JP5569104B2 - 難燃性ポリエステル系樹脂組成物 - Google Patents
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Description
好ましい実施態様は、前記熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)を、ポリアルキレンテレフタレートとすることである。
本発明で使用される熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)とは、酸成分としてテレフタル酸等の2価の酸、又はエステル形成能を持つそれらの誘導体を用い、グリコール成分として炭素数2〜10のグリコール、その他の2価のアルコール、又はエステル形成能を有するそれらの誘導体等を用いて得られる飽和ポリエステル樹脂をいう。これらの中でも、加工性、機械的特性、電気的性質、耐熱性などのバランスに優れるという点で、ポリアルキレンテレフタレート樹脂が好ましい。ポリアルキレンテレフタレート樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリヘキサメチレンテレフタレート樹脂が挙げられ、この中でも、耐熱性および耐薬品性が優れるという点で、特に、ポリエチレンテレフタレート樹脂が好ましい。
本発明における有機リン系難燃剤(B)とは、下記一般式1で表されるものであり、分子中にリン原子を含み、nの繰り返し単位の下限値はn=2であり、好ましくは、n=3、特に好ましくはn=5である。nの繰り返し単位の上限値の規定は特にないが、過度に分子量を高めると分散性等に悪影響を及ぼす傾向にある。そのため、nの繰り返し単位の上限値は、n=40であり、好ましくは、n=35、特に好ましくはn=30である。n=2未満であると、ポリエステル樹脂の結晶化を阻害したり、機械的強度が低下したりする傾向がある。
本発明に用いられる有機リン系難燃剤(B)の製造方法は、特に限定されず、一般的な重縮合反応によって得られるものであり、例えば、以下の方法で得られる。
前記有機リン系難燃剤(B)の、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)100重量部に対する、含有量は5〜80重量部であることを要し、難燃性の観点から、10重量部以上が好ましく、成形性、及び成形体の機械的強度の観点から、70重量部以下が好ましく、30重量部以下がより好ましい。
本発明では、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルスルホンなどのポリスルホン系樹脂、及びポリアリレート樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の非晶性熱可塑性樹脂(C)を添加することにより、高温下長期間の耐熱試験後の強度保持率を向上させることができる。これらは単独で用いても、二種類以上を組み合わせて用いても良い。また、他ポリマーとのポリマーアロイやポリマーブレンドのような混合品を用いることもできる。
本発明の難燃性ポリエステル系樹脂組成物には、機械的性質や耐熱性、高温下長期間の耐熱試験後の強度保持率を向上させる目的で、無機充填剤を添加することができる。
本発明の難燃性ポリエステル系樹脂組成物には、必要に応じて、窒素化合物、滴下防止剤、顔料、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、滑剤、可塑剤等を添加することができる。
本発明の難燃性ポリエステル系樹脂組成物の製造方法は、特に制限されるものではなく、例えば、本発明に係る、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)、有機リン系難燃剤(B)、及び非晶性熱可塑性樹脂(C)を、種々の一般的な混練機を用いて溶融混練する方法をあげることができる。混練機の例としては、一軸押出機、二軸押出機などが挙げられ、特に、混練効率の高い二軸押出機が好ましい。
本発明で得られる難燃性ポリエステル系樹脂組成物は、ハロゲン系の難燃剤を使用せず、長期の耐熱性試験後の物性劣化が抑制されているため、特に、長期の耐熱性が要求されるような、家電、OA機器等に好適に使用される。
[ポリエステル樹脂(A1)]ポリエチレンテレフタレート樹脂(製品名:EFG−70、ベルポリエステルプロダクツ社製)
[有機リン系難燃剤(B1)]製造例1にて合成したもの。
[有機リン系難燃剤(B2)]1,3−フェニレンビス(ジキシレニル)ホスフェート(製品名:PX−200、第八化学工業株式会社製)
[非晶性熱可塑性樹脂(C1)]ポリアリレート樹脂(製品名:U−ポリマー(登録商標)U−100、ユニチカ株式会社製)
[非晶性熱可塑性樹脂(C2)]ポリスルホン樹脂(製品名:ユーデル(登録商標)P−1700、ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製)
[非晶性熱可塑性樹脂(C3)]ポリフェニルスルホン樹脂(製品名:レーデル(登録商標)R−5000、ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製)
[非晶性熱可塑性樹脂(C4)]ポリエーテルイミド樹脂(製品名:ULTEM1000(登録商標)、SABICイノベーティブプラスチックス社製)
[非晶性熱可塑性樹脂(C5)]ポリスチレン樹脂(商品名:トーヨースチロール(登録商標)GP HRM24N、東洋スチレン株式会社製)
[非晶性熱可塑性樹脂(C6)]ポリカーボネート樹脂(商品名:タフロン(登録商標)A2200、出光興産株式会社製)
[非晶性熱可塑性樹脂(C7)]ポリフェニレンエーテル樹脂(製品名:ユピエース(登録商標)PX−100L、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製)
[無機化合物(D1)]ガラス繊維(製品名:T−187H、日本電気硝子株式会社製)
[無機化合物(D2)]タルク(製品名:ローズタルク、日本タルク株式会社製)
[無機化合物(D3)]マイカ(製品名:A−41S、株式会社ヤマグチマイカ製)
[窒素化合物(E1)]メラミン・シアヌレート(製品名:MC4000、日産化学株式会社製)
[リン化合物(F1)]9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10フォスファフェナントレン−10−オキシド(製品名:HCA、三光株式会社製)
本明細書における評価方法は以下の通りである。
得られたペレットを120℃で3時間乾燥後、射出成形機(JS36SS型締め圧:35トン)を用い、シリンダー設定温度250℃〜280℃および金型温度60℃の条件にて射出成形を行い、127mm×12.7mm×厚み1.6mmの試験片を得た。UL94基準V−0試験に準拠し、得られた厚さ1.6mmのバー形状試験片を用いて燃焼性を評価した。
得られたペレットを120℃にて3時間乾燥後、射出成形機(東芝機械株式会社製、IE−75E−2A(型締め圧:75トン))を用い、シリンダー設定温度250℃〜280℃、金型温度60℃、射出率30cm3/sec.の条件にて射出成形を行い、ASTM D−638に準じたダンベル試験片を作製した。得られた測定用試験片を用いて、ASTM D−638に準拠して引張試験を行い、23℃での引張強度を測定した。次に、下記耐熱試験方法に準じた試験を終了したサンプルを上記同様方法で引張試験を行い、耐熱試験前の引張強度の50%に達した時間をその温度の半減期とした。
ギアオーブン(GPHH−200、タバイ社製)に上記で得られたダンベルを190℃および200℃で水平に静置し一定時間毎にサンプルを取り出し、上記の耐熱試験後の引張試験に用いた。
蒸留管、精留管、窒素導入管、及び攪拌基を有する縦型重合器に、リン含有化合物(F1)、(F1)に対して等モルのイタコン酸60重量部、及びイタコン酸に対し2倍モル以上のエチレングリコール160重量部を投入し、窒素ガス雰囲気下、120〜200℃まで徐々に昇温加熱し、約10時間攪拌した。次いで、三酸化アンチモンおよび酢酸亜鉛0.1重量部を加え、1Torr以下の真空減圧にて、温度220℃で維持し、エチレングリコールを留出させながら重縮合反応させた。約5時間後、エチレングリコールの留出量が極端に減少したことで、反応終了とみなした。
表1に示した原料と配合組成(単位:重量部)に従い、予めドライブレンドした。ベント式44mmφ同方向2軸押出機(TEX44、日本製鋼所(株)製)を用い、前記ドライブレンド物をホッパー孔から供給し、シリンダー設定温度250〜280℃にて溶融混練を行い、ペレット化し、前記記載の評価方法にて評価した。評価結果を、表1に示す。実施例1〜7では、非晶性熱可塑性樹脂(C)として、実施例1ではポリアリレート樹脂を、実施例2ではポリスルホン樹脂を、実施例3ではポリフェニレンスルホン樹脂を、実施例4〜7ではポリエーテルイミド樹脂を各々用いた。
表2に示した配合組成(単位:重量部)に従い、実施例1〜8と同様に、ペレット化および射出成形を行い、試験片を得、同様の評価方法にて実験を行った。比較例1〜4における評価結果を、表2に示す。比較例1、及び2では非晶性熱可塑性樹脂(C)を用いず、比較例3〜5では、非晶性熱可塑性樹脂として、比較例3ではポリスチレン樹脂を、比較例4ではポリカーボネート樹脂を、比較例5ではポリフェニレンエーテル樹脂を各々用いた。
Claims (7)
- 前記熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)が、ポリアルキレンテレフタレートである請求項1に記載の難燃性ポリエステル系樹脂組成物。
- 請求項1、又は2に記載の難燃性ポリエステル系樹脂組成物であって、さらに、無機フィラー(D)5〜120重量部を含有する難燃性ポリエステル系樹脂組成物。
- 前記無機フィラー(D)としてガラス繊維を含む請求項3に記載の難燃性ポリエステル系樹脂組成物。
- 前記無機フィラー(D)としてタルクを含む請求項3又は4に記載の難燃性ポリエステル系樹脂組成物。
- 前記無機フィラー(D)としてマイカを含む請求項3〜5の何れかに記載の難燃性ポリエステル系樹脂組成物。
- 請求項1〜6の何れかに記載の難燃性ポリエステル系樹脂組成物の成型品。
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