JP2006282724A - 樹脂組成物及び成形体 - Google Patents
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Abstract
【課題】難燃性および耐熱性を有する樹脂組成物及び成形体を提供する。
【解決手段】樹脂組成物は、ポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合してなる樹脂組成物である。このリン酸エステル系化合物は、縮合リン酸エステルであることが好ましい。この樹脂組成物を用いて形成された成形体は難燃性及び耐衝撃性を有する。
【選択図】 図2
【解決手段】樹脂組成物は、ポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合してなる樹脂組成物である。このリン酸エステル系化合物は、縮合リン酸エステルであることが好ましい。この樹脂組成物を用いて形成された成形体は難燃性及び耐衝撃性を有する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、難燃性を有する樹脂組成物および成形体に関し、特に、難燃性及び耐熱性を有する樹脂組成物と成形体に関するものである。
プラスチックは今や日常生活、産業等のあらゆる分野において広く浸透しており、プラスチックの需要は年々増加している。プラスチックは、その優れた物性、成形加工性等を活かして様々な用途に、例えば、フィルム包装材や、家電、OA機器、自動車部品等の成形分野において使用されている。
家電、OA機器、自動車部品等の用途に用いられる成形体には火災防止のため耐熱性が要求される。例えばポリスチレンやABS樹脂は燃焼しやすいので、主として臭素系難燃剤等のハロゲン系難燃剤が使用されてきた。また、有機ハロゲン系化合物と三酸化アンチモンを配合して両者の化学的及び物理的相乗効果を利用する難燃性付与方法がある。しかしながら、有機ハロゲン系化合物を含む樹脂組成物は、燃焼時もしくは成形加工時に、又は、成形品が焼却される際にハロゲン系難燃剤からダイオキシン類のような有害ガスが発生することがあり、廃棄物焼却処理やサーマルリサイクルにおける安全性の課題があった。
そのため、近年においては非ハロゲン系難燃剤の開発が盛んに行われている。例えば、分解時に有害ガスを発生させることのない環境調和型の難燃剤として水酸化アルミニウム又は水酸化マグネシウムに代表される金属水酸化物が注目されている。例えば水酸化アルミニウムは、分解開始温度が約180℃と非常に低温ではあるが吸熱性及びコスト面で優れており、低い加工温度で加工できるポリエチレン、ポリプロピレンの難燃性を付与するために用いられている。
しかしながら、ポリエチレン及びポリプロピレンは燃焼カロリーが高いので、これらに難燃性を付与するために水酸化アルミニウムを配合する場合には60質量%以上の多量の金属水酸化物を配合する必要がある。そのため機械物性が著しく低下することになる。
また、特開2000−319532号公報には、生分解性を有する有機高分子化合物にケイ素酸化物を配合することにより難燃性を付与する手法が開示されているが、ケイ素酸化物では燃焼を抑制することは難しく、自消性を有さないポリブチレンサクシネート等のポリエステルの難燃化には適していない。
一方、リン酸エステル系化合物に代表されるようなリン系難燃剤を配合する手法が一般的に用いられているが、リン酸エステル系化合物は可塑剤としても作用するため、難燃性を付与できる反面、耐熱性が大幅に低下する。特開2004−190025号公報にはポリ乳酸樹脂とリン系難燃剤からなる樹脂組成物、特開2004−190026号公報にはポリ乳酸系樹脂とリン系難燃剤とポリ乳酸以外の樹脂からなる樹脂組成物が開示されているが、これらの樹脂組成物もリン系難燃剤を配合することによる可塑化のため耐熱性が大幅に低下した。
このように、従来の難燃性付与の方法では、リン系難燃剤を配合すると樹脂の可塑化が生じて耐熱性が低下するので、難燃性と耐熱性を両立させることは困難であった。
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、耐熱性及び難燃性を有する樹脂組成物及び成形体を提供することにある。
本発明の樹脂組成物は、ポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合してなることを特徴とする。
ここで、前記リン酸エステル系化合物は、前記ポリブチレンサクシネート100質量部に対して0.1質量部以上、100質量部以下配合されることができる。
また、前記リン酸エステル系化合物は、縮合リン酸エステルであることが好ましい。
また、前記リン酸エステル系化合物は、縮合リン酸エステルであることが好ましい。
また、本発明の樹脂組成物は、更にカルボジイミド化合物を配合することができ、該カルボジイミド化合物の配合量が、前記ポリブチレンサクシネート100質量部に対して0.1質量部以上、5質量部以下であることが好ましい。
本発明の成形体は、上記いずれかの樹脂組成物を用いてなることを特徴とする。また、前記成形体は、フィルム、シート、又は、射出成形体であることができる。
本発明によれば、リン酸エステル系化合物を配合しても可塑化することなく、ポリブチレンサクシネートが本来有する耐熱性を損なうことなく難燃性を付与することができる。従って耐熱性及び難燃性を有する樹脂組成物及び成形体を提供することができる。
以下、本発明について説明する。
本発明の樹脂組成物は、ポリブチレンサクシネート、及び、リン酸エステル系化合物を含む。
本発明の樹脂組成物は、ポリブチレンサクシネート、及び、リン酸エステル系化合物を含む。
本発明に用いられるポリブチレンサクシネートは、コハク酸と1,4−ブタンジオールとを重合して得られる。ポリブチレンサクシネートとしては、例えば三菱化学(株)製の「GSPla」シリーズ、昭和高分子(株)製の「ビオノーレ」シリーズ等が商業的に入手可能なものとして挙げられる。
本発明に用いられるリン酸エステル系化合物としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、クレジルジ2,6−キシレニルホスフェート等のリン酸エステル、1,3−フェニレンビス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフェート、テトラフェニル(m−フェニレン)ビスホスフェート、ビス(ジトリル)イソプロピリデン−ジ−p−フェニレンホスフェート等の縮合リン酸エステルが挙げられる。これらの内でも特に安定性の面で縮合リン酸エステルを用いることが好ましい。市販の縮合リン酸エステルの代表的なものとしては、大八化学工業(株)製のPX−200等が挙げられる。
ところで、例えばポリ乳酸、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と略称表記することもある)等のポリエステルにリン酸エステル系化合物を配合すると可塑化が生じ、損失弾性率(E”)のピーク温度が低下する。図1に、ポリ乳酸(Nature Works 4032D)にリン酸エステル系化合物(PX200)を、それぞれ、10質量部、20質量部、30質量部配合したものと、リン酸エステル系化合物を配合しないもの(0質量部配合)との損失弾性率(E”)を示す。図1から、ポリ乳酸にリン酸エステル系化合物を配合することにより、リン酸エステル系化合物を配合しない場合と比べて損失弾性率(E”)のピーク温度が低下していることが分かる。
しかしながら、本発明のように、ポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合すると損失弾性率(E”)のピーク温度は低下しない。図2に、ポリブチレンサクシネート(AZ91T)にリン酸エステル系化合物(PX200)を、それぞれ、10質量部、20質量部、30質量部配合したものと、リン酸エステル系化合物を配合しないもの(0質量部配合)との損失弾性率(E”)を示す。図2から、ポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合したものの損失弾性率(E”)のピーク温度は、リン酸エステル系化合物を配合していないポリブチレンサクシネートの損失弾性率(E”)のピーク温度よりも高くなっていることが分かる。すなわち、ポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合すると、損失弾性率(E”)のピーク温度を低下させるどころか、逆に、損失弾性率(E”)のピーク温度を向上させることができるのである。ポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合すると、可塑化は生じずに、逆可塑化現象とも称せられるような現象が生じる。よって、ポリ乳酸等のエステルではリン酸エステル系化合物を配合すると可塑化現象が生じて耐熱性の低下が生じるが、ポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合することによって、耐熱性の低下を生じることなく優れた難燃性を付与することができる。
上記リン酸エステル系化合物の配合量としては特に制限されるものではないが、ポリブチレンサクシネート100質量部に対して、リン酸エステル系化合物を0.1〜100質量部配合することが好ましく、1〜70質量部がより好ましく、3〜50質量部がさらに好ましい。
本発明においては、耐加水分解性を付与するために更にカルボジイミド化合物を配合することができる。用いられるカルボジイミド化合物としては、下記一般式に示す基本構造を有するものが好ましいものとして挙げられる。
−(N=C=N−R−)n−
ただし、式中、Rは有機系結合単位を示し、例えば、脂肪族、脂環族又は芳香族であることができる。nは1以上の整数を示し、通常は1〜50の間で適宜決められる。nが2以上の場合に、2以上のRは同一でも異なっていてもよい。
−(N=C=N−R−)n−
ただし、式中、Rは有機系結合単位を示し、例えば、脂肪族、脂環族又は芳香族であることができる。nは1以上の整数を示し、通常は1〜50の間で適宜決められる。nが2以上の場合に、2以上のRは同一でも異なっていてもよい。
具体的には、例えば、ビス(ジプロピルフェニル)カルボジイミド、ポリ(4,4'−ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(p−フェニレンカルボジイミド)、ポリ(m−フェニレンカルボジイミド)、ポリ(トリルカルボジイミド)、ポリ(ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(メチル−ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(トリイソプロピルフェニレンカルボジイミド)等、及び、これらの単量体がカルボジイミド化合物として挙げられる。これらのカルボジイミド化合物は、単独、又は、2種以上組み合わせて用いてもよい。
カルボジイミド化合物の具体例としては、ラインケミー社製の「スタバクゾール」シリーズ、日清紡績(株)製の「カルボジライト」シリーズ等を挙げることができる。
カルボジイミド化合物の配合量は、ポリブチレンサクシネート100質量部に対して0.1質量部〜5質量部であることが好ましく、0.5質量部〜3質量部であることが更に好ましい。カルボジイミド化合物の配合割合が0.1質量%以上5質量部以下であれば、耐熱性を損なうことなく耐久性を付与することができる。
本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内で、熱安定剤、抗酸化剤、UV吸収剤、顔料、染料等の添加剤を配合することができる。
次に、本発明の樹脂組成物を用いて成形体を形成する方法について説明する。
ポリブチレンサクシネート、リン酸エステル系化合物、および、必要に応じて、カルボジイミド化合物や、その他の添加剤等の各原料を、同一の押出機あるいは射出成形機に投入して直接混練し、成形することにより成形体を形成することができる。あるいは、ドライブレンドした原料を、二軸押出機を用いてストランド形状に押出してペレットを作製しておき、このペレットを射出成形機、押出機等に入れて成形することによりフィルム、シート、プレート等の成形体を形成することができる。
ポリブチレンサクシネート、リン酸エステル系化合物、および、必要に応じて、カルボジイミド化合物や、その他の添加剤等の各原料を、同一の押出機あるいは射出成形機に投入して直接混練し、成形することにより成形体を形成することができる。あるいは、ドライブレンドした原料を、二軸押出機を用いてストランド形状に押出してペレットを作製しておき、このペレットを射出成形機、押出機等に入れて成形することによりフィルム、シート、プレート等の成形体を形成することができる。
いずれの方法を採用するにしても、原料の分解による分子量の低下を考慮する必要があるが、各原料を均一に混合させるためには後者を選択することが好ましい。例えば、ポリブチレンサクシネート、リン酸エステル系化合物、及び、必要に応じて、カルボジイミド化合物や、その他の添加剤等を、十分に乾燥させて水分を除去した後、二軸押出機を用いて溶融混合し、ストランド形状に押出してペレットを作製する。なお、ポリブチレンサクシネート、リン酸エステル系化合物、及び、その他の添加剤等との混合割合によって混合樹脂の融点が変化すること、ポリブチレンサクシネートの分解等を考慮して、溶融押出温度を適宜選択することが好ましい。実際には140℃〜230℃の温度範囲が通常選択される。
上記方法によって作成されたペレットを十分に乾燥させて水分を除去した後、フィルム、シート、射出成形体等の成形体が形成される。フィルム、シート等の成形方法としては、ロール延伸法、テンター延伸法、チューブラー法、インフレーション法等が採用され、シート、プレート等の成形方法としては、一般的なTダイキャスト法、プレス法等が採用される。
射出成形体の製造方法としては、例えば、熱可塑性樹脂を成形する場合に一般的に採用される射出成形法、ガスアシスト成形法、射出圧縮成形法等の射出成形法を採用することができる。また、その他目的に合わせて、上記の方法以外でもインモールド成形法、ガスプレス成形法、2色成形法、サンドイッチ成形法、PUSH−PULL、SCORIM等を採用することもできる。ただし、射出成形法はこれらに限定されるものではない。
用いられる射出成形装置は、一般的な射出成形機、ガスアシスト成形機、射出圧縮成形機等と、これらの成形機に用いられる成形用金型及び付帯機器、金型温度制御装置、原料乾燥装置等から構成される。成形条件は射出シリンダー内での樹脂の熱分解を避けるため、溶融樹脂温度が170℃〜210℃の範囲で成形することが好ましい。
ポリブチレンサクシネートは結晶性が高く、耐熱性、耐衝撃性にも優れているため、ポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合して可塑化現象を生ずることなく難燃化することにより、家電、OA機器、自動車部品等の難燃性、耐衝撃性が必要とされる用途に使用することができる。
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、これらにより本発明は何ら制限を受けるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。なお、各実施例及び各比較例は以下に示す方法で測定及び評価を行った。
(1)難燃性
長さ135.0mm×幅13.0mm×厚さ0.8mmの試験片を用いて、Underwriters Laboratories社の安全標準UL94垂直燃焼試験の手順に基づき、n=5にて燃焼試験を実施した。UL94垂直燃焼試験(UL94V)の判定基準に基づき判定を行い、V−2、V−1、又は、V−0基準を満たすものを合格とした。
長さ135.0mm×幅13.0mm×厚さ0.8mmの試験片を用いて、Underwriters Laboratories社の安全標準UL94垂直燃焼試験の手順に基づき、n=5にて燃焼試験を実施した。UL94垂直燃焼試験(UL94V)の判定基準に基づき判定を行い、V−2、V−1、又は、V−0基準を満たすものを合格とした。
(2)損失弾性率(E”)のピーク温度
岩本製作所(株)製の粘弾性スペクトロメーター VES−F3を用い、振動周波数が10Hz、測定温度範囲が−100℃から200℃、昇温速度が3℃/minの条件で損失弾性率(E”)を測定し、ピーク温度を得た。
岩本製作所(株)製の粘弾性スペクトロメーター VES−F3を用い、振動周波数が10Hz、測定温度範囲が−100℃から200℃、昇温速度が3℃/minの条件で損失弾性率(E”)を測定し、ピーク温度を得た。
(3)耐熱性
日本工業規格JIS K7191に基づいて、長さ120.0mm×幅11.0mm×厚さ3.0mmの試験片を作製し、東洋精器社製のS−3Mを用いて荷重たわみ温度の測定を行った。測定は、エッジワイズ方向、試験片に加える荷重0.45MPaの条件で行った。荷重たわみ温度が70℃以上を合格とした。
日本工業規格JIS K7191に基づいて、長さ120.0mm×幅11.0mm×厚さ3.0mmの試験片を作製し、東洋精器社製のS−3Mを用いて荷重たわみ温度の測定を行った。測定は、エッジワイズ方向、試験片に加える荷重0.45MPaの条件で行った。荷重たわみ温度が70℃以上を合格とした。
(4)耐久性
日本工業規格 JIS K−7110に基づき、2号A試験片(ノッチ付き、長さ64.0mm×幅12.7mm×厚さ4.0mm)について、(株)東洋精機製作所製のJISL−Dを用い、23℃におけるアイゾット衝撃強度の測定を行った。
エスペック(株)製の小型環境試験機SH−241を使用し、温度85℃、相対湿度80%RHの条件下で試験片について湿熱試験を行った。100時間経過後のアイゾット衝撃強度を測定し、湿熱試験前のアイゾット衝撃強度と100時間経過後のアイゾット衝撃強度とを下記式に代入して、アイゾット衝撃強度保持率を算出した。なお、アイゾット衝撃強度保持率が70%を下回るあたりから、急激に強度の劣化が進行するため、アイゾット衝撃強度保持率が70%以上であるものを実用可能な基準とした。
アイゾット衝撃強度保持率(%)=
(湿熱試験後のアイゾット衝撃強度/湿熱試験前のアイゾット衝撃強度)×100
日本工業規格 JIS K−7110に基づき、2号A試験片(ノッチ付き、長さ64.0mm×幅12.7mm×厚さ4.0mm)について、(株)東洋精機製作所製のJISL−Dを用い、23℃におけるアイゾット衝撃強度の測定を行った。
エスペック(株)製の小型環境試験機SH−241を使用し、温度85℃、相対湿度80%RHの条件下で試験片について湿熱試験を行った。100時間経過後のアイゾット衝撃強度を測定し、湿熱試験前のアイゾット衝撃強度と100時間経過後のアイゾット衝撃強度とを下記式に代入して、アイゾット衝撃強度保持率を算出した。なお、アイゾット衝撃強度保持率が70%を下回るあたりから、急激に強度の劣化が進行するため、アイゾット衝撃強度保持率が70%以上であるものを実用可能な基準とした。
アイゾット衝撃強度保持率(%)=
(湿熱試験後のアイゾット衝撃強度/湿熱試験前のアイゾット衝撃強度)×100
(実施例1)
ポリブチレンサクシネートとして三菱化学(株)製のGSPla AZ91T(重量平均分子量18万)を用い、リン酸エステル系化合物として大八化学工業(株)製のPX−200(芳香族縮合リン酸エステル)を用いた。GSPla AZ91Tと、PX−200とを質量比で、100質量部:1質量部の割合でドライブレンドした後、三菱重工(株)製の40mmφの小型同方向二軸押出機を用いて180℃でコンパウンドし、ペレット形状にした。得られたペレットを東芝機械(株)製の射出成形機「IS50E」(スクリュー径25mm)を用い、難燃性評価用の試験片として長さ135.0mm×幅13.0mm×厚さ0.8mmの試験片を、耐熱性評価用の試験片として長さ120.0mm×幅11.0mm×厚さ3.0mmの試験片を射出成形して得た。ただし、主な成形条件は以下に示すとおりである。
ポリブチレンサクシネートとして三菱化学(株)製のGSPla AZ91T(重量平均分子量18万)を用い、リン酸エステル系化合物として大八化学工業(株)製のPX−200(芳香族縮合リン酸エステル)を用いた。GSPla AZ91Tと、PX−200とを質量比で、100質量部:1質量部の割合でドライブレンドした後、三菱重工(株)製の40mmφの小型同方向二軸押出機を用いて180℃でコンパウンドし、ペレット形状にした。得られたペレットを東芝機械(株)製の射出成形機「IS50E」(スクリュー径25mm)を用い、難燃性評価用の試験片として長さ135.0mm×幅13.0mm×厚さ0.8mmの試験片を、耐熱性評価用の試験片として長さ120.0mm×幅11.0mm×厚さ3.0mmの試験片を射出成形して得た。ただし、主な成形条件は以下に示すとおりである。
・ 温度条件:シリンダー温度(180℃) 金型温度(20℃)
・ 射出条件:射出圧力(115MPa) 保持圧力(55MPa)
・ 計量条件:スクリュー回転数(65rpm) 背圧(15MPa)
・ 射出条件:射出圧力(115MPa) 保持圧力(55MPa)
・ 計量条件:スクリュー回転数(65rpm) 背圧(15MPa)
得られた射出成形体(試験片)について、難燃性及び耐熱性の評価を行った。その結果を表1に示す。
(実施例2)
実施例1において、ポリブチレンサクシネートと縮合リン酸系化合物との配合割合を、質量比で、GSPla AZ91T:PX−200=100:5となるように変更した以外は実施例1と同様にしてペレットを作製した。また、得られたペレットを用い、実施例1と同様にして、射出成形を行い難燃性評価用の試験片と耐熱性評価用の試験片との作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例1において、ポリブチレンサクシネートと縮合リン酸系化合物との配合割合を、質量比で、GSPla AZ91T:PX−200=100:5となるように変更した以外は実施例1と同様にしてペレットを作製した。また、得られたペレットを用い、実施例1と同様にして、射出成形を行い難燃性評価用の試験片と耐熱性評価用の試験片との作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
(実施例3)
実施例1において、ポリブチレンサクシネートと縮合リン酸系化合物との配合割合を、質量比で、GSPla AZ91T:PX−200=100:10となるように変更した以外は実施例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例1において、ポリブチレンサクシネートと縮合リン酸系化合物との配合割合を、質量比で、GSPla AZ91T:PX−200=100:10となるように変更した以外は実施例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
(実施例4)
実施例1において、ポリブチレンサクシネートと縮合リン酸系化合物との配合割合を、質量比で、GSPla AZ91T:PX−200=100:30となるように変更した以外は実施例1と同様にしてペレットを作製した。また、得られたペレットを用い、実施例1と同様にして、射出成形を行い、難燃性評価用の試験片と耐熱性評価用の試験片との作製、及び、耐久性評価用の試験片として長さ64.0mm×幅12.7mm×厚さ4.0mmの試験片(ノッチ付)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例1において、ポリブチレンサクシネートと縮合リン酸系化合物との配合割合を、質量比で、GSPla AZ91T:PX−200=100:30となるように変更した以外は実施例1と同様にしてペレットを作製した。また、得られたペレットを用い、実施例1と同様にして、射出成形を行い、難燃性評価用の試験片と耐熱性評価用の試験片との作製、及び、耐久性評価用の試験片として長さ64.0mm×幅12.7mm×厚さ4.0mmの試験片(ノッチ付)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
(実施例5)
実施例1において、ポリブチレンサクシネートと縮合リン酸系化合物との配合割合を、質量比で、GSPla AZ91T:PX−200=100:50となるように変更した以外は実施例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例1において、ポリブチレンサクシネートと縮合リン酸系化合物との配合割合を、質量比で、GSPla AZ91T:PX−200=100:50となるように変更した以外は実施例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
(実施例6)
実施例1において、ポリブチレンサクシネートと縮合リン酸系化合物との配合割合を、質量比で、GSPla AZ91T:PX−200=100:100となるように変更した以外は実施例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例1において、ポリブチレンサクシネートと縮合リン酸系化合物との配合割合を、質量比で、GSPla AZ91T:PX−200=100:100となるように変更した以外は実施例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
(実施例7)
実施例1において、リン酸エステル系化合物としてPX−200の替わりに、大八化学工業(株)製のTPP(リン酸エステル、トリフェニルホスフェート)を用いた。GSPla AZ91Tとリン酸エステル系化合物とを、質量比で、GSPla AZ91T:TPP=100:50となるようにドライブレンドした以外は実施例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例1において、リン酸エステル系化合物としてPX−200の替わりに、大八化学工業(株)製のTPP(リン酸エステル、トリフェニルホスフェート)を用いた。GSPla AZ91Tとリン酸エステル系化合物とを、質量比で、GSPla AZ91T:TPP=100:50となるようにドライブレンドした以外は実施例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
(比較例1)
実施例1において、リン酸エステル系化合物を使用せずに、ポリブチレンサクシネートGSPla AZ91Tからなるペレットを作製した以外は実施例1と同様にして、射出成形体(試験片)を作製した。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
実施例1において、リン酸エステル系化合物を使用せずに、ポリブチレンサクシネートGSPla AZ91Tからなるペレットを作製した以外は実施例1と同様にして、射出成形体(試験片)を作製した。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
(比較例2)
比較例1において、ポリブチレンサクシネートの替わりに、ポリ乳酸としてカーギル・ダウ社製のNatureWorks4032D(L−乳酸/D−乳酸=98.6/1.4、重量平均分子量20万)を用いた以外は比較例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
比較例1において、ポリブチレンサクシネートの替わりに、ポリ乳酸としてカーギル・ダウ社製のNatureWorks4032D(L−乳酸/D−乳酸=98.6/1.4、重量平均分子量20万)を用いた以外は比較例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
(比較例3)
実施例3において、ポリブチレンサクシネートの替わりにポリ乳酸としてカーギル・ダウ社製のNatureWorks4032D(L−乳酸/D−乳酸=98.6/1.4、重量平均分子量20万)を用い、質量比で、NatureWorks4032D:PX−200=100:10の割合で配合してドライブレンドした以外は実施例3と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
実施例3において、ポリブチレンサクシネートの替わりにポリ乳酸としてカーギル・ダウ社製のNatureWorks4032D(L−乳酸/D−乳酸=98.6/1.4、重量平均分子量20万)を用い、質量比で、NatureWorks4032D:PX−200=100:10の割合で配合してドライブレンドした以外は実施例3と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
(比較例4)
比較例3において、ポリ乳酸とリン酸エステル系化合物との配合割合を、質量比で、NatureWorks4032D:PX−200=100:30となるように変更した以外は比較例3と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
比較例3において、ポリ乳酸とリン酸エステル系化合物との配合割合を、質量比で、NatureWorks4032D:PX−200=100:30となるように変更した以外は比較例3と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
(比較例5)
比較例3において、ポリ乳酸とリン酸エステル系化合物との配合割合を、質量比で、NatureWorks4032D:PX−200=100:50となるように変更した以外は比較例3と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
比較例3において、ポリ乳酸とリン酸エステル系化合物との配合割合を、質量比で、NatureWorks4032D:PX−200=100:50となるように変更した以外は比較例3と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形体(試験片)の作製を行った。
得られた射出成形体(試験片)について、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
(実施例8)
実施例1において、更にカルボジイミド化合物として日清紡績(株)製のカルボジライトLA−1(脂肪族ポリカルボジイミド)を用い、ポリブチレンサクシネートとリン酸エステル系化合物とカルボジイミド化合物とを、質量比で、GAPla AZ91T:PX−200:カルボジライトLA−1=100:30:3の割合でドライブレンドした以外は実施例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形して、耐久性評価用の試験片(長さ64.0mm×幅12.7mm×厚さ4.0mm)を作製した。得られた射出成形体(試験片)について耐久性の評価を行った。その結果を表3に示す。
なお、実施例4の耐久性の評価用として作製した射出成形体(試験片)についても湿熱試験を行い、耐久性の評価を行った。その結果をあわせて表3に示す。
実施例1において、更にカルボジイミド化合物として日清紡績(株)製のカルボジライトLA−1(脂肪族ポリカルボジイミド)を用い、ポリブチレンサクシネートとリン酸エステル系化合物とカルボジイミド化合物とを、質量比で、GAPla AZ91T:PX−200:カルボジライトLA−1=100:30:3の割合でドライブレンドした以外は実施例1と同様にしてペレットを作製し、また、射出成形して、耐久性評価用の試験片(長さ64.0mm×幅12.7mm×厚さ4.0mm)を作製した。得られた射出成形体(試験片)について耐久性の評価を行った。その結果を表3に示す。
なお、実施例4の耐久性の評価用として作製した射出成形体(試験片)についても湿熱試験を行い、耐久性の評価を行った。その結果をあわせて表3に示す。
(実施例9)
実施例1において、更にカルボジイミド化合物としてラインケミー社製のスタバクゾールP(芳香族ポリカルボジイミド)を用い、ポリブチレンサクシネートとリン酸エステル系化合物とカルボジイミド化合物とを、質量比で、GAPla AZ91T:PX−200:スタバクゾールP=100:30:3の割合でドライブレンドした以外は実施例1と同様にペレットを作製し、また、射出成形して、耐久性評価用の試験片(長さ64.0mm×幅12.7mm×厚さ4.0mm)を作製した。
得られた射出成形体(試験片)について耐久性の評価を行った。その結果を表3に示す。
実施例1において、更にカルボジイミド化合物としてラインケミー社製のスタバクゾールP(芳香族ポリカルボジイミド)を用い、ポリブチレンサクシネートとリン酸エステル系化合物とカルボジイミド化合物とを、質量比で、GAPla AZ91T:PX−200:スタバクゾールP=100:30:3の割合でドライブレンドした以外は実施例1と同様にペレットを作製し、また、射出成形して、耐久性評価用の試験片(長さ64.0mm×幅12.7mm×厚さ4.0mm)を作製した。
得られた射出成形体(試験片)について耐久性の評価を行った。その結果を表3に示す。
表1から明らかなように、実施例1〜7の本発明の樹脂組成物からなる射出成形体はUL94垂直燃焼試験に基づく難燃性がV−2、V−1、又は、V−0基準を満たし、JIS K7191(荷重0.45MPa)に基づく荷重たわみ温度が70℃以上であり、難燃性及び耐熱性に優れたものであった。
一方、表2から明らかなように比較例1の樹脂組成物からなる射出成形体はJIS K7191に基づく荷重たわみ温度が70℃以上ではあるものの、UL94垂直燃焼試験に基づく難燃性がV−2基準を満たさない規格外のものであり難燃性に劣ったものであることが分かった。比較例2の樹脂組成物からなる射出成形体は難燃性がV−2基準を満たさない規格外のものであり、かつ、荷重たわみ温度が70℃未満であり、難燃性及び耐熱性の両方ともに劣ったものであった。比較例3〜5の樹脂組成物からなる射出成形体はUL94垂直燃焼試験に基づく難燃性はV−2基準を満たすものであるが耐熱性に劣ったものであった。すなわち、比較例1〜5の樹脂組成物は、難燃性および耐久性の少なくとも一方において、実用不可能なレベルのものであった。
なお、表1及び表2から、比較例1のポリブチレンサクシネートの損失弾性率(E)のピーク温度は−30℃であるが、このポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合した実施例1〜7は損失弾性率(E”)のピーク温度が上昇していることが確認された。一方、比較例2のポリ乳酸の損失弾性率(E”)のピーク温度は60℃であるが、このポリ乳酸にリン酸エステル系化合物を配合した比較例3〜5は損失弾性率(E”)のピーク温度が低下していることが確認された。
さらに表3から明らかなように、ポリブチレンサクシネート及びリン酸エステル系化合物に更にカルボジイミド化合物を配合することにより、耐久性を著しく向上させることができることが分かった。
以上説明したように、本発明によればポリブチレンサクシネートの耐熱性を損なうことなく難燃性を付与することができるので難燃性及び耐熱性を有する樹脂組成物を得ることができる。また、本発明の樹脂組成物を用いて形成された成形体は、優れた難燃性及び耐熱性を備えているので、難燃性、耐熱性等が必要とされる家電、自動車用途に広く使用することができる。
本発明の樹脂組成物は、難燃性及び耐熱性の両方を必要とする用途に広く利用することができ、例えば、家電製品、自動車用製品等に利用することができる。また、これ以外にも、電気電子機器部品、日用品、食品容器、その他の一般的な射出成形品としても利用することができる。
Claims (6)
- ポリブチレンサクシネートにリン酸エステル系化合物を配合してなることを特徴とする樹脂組成物。
- 前記リン酸エステル系化合物が、前記ポリブチレンサクシネート100質量部に対して0.1質量部以上、100質量部以下配合されることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。
- 前記リン酸エステル系化合物が、縮合リン酸エステルであることを特徴とする請求項1又は2記載の樹脂組成物。
- 更にカルボジイミド化合物を配合し、該カルボジイミド化合物の配合量が、前記ポリブチレンサクシネート100質量部に対して0.1質量部以上、5質量部以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の樹脂組成物。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の樹脂組成物を用いてなることを特徴とする成形体。
- 前記成形体が、フィルム、シート、又は、射出成形体であることを特徴とする請求項5記載の成形体。
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JP2005101423A JP2006282724A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 樹脂組成物及び成形体 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008195809A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 樹脂組成物ないしは、樹脂成形体、絶縁電線、光ファイバコード、光ファイバケーブル |
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- 2005-03-31 JP JP2005101423A patent/JP2006282724A/ja active Pending
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