JPH064756B2 - 難燃性ポリエステル組成物 - Google Patents

難燃性ポリエステル組成物

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JPH064756B2
JPH064756B2 JP8946885A JP8946885A JPH064756B2 JP H064756 B2 JPH064756 B2 JP H064756B2 JP 8946885 A JP8946885 A JP 8946885A JP 8946885 A JP8946885 A JP 8946885A JP H064756 B2 JPH064756 B2 JP H064756B2
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清己 興田
起一 米谷
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は成形時の流動性、難燃性、特に燃焼時の火粒落
下抵抗性がすぐれ、かつ良好な機械的性質および成形品
外観を兼ね備えた難燃性ポリエステル組成物に関するも
のである。
<従来の技術> ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ートなどに代表される芳香族ポリエステルは、そのすぐ
れた諸性質を利用して機械部品、電気部品、自動車部品
などに用途が拡大されつつある。一方、これらの工業材
料には一般の化学的、物理的諸特性のバランス以外に、
火炎に対する安全性、すなわち難燃性が強く要求されて
おり、現状では難燃性の付与が芳香族ポリエステルの用
途拡大のために必須条件となっているといっても過言で
はない。
ポリブチレンテレフタレート(PBT)に代表される芳
香族ポリエステルに難燃性付与剤として有機臭素化合
物、難燃性付与助剤として三酸化アンチモンを併用する
ことはよく知られている。しかしながら、これら有機臭
素化合物と三酸化アンチモンを配合することによって燃
焼速度を抑制することはできるが、燃焼時に火粒の落下
を生じることについては依然未解決のままであり、いく
つかの検討がなされてきた。なかでも特開昭50−49
361号公報などに示されるアスベストを併用する方法
は比較的すぐれた方法である。
<発明が解決しようとする問題点> しかしながら、上記の方法を用いた場合、アスベスト自
体が有毒物質であるため取り扱い上問題があるほか、成
形時の良動性が不良になる、成形品外観が劣るなどの問
題があった。
<問題点を解決するための手段> そこで本発明者らは、芳香族ポリエステル難燃化におけ
る上記問題点を改良すべく鋭意検討した結果、有機臭素
化合物系難燃剤、三酸化アンチモンと共に特定の含水ケ
イ酸マグネシウムを使用することによって、取り扱い上
問題がなく、成形時の流動性、難燃性、特に燃焼時の火
粒滴下抵抗性にすぐれ、かつ良好な機械的性質および成
形品外観を具備することを見い出し本発明に到達した。
すなわち本発明は、 (A)芳香族ポリエステル100重量部に対して (B)ガラス繊維0〜200重量部 (C)有機臭素化合物1〜60重量部 (D)三酸化アンチモン1〜40重量部および (E)(OH2)4(OH)4Mg8Si12O306〜8H2Oで示される含水
ケイ酸マグネシウム0.5〜100重量部 を含有せしめてなることを特徴とする難燃性ポリエステ
ル組成物に関する。
本発明において用いる(A)芳香族ポリエステルとは、芳
香環を重合体の連鎖単位に有するポリエステルで、芳香
族ジカルボン酸(あるいは、そのエステル形成性誘導
体)とジオール(あるいはそのエステル形成性誘導体)
とを主成分とする縮合反応により得られる重合体ないし
は共重合体である。
ここでいう芳香族ジカルボン酸としてはテレフタル酸、
イソフタル酸、オルトフタル酸、1・5−ナフタレンジ
カルボン酸、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、4・4′−ビフェニルジカ
ルボン酸、3・3′−ビフェニルジカルボン酸、4・
4′−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4・4′−ジ
フェニルメタンジカルボン酸、4・4′−ジフェニルス
ルホンジカルボン酸、4・4′−ジフェニルイソプロピ
リデンジカルボン酸、1・2−ビス(フェノキシ)エタ
ン−4・4′−ジカルボン酸、2・5−アントラセンジ
カルボン酸、2・6−アントラセンジカルボン酸、4・
4″−p−フェニレンジカルボン酸、2・5−ピリジン
ジカルボン酸などであり、テレフタル酸が好ましく使用
できる。
これらの芳香族ジカルボン酸は二種以上を混合して使用
してもよい。なお少量であれば、これらの芳香族ジカル
ボン酸とともにアジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、シク
ロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸を一
種以上混合使用することができる。
また、ジオール成分としてはエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレング
リコール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1・
3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコールなどの脂肪族ジオール、1・4−シク
ロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオールなど、お
よびそれらの混合物などが挙げられる。なお、少量であ
れば分子量400〜6,000の長鎖ジオールすなわちポリ
エチレングリコール、ポリ−1・3−プロピレングリコ
ール、ポリテトラメチレングリコールなどを一種以上共
重合せしめてもよい。
具体的な芳香族ポリエステルとしてはポリエチレンテレ
フタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリヘキシレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレー
ト、ポリエチレン−1・2−ビス(フェノキシ)エタン
−4・4′−ジカルボキシレートなどのほか、ポリエチ
レンイソフタレート/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/デカンジカルボキシレートなどのような共重合
ポリエステルが挙げられる。これらのうち、機械的性
質、成形性などのバランスのとれたポリブチレンテレフ
タレートおよびポリエチレンテレフタレートが好ましく
使用できる。
本発明において使用する芳香族ポリエステルは、0.5%
のo−クロルフェノール溶液を25℃で測定した相対粘
度が1.15〜2.0、とくに1.3〜1.85のものが好ましい。
本発明において用いることができ(B)成分のガラス繊維
としては、一般に樹脂の強化用に用いるものなら特に限
定はなく、例えば長繊維タイプや短繊維タイプのチョッ
プストランド、ミルドファイバーなどから選択して用い
ることができる。また、ガラス繊維はエチレン/酢酸ビ
ニル共重合体などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂などの
熱硬化性樹脂で被覆あるいは集束されていても良く、ま
たシラン系、チタネート系などのカップリング剤、その
他の表面処理剤で処理されていても良い。
ガラス繊維を添加する場合の量は、芳香族ポリエステル
100重量部当り、1〜200重量部であり、より好ま
しくは5〜100重量部である。
本発明において(C)成分として用いられる有機臭素化合
物は、分子中に臭素原子を有するものであり、通常難燃
剤として使用されている公知の有機臭素化合物を意味
し、特に臭素含有量20重量%以上のものが好ましい。
具体的にはヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモトルエ
ン、ヘキサブロモビフェニル、デカブロモビフェニル、
ヘキサブロモシクロデカン、デカブロモジフェニルエー
テル、オクタブロモジフェニルエーテル、ヘキサブロモ
ジフェニルエーテル、ビス(ペンタブロモフェノキシ)
エタン、エチレンビス−(テトラブロモフタルイミ
ド)、テトラブロモビスフェノールA等の低分子量有機
臭素化合物、臭素化ポリカーボネート(例えば臭素化ビ
スフェノールAを原料として製造されたポリカーボネー
トオリゴマー)、臭素化エポキシあるいは臭素化フェノ
キシ化合物(例えば臭素化ビスフェノールAとエピクロ
ルヒドリンとの反応によって製造されるジエポキシ化合
物や臭素化エポキシオリゴマー、臭素化エポキシポリマ
ー、臭素化フエノキシポリマー)、ポリ(臭素化ベンジ
ルアクリレート)、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭
素化ビスフェノールA、塩化シアヌル臭素化ビスフェノ
ールの縮合物、臭素化ポリスチレン等のハロゲン化され
たポリマーやオリゴマーあるいは、これらの混合物が挙
げられ、なかでも臭素化エポキシオリゴマーおよびポリ
マー、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンエー
テル、臭素化ポリカーボネートおよび塩化シアヌル/臭
素化ビスフェノールの重縮合物が好ましく、特にp−te
rt−ブチルフェノール、トリブロムフェノールなど1価
のフェノールで末端封鎖したテトラブロモビスフェノー
ルAを原料とする臭素化ポリカーボネートあるいはその
ビスフェノールAポリカーボネートとの共重合体が好ま
しく使用できる。
これらの有機臭素化合物(C)の添加量は、芳香族ポリエ
ステル100重量部当り、1〜60重量部好ましくは5
〜30重量部である。添加量が1重量部未満では、難燃
性が十分でなく、60重量部を越えると組成物の物性が
低下するので好ましくない。
本発明において(D)成分として用いる三酸化アンチモン
は、通常ポリエステルの難燃助剤として用いられるもの
なら、特に制約はない。また、三酸化アンチモンと共に
酸化ジルコニウム、硫化亜鉛、硫酸バリウム等を併用し
てもよい。
本発明における三酸化アンチモンの添加量は芳香族ポリ
エステル100重量部当り、1〜40重量部、好ましく
は3〜20重量部であり、特に組成物中の臭素原子2〜
5個当り、アンチモン原子1個の割合で加えるのが好ま
しい。
本発明で用いる(E)成分の含水ケイ酸マグネシウムと
は、主成分が次の式(I)で示される含水ケイ酸マグネシ
ウムである。
(OH2)4(OH)4Mg8Si12O306〜8H2O (I) また、結晶構造が板状の微細結晶部および空孔の交互の
くり返しからなる多孔質構造によって構成されており、
アスベスト、タルクなどとは本質的に異なるものであ
る。
本発明に使用する含水ケイ酸マグネシウムは各々、酸化
マグネシウム、酸化ケイ素としてマグネシウムを13〜
33重量%、ケイ素を43〜63重量%含有するものが
好ましく、マグネシウムを18〜28重量%、ケイ素を
48〜58重量%含有するものがより好ましい。また、
補強減量は5〜15%が好ましく、鉄、カルシウム、カ
リウム、ナトリウム、チタンなどを各々、酸化物として
数%以下含有していてもよい。
本発明に使用する含水ケイ酸マグネシウムは、平均繊維
長が1〜100μ、好ましくは3〜30μ、平均繊維径
が0.01〜0.5μ、好ましくは0.05〜0.3μの繊維状のもの
であり、アスペクト比が10以上のものが好ましい。
本発明において使用する含水ケイ酸マグネシウムの量
は、芳香族ポリエステル100重量部に対して0.5〜1
00重量部、好ましくは2〜60重量部である。添加量
が0.5重量部未満の場合は、難燃性芳香族ポリエステル
の燃焼時の火粒の落下抵抗性が不十分であり、100重
量部を越えた場合には機械的性質を損なう傾向があり、
いずれも好ましくない。
含水ケイ酸マグネシウムは繊維状であっても組成および
結晶構造が異なるためアスベストのような人体に対する
毒性は認められず、しかもアスベスト以上の火粒落下抵
抗性および成形流動性を有する。
本発明の組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、
通常の添加剤、例えば紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、染
料および顔料を含む着色剤、酸化防止剤、他の熱可塑性
樹脂(例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン
/プロピレン共重合体、エチレン/プロピレン/ジエン
ターポリマー、エチレン/ブテン−1共重合体、エチレ
ン/メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/メタ
クリル酸グリシジル/酢酸ビニル共重合体)などをさら
に含有することができる。これらの添加剤は1種または
2種以上を併用して使用し得る。
本発明の組成物の製造方法は特に限定されるものではな
いが、好ましくは芳香族ポリエステル、有機臭素化合
物、三酸化アンチモン、含水ケイ酸マグネシウムさらに
必要に応じてガラス繊維などを押出機を使用して溶融混
練する方法が挙げられる。
本発明のポリエステル組成物は射出成形、押出成形など
の通常の方法で容易に成形することが可能であり、得ら
れた成形品は優れた性質を発揮する。
<実施例> 以下、実施例を挙げて本発明の効果をさらに詳述する。
実施例1−4、比較例1〜4 相対粘度1.47のポリブチレンテレフタレート100重量
部に対して、臭素化ポリカーボネート(帝人化成(株)
製FG−7500)20重量部、三酸化アンチモン7重
量部、ガラス繊維(チョップストランド)50重量部、
ジラウリルチオプロピオネート0.3重量部および含水ケ
イ酸マグネシウム(“エードプラス”武田薬品(株))
を第1表に示した割合で添加し、リボンブレンダーで混
合後、40mmφベント付押出機を使用し、250℃で溶
融混練−ペレット化した。次に得られたペレットを25
0℃に設定した2オンスのスクリューインライン型射出
成形機を使用して金型温度80℃で成形し、ASTM−
1号ダンベル、1/2″幅アイゾット衝撃試験片および
燃焼試験片(1×16″×1/2″×5″)を各々得
た。このときに成形時の流動性の目安として、金型内に
完全に樹脂を充填するために必要な最小圧力(成形下限
圧)を求めた。
得られた試験片について、外観観察を行なうと共にUL
94規格にしたがい垂直型燃焼テストを、ASTM−D
368規格にしたがい引張テストを、ASTM−D25
6にしたがいアイゾット衝撃試験を行なった。これらの
結果を表−1に示す。
また比較のために含水ケイ酸マグネシウムの代りにアス
ベスト(UCC社製、カリドリアアスベストRG−14
4)を使用した例も合わせて示す。
さらに比較のために、Mg8H2Si12O33・3H2Oで示される蛇
紋岩中に存在する含水ケイ酸マグネシウム(セピオライ
ト)を使用した例も合せて示す。
表−1の結果から本発明の含水ケイ酸マグネシウムを含
有する組成物は、燃焼試験時、火粒の落下がなく、かつ
機械的性質がすぐれ、成形品外観および成形時の流動性
が良好なことが明らかである。
また、比較例4は、燃焼時の火粒落下抵抗性、機械特
性、成形流動性が劣るため好ましくない。
<発明の効果> 本発明の難燃性ポリエステル組成物は、成形時の流動
性、難燃性、特に燃焼時火粒落下抵抗性にすぐれ、かつ
良好な機械的性質および外観を備えた成形品を与え得
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)芳香族ポリエステル100重量部に対
    して (B)ガラス繊維0〜200重量部 (C)有機臭素化合物1〜60重量部 (D)三酸化アンチモン1〜40重量部および (E)(OH2)4(OH)4Mg8Si12O30・6〜8H2Oで示される含水
    ケイ酸マグネシウム0.5〜100重量部 を含有せしめてなることを特徴とする難燃性ポリエステ
    ル組成物。
JP8946885A 1985-04-25 1985-04-25 難燃性ポリエステル組成物 Expired - Lifetime JPH064756B2 (ja)

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