CN114174427A - 阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
[课题]本发明的课题在于,抑制异物混入由使用卤代环氧系阻燃剂作为阻燃剂的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物形成的成型品中、改善成型品的耐热冲击性。[解决方案]使用特定的耐热冲击性改善剂、和作为阻燃剂的卤代环氧系阻燃剂的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物中,使该阻燃剂中的有机溶剂的含量为一定量以下、且使阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物整体中的环氧基的总含量为一定量以下,从而解决上述课题。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物和其成型品。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT树脂)的机械特性、电特性、耐热性等各种特性优异,因此,作为工程塑料被广泛用于汽车部件、电气/电子设备部件等各种用途。其中,电气/电子设备部件用途中,为了防止由漏电(tracking)等导致的起火,对使用的材料要求阻燃性。而且,对于汽车部件,随着近年来的复合化、电动化,变得搭载各种电气/电子部件,因此,阻燃性材料的要求扩大。此处,聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂本身的阻燃性不足,因此,以添加有阻燃剂的阻燃性树脂组合物的形式使用。
作为在这种聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂中添加的阻燃剂的一种,有卤代环氧系阻燃剂,专利文献1中介绍了溴代环氧化合物系阻燃剂的制造方法。该制造方法的特征在于,通过对含有芳香核的醇类的二缩水甘油醚、多元酚类的二缩水甘油醚或聚缩水甘油醚、芳香族二元酸的二缩水甘油酯、烷基酚类的单缩水甘油醚、羟基苯甲酸的单缩水甘油醚酯、以对氨基苯酚的(β-甲基)环氧氯丙烷加成产物或者芳香族二胺或多胺类等作为基础的聚缩水甘油胺等具有芳香族的环氧化合物或者作为它们的前体的氯醇化合物添加溴而进行溴化,使用碱金属的氢氧化物,历经脱溴化氢或脱氯化氢而对所得溴化溴醇化合物或溴化氯醇化合物进行闭环环氧化。
而且,专利文献2中介绍了工程热塑性塑料用的溴代环氧化合物系阻燃剂。该阻燃剂的分子量优选为7000~50000道尔顿,环氧当量优选超过10000g/eq。
进而,已知溴代环氧化合物系阻燃剂可以通过本身的反应而增稠,由于熔融混炼时的增稠而在螺杆上生成附着物,为了抑制该碳化物混入成型品中所致的黑色异物(BS:Black Speck)的产生,而进行了调整分子量、环氧当量的范围的操作。例如专利文献3中介绍了通过使用环氧当量为600~1500g/eq的环氧化合物,从而能够抑制聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的成型品中的异物的产生。
因而,聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂为结晶性的热塑性树脂,因此,容易发生伴随成型后的结晶化的成型收缩、在使用环境中的后收缩,另外,线膨胀系数大于金属。因此,与金属构件组合而使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物所形成的成型品被暴露于重复加热冷却的环境下时,树脂发生成型收缩和后收缩,再加上与源自金属与树脂的线膨胀系数的不同而产生的应变,成型品中变得容易产生裂纹等破损(所谓热冲击破坏)。因此,作为改善聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的耐热冲击性的技术,专利文献4中公开了如下技术:为了改善使用聚对苯二甲酸丁二醇酯等的嵌入成型品的耐热冲击性,在成型品的脆弱部附近设置应力集中部,但如果在成型品中混入上述那样的异物,则其成为应力集中部或者脆弱部之类的破坏的起点,有耐热冲击性降低的担心。因此,从改善耐热冲击性的观点出发,要求抑制异物的混入。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特公昭60-016952号公报
专利文献2:日本专利第5143419号公报
专利文献3:日本专利第6100983号公报
专利文献4:日本特开2013-103472号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的课题在于,使用卤代环氧系阻燃剂作为阻燃剂的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物中,抑制异物混入由该组合物形成的成型品中,抑制该成型品在重复加热冷却的环境下使用时的热冲击所导致的破坏。
用于解决问题的方案
本发明人等在将上述作为课题的研究过程中发现:使用卤代环氧系阻燃剂作为阻燃剂,包含特定的耐热冲击性改善剂的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物中,使卤代环氧系阻燃剂中的有机溶剂的含量为一定量以下、且使阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物整体中的环氧基的总含量为一定量以下,从而可以解决上述课题,至此完成了本发明。
即,本发明涉及以下的(1)~(7)。
(1)一种阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其特征在于,含有:(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份、(B)选自由甲苯、甲基异丁基酮、甲乙酮、丙酮组成的组中的有机溶剂的含量为50ppm以下的卤代环氧系阻燃剂、(C)耐热冲击性改善用树脂5~100质量份、(D)耐热冲击性改善用填充剂10~200质量份、和(E)耐热冲击性改善用添加剂0.1~30质量份,其为组合物整体中的环氧基的总含量为0.0155mol/kg以下的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,前述耐热冲击性改善剂含有选自碳二亚胺化合物、环氧化合物、噁唑啉化合物、噁嗪化合物、芳香族多元羧酸酯、和它们的组合中的1种以上。
(2)根据(1)所述的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其中,(B)卤代环氧系阻燃剂的环氧当量为30000g/eq以上。
(3)根据(1)或(2)所述的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其中,(B)卤代环氧系阻燃剂的含量相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份为3~50质量份。
(4)根据(1)~(3)中任一项所述的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其中,卤代环氧系阻燃剂为溴代环氧系阻燃剂。
(5)根据(1)~(4)中任一项所述的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其还含有选自由五氧化锑、三氧化锑、锑酸钠组成的组中的阻燃助剂。
(6)一种成型品,其是将(1)~(5)中任一项所述的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物进行注射成型而得到的。
(7)根据(6)所述的成型品,其是将金属和/或无机固体进行嵌入成型而得到的。
发明的效果
根据本发明,使用卤代环氧系阻燃剂作为阻燃剂的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物中,通过使该阻燃剂中的有机溶剂的含量为一定量以下、且使阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物整体中的环氧基的总含量为一定量以下,从而能够抑制异物混入使用该阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的成型品中,且能够抑制该成型品的重复加热冷却的环境下的热冲击破坏
附图说明
图1为示出耐热冲击性试验中使用的试验片的图,图1的(A)为立体图,图1的(B)为俯视图。
图2为示出图1所示的试验片的嵌入构件的图,图2的(A)为立体图,图2的(B)为俯视图。
具体实施方式
以下,针对本发明的一个实施方式进行详细说明。本发明不限定于以下的实施方式,可以在不损害本发明效果的范围内适当施加变更来实施。
[阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物]
以下,针对本实施方式的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的各成分的详情,举例进行说明。
((A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)
(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT树脂)是将至少包含对苯二甲酸或其成酯性衍生物(C1-6的烷基酯、酰卤化物等)的二羧酸成分与至少包含碳原子数4的亚烷基二醇(1,4-丁二醇)或其成酯性衍生物(乙酰化物等)的二醇成分进行缩聚而得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。本实施方式中,(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂不限定于均聚聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂,也可以是含有60摩尔%以上的对苯二甲酸丁二醇酯单元的共聚物。
(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的末端羧基量只要不妨碍本发明的目的就没有特别限定,优选30meq/kg以下、更优选25meq/kg以下。
(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度只要是不损害本发明的目的的范围,就没有特别限定,优选为0.60dL/g以上且1.50dL/g以下,更优选为0.65dL/g以上且1.20dL/g以下。使用这种范围的特性粘度的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂时,所得聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的成型性变得特别优异。此外,也可以将具有不同特性粘度的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂进行共混来调整特性粘度。例如,通过将特性粘度为1.00dL/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂与特性粘度为0.70dL/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂进行共混,从而能够制备特性粘度为0.90dL/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度,例如可以在邻氯苯酚中在温度为35℃的条件下进行测定。
在(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的制备中,作为共聚单体成分而使用除对苯二甲酸之外的芳香族二羧酸或其成酯性衍生物时,可以使用例如间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4’-二羧基二苯基醚等C8-14的芳香族二羧酸;琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等C4-16的烷烃二羧酸;环己烷二羧酸等C5-10的环烷烃二羧酸;这些二羧酸成分的成酯性衍生物(C1-6的烷基酯衍生物、酰卤化物等)。这些二羧酸成分可以单独使用或组合使用两种以上。
这些二羧酸成分之中,更优选为间苯二甲酸等C8-12的芳香族二羧酸;以及己二酸、壬二酸、癸二酸等C6-12的烷烃二羧酸。
在(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的制备中,作为共聚单体成分使用除1,4-丁二醇之外的二醇成分时,可以使用例如乙二醇、丙二醇、三亚甲基二醇、1,3-丁二醇、六亚甲基二醇、新戊二醇、1,3-辛二醇等C2-10的亚烷基二醇;二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇等聚氧亚烷基二醇;环己烷二甲醇、氢化双酚A等脂环式二醇;双酚A、4,4’-二羟基联苯等芳香族二醇;双酚A的环氧乙烷2摩尔加成物、双酚A的环氧丙烷3摩尔加成物等双酚A的C2-4的环氧烷烃加成物;或者这些二醇的成酯性衍生物(乙酰化物等)。这些二醇成分可以单独使用或组合使用两种以上。
这些二醇成分之中,更优选为乙二醇、三亚甲基二醇等C2-6的亚烷基二醇;二乙二醇等聚氧亚烷基二醇;或者环己烷二甲醇等脂环式二醇等。
作为除二羧酸成分和二醇成分之外可以使用的共聚单体成分,可列举出例如4-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸、6-羟基-2-萘甲酸、4-羧基-4’-羟基联苯等芳香族羟基羧酸;乙醇酸、羟基己酸等脂肪族羟基羧酸;丙内酯、丁内酯、戊内酯、己内酯(ε-己内酯等)等C3-12内酯;这些共聚单体成分的成酯性衍生物(C1-6的烷基酯衍生物、酰卤化物、乙酰化物等)。
(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的含量优选为树脂组合物的总质量的10~90质量%、更优选为20~80质量%、进一步优选为30~70质量%。
((B)卤代环氧系阻燃剂)
本发明的卤代环氧系阻燃剂中使用的环氧化合物在1分子中含有1个以上环氧基。作为环氧化合物,从提高热稳定性和耐水解性的观点出发,优选使用芳香族环氧化合物。作为芳香族环氧化合物的例子,可以举出联苯型环氧化合物、双酚A型环氧化合物、苯酚酚醛清漆型环氧化合物、甲酚酚醛清漆型环氧化合物等。而且,作为环氧化合物,也可以将2种以上的化合物任意组合而使用。
上述环氧化合物的环氧当量优选30000g/当量(g/eq)以上、更优选32000g/eq以上、进一步优选34000g/eq以上、更进一步优选36000g/eq以上、特别优选36500g/eq以上。通过使环氧当量为该范围,从而能够使由本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物得到的成型品的外观良好,能够抑制在在成型时的挤出机、成型机的螺杆上产生附着物。另外,能够使由本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物得到的成型品的机械特性为良好的值。
另外,本发明的卤代环氧系阻燃剂优选为溴代环氧系阻燃剂。
如上述,本发明的卤代环氧系阻燃剂中的选自由甲苯、甲基异丁基酮、甲乙酮、丙酮组成的组中的有机溶剂的含量为50ppm以下。另外,有机溶剂的含量优选40ppm以下、更优选30ppm以下、进一步优选20ppm以下、更进一步优选10ppm以下、特别优选8ppm以下。通过使卤代环氧系阻燃剂中的有机溶剂的含量为该范围,从而能够使由本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物得到的成型品的外观良好,能够抑制在成型时的挤出机、成型机的螺杆上产生附着物、进而抑制该碳化物的混入。另外,能够使由本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物得到的成型品的机械特性为良好的值。
(阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物整体中的环氧基的总含量)
如上述,本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物整体中的环氧基的总含量为0.0155mol/kg以下。另外,组合物整体中的环氧基的总含量优选0.0150mol/kg以下、更优选0.0145mol/kg以下、更进一步优选0.0130mol/kg以下、特别优选0.0100mol/kg以下。通过使阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物整体中的环氧基的总含量为该范围,从而能够使由本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物得到的成型品的外观良好,能够抑制在成型时的挤出机、成型机的螺杆上产生附着物、进而抑制该碳化物的混入。另外,能够使由本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物得到的成型品的机械特性为良好的值。
(阻燃助剂)
本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物优选还含有阻燃助剂。作为阻燃助剂,没有特别限定,优选选自由五氧化锑、三氧化锑、锑酸钠组成的组中的阻燃助剂,更优选五氧化锑、三氧化锑。
进而,出于防止燃烧后的树脂滴落所导致的火势蔓延的目的,也优选组合聚四氟乙烯等防滴剂而使用。
关于上述卤代环氧系阻燃剂和阻燃助剂对于树脂的添加的范围,相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份,前述卤代环氧系阻燃剂优选3~50质量份、更优选5~40质量份、进一步优选10~30质量份。需要说明的是,环氧基的总含量可以考虑除卤代环氧系阻燃剂以外作为后述的耐热冲击性改善用添加剂添加的环氧系化合物(环氧树脂等)的含量而确定。另外,阻燃助剂优选1~40质量份的范围。卤代环氧系阻燃剂和阻燃助剂的添加量如果过少,则无法赋予充分的阻燃性,如果过大,则有时使作为成型品的机械特性恶化。
((C)耐热冲击性改善用树脂)
本发明中使用的(C)耐热冲击性改善用树脂是为了改善由本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物形成的成型品在重复加热冷却的环境下使用时所要求的耐热冲击性而添加的。
作为(C)耐热冲击性改善用树脂,以对聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物赋予韧性从而能吸收在成型品中发生的应变的意义,优选使用橡胶、弹性体等弹性体,具体而言,可以举出烯烃系弹性体、核壳系弹性体、二烯系弹性体、聚酯系弹性体、氨基甲酸酯系弹性体、有机硅系弹性体、苯乙烯系弹性体、聚酰胺系弹性体等,可以使用它们中的1种、或组合2种以上而使用。
作为烯烃系弹性体,例如包含:乙烯-丙烯共聚物(EP共聚物)、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPD共聚物)、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、包含选自EP共聚物和EPD共聚物中的至少一种单元的共聚物、烯烃与(甲基)丙烯酸类单体的共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、α-烯烃/α,β-不饱和羧酸(酯)/α,β-不饱和羧酸缩水甘油酯系三元共聚物、乙烯(共)聚合物中共聚有马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯的乙烯系共聚物等。优选的烯烃系弹性体中包含:EP共聚物、EPD共聚物、烯烃与(甲基)丙烯酸类单体的共聚物,特别优选乙烯丙烯酸乙酯。这些烯烃系弹性体可以单独使用、或组合两种以上而使用。
核壳系弹性体是由核层为橡胶成分(软质成分)、壳层为硬质成分构成的聚合物,作为核层的橡胶成分,使用丙烯酸类橡胶等。核层中使用的橡胶成分的玻璃化转变温度(Tg)优选低于0℃(例如-10℃以下)、更优选-20℃以下(例如-180℃以上且-25℃以下)、特别优选-30℃以下(例如-150℃以上且-40℃以下)。
使用丙烯酸类橡胶作为橡胶成分的情况下,优选将丙烯酸烷基酯等丙烯酸类单体作为主成分聚合而得到的聚合物。作为丙烯酸类橡胶的单体使用的丙烯酸烷基酯优选丙烯酸丁酯等丙烯酸的C1~C12的烷基酯、更优选丙烯酸的C2~C6的烷基酯。
丙烯酸类橡胶可以为丙烯酸类单体的均聚物,也可以为共聚物。丙烯酸类橡胶为丙烯酸类单体的共聚物的情况下,可以为丙烯酸类单体彼此的共聚物,也可以为丙烯酸类单体与其它含不饱和键的单体的共聚物。丙烯酸类橡胶为共聚物的情况下,丙烯酸类橡胶可以为使交联性单体共聚而成者。
壳层中优选使用乙烯基系聚合物。乙烯基系聚合物例如使选自芳香族乙烯基单体、氰化乙烯基单体、甲基丙烯酸酯系单体、和丙烯酸酯单体中的至少一种单体进行聚合或者共聚而得到。上述核壳系弹性体的核层与壳层可以通过接枝共聚而结合。该接枝共聚化根据需要可以如下得到:在核层的聚合时添加与壳层反应的接枝交叉剂,对核层提供反应基团后,形成壳层,从而可以得到。使用有机硅系橡胶作为接枝交叉剂的情况下,使用具有乙烯基键的有机硅氧烷或者具有硫醇的有机硅氧烷,优选使用丙烯酰氧基硅氧烷、甲基丙烯酰氧基硅氧烷、乙烯基硅氧烷。
作为聚酯系弹性体,可以优选使用硬链段和软链段中均具有聚酯系单元结构的酯-酯型、和使软链段为聚醚系单元结构的酯-醚型的任意者,分别在耐热性方面,更优选前者,在尺寸精度方面,更优选后者。作为硬链段的聚酯单元结构,可以优选使用聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯之类的芳香族聚酯单元,作为软链段的聚酯单元,可以优选使用聚己二酸亚乙酯、聚己二酸亚丁酯、聚己内酯之类的脂肪族聚酯单元,作为软链段的聚醚单元,可以优选使用聚乙二醇、聚四亚甲基二醇,但不限定于此。
作为氨基甲酸酯系弹性体的例子,可以举出如下嵌段共聚物:其将使4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等二异氰酸酯与乙二醇、四亚甲基二醇等二醇反应而得到的聚氨酯作为硬链段、将聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等聚醚或聚己二酸亚乙酯、聚己二酸亚丁酯、聚己内酯等脂肪族聚酯作为软链段,但不限定于此。
作为苯乙烯系弹性体,可以举出丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-含环氧基的乙烯基系共聚物等,它们可以单独使用或组合两种以上而使用。
作为聚酰胺系弹性体的例,可以举出如下嵌段共聚物:其将尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12等作为硬链段、将聚醚或脂肪族聚酯作为软链段,但不限定于此。另外,不严格地分为弹性体,但也可以使用脂肪族聚酰胺作为本发明中的聚酰胺系弹性体。
(C)耐热冲击性改善用树脂的添加量相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份,为5~100质量份,也可以为10~90质量份或20~80质量份。其中,阻燃性低的树脂中,由于以大量添加而有使作为组合物的燃烧性恶化的担心,因此,尺寸精度改善用合金树脂的含量相对于本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物整体,优选40质量%以下、更优选30质量%以下、进一步优选20质量%以下。
作为(D)耐热冲击性改善用填充剂,优选树脂成型品的加工温度范围、使用温度范围中的收缩率、线膨胀系数小的无机系填充剂、金属系填充剂,的意义在于,通过减小聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的收缩率、线膨胀系数来减小在成型品中产生的应变,在作为与金属构件组合的绝缘构件使用的成型品中,特别优选使用无机系填充剂的意义在于确保绝缘性。
作为(D)耐热冲击性改善用填充剂的形状,可以使用纤维状填充剂、板状填充剂、球状填充剂、粉状填充剂、曲面状填充剂、不定形填充剂和它们的组合中的任意者,为了抑制热冲击所导致的破坏,优选也减小收缩、线膨胀的各向异性,因此,也期望填充剂本身的各向异性小,更优选使用板状填充剂、球状填充剂、粉状填充剂等,特别优选使用长径比接近于1的填充剂。另一方面,使用玻璃纤维等纤维状填充剂的情况下,拉伸强度等机械特性的改善效果大,但源自纤维状填充剂的取向而有收缩率的各向异性变大的倾向,因此,作为纤维状填充剂,更优选使用研磨纤维、须晶等短纤维、截面为茧型、长圆形/椭圆形之类的扁平形状(例如截面的长径÷短径之比为1.3~10)的纤维之类的长径比较小者。使用截面为扁平形状的玻璃纤维的情况下,耐热冲击性与机械特性均可以改善,故特别优选。
作为板状填充剂的具体例,可以举出板状滑石、云母、玻璃鳞片、金属片和它们的组合等,作为球状填充剂的具体例,可以举出玻璃珠、玻璃球、球状二氧化硅和它们的组合等,作为粉状填充剂,可以举出玻璃粉、滑石粉、石英粉末、石英粉末、高岭土、粘土、硅藻土、硅灰石、碳化硅、氮化硅、金属粉、无机酸金属盐(碳酸钙、硼酸锌、硼酸钙、锡酸锌、硫酸钙、硫酸钡等)的粉末、金属氧化物(氧化镁、氧化鉄、氧化钛、氧化锌、氧化铝等)的粉末、金属氢氧化物(氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锆、氧化铝水合物(勃姆石)等)的粉末、金属硫化物(硫化锌、硫化钼、硫化钨等)的粉末、和它们的组合等。需要说明的是,从金属腐蚀性的观点出发,这些(D)耐热冲击性改善用填充剂中所含的游离无机酸的含量优选分别为0.5质量%以下。
对于(D)耐热冲击性改善用填充剂的尺寸,可以考虑翘曲减小效果与机械特性、流动性等的均衡性而适宜选择。例如作为滑石,可以适合使用体积平均粒径为1~10μm的滑石、或松密度为0.4~1.5的压缩微粉滑石,作为云母,可以适合使用体积平均粒径为10~60μm的云母。
这些(D)耐热冲击性改善用填充剂可以用无机化合物和/或有机化合物进行表面处理(表面覆盖),作为表面处理中使用的无机化合物,例如优选可以举出氢氧化铝、氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氢氧化锆、氧化锆水合物、氧化铈、氧化铈水合物、氢氧化铈等铝、硅、锆、铈等的无机氧化物、氢氧化物。另外,这些无机化合物可以为水合物。其中,优选氢氧化铝、二氧化硅,使用二氧化硅的情况下,特别优选SiO2·nH2O所示的二氧化硅水合物。另外,作为表面处理中使用的有机化合物,没有特别限定,可以使用单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二氯己胺之类的胺化合物等公知的化合物。
(D)耐热冲击性改善用填充剂的添加量相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份,为10~200质量份,可以为20~180质量份或30~150质量份。(D)耐热冲击性改善用填充剂的添加量可以考虑耐热冲击性改善效果与机械特性、流动性等的均衡性而适宜选择。
作为(E)耐热冲击性改善用添加剂,可以举出碳二亚胺化合物、环氧化合物、噁唑啉化合物、噁嗪化合物、芳香族多元羧酸酯等,可以使用它们中的1种、或组合2种以上而使用。
作为碳二亚胺化合物,可以使用在分子内具有至少一个(-N=C=N-)所示的碳二亚胺基的化合物,这种碳二亚胺化合物例如可以通过在适当的催化剂的存在下、将有机异氰酸酯加热,通过脱羧反应而制造。
作为碳二亚胺化合物的例子,可以举出二苯基碳二亚胺、二环己基碳二亚胺、二-2,6-二甲基苯基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺、二辛基癸基碳二亚胺、二邻甲苯甲酰基碳二亚胺、二对甲苯甲酰基碳二亚胺、二对硝基苯基碳二亚胺、二对氨基苯基碳二亚胺、二对羟基苯基碳二亚胺、二对氯苯基碳二亚胺、二邻氯苯基碳二亚胺、二-3,4-二氯苯基碳二亚胺、二-2,5-二氯苯基碳二亚胺、对亚苯基-双-邻甲苯甲酰基碳二亚胺、对亚苯基-双-二环己基碳二亚胺、对亚苯基双-二对氯苯基碳二亚胺、2,6,2’,6’-四异丙基二苯基碳二亚胺、六亚甲基-双-环己基碳二亚胺、亚乙基-双-二苯基碳二亚胺、亚乙基-双-二环己基碳二亚胺、N,N’-二邻三苯甲基碳二亚胺、N,N’-二苯基碳二亚胺、N,N’-二辛基癸基碳二亚胺、N,N’-二-2,6-二甲基苯基碳二亚胺、N-三苯甲基-N’-环己基碳二亚胺、N,N’-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,6-二-叔丁基苯基碳二亚胺、N-甲苯甲酰基-N’-苯基碳二亚胺、N,N’-二对硝基苯基碳二亚胺、N,N’-二对氨基苯基碳二亚胺、N,N’-二对羟基苯基碳二亚胺、N,N’-二环己基碳二亚胺、N,N’-二对甲苯甲酰基碳二亚胺、N,N’-苄基碳二亚胺、N-十八烷基-N’-苯基碳二亚胺、N-苄基-N’-苯基碳二亚胺、N-十八烷基-N’-甲苯基碳二亚胺、N-环己基-N’-甲苯基碳二亚胺、N-苯基-N’-甲苯基碳二亚胺、N-苄基-N’-甲苯基碳二亚胺、N,N’-二邻乙基苯基碳二亚胺、N,N’-二对乙基苯基碳二亚胺、N,N’-二邻异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二对异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二邻异丁基苯基碳二亚胺、N,N’-二对异丁基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,6-二乙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2-乙基-6-异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2-异丁基-6-异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,4,6-三甲基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,4,6-三异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,4,6-三异丁基苯基碳二亚胺等单或二碳二亚胺化合物、聚(1,6-六亚甲基碳二亚胺)、聚(4,4’-亚甲基双环己基碳二亚胺)、聚(1,3-亚环己基碳二亚胺)、聚(1,4-亚环己基碳二亚胺)、聚(4,4’-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(3,3’-二甲基-4,4’-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(亚萘基碳二亚胺)、聚(对亚苯基碳二亚胺)、聚(间亚苯基碳二亚胺)、聚(甲苯基碳二亚胺)、聚(二异丙基碳二亚胺)、聚(甲基-二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三乙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三异丙基亚苯基碳二亚胺)等聚碳二亚胺等。另外,聚碳二亚胺中,还可以使用由间苯二甲基二异氰酸酯、对二甲苯二异氰酸酯、间四甲基苯二甲基二异氰酸酯、对四甲基二甲苯二异氰酸酯等合成的苯二甲基系聚碳二亚胺。进而,还可以使用:使二异氰酸酯化合物与聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、有机硅二醇、聚烯烃多元醇、聚氨酯多元醇、亚烷基(碳数21~)二醇等二醇化合物反应而得到的碳二亚胺化合物。其中,从耐热性的观点出发,优选N,N’-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺、2,6,2’,6’-四异丙基二苯基碳二亚胺等芳香族碳二亚胺,另外,优选聚碳二亚胺。
作为环氧化合物,只要为在分子结构中包含环氧基的化合物即可,可以优选使用缩水甘油基醚化合物、缩水甘油基酯化合物、缩水甘油基胺化合物、缩水甘油基酰亚胺化合物、脂环式环氧化合物。
作为缩水甘油醚化合物的例子,可以举出丁基缩水甘油醚、硬脂基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻苯基苯基缩水甘油醚、环氧乙烷月桂醇缩水甘油醚、环氧乙烷苯酚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、聚四亚甲基二醇二缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、2,2-双-(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)砜等双酚类与环氧氯丙烷的缩合反应所得到的双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚F二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚S二缩水甘油醚型环氧树脂等。其中,优选双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂。
作为缩水甘油基酯化合物的例子,可以举出苯甲酸缩水甘油酯、对甲苯甲酸缩水甘油酯、环己烷羧酸缩水甘油酯、硬脂酸缩水甘油酯、月桂酸缩水甘油酯、棕榈酸缩水甘油酯、叔碳酸缩水甘油酯、油酸缩水甘油酯、亚油酸缩水甘油酯、亚麻酸缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、萘二羧酸二缩水甘油酯、联苯甲酸二缩水甘油酯、甲基对苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、环己烷二羧酸二缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、琥珀酸二缩水甘油酯、癸二酸二缩水甘油酯、十二烷二酸二缩水甘油酯、十八烷二羧酸二缩水甘油酯、偏苯三酸三缩水甘油酯、均苯四酸四缩水甘油酯等。其中,优选苯甲酸缩水甘油酯、叔碳酸缩水甘油酯。
作为缩水甘油基胺化合物的例子,可以举出四缩水甘油基氨基二苯基甲烷、三缩水甘油基-对氨基苯酚、三缩水甘油基-间氨基苯酚、二缩水甘油基苯胺、二缩水甘油基甲苯胺、四缩水甘油基间苯二甲胺、二缩水甘油基三溴苯胺、四缩水甘油基双氨基甲基环己烷、三缩水甘油基氰脲酸酯、三缩水甘油基异氰脲酸酯等。
作为缩水甘油基酰亚胺化合物的例子,可以举出N-缩水甘油基苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4-甲基苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4,5-二甲基苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-3-甲基苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-3,6-二甲基苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4-乙氧基苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4-氯苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4,5-二氯苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-3,4,5,6-四溴苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4-正丁基-5-溴苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基琥珀酰亚胺、N-缩水甘油基六氢苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-1,2,3,6-四氢苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基马来酰亚胺、N-缩水甘油基-α,β-二甲基琥珀酰亚胺、N-缩水甘油基-α-乙基琥珀酰亚胺、N-缩水甘油基-α-丙基琥珀酰亚胺、N-缩水甘油基苯甲酰胺、N-缩水甘油基-对甲基苯甲酰胺、N-缩水甘油基萘酰胺、N-缩水甘油基乙酰磺胺等。其中,优选N-缩水甘油基苯二甲酰亚胺。
作为脂环式环氧化合物的例子,可以举出3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、乙烯基环己烯二环氧化合物、N-甲基-4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸酰亚胺、N-乙基-4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸酰亚胺、N-苯基-4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸酰亚胺、N-萘基-4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸酰亚胺、N-甲苯基-3-甲基-4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸酰亚胺等。
另外,作为其它环氧化合物,可以使用环氧化大豆油、环氧化亚麻籽油、环氧化鲸油等环氧改性脂肪酸甘油酯、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等。
进而,作为环氧化合物,也可以使用:使α,β-不饱和酸的缩水甘油酯、例如丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙基丙烯酸缩水甘油酯等环氧化合物通过无规、嵌段或接枝共聚与其它单体共聚而得到的、环氧改性树脂或者环氧改性弹性体,具体而言,由α-烯烃与α,β-不饱和酸的缩水甘油酯形成的含缩水甘油基的共聚物、使含环氧基的乙烯基系单体进行接枝聚合而成的聚有机硅氧烷/聚烷基(甲基)丙烯酸酯复合橡胶接枝共聚物、在主链上具有环氧基的苯乙烯/丁二烯共聚物弹性体等。
作为噁唑啉化合物的例子,可以举出2-甲氧基-2-噁唑啉、2-乙氧基-2-噁唑啉、2-丙氧基-2-噁唑啉、2-丁氧基-2-噁唑啉、2-戊氧基-2-噁唑啉、2-己氧基-2-噁唑啉、2-庚氧基-2-噁唑啉、2-辛氧基-2-噁唑啉、2-壬氧基-2-噁唑啉、2-癸氧基-2-噁唑啉、2-环戊氧基-2-噁唑啉、2-环己氧基-2-噁唑啉、2-烯丙氧基-2-噁唑啉、2-甲基烯丙氧基-2-噁唑啉、2-丁烯氧基-2-噁唑啉、2-苯氧基-2-噁唑啉、2-甲苯基-2-噁唑啉、2-邻乙基苯氧基-2-噁唑啉、2-邻丙基苯氧基-2-噁唑啉、2-邻苯基苯氧基-2-噁唑啉、2-间乙基苯氧基-2-噁唑啉、2-间丙基苯氧基-2-噁唑啉、2-对苯基苯氧基-2-噁唑啉、2-甲基-2-噁唑啉、2-乙基-2-噁唑啉、2-丙基-2-噁唑啉、2-丁基-2-噁唑啉、2-戊基-2-噁唑啉、2-己基-2-噁唑啉、2-庚基-2-噁唑啉、2-辛基-2-噁唑啉、2-壬基-2-噁唑啉、2-癸基-2-噁唑啉、2-环戊基-2-噁唑啉、2-环己基-2-噁唑啉、2-烯丙基-2-噁唑啉、2-甲基烯丙基-2-噁唑啉、2-丁烯基-2-噁唑啉、2-苯基-2-噁唑啉、2-邻乙基苯基-2-噁唑啉、2-邻丙基苯基-2-噁唑啉、2-邻苯基苯基-2-噁唑啉、2-间乙基苯基-2-噁唑啉、2-间丙基苯基-2-噁唑啉、2-对苯基苯基-2-噁唑啉、2,2’-双(2-噁唑啉)、2,2’-双(4-甲基-2-噁唑啉)、2,2’-双(4,4’-二甲基-2-噁唑啉)、2,2’-双(4-乙基-2-噁唑啉)、2,2’-双(4,4’-二乙基-2-噁唑啉)、2,2’-双(4-丙基-2-噁唑啉)、2,2’-双(4-丁基-2-噁唑啉)、2,2’-双(4-己基-2-噁唑啉)、2,2’-双(4-苯基-2-噁唑啉)、2,2’-双(4-环己基-2-噁唑啉)、2,2’-双(4-苄基-2-噁唑啉)、2,2’-对亚苯基双(2-噁唑啉)、2,2’-间亚苯基双(2-噁唑啉)、2,2’-邻亚苯基双(2-噁唑啉)、2,2’-对亚苯基双(4-甲基-2-噁唑啉)、2,2’-对亚苯基双(4,4’-二甲基-2-噁唑啉)、2,2’-间亚苯基双(4-甲基-2-噁唑啉)、2,2’-间亚苯基双(4,4’-二甲基-2-噁唑啉)、2,2’-亚乙基双(2-噁唑啉)、2,2’-四亚甲基双(2-噁唑啉)、2,2’-六亚甲基双(2-噁唑啉)、2,2’-八亚甲基双(2-噁唑啉)、2,2’-十亚甲基双(2-噁唑啉)、2,2’-亚乙基双(4-甲基-2-噁唑啉)、2,2’-四亚甲基双(4,4’-二甲基-2-噁唑啉)、2,2’-9,9’-二苯氧基乙烷双(2-噁唑啉)、2,2’-亚环己基双(2-噁唑啉)、2,2’-二亚苯基双(2-噁唑啉)等。进而还可以举出包含上述化合物作为单体单元的聚噁唑啉化合物等。
作为噁嗪化合物的例子,可以举出2-甲氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-乙氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-丙氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-丁氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-戊氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-己氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-庚氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-辛氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-壬氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-癸氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-环戊氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-环己氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-烯丙氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-甲基烯丙氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-丁烯氧基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪等,进而可以举出2,2’-双(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪)、2,2’-亚甲基双(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪)、2,2’-亚乙基双(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪)、2,2’-丙亚丙基双(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪)、2,2’-亚丁基双(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪)、2,2’-六亚甲基双(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪)、2,2’-对亚苯基双(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪)、2,2’-间亚苯基双(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪)、2,2’-亚萘基双(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪)、2,2’-P,P’-二亚苯基双(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪)等。进一步,还可以举出包含上述化合物作为单体单元的聚噁嗪化合物等。
上述噁唑啉化合物、噁嗪化合物中,优选2,2’-间亚苯基双(2-噁唑啉)、2,2’-对亚苯基双(2-噁唑啉)。
作为芳香族多元羧酸酯,例如可以举出偏苯三酸酯、均苯四酸酯作为适合例,特别优选烷基酯。作为构成该烷基酯的烷基,例如可以举出三辛基、三异癸基、三(2-乙基己基)基团、三丁基等,可以使用它们中的任意者或组合两种以上而使用。这种芳香族多元羧酸酯可以使用一种或组合使用两种以上。
(E)耐热冲击性改善用添加剂的添加量相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份,为0.1~30质量份,优选0.2~20质量份,更优选0.3~10质量份。
另外,对于(E)耐热冲击性改善用添加剂的添加量,将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物中的末端羧基量设为1,可以以碳二亚胺基、环氧基、噁唑啉基、噁嗪环、酯基的总计官能团含量成为0.3~5当量的方式进行设定。优选的总计官能团含量为0.5~3当量、更优选为0.8~2当量。
(添加剂)
本发明的组合物中,可以根据需要添加组合使用通常添加至热塑性树脂等中的属于耐热冲击性改善用添加剂以外的公知的物质以赋予除阻燃性和耐热冲击性以外的期望的特性。例如均可以配混抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂等稳定剂、抗静电剂、润滑剂、脱模剂、染料、颜料等着色剂、增塑剂、流动性改善剂、韧性改善剂、耐冲击性改善剂、属于耐热冲击性改善用树脂以外的树脂、属于耐热冲击性改善用填充剂以外的填充剂等。
需要说明的是,使用炭黑等无机颜料作为着色剂的情况下,从抑制耐热冲击性的降低的方面考虑,优选使用平均一次粒径为10~100nm者,更优选使用平均一次粒径为25~50nm者。需要说明的是,此处所谓平均一次粒径是配混在树脂组合物中之前1000个着色剂的通过电子显微镜观察而求出的算术平均粒径。
而且,添加着色剂时,以暂时跟作为(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂或(C)耐热冲击性改善用树脂使用的树脂、或者与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的相溶性高的其它树脂熔融混炼而成的、母料的状态添加时,在能够进一步抑制耐热冲击性的降低的方面优选。
[阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的制造方法]
本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的形态可以为粉粒体混合物,也可以为粒料等熔融混合物(熔融混炼物)。本发明的一个实施方式的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的制造方法没有特别限定,可使用在该技术领域中已知的设备和方法来制造。例如,可以将必要的成分混合,并使用单螺杆或双螺杆的挤出机或其它熔融混炼装置进行混炼,从而制备成成型用粒料。挤出机或其它的熔融混炼装置也可以使用多种。此外,可以从料斗同时投入全部成分,也可以从侧进料口投入一部分成分。
另外,本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物优选:在供给至上述熔融混炼的各成分(原料)的阶段、和/或成型为成型品时的粒料的阶段、进行真空干燥(真空干燥工序)去除水分。真空干燥可以使用通常使用的蒸发仪、烘箱等。
[由阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物得到的成型品]
本发明的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物可优选地用作例如继电器、开关、连接器、驱动器、传感器、变压器骨架、接线盒、盖罩、开关、插座、线圈、插头等电气/电子部件、尤其是电源周围部件。进而,也可适合地用作ECU箱体、连接器箱体等车载部件壳体/车载电装部件等汽车部件的成型材料。
作为使用该阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物来获得成型品的方法,没有特别限定,可以采用公知的方法。例如,可通过将阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物投入至挤出机中,进行熔融混炼而制成粒料,并将该粒料投入至装有规定模具的注射成型机中,进行注射成型来制作。
实施例
以下,通过实施例来具体说明本发明,但本发明只要不超过其主旨,就不限定于以下的实施例。需要说明的是,特性评价根据以下的方法进行。
(1)阻燃性
将按照表1所示的成分、组成(质量份)干混而得到的材料投入至具有螺杆的双螺杆挤出机(株式会社日本制钢所制)中,以260℃进行熔融混炼,使所得聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的粒料以140℃干燥3小时后,在料筒温度为250℃、模具温度为70℃的条件下进行注射成型,依据UL94,制作厚度1/32英寸的试验片,评价燃烧性。将结果示于表1。
(2)耐热冲击性
将按照表1所示的成分、组成(质量份)干混而得到的材料供给至具有螺杆的双螺杆挤出机(株式会社日本制钢所制),以260℃进行熔融混炼,将得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的粒料以140℃干燥3小时后,在料筒温度260℃、模具温度80℃的条件下进行注射成型,嵌入成型为图1、2所示的试验片,评价耐热冲击性。图1为示出嵌入成型后的试验片10的图,图2为示出嵌入构件2的图。试验片10如图1所示,是在由热塑性芳香族聚酯树脂组合物形成的四棱柱状的树脂构件1中埋设由金属形成的四棱柱状的嵌入构件2而得到的。树脂构件1是使用如上述得到的树脂组合物粒料成型而得到的。嵌入构件2如图2所示,形成如下构成:具备四棱柱状的上部2a、四棱柱状的下部2b和在它们之间连接两者的圆柱状的收缩部2c。嵌入构件2如下:下部2b和收缩部2c埋设于树脂构件1内,且上部2a从树脂构件1的上表面露出(参照图1(A))。进而,如图1(B)所示,将树脂构件1的角部与嵌入构件2的角部以彼此位于不同的方向的方式配置。即,以嵌入构件2的角部面向树脂构件1的侧面的方式配置。而且,嵌入构件2的角部的前端与树脂构件1的侧面的距离为约1mm。树脂构件1中,嵌入构件2的角部(尖角)的前端附近成为薄壁部。试验片10在底面的中央部设有针点浇口,因此,在前述薄壁部中产生焊接。对于上述试验片10,用冷热冲击试验机(ESPECCORPORATION制),在-40℃下冷却1.5小时后,在180℃下加热1.5小时,重复该循环,每20次循环观察焊接部。将在焊接部中产生裂纹时的循环数作为耐热冲击性的指标,将200次循环以上评价为◎、100次循环以上评价为○、低于100次循环评价为×。将结果示于表1。
(3)螺杆附着物
使与阻燃性的评价同样操作而得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的粒料以140℃干燥3小时后,按照以下的步骤进行熔融混炼,目视观察黑色附着物的量,显著产生附着物的情况记作“×”、较少附着物的情况记作“○”、少附着物的情况记作“◎”。将结果示于表1。
步骤1:使用东洋精机株式会社制的LABO PLASTMIL,以料筒温度为275℃、螺杆转速为20rpm将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物挤出10分钟。
步骤2:在料筒温度为275℃的状态下停止螺杆,使料筒内的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物滞留120分钟。
步骤3:将料筒温度设为275℃并将螺杆转速设为20rpm,用聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物吹扫(purge)10分钟。
步骤4:将料筒温度设为275℃并将螺杆转速设为60rpm,用聚乙烯树脂吹扫5分钟。
步骤5:将料筒温度设为200℃并将螺杆转速设为60rpm,用TOYO COLOR株式会社制的吹扫材料“LIOCLEAN-Z”吹扫5分钟。
步骤6:拔出螺杆,用棉布轻轻擦拭,去除吹扫材料后,观察螺杆的黑色附着物的量。
(4)弯曲模量
使与阻燃性的评价同样操作而得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的粒料以140℃干燥3小时后,在料筒温度250℃、模具温度70℃下,注射成型为80mm×10mm×4mm的弯曲试验片,依据ISO178,以加压速度2.0mm/分钟、支点间距64mm进行弯曲试验,将弯曲模量为8000MPa以上的情况评价为“○”、低于8000MPa的情况评价为“×”。将结果示于表1。
[表1]
表中含量的单位为质量份。
表1中记载的各成分的详细情况如下所述。
(A)PBT树脂:宝理塑料株式会社制、末端羧基浓度20meq/kg、特性粘度0.70dL/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂
(B-1)溴代环氧系阻燃剂1:环氧当量36800g/eq、有机溶剂量5ppm、重均分子量约18000的溴代环氧化合物
(B-2)溴代环氧系阻燃剂2:环氧当量43200g/eq、有机溶剂量0ppm、重均分子量约20000的溴代环氧化合物
(B-3)溴代环氧系阻燃剂3:环氧当量28600g/eq、有机溶剂量60ppm、重均分子量约9000的溴代环氧化合物
(B-4)溴代环氧系阻燃剂4:环氧当量19900g/eq、有机溶剂量4ppm、重均分子量约23000的溴代环氧化合物
(B’-1)溴代聚丙烯酸酯阻燃剂:ICL JAPAN株式会社制、聚丙烯酸五溴苄酯FR-1025(环氧当量0g/eq)
(C)耐热冲击性改善用树脂
EEA:NUC公司制、乙烯丙烯酸乙酯共聚物NUC-6570
EEA-g-BAMMA:日油株式会社制、乙烯丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物Modiper A5300
(D)耐热冲击性改善用填充剂
圆形截面GF:日本电气硝子株式会社制、ECS03T-127(平均纤维直径13μm、平均纤维长度3mm)
扁平截面GF:日东纺株式会社制、CSG3PA830(长径28μm、短径7μm的长圆形截面(长径÷短径比=4)、平均纤维长度3mm的长圆形截面玻璃纤维)
(E)耐热冲击性改善用添加剂
羧酸酯:株式会社ADEKA制、均苯四酸酯Adekaizer UL100
碳二亚胺:Rhein Chemie Japan Ltd.制、芳香族聚碳二亚胺STABAXOL P
环氧树脂:三菱化学株式会社制、jER 1004K(环氧当量925g/eq)
三氧化锑:日本精矿株式会社制、PATOX-M
防滴剂:聚四氟乙烯树脂
Claims (7)
1.一种阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其特征在于,含有:
(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份、
(B)选自由甲苯、甲基异丁基酮、甲乙酮、丙酮组成的组中的有机溶剂的含量为50ppm以下的卤代环氧系阻燃剂、
(C)耐热冲击性改善用树脂5~100质量份、
(D)耐热冲击性改善用填充剂10~200质量份、和
(E)耐热冲击性改善用添加剂0.1~30质量份,
其为组合物整体中的环氧基的总含量为0.0155mol/kg以下的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,所述耐热冲击性改善剂含有选自碳二亚胺化合物、环氧化合物、噁唑啉化合物、噁嗪化合物、芳香族多元羧酸酯、和它们的组合中的1种以上。
2.根据权利要求1所述的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其中,(B)卤代环氧系阻燃剂的环氧当量为30000g/eq以上。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其中,(B)卤代环氧系阻燃剂的含量相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份为3~50质量份。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其中,卤代环氧系阻燃剂为溴代环氧系阻燃剂。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其还含有选自由五氧化锑、三氧化锑、锑酸钠组成的组中的阻燃助剂。
6.一种成型品,其是将权利要求1~5中任一项所述的阻燃性聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物进行注射成型而得到的。
7.根据(6)所述的成型品,其是将金属和/或无机固体进行嵌入成型而得到的。
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