JP6426985B2 - 難燃性熱可塑性樹脂組成物及びその成形品 - Google Patents

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Description

本発明は、難燃性熱可塑性樹脂組成物及びその成形品に関する。
ポリフェニレンエーテルをベースとするポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、耐熱性、電気特性、寸法安定性、耐衝撃性、耐酸性、耐アルカリ性、低吸水性、及び低比重といった特性に優れていることが期待され、種々の開発が行われている。
ポリフェニレンエーテルは、種々の熱可塑性樹脂とのアロイ化が可能である。例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フェニレンサルファイド系樹脂、ポリエステル等とのアロイが試みられている。
その中でも、例えば、ポリアミド系樹脂は、機械的強度、耐熱性、及び耐薬品性等に優れていることから、自動車部品、機械部品、電気・電子部品等、多くの分野で使用されている。特に、自動車のエンジンルーム内に設置されるリレーブロックの材料として、ポリアミド6,6等が使用されているが、吸水時の寸法変化が大きいという問題点を有している。このため、最近では、リレーブロックの材料としてポリフェニレンエーテルとポリアミド系樹脂とのアロイの使用が検討されるようになってきている。
また、近年、自動車部品、機械部品、電気・電子部品等は、その形状が複雑化する傾向にあり、さらには小型化、薄肉化の要求が増しているのが現状である。一方、車両火災の防止という観点から、難燃化という新たな要求特性も生じている。このような傾向は、特にリレーブロック等の自動車部品において特に顕著である。
従来、ポリアミド系樹脂を難燃化する方法としては、例えば、ポリアミドに塩素置換多環式化合物や臭素系難燃剤を添加する方法が挙げられる。臭素系難燃剤としては、例えば、デカブロモジフェニルエーテル、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化架橋芳香重合体、臭素化スチレン−無水マレイン酸重合体等が挙げられる。
一方、近年、環境問題への関心の高まり等から、ハロゲンフリーのトリアジン系難燃剤が注目され、多くの検討がなされている。このような難燃剤としては、例えば、メラミン、シアヌル酸、シアヌル酸メラミン等の使用が検討されている。
また、イントメッセント系難燃剤であるリン酸メラミン、ピロリン酸メラミン;ポリリン酸メラミンをガラス繊維強化ポリアミド樹脂に使用するハロゲンフリーの難燃化技術;無機質強化ポリアミド樹脂にポリリン酸メラミンやチャー化触媒及び/又はチャー形成剤等を配合する難燃化技術;ホスフィン酸塩とメラミンとリン酸との反応物を組み合わせた難燃剤のコンビネーション技術等も、検討されている。
さらに、ポリフェニレンエーテルとポリアミド系樹脂のアロイを、ホスフィン酸塩類とメラミンの縮合生成物等の窒素系化合物を用いた難燃化技術等も検討されている。具体的には、ポリフェニレンエーテルとポリアミド系樹脂のアロイ中に分散しているホスフィン酸塩のうち、特定の大きさ以上の粒子径の含有割合を特定範囲以下とする技術(例えば、特許文献1参照。)、特定の粘度数を有するポリアミド系樹脂を用いる技術(例えば、特許文献2参照。)、ポリフェニレンエーテルとポリアミド系樹脂のアロイの製造方法として、ホスフィン酸塩類とポリフェニレンエーテルとをドライブレンドして混合物を得る工程と、当該混合物を溶融混練する工程とを行う技術(例えば、特許文献3参照。)等が提案されている。また、難燃化増強剤として、導電性充填剤、メラミンポリホスフェート、ホウ酸亜鉛、低融点ガラス、タルク等を添加する技術(例えば、特許文献4参照。)等も提案されている。
特開2007−169309号公報 特開2008−038125号公報 特開2010−260995号公報 特表2009−533523号公報
しかしながら、近年、リレーブロックや、コネクター等に代表されるSMT(surface Mount Technology)対応部品は、形状が複雑化、小型化、薄肉化する傾向がますます強くなり、成形時にモールドデポジットと呼ばれる析出物が成形用金型へ付着したり、いわゆるシルバーストリークスが発生する等の成形品の表面外観の不良を招来する等、歩留まりの悪さが問題となっている。
また、ホスフィン酸塩類を難燃剤として用いると、薄肉の成形品とした場合であってもある程度の難燃性が得られるものの、着色すると外観不良を起こし易い傾向がある。なお、この外観不良は、ホスフィン酸塩類と着色剤との併用時に限らず、着色剤を使用しない場合にも発生することがある。このような問題は、特にポリフェニレンエーテルとその他の熱可塑性樹脂組成物を含む樹脂組成物において、ホスフィン酸塩類等の難燃剤を用いた場合に顕著になる。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、成形加工時のガスの発生を抑制し、シルバーストリークスやモールドデポジットの発生を大幅に抑制でき、成形品の表面外観に優れ、さらには薄肉の成形品とした場合であっても優れた難燃性を維持できる難燃性熱可塑性樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の問題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、樹脂組成物中の鉄元素含有量を特定の割合に制御することにより、ホスフィン酸塩類を用いた場合であっても、成形品の表面外観に優れ、さらには薄肉の成形品とした場合であって優れた難燃性を維持できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔1〕
(A)ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリーレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリアリールケトン、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂と、
(B)ポリフェニレンエーテルと、
(C)下記一般式(I)で表されるホスフィン酸塩、下記一般式(II)で表されるジホスフィン酸塩、及びこれらの縮合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のホスフィン酸塩類と、
(D)有機顔料、無機顔料、及び有機染料からなる群より選ばれる少なくとも1種の着色剤と、
を含み、
鉄元素含有量が、質量基準で50ppm未満である、難燃性熱可塑性樹脂組成物。
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して直鎖状又は分岐状の炭素数1〜6のアルキル基、アリール基、及びフェニル基からなる群より選ばれるいずれかであり、R3は、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数6〜10のアリーレン基、炭素数7〜11のアルキルアリーレン基、及び炭素数8〜12のアリールアルキレン基からなる群より選ばれるいずれかであり、Mは、それぞれ独立してカルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、ビスマスイオン、マンガンイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、及びプロトン化された窒素塩基からなる群より選ばれるいずれかであり、mは、それぞれ独立して2又は3であり、nは1〜3の整数であり、xは1又は2である。)
〔2〕
前記(D)成分が、カーボンブラックであり、
前記難燃性熱可塑性樹脂組成物中の前記カーボンブラックの含有量が、0.01〜2質量%である、〔1〕に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔3〕
前記難燃性熱可塑性樹脂組成物中の前記鉄元素含有量が、質量基準で30ppm未満である、〔1〕又は〔2〕に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔4〕
前記(A)成分が、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリアリールケトン、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも1種であり、
(E)前記(A)成分と前記(B)成分との相溶化剤を、更に含有する、〔1〕〜〔3〕のいずれか一に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔5〕
前記(A)成分が、ポリアミド系樹脂である、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔6〕
前記(A)成分と、前記(B)成分との合計量100質量%において、
前記(A)成分の含有量が、25〜60質量%である、〔5〕に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔7〕
前記(A)成分が、半芳香族ポリアミドを含有する、〔5〕又は〔6〕に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔8〕
前記(A)成分が、
ヘキサメチレンアジパミド単位70〜95質量%と、ヘキサメチレンイソフタラミド単位5〜30質量%と、から構成される(a1)半芳香族ポリアミドである、〔5〕〜〔7〕のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔9〕
(F)耐衝撃剤を、更に含有する〔1〕〜〔8〕のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔10〕
前記(F)成分は、芳香族ビニル化合物を主体とするブロックを少なくとも1個と、共役ジエン化合物を主体とするブロックを少なくとも1個とを含むブロック共重合体及び/又は前記ブロック共重合体の水素添加物である、〔9〕に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔11〕
前記(F)成分の数平均分子量が、150000以上である、〔10〕に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔12〕
前記(B)成分の還元粘度が、0.35dL/g以上である、〔1〕〜〔11〕のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔13〕
前記(A)成分が、ポリアミド系樹脂であり、
前記(E)成分が、無水マレイン酸及び/又はマレイン酸であり、
前記(F)成分が、水添スチレン−エチレン−ブチレン共重合体及び/又は水添スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体である、
〔9〕〜〔12〕のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔14〕
前記(A)成分が、ポリスチレン系樹脂であり、
前記(F)成分が、水添スチレン−エチレン−ブチレン共重合体である、
〔9〕〜〔12〕のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔15〕
前記(A)成分が、ポリプロピレン系樹脂であり、
前記(E)成分が、水添スチレン−エチレン−ブチレン共重合体であり、
前記(F)成分が、ポリオレフィン系エラストマーである、
〔9〕又は〔12〕に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔16〕
前記(A)成分が、ポリフェニレンスルフィド及び/又はポリブチレンテレフタレートであり、
前記(E)成分が、エポキシ基及び/又はオキサゾリル基含有ポリスチレン系重合体であり、
前記(F)成分が、ポリオレフィン系エラストマーである、
〔9〕又は〔12〕に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
〔17〕
〔1〕〜〔16〕のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物を含む、成形品。
〔18〕
前記成形品が、リレーブロックである、〔17〕に記載の成形品。
〔19〕
前記成形品に含まれている前記(C)成分の数平均粒子径が、10〜35μmである、〔17〕又は〔18〕に記載の成形品。
本発明によれば、成形加工時のガスの発生を抑制し、シルバーストリークスやモールドデポジットの発生を大幅に抑制でき、成形品の表面外観に優れ、さらには薄肉の成形品とした場合であっても優れた難燃性を維持できる難燃性熱可塑性樹脂組成物を提供できる。
実施例の外観特性評価に用いた、樹脂組成物の成形品の概略平面図を表す。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について、詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜変形して実施できる。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は適宜省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
〔難燃性熱可塑性樹脂組成物〕
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、
(A)ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリーレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリアリールケトン、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂と、
(B)ポリフェニレンエーテルと、
(C)下記一般式(I)で表されるホスフィン酸塩、下記一般式(II)で表されるジホスフィン酸塩、及びこれらの縮合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のホスフィン酸塩類と、
(D)有機顔料、無機顔料、及び有機染料からなる群より選ばれる少なくとも1種の着色剤と、
を含み、
鉄元素含有量が、質量基準で50ppm未満である、難燃性熱可塑性樹脂組成物である。
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して直鎖状又は分岐状の炭素数1〜6のアルキル基、アリール基、及びフェニル基からなる群より選ばれるいずれかであり、R3は、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数6〜10のアリーレン基、炭素数7〜11のアルキルアリーレン基、及び炭素数8〜12のアリールアルキレン基からなる群より選ばれるいずれかであり、Mは、それぞれ独立してカルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、ビスマスイオン、マンガンイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、及びプロトン化された窒素塩基からなる群より選ばれるいずれかであり、mは、それぞれ独立して2又は3であり、nは1〜3の整数であり、xは1又は2である。)
本発明者らが、鋭意研究を重ねた結果、樹脂組成物に含有される難燃剤が熱分解されることでガスが発生し、そのガスによって外観不良を引き起こし、難燃剤の熱分解によって難燃性が低下するのではないか、と考えた。この考えの下、さらに鋭意検討を進めた結果、意外にも、樹脂組成物中の鉄元素含有量を特定の割合に制御することにより、ホスフィン酸塩類を用いた場合であっても、成形品の表面外観に優れ、さらには薄肉の成形品とした場合であって優れた難燃性を維持できることを見出し、本発明を完成するに至った。
((A)成分)
(A)成分としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂(ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、液晶ポリエステル類)、ポリアミド系樹脂、ポリアリーレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリアリールケトン、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂であればよい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(ポリスチレン系樹脂)
ポリスチレン系樹脂の好ましい具体例としては、例えば、ホモポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン(例えば、「ハイインパクトポリスチレン(HIPS)」等が挙げられる。);スチレン系エラストマー(例えば、スチレン−ブタジエンブロック共重合体及び/又はその水素添加物、スチレン−イソプレンブロック共重合体及び/又はその水素添加物等が挙げられる。);スチレンと、スチレンとラジカル共重合可能なビニル単量体との共重合体等が挙げられる。
スチレンとラジカル共重合可能なビニル単量体の具体例としては、例えば、アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物;アクリル酸、アクリル酸ブチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルヘキシル等のビニルカルボン酸及びそのエステル;無水マレイン酸、N−フェニルマレイミド等の不飽和ジカルボン酸無水物及びその誘導体;ブタジエン、イソプレン等のジエン化合物等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記の中でも、ポリスチレン系樹脂の具体例としては、ホモポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、N−フェニルマレイミドとスチレンの共重合体、これらの混合物が、より好ましい。
(A)ポリスチレン系樹脂の還元粘度(30℃トルエン溶液中で0.5g/100mLの濃度で測定)は、特に限定されないが、0.5〜2.0dL/gであることが好ましい。還元粘度の下限値は、より好ましくは0.7dL/g以上であり、更に好ましくは0.8dL/g以上である。還元粘度の上限値は、より好ましくは1.5dL/g以下であり、更に好ましくは1.2dL/g以下である。還元粘度が上記範囲内であることで、優れた難燃性を維持しつつ、表面外観を一層優れたものにできる。
(ポリオレフィン系樹脂)
ポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系エラストマー(エチレンとα−オレフィンの共重合体)、エチレンとアクリレート類との共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレン(以下、「PP」と略記する。)、ポリオレフィン系エラストマーが好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
PPとしては、例えば、(i)結晶性プロピレンホモポリマー、(ii)重合の第一工程で得られる結晶性プロピレンホモポリマー部分と、重合の第二工程以降でプロピレン、エチレン及び/又は少なくとも1つの他のα−オレフィン(例えば、ブテン−1、ヘキセン−1等)を共重合して得られるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分と、を有する結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体、等が好ましい。さらに、これら結晶性プロピレンホモポリマーと結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体の混合物であってもかまわない。
PPは、通常、三塩化チタン触媒又は塩化マグネシウム等の担体に担持したハロゲン化チタン触媒等とアルキルアルミニウム化合物の存在下で、重合温度0〜100℃の範囲で、重合圧力3〜100気圧の範囲で、上述した単量体を重合して得ることができる。この際、重合体の分子量を調整するために水素等の連鎖移動剤を添加してもよい。重合方法としては、バッチ式、連続式いずれの方法であってもよい。また、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の溶媒下での溶液重合;スラリー重合;さらには、無溶媒下モノマー中での塊状重合;ガス状モノマー中での気相重合方法等を必要に応じて採用することができる。
その他にも、PPのアイソタクティシティや重合活性等を高めるために、電子供与性化合物を、内部ドナー成分又は外部ドナー成分として用いることもできる。電子供与性化合物としては、公知のものが使用でき、例えば、ε−カプロラクトン、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、トルイル酸メチル等のエステル化合物;亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリブチル等の亜リン酸エステル;ヘキサメチルホスホリックトリアミド等のリン酸誘導体等が挙げられる。さらに、アルコキシエステル化合物、芳香族モノカルボン酸エステル、芳香族アルキルアルコキシシラン、脂肪族炭化水素アルコキシシラン、各種エーテル化合物、各種アルコール類、各種フェノール類等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
PPにおけるプロピレン重合体部分の密度は、好ましくは0.90g/cm3以上であり、より好ましくは0.90〜0.93g/cm3であり、更に好ましくは0.90〜0.92g/cm3である。プロピレン重合体部分の密度は、JIS K−7112水中置換法によって、求めることができる。また、PPがプロピレンを主成分としたα−オレフィンとの共重合体である場合は、斯かる共重合体をヘキサン等の溶媒を用いて共重合成分を抽出し、残ったプロピレン重合体部分の密度を、JIS K−7112水中置換法によって求めることができる。
本実施形態では、PPに結晶核剤を添加し、PPの密度を高くすることが好ましい。結晶核剤としては、PPの結晶性を向上させるものであれば、特に限定されず、例えば、芳香族カルボン酸の金属塩、ソルビトール系誘導体、有機リン酸塩、芳香族アミド化合物等の有機系核剤;タルク等の無機系核剤等が挙げられる。
PPのメルトフローレート(MFR;JIS K−6758に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定)は、好ましくは10g/10分以上であり、より好ましくは20〜50g/10分であり、更に好ましくは25〜40g/10分であり、より更に好ましくは30〜40g/10分である。
エチレンとα−オレフィン共重合体(以下、「エチレン/α−オレフィン共重合体」と略記する場合がある。)は、エチレンと、炭素原子数3〜20のα−オレフィンの少なくとも1種との共重合体であることが好ましい。炭素数3〜20のα−オレフィンの具体例としては、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、9−メチル−1−デセン、11−メチル−1−ドデセン、12−エチル−1−テトラデセン、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、エチレンと、炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体がより好ましい。エチレン/α−オレフィン系共重合体において、単量体総量におけるα−オレフィンの含有量は、好ましくは1〜30モル%であり、より好ましくは2〜25モル%であり、更に好ましくは3〜20モル%である。
エチレン/α−オレフィン共重合体は、エチレンと、α−オレフィンと、その他の非共役ジエンとのターポリマー等であってもよい。非共役ジエンとしては、例えば、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、2,5−ノルボルナジエン、5−エチリデンノルボルネン、5−エチル−2,5−ノルボルナジエン、5−(1’−プロペニル)−2−ノルボルネン等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態では、上述したようなエチレン/α−オレフィン共重合体を、官能基(例えば、カルボン酸基、酸無水物基、エステル基、水酸基等)を有する不飽和化合物と更に反応させて得られる、官能基を有するエチレン/α−オレフィン共重合体;エチレンと官能基含有(例えば、エポキシ基、カルボン酸基、酸無水物基、エステル基、水酸基等の官能基)モノマーとの共重合体;及びエチレン/α−オレフィン/官能基含有モノマーの共重合体等も使用できる。
(ポリエステル系樹脂)
ポリエステル系樹脂の好ましい具体例としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレート、及び液晶ポリエステル等が挙げられる。これらは1種単独で用いてよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリブチレンテレフタレート、液晶ポリエステルがより好ましい。
液晶ポリエステルとしては、例えば、サーモトロピック液晶ポリマーと呼ばれるポリエステルであり、公知のものも使用できる。例えば、p−ヒドロキシ安息香酸及びポリエチレンテレフタレートを主構成単位とするサーモトロピック液晶ポリエステル;p−ヒドロキシ安息香酸及び2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸を主構成単位とするサーモトロピック液晶ポリエステル;p−ヒドロキシ安息香酸、4,4’−ジヒドロキシビフェニル及びテレフタル酸を主構成単位とするサーモトロピック液晶ポリエステル等が挙げられる。なお、ここでいう主構成単位とは、単量体の総量における含有量が、好ましくは50モル%以上であり、より好ましくは70モル%以上であり、更に好ましくは90モル%以上である構成単位をいう。
(ポリアミド系樹脂)
ポリアミド系樹脂としては、ポリマー主鎖の繰り返し単位中にアミド結合{−NH−C(=O)−}を有するものであればよく、その種類は特に限定されない。ポリアミド系樹脂は、通常、ラクタム類の開環重合、ジアミンとジカルボン酸の重縮合、アミノカルボン酸の重縮合等によって得ることができるが、ポリアミド系樹脂の製造方法はこれらに限定されず、その他の方法によって得られたポリアミド系樹脂であってもよい。
ジアミンとしては、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミンが挙げられる。ジアミンの具体例としては、例えば、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、5−メチル−1,9−ノナンジアミン等の脂肪族ジアミン;1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、1,4−ビスアミノメチルシクロヘキサン等の脂環式ジアミン;m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。
ジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸が挙げられる。ジカルボン酸の具体例としては、例えば、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,1,3−トリデカン二酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ダイマー酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。
ラクタム類としては、例えば、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−ラウロラクタム等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、例えば、ε−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、9−アミノノナン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、13−アミノトリデカン酸等が挙げられる。
ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム類、アミノカルボン酸は、それぞれ1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム類、アミノカルボン酸等を重合反応機内で低分子量のオリゴマーの段階まで重合させ、押出機等で高分子量化したものも使用することができる。
ポリアミド系樹脂としては、例えば、ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド4,6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6,10、ポリアミド6,12、ポリアミド6/6,6、ポリアミド6/6,12、ポリアミドMXD(m−キシリレンジアミン),6、ポリアミド6,T、ポリアミド9,T、ポリアミド6,I、ポリアミド6/6,T、ポリアミド6/6,I、ポリアミド6,6/6,T、ポリアミド6,6/6,I、ポリアミド6/6,T/6,I、ポリアミド6,6/6,T/6,I、ポリアミド6/12/6,T、ポリアミド6,6/12/6,T、ポリアミド6/12/6,I、ポリアミド6,6/12/6,I等が挙げられる。
ポリアミド系樹脂は、耐熱性と成形品の吸水時の寸法安定性の観点から、半芳香族ポリアミドを含有することが好ましい。半芳香族ポリアミドは、(a)ジカルボン酸単位と、(b)ジアミン単位とを含むポリマーであって、(a)ジカルボン酸単位と(b)ジアミン単位のいずれか一方の少なくとも一部が芳香族化合物であるものをいう。半芳香族ポリアミドとしては、以下に詳述する半芳香族ポリアミドを用いることが好ましい。
難燃性と耐熱性の観点から、半芳香族ポリアミドは、(a)ジカルボン酸単位として、テレフタル酸単位を含有することが好ましい。(a)ジカルボン酸単位中におけるテレフタル酸単位の含有量は、60〜100モル%であることが好ましく、75〜100モル%であることがより好ましく、90〜100モル%であることが更に好ましく、実質的にジカルボン酸単位(a)の全てがテレフタル酸単位であることがより更に好ましい。
半芳香族ポリアミドの(a)ジカルボン酸単位における、テレフタル酸単位以外の他のジカルボン酸単位の含有量は、40モル%未満であることが好ましく、25モル%未満であることがより好ましく、10モル%未満であることが更に好ましく、実質的に含まないことがより更に好ましい。
テレフタル酸単位以外の他のジカルボン酸単位としては、例えば、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタル酸、3,3−ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,4−フェニレンジオキシジ酢酸、1,3−フェニレンジオキシジ酢酸、ジフェン酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−4,4’−ジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸から誘導される単位が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。特に、芳香族ジカルボン酸から誘導される単位が好ましい。さらに、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸から誘導される単位を、溶融成形が可能な範囲内で含んでいてもよい。
成形品の吸水時の寸法安定性の観点から、半芳香族ポリアミドは、(b)ジアミン単位として、(b−1)1,9−ノナメチレンジアミン単位及び/又は(b−2)2−メチル−1,8−オクタメチレンジアミン単位を含有することが好ましい。
(b)ジアミン単位における、(b−1)1,9−ノナメチレンジアミン単位及び(b−2)2−メチル−1,8−オクタメチレンジアミン単位の含有量は、合計で、60〜100モル%であることが好ましく、75〜100モル%であることがより好ましく、90〜100モル%であることが更に好ましく、実質的にすべてのジアミン単位が、(b−1)1,9−ノナメチレンジアミン単位及び/又は(b−2)2−メチル−1,8−オクタメチレンジアミン単位から構成されていることがより更に好ましい。
半芳香族ポリアミド中の(b)ジアミン単位において、1,9−ノナメチレンジアミン単位及び2−メチル−1,8−オクタメチレンジアミン単位以外の他のジアミン単位の含有量は、40モル%未満であることが好ましく、25モル%未満であることがより好ましく、10モル%未満であることが更に好ましく、実質的に含まないことがより更に好ましい。
1,9−ノナメチレンジアミン単位及び2−メチル−1,8−オクタメチレンジアミン単位以外の他のジアミン単位としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、5−メチル−1,9−ノナメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン;シクロヘキサンジアミン、メチルシクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン等の脂環式ジアミン;p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル等の芳香族ジアミンから誘導される単位等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
半芳香族ポリアミドに含まれる(b)ジアミン単位中の、(b−1)1,9−ノナメチレンジアミン単位)と(b−2)2−メチル−1,8−オクタメチレンジアミン単位の合計量を100モル%としたときの、(b−1)1,9−ノナメチレンジアミン単位の含有量の下限値は、60モル%以上であることが好ましく、75モル%以上であることがより好ましく、80モル%以上であることが更に好ましい。(b−1)単位の含有量の下限値が上記範囲にあることで、耐熱性が一層向上するとともに、成形品の吸水性を一層効果的に抑制することができる。(b)ジアミン単位中の(b−1)単位と(b−2)単位の合計量を100モル%としたときの、(b−1)単位の含有量の上限値は、95モル%以下であることが好ましく、90モル%以下であることがより好ましく、85モル%以下であることが更に好ましい。(b−1)単位の含有量の上限値が上記範囲にあることで、耐衝撃性や引っ張り伸び等の機械的特性が一層向上するとともに、成形品の表面外観を一層優れたものにできる。
ポリアミド系樹脂としては、複数種類のポリアミド系樹脂を押出機等によって共重合化させたポリアミド系樹脂も使用することができる。このようなポリアミド系樹脂としては、ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド4,6、ポリアミド11、ポリアミド12等の脂肪族ポリアミド;ポリアミド9,T、ポリアミド6/6,T、ポリアミド6,6/6,T、ポリアミド6,6/6,I、ポリアミドMXD,6等の半芳香族ポリアミドが好ましく、ポリアミド6,6、ポリアミド6、ポリアミド9,T、ポリアミド6,6/6,I等がより好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリアミド系樹脂の粘度数(ISO 307:1994に準拠し96%硫酸で測定した粘度数)は、50〜250mL/gであることが好ましい。粘度数の下限値は、より好ましくは70mL/g以上であり、更に好ましくは100mL/g以上である。粘度数の上限値は、より好ましくは200mL/g以下であり、更に好ましくは150mL/g以下である。
ポリアミド系樹脂の粘度数を上記下限値以上とすることにより、難燃性や押出し等の加工性が一層向上し、成形時のガスの発生が一層抑制される。加えて、粘度数を上記下限値以上とすることによりモールドデポジットの発生を低減化でき、射出成形時の正常な成形が可能なショット数を飛躍的に増やすことができ、成形性の大幅な改善につながる。また、粘度数を上記上限値以下とすることにより、上述した効果に加え、薄肉成形品の成形性の向上といった効果が得られる。
上述した粘度数の範囲内にあるポリアミド系樹脂を用いることで、一層優れた効果を得ることが期待されるが、更に一層優れた効果を所望する場合には、ポリアミド系樹脂の種類に応じて以下に述べる粘度数となるよう制御することが更に好ましい。
例えば、ポリアミド系樹脂としてポリアミド9,Tやポリアミド6,6/6,I等の半芳香族ポリアミドを用いる場合は、靭性と成形流動性のバランスの観点から、ポリアミド系樹脂として半芳香族ポリアミドを用いない場合と比較して好適な粘度範囲が若干異なる。好適な粘度数の範囲は、ポリアミド9,Tの場合、好ましい下限値は70mL/g以上であり、より好ましい下限値は100mL/g以上である。また、粘度数の上限値は好ましくは150mL/g以下であり、より好ましい上限値は120mL/g以下である。
ポリアミド6,6/6,Iの場合、粘度数の好ましい下限値は50mL/g以上であり、より好ましい下限値は70mL/g以上である。また、粘度数の上限値は好ましくは150mL/g以下であり、より好ましくは130mL/g以下であり、更に好ましくは120mL/g以下である。
(B)成分としてポリアミド系樹脂を用いる場合、難燃性熱可塑性樹脂組成物の成形性と耐衝撃性とのバランスは、ポリアミド系樹脂の粘度数により大きく影響を受けることを、本発明者らは見出した。斯かる観点から、上述した粘度数を有するポリアミド系樹脂を使用することにより特異的に特性の改善が見られる。
ポリアミド系樹脂は、粘度数の異なる複数のポリアミド系樹脂の混合物であってもよい。本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物中のポリアミド系樹脂の粘度数は、以下の方法により確認することができる。
まず、難燃性熱可塑性樹脂組成物の樹脂分を、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノールを用いて溶解させた後、可溶分中に含まれる樹脂分を、メタノールで沈殿させて分取する。この分取物をさらにギ酸、又は硫酸で溶解した後、遠心分離機等を用いて可溶分を分取する。この可溶分をメタノールで再沈してポリアミド系樹脂成分を分取し、その後、粘度数を測定することにより確認することができる。
成形品の吸水時の寸法安定性や成形品の表面外観の観点から、ポリアミド系樹脂としては、ヘキサメチレンアジパミド単位70〜95質量%と、ヘキサメチレンイソフタラミド単位5〜30質量%と、から構成される半芳香族ポリアミドであることが好ましい。なお、ヘキサメチレンアジパミドは、例えば、アジピン酸とヘキサメチレンジアミンから得ることができる。ヘキサメチレンイソフタラミドは、例えば、イソフタル酸とヘキサメチレンジアミンから得ることができる。
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物に含まれるポリアミド系樹脂の末端基は、後述する(B)ポリフェニレンエーテルとの反応に関与する。通常、ポリアミド系樹脂は、末端基として、アミノ基やカルボキシル基を有している。一般的に、末端カルボキシル基濃度が高くなると、耐衝撃性が低下し、流動性が向上する傾向にある。一般的に、末端アミノ基濃度が高くなると、耐衝撃性が向上し、流動性が低下する傾向にある(但し、本実施形態の作用はこれらに限定されない。)。
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物の特性バランスを一層良好にする観点から、ポリアミド系樹脂の末端アミノ基/末端カルボキシル基の濃度比(モル比)は、1.0以下であることが好ましく、0.05〜0.8であることがより好ましい。ポリアミド系樹脂の末端アミノ基/末端カルボキシル基の濃度比を上記範囲とすることにより、難燃性熱可塑性樹脂組成物の流動性と耐衝撃性のバランスを一層高いレベルで維持することができる。
ポリアミド系樹脂の末端アミノ基濃度は、1〜80μmol/gであることが好ましく、5〜60μmol/gであることがより好ましく、10〜45μmol/g未満であることが更に好ましく、20〜40μmol/gであることがより更に好ましい。末端アミノ基濃度を上記範囲とすることにより、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物の流動性と耐衝撃性とのバランスを一層高いレベルで維持することができる。
ポリアミド系樹脂の末端カルボキシル基濃度は、20〜150μmol/gであることが好ましく、30〜130μmol/gであることがより好ましい。末端カルボキシル基濃度を上記範囲とすることにより、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物の流動性と耐衝撃性とのバランスを一層高いレベルで維持することができる。
これらのポリアミド系樹脂の各末端基の濃度は、公知の方法を用いて調整することができる。例えば、ポリアミド系樹脂の重合時に所定の末端基濃度となるように、ジアミン化合物、モノアミン化合物、ジカルボン酸化合物、及びモノカルボン酸化合物等から選ばれる1種以上を添加する方法等が挙げられる。
末端アミノ基濃度と末端カルボキシル基濃度は、種々の方法により測定可能である。例えば、1H−NMRにより、各末端基に対応する特性シグナルの積分値より求める方法が、精度、簡便さの観点から好ましい。例えば、ポリアミド系樹脂の末端基濃度の定量方法の具体例としては、特開平07−228689号公報の実施例に記載された方法が挙げられる。具体的には、各末端基の数は、1H−NMR(500MHz、重水素化トリフルオロ酢酸中、50℃で測定)により、各末端基に対応する特性シグナルの積分値より求めるのが精度、簡便さの点で好ましい。末端封止剤によって封止された末端の特性シグナルが同定できない場合には、ポリアミド系樹脂の極限粘度[η]を測定し、下記式の関係を用いて分子鎖末端基総数を算出することができる。

Mn=21900[η]−7900 (Mnは数平均分子量を表す)

分子鎖末端基総数(eq/g)=2/Mn
ポリアミド系樹脂の分子鎖の末端基の10〜95%が末端封止剤により封止されていることが好ましい。ポリアミド系樹脂の分子鎖の末端基が封止されている割合(末端封止率)の下限値は、40%以上であることがより好ましく、60%以上であることが更に好ましい。末端封止率を上記下限値以上とすることにより、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物の溶融成形時の粘度変化を一層効果的に抑制することができ、得られる成形品の表面外観や、加工時の耐熱安定性等が一層向上する。また、末端封止率の上限値は、95%以下であることが好ましく、90%以下であることがより好ましい。末端封止率の上限値を上記上限値以下とすることにより、耐衝撃性や成形品の表面外観が一層向上する。
ポリアミド系樹脂の末端封止率は、当該ポリアミド系樹脂に存在する末端カルボキシル基、末端アミノ基及び末端封止剤によって封止された末端基の数をそれぞれ測定し、下記の式(1)に従って求めることができる。

末端封止率(%)=[(α−β)/α]×100 (1)

(式中、αは分子鎖の末端基の総数(単位=モル;これは、通常、ポリアミド分子の数の2倍に等しい。)を表し、βは封止されずに残ったカルボキシル基末端及びアミノ基末端の合計数(単位=モル)を表す。)
末端封止剤としては、ポリアミド系樹脂末端のアミノ基又はカルボキシル基との反応性を有する単官能性の化合物であれば特に限定されないが、反応性及び封止末端の安定性等の観点から、モノカルボン酸、モノアミンが好ましく、取扱いの容易性等の観点から、モノカルボン酸がより好ましい。その他にも、酸無水物、モノイソシアネート、モノ酸ハロゲン化物、モノエステル類、モノアルコ−ル類等を末端封止剤として使用することができる。
末端封止剤として使用されるモノカルボン酸としては、アミノ基との反応性を有するものであれば特に限定されず、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソ酪酸等の脂肪族モノカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、α−ナフタレンカルボン酸、β−ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸;これらの任意の混合物等が挙げられる。これらの中でも、反応性、封止末端の安定性、及び経済性等の観点から、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、安息香酸が好ましく、酢酸、安息香酸がより好ましい。
末端封止剤として使用されるモノアミンとしては、カルボキシル基との反応性を有するものであれば特に限定されず、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等の脂肪族モノアミン;シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン;アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族モノアミン;これらの任意の混合物等が挙げられる。これらの中でも、反応性、沸点、封止末端の安定性、及び経済性等の観点から、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリンが好ましく、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミンがより好ましい。
難燃性熱可塑性樹脂組成物の耐熱安定性を一層向上させる目的で、ポリアミド系樹脂だけでなく遷移金属(鉄を除く)やハロゲンを難燃性熱可塑性樹脂組成物中に存在させてもよい。
遷移金属(鉄を除く)の種類は、鉄以外であれば特に限定されず、例えば、銅、セリウム、ニッケル、コバルト等が挙げられる、これらの中でも、長期熱安定性の観点から銅が好ましい。また、ハロゲンの種類は、特に限定されないが、生産設備等の腐食防止の観点から、臭素、ヨウ素が好ましい。
遷移金属(鉄を除く)の含有量は、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物の全量を100質量%としたとき、質量基準で1ppm以上200ppm未満であることが好ましく、5ppm以上100ppm未満であることがより好ましい。また、ハロゲンの含有量は、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物の全量を100質量%としたとき、質量基準で500ppm以上1500ppm未満であることが好ましく、700ppm以上1200ppm未満であることがより好ましい。
これら遷移金属(鉄を除く)やハロゲンを難燃性熱可塑性樹脂組成物に添加する方法としては、特に限定されず、例えば、ポリアミド系樹脂と、後述する(B)ポリフェニレンエーテルとを溶融混練する工程においてこれらを粉体として添加する方法;ポリアミド系樹脂の重合時に添加する方法;高濃度で遷移金属やハロゲンを添加したポリアミド系樹脂のマスターペレットを製造した後、このポリアミド系樹脂のマスターペレットを難燃性熱可塑性樹脂組成物へ添加する方法等が挙げられる。これらの方法の中で好ましい方法は、ポリアミド系樹脂の重合時に添加する方法、ポリアミド系樹脂に遷移金属及び/又はハロゲンを高濃度で添加したマスターペレットを製造した後、添加する方法である。
(ポリアリーレンスルフィド)
ポリアリーレンスルフィドの好ましい具体例としては、ポリフェニレンスルフィドが挙げられる。ポリフェニレンスルフィド(以下、「PPS」と略記する場合がある。)は、下記一般式(III)で表されるフェニレンスルフィドの繰返し単位を含む重合体である。ポリアリーレンスルフィド中のこの繰り返し単位の含有量は、好ましくは50モル%以上であり、より好ましくは70モル%以上であり、更に好ましくは90モル%以上である。

[−Ar−S−] ・・・(III)

(式中、Sは硫黄原子を表し、Arはアリーレン基を表し、アリーレン基としては、例えば、p−フェニレン基、m−フェニレン基、置換フェニレン基(置換基としては、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基が好ましい。)、p,p’−ジフェニレンスルホン基、p,p’−ビフェニレン基、p,p’−ジフェニレンカルボニル基、ナフチレン基等が挙げられる。)
PPSは、一般式(III)で表される繰り返し単位のみから構成されるホモポリマーであり、かつ一般式(III)中のArが1種のアリーレン基のみから構成される単独重合体(ホモポリマー)であってもよい。また、加工性や耐熱性の観点から、一般式(III)で表される繰り返し単位のみから構成されるが、一般式(III)中のArが2種以上の異なるアリーレン基である共重合体であってもよい。これらの中でも、p−フェニレンスルフィドの繰り返し単位を、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは90モル%以上有するPPSが、加工性及び耐熱性に優れ、かつ入手容易である観点から好ましい。
PPSの含有塩素濃度は、腐食性の抑制の観点から、1500ppm以下であることが好ましく、900ppm以下であることがより好ましい。塩素濃度の測定は、社団法人日本プリント回路工業会(JPCA)が定めたJPCA−ES01(ハロゲンフリー銅張積層板試験方法)に準拠し測定できる。その分析方法は、フラスコ燃焼処理イオンクロマトグラフ法によって行うことができる。
PPSの製造方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることもできる。例えば、ハロゲン置換芳香族化合物(例えば、p−ジクロルベンゼン等)を硫黄と炭酸ソーダの存在下で重合させる方法;極性溶媒中で、硫化ナトリウムあるいは硫化水素ナトリウムと、水酸化ナトリウム又は硫化水素と、水酸化ナトリウム又はナトリウムアミノアルカノエートとの存在下で、重合を行う方法;p−クロルチオフェノールの自己縮合等が挙げられる。これらの中でも、より具体的には、N−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒やスルホラン等のスルホン系溶媒中で硫化ナトリウムとp−ジクロルベンゼンを反応させる方法等が好ましい。分子鎖に分岐構造をもたらすために、必要に応じてトリクロルベンゼンを分岐剤として使用してもよい。
PPSは、例えば、米国特許第2513188号明細書、特公昭44−27671号公報、特公昭45−003368号公報、特公昭52−012240号公報、特開昭61−225217号、米国特許第3274165号明細書、特公昭46−027255号公報、ベルギー特許第29437号明細書、特開平05−222196号公報等に記載された方法で得ることもできる。このような重合反応で得られるPPSは、通常、リニア型PPSである。
本実施形態では、重合反応を行った後に、酸素の存在下、PPSの融点以下の温度(例えば、200〜250℃)で加熱処理することで酸化架橋を促進させて、ポリマー分子量や粘度を適度に高めたもの(架橋型PPS)を用いてもよい。この架橋型PPSには、架橋度を低く制御した半架橋PPSも包含される。
PPSの剪断速度100秒-1における300℃の溶融粘度は、好ましくは10〜150Pa・sであり、より好ましくは10〜100Pa・sであり、更に好ましくは10〜80Pa・sである。溶融粘度を上記範囲とすることで、靭性と剛性のバランスを一層高いレベルで維持することができるともに、成形時のバリ発生を一層効果的に抑制することができる。なお、溶融粘度は、キャピラリー式のレオメータによって測定できる。例えば、キャピログラフ(東洋精機製作所社製)を用い、キャピラリー(キャピラリー長=10mm、キャピラリー径=1mm)を用いて、温度300℃、剪断速度100秒-1の条件で測定することができる。
PPSの具体例として上述したリニア型PPSや架橋型PPS等については、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。PPSとして、リニア型PPSと架橋型PPSとを併用することは、PPSとポリフェニレンエーテルのアロイとした際に、ポリフェニレンエーテル分散相の粒子径を小さくできるので好ましい。
成形時の白化やモールドデポジットを低減させる観点から、使用するPPSのオリゴマー含有量が0.7質量%以下のPPSであることが好ましい。ここで、PPSに含まれるオリゴマーとは、塩化メチレンによってPPSから抽出される物質を意味し、一般にPPSの不純物として扱われている物質である。
オリゴマーの含有量は、以下の方法により測定することができる。PPSの粉末5gを塩化メチレン80mLに加え、6時間ソックスレー抽出を実施した後、室温まで冷却し、抽出液である塩化メチレン溶液を秤量瓶に移す。そして、抽出に使用した容器を、塩化メチレン合計60mLを用いて、3回に分けて洗浄し、この洗浄液を上記秤量瓶中の抽出液に加えて回収する。次に、抽出液を約80℃で加熱して、塩化メチレンを蒸発させて除去し、残渣を回収する。残渣を秤量し、この残渣量を計量することで、塩化メチレンによる抽出量(すなわちPPS中に存在するオリゴマー量)の割合を求めることができる。
(ポリアリレート)
本実施形態で好ましいポリアリレートとは、構造単位として、芳香環とエステル結合を含むポリマーであり、ポリアリールエステルともいわれる。ポリアリレートとしては、ビスフェノールAと、テレフタル酸及び/又はイソフタル酸と、からなる、下記式(a)で表される繰り返し単位を有するポリアリレートが好ましい。特にテレフタル酸とイソフタル酸のモル比が約1:1であることが、耐熱性及び靱性のバランスからより好ましい。
ポリアリレートとしては、市販品を用いることもできる。市販品としては、例えば、ユニチカ社製の商品名「Uポリマー」等が挙げられる。
ポリアリレートの分子量は、特に限定されないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の数平均分子量が、好ましくは5000〜300000であり、より好ましくは10000〜300000であり、更に好ましくは10000〜100000である。ポリアリレートの数平均分子量が、上記下限値以上であると、耐熱性や機械的強度が一層向上する。ポリアリレートの数平均分子量が上記上限値以下であると、難燃性熱可塑性樹脂組成物の流動性が一層向上し、分散相の微分散化が一層容易になる。
(ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン)
ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォンは、例えば、公知の非晶性スーパーエンジニアリングプラスチックの中から、適宜選択することができる。これらは市販品を用いることもできる。ポリエーテルサルフォンの市販品としては、例えば、ソルベイアドバンストポリマーズ社製の商品名「レーデルA(商標)」、「レーデルR(商標)」、三井化学社製の商品名「MITSUI PES」、BASFジャパン社製の商品名「ウルトラゾーンE(商標)」等が挙げられる。ポリエーテルイミドの市販品としては、例えば、SABIC イノベーティブプラスチックス社製の商品名「ウルテム(商標)」等が挙げられる。ポリサルフォンの市販品としては、例えば、ソルベイアドバンストポリマーズ社製の商品名「ユーデル(商標)」、商品名「ミンデル(商標)」、BASFジャパン社製の商品名「ウルトラゾーンS(商標)」等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(ポリアリールケトン)
ポリアリールケトンとは、その構造単位に、芳香環と、エーテル結合及びケトン結合を含む樹脂等が挙げられる。ポリアリールケトンの具体例としては、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン等が挙げられる。本実施形態においては、特に、下記式(b)で表される繰り返し単位を有するポリエーテルエーテルケトンが好適に用いられる。
ポリエーテルエーテルケトンとしては、市販品を用いることもできる。市販品としては、例えば、VICTREX社製の商品名「PEEK151G(商標)」、「PEEK90G(商標)」、「PEEK381G(商標)」、「PEEK450G(商標)」、「PEK(商標)」、BASF社製の商品名「Ultrapek(商標)」(ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン:PEKEKK)等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、VICTREX社製の商品名「PEEK(登録商標)」が好ましい。
ポリアリールケトンの溶融粘度としては、50〜5000Pa・sであることが好ましく、70〜3000Pa・sであることがより好ましく、100〜2500Pa・sであることが更に好ましく、200〜1000Pa・sであることがより更に好ましい。ポリアリールケトンの溶融粘度が、上記下限値以上であると、機械的強度が一層向上する。歩リアリールケトンの溶融粘度が、上記上限値以下であると、成形加工性が一層向上する。ここでいう溶融粘度は、400℃に加熱された測定対象樹脂を、内径1mm、長さ10mmのノズルから、負荷荷重100kgで押し出すときに測定される見掛けの溶融粘度である。
((B)成分)
(B)ポリフェニレンエーテルとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンエーテル)等が挙げられる。さらに、2,6−ジメチルフェノールと他のフェノール類との共重合体(例えば、特公昭52−017880号公報に記載されている、2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体や、2,6−ジメチルフェノールと2−メチル−6−ブチルフェノールとの共重合体等)のようなポリフェニレンエーテル共重合体も挙げられる。これらの中でも、機械的強度の観点から、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体、これらの混合物が好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(B)ポリフェニレンエーテルの製造方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することもできる。例えば、米国特許第3306874号明細書、米国特許第3306875号、米国特許第3257357号明細書、米国特許第3257358号明細書、特開昭50−051197号公報、特公昭52−017880号公報、及び特開昭63−152628号公報等に記載された製造方法等が挙げられる。
(B)ポリフェニレンエーテルの還元粘度(0.5g/dLクロロホルム溶液、30℃、ウベローデ型粘度管で測定)の下限値は、0.30dL/g以上であることが好ましく、0.35dL/g以上であることがより好ましく、0.38dL/g以上であることが更に好ましい。ポリフェニレンエーテルの還元粘度の上限値は、0.80dL/g以下であることが好ましく、0.75dL/g以下であることがより好ましく、0.55dL/g以下であることが更に好ましい。ポリフェニレンエーテルの還元粘度の下限値と上限値の組み合わせとしては、0.30〜0.80dL/gであることが好ましく、0.35〜0.75dL/gであることがより好ましく、0.38〜0.55dL/gであることが更に好ましい。(B)ポリフェニレンエーテルの還元粘度が上記範囲であると、耐衝撃性及び耐熱性が一層向上する。(B)ポリフェニレンエーテルは、2種以上の還元粘度の異なるポリフェニレンエーテル混合物であってもよい。(B)ポリフェニレンエーテルの還元粘度は、重合時の触媒量、重合時間等の生産条件等により制御することができる。
(B)ポリフェニレンエーテルの安定化のために、公知の各種安定剤を難燃性熱可塑性樹脂組成物に配合してもよい。安定剤としては、例えば、酸化亜鉛、硫化亜鉛等の金属系安定剤;ヒンダードフェノール系安定剤、リン系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤等の有機安定剤が挙げられる。安定剤の含有量は、(B)ポリフェニレンエーテル100質量部に対して、5質量部未満であることが好ましい。
さらに、上述した安定剤以外に、(B)ポリフェニレンエーテルに添加可能なその他の添加剤等も、難燃性熱可塑性樹脂組成物に配合することができる。その場合、その他の配合剤の含有量は、合計で、(B)ポリフェニレンエーテル100質量部に対して10質量部未満であることが好ましい。
本実施形態の効果を一層優れたものとしたい場合、(A)熱可塑性樹脂等の種類に応じて、(A)熱可塑性樹脂と(B)ポリフェニレンエーテルの組み合わせの種類や各成分の配合比率等の条件を適宜選択することが好ましい。以下、そのような好適な成分の組み合わせの一例を説明する。
例えば、(A)熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂である場合、(A)熱可塑性樹脂と(B)ポリフェニレンエーテルの合計量を100質量%としたとき、(B)ポリフェニレンエーテルの含有量は、10〜90質量%であることが好ましい。(B)ポリフェニレンエーテルの含有量の下限値は、より好ましくは20質量%以上であり、更に好ましくは30質量%以上である。(B)ポリフェニレンエーテルの含有量の上限値は、より好ましくは80質量%以下であり、更に好ましくは70質量%以下であり、より更に好ましくは60質量%以下である。
(A)熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリアリールケトン、及びこれらの混合物からなる群から選ばれる1種である場合、(A)熱可塑性樹脂と(B)ポリフェニレンエーテルの合計量を100質量%としたとき、(B)ポリフェニレンエーテルの含有量は、1〜70質量%であることが好ましい。(B)ポリフェニレンエーテルの含有量の下限値は、好ましくは5質量%以上であり、更に好ましくは10質量%以上であり、より更に好ましくは15質量%以上である。(B)ポリフェニレンエーテルの含有量の上限値は、好ましくは60質量%以下であり、更に好ましくは50質量%以下であり、より更に好ましくは40質量%以下である。
(A)熱可塑性樹脂が、ポリアミド系樹脂である場合、(A)熱可塑性樹脂と(B)ポリフェニレンエーテルの合計量を100質量%としたとき、(B)ポリフェニレンエーテルの含有量は、好ましくは25〜60質量%であり、より好ましくは30〜50質量%であり、更に好ましくは30〜40質量%である。
(A)成分と(B)成分の配合比率が上記範囲であると、耐熱性、成形性、及び耐衝撃性のバランスを一層高いレベルで維持することができる。(A)成分と(B)成分の配合比率は、フーリエ変換型赤外分光(FT−IR)測定による検量線法によって、求めることができる。
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物における(B)ポリフェニレンエーテルの好ましい分散形態としては、耐熱性、機械的強度、及び成形性のバランスの観点から(A)ポリアミド系樹脂が連続相を形成し、(B)ポリフェニレンエーテルが分散相を形成する形態であることが好ましい。その際の平均粒子径としては、透過型電子顕微鏡で1万倍の倍率で観察した際に、(B)ポリフェニレンエーテルの粒子が平均粒子径0.1〜5μmの分散相として存在する形態であることが好ましい。(B)ポリフェニレンエーテルの平均粒子径は、好ましくは0.05〜3μmであり、より好ましくは0.1〜2μmである。
((C)成分)
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、下記一般式(I)で表されるホスフィン酸塩(I)、下記一般式(II)で表されるジホスフィン酸塩(II)、及びこれらの縮合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のホスフィン酸塩類を含有する。
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して直鎖状又は分岐状の炭素数1〜6のアルキル基、アリール基、及びフェニル基からなる群より選ばれるいずれかであり、R3は、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数6〜10のアリーレン基、炭素数7〜11のアルキルアリーレン基、及び炭素数8〜12のアリールアルキレン基からなる群より選ばれるいずれかであり、Mは、それぞれ独立してカルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、ビスマスイオン、マンガンイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、及びプロトン化された窒素塩基からなる群より選ばれるいずれかであり、mは、それぞれ独立して2又は3であり、nは1〜3の整数であり、xは1又は2である。)
(C)ホスフィン酸塩類は、例えば、特開2005−179362号公報、ヨーロッパ特許出願公開第699708号公報、特開平08−073720号公報等に記載されているように、ホスフィン酸と、金属炭酸塩と、金属水酸化物又は金属酸化物とを用いて、水溶液中で製造することもできる。
(C)ホスフィン酸塩類は、通常、モノマー性化合物であるが、例えば、反応条件や環境により縮合度が1〜3の縮合物であるポリマー性ホスフィン酸塩を含んでいてもよい。難燃性熱可塑性樹脂組成物の難燃性や成形品の表面外観を一層向上させるという観点から、(C)成分中のホスフィン酸塩(I)の含有量は、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、98質量%以上であることが更に好ましい。
一般式(I)中のホスフィン酸や一般式(II)中のジホスフィン酸としては、例えば、ジメチルホスフィン酸、エチルメチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、メチル−n−プロピルホスフィン酸、メタンジ(メチルホスフィン酸)、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)、メチルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
一般式(I)及び一般式(II)中のMm+は、成形品の表面外観の観点から、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、及び亜鉛イオンから選ばれる1種以上であることが好ましい。
(C)ホスフィン酸塩類の具体例としては、例えば、ジメチルホスフィン酸カルシウム、ジメチルホスフィン酸マグネシウム、ジメチルホスフィン酸アルミニウム、ジメチルホスフィン酸亜鉛、エチルメチルホスフィン酸カルシウム、エチルメチルホスフィン酸マグネシウム、エチルメチルホスフィン酸アルミニウム、エチルメチルホスフィン酸亜鉛、ジエチルホスフィン酸カルシウム、ジエチルホスフィン酸マグネシウム、ジエチルホスフィン酸アルミニウム、ジエチルホスフィン酸亜鉛、メチル−n−プロピルホスフィン酸カルシウム、メチル−n−プロピルホスフィン酸マグネシウム、メチル−n−プロピルホスフィン酸アルミニウム、メチル−n−プロピルホスフィン酸亜鉛、メタンジ(メチルホスフィン酸)カルシウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)マグネシウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)アルミニウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)亜鉛、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)カルシウム、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)マグネシウム、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)アルミニウム、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)亜鉛、メチルフェニルホスフィン酸カルシウム、メチルフェニルホスフィン酸マグネシウム、メチルフェニルホスフィン酸アルミニウム、メチルフェニルホスフィン酸亜鉛、ジフェニルホスフィン酸カルシウム、ジフェニルホスフィン酸マグネシウム、ジフェニルホスフィン酸アルミニウム、ジフェニルホスフィン酸亜鉛等が挙げられる。
上記の中でも、難燃性や成形品の表面外観の観点から、ジメチルホスフィン酸カルシウム、ジメチルホスフィン酸アルミニウム、ジメチルホスフィン酸亜鉛、エチルメチルホスフィン酸カルシウム、エチルメチルホスフィン酸アルミニウム、エチルメチルホスフィン酸亜鉛、ジエチルホスフィン酸カルシウム、ジエチルホスフィン酸アルミニウム、ジエチルホスフィン酸亜鉛が好ましく、ジエチルホスフィン酸アルミニウムがより好ましい。
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物における(C)ホスフィン酸塩類の含有量は、(A)熱可塑性樹脂及び(B)ポリフェニレンエーテルの合計100質量部に対し、1〜50質量部であることが好ましく、2〜25質量部であることがより好ましく、2〜15質量部であることが更に好ましく、2〜10質量部であることがより更に好ましい。(C)ホスフィン酸塩類の含有量を、上記下限値以上とすることにより、難燃性を一層向上させることができる。また、(C)ホスフィン酸塩類の含有量を、上記上限値以下とすることにより、機械的強度と成形性と成形品の表面外観とのバランスを一層高いレベルで維持することができる。
(C)ホスフィン酸塩類には、本実施形態の効果が得られる範囲内であれば、未反応物や製造時の副生成物が残存していてもよい。
本実施形態では、難燃剤として(C)ホスフィン酸塩類を単独で使用することが、成形性と耐衝撃性のバランスの観点から好ましいが、十分な難燃性を発揮できる限りであれば、(C)成分以外の他の難燃剤が更に含有してもよい。
(C)成分以外の他の難燃剤としては、例えば、国際公開第2005/118698号パンフレットに記載されているような難燃剤のコンビネーションが挙げられる。このような難燃剤のコンビネーションとしては、メラミンとリン酸とから形成される付加物、含亜鉛化合物等が挙げられる。
メラミンとリン酸とから形成される付加物としては、例えば、メラミンとポリリン酸との反応生成物、メラミンの縮合物とポリリン酸との反応生成物、一般式:(NH4y3−yPO4[式中、yは1〜3の整数である。]で表される窒素含有リン酸塩、一般式:(NH4PO3z[式中、yは1〜3の整数であり、zは1〜10000の整数である。]で表される窒素含有リン酸塩、リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
特に、一般式:(C366・HPO3n、(式中、nは、縮合度を表すものであり、3〜50の数である。)で表されるものであり、例えば、リン酸、ピロリン酸、及びポリリン酸からなる群より選ばれる1種の酸と、メラミンとの反応生成物から得られる化合物が好ましい。メラミンと酸とは実質的に等モルで反応することが好ましい。より具体的には、ピロリン酸ジメラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メレム、ポリリン酸メラム、ポリリン酸メロン、これらの混合ポリ塩から選ばれる1種以上等が挙げられる。これらの中でも、汎用性の観点から、ポリリン酸メラミンが好ましい。
メラミンとリン酸とから形成される付加物の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することもできる。ポリリン酸メラミンの製造方法の具体例として、例えば、リン酸メラミンを窒素雰囲気下で加熱縮合する方法等が挙げられる。
リン酸メラミンを構成するリン酸としては、例えば、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る。通常、オルトリン酸、ピロリン酸を用いたメラミンとの付加物を縮合したポリリン酸メラミンが汎用される。
ポリリン酸メラミンとしては、いわゆる縮合リン酸と呼ばれる鎖状ポリリン酸、環状ポリメタリン酸とメラミンの等モルの付加塩が挙げられる。ポリリン酸の縮合度nは、特に限定されないが、通常3〜50であり、好ましくは5以上である。
ポリリン酸メラミン付加塩の製造方法としては、例えば、水中にメラミンとポリリン酸が分散したスラリーを準備し、そのスラリーをよく攪拌して反応生成物を微粒子状にした後、このスラリーを濾過、洗浄、乾燥し、さらに必要であれば焼成し、得られた固形物を粉砕して粉末にする方法等が挙げられる。これらは、樹脂に配合する際にプリブレンドしておくことが好ましい。例えば、高速ミキサー等を用いてプリブレンドしたものを用いることができる。
(C)成分100質量部に対するメラミンとリン酸とから形成される付加物の添加量は、20質量部以下であることが好ましく、10質量部以下であることがより好ましく、5質量部以下であることが更に好ましく、実質的に含まないことがより更に好ましい。
メラミンとリン酸とから形成される付加物をこの範囲で添加することにより、流動性を、若干向上させるという効果を期待できるが、表面外観を一層向上させる観点からは、メラミンとリン酸とから形成される付加物を実質的に含まないことが望ましい。
メラミンとリン酸とから形成される付加物は、射出成形に用いる成形機スクリューや金型が腐食しない程度であるならば、未反応物あるいは製造時の副生成物が残存していてもよい。
難燃剤のコンビネーションを構成することが可能な他方の成分である、含亜鉛化合物としては、例えば、無機含亜鉛化合物等が挙げられる。より具体的には、無機含亜鉛化合物としては、例えば、酸化亜鉛、硫化亜鉛、ホウ酸亜鉛、スズ酸亜鉛等が挙げられる。さらに、汎用性の観点から、xZnO・yB23・zH2O(x、y、zは、それぞれ独立して、0より大きい数である。)で表されるホウ酸亜鉛類が、好ましい、2ZnO・3B23・3.5H2O、4ZnO・B23・H2O、2ZnO・3B23で表されるホウ酸亜鉛がより好ましい。
含亜鉛化合物は、難燃助剤として燃焼時に熱源である炎から樹脂への熱を遮断すること(断熱能力)によって、樹脂の分解で燃料となるガスの発生を抑制し、難燃性を高めるのに必要な不燃層(又は炭化層)を形成する機能を有する(但し、本実施形態の作用はこれらに限定されない。)。
さらには、含亜鉛化合物としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等の表面処理剤で処理されたものも使用可能である。
含亜鉛化合物の平均粒子径は、20μm以下のものが一般的であるが、機械的特性の観点から7μm以下であることが好ましい。
含亜鉛化合物の添加量は、(C)ホスフィン酸塩類の合計100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であることがより好ましく、3質量部以下であることが更に好ましく、実質的に含まないことがより更に好ましい。含亜鉛化合物の含有量を上記範囲とすることで、(C)成分の高温時の安定性を一層向上させる傾向にある。特に、難燃性を維持しつつ、機械的特性を一層向上させるという観点からは、含亜鉛化合物を実質的に含まないことが好ましい。
(C)ホスフィン酸塩類と、メラミンとリン酸とから形成される付加物の混合物、及び含亜鉛化合物の、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物への添加方法については、特に限定されるものではなく、単独でそれぞれ添加する方法、これら3種のうち2種又は3種を高速ミキサー(ヘンシェルミキサー)等により予備混合した後、添加する方法等が挙げられる。
((D)成分)
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、(D)有機顔料、無機顔料、及び有機染料からなる群より選ばれる少なくとも1種の着色剤(以下、「(D)着色剤」等と総称する場合がある。)を含有する。
(D)着色剤としては、例えば、公知の有機顔料、有機染料、及び無機顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種を使用することができる。(D)着色剤としては、市販品を用いることもできるが、市販の有機顔料、有機染料及び無機顔料の中には、不純物として鉄を含有する場合があるその際は、(D)着色剤の添加によって本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物中の鉄含有量が50ppm未満となるように(D)着色剤の種類及び含有量を調整する必要がある。
有機顔料及び有機染料としては、以下に限定されないが、例えば、アゾレーキ顔料、ベンズイミダゾロン顔料、ジアリリド顔料、縮合アゾ顔料等のアゾ系顔料;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料;イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、アントラキノン顔料、ペリノン顔料、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料;アジン系染料、カーボンブラック等が挙げられる。
カーボンブラックとしては、ジブチルフタレート(DBP)吸収量が250mL/100g未満であるものが好ましく、150mL/100g未満であることがより好ましい。そして、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、900m2/g未満であることが好ましく、400m2/g未満であることがより好ましい。さらには、カーボンブラックのDBP吸収量が上記範囲内であり、かつ、窒素吸着比表面積が上記範囲内であることが特に好ましい。DBP吸収量及び窒素吸着比表面積が、それぞれ、上記範囲にあると、着色性、機械的強度、及び難燃性が一層向上する。なお、DBP吸収量は、ASTM D2414に準拠した方法により測定できる。窒素吸着比表面積は、JIS K6217に準拠した方法により測定できる。
アジン系染料としては、例えば、カラーインデックスにおけるソルベントブラック5(C.I.50415、CAS No.11099−03−9)、ソルベントブラック7(C.I.50415:1、CAS No.8005−20−5/101357−15−7)、アシッドブラック2(C.I.50420、CAS No.8005−03−6/68510−98−5)等が挙げられる。
無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化クロム等の酸化鉄を除く金属酸化物、チタンイエロー、コバルト青、群青等の複合金属酸化物等が挙げられる。
例えば、導電性付与も兼ねて、カーボンブラックを添加する場合、カーボンブラック中に鉄を比較的高濃度に含有する場合がある。そのような場合には、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物中の鉄含有量が、50ppm未満となるようにカーボンブラックの含有量を調整する。斯かる観点から、例えば、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物中のカーボンブラックの含有量は、0.01〜2質量%であることが好ましく、0.01〜1.5質量%であることがより好ましく、0.01〜1.0質量%であることが更に好ましい。
(鉄元素含有量)
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、鉄元素含有量は、質量基準で50ppm未満であり、好ましくは30ppm未満であり、より好ましくは25ppm以下である。この鉄元素含有量は、鉄化合物の質量換算の含有量であり、鉄元素基準に基づくものである。また、鉄元素含有量は、生産性や経済性の観点から、1ppm以上であることが好ましい。難燃性熱可塑性樹脂組成物中の鉄元素含有量が50ppm以上であると、難燃性や成形品の表面外観に優れた難燃性熱可塑性樹脂組成物が得られない。
鉄元素含有量の測定方法としては、例えば、予め乾燥処理を施した難燃性熱可塑性樹脂組成物0.25gを、クリーンルーム内でフッ素樹脂容器にて精秤し、そこに硫酸及び硝酸を加えてマイクロウェーブ分解装置で加圧酸分解して分解液を得る。そのこの分解液25mLを秤量して測定溶液とする測定溶液を、ICP質量分析装置(コバルトを内部標準)に用いて絶対検量線法にて測定する方法が挙げられる。より具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。なお、鉄元素含有量の測定においては、プラズマガスのアルゴンに起因する干渉を受けるため、水素ガスをリアクションガスに用いることが好ましい。
(D)着色剤の選択は、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物中の鉄元素の含有量を50ppm未満に抑制するために考慮した方がよいものの一つであるが、鉄元素含有量が増加する要因としては、(D)着色剤の他にも存在するので、これらを考慮して、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物中の鉄元素含有量を50ppm未満にすることが好ましい(但し、本実施形態の作用はこれらに限定されない。)。
鉄元素含有量を低減化する方法としては、例えば、原料及び/又は難燃性熱可塑性樹脂組成物のペレットを、磁力発生源を具備する磁力分離機に通過させ、磁性体を所定量以上含有する成分を除去する方法;溶融混練後に押出機から出されたストランドを冷却する水として、脱イオン水を使用する方法;ストランドを冷却水に浸漬する時間を可能な限り短くする方法;(D)着色剤以外の原材料及び添加剤についても鉄元素の含有量の少ないものを選定する方法等が挙げられる。これらの方法は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
((E)成分)
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、(A)成分が、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリアリールケトン、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも1種である場合、(E)(A)成分と(B)成分との相溶化剤を、更に含有することが好ましい。
(E)相溶化剤としては、特に限定されないが、例えば、無機金属酸化物、官能基含有有機化合物、ポリスチレン鎖−ポリオレフィン鎖を有する共重合体等が挙げられる。これらは、(B)ポリフェニレンエーテルと併用する(A)熱可塑性樹脂の種類や含有量等に応じて、適宜好適なものを選択することができる。
無機金属酸化物としては、例えば、亜鉛、チタン、カルシウム、マグネシウム、及びケイ素からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物が挙げられる。これらの中では、相溶化力の観点から、酸化亜鉛が好ましい。官能基含有の有機化合物としては、例えば、エポキシ基、オキサゾリル基、イミド基、カルボン酸基、及び酸無水物基からなる群より選ばれる1種以上の官能基を有する有機化合物が挙げられる。1分子に含有する官能基の数としては、1又は2以上である。官能基を2以上含む場合、官能基種類は、1種単独でもよいし、2種以上を含むものであってもよい。また、ポリスチレン鎖−ポリオレフィン鎖を有する共重合体としては、例えば、スチレン−エチレン−ブチレン共重合体等が挙げられる。
(A)熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂である場合
(B)ポリフェニレンエーテルと(A)ポリオレフィン系樹脂、特にPPの組み合わせにおける好ましい(E)相溶化剤について説明する。ポリフェニレンエーテルとPPは本質的に非混和性であるので、相溶化剤を用いることが好ましい。ポリフェニレンエーテルとPPのポリマーアロイは、PP連続相中にポリフェニレンエーテルが分散した構造を示し、ポリフェニレンエーテルは、PPの非晶部分のガラス転移温度以上での耐熱性を補強する上で重要な役割を示す。両者の混和性改善のために、ポリフェニレンエーテルと混和性の高いセグメント鎖と、PPと混和性の高いセグメント鎖と、を有する共重合体を、混和剤として利用できる。この混和性を有する共重合体としては、例えば、ポリスチレン鎖−ポリオレフィン鎖を有する共重合体、ポリフェニレンエーテル鎖−ポリオレフィン鎖を有する共重合体、ビニル芳香族化合物を主体とする少なくとも2個の重合体ブロックAと共役ジエン化合物を主体とする少なくとも1個の重合体ブロックBとからなるブロック共重合体を水素添加してなる水素添加ブロック共重合体が挙げられる。これらの中でも熱安定性の観点から、水素添加ブロック共重合体が好ましい。
ここでいう、ポリフェニレンエーテルとPPの(E)相溶化剤としての水素添加ブロック共重合体としては、例えば、A−B−A、A−B−A−B、(A−B−)4−Si、A−B−A−B−A等の構造を有するブロック共重合体を水素添加してなる水添ブロック共重合体が挙げられる。ここで、Aはビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックを意味し、Bは共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを意味する。重合体ブロックAにおけるビニル芳香族化合物の含有量、及び重合体ブロックBにおける共役ジエン化合物の含有量は、それぞれ少なくとも70質量%以上である。さらに、水素添加ブロック共重合体とは、芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物からなるブロック共重合体中の共役ジエン化合物に由来するオレフィン性不飽和結合を、好ましくは50%以下まで、より好ましくは30%以下まで、更に好ましくは10%以下まで、水素添加反応により低減化したブロック共重合体である。
ブロック共重合体の中でも、ポリフェニレンエーテルとPPの(E)相溶化剤としてより好適に使用可能なものは、共役ジエン化合物であり、ポリブタジエン部分の1,2−ビニル結合量が、50〜90%である、いわゆるハイビニルタイプのブロック共重合体が挙げられる。
(A)熱可塑性樹脂がポリアミド系樹脂である場合
ポリフェニレンエーテルとポリアミド系樹脂の組み合わせにおける(E)相溶化剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、特開平08−048869号公報や特開平09−124926号公報等に記載されているものが使用できる。(E)相溶化剤としては、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。ポリフェニレンエーテルとポリアミド系樹脂の組み合わせにおいて(E)相溶化剤を用いる場合、以下の第一〜第三のグループのいずれかに属する相溶化剤が好ましい。
第一のグループの相溶化剤としては、分子内に、(a)炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合と、(b)カルボン酸基、酸無水物基、酸ハロゲン化物基、無水物基、酸ハロゲン化物無水物基、酸アミド基、酸エステル基、イミド基、アミノ基及びヒドロキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1個の官能基を、有するものが挙げられる。
このような、いわゆる多官能性化合物である相溶化剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、マレイミド、マレイン酸ヒドラジド;ジアミンと無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸等とから得られる反応生成物;ジクロロ無水マレイン酸、マレイン酸アミド、不飽和ジカルボン酸(例えば、アクリル酸、ブテン酸、メタクリル酸、t−エチルアクリル酸、ペンテン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、リノール酸等);以上の不飽和カルボン酸のエステル、酸アミド又は無水物;不飽和アルコール(例えば、アルキルアルコール、クロチルアルコール、メチルビニルカルビノール、4−ペンテン−1−オール、1,5−ヘキサジエン−3−オール、3−ブテン−1,4−ジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキセン−2,5−ジオール;下記一般式(i)で表されるアルコール、下記一般式(ii)で表されるアルコール、及び下記一般式(iii)で表されるアルコールからなる群より選ばれるいずれかの不飽和アルコールの−OH基(1個又は複数)が、−NH2基で置換された不飽和アミン;官能化されたジエンポリマー及びコポリマー等が挙げられる。

n(2n-3)OH ・・・(i)
(式中、nは、3〜30の整数である。)

n(2n-5)OH ・・・(ii)
(式中、nは、4〜30の整数である。)

n(2n-7)OH ・・・(iii)
(式中、nは、5〜30の整数である。)
これら第一のグループの相溶化剤のうち、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物に用いる(E)相溶化剤として好ましい相溶化剤としては、無水マレイン酸が挙げられる。上述した第一のグループの相溶化剤は、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物に用いる(B)ポリフェニレンエーテルと予め反応させることが可能である。
第二のグループの相溶化剤としては、(a):一般式(OR)で表わされる基(式中、Rは水素又はアルキル基、アリール基、アシル基、若しくはカルボニルジオキシ基である。)と、(b):カルボン酸、酸ハロゲン化物、酸無水物、無水物、酸ハロゲン化物無水物、酸エステル、酸アミド、イミド、アミノ及びこれらの塩からなる群より選択される少なくとも2つの基と、を有する相溶化剤が挙げられる。(b)の基は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
第二のグループの相溶化剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、下記一般式(iv)で表わされる脂肪族ポリカルボン酸、酸エステル、及び酸アミド等が挙げられる。

(RIO)mR(COORIIn(CONRIIIIVs ・・・(iv)

(式中、Rは、炭素数2〜20、好ましくは2〜10である、直鎖又は分枝鎖の飽和脂肪族炭化水素基を表し、RIは、水素原子、炭素数1〜10、好ましくは1〜6であり、より好ましくは1〜4であるアルキル基、アリール基、アシル基、又はカルボニルジオキシ基を表し、RIIは、各々独立して、水素原子、炭素数1〜20、好ましくは1〜10のアルキル基、又はアリール基を表し、RIII及びRIVは、各々独立して、水素原子、炭素数1〜10、好ましくは1〜6、より好ましくは1〜4のアルキル基、又はアリール基を表す。mは1であり、(n+s)は2以上であり、好ましくは2又は3であり、n及びsは、各々独立して0以上である。)
なお、一般式(iv)の(RIO)は、カルボニル基に対してα位又はβ位に位置するため、少なくとも2つのカルボニル基は2〜6個の炭素原子によって隔てられている。
上述した第二のグループに属する相溶化剤としての、脂肪族ポリカルボン酸としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、アガリシン酸等が挙げられ、これらは無水物や水和酸等の種々の態様であってもよい。これらの中でも、クエン酸が好ましい。酸エステルとしては、例えば、クエン酸アセチル、クエン酸モノステアリル、クエン酸ジステアリル等が挙げられる。酸アミドとしては、例えば、N,N’−ジエチルクエン酸アミド、N−フェニルクエン酸アミド、N−ドデシルクエン酸アミド、N,N’−ジドデシルクエン酸アミド、N−ドデシルリンゴ酸等が挙げられる。
第二のグループに属する相溶化剤は、上述した各種化合物の他、これらの誘導体の形態であってもよい。このような誘導体としては、例えば、上述した各種化合物の塩(例えばアミンとの塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩)等が挙げられる。具体的には、リンゴ酸カルシウム、クエン酸カルシウム、リンゴ酸カリウム、クエン酸カリウム等が挙げられる。
第三のグループの相溶化剤としては、分子内に、(a):酸ハロゲン化物基、好ましくは酸塩化物基と、(b):カルボン酸基、カルボン酸無水物基及び酸エステル基又は酸アミド基、好ましくはカルボン酸基又はカルボン酸無水物基の少なくとも1個と、を有する相溶化剤が挙げられる。第三のグループの相溶化剤としては、例えば、トリメリット酸無水物酸塩化物、クロロホルミルコハク酸無水物、クロロホルミルコハク酸、クロロホルミルグルタル酸無水物、クロロホルミルグルタル酸、クロロアセチルコハク酸無水物、クロロアセチルコハク酸、トリメリト酸塩化物、クロロアセチルグルタル酸等が挙げられる。これらの中でも、トリメリト酸無水物酸塩化物が好ましい。さらに、第三のグループの相溶化剤は、(B)ポリフェニレンエーテルの少なくとも一部分とあらかじめ反応させることによって、相溶化剤をPPE−官能化コンパウンドの形態にして使用することが好ましい。
これら、種々の(C)相溶化剤の中でも、特に、クエン酸、マレイン酸、イタコン酸及びそれらの無水物から選ばれる1種以上がより好ましい。なかでも、無水マレイン酸及びクエン酸がさらに好ましい。
(E)相溶化剤の含有量は、ポリアミド系樹脂とポリフェニレンエーテルの合計100質量部に対して0.01〜20質量部が好ましく、より好ましくは0.1〜10質量部、更に好ましくは0.1〜5質量部である。
(A)熱可塑性樹脂がPPSである場合
(B)ポリフェニレンエーテルと(A)PPSの組み合わせにおける好ましい相溶化剤について説明する。ポリフェニレンエーテルとPPSのポリマーアロイは、PPSマトリックス中にポリフェニレンエーテルが分散した構造を有することが好ましい。ポリフェニレンエーテルのガラス転移温度が高いことから、PPSの非晶部分のガラス転移温度以上の温度に対する耐熱性を向上することができる。ポリフェニレンエーテルとPPは本質的に非混和性であるので、エポキシ基及び/又はオキサゾリル基を含有する化合物を含有する共重合体が好ましい。このような相溶化剤を用いることにより、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物をペレット成形した際に、成形品のバリ発生を顕著に低減化できる。
これらの中でも、エポキシ基及び/又はオキサゾリル基を有する不飽和モノマーと、スチレンモノマーとを少なくとも共重合させた共重合体が好ましい。この共重合体は、エポキシ及び/又はオキサゾリル基を有する不飽和モノマーとスチレンモノマーだけでなく、その他のモノマーも共重合させてもよい。
その他のモノマーとしては、例えば、アミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、メルカプト基、イソシアネート基、酸無水物基及びエステル基等からなる群より選ばれるいずれかの置換基を含有する不飽和モノマー等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
モノマー総量におけるエポキシ基及び/又はオキサゾリル基を有する不飽和モノマーの割合は、総量で、0.3質量%以上であることが好ましく、1〜15質量%であることがより好ましい。モノマー総量におけるスチレンモノマーの割合は、50質量%以上であることが好ましく、65質量%以上であることがより好ましい。モノマー総量におけるその他のモノマーの割合は、49.7質量%以下であることが好ましく、49.0質量%以下であることがより好ましい。
共重合体の好ましい具体例としては、(i)エポキシ基及び/又はオキサゾリル基を有する不飽和モノマーとスチレンモノマーの共重合体(エポキシ基及び/又はオキサゾリル基含有ポリスチレン系共重合体)、(ii)エポキシ基及び/又はオキサゾリル基を有する不飽和モノマーとスチレンとアクリロニトリルモノマーとの共重合体等が挙げられる。(ii)の共重合体におけるモノマーの割合は、エポキシ基及び/又はオキサゾリル基を有する不飽和モノマーとスチレンモノマーの割合が合計で90〜75質量%であり、アクリルニトリルモノマーの割合が10〜25質量%であることが好ましい。
エポキシ基を有する不飽和モノマーとしては、例えば、グリシジルメタアクリレート、グリシジルアクリレート、ビニルグリシジルエーテル、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートのグリシジルエーテル、グリシジルイタコネート等が挙げられる。これらの中でも、グリシジルメタアクリレートが好ましい。オキサゾリル基を有する不飽和モノマーであるビニルオキサゾリン化合物としては、例えば、入手容易性の観点からは2−イソプロペニル−2−オキサゾリンが好ましい。
エポキシ基及び/又はオキサゾリル基を有する不飽和モノマーと共重合する他の不飽和モノマーとしては、スチレン等のビニル芳香族化合物の他に、共重合成分としてアクリロニトリル等のシアン化ビニルモノマー、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられるが、PPSとポリフェニレンエーテルの相溶化剤としてより有効に作用させる観点から、エポキシ基及び/又はオキサゾリル基を有する不飽和モノマーを除外した成分中にスチレンモノマーを少なくとも65質量%以上含むことが好ましい。
共重合体中における、エポキシ基及び/又はオキサゾリル基を有する不飽和モノマーの含有量は、好ましくは0.3〜20質量%であり、より好ましくは1〜15質量%であり、更に好ましくは3〜10質量%である。不飽和モノマーの含有量を上記範囲とすることで、ポリフェニレンエーテルとPPSとの混和性を一層向上させることができ、難燃性熱可塑性樹脂組成物の成形品のバリ発生を一層効果的に抑制でき、さらには耐熱性と靱性(衝撃強度)と機械的強度のバランスを一層高いレベルで維持することができる。
これら共重合体の具体例として、例えば、スチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、スチレン−グリシジルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合体、スチレン−グリシジルメタクリレート−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルオキサゾリン共重合体、スチレン−ビニルオキサゾリン−アクリロニトリル共重合体等が挙げられる。
(E)相溶化剤の含有量は、ポリフェニレンエーテルとPPSの合計100質量部に対して、好ましくは0.5〜5質量部であり、より好ましくは1〜5質量部であり、更に好ましくは1〜3質量部である。(E)相溶化剤の含有量が上記下限値以上であれば、PPSとポリフェニレンエーテルとの混和性を一層向上できる。(E)相溶化剤の含有量が上記上限値以下であれば、分散相を形成するポリフェニレンエーテルの平均粒子径を10μm以下に制御しやすくなり、成形品の表面外観を一層向上させることができ、バリの発生を一層効果的に抑制することができる。さらには、耐熱性、衝撃強度、靱性及び機械的強度のバランスを一層高いレベルで維持することができる。
このとき、ポリフェニレンエーテル粒子がPPS連続相中に、平均粒子径10μm以下の分散相として存在することが好ましい。より好ましくは、8μm以下であり、更に好ましくは5μm以下である。平均粒子径を上記上限値以下とすることで、表面外観を一層向上でき、かつ、成形品表面の剥離現象を一層効果的に防止できる。後述する(F)成分等の耐衝撃剤は、ポリフェニレンエーテル分散相中に存在することが好ましい。
(A)熱可塑性樹脂がポリエステル系樹脂である場合
(B)ポリフェニレンエーテルと(A)ポリエステル系樹脂の組み合わせにおける好ましい(E)相溶化剤について説明する。斯かる(E)相溶化剤としては、エポキシ基、オキサゾリル基、イミド基、カルボン酸基、又は酸無水物基を有する化合物であることが好ましい。これらの中では、エポキシ基を有する化合物がより好ましい。斯かる(E)相溶化剤の具体例としては、例えば、グリシジルメタクリレート/スチレン共重合体、グリシジルメタクリレート/スチレン/メチルメタクリレート共重合体、グリシジルメタクリレート/スチレン/メチルメタクリレート/メタクリレート共重合体、グリシジルメタクリレート/スチレン/アクリロニトリル共重合体、ビニルオキサゾリン/スチレン共重合体、N−フェニルマレイミド/スチレン共重合体、N−フェニルマレイミド/スチレン/無水マレイン酸共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。また、エチレン/グリシジルメタクリレート共重合体とポリスチレンのグラフト共重合体のようなグラフト共重合体であってもよい。これらの中でも、グリシジルメタクリレート/スチレン共重合体、ビニルオキサゾリン/スチレン共重合体、N−フェニルマレイミド/スチレン共重合体、N−フェニルマレイミド/スチレン/無水マレイン酸共重合体が好ましく、グリシジルメタクリレート/スチレン共重合体がより好ましい。
共重合体中のエポキシ基、オキサゾリル基、イミド基、カルボン酸基、及び酸無水物基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有する化合物とスチレン系化合物との比率は、特に限定されないが、成形時のシルバーストリークス抑制や加工時のメヤニ抑制の観点から、当該化合物とスチレン系化合物の合計100質量%において、エポキシ基、オキサゾリル基、イミド基、カルボン酸基、又は酸無水物基を有する化合物の割合が、50質量%以下であることが好ましい。
(E)相溶化剤の含有量は、ポリフェニレンエーテルとポリエステル系樹脂の合計100質量部に対し、0.1質量部以上10質量部以下であることが好ましく、より好ましくは1質量部以上7質量部以下であり、更に好ましくは3.5質量部以上6質量部以下である。相溶化剤の含有量を上記下限値以上とすることで、引張り強度を一層向上できる。相溶化剤の含有量を上記上限値以下とすることで、難燃性を一層向上できる。
(E)相溶化剤の添加方法は、特に限定されないが、例えば、ポリフェニレンエーテルとともに添加するか、ポリエステル系樹脂と予め溶融混練したマスターバッチを製造した後、ポリフェニレンエーテルと添加する方法が好ましい。このとき、ポリフェニレンエーテルが分散相を形成し、ポリエステル系樹脂が連続相を形成することが好ましい。ポリエステル系樹脂が連続相を形成することにより、耐薬品性と剛性に優れる。このような分散形態は、例えば、透過型顕微鏡を用いて成形品の断面等を観察することにより判断できる。
ポリフェニレンエーテルの分散粒子径は、好ましくは40μm以下であり、より好ましくは20μm以下である。この分散粒子径は、透過型電子顕微鏡で1万倍の倍率で観察し、画像解析することで測定できる。後述する(F)成分等の耐衝撃剤を配合する場合、耐衝撃剤はポリフェニレンエーテル分散相中に存在することが好ましい。また、分散相であるポリフェニレンエーテル相中に、更にポリエステル系樹脂が存在する海島湖構造を採らせることも有用である。
海島湖構造とさせるための具体的な方法の一例を挙げると、押出機途中に1カ所以上の供給口を有する押出機を用いて、押出機供給口よりポリフェニレンエーテルとポリエステルの一部及び、必要により両者の相溶化剤を供給し、更に押出機途中の供給口より残りのポリエステル系樹脂を供給する方法が挙げられる。
(A)熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、PPS及びポリエステル系樹脂以外の樹脂である場合
本実施形態において、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、PPS及びポリエステル系樹脂以外の樹脂をポリフェニレンエーテルと併用する場合の(E)相溶化剤として、前述した、例えば、ポリプロピレン、ポリアミド系樹脂、PPS、及びポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂と、ポリフェニレンエーテルとの相溶化剤を使用することもできる。ここで述べているポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリアリールケトン等の樹脂は、一般的に加工温度を高くする必要があるため、末端官能基が反応より不活性化されているものが多く、何らかの反応(熱や過酸化物等による分子鎖の切断反応等)を起こさせた後に、上述の相溶化剤を適宜選択して使用することが好ましい。
本実施形態では上記の反応を起こさせずに、相溶化させることもできる。そのような方法としては、例えば、ポリフェニレンエーテルとポリアリールケトンの相溶化剤として、ポリアリレートを少量添加する方法等が挙げられる。
((F)成分)
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、(F)耐衝撃剤を更に含有することが好ましい。(F)成分としては、例えば、芳香族ビニル化合物を主体とするブロックを少なくとも1個と、共役ジエン化合物を主体とするブロックを少なくとも1個とを含むブロック共重合体、及び/又は、当該ブロック共重合体の水素添加物、ポリオレフィン系エラストマー等が挙げられる。これらの中でも、(A)成分が、ポリアミド系樹脂又はポリスチレン系樹脂の場合、芳香族ビニル化合物を主体とするブロックを少なくとも1個と、共役ジエン化合物を主体とするブロックを少なくとも1個とを含むブロック共重合体、及び/又は、当該ブロックの水素添加物がより好ましい。
なお、「芳香族ビニル化合物を主体とする」とは、当該ブロックを構成する単量体において、少なくとも50質量%以上が芳香族ビニル単量体単位であることをいい、好ましくは芳香族ビニル単量体単位が70質量%以上であり、より好ましくは80質量%以上であり、更に好ましくは90質量%以上である。「共役ジエン化合物を主体とする」とは、当該ブロックを構成する単量体において、少なくとも50質量%以上が共役ジエン単量体単位ことをいい、好ましくは共役ジエン単量体単位が70質量%以上であり、より好ましくは80質量%以上であり、更に好ましくは90質量%以上である。
芳香族ビニル化合物を主体とするブロックは、例えば、芳香族ビニル重合体ブロック中にランダムに少量の共役ジエン化合物が結合されてなる共重合体ブロック等が挙げられる。共役ジエン化合物を主体とするブロックは、例えば、共役ジエン重合体ブロック中にランダムに少量の芳香族ビニル化合物が結合されてなる共重合体ブロック等が挙げられる。
(F)成分であるブロック共重合体を構成する芳香族ビニル化合物としては、特に限定されないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、耐衝撃性の観点から、スチレンが好ましい。
ブロック共重合体を構成する共役ジエン化合物としては、特に限定されないが、例えば、ブタジエン、イソプレン、ピペリレン(1,3−ペンタジエン)等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、耐衝撃性の観点から、ブタジエン、イソプレン及びこれらの組み合わせが好ましい。
(F)成分が、芳香族ビニル化合物を主体とするブロックを少なくとも1個と、共役ジエン化合物を主体とするブロックを少なくとも1個とを含むブロック共重合体、及び/又は、当該ブロックの水素添加物である場合、水添スチレン−エチレン−ブチレン共重合体、水添スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体等が好ましい。
(F)成分が、ポリオレフィン系エラストマーである場合、X線回折法により測定される結晶化度が50%以下であり、低結晶性又は非晶性であるオレフィン系共重合体であることが好ましい。ポリオレフィン系エラストマーを構成するオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、2−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン等のα−オレフィン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、等の環状オレフィンが挙げられる。これらの中でも、エチレン、プロピレン、1−ヘキセン、1−ブテン、1−オクテンが好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。このようなポリオレフィン系エラストマーの中でも、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムが好ましく、耐衝撃性の観点から、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1−オクテン共重合体、プロピレン・1−ブテン・エチレン共重合体、プロピレン・1−ヘキセン・エチレン共重合体がより好ましい。
(A)成分が、ポリフェニレンスルフィド及び/又はポリブチレンテレフタレートである場合、(F)成分は、ポリオレフィン系エラストマーであることが好ましい。
(A)成分が、ポリプロピレン系樹脂である場合、(F)成分はポリオレフィン系エラストマーであることが好ましく、エチレン−α−オレフィン共重合体であることがより好ましい。
(F)成分が、水添スチレン−エチレン−ブチレン共重合体や水添スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体等の水添ブロック共重合体(ブロック共重合体の水素添加物)である場合、水添ブロック共重合体の、共役ジエン重合体ブロック部分のミクロ構造に関しては、1,2−ビニル含量又は1,2−ビニル含量と3,4−ビニル含量との合計量(共役ジエン化合物が1,2−結合した構造と、3,4−結合した構造との合計量)が全結合量(共役ジエン化合物が1,2−結合した構造と、3,4−結合した構造と、1,4−結合した構造との合計量)に対して5%以上50%未満であることが好ましく、10%以上50%未満であることがより好ましく、15%以上40%未満であることが更に好ましい。
水素添加前のブロック共重合体は、芳香族ビニル重合体ブロック(a)と共役ジエン重合体ブロック(b)とが、a−b型、a−b−a型、a−b−a−b型なる群より選ばれるいずれかの結合形式を有するブロック共重合体であることが好ましい。これらの結合形式については、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよいこれらの中でも、a−b−a型、a−b−a−b型がより好ましく、a−b−a型が更に好ましい。
(F)成分であるブロック共重合体は、高温環境下における本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性低下を抑制する観点から、部分的に水素添加されたブロック共重合体(部分水添ブロック共重合体)であることが好ましい。
部分水添ブロック共重合体とは、上述の非水素化ブロック共重合体を水素添加処理することにより、共役ジエン重合体ブロックの脂肪族二重結合の割合(水添後の脂肪族二重結合量/水添前の脂肪族二重結合量)について、水素添加前の脂肪族二重結合量を0%を越えて100%未満の範囲となるよう水添制御されたものをいう。部分水添ブロック共重合体の水素添加率は、好ましくは50%以上100%未満であり、より好ましくは80%以上100%未満であり、更に好ましくは98%以上100%未満である。水素添加率が上記範囲であると、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物を、コネクター、ブレーカー、マグネットスイッチ等の電気・電子部品、リレーブロックに代表される自動車分野の電装部品、航空機内の部品の材料としてより一層好適に利用できるだけの、優れた物性を得ることができる。
(F)成分が、芳香族ビニル化合物を主体とするブロックを少なくとも1個と、共役ジエン化合物を主体とするブロックを少なくとも1個とを含むブロック共重合体、及び/又は、当該ブロック共重合体の水素添加物である場合、(F)成分の数平均分子量は、150000以上であることが好ましく、150000以上300000未満であることがより好ましく、170000〜300000であることが更に好ましく、170000〜280000であることがより更に好ましい。ブロック共重合体の数平均分子量が上記範囲であると、流動性、衝撃強度、及び難燃性に一層優れた難燃性熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物中の(F)成分であるブロック共重合体の数平均分子量の評価方法を以下に示す。
(A)熱可塑性樹脂に対しては良溶解性であり、かつ(B)ポリフェニレンエーテル及び(F)成分に対しては難溶性である溶剤を選択する。この溶剤を用いて、難燃性熱可塑性樹脂組成物から(B)ポリフェニレンエーテル及び(F)成分の混合物を不溶分として分取する。
次に、(F)成分に対しては良溶解性を示し、かつ(B)ポリフェニレンエーテルに対しては難溶性を示す溶剤(例えば、クロロホルム等)を選択する。そして、この溶剤を用いて、上述した不溶分から(F)成分を分取する。
そして、分取した(F)成分を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定装置(昭和電工社製、「GPC SYSTEM21」)及び紫外分光検出器(昭和電工社製、「UV−41」)を用いて分析することで、(F)成分中のブロック共重合体の数平均分子量を求めることができる。より詳細には、実施例に記載の方法に準拠して測定することができる。
測定時、重合反応時に触媒が失活したこと等によって生じた低分子量成分が検出されることがあるが、そのような場合は、低分子量成分は分子量計算に含めない(考慮しない)。本実施形態では、かかる態様をとることで、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)を高いレベルで制御することができる。例えば、その重合条件等を制御することで、分子量分布を1.0〜1.1の範囲内に制御することも十分に可能である。
これらブロック共重合体は、結合形式の異なるもの、芳香族ビニル化合物種の異なるもの、共役ジエン化合物種の異なるもの、1,2−結合ビニル含有量もしくは1,2−結合ビニル含有量と3,4−結合ビニル含有量の異なるもの、芳香族ビニル化合物成分含有量の異なるもの、水素添加率の異なるもの等、各々について2種以上を混合して用いてもよい。すなわち、ブロック共重合体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(F)成分が、芳香族ビニル化合物を主体とするブロックを少なくとも1個と、共役ジエン化合物を主体とするブロックを少なくとも1個とを含むブロック共重合体、及び/又は、当該ブロック共重合体の水素添加物である場合、(F)成分は、その全部又は一部が変性基によって変性されたブロック共重合体(以下、「変性ブロック共重合体」という場合がある。)であってもよい。ここでいう変性ブロック共重合体とは、分子構造内に、炭素−炭素二重結合又は三重結合を少なくとも1個と、カルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基、及びグリシジル基からなる群より選択される少なくとも1個とを有する変性化合物で変性されたブロック共重合体をいう。そして、使用される変性化合物は、1種単独でもよいし2種以上を併用してもよい。
変性ブロック共重合体の製造方法としては、以下に限定されないが、例えば、ラジカル開始剤の存在下又は不存在下で、(1)ブロック共重合体の軟化点温度以上、250℃以下の温度範囲で、ブロック共重合体と変性化合物とを溶融混練し反応させる方法、(2)ブロック共重合体の軟化点以下の温度で、ブロック共重合体と変性化合物を溶液中で反応させる方法、(3)ブロック共重合体の軟化点以下の温度で、ブロック共重合体と変性化合物を溶融させることなく反応させる方法等が挙げられる。これらはいずれの方法を採用してもよいが、これらの中でも方法(1)が好ましく、方法(1)の中でもラジカル開始剤存在下で反応を行う方法がより好ましい。
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物における(F)成分の含有量は、(A)熱可塑性樹脂と(B)ポリフェニレンエーテルとの合計量100質量部に対して、3〜20質量部であることが好ましく、5〜15質量部であることがより好ましく、5〜12質量部であることが更に好ましい。
なお、上述した各成分のより好ましい組み合わせの一例として、以下の組み合わせが挙げられる。これらの組み合わせを選択することで、一層優れた効果を得ることができる。
(A)成分が、ポリアミド系樹脂であり、(E)成分が、無水マレイン酸及び/又はマレイン酸であり、(F)成分が、水添スチレン−エチレン−ブチレン共重合体(SEBS)及び/又は水添スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体(SEIS)である場合;
(A)成分が、ポリスチレン系樹脂であり、(F)成分が、水添スチレン−エチレン−ブチレン共重合体である場合;
(A)成分が、ポリプロピレン系樹脂であり、(E)成分が、水添スチレン−エチレン−ブチレン共重合体で(SEBS)あり、(F)成分が、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムである場合;
(A)成分が、ポリフェニレンスルフィド及び/又はポリブチレンテレフタレートであり、(E)成分が、エポキシ基及び/又はソキサゾリル基含有ポリスチレン系重合体であり、(F)成分が、ポリオレフィン系エラストマーである場合。
上述した組み合わせを採用することで、成形流動性、機械的特性、難燃性のバランス等が一層好適になるので、特に本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物をリレーブロック等の材料として使用する場合に好適である。
(その他の材料)
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じてその他の成分(例えば、上述した以外の無機充填材や各種添加剤等)を更に含んでもよい。
無機充填材としては、例えば、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、石膏繊維、黄銅繊維、セラミックス繊維、ボロンウィスカ繊維、マイカ、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、ウォラストナイト、ゾノトライト、アパタイト、ガラスビーズ、フレーク状ガラス、酸化チタン等の繊維状、粒状、板状、あるいは針状の無機質強化材が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ガラス繊維、炭素繊維、ガラスビーズが好ましい。また、無機充填材としては、シランカップリング剤等の表面処理剤によって表面処理されていてもよい。ただし、天然鉱石系充填材は、しばしば鉄元素を微量ながら含有することがあるので、精製して鉄元素を除いたものを選定して用いることが好ましい。
添加剤としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン等の他の熱可塑性樹脂、可塑剤(低分子量オレフィン、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステル類等)、帯電防止剤、核剤、流動性改良剤、補強剤、各種過酸化物、展着剤、銅系熱安定剤、ヒンダードフェノール系酸化劣化防止剤に代表される有機系熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等が挙げられる。
上述したその他の成分の含有量は、本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物中、それぞれ10質量%以下であることが好ましく、5質量%未満であることがより好ましく、3質量%以下であることが更に好ましい。
〔難燃性熱可塑性樹脂組成物の製造方法〕
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、上述した(A)〜(D)成分等をはじめとする各成分を用いて、従来公知の溶融混練法等によって製造することができる。
溶融混練方法としては、例えば、単軸押出機、二軸押出機、ロール、ニーダー、ブラベンダープラストグラフ、バンバリーミキサー等を用いて溶融混練する方法が挙げられる。これらの中でも、二軸押出機を用いる溶融混練方法が好ましく、特に、上流側供給口と1カ所以上の下流側供給口を備えた二軸押出機を用いる溶融混練方法がより好ましい。溶融混練温度は、通常、280〜340℃であることが好ましい。
〔成形品及びその製造方法等〕
本実施形態の難燃性熱可塑性樹脂組成物を用いて、射出成形、押出成形、プレス成形、ブロー成形、カレンダー成形及び流延成形等の、従来公知の成形方法を用いて成形することにより、成形品を製造することができる。すなわち、本実施形態の成形品は、難燃性熱可塑性樹脂組成物を含むものである。成形方法としては、特に限定されず、公知の方法を採用することもできる。例えば、射出成形機のシリンダー内で難燃性熱可塑性樹脂組成物溶融させ、所定の形状の金型内に射出することによって、所定の形状の成形品を製造することができる。また、シリンダー温度を制御した押出機内で難燃性熱可塑性樹脂組成物を溶融させて、口金ノズルよりこれを紡出することによって、繊維状の成形品を製造することができる。さらに、シリンダー温度を制御した押出機内で難燃性熱可塑性樹脂組成物を溶融させて、Tダイからこれを押し出すことによって、フィルム状やシート状の成形品を製造することができる。さらにまた、このような方法で製造された成形品は、表面に、塗料、金属や他種のポリマー等からなる被覆層を形成させてもよい。すなわち、本実施形態の成形品と、この成形品の表面の少なくとも一部に形成された被覆層と、を備える積層体とすることもできる。被覆層は、1層であってもよいし、2層以上であってもよい。積層方法としては、特に限定されず、その使用目的は成形品の形状等に鑑み、適宜好適な方法を採用することができる。本実施形態の成形品としては、難燃性や表面外観等に優れているため、リレーブロック等の材料として特に好適である。
本実施形態では、成形品中における(C)成分の数平均粒子径を制御することで、一層優れた物性を付与することができる。例えば、成形品の難燃性を一層向上させる観点から、成形品中の(C)成分の数平均粒子径は、好ましくは10〜35μmであり、より好ましくは10〜30μmであり、更に好ましくは15〜30μmであり、より好ましくは20〜30μmである。成形品中の(C)成分の数平均粒子径を制御する方法としては、例えば、溶融混練に供する(C)成分(溶融混練前)の数平均粒子径に応じて、(C)成分の溶融混練条件(溶融混練時間や強さ等)を調整する方法等が挙げられる。
(C)成分の数平均粒子径を制御するより具体的な方法としては、例えば、二軸押出機を用いる場合であれば、(C)成分の添加位置(混練ゾーンのどの位置に投入口を設けるか等)、二軸押出機のスクリュー回転数やスクリュー構成(混練ゾーンにおけるニーディングブロックの構成)等を調整する方法が挙げられる。
例えば、成形品中の(C)成分の数平均粒子径が、上記した上限値を上回った場合、二軸押出機のスクリュー回転数を上げる、より強い混練力を発揮できるスクリュー構成(例えば、ニーディングブロックの枚数を増やす、ニーディングブロック部の逆ネジニーディングブロックの枚数を増やす等)等を選択することにより、(C)成分の数平均粒子径を小さくすることができる。また、(C)成分の二軸押出機への投入位置を、混練ゾーンの上流側に設け、混練時間が長くなるよう制御することにより、(C)成分の数平均粒子径を小さくすることができる。
逆に、成形体品の(C)成分の数平均粒子径が、上記した下限値を下回った場合、二軸押出機のスクリュー回転数を下げる、より弱く混練力となるスクリュー構成(例えば、ニーディングブロック部の枚数を少なくする、ニーディングブロック部の逆ネジニーディングブロックの枚数を減らす等)等を選択することにより、(D)成分の数平均粒子径を大きくすることができる。また、(C)成分の二軸押出機への投入位置を、混練ゾーンの下流側に設け、混練時間が短くなるよう制御することにより、(C)成分の数平均粒子径を大きくすることができる。
(成形品中の(C)成分の数平均粒子径)
(C)成分の数平均粒子径の測定方法としては、成形品をミクロトームにて切削し、その切削面を走査型電子顕微鏡で撮像し、この撮像写真をもとに、(C)成分の分散粒子を実測し、画像解析装置によって求める方法が挙げられる。より具体的には、実施例に記載の方法に準拠して求めることができる。成形品のコア相を流動方向に対して垂直方向にミクロトームで切削し、現れた切削面を、走査型電子顕微鏡(日立ハイテク(株)製、S−3000N)を用いて、0.05mm2の面を800倍で写真撮影する。写真は3箇所撮影し、各々の写真をもとに画像解析装置(ニレコ社製、「LUZEX SE」)を用いて数平均粒子径を求める。(測定対象は長径0.5μm以上のもの)3点の数平均粒子径を求め、これを平均した値を、本明細書中における「成形品中の(C)成分の数平均粒子径」とする。
以下、本発明について、具体的な実施例及び比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例及び比較例に用いた測定方法及び原材料を以下に示す。
〔特性の測定方法〕
((1)難燃性(UL−94規格))
UL94(米国Under Writers Laboratories Inc.で定められた規格)の方法を用いて、1サンプル当たりそれぞれ5本ずつ測定を行った。試験片としては、長さ127mm、幅12.7mm、厚み1.5mmの試験片と、長さ127mm、幅12.7mm、厚み2.0mmの試験片の2種類を用いた。試験片は、射出成形機(東芝機械社製:IS−80EPN)を用いて成形した。
各実施例及び比較例における試験片の成形時の設定温度を以下に示す。
実施例1、3〜9、比較例1〜5:シリンダー温度300℃、金型温度100℃
実施例2:シリンダー温度280℃、金型温度80℃
実施例10、比較例6:シリンダー温度310℃、金型温度100℃
参考例11、比較例7:シリンダー温度250℃、金型温度60℃
((3)ノッチ付シャルピー衝撃強さ)
射出成形機(東芝機械社製、IS−80EPN)を用いて、各実施例及び比較例の樹脂組成物ペレットからJIS K7139 A型の多目的試験片を成形した。この多目的試験片から試験片を切り出し、ISO 179に準じて23℃の温度条件下でシャルピー衝撃強さを評価した。
各実施例及び比較例における試験片の成形時の設定温度を以下に示す。
実施例1〜10、比較例1〜6:シリンダー温度290℃、金型温度90℃
参考例11、比較例7:シリンダー温度250℃、金型温度60℃
((3)ノッチ付シャルピー衝撃強さ)
射出成形機(東芝機械社製、IS−80EPN)を用いて、各実施例及び比較例の樹脂組成物ペレットからJIS K7139 A型の多目的試験片を成形した。この多目的試験片から試験片を切り出し、ISO 179に準じて23℃の温度条件下でシャルピー衝撃強さを評価した。
各実施例及び比較例における試験片の成形時の設定温度を以下に示す。
実施例1〜10、比較例1〜6:シリンダー温度290℃、金型温度90℃
実施例11、比較例7:シリンダー温度250℃、金型温度60℃
((4)成形品外観(金型温度80℃))
射出成形機(住友重機械社製:SE−130B)を用いて、各実施例及び比較例の樹脂組成物ペレットからシリンダー温度290℃、金型温度80℃の条件で、図1に示す平板を製造した。図1は、外観特性評価に用いた樹脂組成物の成形品の概略平面図を表す。図1に示すように、平板の大きさは、350mm×100mm×2mmであった。図1中、領域A及びBは射出成形時にゲートと繋がっている部分であり、ゲート直径は1.2mmφであった。
各実施例及び比較例の試験片成形時の設定温度を以下に示す。
実施例1〜10、比較例1〜6:シリンダー温度290℃
参考例11、比較例7:シリンダー温度270℃
そして、平板の射出成形時のゲート及びウェルド部にシルバーストリークスが発生した領域(面積)を求めた。そして、シルバーストリークスの発生領域の比率(面積比率:「ゲート及びウェルド部に発生したシルバーストリークスの面積」/「ゲート及びウェルド部の全表面積」)に算出した。そして、下記判定基準に基づき、成形品の表面外観を評価した。
[判定基準]
ランク1:ゲート及びウェルド部にてシルバーストリークスが発生した領域が、ゲート部及びウェルド部の全表面の1/4未満であった。
ランク2:ゲート及びウェルド部の全表面の1/4以上1/2未満の領域において、シルバーストリークスが発生した。
ランク3:ゲート及びウェルド部の全表面の1/2以上2/3の領域において、シルバーストリークスが発生した。
ランク4:ゲート及びウェルド部の全表面の2/3以上全表面未満の領域において、シルバーストリークスが発生した。
ランク5:ゲート及びウェルド部の全表面に亘り、シルバーストリークスが発生した。
((5)成形品外観(金型温度100℃))
金型温度を100℃に設定した以外は、「(4)成形品外観(金型温度80℃)」の項に記載した条件と同様にして平板を製造し、その外観を評価した。
((6)鉄元素の含有量)
難燃性評価用試験片と同様の方法により、各実施例及び比較例の樹脂組成物ペレットから成形品を製造した。得られた成形品の表面を、クリーンルーム内で純水によって洗浄した。その後、チタンコーティングされたニッパーを用いてにて0.25gを切り出して試料とした。この試料を、テフロン(登録商標)製の分解容器に入れて、そこに硫酸及び硝酸を加えて、マイクロウェーブ分解装置を用いて加圧酸分解した。そして、その分解液25mLを計りとり測定溶液とした。この測定溶液をICP質量分析装置(内部標準:コバルト)に用いて、絶対検量線法にて測定し、成分分析を行った。なお、鉄元素の含有量の測定においては、プラズマガスのアルゴンに起因する干渉を防ぐため、水素ガスをリアクションガスとして用いた。
((7)(C)成分の数平均粒子径)
難燃性評価用試験片と同様の方法により、各実施例及び比較例で製造した樹脂組成物ペレットから、厚み1.5mmの成形品を製造した。成形品の中央部のコア相を流動方向(押出方向)に対して垂直方向にミクロトームで切削した。走査型電子顕微鏡(日立ハイテク社製、S−3000N)を用いて、切削面の表面0.05mm2を倍率800倍で撮像した。切削面の3箇所を撮像した。その3枚の写真をもとに画像解析装置(ニレコ社製、LUZEX SE)を用いて、成形品中の(C)成分の数平均粒子径を求めた(測定対象は長径0.5μm以上のもの)。具体的には、1枚の写真について1箇所の数平均粒子径を計測し、計3点の数平均粒子径の測定値を得た。そして、これら測定値の算術平均値を、「成形品中の(C)成分の数平均粒子径」とした。
〔実施例及び比較例で使用した材料〕
((A)熱可塑性樹脂)
(ポリアミド系樹脂)
<(A−1)ポリアミド6,6(以下、「PA66」と略記する。)>
アジピン酸とヘキサメチレンジアミンの等モル塩2400g、アジピン酸100g、及び純水2.5リットルを、5リットルのオートクレーブの中に仕込み、十分に撹拌した。オートクレーブ内の雰囲気を、充分に窒素で置換した後、撹拌しながら室温から220℃まで約1時間かけて昇温した。この際、オートクレーブ内のゲージ圧は、水蒸気による自然圧で1.76MPaとなった。続いて、1.76MPa以上の圧にならないように水を反応系外に除去しながら加熱を続けた。さらに2時間後、内温が260℃に到達したら、加熱は続けながら、オートクレーブのバルブの開閉により約40分かけて、内圧が0.2MPaになるまで降圧した。その後、約8時間かけて室温まで冷却した。冷却後オートクレーブを開け、約2kgのポリアミドを取り出し、粉砕した。
得られたポリアミド(PA66)の粘度数(ISO 307:1997で規定される96%硫酸中で測定)は119mL/gであった。ポリアミドの末端アミノ基濃度を、特開平07−228689号公報の実施例に記載されているアミノ基末端濃度の測定方法に従い測定した結果、38μmoL/gであった。
<(A−2)ポリアミド6,6/6I(以下、「PA66/6I」と略記する。)>
アジピン酸とヘキサメチレンジアミンとの等モル塩2.00kg、イソフタル酸とヘキサメチレンジアミンとの等モル塩0.50kg、及び純水2.5kgを5Lのオートクレーブの中に仕込み十分に撹拌した。その後、オートクレーブ内の雰囲気を、充分に窒素で置換した後、撹拌しながら温度を室温から220℃まで約1時間かけて昇温した。この際、オートクレーブ内の水蒸気による自然圧で内圧は1.76MPaになるが、1.76MPa以上の圧力にならないように水を反応系外に除去しながらさらに加熱を続けた。さらに2時間後内温が260℃に到達したら加熱を止め、オートクレーブの排出バルブを閉止し、約8時間かけて室温まで冷却した。冷却後オートクレーブを開け、約2kgのポリアミドを取り出し粉砕した。
得られた粉砕ポリアミドを10Lのエバポレーターに入れ、N2気流下200℃で10時間固相重合した。得られたポリアミド(PA66/6I)の粘度数(ISO 307:1997で規定される96%硫酸中で測定)は91ml/gであった。また、特開平7−228689号の実施例に記載されているアミノ基末端濃度の測定方法に従い測定した結果、末端アミノ基濃度は48μmol/gであった。
(ポリスチレン系樹脂)
<(A−3)ハイインパクトポリスチレン(以下、「HIPS」と略記する。)>
商品名「PSJポリスチレン H9302」、PSジャパン社製
<(A−4)ホモポリスチレン(以下、GPPSと略記する。)>
商品名「PSJポリスチレン685」、PSジャパン社製
<(A−5)ポリプロピレン>
MFR=6g/10分のポリプロピレンホモポリマー
なお、ポリプロピレン樹脂のMFRは、230℃、荷重2.16kgの条件下で、ISO 1133に準拠して測定した。
((B)ポリフェニレンエーテル(以下、PPEと略記する。))
<(B−1)>
電磁分離を行わなかった点以外は国際公開第2011/105504号の比較例1に記載の方法に準拠して、PPEを作製した。なお、鉄元素の含有量の低減処理を行わないものとして、電磁分離による分離操作を行わなかった。
このPPEの還元粘度は0.52dL/g(0.5g/dL、クロロホルム溶液、30℃測定)であり、PPE中の鉄含有量は1.2ppmであった。
<(B−2)>
国際公開第2011/105504号の実施例1に記載の方法に準拠してPPEを作製した。具体的には、以下の方法によって作製した。重合槽底部に酸素含有ガス導入のための鉄製スパージャー、ステンレス製撹拌タービン翼及びステンレス製バッフルを備え、重合槽上部のベントガスラインに還流冷却器を備えた2000リットルのジャケット付きのステンレス製重合槽に、13NL/分の流量で窒素ガスを吹き込みながら、160.8gの酸化第二銅、1209.0gの47%臭化水素水溶液、387.36gのジ−t−ブチルエチレンジアミン、1875.2gのジ−n−ブチルアミン、5707.2gのブチルジメチルアミン、826kgのトルエン、124.8kgの2,6−ジメチルフェノールを入れ、均一溶液となり、かつ反応器の内温が25℃になるまで撹拌した。
次に、重合槽へ1312NL/分の速度で乾燥空気をスパージャーより導入を始め、重合を開始した。142分間通気し、重合終結時の内温が40℃になるようコントロールした。
重合終結時の重合液は溶液状態であった。
上記乾燥空気の通気を停止し、重合混合物にエチレンジアミン四酢酸4ナトリウム塩(同仁化学研究所社製)の2.5質量%水溶液を100kg添加し、70℃で150分間重合混合物を撹拌した後静置し、液−液分離(GEA社製、ディスク型遠心分離機)により有機相と水相を分離した。
得られた有機相を室温にした後、メタノールを過剰に加えてポリフェニレンエーテルを析出したスラリーを作製した。その後、バスケットセントル(タナベウィルテック製0−15型)を用い濾過した。濾過後、過剰のメタノールをバスケットセントル内にいれ、再度濾過し、湿潤ポリフェニレンエーテルを得た。次に、湿潤ポリフェニレンエーテルを、10mmの丸穴メッシュをセットしたフェザミル(ホソカワミクロン社製「FM−1S」)に投入し粉砕後、コニカルドライヤーを用い150℃、1mmHgで1.5時間保持し、乾燥状態のポリフェニレンエーテル粉体を得た。
この紛体を日本マグネティックス社製の電磁分離機(製品名「CG−180X型」)を用いて分離操作を行った。棒状スクリーン(目開き5mm×20枚)、磁束密度は1.6テスラとし、約200kg/時の速度で通過させた。このPPEの還元粘度は0.52dL/g(0.5g/dL、クロロホルム溶液、30℃測定)であり、PPE中の磁性体金属含有量は0.002ppmであった。
<(B−3)>
重合時の通気量を100分間に変更した。その他の条件は(B−2)と同様として、PPEを製造した。PPEの還元粘度は0.33dL/gであり、PPE中の磁性体金属含有量は0.005ppmであった。
((C)ホスフィン酸塩類)
<(C−1)ホスフィン酸塩類>
クラリアント社製、商品名「エクソリット(登録商標)OP1230」(ホスフィン酸アルミニウム塩)
<(C−2)ホスフィン酸塩類>
クラリアント社製、「エクソリット(登録商標)OP1312」(ホスフィン酸アルミニウム塩含有混合物)
((D)着色剤)
<(D−1)黒色顔料(主成分:カーボンブラック)>
三菱化学社製、商品名「#960」、平均一次粒子径16mg、DBP吸油量64mL/100g
<(D−2)導電カーボンブラックマスターペレット>
押出機の上流側に1カ所設けられた第一供給口と、その下流側に1カ所設けられた第二供給口とを有する二軸押出機(装置名「ZSK−25」、ウェルナー&フライデラー社製(ドイツ))を用いた。第一供給口からダイまでの温度を270℃に設定した。
第一供給口よりポリアミド(A−1)90質量部を供給し、溶融させた後、第二供給口より導電カーボンブラック(ケッチェンブラックインターナショナル社製「ケッチェンブラック EC600JD」10質量部を供給し、溶融混練した。その後、ダイ先端から出たストランドを、冷却用水(鉄濃度:0.3ppm未満)を張ったストランドバス中に通して冷却を行った。その後、ストランドカッターにて切断して導電カーボンブラックマスターペレットを得た。
<(D−3)有機系黒着色染料>
オリエント化学工業社製、商品名「NUBIAN BLACK TN−870」(ソルベントブラック7)
<(D−4)白色顔料1(主成分:硫化亜鉛)>
ザハトレーベン社製、商品名「サクトリスHD」
<(D−5)白色顔料2(主成分:酸化チタン)>
Huntsman社製、商品名「Tioxide R−TC30」
<(D−6)白色顔料3:タルク>
林化成社製、商品名「タルカンパウダー PK−C」
<(D−7)赤色顔料(主成分:酸化鉄)>
ランクセス社製、商品名「カラーサームレッド 110M」
((E)相溶化剤)
<(E−1)相溶化剤1>
和光純薬社製、無水マレイン酸(特級試薬)
<(E−2)相溶化剤2>
スチレン−水素添加されたブタジエン−スチレンの構造(a−b−a型)を有する水素添加ブロック共重合体。結合スチレン量は43%、ポリブタジエン部分の1,2−ビニル結合量は75%、ポリスチレン鎖の数平均分子量は20000、ポリブタジエン部の水素添加率は99.9%であった。
水素添加ブロック共重合体は、n−ブチルリチウムを開始剤とし、テトラヒドロフランを1,2−ビニル結合量の調節剤として用い、シクロヘキサン溶媒中で、スチレンとブタジエンとをアニオンブロック共重合させることにより、スチレン−ブタジエン系ブロック共重合体を得た。次に、ビス(η5−シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリドとn−ブチルリチウムとを水素添加触媒として用いて、得られたスチレン−ブタジエン系ブロック共重合体を、水素圧5kg/cm2、温度50℃の条件で水素添加した。なお、ポリマー構造は、モノマーの仕込み量及び仕込み順序を調整することで制御した。分子量は、触媒量を調整することで制御した。1,2−ビニル結合量は、1,2−ビニル結合量の調節剤の添加量及び重合温度を調整することで制御した。水素添加率は、水素添加時間を調整することで制御した。
ポリブタジエン部分の1,2−ビニル結合量は、赤外分光光度計によって測定し、Analytical Chemistry,Volume21,No.8,August 1949に記載の方法に準じて算出した。結合スチレン量は、紫外線分光光度計によって測定した。
ポリスチレン鎖の数平均分子量は、GPC(移動相:クロロホルム、標準物質:ポリスチレン)によって行った。ポリブタジエン部の水素添加率は、核磁気共鳴装置(NMR)によって測定した。
((F)成分)
<(F−1)成分>
下記の物性を有する水添スチレン−ブタジエン−スチレンの各ブロックからなる共重合体(SEBS)を用いた。
数平均分子量=246000
スチレン成分合計含有量=33質量%
1,2−ビニル含量=33%
ポリブタジエン部の水素添加率=98%以上
ブロック共重合体の数平均分子量は、以下の条件により、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定装置(昭和電工社製、「GPC SYSTEM21」)及び紫外分光検出器(昭和電工社製、「UV−41」)を用いて測定し、標準ポリスチレンで換算し算出した。
GPCの測定条件は以下のとおりであった。
溶媒:クロロホルム、温度:40℃、カラム:サンプル側(「K−G」、「K−800RL」、「K−800R」)、リファレンス側(「K−805L」×2本)、流量10mL/分、測定波長:254nm、圧力15〜17kg/cm2
<(F−2)成分>
下記の物性を有する水添スチレン−ブタジエン−スチレンの各ブロックからなる共重合体(SEBS)を用いた。
数平均分子量=96000
スチレン成分合計含有量=29質量%
1,2−ビニル含量=33%
ポリブタジエン部の水素添加率=98%以上
なお、数平均分子量の測定条件は、(F−1)にて述べた方法に準拠した。
(その他の成分)
ヨウ化銅(CuI)、和光純薬社製の試薬
ヨウ化カリウム(KI)、和光純薬社製の試薬
〔実施例1〜5、7、8及び比較例1、3〜5〕
上流側供給口、中央供給口、及び下流側供給口の3つの供給口を有する二軸押出機(コペリオン社製(ドイツ)、「ZSK−26MC」)を用いた。各供給口の設置位置は、押出機シリンダーの全長を1.0とすると、上流供給口は上流からL=0の位置に設け、中央供給口は上流からL=0.4の位置に設け、下流供給口を上流からL=0.6の位置に設けた。そして、上流供給口から中央供給口までのゾーンの温度を320℃に設定し、中央供給口よりも下流側のゾーンの温度を280℃に設定した。
なお、押出機のスクリュー回転数を300回転/分に制御し、吐出量を15kg/hに制御した。中央供給口のあるシリンダーブロックの直前のブロックに開口部を1箇所設け、ダイ直前のシリンダーブロックに開口部を1箇所設け、それぞれの開口部から真空吸引することで、残存揮発分やオリゴマーの除去を行った。この際、真空度(絶対圧力)を60Torrに制御した。
下記表の記載した条件に基づき、原材料を押出機に供給し、溶融混練し、ダイから押出した。押出機のダイの先端から押し出されたストランドは、冷却用水を入れたストランドバス(SUS製、鉄濃度:0.3ppm未満、質量基準)の中に浸漬長30cmの条件で通過させることで冷却した。その後、ストランドカッターを用いてストランドを切断して、ペレットを得た。得られたペレットの含水率を制御するため、得られたペレットを80℃に設定した除湿乾燥機中で1時間静置し、乾燥させた後、アルミニウムコートされた防湿袋に入れた。得られたペレットの含水率を約200〜300ppmに制御した。
得られた樹脂組成物ペレットについて上述の各評価を行った。その結果を下記表に示す。
〔実施例6〕
押出機のダイの先端から押し出されたストランドを、冷却用水を入れたストランドバス(鉄濃度:50ppm、質量基準)に浸漬長60cmの条件で通過させることで冷却した点以外は、実施例3と同様の方法にて樹脂組成物ペレットを製造し、評価を行った。評価結果を表1に示す。
〔比較例2〕
表1に記載した条件で原材料を供給し、溶融混練することで樹脂組成物ペレットを得た。そして、押出機のダイの先端から押し出されたストランドを、冷却用水を入れたストランドバス(鉄濃度:150ppm、質量基準)に浸漬長200cmの条件で通過させることで冷却した。これら以外の点は、実施例3と同様の方法にて樹脂組成物ペレットを製造し、評価を行った。評価結果を表1に示す。
〔実施例10、比較例6〕
上流側供給口、及び中央に2ヶ所の供給口(第1中央供給口、第2中央供給口)を有する二軸押出機(コペリオン社製、「ZSK−26MC」)を用いた。各供給口の設置位置は、押出機シリンダーの全長を1.0とすると、上流供給口は上流からL=0の位置に設け、第1中央供給口と第2中央供給口は上流からL=0.4の位置に設けた。そして、上流供給口から第1及び第2中央供給口までのゾーンの温度を310℃に設定し、第1及び第2中央供給口よりも下流側のゾーンの温度を280℃に設定した。
なお、押出機のスクリュー回転数を300回転/分に制御し、吐出量を15kg/hに制御した。第1及び第2中央供給口のあるシリンダーブロックの直前のブロックに開口部を1箇所設け、ダイ直前のシリンダーブロックに開口部を1箇所設け、それぞれの開口部から真空吸引することで、残存揮発分やオリゴマー等の除去を行った。この際、真空度(絶対圧力)を60Torrに制御した。
下記表に記載した条件に基づき原材料を押出機に供給し、溶融混練し、ダイから押出した。押出機のダイの先端から押し出されたストランドは、冷却用水を入れたストランドバス(SUS製、鉄濃度:0.3ppm未満、質量基準)の中に浸漬長50cmの条件で通過させることで冷却した。その後、ストランドカッターを用いてストランドを切断して、ペレットを得た。
得られた樹脂組成物ペレットを用いて、上述の各評価を行った。その結果を下記表に示す。
参考例11、比較例7〕
上流側供給口、中央供給口、下流側供給口の3つの供給口を有する二軸押出機(コペリオン社製、「ZSK−26MC」)を用いた。各供給口の設置位置は、押出機シリンダーの全長を1.0とすると、上流供給口を上流からL=0の位置に設け、中央供給口を上流からL=0.4の位置に設け、下流供給口を上流からL=0.6の位置に設けた。そして、上流供給口から中央供給口までのゾーンの温度を320℃に設定し、中央供給口よりも下流側のゾーンの温度を270℃に設定した。
なお、押出機のスクリュー回転数を300回転/分、戸出量を15kg/hに制御した。中央供給口のあるシリンダーブロックの直接のブロックに開口部を1箇所設け、ダイ直前のシリンダーブロックに開口部を1箇所設け、それぞれの開口部から真空吸引することで、残存揮発分やオリゴマーの除去を行った。この際、真空度(絶対圧力)を60Torrに制御した。
下記表に記載した条件に基づき原材料を押出機に供給し、溶融混練し、ダイから押出した。押出機のダイの先端から押し出されたストランドは、冷却用水を入れたストランドバス中(SUS製、鉄濃度:0.3ppm未満、質量基準)に浸漬長50cmの条件で通過させることで冷却した。その後、ストランドカッターを用いてストランドを切断して、ペレットを得た。
得られた樹脂組成物ペレットの含水率を調整するため、押出後、80℃に設定した除湿乾燥機中で1時間乾燥した後、アルミニウムコートされた防湿袋に入れて、含水率を500ppm未満となるように制御した。
得られたペレットを用いて、上述の各評価を行った。その結果を下記表に示す。
以上より、各実施例では、難燃性、成形品外観、成形流動性、及び耐衝撃性がバランス良く高いレベルで維持でき、優れた物性であることが少なくとも確認された。なお、実施例1〜11は、上述した成形品外観評価においてシルバーストリークスの発生が実用上十分に抑制できていたことに加え、成形時にガスが過剰に発生することなく、成形品の表面外観の白化やモールドデポジットも実用上十分に抑制できていた。一方、各比較例は、難燃性、成形品外観、成形流動性、及び耐衝撃性の少なくともいずれかに劣っていることが少なくとも確認された。
本出願は、2013年11月20日に日本国特許庁へ出願された日本特許出願(特願2013−239931)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、コネクター、ブレーカー、マグネットスイッチ等の電気・電子部品、リレーブロックに代表される自動車分野の電装部品、航空機内の部品として、産業上の利用可能性を有する。
A、B・・・領域

Claims (17)

  1. (A)ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリーレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリアリールケトン、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂と、
    (B)ポリフェニレンエーテルと、
    (C)下記一般式(I)で表されるホスフィン酸塩、下記一般式(II)で表されるジホスフィン酸塩、及びこれらの縮合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のホスフィン酸塩類と、
    (D)有機顔料、無機顔料、及び有機染料からなる群より選ばれる少なくとも1種の着色剤と、
    を含み、ポリオレフィン系樹脂を含まない難燃性熱可塑性樹脂組成物であって、
    前記(D)成分がカーボンブラックであり、
    前記難燃性熱可塑性樹脂組成物中の前記カーボンブラックの含有量が、0.01〜2質量%であり、
    鉄元素含有量が、質量基準で50ppm未満である、難燃性熱可塑性樹脂組成物。
    (式中、R1及びR2は、それぞれ独立して直鎖状又は分岐状の炭素数1〜6のアルキル基、アリール基、及びフェニル基からなる群より選ばれるいずれかであり、R3は、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数6〜10のアリーレン基、炭素数7〜11のアルキルアリーレン基、及び炭素数8〜12のアリールアルキレン基からなる群より選ばれるいずれかであり、Mは、それぞれ独立してカルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、ビスマスイオン、マンガンイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、及びプロトン化された窒素塩基からなる群より選ばれるいずれかであり、mは、それぞれ独立して2又は3であり、nは1〜3の整数であり、xは1又は2である。)
  2. 前記難燃性熱可塑性樹脂組成物中の前記鉄元素含有量が、質量基準で30ppm未満である、請求項1に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  3. 前記(A)成分が、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリアリールケトン、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも1種であり、
    (E)前記(A)成分と前記(B)成分との相溶化剤を、更に含有する、請求項1又は2に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  4. 前記(A)成分が、ポリアミド系樹脂である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  5. 前記(A)成分と、前記(B)成分との合計量100質量%において、
    前記(A)成分の含有量が、25〜60質量%である、請求項4に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  6. 前記(A)成分が、半芳香族ポリアミドを含有する、請求項4又は5に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  7. 前記(A)成分が、
    ヘキサメチレンアジパミド単位70〜95質量%と、ヘキサメチレンイソフタラミド単位5〜30質量%と、から構成される(a1)半芳香族ポリアミドである、請求項4〜6のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  8. (F)耐衝撃剤を、更に含有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  9. 前記(F)成分は、芳香族ビニル化合物を主体とするブロックを少なくとも1個と、共役ジエン化合物を主体とするブロックを少なくとも1個とを含むブロック共重合体及び/又は前記ブロック共重合体の水素添加物である、請求項8に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  10. 前記(F)成分の数平均分子量が、150000以上である、請求項9に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  11. 前記(B)成分の還元粘度が、0.35dL/g以上である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  12. 前記(A)成分が、ポリアミド系樹脂であり、
    前記(E)成分が、無水マレイン酸及び/又はマレイン酸であり、
    前記(F)成分が、水添スチレン−エチレン−ブチレン共重合体及び/又は水添スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体である、
    請求項8〜11のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  13. 前記(A)成分が、ポリスチレン系樹脂であり、
    前記(F)成分が、水添スチレン−エチレン−ブチレン共重合体である、
    請求項8〜11のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  14. 前記(A)成分が、ポリフェニレンスルフィド及び/又はポリブチレンテレフタレートであり、
    前記(E)成分が、エポキシ基及び/又はオキサゾリル基含有ポリスチレン系重合体であり、
    前記(F)成分が、ポリオレフィン系エラストマーである、
    請求項8又は11に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  15. 請求項1〜14のいずれか一項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物を含む、成形品。
  16. 前記成形品が、リレーブロックである、請求項15に記載の成形品。
  17. 前記成形品に含まれている前記(C)成分の数平均粒子径が、10〜35μmである、請求項15又は16に記載の成形品。
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