JP4291587B2

JP4291587B2 - 難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物

Info

Publication number: JP4291587B2
Application number: JP2003020816A
Authority: JP
Inventors: 純子掛川
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2023-01-29
Also published as: JP2003292754A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。詳しくは、成形性が良好で成形品の反り変形が小さく、成形品外観が良好で、難燃性に優れ、燃焼時に腐食性の高いハロゲン化水素ガスの発生がないポリトリメチレンテレフタレート組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートに代表される熱可塑性ポリエステルは、機械特性、耐薬品性、電気的特性に優れるため、自動車部品、電気・電子部品などの広い分野でその使用が期待されている。そしてそれらの市場の多様化に伴い、高度な性能、用途に応じた特殊性能、高度な品質が求められている。ポリエステル樹脂の中でもポリトリメチレンテレフタレート樹脂は機械的特性、耐候性、耐熱老化性、加水分解性に優れ、また無機充填材で強化した時に、成形外観が損なわれず、成形品に反りが発生しにくいという優れた特性を持ち、広い分野への展開が期待される。
【０００３】
ポリトリメチレンテレフタレート樹脂の展開が期待される分野の一つ、電気・電子部品用途においては、アンダーライターズ・ラボラトリーのＵＬ−９４規格に基づく難燃性レベルの要求がなされている。
この要求に対し、ポリプロピレンテレフタレートまたはポリブチレンテフタレートとデカブロモジフェニルエーテル、三酸化アンチモン、アスベストからなる樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、ポリトリメチレンテレフタレートとグラフトコポリマー、デカブロモビフェニルエーテル等のハロゲン難燃剤、酸化アンチモン、ガラス繊維からなる樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
しかしながら、ハロゲン難燃剤燃焼時にハロゲン化水素を発生し、またダイオキシンなど有毒な物質を排出する疑いがもたれ、環境に対する配慮からその使用を規制する動きがある。
また、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートにおいてもそれぞれに対応技術の検討を行っているが、ポリエチレンテレフタレートの場合、射出成形等の通常の成形では離型時に成形品の変形が生じ，得られる成形品も本来の機械特性を具現出来ない等，難燃性を賦与する以前の問題があり、市場要求に応えられない。ポリブチレンテレフタレートの場合、難燃性賦与の技術によりある程度の難燃性は得られるものの、成形品の反り変形が大きく、成形品外観が不良で，市場要求を満足することが出来ない。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５０−４９３６１号公報
【特許文献２】
米国特許第４１３１５９４号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、機械的特性、耐薬品性、電気的特性、耐候性、耐熱老化性、耐加水分解性に加え、成形性、成形品外観が良好で成形品の反り変形が小さく、加えて難燃性に優れ、燃焼時に腐食性の高いハロゲン化水素ガスの発生がない、市場要求を十分満足するポリテトラメチレンテレフタレート樹脂組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、（Ｂ）リン含有難燃剤及び（Ｃ）窒素難燃剤からなる樹脂組成物により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、
１．（Ａ）極限粘度［η］が０．７０以上のポリトリメチレンテレフタレート樹脂、（Ｂ）リン酸エステル化合物、縮合リン酸エステル化合物、ホスファゼン化合物、ホスフィン化合物及びホスフィンオキシド化合物から選ばれる少なくとも一種のリン含有難燃剤及び（Ｃ）メラミン系化合物、シアヌル酸またはイソシアヌル酸とメラミン系化合物との塩及びリン酸またはポリリン酸類とアンモニアまたはメラミン系化合物との塩から選ばれる少なくとも一種の窒素含有難燃剤を含む難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物、
【０００８】
２．（Ｃ）窒素含有難燃剤が、リン酸またはポリリン酸類とアンモニアまたはメラミン系化合物との塩から選ばれる請求項１に記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
３．（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂３０〜９９重量部及び難燃剤全量に対して（Ｂ）少なくとも一種のリン含有難燃剤３〜７５重量％と（Ｃ）少なくとも一種の窒素含有化合物２５〜９７重量％からなる難燃剤１〜７０重量部を含む請求項１または２に記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
４．（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂３０〜９８重量％、（Ｂ）少なくとも一種のリン含有難燃剤の１〜２５重量部及び（Ｃ）少なくとも一種の窒素含有難燃剤１〜４５重量部を含む請求項３に記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
５．（Ｂ）リン含有難燃剤が、一般式（１）
【０００９】
【化６】

【００１０】
または一般式（２）
【００１１】
【化７】

【００１２】
（ここで、式（１）及び式（２）において、Ａｒ^１〜Ａｒ^８は同一または相異なるフェニル基、あるいはハロゲンを含有しない有機残基で置換されたフェニル基を示す。ｎ１、ｎ２は数平均重合度を表す。）で表される縮合リン酸エステル化合物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物、
【００１８】
６．（Ｃ）窒素含有難燃剤が、ポリリン酸アンモニウムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
７．（Ｃ）窒素含有難燃剤が、ポリリン酸メラミンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
８．（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂３０〜９９重量部及び（Ｂ）少なくとも一種のリン含有難燃剤と（Ｃ）少なくとも一種の窒素含有化合物からなる難燃剤１〜７０重量部の合計１００重量部に対して、さらに（Ｄ）無機充填材を５〜１５０重量部を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
９．（Ｄ）無機充填材が、ガラス繊維であることを特徴とする請求項８に記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
１０．請求項１〜９のいずれかに記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物からなる成形品。
１１．成形品が、射出成形品である請求項１０に記載の成形品。
【００１９】
以下、本発明の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物に関して詳細に説明する。
本発明組成物のポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと略称することがある。）とは、酸成分としてテレフタル酸を用い、グリコール成分としてトリメチレングリコールを用いたポリエステルポリマーを示している。
ここで、トリメチレングリコールとしては、１，３−プロパンジオール、１，２−プロパンジオール、１，１−プロパンジオール、２，２−プロパンジオール、又はこれらの混合物の中から選ばれるが、結晶化速度の観点から１，３−プロパンジオールが特に好ましい。
【００２０】
なお、本発明の目的を損なわない範囲で、酸成分として、テレフタル酸以外の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、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、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルメタンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、ジフェニルスルフォンジカルボン酸等；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸；ε−オキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシジカルボン酸を、また、グリコール成分として、エチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、キシリレングリコール、ジエチレングリコール、ポリオキシアルキレングリコール、ハイドロキノン等を用いて共重合したものも、本発明におけるＰＴＴに含まれる。
【００２１】
共重合する場合、共重合成分の量は、本発明の目的を損なわない範囲であれば特に制限はないが、通常、全酸成分の２０モル％以下、あるいは全グリコール成分の２０モル％以下とすることが好ましい。
また、上述のポリエステル成分に分岐成分、例えばトリカルバリル酸、トリメシン酸、トリメリット酸等の三官能又は四官能のエステル形成能を持つ酸、又はグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット等の三官能又は四官能のエステル形成能を持つアルコールを共重合してもよく、その場合、これらの分岐成分の量は全酸成分または全グリコール成分の１．０モル％以下、好ましくは０．５モル％以下、さらに好ましくは０．３モル％以下である。更に、ＰＴＴはこれらの共重合成分を２種類以上組み合わせて使用しても構わない。
【００２２】
本発明に用いられるＰＴＴの製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、特開昭５１−１４０９９２号公報、特開平５−２６２８６２号公報、特開平８−３１１１７７号公報等に記載されている方法に従って得ることができる。
例えば、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体（例えばジメチルエステル、モノメチルエステル等の低級アルキルエステル）とトリメチレングリコール又はそのエステル形成性誘導体とを、触媒の存在下、好適な温度・時間で加熱反応させ、更に得られたテレフタル酸のグリコールエステルを触媒の存在下、好適な温度・時間で所望の重合度まで重縮合反応させる方法が挙げられる。
【００２３】
重合方法についても、特に限定されず、溶融重合、界面重合、溶液重合、塊状重合、固相重合、及びこれらを組み合わせた方法を利用することができる。
本発明で用いられるＰＴＴには、必要に応じて、各種の添化剤、例えば、熱安定剤、消泡剤、整色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤、艶消し剤等を共重合又は混合してもよい。
本発明のＰＴＴの極限粘度［η］については特に制限はないが、機械特性、疲労特性の面から０．５０以上であることが好ましく、０．６０以上がより好ましく、０．７０以上が最も好ましい。
【００２４】
極限粘度［η］については、オストワルド粘度計を用い、３５℃において、樹脂をｏ−クロロフェノール中に溶質（ＰＴＴ成分）濃度が１．００ｇ／ｄｌになるように溶解させ、不溶分（無機質充填材等）が沈殿した後、その上澄み液を用いて比粘度ηｓｐを測定し、下記式により求めることができる。
［η］＝０．７１３×（η_ｓｐ／Ｃ）＋０．１０８６
Ｃ＝１．００ｇ／ｄｌ
本発明の（Ｂ）リン含有難燃剤はリン酸エステル化合物、縮合リン酸エステル化合物、ホスファゼン化合物、ホスフィン化合物及びホスフィンオキシド化合物から選ばれる。
【００２５】
本発明で用いることのできるリン酸エステル化合物としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシリルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシリルジフェニルホスフェート、トリルジキリルホスフェート、トリス（ノニルフェニル）ホスフェート、（２−エチルヘキシル）ジフェニルホスフェート、レゾルシノールジフェニルホスフェート、ハイドロキノンジフェニルホスフェート等を挙げることができる。なかでも、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシリルホスフェート等の芳香族リン酸エステル化合物が好ましい。
【００２６】
縮合リン酸エステル化合物としては、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）、ハイドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノール−Ａビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノール−Ｓビス（ジフェニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジキシリルホスフェート）、ハイドロキノンビス（ジキシリルホスフェート）、ビスフェノール−Ａビス（ジキシレニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジトリルホスフェート）、ビスフェノール−Ａビス（ジトリルホスフェート）等を挙げることができる。
【００２７】
これらの縮合リン酸エステル化合物の中でも、特に一般式（１）
【００２８】
【化１１】

【００２９】
または一般式（２）
【００３０】
【化１２】

【００３１】
（ここで、式（１）及び式（２）において、Ａｒ^１〜Ａｒ^８は同一または相異なるフェニル基、あるいはハロゲンを含有しない有機残基で置換されたフェニル基を示す。ｎ１、ｎ２は数平均重合度を表す。）で、表される縮合リン酸エステル化合物が好ましい。Ａｒ^１〜Ａｒ^８としては、フェニル基、トリル基、キシリル基がより好ましく用いられ、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジキシリルホスフェート）、ビスフェノール−Ａビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノール−Ａビス（ジキシレニルホスフェート）（いずれもｎ１、ｎ２が１のときの呼称）等が特に好ましい。縮合リン酸エステルは工業的には異なる重合度の化合物の混合体として得られ、ｎ１及びｎ２は数平均重合度を表し、０．５〜５が好ましい。
【００３２】
本発明に用いることのできるホスファゼン化合物としては、一般式（３）
【００３３】
【化１３】

【００３４】
で表される繰り返し単位の組み合わせからなるホスファゼン化合物が用いることができる。ここで、Ｒは、ハロゲン化合物を省けば、いかなる化学構造式の官能基でもかまわない。具体的には、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基およびアミノ基が挙げられる。これらの官能基はそれぞれ独立で用いてもよいし、２種類以上組み合わせて用いることも出来る。また、上式で表される繰り返し単位は、環状に結合していてもよく、鎖状に結合していてもよい。さらに上式で表される繰り返し単位からなるホスファゼン化合物は、オリゴマーであってもポリマーであってもよい。例としては、ＪａｍｅｓＥ．Ｍａｒｋ，ＨａｒｒｙＲ．Ａｌｌｃｏｃｋ，ＲｏｂｅｒｔＷｅｓｔ著“ＩｎｏｒｇａｎｉｃＰｏｌｉｍｅｒｓ”（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−ＨａｌｌＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．，１９９２）第６１〜１４０頁に記載されているホスファゼン化合物等を挙げることができる。
【００３５】
より好ましいホスファゼン化合物としては、下記一般式（４）〜（７）の化合物を挙げることができる。
（４）一般式
【００３６】
【化１４】

【００３７】
（式中、ｍ１は３〜１０００の整数を示す。２つのＲ^１は同一、又は異なって、炭素数１〜６のアルキル基およびアリル基から選ばれる少なくとも１種が置換したフェニル基、又は無置換フェニル基を示す。Ｘは−Ｎ＝Ｐ（ＯＲ^１）_３又は−Ｎ＝Ｐ（Ｏ）ＯＲ^１を示す。Ｙは−Ｐ（ＯＲ^１）_４又は−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ^１）_２を示す。）で表される直鎖状ホスファゼン化合物。
（５）一般式
【００３８】
【化１５】

【００３９】
（式中、ｍ２は３〜２５の整数を示す。Ｒ^１は上記に同じ。）で表される環状ホスファゼン化合物。
（６）上記（４）及び（５）のホスファゼン化合物から選ばれる少なくとも１種を、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｐ−フェニレン基、ビフェニレン基及び一般式
【００４０】
【化１６】

【００４１】
（式中、Ａは−ＳＯ_２−、−Ｓ−、−Ｏ−又は−Ｃ（ＣＨ_３）_２−を示す。）で表される基から選ばれる少なくとも１種の架橋基で架橋した架橋ホスファゼン化合物。該架橋基は、上記（４）及び（５）のホスファゼン化合物の基Ｒ^１が脱離した２個の酸素原子間に介在する。この架橋ホスファゼン化合物中の基Ｒ^１の含有割合は上記、架橋前のホスファゼン化合物中のＲ^１の総個数を基準にして５０〜９９．９％である。
一般式（７）
【００４２】
【化１７】

【００４３】
（式中、Ｒ^２はシアノ置換フェニル基を示す。Ｒ^３は、炭素数１〜１８のアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、これらの基には炭素数１〜１０のアルキル基、アリル基及びアリール基から選ばれる少なくとも１種の基が置換されていても良い。Ｒ^３が２個以上ある場合には、それらのＲ^３同士は、同一であっても良いし、異なっていても良い。ｐ及びｑは、ｐ＞０、ｑ≧０であり、ｐ＋ｑ＝２を満たす実数を示す。ｒは３〜２５の整数を示す。）で表される環状ホスファゼン化合物、並びに下記一般式（８）
【００４４】
【化１８】

【００４５】
（式中、Ｒ^２、Ｒ^３、ｐ及びｑは前記に同じ。ｓは３〜１０００の整数を示す。Ｘ’は−Ｐ(ＯＲ^２)_４、−Ｐ(ＯＲ^２)_３(ＯＲ^３)、−Ｐ(ＯＲ^２)_２(ＯＲ^３)_２、−Ｐ(ＯＲ^２)(ＯＲ^３)_３、−Ｐ(ＯＲ^３)_４、−Ｐ(Ｏ)(ＯＲ^２)_２、−Ｐ(Ｏ)(ＯＲ^２)(ＯＲ^３)又は−Ｐ(Ｏ)(ＯＲ^３)^２を示し、Ｙ’は−Ｎ＝Ｐ(ＯＲ^２)_３、−Ｎ＝Ｐ(ＯＲ^２)_２(ＯＲ^３)、−Ｎ＝Ｐ(ＯＲ^２)(ＯＲ^３)_２、−Ｎ＝Ｐ(ＯＲ^３)_３、−Ｎ＝Ｐ(Ｏ)ＯＲ^２又は−Ｎ＝Ｐ（Ｏ）ＯＲ^３を示す。）で表される直鎖状ホスファゼン化合物からなる群より選ばれた少なくとも１種のホスファゼン化合物。
ハロゲン元素を含まないホスファゼン化合物は、１種を単独で使用でき又は２種以上を併用することができる。環状ホスファゼン化合物と直鎖状ホスファゼン化合物との混合物であっても良い。
【００４６】
上記（４）の直鎖状ホスファゼン化合物及び（５）の環状ホスファゼン化合物の具体例としては、例えば、塩化アンモニウムと五塩化リンを１２０〜１３０℃程度で反応して得られるヘキサクロルシクロトリホスファゼン、オクタクロルシクロテトラホスファゼン等の環状及び直鎖状のクロルホスファゼン混合物にフェノキシ基及び／又はアルコキシ基が置換したホスファゼン化合物、前記クロルホスファゼン混合物からヘキサクロルシクロトリホスファゼン、オクタクロルシクロテトラホスファゼン、デカクロルシクロペンタホスファゼン等の単一物を取り出し、これにフェノキシ基及び／又はアルコキシ基を置換したヘキサフェノキシシクロトリホスファゼン、オクタフェノキシシクロテトラホスファゼン、デカフェノキシシクロペンタホスファゼン、ヘキサアルコキシシクロトリホスファゼン、オクタアルコキシシクロテトラホスファゼン、デカアルコキシシクロペンタホスファゼン等の環状ホスファゼン化合物を挙げることができる。また、ヘキサクロルシクロトリホスファゼンの加熱（２２０〜２５０℃）開環重合により得られるジクロルホスファゼンにフェノキシ基及び／又はアルコキシ基を置換した直鎖状ホスファゼン化合物を挙げることができる。
【００４７】
（６）の架橋ホスファゼン化合物の具体例としては、例えば、４，４’−スルホニルジフェニレン（ビスフェノールＳ残基）による架橋構造を有するフェノキシホスファゼン、２，２−（４，４’−ジフェニレン）イソプロピリデン基による架橋構造を有するフェノキシホスファゼン、４，４’−オキシジフェニレン基による架橋構造を有するフェノキシホスファゼン、４，４’−チオジフェニレン基による架橋構造を有するフェノキシホスファゼン、４，４’−ジフェニレン基による架橋構造を有するフェノキシホスファゼン等を挙げることができる。
【００４８】
（７）のホスファゼン化合物の具体例としては、例えば、モノシアノフェノキシペンタフェノキシシクロトリホスファゼン、ジシアノフェノキシテトラフェノキシシクロトリホスファゼン、トリシアノフェノキシトリフェノキシシクロトリホスファゼン、テトラシアノフェノキシジフェノキシシクロトリホスファゼン、及びペンタシアノフェノキシモノフェノキシシクロトリホスファゼン等のシクロトリホスファゼン化合物、モノシアノフェノキシヘプタフェノキシシクロテトラホスファゼン、ジシアノフェノキシヘキサフェノキシシクロテトラホスファゼン、トリシアノフェノキシペンタフェノキシシクロテトラホスファゼン、テトラシアノフェノキシテトラフェノキシシクロテトラホスファゼン、ペンタシアノフェノキシトリフェノキシシクロテトラホスファゼン、ヘキサシアノフェノキシジフェノキシシクロテトラホスファゼン、へプタシアノフェノキシモノフェノキシシクロテトラホスファゼン等のシクロテトラホスファゼン化合物、シアノフェノキシ基とフェノキシ基とが混合置換したシクロペンタホスファゼン化合物等の環状ホスファゼン化合物、シアノフェノキシ基とフェノキシ基が混合置換した直鎖状のホスファゼン化合物等を挙げることができる。
【００４９】
これらの中でも、（４）の直鎖状ホスファゼン化合物において、ｍ１が３〜２５の整数のもの、（５）の環状ホスファゼン化合物において、ｍ２が３〜８の整数のもの、（６）の架橋ホスファゼン化合物において、Ａが−ＳＯ_２−、−Ｓ−又は−Ｃ（ＣＨ_３）_２−であるもの、（７）のホスファゼン化合物において、シアノフェノキシ基とフェノキシ基とが混合置換したもの等が特に好ましい。
ホスファゼン化合物の純度は、その原料、製造法及び製造条件により異なるが、通常９８〜９９％程度である。本発明で用いることのできるホスファゼン化合物の純度は、特に制限されないが、通常９０％以上、好ましくは９５％以上であるのが良い。純度がこの範囲であれば、簡便にしかも短時間に粉末化することができ、より一層粉末状態の良好な粉末が得られる。
【００５０】
本発明に用いることのできるホスフィン化合物としては、トリラウリルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン等が挙げられる。
ホスフィンオキシド化合物としては、トリフェニルホスフィンオキシド、トリトリルホスフィンオキシド等が挙げられる。これらのリン含有難燃剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の（Ｃ）窒素含有難燃剤は、メラミン系化合物、シアヌル酸またはイソシアヌル酸とメラミン系化合物との塩、リン酸またはポリリン酸類とアンモニアまたはメラミン系化合物との塩から選ばれる。
【００５１】
メラミン系化合物とはメラミンをはじめ、メラミン誘導体、メラミンと類似の構造を有する化合物、メラミンの縮合物等であり、具体的には、メラミン、アンメリド、アンメリン、ホルモグアナミン、グアニルメラミン、シアノメラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、サクシノグアナミン、メラム、メレム、メトン、メロン等のトリアジン骨格を有する化合物、及びこれらの硫酸塩、メラミン樹脂等を挙げることができる。特にメラミン、メレムが好ましい。
【００５２】
シアヌル酸またはイソシアヌル酸とは、一般式（９）
【００５３】
【化１９】

【００５４】
または、一般式（１０）
【００５５】
【化２０】

【００５６】
（式中のＲ^４、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ水素原子またはアルキル基であり、同一であっても相異なってもよい）で表される化合物である。一般式（９）で表される化合物の具体例としては、シアヌル酸、トリメチルシアヌレート、トリエチルシアヌレート、トリ（ｎ−プロピル）シアヌレート、メチルシアヌレート、ジエチルシアヌレートなどが挙げられ、一般式（１０）で表される化合物の具体例としては、イソシアヌル酸、トリメチルイソシアヌレート、トリエチルイソシアヌレート、トリ（ｎ−プロピル）イソシアヌレート、ジエチルイソシアヌレート、メチルイソシアヌレートなどが挙げられる。
【００５７】
本発明で用いることのできるシアヌル酸またはイソシアヌル酸とメラミン系化合物との塩とは、前記のシアヌル酸類またはイソシアヌル酸類とメラミン系化合物との等モル反応物であって，例えばシアヌル酸の水溶液とメラミンの水溶液とを混合し、９０〜１００℃で撹拌下反応させ、生成した沈殿をろ別することにより白色固体として得ることができる。またシアヌル酸メラミン中のアミノ基または水酸基のいくつかが他の置換基で置換されたものも用いることができる。これらのシアヌル酸またはイソシアヌル酸とメラミン系化合物との塩の中で、メラミンシアヌレートがもっとも好ましい。
【００５８】
さらに本発明の窒素含有難燃剤として用いることのできる、リン酸またはポリリン酸類とアンモニアまたはメラミン系化合物との塩としては、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミンなどが挙げられる。
例えば、工業的に入手できるポリリン酸アンモニウムとしては、ポリリン酸アンモニウムをメラミン樹脂等で処理し、水に難溶性としたタイエンＳ［太平化学産業（株）製］、スミセーフＰ、スミセーフＰＭ［以上、住友化学工業（株）製］、Ｅｘｏｌｉｔ４６２（ヘキスト社製）、ＡＭＧＡＲＤＭＣ（アルブライトアンドウイルソン社製）等を挙げることができる。
【００５９】
更に、ポリリン酸アンモニウムに他の補助成分を加えてより難燃効果を改良したＥｘｏｌｉｔＶＰＩＦＲ−２３（ヘキスト社製）、ＳＰＩＮＦＬＡＭＭＦ８０／ＰＰ、ＳＰＩＮＦＬＡＭＭＦ８２／ＰＰ、ＳＰＩＮＦＬＡＭＭＦ８２／ＰＳ（以上、モンテカチーニ社製）等も挙げることができる。
また、リン酸メラミンを構成するリン酸としては、具体的にはオルトリン酸、亜リン酸、次亜リン酸、メタリン酸、ピロリン酸、三リン酸、四リン酸等が挙げられ、特にオルトリン酸を用いた付加物が好ましい。
ポリリン酸メラミンを構成するポリリン酸とはいわゆる縮合リン酸と呼ばれるものであり鎖状ポリリン酸、環状ポリメタリン酸が挙げられる。これらポリリン酸の縮合度は通常３〜５０であるが、本発明では、これら縮合度を特に制約しない。
【００６０】
本発明に用いることのできるポリリン酸系メラミンとは、メラミンと上記リン酸、ピロリン酸またはポリリン酸との実質的に等モルから形成されるメラミン付加物を意味し、一部酸官能基が一部遊離の状態にあっても良い。かかるメラミン付加物は例えば、メラミンと上記のリン酸との混合物を水スラリーとし、よく混合して両者の付加物を微粒子状に形成させた後、このスラリーを濾過、洗浄、乾燥し、得られた固形物を粉砕して得られる粉末である。メラミン付加物の粒径は１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下に粉砕した粉末を用いるのが良い。０．５〜２０μｍの粉末を用いると高い難燃性を発現するばかりでなく成形品の強度が著しく高くなるので特に好ましい。
これらの窒素含有難燃剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６１】
本発明の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物における各成分の割合は、（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂３０〜９９重量部及び難燃剤全量に対して（Ｂ）リン含有難燃剤３〜７５重量％と（Ｃ）窒素含有難燃剤２５〜９７重量％からなる難燃剤１〜７０重量部の範囲が好ましい。更に好ましい範囲は（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂３０〜９８重量部、（Ｂ−１）リン含有難燃剤一種以上１〜２５重量部及び（Ｂ−２）窒素含有難燃剤一種以上１〜４５重量部である。（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂が３０重量部未満では成形加工性、機械的物性が損なわれる。また、（Ｂ）リン含有難燃剤と（Ｃ）窒素含有化合物からなる難燃剤が１重量部未満では難燃効果が充分でなく、７０重量部を超えると混練時分解ガスが発生したり、成形加工時に成形金型に汚染性物質が付着するなどの問題が生じる。又、機械的物性の著しい低下や、成形品外観の悪化の原因ともなる。
【００６２】
本発明で用いることのできる（Ｄ）無機充填材について説明する。
本発明における無機充填材としては、目的に応じて、繊維状無機充填材、粉粒状無機充填材及び板状無機充填剤からなる群から選ばれる少なくとも一種以上の無機充填材を用いることができる。
繊維状無機充填材としては、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウムウィスカー、ウォラストナイト、さらにステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物等の繊維状無機充填材が挙げられる。なお、無機充填材と併用してポリアミド、フッ素樹脂、アクリル樹脂等の高融点有機質繊維状物質も使用することができる。
【００６３】
ここで、繊維状無機充填材の平均繊維長（以下、「Ｌ」ともいう）、平均繊維径（以下、「Ｄ」ともいう）、及びアスペクト比（以下、「Ｌ／Ｄ」ともいう）については、特に限定されないが、平均繊維長は機械的特性及び疲労特性の点から５０μｍ以上であることが好ましく、平均繊維径は５μｍ以上であることが好ましく、アスペクト比は１０以上であることが好ましい。
また、炭素繊維については、平均繊維長（Ｌ）が１００〜７５０μｍ、平均繊維径（Ｄ）が３〜３０μｍ、アスペクト比（Ｌ／Ｄ）が１０〜１００であるものが好ましく用いられる。さらに、ウォラストナイトは、平均繊維長が１０〜５００μｍ、平均繊維径が、３〜３０μｍ、アスペクト比（Ｌ／Ｄ）が３〜１００のものが好ましく用いられる。
【００６４】
粉粒状無機充填材としてはカーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、硅酸カルシウム、硅酸アルミニウム、カオリン、クレー、硅藻土などの硅酸塩、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナなどの金属の酸化物、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、その他、炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末が挙げられる。なお、タルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、チタン酸カリウムについては平均粒径が０．１〜１００μｍのものが最も好ましく用いられる。
【００６５】
板状無機充填材としてはタルク、マイカ、ガラスフレーク、各種の金属箔等が挙げられる。
本発明の無機充填材としては、機械的特性及び疲労特性の面からガラス繊維が最も好ましく用いられる。ガラス繊維は通常、ポリエステル樹脂に配合されるものであればよく、その種類等について特に制限はない。
また、無機充填材は一種のみ用いても、二種以上を併用してもよい。ガラス繊維とガラス繊維以外の無機充填材との併用、特にガラス繊維と粒状及び／又は板状無機充填剤との併用が、機械的強度と寸法精度、電気的性質等を兼備させる上で好ましい。
【００６６】
本発明の（Ｄ）無機充填材の配合量は、（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂３０〜９９重量部、（Ｂ）リン含有難燃剤と（Ｃ）窒素含有難燃剤からなる難燃剤１〜７０重量部の合計１００重量部に対して５〜１５０重量部が好ましく、１０〜１２０重量部がより好ましい。
これらの無機充填材は、特に表面処理を施したものが好ましく用いられる。表面処理としては公知のカップリング剤やフィルム形成剤を用いて行う。好ましく用いられるカップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤があげられる。またフィルム形成剤としては、エポキシ系ポリマー、ウレタン系ポリマー、アクリル酸系ポリマー、及びこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００６７】
本発明の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート強化樹脂組成物には、上記のポリトリメチレンテレフタレート樹脂、難燃剤、無機充填材に加え、各種用途及び目的に応じて、その他の成分を適宜添加することができる。
本発明の樹脂組成物に結晶核剤をさらに配合すると、より機械的強度の高い組成物が得られる。結晶核剤としては、有機物及び無機物のいずれも使用することができる。
【００６８】
また、本発明の樹脂組成物に、成形性改良剤をさらに配合すると、より成形加工特性及び成形品外観に優れた難燃性強化樹脂組成物が得られる。成形性改良剤としては、リン酸エステル類、亜リン酸エステル類、高級脂肪酸類、高級脂肪酸金属塩類、高級アルコールと高級脂肪酸とのエステル類及び多価アルコールと高級脂肪酸とのエステル類等の高級脂肪酸エステル類、高級脂肪酸アミド化合物類、ポリアルキレングリコールあるいはその末端変性物類、低分子量ポリエチレンあるいは酸化低分子量ポリエチレン類、置換ベンジリデンソルビトール類、ポリシロキサン類、カプロラクトン類が挙げられるが、特に好ましいのは、高級脂肪酸類、高級脂肪酸金属塩類、高級脂肪酸エステル類である。
【００６９】
また、本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、通常使用される難燃助剤、紫外線吸収剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、衝撃強度改良剤等の添加剤を配合することもできる。
さらに、本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂を配合してもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、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、ポリスチレン系樹脂（ゴム強化ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂等）等が挙げられる。
【００７０】
本発明の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法は特に限定されないが、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、難燃剤、及び必要に応じて無機充填材、添加剤等の混合物を単軸又は多軸の押出機、ニーダー、ミキシングロール、バンバリーミキサー等の公知の溶融混練機を用いて、２００〜４００℃の温度で溶融混練する方法を挙げることができる。特に、押出機を用いて溶融混練することが簡便で好ましい。
【００７１】
本発明の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物は、従来の樹脂組成物に比較し、機械的特性、耐薬品性、電気的特性、耐候性、耐熱老化性、耐加水分解性に加え、成形性、成形品外観が良好で成形品の反り変形が小さく、加えて難燃性に優れ、燃焼時に腐食性の高いハロゲン化水素ガスの発生がないため、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形等の公知の成形方法、特に射出成形によって、例えば、コネクター、コイルボビン、ブレーカー、ホルダー、プラグ、スイッチ等の電気電子部品、自動車部品、機械機構部品用等の各種成形品に成形される。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下実施例で本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定するものではない。なお、実施例および比較例に記載した諸特性は以下の方法により評価した。
（試料の成形方法）
試料は、射出成形機を用いて成形した。装置は日精樹脂（株）製ＰＳ４０Ｅ、金型温度９５℃、シリンダー温度は２５０℃に設定し成形品を得た。
【００７３】
（評価方法）
（１）燃焼性
米国ＵＮＤＥＲＷＲＩＴＥＲＳＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳで定められたＵＬ−９４Ｖの規格に従って、厚みが１／１６インチの試験片で実施した。
（２）曲げ弾性率（ＧＰａ）
ＡＳＴＭＤ７９０に準じて行った。
（３）曲げ強度（ＭＰａ）
ＡＳＴＭＤ７９０に準じて行った。
（４）反り変形性
厚み３ｍｍ、一辺１３０ｍｍの金型を用いて射出成形した平板を水平面に置き、水平面との最大隙間感覚を測定した。
（５）成形体外観
堀場製ハンディー光沢計ＩＧ３２０を用い、ＪＩＳ−Ｋ７１５０に準じてＧｓ６０℃を測定した。数値が７０以上の場合には○、７０未満の場合には×とした。
【００７４】
実施例及び比較例で用いた材料を以下に記す。
（Ａ）樹脂
ＰＴＴ−１：ポリトリメチレンテレフタレート樹脂［η］＝０．９０
ＰＴＴ−２：ポリトリメチレンテレフタレート樹脂［η］＝１．００
ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリプラスチックス（株）製ジュラネックス２００２
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート樹脂、ユニチカ（株）製、ＮＥＨ−２０５
（Ｂ）リン含有難燃剤
（Ｂ−１）縮合リン酸エステル化合物化学式（１１）
【００７５】
【化２１】

【００７６】
（Ｂ−２）縮合リン酸エステル化合物化学式（１２）
【００７７】
【化２２】

【００７８】
（Ｂ−３）ホスファゼン化合物
ヘキサクロロシクロホスファゼンとオクタクロロシクロテトラホスファゼンの混合物（等モル％）とフェノールをトリエチルアミンの存在下で反応させ、得られた反応液を蒸発・乾固させ、残渣を水で洗浄して塩を除去した。さらに、アセトン、続いてエタノールで洗浄して精製した。収率は９０％であった。
（Ｃ）窒素含有難燃剤
（Ｃ−１）メラミンシアヌレート（平均粒径１．３μｍ）
（Ｃ−２）メレム（平均粒径１．８μｍ）
（Ｃ−３）ポリリン酸メラミン（平均粒径３μｍ）
（Ｄ）無機充填材
（Ｄ−１）ガラス繊維：旭ファイバーグラス社製ＦＴ１５３
【００７９】
【実施例１〜６、比較例１〜３】
（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、（Ｂ）リン含有難燃剤、（Ｃ）窒素含有難燃剤及び（Ｄ）無機充填材を表１に示す配合割合で、ブレンダーを用いて予備混合後、二軸押出機（東芝機械製ＴＥＭ３５）を用いてシリンダー設定温度２５０℃、スクリュウ回転数２００ｒｐｍの条件下で、溶融混練し、ストランド状に取り出し冷却後カッターで造粒しペレットを得た。得られたペレットを前記した測定法によって諸特性を調べた。その結果を表１に示す。
なお、ポリエチレンテレフタレート樹脂を用いた比較例５においては、射出成形の段階で離型不良等の成形性に問題を生じ、物性の評価をするにいたらなかった。
【００８０】
【表１】

【００８１】
【発明の効果】
本発明の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物は，機械的特性、耐薬品性、電気的特性、耐候性、耐熱老化性、耐加水分解性に加え、成形性、成形品外観が良好で成形品の反り変形が小さく、加えて難燃性に優れ、燃焼時に腐食性の高いハロゲン化水素ガスの発生がない。したがって、コネクター、コイルボビン、ブレーカー、ホルダー、プラグ、スイッチ等の電気電子部品、自動車部品、機械機構部品用等に好適に用いることができる。

Claims

（Ａ）極限粘度［η］が０．９０以上のポリトリメチレンテレフタレート樹脂３０〜９９重量部、及び（Ｂ）リン酸エステル化合物、縮合リン酸エステル化合物から選ばれる少なくとも一種のリン含有難燃剤と（Ｃ）リン酸またはポリリン酸類とアンモニアまたはメラミン系化合物との塩から選ばれる少なくとも一種の窒素含有難燃剤からなる難燃剤１〜７０重量部から得られる難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物であって、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００重量部に対して、さらに（Ｄ）無機充填材５〜１５０重量部を含む難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂３０〜９９重量部、及び難燃剤全量に対して（Ｂ）少なくとも一種のリン含有難燃剤３〜７５重量％と（Ｃ）少なくとも一種の窒素含有化合物２５〜９７重量％からなる難燃剤１〜７０重量から得られる請求項１に記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
（Ａ）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂３０〜９８重量部、（Ｂ）少なくとも一種のリン含有難燃剤の１〜２５重量部、及び（Ｃ）少なくとも一種の窒素含有難燃剤１〜４５重量部から得られる請求項１又は２に記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
（Ｂ）リン含有難燃剤が、一般式（１）

または一般式（２）

（ここで、式（１）及び式（２）において、Ａｒ^１〜Ａｒ^８は同一または相異なるフェニル基、あるいはハロゲンを含有しない有機残基で置換されたフェニル基を示す。ｎ１、ｎ２は数平均重合度を表す。）で表される縮合リン酸エステル化合物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
（Ｃ）窒素含有難燃剤が、ポリリン酸アンモニウムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
（Ｃ）窒素含有難燃剤が、ポリリン酸メラミンであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
（Ｄ）無機充填材が、ガラス繊維であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。
請求項１〜７のいずれかに記載の難燃性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物からなる成形品。
成形品が、射出成形品である請求項８に記載の成形品。