JPS60501213A - 高耐衝撃性、高モジユラス繊維強化線状ポリエステル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高耐衝撃性、高モジュラス 繊維強化線状ポリエステル 本発明はサイズされていない繊維状強化剤および少量の水素シロキサンと親密に 混合された改良された線状ポリエステル組成物に関するものである。

発明の背景 ガラス繊維、岩綿のような繊維状強化剤を各種樹脂に配合すると形状安定性、熱 変形温度、耐クリープ性、抗張力が改善され、特に弾性率が顕著に改善されるこ とが知られている。しかしながら、かくすることにより常に全体の延性が著しく 劣化し、ノツチ付および非ノツチ付衝撃強度が悪くなり、また落球衝撃強度が低 下するという結果が生じる。たとえ繊維状強化剤が少量であったとしてもポリエ ステルの延性に対して著しい悪影響を及ぼす。もし、選択的に水素化されたスチ レン−ブタジェン−スチレンブロック共重合体の如き在来の耐衝撃性改良剤を加 えることにより耐衝撃性を改善しようとすれば、剛性（モジュラス）に悪影響を 与えることになりいずれにせよ、耐衝撃強度はわずかじか改良されない。ポリエ ステルと繊維状強化剤との接着結合は在来のサイズ剤またはカップリング剤を有 しない繊維を用いることにより達成できることが判明している。

これにより延性は改良されるが、それは比較的少量の繊維含量、例えばポリエス テル中にサイズ剤不含のガラス繊維を約１０％以下含ましめた場合のことであり 、かかる含量は好適含量よりも通常低いものである。

「清純な」（即ちサイズ剤不含の）繊維状強化剤とポリエステルよりなる組成物 にポリＣ１−Ｃ□。アルキル（またはフェニル）水素シロキサンを加えると、繊 維含量が３０％を超えても、落球（延性）衝撃強度７、およびノツチ付ならびに 非ノツチ付衝撃強度も驚異的に改良されることを見出した。これらは数百パーセ ントも改良されると共に弾性率は殆ど完全に保持される。

この場合、下記の条件が必須であると信じられる。

（１）サイズ剤（繊維状強化剤上のもの、または別に加えられた艷の）は存在し 工ｔ！な、ら、ない１．Ｑ、Ｑならば、これらはマトリ、ツクスと繊維との間の 接着−合を誘起するか、または水素ポリ、シ：・キ、サン点檎維との、ｉ４．ｇ 、反応を阻害するか、もしくけその両・友が起４ｐ）ら・でφ；る、（ｉ）マト リックス中の繊維の非常に良好な分散が必要である、ためには、ポリシロキサン の添加量は好ましくは１．０％より低く、特に好ましくは０５％より低くするの がよい、Ｏｖ）用いるポリシロキサンは水素ケイ素結合を含有していなりツクス と繊維の間の接着結合を助けるサイズ剤は存在しく３）　＊劫ｆｆＧＯ−５０１ ２１３（２）が再強調されるべきである。実際問題としては、これは清純な繊維 を使用すべきであることを慧味する。上述のファクターを用いることにより、２ ０％短ガラス繊維強化ポリエステルの落火耐衝撃強度は（５Ｊから６０Ｇへと増 加させることができ、同時に非ノツチ付衝撃バーは３５０から９５０Ｊ／Ｉｎへ 増加する。この新規な組成物は好ましい高モジュラスを有する。これらの結果は 水素ポリシロキサンの驚異的低レベルにおいて顕著である。実質的に同じ結果は 、岩綿−鉱物繊維、炭素繊維および同類物を含む他の清純な、本発明によれば・ 、下記（ａ）　、　、（ｂ）および（ｃ）の１００重量部あたり、 （ａ）線状ポリエステル重合体または共重合体の約９５乃至約３５重量部、 約５乃至約６５重量部、および 、（Ｃ）式 えば約２００まででやる、で示される単位を有する　。

水素シロキサンの約０．０５乃至約４重量部の親密な混合物（４） からなる高耐衝撃性、高モジユラス熱可塑性組成物が提供本発明の実施にあたり 用いられる線状ポリエステル（＝）はテレフタル―およびインフタル酸の重合グ リコールエステルである。これらは市販で入手しうるし、またグリコールを遊離 酸またはそのハライド誘導体と加熱することによりフタル酸とグリコールのエス テルをアルゾール分！シ惨いで重合せしめる方法またはその類似方法の如き公知 の方法により製造しうる。これらは米国特許第２４６５３１９号および第３０４ ７５３９号に記載されている。

ポリエステルのグリコール部分は２乃至１０個の炭素原好ましいポリエステルは １．テレフタル酸およびイソフタル酸の共重合ポリエステルを含み、一般式ただ し、式中ｎは２乃至４の整数である、で示される循環単位を有する高分子量の重 合グリコールテレフタレートまたはインフタレートおよびそれらの混合物よりな るものである。

特に好ましいポリエステルはポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（１， ４−ブチレンテレフタレート）で（５） ある。

帯電防止剤、顔料、離型剤、熱安定剤および同類物の如き在来の添加剤を成分（ −）中に存在させることができる。

繊維状強化剤（ｂ）は、上述の如く「清純」である限り、部類のものでありうる 。ガラス繊維、岩綿、アスベストおよび同類物の如き鉱物繊維、炭素繊維、その 他を使用しうる。

好ましいのはガラス繊維および岩綿である。

繊維を形成すべく束ねられているか否かにかかわらず、フィラメントの長さは長 繊維の場合は約５０ｍ乃至６罪、短繊維の場合は約６鱈乃至０．０５　ｔａｒと すべきである。アルカリ不含アルミニウムーホウ素−シリケードガラス（”Ｅ“ ガラス）またはアルカリ含有ガラス（”Ｃ“ガラス）およびその他のものを使用 しうる。好ましいのは破砕されたガラス短繊維である。

公知の水素ポリシロキサンの任意のものを成分（Ｃ）として用いうる。特に有用 なものは上述の米国特許第３９７１７５６号に記載の式のものである。同特許は またかかるシロキサンを一製造する４方法を示すものとして米国特許第２４４５ ７９４号、第２４４８７５６号、第２４８４５９５号および第３５１４４２４号 を引用している。不必要な説明を避けるためこれらの特許を引用しておくことに する。最も重要なものはＲがメチル、フェニルまたはこれらの混合したものであ る。これらは市場で入手しうる。現在、ゼネラル・エレクトリック・コムパニー が商品名ＤＦ−１０４０のもとに（６） 販売している流体であるポリ（メチル水素）シロキサンを用いるのが好ましい。

ある実施態様においては、少量の例えば（ａ）、　（ｂ）および（ｃ）を組合せ たもの１００重量部あたり１０重量部までの耐衝撃性改良剤を用いてもよい。こ れにはポリアクリレート、またはジエンおよびアクリロニトリルおよび／または ビニル芳香族化合物の共重合体が含まれる。かかる改良剤として好ましいものは ジエンゴム中央ブロックとビニル芳香族末端ブロックを有する、線状またはラジ アル型の、ブロック共重合体である。ジエンの例はブタジェンまたはインプレン カアリ、ビニル芳香族化合物の例はスチレン、ビニルトルエン、および同類物で ある。特に好適なものはかかる化合物を選択的に水素化したものである。特に有 用なものは、シェル・ケミカル社より商標名Ｋｒａｔｏｎ　Ｇのもとに販売され ているスチレン（Ａ）およびブタジェン（Ｂ）より形成された選択的に水素化さ れた線状ＡＢＡタイプのもの、およびそれ（こ相当するラジアルテレブロックで フィリップス・ケミカル社から商標名５ｏｌｐｒｅｎｅのもとに販売されている ものである。

本発明の熱可塑性組成物を調製し、それを成形するために従来の任意の方法を用 いうる。重要なファクターは親密な混合を確実ならしめることである。成分（ａ ）　、　（ｂ）および（Ｃ）、および場合によっては（ｄ）の量は広い範囲で上 述した。しかしながら、好ましくは、シロキサンは（ａ）、　（ｂ）および（ｃ ）を組　−合せたもの１００重量部あたり約０．０５乃至０５以下、特（７）　 符表昭ＧＯ−５０１２１３（３）に好ましくは約０．４部存在させる。特に好ま しくは、繊維状補強剤は（ａ）　、　（ｂ）および（ｃ）を組合せたもの１００ 重量部あたり約１５乃至約４０重量部存在させる。混合温度および成形温度は以 下の実施例に例示されているが、何れにせよ、ポリエステル樹脂技術における当 業者によく知られているものとよく一致するものである。

好適実施例の説明 以下の実施例は本発明の組成物を例示するものである。

こｆＬらは如何なる慈味においても請求の範囲を限定するためのものではない。

実施例　】 ポリ（エチレンテレフタレート）、サイジング剤を実質約６こ含まない粉砕ガラ ス短繊維および場合により、ポリメチル水素シロキサン（ＤＦ１０４０．ゼネラ ル・エレクトリック・コムパニ−）を押出してポリエステル組成物を調製した。

押出は２６５℃で行ない、押出物はペレットに細分化した。

次いてペレットを約３ｏｏ℃（シリンダー）で射出成形し標準物性試験片とした 。かくして熱変形温度（ＨＤＴ　）は標準試験法により測定でき、ノツチ付きお よび非ノツチ付きアイゾツト衝撃強度は標準試験法により１／／８吋バー上で測 定でき、弾性率および引張降伏強さならびに降伏点伸ひは標準試験法によって測 定できた。

用いた組成物および性質は表１に示す。

（８） 表　１ 短繊維強化ポリエステル組成物 組　成（重量部）　実施例Ａ　実施例Ｂポリ（エチレンテレフタレート）　８０ 　８０ポリ（メチル水素シロキサン）”　０．５非サイズ短ガラス繊維ｂ　２０ 　２０ 溶融粘度、３００℃Ｐａ−５３１０３９０熱変形温度　Ｔ：　７５　７５ 引張弾性率、Ｎ／／ｌｊ　４２００　３９１０引張強す、Ｎ／Ｊ　６９，５　６ ０．５破断点伸び、％　３．５　１４ １％歪下ガソリン中不良化時間　２０時間でも不良化せずガソリン中での白色化 　無　無 アイゾツト衝撃強さ ノツチ付き、Ｊ／ｍ　３５　６５ 非ノツチ付き、Ｊ／ｍ　３５０　９５０落矢衝撃強さ ａ　ＤＦ１０４０　ゼネラル・エレクトリック・コムパニーｂ　ＥＣ］Ｑｗ　） ｆヴエテツクス・コムパニー上記の詳細な説明からみて多くの実施態様変化を行 ないうることは明らかである。例えばポリ（エチレンテレフタレート）の代りに ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（９） を使用しうる。ポリ（メチル水素）シロキサンの代りにポリ（フェニル水素）シ ロキサンを使用しつる。ガラス短繊維の代りにサイジングされていない長ガラス 繊維を使用しうる。耐衝撃性を改良しつる量、例えば５重量％の選択的に水素化 されたスチレン−ブタジェン−スチレンのブロック共重合体、例えばシェル社の Ｋｒａｔｏｎ　Ｇを組成物中に含ませることができる。これらの明らかな改変は 以下の請求の範囲にて意図されている範囲内のものである。

・国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．′　次の（＝）　、　（ｂ）および（０）　１００重量部あたり、（ａ）線 状ポリエステル約３５乃至約９５重量部、（ｂ）いかなるサイズ剤をも実質的に 含まない繊維状補強剤の約５乃至約６５重量部、および（０）式 たたし、Ｒは水素、Ｃ，−Ｃ，。アルキル、フェニルまたはその混合基、ｎ＋ｍ は少なくとも約４である、で示される単位を有する水素シロキサンの約０．０５ 乃至約４重量部、よりなる高耐衝撃性、高モジユラス熱可塑性組成物。 ２、　シロキサンは（ａｌ、（ｂ）および（Ｃ）を組合せたもの１００重量部あ たり約０．０５乃至約０．５重量部より少ない量存在せしめた請求の範囲第１項 記載の組成物。 ３　シロキサンは（ａ）　、　（ｂ）および（Ｃ）を組合せたもの１００重量部 あたり約０，４重量部存在せしめた請求の範囲第１項記載の組成物。 ４、線状ポリエステルはポリ（エチレンテレフタレート）である請求の範囲第】 項記載の組成物。 ５、線状ポリエステルはポリ（］、］４−ブチレンテレフタレートである請求の 範囲記載の組成物。 ６　繊維状強化剤がガラス繊維または岩綿からなる請求の範囲第１項記載の組成 物。