JPH0892466A - 難燃性ポリエステル系樹脂組成物 - Google Patents
難燃性ポリエステル系樹脂組成物Info
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Abstract
%、ポリエステル系樹脂(A)に非相溶である非晶性樹
脂(B)0〜20wt%、有機臭素系化合物(C)1〜
30wt%、アンチモン化合物(D)0.1〜10wt
%、強化繊維(E)3〜40wt%、炭酸カルシウム
(F)1〜40wt%、マイカ及び/又はタルクからな
る無機充填剤(G)1〜20wt%からなる難燃性ポリ
エステル系樹脂組成物。 【効果】 低ソリ特性を有するとともに優れた難燃性を
有する。
Description
優れ、高い低ソリ性を有し、且つ難燃性が著しく向上し
たポリエステル系樹脂組成物に関する。更に詳しくは、
難燃剤及び難燃助剤と、炭酸カルシウム及びマイカ及び
/又はタルクを特定量配合することにより、更には、臭
素系難燃剤中の臭素原子とアンチモン系難燃助剤中のア
ンチモン原子とのモル比を一定量に保ち、更に平均フレ
ーク径が特定値のマイカを添加することによって、本来
の低ソリ性を損なうことなく、樹脂のグローイング時間
が大幅に短縮された、高い難燃レベルを有する樹脂組成
物に関するものである。
性、耐光性を始め、優れた電気的性質や物理的性質を有
することから、繊維、フィルム、成形品として広く使用
されている。特に成形品として使用する場合、その機械
的強度や熱変形温度向上のためにガラス繊維等の繊維状
強化無機充填剤を添加することが広く行われている。し
かし、かかる繊維状強化剤を多量に含有した樹脂組成物
は、特に平板状、箱状、棒状等の形状の成形品におい
て、ソリ、内ゾリ、ネジレといった成形不良が発生する
という欠点を有している。
カ、炭酸カルシウム等の無定形もしくは非繊維状充填剤
を使用することは公知である(特公平5−25903
号)。しかしながら、これら無定形充填剤の内、特に炭
酸カルシウムを多量に添加すると、燃焼試験時のグロー
イング時間が長くなるという問題が発生する。このグロ
ーイング時間を短縮することを目的として樹脂中の難燃
剤量の増量を行うと、燃焼時のドリッピングを著しく悪
化させることになる。更に、このドリッピングを抑制す
るために、増粘効果を持つ物質を添加するとドリッピン
グは防止できるものの再びグローイング時間が長くな
り、高い難燃レベルが得られない。
を解消し、ソリ特性が良好で難燃性が大幅に改良された
難燃性ポリエステル系樹脂組成物を提供するものであ
る。
を解決するべく鋭意検討した結果、難燃剤及び難燃助剤
と、炭酸カルシウム及びマイカ及び/又はタルクを特定
量配合することにより、更には、臭素系難燃剤中の臭素
原子とアンチモン系難燃助剤中のアンチモン原子とのモ
ル比を一定量に保ち、更に平均フレーク径が特定値のマ
イカを添加することによって、本来の低ソリ性を損なう
ことなく、樹脂のグローイング時間が大幅に短縮され
た、高い難燃レベルを有する樹脂組成物が得られること
を見出し、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明
は、ポリエステル系樹脂(A)20〜85wt%、ポリ
エステル系樹脂(A)に非相溶である非晶性樹脂(B)
0〜20wt%、有機臭素系化合物(C)1〜30wt
%、アンチモン化合物(D)0.1〜10wt%、強化
繊維(E)3〜40wt%、炭酸カルシウム(F)1〜
40wt%、マイカ及び/又はタルクからなる無機充填
剤(G)1〜20wt%からなる難燃性ポリエステル系
樹脂組成物を内容とする。
樹脂(A)は、少なくとも80モル%以上がテレフタル
酸であるジカルボン酸成分と、少なくとも80モル%が
エチレングリコール、プロパン−1,3−ジオール、ブ
タン−1,4−ジオール、ペンタン−1,5−ジオー
ル、ヘキサン−1,6−ジオール、シクロヘキサン−
1,4−ジメタノール、ポリアルキレングリコール等で
あるジオール成分とから直接エステル化或いはエステル
交換後、重縮合して得られる。
体1〜20wt%とポリエチレンテレフタレート99〜
80wt%とからなる組成物、特にブロック共重合体が
好ましい。
2 −基、−CO−基、−O−基を表し、RはC3 以下の
アルキレン基、n,mはそれぞれ5〜15の整数であ
る。〕
樹脂(A)に非相溶である非晶性樹脂(B)としては、
ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキ
サイド、AS樹脂、ABS樹脂、AAS樹脂、AES樹
脂、メタクリル樹脂及びフェニルマレイミド樹脂よりな
る群から選ばれた少なくとも1種の樹脂がポリエステル
系樹脂組成物中0〜20wt%、好ましくは5〜10w
t%用いられる。該非晶性樹脂(B)の配合量が増える
につれて、その低ソリ性、特にアニール処理後のソリ特
性が大幅に改善されるが、燃焼試験時のグローイングは
悪化するので、上記範囲で用いられる。
物(C)としては、一般に用いられる臭素系難燃剤が使
用されうるが、特に好ましくは、下記一般式(II)
の整数、qは整数)にて示される反復構造を有する臭素
化ポリスチレン化合物、例えばポリジブロモスチレン、
ポリトリブロモスチレン、ポリペンタブロモスチレン
等、あるいは、下記一般式(III )
1〜4の整数、pは整数、zは低級アルキル基、ハロゲ
ン化低級アルキル基、アルキリデン基、−SO2 −、−
SO−、−S−、−O−、−CO−、又は直接結合を示
す)にて示されるビスフェノール型臭素化エポキシ化合
物、例えばビスフェノールA、ビスフェノールS、ビス
フェノールF等の2臭素化物又は4臭素化物等をエピク
ロルヒドリンと縮合させて得られるビスフェノール型エ
ポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独又は2種以上組
み合わせて用いられる。
アンチモン化合物(D)としては、三酸化アンチモン、
四酸化アンチモン、五酸化アンチモンあるいはその金属
塩等が挙げられ、これらは単独又は2種以上組み合わせ
て用いられるが、難燃効果としては三酸化アンチモン、
アンチモン酸ナトリウム又はこれらの混合物が望まし
い。
際して、有機臭素系化合物の添加量は、ポリエステル系
樹脂組成物中1wt%以上、好ましくは8wt%で且つ
30wt%以下、好ましくは12wt%以下である。1
wt%未満では燃焼時間が増大し、30wt%を越える
と樹脂の機械的強度が低下する。また、アンチモン化合
物(D)の添加量は、ポリエステル系樹脂組成物中0.
1wt%以上、好ましくは1.0wt%以上で且つ10
wt%以下、好ましくは5wt%以下である。0.1w
t%未満では燃焼時間が増大し、10wt%を超えると
グローイング時間が長くなり、機械的強度も低下する。
更に、それぞれの化合物中に含まれる臭素原子、アンチ
モン原子のモル比(Br/Sb)を好ましくは1/1以
上、より好ましくは10/1以上で且つ好ましくは50
/1以下、より好ましくは30/1に調整する。Br/
Sbが1/1より低い範囲では、樹脂のグローイング時
間が長くなり、また、50/1より高くしても、グロー
イング時間の更なる短縮効果は認められず、逆に燃焼中
の樹脂のドリッピングが悪化する。
は、ガラス繊維、鉱物繊維、炭素繊維、炭化珪素繊維、
炭化硼素繊維、チタン酸カリウム繊維、石膏繊維等が挙
げられ、これらは単独又は2種以上組み合わせて用いら
れるが、特にガラス繊維が好ましい。強化繊維(E)の
配合割合は、機械的強度、熱変形温度向上のためには、
より高い割合で配合されるが、強化繊維が多くなるにつ
れて得られる成形品のソリ量は著しく悪化する。この様
な点から、低ソリ性を維持しつつ、且つ良好な機械的強
度を得るためには、強化繊維(E)はポリエステル系樹
脂組成物中3wt%以上、好ましくは10wt%以上で
且つ40wt%以下、好ましくは20wt%以下であ
る。また、強化繊維(E)と炭酸カルシウム(F)との
配合比率を5/3〜1/1にすることが望ましい。配合
比率が5/3よりも大きいとソリ量が増大し、1/1よ
りも小さいと機械的強度が低下する。
(F)は、その平均粒径が0.5〜4.0μmの無定形
のものが好適に用いられ、表面処理品、無処理品のいず
れも使用できる。粒径の大きなものを使用するほど、グ
ローイング時間は短縮するが、その機械的強度は低下す
る。炭酸カルシウムの配合割合はポリエステル系樹脂組
成物中1wt%以上、好ましくは5wt%以上で且つ4
0wt%以下、好ましくは30wt%以下である。1w
t%未満ではソリ量が増大し、40wt%を超えると機
械的強度が低下する。
いられるマイカは、好ましくは重量平均フレーク径10
〜350μm、より好ましくは10〜40μmであり、
且つアスペクト比が20〜80の板状のものが用いられ
る。平均フレーク径が10μm未満では、グローイング
時間が大幅に短縮されないため、高い難燃性が得られな
い傾向がある。また、350μmを越えたものでは押出
加工時に分散不良を生じ、その機械的強度が低下する傾
向がある。タルクは特に制限されず、公知のものが用い
られる。無機充填剤(G)の添加量はポリエステル系樹
脂組成物中1wt%以上、好ましくは3wt%以上で且
つ20wt%以下、より好ましくは8wt%以下であ
る。1wt%未満ではグローイング時間の短縮に充分な
効果が得られず、逆に20wt%を越えても更なる改善
効果も認められない。マイカとタルクとの割合について
は、特に制限はない。
には、更に有機結晶化核剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、可塑剤、離型剤、着色剤等の添加剤を1種又は2種
以上添加配合してもよい。更に、本発明の組成物には、
その効果を損なわない範囲で他のポリマーをブレンドし
てもよい。
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
1:1(重量比)混合溶液中、25℃で測定した極限粘
度が0.65であるポリエチレンテレフタレート樹脂
(A1)43wt%、ポリスチレン樹脂(エスチレンG
−13 新日鐵化学株式会社製)5wt%、臭素化ビス
フェノール型エポキシ樹脂(フェノトートYPB−43
M 東都化成株式会社製)11wt%、三酸化アンチモ
ン1wt%(Br/Sb=10/1)、平均粒径1.6
μmの重質炭酸カルシウム19wt%、重量平均フレー
ク径20μm、アスペクト比20のマイカ5wt%をス
ーパーフローターで混合し、ベント付き40mm2軸押
出機を用いて溶融混練しベレット状の樹脂組成物を得
た。このとき、2軸押出機の途中からガラス繊維(G
F)(T−195H 日本電気硝子株式会社製)を組成
物全量に対して16wt%となるように加えた。
4時間乾燥した後、射出成形機(株式会社日本製鋼所製
J35SSII) を用いて燃焼試験用試験片(1/3
2″厚み及び1/16″厚み、金型温度=60℃)の成
形を行った。同様に、射出成形機(東芝機械株式会社製
IS−75E)を用いて平板試験片(120mm×1
20mm×2mm、金型温度=70℃)の成形を行っ
た。
基づいて行い、5本の試験片中のドリッピングを起こし
た本数及びグローイング時間の測定を行った。なお、グ
ローイング改善効果の指標として、5本の試験片の内ド
リッピングを起こさなかった試験片について、そのグロ
ーイング時間の平均値を求めた。ソリ特性の評価として
は、平板試験片を成形後、23℃×50%RH条件下に
て48時間以上状態調節を行った後、ソリ量を測定した
(成形時ソリ量)。更に、試験片を90℃のオーブン中
にて2時間アニール処理を行い、その後室温まで放冷し
た後、再び状態調節を行い、再度ソリ量を測定した(ア
ニール後ソリ量)。結果を表1に示した。
1.5wt%に、三酸化アンチモンを0.5wt%(B
r/Sb=20/1)に変えた以外は、実施例1と同様
に、ペレット化、成形、測定を行った。結果は表1に示
した。
1.6wt%に、三酸化アンチモンを0.4wt%(B
r/Sb=30/1)に変えた以外は、実施例1と同様
に、ペレット化、成形、測定を行った。結果は表1に示
した。
は、実施例1と同様に、ペレット化、成形、測定を行っ
た。結果は表1に示した。
ウムを18wt%に、マイカを7wt%に、ポリスチレ
ン樹脂を0wt%に変えた以外は、実施例1と同様に、
ペレット化、成形、測定を行った。結果は表1に示し
た。
タルク株式会社製)に変えた以外は、実施例1と同様
に、ペレット化、成形、測定を行った。結果は表1に示
した。
た以外は、実施例1と同様に、ペレット化、成形、測定
を行った。結果は表1に示した。
リエチレンテレフタレートと、ビスフェノールAのエチ
レンオキシド付加重合体(ビスフェノールAとエチレン
オキシドの重量比は1:17、平均分子量1000)を
5%ブロック共重合したポリエチレンテレフタレートと
の混合物(両者の重量比は5:1)(A2)に変えた以
外は、実施例1と同様に、ペレット化、成形、測定を行
った。結果は表1に示した。
トL−1250 帝人化成株式会社製、粘度平均分子量
=25000)に変えた以外は、実施例1と同様に、ペ
レット化、成形、測定を行った。結果は表1に示した。
E−1500 鐘淵化学工業株式会社製)に変えた以
外は、実施例1と同様に、ペレット化、成形、測定を行
った。結果は表1に示した。
外は実施例4と同様に、ペレット化、成形、測定を行っ
た。結果は表1に示した。
脂を用いなかった以外は実施例4と同様に、ペレット
化、成形、測定を行った。結果は表1に示した。
t%に変更し、炭酸カルシウムを用いず、マイカを5w
t%から25wt%に変更した以外は実施例4と同様
に、ペレット化、成形、測定を行った。結果は表1に示
した。
5wt%に変更し、マイカを用いなかった以外は実施例
5と同様に、ペレット化、成形、測定を行った。結果は
表1に示した。
た樹脂組成物は、そのグローイング時間が短縮されてお
り、同時に燃焼時のドリッピングも抑制され、非常に高
い難燃性が得られている。更に、成形時ソリ量はもとよ
り、アニール処理後のソリ量も低減している。これに対
し、比較例で得られた樹脂組成物は、成形時ソリ量は実
施例とほぼ同等レベルの低ソリ性を有しているものの、
アニール後ソリ量は大巾に悪化している。更に、燃焼試
験においても、ドリッピングの発生あるいはグローイン
グによって、難燃性が大きく低下している。
物は、優れたソリ特性、とりわけアニール処理後におい
てもその低ソリ特性を維持しつつ、且つ難燃性が大幅に
向上している。更に、良好な寸法安定性、電気的性質、
潤滑性、可塑性、着色性、機械的性質、熱安定性、耐熱
性、耐薬品性等を有する成形品を提供する。
Claims (5)
- 【請求項1】 ポリエステル系樹脂(A)20〜85w
t%、ポリエステル系樹脂(A)に非相溶である非晶性
樹脂(B)0〜20wt%、有機臭素系化合物(C)1
〜30wt%、アンチモン化合物(D)0.1〜10w
t%、強化繊維(E)3〜40wt%、炭酸カルシウム
(F)1〜40wt%、マイカ及び/又はタルクからな
る無機充填剤(G)1〜20wt%からなる難燃性ポリ
エステル系樹脂組成物。 - 【請求項2】 有機臭素系化合物(C)中の臭素原子と
アンチモン化合物(D)中のアンチモン原子のモル比
(Br/Sb)が1/1〜50/1である請求項1記載
の組成物。 - 【請求項3】 ポリエステル系樹脂に非相溶である非晶
性樹脂(B)がポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ
フェニレンオキサイド、AS樹脂、ABS樹脂、AAS
樹脂、AES樹脂、メタクリル樹脂及びフェニルマレイ
ミド樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂
である請求項1又は2記載の組成物。 - 【請求項4】 無機充填剤(G)として使用されるマイ
カの重量平均フレーク径(フレーク径の重量分布を平均
して求められた値)が10〜350μmである請求項1
〜3記載の組成物。 - 【請求項5】 ポリエステル系樹脂(A)がポリエチレ
ンテレフタレートと、下記一般式(I)で表されるブロ
ック共重合体とからなる請求項1記載の組成物。 【化1】 〔式中、Xは−C(CH3)2 −基、−SO2 −基、−C
O−基、−O−基を表し、RはC3 以下のアルキレン
基、n,mはそれぞれ5〜15の整数である。〕
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