JPH0713182B2

JPH0713182B2 - 高度に充填された熱可塑性ポリエステル成形用組成物

Info

Publication number: JPH0713182B2
Application number: JP2279525A
Authority: JP
Inventors: ローレンス・リード・ウォーラセ; キース・ニコルス・グレイ; ロバート・アレン・フィッシャー
Original assignee: ゼネラス・エレクトリック・カンパニイ
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: BR9005247A; DE69033800T2; EP0423509A1; EP0423509B1; HK1002113A1; KR930012215B1; DE69033800D1; ES2162784T3; CA2027338A1; KR910008071A; CA2027338C; JPH03192152A; AU6474790A; US5149734A; AU632179B2

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景ポリブチレンテレフタレート及び硫酸バリウムを含む組
成物は、米国特許第4,043,971号明細書に記載されてい
る。これらの組成物は、標準的な試験により測定したと
きに、充填材を何も含まないポリブチレンテレフタレー
トと比較して改良されたトラッキング抵抗を有すること
で特徴づけられる。米国特許第4,043,971号明細書に教
示されている充填材の量は、組成物の総重量の５乃至60
％である。この特許明細書には、また前記改良されたト
ラッキング抵抗性組成物中に添加剤及び安定剤が存在し
得ることが示されているが、しかしこれらの成分の具体
的態様については何ら例示されていない。充填材を含む
ポリブチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレ
ートの組成物が、米国特許第3,953,394号明細書に開示
されている。

ポリブチレンテレフタレート及び組成物の総重量の60％
の硫酸バリウムから成る組成物の表面は、高濃度の充填
材のために特に光沢があるわけではなく、滑らかな表面
を必要とするテーブルウエアー等の成形品の製造に使用
するには望ましくない。本発明者らは、ポリブチレンテ
レフタレートと硫酸バリウムの組成物にポリエチレンテ
レフタレートを添加すると、トラッキング抵抗は低下す
るが、表面特性が改良されることを見い出した。滑らか
で光沢のある表面を有する以外は、高濃度の硫酸バリウ
ムを含むこれらの組成物から成形される物品は、平滑で
光沢ある表面と2.0を超える組成物の密度のために、セ
ラミック様の感触及び外観を有する。この組成物は、
皿、ボウル又は湯のみ等を包含するテーブルウエアー、
ビリアードボール、ポーカーチップ、文鎮、壁又は床タ
イルなどの物品の射出成形に特別な用途を有する。これ
らの物品は優れた防汚性を有し、且つＸ線に対して不透
明である。

本発明の範囲内の組成物は、硫酸バリウムU.S.P.等の適
切な等級の硫酸バリウムを用いて製造された場合には、
米国連邦農務省（FDA）の抽出物試験に合格しよう。

本発明の組成物は、回路板又はパネルを成形するのに使
用することができる。これらの成形品は、本質的にそり
がなく、優れたクリープ抵抗、低い熱膨張係数及び高い
熱変形温度を有する。

硫酸バリウムは無毒であり、また希酸に不溶であり、従
って酸性食品と接触する容器に特に適する。酸化亜鉛、
二酸化チタン、炭酸カルシウム等の他の無機充填材は、
希酸に可溶であるか、あるいは希酸と反応し、従ってこ
れらの材料はある種の食品との直接接触には不適当であ
る。こうした用途には、樹脂に富む表面が必要とされ
る。硫酸バリウムは、高純度の形態で容易に入手でき、
慣用のマイクロ波調理によって影響を受けない。

従って、本発明の目的は、成形したときに滑らかで光沢
のある表面を有する、高濃度の硫酸バリウムを含む成形
用組成物を提供することにある。

本発明のもう１つの目的は、セラミック様の感触及び密
度を有する新規な成形用組成物を提供することにある。

本発明の更にもう１つの目的は、テーブルウエアー等の
成形品に対して特別な用途を有する新規な成形用組成物
を提供することにある。

本発明の更にもう１つの目的は、マイクロ波により影響
を受けず、従ってマイクロ波調理に使用するのに適した
物品に成形することができる新規な成形用組成物を提供
することにある。

これらの、そしてその他の目的は、本明細書から明らか
となる。

発明の概要本発明は、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂、及び成形用組成物の総重量の
30乃至85％の硫酸バリウムの成形用組成物に係わる。

発明の詳述前記ポリブチレンテレフタレート樹脂は組成物の総重量
の５乃至65％を構成することができ、前記ポリエチレン
テレフタレートは組成物の総重量の５乃至65％を構成す
ることができ、そして硫酸バリウムは組成物の総重量の
30乃至85％を構成することができる。

好適なポリブチレンテレフタレートは、フェノールとテ
トラクロロエタンの60:40混合物中、25℃で測定して約
0.78dl/gの固有粘度を有するが、しかし前記の条件下で
測定して0.4乃至1.5dl/gの固有粘度を有するポリブチレ
ンテレフタレートも使用することができる。ポリブチレ
ンテレフタレートという用語には、枝分れ成分を含む枝
分れポリブチレンテレフタレートが包含される。例え
ば、米国特許第3,953,404号、同4,788,251号及び同4,14
1,882号各明細書を参照することができる。好適なポリ
エチレンテレフタレートは、フェノールとテトラクロロ
エタンの60:40混合物中、25℃で測定して約0.55dl/gの
固有粘度を有するが、しかし前記の条件下で測定して約
0.3乃至1.1dl/gの固有粘度を有するポリエチレンテレフ
タレートも使用することができる。ジエチレングリコー
ル、シクロヘキシルジメタノール、イソフタル酸等を含
むポリエチレンテレフタレート共重合体を使用すること
ができる。この樹脂成分の分子量は臨界条件ではなく、
特定の最終用途に応じて様々な分子量の樹脂を使用する
ことができる。

前記硫酸バリウムは、天然重晶石（バライト）の形態で
あることができ、あるいは公知の合成法での合成により
誘導される硫酸バリウムであることができる。

粒度は、0.05乃至50ミクロン、好ましくは１乃至15ミク
ロンで変動することができ、最も好ましくは８ミクロン
である。殆どの用途においては硫酸バリウムは存在する
充填材全体の100％の量であるが、しかしFDAの認可が必
要ではないようなほかの用途においては、硫酸バリウム
総含量の50重量％まで、好ましくは約15重量％までを、
アルミナ、無定形シリカ、無水ケイ酸アルミニウム、バ
リウムフェライト、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、雲母、
長石、カオリン等の粘土、酸化マグネシウム、ケイ酸マ
グネシウム、かすみ石閃長岩、タルク、フェノール樹
脂、ガラス微小球、ウォラストナイト、二酸化チタン、
酸化ジルコニウム、粉砕石英等の無機充填材で置き換え
ることができる。

本発明の成形用組成物は、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレート、及び成形用組成物の
総重量を基準として30乃至85重量％、好ましくは50乃至
75重量％、そして最も好ましくは62乃至70重量％の硫酸
バリウムを含むことができる。好適な組成物は、組成物
の総重量の15乃至30％のポリブチレンテレフタレート、
組成物の総重量の８乃至25％のポリエチレンテレフタレ
ート、組成物の総重量の62乃至70％の硫酸バリウム、組
成物の総重量の0.01乃至５％、更に好ましくは0.01乃至
2.5％の外部潤滑剤、及び組成物の総重量の0.01乃至0.5
重量％のフェノール系酸化防止剤を含む。

前記好適な組成物は、2.0、好ましくは2.3を超える密度
を有する。

組成物の最終用途によって他の比率も用いることができ
るが、一般的に0.2:1乃至5:1のポリブチレンテレフタレ
ート対ポリエチレンテレフタレートの重量比が好適であ
る。

外部潤滑剤は離型剤として作用し、特定の物質であるこ
とは臨界条件ではない。外部潤滑剤は、組成物全体の0.
01乃至５重量％、好ましくは0.1乃至0.5重量％の量で使
用することができ、そして12乃至60個の炭素の炭素鎖の
如き長鎖非極性骨格を有する化合物を包含する。その例
には、脂肪酸；脂肪エステル、ワックスエステル、グリ
セロールエステル、グリコールエステル、脂肪アルコー
ルエステルを包含する様々なエステル：脂肪アルコー
ル；脂肪アミド；ステアリン酸金属塩；及びワックスが
包含される。これらの物質は、モダーン・プラスチック
ス・エンサイクロペディア（Modern Plastics Encyclop
edia）、1988年版、162頁に記載されている。

添加剤ペンタエリトリトールテトラステアレートは、ベ
ース樹脂中の硫酸バリウムに対する分散剤であり、また
外部潤滑剤又は離型剤としても作用する。

適切な酸化防止剤を、前記組成物に含ませてもよい。こ
れらの酸化防止剤には、酸化劣化を防止するのに有効な
量で添加することができる。亜リン酸エステル、ヒンダ
ードフェノール、第二級アミン等が包含される。好適な
酸化防止剤は、テトラキス（メチレン−３−（３′,5′
−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピ
オネート）メタンである。

難燃剤は、難燃性であるべき紙屑かご等の物品の成形に
有効な量で添加することができる。適切な難燃剤が、米
国特許第4,786,692号、同3,334,154号及び同4,020,124
号各明細書に開示されている。

ポリブチレンテレフタレート及び／又はポリエチレンテ
レフタレートと相容する他の添加剤ポリマーを、ポリブ
チレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートの
総量の50重量％未満の量で、ポリブチレンテレフタレー
トとポリエチレンテレフタレートのブレンドに添加する
ことができる。これらのポリマーは、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンテレフタレート及び硫酸バリ
ウムの組成物と相容可能な量で、単一の添加剤として又
は複数の添加剤として使用することができる。一般的
に、添加剤の量をポリブチレンテレフタレート及びポリ
エチレンテレフタレートの総量の30重量％未満、最も好
ましくはポリブチレンテレフタレート及びポリエチレン
テレフタレートの総量の約10重量％に限定することが好
ましい。適切な添加剤ポリマー樹脂には、ポリシクロヘ
キシルテレフタレート及びその共重合体；高密度ポリエ
チレン［密度（ｄ）＝0.94以上］、低密度ポリエチレン
［ｄ＝約0.92］、線状低密度ポリエチレン［ｄ＝0.916
乃至0.940］又はポリプロピレン等のポリオレフィン；
エチレン−プロピレン−非共役ジエンターポリマー（EP
DM）；エチレン−酢酸ビニル共重合体；エチレン−アク
リル酸エチル共重合体（EEA）；ポリスチレン；耐衝撃
性ポリスチレン；ポリエーテルイミド及びその共重合
体、ポリエーテルイミドエステル、ポリアリーレート；
ポリカーボネート；ポリエーテルスルホン；ポリフェニ
レンスルフィド；ポリアミドイミド；ポリエーテルケト
ン；ポリエーテルエーテルケトン；変性ポリフェニレン
エーテル；ナイロン；エンジニアリングTPE類；オレフ
ィンTPE類及びポリウレタンTPE類；エラストマーアロイ
TPE類；アクリル樹脂；メタクリル樹脂;ABブロック共重
合体等の熱可塑性エラストマー；オレフィン変性スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体（SAN）；アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン共重合体（ABS）；スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体（SAN）；スチレン−無
水マレイン酸共重合体（SMA）；アクリロニトリル−ス
チレン−アクリレート共重合体（ASA）等が包含され
る。これらの物質は周知であり、モダーン・プラスチッ
クス・エンサイクロペディア、1988年版、１乃至124頁
に記載されている。ポリエーテルイミドエステルは、米
国特許第4,544,734号明細書に記載されており、ポリエ
ーテルイミドは米国特許第4,510,289号明細書に開示さ
れている。ASAポリマーは、米国特許第3,944,631号明細
書に開示されている。

前記組成物の調整にあっては、粉末にした成分を回転ブ
レンドし、ブレントを押出し、押出物を切断し、そして
その後射出成形、吹込む成形、熱成形等の従来からの方
法を用いて組成物を成形することができる。

別の種類の混合装置も使用することができるが、揮発分
除去型の押出機を使用することが好ましい。

本発明の組成物を成形するときは、例えば120乃至240゜
Fの金型温度及び510乃至545゜Fの溶融体温度などに、金
型温度又は溶融体温度を高めることにより表面特性を最
適化することができる。個々のポリマーの分子量によっ
て、最適な表面特性に必要とされる温度は異なろう。

所望する場合、顔料、紫外線安定剤、衝撃変性剤、ニッ
ケル被覆黒鉛繊維等の電磁放射線しゃへい用金属添加
剤、帯電防止剤、アミノシラン等のカップリング剤など
と同様に繊維ガラス補強充填材を添加することができ
る。

繊維ガラス補強充填材を使用する場合、組成物全体の１
乃至45重量％、更に好ましくは５乃至15重量％の量で使
用することができる。

衝撃変性材として使用するのに適した材料には、スチレ
ンブタジエンゴム（SBR）、クレートン（Kraton）及び
クレートン−Ｇ等のAB及びABAブロック共重合体；スチ
レン−ブタジエン変性アクリル樹脂;EXL2330等のアクリ
ル変性剤;EXL2691等のコアシェルアクリル樹脂；エチレ
ン−酢酸ビニル（EVA）及びエチレン−アクリル酸エチ
ルポリマーが包含される。これらのおよびその他の衝撃
変性剤が、米国特許第4,034,013号、同4,096,202号及び
同4,180,494号各明細書、並びにモダーン・プラスチッ
クス・エンサイクロペディア、1988年版、160頁に記載
されている。有効な量は、組成物の総重量の１乃至20％
の範囲である。

好適な態様の説明実施例１下記成分を含む組成物を、成分を回転ブレンドし、そし
て単軸プロデックス（Prodex）揮発分除去型押出機により
押出して調製した。組成物を予め乾燥してから、3.5オ
ンスバレル、510゜Fの溶融体温度、150゜Fの金型温度及
び31秒の総サイクル時間で80トンのバンドーン（Van Do
rn）射出成形機で成形した。

これらの試験結果は、ポリブチレンテレフタレート−硫
酸バリウム組成物へのポリエチレンテレフタレートの添
加により、光沢が改良されることを示している。

前記組成物は、下記の物理的性質を有していた。

実施例２実施例１の一般的な方法を用いて、下記組成物を調製し
た。

これらの組成物は、下記の物理的性質を有していた。

実施例３本実施例では、硫酸バリウム、及びポリエチレンテレフ
タレートとポリブチレンテレフタレートを単独又は組合
せて含む組成物の物理的性質を比較した。

試料を、510゜F（バレル）及び150゜F金型の温度で成形
した。物理的データは、ポリブチレンテレフタレート−
硫酸バリウム組成物へのポリエチレンテレフタレートと
ペンタエリトリトールテトラステアレートの添加が、ノ
ッチなし衝撃強さを高めることを示した。

以上の教示から見て、本発明の他の変形例及び変更例が
可能である。従って、請求の範囲で定義した本発明の全
ての範囲内において、以上に記載した本発明の個々の態
様における変更が可能であることを理解すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロバート・アレン・フィッシャーアメリカ合衆国、インディアナ州、ウェイドスビレ、イースト・レイク・ドライブ、 9223番 (56)参考文献特開昭60−141752（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】組成物の総重量に基づいて、（ａ）15乃至30％のポリブチレンテレフタレート樹脂；（ｂ）８乃至25％のポリエチレンテレフタレート樹脂；及び（ｃ）50乃至75％の硫酸バリウムを含む成形用組成物。
【請求項２】62乃至70重量％の硫酸バリウムを含む請求
項１記載の成形用組成物。
【請求項３】硫酸バリウムの平均粒径が0.5乃至50ミク
ロンである請求項１記載の成形用組成物。
【請求項４】外部潤滑剤を含む請求項１記載の成形用組
成物。
【請求項５】ポリブチレンテレフタレートとポリエチレ
ンテレフタレートとの総重量の30重量％未満の添加剤ポ
リマーを含む請求項１記載の成形用組成物。
【請求項６】酸化防止剤を含む請求項１記載の成形用組
成物。
【請求項７】（ａ）組成物の総重量の15乃至30％のポリ
ブチレンテレフタレート；（ｂ）組成物の総重量の８乃至25％のポリエチレンテレ
フタレート；（ｃ）組成物の総重量の0.01乃至５％の外部潤滑剤；（ｄ）組成物の総重量の0.01乃至0.5％のフェノール系
酸化防止剤；及び（ｅ）62乃至70重量％の硫酸バリウムから本質的に成る請求項１記載の成形用組成物。
【請求項８】外部潤滑剤がペンタエリトリトールテトラ
ステアレートである請求項７記載の成形用組成物。
【請求項９】酸化防止剤がテトラキス（メチレン−３−
（３′,5′−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニ
ル）プロピオネート）メタンである請求項７記載の成形
用組成物。
【請求項１０】難燃化量の難燃剤を含む請求項１記載の
成形用組成物。
【請求項１１】難燃化量の難燃剤を含む請求項７記載の
成形用組成物。
【請求項１２】請求項１記載の組成物から成形される物
品。
【請求項１３】請求項７記載の組成物から成形される物
品。
【請求項１４】硫酸バリウムの50重量％までを無機充填
材で置き換えた請求項１記載の成形用組成物。
【請求項１５】組成物が有効な量の衝撃変性剤を含む請
求項１記載の成形用組成物。
【請求項１６】組成物が１乃至45重量％の繊維ガラス補
強充填材を含む請求項１記載の成形用組成物。