JP2014125528A - 難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】UL94燃焼試験に準拠した厚さ3.0mmでの難燃性が5VAのポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を用いた樹脂成形品の製造方法であって、ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部と、無機充填剤30〜150質量部と、難燃剤成分15〜40質量部とを含む組成物を、以下の(i)の条件で射出成形する工程を含む、少なくとも一部に肉厚1.5mm以上3.0mm未満の薄肉部を有する樹脂成形品の製造方法である。
(i)金型温度≧−9/250×α+150℃
[αは、金型内において組成物が薄肉部の最小肉厚部を通過する時のせん断速度である]
【選択図】なし
Description
(1)UL94燃焼試験に準拠した厚さ3.0mmでの難燃性が5VAである、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を用いた難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法であって、
ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部と、無機充填剤30〜150質量部と、難燃剤成分15〜40質量部とを含む組成物を、以下の(i)の条件で射出成形する工程を含む、少なくとも一部に肉厚1.5mm以上3.0mm未満の薄肉部を有する難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法。
(i)金型温度≧−9/250×α+150℃
[ここで、αは、金型内において前記組成物が前記薄肉部の最小肉厚部を通過する時のせん断速度(単位:sec−1)であり、前記せん断速度の値は、前記最小肉厚部の幅をW、前記最小肉厚部の厚さをT、成形機の射出速度をV、成形機のシリンダー半径をrとして、6Vπr2/WT2を計算して求めたものである(以下、「薄肉部せん断速度」という場合がある)。]
(i)金型温度≧−9/250×α+150℃ (α:薄肉部せん断速度)
以下に先ず、本発明の製造方法に用いる組成物の各成分について説明する。
ポリアルキレンテレフタレート樹脂とは、ジカルボン酸化合物及び/ 又はそのエステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン酸成分と、ジオール化合物及び/ 又はそのエステル形成性誘導体を主成分とするジオール成分との反応により得られる熱可塑性ポリエステル樹脂のうち、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸及び/又はそのエステル形成性誘導体を主成分とし、ジオール成分としてアルキレングリコール及び/又はそのエステル形成性誘導体を主成分とするものである。
無機充填剤は、成形品の強度向上を目的として使用され、各種の繊維状、粉粒状、板状の無機充填材を配合することができる。繊維状充填材としては、ガラス繊維、アスベスト繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウム繊維、更にステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物等の無機質繊維状物質が挙げられる。一方、粉粒状充填材としては、カーボンブラック、黒鉛、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ミルドガラスファイバー、ガラスバルーン、ガラス粉、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、ウォラストナイトのごとき珪酸塩、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、アルミナのごとき金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムのごとき金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムのごとき金属の硫酸塩、その他フェライト、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素、各種金属粉末等が挙げられる。また、板状充填材としては、マイカ、ガラスフレーク、各種金属箔が挙げられる。これらの無機充填材は一種または二種以上併用することができる。また本発明に用いられる無機充填材は、所望される物性によっては公知の表面処理剤を併用することが可能である。例を示せば、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、チタネート系化合物、シラン系化合物等の官能性化合物である。好ましくはエポキシ系化合物またはポリアミド系化合物などアミノ系化合物以外の化合物で処理したものが良い。これらの充填材は予め表面処理を施して用いるか、または材料の調製の際同時に添加してもよい。
本発明に係る組成物において、無機充填材は、ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対し、30〜150質量部、好ましくは、30〜50質量部であり、より好ましくは30〜40質量部含有する。
難燃剤成分としては、難燃剤を単独で使用する場合と、難燃剤と難燃助剤とを併用する場合とがある。
難燃剤は、本発明の難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品に難燃性を付与するために使用される。難燃剤の具体例としては、臭素系難燃剤などのハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、シリコーン系難燃剤が挙げられ、中でも、臭素系難燃剤、リン系難燃剤が好ましい。
難燃助剤の具体例としては、三酸化アンチモンなどのアンチモン化合物、トリアジンなどの窒素含有化合物が挙げられ、使用する難燃剤に応じて選択する。
本発明に係る組成物において、難燃剤成分は、ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対し、15〜40質量部、好ましくは15〜35質量部、特に好ましくは15〜25質量部含有する。
エラストマーは、耐衝撃性向上のために使用され、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ブタジエン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、シリコーン系エラストマーが挙げられ、具体的には、エチレンエチルアクリレート(EEA)、メタクリル酸エステル・ブチレン・スチレン(MBS)、エチレングリシジルメタアクリレート(EGMA)、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)系ポリエステルエラストマー等を使用することができる。
本発明に係る組成物において、エラストマーは、ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対して1〜30質量部含有することが好ましく、1〜20質量部含有することがより好ましい。エラストマーを1〜30質量部含有することで、十分に耐衝撃性向上効果が発揮される。
本発明の難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品において、滴下防止剤としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を添加することが好ましい。
本発明に係る組成物において、滴下防止剤は、ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対して0.1〜2質量部含有することが好ましく、0.1〜1質量部含有することがより好ましい。滴下防止剤を0.1〜2質量部含有することで、十分に滴下防止効果が発揮される。
前記組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて他の成分を含有してもよい。他の成分としては、酸化防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、結晶核剤、離型剤、着色剤、エステル交換反応触媒、エステル交換反応停止剤、ポリアルキレンテレフタレート以外の樹脂等を含有することができる。
本発明の難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法においては、以上の組成物を用い、少なくとも一部に肉厚1.5mm以上3.0mm未満の薄肉部を有する成形品を、以下の(i)の条件で射出成形する。
(i)金型温度≧−9/250×α+150℃(α:薄肉部せん断速度)
(難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の調製)
ポリアルキレンテレフタレート樹脂、エラストマー、ガラス繊維(無機充填剤)、難燃剤、難燃助剤、及び滴下防止剤を、下記表1に示す部数(質量部)をブレンドし、30mmφのスクリューを有する2軸押出機((株)日本製鋼所製)にて260℃で溶融混練し、ペレット状の難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物(組成物1及び組成物2)を得た。
なお、上記各成分の詳細は以下の通りである。
ポリアルキレンテレフタレート樹脂1:ウィンテックポリマー(株)製、ポリブチレンテレフタレート樹脂 ジュラネックス(登録商標)(IV=0.88)
ポリアルキレンテレフタレート樹脂2:帝人化成(株)製、ポリエチレンテレフタレート樹脂(IV=0.7)
エラストマー:日本ユニカー(株)製、エチレンエチルアクリレート NUC−6570
ガラス繊維:日東紡績(株)製、平均繊維系φ13μmチョップドストランド
難燃剤:ICL−IP製、臭素化エポキシ F3100
難燃助剤:日本精鉱(株)製、三酸化アンチモン PATOX−M
滴下防止剤:旭硝子(株)製、ポリテトラフルオロエチレン フルオンCD−076
各実施例・比較例において、上記のようにして得られたペレット(組成物1、組成物2)を用いて難燃性の評価を行った。なお、各難燃性評価において、評価用試験片は、表2に示す成形条件の下、射出成形により成形した。また、射出成形は、いずれも成形機として(株)日本製鋼所製 J180ADを用い、シリンダー温度:260℃、保圧力:80MPa、保圧時間:10sec、冷却時間:15sec、スクリュー回転数:120rpm、スクリュー背圧:5MPaとした。
(b)アンダーライターズ・ラボラトリーズのサブジェクト94(UL94)の方法に準じ、3枚の平板状試験片(厚み1.5mm)を用いて燃焼時の耐バーンスルー性の試験をし、成形品(最薄部)の肉厚を測定の上、穴開きの有無および穴のサイズを評価した。表2において、穴が開かなかった場合または穴が3mm以下の場合を○とし、3mmを超える穴が開いた場合を×として示した。
なお、実施例・比較例においてはいずれも成形品の肉厚は同一であることから、各比較例の成形品において耐バーンスルー性が劣るのは、成形後の収縮により肉厚が薄くなったことが原因ではないことが分かる。つまり、成形条件が耐バーンスルー性の向上に寄与すると考えられる。
Claims (5)
- UL94燃焼試験に準拠した厚さ3.0mmでの難燃性が5VAである、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を用いた難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法であって、
ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部と、無機充填剤30〜150質量部と、難燃剤成分15〜40質量部とを含む組成物を、以下の(i)の条件で射出成形する工程を含む、少なくとも一部に肉厚1.5mm以上3.0mm未満の薄肉部を有する難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法。
(i)金型温度≧−9/250×α+150℃
[ここで、αは、金型内において前記組成物が前記薄肉部の最小肉厚部を通過する時のせん断速度(単位:sec−1)であり、前記せん断速度の値は、前記最小肉厚部の幅をW、前記最小肉厚部の厚さをT、成形機の射出速度をV、成形機のシリンダー半径をrとして、6Vπr2/WT2を計算して求めたものである。] - 前記組成物が更にエラストマー1〜30質量部を含む、請求項1に記載の難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法。
- 前記組成物が更に滴下防止剤0.1〜2質量部を含む、請求項1又は2に記載の難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法。
- 前記無機充填剤の添加量が30〜50質量部である請求項1〜3のいずれか1項に記載の難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法。
- 前記難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品が電気電子部品又はその筐体である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の難燃性ポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法。
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