JP6087052B2 - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
(A)ポリカーボネート系樹脂、
(B)有機リン酸エステル、及び
(C)強化用長繊維を含む樹脂付着長繊維束を含む難燃性樹脂組成物であって、
前記樹脂付着長繊維束が、(C)成分の強化用長繊維を長さ方向に揃えた状態で束ね、前記強化用長繊維の束に(A)成分及び(B)成分を含む成分を溶融させた状態で付着させて一体化した後に、3〜30mmの長さに切断したものである、難燃性樹脂組成物を提供する。
(A)(A−1)ポリカーボネート系樹脂と(A−2)スチレン系樹脂及び/又はポリエステル系樹脂、
(B)有機リン酸エステル、及び
(C)強化用長繊維を含む樹脂付着長繊維束を含む難燃性樹脂組成物であって、
前記樹脂付着長繊維束が、(C)成分の強化用長繊維を長さ方向に揃えた状態で束ね、前記強化用長繊維の束に(A)成分及び(B)成分を含む成分を溶融させた状態で付着させて一体化した後に、3〜30mmの長さに切断したものである、難燃性樹脂組成物を提供する。
前記難燃性樹脂組成物を射出成形法又は射出圧縮成形法により成形する、難燃性薄肉成形品の製造方法を提供する。
本発明の組成物は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する樹脂付着長繊維束を含むものであり、前記樹脂付着繊維束のみからなるものでもよいし、必要に応じてさらに他の成分を含有するものでもよい。
強化用長繊維束の中心部まで樹脂が浸透され(含浸され)、繊維束を構成する中心部の繊維間にまで樹脂が入り込んだ状態のもの(以下「樹脂含浸繊維束」という)、
強化用長繊維束の表面のみが樹脂で覆われた状態のもの(以下「樹脂表面被覆繊維束」という)、
それらの中間のもの(繊維束の表面が樹脂で覆われ、表面近傍のみに樹脂が含浸され、中心部にまで樹脂が入り込んでいないもの)(以下「樹脂一部含浸繊維束」という)を含むものである。
樹脂付着繊維束に含まれる(A)成分は、
ポリカーボネート系樹脂単独であるか、或いは
(A−1)ポリカーボネート系樹脂と(A−2)スチレン系樹脂及び/又はポリエステル系樹脂からなる成分である。
以下においてポリカーボネート系樹脂は(A−1)成分として説明する。
(A−1)成分のポリカーボネート系樹脂としては、(A-1-1)成分又は(A-1-2)成分を単独で使用するほか、(A-1-1)成分と(A-1-2)成分を併用することもできる。
ポリカーボネートとオルガノシロキサン共重合体は、ポリカーボネート部とポリオルガノシロキサン部からなるものであり、例えば、ポリカーボネートオリゴマーとポリオルガノシロキサン部を構成する末端に反応性基を有するポリオルガノシロキサン(ポリジメチルシロキサン、ポリジエチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなど)とを、塩化メチレンなどの溶媒に溶解させ、ビスフェノールAの水酸化ナトリウム水溶液を加え、トリエチルアミンなどの触媒を用い、界面重縮合反応することにより製造することができる。これらポリカーボネートとオルガノシロキサン共重合体は、例えば、特開平3−292359号公報、特開平4−202465号公報、特開平8−81620号公報、特開平8−302178号公報、特開平10−7897号公報に開示されている。
ポリカーボネートとオルガノシロキサン共重合体の重合度は、3〜100、ポリジメチルシロキサン部の重合度は2〜500程度のものが好ましく用いられる。
また、ポリカーボネートとオルガノシロキサン共重合体中(副生するビスフェノールAポリカーボネートを含む)のポリジメチルシロキサンの含有量としては、通常0.2〜30質量%、好ましくは0.3〜20質量%の範囲である。
(A−1)成分の割合は50〜98質量%であり、好ましくは60〜96質量%、より好ましくは60〜95質量%、さらに好ましくは65〜95質量%であり、
(A−2)成分の割合は50〜2質量%であり、好ましくは40〜4質量%、より好ましくは40〜5質量%、さらに好ましくは35〜5質量%である。
樹脂付着繊維束に含まれる(B)成分の有機リン酸エステルは、難燃剤として使用される公知のものを用いることができる。(B)成分の有機リン酸エステルは、(A)成分と混合したときの流動性を高めるように作用することができるため、(C)成分からなる強化用繊維束への付着作業、即ち被覆乃至は含浸作業が容易になるという利点がある。
ジフェニル(2−エチルヘキシル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニルネオペンチルホスフェート、ペンタエリスリトールジフェニルジホスフェート、エチルピロカテコールホスフェート等の正リン酸エステル等の脂肪酸・芳香族リン酸エステル等を挙げることができるが、(B)成分のリン酸エステルとしては、一般式(I)又は(II)で示される芳香族縮合リン酸エステルが好ましい。
樹脂付着繊維束に含まれる(C)成分の強化用長繊維は、公知のガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、無機繊維(ガラス繊維を除く)等を使用することができるが、ガラス繊維及び炭素繊維が好ましい。
樹脂付着繊維束は、(C)成分の強化用長繊維を長さ方向に揃えた状態で束ね、前記強化用長繊維束に(A)成分と(B)成分を溶融させた状態で付着させて、一体化した後に、3〜30mmの長さに切断して得ることができる。
本発明の組成物には、本発明の課題を解決できる範囲内で、公知の他の難燃剤及び難燃助剤、熱安定剤、滑剤、光安定剤、酸化防止剤、着色剤、離型剤、帯電防止剤等を含有することができる。
本発明の難燃性薄肉成形品は、上記した樹脂付着繊維束を用い、射出成形法等の公知の樹脂成形法を適用して製造することができ、その他、成形体中に含まれる(C)成分の強化繊維の長さをより長く維持できることから、射出圧縮成形法を適用して製造することができる。
(A−1)成分と(A−2)成分と(B)成分の有機リン酸エステルとさらにその他各種添加剤からなる樹脂混合物を表1に示す配合でタンブラーにて混合後、2軸押出機(270℃)にて、溶融混練して、ペレット状の樹脂組成物を得た。
(C)成分であるガラス長繊維からなる集束剤で束ねられた繊維束(ガラス繊維1:約4000本の繊維の束)をクロスヘッドダイに通した。そのとき、クロスヘッドダイには、別の2軸押出機(シリンダー温度290℃)から表1に示す上記樹脂組成物ペレットの溶融混練物を供給して(C)成分のガラス長繊維束に含浸させ、所定の繊維含有量の樹脂組成物を得た。その後、クロスヘッドダイ出口の賦形ノズルで賦形し、整形ロールで形を整えた後、ペレタイザーにより所定長さに切断し、ペレット状(円柱状)の樹脂含浸繊維束を得た。このようにして得た樹脂含浸繊維束を切断して確認したところ、ガラス長繊維が長さ方向にほぼ平行になっており、中心部まで樹脂が含浸されていた。
表1、表2に示す実施例、比較例の組成物を製造した。
実施例15は、炭素繊維1(東レ株式会社 トレカ T700SC−12000−50C)の樹脂含浸炭素長繊維束を使用した。前記樹脂含浸炭素長繊維束を切断して確認したところ、炭素長繊維が長さ方向にほぼ平行になっており、中心部まで樹脂が含浸されていた。
比較例8、9は、炭素繊維2(東邦テナックス(株)製 HT C413 6MM)を使用した例である。
表2に示す(A)成分と(B)成分とその他添加剤からなる樹脂混合物及び(C)成分を表2に示す配合でタンブラーブレンダーにて混合後、2軸押出機(280℃)で溶融混練してペレット状の樹脂組成物を得た。
表2に示す(A)成分と(B)成分とその他添加剤からなる樹脂混合物を表2に示す配合でタンブラーブレンダーにて混合後、2軸押出機(270℃)で溶融混練してペレット状の樹脂組成物を得た。
表2に示す(A)成分と(B)成分とその他添加剤からなる樹脂混合物及び(C)成分を表2に示す配合でタンブラーブレンダーにて混合後、2軸押出機(280℃)で溶融混練してペレット状の樹脂組成物を得た。
(1)重量平均繊維長
試験片作成方法
下記条件にてISO多目的試験片A型形状品(厚み4mm)を作製した。
シリンダー温度280℃
金型温度:100℃
スクリュー:長繊維専用スクリュー
スクリュー径:51mm
ゲート形状20mm幅サイドゲート
上記試験片から約3gの試料を切出し、650℃で加熱して灰化させて繊維を取り出した。取り出した繊維の一部(500本)から重量平均繊維長を求めた。計算式は、特開2006−274061号公報の〔0044〕、〔0045〕を使用した。
ISO527に準拠して測定した。
ISO178に準拠して測定した。
ISO178に準拠して測定した。
ISO179/1eAに準拠して、ノッチ付きシャルピー衝撃強さを測定した。
ISO75に準拠し、1.80MPaの荷重で評価した。
UL94の垂直燃焼試験(V-0〜V-2)にて、実施例及び比較例の組成物から作製した厚さ1.2mmの試験片にて試験した。
(A−1)成分
PC−1:三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製,ユーピロンS2000F,粘度平均分子量約22000
PC−2:三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製,ユーピロンS3000F,粘度平均分子量約18000
(A−2)成分
ABS−1:乳化重合ABS樹脂(ゴム量40質量%,アクリトニトリル量26質量%)
ABS−2:乳化重合ABS樹脂(ゴム量60質量%,アクリトニトリル量26質量%)
ABS−3:塊状重合ABS樹脂,サンタック AT−05(日本エイアンドエル(株))
AS:ダイセルポリマー(株)製セビアンN 050
PET:(株)ベルポリエステルプロダクツ製ベルペットEFG6C
(B)成分
PX200:大八化学工業(株)製の一般式(I)に相当する有機リン酸エステル
CR741:大八化学工業(株)製の一般式(II)に相当する有機リン酸エステル
(C)成分
ガラス繊維1:ガラス繊維ロービング,繊維径17μm,エポキシシランカップリング剤で集束されているもの
ガラス繊維2:チョップドストランド,繊維長3mm,繊維径13μm, エポキシシランカップリング剤で集束されているもの
ガラス繊維3:チョップドストランド(CSG3PA−830;日東紡績株式会社製),フラット(異型断面)繊維,繊維長3mm,繊維径(短径7μm,長径28μm)
炭素繊維1:東レ株式会社 トレカ T700SC−12000−50C
炭素繊維2:東邦テナックス(株)製 HT C413 6MM
(その他)
PTFE:旭硝子(株)製 Fluon PTFE CD141
安定剤1:BASFジャパン社製,イルガノックス1010
安定剤2:(株)ADEKA製,アデカスタブ PEP36
安定剤3:(株)ADEKA製,アデカスタブ AX71
オレフィンワックス:Honeywell International,Inc.製,ACポリエチレン9A
タルク:林化成(株)製,ミクロンホワイト5000S
Claims (10)
- (A)(A−1)ポリカーボネート系樹脂と(A−2)ABS樹脂およびAS樹脂、
(B)有機リン酸エステル、及び
(C)強化用長繊維を含む樹脂付着長繊維束を含む難燃性樹脂組成物であって、
前記(B)成分の有機リン酸エステルが、下記一般式(I)で示される芳香族縮合リン酸エステルを含むものであり、
前記樹脂付着長繊維束が、(C)成分の強化用長繊維を長さ方向に揃えた状態で束ね、前記強化用長繊維の束に(A)成分及び(B)成分を含む成分を溶融させた状態で付着させて一体化したものを6〜30mmの長さに切断したものである、難燃性樹脂組成物。 - (A)(A−1)ポリカーボネート系樹脂と(A−2)ポリエチレンテレフタレート樹脂、
(B)有機リン酸エステル、及び
(C)強化用長繊維を含む樹脂付着長繊維束を含む難燃性樹脂組成物であって、
前記(B)成分の有機リン酸エステルが、下記一般式(I)で示される芳香族縮合リン酸エステルを含むものであり、
前記樹脂付着長繊維束が、(C)成分の強化用長繊維を長さ方向に揃えた状態で束ね、前記強化用長繊維の束に(A)成分及び(B)成分を含む成分を溶融させた状態で付着させて一体化したものを6〜30mmの長さに切断したものである、難燃性樹脂組成物。 - 樹脂付着長繊維束が、(C)成分の強化用長繊維を長さ方向に揃えた状態で束ねた強化用長繊維束に(A)成分及び(B)成分を含む成分を溶融させた状態で、強化用長繊維束の表面を被覆し、かつ強化用長繊維束内に含浸させて一体化したものを6〜30mmの長さに切断したものである、請求項1又は2記載の難燃性樹脂組成物。
- 樹脂付着長繊維束が、(C)成分の強化用長繊維を長さ方向に揃えた状態で束ねた強化用長繊維束に(A)成分及び(B)成分を含む成分を溶融させた状態で、強化用長繊維束の表面を被覆し、強化用長繊維束内に含浸させることなく一体化したものを6〜30mmの長さに切断したものである、請求項1又は2記載の難燃性樹脂組成物。
- (C)成分の強化用長繊維がガラス繊維又は炭素繊維である、請求項1〜4のいずれか1項記載の難燃性樹脂組成物。
- 樹脂被覆長繊維束が、直径が0.5〜5mmで、長さが6〜30mmのものである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の難燃性樹脂組成物からなる、厚みが0.3〜1.5mmであり、残存繊維長が0.5〜1.5mmの範囲である難燃性薄肉成形品。
- 難燃性薄肉成形品が電子機器のハウジング用又は内部シャーシ用である、請求項7記載の難燃性薄肉成形品。
- 電子機器が、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、カーナビゲーション、ゲーム機、コンパクトカセット、CDプレイヤー、DVDプレイヤー、電子手帳、電子辞書、電卓、ハードディスクレコーダー、パーソナルコンピューター、ビデオカメラ、デジタルカメラから選ばれるものである請求項8記載の難燃性薄肉成形品。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の難燃性樹脂組成物を用いた請求項7又は8に記載の難燃性薄肉成形品の製造方法であって、
前記難燃性樹脂組成物を射出成形法又は射出圧縮成形法により成形する、難燃性薄肉成形品の製造方法。
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