JPH05179112A - 強化難燃ポリエステル系樹脂組成物 - Google Patents

強化難燃ポリエステル系樹脂組成物

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JPH05179112A
JPH05179112A JP3356844A JP35684491A JPH05179112A JP H05179112 A JPH05179112 A JP H05179112A JP 3356844 A JP3356844 A JP 3356844A JP 35684491 A JP35684491 A JP 35684491A JP H05179112 A JPH05179112 A JP H05179112A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐アーク性および耐トラッキング性が良好
で、かつ十分な耐熱性および難燃性を有するポリエステ
ル系樹脂組成物を提供する。 【構成】 (A)ポリエステル、(B)難燃剤、(C)
酸化アンチモンまたはアンチモン酸塩、および(D)平
均粒径2.2μm以下の板状ケイ酸マグネシウム系充填
材またはこれと、針状メタケイ酸カルシウム系充填材と
を含む充填材を含む樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強化難燃ポリエステル
系樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、電気部品の成形
材料として有用な強化難燃ポリエステル系樹脂組成物に
関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ポリ
カーボネート、ポリフェニレンエーテル、ABS樹脂等
の非晶性プラスチックスは、耐熱性、耐薬品性、耐アー
ク性が不足している。一方、ポリエステル、ポリオレフ
ィン等の結晶性のプラスチックスはそれ自体耐アーク
性、耐トラッキング性は十分であるが、難燃性、耐熱性
が不十分である。ポリエステルにおいては、ハロゲン/
アンチモン系難燃剤およびガラスファイバー等の充填剤
の添加により、十分な難燃性および耐熱性が得られるこ
とが知られている。しかしながら、これらの添加剤によ
る副作用として、耐アーク性、耐トラッキング性の顕著
な低下が認められる。
【0003】そこで本発明は、耐アーク性および耐トラ
ッキング性が良好で、かつ十分な耐熱性および難燃性を
有するポリエステル系樹脂組成物を提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)ポリエ
ステル、(B)難燃剤、(C)酸化アンチモンまたはア
ンチモン酸塩、および(D)充填材を含む樹脂組成物に
おいて、該充填材が、平均粒径2.2μm以下の板状ケ
イ酸マグネシウム系充填材またはこれと、針状メタケイ
酸カルシウム系充填材とを含むことを特徴とする樹脂組
成物を提供するものである。
【0005】本発明で使用するポリエステル樹脂として
は、公知の芳香族ポリエステル系樹脂を用いることがで
きる。ここで芳香族ポリエステル系樹脂とは、芳香環を
重合体の連鎖単位に有するポリエステルで、芳香族ジカ
ルボン酸およびジオール(あるいはそれらのエステル形
成性誘導体)とを主成分とする重縮合反応により得られ
る重合体もしくは共重合体である。
【0006】ここで、芳香族ジカルボン酸としては、テ
レフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、1,5-ナフ
タレンジカルボン酸、ナフタレン-2,5- ジカルボン酸、
ナフタレン-2,6- ジカルボン酸、ビフェニル-2,2′- ジ
カルボン酸、ビフェニル‐3,3 ′- ジカルボン酸、ビフ
ェニル-4,4′- ジカルボン酸、ジフェニルエーテル-4,
4′- ジカルボン酸、ジフェニルメタン-4,4′- ジカル
ボン酸、ジフェニルスルフォン-4,4′- ジカルボン酸、
ジフェニルイソプロピリデン-4,4′- ジカルボン酸、1,
2-ビス(フェノキシ)エタン-4,4′- ジカルボン酸、ア
ントラセン‐2,5-ジカルボン酸、アントラセン- 2,6-ジ
カルボン酸、p-ターフェニレン-4,4′- ジカルボン酸、
ピリジン-2,5- ジカルボン酸等が挙げられ、テレフタル
酸が好ましく使用できる。
【0007】これらの芳香族ジカルボン酸は2種以上を
混合して使用しても良い。なお、少量であればこれらの
芳香族ジカルボン酸と共にアジピン酸、アゼライン酸、
ドデカンジオン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン
酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボ
ン酸を1種以上混合して使用することができる。
【0008】また、ジオール成分としては、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、ヘキシレングリコール、ネオペンチルグリコール、
2-メチルプロパン-1,3- ジオール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、などの脂肪族ジオール、
シクロヘキサン-1,4- ジメタノールなどの脂環式ジオー
ル等、およびそれらの混合物などがあげられる。なお、
少量であれば、分子量400 〜6,000 の長鎖ジオール、す
なわち、ポリエチレングリコール、ポリ‐1,3-プロピレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコール等を1種
以上共重合せしめても良い。
【0009】具体例な芳香族ポリエステル樹脂として
は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロ
ピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート
(PBT)、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレン
ナフタレート、ポリエチレン-1,2- ビス(フェノキシ)
エタン- 4,4 ′- ジカルボキシレート、ポリシクロヘキ
サンジメタノールテレフタレート等を挙げることができ
る。また、ポリエチレンイソフタレート/テレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート/イソフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート/デカンジカルボキシレート
等の共重合ポリエステルを使用することもできる。これ
らのうち、好ましくはポリブチレンテレフタレートであ
る。
【0010】次に、本発明で使用する(B)難燃剤とし
ては、ハロゲン系難燃剤、例えばテトラブロモビスフェ
ノールAオリゴマー、ポリブロモフェニルエーテル、臭
素化ポリスチレン、臭素化エポキシド、臭素化イミド、
臭素化ポリカーボネート等が挙げられる。なかでも臭素
化エポキシドが好ましい。
【0011】(C)酸化アンチモンとしては、三酸化ア
ンチモン(Sb2 3 )、五酸化アンチモン(Sb2
5 )等が挙げられ、またアンチモン酸塩としてはアンチ
モン酸ナトリウム(NaSbO5 )等が挙げられる。
【0012】本発明においては、樹脂組成物全体を10
0重量部として、成分(A)は20〜75重量部、好ま
しくは30〜65重量部含有され、成分(B)は5〜2
0重量部、好ましくは8〜16重量部含有され、成分
(C)は2〜6重量部、好ましくは3〜5重量部含有さ
れる。成分(A)が20重量部未満では成形品が脆くな
り、75重量部より多いと目的とする特性を有するポリ
エステルが得られない。また成分(B)が5重量部未満
では十分な難燃性が得られず、20重量部より多くても
大きな効果は期待できず、物性の低下が見られる。成分
(C)が2重量部未満では十分な難燃性が得られず、ま
た6重量部より多くてもより大きな効果は望めない。
【0013】本発明においては、使用する充填材(D)
に特徴がある。すなわち充填材として、平均粒径2.2
μm以下の板状ケイ酸マグネシウム系充填材と、針状メ
タケイ酸カルシウム系充填材とを使用する。板状ケイ酸
マグネシウム系充填材の平均粒径は、好ましくは1.8
μm以下、より好ましくは1.3μm以下である。平均
粒径が2.2μmより大きいと耐トラッキング性の改良
効果が少ない。板状ケイ酸マグネシウム系充填材として
はタルクが好ましく、例えば富士タルク株式会社から、
商標KLM-100 、KLM-200 、KLM-300 等として市販されて
いる。針状メタケイ酸カルシウム系充填材としてはウォ
ラストナイトが好ましく、例えばナガセ産業株式会社か
ら、商標kemolit ASB として市販されている。また、板
状ケイ酸マグネシウム系充填材と針状メタケイ酸カルシ
ウム系充填材との混合割合は任意であるが、好ましく
は、板状ケイ酸マグネシウム系充填材/針状メタケイ酸
カルシウム系充填材が40/60〜90/10(重量
比)である。
【0014】なお、(D)充填材には、少量であれば、
上記以外の慣用の充填材を含むこともできる。
【0015】成分(D)は、樹脂組成物全体100重量
部に対して15〜75重量部、好ましくは20〜50重
量部含有される。成分(D)が15重量部未満では効果
が不十分であり、成分(D)が70重量部より多いと成
形品が脆くなる。
【0016】また、本発明の樹脂組成物には、その物性
を損なわない限りにおいて、その目的に応じて樹脂の混
合時、成形時に、他の樹脂、各種ゴム、慣用の添加剤、
例えば顔料、染料、耐熱剤、酸化劣化防止剤、耐候剤、
滑剤、離型剤、結晶核剤、可塑剤、帯電防止剤等を添加
することができる。
【0017】本発明の樹脂組成物を製造するための方法
に特に制限はなく、通常の方法が満足に使用できる。し
かしながら一般に溶融混練法が望ましい。少量の溶剤の
使用も可能であるが、一般に必要ない。装置としては特
に押出機、バンバリ―ミキサ―、ロ―ラ―、ニ―ダ―等
を例として挙げることができ、これらを回分的または連
続的に運転する。
【0018】本発明の樹脂組成物は、優れた耐熱性、耐
アーク性、耐トラッキング性および難燃性を有してい
る。熱変形温度は120℃より大きく、ASTM D4
95に従う耐アーク性が60秒より大きく、好ましくは
120秒以上であり、また、湿式比較トラッキング指数
(CTI)が400Vより大きく、好ましくは600V
以上であり、またUL94がV−0である難燃性を具備
する。
【0019】本発明の樹脂組成物は、エアコン、冷蔵
庫、TV、オーディオ、自動車、洗濯機、乾燥機等に使
用される電気部品の活電部品のための成形材料として使
用することができる。例えば、スイッチ、端子、継電器
コイルボビンやそのケース、高圧コイルボビンやそのケ
ース、ブラウン管偏向ヨーク等として用いることができ
る。特に、高温‐高湿雰囲気下で高電圧と近接して活電
部品/部材として使用される分野において有用である。
【0020】電気部品の分野においては、耐アーク性お
よび耐トラッキング性は、アメリカアンダーライターズ
ラボラトリーズインコーポレーションにより認定された
数値(PLCランクの名目で0から7または0から5の
いずれかのランクが与えられる)を公式なものとして採
用することが多い。耐アーク性および耐トラッキング性
に与えられるランクはそれぞれ次の表1および表2の通
りである。なお、耐アーク性は、ASTM D495に
従って測定されたものであり、耐トラッキング性は湿式
比較トラッキング指数(CTI)を測定したものであ
る。
【0021】
【表1】 表 1 ─────────────────────────── D495範囲における耐アーク性の 与えられるPLC 平均時間(TAR) (秒) ─────────────────────────── 420 ≦ TAR 0 360 ≦ TAR<420 1 300 ≦ TAR<360 2 240 ≦ TAR<300 3 180 ≦ TAR<240 4 120 ≦ TAR<180 5 60 ≦ TAR<120 6 0 ≦ TAR< 60 7 ───────────────────────────
【0022】
【表2】 表 2 ────────────────────────────── CTI 範囲におけるトラッキング 指数(TI)(ボルト) 与えられるPLC ────────────────────────────── 600 ≦TI 0 400 ≦TI<600 1 250 ≦TI<400 2 175 ≦TI<250 3 100 ≦TI<175 4 0 ≦TI<100 5 ────────────────────────────── より上位(0に近い)のランクの樹脂を使用すること
が、最終製品における安全性を高めることになる。ま
た、このような機能部品は、製品に損害保険を掛けるの
が常であるが、より上位のPLCを得たものは、保険料
が格段に安くなる。従来のポリエステル樹脂は、耐アー
ク性がPLC 7、耐トラッキング性がPLC 3のレ
ベルであったが、本発明の樹脂組成物では、耐アーク性
がPLC 5、耐トラッキング性がPLC 0のレベル
に達するものが得られる。このことから、製品の安全性
が格段に高まると共に、トータルコストを引き下げるこ
とができるので、本発明の樹脂組成物を使用する社会的
な利点が非常に大きい。
【0023】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0024】なお、実施例においては次の化合物を使用
した。 成分(A) ポリエステル:ポリブチレンテレフタレート、商標 VA
LOX 310 (日本ジーイープラスチックス株式会社製)、
以下、PBTと称す 成分(B) 臭素化エポキシド:商標;SR−T5000、阪本薬品
工業株式会社製 成分(C) 三酸化アンチモン(Sb2 3 ) 成分(D) ウォラストナイト:kemolit ASB (商標、タツモリ株式
会社製) タルク−1:KLM-100 (商標、富士タルク株式会社
製)、平均粒径2.2μm タルク−2:KLM-200 (商標、富士タルク株式会社
製)、平均粒径1.8μm タルク−3:KLM-300 (商標、富士タルク株式会社
製)、平均粒径1.3μm グラスファイバー(比較のために使用) 任意成分 安定剤:MARK AO−50(旭電化株式会社製)実施例1〜6および比較例1〜6 表1に示す量(重量部)の各成分を、二軸押出機(スク
リュー径30mm)を用いて、バレル設定温度260℃、回
転数200rpm で押出し、ペレットを作った。このペレ
ットから各種物性測定用の試験片を射出成形し、以下の
試験に供した。結果を表3に示す。
【0025】耐アーク試験:ASTM D495に従っ
て測定 耐トラッキング試験:IECに準拠して、湿式比較トラ
ッキング指数(CTI)を測定 難燃性試験:UL94/V0,VI,VII試験 5個の試験棒をアンダーライターズラボラトリーズイン
コーポレーションのブレチン94”材料分類のための燃
焼試験”(以下、UL−94という)に示される試験方
法にしたがって、厚み1/16インチで試験した。この試験
方法により、供試材料を、5個の試料の結果に基づいて
UL−94 V−0、V−IおよびV−IIのいずれか
の等級に評価した。UL−94についての各Vの等級の
基準は概略次の通りである。 V−0:点火炎を取り除いた後の火炎保持時間が10秒以
下であり、火炎保持時間のトータルが50秒以下、かつ全
試料とも脱脂綿に着火する微粒炎を落下しない。 V−I:点火炎を取り除いた後の火炎保持時間が30秒以
下であり、火炎保持時間のトータルが250 秒以下、かつ
全試料とも脱脂綿に着火する微粒炎を落下しない。V−
II:点火炎を取り除いた後の火炎保持時間が30秒以下
であり、火炎保持時間のトータルが250 秒以下、かつこ
れらの試料が脱脂綿に着火する微粒炎を落下する。
【0026】また、UL−94は全試験棒が特定のV等
級に合格しなければ、その等級に分類してはならない旨
を規定している。この条件を満たさない場合には、その
5個の試験棒は最も成績の悪い1個の試験棒の等級を与
えられる。例えば1個の試験棒がV−IIに分類された
場合には、5個の全試験棒に対する等級はV−IIであ
る。
【0027】耐熱性試験:ASTM D648にしたが
って、18.6kg/cm2 荷重で熱変形温度(HDT)を
測定
【0028】
【表3】
【発明の効果】本発明のポリエステル系樹脂組成物は、
耐アーク性および耐トラッキング性が良好で、かつ十分
な耐熱性および難燃性を有する。よって、電気部品等に
使用しても安全性が高く、工業的に非常に有用である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ポリエステル、(B)難燃剤、
    (C)酸化アンチモンまたはアンチモン酸塩、および
    (D)充填材を含む樹脂組成物において、該充填材が、
    平均粒径2.2μm以下の板状ケイ酸マグネシウム系充
    填材またはこれと、針状メタケイ酸カルシウム系充填材
    とを含むことを特徴とする樹脂組成物。
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