JPH0114935B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は帯電防止性や電磁遮蔽性に代表される
電気特性と耐衝撃性や引張り性質に代表される機
械的性質のバランスがすぐれ、しかも溶融押出性
の良好な熱可塑性ポリエステル組成物に関するも
のである。 ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテ
レフタレートなどの熱可塑性ポリエステルは、機
械的性質や耐熱性にすぐれており、従来より種々
の用途に使用されているが、本質的に体積固有抵
抗率や表面抵抗率が高く、電気特性に劣つている
ため、電気・電子機器部品用途などの分野におい
ては適用が制限されているのが実状である。 熱可塑性プラスチツクに帯電防止性を付与する
方法としては、一般に界面活性剤、帯電防止剤お
よび導電性カーボン粉末などを練り込む方法が知
られているが、近年金属粉末や表面金属化ガラス
繊維などの導電性金属物質を添加する方法（例え
ば特公昭54−19423号公報）が注目されている。
しかしながらこのような導電性金属物質により熱
可塑性ポリエステルに導電性を施こす場合には、
電気特性こそ改善されるものの、導電性金属物質
と熱可塑性ポリエステルの親和性が劣るために、
熱可塑性ポリエステル本来の機械的性質が低下
し、電気特性と機械的性質の両者を均衡に満足し
ないばかりか、導電性金属物質がかさだかいため
に、熱可塑性ポリエステルとの溶融混練が困難で
あり、組成物を溶融押出す際のガツトの安定性が
著しく悪いという問題がある。 そこで本発明者らは電気特性と機械的性質のバ
ランスがすぐれ、しかも溶融押出性の良好な熱可
塑性ポリエステル組成物の取得を目的として検討
した結果、熱可塑性ポリエステルに対し、導電性
金属物質と共にさらに特定のエポキシ化合物を特
定量配合することにより、上記目的が効果的に達
成できることを見出し、本発明に到達した。 すなわち本発明は(A)熱可塑性ポリエステルに(B)
アルミニウムまたは銀で被覆されたガラス繊維ま
たはガラスビーズ、アルミニウム粉末、銀粉末、
アルミニウムフレーク、アルミニウムリボン、金
属繊維、金属ウイスカおよび金属複覆粉末から選
ばれた１種以上の導電性金属物質および(C)エポキ
シシラン、ビスフエノールＡ型エポキシ化合物、
ビスフエノールＦ型エポキシ化合物、レゾルシン
型エポキシ化合物、テトラヒドロキシフエニルメ
タン型エポキシ化合物、ノボラツク型エポキシ化
合物、脂環化合物型エポキシ化合物、グリシジル
エーテル化合物、ポリエポキシ化合物およびグリ
シジルエステル化合物から選ばれた１種以上のエ
ポキシ化合物を配合してなり、(B)が全組成物当り
３〜70容量％、(C)が(A)＋(C)に対し0.01〜25重量％
の割合からなる熱可塑性ポリエステル組成物を提
供するものである。 熱可塑性ポリエステル単独からなる成形品の体
積固有抵抗率は通常10¹⁶Ω・cm以上であるが、こ
れに導電性金属物質を配合することにより、その
成形品の体積固有抵抗率は導電性金属物質の種類
が配合量に応じて１〜10⁴Ω・cm程度に減少する。
ここで体積固有抵抗が約10²〜10⁴Ω・cmの成形品
はすでに十分な帯電防止性を有しており、また体
積固有抵抗が約１〜10²Ω・cmの成形品は十分な
電磁遮蔽性を有しているということができる。但
し、かかる成形品は導電性金属物質の配合により
熱可塑性ポリエステル本来の機械的性質が著しく
低下するため、電気特性と機械的性質の両者を均
衡に満足する成形品たり得ない。 しかるに本発明においてはエポキシ化合物の添
加により、成形品の機械的性質が、熱可塑性ポリ
エステル本来の水準よりも一層改善され、さらに
はその体積固有抵抗率も一層向上するばかりか、
組成物の溶融押出性が極めて改善され、安定なガ
ツトの取得が可能となる。 本発明で用いる(A)熱可塑性ポリエステルとはジ
カルボン酸（あるいはそのエステル形成性誘導
体）とジオール（あるいはそのエステル形成性誘
導体）とを主成分とする縮合反応により得られる
重合体ないしは共重合体である。 ジカルボン酸としてはテレフタル酸、イソフタ
ル酸、オルトフタル酸、２，６−ナフタレンジカ
ルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、ビ
ス−安息香酸、ビス（Ｐ−カルボキシフエニル）
メタン、アントラセンジカルボン酸、４，4′−ジ
フエニルエーテルジカルボン酸などの芳香族ジカ
ルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカルボン
酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，
４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジ
カルボン酸あるいはそれらのエステル形成性誘導
体などの単独ないしは混合物が挙げられ、上記ジ
オール成分としては炭素数２〜20の脂肪族グリコ
ールすなわちエチレングリコール、プロピレング
リコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチ
ルグリコール、１，５−ペンタンジオール、１，
６−ヘキサンジオール、デカメチレングリコー
ル、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサ
ンジオールなど、あるいは分子量400〜6000の長
鎖グリコール、すなわちポリエチレングリコー
ル、ポリ−１，３−プロピレングリコール、ポリ
テトラメチレングリコールなどおよびそれらの混
合物などが挙げられる。 具体的な熱可塑性ポリエステルとしてはポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリブチレンナフタレート、ポリプロピレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリシクロ
ヘキサンジメチレンテレフタレートなどが挙げら
れるが、これらの中で特に好ましいのは良好な機
械的特性を有する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である。 また上記の熱可塑性ポリエステルは、0.5％の
オルトクロロフエノール溶液を25℃において測定
した相対粘度が1.15〜2.0、とくに1.3〜1.8の範囲
にあることが好ましい。 本発明で用いる(B)導電性金属物質とはアルミニ
ウムまたは銀で被覆されたガラス繊維またはガラ
スビーズ、アルミニウム粉末、銀粉末、亜鉛華粉
末、アルミニウムフレーク、アルミニウムリボ
ン、金属繊維、金属ウイスカおよび金属被覆粉末
から選ばれた少なくとも１種である。 ここでいうアルミニウムまたは銀で被覆された
ガラス繊維またはガラスビーズとは、真空蒸着
法、銀鏡反応法およびアルミニウム粉末または銀
粉末を含有する塗料を塗布する方法などにより、
ガカス繊維またはガラスビーズの表面にアルミニ
ウムまたは銀を付着せしめた表面金属化ガラス繊
維またはガラスビーズである。この表面金属化ガ
ラス繊維としては通常平均径が50μ以下、とくに
10〜15μで平均繊維長が50mm以下、とくに１〜30
mmのものが好ましく使用される。表面金属化ガラ
スビーズの平均直径は100μ以下、とくに50μ以下
が好ましい。 またアルミニウム粉末、銀粉末および亜鉛華粉
末としては平均直径500μ以下、とくに100μ以下
のものが好ましく使用される。アルミニウムフレ
ークおよびアルミニウムリボンとは厚みが５〜
100μのアルミニウム箔からなるフレークまたは
リボン状の小板である。 また金属繊維とはワイヤドローイング法、ダン
ベルドローイング法またはエクストルージヨン法
などにより製造した金属フアイバーを適宜の長さ
に切断するか、または切削刃のびびり振動を利用
して金属ブロツクを切削することにより得たアル
ミニウム繊維、黄銅繊維、ステイール繊維および
ステンレス繊維などであり、平均直径500μ以下、
とくに100μ以下、平均繊維長50mm以下、とくに
30mm以下のものが好ましく使用できる。 金属ウイスカとは例えば金属ハロゲン化物を還
元する方法などにより得られる小片状金属であ
り、クロームウイスカ、銅ウイスカ、鉄ウイス
カ、ニツケルウイスカなどが使用される。 金属被覆粉末とはタルク、カオリン、酸化チタ
ン、ガラスなどの無機質粉末またはフレークの表
面あるいはポリエステル樹脂、ABS樹脂、ポリ
フエニレンスルフイド樹脂などの有機高分子の粉
末表面に、例えば無電解メツキ法などにより銅、
ニツケル、銀などを付着せしめたものであり、平
均直径500μ以下のものが好ましく用いられる。 これらの(B)導電性金属物質は２種以上を併用し
てもよく、その配合量は、全組成物当り３〜70容
量％とくに５〜60容量％の範囲から選択される。
(B)導電性金属物質の配合量が３容量％以下では十
分な導電性が得られず、70容量％以上では、(C)エ
ポキシ化合物の添加をもつてしても機械的性質お
よび溶融押出性の低下が著しくなるため好ましく
ない。 次に本発明で使用する(C)エポキシ化合物はα−
グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、α−
グリシドキシプロピルメトキシシラン、β−（３，
４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシランなどのエポキシシラン、ビスフエノール
Ａ型エポキシ化合物、ビスフエノールＦ型エポキ
シ化合物、レゾルシン型エポキシ化合物、テトラ
ヒドロキシフエニルメタン型エポキシ化合物、ノ
ボラツク型エポキシ化合物、ビニルシクロヘキセ
ンジオキシド、ジシクロペンタジエンオキシドな
どの脂環化合物型エポキシ化合物、フエニルグリ
シジルエーテル、Ｏ−フエニルフエニルグリシジ
ルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジ
ルエーテルなどのグリシジルエーテル化合物、エ
ポキシ化ポリブタジエン、トリグリシジルイソシ
アヌレートなどのポリエポキシ化合物、テレフタ
ル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル
酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸
ジグリシジルエステル、オクタデカンジカルボン
酸ジグリシジルエステルなどのグリシジルエステ
ル化合物であり、これらのエポキシ化合物を２種
以上併用してもちいることもできる。 これらの(C)エポキシ化合物の配合量は(A)＋(C)に
対し0.01〜25重量％、とくに0.05〜20重量％の範
囲でかつ、配合する(B)導電性金属物質量に比例し
て選択されるのが望ましい。ただし(C)エポキシ化
合物の配合量が0.01重量％以下では機械的性質と
溶融押出性の改良効果が小さく25重量％以上で
は、熱可塑性ポリエステル本来が有する耐熱性な
どの特性を阻害するため好ましくない。なおこれ
らの(C)エポキシ化合物の添加時期は、溶融押出性
改善効果を発揮させるために、組成物の溶融混合
前または溶融混合中の段階から選択すべきであ
る。 なお本発明の熱可塑性ポリエステル組成物には
さらに導電性カーボン粉末や炭素繊維などの他の
導電性付与物質やねりこみ型の各種帯電防止剤を
添加することができ、これらの併用により帯電防
止効果を一層たかめることができる。ここでいう
各種帯電防止剤としては、非イオン、陽イオン、
陰イオンの各界活性剤などであり、例えばポリエ
チレングリコール、ドデシルベンゼスルホン酸ソ
ーダ、ラウリル硫酸ソーダなどがあげられる。 また、本発明の熱可塑性ポリエステル組成物に
は、内部および外部滑剤として働く各種の滑剤や
離形剤を添加することができ、これらの添加によ
り成形性を改善することができる。これらの滑剤
および離形剤としては、たとえば脂肪族カルボン
酸金属塩、脂肪酸エステル、モンタンロウ、有機
シロキサン、合成ロウ（ポリアルキレンワツク
ス）などが挙げられる。 本発明の組成物には、本発明の目的を損わない
範囲で通常の添加剤、例えば繊維状および粉末状
充填剤（例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、硫酸バリウム、微粉ケイ酸、ワラステナイ
ト、タルク、クレー、マイカ、セリサイト、ゼオ
ライト、ベンナイト、ドロマイト、カオリンな
ど）および強化剤（例えばガラス繊維、ガラスビ
ーズなど）を含有させることができる。また、可
塑剤、難燃剤、核剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、熱安定剤、顔料、染料などを含有させること
ができる。 また少量の他の熱可塑性樹脂（例えばポリエチ
レン、ポリプロピレン、ABS樹脂、MBS樹脂、
アクリル樹脂、フツ素樹脂、ポリアミド、ポリア
セタール、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポ
リフエニレンオキサイドなど）、熱硬化性樹脂
（例えばフエノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂な
ど）、軟質熱可塑性樹脂（例えばエチレン／酢ビ
共重合体、ポリエステルエラストマー、エチレン
−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレ
ン／プロピレンターポリマーなど）を含有させる
ことができる。 本発明の熱可塑性ポリエステル組成物の製造方
法にはとくに制限がなく、例えば(A)熱可塑性ポリ
エステル、(B)導電性金属物質および(C)エポキシ化
合物の三者を予備混合してまたはせずに押出機に
供給し、溶融混練する方法などが採用される。 本発明の組成物を射出成形、押出成形、吹込成
形、圧縮成形などの通常の成形法に供することに
より、電気特性と機械的性質のバランスがすぐれ
た成形品を得ることができ、これらの成形品は各
種の電気・電子機器部品や電磁遮蔽板などとして
有用である。 以下に実施例により本発明をさらに説明する。 実施例 １ (A)相対粘度1.45のポリブチレンテレフタレート
（PBT）、(B)平均寸法が25μ×１mm×1.4mmのフレ
ーク状アルミニウムおよび(C)テトラヒドロフタル
酸ジグリシジルエステルを、(B)／(A)＋(B)＋(C)が15
容量％、(C)／(A)＋(B)が３重量％となるように配合
し、250℃に設定したスクリユー押出機により溶
融混練、ペレタイズした。次に得られたペレツト
を130℃熱風で３時間乾燥後、250℃に設定したス
クリユーオンライン型射出成形機に供して、金型
温度80℃の条件でIzod衝撃試験片および厚み３mm
×巾40mm×長さ40mmの電気抵抗測定用試験片を作
成した。これらの試験片を（No.３）とする。 また、上記PBT単独（No.１）およびPBTとフ
レーク状アルミニウム15容量％との混合物（No.
２）から上記と同様に各試験片を作成した。 これらの試験片についてASTMD256によりア
イゾツト衝撃強さを、またDC抵抗計を用いて体
積固有抵抗率を測定した。 なお押出機による溶融混練時の押出機に対する
全組成物仕込量X₁gと得られたペレツト量X₂gを
評量し、X₂／X₁×100（％）により、溶融押出性
を評価した。これらの結果を第１表に示す。

【表】 第１表から明らかなように、本発明の組成物
（No.３）は、電気特性と機械的性質が均衡にすぐ
れ、押性安定性も極めて改善される。 実施例 ２ (A)相対粘度1.45のポリブチレンテレフタレー
ト、(B)第２表に示した種類の導電性金属物質およ
び(C)第２表に示したエポキシ化合物をそれぞれ第
２表の量比で配合し、実施例１と同様に成形して
得た試験片について、機械的性質、電気特性およ
び溶融押出性を評価した。この結果を第２表に示
す。 なお第２表中の略号または物質各の詳細は次の
とおりである。 Alフレーク：平均25μ×１mm×1.4mmサイズのフレ
ーク状アルミニウム Al−GF：アルミニウムを平均厚さ2.5μコーテイ
ングした平均径15μ×６mmサイズのアルミニウ
ム被覆ガラス繊維 Al−フアイバ：平均径65μ×６mmサイズの繊維状
アルミニウム Al−リボン：平均20μ×100μ×６mmサイズのリボ
ン状アルミニウム Al−GB：アルミニウムを平均厚さ2μコーテイン
グした平均粒径28μサイズのアルミニウム被覆
ガラスビーズ Ag−GB：銀を平均厚さ1μコーテイングした平均
粒径28μサイズの銀被覆ガラスビーズ 黄銅繊維：平均径50μ×３mmサイズの繊維状黄銅 亜鉛華粉末：平均粒径2μサイズの粉末亜鉛華 導電性カーボン粉末：平均粒径50〜60μのカーボ
ンブラツク 炭素繊維：平均径8.5μ×３mmの炭素繊維 EP815：“エビコート815”シエル化学(株)製ビスフ
エノールＡ型エポキシ化合物 EP819：“エビコート819”シエル化学(株)製ビスフ
エノールＡ型エポキシ化合物

【表】

【表】 第２表からはエポキシ化合物の添加により組成
物の電気特性および機械的性質が向上し、溶融押
出性が著しく改善されることが明らかである。 実施例 ３ (A)相対粘度1.35のポリエチレンテレフタレート
（PET）、(B)平均寸法が25μ×１mm×1.4mmのフレー
ク状アルミニウムおよび(C)EP−815を(B)／(A)＋(B)
＋(C)が30容量％、(C)／(A)＋(C)が３重量％となるよ
うに配合し、285℃に設定したスクリユー押出機
により溶融温練、ペレタイズした。得られたペレ
ツトを130℃の熱風で５時間乾燥後、285℃に設定
したスクリユーオンライン型射出成形機に供し、
金型温度150℃の条件で実施例１と同様の試験片
（No.６）を作成した。 同様にPET単独（No.４）およびPETとフレー
ク状アルミニウム30容量％との混合物（No.５）か
ら試験片を作成した。 これらの試験片についての評価結果を第３表に
示す。

【表】 第３表から明らかなようにPETの場合も、
PBTと同様の効果が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A)熱可塑性ポリエステルに(B)アルミニウムま
   たは銀で被覆されたガラス繊維またはガラスビー
   ズ、アルミニウム粉末、銀粉末、アルミニウムフ
   レーク、アルミニウムリボン、金属繊維、金属ウ
   イスカおよび金属被覆粉末から選ばれた１種以上
   の導電性金属物質および(C)エポキシシラン、ビス
   フエノールＡ型エポキシ化合物、ビスフエノール
   Ｆ型エポキシ化合物、レゾルシン型エポキシ化合
   物、テトラヒドロキシフエニルメタン型エポキシ
   化合物、ノボラツク型エポキシ化合物、脂環化合
   物型エポキシ化合物、グリシジルエーテル化合
   物、ポリエポキシ化合物およびグリシジルエステ
   ル化合物から選ばれた１種以上のエポキシ化合物
   を配合してなり、(B)が全組成物当り３〜70容量
   ％、(C)が(A)＋(C)に対し、0.01〜25重量％の割合か
   らなる熱可塑性ポリエステル組成物。