JP5124090B2 - レーザー溶着透過用スチレン系難燃性樹脂組成物 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
スチレン系樹脂:100質量部と、
融点または軟化点が250℃以下の臭素系難燃化剤(B):10〜25質量部と、
体積平均粒子径が0.01〜0.05μmの難燃化助剤(C):0.1〜1.5質量部と、を含有し、
2mmの厚さで成形した試験片における波長940nm、出力30Wのレーザー光の透過率が45%以上である。
このとき、前記臭素系難燃化剤は、下記の一般式(I)〜(III)で表される化合物のうちの少なくとも1つであってもよい。
「式(I)中のTa、Tb、及びTcは同種又は異種のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン化フェノキシ基を表す。」
「式(II)中のR は水素原子、
又は−CH 2 −CH(OH)−CH 2 −O−R’(R’は低級アルキル基、及び/又は臭素、塩素原子で置換されてもよいフェニル基を示す。)、Xは臭素又は塩素原子、jは1〜4の整数、nは0〜30の整数を示す。」
また、前記難燃化助剤は三酸化アンチモンであってもよい。
スチレン系樹脂(A)は、ポリスチレン樹脂(GPPS)、耐衝撃性ポリスチレン樹脂(HIPS)、スチレンメタアクリレート樹脂(MS)、耐衝撃ゴム含有スチレンメタアクリルアクリレート樹脂(MBS)、スチレンブタジエンブロック共重合体(SBS)等で、これらの単独又は2種類以上を用いることができる。スチレン系樹脂(A)により成形された2mm厚の試験片における波長940nmのレーザー光の透過率は、45%以上が必要であり、好ましくは50%以上を必要とする。
好ましくは、2,4,6−トリス(2,4,6−トリブロモフェノキシ)−1,3,5−トリアジンとトリブロモフェノール・2,2-ビス(ジブロモ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン・2,2-ビス[ジブロモ-4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]プロパン重付加物、及びトリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェートが挙げられ、これら臭素系難燃化剤を単独、又は2種以上を組み合わせて使用することも可能である。
「スチレン系樹脂(A)」
スチレン系樹脂(A)には、東洋スチレン社製HIPS樹脂H870と東洋スチレン社製GPPS樹脂G320Cを、70:30の樹脂配合で均一に混合したものを使用した。この配合の樹脂単体は、2mm厚での波長940nmのレーザー光を約55%透過した。
臭素系難燃化剤(B1)
第一工業製薬社製 SR245
化合物名:2,4,6-トリス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)-1,3,5トリアジン 融点230℃
臭素系難燃化剤(B2)
東都化成社製 TB−60A
化合物名:トリブロモフェノール・2,2-ビス(ジブロモ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン・2,2-ビス[ジブロモ-4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]プロパン重付加物、軟化点100℃
臭素系難燃化剤(B3)
大八化学社製 CR900
化合物名:トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート、融点182℃
臭素系難燃化剤(B4)
アルべマール社製 Saytex8010
エチレンビス(ペンタブロモベンゼン)、融点361℃
難燃化助剤(C1):日本精鉱社製の三酸化アンチモン PATOX−U、体積平均粒子径0.04μm
難燃化助剤(C2):日本精鉱社製の三酸化アンチモン PATOX−CF、体積平均粒子径0.71μm
難燃化助剤(C3):日本精鉱社製の三酸化アンチモン PATOX−M、体積平均粒子径1.06μm
難燃化助剤(C4):日本精鉱社製の三酸化アンチモン PATOX−L、体積平均粒子径7.07μm
平均粒子径の測定方法は、島津製作所製レーザー回折式粒度分布測定装置SALD―7000を使用し、分散媒の純水に中性洗剤を数滴添加した分散媒30ml中に微量の難燃化助剤をミクロスパーテルで2杯を投入し、トミー精工社製UD201超音波ホモジナイザー(200W)で3分間分散処理した試料を、測定器の予め分散媒で満たしたフローセルを用いて測定器の標準方法にて適性濃度に調整し測定した。
スチレン系難燃性樹脂組成物の調製
上記のスチレン系樹脂(A)、臭素系難燃化剤(B)、及び必要により難燃助剤(C)を実施例・比較例に記載した配合割合(質量部)で秤量しタンブラーで混合し、得られた混合物をスクリューフィーダー付き2軸押出機(押出機:池貝PCM30)にて240℃で混練して樹脂組成物のペレットを製造した。
押出し条件
シリンダー設定温度:180℃(搬送部位)〜240℃(混練り〜計量部位)
スクリュー回転数:350rpm
押出速度:15kg/h
樹脂温度:250〜260℃(加工温度)
レーザー光の透過率の評価
射出成形法により得られた厚さ2mmの試験片を940nm、10Wのレーザー光を透過させ、透過したレーザー光をパワーメーターにて測定し、透過前出力10Wを100%とし透過後のパワーメーター出力値を百分率で計算し透過率とした。
ファインディバイス社製 レーザー溶着機FD−2000使用
オフィール社製ディスプレイNOVAヘッドF300A パワーメーター使用
本発明の実施例及び比較例の樹脂組成物をレーザー光透過側材料として使用し、レーザー光吸収側材料は東洋スチレン製トーヨースチロールF2C(黒着色品)を使用した。この三段ステッププレート試験片は、肉厚が1mm、2mm、3mmが連続した三段構造となっており、中央の2mm部でレーザー光透過側と吸収側の2つの試験片を重ね合わせ、下記条件で透過側からレーザーを照射してレーザー溶着を実施した。
ファインディバイス社製 レーザー溶着機FD−2000を使用。
レーザー出力 30W
スピード 150mm/sec
スポット径 0.6mm
圧力 0.5kgf
溶着距離 30mm
溶着した試験片の肉厚3mm側の両端をチャックし引張試験を実施した時の、最大せん断剥離強度を測定し、実施例、比較例のレーザー溶着後のせん断強度(kgf)として記載した。
引張試験 インテスコ社製5本掛精密万能材料試験機2005-5型を使用。
試験速度 50mm/sec 、50mm変位
米国アンダーライターズ・ラボラトリーズ社のサブジェクト94号の垂直燃焼試験方法に準拠し、1.4mm、3mmの厚みのサンプルで燃焼試験を実施した。この試験法でV−2以上の評価となった場合を合格とし、V−2に満たなかった場合を不合格とした。
スチレン系樹脂(A)の100質量部に対し、融点250℃以下の臭素系難燃化剤のみを表1に示す配合で押出し調製した。比較例1は、表2に示す配合で融点260℃以上の臭素系難燃化剤(B4)を用いた。
スチレン系樹脂(A)の100質量部に対し、臭素系難燃化剤と難燃化助剤(C1)を表1、2に示す配合で押出し調製した。実施例4、7、8、9は臭素系難燃化剤(B1)、実施例5は臭素系難燃化剤(B2)、実施例6は臭素系難燃化剤(B3)を用いた、比較例2は、表2に示す配合で融点260℃以上の臭素系難燃化剤(B4)を用いた。
スチレン系樹脂(A)の100質量部に対し、融点250℃以下の難燃化剤(B1)と粒子径の大きい難燃化助剤を表2に示す配合で押出し調製した。比較例3は難燃化助剤(C2)、比較例4は難燃化助剤(C3)、比較例5は難燃化助剤(C4)を用いた。
スチレン系樹脂(A)の100質量部に対し、融点250℃以下の臭素系難燃化剤(B1)と(B2)を併用し、難燃化助剤(C1)を表1に示す配合で押出し調製した。
Claims (3)
- スチレン系樹脂100質量部に対し、
融点または軟化点が250℃以下の臭素系難燃化剤10〜25質量部と、
体積平均粒子径が0.01〜0.05μmの難燃化助剤0.1〜1.5質量部と、を含有し、
2mmの厚さに成形した試験片における波長940nm、出力30Wのレーザー光の透過率が45%以上であるレーザー溶着透過用スチレン系難燃性樹脂組成物。 - 前記難燃化助剤は、三酸化アンチモンである請求項1又は2に記載のレーザー溶着透過用スチレン系難燃性樹脂組成物。
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