JPH11255905A - 特殊効果外観を有する結晶質樹脂組成物 - Google Patents
特殊効果外観を有する結晶質樹脂組成物Info
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Abstract
状結晶質樹脂着色コンセントレートとのブレンド成形物
を含んでなる不均一な外観の結晶質樹脂成形品又はそう
した成形品を製造するための方法。粒状着色コンセント
レートは、成形時にベース樹脂中に粒状着色コンセント
レートが不均一に分散して当該成形品に不均一な外観を
生ずるように、ベース樹脂よりも十分に高い融解温度を
もつ結晶質樹脂キャリア樹脂を含んでなる。
Description
る結晶質樹脂成形用組成物。
を持つ熱可塑性成形用組成物は、数々の用途に使用する
ため多種多様な製品に成形し得る。加飾表面工業では、
顧客の好評を得るため特注の色及び特殊効果外観が望ま
れる。かかる装飾用着色剤の一つが、Clark他の米
国特許第5510398号に記載されている。斑入り表
面は充填材ではなく非分散性の顔料を通じて達成され
る。非分散性顔料はさほど樹脂の基本色に混じらないか
らである。むしろ、非分散性顔料は、顔料物質が視認で
きる材料の表面のいたるところで別個の明瞭に識別でき
る色を与える。換言すれば、斑は充填ポリマーマトリッ
クス中で対照的な色のはっきりと識別できる領域として
視認できる。同様に、米国特許第54889656号に
記載されているように不均一な着色をなすべく熱硬化性
着色剤が使用される。
をなすために粉体と強調色ペレットを組み合わせる方法
が開示されている。米国特許第5053176号、同第
5232751号及び同第4299792号には不均一
な着色製品を得るための機械装置が記載されている。
飾用着色剤の存在により特殊な加飾表面を有する熱可塑
性結晶質樹脂組成物を提供する。本発明では、粒状結晶
質樹脂ベース樹脂と対照的な色特性を有する粒状結晶質
樹脂着色コンセントレートとのブレンド成形物を含んで
なる不均一な外観をもつ結晶質樹脂成形品であって、成
形時に上記ベース樹脂中に上記粒状着色コンセントレー
トが不均一に分散して当該成形品に不均一な外観を生ず
るべく上記粒状着色コンセントレートがベース樹脂より
も十分に高い融解温度をもつ結晶質樹脂キャリア樹脂を
含んでなる、結晶質樹脂成形品が提供される。
グラニュールよりも高い融解温度を有する結晶質樹脂着
色コンセントレートの樹脂グラニュールの混合物を、高
融点コンセントレートが融解温度に付されてそれにより
ベース樹脂中に該コンセントレートが不均一に分散して
ベース樹脂に前景不均一色を生ずるようにベース樹脂の
融解温度よりも十分に高い温度にて、成形品へとコンソ
リデート(consolidate;一つのかたまりにすること)
する。着色粒状物は、色の違いがなくなってしまうほど
にはベース樹脂中に分散しない。
脂ベース樹脂に不均一な着色を与えるための着色コンセ
ントレートであって、着色コンセントレートが熱可塑性
結晶質樹脂ベース樹脂とは異なる熱可塑性結晶質樹脂か
ら基本的になり、かつベース樹脂の融解温度よりも約1
5℃以上高い融解温度を有する
てベース樹脂中に部分的に分散した着色コンセントレー
トを利用する。分散もしくは不均一な着色により成形品
に渦状、まだら模様、縞目、すじ又は大理石調の外観が
生じることが予想される。好ましい成形法には押出又は
射出成形がある。加工に際して、着色コンセントレート
とベース樹脂を加工装置で混合して、成分の部分的もし
くは不完全な混合がなされるようにする。通例、これは
押出機又は成形機の出口近くの下流に着色コンセントレ
ートを供給することによって容易になる。ただし、適切
に混合すれば、加飾効果を達成するのにすべての成分を
スロートから供給することもできる。
る。押出機1は、ハウジングもしくはバレル部2内部の
軸にそって回転するようにスクリュー3が装着された中
心開口部を有するハウジング2を有する。モーターが減
速歯車装置を通じてスクリューを駆動する。開口部の一
方の端では、スクリュー3の後部に押出材料を供給する
ためホッパー4が利用される。スクリュー3に設けられ
た螺旋ねじ山はスクリューの後部から前部へと材料を移
動させるために配置される。材料もしくは供給原料がス
クリュー3にそって搬送される際、供給原料はスクリュ
ー3の回転で生じる摩擦力によって加熱される。供給原
料を加熱するために電気ヒーターのような外部熱源を設
けるのが好ましい。
端から間隔をおいて、供給原料の流れを横切るようにゲ
ートもしくはブレーカープレートを設けてもよい。この
プレートは背圧を生じる働きをし、供給原料の混合及び
加熱に寄与する。ただし、ブレンドの過度の混合は避け
るべきである。ダイボディ5がハウジング2の前方端に
取り付けられる。ダイボディ5はテーパー付き中心同軸
開口部6を含んでいてもよく、これを供給原料が通る。
ダイ出口において開口部6は、押出すべき線異形材又は
シートの望ましい断面形状を有する。
示するが、その他の成形法も利用できると思料される。
例えば、射出成形、ブロー成形、その他原料樹脂をその
ガラス転移温度又は融解温度よりも高い温度でコンソリ
デートするとともに混合プロセス時にメルトのある程度
の剪断をもたらす技術などである。押出機で加工される
材料のシート表面は背景マトリックス内に対照的な色の
すじ領域を示して大理石調の効果を与える。この効果を
達成するには単軸押出機が好ましい。不完全な混合が望
ましく、単軸押出機は典型的な二軸押出機のような他の
装置よりも少ない混合をもたらすからである。
ベース樹脂の樹脂グラニュールよりも融解温度の高い結
晶質樹脂着色コンセントレートの樹脂グラニュールとベ
ース樹脂(マトリックス樹脂ともいう)との混合物であ
る。これらの材料をベース樹脂のガラス転移温度又は融
解温度よりも十分に高い温度にてコンソリデートして成
形品とするが、その際高融点コンセントレートが融解温
度に付され、それにより該コンセントレートがベース樹
脂中に不均一に分散してベース樹脂中に前景大理石調の
外観を生ずる。
ース樹脂のグラニュールの混合物はホッパーへと供給さ
れ、スクリューによりダイへと搬送される。搬送の際、
ペレットは最初に圧縮されて変形する。スクリューによ
る機械的仕事及び摩擦によってペレットの加熱が起こ
る。押出機内の温度を制御するため、外部加熱を併せて
利用してもよい。望ましくは、ペレットの初期供給から
最終形状に成形される直前の溶融押出物の形成まで上昇
する温度の勾配が存在する。ベース樹脂と着色コンセン
トレートの混合物をホッパーに導入するとき、着色コン
セントレートよりも融解温度の低いベース樹脂が最初に
融解する。着色コンセントレートは最初に圧縮されて変
形するが、その融解温度が高いために完全な融解は遅れ
る。上昇温度勾配及びバレルにそっての混合の度合い
は、最終製品の形成直前に着色コンセントレートが融解
してコンセントレートがベース樹脂中に不均一に分散
し、その結果大理石調効果が生ずるように制御される。
される第一ホッパーの下流の第二ホッパーを通して押出
に導入してもよい。この場合、着色コンセントレートの
受ける、スクリューによって生じる機械的仕事及び摩擦
の量は少なくなる。望ましくは、混合のプロセス条件及
び温度は着色コンセントレートがベース樹脂中に部分的
にしか混じり込まないように選択される。
ト中に素早く分散する傾向があるので、望ましい模様が
得られるように着色コンセントレートのペレット寸法を
選択するのが望ましい。ペレット状の着色グラニュール
の好ましい寸法は円筒直径約2.0〜約10.0mmで
長さ約3〜約15mmである。球形グラニュールでは、
好ましい寸法は直径約2〜約15mmである。
を有する粒状着色コンセントレート0.05〜25重量
%と粒状結晶質樹脂ベース樹脂75〜99.05重量%
を含んでなる粒状樹脂の成形用ブレンドから作られた大
理石調外観を有する結晶質樹脂成形品が提供される。着
色コンセントレートは好ましくは組成物の0.5〜10
重量%の量で使用される。粒状コンセントレートは通例
結晶質キャリア樹脂中に約1〜50重量%の着色剤が分
散したものを含んでなる。染料、顔料、その他光学的に
対照的な色又は視覚的に対照的な色を発色させるための
手段でキャリア樹脂に着色を施してもよいと思料され
る。粒状コンセントレートは、成形時に前景に分散した
着色を与えるため、粒状ベース樹脂よりも高い融解温度
を有する。
とベース樹脂は通例押出機でのコンパウンディングによ
り別々に造粒される。成形品は粒状着色コンセントレー
トと粒状ベース樹脂とをブレンディングして成形操作を
行うことによって作られる。適切な着色コンセントレー
トを利用することにより、望ましい分散色模様をもつ成
形品を得ることができる。
る。ベース樹脂と着色コンセントレートは共に望ましく
はこの好ましい成形温度範囲内に融解域を有する。着色
コンセントレートの融解温度は、ベース樹脂の融解温度
よりも少なくとも約15℃高くなるように選択される。
成形温度は使用する熱可塑性結晶質樹脂によって異な
る。
レフタレート)類又はポリ(アルキレンテレフタレー
ト)含有混合物であり、ベース樹脂はかかる樹脂を約1
5〜約100重量%含んでなる。最も好ましいのはポリ
(ブチレンテレフタレート)又はポリ(ブチレンテレフ
タレート)含有混合物である。Kirk−Othme
r, Encyclopedia of Chemic
al Technology,第18巻552頁(第3
版)に記載されている通り、アニーリングした純粋ポリ
(エチレンテレフタレート)の融点は280℃と高い
が、市販品は255〜265℃で融解する。ポリ(ブチ
レンテレフタレート)は222〜232℃で融解する
が、ガラス転移温度は30〜50℃である。
状、まだら模様、縞目又は不均一な外観などの配色を生
じる。着色コンセントレートは、熱可塑性結晶質ベース
樹脂とは異なる熱可塑性キャリア結晶質樹脂と着色剤と
から基本的になり、ベース樹脂の融解温度よりも約15
℃以上高い融解温度を有する。長い加工処理時間では、
コンセントレートはベース樹脂の融解温度よりも25〜
75℃高い融解温度を有し得る。最も好ましくは、融解
温度は約100℃未満、好ましくは約75℃未満であ
る。
ルキレンナフタノエート又はポリ(アリールシクロヘキ
サンジメタノール)樹脂である。ナフタノエート類は光
沢剤(optical brightner)であるので、視覚的効果の
面で好ましい。着色コンセントレート樹脂に最も好まし
い結晶質樹脂は「PEN」、すなわちポリエチレンナフ
タノエートであり、これは255〜約270℃の温度で
融解する。コンセントレート又はベース樹脂の融解温度
の調整は、上述の望ましい融点差が達成されるように、
着色コンセントレート中に高温又は低温融解性結晶質樹
脂を配合するか或いは共重合体を形成して樹脂構造を改
変することによって行い得る。
質樹脂キャリア樹脂及び着色用の着色剤が含まれる。着
色剤は顔料又は染料の形態とし得る。結晶質樹脂と共に
使用し得る典型的な顔料及び染料は、Plastics
Aditives Handbook,第4版(Ha
nser/Gardner Publication
s, Inc.,米国オハイオ州シンシナティ)663
〜676頁に開示されており、そこに列挙された着色剤
のリストは文献の援用によって本明細書に取り込まれ
る。着色コンセントレートは、該コンセントレートに所
望の色を付与するのに好適な量(0.05〜50%)の
顔料又は染料を含む。着色剤とキャリア樹脂の組合せは
所望の色効果を与えるのに好適な融解温度を有する。
類、ポリアミド類、ポリオレフィン類及びポリスチレン
類がある。ベース樹脂用又はコンセントレートのキャリ
ア樹脂用の成分として利用し得る好ましい結晶質樹脂に
は、結晶質ポリエステル類、例えば炭素原子数2〜約1
0の脂肪族もしくは脂環式ジオール又はその混合物と1
種類以上の芳香族ジカルボン酸から誘導されるポリエス
テルがある。好ましいポリエステルは脂肪族ジオールと
芳香族ジカルボン酸から誘導され、以下の一般式の繰返
し単位を有する。
族ジカルボン酸から誘導された脱カルボキシル残基を含
むC6〜C20アリール基である。脱カルボキシル残基R
で表される芳香族ジカルボン酸の例はイソフタル酸、テ
レフタル酸、1,2−ジ(p−カルボキシフェニル)エ
タン、4,4′−ジカルボキシジフェニルエーテル、
4,4′−ビス安息香酸及びこれらの混合物である。こ
れらの酸はすべて少なくとも1つの芳香核を含んでい
る。1,4−又は1,5−又は2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸のような縮合環を含む酸も存在していてよい。
好ましいジカルボン酸はテレフタル酸、イソフタル酸、
ナフタレンジカルボン酸又はこれらの混合物である。
ンテレフタレート)(「PET」)、ポリ(1,4−ブ
チレンテレフタレート)(「PBT」)及びポリ(プロ
ピレンテレフタレート)(「PPT」)である。PBT
が迅速な結晶化のため好ましい。特に射出成形品で向上
した表面特性を得るのに使用するにはPETが望まし
い。
のポリエステルで脂肪族酸及び/又は脂肪族ポリオール
から誘導される単位を少量(例えば約0.5〜約30重
量%)有していてコポリエステルを形成するものがあ
る。脂肪族ポリオールにはグリコール類、例えばポリ
(エチレングリコール)などがある。このようなポリエ
ステルは、例えば米国特許第2465319号及び同第
3047539号などの教示にしたがって製造すること
ができる。
−ブチレンテレフタレート)は、グリコール成分(その
70モル%以上、好ましくは80モル%以上はテトラメ
チレングリコールからなる)と酸成分(その70モル%
以上、好ましくは80モル%以上はテレフタル酸からな
る)或いはそのポリエステル形成性誘導体の重合で得ら
れるものである。好ましいグリコール成分は、エチレン
グリコール、トリメチレングリコール、2−メチル−
1,3−プロパングリコール、ヘキサメチレングリコー
ル、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノ
ール又はネオペンチレングリコールのような他のグリコ
ールを30モル%以下、好ましくは20モル%以下含み
得る。好ましい酸性分は、イソフタル酸、2,6−ナフ
タレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン
酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、4,4′−ジフ
ェニルジカルボン酸、4,4′−ジフェノキシエタンジ
カルボン酸、p−ヒドロキシ安息香酸、セバシン酸、ア
ジピン酸及びそれらのポリエステル形成性誘導体のよう
な他の酸を30モル%以下、好ましくは20モル%以下
含み得る。
テル組成物に用いることができる。これらのブレンドは
一様な外観のブレンドを得るため均質混合を必要とす
る。前述の通り、好ましいポリエステルはポリ(エチレ
ンテレフタレート)とポリ(1,4−ブチレンテレフタ
レート)である。これらの好ましい成分のブレンドを用
いる場合、ポリエステル樹脂成分は、両成分の合計10
0重量部を基準にして、約1〜99重量部のポリ(エチ
レンテレフタレート)と約99〜1重量部のポリ(1,
4−ブチレンテレフタレート)を含んでなる。
のポリエステル、好ましくは5〜約30重量%の無定形
樹脂、0〜約40重量%、好ましくは2〜20重量%の
ゴム状耐衝撃性改良剤、0〜約70重量%、好ましくは
10〜約55重量%の充填材を含んでなる。最も好まし
いマトリックスすなわちベース樹脂はClark他の米
国特許第5441997号に記載されており、その開示
内容は文献の援用によって本明細書に取り込まれる。ブ
レンドしたベース樹脂において最も多量に存在する結晶
質材料の融解温度を、着色コンセントレートの望ましい
融解温度を求めるのに通例使用し得る。
樹脂には、ポリカーボネート、並びにスチレン及びアク
リル樹脂及びそれらの混合物又はそれらの共重合体の混
合物がある。スチレン及びアクリルポリマーは実質的に
ゴムを含まず、好ましくはスチレン、α−メチルスチレ
ン、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、
N−置換マレイミド、酢酸ビニル又はそれらの混合物の
樹脂状熱可塑性ポリマーである。スチレン/アクリロニ
トリル共重合体、α−メチルスチレン/アクリロニトリ
ル共重合体及びメチルメタクリレート共重合体が好まし
い。これらのポリマーは通例ラジカル重合、特に乳化、
懸濁、溶液又は塊重合によって製造される。これらは好
ましくは20000〜200000の数平均分子量を有
する。
トである。本発明のブレンドの調製に有用なポリカーボ
ネート樹脂は一般に一般に芳香族ポリカーボネート樹脂
である。通例、これらは二価フェノールとホスゲンやハ
ロホルメートや炭酸エステルのようなカーボネート前駆
体との反応によって製造される。概して、かかるカーボ
ネートポリマーは次式の繰返し構造単位を有するものと
して分類し得る。
リマー合成反応に用いた二価フェノール又はビフェノー
ルの二価芳香族残基である。かかる芳香族カーボネート
ポリマーの製造に使用し得る二価フェノールは、それぞ
れが芳香核の炭素原子に直接結合した2つのヒドロキシ
基を官能基として含む単核又は多核芳香族化合物であ
る。典型的な二価フェノールは、2,2−ビス−(4−
ヒドロキシフェニル)プロパン、ヒドロキノン、レゾル
シノール、ビフェノール、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)ペンタン、2,4′−(ジヒドロキシジフ
ェニル)メタン、ビス−(2−ヒドロキシフェニル)メ
タン、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,
1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−ト
リメチルシクロヘキサン、フルオレノンビスフェノー
ル、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、
3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、
2,2′−ジヒドロキシジフェニル、2,6−ジヒドロ
キシナフタレン、ビス(4−ヒドロキシジフェニル)ス
ルホン、ビス−(3,5−ジエチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)スルホン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−
4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス
(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、5′
−クロロ−2,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホ
ン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,
4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジクロロジフェニルエ
ーテルなどである。
に好適なその他の二価フェノールは、米国特許第299
9835号、同第3038365号及び同第41315
75号に開示されている。これらの芳香族ポリカーボネ
ート樹脂は公知の方法で製造することができ、例えば上
記に挙げた文献に記載された方法に従って二価フェノー
ルをホスゲンのようなカーボネート前駆体と反応させる
方法でも或いは米国特許第3153008号に開示され
ているようなトランスエステル化法でも製造でき、その
他当業者に公知の方法でも製造できる。
単独重合体ではなくカーボネート共重合体又は相互重合
体を使用することが望まれる場合には、2種類以上の異
なる二価フェノール、或いは二価フェノールとグリコー
ル又はヒドロキシ−もしくは酸−末端ポリエステル又は
二塩基酸又はヒドロキシ酸との共重合体を使用すること
も可能である。ポリアリレート及びポリエステル−カー
ボネート樹脂又はそのブレンドも使用できる。米国特許
第4001184号に記載されているような枝分れポリ
カーボネートも有用である。また、線状ポリカーボネー
トと枝分れポリカーボネートのブレンドも利用できる。
さらに、上記材料のいずれかのブレンドも本発明の実施
に当たって芳香族ポリカーボネートを提供するのに使用
することができる。
しい芳香族カーボネートは単独重合体であり、例えばG
eneral Electric Companyから
LEXAN(登録商標)という商品名で市販されている
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(す
なわちビスフェノールA)とホスゲンから誘導される単
独重合体などである。
芳香族カーボネートポリマーであり、25℃のクロロホ
ルム中で測定して、約0.3〜約1.5dl/g、好ま
しくは約0.45〜約1.0dl/gの固有粘度を有す
る。これらのポリカーボネートは枝分れでもそうでなく
てもよく、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで
測定して、概して約10000〜約200000、好ま
しくは約20000〜約100000の重量平均分子量
を有する。
剤を加えることで製造できる。このような枝分れ剤は周
知であり、3以上の官能基を有する多官能性有機化合物
が挙げられ、該官能基はヒドロキシル、カルボキシル、
無水カルボキシル、ハロホルミル又はこれらの組合せと
し得る。具体例には、トリメリト酸、トリメリト酸無水
物、トリメリチルトリクロライド、トリス−p−ヒドロ
キシフェニルエタン、イサチン−ビス−フェノール、ト
リスフェノールTC(すなわち、1,3,5−トリス
((p−ヒドロキシルフェニル)イソプロピル)ベンゼ
ン)、トリスフェノールPA(すなわち、4(4(1,
1−ビス(p−ヒドロキシルフェニル)エチル)α,α
−ジメチルベンジル)フェノール)、4−クロロホルミ
ルフタル酸無水物、トリメシン酸及びベンゾフェノンテ
トラカルボン酸がある。枝分れ剤は約0.05〜2.0
重量%のレベルで添加し得る。枝分れ剤及び枝分れポリ
カーボネートの製造方法は米国特許第3635895
号、同第4001184号及び同第4204047号に
記載されており、それらの開示内容は文献の援用によっ
て本明細書に取り込まれる。
本発明の範囲に属すると思料される。好ましくは、ベー
スポリエステル樹脂組成物は、該材料の総重量を基準に
して5〜50重量%のレベルで存在する芳香族ポリカー
ボネート樹脂と、該材料の総重量を基準にして95〜5
0重量%のレベルで存在するポリエステル樹脂とを含ん
でなる。
としてゴム状耐衝撃性改良剤のような耐衝撃性改良剤を
含み得る。典型的な耐衝撃性改良剤は、オレフィン類、
ビニル芳香族単量体、アクリル及びアルキルアクリル酸
及びそのエステル誘導体、並びに共役ジエンからなる群
から選択される1又はそれ以上の単量体から誘導され
る。特に好ましい耐衝撃性改良剤は、室温で弾性を示す
天然及び合成高分子を始めとするゴム状高分子量材料で
ある。これらには単独重合体、並びにランダム共重合
体、ブロック共重合体、ラジアルブロック共重合体、グ
ラフト共重合体及びコア−シェル共重合体を始めとする
共重合体、並びにその組合せがある。好適な改良剤に
は、ゴム状コアに1又はそれ以上のシェルがグラフトし
たものからなるコア−シェルポリマーがある。コアは通
例アクリレートゴム又はブタジエンゴムから実質的にな
る。1又はそれ以上のシェルが通例コアにグラフトされ
る。シェルは好ましくはビニル芳香族化合物及び/又は
シアン化ビニル及び/又はアルキル(メタ)アクリレー
トを含んでなる。コア及びシェルは往々にして架橋剤及
び/又はグラフト剤として機能し得る多官能性化合物を
含む。これらのポリマーは普通数段階で製造される。
−ジエン三元共重合体のようなオレフィン含有共重合体
も本組成物における耐衝撃性改良剤として使用すること
ができる。オレフィン−アクリレート共重合体系耐衝撃
性改良剤の例はエチレン−エチルアクリレートである。
その他の高級オレフィン単量体もアルキルアクリレート
との共重合体として使用することができる。例えば、プ
ロピレンとn−ブチルアクリレートである。オレフィン
−ジエン三元共重合体は周知であり、概して三元共重合
体のEPDM(エチレン−プロピレン−ジエン)の群に
属する。ポリオレフィン類、例えばポリエチレン、α−
オレフィンとのポリエチレン共重合体も、これらの組成
物に有用である。
して使用することができる。かかるポリマーの具体例
は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(AB
S)、アクリロニトリル−ブタジエン−α−メチルスチ
レン、スチレン−ブタジエン、スチレン−ブタジエン−
スチレン(SBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−
スチレン(SEBS)、メタクリレート−ブタジエン−
スチレン(MBS)、その他高衝撃性スチレン含有ポリ
マーである。
上、剛性及び質感などの有益な付加的性質を付与するた
め、熱可塑性樹脂に無機充填材を用いるのがさらに好ま
しい。典型的な無機充填材には、アルミナ、無定形シリ
カ、無水ケイ酸アルミニウム、マイカ、長石、クレイ、
タルク、ガラスフレーク、ガラス繊維、ガラス微小球、
ウォラストナイト、二酸化チタンのような金属酸化物、
硫化亜鉛、石英粉末などがある。好ましい無機充填材は
樹脂組成物から熱成形した製品にセラミック調の触感を
与え得る。本発明の熱可塑性組成物に用いるのに好まし
い無機充填材には、酸化亜鉛、硫酸バリウム及びガラス
繊維並びにこれらの混合物がある。
重量%、好ましくは約10〜約50重量%、最も好まし
くは約20〜約40重量%の無機充填材成分を含み得
る。硫酸バリウムが好ましい無機充填材である。硫酸バ
リウムは、天然に産出するバライトでもよいし、或いは
周知の合成技術を用いて合成された硫酸バリウムでもよ
い。粒度は種々変えてもよく、好ましくは0.1〜50
ミクロン、最も好ましくは1〜15ミクロンとし得る。
熱可塑性組成物では、安定剤を使用するのが好ましい。
通例、かかる安定剤は0.01〜10重量%のレベル、
好ましくは0.05〜2重量%のレベルで使用される。
好ましい安定剤には、有効量の酸性リン酸塩;1以上の
水素又はアルキル基を有する酸性、アルキル、アリール
又は混合ホスファイト;第IB族又は第IIB族金属のリ
ン酸塩;リンのオキソ酸、酸性ピロリン酸金属塩又はこ
れらの混合物がある。安定剤として使用される個々の化
合物の適性並びに安定剤としてどれくらい使用するか
は、結晶質樹脂成分、ポリカーボネートと個々の化合物
との混合物を調製し、溶融粘度、ガス発生量又は色安定
性又は共重合体形成についての影響を調べることによっ
て容易に決定し得る。酸性リン酸塩には、リン酸二水素
ナトリウム、リン酸一亜鉛、リン酸水素カリウム、リン
酸二水素カルシウムなどがある。ホスファイトは次式の
ものとし得る。
R3の少なくとも1つが水素又はアルキルであることを
条件として、水素、アルキル及びアリールからなる群か
ら独立に選択される。第IB族又は第IIB族金属のリン
酸塩には、リン酸亜鉛、リン酸銅などがある。リンオキ
ソ酸には、亜リン酸、リン酸、ポリリン酸又は次亜リン
酸がある。
る。 Mz xHyPnO3n+1 式中、Mは金属であり、xは1〜12の数であり、yは
1〜12の数であり、nは2〜10の数であり、zは1
〜5の数であり、(xz)+yの合計はn+2に等し
い。
ロー成形による加飾「大理石調」表面をもつ製品の製造
又は形成に実用性が認められる。好ましくはベース樹脂
組成物には以下のものがある。組成物1 ポリブチレンテレフタレート 10〜35重量% 芳香族ポリカーボネート 20〜35重量% 安定剤 0.01〜10重量% 耐衝撃性改良剤 0〜15重量% 硫酸バリウム 40〜80重量%組成物2 ポリブチレンテレフタレート 15〜30重量% ポリエチレンテレフタレート 5〜15重量% 芳香族ポリカーボネート 20〜30重量% 安定剤 0.05〜2重量% 硫酸バリウム 30〜60重量%組成物3 ポリブチレンテレフタレート 6〜10重量% ポリエチレンテレフタレート 5〜10重量% ポリカーボネート 12〜20重量% 安定剤 0.01〜5重量% 耐衝撃性改良剤 1〜10重量% 硫酸バリウム 59〜73重量%組成物4 ポリブチレンテレフタレート 15〜50重量% ポリエチレンテレフタレート 10〜20重量% ポリカーボネート 12〜20重量% 硫酸バリウム 30〜75重量% 本明細書及び特許請求の範囲で用いる用語「重量%」は
組成物の総重量を基準にした各成分の重量%を意味す
る。
新規製品、並びに押出、ブロー成形、シート成形及び熱
成形の方法が包含される。こうした製品には、例えばカ
ウンター甲板、流し、シャワー室、建築パネル、浴室及
び台所装備品、配管装備品、タイル、床材、異形成形
材、額縁並びにその他の押出成形品が挙げられる。
改良剤及び/又はポリカーボネート(特に枝分れポリカ
ーボネート)のような相溶性無定形樹脂を、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
ト樹脂を含む高度充填組成物(すなわち硫酸バリウムの
ような無機充填材を35重量%を上回る量で含むもの)
に加えることによって容易になる。
着色キャリア樹脂とポリエステルマトリックス樹脂の様
々な組合せを厚さ90〜125ミル及び幅1〜4フィー
トのシートに押出成形した。スクリューの設計が異なる
幾つかの異なる押出機を用いて、同一のポリエステル無
機物充填マトリックス樹脂を少量(2%)の着色コンセ
ントレートと混ぜ合わせた。得られたシート上の模様を
「大理石調」外観について視覚的に評価した。直径約4
ミリで長さ6ミリのキャリア樹脂のペレットを同じ寸法
のマトリックス樹脂ペレットと混合して押出機のスロー
トに供給した。スクリーンパックは押出機に使用しなか
った。
た。
(Tm:242、270及び290℃)のポリエステル
キャリア樹脂が、PBT(Tm:225℃)の優勢なこ
のマトリックスに大理石調の外観を与えた。6インチの
バ−(Barr)ETスクリューを用いると、3又は1
0%青、赤又は黄褐色顔料を用いたPEN着色コンセン
トレートでも同じマトリックス樹脂の大理石調シートが
できた。大理石調シートは3%グリーンPENコンセン
トレートでも作られた。コンセントレートはマトリック
ス樹脂の0.07〜0.3%で供給したが、もっと高い
レベルで使用することもできた。
機で、金型温度150°Fとして30秒サイクルで48
0℃にて、以下の表に示す処方のガラス無機物充填PB
Tマトリックス(そのペレット寸法は直径約4ミリで長
さ6ミリ)を用いて射出成形した。
PCT混合物を着色コンセントレートキャリア樹脂とし
て用いて、射出成形4×1/8インチエッジゲートディ
スクで大理石調外観が得られた。その大理石模様は押出
機シートほど顕著ではなかったが、これはおそらくこの
場合の成形機設定(スクリューのタイプ、ノズル、射出
速度及び圧力)では混合作用が大きかったためであろ
う。
は、各成形作業において適度な混合が達成されることが
重要である。これらの条件は、温度、スクリュー速度、
スクリューのタイプ、並びにダイ、ゲート、金型及びノ
ズル設計などの加工処理パラメーターを操作することに
よって問うが容易に決定することができる。結晶質樹脂
の等量混合物をキャリア(又はマトリックス)に使用す
る場合、キャリアのTmとマトリックスのTmの差の決
定には高温融解成分の融解温度が選ばれる。例えば、例
6のPBT:PCTの1:1混合物では、キャリア樹脂
のTmは285℃である。例6のマトリックス樹脂はP
BT(Tm=225℃)が優勢である。例6におけるキ
ャリア樹脂とマトリックス樹脂のTmの差は285−2
25=60℃である。例7では、キャリア樹脂はPE
N:PCTの1:1混合物である。この場合、PCTの
Tmがキャリア樹脂混合物を特徴付ける。マトリックス
のTmはPBTで特徴付けられ、その結果、Tmの差は
この場合も60℃である。
て本発明のその他の修正及び変更が可能である。例え
ば、無機物充填組成物は、慣用材料を使って難燃化もし
くは着色することができる。したがって、上述の具体的
実施形態に様々な変更を加えることができ、それらはす
べて特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲に
属するものと解される。
れるように適度な混合を達成し、過度の混合で均一な着
色製品が生じることがないようにするのが重要である。
これは、スクリュー速度、供給速度、スクリュー設計、
温度プロフィール、金型、ノズル及びダイ設計などの機
械変数の操作によって当業者が容易に達成できる。
し得る押出機の断面の概略図。
Claims (24)
- 【請求項1】 粒状結晶質樹脂ベース樹脂と対照的な色
特性を有する粒状結晶質樹脂着色コンセントレートとの
ブレンド成形物を含んでなる不均一な外観をもつ結晶質
樹脂成形品であって、成形時に上記ベース樹脂中に上記
粒状着色コンセントレートが不均一に分散して当該成形
品に不均一な外観を生ずるべく上記粒状着色コンセント
レートがベース樹脂よりも十分に高い融解温度をもつ結
晶質樹脂キャリア樹脂を含んでなる、結晶質樹脂成形
品。 - 【請求項2】 前記着色コンセントレートがベース熱可
塑性結晶質樹脂とは異なる熱可塑性結晶質樹脂を含んで
なり、かつ該着色コンセントレート樹脂がベース樹脂の
融解温度よりも約15℃以上高い融解温度を有する、請
求項1記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項3】 前記着色コンセントレート樹脂がベース
樹脂の融解温度よりも約25〜約75℃高い融解温度を
有する、請求項2記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項4】 前記着色コンセントレートが前記ベース
樹脂の重量を基準にして約0.05〜約25重量%をな
す、請求項2記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項5】 前記着色コンセントレートが、球又は円
筒形状及び前記不均一な外観を促進すべく選択された寸
法を有するペレットを含んでなる、請求項2記載の結晶
質樹脂成形品。 - 【請求項6】 前記着色コンセントレートが、前記ペレ
ットが球形のときは約2〜約15mmの直径を有する
か、或いは前記ペレットが円筒形のときは約3〜約15
mmの長さと約2〜約10mmの直径を有する、請求項
5記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項7】 前記着色コンセントレートが結晶質ポリ
エステル、ポリアミド、ポリオレフィン又はポリスチレ
ンを含んでなる、請求項2記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項8】 前記着色コンセントレート樹脂がポリエ
ステル樹脂を含んでなる、請求項7記載の結晶質樹脂成
形品。 - 【請求項9】 前記着色コンセントレートがポリ(アル
キレンナフタノエート)エステル樹脂を含んでなる、請
求項7記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項10】 前記ベース樹脂が結晶質ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリオレフィン又はポリスチレンを含
んでなる、請求項2記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項11】 前記ベース樹脂がポリ(アルキレンフ
タレート)を含んでなる、請求項10記載の結晶質樹脂
成形品。 - 【請求項12】 前記ベース樹脂が、約20重量%以上
のポリエステル、5〜約30重量%の無定形樹脂、0〜
約40重量%のゴム状耐衝撃性改良剤、0〜約70重量
%の充填材を含んでなる、請求項10記載の結晶質樹脂
成形品。 - 【請求項13】 前記ベース樹脂が、約20重量%以上
のポリエステル、5〜約30重量%の無定形樹脂、2〜
約20重量%のゴム状耐衝撃性改良剤、10〜約55重
量%の充填材を含んでなる、請求項12記載の結晶質樹
脂成形品。 - 【請求項14】 前記無定形樹脂がポリカーボネートを
含んでなる、請求項12記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項15】 オレフィン、ビニル芳香族単量体、ア
クリル酸及びアルキルアクリル酸及びエステル誘導体、
並びに共役ジエンからなる群から選択される単量体から
誘導されたゴム状耐衝撃性改良剤を含んでなる、請求項
12記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項16】 前記充填材がガラス繊維を含んでな
る、請求項12記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項17】 前記充填材が無機材料を含んでなる、
請求項12記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項18】 前記充填材が硫酸バリウムを含んでな
る、請求項12記載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項19】 押出シートを含んでなる、請求項2記
載の結晶質樹脂成形品。 - 【請求項20】 結晶質樹脂着色コンセントレートの樹
脂グラニュールとベース樹脂の樹脂グラニュールの混合
物をコンソリデートすることを含んでなる成形プロセス
であって、上記着色コンセントレートがベース樹脂の樹
脂グラニュールよりも高い融解温度を有し、上記コンソ
リデート処理が、高融点コンセントレートが融解温度に
付されてベース樹脂中に該コンセントレートが不均一に
分散してベース樹脂に前景すじ模様を生ずるようにベー
ス樹脂の融解温度よりも十分に高い温度で実施される、
成形プロセス。 - 【請求項21】 前記ベース樹脂と着色コンセントレー
トの混合物を単軸押出機を通して押出すことを含んでな
る、請求項20記載の成形プロセス。 - 【請求項22】 シートを押出すことを含んでなる、請
求項21記載の成形プロセス。 - 【請求項23】 前記着色コンセントレート樹脂が熱可
塑性結晶質ベース樹脂とは異なる熱可塑性キャリア結晶
質樹脂と着色剤とから基本的になり、かつ該結晶質着色
コンセントレート樹脂がベース樹脂の融解温度よりも約
15℃以上高い融解温度を有する、請求項20記載の成
形プロセス。 - 【請求項24】 前記結晶質着色コンセントレート樹脂
がベース樹脂の融解温度よりも約25〜約75℃高い融
解温度を有する、請求項20記載の成形プロセス。
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