JP6483194B2 - ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物 - Google Patents
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Description
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と、(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂との合計100質量部に対し、(C)リン系安定剤0.01質量部以上0.5質量部以下、及び(D)無機充填剤80質量部以上150質量部以下を含有し、
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂との質量比((A)/(B))が、5/5〜7/3の範囲であり、
(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂が、ジカルボン酸成分に由来する全繰り返し単位中、0.5mol%以上3.0mol%以下を、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体に由来する繰り返し単位で変性したものであり、かつ、JIS K7121に基づいてDSC(示差走査熱量測定)により測定される、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した際の、1サイクル目の結晶化温度のピークが190℃以下である、
他部材と締結される成形品用のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
〔2〕本発明の別の一態様は、(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂が、イソフタル酸で変性したものである、上記〔1〕に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
〔3〕本発明の別の一態様は、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が、JIS K7121に基づき、DSC(示差走査熱量測定)により、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した際の、1サイクル目の(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂に由来する融点のピークが230℃以上260℃以下である、上記〔1〕又は〔2〕に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
〔4〕本発明の更なる一態様は、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が、JIS K7121に基づき、DSC(示差走査熱量測定)により、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した際の、1サイクル目の結晶化温度のピークが185℃以下である、上記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
〔5〕本発明の更なる一態様は、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が、JIS K7121に基づき、DSC(示差走査熱量測定)により、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した際の、1サイクル目の結晶化温度のピーク温度から3サイクル目の結晶化温度のピーク温度を引いた差(ΔTc)が19℃未満である、上記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
〔6〕本発明の更なる一態様は、他部材との締結が、圧入、セルフタップ、ネジ留め、カシメから選ばれる一種以上によるものである、上記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
〔7〕本発明の更なる一態様は、他部材がポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の成形品の2倍以上の剛性を有するものである、上記〔6〕に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
〔8〕本発明の更なる一態様は、外観面に露出される成形品用である、上記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
〔9〕本発明の更なる一態様は、自動車用外装部品及び/又は内装部品用である、上記〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
以下、本実施形態のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の各成分の詳細を例を挙げて説明する。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)は、少なくともテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体(C1−6のアルキルエステルや酸ハロゲン化物等)を含むジカルボン酸成分と、少なくとも炭素原子数4のアルキレングリコール(1,4−ブタンジオール)又はそのエステル形成性誘導体(アセチル化物等)を含むグリコール成分とを重縮合して得られるポリブチレンテレフタレート樹脂である。本実施形態において、ポリブチレンテレフタレート樹脂はホモポリブチレンテレフタレート樹脂に限らず、ブチレンテレフタレート単位を60モル%以上含有する共重合体であればよく、ブチレンテレフタレート単位を75モル%以上95モル%以下含有する共重合体が好ましい。
PBT樹脂とPET樹脂をアロイ化することにより、成形品の外観性(表面光沢、表面粗度)や低反り性を向上させることができる。
一方で、アロイ材としてPBT樹脂と同じくポリエステル系樹脂であるPET樹脂を用いた場合、溶融時にPBT樹脂とPET樹脂との間のエステル交換反応が進行し易い。このエステル交換反応が進行し過ぎると、融点や結晶化温度が変化するために、物性が低下したり、離型性などの成形性が悪化したりする等の問題が起こる場合がある。しかし、本発明者らの検討によれば、後述する特定のPET樹脂を適用した場合、成形性を損なわず、かつ、外観に優れるPBT樹脂組成物を得ることが可能となる。
1)テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体(C1−6アルキルエステルや酸ハロゲン化物等)、
2)エチレングリコール又はそのエステル形成性誘導体(アセチル化物等)、及び、
3)テレフタル酸以外の他の芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体(C1−6アルキルエステルや酸ハロゲン化物等)であるコモノマー成分(変性成分)
を、公知の方法に従って重縮合して得られるポリエチレンテレフタレート樹脂である。
本発明の一実施形態において、(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂中、変性成分としてのテレフタル酸以外の他の芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体に由来する繰り返し単位の量(変性率)は、ジカルボン酸成分由来の全繰り返し単位に対して、0.5mol%以上3.0mol%以下であり、好ましくは0.8モル%以上2.5モル%以下であり、1.0モル%以上2.0モル%以下がより好ましく、1.2モル%以上1.8モル%以下が特に好ましい。
本発明の一実施形態で用いられる(C)リン系安定剤は、(A)PBT樹脂と(B)PET樹脂とのエステル交換を抑制するために添加するものであり、有機リン系安定剤(例えば、有機ホスフェート、有機ホスファイト、有機ホスホネート、有機ホスホナイト等)、及び無機リン系安定剤(アルカリ金属又はアルカリ土類金属リン酸塩等)から選択された少なくとも1種が挙げられる。リン系安定剤は、液状又は固体状のいずれであってもよい。
本発明の一実施形態のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、上記の(A)PBT樹脂、(B)PET樹脂、及び(C)リン系安定剤に加えて、(D)無機充填材を含有する。
本発明の一実施形態のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、必要により、上述の(A)〜(D)以外のその他の成分を含有することができる。その他の成分としては、例えば、離型剤、酸化防止剤、耐候安定剤、分子量調整剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、染料、顔料、潤滑剤、結晶化促進剤、結晶核剤、近赤外線吸収剤、難燃剤、難燃助剤、有機充填剤等が挙げられるがこれらに限定されない。
本発明の一実施形態のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、JIS K7121に基づいてDSC(示差走査熱量測定)により測定される、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した際の、1サイクル目における(B)PET樹脂に由来する融点のピークが、230℃以上260度以下であることが好ましく、240℃以上255℃以下であることがより好ましく、245℃以上250℃以下であることがさらに好ましい。
本発明の一実施形態によれば、外観性、成形性に優れ、他部品との締結時の割れが抑制された成形品の製造に適したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を得ることが可能となる。
よって、上記樹脂組成物を含む成形品と締結される他部材は、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の成型品よりも高い剛性を有する材料で形成されたものとすることができる。ここでいう剛性は、他部材を形成する材料が金属であればJIS Z2280、セラミックであればJIS Z1602により測定されるヤング率で表すことができる。他部材を形成する材料が樹脂組成物の場合は、ISO178により測定される曲げ弾性率をヤング率の値として用いる。上記樹脂組成物を含む成形品と他部材との締結においては、成形品と他部材は嵌合部で接触して押圧される。このとき双方の剛性が同程度であれば、それぞれの部材が同程度ずつ変形するが、双方の剛性に差があれば、より剛性の低い方が大きく変形する。特に、他部材を形成する材料の剛性が、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の剛性の2倍以上である場合、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の成形品は、剛性が高い他部材によって大きく変形させられ、より大きな歪が生じることになる。したがって、他部材との締結時の割れが抑制された成形品の製造に適した本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、他部材を形成する材料の剛性が高い場合(例えばポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の曲げ弾性率の3倍もしくは5倍以上)に、それと締結する成形品の材料として、より有用である。他部材を形成する具体的な高剛性材料としては、アルミニウム、マグネシウム、ステンレス鋼、銅、チタン等の金属や、アルミナ、ジルコニア等のセラミック等を挙げることができる。樹脂組成物を含む成形品と他部材との締結は、圧入、セルフタップ、ネジ留め、カシメ(冷間カシメ、熱カシメ、超音波カシメ)から選ばれる一種以上によるものとすることができる。なお、他部材(締結の対象となる部材)の形状や大きさは特に限定されない。
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂
・PBT樹脂(ウィンテックポリマー株式会社製、IV=0.7dL/g)
(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂
・PET樹脂1(イソフタル酸1.5mol%変性、IV=0.7dL/g、Tc1PET=165℃)
・PET樹脂2(イソフタル酸1.5mol%変性、IV=0.7dL/g、Tc1PET=193℃)
・PET樹脂3(ホモポリエチレンテレフタレート、IV=0.7dL/g、Tc1PET=191℃)
・PET樹脂4(イソフタル酸12.6mol%変性、IV=0.7dL/g、結晶化のピークは検出されず)
(C)リン系安定剤
・ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト(株式会社ADEKA製、アデカスタブPEP36)
(D)無機充填材
・ガラス繊維(日本電気硝子株式会社製、ECS03T−187)
なお実施例、比較例の各樹脂組成物には、上記に加え、離型剤としてのペンタエリスリトールテトラステアレートと、着色剤としてのカーボンブラックを、それぞれ表1に示す量で添加した。
表1に示す成分を表1に示す組成(質量部)でドライブレンドし、30mmφのスクリューを有する2軸押出機((株)日本製鋼所製)にホッパから供給して260℃で溶融混練し、ペレット状の樹脂組成物を得た。
実施例、比較例の各PBT樹脂組成物を用いて、JIS K7121に基づき、DSC(示差走査熱量測定)により、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返し、1サイクル目における、PET樹脂に由来する融点のピークから求めた。結果を表1に示す。
実施例、比較例の各PBT樹脂組成物を用いて、JIS K7121に基づき、DSC(示差走査熱量測定)により、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返し、1サイクル目における結晶化温度のピークから求めた。結果を表1に示す。
実施例、比較例の各PBT樹脂組成物を用いて、JIS K7121に基づき、DSC(示差走査熱量測定)により、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した、1サイクル目の結晶化温度のピーク温度から3サイクル目の結晶化温度のピーク温度を引いた差により求めた。結果を表1に示す。
上記により得た実施例、比較例の各PBT樹脂組成物を、140℃で3時間乾燥させた後、住友重機械工業(株)製SG−150U SYCAP−MIVにより、シリンダー温度265℃、金型温度95℃、射出速度35mm/s、保圧力80MPaの条件で、図1に示す自動車アウタードアハンドルエスカッションモデル金型1(外観面に(株)棚澤八光社のシボ規格TH−113のシボ加工を施したもの)を射出成形し、成形開始から約10ショット後の成形が安定した段階での成形品について、目視によりシボの転写状態を観察した。シボ面全体において良好な転写状態が確認されたものを○(良)、シボの転写ムラが見られたものを×(不良)として評価した。結果を表1に示す。
上記により得た実施例、比較例の各PBT樹脂組成物を、140℃で3時間乾燥させた後、住友重機械工業(株)製SG−150U SYCAP−MIVにより、シリンダー温度265℃、金型温度95℃、射出速度35mm/s、保圧力80MPa、冷却時間10秒の条件で、図1に示す自動車アウタードアハンドルエスカッションモデル金型(外観面に(株)棚澤八光社のシボ規格TH−113のシボ加工を施したもの)を射出成形し、成形開始から約10ショット後の成形が安定した段階での成形品について、目視により離型時の突出しピン跡を観察した。突出しピン跡の顕著な発生が確認されなかったものを○(良)、突出しピン跡が顕著に発生していたものを×(不良)として評価した。結果を表1に示す。
他部材との締結時の割れの指標として、上記により得た実施例、比較例の各PBT樹脂組成物を、140℃で3時間乾燥させた後、ファナック(株)製 ROBOSHOT α−50Cにより、シリンダー温度260℃、金型温度:80℃、射出速度:20mm/s、保圧力75MPaの条件で、図2(a)に示すような、30mm×30mm×3mmの板状の台座2の中央部に、高さ8mm×肉厚1.6mmの円筒状(外径5.2mmφ、内径1.6mmφ)のボス3を有する試験片10(台座部の一辺に3mm×1mmのサイドゲート)を成形し、(株)オリエンテック製テンシロンUTA−50kNを用いて、図2(b)のように、先端部に15°のテーパーを有する円錐状のピン4(ヤング率約190GPaのSUS304製)を円筒状ボス3内に1mm/minの速度で挿入し、ボス3に割れが発生したときの荷重を測定した。破壊荷重が300N以上の場合を○(良)、300N未満の場合を×(不良)として評価した。結果を表1に示す。
剛性の指標として、上記により得た実施例、比較例の各PBT樹脂組成物を、140℃で3時間乾燥させた後、ファナック(株)製 ROBOSHOT S2000i100Bにより、シリンダー温度260℃、金型温度:80℃、射出速度:17mm/s、保圧力60MPaの条件で曲げ試験片を成形し、ISO178に準拠して曲げ弾性率を評価した。結果を表1に示す。
Claims (8)
- (A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と、(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂との合計100質量部に対し、(C)リン系安定剤0.01質量部以上0.5質量部以下、及び(D)無機充填剤80質量部以上150質量部以下を含有し、
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂との質量比((A)/(B))が、5/5〜7/3の範囲であり、
(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂が、ジカルボン酸成分に由来する全繰り返し単位中、0.5mol%以上3.0mol%以下を、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体に由来する繰り返し単位で変性したものであり、かつ、JIS K7121に基づいてDSC(示差走査熱量測定)により測定される、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した際の、1サイクル目の結晶化温度のピークが190℃以下である、
他部材と締結される成形品用のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物であって、
JIS K7121に基づき、DSC(示差走査熱量測定)により、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した際の、1サイクル目の結晶化温度のピークが187℃以下である、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。 - (A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と、(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂との合計100質量部に対し、(C)リン系安定剤0.01質量部以上0.5質量部以下、及び(D)無機充填剤80質量部以上150質量部以下を含有し、
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂との質量比((A)/(B))が、5/5〜7/3の範囲であり、
(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂が、ジカルボン酸成分に由来する全繰り返し単位中、0.5mol%以上3.0mol%以下を、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体に由来する繰り返し単位で変性したものであり、かつ、JIS K7121に基づいてDSC(示差走査熱量測定)により測定される、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した際の、1サイクル目の結晶化温度のピークが190℃以下である、
他部材と締結される成形品用のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物であって、
JIS K7121に基づき、DSC(示差走査熱量測定)により、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した際の、1サイクル目の結晶化温度のピーク温度から3サイクル目の結晶化温度のピーク温度を引いた差(ΔTc)が19℃未満である、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。 - (B)ポリエチレンテレフタレート樹脂が、イソフタル酸で変性したものである、請求項1又は2に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
- ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が、JIS K7121に基づき、DSC(示差走査熱量測定)により、40℃から昇温速度10℃/minで280℃まで昇温後、降温速度−10℃/minにて40℃まで降温する操作を3回繰り返した際の、1サイクル目の(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂に由来する融点のピークが230℃以上260℃以下である、請求項1から3のいずれか一項に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
- 他部材との締結が、圧入、セルフタップ、ネジ留め、カシメから選ばれる一種以上によるものである、請求項1から4のいずれか一項に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
- 他部材がポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の成形品の2倍以上の剛性を有するものである、請求項5に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
- 外観面に露出される成形品用である、請求項1から6のいずれか一項に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
- 自動車用外装部品及び/又は内装部品用である、請求項1から7のいずれか一項に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
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