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WO2021140558A1 - 計量性向上ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット - Google Patents

計量性向上ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット Download PDF

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WO2021140558A1
WO2021140558A1 PCT/JP2020/000121 JP2020000121W WO2021140558A1 WO 2021140558 A1 WO2021140558 A1 WO 2021140558A1 JP 2020000121 W JP2020000121 W JP 2020000121W WO 2021140558 A1 WO2021140558 A1 WO 2021140558A1
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WO
WIPO (PCT)
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polybutylene terephthalate
terephthalate resin
acid
lubricant
fatty acid
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2020/000121
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English (en)
French (fr)
Inventor
樹 斎藤
一也 五島
大 関口
一宏 荒木
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Polyplastics Co Ltd
Original Assignee
Polyplastics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polyplastics Co Ltd filed Critical Polyplastics Co Ltd
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Priority to EP20912128.4A priority patent/EP4089138A4/en
Priority to PCT/JP2020/000121 priority patent/WO2021140558A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/101Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/019Specific properties of additives the composition being defined by the absence of a certain additive

Definitions

  • the present invention relates to polybutylene terephthalate resin pellets with improved measurable property.
  • PBT resin Polybutylene terephthalate resin
  • Injection molding can be mentioned as a method for obtaining a molded product from polybutylene terephthalate resin.
  • injection molding as a method for increasing productivity, that is, the production quantity per unit time, there is a method of increasing the number of mold cavities to increase the number of molded products acquired per shot.
  • it is also effective to increase the number of shots per unit time by shortening the molding cycle time per shot.
  • An object of the present invention is to provide butylene terephthalate resin pellets.
  • the present invention relates to the following (1) to (5).
  • (1) Contains polybutylene terephthalate resin and lubricant, and absorbs infrared spectrum peak intensity derived from lubricant (2850 cm -1 absorption /) with respect to infrared spectrum peak intensity derived from polybutylene terephthalate resin after pre-drying and before charging into a molding machine.
  • a polybutylene terephthalate resin pellet having an absorption rate of 1019 cm- 1) of 0.080 or more and 0.215 or less.
  • the polybutylene terephthalate resin pellet of the present invention contains a polybutylene terephthalate resin and a lubricant, and has an infrared spectrum peak intensity derived from the lubricant as opposed to an infrared spectrum peak intensity derived from the polybutylene terephthalate resin after pre-drying and before loading into a molding machine. (absorption of the absorption / 1019 cm -1 in 2850 cm -1), characterized in that 0.080 or 0.215 or less.
  • the polybutylene terephthalate resin pellet has an infrared spectrum peak intensity derived from a lubricant (2850 cm -1) with respect to an infrared spectrum peak intensity derived from the polybutylene terephthalate resin after pre-drying and before charging into a molding machine.
  • Absorption / absorption of 1019 cm- 1 is preferably 0.090 or more and 0.200 or less, and more preferably 0.100 or more and 0.180 or less.
  • the polybutylene terephthalate resin pellet of the present invention has an infrared spectrum peak intensity derived from the crystallized polybutylene terephthalate resin (917 cm) as a surface crystallized state before pre-drying with respect to the infrared spectrum peak intensity derived from the entire polybutylene terephthalate resin.
  • (-1 absorption / 1019 cm- 1 absorption) is preferably 0.200 or more and 0.265 or less, more preferably 0.205 or more and 0.260 or less, and 0.210 or more and 0.250 or less. Is more preferable.
  • the lubricant used in the polybutylene terephthalate resin pellet of the present invention is preferably a fatty acid ester.
  • the temperature of the pellet immediately after strand cutting is preferably 150 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, further preferably 110 ° C. or lower, 100.
  • the temperature is particularly preferably 90 ° C or lower, and most preferably 90 ° C or lower.
  • the lower limit of the pellet temperature immediately after the strand cut is not particularly limited, but when the pellet temperature is to be extremely lowered, it is necessary to take a long cooling process of the strand, and the arrangement of equipment becomes complicated. Therefore, the temperature is 40 ° C.
  • the temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, and even more preferably 60 ° C. or higher.
  • the temperature of the pellets immediately after the strand cut is about 1 kg of the pellets immediately after the strand cut, and the pellets are collected in a container that can be collected in a sufficiently dense state so that the pellets do not cool down.
  • the temperature near the center of the container filled with the pellets is measured with a contact thermometer.
  • the polybutylene terephthalate resin pellet of the present invention does not contain an inorganic filler.
  • the polybutylene terephthalate resin contains a dicarboxylic acid component containing at least terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof (C 1-6 alkyl ester, acid halide, etc.) and an alkylene glycol having at least 4 carbon atoms (1).
  • a dicarboxylic acid component containing at least terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof (C 1-6 alkyl ester, acid halide, etc.) and an alkylene glycol having at least 4 carbon atoms (1).
  • the polybutylene terephthalate resin is not limited to the homopolybutylene terephthalate resin, and may be a copolymer containing 60 mol% or more of the butylene terephthalate unit.
  • the amount of terminal carboxyl groups in the polybutylene terephthalate resin is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, but is preferably 30 meq / kg or less, and more preferably 25 meq / kg or less.
  • the intrinsic viscosity of the polybutylene terephthalate resin is not particularly limited as long as it does not impair the object of the present invention, but is preferably 0.60 dL / g or more and 1.2 dL / g or less, and 0.65 dL / g or more and 0.9 dL / g. It is more preferably g or less.
  • the obtained polybutylene terephthalate resin composition is particularly excellent in moldability. It is also possible to adjust the intrinsic viscosity by blending polybutylene terephthalate resins having different intrinsic viscosities.
  • a polybutylene terephthalate resin having an intrinsic viscosity of 0.9 dL / g can be prepared by blending a polybutylene terephthalate resin having an intrinsic viscosity of 1.0 dL / g and a polybutylene terephthalate resin having an intrinsic viscosity of 0.7 dL / g. Can be done.
  • the intrinsic viscosity of the polybutylene terephthalate resin can be measured, for example, in o-chlorophenol under the condition of a temperature of 35 ° C.
  • aromatic dicarboxylic acid other than terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof is used as a comonomer component in the preparation of a polybutylene terephthalate resin
  • isophthalic acid, phthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'- C 8-14 aromatic dicarboxylic acid such as dicarboxydiphenyl ether
  • C 4-16 alcandicarboxylic acid such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid
  • C 5-10 cycloalcandicarboxylic acid such as cyclohexanedicarboxylic acid Acid
  • Ester-forming derivatives of these dicarboxylic acid components (C 1-6 alkyl ester derivatives, acid halides, etc.) can be used.
  • These dicarboxylic acid components can be used alone or in combination of two or more.
  • C 8-12 aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid and C 6-12 alkane dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid and sebacic acid are more preferable.
  • glycol component other than 1,4-butanediol is used as the comonomer component in the preparation of the polybutylene terephthalate resin
  • polyoxyalkylene glycols such as diethylene glycols, triethylene glycols and dipropylene glycols
  • alicyclic diols such as cyclohexanedimethanol and hydrides bisphenol A
  • bisphenols Aromatic diols such as A, 4,4'-dihydroxybiphenyl
  • C 2-4 alkylene oxide adduct of bisphenol A such as ethylene oxide 2 mol adduct of bisphenol A and propylene oxide 3 mol adduct of bisphenol A
  • C 2-6 alkylene glycols such as ethylene glycol and trimethylene glycol
  • polyoxyalkylene glycols such as diethylene glycol
  • alicyclic diols such as cyclohexanedimethanol are more preferable.
  • Examples of the comonomer component that can be used in addition to the dicarboxylic acid component and the glycol component include 4-hydroxybenzoic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, 4-carboxy-4'-hydroxybiphenyl and the like.
  • the content of the polybutylene terephthalate resin is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 80% by mass, and preferably 30 to 70% by mass, based on the total mass of the polybutylene terephthalate resin pellets. More preferred.
  • the polybutylene terephthalate resin pellet of the present invention contains a lubricant.
  • lubricants include fatty acids, fatty acid metal salts, oxyfatty acids, paraffins, low molecular weight polyolefins, fatty acid amides, aliphatic ketones, fatty acid partially saponified esters, fatty acid lower alcohol esters, fatty acid polyhydric alcohol esters, fatty acid polyglycol esters, modified silicones, etc. Can be mentioned.
  • the infrared spectrum peak intensity derived lubricants (absorption of the absorption / 1019 cm -1 in 2850 cm -1) is The content of the lubricant is not particularly limited as long as it is 0.080 or more and 0.215 or less, but it is preferably 0.05 to 0.5% by mass, preferably 0.10 to 0.5% by mass, based on the total mass of the polybutylene terephthalate resin pellets. It is more preferably 0.40% by mass, and even more preferably 0.15 to 0.30% by mass.
  • the fatty acid preferably has 6 to 40 carbon atoms, and specifically, oleic acid, stearic acid, lauric acid, hydroxystearic acid, behenic acid, arachidonic acid, linoleic acid, linolenic acid, ricinolic acid, palmitic acid, and montanic acid.
  • examples include acids and mixtures thereof.
  • As the fatty acid metal salt an alkali metal salt of a fatty acid having 6 to 40 carbon atoms and an alkaline earth metal salt are preferable, and specific examples thereof include calcium stearate, sodium montanate, and calcium montanate.
  • oxyfatty acids examples include 1,2-oxystearic acid and the like.
  • the paraffin preferably has 18 or more carbon atoms, and examples thereof include liquid paraffin, natural paraffin, microcrystalline wax, and petrolactam.
  • the low molecular weight polyolefin for example, one having a molecular weight of 5,000 or less is preferable, and specific examples thereof include polyethylene wax, maleic acid-modified polyethylene wax, oxidation type polyethylene wax, chlorinated polyethylene wax, polypropylene wax and the like.
  • the fatty acid amide preferably has 6 or more carbon atoms, and specifically, oleic acid amide, erucic acid amide, bechenic acid amide, methylene bisstearic acid amide, ethylene bisstearic acid amide, N, N-bis (2-hydroxy). Ethyl) stearic acid amide and the like can be mentioned.
  • the aliphatic ketone is preferably one having 6 or more carbon atoms, and examples thereof include higher aliphatic ketones.
  • Examples of the fatty acid partially saponified ester include a montanic acid partially saponified ester.
  • fatty acid lower alcohol ester examples include stearic acid ester, oleic acid ester, linoleic acid ester, linolenic acid ester, adipic acid ester, bechenic acid ester, arachidonic acid ester, montanic acid ester, isostearic acid ester and the like. These may be mixed esters using multiple types of fatty acids and / or lower alcohols.
  • fatty acid polyhydric alcohol esters examples include (poly) glycerin tristearate, (poly) glycerin distearate, (poly) glycerin monostearate, (poly) pentaerythritol tetrastearate, and (poly) pentaerythritol. Examples thereof include tristearate, (poly) pentaerythritol distearate, (poly) pentaerythritol monostearate, (poly) pentaerythritol adipate stearate, and sorbitambechenic acid ester. These may be mixed esters using multiple types of fatty acids and / or polyhydric alcohols.
  • fatty acid polyglycol ester examples include polyethylene glycol fatty acid ester and polypropylene glycol fatty acid ester.
  • modified silicone examples include polyether-modified silicone, higher fatty acid alkoxy-modified silicone, higher fatty acid-containing silicone, higher fatty acid ester-modified silicone, methacryl-modified silicone, and fluorine-modified silicone.
  • Preferred lubricants include, for example, fatty acid metal salts, low molecular weight polyolefins, fatty acid amides, fatty acid partially saponified esters, fatty acid lower alcohol esters, fatty acid polyhydric alcohol esters and the like. Of these, low molecular weight polyolefins, fatty acid polyhydric alcohol esters, and fatty acid amides are more preferable.
  • polyethylene wax, adipic acid ester, montanic acid ester, behenic acid ester, stearic acid ester, glycerin fatty acid ester, pentaerythritol fatty acid ester, trimethylolpropane fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, and ethylene bisstearic acid amide are more preferable.
  • a mixed ester of propane and montanic acid and adipic acid, a glycerin stearic acid ester, a glycerin behenic acid ester, and a pentaerythritol stearic acid ester are particularly preferable.
  • filler A filler is used for the polybutylene terephthalate resin pellet of the present invention, if necessary. Such a filler is preferably blended in order to obtain excellent performance properties such as mechanical strength, heat resistance, dimensional stability, and electrical properties, and is particularly effective for the purpose of increasing rigidity. For this, a fibrous, powdery or plate-like filler is used depending on the purpose.
  • Fibrous fillers include circular cross-section glass fibers, asbestos fibers, carbon fibers, silica fibers, silica / alumina fibers, zirconia fibers, potassium titanate fibers, and fibrous metals such as stainless steel, aluminum, titanium, copper, and brass. Things can be mentioned.
  • organic fibrous substances having a high melting point such as fluororesin and acrylic resin can also be used.
  • Examples of the powder / granular filler include glass beads, glass powder, quartz powder, kaolin, clay, diatomaceous earth, wollastonite, iron oxide, titanium oxide, alumina, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, and other silicon carbide. , Silicon nitride, various metal powders and the like.
  • Examples of the plate-shaped filler include mica, glass flakes, and various metal foils.
  • the type of filler is not particularly limited, and one or more fillers can be added.
  • the amount of the filler added is not particularly specified, but is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, and 20 parts by mass or more and 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polybutylene terephthalate resin pellet. More preferably, it is by mass or less.
  • the filler is added excessively, the moldability is poor and the toughness is lowered.
  • a known substance generally added to a thermoplastic resin or the like can be added and used in combination with the polybutylene terephthalate resin pellet of the present invention, depending on the purpose.
  • stabilizers such as antioxidants, ultraviolet absorbers and light stabilizers, antistatic agents, mold release agents, nucleating agents (talc, etc.), colorants such as dyes and pigments (carbon black, etc.), plastics, fluidity.
  • talc nucleating agents
  • colorants such as dyes and pigments (carbon black, etc.)
  • plastics fluidity.
  • Any of an improver, a toughness improver, a hydrolysis resistance improver (epoxy, carbodiimide, etc.) and an auxiliary agent thereof (potassium acetate, etc.), other resins, etc. can be blended.
  • the content of the additive is not particularly limited, but when other resins are added, it is preferably 30% by mass or less, more preferably 1 to 20% by mass, based on the total mass of the polybutylene terephthalate resin pellets. It is more preferably 5 to 10% by mass.
  • the total amount is preferably 0.05 to 10% by mass, preferably 0.1 to 5% by mass, based on the total mass of the polybutylene terephthalate resin pellets. More preferably, it is more preferably 0.5 to 3% by mass.
  • Example Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples as long as the gist thereof is not exceeded.
  • the characteristic evaluation was performed by the following method. Evaluation of the amount of lubricant (lubricant exudation amount) present on the surface of the pellet Using Hyperion 3000 manufactured by Bruker Co., Ltd. as a measuring device, the irradiation area was set to 100 ⁇ m ⁇ 100 ⁇ m, and the pellets of each Example and Comparative Example obtained by the method described later were 10 each. Infrared spectrum measurements were performed using the grains.
  • the peak derived from polybutylene terephthalate resin was assigned to 1019 cm -1
  • the peak derived from lubricant was assigned to 2850 cm -1
  • the peak intensity derived from lubricant (2850/1019) was determined with respect to the peak intensity derived from polybutylene terephthalate resin.
  • the results are shown in Tables 1 to 4.
  • Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 17 those having a weighing time of 4 seconds or less were evaluated as ⁇ , and those having a measuring time exceeding 4 seconds were evaluated as x. Further, in Examples 11 to 15 and Comparative Examples 18 to 22, which were carried out using a mold different from Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 17, those having a weighing time of 5 seconds or less were measured as ⁇ . When the time exceeded 5 seconds and was 6 seconds or less, it was rated as ⁇ , and when the weighing time exceeded 6 seconds, it was rated as x.
  • the material dry-blended with the components and compositions (% by mass) shown in Tables 1 to 4 is supplied to the extruders shown in Tables 1 to 4, and the water immersion distance (cm) shown in Tables 1 to 4 is applied at a cylinder temperature of 250 ° C. ), Screw rotation speed (rpm), and discharge rate (kg / hr), and pellets containing the obtained polybutylene terephthalate resin and lubricant were used as samples for each of the above evaluations.
  • the inundation distance refers to the length of the cooling water tank before pelletizing (cutting) the strands of the melt-kneaded product extruded from the die of the extruder.
  • PBT resin Polybutylene terephthalate resin fatty acid ester manufactured by Polyplastics Co., Ltd., terminal carboxyl group concentration 20 meq / kg, intrinsic viscosity 0.84 dL / g 1: Rikemar B74 manufactured by RIKEN Vitamin Co., Ltd.
  • Fatty acid ester 2 Licorub WE40 manufactured by RIKEN Vitamin Co., Ltd.
  • Fatty Acid Ester 3 Clariant Japan Co., Ltd. Rico Wax E
  • Fatty acid ester 4 Licocare RBW300TP manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.
  • Fatty acid ester 5 Licocare RBW102TP manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.
  • Aliphatic Amide 1 Light Amide WH-510K manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • Fatty Acid Amide 2 Light Amide WH-215 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • Fatty acid amide 3 Light Amide WH-255 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • Talc Made by Hayashi Kasei Co., Ltd.
  • Micron White # 5000A Antioxidant Irganox1010 manufactured by BASF Japan Ltd.
  • Stabilizer ADEKA CORPORATION ADEKA STAB PEP36 Carbodiimide: Stabagol P400 manufactured by Rhein Chemy Japan Co., Ltd. Potassium acetate: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Masterbatch carbon black made by melting and kneading 0.1% by mass of potassium acetate and 99.9% by mass of the above PBT resin: MA600B manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.

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Abstract

【課題】ポリブチレンテレフタレート樹脂から射出成形を行うことにより成形品を得る場合において、1ショット分の溶融樹脂をシリンダ内で計量する「計量時間」を短縮することが可能な、計量性の向上したポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットを提供することを課題とする。 【解決手段】滑剤を含むポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットにおいて、滑剤のペレット表面への浸み出し量を特定範囲にすることにより、、上記の課題を解決する。 

Description

計量性向上ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット
 本発明は、計量性の向上したポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットに関する。
 ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)は、機械的特性、電気的特性、耐熱性など各種特性に優れるため、エンジニアリングプラスチックとして自動車部品や電気・電子機器部品など種々の用途に広く利用されている。
 ポリブチレンテレフタレート樹脂から成形品を得る方法として、射出成形が挙げられる。射出成形において、生産性、すなわち単位時間あたりの生産数量を増加させるための方法としては、金型のキャビティ数を増やして1ショットあたりの成形品取得数を増やす方法がある。一方、1ショットあたりの成形サイクル時間を短縮することで、単位時間当たりのショット数を増加させる方法も有効である。
 ここで成形サイクル時間を短縮するには、金型の温度を下げて冷却時間を短縮したり、射出速度を速くして射出時間を短縮する方法がある。しかしながら、冷却時間の短縮は成形品の結晶化不足、ひいては物性低下に繋がるおそれがあり、高速での射出もジェッティングやガス焼けによる外観不良の原因となり得る。そこで、成形品の特性に与える影響が少ない工程として、1ショット分の溶融樹脂をシリンダ内で計量する「計量時間」を短縮するというのが好ましい方法となる。
 本発明は、ポリブチレンテレフタレート樹脂を射出成形して成形品を得る場合において、1ショット分の溶融樹脂をシリンダ内で計量する「計量時間」を短縮することが可能な、計量性の向上したポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットを提供することを課題とする。
 本発明者らは鋭意検討の結果、滑剤を含むポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットにおいて、滑剤のペレット表面への浸み出し量を特定範囲にすることにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。これは、滑剤の浸み出し量をある程度多く広い範囲とするものであり、滑剤の浸み出し量を低い範囲に抑制する場合に要求されるような、乾燥条件の厳密な管理をせずとも良い点で、滑剤の浸み出し量の制御において管理が煩雑になるという問題をも解決したものである。
 すなわち、本発明は以下の(1)~(5)に関する。
(1)ポリブチレンテレフタレート樹脂と滑剤とを含み、予備乾燥後、成形機投入前におけるポリブチレンテレフタレート樹脂由来の赤外スペクトルピーク強度に対する、滑剤由来の赤外スペクトルピーク強度(2850cm-1の吸収/1019cm-1の吸収)が、0.080以上0.215以下であることを特徴とする、ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット。
(2)予備乾燥前における表面結晶化状態として、ポリブチレンテレフタレート樹脂全体由来の赤外スペクトルピーク強度に対する、結晶化したポリブチレンテレフタレート樹脂由来の赤外スペクトルピーク強度(917cm-1の吸収/1019cm-1の吸収)が、0.200以上0.265以下である、(1)に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット。
(3)滑剤が脂肪酸エステルである、(1)または(2)に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット。
(4)ストランドカット直後のペレットの温度が150℃以下である、(1)から(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ペレット。
(5)無機充填剤を含有していない、(1)から(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ペレット。
 本発明によれば、ポリブチレンテレフタレート樹脂から射出成形を行うことにより成形品を得る場合において、1ショット分の溶融樹脂をシリンダ内で計量する「計量時間」を短縮することが可能な、計量性の向上したポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットを提供することができる。
 以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜変更を加えて実施することができる。
[ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット]
 本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットは、ポリブチレンテレフタレート樹脂と滑剤とを含み、予備乾燥後、成形機投入前におけるポリブチレンテレフタレート樹脂由来の赤外スペクトルピーク強度に対する、滑剤由来の赤外スペクトルピーク強度(2850cm-1の吸収/1019cm-1の吸収)が、0.080以上0.215以下であることを特徴とする。
 本発明の一実施形態において、ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットは、予備乾燥後、成形機投入前におけるポリブチレンテレフタレート樹脂由来の赤外スペクトルピーク強度に対する、滑剤由来の赤外スペクトルピーク強度(2850cm-1の吸収/1019cm-1の吸収)が、0.090以上0.200以下であることが好ましく、0.100以上0.180以下であることがより好ましい。
 本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットは、予備乾燥前における表面結晶化状態として、ポリブチレンテレフタレート樹脂全体由来の赤外スペクトルピーク強度に対する、結晶化したポリブチレンテレフタレート樹脂由来の赤外スペクトルピーク強度(917cm-1の吸収/1019cm-1の吸収)が、0.200以上0.265以下であることが好ましく、0.205以上0.260以下であることがより好ましく、0.210以上0.250以下であることがさらに好ましい。
 また、本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットに用いられる滑剤は、脂肪酸エステルであることが好ましい。
 さらに、本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットは、ストランドカット直後のペレットの温度が150℃以下であることが好ましく、130℃以下であることがより好ましく、110℃以下であることがさらに好ましく、100℃以下であることが特に好ましく、90℃以下であることが最も好ましい。なお、ストランドカット直後のペレット温度の下限は特に限定されないが、ペレット温度を極端に低くしようとする場合、ストランドの冷却工程を長く取る必要があり、設備の配置等が複雑になるため、40℃以上であることが好ましく、50℃以上であることがより好ましく、60℃以上であることがさらに好ましい。なお、本発明においてストランドカット直後のペレットの温度とは、ペレタイズされたストランドカット直後のペレットを1kg程度、ペレットが冷めないように、ペレット同士が十分に密集した状態で捕集できる容器にて採取し、当該ペレットが充填された容器内の中央部付近の温度を接触式温度計で測定した値を指す。
 また、本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットは、無機充填剤を含有していないことが好ましい。
(ポリブチレンテレフタレート樹脂)
 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ってもよい。
 ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量は、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されないが、30meq/kg以下が好ましく、25meq/kg以下がより好ましい。
 ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度は本発明の目的を阻害しない範囲で特に制限されないが、0.60dL/g以上1.2dL/g以下であるのが好ましく、0.65dL/g以上0.9dL/g以下であるのがより好ましい。このような範囲の固有粘度のポリブチレンテレフタレート樹脂を用いる場合には、得られるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が特に成形性に優れたものとなる。また、異なる固有粘度を有するポリブチレンテレフタレート樹脂をブレンドして、固有粘度を調整することもできる。例えば、固有粘度1.0dL/gのポリブチレンテレフタレート樹脂と固有粘度0.7dL/gのポリブチレンテレフタレート樹脂とをブレンドすることにより、固有粘度0.9dL/gのポリブチレンテレフタレート樹脂を調製することができる。ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度は、例えば、o-クロロフェノール中で温度35℃の条件で測定することができる。
 ポリブチレンテレフタレート樹脂の調製において、コモノマー成分として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を用いる場合、例えば、イソフタル酸、フタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル等のC8-14の芳香族ジカルボン酸;コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のC4-16のアルカンジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等のC5-10のシクロアルカンジカルボン酸;これらのジカルボン酸成分のエステル形成性誘導体(C1-6のアルキルエステル誘導体や酸ハロゲン化物等)を用いることができる。これらのジカルボン酸成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
 これらのジカルボン酸成分の中では、イソフタル酸等のC8-12の芳香族ジカルボン酸、及び、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のC6-12のアルカンジカルボン酸がより好ましい。
 ポリブチレンテレフタレート樹脂の調製において、コモノマー成分として1,4-ブタンジオール以外のグリコール成分を用いる場合、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3-オクタンジオール等のC2-10のアルキレングリコール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール;シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールA等の脂環式ジオール;ビスフェノールA、4,4’-ジヒドロキシビフェニル等の芳香族ジオール;ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加体、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加体等の、ビスフェノールAのC2-4のアルキレンオキサイド付加体;又はこれらのグリコールのエステル形成性誘導体(アセチル化物等)を用いることができる。これらのグリコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
 これらのグリコール成分の中では、エチレングリコール、トリメチレングリコール等のC2-6のアルキレングリコール、ジエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール、又は、シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール等がより好ましい。
 ジカルボン酸成分及びグリコール成分の他に使用できるコモノマー成分としては、例えば、4-ヒドロキシ安息香酸、3-ヒドロキシ安息香酸、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸、4-カルボキシ-4’-ヒドロキシビフェニル等の芳香族ヒドロキシカルボン酸;グリコール酸、ヒドロキシカプロン酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸;プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン(ε-カプロラクトン等)等のC3-12ラクトン;これらのコモノマー成分のエステル形成性誘導体(C1-6のアルキルエステル誘導体、酸ハロゲン化物、アセチル化物等)が挙げられる。
 ポリブチレンテレフタレート樹脂の含有量は、ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットの全質量の10~90質量%であることが好ましく、20~80質量%であることがより好ましく、30~70質量%であることがさらに好ましい。
(滑剤)
 本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットは、滑剤を含有する。滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸金属塩、オキシ脂肪酸、パラフィン、低分子量ポリオレフィン、脂肪酸アミド、脂肪族ケトン、脂肪酸部分鹸化エステル、脂肪酸低級アルコールエステル、脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステル、変性シリコーン等を挙げることができる。
 ポリブチレンテレフタレート樹脂が、予備乾燥後、成形機投入前におけるポリブチレンテレフタレート樹脂由来の赤外スペクトルピーク強度に対する、滑剤由来の赤外スペクトルピーク強度(2850cm-1の吸収/1019cm-1の吸収)が、0.080以上0.215以下となれば滑剤の含有量は特に限定されないが、ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットの全質量の0.05~0.5質量%であることが好ましく、0.10~0.40質量%であることがより好ましく、0.15~0.30質量%であることがさらに好ましい。
 脂肪酸としては炭素数6~40のものが好ましく、具体的には、オレイン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、アラキドン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、パルミチン酸、モンタン酸およびこれらの混合物等が挙げられる。脂肪酸金属塩としては炭素数6~40の脂肪酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が好ましく、具体的にはステアリン酸カルシウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カルシウム、等が挙げられる。
 オキシ脂肪酸としては1,2-オキシステアリン酸、等が挙げられる。パラフィンとしては炭素数18以上のものが好ましく、流動パラフィン、天然パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等が挙げられる。
 低分子量ポリオレフィンとしては例えば分子量5,000以下のものが好ましく、具体的にはポリエチレンワックス、マレイン酸変性ポリエチレンワックス、酸化タイプポリエチレンワックス、塩素化ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
 脂肪酸アミドとしては炭素数6以上のものが好ましく、具体的にはオレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)ステアリン酸アミド等が挙げられる。
 脂肪族ケトンとしては炭素数6以上のものが好ましく、高級脂肪族ケトン等が挙げられる。
 脂肪酸部分鹸化エステルとしてはモンタン酸部分鹸化エステル等が挙げられる。
 脂肪酸低級アルコールエステルとしてはステアリン酸エステル、オレイン酸エステル、リノール酸エステル、リノレン酸エステル、アジピン酸エステル、ベヘン酸エステル、アラキドン酸エステル、モンタン酸エステル、イソステアリン酸エステル等が挙げられる。これらは複数の種類の脂肪酸および/または低級アルコールを用いた混合エステルであっても良い。
 脂肪酸多価アルコールエステルとしては、(ポリ)グリセリントリステアレート、(ポリ)グリセリンジステアレート、(ポリ)グリセリンモノステアレート、(ポリ)ペンタエリスルトールテトラステアレート、(ポリ)ペンタエリスルトールトリステアレート、(ポリ)ペンタエリスルトールジステアレート、(ポリ)ペンタエリスルトールモノステアレート、(ポリ)ペンタエリスルトールアジペートステアレート、ソルビタンベヘン酸エステル等が挙げられる。これらは複数の種類の脂肪酸および/または多価アルコールを用いた混合エステルであっても良い。
 脂肪酸ポリグリコールエステルとしてはポリエチレングリコール脂肪酸エステルやポリプロピレングリコール脂肪酸エステル等が挙げられる。
 変性シリコーンとしてはポリエーテル変性シリコーン、高級脂肪酸アルコキシ変性シリコーン、高級脂肪酸含有シリコーン、高級脂肪酸エステル変性シリコーン、メタクリル変性シリコーン、フッ素変性シリコーン等が挙げられる。
 好ましい滑剤としては、例えば、脂肪酸金属塩、低分子量ポリオレフィン、脂肪酸アミド、脂肪酸部分鹸化エステル、脂肪酸低級アルコールエステル、脂肪酸多価アルコールエステルなどが挙げられる。これらのうち低分子量ポリオレフィン、脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸アミドがより好ましい。中でもポリエチレンワックス、アジピン酸エステル、モンタン酸エステル、ベヘン酸エステル、ステアリン酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、トリメチロールプロパン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、エチレンビスステアリン酸アミドがさらに好ましく、トリメチロールプロパンとモンタン酸およびアジピン酸の混合エステル、グリセリンステアリン酸エステル、グリセリンベヘン酸エステル、ペンタエリスリトールステアリン酸エステルが特に好ましい。
(充填剤)
 本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットには、必要に応じて充填剤が使用される。このような充填剤は、機械的強度、耐熱性、寸法安定性、電気的性質等の性能に優れた性質を得るためには配合することが好ましく、特に剛性を高める目的で有効である。これは目的に応じて繊維状、粉粒状又は板状の充填剤が用いられる。
 繊維状充填剤としては、円形断面ガラス繊維、アスベスト繊維、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、チタン酸カリウム繊維、更にステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物などが挙げられる。なお、フッ素樹脂、アクリル樹脂などの高融点の有機質繊維状物質も使用することができる。
 粉粒状充填剤としては、ガラスビーズ、ガラス粉、石英粉末、カオリン、クレー、珪藻土、ウォラストナイト、酸化鉄、酸化チタン、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、その他、炭化珪素、窒化珪素、各種金属粉末等が挙げられる。
 また、板状充填剤としては、マイカ、ガラスフレーク、各種金属箔等が挙げられる。
 充填剤の種類は特に限定されず、1種又は複数種以上の充填剤を添加することができる。
 充填剤の添加量は特に規定されるものではないが、ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット100質量部に対して200質量部以下が好ましく、10質量部以上150質量部以下がより好ましく、20質量部以上100質量部以下がさらに好ましい。充填剤を過剰に添加した場合は成形性に劣り靭性の低下が見られる。
(添加剤)
 さらに本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットには、その目的に応じ、一般に熱可塑性樹脂等に添加される公知の物質を添加併用することができる。例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の安定剤、帯電防止剤、離型剤、核剤(タルク等)、染料や顔料等の着色剤(カーボンブラック等)、可塑剤、流動性向上剤、靱性向上剤、耐加水分解性向上剤(エポキシ、カルボジイミド等)およびその助剤(酢酸カリウム等)、他の樹脂等いずれも配合することが可能である。
添加剤の含有量は、特に限定されないが、他の樹脂を添加する場合、ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットの全質量の30質量%以下であることが好ましく、1~20質量%であることがより好ましく、5~10質量%であることがさらに好ましい。また、他の樹脂以外の添加剤を添加する場合、その合計量が、ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットの全質量の0.05~10質量%であることが好ましく、0.1~5質量%であることがより好ましく、0.5~3質量%であることがさらに好ましい。
(実施例)
 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、特性評価は以下の方法により行った。
ペレットの表面に存在する滑剤量(滑剤染み出し量)の評価
 測定機器としてBruker社製Hyperion3000を用い、照射面積を100μm×100μmとし、後述する方法で得た各実施例、比較例のペレットそれぞれ10粒を用いて、赤外スペクトル測定を行った。ポリブチレンテレフタレート樹脂由来のピークは1019cm-1に、滑剤由来のピークは2850cm-1にそれぞれ帰属させ、ポリブチレンテレフタレート樹脂由来のピーク強度に対する、滑剤由来のピーク強度(2850/1019)を求めた。結果を表1~4に示す。
(2)ペレットの表面結晶化度の評価
 測定機器としてBruker社製Hyperion3000を用い、照射面積を100μm×100μmとし、後述する方法で得た各実施例、比較例のペレットそれぞれ10粒を用いて、赤外スペクトル測定を行った。ポリブチレンテレフタレート樹脂全体由来のピークは1019cm-1に、結晶化したポリブチレンテレフタレート樹脂由来のピークは917cm-1にそれぞれ帰属させ、ポリブチレンテレフタレート樹脂全体由来のピーク強度に対する、結晶化したポリブチレンテレフタレート樹脂由来のピーク強度(917/1019)を求めた。結果を表1~4に示す。
(3)計量性の評価
 後述する方法で得た各実施例、比較例のペレットを、140℃にて、表1~4に示す乾燥時間(hr)で予備乾燥させた後、成形機(ファナック(株)製、「ROBOSHOT S-2000i 100B」、スクリュー径Φ28mm)を用いて、以下の成形条件で127mm×12.7mm×1.6mmの短冊状試験片を成形する際の計量時間の変動を測定した。50ショット行い、平均計量時間、および計量時間の標準偏差をバラつき(σ)として算出した。
〔成形条件〕
 シリンダ温度:260℃
 金型温度:60℃
 射出速度:20mm/sec
 保圧:50MPa
 計量ストローク:21mm
 スクリュ回転数:80rpm
 背圧:3MPa
 なお、計量性の評価については、実施例1~10、比較例1~17については、計量時間が4秒以下であったものを○、計量時間が4秒を超えたものを×とした。また、実施例1~10、比較例1~17とは異なる金型で行った、実施例11~15、比較例18~22については、計量時間が5秒以下であったものを○、計量時間が5秒を超え、6秒以下であったものを△、計量時間が6秒を超えたものを×とした。
(4)ハンドリング性の評価
 後述する方法で得た各実施例、比較例のペレットを、底面内径43mm、容量50mlのガラス製ビーカーに擦り切り一杯に充填し、恒温槽内で180℃にて1時間加熱した。次いで、恒温槽からビーカーを取り出し、室内に静置して室温まで冷却した。その後、ビーカーに平滑な水平面を持つ板を乗せた状態で、ビーカーの開口部を下向きになるよう回転させて置いた状態で、ビーカーを静かに持ち上げて、ペレットのスティッキング(固着)の有無を目視で確認した。スティッキングが見られなかったものを○、若干スティッキングが見られたものを△、著しいスティッキングが見られたものを×とした。
(5)物性の評価
 後述する方法で得た各実施例、比較例のペレットを、140℃で3時間乾燥させた後、樹脂温度260℃、金型温度80℃にて、ISO3167の引張試験片Type1A(厚さ:4mm)を成形し、ISO527-1,2に準拠して引張伸び(%)を測定した。引張伸びが10%以上であるものを○、10%未満であるものを×とした。
(ペレットの製造)
 表1~4に示す成分、組成(質量%)でドライブレンドした材料を、表1~4に示す押出機に供給して、シリンダ温度250℃にて、表1~4に示す浸水距離(cm)、スクリュ回転数(rpm)、吐出量(kg/hr)で溶融混練し、得られたポリブチレンテレフタレート樹脂と滑剤を含有するペレットを上述の各評価に用いる試料とした。ここで、浸水距離は、押出機のダイから押し出された溶融混練物のストランドをペレタイズ(カッティング)する前の冷却水槽の長さを指す。浸水距離が長いほどストランドの冷却が促進され、表面温度が低い状態でペレタイズされるため、ペレット表面の結晶化が進みにくく、表面結晶化度が低いペレットとなる。また、吐出量は少ないほど、低速でストランドが吐出されることを意味し、冷却水槽の長さが同じでも、その通過時間が長くなり、ストランドの冷却が促進されることになるため、ペレットの表面結晶化度が低いものとなる。通常、スクリュ回転数が高いほど吐出量が多い傾向となる。なお、本発明におけるストランドカット直後のペレットの温度として、各実施例、比較例において、ペレタイズされたストランドカット直後のペレットを1kg、ペレット同士が十分密集する状態で容器内に採取し、容器内中央部付近の温度を接触式温度計で測定した結果を、ペレット温度(℃)として合わせて表1~4に示す。ここで、1kgのペレットの採取に要する時間は吐出量により異なるが、数秒から数分程度のため、採取の間の温度低下は無視することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表1~4に記載の各成分の詳細は下記の通りである。
PBT樹脂:ポリプラスチックス株式会社製、末端カルボキシル基濃度20meq/kg、固有粘度0.84dL/gのポリブチレンテレフタレート樹脂
脂肪酸エステル1:理研ビタミン株式会社製 リケマールB74
脂肪酸エステル2:理研ビタミン株式会社製 Licolub WE40
脂肪酸エステル3:クラリアントジャパン株式会社製 リコワックスE
脂肪酸エステル4:クラリアントジャパン株式会社製 Licocare RBW300TP
脂肪酸エステル5:クラリアントジャパン株式会社製 Licocare RBW102TP
脂肪族アミド1:共栄社化学株式会社製 ライトアマイドWH-510K
脂肪酸アミド2:共栄社化学株式会社製 ライトアマイドWH-215
脂肪酸アミド3:共栄社化学株式会社製 ライトアマイドWH-255
タルク:林化成株式会社製 ミクロンホワイト#5000A
酸化防止剤:BASFジャパン株式会社製 Irganox1010
安定剤:株式会社ADEKA製 アデカスタブPEP36
カルボジイミド:ラインケミージャパン株式会社製 Stabaxol P400
酢酸カリウム:富士フイルム和光純薬株式会社製 酢酸カリウム0.1質量%と上記PBT樹脂99.9質量%中とを溶融混練したマスターバッチ
カーボンブラック:三菱化学株式会社製 MA600B
 

Claims (5)

  1.  ポリブチレンテレフタレート樹脂と滑剤とを含み、予備乾燥後、成形機投入前におけるポリブチレンテレフタレート樹脂由来の赤外スペクトルピーク強度に対する、滑剤由来の赤外スペクトルピーク強度(2850cm-1の吸収/1019cm-1の吸収)が、0.080以上0.215以下であることを特徴とする、ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット。
  2.  予備乾燥前における表面結晶化状態として、ポリブチレンテレフタレート樹脂全体由来の赤外スペクトルピーク強度に対する、結晶化したポリブチレンテレフタレート樹脂由来の赤外スペクトルピーク強度(917cm-1の吸収/1019cm-1の吸収)が、0.200以上0.265以下である、請求項1に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット。
  3.  滑剤が脂肪酸エステルである、請求項1または2に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット。
  4.  ストランドカット直後のペレットの温度が150℃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ペレット。
  5.  無機充填剤を含有していない、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ペレット。
     
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