JPH0641551B2 - 成形用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 充填材と共に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を含む組成物は、米国特許第３，９
５３，３９４号明細書に記載されている。ポリエチレン
テレフタレート樹脂あるいはポリブチレンテレフタレー
ト樹脂を含む組成物を高濃度の酸化亜鉛と溶融ブレンド
すると、稠密なセラミック様成形品が得られる。ポリエ
チレンテレフタレート樹脂と酸化亜鉛、又はポリブチレ
ンテレフタレート樹脂と酸化亜鉛の組成物を溶融ブレン
ドすると、樹脂は溶融体粘度の有意な減少を示す。溶融
体粘度の減少は、樹脂成分が劣化するため、樹脂と酸化
亜鉛の組合せの加工を非常に難しくする。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酸化
亜鉛の組成物が、樹脂の溶融体粘度を有意に低下させる
ことなしに、溶融ブレンドにより製造できることが分っ
た。溶融体粘度は、分子量及び充填材の濡れと関係して
いる。溶融体粘度が加工により低下しないと、成形品の
物理的性質は溶融体粘度のより低下した試料に比し改良
されよう。このことにより、良好な性質を有する、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
及び酸化亜鉛の組成物の製造に溶融ブレンド法の利用が
可能になる。更に、良好な表面特性を有する高密度組成
物を形成するために、非常に高い濃度の酸化亜鉛をポリ
エチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレート
のブレンド中に導入し得ることも分った。

本発明の酸化亜鉛を高度に充填した組成物は、皿、ボウ
ル、湯のみ等を包含するテーブルウエアーなどのセラミ
ック様物品の成形に使用することができる。そのほか、
前記組成物は、不透明ガラス製容器の代替品として、又
はビリアードボール、ポーカーチップ及びセラミック様
タイルの成形に使用することができる。本発明により製
造される容器は、食品と接触させて使用することができ
る。前記容器は、米国連邦農務省（ＦＤＡ）の金属抽出
物に関する標準ＦＤＡ必須試験に合格する。

更に、ポリブチレンテレフタレートと酸化亜鉛の組成物
にポリエチレンテレフタレートを添加することにより、
表面光沢が改良される。

本発明の組成物は、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合せを含まない組成物と比
べて改良された衝撃強さを有する。

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、高濃度の酸化亜鉛を含む成形用組
成物を提供することにある。

本発明のもう１つの目的は、セラミック様の感じと密度
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
成形品の成形に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、不透明ガラスの代替品
としての特別の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。

これらのおよびその他の目的は、本明細書から明らかと
なろう。

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を
基準として２０乃至８５重量％の酸化亜鉛よりなる成形
用組成物に係わる。

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７５％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７５％を構
成することができ、そして前記酸化亜鉛は組成物の総重
量の２０乃至８５％を構成することができる。

発明の詳述 好適なポリブチレンテレフタレートは、フェノールとテ
トラクロロエタンとの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４，１４１，８８２
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
との６０：４０混合物中、２５℃で測定して０．６２dl
/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０．３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。ポリエチレ
ンテレフタレートは、例えば０．０５乃至５％のエチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオー
ル、ヘキサンジオール、シクロヘキシルジメタノール等
の少量のグリコールで変性することができる。この樹脂
成分の分子量は臨界条件ではなく、様々な分子量の樹脂
を使用することができる。

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亜鉛残渣を用いるアメリカ法又は
湿式化学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。

殆どの用途において、存在する充填剤全体の１００％の
量で酸化亜鉛を使用することが好ましい。酸化亜鉛総含
量の５０重量％未満、好ましくは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、硫酸バリウム、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、粉砕石英等から成る群から選ば
れる無機充填剤により置き換えることは本発明の範囲内
である。

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２０乃至８５重量％、好ましくは５
０乃至７０重量％、そして更に好ましくは５５乃至６５
重量％の酸化亜鉛を含むことができる。好適な組成物
は、組成物の総重量を基準として５乃至４０重量％のポ
リブチレンテレフタレート、組成物の総重量を基準とし
て５乃至４０重量％のポリエチレンテレフタレート、及
び組成物の総重量を基準として５５乃至６５重量％の酸
化亜鉛、及び組成物全体の０．０１乃至０．５重量％の
防止剤を含む。

前記好適な組成物は非常に稠密であり２．０以上、好ま
しくは２．３以上の密度を有する。

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好適な重量比を使用する
ことができる。

外部潤滑剤は難型剤として作用し、そして組成物全体の
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る。これらの物質には、
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 Encyclopedia)、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、酸
化亜鉛に対する分散剤である。これは、ノッチなしアイ
ゾットの結果で実証される様な延性の改良をもたらす。

難燃剤は、難燃性であるべき紙屑かご等の物品の成形に
対して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樹脂及びポリエチレンテレ
フタレート樹脂の総量の５０重量％未満の量で、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酸化亜鉛の組成物
と相容可能な量で、単独で又は組合せて使用することが
できる。一般的に、添加剤の量を樹脂全体の３０重量％
未満、最も好ましくは樹脂全体の約１０重量％未満に限
定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（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（ＥＥＡ）；ポリカーボネート；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；ポリ
エーテルイミドエステル；ポリアリーレート；ポリメチ
ルペンテン；ポリアミドイミド；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（ＳＡ
Ｎ）；アクリロニトリル−スチレン−アクリレート共重
合体（ＡＳＡ）；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）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１０９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４，５４
４，７３４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。

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、及び第二級アミン、チオエステル等の
その他の周知の酸化防止剤が包含される。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−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。

前記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、押出し、そして押出物を切断してペレットを
形成して製造することができる。ペレットは、射出成
形、圧縮成形、熱成形、シート押出等により有用な物品
に成形することができる。

別の種類の混合装置も使用できるが、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、例えば１２０乃至２４
０゜Fの型温度及び５１０乃至５３０゜Fの溶融体温度な
ど、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、最適な表面特性のために異なる温度が必要とな
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等と
同様に、繊維ガラス補強充填剤を添加することができよ
う。

繊維ガラス補強充填剤を使用する場合、組成物全体の１
乃至４５重量％、好ましくは５乃至２０重量％の量で使
用することができる。

衝撃変性剤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)又は
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；ＥＸＬ２３３
０等のアクリル変性剤；エチレン−酢酸ビニル（ＥＶ
Ａ）及びエチレン−アクリル酸エチル（ＥＥＡ）ポリマ
ー；ＥＸＬ２６９１等のコアシェルアクリル樹脂が包含
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・エンサイクロぺディア、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、２1/
2インチ押出機（単軸ＨＰＭ揮発分除去型押出機）によ
り押出して調製した。組成物を乾燥し、そして８０ト
ン、３1/2オンスバレルのバンドーン(Van Dorn)射出成
形機で、５００゜Fの溶融体温度、１５０゜Fの型温度及び
３１秒の全サイクル時間で成形した。

１Ａ及び１Ｂの実験において、１及び１Ｃの実験と比べ
て驚くべき結果が得られ、溶融体粘度の保持率が改良さ
れた。

実施例２ 下記組成物を調製するため、実施例１の方法を用いた。

ペンタエリトリトールテトラステアレートの存在によ
り、２及び２Ａの実験における溶融体粘度の安定性に悪
影響が及ぼされることが、データに示されている。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）ポリブチレンテレフタレート樹脂； （ｂ）ポリエチレンテレフタレート樹脂； 及び （ｃ）成形用組成物の総重量の２０乃至８５％の酸化亜
   鉛 を含む成形用組成物。
2. 【請求項２】５０乃至７５重量％の酸化亜鉛を含む請求
   項１記載の成形用組成物。
3. 【請求項３】５５乃至６５重量％の酸化亜鉛を含む請求
   項２記載の成形用組成物。
4. 【請求項４】酸化亜鉛の平均粒径が０．０１乃至５０ミ
   クロンである請求項１記載の成形用組成物。
5. 【請求項５】外部潤滑剤を含む請求項１記載の成形用組
   成物。
6. 【請求項６】樹脂全体の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。
7. 【請求項７】酸化防止剤を含む請求項５記載の成形用組
   成物。
8. 【請求項８】５乃至６５％のポリブチレンテレフタレー
   ト及び５乃至６５％のポリエチレンテレフタレートを含
   む請求項１記載の成形用組成物。
9. 【請求項９】（ａ）組成物の総重量の５乃至４０％のポ
   リブチレンテレフタレート； （ｂ）組成物の総重量の５乃至４０％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０．５％のフェノ
   ール系酸化防止剤；及び （ｄ）５５乃至６５重量％の酸化亜鉛 から本質的に成る成形用組成物。
10. 【請求項１０】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９記載の成形用組成物。
11. 【請求項１１】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１０
    記載の成形用組成物。
12. 【請求項１２】難燃化量の難燃剤を含む請求項１記載の
    成形用組成物。
13. 【請求項１３】難燃化量の難燃剤を含む請求項９記載の
    成形用組成物。
14. 【請求項１４】請求項１記載の組成物から成形された物
    品。
15. 【請求項１５】請求項９記載の組成物から成形された物
    品。
16. 【請求項１６】ポリブチレンテレフタレート−酸化亜鉛
    組成物に有効な量のポリエチレンテレフタレートを添加
    することから成るポリブチレンテレフタレート−酸化亜
    鉛組成物に防汚性を付与する方法。
17. 【請求項１７】酸化亜鉛の５０重量％未満を無機充填材
    で置き換えた請求項１記載の成形用組成物。
18. 【請求項１８】衝撃変性剤を含む請求項１記載の成形用
    組成物。
19. 【請求項１９】組成物全体の１乃至４５重量％の繊維ガ
    ラスを含む請求項１記載の成形用組成物。