JPH07132546A - 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 熱可塑性ポリエステル樹脂９７〜３５重量
部、エラストマー３〜２０重量部及び強化繊維０〜４５
重量部を主成分とする原料を異方向回転型２軸押出機を
使用して溶融混練する熱可塑性ポリエステル組成物の製
造方法。 【効果】 衝撃強度が高く流動性が良好でありヒートシ
ョック性に優れた熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性ポリエステル樹
脂組成物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性ポリエステル樹脂とゴム状弾性
を有する化合物であるエラストマーを含有してなる耐衝
撃性ポリエステル組成物は、例えば、特開昭５２−１５
０４６６号公報、特開昭６０−２１９２５６号公報等に
記載されている。従来、こうした耐衝撃性ポリエステル
組成物の製造においては、通常、熱可塑性ポリエステル
樹脂、エラストマー等の原料を高剪断力下に溶融、混練
する必要があるため、剪断力が強い同方向回転型２軸押
出機が使用されてきた。

【０００３】しかしながら、熱可塑性ポリエステル樹脂
とエラストマーを主成分とする原料あるいは熱可塑性ポ
リエステル樹脂、エラストマー及び繊維状強化材を主成
分とする原料を上記方法で混練した場合得られる熱可塑
性ポリエステル組成物の衝撃強度が低く、流動性が悪い
という問題があった。又、エラストマーとしてアクリル
系ゴム又はジエン系共重合体を用いた場合原料を溶融、
混練する際、同方向回転型２軸押出機におけるスクリュ
ー回転数をアップさせる方法、あるいはスクリュー構成
におけるニーディングディスクを増加し、剪断力を向上
させる方法等が知られているがこれらの方法を用いても
衝撃強度、耐ヒートショック性及び流動性に十分優れた
熱可塑性ポリエステル組成物を得ることは困難であっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐衝
撃性と流動性に優れ、ヒートショック性にも優れた熱可
塑性ポリエステル樹脂組成物、及び耐衝撃性、流動性及
び剛性に優れ、ヒートショック性にも優れた熱可塑性ポ
リエステル樹脂組成物を製造する方法を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題を解
決するためになされたものであり、その要旨は、熱可塑
性ポリエステル樹脂９７〜３５重量部、エラストマー３
〜２０重量部及び強化繊維０〜４５重量部を主成分とす
る原料を異方向回転型２軸押出機を使用して溶融、混練
することを特徴とする熱可塑性ポリエステル組成物の製
造方法に存する。

【０００６】以下、本発明につき詳細に説明する。本発
明で使用する熱可塑性ポリエステル樹脂は、テレフタル
酸またはそのジアルキルエステルと脂肪族グリコール類
との重縮合反応によって得られるポリアルキレンテレフ
タレートまたはこれを主体とする共重合体であり、代表
的なものとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレートなどがあげられる。

【０００７】上記脂肪族グリコール類としては、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレン
グリコール、ヘキサメチレングリコールなどがあげられ
るが、これら脂肪族グリコール類と共に他のジオール類
または多価アルコール類、例えば脂肪族グリコール類に
対して３０重量％以下のシクロヘキサンジオール、シク
ロヘキサンジメタノール、キシリレングリコール、２，
２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２
−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロムフェニル）
プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシフェ
ニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキ
シ−３，５−ジブロムフェニル）プロパン、グリセリ
ン、ペンタエリスリトールなどを混合して用いてもよ
い。

【０００８】また、テレフタル酸またはそのジアルキル
エステルと共に他の二塩基酸、多塩基酸またはそれらの
アルキルエステル、例えばテレフタル酸またはそのジア
ルキルエステルに対して３０重量％以下のフタル酸、イ
ソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルジカ
ルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメシン酸、ト
リメリット酸、それらのアルキルエステルなどを混合し
て用いてもよい。

【０００９】本発明で使用するエラストマーは、ジエン
系エラストマー、非ジエン系エラストマー、熱可塑性エ
ラストマー、アクリル系エラストマー等であり、中でも
アクリル系ゴムあるいはジエン系グラフト共重合体が衝
撃強度と流動性のバランスの点より好ましく、特に好ま
しくはアクリル系ゴムである。アクリル系ゴムとして
は、アクリル酸エステルの重合またはそれを主体とする
共重合により得られるゴム状弾性体であり、代表的なも
のとしては、ブチルアクリレートのようなアクリル酸エ
ステルと、少量のブチレンジアクリレートのような架橋
性モノマーを重合させて得た重合体に、メチルメタクリ
レートのようなグラフト重合性モノマーをグラフト重合
させて得たゴム状の重合体があげられる。

【００１０】上記アクリル酸エステルとしては、ブチル
アクリレートの他に、メチルアクリレート、エチルアク
リレート、プロピルアクリレート、ヘキシルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレートなどがあげられ
る。また、架橋性モノマーとしては、ブチレンジアクリ
レートの他に、ブチレンジメタクリレート、トリメチロ
ールプロパントリメタクリレートのようなポリオールと
アクリル酸またはメタクリル酸のエステル類、ジビニル
ベンゼン、ビニルアクリレート、ビニルメタクリレート
のようなビニル化合物。アリルアクリレート、アリルメ
タクリレート、ジアリルマレート、ジアリルフマレー
ト、ジアリルイタコネート、モノアリルマレート、モノ
アリルフマレート、トリアリルシアヌレートのようなア
リル化合物などがあげらる。

【００１１】また、上記グラフト重合性モノマーとして
は、メチルメタクリレートの他に、エチルメタクリレー
ト、ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、
２ーエチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリ
レートのようなメタクリル酸エステル、スチレン、アク
リロニトリルなどがあげられる。このグラフト重合性モ
ノマーは、その一部を上記アクリル酸エステルと架橋性
モノマーとを重合させて重合体を製造する際に使用して
共重合させることもできる。

【００１２】上記したようなアクリル系ゴムは、例え
ば、鐘淵化学（株）製、カネエースＦＭ、日立化成
（株）製、バイタックスＶ−６４０１、三菱レイヨン
（株）製メタブレンＷ−３００、同Ｗ−５３０、ローム
・アンド・ハース社製、アクリロイドＫＭ−３２３、同
ＫＭ−３３０（これらは、商標）などとしても市販され
ている。

【００１３】ジエン系グラフト共重合体としては耐衝撃
性の点、成形品の外観特性の点でグラフト率が１５〜２
００％であることが好ましく、３０〜１２０％が特に好
ましい。ここでグラフト率とは次式により求めた値であ
る。

【００１４】

【数１】

【００１５】但し、式中アセトン不溶分はグラフト共重
合体をアセトンに十分浸漬させた後、遠心分離によって
不溶沈澱物を厳密に採取して求める。本発明に用いられ
るジエン系グラフト共重合体は、塊状重合、懸濁重合、
塊状懸濁重合、溶液重合あるいは乳化重合のいずれの方
法でも製造することができる。特にゴム含量の多い共重
合体を製造する場合には、乳化グラフト重合によって製
造することが好ましい。

【００１６】共重合体の製造に際して、ジエン系重合体
の量は１０〜８５重量％であり、特に３０〜７０重量％
を用いることが好ましい。ジエン重合体が共重合体であ
る場合は、ジエン系単量体とビニル系単量体（例えばス
チレン）との共重合体であり、耐衝撃性向上の点でジエ
ン成分が５０重量％以上でなければならない。前記ジエ
ン系重合体にグラフト共重合するビニル系単量体はメタ
クリル酸エストル、芳香族モノビニル化合物、およびシ
アン化ビニル化合物の１種以上である。その使用比率は
任意であり、かつその小割合を他のビニル系単量体で置
換えて使用してもよい。また、ビニル系単量体をグラフ
ト共重合せしめる際の使用順序は任意であり、２種以上
を同時に使用してもよくまた別々に使用してグラフト共
重合せしめて支障ない。メタクリル酸エステルとしては
炭素数１〜４のアルキルエステルがよく、特にメチルエ
ステルが好ましい。芳香族モノビニル化合物としては、
例えばスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレ
ン、核ハロゲン化スチレン、ビニルナフタレン等があげ
られ、特にスチレンが好ましい。シアン化ビニル化合物
としては、例えばアクリロニトリル、メタクリルニトリ
ル、α−ハロゲン化アクリロニトリルなどがあげられ、
特にアクリロニトリルが好ましい。ジエン系重合体に用
いられるジエンとしては、ブタジエン、イソブレン等を
挙げることができるが、ブタジエンが一般に使用され
る。

【００１７】ジエン系重合体として具体的には、ＡＢ
Ｓ，ＭＢＳ，ＳＢＲ，ＮＢＲなどの名称で市販されてい
るものなどがあげられる。本発明において繊維強化材を
原料の主成分として用いることは熱可塑性ポリエステル
樹脂組成物の剛性を向上させるために好ましい。繊維状
強化材としては、ガラスファイバー、ガラスフレーク、
炭素繊維、チタン酸カリウィスカー、などの無機繊維、
有機繊維、あるいは金属繊維が用いられる。熱可塑性ポ
リエステル樹脂、エラストマー及び繊維状強化材の割合
は３５〜９７：３〜２０：０〜４５（重量比）であり、
エラストマーの割合が少なすぎると衝撃性に優れたポリ
エステル組成物が得られにくく、エラストマーの割合が
多すぎると引張強度、曲げ強度などの機械的性質が低下
しがちである。熱可塑性ポリエステル樹脂組成物におい
て耐衝撃性を保ち剛性を高くするために繊維状強化材を
樹脂組成物中に含有させる場合における熱可塑性ポリエ
ステル樹脂、エラストマー及び繊維状強化材のより好ま
しい割合は、４０〜９２：３〜２０：５〜４０である。
本発明における原料としてはその他、染顔料、各種安定
剤、滑剤、帯電防止剤等の周知添加剤を併用することが
できる。

【００１８】本発明においては、熱可塑性ポリエステル
樹脂、エラストマー及び必要に応じ繊維状強化材、その
他添加剤等の原料を溶融、混練する際、異方向回転型２
軸押出機を使用する。上記押出機を用いることにより熱
可塑性ポリエステル樹脂組成物において、エラストマー
を適度な平均分散径を有する微粒子に分散混合すること
ができる。

【００１９】異方向回転型２軸押出機としては、非噛合
異方向回転型２軸押出機、非噛合異方向回転型の高速２
軸混練機、部分噛合異方向回転型２軸押出機、噛合型異
方向回転型押出機等が挙げられるが、噛合あるいは部分
噛合異方向回転型２軸押出機、非噛合異方向回転型の高
速２軸混練機が、エラストマーを０．９〜０．１μ程度
の平均分散径で熱可塑性ポリエステル樹脂中に分散する
上で好ましく、特に好ましくは、噛合あるいは部分噛合
異方向回転型２軸押出機であって、スクリューの回転数
は通常６０〜３００ｒｐｍ程度、好ましくは８０〜２６
０ｒｐｍ程度である。

【００２０】異方向回転型２軸押出機で熱可塑性ポリエ
ステル樹脂組成物を製造する際ポリエステル樹脂にエラ
ストマーを微粒径の状態で分散、混合させる為、押出機
の混練部、特にポリエステル樹脂とエラストマーとが押
出機内で最初に混練されるゾーンである第１混練部にロ
ーターを用いる事が好ましい。尚繊維強化材を添加させ
る場合には通常、ポリエステル樹脂とエラストマーとを
供給する第１フィーダーとは異なる、スクリューヘッド
により近い位置にある第２フィーダーから繊維強化材を
供給する。バレル温度の設定は通常は２００℃〜３００
℃であり、滞留時間は５秒〜４分であって好ましくは２
０秒〜２分である。バレル温度が低すぎると、均一溶融
が困難であり、バレル温度が高すぎるあるいは滞留時間
が長すぎるとアクリル系ゴム、ジエン系グラフト等のエ
ラストマーが分解する可能性が高くなる。溶融混練され
た熱可塑性ポリエステル樹脂混合物は押出機の押出ダイ
より押出し成形され常法に従って樹脂組成物として回収
することができる。

【００２１】

【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例
に限定されるものではない。 評価方法 （１）アクリルゴム（ＫＭ−３３０）分散径測定分析法 ７００ホルムに２ｈｒｓ浸漬してアクリルゴムをエッチ
ングしたものをＳＥＭ写真をとり孔径を測定した。 （２）機械的強度（アイゾット衝撃強度及び引張強度） 射出成形機を用いてＡＳＴＭで規定する試験用金型で樹
脂温度２６０℃金型温度８０℃で成形を行いアイゾット
衝撃強度及び引張強度を測定した。 （３）ヒートショック性 金属インサートした成形品を

【数２】 の条件でヒートサイクル試験を実施し、成形品の割れが
１００サイクル以下のものを〔×〕、３００サイクル以
上のものを〔○〕、１００〜３００サイクルのものを
〔△〕とした。 （４）ＭＩ値 ＡＳＴＭ法に従って２５０℃の５ｋｇ荷重の条件で実施
した。

【００２２】〔実施例１〕極限粘度１．１のポリブチレ
ンテレフタレート（三菱化成（株）製ノバドゥール５０
１０Ｚ₂ ：ノバドゥールは登録商標）７３．８重量部、
アクリル系ゴム（ロームアンドハース社製 アクリロイ
ドＫＭ−３３０アクリロイドは登録商標）１０．０重量
部、抗酸化剤０．２重量部、ビスフェノールＡのグリシ
ジルエーテル（アデカアーガス（株）製マークＥＰ−１
７：登録商標）０．５重量部、離型剤０．５重量部及び
滑剤０．０５重量部をヘンシェルミキサーで１０分間ド
ライブレンドし第１フィーダから第１混練部にローター
を使用した２軸異方向回転押出機に供給して、表１に従
った混練条件で溶融混練し引き続いて強化繊維としてガ
ラス繊維（日本電気硝子（株）製 商品名ＥＣＳ０３Ｔ
−１９１）１５重量部を第２フィーダーから供給し、押
出機の前半部分で混練溶融されたポリブチレンテレフタ
レートとアクリル系ゴムとの混合物にガラス繊維を混合
し押出機の後半部分で更に溶融混練を行ないポリブチレ
ンテレフタレート系組成物を得た。

【００２３】〔実施例２〕実施例１において押出条件を
表−１に記載の条件に変える以外は、実施例１と同様に
してポリブチレンテレフタレート系組成物を得た。

【００２４】〔比較例１〕実施例１において、押出機の
回転方向を同方向とし、かつ押出条件を表−１に記載の
条件に変える以外は実施例１と同様にしてポリブチレン
テレフタレート系組成物を得た。

【００２５】〔比較例２〜９〕実施例１において押出機
の種類及び押出条件を表−１に記載の種類及び押出条件
に変える以外は実施例１と同様にしてポリブチレンテレ
フタレート系組成物を得た。実施例１及び２、比較例１
ないし９で得られたポリブチレンテレフタレート系組成
物の評価結果を表−１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明方法に従って熱可塑性ポリエステ
ル樹脂組成物を製造することにより、衝撃強度が高く流
動性が良好でありヒートショック性に優れた熱可塑性ポ
リエステル樹脂組成物、及び衝撃強度が高く流動性が良
好であり、剛性が高く、ヒートショック性に優れた熱可
塑性ポリエステル樹脂組成物を得ることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性ポリエステル樹脂９７〜３５重
   量部、エラストマー３〜２０重量部及び強化繊維０〜４
   ５重量部を主成分とする原料を異方向回転型２軸押出機
   を使用して溶融混練することを特徴とする熱可塑性ポリ
   エステル組成物の製造方法。
2. 【請求項２】 前記エラストマーがアクリル系ゴム又は
   ジエン系グラフト共重合体であることを特徴とする請求
   項１に記載の熱可塑性ポリエステル組成物の製造方法。
3. 【請求項３】 前記異方向回転型２軸押出機がその混練
   部にローターを有する異方向回転型２軸押出機であるこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱可塑性
   ポリエステル組成物の製造方法。