JPH03295645A - 多層構造シート状物 - 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〕 本発明はポリエステル樹脂をマトリックスとした表面平
滑で機械的性質において異方性が小さく、かつ満足しう
る強度をもち、さらに難燃性を示す多層構造シート状物
に関するものである。

〔従来の技術〕

ポリエステル樹脂は機械的性質、電気的性質、耐熱性、
耐薬品性に優れ、繊維、射出成形品、フィルム、シート
として多くの工業製品に用いられている。

また、表面が平滑で、高弾性率のシートを製造する場合
には、マトリックス樹脂に無機化合物、ガラス短繊維等
を充填複合化したチップをＴダイを用いた溶融押出し成
形機を用いてシート化するという方法が一般に使われて
いる。

また、電気絶縁用途を中心とした成形品の難燃化に対す
る要求は近年増々強くなっており、多量の難燃剤を添加
する事により、その要望に応えている。そして、難燃剤
はマトリックス樹脂に対して、はるかに高価である為、
少量の難燃剤で優れた難燃効果を得るべくその助剤とし
て三酸化アンチモン等を添加する事は公知である。

しかしながら、マトリックス樹脂に対して配合物の割合
が多い為と、配合物によるマトリックス樹脂の分解の為
に、機械的強度は低下する傾向があるという問題があっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、ポリエステル樹脂をマトリックスとして
、これに単純に無機化合物、繊維状強化材、難燃剤およ
び難燃助剤を混合し、得られた組成物を用いて溶融押出
し成形したのでは、マトリックス樹脂に対する配合物の
割合が多い為、機械的特性の低下の原因となった。

また、マトリックス樹脂が配合物によって分解作用を受
け、樹脂粘度が低下し、著しく機械的特性の低下を引き
起こすという問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、かかる目的で鋭意、研究を重ねた結果、本
発明に到達した。

すなわち、本発明は 「芳香族ポリエステル樹脂に対して ｉ）平均粒径５０μ以下の無機化合物 ｉｉ）繊維状強化材 を配合した樹脂組成物を内層とし、全配合物の割合が内
層の３７４未満である組成物を外層となるように共押出
し成形した多層構造シート状物、さらに、 芳香族ポリエステル樹脂に対して ｉ）平均粒径５０μ以下の無機化合物 ｉｉ）繊維状強化材 ｉｉｉ）難燃剤 ｉｖ）難燃助剤 を配合した樹脂組成物を内層とし、該樹脂組成物の難燃
剤および難燃助剤の割合が内層の組成物の３７４未満で
ある組成物を外層となるように共押出し成形した多層構
造シート状物。」である。

ポリエステル樹脂が電気絶縁性、寸法安定性、耐水性、
耐薬品性に優れた性能を有している事は良（知られてい
るが、押出し成形によって成形したシートをそのまま電
気絶縁用途等の工業用途として用いる場合、機械的性質
が不十分であるので、高弾性率で表面平滑なものとする
方法として、ガラス繊維および無機化合物を充填複合化
する必要があり、更に難燃性の付与も不可欠なものとな
っている。しかしながら、マトリックス樹脂に対する配
合物の割合が多いためと、また配合物によってマトリッ
クス樹脂が分解作用を受けるためによる強度低下が問題
となっていた。そこで、難燃性能を損なわず、機械的特
性を向上させることに上記の方法が有用である事を見い
だした。つまり、外層に配合物が少なく、機械的強度が
内層よりも良好な組成物でサンドインチ構造を形成する
ことで難燃性能を損なわず、機械的強度は大巾に向上さ
せるという方法である。ここで、層構成比は、配合物の
少ない外層の割合が大きいと、難燃性能に欠け、また外
層の割合が小さいと、機械的性能に欠けるため、外層を
２０〜８０％、内層を８０〜２０％にするのが好ましい
。また、組成比は外層配合物の割合が内層配合物の割合
の３７４以上となると、機械的強度の向上が認められな
いため、３７４未満となるのが好ましい。

さらに、本発明では、寸法安定性、耐そり性、耐ハンダ
性が必要であるために熱処理することが好ましい。

なお、本発明におけるシート状物には、必要に応じて熱
安定剤、酸化安定剤、光安定剤、滑剤、顔料、可塑剤、
架橋剤、耐衝撃剤等を配合し押出し成形されていてもよ
い。

本発明において用いるポリエステル樹脂としては、その
酸成分がテレフタル酸であり、更にジオール成分がエチ
レングリコールの如き脂肪族ジオールよりなるポリエス
テルおよび１．４−シクロヘキサンジメタツールなどの
脂環族ジオールよりなるポリエステル樹脂を対象とする
。また、上記のポリエステルの一部を共重合成分が置換
したものでも良く、種々の酸成分、グリコール成分を使
用することができる。酸成分としては、イソフタル酸、
ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルメタンジカルボン
酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、Ｐ（２−ヒドロ
キシエトキシ）安息香酸、５−ナトリウムスルホイソフ
タル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデ
カン−１，１２−ジカルボン酸、テトラデカン−１，１
４−ジカルボン酸、ヘキサデカン−１，１６−ジカルボ
ン酸、オクタデカン−１，１８−ジカルボン酸、６−エ
チル−ヘキサデカン−１，１６−ジカルボン酸等を挙げ
ることができる。

また、グリコール成分としては、プロピレングリコール
、ジエチレングリコール、ブチレングリコール、ペンチ
ルグリコール、ネオペンチルグリコール、ポリテトラメ
チレングリコール等のポリアルキレングリコール等を挙
げることができる。

本発明で用いられる無機化合物は、その粒径、形状によ
ってシート表面の平滑側、強化剤、機械的特性の異方性
の緩和剤、結晶核剤としての効果が異なる。平均粒径が
約５０μを越えると、その効果が小さくなるので、通例
は平均粒径５０μ以下の無機化合物が有用である。具体
的には、マイカ、タルク、ウオラストナイト、シリカ、
炭酸カルシウム、合成ケイ酸およびケイ酸塩、亜鉛華、
ノへ口サイトクレー、カオリン、塩基性炭酸マグネシウ
ム、石英粉、ドロマイト粉、酸化チタン、硫酸バリウム
、硫酸カルシウム、アルミナ等を挙げることができ、こ
れらの無機化合物の一種またはそれ以上を使用すること
ができる。なかでも、タルク、マイカは本発明において
効果が大きい。

本発明における無機化合物の配合割合は、使用目的に応
じて幅広く選ぶことができるが、機械的特性、表面滑性
のバランスを考慮すれば、シート状物全体に対して、３
重量％〜３０重景％が好ましい。

無機化合物の配合割合が３重量％未満では、その効果が
小ぎく、また３０重量％を越えると機械的特性に悪影響
を及ぼす。

本発明で用いられる繊維状強化材としては、具体的には
ガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、炭化ケ
イ素繊維、チタン酸繊維等を挙げることができ、通常は
ガラス繊維が好ましい、また、繊維状強化材の直径およ
び長さについては特に制限されるものではないが、繊維
長が長すぎると、マトリックス樹脂や他の配合剤と均一
に混合、分散させることが難しく、逆に繊維長が短すぎ
ると、強化剤としての効果が不十分となるため、通常は
０．１〜１０ｍの繊維長のものが使用され、なかでも、
特に繊維状強化材がガラス繊維である場合には、繊維長
としては０．１〜７■が好ましく、さらに好ましくは０
．３〜５閣である。また、マトリックス樹脂との界面接
着力を向上させて、補強効果を上げる目的で必要に応じ
て、種々の化合物で処理したものを使用することができ
る。繊維状強化材がガラス繊維である場合には、たとえ
ばビニ”ルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロ
ヘキシル）−エチルトリメトキシシラン、Ｔ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、Ｔ−アミノプロピル
トリエトキシシラン、γ−クロロプロピルメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシ
ラン系処理剤、メタクリレートクロミッククロリド等の
クロム系処理側で処理したものが使用される。

本発明における繊維状強化材の配合割合は使用目的に応
じて幅広く選ぶことができるが、機械的特性、表面平滑
性のバランスを考慮すれば、シート状物全体に対して３
重量％〜３０重景％が好ましい。繊維状強化材の配合割
合が３重量％未満ではその効果が小さく、また３０重量
％を越えると異方性が顕著になり、機械的特性に悪影響
を及ぼし、また表面平滑性という点についても悪影響と
なる。

本発明で用いられる難燃荊とは、配合した際に難燃効果
を呈する臭素化重合体であり、具体的には臭素化ポリス
チレン、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ビスフ
ェノール型エポキシ系重合体、臭素化架橋芳香族重合体
などがあげられ、中でも臭素化ポリスチレンが望ましく
、次の式で示される。

かかる臭素化ポリスチレンの臭素含有量は、５５〜７５
重量％のものが好ましい、また、臭素化ポリスチレンの
分子量は３．０００〜２００　、０００のものが好まし
い。

本発明における難燃剤の配合割合は、使用目的に応じて
幅広く選ぶことができるが、難燃性、機械的特性のバラ
ンスを考慮すれば、シート状物全体に対して５重量％〜
３０重量％が好ましい。

難燃剤の配合割合が５重量％未満では、難燃化効果が小
さく、また３０重量％を越えると、機械的特性に悪影響
を及ぼす。

本発明で用いられる難燃助剤とは、配合した際に難燃剤
の効果を高めるものであり、具体的には三酸化アンチモ
ン、五酸化アンチモン、酒石酸アンチモンなどのアンチ
モン化合物があげられるが、なかでも特に、二酸化アン
チモンが好ましい。

本発明における難燃助剤の配合割合は、難燃性、機械的
特性のバランスを考慮すれば、シート状物に対して、２
重量％〜１５重量％が好ましい、難燃助剤の配合割合が
２重量％未満の場合、難燃助剤効果が殆ど認められず、
また１５重量％を越えると機械的特性に著しく悪影響を
及ぼす。

（実施例） 実施例１〜６ 極限粘度１．００のポリエチレンテレフタレート（以下
ＰＥＴという）に平均粒径４ｏμのマイカ、直径１５μ
、長さ３ｍのガラス繊維および難燃剤としてフェロ−社
製「パイロチエツク」、また難燃助剤として三酸化アン
チモンを表１（１）に示す配合比で調製し、２軸押出機
を用いて、２８０　”Ｃで溶融混練し、それぞれペレッ
トとした。これをＴダイを用いた押出し多層シート成形
装置にて内層５０％、外層５０％の厚み構成比を有する
厚み１．０　ａｍのシートを成形したところ、表面平滑
であり、がっ外観上良好なシートを得ることができた。

このシートを面圧４０ｋｇ／ｄ、温度１８０　’Ｃで熱
圧延し、平面性の高いシートを得た。このシートの機械
的強度および燃焼性テストの結果を表１（２）に示す。

なお、測定法および評価方法は次のとおりに行った。

平面平滑性：Ｏ良好、Ｏやや良好、Δ不良の３段階 曲げ強度　：　ＡＳＴＭ　０７９０に従って測定変形率
　　：　ＡＳＴＭ　０７９０に従って測定曲げ弾性率：
　ＡＳＴＭ　Ｄ７９０に従って測定燃焼性　　：　ＵＬ
９４　　　に従って測定比較例１〜３ 実施例１〜６と同様に溶融混練にてペレット化し、これ
をＴダイを用いた押出し多層シート成形装置にて、内層
５０％、外層５０％の厚み構成比を有する厚み１．０請
−のシートを成形したところ、表面平滑性が悪いもので
あった。このシートを実施例１〜６と同様に熱プレスし
、その機械的強度および燃焼性テストの結果を表１（２
）に示す。

実施例７〜工２ 極限粘度１．００のポリシクロヘキサンジメタツールテ
レフタレート／イソフタレート（テレフタレート９５モ
ル％、イソフタレート５モル％）（以下ＰＣＴＡという
）に平均粒径４０μのマイカ、直径１５μ、長さ３１の
ガラス繊維および難燃剤としてフェロ−社製「パイロチ
エツク」また難燃助剤として三酸化アンチモンを表２（
りに示す配合比で調製し、２軸押出機を用いて２９０℃
で溶融混練し、それぞれペレットとした。これをＴダイ
を用いた押出し多層シート成形装置にて、内層５０％、
外層５０％の厚み構成比を有する厚み１．０−　　のシ
ートを成形したところ、表面平滑であり、かつ外観上良
好なシートを得ることができた。このシートを面圧４０
Ｋｇ／ａａ、温度２００℃で熱圧延し、平面性の高いシ
ートを得た。このシートの機械的強度および燃焼性テス
トの結果を表２（２）に示す。

比較例４〜６ 実施例７〜１２と同様に溶融混線にてペレット化し、こ
れをＴダイを用いた押出し多層シート成形装置にて、内
層５０％、外層５０％の厚み構成比を有する厚み１．０
Ｌｌｌｌのシートを成形したところ、表面平滑性が悪い
ものであった。このシートを前述と同様に熱圧延し、機
械的強度および燃焼性テストを測定した。その結果を表
２（２）に示す。

（発明の効果） 本発明によれば、芳香族ポリエステル樹脂を多層構造に
する事で難燃焼性能はもちろんの事、機械的特性を大巾
に向上したシート状物を得る車力（できた。このため、
広範囲な産業で利用可能でさらに、シート状物であるた
め、小規模な設備で高効率に製造できるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、芳香族ポリエステル樹脂に対して ｉ）平均粒径５０μ以下の無機化合物 ｉｉ）繊維状強化材 を配合した樹脂組成物を内層とし、全配合物の割合が内
   層の３／４未満である組成物を外層となるように共押出
   し成形した多層構造シート状物。 ２）、芳香族ポリエステル樹脂に対して ｉ）平均粒径５０μ以下の無機化合物 ｉｉ）繊維状強化材 ｉｉｉ）難燃剤 ｉｖ）難燃助剤 を配合した樹脂組成物を内層とし、該樹脂組成物の難燃
   剤および難燃助剤の割合が内層の組成物の３／４未満で
   ある組成物を外層となるように共押出し成形した多層構
   造シート状物。