射出圧縮成形法
【課題】大型成形性に優れたポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物の射出成形法の提供であり、特に大型成形時の割れ、そり、焼けといった問題を解決する成形法を提供する。
【解決手段】ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物を射出成形する際、樹脂の射出途中から型締力を働かせて金型１．２を締め始め、かつ射出終了までには完全に金型を閉め終わることを特徴とする樹脂組成物の射出圧縮成形法。
【解決手段】ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物を射出成形する際、樹脂の射出途中から型締力を働かせて金型１．２を締め始め、かつ射出終了までには完全に金型を閉め終わることを特徴とする樹脂組成物の射出圧縮成形法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物の射出圧縮成形法、及び該成形法を用いて成形された成形品であり、詳しくは、大型成形時の課題である、成形割れ、ソリ、成形焼けが改良された成形法、及び該成形法で成形された成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス繊維等の充填材は、熱可塑性樹脂に配合され、広く工業的に使用されている。特にポリエステル樹脂にガラス繊維等の充填材を配合した場合には、大幅な耐熱性、機械的強度、剛性、寸法安定性等の向上が可能であり、こういった優れた特性を活かし、金属やセラミクスの代替材料として、様々な検討が行われている。
例えば、セラミクスの代表用途である洗面シンクや手洗いシンクなどのサニタリー用途では、住宅の高級化、高機能化に伴い、大型化が進んでいる一方、セラミクスでの大型製品は、製品重量が非常に重くなり、施工時の取り付け負荷や廃棄する際の負荷が増大する問題がある。
そこで軽量化とリサイクル可能な熱可塑性ポリエステルでの代替ニーズが高まっている。
【０００３】
しかしながら、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートに代表されるポリエステル樹脂では、大型成形に不向きな結晶化速度を有し、かつ耐加水分解性も不十分であるためセラミクス代替は困難であった。
一方、近年、適度な結晶化速度を有するポリトリメチレンテレフタレート樹脂を用いての射出圧縮成形法及び該成形品が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、ほぼ射出終了と同時に金型を締める該公報の射出圧縮成形法では、ゲートからの流動長が比較的均一な円板状の成形品では効果を発揮するが、ゲートからの流動長が異なる長方形状や、複雑な形状の成形を行う場合、樹脂の充填ばらつきが起こり、バリ（樹脂漏れ）が発生する問題がある。また、通常の射出成形で、特に大型成形を行う場合では、流動方向に強化材が配向し、製品割れやソリが発生しやすくなる。
そこで、特に強化材を含むポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物を用いて、大型成形品を得る方法が強く望まれている。
【特許文献１】特開平２００３−１７５５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、大型成形性に優れたポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物の射出成形法であり、特に大型成形時の割れ、そり、焼けといった問題を解決する成形法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、前期課題を解決するため、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂および／または強化材の組み合わせ、射出圧縮成形法の使用、成形条件の選択等の検討を行ったことによって、特に大型成形時の割れ、そり、焼けといった問題を解決することを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、
１．ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物を射出成形する際、樹脂の射出途中から型締力を働かせて金型を締め始め、かつ射出終了までには完全に金型を閉め終わることを特徴とする樹脂組成物の射出圧縮成形法、
２．射出圧縮成形法が、射出時間の１／１０〜９／１０までの間に圧縮を開始する成形法であることを特徴とする上記１記載の射出圧縮成形法、
３．ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物が、強化材を配合してなる強化樹脂組成物であることを特徴とする上記１又は２記載の成形法、
４．強化材が、ガラス繊維とガラス繊維以外の無機充填材からなることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の成形法、
５．ガラス繊維以外の無機充填材が、ウォラストナイト、タルク、マイカ、カオリン、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、硫酸バリウムの群から選ばれる一種以上の無機充填材であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の成形法、
６．ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物が、重量比でポリトリメチレンテレフタレート：ポリカーボネート＝５０〜９９．９：０．１〜５０配合してなる該ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物であることを特徴とする上記１〜５のいずれかに記載の成形法、
７．上記１〜６のいずれかに記載の成形法で成形された成形品、
８．成形品が、サニタリー用途品であることを特徴とする上記７に記載の成形品、
９．サニタリー用途品が、浴槽、浴槽エプロン、洗い場、防水パン、洗面シンク、洗面カウンター、手洗いシンク、手洗いカウンター、キッチンシンク、キッチン天板、カウンターボード、タイルまたは便器であることを特徴とする請求項８記載の成形品、
である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の樹脂組成物の成形法は、特に大型成形時の成形割れ、ソリ、成形焼けなどの改良に期待できる。さらに、本発明で良好に成形される成形品は、自動車部品材料、電気電子材料、産業資材、工業材料、家庭用品など好適に利用でき、中でも、高耐熱、高強度、高剛性等の特性が要求されるサニタリー用途に最適に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明に本発明におけるポリトリメチレンテレフタレートとは、酸成分としてテレフタル酸を用い、グリコール成分としてトリメチレングリコールを用いたポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと略称することがある。）を示している。
ここで、トリメチレングリコールとしては、安定性の観点から１，３−プロパンジオールが好ましい。
このほかに、本発明の目的を損なわない範囲で、酸成分として、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸、例えばフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルメタンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、ジフェニルスルフォンジカルボン酸等；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸；ε−オキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシジカルボン酸を用い、グリコール成分として、エチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、キシリレングリコール、ジエチレングリコール、ポリオキシアルキレングリコール、ハイドロキノン等を一部用いて共重合することができる。
【０００８】
共重合する場合の共重合の量は、本発明の目的を損なわない範囲であれば特に制限はないが、通常、全酸成分の２０モル％以下、あるいは全グリコール成分の２０モル％以下であることが好ましい。
また、上述のポリエステル成分に分岐成分、例えばトリカルバリル酸、トリメシン酸、トリメリット酸等の、三官能または四官能のエステル形成能を持つ酸、またはグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット等の三官能または四官能のエステル形成能を持つアルコールを共重合してもよく、その場合、これらの分岐成分の量は全酸成分、または全グリコール成分の１．０モル％以下、好ましくは、０．５モル％以下、さらに好ましくは、０．３モル％以下である。更に、ＰＴＴはこれら共重合成分を２種類以上組み合わせて使用しても構わない。
【０００９】
本発明に用いられるＰＴＴの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、特開昭５１−１４０９９２号公報、特開平５−２６２８６２号公報、特開平８−３１１１７７号公報等に記載されている方法に従って得ることができる。
例えば、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体（例えばジメチルエステル、モノメチルエステル等の低級アルキルエステル）とトリメチレングリコールまたはそのエステル形成性誘導体とを、触媒の存在下、好適な温度・時間で加熱反応させ、更に得られるテレフタル酸のグリコールエステルを触媒の存在下、好適な温度・時間で所望の重合度まで重縮合反応させる方法が挙げられる。
【００１０】
重合方法についても、特に限定されず、溶融重合、界面重合、溶液重合、塊状重合、固相重合、及びこれらを組み合わせた方法を利用することができる。
本発明のポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物は、その極限粘度［η］が０．６０以上であることが機械特性、特に靭性面から好ましく、［η］が０．６８以上であることがより好ましく、さらに成形性、特にバリ特性から［η］が０．７５以上であることが最も好ましい。
極限粘度［η］については、オストワルド粘度計を用い、３５℃、ｏ−クロロフェノール中に該組成物を溶質（ＰＴＴ樹脂成分）／溶液＝１．００ｇ／ｄｌになるように溶解させ、不溶分（無機質強化材等）が沈殿した後、その上澄み液を用いて比粘度ηｓｐを測定し、下記式により求めることができる。
［η］＝０．７１３×ηｓｐ／Ｃ＋０．１０８６
Ｃ＝１．００ｇ／ｄｌ
【００１１】
本発明のポリトリメチレンテレフタレートには、必要に応じて、各種の添化剤、例えば、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤、艶消し剤等を共重合又は混合してもよい。
本発明における樹脂組成物には、目的に応じて繊維状、粉粒状、板状の無機または有機充填材からなる群から選ばれる一種以上の強化材を用いることが好ましい。繊維状無機充填材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、ウォラストナイト、さらにステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物等の無機質繊維状物質が挙げられる。中でも、ガラス繊維、ウォラストナイトが好ましく使用できる。なおポリアミド、フッ素樹脂、アクリル樹脂等の高融点有機質繊維状物質も使用することができる。
【００１２】
粉粒状無機充填材としてはカーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、硅酸カルシウム、硅酸アルミニウム、カオリン、クレー、硅藻土等の硅酸塩、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の金属の硫酸塩、その他、炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末が挙げられる。
又、板状無機充填材としてはタルク、マイカ、ガラスフレーク、各種の金属箔等が挙げられる。
繊維状無機充填材の平均繊維長（Ｌ）、平均繊維径（Ｄ）、アスペクト比（Ｌ／Ｄ）については特に限定されないが、機械的特性の点から、平均繊維長が５０μｍ以上、平均繊維径は５μｍ以上、アスペクト比は１０以上であることが好ましい。また炭素繊維は、平均繊維長が１００〜７５０μｍ、数平均繊維径が３〜３０μｍ、アスペクト比が１０〜１００であるものが好ましく用いられる。さらに、ウォラストナイトは、平均繊維径が３〜３０μｍ、平均繊維長が１０〜５００μｍ、アスペクト比が３〜１００のものが好ましく用いられる。なお、タルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、チタン酸カリウムは平均粒径が０．１〜１００μｍのものが好ましく用いられる。
【００１３】
本発明の（Ｃ）強化材としては、機械強度の面から（Ｃ１）ガラス繊維と（Ｃ２）ガラス繊維以外の無機充填材を併用して用いることが好ましい。更に（Ｃ２）のガラス繊維以外の無機充填材としては、ウォラストナイト、タルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム，炭素繊維（ＣＦ）、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、硫酸バリウムの群から選ばれる一種以上の無機充填材が好ましい。
強化材の配合量は機械的強度、剛性の改良効果と、成形品表面の光沢低下など外観への影響の観点から、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して、強化材５〜３００重量部、より好ましくは３０〜２５０重量部、更に好ましくは４０〜２００重量部である。
【００１４】
また、（Ｃ）強化材として、（Ｃ１）ガラス繊維、（Ｃ２）ガラス繊維以外の無機充填材を用いる場合、両者は任意の割合で併用することができるが、特に好ましい配合量はポリトリメチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して、（Ｃ１）ガラス繊維２〜１００重量部、（Ｃ２）ガラス繊維以外の無機充填材３〜２００重量部である。
これらの無機充填剤は、特に表面処理を施したものが好ましく用いられる。表面処理としては公知のカップリング剤やフィルム形成剤を用いて行う。好ましく用いられるカップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤があげられる。またフィルム形成剤としては、エポキシ系ポリマー、ウレタン系ポリマー、アクリル酸系ポリマー等、及びこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００１５】
本発明のポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物には、上記のポリトリメチレンテレフタレート樹脂、強化材に加え、各種用途及び目的に応じて、その他の成分を適宜配合することができる。
特に、ポリカーボネート樹脂を配合することは、本発明の目的に合致する。
ポリカーボネート樹脂とは二価フェノールとカーボネート前駆体から溶融法または溶液法によって製造される。即ち、塩化メチレン等の溶剤中で公知の酸受容体、分子量調整剤の存在下、ニ価フェノールとホスゲンのようなカーボネート前駆体との反応、またはニ価フェノールとジフェニルカルボネートのようなカルボネート前駆体とのエステル交換反応等によって製造することができる。ここで好ましいニ価フェノールとしてはビスフェノール類が挙げられ、特に２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、即ちビスフェノールＡが好ましい。また、フェノールＡの一部または全部をニ価フェノールで置換したものであってもよい。
【００１６】
ビスフェノールＡ以外のニ価フェノールとしては、例えばハイドロキノン、４，４−ジヒドロキシジフェニル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロアルカン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテルのような化合物を挙げることができる。これらのニ価フェノールは、ニ価フェノールのホモポリマーまたは二種以上のコポリマーであってもよい。また、カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カルボニルエステル等が挙げられるが、ホスゲン、ジフェニルカーボネート、及びこれらの混合物が好ましく用いられる。また、本発明に用いられるポリカーボネート樹脂の重量平均分子量（ＭＷ）は、５０００から２０００００の範囲が好ましく、より好ましくは１５０００〜４００００である。
【００１７】
本発明におけるポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物中の、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂とポリカーボネート樹脂の配合割合は機械的物性の改良効果と流動性など成形性への影響の観点から、重量比で、ポリトリメチレンテレフタレート：ポリカーボネート＝５０〜９９．９：０．１〜５０である。より好ましくは、ポリトリメチレンテレフタレート：ポリカーボネート＝７０〜９９．５：０．５〜３０、更に好ましくはポリトリメチレンテレフタレート：ポリカーボネート＝８５〜９９：１〜１５である。
また更に、本発明の強化樹脂組成物にエポキシ樹脂を配合することは、より好ましい。エポキシ樹脂とは、分子中にエポキシ基（オキシラン環）を２個以上持つ熱硬化性の化合物を示す。具体的には、ビルフェノールＡとエピクロルヒドリンとの縮合反応により製造されるいわゆるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、フェノールノボラックや線状高分子量クレゾールノボラックをグリシジル化した多官能エポキシであるノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型、脂肪族エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、ポリグリシジルアミン型エポキシなどが挙げられる。
【００１８】
好ましくは、分子量が５００〜７０００、エポキシ当量が１５０〜１００００（／ｅｑ．）のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂である。
エポキシ樹脂の配合量は、機械的特性改良効果とゲル化防止の観点からポリトリメチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対し、エポキシ樹脂０．１〜２０重量部である。より好ましくは０．５〜１０重量部である。
本発明の組成物に、結晶核剤を更に配合すると、より機械的強度の高い組成物が得られる。結晶核剤としては有機物、無機物のいずれも使用することができる。
本発明の組成物に、成形性改良剤を更に配合すると、より成形加工特性及び成形品外観に優れたポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物が得られる。成形性改良剤としては、リン酸エステル類、亜リン酸エステル類、高級脂肪酸類、高級脂肪酸金属塩類、高級脂肪酸エステル類、高級脂肪酸アミド化合物類、ポリアルキレングリコールあるいはその末端変性物類、低分子量ポリエチレンあるいは酸化低分子量ポリエチレン類、置換ベンジリデンソルビトール類、ポリシロキサン類、カプロラクトン類が挙げられるが、特に好ましいのは、高級脂肪酸類、高級脂肪酸金属塩類、高級脂肪酸エステル類である。
【００１９】
また、本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の樹脂、紫外線吸収剤、安定剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、整色剤、難燃剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、つや消し剤、衝撃強度改良剤等の添加剤を配合することもできる。
本発明のポリトリメチレンテレフタレ−ト強化樹脂組成物の製造方法は特に限定されないが、ポリトリメチレンテレフタレ−ト樹脂、強化材及び必要に応じて各種添加剤等の混合物を単軸又は多軸の押出機、ニ−ダ−、ミキシングロ−ル、バンバリ−ミキサ−等の公知の溶融混練機を用いて、２００〜４００℃の温度で溶融混練する方法を挙げることができる。特に、押出機を用いて溶融混練することが簡便で好ましい。
【００２０】
次に、本発明のポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物を用いた射出圧縮成形法について説明する。
本発明に述べる射出圧縮成形法とは、加熱可塑化した樹脂を金型キャビティへ射出し、次いで金型キャビティ容積を縮小することにより圧縮する成形法であり、次の各方法がある。
１．金型を若干開いた状態（金型キャビティを大きくした状態）で樹脂を射出し、次いで型締力を働かせて金型を締めて金型キャビティ容積を縮小する方法。
２．金型を弱い型締力で締め付けた状態で樹脂を射出して、樹脂の射出力で若干の型開きを起こさせ、次いで型締力を働かせて金型を締め付けて金型キャビティ容積を縮小する方法。
３．金型キャビティ容積を縮小できるアクチュエイターをとりつけ、樹脂を金型キャビティに射出した後、該アクチュエイターを働かせて金型キャビティ容積を縮小する方法、等がある。
【００２１】
その際重要なことは、上記いずれの方法においても、樹脂の射出の途中から型締力を働かせて金型を締め始め、射出終了までには完全に金型を閉め終わる必要がある。特に、射出時間の１／１０〜９／１０までの間に圧縮を開始することが好ましく、さらに好ましくは、射出時間の１／５〜４／５までの間に圧縮を開始することである。
本発明の強化樹脂組成物の成形法は、特に大型成形時の成形割れ、ソリ、成形焼けなどの改良に期待できる。さらに、本発明で良好に成形される成形品は、自動車部品材料、電気電子材料、産業資材、工業材料、家庭用品など好適に利用でき、中でも、高耐熱、高強度、高剛性等の特性が要求されるサニタリー用途に最適に利用できる。また、ここでの大型成形とは、製品重量で１ｋｇ以上のものを成形することを指し、特に製品重量で３ｋｇ以上の大型成形には、本発明の成形法が好適に利用できる。
また、サニタリー用途については、浴槽、浴槽エプロン、洗い場、防水パン、洗面シンク、洗面カウンター、手洗いシンク、手洗いカウンター、キッチンシンク、キッチン天板、カウンターボード、タイル、便器などが特に挙げられる。
【実施例】
【００２２】
本発明を実施例に基づいて説明する。実施例及び比較例で用いた強化樹脂組成物を以下に記す。
（Ａ）樹脂
ＰＴＴ樹脂：ポリトリメチレンテレフタレート樹脂［η］＝０．９
ポリカーボネート樹脂：三菱エンジニアリングプラスチック（株）製 ユーピロンＳ−２０００
（Ｂ）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂−１：旭化成エポキシ（株）製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ＡＥＲ ＥＣＮ６０９９
（Ｃ１）ガラス繊維
日本電気硝子（株）製 ０３Ｔ−１８７／ＰＬ
（Ｃ２）無機充填材
ウォラストナイト ＮＩＣＯ社製 ＮＹＧＬＯＳＳ８
（成形機）
射出ユニット：三菱重工製。シリンダー容量１３２００ｃｃ
プレスユニット：川崎油工製。型締め力６００ｔ
（金型）
図１に示す基本構造の金型を用い、中央ダイレクトゲートの成形を行う。成形品は、全長９５０ｍｍ、幅５００ｍｍ、厚み５ｍｍの洗面シンク。
【００２３】
［樹脂組成物Ａ］
ＰＴＴ樹脂１００重量部に、安定剤としてＩＲＧＡＦＯＳ１６８、ＩＲＧＡＮＯＸ２４５，ＩＲＧＡＮＯＸ１０９８を各０．１重量部、さらにモンタン酸Ｎａを０．１重量部、モンタン酸Ｃａを０．０６重量部添着し、二軸押出機（日本製鋼所（株）製：２サイドフィード付きＴＥＸ−９０）を用いて溶融混練した。押出条件はスクリュー回転数１００ｒｐｍ、シリンダー温度２６０℃、押出速度４００ｋｇ／ｈｒ、減圧度０．０４ＭＰａ、先端ノズル付近の樹脂温度は２７５℃であった。先端ノズルからストランド状に排出された組成物は、水冷後カッティングしペレットとした。該ペレットを樹脂組成物Ａとする。
【００２４】
［樹脂組成物Ｂ］
ＰＴＴ樹脂１００重量部に、安定剤としてＩＲＧＡＦＯＳ１６８を０．２重量部添着し、二軸押出機（日本製鋼所（株）製：２サイドフィード付きＴＥＸ−９０）を用いて溶融混練し、サイドフィーダー２から、ガラス繊維をＰＴＴ樹脂１００重量部に対し４５重量部になるよう添加した。押出条件はスクリュー回転数１００ｒｐｍ、シリンダー温度２６０℃、押出速度４００ｋｇ／ｈｒ、減圧度０．０４ＭＰａ、先端ノズル付近の樹脂温度は２８０℃であった。先端ノズルからストランド状に排出された組成物は、水冷後カッティングしペレットとした。該ペレットを樹脂組成物Ｂとする。
【００２５】
［樹脂組成物Ｃ］
ＰＴＴ樹脂８９重量部、ポリカーボネート樹脂１０重量部およびエポキシ樹脂１重量部をブレンドし、安定剤として該樹脂の合計１００重量部に対し、ＩＲＧＡＦＯＳ１６８を０．２重量部添着して、二軸押出機（日本製鋼所（株）製：２サイドフィード付きＴＥＸ−９０）を用いて溶融混練した。サイドフィーダー１から、ウォラストナイトを該樹脂の合計１００重量部に対し６０重量部になるよう添加した。押出条件はスクリュー回転数１００ｒｐｍ、シリンダー温度２６０℃、押出速度４００ｋｇ／ｈｒ、減圧度０．０４ＭＰａ、先端ノズル付近の樹脂温度は２８０℃であった。先端ノズルからストランド状に排出された組成物は、水冷後カッティングしペレットとした。該ペレットを樹脂組成物Ｃとする。
【００２６】
［樹脂組成物Ｄ］
ＰＴＴ樹脂８９重量部、ポリカーボネート樹脂１０重量部およびエポキシ樹脂１重量部をブレンドし、安定剤として該樹脂の合計１００重量部に対し、ＩＲＧＡＦＯＳ１６８を０．２重量部添着して、二軸押出機（日本製鋼所（株）製：２サイドフィード付きＴＥＸ−９０）を用いて溶融混練した。サイドフィーダー１から、ウォラストナイトを該樹脂の合計１００重量部に対し６０重量部，サイドフィーダー２からガラス繊維を該樹脂の合計１００重量部に対し４０重量部になるよう添加した。押出条件はスクリュー回転数１００ｒｐｍ、シリンダー温度２６０℃、押出速度３５０ｋｇ／ｈｒ、減圧度０．０４ＭＰａ、先端ノズル付近の樹脂温度は２９５℃であった。先端ノズルからストランド状に排出された組成物は、水冷後カッティングしペレットとした。該ペレットを樹脂組成物Ｄとする。
【００２７】
［実施例１］
樹脂組成物Ａペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出開始３秒後に型締力を働かせ始め、次いで射出が終了する前には型締めが完了するよう制御した。
成形品は、割れ、焼けなく、重量は５．２ｋｇであった。成形品のソリは、１０ｍｍであった。なお、ソリ測定は、平面においた成形品の四隅のうち３点を抑え、残りの１点の浮きを計測した。
【００２８】
［実施例２］
樹脂組成物Bペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出開始３秒後に型締力を働かせ始め、次いで射出が終了する前には型締めが完了するよう制御した。
成形品は、割れ、焼けなく、重量は６．１ｋｇであった。成形品のソリは、２５ｍｍであった。なお、ソリ測定は、平面においた成形品の四隅のうち３点を抑え、残りの１点の浮きを計測した。
【００２９】
［実施例３〜５］
圧縮方法を表１のように変更した以外は、実施例１と同様な評価を行い、結果を表１に示す。
【００３０】
［実施例６］
樹脂組成物Ｃペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出開始５秒後に型締力を働かせ始め、次いで射出が終了する前には型締めが完了するよう制御した。
成形品は、割れ、焼けなく、重量は７．０ｋｇであった。成形品のソリは、１５ｍｍであった。
【００３１】
［実施例７］
樹脂組成物Ｄペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２７０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出開始５秒後に型締力を働かせ始め、次いで射出が終了する前には型締めが完了するよう制御した。
成形品は、割れ、焼けなく、重量は７．５ｋｇであった。成形品のソリは、１５ｍｍであった。
【００３２】
［比較例１］
樹脂組成物Ａペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出終了直後に型締め開始するよう制御した。
成形品は、中央ゲート部から、短軸方向に大きくバリ（樹脂漏れ）が発生し、長軸方向は、樹脂の充填不足が見られた。重量、成形品のソリについては、良品が取れなかったため測定できなかった。
【００３３】
［比較例２］
樹脂組成物Ｂペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出終了直後に型締め開始するよう制御した。
成形品は、中央ゲート部から、短軸方向に大きくバリ（樹脂漏れ）が発生し、長軸方向は、樹脂の充填不足が見られた。重量、成形品のソリについては、良品が取れなかったため測定できなかった。
【００３４】
［比較例３］
樹脂組成物Ｂペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、金型を完全に閉じたまま通常の射出成形を行った。成形品は、中央ゲート部から、長軸方向に大きく割れ、かつ中央部に黄変した大きな成形焼けが見られた。重量は６．１ｋｇであったが、成形品のソリは、５５ｍｍであった。
【００３５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の樹脂組成物の成形法は、特に大型成形時の成形割れ、ソリ、成形焼けなどの改良に期待できる。さらに、本発明で良好に成形される成形品は、自動車部品材料、電気電子材料、産業資材、工業材料、家庭用品など好適に利用でき、中でも、高耐熱、高強度、高剛性等の特性が要求されるサニタリー用途に最適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に使用する代表的な射出圧縮成形の工程を示す。
【符号の説明】
【００３８】
１ キャビティ側金型
２ コア側金型
３ ホットランナ
４ 樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物の射出圧縮成形法、及び該成形法を用いて成形された成形品であり、詳しくは、大型成形時の課題である、成形割れ、ソリ、成形焼けが改良された成形法、及び該成形法で成形された成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス繊維等の充填材は、熱可塑性樹脂に配合され、広く工業的に使用されている。特にポリエステル樹脂にガラス繊維等の充填材を配合した場合には、大幅な耐熱性、機械的強度、剛性、寸法安定性等の向上が可能であり、こういった優れた特性を活かし、金属やセラミクスの代替材料として、様々な検討が行われている。
例えば、セラミクスの代表用途である洗面シンクや手洗いシンクなどのサニタリー用途では、住宅の高級化、高機能化に伴い、大型化が進んでいる一方、セラミクスでの大型製品は、製品重量が非常に重くなり、施工時の取り付け負荷や廃棄する際の負荷が増大する問題がある。
そこで軽量化とリサイクル可能な熱可塑性ポリエステルでの代替ニーズが高まっている。
【０００３】
しかしながら、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートに代表されるポリエステル樹脂では、大型成形に不向きな結晶化速度を有し、かつ耐加水分解性も不十分であるためセラミクス代替は困難であった。
一方、近年、適度な結晶化速度を有するポリトリメチレンテレフタレート樹脂を用いての射出圧縮成形法及び該成形品が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、ほぼ射出終了と同時に金型を締める該公報の射出圧縮成形法では、ゲートからの流動長が比較的均一な円板状の成形品では効果を発揮するが、ゲートからの流動長が異なる長方形状や、複雑な形状の成形を行う場合、樹脂の充填ばらつきが起こり、バリ（樹脂漏れ）が発生する問題がある。また、通常の射出成形で、特に大型成形を行う場合では、流動方向に強化材が配向し、製品割れやソリが発生しやすくなる。
そこで、特に強化材を含むポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物を用いて、大型成形品を得る方法が強く望まれている。
【特許文献１】特開平２００３−１７５５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、大型成形性に優れたポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物の射出成形法であり、特に大型成形時の割れ、そり、焼けといった問題を解決する成形法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、前期課題を解決するため、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂および／または強化材の組み合わせ、射出圧縮成形法の使用、成形条件の選択等の検討を行ったことによって、特に大型成形時の割れ、そり、焼けといった問題を解決することを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、
１．ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物を射出成形する際、樹脂の射出途中から型締力を働かせて金型を締め始め、かつ射出終了までには完全に金型を閉め終わることを特徴とする樹脂組成物の射出圧縮成形法、
２．射出圧縮成形法が、射出時間の１／１０〜９／１０までの間に圧縮を開始する成形法であることを特徴とする上記１記載の射出圧縮成形法、
３．ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物が、強化材を配合してなる強化樹脂組成物であることを特徴とする上記１又は２記載の成形法、
４．強化材が、ガラス繊維とガラス繊維以外の無機充填材からなることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の成形法、
５．ガラス繊維以外の無機充填材が、ウォラストナイト、タルク、マイカ、カオリン、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、硫酸バリウムの群から選ばれる一種以上の無機充填材であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の成形法、
６．ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物が、重量比でポリトリメチレンテレフタレート：ポリカーボネート＝５０〜９９．９：０．１〜５０配合してなる該ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物であることを特徴とする上記１〜５のいずれかに記載の成形法、
７．上記１〜６のいずれかに記載の成形法で成形された成形品、
８．成形品が、サニタリー用途品であることを特徴とする上記７に記載の成形品、
９．サニタリー用途品が、浴槽、浴槽エプロン、洗い場、防水パン、洗面シンク、洗面カウンター、手洗いシンク、手洗いカウンター、キッチンシンク、キッチン天板、カウンターボード、タイルまたは便器であることを特徴とする請求項８記載の成形品、
である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の樹脂組成物の成形法は、特に大型成形時の成形割れ、ソリ、成形焼けなどの改良に期待できる。さらに、本発明で良好に成形される成形品は、自動車部品材料、電気電子材料、産業資材、工業材料、家庭用品など好適に利用でき、中でも、高耐熱、高強度、高剛性等の特性が要求されるサニタリー用途に最適に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明に本発明におけるポリトリメチレンテレフタレートとは、酸成分としてテレフタル酸を用い、グリコール成分としてトリメチレングリコールを用いたポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと略称することがある。）を示している。
ここで、トリメチレングリコールとしては、安定性の観点から１，３−プロパンジオールが好ましい。
このほかに、本発明の目的を損なわない範囲で、酸成分として、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸、例えばフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルメタンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、ジフェニルスルフォンジカルボン酸等；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸；ε−オキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシジカルボン酸を用い、グリコール成分として、エチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、キシリレングリコール、ジエチレングリコール、ポリオキシアルキレングリコール、ハイドロキノン等を一部用いて共重合することができる。
【０００８】
共重合する場合の共重合の量は、本発明の目的を損なわない範囲であれば特に制限はないが、通常、全酸成分の２０モル％以下、あるいは全グリコール成分の２０モル％以下であることが好ましい。
また、上述のポリエステル成分に分岐成分、例えばトリカルバリル酸、トリメシン酸、トリメリット酸等の、三官能または四官能のエステル形成能を持つ酸、またはグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット等の三官能または四官能のエステル形成能を持つアルコールを共重合してもよく、その場合、これらの分岐成分の量は全酸成分、または全グリコール成分の１．０モル％以下、好ましくは、０．５モル％以下、さらに好ましくは、０．３モル％以下である。更に、ＰＴＴはこれら共重合成分を２種類以上組み合わせて使用しても構わない。
【０００９】
本発明に用いられるＰＴＴの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、特開昭５１−１４０９９２号公報、特開平５−２６２８６２号公報、特開平８−３１１１７７号公報等に記載されている方法に従って得ることができる。
例えば、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体（例えばジメチルエステル、モノメチルエステル等の低級アルキルエステル）とトリメチレングリコールまたはそのエステル形成性誘導体とを、触媒の存在下、好適な温度・時間で加熱反応させ、更に得られるテレフタル酸のグリコールエステルを触媒の存在下、好適な温度・時間で所望の重合度まで重縮合反応させる方法が挙げられる。
【００１０】
重合方法についても、特に限定されず、溶融重合、界面重合、溶液重合、塊状重合、固相重合、及びこれらを組み合わせた方法を利用することができる。
本発明のポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物は、その極限粘度［η］が０．６０以上であることが機械特性、特に靭性面から好ましく、［η］が０．６８以上であることがより好ましく、さらに成形性、特にバリ特性から［η］が０．７５以上であることが最も好ましい。
極限粘度［η］については、オストワルド粘度計を用い、３５℃、ｏ−クロロフェノール中に該組成物を溶質（ＰＴＴ樹脂成分）／溶液＝１．００ｇ／ｄｌになるように溶解させ、不溶分（無機質強化材等）が沈殿した後、その上澄み液を用いて比粘度ηｓｐを測定し、下記式により求めることができる。
［η］＝０．７１３×ηｓｐ／Ｃ＋０．１０８６
Ｃ＝１．００ｇ／ｄｌ
【００１１】
本発明のポリトリメチレンテレフタレートには、必要に応じて、各種の添化剤、例えば、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤、艶消し剤等を共重合又は混合してもよい。
本発明における樹脂組成物には、目的に応じて繊維状、粉粒状、板状の無機または有機充填材からなる群から選ばれる一種以上の強化材を用いることが好ましい。繊維状無機充填材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、ウォラストナイト、さらにステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物等の無機質繊維状物質が挙げられる。中でも、ガラス繊維、ウォラストナイトが好ましく使用できる。なおポリアミド、フッ素樹脂、アクリル樹脂等の高融点有機質繊維状物質も使用することができる。
【００１２】
粉粒状無機充填材としてはカーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、硅酸カルシウム、硅酸アルミニウム、カオリン、クレー、硅藻土等の硅酸塩、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の金属の硫酸塩、その他、炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末が挙げられる。
又、板状無機充填材としてはタルク、マイカ、ガラスフレーク、各種の金属箔等が挙げられる。
繊維状無機充填材の平均繊維長（Ｌ）、平均繊維径（Ｄ）、アスペクト比（Ｌ／Ｄ）については特に限定されないが、機械的特性の点から、平均繊維長が５０μｍ以上、平均繊維径は５μｍ以上、アスペクト比は１０以上であることが好ましい。また炭素繊維は、平均繊維長が１００〜７５０μｍ、数平均繊維径が３〜３０μｍ、アスペクト比が１０〜１００であるものが好ましく用いられる。さらに、ウォラストナイトは、平均繊維径が３〜３０μｍ、平均繊維長が１０〜５００μｍ、アスペクト比が３〜１００のものが好ましく用いられる。なお、タルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、チタン酸カリウムは平均粒径が０．１〜１００μｍのものが好ましく用いられる。
【００１３】
本発明の（Ｃ）強化材としては、機械強度の面から（Ｃ１）ガラス繊維と（Ｃ２）ガラス繊維以外の無機充填材を併用して用いることが好ましい。更に（Ｃ２）のガラス繊維以外の無機充填材としては、ウォラストナイト、タルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム，炭素繊維（ＣＦ）、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、硫酸バリウムの群から選ばれる一種以上の無機充填材が好ましい。
強化材の配合量は機械的強度、剛性の改良効果と、成形品表面の光沢低下など外観への影響の観点から、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して、強化材５〜３００重量部、より好ましくは３０〜２５０重量部、更に好ましくは４０〜２００重量部である。
【００１４】
また、（Ｃ）強化材として、（Ｃ１）ガラス繊維、（Ｃ２）ガラス繊維以外の無機充填材を用いる場合、両者は任意の割合で併用することができるが、特に好ましい配合量はポリトリメチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して、（Ｃ１）ガラス繊維２〜１００重量部、（Ｃ２）ガラス繊維以外の無機充填材３〜２００重量部である。
これらの無機充填剤は、特に表面処理を施したものが好ましく用いられる。表面処理としては公知のカップリング剤やフィルム形成剤を用いて行う。好ましく用いられるカップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤があげられる。またフィルム形成剤としては、エポキシ系ポリマー、ウレタン系ポリマー、アクリル酸系ポリマー等、及びこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００１５】
本発明のポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物には、上記のポリトリメチレンテレフタレート樹脂、強化材に加え、各種用途及び目的に応じて、その他の成分を適宜配合することができる。
特に、ポリカーボネート樹脂を配合することは、本発明の目的に合致する。
ポリカーボネート樹脂とは二価フェノールとカーボネート前駆体から溶融法または溶液法によって製造される。即ち、塩化メチレン等の溶剤中で公知の酸受容体、分子量調整剤の存在下、ニ価フェノールとホスゲンのようなカーボネート前駆体との反応、またはニ価フェノールとジフェニルカルボネートのようなカルボネート前駆体とのエステル交換反応等によって製造することができる。ここで好ましいニ価フェノールとしてはビスフェノール類が挙げられ、特に２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、即ちビスフェノールＡが好ましい。また、フェノールＡの一部または全部をニ価フェノールで置換したものであってもよい。
【００１６】
ビスフェノールＡ以外のニ価フェノールとしては、例えばハイドロキノン、４，４−ジヒドロキシジフェニル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロアルカン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテルのような化合物を挙げることができる。これらのニ価フェノールは、ニ価フェノールのホモポリマーまたは二種以上のコポリマーであってもよい。また、カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カルボニルエステル等が挙げられるが、ホスゲン、ジフェニルカーボネート、及びこれらの混合物が好ましく用いられる。また、本発明に用いられるポリカーボネート樹脂の重量平均分子量（ＭＷ）は、５０００から２０００００の範囲が好ましく、より好ましくは１５０００〜４００００である。
【００１７】
本発明におけるポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物中の、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂とポリカーボネート樹脂の配合割合は機械的物性の改良効果と流動性など成形性への影響の観点から、重量比で、ポリトリメチレンテレフタレート：ポリカーボネート＝５０〜９９．９：０．１〜５０である。より好ましくは、ポリトリメチレンテレフタレート：ポリカーボネート＝７０〜９９．５：０．５〜３０、更に好ましくはポリトリメチレンテレフタレート：ポリカーボネート＝８５〜９９：１〜１５である。
また更に、本発明の強化樹脂組成物にエポキシ樹脂を配合することは、より好ましい。エポキシ樹脂とは、分子中にエポキシ基（オキシラン環）を２個以上持つ熱硬化性の化合物を示す。具体的には、ビルフェノールＡとエピクロルヒドリンとの縮合反応により製造されるいわゆるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、フェノールノボラックや線状高分子量クレゾールノボラックをグリシジル化した多官能エポキシであるノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型、脂肪族エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、ポリグリシジルアミン型エポキシなどが挙げられる。
【００１８】
好ましくは、分子量が５００〜７０００、エポキシ当量が１５０〜１００００（／ｅｑ．）のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂である。
エポキシ樹脂の配合量は、機械的特性改良効果とゲル化防止の観点からポリトリメチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対し、エポキシ樹脂０．１〜２０重量部である。より好ましくは０．５〜１０重量部である。
本発明の組成物に、結晶核剤を更に配合すると、より機械的強度の高い組成物が得られる。結晶核剤としては有機物、無機物のいずれも使用することができる。
本発明の組成物に、成形性改良剤を更に配合すると、より成形加工特性及び成形品外観に優れたポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物が得られる。成形性改良剤としては、リン酸エステル類、亜リン酸エステル類、高級脂肪酸類、高級脂肪酸金属塩類、高級脂肪酸エステル類、高級脂肪酸アミド化合物類、ポリアルキレングリコールあるいはその末端変性物類、低分子量ポリエチレンあるいは酸化低分子量ポリエチレン類、置換ベンジリデンソルビトール類、ポリシロキサン類、カプロラクトン類が挙げられるが、特に好ましいのは、高級脂肪酸類、高級脂肪酸金属塩類、高級脂肪酸エステル類である。
【００１９】
また、本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の樹脂、紫外線吸収剤、安定剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、整色剤、難燃剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、つや消し剤、衝撃強度改良剤等の添加剤を配合することもできる。
本発明のポリトリメチレンテレフタレ−ト強化樹脂組成物の製造方法は特に限定されないが、ポリトリメチレンテレフタレ−ト樹脂、強化材及び必要に応じて各種添加剤等の混合物を単軸又は多軸の押出機、ニ−ダ−、ミキシングロ−ル、バンバリ−ミキサ−等の公知の溶融混練機を用いて、２００〜４００℃の温度で溶融混練する方法を挙げることができる。特に、押出機を用いて溶融混練することが簡便で好ましい。
【００２０】
次に、本発明のポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物を用いた射出圧縮成形法について説明する。
本発明に述べる射出圧縮成形法とは、加熱可塑化した樹脂を金型キャビティへ射出し、次いで金型キャビティ容積を縮小することにより圧縮する成形法であり、次の各方法がある。
１．金型を若干開いた状態（金型キャビティを大きくした状態）で樹脂を射出し、次いで型締力を働かせて金型を締めて金型キャビティ容積を縮小する方法。
２．金型を弱い型締力で締め付けた状態で樹脂を射出して、樹脂の射出力で若干の型開きを起こさせ、次いで型締力を働かせて金型を締め付けて金型キャビティ容積を縮小する方法。
３．金型キャビティ容積を縮小できるアクチュエイターをとりつけ、樹脂を金型キャビティに射出した後、該アクチュエイターを働かせて金型キャビティ容積を縮小する方法、等がある。
【００２１】
その際重要なことは、上記いずれの方法においても、樹脂の射出の途中から型締力を働かせて金型を締め始め、射出終了までには完全に金型を閉め終わる必要がある。特に、射出時間の１／１０〜９／１０までの間に圧縮を開始することが好ましく、さらに好ましくは、射出時間の１／５〜４／５までの間に圧縮を開始することである。
本発明の強化樹脂組成物の成形法は、特に大型成形時の成形割れ、ソリ、成形焼けなどの改良に期待できる。さらに、本発明で良好に成形される成形品は、自動車部品材料、電気電子材料、産業資材、工業材料、家庭用品など好適に利用でき、中でも、高耐熱、高強度、高剛性等の特性が要求されるサニタリー用途に最適に利用できる。また、ここでの大型成形とは、製品重量で１ｋｇ以上のものを成形することを指し、特に製品重量で３ｋｇ以上の大型成形には、本発明の成形法が好適に利用できる。
また、サニタリー用途については、浴槽、浴槽エプロン、洗い場、防水パン、洗面シンク、洗面カウンター、手洗いシンク、手洗いカウンター、キッチンシンク、キッチン天板、カウンターボード、タイル、便器などが特に挙げられる。
【実施例】
【００２２】
本発明を実施例に基づいて説明する。実施例及び比較例で用いた強化樹脂組成物を以下に記す。
（Ａ）樹脂
ＰＴＴ樹脂：ポリトリメチレンテレフタレート樹脂［η］＝０．９
ポリカーボネート樹脂：三菱エンジニアリングプラスチック（株）製 ユーピロンＳ−２０００
（Ｂ）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂−１：旭化成エポキシ（株）製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ＡＥＲ ＥＣＮ６０９９
（Ｃ１）ガラス繊維
日本電気硝子（株）製 ０３Ｔ−１８７／ＰＬ
（Ｃ２）無機充填材
ウォラストナイト ＮＩＣＯ社製 ＮＹＧＬＯＳＳ８
（成形機）
射出ユニット：三菱重工製。シリンダー容量１３２００ｃｃ
プレスユニット：川崎油工製。型締め力６００ｔ
（金型）
図１に示す基本構造の金型を用い、中央ダイレクトゲートの成形を行う。成形品は、全長９５０ｍｍ、幅５００ｍｍ、厚み５ｍｍの洗面シンク。
【００２３】
［樹脂組成物Ａ］
ＰＴＴ樹脂１００重量部に、安定剤としてＩＲＧＡＦＯＳ１６８、ＩＲＧＡＮＯＸ２４５，ＩＲＧＡＮＯＸ１０９８を各０．１重量部、さらにモンタン酸Ｎａを０．１重量部、モンタン酸Ｃａを０．０６重量部添着し、二軸押出機（日本製鋼所（株）製：２サイドフィード付きＴＥＸ−９０）を用いて溶融混練した。押出条件はスクリュー回転数１００ｒｐｍ、シリンダー温度２６０℃、押出速度４００ｋｇ／ｈｒ、減圧度０．０４ＭＰａ、先端ノズル付近の樹脂温度は２７５℃であった。先端ノズルからストランド状に排出された組成物は、水冷後カッティングしペレットとした。該ペレットを樹脂組成物Ａとする。
【００２４】
［樹脂組成物Ｂ］
ＰＴＴ樹脂１００重量部に、安定剤としてＩＲＧＡＦＯＳ１６８を０．２重量部添着し、二軸押出機（日本製鋼所（株）製：２サイドフィード付きＴＥＸ−９０）を用いて溶融混練し、サイドフィーダー２から、ガラス繊維をＰＴＴ樹脂１００重量部に対し４５重量部になるよう添加した。押出条件はスクリュー回転数１００ｒｐｍ、シリンダー温度２６０℃、押出速度４００ｋｇ／ｈｒ、減圧度０．０４ＭＰａ、先端ノズル付近の樹脂温度は２８０℃であった。先端ノズルからストランド状に排出された組成物は、水冷後カッティングしペレットとした。該ペレットを樹脂組成物Ｂとする。
【００２５】
［樹脂組成物Ｃ］
ＰＴＴ樹脂８９重量部、ポリカーボネート樹脂１０重量部およびエポキシ樹脂１重量部をブレンドし、安定剤として該樹脂の合計１００重量部に対し、ＩＲＧＡＦＯＳ１６８を０．２重量部添着して、二軸押出機（日本製鋼所（株）製：２サイドフィード付きＴＥＸ−９０）を用いて溶融混練した。サイドフィーダー１から、ウォラストナイトを該樹脂の合計１００重量部に対し６０重量部になるよう添加した。押出条件はスクリュー回転数１００ｒｐｍ、シリンダー温度２６０℃、押出速度４００ｋｇ／ｈｒ、減圧度０．０４ＭＰａ、先端ノズル付近の樹脂温度は２８０℃であった。先端ノズルからストランド状に排出された組成物は、水冷後カッティングしペレットとした。該ペレットを樹脂組成物Ｃとする。
【００２６】
［樹脂組成物Ｄ］
ＰＴＴ樹脂８９重量部、ポリカーボネート樹脂１０重量部およびエポキシ樹脂１重量部をブレンドし、安定剤として該樹脂の合計１００重量部に対し、ＩＲＧＡＦＯＳ１６８を０．２重量部添着して、二軸押出機（日本製鋼所（株）製：２サイドフィード付きＴＥＸ−９０）を用いて溶融混練した。サイドフィーダー１から、ウォラストナイトを該樹脂の合計１００重量部に対し６０重量部，サイドフィーダー２からガラス繊維を該樹脂の合計１００重量部に対し４０重量部になるよう添加した。押出条件はスクリュー回転数１００ｒｐｍ、シリンダー温度２６０℃、押出速度３５０ｋｇ／ｈｒ、減圧度０．０４ＭＰａ、先端ノズル付近の樹脂温度は２９５℃であった。先端ノズルからストランド状に排出された組成物は、水冷後カッティングしペレットとした。該ペレットを樹脂組成物Ｄとする。
【００２７】
［実施例１］
樹脂組成物Ａペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出開始３秒後に型締力を働かせ始め、次いで射出が終了する前には型締めが完了するよう制御した。
成形品は、割れ、焼けなく、重量は５．２ｋｇであった。成形品のソリは、１０ｍｍであった。なお、ソリ測定は、平面においた成形品の四隅のうち３点を抑え、残りの１点の浮きを計測した。
【００２８】
［実施例２］
樹脂組成物Bペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出開始３秒後に型締力を働かせ始め、次いで射出が終了する前には型締めが完了するよう制御した。
成形品は、割れ、焼けなく、重量は６．１ｋｇであった。成形品のソリは、２５ｍｍであった。なお、ソリ測定は、平面においた成形品の四隅のうち３点を抑え、残りの１点の浮きを計測した。
【００２９】
［実施例３〜５］
圧縮方法を表１のように変更した以外は、実施例１と同様な評価を行い、結果を表１に示す。
【００３０】
［実施例６］
樹脂組成物Ｃペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出開始５秒後に型締力を働かせ始め、次いで射出が終了する前には型締めが完了するよう制御した。
成形品は、割れ、焼けなく、重量は７．０ｋｇであった。成形品のソリは、１５ｍｍであった。
【００３１】
［実施例７］
樹脂組成物Ｄペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２７０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出開始５秒後に型締力を働かせ始め、次いで射出が終了する前には型締めが完了するよう制御した。
成形品は、割れ、焼けなく、重量は７．５ｋｇであった。成形品のソリは、１５ｍｍであった。
【００３２】
［比較例１］
樹脂組成物Ａペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出終了直後に型締め開始するよう制御した。
成形品は、中央ゲート部から、短軸方向に大きくバリ（樹脂漏れ）が発生し、長軸方向は、樹脂の充填不足が見られた。重量、成形品のソリについては、良品が取れなかったため測定できなかった。
【００３３】
［比較例２］
樹脂組成物Ｂペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、図１に示した基本工程で射出圧縮成形する。圧縮の方法は、予め金型を若干開いた状態で射出を開始し、射出終了直後に型締め開始するよう制御した。
成形品は、中央ゲート部から、短軸方向に大きくバリ（樹脂漏れ）が発生し、長軸方向は、樹脂の充填不足が見られた。重量、成形品のソリについては、良品が取れなかったため測定できなかった。
【００３４】
［比較例３］
樹脂組成物Ｂペレットを１２０℃、５時間の乾燥条件で乾燥し、乾燥状態のまま、射出シリンダー温度２６０℃、金型温度９０℃に設定して、金型を完全に閉じたまま通常の射出成形を行った。成形品は、中央ゲート部から、長軸方向に大きく割れ、かつ中央部に黄変した大きな成形焼けが見られた。重量は６．１ｋｇであったが、成形品のソリは、５５ｍｍであった。
【００３５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の樹脂組成物の成形法は、特に大型成形時の成形割れ、ソリ、成形焼けなどの改良に期待できる。さらに、本発明で良好に成形される成形品は、自動車部品材料、電気電子材料、産業資材、工業材料、家庭用品など好適に利用でき、中でも、高耐熱、高強度、高剛性等の特性が要求されるサニタリー用途に最適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に使用する代表的な射出圧縮成形の工程を示す。
【符号の説明】
【００３８】
１ キャビティ側金型
２ コア側金型
３ ホットランナ
４ 樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物を射出成形する際、樹脂の射出途中から型締力を働かせて金型を締め始め、かつ射出終了までには完全に金型を閉め終わることを特徴とする該樹脂組成物の射出圧縮成形法。
【請求項２】
射出圧縮成形法が、射出時間の１／１０〜９／１０までの間に圧縮を開始する成形法であることを特徴とする請求項１記載の射出圧縮成形法。
【請求項３】
ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物が、強化材を配合してなる強化樹脂組成物であることを特徴とする請求項１又は２記載の成形法。
【請求項４】
強化材が、ガラス繊維とガラス繊維以外の無機充填材とからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の成形法。
【請求項５】
ガラス繊維以外の無機充填材が、ウォラストナイト、タルク、マイカ、カオリン、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカーおよび硫酸バリウムの群から選ばれる一種以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の成形法。
【請求項６】
ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物が、重量比でポリトリメチレンテレフタレート：ポリカーボネート＝５０〜９９．９：０．１〜５０配合してなるポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の成形法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の成形法で、成形された成形品。
【請求項８】
成形品が、サニタリー用途品であることを特徴とする請求項７に記載の成形品。
【請求項９】
サニタリー用途品が、浴槽、浴槽エプロン、洗い場、防水パン、洗面シンク、洗面カウンター、手洗いシンク、手洗いカウンター、キッチンシンク、キッチン天板、カウンターボード、タイルあるいは便器であることを特徴とする請求項８に記載の成形品。
【請求項１】
ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物を射出成形する際、樹脂の射出途中から型締力を働かせて金型を締め始め、かつ射出終了までには完全に金型を閉め終わることを特徴とする該樹脂組成物の射出圧縮成形法。
【請求項２】
射出圧縮成形法が、射出時間の１／１０〜９／１０までの間に圧縮を開始する成形法であることを特徴とする請求項１記載の射出圧縮成形法。
【請求項３】
ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物が、強化材を配合してなる強化樹脂組成物であることを特徴とする請求項１又は２記載の成形法。
【請求項４】
強化材が、ガラス繊維とガラス繊維以外の無機充填材とからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の成形法。
【請求項５】
ガラス繊維以外の無機充填材が、ウォラストナイト、タルク、マイカ、カオリン、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカーおよび硫酸バリウムの群から選ばれる一種以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の成形法。
【請求項６】
ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物が、重量比でポリトリメチレンテレフタレート：ポリカーボネート＝５０〜９９．９：０．１〜５０配合してなるポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の成形法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の成形法で、成形された成形品。
【請求項８】
成形品が、サニタリー用途品であることを特徴とする請求項７に記載の成形品。
【請求項９】
サニタリー用途品が、浴槽、浴槽エプロン、洗い場、防水パン、洗面シンク、洗面カウンター、手洗いシンク、手洗いカウンター、キッチンシンク、キッチン天板、カウンターボード、タイルあるいは便器であることを特徴とする請求項８に記載の成形品。
【図１】
【公開番号】特開２００６−２７２８４９（Ｐ２００６−２７２８４９Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９８１１３（Ｐ２００５−９８１１３）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（３０３０４６３１４）旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（３０３０４６３１４）旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【Ｆターム（参考）】
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