JPH03185072A

JPH03185072A - 成形用組成物

Info

Publication number: JPH03185072A
Application number: JP2279528A
Authority: JP
Inventors: Lawrence R Wallace; ローレンス・リード・ウォーラセ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1991-08-13
Also published as: AU6474990A; CA2027417A1; EP0627457A2; MX172203B; US5502099A; AU637151B2; EP0627457A3; EP0423508A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景先行技術においては、一般に、可とうヤを熱可塑性樹脂
の性質を改良するために鉱物質充積４４を使用すること
が知られている。高濃度の充填材は樹脂の物理的性質に
悪影響を及ぼすことが予想されるため、これらの熱可塑
性樹脂は低濃度で充填されていた。酸化亜鉛、硫酸バリ
ウム、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム及びこれ
らの混合物から成る群から選ばれる充填利を用いること
により、組成物の総重量の９０％までの充填材を導入す
ることが可能であることが分った。これらの充填された
可とう性熱可塑性樹脂は、Ｘ線に対して不透明であり、
写真フィルム等の放射線感受性材料の保護に使用するＸ
線バリヤーに成形又は熱成形し得る。これらの物質は、
そのほか医療及び工業人員を直接Ｘ線又は反射Ｘ線の彼
曝から保護するのに使用し得る。

本発明の範囲内の可とう性熱可塑性樹脂には、組成物の
総重量の２０乃至９０％の、硫酸バリウム、酸化亜鉛、
酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム又はこれらの混
合物で充填されたときに、実質的に内印字げきがなく、
そして米国材料試験協会（Ａ　Ｓ　ＴＭ）法Ｄ−７９０
で試験したときに７５００ｐｓｉ未満の曲げ強さを有す
るものが包含される。

従って、本発明の第１の目的は高濃度の充填材を含み、
しかも可とう性である新規な熱可塑性成形用組成物を提
供することにある。

本発明のもう１つの目的は、良好な表面特性を有し、そ
して複雑な形状に成形可能な、新規な熱可塑性成形用組
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、１．０より大きい密度
を有する新規な熱可塑性成形用組成物を提供することに
ある。

本発明のこれらの、そしてその他の目的は、本明細書を
参照することで明らかとなろう。

発明の概要本発明により、（ａ）総重量の２０乃至９０％の、硫酸バリウム、酸化
亜鉛、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム及びこれ
らの混合物から成る群から選ばれる充填材及び（ｂ）２０乃至９０重量％の硫酸バリウム、酸化亜鉛、
酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム又はこれらの混
合物で充填されたときに７５００ｐｓ１未満の曲げ強さ
を有する熱可塑性樹脂を含む新規な熱可塑性成形用組成
物が提供される。

発明の詳細な説明の実施において有用な前記樹脂には、低密度ポリ
エチレン［密度（ｄ）−約０．９２０１、高密度ポリエ
チレンＣｄ−０，９４以上］、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
等のオレフィン樹脂；エチレン−プロピレン−非共役ジ
ェンターポリマー　（ＥＰＤＭ）；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（Ｅ
ＥＡ）；ポリエーテルイミドエステル等のエンジニアリ
ングＴＰＥ類；オレフィンＴＰＥ類；ポリウレタンＴＰ
Ｅ類；可とう化ポリ（塩化ビニル〉　；エラス！・マー
アロイＴＰＥ類、ＦＥＰ、ＡＢ及びＡＢＡブロック共重
合体等の熱可塑性エラストマー：少なくとも４５重置部
のブタジェン含量を有するアクリロニトリル−ブタジェ
ン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）；及びこれらの混合物
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（Ｍｏｄｅｒｎ　Ｐｌａｓｔｌ
ｃｓ　Ｅｎｃｙｃｌｏｐｃｄｌａ）　、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、米国特許節４，５４４，７３４号明細書に
記載されている。

前記酸化亜鉛は、紅亜鉛鉱（ジンサイト）の形態である
ことができ、あるいは亜鉛金属もしくは金属残渣を用い
る間接フランス法又は湿式化学プロセスに亜鉛残渣を用
いるアメリカ法での合成により製造される白色酸化亜鉛
であることができる。

０．０５乃至５０ミクロン、好ましくは０．１乃至５ミ
クロン、最も好ましくは約１．５ミクロンの平均粒径を
有する微粉状であることが好ましい。

前記硫酸バリウムは、天然重晶石（パライト）の形態で
あることができ、あるいは周知の合成法を用いた合成に
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、０．５乃至５０ミクロン、好ましくは１乃至１５ミ
クロンの範囲であり、そして最も好ましくは８ミクロン
である。

前記酸化ジルコニウムは、バラブリ石として産出される
か、あるいは周知の方法を用いて製造することができる
。０．１乃至５０ミクロンの粒度のものを用いることが
できる。

前記ケイ酸ジルコニウムは、ジルコンとして用いること
ができ、あるいは公知の方法を用いて合成により製造す
ることができる。０．１乃至５０ミクロンの粒度のもの
を用いることができる。

殆どの用途において、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化ジ
ルコニウム、ケイ酸ジルコニウム又はこれらの混合物を
ｉｌｌ独で使用することができる。これらの物質の全部
、あるいはこれらの物質の２種又は３秤を組合せて使用
することができる。更に、これらの充填材の夫々又は組
合せの代りに、総充埴材含瓜の５０重量％まで、そして
更に好ましくは１５重皿部までをアルミナ、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、雲母、長石、カオリン等の粘土、タルク
、酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、かすみ石閃
長岩、フェノール樹脂、ガラス微小球、ウオラストナイ
ト、二酸化チタン、粉砕石英等の無機充填材で置き換え
ることができる。

前記成形用組成物は、組成物全体の２０乃至９Ｏ重瓜％
、好ましくは３０乃至７５重量％、又は最も好ましくは
３０乃至４５重置部の前記充填材成分と共に、前記の群
から選ばれる樹脂を含むことができる。

好適な組成物は、組成物全体の２５乃至６５重量％の、
ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、ポリ（エチレン
−コ−アクリル酸エチル）、ポリエーテルイミドエステ
ルから成る群から選ばれる樹脂及び組成物全体の３０乃
至７５重量％の、酸化亜鉛及び硫酸バリウムから選ばれ
る充填材を含む。

前記好適な組成物は稠密であり、そして１．０以上、好
ましくは１．５以上の密度を有する。密度は充填材の充
填量に依Ｈする。

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、組成物の０．Ｏ
ｆ乃至５重量％、好ましくは０゜１乃至ｏ、　　ｓＴｆ
１ｍ％の量で使用することができる。

それらには、例えば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が包含される。それら
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、１９８８年版、１６２ｎ
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
ースの樹脂中の硫酸バリウム及び酸化亜鉛に対する分散
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ｒＬ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’　−ジーｔｅｒｔ−ブチルー４−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４．７８５．５９２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。

使用する特定の樹脂と相容性の他の添加剤ポリマーは、
樹脂総量の１０重量％以下の量で前記ブレンドに添加す
ることができる。これらのポリマーは、前記樹脂及び充
填材と相客可能な塁で、単独で又は組合せて使用するこ
とができる。−殻内に、前記添加剤ポリマーの量を組成
物全体の５重量％以下に駆足することが好ましい。適切
な熱可塑性ポリマー樹脂には、ポリブチレンテレフタレ
ート及びその共重合体及び枝分れ共重合体、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート及び
その共重合体；ポリシクロヘキシルテレフタレート及び
その共重合体、ポリカーボネート、変性ポリフェニレン
エーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイ
ミド及びその共重合体、ポリイミド、ポリ（塩化ビニル
）、アクリロニトリル−スチレン−アクリレ−）　（Ａ
ＳＡ）共重合体等が包含される。これらの物質は周知で
あり、そしてモダーン・プラスチックス・エンサイクロ
ペディア、１９８８年版、１乃至１０９真に記載されて
いる。ＡＳＡ共重合体は、米国特許第３．９４４，６３
１号明細書に開示されている。

組成物の調製にあっては、粉末にした成分を回転ブレン
ドし、ブレンドを押出し、押出物を切断し、そしてその
後この組成物を射出成形、吹込み成形、熱成形等の従来
からの方法を用いて成形することができる。

別の秤類の混合装置も使用することができるが、ト１（
発分除大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、型又は溶融体の温度を
高めることにより表面特性を最適化することができ、例
えばポリカーボネートに対しては１２０乃至２４０丁の
型温度及び３５０乃至３７５下の溶融体温度を用いるこ
とができる。個々のポリマーの分子工によって最適な表
面特性のため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じ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等と同
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重置部、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。本発明はまた前記の新規な充
填材及び可とう性熱可塑性樹脂に基づいており、十分な
鑓の繊維ガラス等の補強充填材の添加により剛性にされ
た、即ち８５００ｐｓｉより大きい曲げ強さ（Ａ　Ｓ　
ＴＭ法Ｄ７８０）を有する、組成物も包含する。

衝撃変性剤として使用するのに適した物質には、スチレ
ンブタジェンゴム（ＳＢＲ）、クレートン（ｋｒａｔｏ
ｎ）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−ブタジェン変性アクリル樹脂、１１
：ＸＬ２３３０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（Ｅ
ＶＡ）及びエチレン−アクリル酸エチル（ＥＥＡ）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。

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、３５
０″Ｆの溶融体温度で２＋インチ径単軸ＨＰＭｊｌＪ発
分除大抑出機により押出して調製した。

これらの組成物を、３．５オンスバレル、３５０下の溶
融体温度及び１５０下の型温度を有する８０トン・パン
トーン（Ｖａｎ　Ｄｏｒｎ）射出成形機で成形した。

低密度ポリエチレン１４０．０硫酸バリウムｔファイザ−（Ｐｆ　１ｚｅｒ）社製、平
均粒径３ミクロン］６０．０曲げ強さ、ｐｓｉ引張伸び、％引張強さ、ｐｓｉアイゾツト衝撃、ノツチ付、フート・ボンド／インチ７２０００２０１．８アイゾツト衝撃、ノツチなし、　　　破断なしフート・
ボンド／インチ比重　　　　　　　　　　　　　　　　　１．６５２６
４ρｓｌでの熱変形温度、＠Ｆ９５１は、クオンタム・
ケミカル（Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｃｈｅｆｌｌｌｃａｌ）祉
製、密度０．９２、メルトインデックス（Ｍｌ）９ｇ／
１０分（ＡＳＴＭ法０１２３ｇ）のＵＳＩ　　ＰＥ８３
１゜この充填材充填量の高い材料は極めて劣ると予想さ
れようから、引張伸びが良好であり、そしてノツチなし
アイゾツト試験片が破断しなかつたことは驚くべきこと
である。

実施例２下記成分を含む組成物を、実施例１の一般的な方法に従
って調製した。

ポリ（エチレン−コ−アクリル酸エチル）１４０．０硫酸バリウム［ファイザー社製、平均粒径３ミクロン］６０．０曲げ強さ、ｐｓＩ引張伸び、％引張強さ、ｐｓｌアイゾツト衝撃、ノツチ付、フート・ボンド／インチ１００７３６０６．５アイゾツトＮｊＳ、ノツチなし、フート・ボンド／インチ破断なし比重１．７０１は、アクリル酸エチルコモノマー含量１８％、メルト
インデックス６、Ｏｒ／１０分（ＡＳＴＭ法Ｄｉ２３８
）のユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄ
ｅ）　ＤＰＤ　　６１６９゜充填材充填量の非゛ｍに高い材料は極めて劣るものと予
想されようから、引張伸びが良好であり、ノツチ付アイ
ゾツトが非常に良好であり、そしてノツチなしアイゾツ
ト試験片が破断しなかったことは驚くべきことである。

実施例３４５０″Ｆの押出及び成形溶融体温度及び１５０下の型
温度を用いて、下記成分を含む組成物を実施例１の一般
的方法に従って調製した。

ポリプロピレン６０．０硫酸バリウム［ファイザー社製、平均拉径３ミクロン］４０．０曲げ強さ、ｐｓｉ引張伸び、％引張強さ、ｐｓｉアイゾツト衝撃、ノツチ付、フート・ポンド／インチ１８０７８４００２．５アイゾツト衝撃、ノツチなし、フート・ボンド／インチ破断なし比重　　　　　　　　　　　　　　　　ｌ、７２２１ｉ
４ｐｓｌでの熱変形温度、下　　　　　　１３Ｇ１は、
クオンタム・ケミカルス社製、メルトインデックス２．
５ｇ／１０分のＵＳ１８６０２ポリプロピレンホモポリ
マー極めて鳥い充拍材充填量ではこれらの性質が期待できな
いことからして、ノツチなしアイゾツト試験片が破断せ
ず、モして引張伸びが良好であることは驚くべきことで
あり、そして予想し得ないことである。

実施例４下記成分を含む組成物を、成分を回転ブレンドし、４３
０＠Ｆの溶融体温度で３７４インチのデビスースタンダ
ード（Ｄａｖｌｓ　５ｔａｎｄａｒｄ）単軸伸出機によ
り押出して調製した。それらを乾燥し、そして８０トン
のパントーン射出成形機により４２０下の溶融体温度及
び１００下の型温度で成形した。

４　　　　４Ａポリエーテルイミドエステル＋　　　４０　　　２０硫
酸バリウム［ファイザー社製、（ｉ０８０平均粒径３ミ
クロンコ１８００、　　２４５０ｐｓｌ　　　　　　　３０３１０　　５１０００５１　
　　　　　６１８１０　　　１６２０ッチ付、　　　２．１　　０Ｊンチ曲げ強さ、ｐｓｉ曲げモジュラス、引張伸び、％引張強さ、ｐｓｉアイゾツト衝撃、ノフート・ポンド／イ比重　　　　　　　　　　　　　２．０７　　２．４３
１は、１０，０００ｐｓｌの曲げモジュラスを有するロ
モド（ＬＯＭＯＤ）　Ｊ　１０１３のポリエーテルイミ
ドエステル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）組成物の総重量の２０乃至９０％の、硫酸
バリウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコ
ニウム及びこれらの混合物から成る群から選ばれる充填
材及び（ｂ）組成物の総重量の２０乃至９０％の（ａ）の前記充填材で充填されたときに７５００ｐｓ
ｉ未満の曲げ強さを有する熱可塑性樹脂を含む成形用組
成物。
（２）組成物の総重量の３０乃至７５％の酸化亜鉛を含
む請求項１記載の成形用組成物。
（３）組成物の総重量の３０乃至７５％の硫酸バリウム
を含む請求項１記載の成形用組成物。
（４）組成物の総重量の３０乃至７５％の酸化ジルコニ
ウムを含む請求項１記載の成形用組成物。
（５）組成物の総重量の３０乃至７５％のケイ酸ジルコ
ニウムを含む請求項１記載の成形用組成物。
（６）ポリプロピレン樹脂を含む請求項２記載の成形用
組成物。
（７）ポリプロピレン樹脂を含む請求項３記載の成形用
組成物。
（８）低密度ポリエチレン樹脂を含む請求項２記載の成
形用組成物。
（９）低密度ポリエチレン樹脂を含む請求項３記載の成
形用組成物。
（１０）エンジニアリングＴＰＥを含む請求項２記載の
成形用組成物。
（１１）エンジニアリングＴＰＥを含む請求項３記載の
成形用組成物。
（１２）ポリ（エチレン−コ−アクリル酸エチル）を含
む請求項２記載の成形用組成物。
（１３）ポリ（エチレン−コ−アクリル酸エチル）を含
む請求項３記載の成形用組成物。
（１４）組成物全体の３０乃至７５重量％の充填材を含
む請求項１記載の成形用組成物。
（１５）外部潤滑剤を含む請求項１記載の成形用組成物
（１６）（ａ）組成物の総重量の３０乃至７５％の、酸
化亜鉛及び硫酸バリウムから選ばれる充填材；（ｂ）組成物の総重量の２５乃至６５％の、低密度ポリエチレン、ポリエーテルイミドエステ
ル、ポリプロピレン及びポリ（エチレン−コ−アクリル
酸エチル）から成る群から選ばれる樹脂；及び（ｃ）組成物の総重量の０．０１乃至５％の酸化防止剤から本質的に成る成形用組成物。
（１７）硫酸バリウム及びポリプロピレンを含む請求項
１６記載の成形用組成物。
（１８）硫酸バリウム及びポリエーテルイミドエステル
樹脂を含む請求項１６記載の成形用組成物。
（１９）硫酸バリウム及びポリ（エチレン−コ−アクリ
ル酸エチル）を含む請求項１６記載の成形用組成物。
（２０）低密度ポリエチレン及び硫酸バリウムを含む請
求項１６記載の成形用組成物。
（２１）外部潤滑剤を含む請求項１６記載の成形用組成
物。
（２２）難燃化量の難燃剤を含む請求項１１記載の成形
用組成物。
（２３）難燃化量の難燃剤を含む請求項１２記載の成形
用組成物。
（２４）組成物全体の１乃至４５重量％の繊維ガラスを
含む請求項１２記載の成形用組成物。
（２５）請求項１記載の成形用組成物から製造される成
形品。