JP2006152122A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】高い耐熱性及び難燃性を有するとともに、耐加水分解性、耐摩耗性及び成形性(押出性など)に優れる非ハロゲン系の難燃性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】(A)ポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂(固有粘度0.8〜1.3のPBT系樹脂など)、(B)熱可塑性ポリエステルエラストマー、(C)ホスファゼン化合物、(D)エポキシ化合物、及び(E)ポリオルガノシロキサンで難燃性樹脂組成物を構成する。各成分の割合は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して、ポリエステルエラストマー(B)25〜150重量部、ホスファゼン化合物(C)5〜40重量部、エポキシ化合物(D)0.5〜20重量部、及びポリオルガノシロキサン(E)0.1〜10重量部程度であってもよい。前記樹脂組成物は、電線などを被覆するのに有用である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、ハロゲン系の難燃剤などを含まないにも拘わらず、高い耐熱性及び難燃性を有するとともに、耐久性(耐加水分解性、耐摩耗性など)や成形性(押出性など)に優れる難燃性樹脂組成物、特に、電線などを被覆するのに有用な難燃性樹脂組成物に関する。
近年、自動車分野では、燃費、居住性、安全性などを改善するため、種々の用途に多くの電装部品が使用されている。この用途は、例えば、ECU(EIectricaI Control Unit)に代表される燃焼又は走行系の各種電子制御機器やセンサー類、室内外の照明関連機器、空調機器、ワイパーやパワーウインドウ等のモーター駆動機器等、多岐に渡っている。電装部品の増加に伴って、電装部品を駆動するために電力や制御信号を電送するための自動車内配線も増加している。このような配線用材料(配線被覆材料など)には、高い耐久性や難燃性が要求される。
従来、耐久性や難燃性に優れる材料として、ポリ塩化ビニル樹脂が使用されてきた。また、難燃化の点では、ハロゲン系難燃剤を用いると、樹脂などを高度に難燃化できることが知られている。しかし、環境負荷の点から、非ハロゲン系材料、例えば、難燃性を有するポリオレフィンやポリエステルエラストマー等をベースとする材料(特に、ハロゲン系難燃剤を含まない材料)などが注目されている。
このような材料として、例えば、特開平9−53007号公報(特許文献1)には、ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートと、ソフトセグメントとしての芳香族ジカルボン酸及び炭素数5〜12の長鎖ジオールを主たる構成成分とするポリエステルとで構成されたポリエステルブロック共重合体(A)、及び必要によりポリアルキレンテレフタレート樹脂(B)の混合物100重量部に対して、リン化合物及び/又はトリアジン化合物(C)5〜150重量部を含有する難燃性樹脂組成物、並びにこの樹脂組成物を電線被覆材として導電体の外部に被覆として有する電線が開示されている。また、特開2002−30204号公報(特許文献2)には、結晶性芳香族ポリエステル単位を含む高融点結晶性重合体セグメント(a)と、脂肪族ポリエーテル単位を含む低融点重合体セグメント(b)とを主たる構成成分とするポリエーテルエステルブロック共重合体(A)100重量部に対して、リン系化合物(B)1〜50重量部、モノカルボジイミド化合物(C)及び/又はポリカルボジイミド化合物(D)0.01〜10重量部を含む難燃性ポリエステルエラストマー樹脂組成物が、電線又は光ファイバー被覆用に適していることが開示されている。
しかし、このような樹脂組成物は、耐加水分解性が低い上、難燃性を高めるためには難燃剤を大量に添加する必要があり、樹脂の特性が大きく損なわれる。そのため、自動車分野において幅広い用途に必要とされる特性、例えば、靭性、耐熱性、耐加水分解性及び耐燃焼性などを有する材料が求められている。
また、特開2002−358837号公報(特許文献3)には、(A)熱可塑性芳香族ポリエステル100重量部に対して、(B)ハードセグメントとしてのポリテトラメチレンテレフタレートと、ソフトセグメントしての芳香族ジカルボン酸及び炭素数5〜12の長鎖ジオールのポリエステルとで構成されたポリエステルブロック共重合体10〜120重量部、並びに(C)グリシジル化合物で変性されたオレフィンーアクリル酸エステル共重合体1〜50重量部を含むポリエステル樹脂組成物からなる絶縁被覆を有するフラットケーブルが開示されている。この文献には、リン系難燃剤やポリカルボジイミド化合物を含んでもよいことも開示されている。しかし、このような樹脂組成物は、耐摩耗性や耐燃性が不十分である。
一方、特開2001−229140号公報(特許文献4)には、シリコーン系化合物(A)(シリコーンオイルなど)と、ポリオルガノシロキサン及びアルキル(メタ)アクリレートゴムからなる複合ゴムに少なくとも1種のビニル系単量体がグラフトされた複合ゴム系グラフト共重合体(B)とを含む難燃剤が、熱可塑性樹脂やエラストマーの難燃化に有用であることが開示されている。このような難燃剤だけでは、熱可塑性樹脂やエラストマーを十分難燃化できず、また、柔軟性や耐久性も不十分であり、電線被覆材料としては実用性が低い。
特開平9−53007号公報(請求項1及び2) 特開2002−30204号公報(請求項1及び12) 特開2002−358837号公報(請求項1及び4〜6) 特開2001−229140号公報(請求項1、段落番号[0011]、[0046]及び[0047])
従って、本発明の目的は、耐久性、耐熱性及び柔軟性に優れる難燃性樹脂組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、耐加水分解性及び押出加工性に優れ、さらには、導体(電線)に対する適度な密着性を付与できる電線被覆用途に有用な難燃性樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、特定の5成分を組み合わせると、非ハロゲン系であっても高い難燃性を有すると共に、耐久性、耐熱性及び柔軟性が改善され、電線被覆などに適した樹脂組成物が得られることを見いだし、本発明を完成した。
すなわち、本発明の難燃性樹脂組成物は、(A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(B)熱可塑性ポリエステルエラストマー、(C)ホスファゼン化合物、(D)エポキシ化合物、及び(E)ポリオルガノシロキサンで構成されている。
前記ポリエステルエラストマー(B)は、(B−1)硬質ポリアルキレンアリレートブロックと、(B−2)軟質ポリエステルブロックとのブロック共重合体であってもよい。前記ホスファゼン化合物(C)は、フェノキシ基を有していてもよい環状又は鎖状トリルオキシホスファゼン化合物で構成してもよい。前記エポキシ化合物(D)は、(D−1)エポキシ樹脂、及び(D−2)グリシジル基を有するビニル系共重合体から選択された少なくとも一種であってもよい。前記ポリオルガノシロキサン(E)は、シリコーンオイルであってもよい。また、前記ポリオルガノシロキサン(E)は、ポリジアルキルシロキサン(ポリジメチルシロキサンなど)およびポリアルキルアリールシロキサン(ポリメチルフェニルシロキサンなど)から選択された少なくとも1種のシリコーンオイルであってもよい。
前記樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して、ポリエステルエラストマー(B)25〜150重量部程度、ホスファゼン化合物(C)5〜40重量部程度、エポキシ化合物(D)0.5〜20重量部程度、及びポリオルガノシロキサン(E)0.1〜10重量部程度を含有してもよい。
代表的な前記樹脂組成物には、前記樹脂組成物において、例えば、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)が、固有粘度0.8〜1.3程度を有しており、ポリエステルエラストマー(B)が、硬質ポリブチレンテレフタレートブロック(B−1)と、ポリエーテル単位、及び脂肪族ポリエステル単位から選択された少なくとも一種の単位を有する軟質ポリエステルブロック(B−2)とのブロック共重合体であり、エポキシ化合物(D)が、(D−1)エポキシ当量250〜1200g/eq程度を有する芳香族エポキシ樹脂、及び(D−2)グリシジル基を有するビニル系単量体と、α,β−不飽和結合を有する共重合性単量体との共重合体から選択された少なくとも一種であり、ポリオルガノシロキサン(E)がシリコーンオイルであり、ポリオルガノシロキサン(E)の割合が、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して0.3〜4重量部程度であり、かつホスファゼン化合物(C)100重量部に対して4〜30重量部程度である樹脂組成物などが含まれる。
本発明には、(A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(B)熱可塑性ポリエステルエラストマー、(C)ホスファゼン化合物、(D)エポキシ化合物、及び(E)ポリオルガノシロキサンで構成された電線被覆用難燃性樹脂組成物も含まれる。
本発明では、特定の5成分を組み合わせるので、非ハロゲン系の樹脂組成物であっても高い難燃性を有すると共に、耐久性、耐熱性及び柔軟性を改善できる。また、本発明の難燃性樹脂組成物は、耐加水分解性及び押出加工性にも優れ、さらには、導体(電線)に対する適度な密着性を付与できるため、電線被覆用途において有用である。
本発明の難燃性樹脂組成物は、特定の5成分、すなわち、(A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(B)熱可塑性ポリエステルエラストマー、(C)ホスファゼン化合物、(D)エポキシ化合物、及び(E)ポリオルガノシロキサンで構成されている。
(A)ポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂
ベース樹脂であるPBT系樹脂としては、ブチレンテレフタレートを主成分(例えば、50〜100重量%、好ましくは60〜100重量%、さらに好ましくは70〜100重量%程度)とするホモポリエステル又はコポリエステル(ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートコポリエステル)などが挙げられる。
コポリエステル(ブチレンテレフタレート系共重合体又は変性PBT樹脂)における共重合可能なモノマー(以下、単に共重合性モノマーと称する場合がある)としては、テレフタル酸を除くジカルボン酸、1,4−ブタンジオールを除くジオール、オキシカルボン酸、ラクトンなどが挙げられる。共重合性モノマーは一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。
ジカルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、ダイマー酸などのC4-40ジカルボン酸、好ましくはC4-14ジカルボン酸)、脂環式ジカルボン酸(例えば、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ハイミック酸などのC8-12ジカルボン酸)、テレフタル酸を除く芳香族ジカルボン酸(例えば、フタル酸、イソフタル酸;2,6−ナフタレンジカルボン酸などの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’−ジフェノキシエーテルジカルボン酸、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’−ジフェニルケトンジカルボン酸などのC8-16ジカルボン酸)、又はこれらの反応性誘導体[エステル形成性誘導体、例えば、低級アルキルエステル(ジメチルフタル酸、ジメチルイソフタル酸(DMI)などのフタル酸又はイソフタル酸のC1-4アルキルエステルなど);酸クロライド;酸無水物;アルキル、アルコキシ又はハロゲン置換体などのエステル形成可能な誘導体]などが挙げられる。
ジオールには、例えば、1,4−ブタンジオールを除く脂肪族アルキレングリコール(例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール(1,6−ヘキサンジオールなど)、オクタンジオール(1,3−オクタンジオールなど)、デカンジオールなどの低級アルキレングリコール(C2-12アルキレングリコール、好ましくはC2-10アルキレングリコールなど)、ポリオキシアルキレングリコール[複数のオキシC2-4アルキレン単位を有するグリコール、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジテトラメチレングリコール、トリエチレングリコール、トリ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]、脂環族ジオール(例えば、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールAなど)、芳香族ジオール[例えば、ハイドロキノン、レゾルシノール、ナフタレンジオールなどのC6-14芳香族ジオール;ビフェノール(4,4’−ジヒドロキシビフェニルなど);ビスフェノール類;キシリレングリコールなど]、及びこれらの反応性誘導体(アルキル、アルコキシ又はハロゲン置換体などのエステル形成性誘導体など)などが挙げられる。
前記ビスフェノール類としては、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン(ビスフェノールF)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン(ビスフェノールAD)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタンなどのビス(ヒドロキシアリール)C1-6アルカン;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンなどのビス(ヒドロキシアリール)C4-10シクロアルカン;4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド;4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、及びこれらのアルキレンオキサイド付加体が例示できる。アルキレンオキサイド付加体としては、ビスフェノール類(例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールAD、ビスフェノールFなど)のC2-3アルキレンオキサイド付加体、例えば、2,2−ビス−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ジエトキシ化ビスフェノールA(EBPA)、2,2−ビス−[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]プロパン、ジプロポキシ化ビスフェノールAなどが挙げられる。アルキレンオキサイド付加体において、アルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドなどのC2-3アルキレンオキサイド)の付加モル数は、各ヒドロキシル基に対して1〜10モル、好ましくは1〜5モル程度である。
オキシカルボン酸には、例えば、オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸、ヒドロキシフェニル酢酸、4−カルボキシ−4’−ヒドロキシ−ビフェニル、グリコール酸、オキシカプロン酸などのオキシカルボン酸又はこれらの誘導体(アルキル、アルコキシ又はハロゲン置換体など)などが含まれる。ラクトンには、プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン(例えば、ε−カプロラクトンなど)などのC3-12ラクトンなどが含まれる。
これらの共重合性モノマーには、必要に応じて、多官能化合物、例えば、トリメシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの多価カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体(アルコールエステルなど)や、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールなどのポリオール又はそのエステル形成性誘導体を併用してもよい。このような多官能化合物を併用すると、分岐状のPBT系樹脂を得ることもできる。
好ましい共重合性モノマーとしては、ジオール類[C2-6アルキレングリコール(エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオールなどの直鎖状又は分岐鎖状アルキレングリコールなど)、繰返し数が2〜4程度のオキシアルキレン単位を有するポリオキシC2-4アルキレングリコール(ジエチレングリコールなど)、ビスフェノール類(ビスフェノール類又はそのアルキレンオキサイド付加体など)など]、ジカルボン酸類[C6-12脂肪族ジカルボン酸(アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸など)、カルボキシル基がアレーン環の非対称位置に置換した非対称芳香族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジメタノールなど]などが挙げられる。これらの化合物のうち、芳香族化合物、例えば、ビスフェノール類(特にビスフェノールA)のアルキレンオキサイド付加体、及び非対称芳香族ジカルボン酸[フタル酸、イソフタル酸、及びその反応性誘導体(ジメチルイソフタル酸(DMI)などの低級アルキルエステル)など]などが好ましい。
PBT系樹脂としては、共重合性モノマーの割合(変性量)が30モル%以下(例えば、0〜30モル%)であるPBT系樹脂[ホモポリエステル(ポリブチレンテレフタレート)及び/又はコポリエステル(共重合体)]が好ましい。共重合体において、共重合性モノマーの割合は、例えば、0.01〜30モル%程度の範囲から選択でき、通常、1〜30モル%、好ましくは3〜25モル%、さらに好ましくは5〜20モル%(例えば、5〜15モル%)程度である。PBT系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
PBT系樹脂の固有粘度(IV)は、特に制限されず、o−クロロフェノール中、25℃で測定したとき、例えば、0.6〜1.4程度であってもよい。耐加水分解性や押出加工性の点では、前記固有粘度は、好ましくは0.8〜1.3、さらに好ましくは0.85〜1.2程度であってもよい。固有粘度が低すぎると、所望の耐加水分解性や押出加工性(メルトテンション)が得られない場合がある。また、固有粘度が高すぎると、押出加工時の負荷が高くなる虞がある。
PBT系樹脂は、テレフタル酸又はその反応性誘導体と1,4−ブタンジオールと必要により共重合可能なモノマーとを、慣用の方法、例えば、エステル交換、直接エステル化法などにより共重合(重縮合)することにより製造できる。
(B)熱可塑性ポリエステルエラストマー
熱可塑性ポリエステルエラストマーは、一般に、硬質ポリエステルブロック(芳香族ポリエステルなどのハードブロック又はハードセグメント)と、軟質ポリエステルブロック(ソフトブロック又はソフトセグメント)とがエステル結合により結合した構造を有するブロック共重合体である。熱可塑性ポリエステルエラストマーは軟質ブロックの種類によってポリエーテル型とポリエステル型の2種類に分類でき、いずれのタイプも本発明に使用できる。
前記硬質ブロックを構成する硬質ポリエステルは、前記PBT系樹脂と同様に、ジカルボン酸類とジオール類との重縮合、オキシカルボン酸の重縮合などにより得ることができ、通常、少なくとも芳香族モノマー成分[前記PBT系樹脂の項で例示の芳香族ジオール及びその反応性誘導体、前記PBT系樹脂の項で例示の芳香族ジカルボン酸及びテレフタル酸(及びこれらの芳香族ジカルボン酸の反応性誘導体も含む)、及び/又は芳香族オキシカルボン酸(オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸、4−カルボキシ−4’ヒドロキシ−ビフェニルなどの他、これらのオキシカルボン酸の誘導体(アルキル、アルコキシ又はハロゲン置換体など)など)など]を用いた芳香族ポリエステルが使用できる。前記芳香族モノマー成分は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。芳香族ポリエステルには、必要により共重合可能なモノマー(前記PBT系樹脂の項で例示の共重合性モノマーの他、1,4−ブタンジオール、テレフタル酸なども含む)を併用してもよい。
前記芳香族ポリエステルは、モノマー成分として、少なくとも芳香族モノマー成分を用いればよく、例えば、全芳香族ポリエステル(芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールとのポリエステルや芳香族オキシカルボン酸のポリエステルなど)であってもよく、芳香族ジカルボン酸と非芳香族ジオール(1,4−ブタンジオール、前記PBT系樹脂の項で例示の脂肪族ジオールや脂環族ジオールなど)とのポリエステル、非芳香族ジカルボン酸(前記PBT系樹脂の項で例示の脂肪族ジカルボン酸など)と芳香族ジオールとのポリエステル、芳香族オキシカルボン酸と非芳香族オキシカルボン酸(グリコール酸やオキシカプロン酸などの脂肪族オキシカルボン酸)とのポリエステルなどであってもよい。
前記硬質ポリエステルのうち、結晶性の芳香族ポリエステル[例えば、ポリアルキレンアリレート(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、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどのポリC2-4アルキレンアリレート、共重合成分(イソフタル酸などの前記例示の共重合性モノマー)1〜30モル%(例えば、3〜25モル%、好ましくは5〜20モル%程度の割合)で変性又は共重合された変性ポリC2-4アルキレンアリレート)など]、液晶ポリエステル、特に、ポリブチレンテレフタレートなどが好ましい。
前記ポリエステル型エラストマーの軟質ブロックを構成する軟質ポリエステルは、前記PBT系樹脂と同様に、ジカルボン酸類とジオール類との重縮合、オキシカルボン酸やラクトンの重縮合などにより得ることができる。前記軟質ポリエステルは、前記硬質ブロックを構成する硬質ポリエステルより、柔軟であればよく、通常、少なくとも脂肪族モノマー成分[脂肪族ジオール(1,4−ブタンジオール、前記PBT系樹脂の項で例示の脂肪族ジオール及びその反応性誘導体など)、脂肪族ジカルボン酸(前記PBT系樹脂の項で例示の脂肪族ジカルボン酸及びその反応性誘導体など)、脂肪族オキシカルボン酸(グリコール酸、オキシカプロン酸など)、前記PBT系樹脂の項で例示のラクトンなど]を用いたポリエステルなどが使用できる。必要により、脂肪族モノマー成分には、共重合性単量体(通常、非芳香族性モノマー成分、例えば、前記PBT系樹脂の項で例示の脂環族ジオールや脂環族ジカルボン酸、及びこれらの反応性誘導体など)を併用してもよい。
軟質ポリエステルのうち、非晶性ポリエステル、例えば、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとを用いた脂肪族ポリエステルや、ポリラクトン(前記ラクトンの開環重合体)が好ましい。
前記ポリエーテル型エラストマーのソフトセグメントは、少なくともポリエーテル単位を有していればよく、ポリエーテル[例えば、ポリオキシアルキレン単位を有する脂肪族ポリエーテル(前記PBT系樹脂の項で例示のポリオキシアルキレングリコール、好ましくはポリC2-6アルキレングリコールなど)など]やこのポリエーテルを用いたポリエステルなどで構成できる。前記ポリエーテルのうち、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、及びポリオキシテトラメチレングリコールなどのポリC2-4アルキレングリコールが好ましい。前記ポリエーテルを用いたポリエステルとしては、前記ポリエーテル(ポリオキシアルキレングリコールなど)と、ジカルボン酸[通常、非芳香族性ジカルボン酸、例えば、前記PBT系樹脂の項で例示の脂肪族又は脂環族ジカルボン酸、及びこれらの反応性誘導体など]とのポリエステルなどが挙げられる。
これらの軟質ブロックのうち、ポリエーテル単位(脂肪族ポリエーテル単位、脂肪族ポリエーテルを用いたポリエステル単位)、及び脂肪族ポリエステル単位から選択された少なくとも一種の単位を有する軟質ポリエステルブロックが好ましい。
熱可塑性ポリエステルエラストマー(B)の具体例としては、例えば、ポリエステル型
(すなわち、ポリエステルーポリエステル型)熱可塑性エラストマー[例えば、ポリC2-4アルキレンアリレート(特にポリブチレンテレフタレート単位を有する単独重合体、又は共重合成分(エチレングリコール、イソフタル酸など)を共重合した共重合体)などの芳香族系結晶性ポリエステルや液晶ポリエステルで構成されたハードセグメントと、脂肪族ポリエステル(ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペートなどのC2-6アルキレングリコールとC6-12アルカンジカルボン酸とのポリエステルなど)で構成されたソフトセグメントとのブロック共重合体]、ポリエーテル型(すなわち、ポリエステルーポリエーテル型)熱可塑性エラストマー[例えば、前記芳香族系結晶性ポリエステル又は液晶ポリエステルで構成されたハードセグメントと、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどのポリオキシC2-4アルキレングリコールなどのポリエーテルで構成されたソフトセグメント(ポリオキシアルキレングリコールとジカルボン酸とのポリエステルなど)とのブロック共重合体]などが例示できる。
前記ポリエステルエラストマー(B)のうち、(B−1)硬質ポリアルキレンアリレートブロックと、(B−2)ポリカプロラクトン、オキシC2-6アルキレン単位を有する脂肪族ポリエーテル(ポリC2-6アルキレングリコールなど)や脂肪族ポリエステルで構成された軟質ポリエステルブロックとのブロック共重合体が好ましい。前記熱可塑性ポリエステルエラストマー(B)は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
熱可塑性エラストマーにおいて、ハードセグメント(又は硬質成分)とソフトセグメント(又は軟質成分)との重量割合は、通常、前者/後者=10/90〜90/10、好ましくは20/80〜80/20、さらに好ましくは30/70〜70/30(例えば、40/60〜60/40)程度である。
熱可塑性ポリエステルエラストマー(B)は、電線被覆用途など、柔軟性が必要とされる用途では、例えば、曲げ弾性率が50〜400MPa程度の範囲にあるのが好ましい。このような用途では、曲げ弾性率が小さすぎると、加工上の取り扱い性に問題が生じ、大きすぎると十分な柔軟性が得られない虞がある。
(C)ホスファゼン化合物
ホスファゼン化合物(C)には、環状ホスファゼン化合物、鎖状ホスファゼン化合物などが含まれる。
環状ホスファゼン化合物としては、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
Figure 2006152122
(式中、mは3〜25の整数を示す。R1は同一又は異なって、置換基を有していてもよいアリール基を示す)
鎖状ホスファゼン化合物としては、下記式(2)で表される化合物が含まれる。
Figure 2006152122
[式中、nは3〜10,000の整数を示す。Xは基−N=P(OR13又は基−N=P(O)OR1を示し、Yは基−P(OR14又は基−P(O)(OR12を示す。R1は同一又は異なって、置換基を有していてもよいアリール基を示す]
前記式(1)及び(2)において、R1で表されるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基などのC6-20アリール基(例えば、C6-14アリール基、好ましくはC6-10アリール基)、ビスアリール基[例えば、ビフェニリル基、ビスアリールアルカン(ジフェニルメタン、2,2−ジフェニルプロパンなど)、ビスアリールケトン(ジフェニルケトンなど)、ビスアリールエーテル(ジフェニルエーテルなど)、ビスアリールスルホン(ジフェニルスルホンなど)、ビスアリールスルフィド(ジフェニルスルフィドなど)などのビスアリール類に対応する炭素数12〜20程度のビスアリール基など]などが挙げられる。
1で表されるアリール基は、置換基を有していてもよい。このような置換基としては、アルキル基(メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、アミル基などのC1-10アルキル基など)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基などのC5-8シクロアルキル基など)、ヒドロキシル基、アルコキシ基などが挙げられる。置換基を有する場合、置換基の個数は、特に制限されず、例えば、1〜4個、好ましくは1〜3個程度であってもよい。
基R1のうち、アリール基(フェニル基などのC6-10アリール基)又はアルキルアリール基(特に、トリル基、キシリル基、メチルナフチル基などのC1-4アルキル−C6-10アリール基など)が好ましい。また、式(1)及び(2)の化合物が、基R1として少なくともアルキルアリール基(トリル基などのC1-4アルキル−C6-10アリール基など)を有するのが好ましい。式(1)又は(2)の化合物において、アルキルアリール基の割合は、R1の合計量に対して0.1〜100モル%程度であってもよい。
ホスファゼン化合物(C)のうち、基R1としてアルキルアリール基を有するホスファゼン化合物としては、例えば、(ポリ)トリルオキシホスファゼン(例えば、o−,m−又はp−トリルオキシホスファゼン、o,m−トリルオキシホスファゼン(o−トリルオキシホスファゼンおよびm−トリルオキシホスファゼンの混合物、以下、同表現について同じ。)、o,p−トリルオキシホスファゼン、m,p−トリルオキシホスファゼン、o,m,p−トリルオキシホスファゼンなど)、(ポリ)キシリルオキシホスファゼン、(ポリ)メチルナフチルオキシホスファゼンなどの環状又は鎖状C1-6アルキルC6-20アリールオキシホスファゼンなどが例示できる。また、基R1としてアルキルアリール基とともに、アリール基を有するホスファゼン化合物としては、例えば、(ポリ)フェノキシトリルオキシホスファゼン(例えば、フェノキシo−トリルオキシホスファゼン、フェノキシm−トリルオキシホスファゼン、フェノキシp−トリルオキシホスファゼン、フェノキシo,m−トリルオキシホスファゼン、フェノキシo,p−トリルオキシホスファゼン、フェノキシo,m,p−トリルオキシホスファゼンなど)、(ポリ)フェノキシキシリルオキシホスファゼン、(ポリ)フェノキシトリルオキシキシリルオキシホスファゼン(フェノキシトリルオキシホスファゼンおよびフェノキシキシリルオキシホスファゼンの混合物)、(ポリ)フェノキシメチルナフチルオキシホスファゼンなどの環状又は鎖状C6-20アリールC1-10アルキルC6-20アリールオキシホスファゼンなどが例示できる。
これらのホスファゼン化合物(C)のうち、環状又は鎖状C1-3アルキルC6-20アリールオキシホスファゼン、C6-20アリールオキシC1-3アルキルC6-20アリールオキシホスファゼン(例えば、フェノキシ基を有していてもよい環状又は鎖状トリルオキシホスファゼン化合物(特に環状トリルオキシホスファゼン、環状フェノキシトリルオキシホスファゼンなど)など)が好ましい。
ホスファゼン化合物(C)は、架橋基で架橋された架橋ホスファゼン化合物であってもよい。このような架橋ホスファゼン化合物は、前記鎖状及び/又は環状ホスファゼン化合物を二価の架橋基で架橋することにより得ることができる。なお、前記架橋基で一組のフェノキシホスファゼン化合物を架橋する場合、一組のフェニル(Ph)基に代えて、二価の架橋基が導入されている。
二価の架橋基には、フェニレン基(o−フェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基)、下記式(3)で表されるビスフェニレン基などが含まれる。前記架橋基は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
Figure 2006152122
[式中、Aは−C(CH32−、−SO2−、−S−又は−O−を示す。aは0又は1を 示す]。
架橋フェノキシホスファゼン化合物中のフェニル基の割合は、用いた環状及び鎖状ホスファゼン化合物中の全フェニル基の総数を基準に50〜99.9モル%程度であってもよい。
環状、鎖状又は架橋ホスファゼン化合物の製造方法の詳細は、例えば、特開2003−82211号公報などを参照できる。
(D)エポキシ化合物
エポキシ化合物(D)としては、多官能エポキシ化合物、例えば、エポキシ樹脂(D−1)、及びグリシジル基を有するビニル系共重合体(D−2)などが挙げられる。エポキシ化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
(D−1)エポキシ樹脂
エポキシ樹脂(D−1)としては、例えば、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂(ジグリシジルフタレート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジメチルグリシジルフタレート、ジメチルグリシジルヘキサヒドロフタレート、ダイマー酸グリシジルエステル、アロマティックジグリシジルエステル、シクロアリファティックジグリシジルエステルなど)、グリシジルアミン型エポキシ樹脂(テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−パラアミノフェノール、トリグリシジル−メタアミノフェノール、ジグリシジルトルイジン、テトラグリシジルメタキシリレンジアミン、ジグリシジルトリブロムアニリン、テトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサンなど)、複素環式エポキシ樹脂(トリグリシジルイソシアヌレート(TGIC)、ヒダントイン型エポキシ樹脂など)、環式脂肪族エポキシ樹脂(ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンオキシド、アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカルボキシレートなど)、エポキシ化ポリブタジエンなどが挙げられる。
前記グリシジルエーテル型エポキシ樹脂には、ポリヒドロキシ化合物のグリシジルエーテル[ビスフェノール型エポキシ樹脂(例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールAD型、又はビスフェノールF型エポキシ樹脂など)、レゾルシン型エポキシ樹脂などの芳香族ポリヒドロキシ化合物のグリシジルエーテル;脂肪族エポキシ樹脂(アルキレングリコールやポリオキシアルキレングリコールのグリシジルエーテルなど)など]、ノボラック型エポキシ樹脂(フェノールノポラック型、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂など)などが含まれる。
前記エポキシ樹脂(D−1)のうち、芳香族エポキシ樹脂(ビスフェノール型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂など)、環式脂肪族エポキシ樹脂が好ましい。中でも、グリシジルエーテル型芳香族エポキシ樹脂、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などが好ましい。
前記エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、250〜1200g/eq、好ましくは300〜1100g/eq、さらに好ましくは400〜1000g/eq程度であってもよい。
エポキシ樹脂(D−1)の数平均分子量は、例えば、200〜50,000、好ましくは300〜10,000、さらに好ましくは400〜6,000程度であってもよい。
(D−2)グリシジル基含有ビニル系共重合体(グリシジル基を有するビニル系共重合体)
グリシジル基を有するビニル系共重合体(D−2)は、グリシジル基を有する重合性単量体(グリシジル基を有するビニル系単量体など)と、他の共重合性単量体との共重合体で構成される。
グリシジル基を有する重合性単量体は、グリシジル基とともに、少なくとも1つの重合性基(エチレン性不飽和結合(ビニル基など)、アセチレン結合など)を有している。このような単量体としては、アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、カルコングリシジルエーテル、2−シクロヘキセン−1−グリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル;グリシジル(メタ)アクリレート、マレイン酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、ビニル安息香酸グリシジルエステル、アリル安息香酸グリシジルエステル、ケイ皮酸グリシジルエステル、シンナミリデン酢酸グリシジルエステル、ダイマー酸グリシジルエステル、エポキシ化ステアリルアルコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのエステル、脂環式グリシジルエステル(シクロヘキセン−4,5−ジグリシジルカルボキシレートなど)などのグリシジル又はエポキシエステル(特に、α,β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステルなど);エポキシヘキセン、リモネンオキシドなどのエポキシ化された不飽和の鎖状又は環状オレフィン;N−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)−3,5−ジメチルベンジル]アクリルアミドなどが挙げられる。これらの単量体のうち、グリシジル基を有するビニル系単量体、例えば、α,β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステルが好ましい。これらのグリシジル基含有重合性単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
前記α,β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステルには、例えば、下記式(4)で表されるグリシジル基を有するビニル系単量体が含まれる。
Figure 2006152122
(式中、R2は水素原子、又はグリシジルエステル基で置換されていてもよいアルキル基を示す)
前記式(4)において、R2で表されるアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル基などの低級アルキル基(例えば、C1-6アルキル基など)などが挙げられる。グリシジルエステル基を置換基として有するアルキル基において、グリシジルエステル基の個数は特に制限されず、例えば、1〜3個、通常1又は2個程度であってもよい。
α,β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステルのうち、グリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。
前記グリシジル基を有する重合性単量体と共重合可能な前記他の共重合性単量体としては、オレフィン系単量体(エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンなどのα−オレフィンなど)、ジエン系単量体(ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエンなど)、芳香族ビニル系単量体(スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのスチレン系単量体など)、アクリル系単量体((メタ)アクリル酸、メタクリル酸メチルなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリルなど)、ビニルエステル類(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなど)、ビニルエーテル類などが挙げられる。共重合性単量体は、α,β−不飽和二重結合を有する単量体であるのが好ましい。これらの共重合性単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。前記共重合性単量体のうち、オレフィン系単量体、アクリル系単量体((メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルなど)などが好ましい。
グリシジル基を有する共重合体(D−2)において、前記グリシジル基を有する重合性単量体の割合は、1〜50重量%、好ましくは2〜40重量%、さらに好ましくは2〜30重量%程度であってもよい。なお、共重合性単量体として、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、(メタ)アクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレン系単量体などの比較的重合性の低い単量体を用いる場合には、グリシジル基を有する重合性単量体の割合を少なくしてもよい(例えば、1〜40重量%程度)。
グリシジル基を有する共重合体(D−2)は、少なくとも前記共重合性単量体としてオレフィン系単量体(エチレンなどのC2-4オレフィンなど)を用いて得られる共重合体が好ましく、必要により(メタ)アクリル系単量体((メタ)アクリル酸C1-4アルキルエステルなど)を組み合わせてもよい。前記共重合体の具体例としては、例えば、エチレン−メタクリル酸グリシジルエステル共重合体などのC2-4オレフィン−(メタ)アクリル酸グリシジルエステル共重合体;エチレン−アクリル酸メチル−メタクリル酸グリシジルエステル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−メタクリル酸グリシジルエステル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸グリシジルエステル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル−メタクリル酸グリシジルエステル共重合体などのC2-4オレフィン−(メタ)アクリル酸C1-4アルキルエステル−(メタ)アクリル酸グリシジルエステル共重合体などが挙げられる。
前記エポキシ化合物(D)は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
(E)ポリオルガノシロキサン
ポリオルガノシロキサンは、Si−O結合(シロキサン結合)を有する化合物であって、式:RaSiO(4-a)/2で表される単位で構成されている。本発明では、ポリオルガノシロキサンのうち、比較的低分子量(又は低重合度)のポリオルガノシロキサンであって、室温(例えば、15〜30℃程度)において、非固体状(通常、液状、オイル状、ワックス状など)のポリオルガノシロキサン、通常、シリコーンオイルを好適に使用できる。なお、ポリオルガノシロキサン(シリコーンオイル)は、通常、鎖状(直鎖状、分岐鎖状)構造を有するポリオルガノシロキサン、環状構造を有するポリオルガノシロキサン(環状ポリジアルキルシロキサンなど)である場合が多い。
前記式において、Rとしては、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基[例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのC1-10アルキル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基などのハロC1-10アルキル基など)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基などのC2-10アルケニル基)、アリール基(例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基などのC6-20アリール基など)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのC3-10シクロアルキル基など)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル基などのC6-12アリール−C1-4アルキル基など)など]などが挙げられる。好ましいRは、アルキル基(特に、メチル基)、アリール基(特に、フェニル基)である。なお、係数aは0〜3の数を表し、ポリオルガノシロキサン(シリコーンオイル)は、通常、係数aが2であるポリオルガノシロキサン単位で少なくとも構成されている。
代表的なポリオルガノシロキサン(シリコーンオイル)としては、例えば、ポリジメチルシロキサンなどのポリジアルキルシロキサン(好ましくはポリジC1-10アルキルシロキサン、さらに好ましくはポリジC1-4アルキルシロキサン)、ポリメチルビニルシロキサンなどのポリアルキルアルケニルシロキサン(好ましくはポリC1-10アルキルC2-10アルケニルシロキサン)、ポリメチルフェニルシロキサンなどのポリアルキルアリールシロキサン(好ましくはポリC1-10アルキルC6-20アリールシロキサン、さらに好ましくはポリC1-4アルキルC6-10アリールシロキサン)、ポリジフェニルシロキサンなどのポリジアリールシロキサン(好ましくはポリジC6-20アリールシロキサン)、ポリメチルハイドロジェンシロキサン(メチル水素シリコーンオイル)などのポリアルキルハイドロジェンシロキサン(好ましくはポリC1-10アルキルハイドロジェンシロキサン)、前記ポリオルガノシロキサン単位で構成された共重合体[例えば、ジメチルシロキサン−メチルビニルシロキサン共重合体、ジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン共重合体、ジメチルシロキサン−メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シロキサン共重合体、ジメチルシロキサン−メチルビニルシロキサン−メチルフェニルシロキサン共重合体など]などが例示できる。
これらのうち、好ましいポリオルガノシロキサン(室温において非固体状のポリオルガノシロキサン、通常、シリコーンオイル)は、ポリジアルキルシロキサン(又はジアルキルシリコーンオイル)[特に、ポリジメチルシロキサン(ジメチルシリコーンオイル)]、ポリアルキルアリールシロキサン(又はアルキルアリールシリコーンオイル)[特に、ポリメチルフェニルシロキサン(メチルフェニルシリコーンオイル)]が含まれる。
なお、ポリオルガノシロキサンの末端は、ヒドロキシル基、ハロゲン原子(塩素原子など)などであってもよく、炭化水素基(前記Rの項で例示の炭化水素基、例えば、アルキル基など)などで封鎖されていてもよい。
ポリオルガノシロキサン(シリコーンオイル)は、変性ポリオルガノシロキサン(変性シリコーンオイル)であってもよい。変性ポリオルガノシロキサンは、反応性基{ヒドロキシル基を含む基[ヒドロキシル基、シラノール基、ヒドロキシアルキル基(カルビノール基又はメチロール基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロプル基などのヒドロキシC1-10アルキル基など)、ヒドロキシル基にアルキレンオキシド(エチレンオキシドなどのC2-4アルキレンオキシド)が付加した末端にヒドロキシル基を有する(ポリ)オキシアルキレン基など]、アミノ基を含む基[アミノ基、置換アミノ基(ジメチルアミノ基などのジC1-10アルキルアミノ基など)、アミノアルキル基(アミノプロピル基などのアミノ基C1-10アルキル基など)]、カルボキシル基を含む基[カルボキシル基、カルボキシルアルキル基(カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボキシプロピル基などのカルボキシC1-10アルキル基など)]、エポキシ基を含む基[グリシジル基、グリシジルオキシ基、グリシジルオキシアルキル基(グリシジルオキシプロピル基などのグリシジルオキシC1-10アルキル基など)]、(メタ)アクリロイル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基を含む基[(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシアルキル基((メタ)アクリロイルオキシプロピル基などの(メタ)アクリロイルオキシC1-10アルキル基)など]、メルカプト基を含む基[メルカプト基、メルカプトアルキル基(メルカプトプロピル基などのメルカプトC1-10アルキル基)など]など}が導入された官能基を有するポリオルガノシロキサン(又は反応性のポリオルガノシロキサン)、非反応性基[アルキル基(メチル基、エチル基などのC1-10アルキル基)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基などのC1-10アルコキシ基)、アシル基(アセチル基などのC1-10アルキルカルボニル基、ステアロイル基などのC12-40アルキルカルボニル基)、アシルオキシ基(アセチルオキシ基などのC1-10アルキルカルボニルオキシ基、ステアロイルオキシ基などのC12-40アルキルカルボニルオキシ基など)、フッ素原子など]が導入された非反応性ポリオルガノシロキサンなどの官能基(反応性基又は非反応性基)を有するポリオルガノシロキサン(通常、変性シリコーンオイル)が含まれる。
なお、変性ポリオルガノシロキサンにおいて、官能基は、ポリオルガノシロキサン(分子)の側鎖や末端(片末端、両末端など)に導入されていてもよく、側鎖および末端(片末端および/または両末端)に導入されていてもよい。また、官能基は、単独で又は2種以上組みあわせて変性ポリオルガノシロキサンが有していてもよい。
代表的な変性ポリオルガノシロキサン(シリコーンオイル)としては、ヒドロキシル基を有するポリオルガノシロキサン(例えば、末端シラノールポリジメチルシロキサンなどの末端シラノールポリジアルキルシロキサン、末端シラノールポリメチルフェニルシロキサンなどの末端シラノールポリアルキルアリールシロキサン;末端カルビノールポリジメチルシロキサン、末端ヒドロキシプロピルポリジメチルシロキサンなどの末端ヒドロキシアルキル基を有するポリジアルキルシロキサン;ポリジメチルヒドロキシアルキレンオキシドメチルシロキサンなど)、アミノ基を有するポリオルガノシロキサン(例えば、末端ジメチルアミノポリジメチルシロキサンなどの末端ジアルキルアミノポリジアルキルシロキサン;末端アミノプロピルポリジメチルシロキサンなどの末端アルキルアミノポリジアルキルシロキサン;アミノアルキル基含有T構造ポリジメチルシロキサンなどのアミノアルキル基含有T構造ポリジアルキルシロキサンなど)、カルボキシル基を有するポリオルガノシロキサン(例えば、末端カルボキシプロピルポリジメチルシロキサンなどの末端カルボキシアルキルポリジアルキルシロキサン;カルボキシプロピル基含有T構造ポリジメチルシロキサンなどのカルボキシアルキル基含有T構造ポリジアルキルシロキサンなど)、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン(例えば、末端グリシドキシプロピルポリジメチルシロキサンなどの末端グリシジルオキシアルキルポリジアルキルシロキサン;グリシドキシプロピル含有T構造ポリジメチルシロキサンなどのグリシドキシアルキル含有T構造ポリジアルキルシロキサン;ポリグリシドキシプロピルメチルシロキサンなどのポリグリシジルオキシアルキル−アルキルシロキサンなど)、メルカプト基を有するポリオルガノシロキサン(例えば、メルカプトプロピル基含有T構造ポリジメチルシロキサンなどのメルカプトアルキル基含有T構造ポリジアルキルシロキサン;ポリメルカプトプロピルメチルシロキサンなどのポリメルカプトアルキル−アルキルシロキサンなど)、(メタ)アクリロイル基を有するポリオルガノシロキサン(例えば、末端メタクリロキシプロピルポリジメチルシロキサンなどの末端(メタ)アクリロイルオキシポリジアルキルシロキサン;メタクリロキシプロピル基含有T構造ポリジメチルシロキサンなどの(メタ)アクリロキシアルキル基含有T構造ポリジアルキルシロキサンなど)、アルコキシ基を有するポリオルガノシロキサン(例えば、末端エトキシポリジメチルシロキサンなどの末端アルコキシポリジアルキルシロキサンなど)、アシル基を有するポリオルガノシロキサン(末端アセトキシポリジメチルシロキサン、末端ステアロキシポリジメチルシロキサンなどの末端アシルポリジアルキルシロキサンなど)などが挙げられる。
ポリオルガノシロキサン(E)は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
なお、ポリオルガノシロキサンは、前記のように、ビニル基、(メタ)アクリロイル基などの重合性基を有するポリオルガノシロキサンであってもよいが、通常、ポリマーの構成単位としてポリオルガノシロキサン単位のみを含んでいる場合が多く、ポリオルガノシロキサンと共重合性単量体(アクリル系単量体など)との共重合体(グラフト共重合体)などではない。
ポリオルガノシロキサン(シリコーンオイル)の粘度は、25℃において、例えば、0.1〜1000000cSt(1.0×10-7〜1.0m2/s)、好ましくは10〜100000cSt(1.0×10-5〜1.0×10-12/s)程度の範囲から選択でき、ハンドリング性や混合時の分散性などの面から、100〜50000cSt(1.0×10-4〜5.0×10-22/s)程度であってもよい。
(各成分の割合)
本発明の樹脂組成物において、ポリエステルエラストマー(B)の割合は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して、例えば、25〜150重量部、好ましくは50〜140重量部、さらに好ましくは80〜130重量部程度であってもよい。(B)成分の割合が、少なすぎると、柔軟性に乏しく、屈曲によって亀裂が生じやすくなる虞があり、多すぎると、耐熱性や耐加水分解性、耐燃焼性の低下が顕著となり、ポリブチレンテレフタレートの効果が十分得られない虞がある。
ホスファゼン化合物(C)の割合は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して、例えば、5〜40重量部、好ましくは10〜35重量部、さらに好ましくは10〜30重量部程度であってもよい。(C)成分の割合が、少なすぎると、難燃性改善効果が不十分となる虞があり、多すぎると、耐熱性や耐加水分解性の低下が顕著となり、ポリブチレンテレフタレートの効果が十分得られない虞がある。
エポキシ化合物(D)の割合は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して、例えば、0.5〜20重量部、好ましくは0.5〜15重量部、さらに好ましくは0.8〜12重量部程度であってもよい。前記割合が、少なすぎると耐加水分解性の改善効果が不十分となる虞があり、多すぎると樹脂の粘度が増加するなど、成形上の問題が生じる虞がある。また、エポキシ化合物(D)の割合は、ホスファゼン化合物(C)100重量部に対して、例えば、1〜300重量部、好ましくは3〜200重量部、さらに好ましくは5〜150重量部(例えば、15〜120重量部)程度であってもよい。
ポリオルガノシロキサン(E)の割合は、比較的少割合であればよく、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して、例えば、0.1〜10重量部、好ましくは0.2〜5重量部(例えば、0.25〜4.5重量部)、さらに好ましくは0.3〜4重量部(例えば、0.4〜3.5重量部)、特に0.5〜3重量部程度であってもよい。(E)成分の割合が少なすぎると、被覆樹脂と導体との密着力が過剰に高くなる虞があり、多すぎると難燃性や耐加水分解性の低下が顕著となり、ポリブチレンテレフタレートの効果が十分得られない虞がある。
なお、ポリオルガノシロキサン(E)の割合は、ポリエステルエラストマー(B)100重量部に対して、例えば、0.1〜30重量部、好ましくは0.3〜20重量部、さらに好ましくは0.5〜10重量部(例えば、1〜5重量部程度)であってもよい。また、ポリオルガノシロキサン(E)の割合は、ホスファゼン化合物(C)100重量部に対して、例えば、3〜50重量部、好ましくは4〜30重量部、さらに好ましくは5〜20重量部程度であってもよい。さらに、ポリオルガノシロキサン(E)の割合は、エポキシ化合物(D)100重量部に対して、例えば、1〜300重量部、好ましくは5〜250重量部、さらに好ましくは10〜200重量部(例えば、15〜200重量部)程度であってもよい。
本発明の代表的な樹脂組成物には、例えば、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)が、固有粘度0.8〜1.3程度を有しており、ポリエステルエラストマー(B)が、硬質ポリブチレンテレフタレートブロック(B−1)と、ポリエーテル単位、及び脂肪族ポリエステル単位から選択された少なくとも一種の単位を有する軟質ポリエステルブロック(B−2)とのブロック共重合体であり、エポキシ化合物(D)が、(D−1)エポキシ当量250〜1200g/eq程度を有する芳香族エポキシ樹脂、及び(D−2)グリシジル基を有するビニル系単量体と、α,β−不飽和結合を有する共重合性単量体との共重合体から選択された少なくとも一種であり、ポリオルガノシロキサン(E)がシリコーンオイルであり、ポリオルガノシロキサン(E)の割合が、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して0.3〜4重量部程度であり、かつホスファゼン化合物(C)100重量部に対して4〜30重量部程度である樹脂組成物などが含まれる。
本発明の樹脂組成物には、慣用の添加剤、例えば、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤など)、帯電防止剤、滑剤、離型剤、他の難燃剤、難燃助剤、結晶化核剤、着色剤(染料又は顔料など)、潤滑剤、可塑剤、充填剤、ドリッピング防止剤などを添加してもよい。
添加剤の全体の含有量は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して、例えば、0.01〜50重量部、好ましくは0.1〜40重量部、さらに好ましくは0.2〜35重量部(例えば、0.5〜30重量部)程度であってもよい。
本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の樹脂成分、例えば、アクリル系樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、スチレン系樹脂(ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂など)などの熱可塑性樹脂;エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの軟質熱可塑性樹脂;フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂(不飽和ポリエステルなど)、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などを添加してもよい。これらの他の樹脂は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
本発明の樹脂組成物は、粉粒体混合物や溶融混合物であってもよく、溶融混合物が固化した成形体(シート又はフィルム状組成物など)であってもよい。前記粉粒体混合物は、(A)PBT系樹脂、(B)熱可塑性ポリエステルエラストマー、(C)ホスファゼン化合物、(D)エポキシ化合物、(E)ポリオルガノシロキサン、並びに必要により添加剤及び/又は他の樹脂成分を慣用の方法で混合することにより調製できる。例えば、(1)各成分を混合して、一軸又は二軸の押出機により混練し押出してペレットを調製した後、成形する方法、(2)一旦、組成の異なるペレット(マスターバッチ)を調製し、そのペレットを所定量混合(希釈)して成形に供し、所定の組成の成形品を得る方法、(3)成形機に各成分の1又は2以上を直接仕込む方法などが採用できる。なお、成形品に用いられる組成物の調製において、樹脂成分(成分(A)、(B)又は(E)の他、前記他の樹脂など)の粉粒体と、他の成分とを混合して溶融混練すると、他の成分の分散を向上させるのに有利である。
本発明の樹脂組成物を、溶融混練し、押出成形、射出成形、圧縮成形などの慣用の方法で成形することにより、成形体を得ることができる。前記樹脂組成物は、難燃性及び成形加工性に優れているため、種々の成形体の製造に利用できるとともに、種々の用途、例えば、電気・電子部品、機械機構部品、自動車部品、包装材料やケースなどに好適に用いることができる。
特に、本発明の樹脂組成物は、耐燃焼性、耐熱性、耐加水分解性、柔軟性などの性質に優れるため、電線(銅線、白金線など)などを被覆するのに有用である。前記樹脂組成物は、特に、耐燃焼性、耐熱性などに加え、耐加水分解性及び柔軟性にも優れ、さらに、導体(電線)に対する適度な密着性を付与できるため、電線や光ファイバーケーブルなどの送電又は送信(送波)線を被覆する用途において(例えば、電線被覆用難燃性樹脂組成物などとして)有用である。電線を被覆する場合、特に制限されず、慣用の被覆方法、例えば、押出成形、プレス加工などにより被覆処理することができる。例えば、必要により、電線をシート又はフィルム状の樹脂組成物で挟んで、プレス加工することにより被覆電線を製造してもよい。
本発明では、前記樹脂組成物で被覆した送電又は送信(送波)線(電線、光ファイバーケーブルなど)も開示する。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、以下の例に示した特性評価の測定法は次の通りである。
[固有粘度]
o−クロロフェノールを溶媒として用いて、実施例及び比較例で用いたポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂の0.5重量%濃度のポリマー溶液を調製し、25℃で固有粘度を測定した。
[引張強さ及び引張破断伸び]
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物を用いて、厚さ0.2mmのフィルムを押出成形し、JIS S−Z1707に準拠して、ダンベル片を打抜き、23℃及び50%RH環境下、引張速度100mm/分で引張強さ及び引張破断伸び(%)を測定した。
[耐加水分解性(湿熱試験処理後の引張強さ及び引張破断伸び)]
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物を用いて、厚さ0.2mmのフィルムを押出成形し、JIS S−Z1707に準拠して、ダンベル片を打抜き、121℃/2気圧のプレッシャークッカー試験機に48時間暴露した後、23℃及び50%RH環境下、引張速度100mm/分にて引張強さ及び引張破断伸び(%)を測定し、耐加水分解性を評価した。
[メルトテンション]
東洋精機(株)製キャピログラフ(オリフィス径1.0mm、オリフィス長20.0mm、バレル径9.55mm)を用いて、温度260℃で樹脂組成物のメルトテンションを測定した。
[押出加工性]
実施例及び比較例において、0.9mm銅線に樹脂組成物を被覆(押出成形)するときの押出状況を目視にて下記の三段階で評価した。
O:樹脂組成物が均一に被覆されている
△:樹脂組成物の被覆状態が不均一であり、銅線がむき出しの箇所がある
×:押出不可。
[燃焼性]
上記押出加工性の評価で得られた被覆電線を用いて、ISO6722−12項に準拠し、45度傾斜燃焼試験を行い、樹脂組成物の燃焼性を評価した。
[Strip Force試験]
上記押出加工性の評価で得られた被覆電線を用いて、ISO6722−7.2項に準拠し、被覆樹脂引き剥がし試験を行い、樹脂組成物のStrip Forceを評価した。
実施例1〜7及び比較例1〜4
表1及び2に示す各成分を表に示す割合でドライブレンドし、φ30mmのスクリューを有する二軸押出機を用いて、260℃で溶融混練したのちペレット化し、ペレット状の樹脂組成物を得た。
得られたペレット状組成物を140℃で3時間乾燥した後、φ20mmのスクリューを有するプラストミル単軸押出機を用いて260℃で溶融混練し、φ0.9mmの銅線に0.2mmの被覆厚みで被覆を行った。
実施例及び比較例の結果を表1及び2に示す。なお、実施例及び比較例において、下記の成分を用いた。
1.PBT系樹脂
(A−1)ポリブチレンテレフタレート(溶融粘度IV=0.88)(ジュラネックス500FP、ウィンテックポリマー(株)製)
(A−2)ポリブチレンテレフタレート(溶融粘度IV=1.20)(ジュラネックス700FP、ウィンテックポリマー(株)製)。
2.熱可塑性ポリエステルエラストマー
(B−1)(株)東洋紡製、「ペルプレンGP300」
(B−2)ダイセル化学工業(株)製、「プラクセルBL」
(B−3)帝人化成(株)製、「ヌーベランP4110AN」。
3.ホスファゼン化合物
(C)大塚化学(株)製、「SPS−100」
4.エポキシ化合物
(D−1)アトフィナジャパン(株)製、「ロタダ−AX8930」
(D−2)住友化学(株)製、「ボンドファーストBF7M」
(D−3)油化シェルエポキシ(株)製、「エピコート1004」。
5.ポリオルガノシロキサン
(E−1)ジメチルシリコーンオイル(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製、「SH200」)
(E−2)メチルフェニルシリコーンオイル(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製、「SH710」)
Figure 2006152122
Figure 2006152122

Claims (9)

  1. (A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(B)熱可塑性ポリエステルエラストマー、(C)ホスファゼン化合物、(D)エポキシ化合物、及び(E)ポリオルガノシロキサンを含む難燃性樹脂組成物。
  2. ポリエステルエラストマー(B)が、(B−1)硬質ポリアルキレンアリレートブロックと、(B−2)軟質ポリエステルブロックとのブロック共重合体である請求項1記載の樹脂組成物。
  3. ホスファゼン化合物(C)が、フェノキシ基を有していてもよい環状又は鎖状トリルオキシホスファゼン化合物で構成されている請求項1記載の樹脂組成物。
  4. エポキシ化合物(D)が、(D−1)エポキシ樹脂、及び(D−2)グリシジル基を有するビニル系共重合体から選択された少なくとも一種である請求項1記載の樹脂組成物。
  5. ポリオルガノシロキサン(E)が、シリコーンオイルである請求項1記載の樹脂組成物。
  6. ポリオルガノシロキサン(E)が、ポリジアルキルシロキサンおよびポリアルキルアリールシロキサンから選択された少なくとも1種のシリコーンオイルである請求項5記載の樹脂組成物。
  7. ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して、(B)ポリエステルエラストマー25〜150重量部、(C)ホスファゼン化合物5〜40重量部、(D)エポキシ化合物0.5〜20重量部、及び(E)ポリオルガノシロキサン0.1〜10重量部を含有する請求項1記載の樹脂組成物。
  8. ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)が、固有粘度0.8〜1.3を有しており、ポリエステルエラストマー(B)が、硬質ポリブチレンテレフタレートブロック(B−1)と、ポリエーテル単位、及び脂肪族ポリエステル単位から選択された少なくとも一種の単位を有する軟質ポリエステルブロック(B−2)とのブロック共重合体であり、エポキシ化合物(D)が、(D−1)エポキシ当量250〜1200g/eqを有する芳香族エポキシ樹脂、及び(D−2)グリシジル基を有するビニル系単量体と、α,β−不飽和結合を有する共重合性単量体との共重合体から選択された少なくとも一種であり、ポリオルガノシロキサン(E)がシリコーンオイルであり、ポリオルガノシロキサン(E)の割合が、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して0.3〜4重量部であり、かつホスファゼン化合物(C)100重量部に対して4〜30重量部である請求項1記載の樹脂組成物。
  9. (A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(B)熱可塑性ポリエステルエラストマー、(C)ホスファゼン化合物、(D)エポキシ化合物、及び(E)ポリオルガノシロキサンを含む電線被覆用難燃性樹脂組成物。
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