JPH07196859A - 耐電圧部品用ポリエステル樹脂組成物および耐電圧部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】（Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂、（Ｂ）α−
オレフィンとα，β−不飽和酸のグリシジルエステルか
らなるオレフィン系共重合体を配合してなり、電極間距
離が２ｍｍであること以外はIEC Pub.112 の評価方法に
より測定した比較トラッキング指数が、少なくとも６０
０Ｖであり、引張強度が少なくとも５００kg／cm² を有
する耐電圧部品用ポリエステル樹脂組成物を提供するも
のである。 【効果】本発明の組成物は、高度の耐トラッキング性を
有し、しかも、良好な機械的強度、剛性、耐熱性および
耐衝撃性が均衡して優れた熱可塑性ポリエステル樹脂組
成物に関するもので、耐電圧部品、特にソケット、スイ
ッチ等の照明器具部品として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高度の耐トラッキング
性を有し、しかも機械的特性、耐熱性、成形性が均衡し
て優れた熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に関するもの
で、耐高電圧性の要求される電気・電子部品、特に、照
明器具用のソケット、スイッチ部品のような高度の耐ト
ラッキング性と優れた機械的性質が要求される用途に使
用されるポリエステル樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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に代表される熱可塑性ポリエステル
樹脂は機械的特性、耐熱性、耐薬品性、耐候性などに優
れ、種々の成形品として用いられている。特に照明器具
部品においては従来よりポリプロピレンやポリアミドが
使われているが、耐熱性、低吸水性、耐候性の点でポリ
ブチレンテレフタレートが注目されている。

【０００３】一方、非密閉状態で湿気、塵埃にさらされ
た状態で高電圧のかかる電気・電子部品においては、耐
トラッキング性が要求される。例えば蛍光灯ソケット材
料においては、点灯時に高電圧が印加され、トラッキン
グが発生すると発火の危険性もあるため高度の耐トラッ
キング性が必要である。

【０００４】ここでいうトラッキングとは材料表面の微
量付着物や湿気の影響で表面に部分的にスパークが生
じ、その際の熱で材料の炭化を誘起する結果、終には絶
縁破壊に至ることをいい、材料の耐トラッキング性はIE
C Pub.112 で評価される。しかしながら、ポリブチレン
テレフタレートのような熱可塑性ポリエステル樹脂は、
ポリプロピレンやポリアミドに比べ耐トラッキング性能
が低いことが知られおり、特に前述の蛍光灯ソケット材
料のような高度の耐トラッキング性が要求される部分に
は使用が困難であって改善が望まれていた。

【０００５】ポリブチレンテレフタレートは通常のIEC
Pub.112 の評価方法（電極間距離４ｍｍ）では、比較ト
ラッキング指数（以下 ＣＴＩと表記する。）は６００
Ｖレベルを有するが、更に、高電界の印加や電極間を狭
めた場合はトラッキング試験中に発火を生じる問題点が
見いだされた。従って、小型化に伴う電極間隔狭小化に
対応するためには、耐トラッキング性を大幅に向上させ
ることが必要となる。

【０００６】ポリエステル成形物のこのような欠点を改
善するために、ポリブチレンテレフタレートにポリオレ
フィンを配合することにより、耐トラッキング性を改善
する方法が特開昭５０−５５６５７号公報に、線状芳香
族ポリエステルにポリオレフィンおよびタルク、カオリ
ン、ワラステナイトを併用配合し、更に、必要に応じて
ガラス繊維を配合することにより、耐トラッキング性を
改善する方法が特開昭５１−１１６８５４号公報に記載
されている。しかしながら、このような従来技術では高
度の耐トラッキング性が要求される部分には耐トラッキ
ング性の改良は不十分であり、ポリオレフィンの相溶性
が不良のため機械的特性の低下、耐熱性の低下および成
形品の剥離がみられる。このようにかかる従来技術で
は、熱可塑性ポリエステル樹脂本来の特性を損なうこと
なく、耐トラッキング性を向上させることはできなかっ
た。

【０００７】一方、熱可塑性ポリエステルにα−オレフ
ィンとα，β−不飽和酸のグリシジルエステルからなる
オレフィン系共重合体とガラス繊維を配合することによ
り、表面光沢、耐衝撃性、剛性のバランスのよい組成物
を得る方法が特開昭５６−３０４６０号公報に記載され
ている。しかしながら、該公報には、耐トラッキング性
や耐電圧部品への応用については何ら記載がない。ま
た、本発明者らが検討した結果、実施例に記載される組
成での耐トラッキング性は、蛍光灯ソケットでの要求性
能に比べ低いものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリエステ
ル樹脂本来の特性を損なうことなく耐トラッキング性を
向上し、耐電圧部品、特にソケット、スイッチ等の照明
器具部品に好適なポリエステル樹脂組成物を得ることを
目的とする。更に、詳しくは、良好な強度、剛性、耐熱
性および耐衝撃性の性能バランスを有し、かつ、通常の
熱可塑性ポリエステル樹脂では得られない高度の耐トラ
ッキング性を有するポリエステル樹脂組成物を得ること
を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
（Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂および（Ｂ）α−オレ
フィンとα，β−不飽和酸のグリシジルエステルとを共
重合したオレフィン系共重合体、任意に繊維状充填材を
配合してなり、電極間距離が２ｍｍであること以外はIE
C Pub.112 の評価方法により測定した比較トラッキング
指数が少なくとも６００Ｖであり、引張強度が少なくと
も５００kg／cm² を有する耐電圧部品用ポリエステル樹
脂組成物、（Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂、（Ｂ）α
−オレフィンとα，β−不飽和酸のグリシジルエステル
からなるオレフィン系共重合体および（Ｃ）繊維状充填
材を、（Ｂ）、（Ｃ）の割合（組成物全体に対する重量
％）が下記式（Ｉ）、（ＩＩ）およびを（ＩＩＩ）を満
たすように配合することを特徴とする耐電圧部品用ポリ
エステル樹脂組成物およびそれを成形してなる耐電圧部
品を提供するものである。

【００１０】１０≦５Ｂ−９Ｃ≦６０ ・・・（Ｉ） ２≦Ｂ≦２０ ・・・（ＩＩ） ０≦Ｃ≦１０ ・・・（ＩＩＩ） （上記式中、Ｂは（Ｂ）の組成物中における重量％を、
Ｃは（Ｃ）の組成物中における重量％を示す。） 本発明で用いる（Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂とは、
ジカルボン酸（あるいは、そのエステル形成誘導体）と
ジオール（あるいは、そのエステル形成誘導体）とを主
成分とする重縮合反応によって得られる重合体ないしは
共重合体である。

【００１１】上記ジカルボン酸としてはテレフタル酸、
イソフタル酸、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（ｐ−カルボキシフ
ェニル）メタン、アントラセンジカルボン酸、４，４′
−ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビフェニル−４，
４’−ジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル
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
酸およびこれらのエステル形成誘導体などが挙げられ
る。またジオール成分としては、炭素数２〜２０の脂肪
族あるいは脂環式グリコール、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、およびこれらのエステル形成誘導体などが挙
げられる。

【００１２】これらの重合体ないし共重合体の好ましい
例としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレ
ン（テレフタレート／イソフタレート）、ポリブチレン
（テレフタレート／アジペート）、ポリブチレン（テレ
フタレート／セバケート）、ポリブチレン（テレフタレ
ート／デカンジカルボキシレート）、ポリブチレンナフ
タレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
（テレフタレート／イソフタレート）、ポリエチレン
（テレフタレート／アジペート）、ポリエチレン（テレ
フタレート／セバケート）、ポリエチレン（テレフタレ
ート／５−ナトリウムイソフタレート）、ポリエチレン
（テレフタレート／ビフェニル−４，４′−ジカルボキ
シレート）、ポリエチレンナフタレート、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、単独
で用いても、２種以上を混合して用いても良い。これら
のうち、ポリエステル樹脂組成物の成形性からポリブチ
レンテレフタレート、ポリブチレン（テレフタレート／
デカンジカルボキシレート）、ポリブチレンナフタレー
ト、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、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート
などが特に好ましく使用される。

【００１３】またこれら熱可塑性ポリエステル樹脂は、
０．５％のｏ−クロロフェノール溶液を２５℃で測定し
たときの相対粘度が１．２〜２．０、特に１．３〜１．
８の範囲にあるものが好適である。相対粘度が１．２未
満では機械的特性が不良であり、また相対粘度２．０を
越えると成形性が不良になりいずれも好ましくない。

【００１４】本発明で用いる（Ｂ）α−オレフィンと
α，β−不飽和酸のグリシジルエステルからなるオレフ
ィン系共重合体におけるα−オレフィンとは、エチレ
ン、プロピレン、ブテン−１などであり、エチレンが好
ましく使用される。また、α，β−不飽和酸のグリシジ
ルエステルとは、一般式（式中、Ｒは水素原子または低
級アルキル基である。）

【化１】 で示される化合物であり、具体的にはアクリル酸グリシ
ジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジ
ルなどであり、メタクリル酸グリシジルが好ましく使用
される。α，β−不飽和酸のグリシジルエステルの共重
合体量は１〜５０モル％の範囲が適当である。さらに、
４０モル％以下であれば上記の共重合体と共重合が可能
である不飽和モノマすなわちビニルエーテル類、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル酸、メ
チル、エチル、プロピルなどのアクリル酸およびメタク
リル酸のエステル類、アクリロニトリル、スチレン、一
酸化炭素などを１種以上共重合せしめてもよい。

【００１５】本発明においては、ポリオレフィンとして
α，β−不飽和酸のグリシジルエステルを共重合したも
のを用いることが重要であり、α，β−不飽和酸のグリ
シジルエステルを共重合していないポリオレフィンの場
合は、耐トラッキング性の向上効果が小さく、目的とす
る性能は得られない。また、ポリエステルとの相溶性が
不十分で機械的特性の低下、成形品での剥離が顕著とな
る。

【００１６】本発明の効果を損なわない範囲で他のオレ
フィン系樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン−１、エチレン／ブテン−１共重合体、
エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／酢ビ共重合
体など）を併用することは可能である。この場合、併用
する量としてはα−オレフィンとα，β−不飽和酸のグ
リシジルエステルからなるオレフィン系共重合体との合
計量に対し、通常５０重量％以下、好ましくは１〜５０
重量％の範囲で併用してもよい。

【００１７】本発明で用いる（Ｃ）繊維状充填材として
は、ガラス繊維、ワラステナイト、炭素繊維、チタン酸
カリウム等のウイスカおよび有機繊維等が挙げられ、こ
れらの中で特に好ましい繊維状充填材としてはガラス繊
維が挙げられる。

【００１８】本発明で用いる（Ｃ）繊維状充填材の直径
としては通常５〜１５μｍ、好ましくは９〜１３μｍが
好適に用いることができる。

【００１９】（ｃ）繊維状充填材は、そのまま配合する
ことによっても性能を発現できるが、樹脂との親和性、
接着性を高めるために適当な表面処理剤が使用できる。

【００２０】上記表面処理剤としてはシラン系カップリ
ング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、チタネ
ート系カップリング剤等が挙げられ、特にシランカップ
リング剤（例えばアミノシラン、エポキシシラン）が好
適に用いることができる。これらの表面処理で行なった
ものを使用すれば機械的特性はさらに改善される。

【００２１】本発明の組成物には、熱可塑性ポリエステ
ル樹脂の核剤（例えば、ステアリン酸ナトリウム、ステ
アリン酸バリウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸
バリウム、モンタン酸エステルの部分ナトリウム塩、あ
るいはバリウム塩などの有機カルボン酸金属塩、アイオ
ノマーなど）、また結晶化促進剤（例えば、ポリエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコールジベンゾエー
ト、ネオペンチルグリコールジベンゾエート、ポリエチ
レングリコールビス（２−エチルヘキサノート）などの
ポリアルキレングリコール誘導体や安息香酸エステル、
ポリラクトン類、Ｎ−置換トルエンスルホアミドなど）
を併用することができる。

【００２２】本発明の耐電圧部品用ポリエステル樹脂組
成物は（Ａ）ポリエステル樹脂、（Ｂ）オレフィン系共
重合体および任意に（Ｃ）繊維状充填材を配合し、電極
間距離２ｍｍであること以外は、IEC Pub.112 の評価方
法により測定した比較トラッキング指数が少なくとも６
００Ｖであり、また、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して測
定した引張強度が少なくとも５００kg／cm² となるよう
に調製することが重要である。

【００２３】上記調製方法としては、（Ａ）熱可塑性ポ
リエステル樹脂、（Ｂ）０オレフィン系共重合体および
（Ｃ）繊維状充填材を、（Ｂ）、（Ｃ）の割合（組成物
全体に対する重量％）が下記式（Ｉ）、（ＩＩ）および
を（ＩＩＩ）を満たすように配合する方法が挙げられ
る。

【００２４】１０≦５Ｂ−９Ｃ≦６０ ・・・ （Ｉ） ２≦Ｂ≦２０ ・・・ （ＩＩ） ０≦Ｃ≦１０ ・・・ （ＩＩＩ） （上記式中、Ｂは（Ｂ）の組成物中における重量％を、
Ｃは（Ｃ）の組成物中における重量％を示す。） すなわち（Ｂ）オレフィン系共重合体の配合量は、成形
性、耐熱性および耐トラッキング性の向上効果の点から
樹脂組成物全体に対して２〜２０重量％であり、３〜１
５重量％が好ましい。

【００２５】また、耐トラッキング性および剛性の点か
ら（Ｂ）オレフィン系共重合体と（Ｃ）繊維状充填材の
組成比を１０≦５Ｂ−９Ｃ≦６０、０≦Ｃ≦１０（式中
Ｂは（Ｂ）の組成物中における重量％、Ｃは成分（Ｃ）
の組成物中における重量％を示す。）とする。好ましく
は２０≦５Ｂ−９Ｃ≦５０である。さらに（Ｃ）繊維状
充填材は０〜１０重量％である。

【００２６】本発明においては、更に必要に応じて他の
各種添加剤（例えば、モンタン酸ワックス、ポリエチレ
ンワックス、シリコンオイルなどの離型剤、難燃剤、熱
安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料など）、他の熱可塑
性樹脂（例えば、アクリル樹脂、フッソ樹脂、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、ポリフェニレンスルフィドなど）、熱硬化性樹脂
（例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂など）、を添加で
き、さらに他の充填材（例えば、タルク、カオリン、マ
イカ、クレー、シリカ、セリサイト、酸化チタン、ガラ
スビーズ、ガラスバルーン、ガラスフレーク、ガラスパ
ウダーなど）を添加することができる。

【００２７】本発明の組成物の製造法は特に限定される
ものでないが、例えば熱可塑性ポリエステル樹脂、オレ
フィン系共重合体、繊維状充填材および必要に応じて他
の添加剤を配合し、スクリュー式押出し機によってペレ
ットに調整する一括ブレンド方法、またスクリュー式押
出し機にまず熱可塑性ポリエステル樹脂を供給して溶融
し、他の供給口より充填材および添加剤を供給混練しペ
レットに調整する分割ブレンド方法などが挙げられる。
かくして得られる組成物は、電極間距離２ｍｍの条件
で、IEC Pub.112 の評価方法に準じて測定した比較トラ
ッキング指数が少なくとも６００Ｖの優れた耐トラッキ
ング性を有し、また、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して測
定した引張強度においても少なくとも５００kg／cm² の
優れた機械特性を有するので、耐電圧部品用途に極めて
好適に適用し得る。

【００２８】本発明の耐電圧部品用ポリエステル樹脂組
成物は、射出成形、押出し成形，吹き込み成形、真空成
形などの任意の成形方法により望みの成形品にすること
ができる。本発明の組成物から得られる成形品は、剛性
等の機械的特性が良好で、しかも、高度の耐トラッキン
グ性を有するため、耐高電圧性が必要な耐電圧部品、特
に、照明器具用のソケット、スイッチ部品に有用であ
る。

【００２９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の効果を更に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００３０】実施例１〜４、比較例１〜５ 相対粘度１．５８のポリブチレンテレフタレート、ガラ
ス繊維（直径１３μｍ）、エチレン−グリシジルメタク
リレート共重合体（９４／６重量％）、エチレン／ブテ
ン−１共重合体およびエチレンプロピレンラバーを表１
の割合で配合し、２５０℃に設定した４０ｍｍφ一軸ス
クリューを有したベント付き押出し機で溶融混練してペ
レットとした。得られた組成物のペレットを１３０℃で
５時間乾燥後、２５０℃に設定した型締圧力７５ｔのイ
ンラインスクリュー型射出成形機を用い金型温度８０℃
において、縦８０ｍｍ×横８０ｍｍ×厚み３ｍｍの角板
成形品、ＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を成形した。

【００３１】成形品の耐トラッキング性は角板成形品を
用い耐トラッキング性試験（IEC Pub.112 に準拠）を行
い評価した。但し、通常の比較トラッキング指数より高
度の耐トラッキング性を測定するため電極間距離は２ｍ
ｍとした。耐トラッキング性の判定は滴下数１００を越
えてトラック発生のない場合を合格とした。成形品の機
械的特性は、ＡＳＴＭ１号ダンベルを用い引張試験（Ａ
ＳＴＭ Ｄ６３８に準拠）を行ない評価した。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】本発明の組成物は、α−オレフィンと
α，β−不飽和酸のグリシジルエステルからなるオレフ
ィン系共重合体を熱可塑性ポリエステル樹脂に配合する
ことにより、高度の耐トラッキング性、優れた機械的特
性（耐衝撃性）を有する。また、通常、繊維状充填材を
配合することにより耐トラッキング性は低下するが、α
−オレフィンとα，β−不飽和酸のグリシジルエステル
からなるオレフィン系共重合体と繊維状充填材を特定の
割合で併用配合することで剛性等の機械的特性が良好
で、しかも、高度の耐トラッキング性が得られる。本発
明の組成物は、耐高電圧性が必要な電気・電子部品、特
に、照明器具用のソケット、スイッチ部品に有用であ
る。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂および
   （Ｂ）α−オレフィンとα，β−不飽和酸のグリシジル
   エステルとを共重合したオレフィン系共重合体を配合し
   てなり、電極間距離が２ｍｍであること以外はIEC Pub.
   112 の評価方法により測定した比較トラッキング指数が
   少なくとも６００Ｖであり、引張強度が少なくとも５０
   ０kg／cm² を有する耐電圧部品用ポリエステル樹脂組成
   物。
2. 【請求項２】さらに繊維状充填材を配合してなる請求項
   １記載の耐電圧部品用ポリエステル樹脂組成物。
3. 【請求項３】（Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂、（Ｂ）
   α−オレフィンとα，β−不飽和酸のグリシジルエステ
   ルからなるオレフィン系共重合体および（Ｃ）繊維状充
   填材を、（Ｂ）、（Ｃ）の割合（組成物全体に対する重
   量％）が下記式（Ｉ）、（ＩＩ）およびを（ＩＩＩ）を
   満たすように配合することを特徴とする耐電圧部品用ポ
   リエステル樹脂組成物。 １０≦５Ｂ−９Ｃ≦６０ ・・・ （Ｉ） ２≦Ｂ≦２０ ・・・ （ＩＩ） ０≦Ｃ≦１０ ・・・ （ＩＩＩ） （上記式中、Ｂは（Ｂ）の組成物中における重量％を、
   Ｃは（Ｃ）の組成物中における重量％を示す。）
4. 【請求項４】耐電圧部品用ポリエステル樹脂組成物が、
   電極間距離が２ｍｍであること以外はIEC Pub.112 の評
   価方法により測定した比較トラッキング指数が、少なく
   とも６００Ｖであり、引張強度が少なくとも５００kg／
   cm² を有するものである請求項３記載の耐電圧部品用ポ
   リエステル樹脂組成物。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか記載の耐電圧部品
   用ポリエステル樹脂組成物を成形してなる耐電圧部品。