JPS631972B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は機械的性質がすぐれ、しかも表面光沢
が良好でかつソリの少ない成形品を与えることの
できる成形用ポリエチレンテレフタレート組成物
に関するものである。 ポリエチレンテレフタレート（以下PETと略
称する）は繊維やフイルムとしてきわめてすぐれ
た特徴を有する素材であるが、反面いわゆる射出
成形などによる成形用途に適用する場合には、成
形性が劣り、また成形品の耐衝撃性が不十分であ
るなどの問題があるため、この分野での活用がは
ばまれている。 従来PETの上記問題点を改善する方法につい
て種々の検討が行なわれており、例えばPETに
ガラス繊維を配合して強化する方法やある種の結
晶核剤を添加して結晶化速度を高める方法などが
主流となつている。しかしながらガラス繊維で強
化したPETは強靭性の面で必らずしも十分では
なく、この成形品を二次加工する際や成形品を輸
送する際および成形品使用時に成形品が破壊する
という問題がしばしば生ずる。一方PETの靭性
を改良する手段としては、ある種の弾性重合体を
配合するのが得策とされ、なかでもα−オレフイ
ンとα、β−不飽和酸のグリシジルエステルから
なるオレフイン系共重合体を使用する方法が最も
有効でかつ実用的な方法であるとされている。 したがつてPETにガラス繊維と上記オレフイ
ン系共重合体を併用して配合すれば、２者の添加
剤の相乗作用により、成形性、耐衝撃性および靭
性が均衡にすぐれた組成物が期待できる訳である
が、本発明者らの検討によれば、上記組成物は上
記特性を満足する反面、この組成物からなる成形
品の寸法安定性が劣り、とりわせ平板状成形品に
ソリを発生するという問題があることが判明し
た。 そこで本発明者らは耐衝撃性、靭性などの機械
的性質がすぐれ、しかも表面光沢が良好でソリの
少ない成形品を与えることのできる成形用PET
組成物の取得を目的として鋭意検討した結果、
PETに対しガラス繊維、特定のオレフイン系共
重合体および補助添加剤としての特定の金属化合
物の三者を併用添加することにより上記目的が効
果的に達成され、各種外装用材料や機能材料とし
ての平板状成形品の成形に適した組成物が得られ
ることを見出し本発明に到達した。 すなわち本発明は(A)PET100重量部に対し、(B)
ガラス繊維１〜150重量部、(C)α−オレフインと
α、β−不飽和酸グリシジルエステルとからなる
オレフイン系共重合体0.1〜40重量部および(D)カ
ルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛お
よびリチウムの硫酸塩、炭酸塩、酸化物および上
記金属と炭素数１〜35の脂肪族または芳香族ジカ
ルボン酸との塩からなる群より選ばれた金属化合
物の少なくとも１種0.05〜５重量部を配合してな
る成形用PET組成物を提供するものである。 本発明で用いる(A)PETとは酸成分としてテレ
フタル酸もしくはテレフタル酸のエステル形成性
誘導体を用い、グリコール成分としてエチレング
リコール又はエチレングリコールのエステル形成
性誘導体を用いて重合された飽和ポリエステルで
ある。この場合、酸成分あるいはグリコール成分
として各20モル％以下の他種のジカルボン酸成分
やグリコール成分或はこれらのエステル形成性誘
導体を含んでいてもよい。ここでいうテレフタル
酸以外のジカルボン酸成分としてはアゼライン
酸、セバシン酸、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、オルトフタル酸、ナフタレンジカ
ルボン酸、ジフエニル−４，4′−ジカルボン酸、
ジフエニルエタン−４，4′−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ないしは
混合物が挙げられ、エチレングリコール以外のジ
オール成分としては炭素数３〜20の脂肪族グリコ
ールすなわちプロピレングリコール、１，４−ブ
タンジオール、ネオペンチルグリコール、３メチ
ル−２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタ
ンジオール、１，６−ヘキサンジオール、デカメ
チレングリコール、シクロヘキサンジメタノー
ル、シクロヘキサンジオールなど、あるいは分子
量400〜12000の長鎖グリコール、すなわちポリエ
チレングリコール、ポリ−１，３−プロピレング
リコール、ポリテトラメチレングリコールなどお
よびそれらの混合物などが挙げられる。 上記PETは0.5％のオルソクロロフエノー溶液
を25℃において測定した相対粘度が1.2〜2.0とく
に1.3〜1.8の範囲にあることが好ましく、1.2未満
の場合には、十分な機械的特性がえられず、2.0
を越えた場合には成形特性の点で有利でない。 本発明で強化剤として使用する(B)ガラス繊維は
通常の強化樹脂用の直径５〜15μ径のチヨツプド
ストランドやロービングタイプのガラス繊維など
が用いられるが、とり扱い性、成形品の表面光沢
性付与などの点から３〜６mm長のチヨツプドスト
ランドが好ましく用いられる。これらガラス繊維
はシラン系、チタン系など通常のカツプリング剤
処理を施してあるものが好ましく用いられ、さら
にエポキシ樹脂、酢酸ビニルなど通常の収束剤が
用いられていても良いことはいうまでもない。 ガラス繊維の配合量はPET100重量部に対して
１〜150重量部、好ましくは５〜100重量部であ
り、１重量部以下では強化効果が不十分であり、
150重量部を越える量のガラス繊維を配合するこ
とは技術的には可能であつても成形品の機械物性
に飽和現象がみられ、実質的には不要である。 本発明で使用する(C)α−オレフインとα、β−
不飽和酸のグリシジルエステルからなるオレフイ
ン系共重合体におけるα−オレフインとはエチレ
ン、プロピレン、ブテン−１などであるが、エチ
レンが好ましく使用される。またα、β−不飽和
酸のグリシジルエステルとは、一般式 （式中、Ｒは水素原子または低級アルキル基で
ある。） で示される化合物であり、具体的にはアクリル酸
グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリ
ル酸グリシジルなどであり、メタクリル酸グリシ
ジルが好ましく使用される。α、β−不飽和酸の
グリシジルエステルの共重合量は１〜50重量％の
範囲が適当である。さらに、40重量％以下であれ
ば上記の共重合体と共重合可能である不飽和モノ
マすなわちビニルエーテル類、酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニルなどのビニルエステル類、メチ
ル、エチル、プロピルなどのアクリル酸およびメ
タクリル酸のエステル類、アクリロニトリル、ス
チレンなどを共重合せしめてもよい。 上記オレフイン系共重合体の配合量は、
PET100重量部に対して0.1〜40重量部、とくに
0.5〜20重量部が適当であり、0.1重量部以下で
は、機械的性質とくに靭性が不十分な成形品しか
得られず、40重量部以上では成形品の弾性率が低
下するため好ましくない。 本発明で補助添加剤として用いる(D)金属化合物
は、結晶核剤としてよりはむしろ上記添加剤(C)の
作用を強化する作用を果し、PETの強度や靭性
を一層向上せしせると共に、成形品の表面光沢改
良および寸法安定性改良とくにソリ低下に大きく
寄与する。この(D)金属化合物としてはカルシウ
ム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛およびリ
チウムの硫酸塩、炭酸塩および酸化物も使用でき
るが、なかでもこれら金属と炭素数１〜35の脂肪
族または芳香族カルボン酸とくにステアリン酸と
の塩の使用が最も効果的である。これらの金属化
合物の配合量はPET100重量部に対し0.05〜５重
量部、とくに0.1〜２重量部が適当であり、0.05
重量部以下では寸法安定性改良効果が得られず、
５重量部以上では機械的性質や成形品外観が低下
する傾向があるため好ましくない。 本発明の組成物の調製手段としては、上記(A)〜
(D)成分を通常の押出成形装置を用いて溶融混合
し、ペレツト状の成形材料として得る方法が最も
一般的である。より具体的には(A)〜(D)成分を予め
十分に予備混合したものを押出成形装置のホツパ
ーに供給するか、または各成分毎に独立にホツパ
ーへ供給してスクリユにより加熱溶融混合し、溶
融混合物をガツト状に取り出してこれを冷却、切
断ペレツト化する方法が採用される。 上記混合時の加熱温度は、原料の種類や配合割
り合いや滞留時間によつて相違するが、通常は溶
融した樹脂組成物の温度が260〜330℃、とくに
280〜310℃の範囲にあるように設定することが好
ましい。PETは剪断力を与えられることにより
240℃程度から流動化するので、このような低温
度での押出配合も技術的には可能であるが、(C)成
分であるオレフイン系共重合体とPETマトリツ
クスとの反応効率の点からは260℃以上が必要で
あり、また330℃を越えるとPETの一部分解がは
じまるため好ましくない。また各成分の配合に際
し、ベントからガス抜きを行なうのが好ましい。 使用する押出成形機は通常の単軸押出機、二軸
押出機（例えばウエルナー社製）、コニーダー
（例えばブス社）などの形式いずれでもよい。最
も汎用型の単軸押出機にあつては剪断力の大きな
ダルメ−ジ型、ユニメルト型スクリユーを備えた
ものを使用するのが好ましい。 このようにして得られる組成物は前記したよう
にPETをマトリツクスとした樹脂の靭性が向上
するが、さらにはPETの欠点の１つである耐加
水分解性も改善されるという副次的効果が期待で
きる。 上記のごとく溶融押し出された組成物は所定サ
イズに切断して成形用材料として使用することが
できるが、その際PETの結晶性に対して特別の
配慮を払わなくても成形に供することができ、成
形性が改善されて、ソリがなく安定な品質で、か
つ靭性な特性を有する成形品が取得できる。 また、組成物は耐加水分解性が改良されている
ので、従来よりも低温、短時間の乾燥でも十分使
用することができ、より広範な用途に適用するこ
とができる。 なお本発明の組成物には目的を損なわない範囲
で、任意の調製段階において、酸化防止剤及び熱
安定性（例えばチバガイギー社製造の
“Troganox”1010、1078、1098に代表されるヒ
ンダードフエノール、ヒドロキノン、ホスフアイ
ト類及びこれらの置換体及びその組み合せを含
む）、紫外線吸収剤（例えば種々のレゾルシノー
ル、サリシレート、ベンゾトリアゾール、ベンゾ
フエノンなど）、滑剤及び離型剤（本発明で用い
る(D)成分以外の例えば高級脂肪アルコール、高級
脂肪酸、ビスアミドワツクス類、多価アルコール
の安息香酸エステル）、染・顔料、難燃剤（デカ
ブロムジフエニルエーテル、臭素化ポリカーボネ
ートのようなハロゲン系、メラミンあるいはシア
ヌル酸、メラミンシアヌレートなど含窒素系、リ
ン系など）難燃助剤（例えば酸化アンチモンな
ど）、帯電防止剤（例えばドデシルベンゼンスル
ホン酸、ポリアルキレングリコールなど）などの
通常の添加剤を１種以上添加してもよい。 とりわけ滑剤の使用は成形品の表面平滑性（光
沢）の向上の上から重要なばかりでなく、結晶化
速度の制御、すなわちより低温での結晶化速度の
向上に寄与し、成形性を改良するのに重要であ
る。 また、通常PETの結晶核剤とされている多く
の添加剤については、本発明組成物からなる成形
品のソリに著るしい影響を与えない範囲で添加使
用することができる。 さらに少量の他の熱可塑性樹脂（例えばポリエ
チレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、フツソ
樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボ
ネート、ポリスルホン、ポリフエニレンオキサイ
ドなど）、熱硬化性樹脂（例えばフエノール樹脂、
メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹
脂、エポキシ樹脂など）、軟質熱可塑性樹脂（例
えばエチレン／酢ビ共重合体、ポリエステルエラ
ストマー、エチレン／プロピレンターポリマーな
ど）を添加してもよい。これらの樹脂は、１種の
みでなく２種以上を併用してもよい。 本発明の組成物の成形条件は基本的には任意の
温度の金型で成形を行なうことができるが、成形
を短時間で行なうためには120℃以上、の金型を
用いて行なうことが好ましい。比較的低温度（例
えば100℃以下）の金型を用いて成形すると、成
形品の加熱アニールにより、結晶化の進行ととも
にソリが生ずるので好ましくない。本発明組成物
は適度な結晶化促進能を有するので、高温金型で
一定以上の成形時間をとることにより、十分に均
一に結晶化がすすみ、異方性も少なくかつ成形品
の加熱アニールによつてもソリが少ないのが特徴
である。 本発明組成物はまた、押出し用途としても好適
であり、従来PET単体では靭性不足が原因で、
割れが生ずるために用途的に制約があつた丸棒、
平板などに特に好適である。 以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明す
る。 実施例 １ 相対粘度1.35の(A)PET100重量部に対し、(B)ガ
ラス繊維（３mm長、チヨツプドストランド）45重
量部、(C)エチレングリシジルメタクリレート
（90／10重量比）共重合体０または５重量部およ
び第１表に示した添加剤(D)を第１表の配合量で添
加し、65φ押出機を用い樹脂温度が300℃になる
条件で溶融ブレンドしチツプ化することにより各
種組成物を調製した。 かくしてえた成形材料を用い、５オンス射出成
形機でASTM D638に規定されている引張試験
用１号ダンベルおよびASTM D256に規定され
ている衝撃性試験片を射出成形した。成形条件は
射出温度280℃、射出圧力400Kg／cm²、金型温度
120℃、射出および保圧時間10秒、冷却時間20秒
で実施した。 また、同一組成物から80mm×80mm、厚み１mmの
平板を、射出温度280℃、射出圧力400Kg／cm²、金
型温度130℃、射出および保圧時間15秒、冷却時
間30秒の条件で成形し、成形直後の試験片につい
てソリの程度を評価した。この結果を表１に示
す。 表１から明らかなように本発明組成物（No.５〜
12）は120℃の金型温度で成形することにより、
すぐれた靭性をもつ成形品を与え、また、130℃
で成形すると、表面光沢のすぐれたしかもソリの
小さな成形品を与えるばかりか、加熱エージング
後のソリも小さい。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A)ポリエチレンテレフタレート100重量部に
   対し、(B)ガラス繊維１〜150重量部、(C)α−オレ
   フインとα、β不飽和酸グリシジルエステルとか
   らなるオレフイン系共重合体0.1〜40重量部およ
   び(D)カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、
   亜鉛およびリチウムの硫酸塩、炭酸塩、酸化物お
   よび上記金属と炭素数１〜35の脂肪族または芳香
   族ジカルボン酸との塩からなる群より選ばれた金
   属化合物の少なくとも１種0.05〜５重量部を配合
   してなる成形用ポリエチレンテレフタレート組成
   物。