JP4173653B2 - 難燃性樹脂組成物およびその成形品 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、寸法安定性、耐熱性および難燃性に優れ、かつ、成形加工性、特に成形加工での流動性ならびに射出成形での非金型汚染性および離型性に優れた難燃性樹脂組成物およびその成形品に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、情報媒体としてのディスクを駆動するドライブ装置のシャーシ部材にはアルミダイキャスト等の金属製のシャーシ部材が用いられていた。しかし、装置全体を小型化および軽量化するとともに装置の製造コストを低減化するために、金属に代わって樹脂組成物がシャーシ部材の材料として使用されている。
【0003】
シャーシ部材用樹脂組成物には、成形加工での高い流動性、薄肉成形性、高い成形精度等が必要とされる。また、近年においてはディスクドライブ等の装置自体がますます小型化されており、このように小型化された装置では発生した熱を効率よく放散することが困難であるため、耐熱性、特に耐熱変形性(例えば、熱変形温度が100℃以上)に優れるとともに、安全性確保のために高い難燃レベルを有する樹脂組成物の開発が望まれている。
【0004】
一般に、シャーシ部材の材料には、スチレン−ブダジエン−アクリロニトリル共重合体(以下、ABS樹脂と称することがある)が用いられている。しかし、ABS樹脂は、薄肉成形性、強度および耐熱性に劣る。このため、ABS樹脂に代わる代替樹脂材料の研究が進められている。
【0005】
一方、熱可塑性ポリエステル系樹脂のひとつであるポリブチレンテレフタレート(以下、PBT樹脂と称することがある)は、ABS樹脂と比較して、薄肉成形性、強度、耐熱性等の点で優れた特性を有するものの、PBT樹脂は反り変形の点でABS樹脂よりも劣る。そこで、PBT樹脂とABS樹脂とを混合することにより、反り変形、耐熱性、薄肉成形性、強度などを改善している。
【0006】
しかし、PBT樹脂とABS樹脂とを単純に混合した樹脂組成物は、成形加工性、特に射出成形での非金型汚染性・離型性に劣る。このため、この混合樹脂組成物を用いる場合には、金型の清掃が頻繁に必要であったり成形サイクルが長くなり、成形品の生産性が低下する。
【0007】
特公昭55−18453号公報には、離型性が改善された樹脂組成物として、ポリブチレンテレフタレート樹脂に炭素数27以上の脂肪族モノカルボン酸、そのエステルまたはその金属塩の1種以上を配合してなるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が開示されている。しかし、このポリブチレンテレフタレート樹脂組成物では十分な寸法安定性を実現することは困難である。
【0008】
一方、樹脂組成物の難燃化技術としては、ハロゲン化エポキシ樹脂を難燃剤として樹脂組成物に添加する方法が知られている。しかし、このような難燃剤が添加された樹脂組成物は、熱安定性が低く、押出機内での溶融混練や射出成形機内での滞留等における熱履歴によって著しく粘度が上昇する。このため、樹脂組成物の流動性が低下して成形加工性が悪化したり、最終的にはゲル化して成形品に焼け異物を発生させたりする。
【0009】
難燃剤の添加に伴う樹脂組成物のゲル化を防止する技術として、例えば、特開昭58−118849号公報には、ビスフェノールA骨格の平均繰り返し単位nが11以上である高分子量タイプのハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂を難燃剤として用いて難燃剤中のエポキシ当量を高めることにより樹脂組成物のゲル化を防止して溶融安定性を向上させる方法が開示されている。また、特開平11−349793号公報には、成形加工での流動性に優れるとともに溶融混練でのゲル化発生を防止でき、かつ、優れた難燃性を備えた樹脂組成物として、熱可塑性ポリエステル樹脂と、末端エポキシ基の30〜95%が封鎖され重量平均分子量が1600〜12000であるハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、アンチモン化合物とを必須成分として含有する熱可塑性難燃ポリエステル樹脂組成物が開示されている。しかし、これらの方法では、溶融混練による樹脂組成物のゲル化を抑制できるものの、寸法安定性の低下を防止することは困難である。しかも、非金型汚染性に劣るため、非金型汚染性を改善することも困難である。そのため、金型の清掃が頻繁に必要であったり成形サイクルが長くなり、成形品の生産性を向上できない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、難燃剤を含んでいても、成形加工性、特に射出成形での非金型汚染性および流動性を改善できる難燃性樹脂組成物およびその成形品を提供することにある。
【0011】
本発明の他の目的は、寸法安定性、耐熱性および難燃性に優れ、かつ、成形加工での離型性に優れる難燃性樹脂組成物およびその成形品を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、熱可塑性ポリエステル系樹脂とスチレン系樹脂とのポリマーブレンド系と、末端エポキシ基の50%以上が封鎖された数平均分子量が8000以下であるハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、アンチモン化合物と、無機充填剤と、特定の脂肪族モノカルボン酸成分とを組み合わせることにより、成形加工性、特に非金型汚染性および流動性を改善でき、難燃性、寸法安定性および耐熱性にすぐれた成形品が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0013】
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と、(B)スチレン系樹脂と、(C)末端エポキシ基の50%以上が封鎖された構造を有するとともに数平均分子量が2000〜8000であるハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(以下、単にハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂と称する)と、(D)アンチモン化合物と、(E)無機充填剤と、(F)炭素数24以上の脂肪族モノカルボン酸、そのエステルおよびその金属塩からなる群より選択される少なくとも1種の脂肪族モノカルボン酸成分(以下、単に脂肪族モノカルボン酸成分と称する)とで構成される。
【0014】
前記(A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂は、(1)ポリブチレンテレフタレート、(2)ブチレンテレフタレート単位を60重量%以上含有するコポリエステル、または(3)ポリブチレンテレフタレートを60〜95重量%含有する樹脂組成物である。
【0015】
前記(B)スチレン系樹脂は、ゴム変性スチレン系樹脂で構成されてもよく、ゴム成分に少なくとも芳香族ビニル単量体とシアン化ビニル単量体とがグラフト重合したグラフト共重合体で構成されてもよい。
【0016】
前記(C)ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂は、下記式(1)
【0017】
【化2】
【0018】
(式中、Xはハロゲン原子であり、nは10以下の整数を示す)で表されるユニットを有し、末端エポキシ基の50%以上がハロゲン化アリール基で封鎖されていてもよい。
【0019】
前記(D)アンチモン化合物は、酸化アンチモンなどであってよく、前記(E)無機充填剤は、ガラス繊維、ガラスフレーク、タルク、マイカなどであってよく、前記(F)脂肪族モノカルボン酸成分は、炭素数26〜34の脂肪族モノカルボン酸成分などであってもよい。また、(D)無機充填剤は、繊維状充填剤と、粉粒状および/または板状充填剤との組み合わせであってもよい。
【0020】
前記難燃性樹脂組成物において、(A)熱可塑性ポリエステル系樹脂(ポリブチレンテレフタレート系樹脂)と(B)スチレン系樹脂(例えば、ゴム変性スチレン系樹脂)との割合は、前者/後者(重量比)=50/50〜80/20であり、(A)熱可塑性ポリエステル系樹脂および(B)スチレン系樹脂の総量100重量部に対して、(C)ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂を7〜20重量部、(E)無機充填剤を10〜50重量部および(F)脂肪族モノカルボン酸成分(モンタン酸エステルなど)を0.5〜5重量部含有する。前記(A)熱可塑性ポリエステル系樹脂および(B)スチレン系樹脂(例えば、ゴム変性スチレン系樹脂)の総量100重量部に対して、前記(D)アンチモン化合物を1〜15重量部程度含有してもよい。
【0021】
また、本発明には、前記難燃性樹脂組成物で形成された成形品も含まれる。前記成形品はシャーシ部材などとして利用できる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の難燃性樹脂組成物は、ベース樹脂としての(A)熱可塑性ポリエステル系樹脂と、(B)スチレン系樹脂と、(C)ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、(D)アンチモン化合物と、(E)無機充填剤と、(F)脂肪族モノカルボン酸成分とで構成される。これらの成分のうち、(A)熱可塑性ポリエステル系樹脂および(B)スチレン系樹脂により主たる樹脂成分が構成されている。
【0023】
[(A)熱可塑性ポリエステル系樹脂]
熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)は、ジカルボン酸成分とジヒドロキシ成分との重縮合、オキシカルボン酸成分またはラクトン成分の重縮合、またはこれらの成分の重縮合などにより得ることができる。熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)は、ホモポリエステル、コポリエステルのいずれであってもよい。また、熱可塑性ポリエステル系樹脂は(A)、単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。
【0024】
前記ジカルボン酸成分としては、例えば、芳香族ジカルボン酸[例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸(2,6−ナフタレンジカルボン酸など)、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルメタンジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸等の炭素数8〜16程度の芳香族ジカルボン酸など]またはその誘導体、脂環族ジカルボン酸(例えば、シクロヘキサンジカルボン酸、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炭素数8〜12程度の脂環式ジカルボン酸など)またはその誘導体、脂肪族ジカルボン酸(例えば、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、ドデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、ダイマー酸などの炭素数2〜40程度の脂肪族ジカルボン酸、好ましくは炭素数4〜14程度の脂肪族ジカルボン酸、さらに好ましくは炭素数6〜10程度の脂肪族ジカルボン酸)またはその誘導体が挙げられる。
【0025】
なお、前記誘導体には、エステル形成可能な誘導体、例えば、ジメチルエステルなどの低級アルキルエステル、酸無水物、および酸クロライド等の酸ハライドなどが含まれる。
【0026】
上記のジカルボン酸は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。なお、好ましいジカルボン酸成分は、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸である。
【0027】
また、前記ジヒドロキシ成分としては、例えば、脂肪族アルキレンジオール(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、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール等の直鎖状または分岐鎖状の炭素数2〜12程度のアルキレンジオール、好ましくは炭素数2〜10程度、さらに好ましくは炭素数2〜8程度のアルキレンジオールなど)、脂環族ジオール(例えば、シクロヘキサンジオール、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、レゾルシン、ジヒドロキシフェニル、ナフタレンジオール、ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以下、ビスフェノールAと称する)、ビスフェノールAに対し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C2-4アルキレンオキサイド)が付加した付加体(ジエトキシ化ビスフェノールA等)など]、ポリオキシアルキレングリコール(アルキレン基の炭素数が2〜4程度であり、複数のオキシ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、トリエチレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ジテトラメチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど)等が挙げられる。
【0028】
なお、これらのジヒドロキシ成分は、例えば、アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン置換体などであってもよい。これらのジヒドロキシ成分は、単独でまたは2種以上組合わせて使用できる。好ましいジヒドロキシ成分は、アルキレンジオール(特にC2-4アルキレンジオール)、脂環族ジオールである。
【0029】
前記オキシカルボン酸成分としては、例えば、オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸、ジフェニレンオキシカルボン酸などのオキシカルボン酸、およびこれらの誘導体が挙げられる。なお、前記誘導体には、カルボキシル基に関してはエステル形成可能な誘導体、例えばメチルエステルなどの低級アルキルエステル、酸無水物、および酸クロライドなどの酸ハライドなどが含まれ、例えばアルキル基、アルコキシ基またはハロゲン置換体などであってもよい。これらのオキシカルボン酸は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。
【0030】
前記ラクトン成分としては、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−カプロラクトン等)などのC3-12ラクトンなどが挙げられる。
【0031】
また、コポリエステルにおいて、共重合可能な単量体としては、C2-6アルキレングリコール(エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオールなどの直鎖状アルキレングリコールなど)、繰り返し数が2〜4程度のオキシアルキレン単位を有するポリオキシアルキレングリコール(ジエチレングリコールなどのポリ(オキシ−C2-4アルキレン)単位を含むグリコールなど)、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)、非対称構造の芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸など)などが挙げられる。
【0032】
さらに、上記の各成分の他に、必要に応じて、多官能性モノマー、例えばトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸などの多価カルボン酸や、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの多価アルコールを少量併用してもよい。本発明では、このような多官能性モノマーの使用により生成する分岐または架橋構造を有するポリエステル系樹脂も使用できる。このように、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)は、溶融成形性などを損なわない限り、直鎖状のみならず分岐鎖構造を有していてもよく、また、架橋されていてもよい。さらに、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)は液晶ポリエステルであってもよい。
【0033】
好ましい熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)としては、飽和ポリエステル系樹脂、特に芳香族ポリエステル系樹脂が挙げられる。例えば、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)としては、アルキレンテレフタレートおよび/またはアルキレンナフタレートなどのアルキレンアリレート単位を主成分(例えば、50〜100重量%、好ましくは75〜100重量%程度)とするホモまたはコポリエステル[例えば、ポリアルキレンテレフタレート(例えば、ポリ1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート(PCT);ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などのポリC2-4アルキレンテレフタレート)、ポリアルキレンナフタレート(例えば、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アルキレンナフタレート)などのホモポリエステル;アルキレンテレフタレートおよび/またはアルキレンナフタレート単位を主成分(例えば、50重量%以上)として含有するコポリエステル]、ジカルボン酸成分およびジオール成分の双方の成分が芳香族化合物である完全芳香族ポリエステルが挙げられる。特に、ブチレンテレフタレート単位を主成分として含有するポリブチレンテレフタレート系樹脂(例えば、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)が好ましい。
【0034】
熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)は、非結晶性であっても結晶性であってもよいが、成形加工性、機械的特性などの点から結晶性であることが好ましい。このような結晶性の熱可塑性ポリエステル系樹脂としては、例えば、C2-4アルキレンアリーレート単位(例えば、C2-4アルキレンテレフタレート単位やC2-4アルキレンナフタレート単位)を少なくとも60重量%以上含有する熱可塑性ポリエステル系樹脂が挙げられる。
【0035】
例えば、上記のような結晶性の熱可塑性ポリエステル樹脂(A)として、(1)ポリC2-4アルキレンテレフタレート(ポリエチレンテレフタレートなど)およびポリC2-4アルキレンナフタレート(ポリエチレンナフタレートなど)、(2)C2-4アルキレンテレフタレート単位またはC2-4アルキレンナフタレート単位を60重量%以上(例えば、60〜98重量%程度)含有するコポリエステル、および(3)ポリC2-4アルキレンテレフタレートまたはポリC2-4アルキレンナフタレートを主成分(例えば、60〜95重量%)とするポリエステル系樹脂組成物が挙げられる。
【0036】
特に、このような結晶性のポリエステル系樹脂としては、(1)ポリブチレンテレフタレート(PBT)、(2)ブチレンテレフタレート単位を有するコポリエステル(例えば、60〜98重量%のブチレンテレフタレート単位を有するポリアルキレンテレフタレートやポリアルキレンナフタレートなどのコポリエステル)、および(3)ポリブチレンテレフタレートを主成分として含むポリエステル系樹脂組成物(例えば、60〜95重量%のポリブチレンテレフタレートを含むポリアルキレンテレフタレート組成物やポリアルキレンナフタレート組成物などのポリエステル系樹脂組成物)が好ましい。
【0037】
熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)の数平均分子量は特に限定されず、例えば、0.5×104〜100×104、好ましくは1×104〜70×104、さらに好ましくは1.2×104〜30×104程度の範囲から選択できる。
【0038】
熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)の末端カルボキシル基濃度は50meq/kg以下(例えば、1〜40meq/kg程度)、好ましくは2〜40meq/kg程度、さらに好ましくは3〜30meq/kg程度である。末端カルボキシル基濃度が大きすぎると、溶融混練過程などにおいて樹脂組成物にゲル化が起こるおそれがある。
【0039】
熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)は、慣用の方法、例えば、エステル交換反応、直接エステル化法などにより製造できる。
【0040】
[(B)スチレン系樹脂]
スチレン系樹脂(B)としては、(1)芳香族ビニル単量体の単独または共重合体、および(2)芳香族ビニル単量体と、共重合性単量体[例えば、シアン化ビニル単量体(例えば、アクリロニトリルなどの不飽和ニトリルなど)、不飽和カルボン酸またはその誘導体(例えば、(メタ)アクリル酸などのα,β−モノオレフィン性不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸エステルなどのα,β−モノオレフィン性不飽和カルボン酸エステル、無水マレイン酸などのα,β−モノオレフィン性不飽和カルボン酸無水物等)など]およびゴム成分から選択された少なくとも1種との共重合体などが使用できる。このようなスチレン系樹脂(B)は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0041】
前記(2)共重合体としては、芳香族ビニル単量体と共重合性単量体との共重合体、ゴム成分に芳香族ビニル単量体がグラフト重合したグラフト共重合体、ゴム成分に芳香族ビニル単量体および共重合性単量体がグラフト重合したグラフト共重合体、ゴム成分に芳香族ビニル単量体がブロック重合したブロック共重合体などが挙げられる。
【0042】
なお、本発明の難燃性樹脂組成物においては、特に、ゴム成分に少なくとも芳香族ビニル単量体(特に芳香族ビニル単量体およびシアン化ビニル単量体)がグラフト重合したグラフト共重合体などのゴム変性スチレン系樹脂を使用することが好ましい。前記ゴム変性スチレン系樹脂は、通常、非結晶性のゴム状重合体である。
【0043】
前記ゴム成分としては、共役ジエン系ゴム(ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体など)、エチレン−プロピレンゴム(EPRゴム)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDMゴム)、アクリルゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ハロゲン化ポリオレフィン(塩素化ポリエチレンなど)などが例示でき、水素添加物であってもよい。これらのゴム成分は単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。好ましいゴム成分としては、共役ジエン系ゴムを用いる場合が多い。なお、共役ジエン系ゴムなどのゴム成分において、ゲル含有量は何ら制限されない。また、ゴム成分は、乳化重合、溶液重合、懸濁重合、塊状重合、溶液−塊状重合、塊状−懸濁重合などの方法で製造できる。
【0044】
前記芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、アルキルスチレン(例えば、o−,m−,p−メチルスチレンなどのビニルトルエン類、2,4−ジメチルスチレンなどのビニルキシレン類、エチルスチレン、p−イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、p−t−ブチルスチレンなどのアルキル置換スチレン類)、α−アルキル置換スチレン(例えば、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−メチル−p−メチルスチレンなど)、o−,m−またはp−ヒドロキシスチレン、ハロゲン置換スチレン(例えば、o−,m−またはp−クロロスチレン、ジクロロスチレン、p−ブロモスチレン、トリブロモスチレン、フルオロスチレンなど)などが例示できる。これらの芳香族ビニル単量体は単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。好ましい芳香族ビニル単量体には、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどが含まれ、特にスチレンが好ましい。
【0045】
前記シアン化ビニル単量体としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが例示できる。これらのシアン化ビニル単量体も単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。好ましいシアン化ビニル単量体はアクリロニトリルである。
【0046】
前記芳香族ビニル単量体およびシアン化ビニル単量体は、他の共重合性単量体(以下、単に共重合性単量体と称する)と併用してもよい。共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル[例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルなどの(メタ)アクリル酸C1-18アルキルエステル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどのヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートなど]、カルボキシル基含有単量体[例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸などの不飽和モノカルボン酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの脂肪族不飽和ジカルボン酸、マレイン酸モノエステル(マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノ2−エチルヘキシルなどのマレイン酸モノC1-10アルキルエステル)やこれらに対応するフマル酸モノエステルなどの不飽和ジカルボン酸モノエステルなど]、マレイミド系単量体(例えば、マレイミド、N−メチルマレイミドなどのN−アルキルマレイミド、N−フェニルマレイミドなど)が挙げられる。これらの共重合性単量体は単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。
【0047】
上記の共重合性単量体のうち、好ましい共重合性単量体には、(メタ)アクリル酸エステル(特にメチルメタクリレート)、マレイミド系単量体(特にN−フェニルマレイミド)、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸などが含まれる。
【0048】
前記芳香族ビニル単量体、シアン化ビニル単量体および共重合性単量体の割合は、少なくとも芳香族ビニル単量体(特に芳香族ビニル単量体およびシアン化ビニル単量体)を含む限り特に制限されず、例えば、芳香族ビニル単量体/シアン化ビニル単量体(重量比)=10/90〜90/10程度、好ましくは20/80〜80/20程度、さらに好ましくは30/70〜70/30程度である。また、芳香族ビニル単量体と共重合性単量体との割合は、例えば、芳香族ビニル単量体/共重合性単量体(重量比)=10/90〜100/0程度、特に30/70〜70/30程度である。
【0049】
グラフト重合体におけるゴム成分と単量体との割合は、前者/後者(重量比)=10/90〜75/25程度、好ましくは10/90〜50/50程度、特に10/90〜40/60程度である。ゴム成分の含有量が10重量%未満では樹脂組成物の耐衝撃性が低下する。また、ゴム成分の含有量が75重量%を越えると成形品にフローマークなどが発生しやすくなり外観を損なうおそれがあるとともに、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)との親和性が低下するおそれがある。
【0050】
ゴム変性スチレン系樹脂は、上記のようなゴム含量のゴム変性スチレン系樹脂で構成してもよく、また、高濃度のゴム成分を含有するゴム変性スチレン系樹脂ゴムと、ゴム未変性のスチレン系樹脂とを併用することにより、ゴム含量を上記の割合に調整して用いてもよい。また、これらのゴム変性スチレン系樹脂は、単独でまたは2種以上混合して使用できる。
【0051】
ゴム変性スチレン系樹脂としては、例えば、スチレンとアクリロニトリルとゴム成分とのグラフト共重合体[例えば、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(ABS樹脂)、スチレン−アクリロニトリル−アクリルゴム共重合体(AAS樹脂)、スチレン−アクリロニトリル−エチレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン共重合体(ACS樹脂)、スチレン−アクリロニトリル−EPDM(エチレン−プロピレンゴム)共重合体、スチレン−アクリロニトリル−エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体(AES樹脂)、スチレン−アクリロニトリル−エチレン−酢酸ビニル共重合体など]、スチレン系ブロック共重合体[例えば、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体など]、スチレン−メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合体(MBS樹脂)、およびこれらの水添物などが挙げられる。
【0052】
好ましいゴム変性スチレン系樹脂としては、ABS樹脂、スチレン−アクリロニトリル−エチレン共重合体、AES樹脂、SBS共重合体、SIS共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、およびこれらの水添物などが挙げられる。特に好ましいゴム変性スチレン系樹脂には、ABS樹脂、AES樹脂、およびこれらの水添物が含まれる。
【0053】
スチレン系樹脂(B)(ゴム変性スチレン系樹脂ではマトリックス樹脂)の数平均分子量は、特に限定されず、例えば、0.5×104〜200×104、好ましくは1×104〜150×104、さらに好ましは1×104〜100×104程度の範囲から選択できる。
【0054】
スチレン系樹脂(B)は、慣用の方法、例えば、溶液重合、懸濁重合、バルク重合などの種々の重合法で製造できる。
【0055】
熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)とスチレン系樹脂(B)との割合は、広い範囲で選択でき、例えば、前者/後者(重量比)=30/70〜95/5程度(例えば、30/70〜90/10程度)、特に、耐熱性の面からは、前者/後者(重量比)=40/60〜90/10程度、より好ましくは40/60〜80/20程度であり、実用的には前者/後者(重量比)=50/50〜80/20程度である。
【0056】
[(C)ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂]
ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)は、数平均分子量が8000以下(例えば1000〜8000程度、好ましくは2000〜7000程度、さらに好ましくは3000〜6000程度)である。ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)の数平均分子量が大きすぎると、成形加工での樹脂組成物の流動性が低下したり、寸法安定性が低下したりする。
【0057】
また、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)は、末端エポキシ基の50%以上(50〜100%)、好ましくは60%以上(60〜100%)、さらに好ましくは70%以上(70〜100%)、実用的には60〜95%程度、さらに好ましくは70〜95%程度が封鎖された構造を有する。エポキシ樹脂の総末端エポキシ基に対する封鎖率が小さすぎると、樹脂組成物の溶融時の熱安定性が低下し、ゲル化が起こって成形加工過程で粘度が上昇する。なお、前記封鎖率は下記式(a)により求めることができる。
【0058】
封鎖率(%)=(E0−E1)/E0×100 (a)
(式中、E0は封鎖前のエポキシ含有量(eq/kg)を示し、E1は封鎖後のエポキシ含有量(eq/kg)を示す。なお、前記エポキシ含有量とは、過塩素酸−臭化テトラエチルアンモニウム法によって得られるエポキシ等量の逆数である。)
エポキシ樹脂の末端エポキシ基を封鎖する化合物(封鎖剤)は特に限定されるものではなく、例えば、t−ブタノール等の単官能のアルコール類、酢酸などの脂肪族カルボン酸、安息香酸などの芳香族カルボン酸等の酸類のような単官能性活性水素含有化合物を使用できる。具体的には、反応性、安定性の面から、フェノール、ナフトール、アルキルフェノール(クレゾール、ターシャリブチルフェノール等のC1-10アルキルフェノール)、ハロゲン化フェノール(トリブロモフェノール、トリクロロフェノール等)などのフェノール類を使用することが好ましい。特に好ましい封鎖剤としては、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂のハロゲン含有量を高める点から、ジブロモフェノール、トリブロモフェノール、テトラブロモフェノール、トリクロロフェノール等のモノ乃至ペンタハロゲン化フェノール類(特にブロモフェノール類)が挙げられる。
【0059】
具体的には、例えばハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)は、下記式(1)
【0060】
【化3】
【0061】
(式中、Xはハロゲン原子を示し、nは平均重合度で10以下の整数を示す)
で表されるユニットを有し、末端エポキシ基の50%以上が下記式(2)で表されるハロゲン化アリール基で封鎖された構造を有していてもよい。
【0062】
【化4】
【0063】
(式中、Xは前記に同じ)
平均重合度nは、例えば、1.5〜12、好ましくは2〜10、さらに好ましくは2.5〜8である。平均重合度nが大きすぎる場合には、成形加工での樹脂組成物の流動性が低下したり、寸法安定性が低下したりする。なお、ハロゲン原子としては、通常、塩素原子および/または臭素原子(特に臭素原子)が利用される。
【0064】
ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、(1)ハロゲン化ビスフェノールとエピクロルヒドリンとを反応させてハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂を生成させ、このエポキシ樹脂と、封鎖剤としての単官能性活性水素含有化合物とを反応させることにより製造してもよく、(2)ハロゲン化ビスフェノールとエピクロルヒドリンとを反応させてハロゲン化ビスフェノールAジグリシジルエーテルを生成させ、このエポキシ樹脂とハロゲン化ビスフェノールおよび前記単官能性活性水素含有化合物とを反応させることにより製造してもよく、(3)ハロゲン化ビスフェノールとエピクロルヒドリンとを反応させてハロゲン化ビスフェノールAジグリシジルエーテルを生成させ、このエポキシ樹脂とハロゲン化ビスフェノールAとを反応させてハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂を生成させ、次いで、このエポキシ樹脂と前記単官能性活性水素含有化合物とを反応させることにより製造してもよい。
【0065】
なお、上記(1)〜(3)の各方法においては、原料各成分の使用割合を調整することにより、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂における封鎖率、数平均分子量および平均重合度nの値を調整することができる。
【0066】
ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)の添加量は特に制限されるものではないが、例えば、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)およびスチレン系樹脂(B)の総量100重量部に対して1〜25重量部程度(例えば、5〜25重量部程度)、好ましくは5〜23重量部程度、さらに好ましくは7〜20重量部程度であり、スチレン系樹脂(B)100重量部に対して5〜95重量部程度、好ましくは10〜80重量部程度、さらに好ましくは20〜70重量部程度である。
【0067】
また、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)の添加量は、難燃性樹脂組成物の総量100重量部中、例えば、1〜30重量部程度、好ましくは3〜20重量部程度、さらに好ましくは5〜15重量部程度である。ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)の添加量が上記範囲であれば、樹脂組成物の難燃性、成形加工における流動性、溶融混練におけるゲル化防止効果および成形品の強度が良好となる。
【0068】
[(D)アンチモン化合物]
アンチモン化合物(D)は特に制限されるものではないが、例えば、酸化アンチモン化合物(三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等)、アンチモン酸塩(アンチモン酸ナトリウム、アンチモン酸マグネシウムなどのアンチモン酸金属塩、アンチモン酸アンモニウム等)などが使用できる。特に、難燃助剤として三酸化アンチモンを使用することが好ましい。
【0069】
アンチモン化合物(D)の添加量は、例えば、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)およびスチレン系樹脂(B)の総量100重量部に対して1〜15重量部程度、好ましくは3〜15重量部程度(例えば、3〜10重量部程度)、さらに好ましくは5〜15重量部程度(例えば、7〜15重量部程度)であり、スチレン系樹脂(B)100重量部に対して例えば5〜50重量部程度、好ましくは10〜45重量部程度、さらに好ましくは15〜45重量部程度である。
【0070】
また、アンチモン化合物(D)の添加量は、難燃性樹脂組成物の総量100重量部中、例えば、1〜15重量部程度、好ましくは3〜10重量部程度(例えば、5〜8重量部程度)である。
【0071】
[(E)無機充填剤]
本発明の難燃性樹脂組成物においては、無機充填剤(E)を添加することにより高い耐熱性(耐熱変形性)を実現でき、例えば、ASTM D−648に準じて測定した熱変形温度が100℃以上(例えば、100〜250℃程度、好ましくは150〜220℃程度、さらに好ましくは160〜210℃程度)となる。
【0072】
無機充填剤(E)としては、目的に応じて種々の形態、例えば、繊維状、粉粒状、板状の充填剤を使用することができる。
【0073】
繊維状充填剤としては、例えば、ガラス繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、アスベスト繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、チタン酸カリウム繊維、窒化ホウ素繊維、さらに金属繊維(ステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮などの金属の繊維状物)などの無機質繊維が挙げられる。代表的な繊維状充填剤はガラス繊維またはカーボン繊維である。なお、高融点有機質繊維(例えば、脂肪族または芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、フッ素樹脂、ポリアクリロニトリルなどのアクリル樹脂など)を使用することもできる。
【0074】
なお、繊維状充填剤の平均繊維径は、例えば0.1〜10μm程度、好ましくは0.1〜5μm程度、さらに好ましくは0.1〜3μm程度であり、アスペクト比は2〜1000程度、好ましくは3〜500程度、さらに好ましくは5〜300程度である。
【0075】
粉粒状充填剤としては、例えば、シリカ、石英粉末、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナなどの金属酸化物;ガラスビーズ、ガラス粉、ミルドガラスファイバー、硅酸カルシウム、硅酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、硅藻土、ウォラストナイトなどの硅酸塩;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの金属の炭酸塩;硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの金属の硫酸塩;炭化硅素などの各種粉末が挙げられる。
【0076】
なお、粉粒状充填剤の平均粒子径は、例えば0.1〜10μm程度、好ましくは0.1〜5μm程度、さらに好ましくは0.1〜3μm程度である。
【0077】
板状充填剤としては、例えば、マイカ、ガラスフレーク、各種の金属箔などが挙げられる。
【0078】
上記の無機充填剤は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができる。なお、本発明の難燃性樹脂組成物において高い機械的強度および剛性を得るためには、上記の無機充填剤のうち、少なくとも繊維状の充填剤を使用することが好ましい。また、非繊維状無機充填剤としては、ガラスフレーク、マイカ粉、タルク、ガラスビーズ、ミルドガラスファイバーなどを使用することが好ましい。
また、繊維状充填剤、特にガラス繊維と、粉粒状および/または板状充填剤とを併用することにより、寸法精度と耐熱性を兼備する成形品を得ることができる。
【0079】
さらに、上記の無機充填剤を使用する場合には、必要により、収束剤または面処理剤を併用してもよい。収束剤または表面処理剤としては、例えば、エポキシ系化合物、アクリル系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物などの官能性化合物が使用できる。
【0080】
無機充填剤と収束剤または表面処理剤とを併用する場合、無機充填剤を上記官能性化合物で予め表面処理または収束処理して用いてもよく、あるいは、樹脂組成物の調製において無機充填剤とともに上記官能性化合物を添加して用いてもよい。
【0081】
無機充填剤(E)の添加量は特に限定されないが、極端に多量に添加した場合、成形品表面に無機充填剤が浮きだし、外観性を悪化させる。また、無機充填剤の添加量が少なすぎると、耐熱性および寸法精度が低下するとともに十分な機械的強度および剛性が得られない。したがって、無機充填剤(E)の添加量は、例えば、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)およびスチレン系樹脂(B)の総量100重量部に対して1〜100重量部程度(例えば、1〜60重量部程度)、好ましくは5〜50重量部程度(例えば、10〜50重量部程度)、さらに好ましくは10〜30重量部程度であり、スチレン系樹脂(B)100重量部に対して10〜100重量部程度、好ましくは20〜90重量部程度、さらに好ましくは30〜80重量部程度である。
【0082】
また、無機充填剤(E)の添加量は、例えば、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)、スチレン系樹脂(B)、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)およびアンチモン化合物(D)の総量100重量部中、1〜60重量部程度、好ましくは5〜50重量部程度(例えば、10〜50重量部程度)、さらに好ましくは10〜30重量部程度である。
【0083】
また、前記収束剤または表面処理剤を併用する場合、収束剤または表面処理剤の添加量は、無機充填剤(E)100重量部に対して、10重量部以下(例えば、0.01〜10重量部程度)、好ましくは0.05〜5重量部程度である。
【0084】
[(F)脂肪族モノカルボン酸成分]
脂肪族モノカルボン酸としては、カルナウバ酸、セロチン酸、ヘプタコサノイック酸、モンタン酸、ノナコサノイック酸、メリシン酸、ラクセロン酸、ゲーダ酸、セプラスチン酸などの炭素数24以上(例えば炭素数24〜40)の脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。
【0085】
また、これらの脂肪族モノカルボン酸のエステルとしては、多価アルコール(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、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどのC2-10アルキレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン(TME)、トリメチロールプロパン(TMP)、ペンタエリスリトールなどのC2-10アルカンポリオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどの(ポリ)オキシC2-4アルキレングリコール)または一価アルコール(例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコールなどの炭素数1〜18程度、好ましくは炭素数2〜10程度のアルキルアルコール)とのエステルが挙げられる。
【0086】
また、これらの脂肪族モノカルボン酸の金属塩としては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属との塩;カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属との塩;亜鉛などの周期表2B族に属する金属との塩;アルミニウムなどの周期表3B族に属する金属との塩などが挙げられる。
【0087】
上記のような脂肪族モノカルボン酸、そのエステルおよびその金属塩は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0088】
好ましい脂肪族モノカルボン酸成分(C)としては、例えば、炭素数26〜34(特に炭素数28〜34)の脂肪族モノカルボン酸、前記脂肪族モノカルボン酸と、C2-6アルカンポリオール、(ポリ)オキシC2-4アルキレングリコールまたはC2-6アルキルアルコールとのエステル、および、前記脂肪族モノカルボン酸と前記金属との塩などが挙げられる。工業的には、モンタン酸、モンタン酸と前記多価アルコールとのエステル(例えば、エチレングリコールエステル、ポリエチレングリコールエステル、プロピレングリコールエステル、ブタンジオールエステル、グリセリンエステル、ペンタエリスリトールエステルなど)、モンタン酸と前記一価アルコールとのエステル(例えば、メタノールエステル、プロパノールエステル、ラウリルアルコールエステル、ステアリルアルコールエステルなど)およびそれらの部分ケン化エステル類などを用いるのが好ましく、特に、モンタン酸エチレングリコールエステル、モンタン酸グリセリンエステルなどのモンタン酸多価アルコールエステルを用いるのがより好ましい。
【0089】
なお、脂肪族モノカルボン酸成分を構成する脂肪族モノカルボン酸は単一化合物であってもよく、炭素数の異なる複数の脂肪族モノカルボン酸で構成されていてもよい。例えば、脂肪族モノカルボン酸成分において、脂肪族モノカルボン酸はモンタン酸のみであってもよく、モンタン酸を主成分としてモンタン酸以外のC24-36脂肪族モノカルボン酸を含んでいてもよい。
【0090】
脂肪族モノカルボン酸成分の融点は、例えば、75〜100℃程度であり、好ましくは80〜98℃程度、さらに好ましくは80〜95℃程度である。
【0091】
脂肪族モノカルボン酸成分(F)の割合は、例えば、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)およびスチレン系樹脂(B)の総量100重量部に対して0.05〜15重量部程度、好ましくは0.1〜10重量部程度(例えば、0.1〜5重量部程度)、さらに好ましくは0.5〜5重量部程度(例えば、1〜3重量部程度)であり、スチレン系樹脂(B)100重量部に対して0.1〜20重量部程度、好ましくは0.5〜10重量部程度、さらに好ましくは2〜8重量部程度である。
【0092】
また、脂肪族モノカルボン酸成分(F)の割合は、例えば、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)、スチレン系樹脂(B)、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)および無機充填剤(D)の総量100重量部中、0.1〜5重量部程度、好ましくは0.3〜3重量部程度、さらに好ましくは0.5〜2重量部程度である。脂肪族モノカルボン酸成分(F)の割合が少なすぎると非金型汚染性および離型性の改善効果が十分得られず、また、多すぎると染み出し等により成形品の表面外観が損なわれたり金型が汚染されたりする。
【0093】
本発明の難燃性樹脂組成物においては、必要に応じて種々の慣用の添加剤(例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤などの安定剤;帯電防止剤;滑剤(潤滑剤);染料や顔料などの着色剤;可塑剤など)を添加してもよい。特に、本発明の難燃性樹脂組成物に滑剤(潤滑剤)を添加すると、押出し成形などの成形工程における原料成分のフィード安定性を向上させることができる。また、酸化防止剤を添加すると、得られた成形品はより高い熱安定性(特に長期熱安定性)および高い機械物性を示す。このような酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系、アミン系、チオエーテル系等の化合物が使用できる。
【0094】
前記ヒンダードフェノール系化合物としては、例えば、1,6−ヘキサンジオールビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などのC2-10アルカンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−分岐C3-6アルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート];例えば、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などのジまたはトリオキシC2-4アルカンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−分岐C3-6アルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート];例えば、グリセリントリス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などのC3-8アルカントリオール−ビス[3−(3,5−ジ−分岐C3-6アルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート];例えば、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などのC4-8アルカンテトラオールテトラキス[3−(3,5−ジ−分岐C3-6アルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などが挙げられる。
【0095】
また、前記アミン系化合物としては、例えば、N−フェニル−N′−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N′−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、4,4−ビス−(4−α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、ジフェニルアミンとアセトンとの縮合反応物、N−フェニルナフチルアミン、N,N′−ジ−β−ナフチルフェニレンジアミンなどが例示できる。
【0096】
また、前記チオエ一テル系化合物としては、例えば、ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、テトラキス[メチレン−3−(ドデシルチオ)プロピオネート]メタン、ジC12-18アルキル−3,3−チオジプロピオネートなどが挙げられる。
【0097】
なお、好ましい酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系化合物、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などが挙げられる。
【0098】
さらに、本発明の難燃性樹脂組成物からなる成形品により高い難燃性(例えば、UL規格94の難燃区分の「V−0」程度の難燃性)を付与する場合には、ドリッピング防止剤としてアスベストやフッ素系樹脂(粉粒状フッ素系樹脂)などを併用してもよい。前記フッ素系樹脂には、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルなどのフッ素含有単量体の単独または共重合体;前記フッ素含有単量体と、エチレン、プロピレン、(メタ)アクリレートなどの共重合性単量体との共重合体が含まれる。
【0099】
このようなフッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライドなどの単独重合体;テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体などの共重合体などが例示できる。これらのフッ素系樹脂は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。
【0100】
ドリッピング防止剤の割合は、例えば、熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)およびスチレン系樹脂(B)の総量100重量部に対して0.5〜5重量部程度、好ましくは0.7〜4重量部程度、さらに好ましくは1〜3重量部程度である。
【0101】
本発明の難燃性樹脂組成物は、粉粒体混合物や溶融混合物であってもよい。難燃性樹脂組成物は、樹脂組成物の構成成分と必要により添加剤などとを慣用の方法で混合すること(乾式混合;溶融押出、溶融混練などの溶融混合などの混合方法など)により、容易に調製できる。このような難燃性樹脂組成物の調製は、慣用の設備を用いて容易に行うことができる。なお、樹脂組成物の構成成分の一部を細かい粉体として他の成分と混合して添加すると、構成成分を均一に配合することができる。
【0102】
例えば、本発明の難燃性樹脂組成物を調製する方法として、(1)樹脂組成物を構成する成分を所定量一括混合して、一軸または二軸の押出し機で溶融混練し、目的組成のペレットを得てもよく、また、(2)複数の原材料投入ロを有する一軸または二軸の押出し機で、第一の投入口から樹脂、安定剤、顔料成分などを投入し溶融混練した後、後続する第二の原料投入口より無機充填剤を投入し、溶融混練して所定組成のペレットを得てもよい。なお、本発明の難燃性樹脂組成物は、ペレット状の他、粉末状、粒状、フレーク状などであってもよい。
【0103】
本発明の成形品は、前記難燃性樹脂組成物(すなわち、前記熱可塑性ポリエステル系樹脂(A)と前記スチレン系樹脂(B)と前記ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(C)と前記アンチモン化合物(D)と前記脂肪族モノカルボン酸成分(F)とから構成される難燃性樹脂組成物)を用いて形成できる。このような成形品は、前記難燃性樹脂組成物を溶融混練し、押出成形、射出成形、ブロー成形、圧縮成形などの慣用の方法で成形することにより容易に製造できる。なお、本発明の成形品の成形方法は特に限定されないが、好ましくは射出成形法である。
【0104】
例えば、本発明の成形品を形成する方法としては、(1)前述の方法により所定組成を有する単一のペレットを調製し、このペレットを用いて成形品を形成する方法、(2)組成の異なるペレットを各々調製し、これらのペレットを所定量混合して用いることにより、所定組成の樹脂組成物からなる成形品を形成する方法、(3)成形機に各成分を直接仕込んで形成する方法などであってもよい。
【0105】
本発明の成形品は、前記難燃性樹脂組成物で形成されているため、難燃性に優れるとともに、ASTM D−648に準拠して測定した荷重1.82MPaにおける熱変形温度が100℃以上(例えば、100〜250℃程度)であり耐熱性(特に熱非変形性)に優れている。また、本発明の成形品は、寸法安定性に優れている。さらに、本発明の成形品は、成形性、特に射出成形での非金型汚染性および離型性に優れている。それゆえ、このような成形品は、高速でかつ連続して形成することが可能であり、成形サイクルを短縮して生産性を向上できる。
【0106】
本発明の成形品は、難燃性などの特性が必要とされる電子機器などのケーシング、ハウジング、パーツなどの種々の用途において用いることが可能であり、特に、シャーシ部材、例えば、フロッピーディスクドライブ(FDD)、ハードディスクドライブ(HDD)、コンパクトディスク(CD)ドライブ、ミニディスク(MD)ドライブ、コンパクトディスク−リードオンリーメモリ(CD−ROM)ドライブ、光磁気ディスクドライブ(MODD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)ドライブ等のディスクドライブのシャーシ部材などとして有用である。
【0107】
【発明の効果】
本発明の難燃性樹脂組成物は、前記成分(A)〜(F)を組み合わせているので、難燃剤を含んでいても、成形加工性、特に射出成形での非金型汚染性および離型性を改善できる。さらに、寸法安定性、耐熱性および難燃性に優れ、かつ、成形加工での流動性に優れる。
【0108】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0109】
なお、実施例および比較例における評価項目および評価方法は下記の通りである。
(1)寸法安定性(反り変形度)
射出成形機を用いて、下記成形条件により、金型形状に応じた平板状の試験片(縦80mm×横80mm×厚み2mm)を作製した。そして、三次元測定機マイクロコードA121((株)ミツトヨ製)を用いて、試験片の反り変形度を測定した。
【0110】
(成形条件)
射出成形機 :J75SA(日本製鋼所(株)製)
金型 :80mm角、厚み2mmの平板金型
金型温度 :65℃
シリンダー温度:250℃
射出速度 :2m/min
射出圧力 :69MPa
(2)難燃性試験(UL−94)
アンダーライダーズ・ラボラトリーズのサブジェクト94(UL94)の方法に準じ、5本の試験片(厚み:0.8mm)を用いて、難燃性および樹脂組成物の燃焼に伴う滴下特性について試験し、燃焼レベルを評価した。
(3)スクリューへのゲル化物付着量
東洋精機製作所製のME−25型ラボプラストミル(測定ヘッドはD20−28型一軸押し出し機を使用)を用いて、後述の組成を有する樹脂組成物のペレットをシリンダー温度275℃、吐出量lkg/hで30分間押し出しを行った後、1時間スクリューを停止させ、再び吐出量1kg/hで30分間押し出しを行なった。その後、ポリエチレンでパージを行ない、スクリュー表面に付着している樹脂組成物のゲル化物の付着量を目視にて観察し、以下の基準に従ってスクリューへのゲル化物付着量の評価を行った。
(評価基準)
A:付着物無し
B:付着物僅かに有り
C:付着物有り
D:付着物多量に有り
(4)溶融粘度(MV)
東洋精機製作所製のキャピログラフ1Bを用いて、シリンダー温度250℃およびシェアレート1216s-1における樹脂組成物の溶融粘度(Pa・s)を測定した。
(5)熱変形温度(HDT)
ASTM D−648に準拠し、曲げ試験片(厚み6.4mm)を使用してHDT&V.S.P.Tテスター(東洋精機製作所製)を用いて荷重1.82MPaをかけて熱変形温度を測定した。
(6)非金型汚染性
射出成形機を用いて、下記成形条件で、金型形状に応じた形状を有する試験片を連続成形(2000ショット)し、連続成形後の金型への付着物(汚染物質)の付着量(金型の汚染度)を評価した。ここでは連続成形を行った後の金型の汚れを目視観察し、下記の基準に従って非金型汚染性の評価を行った。
(成形条件)
射出成形機 :IS30FPA(東芝機械(株)製)
金型 :直径20mm、厚み1mmの円盤
シリンダー温度:260℃
射出速度 :2m/min
保圧力 :62MPa
金型温度 :40℃
(評価基準)
A:付着物極僅か
B:付着物が25%程度の金型面にあり
C:付着物が50%程度の金型面にあり
D:付着物が75%程度の金型面にあり
E:全面に多量の付着物あり
(7)成形サイクル
射出成形機を用いて、下記成形条件で、縦15mm×横20mm×厚み2mmの平板の一部に突起を有するT字型形状の試験片を形成し、この試験片が破損または損傷することなく正常に離型できうる最短の成形サイクル時間を測定した。
(成形条件)
射出成形機 :IS30FP(東芝機械(株)製)
シリンダー温度:250℃
射出速度 :2m/min
保圧力 :73MPa
金型温度 :60℃
実施例および比較例においては、以下の成分を用いた。
(A)熱可塑性ポリエステル系樹脂
ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂:ポリプラスチックス(株)製,IV(固有粘度)=0.75
(B)スチレン系樹脂
スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体(ABS樹脂):ダイセル化学工業(株)製,DP−611
(C1)ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂
(C1-1)大日本インキ化学工業(株)製,ECX−30(数平均分子量約3000,封鎖率約80%)
(C1-2)坂本薬品工業(株)製,SR−T3040(数平均分子量約6000,封鎖率約90%)
(C2)他のハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂
(C2-1)大日本インキ化学工業(株)製,EC−200(数平均分子量約16000,封鎖率約75%)
(C2-2)坂本薬品工業(株)製,SR−T5000(数平均分子量約10000,封鎖率約0%)
(D)アンチモン化合物
三酸化アンチモン:日本精鉱(株)製,PATOX M
(E)無機充填剤
(E-1)ガラス繊維 :日本電気硝子(株)製,ECS03T187
(E-2)ガラスフレーク:日本ガラス繊維(株)製,REFG−101
(F1)脂肪族モノカルボン酸成分
モンタン酸エステル(エチレングリコールジモンタネート):東洋ペトロライト(株)製,LUZAWAX EP
(F2)他のカルボン酸成分
(F2-1)ソルビタントリベヘネート:理研ビタミン(株)製,リケマールB−150
(F2-2)ペンタエリスリトールテトラステアレート:日本油脂(株)製,ユニスターH476
(G)フッ素樹脂
ポリテトラフルオロエチレン:ヘキストインダストリー(株)製,ホスタフロンTF1620
実施例1〜5および比較例1〜8
上記の各成分を表1および表2に示す割合で混合し、二軸押出し機により溶融混練し、ペレット状の樹脂組成物を調製した。次いで、このペレットを用いて射出成形により試験片を作製し、前述の各項目に関して特性の評価を行った。その結果を表1および表2に示す。
【0111】
【表1】
【0112】
【表2】
Claims (11)
- (A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂と、
(B)スチレン系樹脂と、
(C)末端エポキシ基の50%以上が封鎖された構造を有するとともに数平均分子量が2000〜8000であるハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、
(D)アンチモン化合物と、
(E)無機充填剤と、
(F)炭素数24以上の脂肪族モノカルボン酸、そのエステルおよびその金属塩からなる群より選択される少なくとも1種の脂肪族モノカルボン酸成分とで構成された難燃性樹脂組成物であって、(A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂が、(1)ポリブチレンテレフタレート、(2)ブチレンテレフタレート単位を60重量%以上含有するコポリエステル、または(3)ポリブチレンテレフタレートを60〜95重量%含有する樹脂組成物であり、(A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂と(B)スチレン系樹脂との割合が前者/後者(重量比)=50/50〜80/20であり、(A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂および(B)スチレン系樹脂の総量100重量部に対して、(C)ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂を7〜20重量部、(E)無機充填剤を10〜50重量部および(F)脂肪族モノカルボン酸成分を0.5〜5重量部含有する難燃性樹脂組成物。 - (B)スチレン系樹脂が、ゴム変性スチレン系樹脂で構成されている請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
- (B)スチレン系樹脂が、ゴム成分に、少なくとも芳香族ビニル単量体とシアン化ビニル単量体とがグラフト重合したグラフト共重合体で構成されている請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
- (D)アンチモン化合物が、酸化アンチモンである請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
- (D)無機充填剤が、繊維状充填剤と、粉粒状および/または板状充填剤との組み合わせである請求項1記載の樹脂組成物。
- (E)無機充填剤が、ガラス繊維、ガラスフレーク、タルクおよびマイカからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
- (F)脂肪族モノカルボン酸成分において、脂肪族モノカルボン酸が、炭素数26〜34の脂肪族モノカルボン酸である請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
- (A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂および(B)ゴム変性スチレン系樹脂の総量100重量部に対して、(D)アンチモン化合物を1〜15重量部含有する請求項2記載の難燃性樹脂組成物。
- 請求項1記載の難燃性樹脂組成物で形成された成形品。
- シャーシ部材である請求項10記載の成形品。
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