JPH03153738A - 成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は難燃性、耐熱性および力学的性能に優れ之成形
材料に関する〇 〔従来の技術〕 熱可塑性ポリエステル樹脂（以下、これを単に樹脂と称
する場合がある）を繊維補強材へ溶融含浸させてなる成
形材料は耐熱性および力学的性能に優れており、圧縮成
形材料として機械部品、電気部品、その他の分野で広く
利用されつつある。

最近では、とりわけ電気および電子部品の分野で火災に
対する安全性の要求が高まり、かかる成形材料の層撚化
が急がれている。

一般に、熱可塑性ポリエステル樹脂はへキサブロモベン
ゼン、テカプａモビフェニルエーテル、テトラブロモビ
スフェノールＡなどの有機ハロゲン化物を雅燃剤として
樹脂に添加混合し九り、さらに二酸化アンチモンなどの
無機化合物を難燃助剤として併用して難燃性が付与され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

熱可塑性ポリエステル樹脂と繊維補強材とよりなる成形
材料は成形品となるまでに繊維補強材に樹脂を溶融含浸
し一体化せしめて成形材料を得る工程と得られ次成形材
料を溶融軟化して成形する工程との少なくとも２回、樹
脂が空気中でその融点以上に加熱される。従って上記の
有機ハロゲン化物を三酸化アンチモンと併用し次場合、
熱可塑性ポリエステル樹脂の熱劣化が大含東得られる成
形材料および成形品が脆くなり、耐熱性が劣ることがめ
る。

ま九、［Ｍ状補強材としてガラス繊維マットを用い次場
合、得られる成形材料および成形品の樹脂が溶融ま７ｔ
は軟化されるに伴いスプリングバックして成形材料およ
び成形品が空気を含んで嵩高になり、難燃性を低下させ
ることがある。このように熱可塑性ポリエステル樹脂と
ガラス繊維基材よりなる成形材料の耐熱性、力学的性能
を低下させることなく難燃化することは困難で６つ几。

而して本発明の目的は、耐熱性、力学的性能を低下させ
ることなく難燃性が付与された成形材料を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれ、ば、上記の目的は、熱可塑性ポリエステ
ル樹脂１（ＪＯ重量部に対して５００重量部上の臭素を
含有し友高分子ｍ難燃剤を１５〜３０重量部配会蓋部樹
脂組成物を、繊維補強材へ含浸させた成形材料であって
、しかも樹脂組成物の繊維補強材への溶鵬含浸温匿で該
成形材料を加熱し次ときのスプリングバックが２倍以下
であることを特徴とする成形材料を提供することによっ
て達成される。

本発明において繊維補強材を構成する繊維としては、ガ
ラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維などの
無機繊維が挙げられ、成形材料の耐熱性、力学的性能の
点においてガラス繊維が好ましい。これらの繊維はフィ
ラメント、ストランドま几はロービングの形状を有して
いるのが好ましく、単独または二種以上の種類ま７ｔは
形状の組み合せで用いる′ことができる。まｔ、これら
の繊維は成形材料の難燃性能および力学的性能を損わな
い範囲で、例えばポリビニルアルコール系繊維、ボリア
リレート繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維を併用す
ることができる。本発明においては成形材料の力学的性
能の点において、長さ５〜１５０−の範囲の繊維を用い
るのが好適である。繊維の。

直径、集束数、表面処理剤などについては得られる成形
材料の難燃性能を阻害しないかぎり特に制限はない。

繊維の形態は１例えばチョツプドストランドマット、コ
ンティニュデスストランドマット、ニードルパンチング
マットなどのマット状、ロービングクロスなどのクロス
状であれば特に制限はないが、成形性の点においてチョ
ツプドストランドマットが好ましい。

本発明において用いられる熱可塑性ポリエステル樹脂と
してポリエチレンテレフタレート、ホリブチレンテレ７
タレート、ポリエチレンナフタレートなどが挙げられる
がこれらの樹脂に限定されるものではない。ま九これら
のポリエステルはアジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸、フタル酸。

インフタル酸などを共重合成分として含有していてもよ
い。これらの樹脂のうち、成形性、成形材料および成形
品の耐熱性、およびコスト／パフォーマンスの点におい
てポリエチレンテレフタレートが好適である。

本発明において用いられる難燃剤は１例えば臭素化ポリ
スチレン、臭素化フェノキシ樹脂、臭素化エボキク樹脂
、臭素化ポリカーボネートなどの重合度が２以上の臭素
含有高分子型離燃剤である。

この高分子製難燃剤はその臭素含有量は大きくなるほど
上記の樹脂に対する添加量が少量ですむので有利であり
、５０重量−以上であることが必要である。高分子型難
燃剤の配合量は上記のポリエステル樹脂の１００重量部
（以下、単に「部」と略記する。）Ｋ対して１５〜３０
部、好ましくは１７〜２８部の範囲が適当である。配合
量が１５部未満の場合、得られる成形材料および成形品
の難燃化が不充分であり、配合量が３０部を越える場合
。

ポリエステル樹脂組成物の耐熱性および力学的性能が低
下する。本発明においては従来より難燃助剤として知ら
れている三酸化アンテモンを併用する必要はなく、併用
するとむしろ上記のポリエステル樹脂組成物の熱劣化が
大きく、得られる成形材料および成形品が晩〈なり、を
次成形材料の耐熱性も低下する◎上記のポリエステル樹
脂組成物ＫＦｉさらに熱劣化防止剤、紫外線吸収剤、染
料、顔料１発泡剤、メルク、マイカ、炭酸カルシウム。

硫酸バリウムなどの充填剤をポリニスデル樹脂組成物の
耐熱性および力学的性能を損わない範囲内で配合するこ
とができる。

ポリエステル樹脂組成物の形状としてはシート状１粒状
、ベレット状、粉末状、溶融状などが挙げられ、それら
は単独または二種以上の組み合せで用いることができる
が、繊維補強材へのポリエステル樹脂組成物の含浸が容
易になる形状であればよく、これらの形状に限定される
ものではなへ本発明における成形材料は上記のポリエス
テル樹脂組成物を繊維補強材へ溶融含浸し、ポリエステ
ル樹脂組成物と繊維補強材を一体化する公知の方法によ
り製造される。繊維補強材とポリエステル樹脂組成物の
配合割合に特に制限はないが、繊維補強材の配合量が多
くなるとポリエステル樹脂組成物の繊維補強材への含浸
度合が悪くなり、ま九繊維補強材の配合量が少ないと成
形材料の耐熱性、力学的性能が劣るｔめ、繊維補強材の
配合量は１５〜６０重量襲の範囲であり、ポリエステル
樹脂組成物の配合量は８５〜４０重量−の範囲であるこ
とが好ましい。この成形材料はポリエステル樹脂組成物
を繊維補強材へ溶融含浸するときの温度におけるスプリ
ングバックが２倍以下である必要がある。スプリングバ
ックが２倍を越える場合、成形材料の難燃性が劣る。好
ましくは１．５倍以下である。スプリングバックとは成
形材料を特定の温度に加熱したとき、樹脂が溶Ｍまｔは
軟化して発泡したり、補強材を構成する繊維が繊維自体
の弾性によってはね上がつ几り、繊維が樹脂になじまな
かったりして加熱前の成形材料の厚さより加熱後の成形
材料の厚さが大きくなる現象であるＯ このようにして得られた成形材料はそのまま成形品とし
て用いることもできるが、公知の曲げ加工、接着、溶着
およびスタンピング成形などにより成形品に加工するこ
とができる。得られ次成形品は離燃性、耐熱性および力
学的性能に優れており、電気部品、機械部品、自動車部
品などに有効に利用される。

〔作用〕

本発明によれば、熱可塑性ポリエステル樹脂に臭素を含
有する高分子型離燃剤を特定の割合で配合し九樹脂組成
物を繊維補強材へ含浸させ、かつ該樹脂組成物の溶融温
度で加熱成形したときのスプリングバックが２倍以下と
することにより、従来の有機ハロゲン化合物からなる難
燃剤を使用した成形材料に比べて耐熱性、廟燃性が著し
く向上し、しかも力学的性能の低下がないという効果が
得ら几るが、かかる効果は従来の知見からは全く予想し
蛾いことである。かかる効果を生ずる理由は明らかでは
ないが、高分子型離燃剤は、加熱による分解・劣化が起
こりに〈〈、″！ｌｅ、有機ノ・ロゲン化合物に比べて
ブリードすることがないｔめと推察される。

〔実施例〕

以下、実施例により不発明を具体的に説明するが、本発
明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお
、実施例中の各物性は以下の方法により測定して求めた
。

難　燃　性：難燃性をυＬ燃焼性で評価し、υＬ９４難
燃規格に準拠して測定し 念０ 引張性能：ＪＩＳＫ７１１３に準拠して測定した０ 耐　熱　性：２００℃で４時間加熱後、−４０℃まで冷
却し該温度で１．５時間放 置する操作を４回繰返し、表面の クランクの発生の有無を目視によ り評価し次〇 粘度保持率：熱可塑性ポリエステル樹脂および成形品中
の熱可塑性ポリエステル 樹脂をフェノール／テトラクロロ エタン（重量比１／１）に溶解し。

粘度針を用いてそれらの極限粘度 を測定し次。成形品中の熱可塑性 ポリエステル樹脂の極限粘度を熱 可塑性ポリエステル樹脂の極限粘 度で除した値を百分率で表し、熱 可塑性ポリエステル樹脂の劣化度 合を評価し九。

スプリングバック；補強材に熱可塑性ポリエステル樹脂
を溶融含浸するときの１１度で得 ら九を成形材料を１０分間加熱し。

加熱後の成形材料の厚さを加熱前 の成形材料の厚さで除した値で評 価し７ｔ。

実施例１〜３％比較例１および比較例２ポリエチレンテ
レフタレート（＠クラレ１ｉｔ）１００重量部、熱劣化
防止剤（イルガノックス１０１０゜■チバガイギー製）
０，３重を部、ホスファイト１６８（■チバガイギー製
）０．４重量部および表−１に示トを作製し比。次いで
繊維長５０■のガラスチョツプドストランドマット（セ
ントラルガラスファイバーー製）に、マットが４０重量
％となるように上記のシートを重ね合わせ、２対のスチ
ールベルトよりなる含浸機を用いて３００℃の温にで溶
融含浸一体化せしめて成形材料を得次。得られ次成形材
料を公知のスタンピング成形法によシ平板成形して厚さ
３ｍの平板成形品を得た。

得られ友成形材料および成形品の性能を評価し。

結果ｔ−表−１に示す。

実施例４、比較例３および比較例４ 実施例Ｉにおいて、高分子型難燃剤を臭素化エポキシ樹
脂（グラサームＥＰ−１００．大日本インキ化学工業■
製）２８重量部（実施例４）、臭素化フェノキシ樹脂（
東部化成■製）２８重量部（比較例３）およびデカブロ
モジフェニルエーテル（ピロガード５Ｒ−２５０、第１
工業製薬■製）２２重量部（比較例４）を用いる以外は
同様にして成形材料を得九。得られ次成形材料を公知の
スタンピング成形法により平板成形して厚さ３ｔｍの平
板成形品を得た。

得られ九成形材料および成形品の性能を評価し。

結果を表−１に示す。

実施例５ 実施例２において、ガラスチョツプドストランドマット
の代わりにカーボン繊維クロスを用いる以外は同様にし
て成形材料を得比。得られ几成形材料を公知のスタンピ
ング成形法により平板成形して厚さ３■の平板成形品を
得九〇 得られｔ成形材料および成形品の性能を評価し。

結果を表−１に示す。

実施例６ 実施例２において、ポリエチレンテレフタレートの代わ
りにポリブチレンテレフタレート（ノパデュール５０２
０．三菱化成■製）を用いる以外は同様にして成形材料
を得几。得られ九成形材料を公知のスタンピング成形法
により平板成形して厚さ３−の平板成形品を得ｔ０ 得られ几成形材料および成形品の性能を評価し。

結果を表−１に示す。

実施例７ 実施例２において、ガラスチョツプドストランドマット
を４０重量−用いる代わりに繊維長５０−のガラスニー
ドルパンチングマットを１８重量−用いる以外は同様に
して成形材料を得次。得られ几成形材料を公知のスタン
ピング成形法により平板成形して厚さ３ｍｍの平板成形
品を得友。

得られｔ成形材料および成形品の性能を評価し、結果を
表−１に示す。

実施例８ 実施例１において、ガラスチョツプドストランドマット
を４０ｍｍ９１６用いる代わシにガラスチョツプドスト
ランドマットを６０重量％用いる以外は同様にして成形
材料を得た。得らｆ′Ｌ之成形成形材料知のスタンピン
グ成形法により平板成形して厚さ３ｍｇの平板成形品を
得友。

得られ次成形材料および成形品の性能を評価し。

結果を表−１に示す。

比較例５ 実施例１において、組成物に難燃助剤として三酸化アン
チモン（ピロカードＡＮ−９２０、第１工業製薬■製）
５ｍ−ｊｉ部を配合する以外は同様にして成形材料を得
之。得られ念成形材料を公知のスタンピング成形法によ
り平板成形して厚さ３■の平板成形品を得九〇 得られ次成形材料および成形品の性能を評価し、結果を
表−１に示す。

比較例６ 実施例２において、ガラスチョップドストランドマット
を４０重量−用いる代わりに繊維長５０■（Ｄ−１１ラ
スニードルパンチングマツトを２３重量嘩用いる以外は
同様にして成形材料を得比。得られ九成形材料を公知の
スタンピング成形法により平板成形して厚さ３ＩＩＩＩ
Ｉの平板成形品を得た。

得られた成形材料および成形品の性能を評価し。

結果を表−１に示す。

表−１から明らかなように成形材料のスプリングバック
が大きいｔめ難燃性が劣ってい友。

以下余白 〔発明の効果〕 本発明によれば、難燃性、耐熱性および力学的性能に優
れ几成形材料が提供される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対して５０重
   量％以上の臭素を含有した高分子型難燃剤を１５〜３０
   重量部配合した樹脂組成物を、繊維補強材へ含浸させた
   成形材料であつて、しかも樹脂組成物の繊維補強材への
   溶融含浸温度で該成形材料を加熱したときのスプリング
   パックが２倍以下であることを特徴とする成形材料。