JPS5910697B2

JPS5910697B2 - 電気特性改良強化難燃性樹脂組成物

Info

Publication number: JPS5910697B2
Application number: JP11020676A
Authority: JP
Inventors: 和正釜田; 雅文本郷
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1976-09-14
Filing date: 1976-09-14
Publication date: 1984-03-10
Also published as: JPS5335753A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はポリテトラメチレンテレフタレートを主体とす
る電気特性の改良されたガラス繊維強化難燃性樹脂組成
物に関する。

ポリテトラメチレンテレフタレートのガラス繊維強化物
は、そのバランスのとれた性能から各種工業用材料、と
りわけその優れた絶縁性から電気部品用途への使用が期
待されている。

近年電気部品材料についてはその燃焼性が問題となり、
このような用途では難燃性であることが重要となつてき
た。

このような見地から、ガラス繊維強化ポリテトラメチレ
ンテレフタレートの難燃化方法もいくつか提案されてお
り、難燃化剤として各種ハロゲン化合物と三酸化アンチ
モンを併用添加することがなされている。

しかしながらこれらハロゲン化合物及び三酸化アンチモ
ンを併用添加して難燃化した強化ポリテトラメチレンテ
レフタレートでは難燃性を付与することに関しては一応
の成功をおさめているものの、電気特性とりわけ耐アー
ク、耐トラッキング性が劣下している。

電気部品用途で要求される難燃性を付与したために本来
の優れた電気特性を著しく低下させることは極めて重大
な問題であり、その改良が望まれている。難燃性ガラス
繊維強化ポリテトラメチレンテレフタレートの耐アーク
性を改良した組成物として、各種ハロゲン化合物、アン
チモン酸ソーダを含むアンチモン化合物、およびタルク
又は窒化硼素を添加してなる組成物をすでに提案してい
る。

この組成物により耐アーク性は改良できるが、耐トラッ
キング性については充分改良することができない。その
ほかポリテトラメチレンテレフタレートの耐アーク性を
改良する方法としては針状メタケイ酸カルシウムを添加
することも提案されているが、極めて添加量を多くする
必要があり、しかも難燃化剤を含む系では実用上使用で
きない。

また燃焼時の火災滴下を防止する目的でＬ／Ｄの大き
いアスベスト繊維を添加することも提案されているが、
アスベスト繊維を添加した難燃性樹脂組成物は、成形物
表面に黒いシミが現われて商品価値を著しく低下せしめ
る。

またアスベスト繊維と同様な目的でフユームドコロイダ
ルシリカのような無水けい酸、あるいはけい酸塩類等を
添加することが提案されているが、これらはいずれも火
災滴下をおさえる効果はあつたとしても本発明の目的と
する耐トラツキング性を改良することはできない。この
ようにガラス繊維強化ポリテトラメチレンテレフタレー
トを難燃化し、かつポリテトラメチレンテレフタレート
の優れた電気特性とりわけ耐アーク性および耐トラツキ
ング性を低下せしめない樹脂組成物は得られていない。

本発明者らは、ガラス繊維強化ポリテトラメチレンテレ
フタレートを難燃化する際、耐アーク性および耐トラツ
キング性を低下せしめないよう鋭意研究の結果、ガラス
繊維を加えたポリテトラメチレンテレフタレートに難燃
化剤としてハロゲン化合物及びアンチモン化合物を添加
する際、水和（含水）けい酸とタルクとを併用添加する
ことによつて耐アーク性および耐トラツキング性が相剰
的に改良されることを見い出し、しかも優れた難燃性、
機械的性質等の低下もない良好な組成物が得られること
が明らかとなり、本発明に到達した。

本発明はポリテトラメチレンテレフタレート、これを難
燃化するに必要なハロゲン化合物、アンチモン化合物、
タルク、水和（含水）けい酸およびガラス繊維から成り
、ハロゲン化合物がポリテトラメチレンテレフタレート
１００重量部に対し３〜５０重量部、アンチモン化合物
がハロゲン化合物／アンチモン化合物の重量比で０．２
５〜６となる量、タルク／水和（含水）けい酸の重量比
が１０／１〜１／３の範囲のタルクと水和（含水）けい
酸の合計量が全樹脂組成物に対して２〜２５重量％であ
るガラス繊維強化難燃性樹脂組成物である。本発明で用
いられるポリテトラメチレンテレフタレートは、例えば
１，４ブタンジオールとジメチルテレフタレートから合
成されるが、必要に応じてエチレングリコール、１，３
−プロパンジオール等のジオール、イソフタル酸等のジ
カルボン酸を少量加えて共縮合させたポリマーを用いて
もよく、またこのようにして得られたポリテトラメチレ
ンテレフタレートと４０重量％以下の他のポリマー、例
えばポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカ
ーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂
、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリエチレン、ポリブロピレ
ン、ナイロン樹脂等との混合物も本発明でいうポリテト
ラメチレンテつレフタレートの範囲に含まれる。

ポリマーの極限粘度〔η〕は、テトラクロルエタン／フ
エノールの等量混合溶媒中２５℃での値が０．４〜３．
０の範囲のものが好ましいが最終的に得られる成形品の
機械的性質、射出成形工程での流動加工性等を考慮する
と、０．６〜２．０の範囲のものが特に好ましい。ハロ
ゲン化合物としては芳香族ハロゲン置換体、脂肪族ハロ
ゲン置換体またはこれらの重合体等種種のものが使用で
きる。例えばヘキサブロムベンゼン、テトラプロムビス
フエノールＡ及びその誘導体、テトラブロモフタル酸無
水物、デカプロモジフエニルエーテル、ヘキサプロモジ
フエニルエーテル、トリスジプロモフエニルフオスフエ
ート、トリス２，３−ジプロモプロピルフオスフエート
、Ｃｌ４Ｈ４Ｃｌｌ２ＯラＣｌ７Ｈ８Ｃｌｌ２？Ｃｌ８
Ｈｌ２Ｃｌｌ２等の脂肪族環状化合物等や臭素化エポキ
シ樹脂、臭素化ポリエステル樹脂等の重合体があげられ
るが、ポリテトラメチレンテレフタレートの成形加工温
度域で安定であればいずれも使用可能である。電気部品
用途のなかでも１００℃以上で長時間使用される場合に
は、ハロゲン化合物として上記脂肪族環状化合物あるい
はデカプロモビフエニルエーテルを臭素化エポキシ樹脂
と併用して用いるか、臭素化エボキシ樹脂、臭素化ポリ
エステル樹脂等の重合体を用いると難燃化剤が成形物表
面に浮きだすような問題が少なく好ましい。これらハロ
ゲン化合物の添加量は、求められる難燃性の程度にもよ
るが、ポリテトラメチレンテレフタレート１００重量部
に対して３〜５０重量部、好ましくは５〜３０重量部で
ある。

添加量が３部未満の場合には充分な難燃化効果が得られ
ず、５０部を越える場合には樹脂特性が低下する。アン
チモン化合物としては、三酸化アンチモン又はアンチモ
ン酸ソーダがあげられる。このアンチモン化合物の添加
量は、ハロゲン化合物／アンチモン化合物の重量比が０
．２５〜６となる範囲である。重量比が０．２５未満の
場合、アンチモン化合物の添加量が多くなるため機械的
性質が低下し、逆に６を越えるとアンチモン化合物の難
燃化に及ぼす相剰効果が小さくなる。タルクは各種の市
販品がいずれも用いられるが、粒子径が平均２０μ以下
のものが好ましい。

水和（含水）けい酸は一般に水和けい酸あるいは含水け
い酸と呼ばれており、一般式ＳｉＯ２・ＮＨ２Ｏで表わ
され、含水率約３〜１２重量％、ＳｉＯ２が約８０〜約
９２重量％で通常若干の金属酸化物等の不純物を含有す
る。水和けい酸はけい酸ソーダあるいはアルカリ土類金
属けい酸塩を酸で分解する方法等一般に湿式法と呼ばれ
る方法で製造されたものが用いられる。タルク及び水和
（含水）けい酸の添加量は、両者あわせて全樹脂組成物
の２〜２５重量％、好ましくは５〜２０重量％であり、
タルク／水和（含水）けい酸の重量比が１０／１〜１／
３、好ましくは７／１〜１／２となるよう配合すること
が重要である。

この配合比率が１０／１を越えても、また１／３未満と
なつても、タルクと水和（含水）けい酸との相剰作用が
充分発揮されない。また両者合計の添加量が全樹脂組成
物の２％にみたない場合は電気特性改良効果が充分でな
く、また２５％を越えると流動加工性や機械的性質の低
下が起り好ましくない。ガラス繊維については、その種
類あるいは混入方法などは特に規定されるものではなく
、ローピングタイプ、短繊維分散タイプいずれも採用さ
れるが、生産性からみると、短繊維分散タイプの方が好
ましい。

この場合、混合時の作業性成形機の摩耗あるいは成形工
程での切断を考慮すると０．４〜６詣程度のものが特に
好ましいが最終成形品中でのガラス繊維の更さが約０．
１〜２ｍＴ１１程度あれば充分である。ガラス繊維は各
種の処理が行なわれている市販品がそのまま使用される
。ガラス繊維の添加量は全樹脂組成物の３〜４０重量％
の範囲が好ましい。

４０％を越えると、流動加工性からみた成形加工性が低
下し、３％未満の場合にはその補強効果が少ない。

これらの添加方法は特に規定されるものではなく、通常
の方法がいずれも適用されるが、作業性その他を考慮す
ると、ポリテトラメチレンテレフタレートチツプにハロ
ゲン化合物、アンチモン化合物、タルク、水和けい酸及
びガラス繊維を一緒に添加する方法が好ましい。

本発明の組成物にはそのほかの各種改質剤例えば流動性
改良剤、光又は熱に対する安定剤、染顔料等をも加える
ことができる。

実施例１テトラクロルエタン／フエノール等量混合溶媒中２５℃
で測定した極限粘度〔η〕＝０．９５のポリテトラメチ
レンテレフタレート（ＰＴＭＴ）、市販の繊維長３闘径
約１０μのガラス繊維、下記難燃剤（４）、臭素化率約
５００Ｉ）のビスフエノール型臭素化エポキシ樹脂、三
酸化アンチモン、粒径約７μのタルク、含水率約８％の
水和けい酸を第１表に示す割合でＶ型ブレンダ一で約５
分間混合し、これをシリンダー温度２２０〜２６０℃の
４０φ押出機ホツパ一に供給した。

得られたストランドをペレツト化し、本発明の組成物を
得た。このペレツトを用いてシリンダー温度２５０℃、
金型温度１００℃で射出成形を行ない、評価用成形物を
得た。

本発明の組成物から得られた成形物は極めて良好な外観
を有していた。成形物を用いてＩＥＣ法ＮＨ４ＣｌＯ．
ｌ％液、白金電極を用いた耐トラツキング性、ＡＳＴＭ
Ｄ４９５に基づく耐アーク性、ＡＳＴＭＤ６３８による
引張強度、ＡＳＴＭＤ７９Ｏによる曲げ強度、及びＵＬ
−９４に基づく難燃性試験を１／１６２厚さのもので行
なつた結果を第１表に示す。

表中比較例１はタルクのみ、比較例２は水和けい酸のみ
を添加した場合であり、比較例３は両者とも添加しなか
つた場合である。これらはいずれも本発明の組成物と同
様にして得られ、かつ評価された。第１表から明らかな
如く、本発明の組成物は高い耐トラツキング性及び耐ア
ーク性を示し、しかもその他の特性の低下もない。

実施例２〜５実施例１で用いた極限粘度〔η〕＝０．９５のＰＴＭＴ
，繊維長３詣のガラス繊維、難燃斉ハｊ、臭素化エポキ
シ樹脂、三酸化アンチモン、タルク及び水和けい酸の各
材料を第２表に示す割合で配合し、実施例１と同様にし
て押出機を通して本発明の組成物を得た。

これを射出成形し、耐アーク性等の評価を行ない、結果
を第２表に示した。

比較例４及び５は本発明の組成物と全く同じ構成成分か
ら成るが、タルク／水和けい酸の配合比率が本発明の範
囲外のものである。

第２表から明らかな如く、電気特性を改良するにはタル
ク及び水和けい酸の配合比率を重量比で１０／１〜１／
３の範囲にすることが必要である。

実施例６〜７極限粘度〔η〕が０．８２のＰＴＭＴｌ
ＯＯ重量部に、第３表に示すハロゲン化合物を１５重量
部、三酸化アンチモンを５重量部、第３表に示す割合お
よび量の粒径平均１１μのタルクと、水和けい酸との混
合物、及び繊維長３ｍｍのガラス繊維を全樹脂組成物に
対し３０重量％となる量を加えて混合した。

これを実施例１と全く同様にして押出し、組成物を得た
。得られた組成物を実施例１と同様にして射出成形し、
評価用成形品を得た。

これらの評価結果を第３表に示す。比較例７はタルク及
び水和けい酸の添加量が多すぎるため、押出時ホツパ一
での喰込みが悪く成形物が得られなかつた。

第３表から明らかな如く、電気特性を充分改良するには
タルク及び水和けい酸の合計添加量が１重量％では不充
分であり、また逆に添加量が多すぎると成形加工性が低
下し好ましくない。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポリテトラメチレンテレフタレート、これを難燃化
するに必要なハロゲン化合物、アンチモン化合物、タル
ク、水和（含水）けい酸およびガラス繊維から成り、ハ
ロゲン化合物がポリテトラメチレンテレフタレート１０
０重量部に対し３〜５０重量部、アンチモン化合物がハ
ロゲン化合物／アンチモン化合物の重量比で０．２５〜
６となる量、タルク／水和（含水）けい酸の重量比が１
０／１〜１／３の範囲のタルクと水和（含水）けい酸の
合計量が全樹脂組成物に対して２〜２５重量％であるガ
ラス繊維強化難燃性樹脂組成物。