JP2014024895A - 難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シート - Google Patents

難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シート Download PDF

Info

Publication number
JP2014024895A
JP2014024895A JP2012164179A JP2012164179A JP2014024895A JP 2014024895 A JP2014024895 A JP 2014024895A JP 2012164179 A JP2012164179 A JP 2012164179A JP 2012164179 A JP2012164179 A JP 2012164179A JP 2014024895 A JP2014024895 A JP 2014024895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
flame retardant
flame
weight
retardant resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012164179A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuya Sano
一弥 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiwa Electric Mfg Co Ltd
Original Assignee
Seiwa Electric Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiwa Electric Mfg Co Ltd filed Critical Seiwa Electric Mfg Co Ltd
Priority to JP2012164179A priority Critical patent/JP2014024895A/ja
Publication of JP2014024895A publication Critical patent/JP2014024895A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】ハロゲン系難燃剤を用いることなく、実用上において充分な難燃性、耐水性、透明性、および成形性を併せ持ち、かつ、加工時の加工装置の腐食を低減できる、PET樹脂を主成分とする難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シートを提供する。
【解決手段】難燃性樹脂組成物は、(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部と、(b)リン酸アンモニウム0.05〜1.6重量部と、(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステル0.01〜0.3重量部とを含む。前記難燃性樹脂組成物の製造方法は、前記(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂の一部と、前記(b)リン酸アンモニウム並びに前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルを含む添加剤とを溶融混練して樹脂組成物を得る第1工程と、得られた樹脂組成物と、(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂の残部とを溶融混練する第2工程とを含む。
【選択図】図1

Description

本発明は、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と略記する)樹脂を主成分とする難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに前記難燃性樹脂組成物を成形してなる難燃性シートに関するものであり、特に、耐水性等に優れ、電気部品材料(例えば電気部品用フィルム)、繊維、車両内装部品、車両用化粧シート、難燃性容器(例えば難燃性ボトル)などとして好適に使用できる、PET樹脂を主成分とする難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シートに関するものである。
PET樹脂は、優れた機械的強度、耐熱性、および耐薬品性を有する樹脂であることから、フィルム、繊維、容器等の材料として広く用いられている。電気、自動車、建築等の分野の用途では、PET樹脂の難燃化の要求がある。
樹脂を難燃化する方法としては、樹脂に対してハロゲン系難燃剤をアンチモン化合物等の難燃助剤と共に添加して樹脂を難燃化することにより、難燃性樹脂組成物を得る方法が常用されている。しかしながら、環境および健康に対する配慮から、近年では、非ハロゲン化の要求が高まっている。また、ハロゲン系難燃剤を樹脂に添加する方法では、透明性の高い難燃性樹脂組成物を得ることができない。
そこで、非ハロゲン系難燃剤を樹脂に添加して樹脂を難燃化することにより、難燃性樹脂組成物を得る方法が提案されている。
樹脂に添加される複合系の非ハロゲン系難燃剤として、無機酸、多価アルコール化合物、およびアミン/アミド化合物を必須成分とする耐火塗膜システム(Intumescent Coating System)理論(非特許文献1参照)が古くから知られ、実用化が試みられている。
しかしながら、耐火塗膜システム理論に使用される3種類の必須成分は何れも、親水性の成分、もしくは親水基を有する成分であるため、樹脂に添加されたときに、難燃性樹脂組成物の耐水性を低下させると共に、樹脂との相溶性が悪いために難燃性樹脂組成物の透明性を低下させる。その上、上記耐火塗膜システムは、無機酸によって難燃性樹脂組成物が劣化したり加工装置が腐食したりする問題がある。そのため、上記耐火塗膜システムは、広く実用されるに至っていない。
また、非ハロゲン系難燃剤として、次の(1)〜(5)等の難燃剤が提案されている。
(1)金属水和物系難燃剤
難燃性樹脂組成物を得る方法として、樹脂に対して、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水和物を難燃剤として添加する方法が提案されている。例えば、特許文献1には、熱可塑性樹脂に対して、水酸化マグネシウムを含有させてなる難燃性熱可塑性樹脂組成物が記載されており、熱可塑性樹脂の例としてポリエステルが挙げられている。
しかしながら、金属水和物系難燃剤は、難燃化効果が小さいために、所望の難燃性を持つ難燃性樹脂組成物を得るためには、樹脂に対して金属水和物系難燃剤を大量に(一般に樹脂100重量部に対して100重量部以上)添加することが必要である。そのため、難燃性樹脂組成物の成形性(成形加工性)が著しく低下するうえ、透明性を有する難燃性樹脂組成物が得られない。
(2)リン酸エステル系難燃剤
難燃性樹脂組成物を得る方法として、樹脂に対して、芳香族縮合リン酸エステル等のリン酸エステルを難燃剤として添加する方法が提案されている。例えば、特許文献2には、合成樹脂に対して芳香族縮合リン酸エステル等のリン酸エステル系難燃剤を含有させてなる難燃性合成樹脂組成物が記載されており、合成樹脂の例としてPETが記載されている。
しかしながら、リン酸エステル系難燃剤は、難燃化効果が大きくないために、充分な難燃性を持つ難燃性樹脂組成物を得るためには、樹脂に対してリン酸エステル系難燃剤を相当量(一般に樹脂100重量部に対して20重量部以上)添加することが必要である。そのため、難燃剤のブリードアウトが発生することにより難燃性樹脂組成物の透明性および成形性が低下する等といった問題がある。
(3)ポリリン酸塩系難燃剤
難燃性樹脂組成物を得る方法として、樹脂に対して、ポリリン酸アンモニウム等のポリリン酸塩を難燃剤として添加する方法が提案されている。例えば、特許文献3には、非難燃性高分子化合物と、無機リン化合物とを含む難燃性樹脂組成物が記載されており、非難燃性高分子化合物の例としてポリエチレンテレフタレートが記載されており、最も好ましい無機リン化合物としてポリリン酸アンモニウムが記載されている。
しかしながら、ポリリン酸塩系難燃剤は、単独では難燃化効果が大きくないために、ポリリン酸塩系難燃剤のみの難燃化効果を用いて充分な難燃性を持つ難燃性樹脂組成物を得るためには、水溶性であるポリリン酸塩系難燃剤を樹脂に対して相当量(一般に樹脂100重量部に対して20重量部以上)添加することが必要である。そのため、難燃性樹脂組成物の成形性、耐水性等の著しい低下が発生する。
また、ポリリン酸塩系難燃剤の水溶性に起因する難燃性樹脂組成物の耐水性の低下に対しては、ポリリン酸塩系難燃剤の表面をメラミン類等で被覆する方法が提案されている。例えば、特許文献4には、メラミン被覆ポリリン酸アンモニウム粒子を含有する樹脂組成物が記載されている。
しかしながら、ポリリン酸塩系難燃剤の表面をメラミン類等で被覆しても、難燃性樹脂組成物の耐水性の低下は、充分な改善をみていない。また、難燃性樹脂組成物にメラミン類を添加すると、難燃性樹脂組成物が白濁した組成物となり、透明性を有する難燃性樹脂組成物が得られない。
(4)オルトリン酸塩系難燃剤
難燃性樹脂組成物を得る方法として、樹脂に対して、比較的少量(樹脂100重量部に対して1〜15重量部)のオルトリン酸アンモニウムを難燃剤として、水酸化カリウム、グリセリン、尿素、芳香族リン酸エステル等の難燃助剤と共に添加する方法が提案されている。
例えば、特許文献5には、リン酸二水素アンモニウムと水酸化カリウムとを含み、さらに必要に応じてグリセリンおよび尿素を含む熱可塑性樹脂用難燃化剤が、全体量に対して4〜16重量%となるようにPET等の熱可塑性樹脂に添加されている難燃化樹脂組成物が記載されている。また、特許文献6には、ポリエステル樹脂100重量部に、難燃化剤としてリン酸二水素アンモニウム1〜3重量部と芳香族リン酸エステル3〜10重量部とが添加された難燃化ポリエステル樹脂が記載されている。
しかしながら、特許文献5の難燃性樹脂組成物(難燃化樹脂組成物)および特許文献6の難燃性樹脂組成物(難燃化ポリエステル樹脂)は、水酸化カリウム、グリセリン、尿素等の極めて耐水性が低い成分、もしくは、芳香族リン酸エステル等のブリードアウトし易い成分からなる難燃助剤を用いているので、耐水性が低いか、もしくは、透明性および成形性が低い。また、特許文献5および6には、難燃性樹脂組成物の耐水性への言及は見られない。さらに、オルトリン酸アンモニウム等のリン酸アンモニウムを単独で難燃剤として樹脂に添加した場合には、得られた難燃性樹脂組成物の溶融加工時に加工装置を著しく腐食させるという問題がある。特許文献6には、芳香族リン酸エステルに金属腐食防止機能があると記載されているが、その金属腐食防止効果の程度は明らかにされていない。本願発明者の検討によれば、芳香族リン酸エステルの金属腐食防止効果は高くない。また、PET樹脂等のポリエステル樹脂に対してオルトリン酸アンモニウム等のリン酸アンモニウムを単独で難燃剤として添加した場合には、ポリエステル樹脂の著しい劣化(固有粘度の低下)が起こり、難燃性樹脂組成物の成形性が低下する。また、特許文献5のように、水酸化カリウム等の塩基性成分を難燃助剤としてリン酸二水素アンモニウムと共に樹脂に添加すると、樹脂の劣化および加工装置の腐食は低減されるが、本来の目的である樹脂組成物に対する難燃性の付与が不十分となり、難燃性樹脂組成物の難燃性が著しく低下するという問題がある。
また、特許文献7には、熱可塑性樹脂100重量部に対し、ノンハロゲン系難燃性化合物を約10〜50重量部と、分散剤とをブレンドしてなる難燃性樹脂組成物において、前記分散剤が、金属石鹸約0.05〜15重量部と高級脂肪酸アミド約0.05〜15重量部との併用系である難燃性樹脂組成物が記載されている。また、特許文献7には、熱可塑性樹脂の例としてPETが記載されており、ノンハロゲン系難燃性化合物の一例としてリン酸アンモニウムが記載されている。また、特許文献8には、合成樹脂100重量部に対して、(A)リン酸塩化合物(a)と、(B)リン酸塩化合物(b)と、(C)二酸化ケイ素又は金属酸化物高級脂肪族カルボン酸と、(D)高級脂肪族カルボン酸金属塩、高級脂肪酸アミド系化合物、一価又は多価アルコールと高級脂肪族カルボン酸とのエステルから選ばれる少なくとも1種とからなる4成分を必須成分とする難燃剤組成物5〜50重量部を含有させてなる難燃性樹脂組成物が記載されている。また、特許文献8には、合成樹脂の例としてPETが記載されており、リン酸塩化合物(a)の一例としてポリリン酸アンモニウムが記載されている。
しかしながら、特許文献7では、ノンハロゲン系難燃性化合物の添加量が熱可塑性樹脂100重量部に対して約10〜50重量部と多いため、熱可塑性樹脂としてPETを使用し、ノンハロゲン系難燃性化合物としてリン酸アンモニウムを使用した場合には、難燃性樹脂組成物の耐水性および透明性が低下するという問題がある。同様に、特許文献8では、難燃剤組成物の添加量が合成樹脂100重量部に対して約5〜50重量部と多いため、熱可塑性樹脂としてPETを使用し、リン酸塩化合物(a)としてポリリン酸アンモニウムを使用した場合には、難燃性樹脂組成物の耐水性および透明性が低下するという問題がある。また、特許文献7および8には難燃性樹脂組成物の耐水性および透明性に関する記載が見当たらず、特許文献7および8では、この問題は認識されていない。
また、特許文献7および8では、(高級)脂肪酸アミドおよび一価又は多価アルコールと高級脂肪族カルボン酸とのエステルは、その一般的な用途である分散剤または凝集防止剤として使用されており、これらとリン酸アンモニウムあるいはポリリン酸アンモニウムとの相乗効果によって難燃性が向上することについて言及されておらず、そのような相乗効果による難燃性の向上を示唆する実施例・比較例も見当たらない。そのため、特許文献7および8では、(高級)脂肪酸アミドおよび一価又は多価アルコールと高級脂肪族カルボン酸とのエステルの添加量の範囲は、分散または凝集防止が十分となるように調整された広い範囲となっており、これらとリン酸アンモニウムあるいはポリリン酸アンモニウムとの相乗効果によって難燃性を向上できるように調整されていない。
また、特許文献7および8では、リン酸アンモニウム、特にオルトリン酸アンモニウムに特有の課題である、加工装置に対する腐食が発生するという課題についても、その課題に対する対策についても記載されていない。これは、特許文献7および8の出願人がリン酸アンモニウムあるいはポリリン酸アンモニウムを用いた実験を実施していないためであると考えられる。特許文献7および8の出願人がそのような実験を実施していないことは、特許文献7および8において、リン酸アンモニウムあるいはポリリン酸アンモニウムが多数の例のうちの1つとして記載されているに過ぎず、実施例で使用されていないことから推認される。
また、特許文献7および8では、エステル結合を有し易加水分解性であるPET樹脂に対して、加水分解促進作用があるリン酸アンモニウム(特にオルトリン酸アンモニウム)を添加した難燃性樹脂組成物に特有の課題である、樹脂の加水分解による劣化によって成形性が低下するという課題についても、その課題に対する対策についても記載されていない。これは、特許文献7および8の出願人がPET樹脂に対してリン酸アンモニウムあるいはポリリン酸アンモニウムを添加した実験を実施していないためであると考えられる。特許文献7および8の出願人がそのような実験を実施していないことは、特許文献7および8において、PET樹脂もリン酸アンモニウムあるいはポリリン酸アンモニウムも多数の例のうちの1つとして記載されているに過ぎず、実施例で使用されていないことから推認される。
(5)窒素化合物系系難燃剤
樹脂を難燃化する難燃剤として、メラミン類、シアヌル酸等の窒素化合物が市販されている。しかしながら、窒素化合物単独では充分な難燃効果が得られない。そのため、例えば、窒素化合物系難燃剤をポリリン酸塩系難燃剤と併用して樹脂に添加することにより難燃性樹脂組成物を得る方法が提案されている。例えば、特許文献9には、熱可塑性樹脂と、ポリリン酸アンモニウム又はメラミン変成ポリリン酸アンモニウムと、メラミン又はメラミン誘導体の1種とを含有する難燃性熱可塑性樹脂組成物が記載されている。
しかしながら、上記方法により得られる難燃性樹脂組成物は、ポリリン酸塩系難燃剤を用いる場合と同様の問題(充分な難燃性を難燃性樹脂組成物に付与した場合には、難燃性樹脂組成物の成形性、耐水性等の著しい低下が発生するという問題)に加えて、難燃性樹脂組成物の溶融加工時に窒素化合物系難燃剤が分解発泡するため、難燃性樹脂組成物の難燃性が低下するという問題がある。
特開昭54−131645号公報 特開2002−363423号公報 特開平6−145531号公報 特開2002−012772号公報 特開2010−159308号公報 特開2011−032376号公報 特開2002−201361号公報 国際公開第2004/000973号 特開平7−097478号公報
Vandersall, H.L., "Intumescent Coating Systems, Their Development and Chemistry", Journal of Fire and Flammability , Vol. 2, pp. 97-140, (April 1971)
以上のように、従来、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、実用上において充分な難燃性、耐水性、透明性、および成形性を併せ持ち、かつ、加工時の加工装置の腐食を低減できる、PET樹脂を主成分とする難燃性樹脂組成物は、見出されていない。
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、実用上において充分な難燃性、耐水性、透明性、および成形性を併せ持ち、かつ、加工時の加工装置の腐食を低減できる、PET樹脂を主成分とする難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シートを提供することにある。
本発明の難燃性樹脂組成物は、上記の課題を解決するために、(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部と、(b)リン酸アンモニウム0.05〜1.6重量部と、(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステル0.01〜0.3重量部とを含むことを特徴としている。
前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルは、疎水性である脂肪族炭化水素鎖を有しているので、耐水性およびPET樹脂との相溶性に優れる。
前記構成において、前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルは、0.01〜0.3重量部というごく少量の添加で、これと前記(b)リン酸アンモニウムとの高い相乗効果による難燃性向上効果を示す。これにより、所望の難燃性を持つ難燃性樹脂組成物を得るために必要な前記(b)リン酸アンモニウムの添加量を大幅に低減できる。したがって、0.05〜1.6重量部という極めて少ない添加量の(b)リン酸アンモニウムと、0.01〜0.3重量部という極めて少ない添加量の(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルを用いて、充分な難燃性を持つ難燃性樹脂組成を得ることができる。これにより、難燃剤((b)リン酸アンモニウム、並びに(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステル)の添加による難燃性樹脂組成物の耐水性および透明性の低下を大幅に低減できる。
また、前記構成によれば、前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの添加により、PET樹脂の劣化(加水分解による固有粘度の低下)による成形性の低下、および加工時の加工装置の腐食も大幅に抑制できる。
また、前記(b)リン酸アンモニウムは、食品加工剤、防炎剤、排水処理剤、肥料原料等として、また、前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルは、界面活性剤または樹脂加工用滑剤として工業的に広く利用されており、いずれも安価かつ入手容易であることから、本発明の難燃性樹脂組成物は、工業的に有用性が高い。
なお、本明細書において「リン酸」とは、オルトリン酸および/または縮合リン酸を意味するものとする。
本発明の難燃性樹脂組成物の製造方法は、本発明の難燃性樹脂組成物を製造する方法であって、前記(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂の一部と、前記(b)リン酸アンモニウム並びに前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルを含む添加剤とを溶融混練して樹脂組成物を得る第1工程と、第1工程で得られた樹脂組成物と、(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂の残部とを溶融混練する第2工程とを含むことを特徴としている。
上記製造方法では、第1工程において難燃性樹脂組成物よりも(b)リン酸アンモニウム並びに(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの含有率が高い樹脂組成物(マスターバッチ)をまず作製し、第2工程において第1工程で得られた樹脂組成物を(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂で希釈して、目的とする難燃性樹脂組成物(特に難燃性樹脂組成物の成形体)を得る。
上記の製造方法により本発明の難燃性樹脂組成物を製造する場合、(b)リン酸アンモニウム並びに(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの添加量が少ないので、難燃性樹脂組成物よりも(b)リン酸アンモニウム並びに(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの含有率が高い樹脂組成物(マスターバッチ)を容易に得ることができる。さらに、上記の製造方法によれば、第1工程において難燃性樹脂組成物よりも(b)リン酸アンモニウム並びに(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの含有率が高い樹脂組成物(マスターバッチ)を得る(こと(マスターバッチ化)により、PET樹脂の劣化(固有粘度の低下)による成形性の低下をさらに低減することができる。また、上記製造方法では、第2工程において、(b)リン酸アンモニウム並びに(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルが分散したマスターバッチを希釈して難燃性樹脂組成物を得るので、(b)リン酸アンモニウム並びに(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルが均一に分散した難燃性樹脂組成物を得るために、第2工程で高い混練能力を持つ装置で混練を行う必要がない。
本発明の難燃性シートは、本発明の難燃性樹脂組成物を成形してなるものである。これにより、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、実用上において充分な難燃性、耐水性、透明性、および成形性を併せ持ち、かつ、加工時の加工装置の腐食を低減できる、PET樹脂を主成分とする難燃性シートを実現できる。
なお、本明細書において、「難燃性シート」という用語は、その厚みが長さおよび幅に対して小さい平らな難燃性の成形品を意味し、難燃性フィルムと呼ばれる厚みの極めて薄い成形品をも包含するものとする。
以上のように、本発明によれば、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、実用上において充分な難燃性、耐水性、透明性、および成形性を併せ持ち、かつ、加工時の加工装置の腐食を低減できる、PET樹脂を主成分とする難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シートを提供できる。
本発明の一実施形態に係る難燃性樹脂組成物の製造方法を説明するための説明図であり、(a)は第1工程を示す図であり、(b)は第2工程を示す図であり、 本発明の他の実施形態に係る難燃性樹脂組成物の製造方法を説明するための説明図である。
以下、本発明について、詳細に説明する。
〔難燃性樹脂組成物〕
本発明の難燃性樹脂組成物は、(a)PET樹脂100重量部と、(b)リン酸アンモニウム0.05〜1.6重量部と、(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステル0.01〜0.3重量部とを含むものである。
前記(a)PET樹脂は、エチレングリコール(EG)とテレフタル酸(TPA)との共重縮合体を基本成分とする熱可塑性樹脂である。前記PET樹脂には、前記基本成分のみからなるホモポリマーPET樹脂のほか、前記基本成分と第3成分とを共重縮合したコポリマーPET樹脂、ホモポリマーPET樹脂とコポリマーPET樹脂とを混合したPET樹脂などがあり、いずれも本発明で好適に使用できる。前記コポリマーPET樹脂としては、第3成分として、1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、イソフタル酸(IPA)、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体重縮合物(EOBPA)などを前記基本成分と共重縮合したものが工業的に製造されており、市場で入手可能である。前記ホモポリマーPET樹脂は、下記構造式で表される構造を有している(下記構造式では、両末端基を省略している)。
Figure 2014024895
(上記式中、nは2以上の整数を表す)
また、前記コポリマーPET樹脂は、例えばイソフタル酸(IPA)を前記基本成分と共重縮合したコポリマーPET樹脂の場合、以下の構造式(2)で表される繰り返し単位を有している。
Figure 2014024895
前記(a)PET樹脂としては、固有粘度が0.5〜1.2dL/g(重量平均分子量が20,000〜100,000)程度であるものが主に市販され利用されている。成形後の難燃性樹脂組成物の形状に応じて、適した固有粘度を有するPET樹脂を使用することが好ましい。コストと成形方法との兼ね合いから、PET樹脂を含む難燃性樹脂組成物を繊維に成形する場合には固有粘度が0.5〜0.7dL/gのPET樹脂を使用することが好ましく、PET樹脂を含む難燃性樹脂組成物をシートまたはフィルムに成形する場合には固有粘度が0.5〜0.8dL/gのPET樹脂を使用することが好ましく、PET樹脂を含む難燃性樹脂組成物をボトルに成形する場合には固有粘度が0.7〜1.2dL/gのPET樹脂を使用することが好ましい。本発明の難燃性樹脂組成物では、用途や成形方法などに応じて、これらPET樹脂を適宜選択して使用することができる。
前記(b)リン酸アンモニウムとしては、リン酸二水素アンモニウム(NH42PO4)、リン酸水素二アンモニウム((NH42HPO4)等のオルトリン酸アンモニウム;ピロリン酸アンモニウム、メタリン酸アンモニウム((NH4PO3n;nは2以上の整数)、ポリリン酸アンモニウム((NH4n+2n3n+1;nは2以上の整数)等の縮合リン酸アンモニウムなどが工業的に製造され利用されている。前記ピロリン酸アンモニウムとしては、例えば、ピロリン酸二水素二アンモニウム((NH42227)、ピロリン酸四アンモニウム((NH4427)などが工業的に製造され利用されている。例示した何れのリン酸アンモニウムも本発明で使用可能であるが、少量の添加で高い難燃効果を得る観点から、縮合度の小さいオルトリン酸アンモニウムおよび/またはピロリン酸アンモニウムがより好ましく、その中でもリン酸二水素アンモニウム(NH42PO4)が特に好ましい。
本発明の難燃性樹脂組成物における前記(b)リン酸アンモニウムの含有量は、(a)PET樹脂100重量部に対して、0.05〜1.6重量部の範囲内であり、好ましくは0.2〜0.8重量部の範囲内である。前記(b)リン酸アンモニウムの含有量が(a)PET樹脂100重量部に対して0.05重量部未満の場合、難燃性樹脂組成物の難燃性が低下する。前記(b)リン酸アンモニウムの含有量が(a)PET樹脂100重量部に対して1.6重量部を超える場合、難燃性樹脂組成物の耐水性および透明性が低下する。
前記脂肪酸アマイドは、分子内に、脂肪酸基(水素原子を含んでいてもよい炭素数4以上の脂肪族アシル基)を有し、かつアミド基を有する化合物である。前記脂肪酸アマイドとしては、例えば、下記一般式
1−CONH2
(上記式中、R1は酸素原子を含んでいてもよい炭素数3以上の脂肪族炭化水素基を表す)
で表される脂肪酸モノアマイド化合物、下記一般式
1−CONH−R2
(上記式中、R1は酸素原子を含んでいてもよい炭素数3以上の脂肪族炭化水素基を表し、R2はヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基を表す)
で表されるN−置換脂肪酸アマイド化合物、下記一般式
1−CONH−R3−NHCO−R4
(上記式中、R1およびR4はそれぞれ独立して、酸素原子を含んでいてもよい炭素数3以上の脂肪族炭化水素基を表し、R3はヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素2価基を表す)
、または下記一般式
5−NHCO−R6−CONH−R7
(上記式中、R5およびR7はそれぞれ独立して、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3以上の炭化水素基を表し、R6は酸素原子を含んでいてもよい炭素数2以上の脂肪族炭化水素2価基を表す)
で表される脂肪酸ビスアマイド化合物、下記一般式
1−CONHCH2OH
(上記式中、R1は酸素原子を含んでいてもよい炭素数3以上の脂肪族炭化水素基を表す)
で表されるN−メチロール脂肪酸アマイド化合物などが挙げられる。
前記脂肪酸モノアマイド化合物としては、例えば、ラウリン酸アマイド(融点87℃)、パルミチン酸アマイド(融点100℃)、ステアリン酸アマイド(融点101℃)、オレイン酸アマイド(融点75℃)、ベヘン酸アマイド(融点110℃)、オレイン酸アマイド(融点75℃)、エルカ酸アマイド(融点81℃)等が工業用に製造され市販されている。前記N−置換脂肪酸アマイド化合物としては、例えば、N−オレイルパルミチン酸アマイド(融点68℃)、N−ステアリルステアリン酸アマイド(融点95℃)、N−ステアリルオレイン酸アマイド(融点67℃)、N−オレイルステアリン酸アマイド(融点74℃)、N−ステアリルエルカ酸アマイド(融点69℃)等が工業用に製造され市販されている。前記脂肪酸ビスアマイド化合物としては、例えば、メチレンビスステアリン酸アマイド(融点142℃)、エチレンビスカプリン酸アマイド(融点161℃)、エチレンビスラウリン酸アマイド(融点157℃)、エチレンビスステアリン酸アマイド(融点145℃)、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド(融点145℃)、エチレンビスベヘン酸アマイド(融点142℃)、ヘキサメチレンビスステアリン酸アマイド(融点140℃)、ヘキサメチレンビスベヘン酸アマイド(融点142℃)、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド(融点135℃)、N,N’−ジステアリルアジピン酸アマイド(融点141℃)、エチレンビスオレイン酸アマイド(融点119℃)、ヘキサメチレンビスオレイン酸アマイド(融点110℃)、N,N’−ジオレイルアジピン酸アマイド(融点118℃)等が工業用に製造され市販されている。前記N−メチロール脂肪酸アマイド化合物としては、例えば、メチロールステアリン酸アマイド(融点110℃)等が工業用に製造され市販されている。例示した何れの脂肪酸アマイドも本発明で好適に使用できるが、耐熱性の観点から、比較的高融点である脂肪酸ビスアマイド化合物が好ましく、脂肪酸ビスアマイド化合物の中でも比較的高融点である融点140〜161℃の脂肪酸ビスアマイド化合物がより好ましい。
前記グリセリン脂肪酸エステルは、グリセリンと脂肪酸(酸残基中に水素原子を含んでいてもよい炭素数4以上の脂肪族カルボン酸)とのエステル化合物である。前記グリセリン脂肪酸エステルとしては、例えば、下記一般式
CH2OCOR8

CHOH

CH2OH
(上記式中、R8は酸素原子を含んでいてもよい炭素数3以上の脂肪族炭化水素基を表す)
で表されるモノグリセリド化合物、下記一般式
CH2OCOR8

CHOCOR9

CH2OH
(上記式中、R8およびR9はそれぞれ独立して、酸素原子を含んでいてもよい炭素数3以上の脂肪族炭化水素基を表す)
で表されるジグリセリド化合物、下記一般式
CH2OCOR8

CHOCOR9

CH2OCOR10
(上記式中、R8、R9、およびR10はそれぞれ独立して、酸素原子を含んでいてもよい炭素数3以上の脂肪族炭化水素基を表す)
で表されるトリグリセリド化合物などが挙げられる。
前記モノグリセリド化合物としては、例えば、カプリル酸モノグリセリド(融点41℃)、ラウリン酸モノグリセリド(融点63℃)、パルミチン酸モノグリセリド(融点65〜68℃)、ステアリン酸モノグリセリド(融点78〜81℃)、12−ヒドロキシステアリン酸モノグリセリド(融点70〜78℃)、オレイン酸モノグリセリド(融点35〜37℃)、ベヘン酸モノグリセリド(融点75〜85℃)等が工業用に製造、市販されている。前記ジグリセリド化合物としては、例えば、カプリル酸ジグリセリド、パルミチン酸ジグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、オレイン酸ジグリセリド、ベヘン酸ジグリセリド等が工業用に製造、市販されている。前記トリグリセリド化合物としては、例えば、カプリル酸トリグリセリド、2−エチルヘキサン酸トリグリセリド等のトリグリセリド化合物等が工業用に製造、市販されている。いずれのグリセリン脂肪酸エステルも本発明で使用できるが、エステル化されていない水酸基2個を分子内に有するモノグリセリド化合物が難燃相乗効果の観点からより好ましく、さらにモノグリセリド化合物の中でも融点が60〜90℃の範囲内にある比較的高融点のモノグリセリド化合物、例えば、ラウリン酸モノグリセリド、パルミチン酸モノグリセリド、ステアリン酸モノグリセリド、12−ヒドロキシステアリン酸モノグリセリド、ベヘン酸モノグリセリド等が特に好ましい。
本発明の難燃性樹脂組成物における前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの含有量は、(a)PET樹脂100重量部に対して、0.01〜0.3重量部の範囲内であり、好ましくは0.04〜0.15重量部の範囲内である。前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの含有量が(a)PET樹脂100重量部に対して0.01重量部未満の場合、PET樹脂の劣化による成形性の低下および加工時の加工装置の腐食を充分に抑制できなくなり、また、難燃性樹脂組成物の難燃性が低下する。前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの含有量が(a)PET樹脂100重量部に対して0.3重量部を超える場合、難燃性樹脂組成物の難燃性が低下するだけでなく、難燃性樹脂組成物が成形加工時にブリードアウトを起こし易くなる。
本発明の難燃性樹脂組成物における、(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルに対する(b)リン酸アンモニウムの重量比((b)/(c))は、1〜20の範囲内であることが好ましい。これにより、難燃性樹脂組成物の難燃性をさらに向上させることができる。
本発明の難燃性樹脂組成物には、本発明の目的を妨げない範囲で、前記(b)(c)以外の難燃剤、金属石鹸、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重金属不活性化剤、防曇剤、造核剤、滑剤、離型剤、着色剤、帯電防止剤、充填剤、補強剤などの公知添加剤を併用することができる。
本発明の難燃性樹脂組成物は、繊維、シート、フィルム、ボトル等の形状に成形された成形品の状態であってもよく、上記成形品へ成形される前の成形原料、例えばペレット形状の成形原料であってもよい。
本発明の難燃性シートは、本発明の難燃性樹脂組成物を成形してなるものである。
〔難燃性樹脂組成物の製造方法〕
本発明の難燃性樹脂組成物の製造方法は、本発明の難燃性樹脂組成物を製造する方法であって、前記(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂の一部と、前記(b)リン酸アンモニウム並びに前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルを含む添加剤とを溶融混練して樹脂組成物を得る第1工程と、第1工程で得られた樹脂組成物と、(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂の残部とを溶融混練する第2工程とを含んでいる。
本発明の難燃性樹脂組成物の製造方法の実施の一形態について、図1に基づいて以下に説明する。本実施形態の製造方法では、図1(a)に示す押出機10および図1(b)に示す押出機20を用いる。
押出機10は、図1(a)に示すように、円筒形状のバレル11を備えており、バレル11の後端部には、主原料をバレル11内に投入するための主原料投入口14が設けられており、バレル11の中間部には、副原料をバレル11内に投入するための副原料投入口15が設けられている。主原料投入口14の上側には、主原料を主原料投入口14へ導くための主原料用ホッパー17が取り付けられ、副原料投入口15の上側には、副原料を主副原料投入口15へ導くための副原料用ホッパー18が取り付けられている。
バレル11の先端部には、樹脂組成物をストランド状やシート状等の所定形状に成形するためのダイ16が設けられている。バレル11は、図示しないが、バレル11内に投入された原料(主原料および副原料)を加熱して溶融させるためのヒータを内蔵している。
バレル11内には、単軸スクリューや同方向回転二軸スクリュー、異方向回転二軸スクリュー等のスクリュー12が挿入されている。スクリュー12は、モータ13に接続されており、モータ13によって所定の回転数で回転される。スクリュー12は、回転することによって、バレル11内に投入され溶融された原料を混練して樹脂組成物を生成させると共に、樹脂組成物をダイ16よりバレル11外部へ押し出す。
押出機20は、図1(b)に示すように、副原料用ホッパー18を備えていないこと以外は押出機10と同様の構成を備えている。なお、押出機20は、副原料投入口15を備えていなくてもよい。
本実施形態の製造方法では、まず、第1工程において、押出機10の主原料用ホッパー17を用いて押出機10の主原料投入口14よりPET樹脂を、押出機10の副原料用ホッパー18を用いて押出機10の副原料投入口15より前記(b)リン酸アンモニウム並びに前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルを含む添加剤を、それぞれ押出機10のバレル11内に供給する。そして、押出機10を動作させて、図示しないヒータにて押出機10のバレル11内を所定の溶融温度(PET樹脂を溶融可能な温度)に加熱し、押出速度(樹脂組成物がバレル11外部へ押し出される速度)が所定の速度となるように押出機10のスクリュー12を所定の回転数で回転させる。これにより、PET樹脂と添加剤とが押出機10のバレル11内で溶融混練されて樹脂組成物となり、押出機10のダイ16より押出機10のバレル11外部へストランド状等の所定形状に押し出される。得られたストランド状等の所定形状の樹脂組成物を水冷等の冷却により固化させた後に、ペレタイザーにより所定間隔で切断し、ペレット状の樹脂組成物(マスターバッチ)を得る。
次に、第2工程では、PET樹脂と、第1工程で得たペレット状のマスターバッチとを所定の割合で混合した原料を、押出機20の主原料用ホッパー17を用いて押出機20の主原料投入口14よりバレル11内に供給する。そして、押出機20を動作させて、図示しないヒータにて押出機20のバレル11内を所定の溶融温度に加熱し、押出速度が所定の速度となるように押出機20のスクリュー12を所定の回転数で回転させる。これにより、PET樹脂とマスターバッチとが押出機20のバレル11内で溶融混練されて難燃性樹脂組成物となり、押出機20のダイ16より押出機20のバレル11外部へストランド状やシート状等の所定形状に押し出される。これにより、所定形状に成形された難燃性樹脂組成物(成形品)が得られる。その後、必要に応じて、得られたストランド状等の所定形状に成形された難燃性樹脂組成物を水冷等の冷却により固化させた後に、ペレタイザーにより所定間隔で切断し、ペレット状の難燃性樹脂組成物を得る。
上記マスターバッチ中における添加剤の濃度は、最終的に得られる難燃性樹脂組成物中における添加剤の濃度の5倍〜30倍の範囲内であることが好ましい。
上記実施形態の製造方法における、溶融温度、押出速度、スクリュー12の回転数などの成形条件は、特に限定されるものではない。
なお、上記の説明では、第2工程において難燃性樹脂組成物を押出成形する場合について説明したが、第2工程における成形は、押出成形以外の各種の熱溶融成形を用いて行ってもよい。
また、本発明の難燃性樹脂組成物を製造する方法として、上記の図1に示す製造方法に代えて、図2に示すように、前記の押出機10を使用し、PET樹脂と添加剤とを溶融混練して、難燃性樹脂組成物を作製する製造方法を用いることも可能である。この製造方法では、具体的には、主原料投入口14より主原料用ホッパー17を用いてPET樹脂を、副原料投入口15より副原料用ホッパー18を用いて添加剤を、それぞれバレル11内に供給する。そして、押出機10のスクリュー12を所定の回転数で回転させて、PET樹脂と添加剤とをバレル11内で溶融混練して難燃性樹脂組成物とし、ダイ16よりバレル11外部へ難燃性樹脂組成物を押し出す。
以下、実施例および比較例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
〔難燃性樹脂組成物の成形方法(成形方式および押出速度)〕
以下の実施例および比較例では、以下の(1)〜(4)の4種類の成形方法(成形方式および押出速度)の何れかにより難燃性樹脂組成物を成形した。
(1)1回混練方式ペレット成形(押出速度10kg/hr)
比較例1〜10、比較例と比較する目的の実施例1〜4、および実施例11では、以下の方法で難燃性樹脂組成物を作製した。
図2に示す押出機10として同方向回転二軸押出機(コペリオン社(Coperion, GmbH)製、型番「ZSK−40」、スクリュー直径40mm、スクリューの有効長(L)とスクリューの直径(D)との比L/D=25)を使用し、ペレット状のPET樹脂と粉体状の添加剤((b)リン酸アンモニウム、(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステル、(d)金属石鹸、他の添加剤)とを溶融混練して、難燃性樹脂組成物を作製した。具体的には、押出機10のバレル11後端部に設けた主原料投入口14より主原料用ホッパー17を用いてPET樹脂を、バレル11中間部に設けた副原料投入口15より副原料用ホッパー18を用いて添加剤(複数種類の場合は各添加剤の混合物)を、それぞれバレル11内に供給した。そして、溶融樹脂(溶融状態の難燃性樹脂組成物)温度270℃、スクリュー12の回転数70rpm、押出速度10kg/hrの条件で押出機10を動作させて、PET樹脂と添加剤とをバレル11内で溶融混練して難燃性樹脂組成物とし、バレル11先端部に設けたストランド用のダイ16(内径2mm)よりバレル11外部へ難燃性樹脂組成物をストランド状に押し出した。得られたストランド状の難燃性樹脂組成物を水冷固化させた後にペレタイザーにより2mm間隔で切断し、円柱ペレット状(直径2mm×長さ2mm)の難燃性樹脂組成物を得た。
(2)2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度10kg/hr)
まず、第1工程(第1段階混練)では、図1(a)に示す押出機10として前記のコペリオン社製の同方向回転二軸押出機を用い、PET樹脂に対する添加剤の重量比をより大きくする以外は前記した1回混練方式ペレット成形と同じ方法により、添加剤を高濃度で含有する円柱ペレット状(直径2mm×長さ2mm)の難燃性樹脂組成物をマスターバッチとして作製した。
次に、第2工程(第2段階混練)では、図1(b)に示す押出機20として前記のコペリオン社製の同方向回転二軸押出機を用い、PET樹脂と、第1段階混練で作製したマスターバッチとを所定の割合で混合した原料を、押出機20のバレル11後端部の主原料投入口14より主原料用ホッパー17を用いてバレル11内に供給し、副原料投入口15からは原料の供給を行わない以外は、第1段階混練と同じ方法で、目的とする円柱ペレット状(直径2mm×長さ2mm)の難燃性樹脂組成物を得た。
(3)2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度20kg/hr)
第2段階混練の押出速度を20kg/hrとした以外は、前記した(2)2回混練方式ペレット成形と同じ方法で、目的とする円柱ペレット状(直径2mm×長さ2mm)の難燃性樹脂組成物を得た。
(4)2回混練方式シート成形
まず、前記した(2)2回混練方式ペレット成形における第1段階混練と同様にして第1段階混練を行い、添加剤を高濃度で含有する円柱ペレット状(直径2mm×長さ2mm)の樹脂組成物(マスターバッチ)を作製した。
次に、図1(b)に示す押出機20としての同方向回転二軸押出機(株式会社テクノベル製、型番「KZW15−25MG」、スクリュー直径15mm、スクリューの有効長(L)とスクリューの直径(D)との比L/D=25、ただし副原料投入口15を備えていない)を使用し、PET樹脂と、第1段階混練で作製したマスターバッチとをバレル11内で溶融混練して、シート状の難燃性樹脂組成物(難燃性樹脂組成物のシート成形体)を作製した。具体的には、PET樹脂と、第1段階混練で作製したマスターバッチとを所定の割合で混合した原料を、押出機20のバレル11後端部に設けた主原料投入口14より主原料用ホッパー17を用いてバレル11内に供給した。そして、溶融樹脂温度270℃、スクリュー12の回転数60rpm、押出速度2kg/hrの条件で押出機20を動作させて、PET樹脂とマスターバッチとをバレル11内で溶融混練して難燃性樹脂組成物とし、バレル11先端部に設けたダイ16としての幅70mm×厚み0.3mmのシートダイよりバレル11外部へ難燃性樹脂組成物をシート状に押し出した。難燃性樹脂組成物の押し出しを行いながら、押し出されたシート状の難燃性樹脂組成物を回転式冷却ロールで巻き取って、目的とする幅70mm×厚み0.3mmのシート状の難燃性樹脂組成物(シート成形体)を得た。
〔難燃性樹脂組成物の評価方法〕
以下の実施例および比較例では、以下の(1)〜(5)の評価方法により難燃性樹脂組成物の難燃性、耐水性、腐食性、固有粘度、および透明性を評価した。
(1)難燃性樹脂組成物の難燃性の評価方法
まず、以下に記載する(A)熱プレス成形および(B)押出成形の何れかの方法により、実施例または比較例で得られた難燃性樹脂組成物から厚み0.3mmのシートを作製し、このシートを試験体とした。
(A)熱プレス成形
実施例または比較例で得られた難燃性樹脂組成物がペレット状である場合には、まず、ペレット状の難燃性樹脂組成物を熱プレス機(アズワン株式会社製、小型熱プレス機、型番「AH−1TC」)で厚み0.3mmのシートに熱プレス成形した。熱プレス成形の成形条件は、温度を265℃、予熱時間を1分間、加圧時間を1分間とした。次いで、熱プレス成形により得られたシートから規定サイズ(幅13mm×長さ125mm)のシートを切り出し、切り出したシートを試験体とした。
(B)押出成形
実施例または比較例において2回混練方式シート成形(押出成形)を行うことによりシート状の難燃性樹脂組成物(押出シート)を得た場合には、シート状の難燃性樹脂組成物から規定サイズ(幅13mm×長さ125mm)のシートを切り出し、このシートを試験体とした。
次に、アンダーライターズ・ラボラトリーズ・インク(Underwriters Laboratories Inc.)が作成したUL 94垂直燃焼試験の規格にしたがって、難燃性樹脂組成物の試験体の難燃性を評価した。そして、難燃性樹脂組成物を難燃性が高い順から、V−0、V−1、V−2と等級付けし、V−2より難燃性の低い難燃性樹脂組成物を「可燃」と評価した。
(2)難燃性樹脂組成物の耐水性の評価方法
実施例または比較例で得られた円柱ペレット状(直径2mm×長さ2mm)の難燃性樹脂組成物5gを80℃の蒸留水50mL中で8時間煮沸した後に濾過して溶出液を作製した。次いで、溶出液から水分を蒸発させて溶出物を残渣として得た後、溶出物の重量を電子天秤で測定した。そして、難燃性樹脂組成物の重量に対する溶出物の重量の割合(熱水による溶出量(重量%))を、耐水性評価の尺度とした。すなわち、難燃性樹脂組成物の重量に対する溶出物の重量の割合が小さいことは、難燃性樹脂組成物の耐水性が高いことを示している。
(3)難燃性樹脂組成物の腐食性の評価方法
蛍光X線分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、型番「SEA1200VX」)を使用して、実施例または比較例で得られた難燃性樹脂組成物に含まれるCrの量(重量%)をバルク検量線法により測定し、腐食性評価の尺度とした。すなわち、難燃性樹脂組成物に含まれるCrの量が少ないことは、押出機に対する難燃性樹脂組成物の腐食性が低いことを示している。
腐食性評価の対象とした実施例および比較例では、何れの混練工程においても、押出機(10または20)として前記のコペリオン社製の同方向回転二軸押出機を使用し、溶出Cr(難燃性樹脂組成物によって腐食されて難燃性樹脂組成物中に溶出したCr)の主発生源である押出機(10または20)のスクリュー12には、材質がCPM 10V鋼(C2.45重量%、Mn0.50重量%、Si0.90重量%、Cr5.25重量%、V9.75重量%、Mo1.30重量%)であるスクリューを使用した。
なお、2回混練方式の実施例の場合、難燃性樹脂組成物中へのCrの溶出は、添加剤そのもの(粉体)を使用する1回目の混練時に集中して発生した。また、2回混練方式の実施例において、添加剤を使用せずPET樹脂のみを原料として使用した場合には、難燃性樹脂組成物中へのCrの溶出(難燃性樹脂組成物のCr含有量の増加)は認められなかった。
(4)難燃性樹脂組成物を構成するPET樹脂の固有粘度の評価方法
JIS K 7367(ISO 1628)「プラスチック−毛細管粘度計を用いたポリマー希釈溶液の粘度の求め方」にしたがって、実施例または比較例で得られた難燃性樹脂組成物を構成するPET樹脂の固有粘度を測定した。溶媒としては、フェノール50重量部と1,1,2,2−トリクロロエタン50重量部とを混合したものを使用した。
一般に、PET樹脂の固有粘度は、PET樹脂の分子量と密接な相関があるとされている。PET樹脂は、固有粘度が大きいほど、分子量および溶融粘度が大きく、一般に機械的強度に優れる。そのため、PET樹脂の固有粘度は、PET樹脂の成形性および機械的強度を示す尺度として、当該業界で標準的に使用されている。また、本願の実施例および比較例では、PET樹脂の固有粘度を尺度として、添加剤によるPET樹脂の分解の程度を評価した。すなわち、難燃性樹脂組成物を構成するPET樹脂の固有粘度が高いことは、添加剤によるPET樹脂の加水分解の程度が低いことを示しており、また、難燃性樹脂組成物の機械的強度が高いことを示唆している。また、難燃性樹脂組成物を構成するPET樹脂の固有粘度が0.50〜0.70dL/gの範囲内である場合には、難燃性樹脂組成物を繊維、シート、またはフィルムに成形する際の成形性が良好であり、難燃性樹脂組成物を構成するPET樹脂の固有粘度が0.45dL/g以上0.50dL/g未満である場合には、難燃性樹脂組成物を繊維、シート、またはフィルムに成形する際の成形性が比較的良好であり、難燃性樹脂組成物を構成するPET樹脂の固有粘度が0.45dL/g未満である場合には、難燃性樹脂組成物を繊維、シート、またはフィルムに成形する際の成形性が不良である。
(5)難燃性樹脂組成物の透明性の評価方法
前記した難燃性の評価方法における試験体の作製方法と同じ方法により作製した厚み0.3mmのシートを試験体として用いた。そして、分光測色計(コニカミノルタセンシング株式会社製、型番「CM−3500d」)を使用して試験体の平均光反射率(可視光領域:波長400〜700nm)を測定し、透明性評価の尺度とした。すなわち、難燃性樹脂組成物の平均光反射率が低いことは、難燃性樹脂組成物の透明性が高いことを示している。
(6)難燃性樹脂組成物の耐ブリードアウト性の評価方法
実施例または比較例で得られた円柱ペレット状(直径2mm×長さ2mm)の難燃性樹脂組成物5gを180℃の熱風循環式加熱炉中で3時間加熱した。
室温まで冷却したペレット(円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物)を、トルエン(エチレンビスステアリン酸アマイドの良溶媒)で洗浄し、次いでエタノール(トルエンおよび水の共溶媒)で洗浄し、さらに蒸留水(リン酸アンモニウムの良溶媒)で洗浄した。そして、洗浄前後のペレットの重量減少(熱による溶出量)の割合(洗浄前のペレットの重量に対する重量百分率)を、耐ブリードアウト性として評価した。
〔実施例1〕
(a)PET樹脂としてのホモポリマーPET樹脂(日本ユニペット株式会社製、商品名「ユニペット(登録商標)RT−553C」、固有粘度0.84dL/g)100重量部と、(b)リン酸アンモニウムとしてのリン酸二水素アンモニウム(ミテジマ化学株式会社製、工業用、湿式製造品)0.50重量部と、脂肪酸アマイドとしてのエチレンビスステアリン酸アマイド(花王株式会社製、商品名「カオーワックスEB−FF」、融点145℃)0.025重量部とを用いて、前述した1回混練方式ペレット成形(押出速度10kg/hr)により、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物(押出成形体)を作製した。
〔実施例2〕
エチレンビスステアリン酸アマイド0.025重量部に代えてグリセリン脂肪酸エステルとしてのステアリン酸モノグリセリド(グリセリンモノステアレート)(花王株式会社製、商品名「レオドール(登録商標)MS−50」)0.025重量部を用いること以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例3〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を1.00重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.050重量部に、それぞれ変更すること以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例4〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を1.00重量部に、ステアリン酸モノグリセリドの使用量を0.050重量部に、それぞれ変更すること以外は実施例2と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例5〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を1.50重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.075重量部に、それぞれ変更すると共に、1回混練方式ペレット成形に代えて前述した2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度10kg/hr)を用いること以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
マスターバッチ中における添加剤の含有量は、PET樹脂100重量部に対し、主添加剤であるリン酸アンモニウムの含有量が10重量部となるように調整した。本実施例では、マスターバッチ中における添加剤((b)リン酸アンモニウムおよび(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステル)の濃度は、9.5重量%であり、最終的に得られる難燃性樹脂組成物中における添加剤の濃度(1.6重量%)の6.1倍である。以下、最終的に得られる難燃性樹脂組成物中における添加剤の濃度に対する、マスターバッチ中における添加剤の濃度の割合(重量基準)をマスターバッチ希釈倍率と称する。
〔実施例6〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を1.50重量部に、ステアリン酸モノグリセリドの使用量を0.075重量部に、それぞれ変更すると共に、1回混練方式ペレット成形に代えて前述した2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度10kg/hr)を用いること以外は実施例2と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
マスターバッチ中における添加剤の含有量は、実施例5と同様に、PET樹脂100重量部に対し、主添加剤であるリン酸アンモニウムの含有量が10重量部となるように調整した。
〔実施例7〕
2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度10kg/hr)に代えて前述した2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度20kg/hr)を用いること以外は実施例5と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例8〕
2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度10kg/hr)に代えて前述した2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度20kg/hr)を用いること以外は実施例6と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例9〕
2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度10kg/hr)に代えて前述した2回混練方式シート成形(第2段階混練の押出速度2kg/hr)を用いること以外は実施例5と同様にして、難燃性シートとしてのシート状の難燃性樹脂組成物(押出成形体)を作製した。
〔実施例10〕
(a)PET樹脂として、ホモポリマーPET樹脂に代えて、ホモポリマーPET樹脂(日本ユニペット株式会社製、商品名「ユニペット(登録商標)RT−553C」、固有粘度0.84dL/g)15重量部と、コポリマーPET樹脂(株式会社クラレ製「クラペット(登録商標)KS710B」、テレフタル酸−エチレングリコ−ル−ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体(1〜4)重縮合物、固有粘度1.12dL/g)85重量部との混合物を用いること以外は実施例9と同様にして、難燃性シートとしてのシート状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例11〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を1.50重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.075重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例12〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.20重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.040重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例13〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.30重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.060重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例14〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.10重量部に、ステアリン酸モノグリセリドの使用量を0.020重量部に、それぞれ変更する以外は実施例2と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例15〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.20重量部に、ステアリン酸モノグリセリドの使用量を0.040重量部に、それぞれ変更する以外は実施例2と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例16〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.30重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.300重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例17〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.30重量部に、ステアリン酸モノグリセリドの使用量を0.300重量部に、それぞれ変更する以外は実施例2と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例18〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を1.20重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.150重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例19〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.75重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.200重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例20〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.05重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.010重量部に、それぞれ変更し、エチレンビスステアリン酸アマイドとともにステアリン酸モノグリセリド0.010重量部を使用する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例21〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.10重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.020重量部に、ステアリン酸モノグリセリドの使用量を0.020重量部に、それぞれ変更する以外は実施例19と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例22〕
1回混練方式ペレット成形に代えて前述した2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度10kg/hr)を用いること以外は実施例13と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。マスターバッチ中における添加剤((b)リン酸アンモニウムおよび(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステル)の濃度は、7.2重量%となるように調整した。本実施例では、マスターバッチ中における添加剤の濃度は、最終的に得られる難燃性樹脂組成物中における添加剤の濃度(0.36重量%)の20倍である。
〔実施例23〕
マスターバッチ中における添加剤((b)リン酸アンモニウムおよび(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステル)の濃度を2.4重量%となるように調整する以外は実施例22と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。本実施例では、マスターバッチ中における添加剤の濃度は、最終的に得られる難燃性樹脂組成物中における添加剤の濃度(0.36重量%)の6.7倍である。
〔実施例24〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.10重量部に変更し、脂肪酸アマイドとしてエチレンビスステアリン酸アマイド0.025重量部に代えてエチレンビスカプリン酸アマイド(日本化成株式会社製、商品名「スリパックス(登録商標)C」、融点161℃)0.020重量部を使用する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例25〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.20重量部に、エチレンビスカプリン酸アマイドの使用量を0.040重量部に、それぞれ変更する以外は実施例24と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例26〕
グリセリン脂肪酸エステルとしてステアリン酸モノグリセリド0.040重量部に代えてベヘン酸モノグリセリド(グリセリンモノベヘネート)(理研ビタミン株式会社製、商品名「リケマールB−100」)0.040重量部を使用する以外は実施例15と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例27〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.30重量部に、ベヘン酸モノグリセリドの使用量を0.060重量部に、それぞれ変更する以外は実施例26と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例28〕
2回混練方式ペレット成形(第2段階混練の押出速度10kg/hr)に代えて前述した2回混練方式シート成形(第2段階混練の押出速度2kg/hr)を用いること以外は実施例22と同様にして、難燃性シートとしてのシート状の難燃性樹脂組成物(押出成形体)を作製した。
〔実施例29〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.10重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.150重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔実施例30〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.75重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.020重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例1〕
エチレンビスステアリン酸アマイドを使用しないこと以外は実施例11と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例2〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を2.00重量部に変更すること以外は比較例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例3〕
エチレンビスステアリン酸アマイド0.075重量部に代えて芳香族縮合リン酸エステルである1,3−フェニレンビス(ジ−2,6−キシレニルホスフェート)(大八化学工業株式会社製、「PX−200」)0.075重量部を用いること以外は実施例11と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例4〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を2.00重量部に、1,3−フェニレンビス(ジ−2,6−キシレニルホスフェート)の使用量を0.100重量部に、それぞれ変更すること以外は比較例3と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例5〕
リン酸二水素アンモニウム0.5重量部およびエチレンビスステアリン酸アマイド0.025重量部に代えてポリリン酸アンモニウム(II型)(ブデンハイム・イベリカ社(Budenheim Iberica, S.L.S.C.)製「FR CROSS 484」)5.000重量部を用いること以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例6〕
ポリリン酸アンモニウム(II型)の使用量を7.500重量部に変更すること以外は比較例5と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例7〕
リン酸二水素アンモニウム0.5重量部およびエチレンビスステアリン酸アマイド0.025重量部に代えてメラミン被覆ポリリン酸アンモニウム(II型)(ブデンハイム・イベリカ社製「TERRAJU(登録商標)C−30」)5.000重量部を用いること以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例8〕
メラミン被覆ポリリン酸アンモニウム(II型)の使用量を7.500重量部に変更すること以外は比較例7と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例9〕
リン酸二水素アンモニウム0.5重量部およびエチレンビスステアリン酸アマイド0.025重量部に代えてポリリン酸メラミン(ブデンハイム・イベリカ社製「BUDIT 3141」)5.000重量部を用いること以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例10〕
リン酸二水素アンモニウム0.5重量部およびエチレンビスステアリン酸アマイド0.025重量部に代えてポリリン酸アンモニウムとシアヌル酸メラミンとの混合物(ブデンハイム・イベリカ社製「BUDIT 3167」)5.000重量部を用いること以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例11〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.40重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.400重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例12〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.40重量部に、ステアリン酸モノグリセリドの使用量を0.400重量部に、それぞれ変更する以外は実施例2と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例13〕
エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を2.500重量部に変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例14〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を1.00重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を5.000重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例15〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を2.00重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.150重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例16〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.75重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.400重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例17〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.03重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.150重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
〔比較例18〕
リン酸二水素アンモニウムの使用量を0.75重量部に、エチレンビスステアリン酸アマイドの使用量を0.005重量部に、それぞれ変更する以外は実施例1と同様にして、円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を作製した。
実施例1〜30および比較例1〜18の難燃性樹脂組成物の組成、成形条件等を表1および表2にまとめて示す。
また、実施例1〜30および比較例1〜18で得られた難燃性樹脂組成物の難燃性、耐水性、腐食性、固有粘度、および透明性を前述した評価方法により評価した。評価結果を表3に示す。なお、表3における「−」は、評価を実施しなかったことを示している。
Figure 2014024895
Figure 2014024895
Figure 2014024895
実施例1〜4と比較例1〜10との比較により、(b)リン酸アンモニウムと(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルとを難燃剤として併用する実施例1〜4の難燃性樹脂組成物は、(b)リン酸アンモニウムまたはそのメラミン被覆物のみを難燃剤として用いる従来の難燃性樹脂組成物、(b)リン酸アンモニウムと(c)成分以外の難燃剤(リン酸エステル系難燃剤、シアヌル酸メラミン)とを併用する従来の難燃性樹脂組成物、および(b)リン酸アンモニウム以外の難燃剤(ポリリン酸メラミン)を単独で用いる従来の難燃性樹脂組成物と比較して、V−0の難燃性を有する難燃性樹脂組成物を得るために必要な難燃剤の添加量を低減できることが分かった。
また、難燃剤の添加量がV−0の難燃性を達成するために必要な最低量付近であると思われる実施例3・4と比較例2との比較により、オルトリン酸アンモニウムと(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルとを難燃剤として併用する難燃性樹脂組成物は、オルトリン酸アンモニウムのみを難燃剤として用いる従来の難燃性樹脂組成物と比較して、難燃性樹脂組成物の耐水性および透明性を向上でき、難燃性樹脂組成物の成形性の低下を招くPET樹脂の固有粘度の低下を抑制でき、かつ加工装置(押出機)の腐食を抑制できることが分かった。
また、難燃剤の添加量がV−0の難燃性を達成するために必要な最低量付近であると思われる実施例3・4と比較例4との比較により、オルトリン酸アンモニウムと(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルとを難燃剤として併用する難燃性樹脂組成物は、オルトリン酸アンモニウムと(c)成分以外の難燃剤(リン酸エステル系難燃剤)とを併用する従来の難燃性樹脂組成物と比較して、難燃性樹脂組成物の耐水性および透明性を向上でき、かつ加工装置(押出機)の腐食を抑制できることが分かった。
また、難燃剤の添加量がV−0の難燃性を達成するために必要な最低量付近であると思われる実施例3・4と比較例6・8との比較により、オルトリン酸アンモニウムと、(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルとを難燃剤として併用する難燃性樹脂組成物は、ポリリン酸アンモニウムまたはそのメラミン被覆物のみを難燃剤として用いる従来の難燃性樹脂組成物と比較して、難燃性樹脂組成物の耐水性および透明性を向上できることが分かった。
また、実施例11と実施例5との比較、および実施例13と実施例22,23との比較により、2回混練方式を用いた場合に、1回混練方式を用いた場合と比較して難燃性樹脂組成物の成形性の低下を招くPET樹脂の固有粘度の低下を抑制できることが分かった。
また、実施例22と実施例23との比較により、マスターバッチ中における添加剤の濃度が最終的に得られる難燃性樹脂組成物中における添加剤の濃度の20倍である場合の方が、マスターバッチ中における添加剤の濃度が最終的に得られる難燃性樹脂組成物中における添加剤の濃度の6.7倍である場合と比較して、難燃性樹脂組成物の成形性の低下を招くPET樹脂の固有粘度の低下を抑制できることが分かった。
また、(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルに対する(b)リン酸アンモニウムの重量比(以下、「(b)/(c)比」と略記する)が20である実施例1〜4と、(b)/(c)比が5である実施例12〜15と、(b):(c)の比が1である実施例16・18および比較例11・12と、(b)/(c)比が2.5である実施例20・21と、(b)/(c)比が0.2である比較例13・14との比較により、(b)/(c)比が2.5辺りである場合に、V−0の難燃性を有する難燃性樹脂組成物を得るために必要な難燃剤の添加量をさらに低減できることが分かった。したがって、(b)/(c)比が2.5辺りが最適であると考えられる。
また、実施例16と実施例24・25との比較から、(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルとしてエチレンビスステアリン酸アマイドに代えてエチレンビスカプリン酸アマイドを用いた場合でも、エチレンビスステアリン酸アマイドを用いた場合と同等の効果が得られることが分かった。
また、実施例18と実施例26・27との比較から、(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルとしてグリセリンモノステアレートに代えてグリセリンモノベヘネートを用いた場合、グリセリンモノステアレートを用いた場合よりやや劣る程度の十分な効果が得られることが分かった。
また、実施例1〜30より、少なくとも、PET樹脂100重量部に対する(b)リン酸アンモニウムの添加量が0.05〜1.50重量部の範囲内である場合に、V−2以上の難燃性を有する難燃性樹脂組成物を得ることができることが分かった。
また、実施例29と比較例17との比較から、PET樹脂100重量部に対する(b)リン酸アンモニウムの添加量が0.05重量部以上である場合に、PET樹脂100重量部に対する(b)リン酸アンモニウムの添加量が0.05重量部未満である場合と比較して、難燃性樹脂組成物の難燃性を向上できることが分かった。
また、実施例18と比較例15との比較から、PET樹脂100重量部に対する(b)リン酸アンモニウムの添加量が1.60重量部以下である場合に、PET樹脂100重量部に対する(b)リン酸アンモニウムの添加量が1.60重量部より多い場合と比較して、難燃性樹脂組成物の耐水性および透明性を向上できることが分かった。
また、実施例30と比較例18との比較から、PET樹脂100重量部に対する(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの添加量が0.01重量部以上である場合に、PET樹脂100重量部に対する(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの添加量が0.01重量部未満である場合と比較して、加工装置(押出機)の腐食を抑制でき、かつ難燃性樹脂組成物の成形性の低下を招くPET樹脂の固有粘度の低下を抑制できることが分かった。
また、実施例19と比較例16との比較から、PET樹脂100重量部に対する(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの添加量が0.3重量部以下である場合に、PET樹脂100重量部に対する(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルの添加量が0.3重量部より多い場合と比較して、難燃性樹脂組成物の透明性および耐ブリードアウト性を向上できることが分かった。
なお、本実施例では、PET樹脂の溶融加工温度で溶融する添加剤のみを使用しているので、高価で取扱性が悪い微粉化された添加剤を使う必要がなく、添加剤の(理論上)分子レベルの微分散が期待できる。
〔実施例31〕
株式会社井元製作所製のフィルム二軸延伸装置「IMC−11A9型」を使用して実施例30で得られた厚み0.3mmのシート状の難燃性樹脂組成物(押出成形シート)を75℃で二軸延伸することにより、難燃性シートとしての厚み0.03mmの2軸延伸フィルムを得た。
〔比較例19〕
比較例2で得られた円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を熱プレス機(アズワン株式会社製、小型熱プレス機、型番「AH−1TC」)で厚み0.3mmの熱プレスシートに熱プレス成形した。熱プレス成形の成形条件は、温度を265℃、予熱時間を1分間、加圧時間を1分間とした。次いで、熱プレス成形により得られた熱プレスシートから規定サイズ(幅13mm×長さ125mm)の熱プレスシートを切り出した。
次いで、実施例30で得られた厚み0.3mmのシート状の難燃性樹脂組成物(押出成形シート)に代えて上記の切り出した厚み0.3mmの熱プレスシートを用いる以外は実施例31と同様にして二軸延伸することにより、難燃性シートとしての厚み0.03mmの2軸延伸フィルムを得た。
〔比較例20〕
比較例2で得られた円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物に代えて比較例6で得られた円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を使用する以外は比較例19と同様にして、難燃性シートとしての厚み0.03mmの2軸延伸フィルムを得た。
〔比較例21〕
比較例2で得られた円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物に代えて比較例8で得られた円柱ペレット状の難燃性樹脂組成物を使用する以外は比較例19と同様にして、難燃性シートとしての厚み0.03mmの2軸延伸フィルムを得た。
〔難燃性シート(2軸延伸フィルム)の透明性評価〕
株式会社島津製作所製の分光光度計「UVmini−1240」を使用して、実施例31および比較例19〜21で得られた難燃性シート(2軸延伸フィルム)の可視光領域(波長450nm〜700nm)における平均光透過率を測定した。各難燃性シートの測定結果を各難燃性シートの作製方法とともに表4に示す。
Figure 2014024895
また、実施例31と比較例19〜21との比較により、オルトリン酸アンモニウムと(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルとを難燃剤として併用する難燃性樹脂組成物を成形してなる難燃性シートは、オルトリン酸アンモニウムのみを難燃剤として用いる従来の難燃性樹脂組成物を成形してなる難燃性シート(比較例19)、およびポリリン酸アンモニウムまたはメラミン被覆ポリリン酸アンモニウムを難燃剤として用いる従来の難燃性樹脂組成物を成形してなる難燃性シート(比較例20・21)と比較して、透明性に優れていることが分かった。
本発明は、電気部品材料(例えば電気部品用フィルム)、繊維、車両内装部品、車両用化粧シート、難燃性容器(例えば難燃性ボトル)などとして用いられる難燃性樹脂組成物、および、電気部品用フィルム、車両用化粧シートなどとして用いられる難燃性シートの製造に利用することができる。
10 押出機
11 バレル
12 スクリュー
13 モータ
14 主原料投入口
15 副原料投入口
16 ダイ
17 主原料用ホッパー
18 副原料用ホッパー
20 押出機

Claims (6)

  1. (a)ポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部と、
    (b)リン酸アンモニウム0.05〜1.6重量部と、
    (c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステル0.01〜0.3重量部とを含むことを特徴とする難燃性樹脂組成物。
  2. 請求項1に記載の難燃性樹脂組成物であって、
    前記(b)リン酸アンモニウムが、オルトリン酸アンモニウムおよび/またはピロリン酸アンモニウムであることを特徴とする難燃性樹脂組成物。
  3. 請求項1または2に記載の難燃性樹脂組成物であって、
    前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルが、脂肪酸ビスアマイド化合物を含むことを特徴とする難燃性樹脂組成物。
  4. 請求項1〜3の何れか1項に記載の難燃性樹脂組成物であって、
    前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルが、モノグリセリド化合物を含むことを特徴とする難燃性樹脂組成物。
  5. 請求項1〜4の何れか1項に記載の難燃性樹脂組成物を製造する方法であって、
    前記(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂の一部と、前記(b)リン酸アンモニウム並びに前記(c)脂肪酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステルを含む添加剤とを溶融混練して樹脂組成物を得る第1工程と、
    第1工程で得られた樹脂組成物と、(a)ポリエチレンテレフタレート樹脂の残部とを溶融混練する第2工程とを含むことを特徴とする難燃性樹脂組成物の製造方法。
  6. 請求項1〜4の何れか1項に記載の難燃性樹脂組成物を形成してなることを特徴とする難燃性シート。
JP2012164179A 2012-07-24 2012-07-24 難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シート Pending JP2014024895A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012164179A JP2014024895A (ja) 2012-07-24 2012-07-24 難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シート

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012164179A JP2014024895A (ja) 2012-07-24 2012-07-24 難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シート

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014024895A true JP2014024895A (ja) 2014-02-06

Family

ID=50198849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012164179A Pending JP2014024895A (ja) 2012-07-24 2012-07-24 難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シート

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014024895A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8781278B2 (en) Low smoke halogen free flame retardant thermoplastic elastomer compositions containing zeolites
JP6004493B2 (ja) 難燃性ポリエステルコンパウンド
TWI707903B (zh) 熱塑性聚合物用之防蝕阻燃性調合物
KR20170095303A (ko) 지연된 결정화 거동을 갖는 폴리머 조성물, 결정화 거동에 영향을 주는 첨가제 조성물, 결정화 점 및/또는 결정화 속도를 감소시키는 방법 및 첨가제 조성물의 용도
JP7198273B2 (ja) 難燃性のポリエステル組成物およびそれらの使用
KR20200030530A (ko) 열적 안정화된 조성물
WO2013045965A1 (en) Halogen-free flame retardant polyesters composition
WO2017094900A1 (ja) ポリ乳酸系樹脂組成物、その製造方法および成形体
KR20200030529A (ko) 열적 안정화된 조성물
JP2007231219A (ja) カーボンナノチューブ組成物
EP2857454B1 (en) Polylactic acid resin composition
EP3237351A1 (en) Flame retardant polybutylene succinate compound
JPWO2016133056A1 (ja) 赤外光透過性ポリエステル樹脂組成物
JP2008063512A (ja) ポリ乳酸アイオノマー樹脂及びその製造法、ポリ乳酸アイオノマー樹脂組成物。
JP2014024895A (ja) 難燃性樹脂組成物およびその製造方法、並びに難燃性シート
JP2007009000A (ja) ポリオレフィン系樹脂組成物
JP5950339B2 (ja) ポリ乳酸樹脂組成物
JP5608540B2 (ja) ポリ乳酸樹脂組成物の製造方法
JP6381365B2 (ja) ポリ乳酸樹脂組成物
JP6385204B2 (ja) ポリ乳酸樹脂組成物の射出成形体の製造方法
GB2508601A (en) Flame Retardant Composition
WO2012049896A1 (ja) ポリ乳酸樹脂組成物およびポリ乳酸樹脂成形体
JP2012140531A (ja) ポリアミド樹脂組成物
WO2015079755A1 (ja) ポリ乳酸樹脂組成物
JP2013245262A (ja) 樹脂組成物、その成形体及び樹脂組成物の製造方法