JP5683793B2 - 電気自動車部品用成形品 - Google Patents
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Description
本発明に使用する熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、上記のような物性を備える熱可塑性ポリエステル樹脂組成物であれば、使用する熱可塑性ポリエステル樹脂、難燃剤等の成分の種類は特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。また、各成分の含有量についても特に限定されず、上記の物性を満たすように適宜調整する。上記のような熱可塑性ポリエステル樹脂組成物として、以下のような熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を例示することができる。
リン系難燃剤を含む樹脂組成物には、熱可塑性ポリエステル樹脂、ホスフィン酸塩および/またはジホスフィン酸塩を含む。
本発明に使用するリン系難燃剤を含む樹脂組成物に含まれる熱可塑性ポリエステル樹脂とは、ジカルボン酸化合物とジヒドロキシ化合物との重縮合、オキシカルボン酸化合物の重縮合あるいはこれら三成分化合物の重縮合等によって得られるポリエステル樹脂である。本発明には、ホモポリエステル、コポリエステルのいずれも使用可能である。
アルコール中215℃で10分間溶解後、0.01Nの水酸化ナトリウム水溶液にて滴定することで測定することができる。
(ホスフィン酸塩および/またはジホスフィン酸塩)
ホスフィン酸塩および/またはジホスフィン酸塩は、特に限定されず従来公知のものを用いることができる。上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物においてはこれら化合物の1種または2種以上が用いられる。なお、上記ホスフィン酸塩等は、上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物において難燃剤に当たる。
また、R3は、直鎖または分枝鎖のC1〜C10−アルキレン基、アリーレン基、アルキルアリーレン基またはアリールアルキレン基である。
また、Mは、アルカリ土類金属、アルカリ金属、Zn、Al、Fe、ホウ素である。これらの中でもAlが好ましい。
mは、1〜3の整数であり、nは、1または3の整数であり、かつ、xは、1または2である。
上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物には、従来公知の窒素系難燃剤を含有することが好ましい。従来公知の窒素系難燃剤の中でも特に、トリアジン系化合物とシアヌール酸もしくはイソシアヌール酸との塩および/またはアミノ基を含有する窒素化合物とポリリン酸との複塩が好ましい。
上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物においては、さらに充填剤を含有するものが好ましい。充填剤の種類は特に限定されず、有機系、無機系のいずれでもよいが無機系の充填剤が好ましい。従来公知の無機充填剤として、繊維状充填剤、粉粒状充填剤、板状充填剤等が挙げられる。また、上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物においては、充填剤を二種以上含有してもよい。
ポリエステル樹脂組成物は熱水や水蒸気により加水分解を引き起こし樹脂劣化する場合がある。そこで、上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物には、反応性安定剤を添加してもよい。反応性安定剤により耐湿熱性、耐久性等を向上し加水分解による樹脂の劣化が抑えられる。
上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物には、必要に応じて難燃助剤を含んでいてもよい。含有可能な難燃助剤としては、特に限定されず、従来公知のものを使用できる。
上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物には、本発明の効果を害さない範囲で、他の樹脂、核剤、カーボンブラック、無機焼成顔料等の顔料、酸化防止剤、安定剤、可塑剤、滑剤、ドリッピング防止剤、離型剤および難燃剤等の添加剤を添加して、所望の特性を付与した組成物も含まれる。例えば、燃焼時のドリッピング防止剤として、また、耐トラッキング性向上剤として、フッ素含有樹脂を併用することが好ましい。フッ素含有樹脂には、フッ素含有単量体の単独または共重合体、例えば、フッ素含有単量体(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等)の単独または共重合体や、前記フッ素含有単量体と他の共重合性単量体(エチレン、プロピレン等のオレフィン系単量体、(メタ)アクリレート等のアクリル系単量体等)との共重合体等が含まれる。上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物においては、入手しやすさ、効果の高さ、取り扱いの容易さから、特にテトラフルオロエチレン重合体が好ましい。テトラフルオロエチレン重合体の含有量は、例えば、熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、0.1〜50質量部、好ましくは0.5〜20質量部程度の範囲から選択できる。
タルクを含む樹脂組成物は、熱可塑性ポリエステル樹脂、難燃剤、およびタルクを含む。後述する通り、タルクの含有量は、熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、30〜100質量部であることが好ましい。
上記タルクを含む樹脂組成物に含まれる熱可塑性ポリエステル樹脂としては、上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物で説明したものと同様のものを挙げることができる。また、上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物の場合と同様に熱可塑性ポリエステル樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート樹脂、変性ポリブ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、変性ポリエチレンテレフタレート樹脂またはこれらの混合物が好ましい。特にこれらの中でもポリブチレンテレフタレート樹脂が好ましい。
上記タルクを含む樹脂組成物においては、使用する難燃剤の種類は特に限定されず、従来公知の難燃剤を使用することができる。従来公知の難燃剤としては、例えば、ハロゲン系難燃剤、無機酸の金属塩、シリコーン系難燃剤、アンチモン系難燃剤、窒素系難燃剤等が挙げられる。これらの難燃剤は単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
熱可塑性ポリエステル樹脂組成物中にタルクを含有させると、特に耐トラッキング性を改善できる。特にタルクとして圧縮微粉タルクを用いると、均一分散性が高く、混練作業性、機械的特性を改善できる。
上記のタルクを含む樹脂組成物としては、オレフィン系エラストマーを含むものが好ましい。熱可塑性ポリエステル樹脂、難燃剤、およびタルクと、オレフィン系エラストマーとを組み合わせることで、オレフィン系エラストマーの特性を有効に発現でき、特に強靭性、耐衝撃性等の機械的特性を大幅に改善できる。
上記タルクを含む樹脂組成物は、充填剤を含有するものが好ましい。上記タルクを含む樹脂組成物に含まれる充填剤としては、上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物で説明したものと同様のものを挙げることができる。また、使用する充填剤としては、上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物の場合と同様にガラス繊維が好ましい。充填剤の好ましい含有量も上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物の場合と同様である。
上記タルクを含む樹脂組成物においては、必要に応じて従来公知の難燃助剤を含んでいてもよい。
上記タルクを含む樹脂組成物は、燃焼時のドリッピング防止剤として、また、耐トラッキング性向上剤として、フッ素含有樹脂を併用することが好ましい。フッ素含有樹脂としては、テトラフルオロエチレン重合体等、上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物と同様のものを用いることができる。
上記タルクを含む樹脂組成物には、エポキシ化合物やカルボジイミド化合物等、上記リン系難燃剤を含む樹脂組成物と同様のものを用いることができる。
本発明の電気自動車部品用成形品は、優れた難燃性および優れた耐トラッキング性を有しつつ、優れた電気絶縁性を有する。
優れた難燃性とは、UL規格94の難燃性レベル「V−0」である。
優れた耐トラッキング性とは、後述する実施例に記載の方法で行った耐トラッキング試験において、試験片にトラッキングが生じる印加電圧が500V以上である。
優れた電気絶縁性とは、実施例に記載のプレッシャークッカー(PCT)試験後の体積抵抗値が1×1015Ω・m以上である。
また本発明の技術を用いることで、優れた耐熱性も示し、例えば180℃、200時間後の加熱処理後でも耐トラッキング試験において500V以上を達成することが可能である。
ポリエステル樹脂1:ポリブチレンテレフタレート樹脂、IV=0.69、末端カルボキシル基量25meq/kg(ウィンテックポリマー社製)
ポリエステル樹脂2:ポリエチレンテレフタレート樹脂、IV=0.76、末端カルボキシル基量21meq/kg(SKケミカル社製)
ポリエステル樹脂3:ポリブチレンテレフタレート樹脂、IV=0.69、末端カルボキシル基量53meq/kg(ウィンテックポリマー社製)
ホスフィン酸塩:ジエチルホスフィン酸アルミニウム、「Exolit OP 1230」、(Clariant社製)
窒素系難燃剤1:メラミンシアヌレート、「Melapure50」、(DSM社製)
窒素系難燃剤2:ポリリン酸メラム、「Melapure200」、(DSM社製)
タルク:圧縮微粉タルク、平均粒径2.7μm(島津製作所製 粒度分布測定器 SA−CP3LにてD50の数値として測定)、かさ比重0.9、「UPN HS−T」、(林化成社製)
充填剤:ガラス繊維、「CS3J948S」、(日東紡績社製)
テトラフルオロエチレン重合体:「PTFE850A」、(三井・デュポンフロロケミカル社製)
臭素化難燃剤1:臭素化ベンジルアクリレート、「FR−1025」、(アイシーエル・アイピー社製)
臭素化難燃剤2:臭素化エポキシ樹脂、「SRT5000」、(坂本薬品社製)
臭素化難燃剤3:臭素化ポリカーボネート、「FG−750」、(帝人化成社製)
臭素化難燃剤4:臭素化ポリスチレン、「パイロチェック68PB」、(アルベマール日本社製)
リン系難燃剤1:リン酸エステル、「PX−200」、(大八化学社製)
リン系難燃剤2:赤リン、「NVE140」、(燐化学工業社製)
アンチモン系難燃剤:三酸化アンチモン、「PATOX−M」、(日本精鉱社製)
オレフィン系エラストマー:エチレンエチルアクリレート、「NUC−6570」、(日本ユニカー社製)
エポキシ化合物:「エピコート1004」、油化シェルエポキシ社製
カルボジイミド化合物:「スタバックゾールP」、ラインケミージャパン社製
表1、2に示す成分を秤量後ドライブレンドし、30mmφ2軸押出機(「TEX−30」、日本製鋼所製)を用いて溶融混練しペレットを作成した(シリンダー温度260℃、吐出量15kg/h、スクリュー回転数150rpm)。
[成形条件]
シリンダー温度:260℃
金型温度:60℃
射出速度:30mm/s
保圧:70MPa×30s
冷却時間:25s
スクリュー回転数:100rpm
背圧:5MPa
UL94に準拠して、試験片の縦125mm×横13mm×厚み1.6mmで難燃性を評価した。
IEC(International electrotechnical commission)112第3版に準拠して、0.1%塩化アンモニウム水溶液、白金電極を用いて、試験片にトラッキングが生じる印加電圧(V:ボルト)を測定した。耐トラッキング性に関しては、180℃、200時間の熱処理後の試験片、120℃の飽和水蒸気で200時間の加圧加熱処理(下記PCT試験)後の試験片についても測定した。
実施例および比較例で得られた樹脂組成物を用いて、縦50mm×横50mm×厚さ1.6mmの試験片を、120℃、0.2MPa、飽和水蒸気下のプレッシャークッカー試験機に200時間暴露した。
プレッシャークッカー試験後の試験片を、レジスティビティ・チャンバー(主電極:φ50、ガード電極:内径φ70/外径φ80、対向電極:φ103)にセットし、これをテスターまたは超高抵抗計にて抵抗値を測定し、体積抵抗率を算出した。なお、体積抵抗値の測定については、上記PCT処理後の試験片についてのみ行った。
Claims (11)
- 末端カルボキシル基量が30meq/kg以下である熱可塑性ポリエステル樹脂、難燃剤、タルクおよびオレフィン系エラストマーを含み、
120℃の飽和水蒸気で200時間の加圧加熱処理後にIEC112第3版に準拠して測定した耐トラッキング性が500V以上であり、
120℃の飽和水蒸気で200時間の加圧加熱処理後に測定した体積抵抗値が1×1015Ω・m以上であることを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を成形してなり、
前記難燃剤がホスフィン酸塩および/またはジホスフィン酸塩であり、熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、10〜100質量部含む、電気自動車部品用成形品。 - さらに、前記熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、窒素系難燃剤として、トリアジン系化合物とシアヌール酸もしくはイソシアヌール酸との塩および/またはアミノ基を含有する窒素化合物とポリリン酸との複塩を1〜50質量部含む請求項1または2記載の電気自動車部品用成形品。
- 熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、タルクを30〜100質量部含む請求項1から3いずれか記載の電気自動車部品用成形品。
- 前記タルクは、平均粒径が0.04〜10μm、かさ比重が0.4〜1.5である請求項1から4いずれか記載の電気自動車部品用成形品。
- 前記熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、オレフィン系エラストマーを5〜50質量部含む請求項1から5いずれか記載の電気自動車部品用成形品。
- 前記熱可塑性ポリエステル樹脂が、ポリブチレンテレフタレート樹脂、変性ポリブ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、変性ポリエチレンテレフタレート樹脂またはこれらの混合物である請求項1から6いずれか記載の電気自動車部品用成形品。
- さらに、前記熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、充填剤(ただし、タルクを除く。)を200質量部以下含む請求項1から7いずれか記載の電気自動車部品用成形品。
- さらに、前記熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、テトラフルオロエチレン重合体を0.1〜50質量部含む請求項1から8いずれか記載の電気自動車部品用成形品。
- さらに、前記熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、エポキシ化合物、および/またはカルボジイミド化合物を0.1〜10質量部含む請求項1から請求項9いずれか記載の電気自動車部品用成形品。
- 電気自動車用部品を収納するケースである請求項1から10いずれか記載の電気自動車部品用成形品。
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