JPS627738A - スタンピング成形用シ−ト - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱可塑性ポリエステルとガラス繊維が複合一体
化された機械的強度の優れたスタンピング成形用シート
に関する。

〔従来の技術〕

熱可塑性ポリエステルは成形材料として広く利用されて
いるが、その物性を更に改良するために熱可塑性ポリエ
ステルにガラス繊維などの補強材を配合することが知ら
れている。しかし、従来の射出成形などにおいては、上
記混合物を溶融１練する際にガラス繊維が破壊され短繊
維になるため、優れた強度を有する成形品が得られない
という問頂点が生ずる。この問題点を解決するために、
例えば特開昭５７−１３１２３２号公報では、比較的繊
維長の長い繊維補強材をポリエステルエラストマーに配
合してシート状物にし、これをポリエステルエラストマ
ーの融点以上の温度でスタンピング成形することによシ
繊維補強材が切断されず、機械的物性、特に耐衝撃性に
すぐれた成形品を得ることができると記載されている。

また特開昭５５−１５２０５８号公報においては、ポリ
エチレンテレフタレートにマット状形態を有する繊維状
補強材を配合することによシ耐衝撃性の優れたスタンピ
ング成形用シートが得られると開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の技術に基づいて得られる、ガラス繊維マットで補
強されたポリエチレンテレフタレート樹脂を複合一体化
することによるスタンピング成形品は、繊維と樹脂の分
散性が悪く、また繊維と樹脂間の結合力不足があるため
、曲げると音が発生する。この現象は成形品の強度不足
からくるものであシ、従来のスタンピング成形技術では
十分な強度が達成されたとは言い難い。更に従来のスタ
ンピング成形品は成形時に劣化が生じやすく、それによ
る成形品表面のあれなどが目立つことがしばしば生じ−
ていた。

しかして本発明は、従来のスタンピング成形技術では得
られにくかった優れた機械的強度を有する、表面あれの
ない、熱可塑性ポリエステルとガラス繊維マットからな
るスタンピング成形用シートを提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結
果、熱可塑性ポリエステルとガラス繊維からなるスタン
ピング成形用シートを製造する際に、樹脂にイオン性共
重合体を配合することにより、機械的強度が改善され、
かつ表面あれのないスタンピング成形用シートが得られ
ることを見い出し本発明に到達した。

即ち、本発明は （１）　（ａ）　　熱可塑性ポリエステル１００重量部
とα。

β−不飽和カルボン酸単位が１モルチ以上３０モルチ以
下であシ、カルホキフル基の少なくとも４０モルチが１
〜３価の金属塩として存在するα−オレフィンとα、β
−不飽和カルボン酸との共重合体（イオン性共重合体）
の金属塩０．５〜２０重量部とよりなる樹脂組成物と（
ｂ）　　平均繊維長３ＩＩｊ以上のガラス繊維マットと
よりなるスタンピング成形用シートである。

本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルを構成する酸
成分は主として（好ましくは全酸成分のうち８０モルチ
以上が）芳香族ジカルボン酸であシ、その他の酸成分と
して、脂肪族または脂環族のジカルボン酸やオキシカル
ボン酸等を含んでいてもよい。芳香族ジカルボン酸とし
ては、テレフタル散、イソフタル酸、ナフタレンジカル
ボン酸、ジフェニルジカルボン酸、シンェニルスルホン
ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフ
ェニルエーテルジカルボン酸、メチルテレフタル酸、メ
チルイソフタル酸等が例示され、また、脂肪族のジカル
ボン酸としてはコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、デ
カンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸等が例示され
、脂環族のジカルボン酸トシてはシクロヘキサンジカル
ボン酸等が例示され、オキシカルボン酸としてはε−オ
キシカプロン酸、オキシ安息香酸、ヒドロキシエトキシ
安息香酸等が例示される。

本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルを構成するジ
オール成分は脂肪族の飽和ジオールまたは脂環族の飽和
ジオールである。

脂肪族・ジオールとしてはトリメテレ／グリコール、テ
トラメチレンクリコール、ペンタメチレングリコール、
ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール寺
の直鎖状アルキレングリコール；ネオベンチレンゲリコ
ール等の側鎖を有すルクリコール；ジエチレングリコー
ル、ポ１へエチレングリコール、ポリテトラメチレング
リコール等のポリアルキレングリコール等が例示される
。

また、脂環族の飽和ジオールとしてはシクロヘキサンジ
メチロール等が例示される。

また前記の熱可塑性ポリエステルは実質的に線状である
範囲内（例えば全酸成分に対し１モルチ以下）で、３官
能以上の化合物、例えばトリメチロールプロパン、トリ
メリット酸、ピロメリット酸等を、また、単官能化合物
、例えばラウリン酸等を共重合成分として含有していて
もよい。

上記成分から構成される熱可塑性ポリエステル竹 のなかで、本発明において・に好ましく用いられるもの
はポリエチレンテレフタレートである。

本発明において用いられるポリエステルは得られる成形
品の強度的性質の面から、０．４ｄｌｌｔ以上の固有粘
度を持つことが好ましい。ここでいう固有粘度は１：１
の重量比のフェノール／テトラクロルエタン混合溶媒中
、３０℃で測定した値である。

本発明においては、α−オレフィンとα、β−不飽和カ
ルボン酸との共重合体（以下、イオン性共重合体という
）の金属塩がポリエステルに加えられるが、該イオン性
共重合体を構成するα−オレフィンとしてはエチレン、
プロピレンなど、また、α、β−不飽和カルボン酸とし
てはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン
酸など、さらに１〜３価の金属としてはナトリウム、カ
リウム、カルシウム、アルばニウム、亜鉛などのものが
好ましい。これらのイオン性共重合体は、α−オレフィ
゛ンとα、β−不飽和カルボン酸を共−重合し、しかる
後、カルボン酸の一部または全部を金属塩に置換するこ
とによって製造できるが、また、ポリオレフィンにα、
β−不飽和カルボン酸をグラフト重合し、しかる後、金
属塩に置換することによシ、あるいはポリオレフィンに
α、β−不飽和カルボン酸エステルをグラフト重合し、
カルボン酸エステル部分をけん化、ついで金属塩に置換
することによって製造することもできる。これらのイオ
ン性共重合体のなかで、本発明において特に好ましく用
いられるものは、エチレンとアクリル酸もしくはエチレ
ンとメタクリル酸からなる共重合体の金属塩である。ま
た、イオン性共重合体のカチオンを与える金属としては
、アルカリ金属、特にナトリウムが好ましい。

上記のイオン性共重合体において、共重合体中に占める
カルボン酸（塩）単位が全共重合体単位のうち１モルチ
以上、３０モルチ以下であることが必要である。１モル
チ未満であると、スタンピング成形品の機械的強度を向
上させる効果が充分発現しない。また、カルボン酸（（
社）単位の存在割合が多い程、かかる効果は大きくなる
が、３０モルチよシも多くなると、イオン性共重合体が
ポリエステルに短時間で充分均一に配合できなくなる。

本発明において用いられるイオン性共重合体中に占める
カルボン酸（（社）単位割合としてさらに好ましい範囲
は２モルチ以上１０モル係以下である。

本発明において、イオン性共重合体は、存在するカルボ
キシル基すべてが金属イオンによって中和されている必
要はないが、全カルボキシル基の少なくとも４０モルチ
が金属イオンによって中和されていることが必要である
。中和率が４０モルチ未満であるとポリエステルとガラ
ス繊維の分散性は改善されず、機械的強度を向上する効
果も充分に発現しなくなる。

なお、中和率は共重合体の赤外スペクトル分析によシ測
定される。即ち、塩となったカルボキシル基のνｃ＝Ｑ
吸収強度と未中和のカルボン酸カルボキシル基のνｃ＝
Ｑ吸収強度との比によって測定できる。

本発明において、イオン性共重合体を構成するα−オレ
フィンとα、β−不飽和カルボン酸トノ共重合体として
は、分子量４００　ｋ度のオリゴマーから数十刃の高分
子量のものまで種々のものが使われるが、最も好ましい
のは平均分子ｉ１５，０００以下のものである。平均分
子１ｓ、ｏｏｏ以下の共重合体を金属塩にしたものは、
平均分子−ｉ５，０００を越える共重合体を金属塩化し
たものに比べて、ポリエステルとガラス繊維の分散性が
良好になシ、かつ、ポリエステルとガラス繊維との結合
力も改良されるためスタンピング成形性及び機械的強度
が改善される。

本発明において、イオン性共重合体のポリエステルに対
する配合端ば、ポリエステル１００重量部に対し０．５
〜２０重量部である。イオン性共重合体の量が２０重計
部を越えるとスタンピンク成形物の機械的性質はポリエ
ステル本来のそれとは異なシ、スタンピング成形品の剛
性が失なわれるので不適当である。また、０．５１址部
未満ではスタンピング成形品の機械的強度を改善する効
果が充分に発現しない。特に好ましいイオン性共重合体
の配合量は、ポリエステル１００重量部に対して３〜１
５重賃部である。

なお、熱可塑性ポリエステル樹脂には公知の他の添加剤
（例えば、顔料、染料、安定剤、難燃剤、離型剤等）を
含有することができる。

本発明にて使用されるガラス繊維よりなるマットとは、
ガラス繊維相互が絡合し、マット状を形成している通常
のガラス繊維マットがそのまま使用できる。チョツプド
ストランドまたは連続ストランドを不定方向に均一に分
散させストランドの一部を開繊・絡合させるか或はニー
ドルパンチングによシ十分に絡合させたマットを用いる
場合に本発明の効果が顕著に現われる。ストランドの集
束剤は単繊維を束ねておくのに必要最低限度付着してい
れば良く通常０．１〜２ｗｔ％が好ましく、より好まし
くは０．２〜Ｑ、８ｗｔ　％である。マット状態でスト
ランド間を接着するバインダーは成形時のガラス繊維の
流動を防けるため極力少ない方が好ましく、バインダー
を実質的に含まないガラス繊維マットが良い。

ガラス繊維マットの目付量は１ｒ１１′当り３００ｆ〜
３に２が好ましく、より好ましくは６００２〜１５ＫＰ
である。目付量が多過ぎるとガラス繊維のポリマーへの
含浸が不充分となシやすく、少な２１ａざるとガラス線
維含有量を多くできない。ガラス繊維径は５μ〜３０μ
、よシ好ましくは７μ〜２５μである。ガラス繊維マッ
トの平均繊維長は３１以上が必要である。３ｑ未満では
衝撃強度などの物性値が劣る。

ガラス繊維マットの使用量は、樹脂組成物１００重重部
に対し５〜１２０重量部が好ましく、より好ましくは２
０〜７ＯＮ量部である。１２０重量部以上は樹脂組成物
のガラス繊維への含浸が不良になシやすく、５重量部以
下ではスタンピング成形時の取扱いが困難となる。

本発明において、熱可塑性ポリエステル樹脂とガラス繊
維マットよシスタンピング成形用シートを得る方法とし
ては、従来公知のものがそのｔ−’ｚリエステル樹脂を
押出槓Ｊ−または押出被覆し複合一体化する方法、また
は熱可塑性ポリエステル樹脂フートとガラス繊維マット
とを交互に複数枚積層し加熱プレスし複合一体化する方
法、或はこれらを複合する方法が例示される。本発明の
スタンピング成形用シートの厚みにはとくに制限はない
が、通常は０．２〜１０Ｉ！Ｊが適当である。

かくして得られた本発明のスタンピング成形用シートは
通常のスタンピング成形法によシ成形品を得ることがで
きる。即ちシートはその融点以上の温度で予備加熱され
、次いで深絞シ等の任意の金型間に供給され急速に圧力
を加えることにょシ機械的強度に優れ、表面あれのない
良好な成形品を得ることができる。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明の効果をさらに詳述する。

実施例１〜２ 固有粘度０．６８ｄｌｌ？のポリエチレンテレフタレー
）（ＰＥＴ）のベレットと平均分子［４０００のエチレ
ン／アクリル酸共重合体のナトリウム塩を第１表に示す
よりに所定量配合し溶融押出し、ＩＩＪ厚さのシートを
得た。ガラス繊維マットは繊維径２３μ、集束本数２０
０本、バインダーを含まないガラス長繊維マットをニー
ドルパンチングして得たマットで平均繊維長３０ｕ１目
付量１．３゛、２７．。、。オケえい。７−１８ヵ２．
。＝　　１ツトを重ね合わせ、２８０℃で３分間加熱し
し°レスして、スタンピング成形用シートを作成した。

このシートを２８０℃プレートヒーターで５分間加熱し
たのち１３０℃に保った深絞シ金型でスタンピング成形
した。得られた成形品の物性値を第１表に示す。得られ
た成形品の各部分のガラス繊維含有量は３０±０．５％
であシ樹脂とガラス繊維とが同時に流動し、劣化による
表面おれもない状態で成形されていた。

実施例３ イオン性共重合体として平均分子量４０００のエチレン
／メタクリル酸共重合体のナトリウム塩を用いる他は実
施例１と同様にしてシート及びスタンピング成形用シー
ト及び成形品を得た。イオン性共重合体の組成・成形品
の物性値を第１表に示す０ 比較例１ 実施例１で用いたＰＥＴを使用し、イオン性共重合体を
用いない点を除いて実施例１と同様に、シート、スタン
ピング成形用シート、成形品を得た。結果を第１表に示
す。ここで引張強度、曲げ弾性率、衝撃強度がすべて低
下していることが認められた。成形品においてガラス繊
維含有量が正常部の３０％に対し、末端部では２３％に
低下している所が認められた。

〔発明の効果〕

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）熱可塑性ポリエステル１００重量部とα，
   β−不飽和カルボン酸単位が１モル％以上 ３０モル％以下であり、カルボキシル基の少なくとも４
   ０モル％が１〜３価の金属塩として存在するα−オレフ
   ィンとα，β−不飽和カルボン酸との共重合体（イオン
   性共重合体）の金属塩０．５〜２０重量部とよりなる樹
   脂組成物と、 （ｂ）平均繊維長３ｍｍ以上のガラス繊維マットとより
   なるスタンピング成形用シート。
2. （２）（ａ）成分におけるα−オレフィンとα，β−不
   飽和カルボン酸との共重合体がエチレンとアクリル酸ま
   たはメタクリル酸との共重合体である特許請求の範囲第
   １項記載のシート。
3. （３）（ａ）成分を構成する１〜３価の金属がナトリウ
   ムである特許請求の範囲第１項記載のシート。
4. （４）（ａ）成分におけるα−オレフィンとα，β−不
   飽和カルボン酸との共重合体の平均分子量が５０００以
   下である特許請求の範囲第１項記載のシート。
5. （５）（ａ）成分における熱可塑性ポリエステルがポリ
   エチレンテレフタレートである特許請求の範囲第１項記
   載のシート。