JPS6189249A - 炭素繊維強化ポリエステル樹脂組成物 - 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】 く技術分野〉 本発明は炭素繊維強化ポリエステル樹脂組成物に関する
ものである。

さらに詳しくは成形品のヒケの少ない外観の優れた炭素
繊維強化ポリエステル樹脂組成物に関するものである。

〈発明の技術的背景とその問題点〉 ボスやリプの裏側又は厚肉成形品にはヒケが生ずる。

ヒケな防止する１つの方法として従来穏々の発泡剤を添
加する方法が検討されている。しかしながらポリエチレ
ンテレフタレートやポリ７゜チレンテレフタレート等の
熱可塑性ポリエステル樹脂を押出しペレット化する際に
は開存の発泡剤では練り込んだ押出機の中で発泡を起こ
してしまう。そのため、それら発泡剤入りのペレットを
用いて射出成形してもヒケのない成形品は得られない。

〈発明の目的〉 本発明の目的は上述した欠点の解消にあり、高温で押出
成形しても押出機内では発泡せず、しかも射出成形機中
で発泡して成形品のヒケが少なく、かつ外観の優れたポ
リエステル樹脂組成物を提供することＫある。

〈発明の構成〉 本発明者らは上述した目的を達成すべく鋭意検討を重ね
た結果、炭素繊維強化ポリエステル樹脂に対し、特定の
イオウ化合物と特定のポリカーボネイト樹脂を特定量配
合することによりヒケを防止しうろことを見出し、本発
明を完成するに到った。

即ち、本発明の炭素繊維強化ポリエステル樹脂組成物は （Ａｔ　　熱可塑性ポリエステル樹脂 ３０〜９８，９８５重１％ （Ｂｌ　　炭素ｍ維　　　　１〜６０重ｉｋ％（Ｃｌ　
　少なくとも一種の次式Ｅｌ）で表わされるイオウ化合
物　　　０．Ｏ１〜５重量％ 重量中Ｒ１＊Ｒｍは同一であっても異なっていてもよく
、それぞれ基ＣｎＨ１ｎ＋ｔ　　で表わされ、ｔ＋＝１
〜３０である。） の）　次式〔璽〕 （式中Ｒ１〜１’Ｌｔｅは同一であっても異なっていて
もよく、それぞれ水素原子又はハロゲン原子を表わし、
Ｒ１１及びＲ１！は同一であっても異なっていてもよく
、それぞれアルキル基を表わす。） で示される平均繰り返し単位を３以上有する樹脂からな
る群より選ばれた少なくとも一種のポリカーボネイト樹
脂０００５〜５重量％からなることを特徴とする炭素繊
維強化ポリエステル樹脂組成物であり、該組成物を用い
て成形することにより発泡化現象を利用し、その結果ピ
ケを防止することが判明した。

本発明に使用される熱可塑性ポリエステル樹脂とはジカ
ルボン酸成分の少なくとも４０モル％がテレフタル酸で
あるジカルボン酸成分およびジオール成分からなり、上
記テレフタル酸以外のジカルボン酸成分としてはアゼラ
イン酸。

セパシン酸、アジピン酸、ドデカンジカルボン酸などの
炭素数２〜２０の脂肪族ジカルボン酸。

イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジ
カルボン酸またはシクロヘキサンジカルボン酸などの脂
環式ジカルボン酸の単独または混合物が挙げられる。

上記ジオール成分としてはエチレングリコール、１．３
−７’ロパンジオール、１．４−ブタンジオール、１．
６−ヘキサンジオール、　　１．１０−デカンジオール
、ネオペンチルグリコール、１．４−シクロヘキサンジ
オール、２−エチル−２−ブチル−１，３−プロパンジ
オールなどの脂肪族グリコール、脂環式グリコールの単
独または混合物が挙げられる。

これら飽和ポリエステルのなかでも、特にポリエチレン
テレフタレートまたはテレフタル酸を４０モル％以上含
有するジカルボン酸成分とエチレングリコールを４０モ
ル％以上含有するジオール成分からなる共重合ポリエス
テルおよびポリブチレンテレフタレートまたはテレフタ
ル酸を４０モル％以上含有するジカルボン酸成分と１．
４−ブタンジオールを４０モル％以上含有するジオール
成分からなる共重合ポリエステルが本発明には好ましい
。

またこれは飽和ポリエステルの固有粘度〔η〕は０．４
〜２．５の範囲にあることが望ましい。なお、〔η〕は
フェノール／テトラクロルエタン＝５０１５０　（重量
比）溶媒中、２５℃で測定した溶液粘度より求めた値で
ある。

この囚成分の配合割合は（Ａ１〜＋ＤＩの各成分から構
成される樹脂組成物中、通常３０〜９８，９８５重量％
の範囲、好ましくは４５〜９０重（１％の範囲である。

３０重量％未満では流動加工性が低下し、９８．９８５
ｆｆｉｆ％を超える竜では本発明の目的を達成すること
ができない。

本発明に使用される炭素繊維（（Ｂ）成分）はポリアク
リロニトリル、ピッチ、リグニン等のいずれの原料から
得られたものでも良く、炭化の進んだ炭素質あるいは黒
鉛質のものが望ましい。

また炭素繊維そのままではポリエチレンテレフタレート
又はポリブチレンテレフタレートとの接着性は良くない
。そのため接着性改良のため表面処理を施しであるもの
が望ましい。炭素繊維の表面処理方法としては硝酸酸化
、オゾン酸化等の酸化又はエポキシ樹脂、ナイロン樹脂
等の樹脂を炭素繊維上にコーティングして接着性を改良
しても良い。

本発明においては炭素繊維の長さは０．０３　組以上〜
１０＋ｍ程度のものが特に望ましいが、より強度の強い
成形品を得るためには０．４龍以上が好ましい。

この（Ｂｌ成分の配合割合は、囚〜■）各成分から構成
される樹脂組成物中、通常１〜６０重量％重量囲、好ま
しくは１０〜５０重量％の重量である。６０重量％を超
える量では流動加工性から見た成形加工性が低下し、１
重量％未満では炭素繊維の補強効果が少ないので好まし
くない。

本発明に使用されるイオウ化合物（（Ｃ）成分）として
は、一般式（１１で表わされるものであり、式中Ｒ１ｔ
Ｒ１は基ＣｎＨＨ１＋ｔで表わされ、ｎ＝１〜３０であ
る。具体的にはメチル基、エチル基。

プロピル基、ブチＡ／基、ｔ１−アミル基、オクチル基
、ラウリル基、ミリスチル基、ペンタデシル基、セチル
基、ステアリル基、七すル基、メリシル基等が挙げられ
、これらから成る群より選ばれた１　４！もしくは２イ
遺以上のものが使用される。

この（Ｃ１成分の配合割合は［Ａｌ　−（Ｄ＋の各成分
から構成される樹脂組成物中、通常０．０１〜５重量％
重量囲、好ましくは０．１〜２］１：％の範囲である。

０．０ＩＬｔ％・未満では成形品のヒケ等の外観改良効
果がほとんどなく、５重量％を超える量では成形品がも
ろくなり好ましくない。

本発明く使用されるポリカーボネイト樹脂（（Ｄ）成分
）は、前記した式〔■〕で示される樹脂であって、これ
らから成る群より選ばれた１　２１もしくは２種以上の
ものが使用される。

式［１１）中、ハロゲン原子としては、例えば塩素原子
、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。

また、アルキル基は炭素原子数が格別限定されるもので
はないが、好ましくは炭素原子数１〜５である。

さらにまた、平均繰り返し単位数は３以上である。平均
繰り返し単位が３未（Ａの場合は本発明の所期の目的で
あるヒケ防止の改良が不十分となる。

このＣＤＩ成分の配合割合は囚〜ＣＤ＋の各成分から構
成される樹脂組成物中、ｏ、ｏｏｓ〜５重量％の重量、
好ましくは０．１〜２重量重量範囲である。ｏ、ｏｏｓ
ｉ＊％未満では成形品のヒケ等の外観改良効果がほとん
どなく、５重量％を趨える量では発泡を起こし過ぎて成
形品の外観を悪くするため好ましくない。

本発明の炭素繊維強化ポリエステル樹脂組成物の製造方
法としては、通常樹脂組成物の製造に適用されている方
法であれば、格別限定され　　。

ない。この方法の具体例としては、本発明の囚〜（Ｃ）
の３成分と（ＤＪ酸成分を同時に一括して峠り込む方法
や、（ＡＩ、　（Ｂ）及び（ＣＩ酸成分らなるポリエス
テル樹脂と囚、田１及びυ）成分からなるポリエステル
樹脂とのペレットブレンドの方法等が挙げられる。

また、一括してｎつ込む方法による場合には押出機のシ
リンダー内での発泡を押えるため、２８０℃以下のシリ
ンダ一温度で押出すほうが望ましい。

以上の如き、本発明の炭素繊維強化ポリエステル樹脂組
成物をｖＩ４製する一例を示すと以下の通りである。

ビ）充分乾燥したポリエチレンテレフタレート又はポリ
ブチレンテレ７タレー）（Ａｌに所定量の炭素繊維（Ｂ
ｌ、イオウ化合物（Ｃ１を添加し、タンブラ−等の適当
な混合器で混合した後、押出機等に供給して溶融混線押
出しをしてペレット化する。

＜Ｃ４上記ポリエチレンテレフタレート又はポリブチレ
ンテレフタレート因に所定量の炭素繊維（Ｂ）、ポリカ
ーボネイト樹脂の１を（イ１と同様な方法で押出しペレ
ット化する。

射出成形直前に（イ）と（ロ）のペレットを任意の割合
でペレットブレンドして成形する。

本発明の炭素繊維強化ポリエステル樹脂組成物には本発
明の目的を逸脱しない範囲で紫外線吸収剤、酸化防止剤
、熱劣化防止剤等の安定剤。

染顔料、難燃剤、艶消剤等の各ｆｉ添加物を配合するこ
とができる。

以下において実施例及び比較例を掲げ、本発明を更に詳
細に説明する。

実施例１〜１８、比較例１〜４ 〔η〕が０．７２のポリエチレンテレフタレートホモポ
リマー又は１．００のポリブチレンテレフタレートホモ
ポリマーに対し、本発明の（ＣＩ及び（Ｄ）成分なる種
々の物質並びに３朋チヨツプドストランドの炭素繊維（
ＣＦ）を表１に示す割合で配合し、Ｖ型プレンダー中で
５分間均一に混合した。この混合物を６５聰φペント式
溶融押出機を用いて、シリンダ一温度２５０’Ｃ〜２６
０℃で押出してペレット化を行ない、本発明の炭素繊維
強化ポリエステル樹脂組成物を得た。

（実施例１〜１８） これらの樹脂組成物を８オンスのスクリュ一式射出成形
機を用いて、シリンダ一温度２７０”０〜２８０℃、金
型温度１２０”Ｃ１成形サイクル３分にて３３ｍφＸ７
０朋の丸棒成形品を得た。

この成形品のヒケを下記の方法により発泡倍率の大きさ
で測定した。また、成形品のヒケ及び表面外観を目視に
より観察した。結果を表１に示す。

発泡倍率の測定法 上記した３３ｎ＋φ×７０順の丸棒な神々の条件下で成
形し、下記した式により発泡倍率を算出した。発泡倍率
が大きいもの程、ヒケは少なくなる。

ここで、ブランクの比重とはＩｃＩ及びＴＤＩ成分が添
加されていない囚及び（Ｂｌ成分のみの成形品の比重を
示す。

以下に炭素繊維含有量の異なった樹脂組成物のブランク
比重を示す。

ＰＢＴ　　　ＰＥＴ ２Ｏ１，３９１，４３ ３０１，４３１，４６ ５０１，５０１，５３ 比較例１〜４ 表２に示す通り、組成及び配合割合を変えた点を除き、
他は実施例と同様にして組成物（比較例１〜４）を得た
。

得られた組成物について、実施例と同様のｔ！′１１ｊ
定及び観察を行なった。結果を表２に示す。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明の炭素線維強化ポリエステル
樹脂組成物は成形品のヒケが少な（、かつ処罰が優れた
ものであることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂 ３０〜９８．９８５重量％ （Ｂ）炭素繊維１〜６０重量％ （Ｃ）少なくとも一種の次式〔 I 〕で表わされるイオ
   ウ化合物０．０１〜５重量％ ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 （式中Ｒ＿１、Ｒ＿２は同一であつても異なつていても
   よく、それぞれ基Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎ＿＋＿１で表わされ
   、ｎ＝１〜３０である。） （Ｄ）次式〔II〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔II〕 （式中Ｒ＿３〜Ｒ＿１＿０は同一であつても異なつてい
   てもよく、それぞれ水素原子又はハロゲン 原子を表わし、Ｒ＿１＿１及びＲ＿１＿２は同一であつ
   ても異なつていてもよく、それぞれアルキル 基を表わす。） で示される平均繰り返し単位を３以上有する樹脂からな
   る群より選ばれた少なくとも一種のポリカーボネイト樹
   脂０．００５〜５重量％からなることを特徴とする炭素
   繊維強化ポリエステル樹脂組成物。