WO2010010690A1 - 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性ポリエステル樹脂組成物 Download PDF

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WO2010010690A1
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weight
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polyester resin
thermoplastic polyester
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角田守男
滝瀬修
山中康史
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三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社
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    • C08K5/53Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
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Definitions

  • the present invention relates to a thermoplastic polyester resin composition having excellent flame retardancy without containing a halogen-based flame retardant and simultaneously having excellent mechanical properties, and a molded article using the same.
  • Thermoplastic polyester resins are widely used in electrical and electronic equipment parts, automobile parts and the like because of their excellent characteristics. Conventionally, various formulations have been developed for this resin in order to satisfy the required characteristics, thereby realizing higher functionality and higher performance.
  • the required physical properties have become more and more sophisticated, and it has become difficult to cope with conventional prescriptions.
  • electronic parts such as connectors have been reduced in weight and size, and the thickness of molded products has been reduced.
  • the resin composition used for molding may be required to have better mechanical properties and flame retardancy than before in order to cope with this.
  • flame retardancy is important to ensure safety against fire, and it is excellent in tracking resistance, which is one of the electrical characteristics, to ensure safety against ignition against electrical loads. It is also necessary to be. Furthermore, since a resin containing a halogen-based flame retardant may generate dioxin when used moldings are incinerated, it is required to be flame-retardant with a non-halogen-based flame retardant.
  • halogen-based flame retardants have been mainly used as resin flame retardants.
  • a resin containing a halogen-based flame retardant may generate dioxin when the used molded product is disposed of by incineration, and a non-halogen-based flame retardant is required to be used.
  • a phosphorus compound particularly a calcium salt or an aluminum salt of phosphinic acid whose anion portion is represented by the following formula (1) or (2) as a flame retardant. Yes.
  • R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group or an optionally substituted aryl group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 each other may be the same or different, R 3 Represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group which may be substituted, or a group comprising a combination of two or more thereof, and R 3 may be the same or different, and n is 0 to 4 Represents an integer.
  • Patent Document 1 describes using a calcium or aluminum salt of this phosphinic acid as a flame retardant.
  • this method has a problem that a large amount of these salts are required to obtain good flame retardancy, and the moldability and mechanical properties of the resulting resin composition are lowered.
  • Patent Document 2 describes that an organic nitrogen compound such as melamine cyanurate is used in combination with a calcium or aluminum salt of phosphinic acid as a flame retardant.
  • a flame retardant such as melamine cyanurate
  • the flame retardancy of V-0 rank should be stably exhibited. It is difficult. Further, since the gas generation during molding is remarkably large, there is a problem that the mold contamination is severe, the weld strength of the molded product is low, and the toughness is poor.
  • a resin composition having excellent mechanical properties, particularly toughness, but imparting toughness to the resin composition in the case of a thin molded product (for example, a molded product having a thickness of 1 mm or less), it is important to use a resin composition having excellent mechanical properties, particularly toughness, but imparting toughness to the resin composition.
  • a method for this for example, as described in Patent Document 3, it is common to blend a polymer having a low elastic modulus such as an elastomer.
  • the blending of the elastomer reduces the flame retardancy of the resin composition, it is difficult to achieve both toughness and flame retardancy with this method.
  • Patent Document 4 describes that a special organic phosphorus compound is used as a flame retardant, and a flame retardant aid is added thereto.
  • flame retardant aids including those known per se as flame retardants. Since the flame retardant aid described in this document covers a wide range from organic matter to inorganic matter, it is doubtful whether all of them have the same effect.
  • a fiber reinforcing material such as glass fiber is blended in the resin composition, but a product molded with the resin composition blended with the fibrous reinforcing material is Since the fibrous reinforcing material acts like a candle core, there is a problem that it easily burns.
  • JP-A-8-73720 Japanese Patent Laid-Open No. 11-60924 Japanese Patent Laid-Open No. 7-150022 International Publication WO 2004/061008 Pamphlet
  • the present invention has been accomplished in view of the above prior art, and provides a resin composition having high flame retardancy and having necessary mechanical strength without using a halogen-based flame retardant.
  • the first problem of the present invention is a flame-retardant heat comprising a thermoplastic polyester resin and a fibrous reinforcing material and calcium or aluminum salt of phosphinic acid, and having excellent mechanical properties and flame retardancy.
  • An object of the present invention is to provide a plastic resin composition.
  • the second problem of the present invention is a thermoplastic polyester resin composition that exhibits excellent flame retardancy even when a molded product having a thickness of 1 mm or less is used without using a halogen-based flame retardant. It is something to be offered.
  • it is intended to provide a thermoplastic polyester resin composition that is highly flame-retardant and has excellent toughness and also has high tracking resistance, sliding wear resistance, and releasability. It is.
  • thermoplastic polyester resin with a calcium or aluminum salt of phosphinic acid as a flame retardant and including a specific organosiloxane. It was.
  • an organosiloxane compound containing an aryl group in a thermoplastic polyester resin containing a fibrous reinforcing material and calcium or aluminum salt of phosphinic acid as a flame retardant has been found that by adding a metal borate salt, the resin composition is excellent in flame retardancy and mechanical properties and has a good balance of physical properties, and the present invention has been completed.
  • a thermoplastic polyester resin is blended with an aluminum or calcium salt of phosphinic acid, preferably an aluminum or calcium salt of phosphinic acid and a salt of an amino group-containing triazine as a flame retardant.
  • a resin composition having excellent toughness can be obtained without reducing the flame retardance caused by the incorporation of the flame retardant. Found that can be obtained. Further, this resin composition can be excellent in tracking resistance and other characteristics.
  • thermoplastic polyester resin With respect to 100 parts by weight of (A) thermoplastic polyester resin, (B) 5 to 40 parts by weight of a phosphinic acid salt, which is a calcium or aluminum salt of phosphinic acid represented by formula (1) or (2), and (X) an organosiloxane, (X) Organosiloxane (X-1) 1.5 to 10 parts by weight of an organosiloxane compound in which 40 mol% or more of the organic group bonded to the silicon atom directly or through an oxygen atom is an aryl group, or (X-2) A thermoplastic polyester resin composition comprising 0.01 to 5 parts by weight of an organosiloxane polymer that is in a solid state at 25 ° C.
  • R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group or an optionally substituted aryl group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 each other may be the same or different, R 3 Represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group which may be substituted, or a group comprising a combination of two or more thereof, and R 3 may be the same or different, and n is 0 to 4 Represents an integer.
  • the organosiloxane includes (X-1) an organosiloxane compound in which 40 mol% or more of the organic groups bonded to the silicon atom directly or through an oxygen atom are aryl groups, Y) The thermoplastic polyester resin composition according to (1), wherein 5 to 80 parts by weight of a fibrous reinforcing material is blended.
  • thermoplastic polyester resin composition according to (2) wherein the blending amount of (B) phosphinate is 20 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (A) thermoplastic polyester resin. object.
  • the (X-1) organosiloxane compound contains a structural unit represented by RSiO 1.5 (R represents an organic group), and has a hydroxyl group content of 1 to 10% by weight.
  • the thermoplastic polyester resin composition according to any one of (2) to (5), wherein (7) Any one of (2) to (6), wherein the amount of the (X-1) organosiloxane compound is 2 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (A) thermoplastic polyester resin The thermoplastic polyester resin composition according to item 1.
  • thermoplastic polyester resin composition (9) (A) 20 to 70 parts by weight of a fibrous reinforcing material and (E) 1 to 5 parts by weight of a metal borate with respect to 100 parts by weight of a thermoplastic polyester resin The thermoplastic polyester resin composition according to (8). (10) With respect to 100 parts by weight of (A) thermoplastic polyester resin, (B) As the phosphinate, 20 to 35 parts by weight of a phosphinate whose anion portion is a calcium or aluminum salt of phosphinic acid represented by formula (1 ′) or formula (2 ′), (X) as an organosiloxane, (X-1) 2 to 7 parts by weight of an organosiloxane compound in which 50 mol% or more of the organic group bonded to the silicon atom directly or through an oxygen atom is a phenyl group, (Y) 20 to 70 parts by weight of a fibrous reinforcing material and (E) 1 to 5 parts by weight of a metal borate salt are blended, and the thermoplastic polyester
  • thermoplastic polyester resin composition according to (1) wherein (X-2) the organosiloxane includes (X-2) an organosiloxane polymer that is in a solid state at 25 ° C. object.
  • thermoplastic polyester resin composition selected from the group consisting of a crosslinked organosiloxane polymer and (X-2-4) a polyorganosiloxane core graft copolymer (11) to (11)
  • the thermoplastic polyester resin composition according to any one of 14).
  • the (X-2) organosiloxane polymer which is in a solid state at 25 ° C., is obtained by supporting an organosiloxane polymer on silica having a specific surface area of 50 m 2 / g or more.
  • the thermoplastic polyester resin composition according to any one of (11) to (14).
  • thermoplastic polyester resin composition according to (16) or (17), wherein the supported amount of the organosiloxane polymer with respect to 1 part by weight of silica is 0.4 to 4 parts by weight.
  • Any of (11) to (14), wherein the (X-2) organosiloxane polymer which is in a solid state at 25 ° C. is a silicone resin having a softening point exceeding 25 ° C.
  • (X-2) The organosiloxane polymer, which is in a solid state at 25 ° C., is a silicone elastomer powder according to any one of (11) to (14), Thermoplastic polyester resin composition.
  • thermoplastic polyester resin composition Any one of (11) to (14), wherein the organosiloxane polymer in a solid state at 25 ° C. is a polyorganosiloxane core graft copolymer 2.
  • the thermoplastic polyester resin composition according to item 1. Any one of (11) to (21), wherein (Y) fibrous reinforcing material is blended at a ratio of 150 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of (A) thermoplastic polyester resin.
  • thermoplastic polyester resin composition described in 1. (23) The thermoplastic polyester resin composition according to any one of (1) to (22), wherein the thermoplastic polyester resin (A) is polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate.
  • thermoplastic polyester resin composition according to any one of (1) to (23), wherein (A) the thermoplastic polyester resin is a polybutylene terephthalate resin.
  • thermoplastic polyester resin composition according to any one of (1) to (24).
  • the resin composition of the present invention comprises (A) a phosphine whose (B) anion portion is a calcium or aluminum salt of phosphinic acid represented by the formula (1) or (2) with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyester resin. 5 to 40 parts by weight of an acid salt and (X) an organosiloxane, and (X) the organosiloxane, (A) 100 parts by weight of the thermoplastic polyester resin, (X-1) a silicon atom directly or an oxygen atom 1.5 to 10 parts by weight of an organosiloxane compound in which 40 mol% or more of the organic groups bonded thereto are aryl groups or (X-2) an organosiloxane polymer, which is in a solid state at 25 ° C.
  • R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group or an optionally substituted aryl group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 each other may be the same or different, R 3 Represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group which may be substituted, or a group comprising a combination of two or more thereof, and R 3 may be the same or different, and n is 0 to 4 Represents an integer.
  • thermoplastic polyester resin in which (B) anionic part is a calcium or aluminum salt of phosphinic acid represented by formula (1) or formula (2) with respect to 100 parts by weight of thermoplastic polyester resin. 5 to 40 parts by weight, (X-1) 1.5 to 10 parts by weight of an organosiloxane compound in which 40 mol% or more of the organic group bonded to the silicon atom directly or through an oxygen atom is an aryl group, (Y ) A thermoplastic polyester resin composition (hereinafter referred to as “resin composition (1)”) containing 5 to 80 parts by weight of a fibrous reinforcing material and (E) 0 to 20 parts by weight of a metal borate salt.
  • resin composition (1) of the present invention will be described in detail.
  • thermoplastic polyester resin (A) which is the main component of the resin composition (1) of the present invention is a polycondensation of a dicarboxylic acid compound and a dihydroxy compound, a polycondensation of an oxycarboxylic acid compound, or a mixture of these compounds. Polyester obtained by condensation or the like, and may be either homopolyester or copolyester.
  • dicarboxylic acid compound constituting the thermoplastic polyester resin examples include alicyclic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenyletherdicarboxylic acid, diphenylethanedicarboxylic acid, and cyclohexanedicarboxylic acid.
  • aliphatic dicarboxylic acids such as dicarboxylic acid, adipic acid and sebacic acid can be mentioned.
  • ester-forming derivatives such as dimethyl esters in addition to free acids.
  • oxycarboxylic acid examples include paraoxybenzoic acid, oxynaphthoic acid, and diphenyleneoxycarboxylic acid. These can be polycondensed alone, but are often used in a small amount together with a dicarboxylic acid compound.
  • dihydroxy compound aliphatic diols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, and polyoxyalkylene glycol are mainly used. Hydroquinone, resorcin, naphthalenediol, dihydroxydiphenyl ether, 2,2-bis (4 Aromatic diols such as -hydroxyphenyl) propane and alicyclic diols such as cyclohexanediol can also be used.
  • trifunctional or higher polyfunctional compounds such as trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, pentaerythritol, and trimethylolpropane are introduced to introduce a branched structure.
  • a small amount of a monofunctional compound such as a fatty acid can also be used.
  • the thermoplastic polyester resin is usually a polycondensate composed mainly of a dicarboxylic acid compound and a dihydroxy compound, that is, a structural unit which is an ester of a dicarboxylic acid compound and a dihydroxy compound in calculation, Those which occupy 70% by weight or more, more preferably 90% by weight or more are used.
  • the dicarboxylic acid compound is preferably an aromatic dicarboxylic acid
  • the dihydroxy compound is preferably an aliphatic diol.
  • polyalkylene terephthalate in which 95 mol% or more of the acidic component is terephthalic acid and 95 mol% or more of the alcohol component is an aliphatic diol is preferable.
  • Typical examples are polybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate. These are preferably close to homoesters, ie, 95% by weight or more of the total resin is composed of a terephthalic acid component and a 1,4-butanediol or ethylene glycol component.
  • a glow wire characteristic can be improved, without reducing an electrical insulation characteristic, by adding a polyethylene terephthalate to a polybutylene terephthalate.
  • the intrinsic viscosity of the thermoplastic polyester resin may be appropriately selected and determined, but is usually preferably 0.5 to 2 dl / g, and in particular, 0 from the viewpoint of moldability and mechanical properties of the resin composition (1). It is preferably 6 to 1.5 dl / g. If a material having an intrinsic viscosity of less than 0.5 dl / g is used, the mechanical strength of the molded product obtained from the resin composition (1) tends to be low, and conversely if it is greater than 2 dl / g, the resin composition (1 ) May decrease in fluidity and formability may decrease.
  • the intrinsic viscosity of the polyester resin is a value measured at 30 ° C. in a 1: 1 (weight ratio) mixed solvent of tetrachloroethane and phenol.
  • the phosphinic acid salt used in the present invention is one in which the anion moiety is represented by the following formula (1) or (2) and the cation moiety is calcium or aluminum.
  • R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group or an optionally substituted aryl group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 each other may be the same or different, R 3 Represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group which may be substituted, or a group comprising a combination of two or more thereof, and R 3 may be the same or different, and n is 0 to 4 Represents an integer.
  • Examples of the alkyl group represented by R 1 and R 2 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isobutyl group, a pentyl group and the like, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, particularly a methyl group or an ethyl group is preferable.
  • Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group, and examples of the substituent bonded thereto include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, and an ethoxy group, and an alkoxy group.
  • the number of bonds of the substituent is usually 1 to 2.
  • the aryl group is preferably a phenyl group or one having 1 to 2 alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms bonded thereto.
  • Examples of the alkylene group represented by R 3 include linear groups such as a methylene group, ethylene group, propylene group and butylene group, and branched groups such as a 2-ethylhexylene group. Among these, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, particularly a methylene group or an ethylene group is preferable.
  • Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group, and examples of the substituent bonded thereto include the same groups as those described above.
  • the number of bonds of the substituent is usually one.
  • the arylene group is preferably a phenylene group or a group in which an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms is bonded thereto.
  • Examples of the group consisting of a combination of these groups include a group in which a methylene group and a phenylene group are bonded, a group in which two phenylene groups are bonded to a methylene group, and a group in which two methylene groups are bonded to a phenylene group.
  • R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 1 may be the same or different, and R 3 represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or Represents a phenylene group, and R 3 may be the same or different, and n represents an integer of 0 to 4.
  • the phosphinic acid salt is blended in an amount of 5 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of the (A) thermoplastic polyester resin. If the blending amount is less than 5 parts by weight, it is difficult to sufficiently increase the flame retardancy of the resin composition (1). Conversely, if the blending amount exceeds 40 parts by weight, the mechanical properties of the resin composition (1) deteriorate. . From the viewpoint of achieving both flame retardancy and mechanical properties, the blending amount is preferably 7 to 35 parts by weight, more preferably 10 to 35 parts by weight, and even more preferably 20 to 35 parts by weight.
  • Preferred phosphinates for use in the present invention include those having an anion moiety represented by the formula (1 ′): calcium dimethylphosphinate, aluminum dimethylphosphinate, calcium ethylmethylphosphinate, aluminum ethylmethylphosphinate, Examples include calcium diethylphosphinate, aluminum diethylphosphinate, calcium methyl-n-propylphosphinate, aluminum methyl-n-propylphosphinate, calcium methylphenylphosphinate, aluminum methylphenylphosphinate, aluminum diisobutylphosphinate and the like.
  • n 0 is preferable, such as, 4-bis (methylphosphinic acid) aluminum.
  • the phosphinic acid salts used in the present invention may be used alone or in combination of two or more in any ratio. Specifically, for example, from the viewpoints of flame retardancy and electrical characteristics, among the above-mentioned, an aluminum salt of diethylphosphinic acid and a calcium salt are preferable. In addition, from the viewpoint of mechanical strength and appearance of a molded product obtained from the resin composition (1) of the present invention, the phosphinic acid salt used in the present invention has a particle size of 100 ⁇ m or less, particularly 50 ⁇ m or less, of 90% by weight or more. It is preferable to use a powder.
  • the particle size is a value obtained by a laser diffraction method.
  • Organosiloxane compound The thermoplastic polyester resin composition (1) of the present invention needs to contain an organosiloxane compound having an aryl group. This organosiloxane compound acts as a flame retardant that imparts a high degree of flame retardancy to the thermoplastic polyester resin composition (1) when used in combination with the phosphinic acid salt described above.
  • One of the mechanism of action is that when the resin composition (1) is burned, the organosiloxane compound is vaporized to generate a large number of fine bubbles in the resin composition (1). It is presumed that (1) is inhibited from further combustion.
  • the organosiloxane compound used in the present invention is an organic silanol or a polymer thereof, and forms an organic group bonded to a silicon atom directly or through an oxygen atom, that is, a Si—C or Si—O—C bond.
  • 40 mol% or more, preferably 50 mol% or more of the organic group is an aryl group.
  • the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group, and these groups are substituted with 1 to 2 alkyl groups or alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, and an ethoxy group. Also good.
  • a phenyl group is preferable.
  • the resin composition (1) containing an organosiloxane compound generally tends to drop during combustion, but the resin composition (1) containing an organosiloxane compound in which 40 mol% or more of the organic groups are aryl groups is used during combustion. It is difficult to dripping and combustion is greatly suppressed. These actions of the organosiloxane compound are generally greater as the proportion of the aryl group in the organic group is higher. Accordingly, it is particularly preferable to use an organosiloxane compound in which 80 mol% or more, and all (100%) of the organic group is an aryl group, particularly a phenyl group.
  • any of a monomer such as triphenylsilanol, an oligomer such as octaphenyltetracyclosiloxane which is a cyclic tetramer thereof, and a polymer such as polydiphenylsiloxane can be used.
  • Some of these phenyl groups may be substituted with a methyl group, other alkyl groups, a methoxy group, other alkoxy groups, a phenoxy group, other aryloxy groups, or the like.
  • a part of the phenyl group may be substituted with a hydroxyl group.
  • the content of the hydroxyl group in the organosiloxane compound is too large, it is easily hydrolyzed under high temperature and high humidity. It is preferably 10% by weight.
  • the weight average molecular weight is preferably 200 or more, more preferably 800 or more, and particularly preferably 1000 or more. It is more preferable to use the following polymer.
  • the weight average molecular weight of the organsiloxane compound is 10,000 or less, preferably 5000 or less.
  • the weight average molecular weight is a polystyrene equivalent value measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the silicone resin is usually a polymer composed of the following D units, T units, Q units, and the like, and the ends may be sealed with M units.
  • those containing T units represented by RSiO 1.5 are preferred, especially those containing a large amount of T units, specifically those containing 50 mol% or more, especially those containing 80 mol% or more. In particular, those consisting of all T units except for the end-capping group are preferred.
  • a silicone resin having a small T unit content has low heat resistance and low dispersibility in the resin composition (1).
  • the content of the T unit is a value measured by 29 Si-NMR, that is, a value obtained by calculating the content from the peak area ratio attributed to the T unit in this measurement.
  • R represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Each R may be the same or different, and is usually either an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. is there.
  • Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group, and a dodecyl group, and among them, a methyl group is preferable.
  • Examples of the alkenyl group include a vinyl group, a butenyl group, and an aryl group.
  • Examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, and a tolyl group, and among them, a phenyl group is preferable.
  • the aryl group may have 1 to 2 alkyl groups or alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, methoxy group, and ethoxy group bonded thereto.
  • the oxygen atom of Si—O— is bonded to a hydrogen atom or a hydrocarbon group to form a hydroxyl group or a hydrocarbon oxy group, or two Si—Ov are bonded to form Si—O—. Si bonds are formed.
  • Examples of the hydrocarbon group bonded to the oxygen atom are the same as those shown as R in the above formula.
  • silicone resins 40 mol% of organic groups bonded directly to silicon atoms or through oxygen atoms, that is, organic groups forming Si—C or Si—O—C bonds.
  • organic groups forming Si—C or Si—O—C bonds 50 mol% or more is an optionally substituted aryl group, preferably a phenyl group, are used.
  • Silicone resins having an aryl group content of less than 40 mol% have low compatibility with the thermoplastic polyester resin, and the resulting resin composition (1) may not exhibit the desired high flame retardancy. Therefore, the aryl group content is preferably 80 mol% or more, more preferably 100% of the organic group.
  • the content of the aryl group can also be measured by 29 Si-NMR, and the content can be calculated from the peak area ratio attributed to aryl-Si and Si—O-aryl.
  • the silicone resin may improve flame retardancy by containing a small amount of hydroxyl groups.
  • the hydroxyl group content is preferably 1 to 10% by weight, more preferably 2 to 8% by weight of the silicone resin.
  • the organosiloxane compound is blended in an amount of 1.5 to 10 parts by weight, preferably 2 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyester resin.
  • the blending amount is small, the desired flame retardancy is not exhibited. Conversely, if the amount is too large, the flame retardancy is reduced. This is presumably because when the amount of the organosiloxane compound in the resin composition (1) increases, the organosiloxane compound vaporized during the combustion of the resin composition (1) itself burns, thereby reducing the flame retardancy.
  • (Y) Fibrous reinforcement As the fibrous reinforcement, any conventionally known whisker such as basalt fiber, potassium titanate fiber, etc. is used in addition to glass fiber and carbon fiber, which are mixed with thermoplastic resin and used for improvement of rigidity and other mechanical properties. Can be used. Of these, glass fiber or carbon fiber is preferred.
  • the diameter of the fibrous reinforcing material is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 2 to 50 ⁇ m.
  • An average diameter of 3 to 30 ⁇ m, particularly 5 to 20 ⁇ m is particularly preferable because it is easily available and has a great effect as a reinforcing agent.
  • the fibrous reinforcing material usually has a circular cross section, but may have a different cross sectional shape such as an eyebrow shape or a flat shape.
  • the length of the fibrous reinforcing material is preferably 0.1 mm or more from the viewpoint of the reinforcing effect.
  • the longer one has a greater reinforcing effect, but the longer fibrous reinforcing material is broken and shortened when the resin composition (1) is prepared by melt-kneading. Therefore, even when a length of 20 mm or more is used, the effect is generally low, and therefore, a mean length of 0.3 to 5 mm is usually used.
  • the fibrous reinforcing material is usually used for preparing the resin composition (1) as a chopped strand obtained by cutting a number of these fibers into a predetermined length.
  • mixing of carbon fiber provides electroconductivity to a resin composition (1), a glass fiber is used when the resin composition (1) of high electrical resistance is desired.
  • the fibrous reinforcing material is blended in an amount of 5 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin in the resin composition (1) of the present invention. If the blending amount is less than 5 parts by weight, the reinforcing effect is small. Conversely, if it exceeds 80 parts by weight, mechanical properties such as impact resistance of the resin composition (1) are lowered. A preferred blending amount of the fibrous reinforcing material is 20 to 70 parts by weight.
  • a metal borate salt may be used in addition to the above (A) to (D).
  • boric acid forming a boric acid metal salt include non-condensed boric acid such as orthoboric acid and metaboric acid, condensed boric acid such as pyroboric acid, tetraboric acid, pentaboric acid and octaboric acid, and basic boric acid. Is preferred.
  • the metal that forms a salt with these may be an alkali metal, but among them, polyvalent metals such as alkaline earth metals, transition metals, and Group 2B metals of the periodic table are preferred.
  • the metal borate may be a hydrate.
  • boric acid metal salt examples include a non-condensed boric acid metal salt and a condensed boric acid metal salt.
  • Non-condensed borate metal salts include alkaline earth metal borates such as calcium orthoborate and calcium metaborate; transition metal borates such as manganese orthoborate and copper metaborate; zinc metaborate and cadmium metaborate Examples thereof include borate salts of Group 2B metals of the periodic table. Of these, metaborate is preferred.
  • Condensed borates include alkaline earth metal borates such as trimagnesium tetraborate and calcium pyroborate; transition metal borates such as manganese tetraborate and nickel diborate; zinc tetraborate and tetraborate Examples thereof include borate salts of group 2B metals of the periodic table such as cadmium acid.
  • Examples of the basic borate include basic borates of Group 2B metals of the periodic table such as basic zinc borate and basic cadmium borate.
  • hydrogen borates corresponding to these borates (such as manganese orthoborate) can also be used.
  • the boric acid metal salt used in the present invention it is preferable to use an alkaline earth metal or a Group 2B metal salt of the periodic table such as zinc borate or calcium borate.
  • Zinc borates include zinc borate (2ZnO.3B 2 O 3 ), zinc borate, etc.
  • calcium borates include calcium borate anhydride (2CaO.3B 2 O 3 ), fired products, etc. Is included.
  • hydrates are particularly preferable.
  • the combustion inhibiting action of the resin composition (1) is improved. Phenomenologically, it foams during combustion and blocks the unburned part from the flame.
  • the compounding amount of the boric acid metal salt is 0 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyester resin, but it is preferable to add 1 part by weight or more in order to achieve the blending effect, but the compounding is excessive.
  • the improvement in the effect commensurate with the increase in the amount of addition becomes a peak, so the compounding amount of the boric acid metal salt is 1 to 10 parts by weight, especially 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyester resin. Is preferred.
  • polytetrafluoroethylene or fumed colloidal silica obtained by the suspension polymerization method can be added to further prevent dripping during combustion.
  • the flame retardant polyester resin composition (1) of the present invention may further use another thermoplastic resin, and can be used as long as the resin is stable at a high temperature.
  • polycarbonate examples thereof include polyamide, polyphenylene oxide, polystyrene resin, polyphenylene sulfide ethylene, polysulfone, polyether sulfone, polyether imide, polyether ketone, and fluororesin.
  • thermoplastic polyester resin 100 parts by weight of a thermoplastic polyester resin
  • C 0 to 35 parts by weight of an amino group-containing triazine salt
  • X-2 0.01 to 5 parts by weight of an organosiloxane polymer in a solid state at 25 ° C
  • a thermoplastic polyester resin composition hereinafter sometimes referred to as “resin composition (2)”) characterized by blending 0 to 150 parts by weight of a fibrous reinforcing material (also referred to as a reinforcing filler).
  • thermoplastic polyester resin It is synonymous with the (A) thermoplastic polyester resin described in the resin composition (1), and the preferred range is also synonymous.
  • resin composition (2) a structural unit that is an ester of a dicarboxylic acid compound and a dihydroxy compound occupies preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more of the entire resin.
  • (C) Salts of amino group-containing triazines The amino group-containing triazines (triazines having an amino group) constituting the salt of amino group-containing triazines which are nitrogen flame retardants are usually amino groups. Containing 1,3,5-triazines are used.
  • melamine substituted melamine (such as 2-methylmelamine, guanylmelamine), melamine condensate (such as melam, melem, melon), melamine co-condensation resin (such as melamine-formaldehyde resin), cyanuric amides (ammelin, ammelide) Etc.), guanamine or derivatives thereof (eg, guanamine, methylguanamine, acetoguanamine, benzoguanamine, succinoguanamine, adipogguanamine, phthaloguanamine, CTU-guanamine, etc.).
  • substituted melamine such as 2-methylmelamine, guanylmelamine
  • melamine condensate such as melam, melem, melon
  • melamine co-condensation resin such as melamine-formaldehyde resin
  • cyanuric amides ammelin, ammelide
  • guanamine or derivatives thereof eg,
  • the acid that forms a salt with these triazines may be either an inorganic acid or an organic acid.
  • Inorganic acids include nitric acid, chloric acids (chloric acid, hypochlorous acid, etc.), phosphoric acids (phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, polyphosphoric acid, etc.), sulfuric acids (non-condensation such as sulfuric acid and sulfurous acid) Sulfuric acid, condensed sulfuric acid such as peroxodisulfuric acid and pyrosulfuric acid), boric acid, chromic acid, antimonic acid, molybdic acid, and tungstic acid. Of these, phosphoric acids and sulfuric acids are preferred.
  • Organic acids include organic sulfonic acids (aliphatic sulfonic acids such as methanesulfonic acid, aromatic sulfonic acids such as toluenesulfonic acid and benzenesulfonic acid), cyclic ureas (uric acid, barbituric acid, cyanuric acid, acetylene urea, etc. ) And the like.
  • organic sulfonic acids aliphatic sulfonic acids such as methanesulfonic acid, aromatic sulfonic acids such as toluenesulfonic acid and benzenesulfonic acid
  • cyclic ureas uric acid, barbituric acid, cyanuric acid, acetylene urea, etc.
  • aryls in which 1 to 3 alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms may be bonded to a benzene ring or naphthalene ring such as alkane sulfonic acid
  • salts of amino group-containing triazines include melamine cyanurate, melam, melem double salt, melamine phosphate (melamine polyphosphate, melamine polyphosphate, melam, melem double salt, etc.), melamine sulfate (melamine sulfate, Dimelamine sulfate, dimram pyrosulfate), melamine sulfonates (melamine methanesulfonate, melam methanesulfonate, melem methanesulfonate, melamine methanesulfonate, melam, melem double salt, melamine toluene sulfonate, melam toluene sulfonate, Melamine, melam, melem double salt, etc.).
  • Several salts of these amino group-containing triazines can be used in combination.
  • an adduct of cyanuric acid or isocyanuric acid and an amino group-containing triazine compound is usually 1 to 1 (molar ratio), but in some cases it may be 1 to 2 (molar ratio).
  • melamine cyanurate, benzoguanamine cyanurate, acetoguanamine cyanurate, and the like, and melamine cyanurate are more preferable.
  • These salts are obtained by a known method, for example, by mixing a mixture of triazine compound and cyanuric acid or isocyanuric acid into an aqueous slurry, stirring to form both salts in the form of fine particles, and then filtering and drying the slurry. Generally, it is obtained in powder form.
  • the salt obtained in this way does not need to be pure, and unreacted triazine compound, cyanuric acid, and isocyanuric acid may remain.
  • the average particle size of the salt before compounding with the resin is measured by laser diffraction method in terms of flame retardancy, mechanical strength, heat and humidity resistance, retention stability, and surface properties of the molded product. 90% by weight or more is preferably in the range of 100 to 0.01 ⁇ m, more preferably 80 to 1 ⁇ m.
  • a dispersant such as tris ( ⁇ -hydroxyethyl) isocyanurate or a known surface treatment agent may be used in combination.
  • the amount of the amino group-containing triazine salt is 0 to 40 parts by weight, preferably 2 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (A) thermoplastic polyester resin. If the blending amount exceeds 40 parts by weight, the mechanical properties of the resulting resin composition tend to be lowered.
  • phosphinic acid salts and amino group-containing triazines may be treated with a dispersing agent, or a dispersing agent may be blended in the preparation of the resin composition.
  • a dispersing agent a liquid dispersant disclosed in JP-A No. 2004-269885 can be used.
  • diols such as ethylene glycol and butanediol
  • isocyanates such as TDI and MDI
  • polyols such as polyether polyols and polyester polyols
  • polyethylene glycol bisphenol A diglycidyl esters
  • the flame retardant is blended after being granulated.
  • phosphinic acid salts granulated with a binder as disclosed in JP-A-2004-99893 can be used.
  • Preferable binders include alkyl alkoxylates, polyethylene ethylene glycol, waxes (such as carnauba wax, montan wax, polyethylene wax).
  • the melting point of the binder is preferably 50 to 200 ° C.
  • the amount of the binder is 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the flame retardant.
  • Organosiloxane polymer which is in a solid state at 25 ° C.
  • the organosiloxane polymer is a polymer of an organosiloxane compound or an organosiloxane compound and a compound reactive therewith. It means a copolymer with (vinyl compound, carbonate compound, etc.).
  • being in a solid state at 25 ° C. means being in a state where it does not flow as a liquid at 25 ° C. and can be handled as a solid. Specific examples thereof include the following (X-2-1) to (X-2-4).
  • X-2-1 An organosiloxane polymer supported on inorganic fine particles.
  • X-2-2 A chain polymer of organosiloxane having a softening point higher than 25 ° C.
  • X-2-3) An organosiloxane polymer that is crosslinked.
  • X-2-4 Polyorganosiloxane core graft copolymer
  • Organosiloxane polymer supported on inorganic fine particles examples include silica powder, titanium oxide powder, mica powder, clay powder, kaolin powder, magnesium hydroxide powder, and aluminum hydroxide powder, and silica powder is preferably used.
  • Silica powders include dry process silica obtained by a gas phase process and wet process silica obtained by a wet process, both of which can be used.
  • the particle size of the inorganic fine particles 90% by weight or more is preferably 0.01 to 100 ⁇ m, particularly preferably 0.1 to 30 ⁇ m, as measured by a laser diffraction method.
  • a powder having a specific surface area of 50 m 2 / g or more is preferable, and a powder having a specific surface area of 100 m 2 / g or more is more preferable.
  • the inorganic fine particles may be treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent, whereby the bond with the organosiloxane polymer can be further strengthened.
  • the polymer has a functional group such as an epoxy group or a methacryl group, the bond is further strengthened.
  • the organosiloxane polymer may be a polymer of an organosiloxane compound or a copolymer having a carbon chain as a copolymerization component in the molecular chain.
  • the copolymer component include a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
  • the organosiloxane polymer may have a functional group.
  • the polymer having these functional groups has good dispersibility because of good compatibility with the thermoplastic polyester resin, and has a high effect of improving toughness. Furthermore, since a crosslinking reaction with the polyester resin can be caused at the time of combustion, a reduction in flame retardancy is suppressed.
  • the organosiloxane polymer may be linear or branched, but is preferably linear.
  • the amount of the functional group in the organosiloxane polymer is usually about 0.01 to 1 mol%. It is more preferably 0.03 to 0.5 mol%, particularly 0.05 to 0.3 mol%.
  • the method for supporting the organosiloxane polymer on the inorganic fine particles is arbitrary.
  • the polymer may be dissolved in a solvent and impregnated with inorganic fine particles, and then dried.
  • the supported amount is usually 0.1 to 10 g per 1 g of inorganic fine particles, but 0.4 to 4 g is preferable.
  • the bond between the inorganic fine particles and the polymer can be further strengthened.
  • the bond between the inorganic fine particles and the polymer may be a simple physical bond such as adsorption or absorption, or may be caused by a chemical reaction. It is considered that the polymer supported on the inorganic fine particles forms a mild cross-linked structure with the thermoplastic polyester resin by synergistic action with the inorganic fine particles, thereby contributing to the improvement of flame retardancy as well as toughness.
  • the supported polymer it is preferable to use a polymer in which an organosiloxane polymer is supported on silica.
  • Commercially available products include “Si powder” and “Trefill F” from Toray Dow Corning.
  • organosiloxane polymers typical organosiloxane polymer ⁇ br/> softening point above 25 ° C. is more than 25 ° C. is a so-called silicone resin, the composition of the following It is shown by Formula (3).
  • X is a hydrogen atom or an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, or a heptyl group.
  • R 1 , R 2 , and R 3 may be different from each other and are a hydrocarbon group or an epoxy group-containing organic group.
  • hydrocarbon group examples include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a heptyl group; an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, and a hexenyl group; Aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group; aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group; chloromethyl group, 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, nonafluorobutyl Examples include halogenated alkyl groups such as an ethyl group.
  • alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl
  • Examples of the epoxy-containing organic group include 2,3-epoxypropyl group, 3,4-epoxybutyl group, 4,5-epoxypentyl group, and the like; 2-glycidoxyethyl group, 3-glycid Glycidoxyalkyl groups such as xylpropyl group and 4-glycidoxybutyl group; Epoxycyclohexylalkyl groups such as 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group and 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyl group Is mentioned.
  • the epoxy group-containing organic group is not essential, but the proportion of the epoxy group-containing organic group in the total of R 1 to R 3 in the formula (3) is preferably 0.1 to 40 mol%.
  • the content is less than 0.1 mol%, bleeding tends to occur during molding of a resin composition obtained by blending the content. Moreover, when it exceeds 40 mol%, there exists a tendency for the mechanical characteristics of a molding to fall.
  • the affinity for the thermoplastic polyester resin is excellent. Therefore, it is preferable that 10 mol% or more of the total of R 1 to R 3 in the formula (3) is a phenyl group, and among them, R 1 of 10 It is preferable that at least 30 mol%, particularly at least 30 mol% is a phenyl group.
  • R 1 in the formula preferably has a methyl group or a vinyl group, and therefore the proportion of the phenyl group in R 1 is preferably 10 to 95 mol%, more preferably 30 to 90 mol%.
  • a is a positive number
  • b, c, d, and e are each 0 or a positive number.
  • b / a is a number from 0 to 10
  • c / a is a number from 0 to 0.5
  • d / (a + b + c + d) is a number from 0 to 0.3
  • e / (a + b + c + d) is from 0 to It is a number of 0.4.
  • a silicone resin having a b / a exceeding 10 has a softening point of 25 ° C. or lower and a low affinity with a resin.
  • the silicone resin in which d / (a + b + c + d) exceeds 0.3 tends to reduce the dispersibility of the resin.
  • the weight average molecular weight of the organosiloxane polymer is preferably 500 to 50,000, particularly 500 to 10,000.
  • the softening point may be 25 ° C. or higher, but is preferably 40 to 250 ° C., particularly 40 to 150 ° C. Silicone resins having a softening point of less than 25 ° C. may cause bleed when molding a resin composition obtained by blending this resin, contaminate the mold, reduce the mechanical properties of the molded product, There is a tendency that the silicone resin oozes out on the surface of the molded article during long-term use.
  • the softening point is the temperature at which the silicone resin melts and turns into droplets when heated at a heating rate of 1 ° C./min using a melting point measuring device (micro melting point apparatus manufactured by Yanagimoto Seisakusho Co., Ltd.). Is the softening point.
  • the silicone resin represented by the above formula (1) is, for example, a unit represented by (i) formula: R 4 SiO 3/2 (wherein R 4 is a monovalent hydrocarbon group), (ii) A unit represented by the formula: R 5 2 SiO 2/2 (wherein R 5 are the same or different monovalent hydrocarbon groups), (iii) Formula: R 6 3 SiO 1/2 (formula .
  • R 6 are the same or different monovalent hydrocarbon radical units represented by), and (iv) formula: at least one selected from the group consisting of units represented by SiO 4/2
  • the Kishishiran or partial hydrolyzate thereof can be prepared by reacting with a basic catalyst.
  • the main component is one or a mixture of two or more silanes or siloxanes having at least one unit selected from the group consisting of the units represented by the above (i) to (iv).
  • These silanes or siloxanes include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane.
  • an epoxy group-containing alkoxysilane represented by the general formula: R 7 R 8 f Si (OR 9 ) (3-f) to be copolymerized with these silanes and siloxanes or a partially hydrolyzed product thereof is added to the silicone resin with an epoxy group. It is a component to introduce.
  • R 7 in the formula is an epoxy group-containing organic group, and examples thereof include the same epoxy group-containing organic group as R 1 , R 2 , or R 3 .
  • R ⁇ 8 > in a formula is a monovalent hydrocarbon group, and the monovalent hydrocarbon group similar to said R ⁇ 1 >, R ⁇ 2 > or R ⁇ 3 > is illustrated.
  • R 9 in the formula is an alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a heptyl group.
  • F in the formula is 0, 1, or 2, preferably 0.
  • Examples of such an epoxy group-containing alkoxysilane include 3-glycidoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl (methyl) diethoxysilane, 3-glycidoxypropyl (methyl) dibutoxysilane, 2 -(3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (methyl) dimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (phenyl) diethoxysilane, 2,3-epoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, 2,3- Epoxypropyl (phenyl) dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltributoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltri Methoxysilane, 2- (3,
  • the basic catalyst examples include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and cesium hydroxide; alkali metal alkoxides such as sodium tert-butoxide, potassium tert-butoxide, and cesium-tert-butoxide.
  • An alkali metal silanol compound such as a sodium silanolate compound, a potassium silanolate compound, or a cesium silanolate compound;
  • a potassium-based or cesium-based basic catalyst is used. In the reaction, water may be added as necessary.
  • the reaction temperature is preferably 80 ° C. to 200 ° C. because the equilibration reaction does not proceed sufficiently when the reaction temperature is low, and the silicon atom-bonded organic group is thermally decomposed when the reaction temperature is too high. In particular, it is preferably 100 ° C to 150 ° C.
  • the equilibration reaction can be easily performed at the reflux temperature.
  • the equilibration reaction can be stopped by neutralizing the basic catalyst.
  • a weak acid such as carbon dioxide or carboxylic acid.
  • the salt produced by neutralization can be easily removed by filtration or washing with water.
  • (X-2-3) Cross-linked organosiloxane polymer A so-called silicone elastomer, which is synthesized by addition reaction curing, condensation reaction curing, radical reaction curing with an organic peroxide, and ultraviolet irradiation curing. Among these, those obtained by addition reaction curing or condensation reaction curing are preferable. Most preferred is an addition reaction curable silicone elastomer composition.
  • the addition reaction curable silicone elastomer composition refers to a composition in which functional groups in two types of organopolysiloxane are bonded and crosslinked by an addition reaction to form an elastomer.
  • Typical examples include silicone elastomer compositions comprising an organopolysiloxane containing an aliphatic unsaturated group such as a vinyl group or a hexenyl group, an organohydrogenpolysiloxane, and a platinum group compound catalyst.
  • Aliphatic unsaturated group-containing organopolysiloxanes include vinyl dimethylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane at both ends, vinyldimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer at both ends, and vinylmethylphenylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane at both ends.
  • -A methylphenylsiloxane copolymer is mentioned.
  • organohydrogenpolysiloxane examples include trimethylsiloxy group-capped methylhydrogen polysiloxane at both ends, trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, both ends dimethylhydrogensiloxy-capped dimethylsiloxane / methylhydro
  • examples include a disiloxane copolymer and methylhydrogencyclopolysiloxane.
  • platinum group compound catalyst examples include fine-particle platinum, chloroplatinic acid, a platinum-olefin complex, a platinum-vinylsiloxane complex, a platinum-diketone complex, a palladium compound catalyst, and a rhodium compound catalyst.
  • a platinum compound catalyst is preferable from the viewpoint of catalytic activity.
  • This addition reaction curable silicone elastomer composition is usually cured by heating from the viewpoint of curability and productivity.
  • the addition reaction curable silicone elastomer composition comprises an organopolysiloxane containing an aliphatic unsaturated group such as a vinyl group and an organopolysiloxane containing a mercaptoalkyl group. The composition which hardens
  • Condensation reaction curable type silicone elastomer composition is an elastomer by functional groups in two types of organopolysiloxanes, or functional groups in organopolysiloxanes and silicon compounds such as silica and silane, which are linked by a condensation reaction and crosslinked.
  • the condensation reaction curable silicone elastomer composition include a dehydrogenation condensation type, a dehydration condensation type, a deacetic acid condensation type, a deoxime condensation type, a dealcohol condensation type, a deamidation condensation type, a dehydroxylamine condensation type, a dehydroxylation type, and a dehydration condensation type.
  • An acetone condensation type composition is mentioned.
  • the dehydrogenative condensation reaction curable silicone elastomer composition include a composition comprising a condensation reaction catalyst such as a silanol group-blocked diorganopolysiloxane, an organohydrogenpolysiloxane, and a heavy metal salt of an organic acid.
  • a condensation reaction catalyst such as a silanol group-blocked diorganopolysiloxane, an organohydrogenpolysiloxane, and a heavy metal salt of an organic acid.
  • the silanol group-blocked diorganopolysiloxane has both ends silanol-blocked dimethylpolysiloxane, both ends silanol-blocked dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, both ends silanol-blocked methyl (3,3,3-trimethyl). Fluoropropyl) polysiloxane. Since this diorganopolysiloxane has an action of suppressing the
  • organohydrogenpolysiloxane that is a crosslinking agent examples include dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogenpolysiloxane, and methylhydrogencyclopolysiloxane.
  • condensation reaction catalyst examples include dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, tin octenoate, dibutyltin dioctate, tin laurate, ferric stanooctenoate, lead octenoate, lead laurate, and zinc octenoate.
  • the dehydrogenative condensation curable silicone elastomer composition needs to be cured by heating from the viewpoints of curability and productivity.
  • the dehydration condensation type, the deacetic acid condensation type, the deoxime condensation type, the dealcohol condensation type, The deamidation-condensation type, dehydroxylamine condensation-type, and deacetone-condensation type silicone elastomer compositions can be cured at room temperature into an elastomer in the presence of moisture.
  • moisture-curable silicone elastomer compositions silicone water-based elastomers that can form elastomers by removing water are particularly useful.
  • This silicone water-based elastomer usually has (a) a substantially linear organopolysiloxane having at least two silanol groups in one molecule, (b) colloidal silica, alkali metal silicate, hydrolysis An aqueous organopolysiloxane emulsion composition comprising a cross-linking agent selected from the group consisting of possible silanes and partial hydrolysis condensates thereof, (c) a curing catalyst, (d) an emulsifier and (e) water is used.
  • the organopolysiloxane of component (a) is crosslinked by the action of component (b) to form a rubbery elastic body, and is a polymer having at least two silanol groups in one molecule.
  • the position of the silanol group is not particularly limited, but it is preferably present at both ends.
  • the organic group bonded to the silicon atom other than the silanol group is preferably an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, such as an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group; a vinyl group, an allyl group, or the like.
  • Examples include alkenyl groups; aryl groups such as phenyl groups; aralkyl groups such as benzyl groups; alkaryl groups such as styryl groups and tolyl groups; and cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups and cyclopentyl groups.
  • halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine, for example, 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, etc.
  • a methyl group, a vinyl group, and a phenyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.
  • all of them are not necessarily the same, and may be a combination of different monovalent hydrocarbon groups.
  • substantially linear means that it may be a linear chain partially having a branched chain.
  • the molecular weight of the organopolysiloxane is not particularly limited, but is preferably 5000 or more. This is because a reasonable tensile strength and elongation can be obtained when the molecular weight is 3000 or more, but the most preferable tensile strength and elongation can be obtained only when the molecular weight is 5000 or more. However, from the viewpoint of the possibility of emulsification into an emulsion, it is preferably 1000000 or less.
  • organopolysiloxanes include dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, methylvinylpolysiloxane, dimethylsiloxane / methyl, with both ends of the molecular chain blocked with silanol.
  • a vinyl siloxane copolymer is mentioned.
  • Such an organopolysiloxane can be synthesized, for example, by a method of hydrolytic condensation of a cyclic or branched organopolysiloxane or a method of hydrolyzing one or more of diorganodihalogenosilanes.
  • the crosslinking agent of component (b) acts as a crosslinking component of component (a), and includes colloidal silica, alkali metal silicate, hydrolyzable silane, or a partial hydrolysis condensate thereof.
  • colloidal silica include fumed colloidal silica, precipitated colloidal silica, or colloidal silica having a particle size of 0.0001 to 0.1 ⁇ m stabilized with sodium, ammonia, or aluminum ions.
  • the blending amount of the colloidal silica is preferably 1 to 150 parts by weight and more preferably 1 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane as the component (a).
  • alkali metal silicate examples include lithium silicate, sodium silicate, potassium silicate, and rubidium silicate.
  • the blending amount of the alkali metal silicate is preferably 0.3 to 30 parts by weight, and more preferably 0.3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane as the component (a).
  • the hydrolyzable silane a silane having at least three hydrolyzable groups bonded to a silicon atom in one molecule is used. This is because an elastomer cannot be obtained when the number is less than three.
  • hydrolyzable group examples include alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, and butoxy group; acyloxy groups such as acetoxy group; substituted or unsubstituted acetamide groups such as acetamide group and N-methylacetamide group; propenoxy An alkenyloxy group such as a group; a substituted amino group such as an N, N-diethylamino group; and a ketoxime group such as a methylethylketoxime group.
  • methyltrimethoxysilane vinyltrimethoxysilane, normal propyl orthosilicate, ethylpolysilicate, propylpolysilicate, methyltri (propanoxy) silane, and methyltri (methylethylketoxime) silane.
  • Two or more kinds of such silanes can be mixed and used.
  • the amount of the hydrolyzable silane or its partial hydrolysis condensate is preferably 1 to 150 parts by weight per 100 parts by weight of the component (a) organopolysiloxane.
  • the component (c) curing catalyst is a component that accelerates the condensation reaction between the component (a) organopolysiloxane and the component (b) crosslinking agent, such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, and tin octenoate.
  • Organic acid metal salts such as dibutyltin dioctate, tin laurate, ferric stanooctenoate, lead octenoate, lead laurate, zinc octenoate; tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate, dibutoxy titanium bis (ethyl acetoacetate), etc.
  • titanate esters amine compounds such as n-hexylamine and guanidine, and hydrochloric acids thereof.
  • curing catalysts are preferably preliminarily made into an emulsion form by using an emulsifier and water by an ordinary method.
  • the addition amount of the curing catalyst is preferably 0.01 to 1.5 parts by weight, and more preferably 0.05 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane as component (a).
  • the emulsifier of component (d) is a component that mainly emulsifies the organopolysiloxane of component (a), and examples include an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier, and a cationic emulsifier.
  • examples of the anionic emulsifier include higher fatty acid salts, higher alcohol sulfates, alkylbenzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl phosphinates, and polyethylene glycol sulfates.
  • nonionic emulsifier examples include polyoxyethylene alkylphenyl ethers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyalkylene fatty acid esters, polyoxyethylene polyoxypropylenes, and fatty acid monoglycerides. It is done.
  • cationic emulsifier examples include aliphatic amine salts, quaternary ammonium salts, and alkylpyridinium salts. These emulsifiers may be used alone or in a mixture of two or more. The amount of the emulsifier is preferably 2 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane as component (a).
  • the amount of water in component (e) is determined by emulsifying the organopolysiloxane in component (a), the crosslinking agent in component (b), and the curing catalyst in component (c) by the action of the emulsifier in component (d).
  • the amount is not particularly limited as long as it is sufficient to prepare an aqueous emulsion.
  • This silicone water-based elastomer emulsion can be prepared by uniformly mixing the components (a) to (e). For example, dimethylpolysiloxane having silanol groups at both ends is emulsified in water using an emulsifier such as a homomixer, homogenizer, or colloid mill in the presence of an emulsifier, and then a crosslinking agent such as colloidal silica or a curing catalyst is added.
  • an emulsifier such as a homomixer, homogenizer, or colloid mill in the presence of an emulsifier, and then a crosslinking agent such as colloidal silica or a curing catalyst is added.
  • Both ends are mixed with each other by emulsifying in water using a cyclic diorganopolysiloxane such as octamethylcyclotetrasiloxane as an emulsifier, and then polymerizing under heating by adding a ring-opening polymerization catalyst.
  • a cyclic diorganopolysiloxane such as octamethylcyclotetrasiloxane as an emulsifier
  • a ring-opening polymerization catalyst There is a method in which an emulsion of dimethylpolysiloxane blocked with is prepared, and a cross-linking agent such as colloidal silica or a curing catalyst is added thereto and mixed.
  • a base emulsion comprising the components (a) to (e) and then adjusting the pH to 9 to 12, an emulsion having extremely excellent storage stability can be obtained.
  • the pH adjuster include amines such as dimethylamine and ethylenediamine; and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide.
  • organic amines are preferable, and examples of organic amines other than those described above further include monoethanolamine, triethanolamine, morpholine, and 2-amino-2-methyl-1-propanol. After adjusting the pH in this way, it is preferable to age at a constant temperature for a fixed period.
  • the ripening temperature is preferably a temperature at which the emulsion is not broken, that is, a range of 10 to 60 ° C, and more preferably a range of 15 to 50 ° C.
  • the aging period is set according to the aging temperature, and for example, it is preferably 1 week or more under the temperature condition of 25 ° C. and 4 days or more under the temperature condition of 40 ° C.
  • the organopolysiloxane emulsion thus obtained is excellent in storage stability at room temperature, and can be easily cured at room temperature to form an elastomer by removing water.
  • the pH of the base emulsion may be less than 9.
  • components other than those described above for example, fillers, thickeners, pigments, dyes, heat-resistant agents, preservatives, penetrating aids such as aqueous ammonia, and the like can be appropriately added to the organopolysiloxane emulsion.
  • the viscosity of the organopolysiloxane emulsion is poor and it is difficult to obtain a thick elastomer.
  • Calcium carbonate, magnesium oxide, zinc dioxide, titanium dioxide powder, carbon black and the like are preferably added.
  • these fillers are preferably colloidal because when they are colloidal, the tensile strength and elongation of the elastomer produced by the removal of moisture increase.
  • a thickener carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, etc. can be used.
  • the moisture-curable silicone elastomer composition has a cross-linked diorganopolysiloxane having a silanol group blocked at both ends as described above (preferably having a viscosity at 25 ° C. of 1000 to 60000 centistokes) as a main component.
  • Deacetic acid condensation type silicone elastomer composition obtained by blending, for example, vinyltriacetoxysilane as an agent and dibutyltin diacetate or dibutyltin dilaurate as a catalyst, and further adding reinforcing fillers such as aerosil and kneading uniformly.
  • a deoxime condensation type silicone elastomer composition obtained by replacing vinyltriacetoxysilane with vinyltrioximesilane, and similarly, vinyltriacetoxysilane is replaced with tetraethoxysilane or the like.
  • Alcohol condensation type silicone elastomer composition is not limited to the above-described cross-linking system as long as it can elastomerize the silanol-blocked diorganopolysiloxane.
  • radical reaction curable silicone elastomer composition examples include a composition comprising an organopolysiloxane, a reinforcing filler, and an organic peroxide, and additional fillers, heat-resistant agents, flame retardants, pigments, organic solvents as additional components. Etc. can be contained.
  • both ends are blocked with trimethylsiloxy group, dimethylvinylsiloxy group, methylphenylvinylsiloxy group or silanol group, and the main chain is dimethylpolysiloxane, dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, dimethylsiloxane /
  • Examples include raw rubber-like polymers such as methylvinylsiloxane copolymer, dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer, and methyl (3,3,3-trifluoropropyl) / methylvinylsiloxane copolymer.
  • An example of the reinforcing filler is fumed silica.
  • Organic peroxides include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl- Examples thereof include 2,5-di (t-butylperoxy) hexene.
  • This radical reaction curable silicone elastomer composition is usually cured by heating from the viewpoint of curability and productivity.
  • the radical reaction curable silicone elastomer composition mainly comprises an organopolysiloxane raw rubber and a reinforcing filler, and contains additional fillers, heat-resistant agents, flame retardants, pigments, organic solvents and the like as additional components. And a composition that is cured by irradiation with ⁇ rays or ⁇ rays, or a composition that is cured by irradiation with ultraviolet rays, which is composed of a silicon-bonded alkenyl group-containing organopolysiloxane, a sensitizer, and a reinforcing filler.
  • the average primary particle diameter of the silicone elastomer is preferably 0.1 to 100 ⁇ m, more preferably 2 to 15 ⁇ m.
  • Commercially available products include the Trefill E series manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., specifically, Trefill E-500, E-505C, Trefill E-506S, Trefil E-507, Trefill E-508, E-600. , E-601, E-606 and the like.
  • Polyorganosiloxane core graft copolymer is a polyfunctional monomer and other copolymer in the presence of polyorganosiloxane particles.
  • a vinyl monomer composed of possible monomers is polymerized to form a cross-linked structure in which the polyorganosiloxane component and the vinyl polymer component are intertwined with each other as a core. It is a composite rubber-based multilayer structure polymer formed by polymerization to form a shell.
  • the polyorganosiloxane particles may be modified polyorganosiloxanes containing other (co) polymers as well as particles composed only of polyorganosiloxanes. That is, the polyorganosiloxane particles may contain, for example, 5% by weight or less of polybutyl acrylate, butyl acrylate-styrene copolymer, or the like. It is preferable from the viewpoint of flame retardancy.
  • the polyorganosiloxane particles preferably have a number average particle size determined by electron microscope observation of 0.008 to 0.6 ⁇ m. More preferably, the number average particle diameter is 0.01 to 0.2 ⁇ m, particularly 0.01 to 0.15 ⁇ m. Those having an average particle diameter of less than 0.008 ⁇ m are difficult to obtain, and those having an average particle diameter exceeding 0.6 ⁇ m tend to deteriorate the flame retardancy of a resin composition using the same.
  • the polyorganosiloxane particles have a toluene insoluble content (the amount of toluene insoluble when 0.5 g of the particles are immersed in 80 ml of toluene at room temperature for 24 hours) of 95% or less, more preferably 50% or less, especially 20% or less. Is preferable from the viewpoint of flame retardancy and impact resistance.
  • polyorganosiloxane particles include siloxanes selected from dimethylsiloxane, methylphenylsiloxane, diphenylsiloxane, etc., alone or in combination of two or more, bifunctional silane compounds, and vinyl polymerizable group-containing silane compounds. Can be obtained by copolymerization with a silane compound having three or more functional groups.
  • a polyfunctional monomer which is one of vinyl monomers is a compound containing two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule.
  • Specific examples thereof include allyl methacrylate, triallyl cyanurate, isocyanuric acid.
  • examples include triallyl, diallyl phthalate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, and divinylbenzene. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, use of allyl methacrylate is particularly preferable from the viewpoints of economy and effects.
  • Examples of other copolymerizable monomers that are vinyl monomers include aromatic vinyl monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, paramethylstyrene, parabutylstyrene, acrylonitrile, methacrylo Vinyl cyanide monomers such as nitrile, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, glycidyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, methacrylic acid (Meth) acrylic acid ester monomers such as methyl, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, lauryl methacrylate, glycidyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, itaconic acid, (meth) acrylic acid, fumaric acid, maleic acid, etc. Carboxyl group-containing vinyl Monomers
  • the vinyl monomer forming the shell layer ensures compatibility between the graft copolymer and the resin when the graft copolymer is blended with the thermoplastic polyester resin, so that the graft copolymer is evenly mixed with the resin. It is also a component having an effect of dispersing. For this reason, it is preferable to mainly use the above (meth) acrylic acid ester monomer for the vinyl monomer forming the shell layer.
  • the polyorganosiloxane core graft copolymer a polymer produced by continuous multi-stage seed polymerization in which the polymer in the previous stage is sequentially coated with the polymer in the subsequent stage is preferable.
  • the basic polymer structure includes an inner core layer having a structure in which a polyorganosiloxane rubber component and a polyalkyl (meth) acrylate rubber component, which are crosslinking components having a low glass transition temperature, are intertwined with each other, and a matrix component of the resin composition It is a multilayer structure polymer which has an outermost shell layer which consists of an alkyl (meth) acrylate type polymer substance which improves adhesiveness.
  • the innermost core layer is formed of a polymer composed of an aromatic vinyl monomer
  • the intermediate layer is formed of a polymer having a structure in which a polyorganosiloxane component and a polyalkyl (meth) acrylate component are intertwined with each other.
  • a polymer having a three-layer structure in which the outermost shell layer is formed of an alkyl (meth) acrylate polymer can also be used.
  • the alkyl group of the alkyl (meth) acrylate has about 1 to 8 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include ethyl, butyl, 2-ethylhexyl groups and the like.
  • the alkyl (meth) acrylate polymer may be crosslinked with a crosslinking agent such as an ethylenically unsaturated monomer. Examples of the crosslinking agent include alkylene diol di (meth) acrylate and polyester di (meth) acrylate. , Divinylbenzene, trivinylbenzene, triallyl cyanurate, allyl (meth) acrylate, and the like.
  • the polyorganosiloxane core graft copolymer is used in the presence of 40 to 90 parts by weight, preferably 60 to 80 parts by weight, more preferably 60 to 75 parts by weight of the polyorganosiloxane particles.
  • the flame retarding effect of the resin composition obtained using these particles tends to be low.
  • the flame retarding effect of the resin composition obtained using these particles tends to be low.
  • the vinyl monomer for the shell layer is too little or too much, the flame retarding effect tends to be low.
  • a commercially available product such as METABRENE S-2001, S-2200 or SRK-200 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. may be used.
  • the organosiloxane polymer in a solid state at 25 ° C. is blended so as to be 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (A) the thermoplastic polyester resin.
  • a preferred blending amount is 0.1 to 4.5 parts by weight, particularly 0.5 to 4 parts by weight.
  • the amount of the supported polymer in which the organosiloxane polymer is supported on the inorganic fine particles is preferably 4 parts by weight or less.
  • the fibrous reinforcing material has the same meaning as the fibrous reinforcing material in the resin composition (1).
  • a fibrous filler such as glass fiber, carbon fiber, basalt fiber, wollastonite, potassium titanate fiber is used.
  • glass fibers are preferably used in view of mechanical strength, rigidity and heat resistance.
  • granular or amorphous fillers such as calcium carbonate, titanium oxide, feldspar minerals, clays, organic clays, carbon black, glass beads; plate-like fillers such as talc; scales such as glass flakes, mica and graphite It is also possible to use a filler.
  • the blending amount of the (Y) fibrous reinforcing material is 0 to 150 parts by weight, preferably 5 to 120 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (A) thermoplastic polyester resin.
  • the amount is less than 5 parts by weight, the reinforcing effect cannot be obtained, and when the amount is more than 150 parts by weight, the resulting resin composition is deteriorated in fluidity and mechanical properties (particularly toughness).
  • the resin composition of the present invention may further contain a fluororesin used as an anti-dripping agent.
  • fluororesins include polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene / ethylene copolymer, vinylidene fluoride, poly It is preferable to use a fluorinated polyolefin such as chlorotrifluoroethylene.
  • polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene / ethylene copolymer are most preferable.
  • a fluororesin having an arbitrary degree of polymerization can be appropriately selected and used depending on the desired processability, dispersibility, and other physical properties of the resin composition. Usually, it is preferable to use one having a melt viscosity at 350 ° C. of 1.0 ⁇ 10 2 to 1.0 ⁇ 10 15 (Pa ⁇ s).
  • melt viscosity is less than 1.0 ⁇ 10 2 (Pa ⁇ s), the ability to prevent dripping during combustion is insufficient, and if it is greater than 1.0 ⁇ 10 15 (Pa ⁇ s), the fluidity of the resin composition is remarkably high. Since it falls, it is not preferable.
  • the thing of a wide range from 0.05 micrometer to several mm can be used for a particle size
  • the thing of arbitrary shapes can also be used for a shape from a granular form to a fiber form.
  • These shapes and particle diameters may be appropriately selected by experiments depending on the processability of the resin composition, the intended properties and effects.
  • the compounding amount of the anti-dripping agent is 0.05 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of components (A) to (Y). If the amount of the fluororesin component is too small, the flame retardancy will be insufficient in relation to other components, and in particular, the drip property will not be improved sufficiently in the combustion test in accordance with UL-94. It is not preferable because the physical properties are lowered due to the above.
  • thermoplastic resin to the resin composition of the present invention as long as the object of the present invention is not impaired.
  • crystallization accelerators antioxidants, UV absorbers, stabilizers such as light stabilizers, antistatic agents, lubricants, mold release agents, colorants such as dyes and pigments, plasticizers, hydrolysis resistance improvers (Epoxy compounds, carbodiimide compounds, etc.) can be blended.
  • hydrolysis resistance improvers epoxy compounds, carbodiimide compounds, etc.
  • thermoplastic resin composition of the present invention can be supplemented with other thermoplastic resins.
  • the thermoplastic resin may be any resin as long as it is stable at high temperatures.
  • thermoplastic polyester resin composition of the present invention can be easily prepared by equipment and methods generally used as conventional resin composition preparation methods. For example, 1) After mixing each component, a method of preparing a pellet by melting and kneading with a single-screw or twin-screw extruder, 2) After mixing each component other than the fibrous reinforcement, from the hopper of the extruder A method of supplying a fibrous reinforcing material from a side feeder of an extruder, melt-kneading, and preparing pellets, 3) preparing pellets having different compositions once, mixing the pellets in a predetermined amount, and then a target composition The method of preparing the resin composition of a ratio is mentioned. In addition, mixing a part of the thermoplastic resin as a fine powder with other components and supplying the mixture to the extruder is a preferable method for uniformly blending these components.
  • Example 1 Bending strength: A UL94 (Subject 94 of Underwriters Laboratories) combustion test piece having a thickness of 1.6 mm was injection-molded, and a bending test was performed using this with a span interval of 40 mm and a test speed of 2 mm / min.
  • UL94 Subject 94 of Underwriters Laboratories
  • Weld bending strength Resin was injected into the same mold used in the above bending strength test with a two-point gate from the longitudinal direction on both sides of the test piece, and a weld line was formed at the center of the test piece with a thickness of 1.6 mm A UL94 combustion test piece was injection-molded, and a weld bend test was performed under the same conditions as in the bending strength test described above. The weld retention was calculated by (bending strength of test piece with weld / bending strength of test piece without weld) ⁇ 100%.
  • Flame retardant test According to the method of UL94, flame retardancy test is performed using 5 test pieces (thickness 0.8mm), and classified into V-0, V-1, V-2 and HB according to the evaluation method described in UL94 (V-0 indicates the highest flame retardancy).
  • the total combustion time is a total of five combustion times (including the combustion time at the time of first flame contact and the time of second flame contact).
  • Comparative tracking index test (abbreviation: CTI test): For the test piece (a flat plate having a thickness of 3 mm), the CTI was determined by the test method defined in the international standard IEC60112. CTI shows the resistance to tracking at a voltage in increments of 25V between 100V and 600V when wet-contaminated with an electric field applied to the surface of a solid electrical insulating material. The higher the value, the better. Means. The CTI is preferably 500 V or higher.
  • Mold deposit Using an SE50 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. as an injection molding machine, the injection pressure is 50 MPa, the injection speed is 80 mm / sec, the cylinder temperature is 260 ° C., the injection time is 3 sec, the cooling is 8 sec, the mold temperature is 80 ° C., and the suck back is 3 mm.
  • a resin molded product having a thickness of 35 mm, a width of 14 mm, and a thickness of 2 mm was produced using a pin gate mold.
  • the raw materials used in the examples are as follows.
  • Thermoplastic polyester resin (A-1) PBT: 5020 Novaduran (registered trademark) 5020 manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. Polybutylene terephthalate resin having an intrinsic viscosity of 1.20 dl / g
  • A-2) PBT 5008 manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. Novaduran (registered trademark) 5008, polybutylene terephthalate resin having an intrinsic viscosity of 0.85 dl / g
  • (X-1-2) Silicone compound-2 TMS217 (trade name) manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., Mw: 2000, hydroxyl group content: 2% by weight, phenyl group content: 100 mol%, X-1 -1 silicone resin end-capped with trimethylsilyl groups
  • Silicone compound-4 SR-20 (trade name) manufactured by Konishi Chemical Industry, Mw: 6700, hydroxyl group content: 3% by weight, phenyl group content: 100 mol%, average molecular formula: (PhSiO 3/2 ) 1.0 (HO 1/2 ) 0.24
  • Silicone compound-5 SH6018 (trade name) manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Mw: 2000, hydroxyl group content: 6 wt% phenyl group content: 70 mol%, propyl group 30 mol %, Average molecular formula: (PhSiO 3/2 ) 0.7 (ProSiO 3/2 ) 0.3 (HO 1/2 ) 0.48
  • Silicone compound-6 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. X40-9805 (trade name), methylphenyl-based organosiloxane, phenyl group content: 50 mol%
  • Silicone compound-7 Z6800 (trade name) manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., triphenylsilanol, phenyl group content: 100 mol%, average molecular formula: Ph 3 SiOH
  • Silicone compound-8 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., octaphenyltetracyclosiloxane, phenyl group content: 100 mol%
  • Silicone compound-9 KR-511 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., methylphenyl silicone oligomer, phenyl group content: 50 mol%
  • Silicone compound-10 manufactured by Momentive Performance Materials Japan, TSR165 (trade name), polymethylphenylmethoxysiloxane, phenyl group content: 50 mol%
  • Silicone compound-11 SH200 (trade name) manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., polydimethylsiloxane, hydroxyl group content: 0% by weight, phenyl group content: 0 mol%, viscosity 60000 cm Stokes
  • Zinc borate Firebrake 500 (trade name), B 2 O 3 56.2 wt%, ZnO 43.8 wt%, particle size 10 ⁇ m, manufactured by BORX
  • F-1 Melamine cyanurate: MX44 (trade name) manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.
  • F-4) Phosphorus stabilizer ADK STAB PEP36 (trade name) manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.
  • the steel fiber, TEX30HSST) hopper, glass fiber is side-feeded, extruded at a discharge rate of 20 kg / h, screw rotation speed of 250 rpm, barrel temperature of 260 ° C., and a polybutylene terephthalate resin composition. Pellets were obtained.
  • thermoplastic polyester resin composition of the present invention has good physical properties.
  • the resin molding obtained by molding the thermoplastic polyester resin composition of the present invention has excellent flame retardancy, weld strength retention, CTI, and releasability. There is almost no mold deposit and the productivity is excellent. Therefore, the resin composition of the present invention can be particularly suitably applied to a wide range of parts such as electric and electronic parts such as connectors and terminals. It can also be suitably applied to automobile parts and building material parts.
  • Example 2 Tensile strength, tensile elongation: The tensile strength and tensile elongation were measured according to ISO527-1,2. Higher tensile elongation means higher toughness.
  • Weld tensile strength A weld line is formed at the center of the test piece by injecting resin into the same size mold as the mold for the above ISO tensile test piece with a two-point gate from the longitudinal direction on both sides of the test piece. The test piece was evaluated. Weld physical properties were determined by weld retention, and the higher the value, the better the weld characteristics (weld adhesion). The weld retention ratio is (tensile strength of test piece with weld / tensile strength of test piece without weld) ⁇ 100%.
  • Comparative tracking index test (abbreviation: CTI test): The same operation as in Example 1 was performed.
  • Specific wear amount (mm 3 / kgf ⁇ km): Two cylindrical test pieces of the same type were fixed in a vertical direction to a thrust friction / wear tester (Orientec Co., Ltd.). The contact surface pressure (surface pressure) of the two test pieces was 5 kgf, the upper test piece was fixed, and the lower test piece was rotated at a linear velocity of 10 cm / sec. After rotating for 20 hours, the total wear amount of two cylindrical test pieces was measured. The unit of the specific wear amount is mm 3 / kgf ⁇ km, and the larger this value, the more severe the wear and the worse the wear characteristics.
  • A-2) PBT 5008 manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. Novaduran (registered trademark) 5008, polybutylene terephthalate resin having an intrinsic viscosity of 0.85 dl / g
  • Trefil F202 (60% by weight of linear polydimethylsiloxane having a viscosity of 60000 centistokes was supported on 40% by weight of silica and powdered. In a solid state at 25 ° C.).
  • Trefil E601 silicone elastomer containing epoxy group, in a solid state at 25 ° C.
  • Methbrene S2200 polyorganosiloxane core graft copolymer, in a solid state at 25 ° C.
  • the steel fiber, TEX30HSST) hopper, glass fiber is side-feeded and extruded under the conditions of discharge rate 20 kg / h, screw rotation speed 150 rpm, barrel temperature 260 ° C., and polybutylene terephthalate resin composition Pellets were obtained.
  • thermoplastic polyester resin composition of the present invention can have the following characteristics. (1) Even when it is a molded product having a thickness of 1 mm or less, it has excellent flame retardancy and mechanical properties. (2) Because it does not contain halogen flame retardants, dioxins are not generated during incineration, and environmental pollution is low. (3) Since it has excellent releasability, there is little risk of deformation during molding. (4) Since there is very little mold deposit, productivity at the time of shaping
  • toughness can be preferably developed among mechanical strengths. Furthermore, since the sliding wear characteristics are excellent, even when used for a connector or a terminal that needs to be particularly tightly fitted, there is little generation of resin wear powder and stable electrical conduction can be obtained. In addition, even when the molded product is exposed to a high temperature, the polyorganosiloxane polymer does not ooze out on the surface of the molded product, and therefore the molded product surface appearance, electrical resistance and other characteristics are not deteriorated. Furthermore, the connector terminal and the like are less contaminated, and troubles such as electrical conduction interruption can be reduced.

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Abstract

(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(B)アニオン部分が特定の構造を有するホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩であるホスフィン酸塩5~40重量部、および(X)オルガノシロキサンを含み、(X)オルガノシロキサンとして、(X-1)珪素原子に直接又は酸素原子を介して結合している有機基の40モル%以上がアリール基であるオルガノシロキサン化合物1.5~10重量部、または(X-2)オルガノシロキサン重合体であって、25℃で固体状態にあるもの0.01~5重量部を配合したことを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。

Description

熱可塑性ポリエステル樹脂組成物
本発明は、ハロゲン系難燃剤を含有しなくても優れた難燃性を有し、同時に優れた機械的物性を有する熱可塑性ポリエステル樹脂組成物及びそれを用いた成形品に関する。
熱可塑性ポリエステル樹脂は、その優れた特性から電気及び電子機器部品、並びに自動車部品などに広く用いられている。従来からこの樹脂に関しては、要求特性を満足させるべく様々な処方が開発され、それにより高機能化と高性能化を実現してきた。
しかし近年、要求物性は益々高度化してきており、従来の処方では対応が困難になってきている。例えば、最近はコネクターなどの電子部品の軽量小型化が進み、成形品の肉厚が薄くなってきている。従って成形に用いる樹脂組成物にも、これに対応すべく、従来以上に機械的特性と難燃性に優れていることが要求される場合がある。
また、成形時の成形品の肉厚が薄くなっているので、薄肉でかつ機械的強度の大きい成形品を与えるべく、靭性(引張伸度で代表される特性)に優れた樹脂が求められている。また成形時の成形品の変形防止のため離型性の良い樹脂が、成形品同士の接触による摩耗粉発生による電気的導通不良を防止するため耐摺動摩耗性に優れた樹脂が求められている。
さらに電気及び電子機器分野では、火災に対する安全を確保するため難燃性が重要であり、また電気的負荷に対する発火に対する安全性の確保のため、電気的特性の一つである耐トラッキング性に優れていることも必要である。更にはハロゲン系難燃剤を含有する樹脂は、使用済み成形品を焼却処分する際にダイオキシンを発生することがあるので、非ハロゲン系難燃剤で難燃化することが求められている。
従来、樹脂の難燃剤としては主にハロゲン系難燃剤が用いられていた。しかしハロゲン系難燃剤を含有する樹脂は、上述のとおり、使用済み成形品を焼却処分する際にダイオキシンを発生する場合があり、非ハロゲン系難燃剤を用いることが求められている。この要求に応える方法の一つとして、リン系の化合物、中でもアニオン部分が下記式(1)又は(2)で表されるホスフィン酸のカルシウム塩又はアルミニウム塩を難燃剤として用いることが検討されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表し、R1同士は同一でも異なっていてもよく、R3は炭素数1~10のアルキレン基、置換されていてもよいアリーレン基、又はこれらの2つ以上の組み合わせからなる基を表し、R3同士は同一でも異なっていてもよい。nは0~4の整数を表す。)
特許文献1には、難燃剤として、このホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩を用いることが記載されている。しかしこの方法では、良好な難燃性を得る為にこれらの塩が多量に必要となり、得られる樹脂組成物の成形性及び機械的特性が低下するという問題があった。
特許文献2には、難燃剤としてホスフィン酸のカルシウムまたはアルミニウム塩にメラミンシアヌレートなどの有機窒素化合物を併用することが記載されている。この方法によれば難燃性はかなり改善されるが、薄肉成形品(例えば、肉厚が1mm以下の成形品)の場合には、V-0ランクの難燃性を安定して発現させることは困難である。また、成形時のガス発生が著しく多い為に金型汚染が酷く、更に成形品のウエルド強度が低く、靭性に乏しいという問題があった。
尚、薄肉成形品(例えば、肉厚が1mm以下の成形品)の場合には、機械的特性、特に靭性に優れた樹脂組成物を用いることが重要であるが、樹脂組成物に靭性を付与する方法としては、例えば特許文献3に記載されている様にエラストマー等の低弾性率の重合体を配合することが一般的である。しかしエラストマーの配合は樹脂組成物の難燃性を低下させるので、この方法では靭性と難燃性を両立させることは困難である。
特許文献4には、難燃剤として特殊な有機リン化合物を用い、これに難燃助剤を配合することが記載されている。難燃助剤としては多種類のものが挙げられており、そのなかにはそれ自体で難燃剤として知られているものも含まれている。この文献に記載されている難燃助剤は、有機物から無機物まで広範囲にわたっているので、その全てが同じような効果を奏するか否かは疑問である。
また成形品の剛性を高めるため、樹脂組成物にガラス繊維などの繊維状強化材を配合することが行われているが、繊維状強化材を配合した樹脂組成物で成形した製品は、燃焼時に繊維状強化材が蝋燭の芯のように作用するので、燃焼し易いという問題があった。
特開平8-73720号公報 特開平11-60924号公報 特開平7-150022号公報 国際公開WO2004/061008号パンフレット
本発明は、上記従来技術に鑑み成し遂げられたものであり、ハロゲン系難燃剤を用いなくても高い難燃性を有し、かつ、必要な機械的強度を有する樹脂組成物を提供することを課題とする。
特に、本願発明の第一の課題は、熱可塑性ポリエステル樹脂に繊維状強化材とホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩を配合してなり、且つ優れた機械的特性及び難燃性を有する難燃性熱可塑性樹脂組成物を提供しようとするものである。
また、本願発明の第二の課題は、ハロゲン系難燃剤を使用せずとも、肉厚が1mm以下の成形品とした場合にも優れた難燃性を発現する、熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を提供しようとするものである。特に、高度に難燃化されていると同時に、優れた靭性を有し、さらには高い耐トラッキング性、耐摺動摩耗特性、離型性を有する熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を提供しようとするものである。
本願発明者は、鋭意検討を行った結果、熱可塑性ポリエステル樹脂に、難燃剤としてホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩を配合し、特定のオルガノシロキサンを含めることにより、上記課題を解決しうることを見出した。
特に、上記第一の課題を解決するためには、繊維状強化材、及び難燃剤としてホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩を配合した熱可塑性ポリエステル樹脂に、アリール基を含有するオルガノシロキサン化合物及び更にはホウ酸金属塩を配合することにより、難燃性及び機械的特性に優れた、物性バランスの良い樹脂組成物となることを見出し、本発明を完成させた。
特に、上記第二の課題を解決するためには、熱可塑性ポリエステル樹脂に、難燃剤としてホスフィン酸のアルミニウム又はカルシウム塩、好ましくはホスフィン酸のアルミニウム又はカルシウム塩とアミノ基含有トリアジン類の塩を配合し、更にこれにオルガノシロキサン重合体であって、常温で固体状態にあるものを配合することにより、難燃剤の配合により齎される難燃性を低下させることなく、靭性に優れた樹脂組成物を得ることができることを見出した。またこの樹脂組成物は、耐トラッキング性その他の特性にも優れたものとすることができる。
具体的には、以下の手段により、上記課題は解決された。
(1)(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、
(B)アニオン部分が式(1)又は式(2)で表されるホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩であるホスフィン酸塩5~40重量部、および
(X)オルガノシロキサンを含み、
(X)オルガノシロキサンとして、(X-1)珪素原子に直接又は酸素原子を介して結合している有機基の40モル%以上がアリール基であるオルガノシロキサン化合物1.5~10重量部、または(X-2)オルガノシロキサン重合体であって、25℃で固体状態にあるもの0.01~5重量部を配合したことを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表し、R1同士は同一でも異なっていてもよく、R3は炭素数1~10のアルキレン基、置換されていてもよいアリーレン基、又はこれらの2つ以上の組み合わせからなる基を表し、R3同士は同一でも異なっていてもよい。nは0~4の整数を表す。)
(2)(X)オルガノシロキサンとして、(X-1)珪素原子に直接又は酸素原子を介して結合している有機基の40モル%以上がアリール基であるオルガノシロキサン化合物を含み、さらに、(Y)繊維状強化材5~80重量部を配合したことを特徴とする(1)に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(3)(B)ホスフィン酸塩の配合量が、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、20~35重量部であることを特徴とする(2)に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(4)(X-1)オルガノシロキサン化合物が、有機基の50モル%以上がアリール基であることを特徴とする(2)または(3)に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(5)(X-1)オルガノシロキサン化合物が重量平均分子量200~10000のものであることを特徴とする(2)~(4)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(6)(X-1)オルガノシロキサン化合物が、RSiO1.5(Rは有機基を示す。)で表される構造単位を含んでおり、かつ水酸基の含有量が1~10重量%のものであることを特徴とする(2)~(5)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(7)(X-1)オルガノシロキサン化合物の配合量が、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、2~7重量部であることを特徴とする(2)~(6)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(8)さらに、(E)ホウ酸金属塩を、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、20重量部以下の割合で含む、(1)~(7)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(9)(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(Y)繊維状強化材20~70重量部を含み、かつ、(E)ホウ酸金属塩を1~5重量部含むことを特徴とする(8)に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(10)(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、
(B)ホスフィン酸塩として、アニオン部分が式(1’)又は式(2’)で表されるホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩であるホスフィン酸塩を20~35重量部、
(X)オルガノシロキサンとして、(X-1)珪素原子に直接又は酸素原子を介して結合している有機基の50モル%以上がフェニル基であるオルガノシロキサン化合物2~7重量部、
(Y)繊維状強化材20~70重量部及び
(E)ホウ酸金属塩1~5重量部を配合したことを特徴とする(8)に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、R1及びR2は各々独立して、炭素数1~4のアルキル基を表し、R1同士は同一でも異なっていてもよく、R3は炭素数1~4のアルキレン基又はフェニレン基を表し、R3同士は同一でも異なっていてもよい。nは0~4の整数を表す。)
(11)前記(X)オルガノシロキサンとして、(X-2)オルガノシロキサン重合体であって、25℃で固体状態にあるものを含むことを特徴とする(1)に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(12)さらに、(C)アミノ基含有トリアジン類を、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、35重量部以下の割合で含む、(11)に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(13)(11)に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物であって、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(B)ホスフィン酸塩7~35重量部、(C)アミノ基含有トリアジン類の塩2~30重量部および(X-2)オルガノシロキサン重合体であって25℃で固体状態にあるもの0.5~4重量部を配合したことを特徴とする組成物。
(14)(B)ホスフィン酸塩に対する(C)アミノ基含有トリアジン類の塩の重量比(C)/(B)が0.3~1.5であることを特徴とする(12)又は(13)に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(15)(X-2)オルガノシロキサン重合体であって、25℃で固体状態にあるものが、
(X-2-1)無機微粒子に担持されたオルガノシロキサン重合体、
(X-2-2)軟化点が25℃より高いオルガノシロキサン重合体、
(X-2-3)架橋されたオルガノシロキサン重合体及び
(X-2-4)ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体
より成る群から選ばれたものであることを特徴とする(11)~(14)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(16)(X-2)オルガノシロキサン重合体であって25℃で固体状態にあるものが、オルガノシロキサン重合体を、比表面積50m2/g以上のシリカに担持させたものであることを特徴とする(11)~(14)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(17)(X-2)オルガノシロキサン重合体が官能基を有するものであることを特徴とする(16)に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(18)シリカ1重量部に対するオルガノシロキサン重合体の担持量が0.4~4重量部であることを特徴とする(16)又は(17)記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(19)(X-2)オルガノシロキサン重合体であって25℃で固体状態にあるものが、軟化点が25℃を超えるシリコーン樹脂であることを特徴とする(11)~(14)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(20)(X-2)オルガノシロキサン重合体であって25℃で固体状態にあるものが、シリコーンエラストマー粉末であることを特徴とする(11)~(14)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(21)(X-2)オルガノシロキサン重合体であって25℃で固体状態にあるものが、ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体であることを特徴とする(11)~(14)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(22)(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(Y)繊維状強化材を150重量部以下の割合で配合したことを特徴とする(11)~(21)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(23)(A)熱可塑性ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートであることを特徴とする(1)~(22)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(24)(A)熱可塑性ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする(1)~(23)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
(25)(1)~(24)のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を射出成形して成る成形品。
本発明により、ハロゲン系難燃剤を使用しなくても、高い難燃性を確保した成形品であって、上述の要求性能に応じた成形品を提供することが可能になった。
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本発明の樹脂組成物は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(B)アニオン部分が式(1)又は式(2)で表されるホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩であるホスフィン酸塩5~40重量部、および(X)オルガノシロキサンを含み、(X)オルガノシロキサンとして、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(X-1)珪素原子に直接又は酸素原子を介して結合している有機基の40モル%以上がアリール基であるオルガノシロキサン化合物1.5~10重量部または(X-2)オルガノシロキサン重合体であって、25℃で固体状態にあるもの0.01~5重量部を配合したことを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表し、R1同士は同一でも異なっていてもよく、R3は炭素数1~10のアルキレン基、置換されていてもよいアリーレン基、又はこれらの2つ以上の組み合わせからなる基を表し、R3同士は同一でも異なっていてもよい。nは0~4の整数を表す。)
このような組成物を採用することにより、ハロゲン系難燃剤を実質的に使用しなくても(例えば、全組成物の2重量%以下としても)難燃性を確保しつつ、機械的強度に優れた樹脂成形品が得られる。
本発明では、さらに、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(B)アニオン部分が式(1)又は式(2)で表されるホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩であるホスフィン酸塩5~40重量部、(X-1)珪素原子に直接又は酸素原子を介して結合している有機基の40モル%以上がアリール基であるオルガノシロキサン化合物1.5~10重量部、(Y)繊維状強化材5~80重量部及び(E)ホウ酸金属塩0~20重量部を配合したことを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂組成物(以下、「樹脂組成物(1)」ということがある)を採用することにより、上記第一の課題をより効果的に達成することができる。以下、該本発明の樹脂組成物(1)について詳細に説明する。
(A)熱可塑性ポリエステル樹脂:
本発明の樹脂組成物(1)の主成分である(A)熱可塑性ポリエステル樹脂とは、ジカルボン酸化合物とジヒドロキシ化合物の重縮合、オキシカルボン酸化合物の重縮合、又はこれらの化合物の混合物の重縮合などによって得られるポリエステルであり、ホモポリエステル、コポリエステルのいずれであってもよい。熱可塑性ポリエステル樹脂を構成するジカルボン酸化合物としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、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、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。
これらは周知のように、遊離酸以外にジメチルエステルなどのエステル形成性誘導体として重縮合反応に用いることができる。オキシカルボン酸としてはパラオキシ安息香酸、オキシナフトエ酸、ジフェニレンオキシカルボン酸などが挙げられる。これらは単独で重縮合させることもできるが、ジカルボン酸化合物に少量併用することが多い。
ジヒドロキシ化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリオキシアルキレングリコールなどの脂肪族ジオールが主として用いられるが、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンなどの芳香族ジオールやシクロヘキサンジオールなどの脂環式ジオールも用いることができる。
またこのような二官能性化合物以外に、分岐構造を導入するためトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンなどの三官能以上の多官能化合物や、分子量調節のための脂肪酸などの単官能化合物を少量併用することもできる。
本発明では、熱可塑性ポリエステル樹脂としては、通常は主としてジカルボン酸化合物とジヒドロキシ化合物とから成る重縮合物、即ち計算上、ジカルボン酸化合物とジヒドロキシ化合物のエステルである構造単位が、樹脂全体の好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上を占めるものを用いる。ジカルボン酸化合物としては芳香族ジカルボン酸が好ましく、ジヒドロキシ化合物としては脂肪族ジオールが好ましい。
なかでも好ましいのは、酸性分の95モル%以上がテレフタル酸であり、アルコール成分の95モル%以上が脂肪族ジオールであるポリアルキレンテレフタレートである。その代表的なものはポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンテレフタレートである。これらはホモエステルに近いもの、即ち樹脂全体の95重量%以上がテレフタル酸成分及び1,4-ブタンジオール又はエチレングリコール成分から成るものであるのが好ましい。
また、本発明の組成物においては、ポリブチレンテレフタレートに、ポリエチレンテレフタレートを添加することによって、電気絶縁特性を低下させずにグローワイヤー特性を向上させることができる。
熱可塑性ポリエステル樹脂の固有粘度は適宜選択して決定すればよいが、通常0.5~2dl/gであることが好ましく、中でも樹脂組成物(1)の成形性及び機械的特性の観点から0.6~1.5dl/gであることが好ましい。固有粘度が0.5dl/g未満のものを用いると、樹脂組成物(1)から得られる成形品の機械的強度が低くなる傾向にあり、逆に2dl/gより大きいと樹脂組成物(1)の流動性が低下し、成形性が低下する場合がある。
尚、本明細書においてポリエステル樹脂の固有粘度は、テトラクロロエタンとフェノールとの1:1(重量比)の混合溶媒中、30℃で測定した値である。
(B)ホスフィン酸塩:
本発明で用いるホスフィン酸塩は、アニオン部分が下記式(1)又は(2)で表され、カチオン部分がカルシウム又はアルミニウムであるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表し、R1同士は同一でも異なっていてもよく、R3は炭素数1~10のアルキレン基、置換されていてもよいアリーレン基、又はこれらの2つ以上の組み合わせからなる基を表し、R3同士は同一でも異なっていてもよい。nは0~4の整数を表す。)
1及びR2が表すアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、ペンチル基などが挙げられるが、炭素数1~4のアルキル基、特にメチル基又はエチル基が好ましい。アリール基としては、フェニル基やナフチル基が挙げられ、これらに結合する置換基としてはメチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基などの炭素数1~4のアルキル基やアルコキシ基が挙げられる。
置換基の結合数は通常1~2個である。アリール基はフェニル基又はこれに炭素数1~2のアルキル基が1~2個結合したものであるのが好ましい。
3が表すアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基など直鎖状のもの、及び2-エチルヘキシレン基など分岐鎖状のものなどが挙げられる。
これらのなかでも好ましいのは炭素数1~4のアルキレン基、特に、メチレン基又はエチレン基である。
アリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基などが挙げられ、これに結合する置換基としては、上述のものと同様のものが挙げられる。置換基の結合数は通常は一個である。アリーレン基としてはフェニレン基又はこれに炭素数1~2のアルキル基が結合したものが好ましい。これらの基の組み合わせからなる基としてはメチレン基とフェニレン基が結合したもの、メチレン基に2個のフェニレン基が結合したもの、フェニレン基に2個のメチレン基が結合したものなどが挙げられる。
中でも本発明においては、上述したホスフィン酸塩として、アニオン部分が以下の式(1')又は(2')で表されるホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩を用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R1及びR2は各々独立して、炭素数1~4のアルキル基を表し、R1同士は同一でも異なっていてもよく、R3は炭素数1~4のアルキレン基又はフェニレン基を表し、R3同士は同一でも異なっていてもよい。nは0~4の整数を表す。)
ホスフィン酸塩は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、5~40重量部配合する。配合量が5重量部未満では樹脂組成物(1)の難燃性を十分に高くすることが困難であり、逆に40重量部を超えると樹脂組成物(1)の機械的特性が低下する。難燃性と機械的特性を両立させる点からして、配合量は、7~35重量部が好ましく、10~35重量部がより好ましく、20~35重量部がさらに好ましい。
本発明で用いるのに好ましいホスフィン酸塩としては、アニオン部分が式(1')で表されるものとして、ジメチルホスフィン酸カルシウム、ジメチルホスフィン酸アルミニウム、エチルメチルホスフィン酸カルシウム、エチルメチルホスフィン酸アルミニウム、ジエチルホスフィン酸カルシウム、ジエチルホスフィン酸アルミニウム、メチル-n―プロピルホスフィン酸カルシウム、メチル-n―プロピルホスフィン酸アルミニウム、メチルフェニルホスフィン酸カルシウム、メチルフェニルホスフィン酸アルミニウム、ジイソブチルホスフィン酸アルミニウムなどが挙げられる。
また、アニオン部分が式(2')で表されるものとして、メチレンビス(メチルホスフィン酸)カルシウム、メチレンビス(メチルホスフィン酸)アルミニウム、フェニレン-1、4-ビス(メチルホスフィン酸)カルシウム、フェニレン-1,4―ビス(メチルホスフィン酸)アルミニウム等の、式(2')においてn=0のものが好ましい。
本発明に用いるホスフィン酸塩は、単独で、又は2種以上を任意の割合で併用してもよい。具体的には例えば、難燃性及び電気特性の観点から、上述したなかでもジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩や、カルシウム塩が好ましい。また本発明の樹脂組成物(1)から得られる成形品の機械的強度や外観の観点から、本発明に用いるホスフィン酸塩は、その90重量%以上が粒径100μm以下、特に50μm以下である粉末を用いるのが好ましい。中でも90重量%以上が粒径0.5~20μmの粉末を用いることで、高い難燃性を発現し、且つ成形品の靭性が著しく高くなるので特に好ましい。尚、ここでの粒径とは、レーザー回折法により得られる値である。
(X-1)オルガノシロキサン化合物:
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物(1)は、アリール基を有するオルガノシロキサン化合物を含有することが必要である。このオルガノシロキサン化合物は、前述したホスフィン酸塩と組み合わせて用いることにより、熱可塑性ポリエステル樹脂組成物(1)に高度な難燃性を付与する難燃剤として作用する。
その作用機序の一つは、樹脂組成物(1)の燃焼に際し、オルガノシロキサン化合物が気化して樹脂組成物(1)中に微小な気泡が多数生じ、この気泡の断熱作用により樹脂組成物(1)がそれ以上燃焼するのが阻害されるものと推察される。
本発明で用いるオルガノシロキサン化合物は、有機シラノールないしはその重合体であって、珪素原子に直接または酸素原子を介して結合している有機基、即ちSi―C又はSi―O―C結合を形成している有機基の40モル%以上、好ましくは50モル%以上がアリール基であるものである。アリール基としてはフェニル基やナフチル基が挙げられ、これらの基にはメチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基など炭素数1~4のアルキル基やアルコキシ基が1~2個置換していてもよい。このアリール基としては、中でもフェニル基が好ましい。
オルガノシロキサン化合物を含有する樹脂組成物(1)は、一般に燃焼時に滴下を起こし易いが、有機基の40モル%以上がアリール基であるオルガノシロキサン化合物を含有する樹脂組成物(1)は燃焼時に滴下し難く、かつ燃焼が大幅に抑制される。オルガノシロキサン化合物のこれらの作用は、一般に有機基に占めるアリール基の割合が高いほど大きい。従ってオルガノシロキサン化合物としては有機基の80モル%以上、さらには全て(100%)がアリール基、特にフェニル基であるものを用いるのが、特に好ましい。
オルガノシロキサン化合物としては、トリフェニルシラノールの様なモノマー、その環状4量体であるオクタフェニルテトラシクロシロキサンの様なオリゴマー、さらにはポリジフェニルシロキサンの様なポリマーの、いずれをも用いることができる。またこれらのフェニル基の一部は、メチル基やその他のアルキル基、メトキシ基やその他のアルコキシ基、フェノキシ基やその他のアリールオキシ基等に置換されていてもよい。
更にフェニル基としては、その一部が水酸基に置換されていてもよいが、オルガノシロキサン化合物における水酸基の含有量が多過ぎると、高温多湿下において加水分解し易いので、水酸基の含有量は1~10重量%であることが好ましい。
尚、上述した様にオルガノシロキサン化合物としてはモノマーやオリゴマーも用いうるが、低分子量のものはモールドデポジットを起こし易いので、重量平均分子量が、200以上が好ましく、800以上がより好ましく、特に1000以上のポリマーを用いるのがさらに好ましい。逆に分子量が大きすぎてもポリエステル樹脂との相溶性が低下するので、均一な樹脂組成物(1)の調製が困難となる場合がある。よってオルガンシロキサン化合物の重量平均分子量としては10000以下、中でも5000以下が好ましい。ここで重量平均分子量とは、ゲル・パーメーション・クロマトグラフィー法(GPC)で測定したポリスチレン換算値である。
オルガノシロキサン化合物の中でも、特に好ましいのは、所謂シリコーンレジンである。シリコーンレジンは通常は下記のD単位、T単位、Q単位などからなる重合体であり、末端はM単位で封止されていることもある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
本発明に用いるシリコーンレジンとしては、中でもRSiO1.5で示されるT単位を含有するものが好ましく、特にT単位を多く含有するもの、具体的には50モル%以上、中でも80モル%以上含有するものが好ましく、特に末端封止基を除き全てがT単位から成るものが好ましい。
一般的に、T単位の含有量が少ないシリコーンレジンは、それ自体の耐熱性が低く、かつ樹脂組成物(1)中での分散性も低い。ここでT単位の含有率は、29Si-NMRで測定した値、即ちこの測定でT単位に帰属するピーク面積比からその含有率を算出した値である。
式(3)~(6)において、Rは、炭素数1~12の一価の炭化水素基を表す。なお、各Rは同じでも異なっていてもよく、通常は、炭素数が1~12のアルキル基、炭素数が2~12のアルケニル基又は、炭素数が6~12のアリール基のいずれかである。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基等が挙げられ、中でもメチル基が好ましい。アルケニル基としては、ビニル基、ブテニル基、アリール基等が挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基等が挙げられ、中でもフェニル基が好ましい。尚、アリール基にはメチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基などの炭素数1~4のアルキル基やアルコキシ基が1~2個結合していてもよい。
また上記式において、Si-O-の酸素原子は、水素原子や炭化水素基と結合して水酸基や炭化水素オキシ基を形成するか、または2個のSi-Ovが結合してSi-O-Si結合を形成している。酸素原子に結合する炭化水素基としては、上記式にRとして示したものと同様のものが挙げられる。
本発明では上述したシリコーンレジンのうち、珪素原子に直接または酸素原子を介して結合している有機基、即ちSi-C又はSi-O-C結合を形成している有機基のうち40モル%以上、好ましくは50モル%以上が、置換されていてもよいアリール基、好ましくはフェニル基であるものを用いる。
アリール基の含有量が40モル%に満たなシリコーンレジンは、熱可塑性ポリエステル樹脂への相溶性が低く、得られる樹脂組成物(1)が所望の高い難燃性を示さない場合がある。よってアリール基の含有量は該有機基の80モル%以上、中でも100%であることが好ましい。尚、アリール基の含有率も29Si-NMRによって測定可能であり、アリール-Si及びSi―O―アリールに帰属するピーク面積比から含有率を算出できる。
またシリコーンレジンは、水酸基を少量含有することで難燃性が向上する場合がある。水酸基の含有量はシリコーンレジンの1~10重量%、中でも2~8重量%であることが好ましい。尚、シリコーンレジンは単独で、又は2種以上を任意の割合で併用してもよい。
オルガノシロキサン化合物は、熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して、1.5~10重量部、好ましくは2~7重量部配合する。配合量が少ないと所望の難燃性を示さない。逆に配合量が多すぎても難燃性が低下する。これは樹脂組成物(1)中のオルガノシロキサン化合物の量が多くなると、樹脂組成物(1)の燃焼に際し気化したオルガノシロキサン化合物自体が燃焼し、かえって難燃性を低下させるためと考えられる。
(Y)繊維状強化材:
繊維状強化材としては、熱可塑性樹脂に配合して剛性その他の機械的物性改良に用いられているガラス繊維、炭素繊維の他、玄武岩繊維、チタン酸カリウム繊維等の従来公知の任意のウイスカーを用いることができる。中でもガラス繊維又は炭素繊維が好ましい。
繊維状強化材は、その直径が太過ぎると柔軟性が低下し、また1μm未満の様に細すぎるものは大量入手が難しく、化学産業レベルでの使用は困難である。よってその直径は1~100μm、中でも2~50μmであることが好ましい。入手が容易で且つ強化剤としての効果も大きい点で、平均直径が3~30μm、特に5~20μmのものが、特に好ましい。尚、繊維状強化材は通常は円形断面であるが、まゆ型や扁平形状などの異型断面形状のものであってもよい。
繊維状強化材の長さは、補強効果の観点から0.1mm以上であることが好ましい。一般に長い方が補強効果が大きい反面、長い繊維状強化材は溶融混練により樹脂組成物(1)を調製する際、折損して短くなる。よって20mm以上の長さのものを用いても、その効果は一般的に低いので、通常は平均長さ0.3~5mmのものを用いればよい。繊維状強化材は、通常はこれらの繊維を多数本集束したものを、所定の長さに切断したチョップドストランドとして樹脂組成物(1)の調製に供する。なお炭素繊維の配合は樹脂組成物(1)に導電性を付与するので、高電気抵抗の樹脂組成物(1)を所望の場合にはガラス繊維を用いる。
繊維状強化材は、本発明の樹脂組成物(1)においては、ポリエステル樹脂100重量部に対して5~80重量部配合する。配合量が5重量部未満では補強効果が小さく、逆に80重量部を超えると樹脂組成物(1)の耐衝撃性などの機械的物性が低下するようになる。繊維状強化材の好ましい配合量は20~70重量部である。
(E)ホウ酸金属塩:
本発明においては、上述した(A)~(D)に加えて更に、ホウ酸金属塩を用いてもよい。ホウ酸金属塩を形成するホウ酸としては、オルトホウ酸、メタホウ酸等の非縮合ホウ酸、ピロホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸及び八ホウ酸等の縮合ホウ酸、並びに塩基性ホウ酸等が好ましい。これらと塩を形成する金属はアルカリ金属でもよいが、中でもアルカリ土類金属、遷移金属、周期律表2B族金属等の多価金属が好ましい。またホウ酸金属塩は水和物であってもよい。
ホウ酸金属塩としては、非縮合ホウ酸金属塩と、縮合ホウ酸金属塩とがある。非縮合ホウ酸金属塩としては、オルトホウ酸カルシウム、メタホウ酸カルシウム等のアルカリ土類金属ホウ酸塩;オルトホウ酸マンガン、メタホウ酸銅等の遷移金属ホウ酸塩;メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸カドミウム等の周期律表2B族金属のホウ酸塩などが挙げられる。これらのなかではメタホウ酸塩が好ましい。
縮合ホウ酸塩としては、四ホウ酸三マグネシウム、ピロホウ酸カルシウム等のアルカリ土類金属ホウ酸塩;四ホウ酸マンガン、二ホウ酸ニッケル等の遷移金属ホウ酸塩;四ホウ酸亜鉛、四ホウ酸カドミウム等の周期律表2B族金属のホウ酸塩等が挙げられる。塩基性ホウ酸塩としては塩基性ホウ酸亜鉛、塩基性ホウ酸カドミウム等の周期律表2B族金属の塩基性ホウ酸塩等が挙げられる。またこれらのホウ酸塩に対応するホウ酸水素塩(例えばオルトホウ酸水素マンガン等)も使用できる。
本発明に用いるホウ酸金属塩としては、アルカリ土類金属又は周期律表2B族金属塩、例えばホウ酸亜鉛類やホウ酸カルシウム類を用いるのが好ましい。ホウ酸亜鉛類には、ホウ酸亜鉛(2ZnO・3B23)やホウ酸亜鉛等が含まれ、ホウ酸カルシウム類にはホウ酸カルシウム無水物(2CaO・3B23)や焼成物等が含まれる。これらホウ酸亜鉛類やホウ酸カルシウム類の中でも特に水和物が好ましい。
ホウ酸金属塩の配合により、樹脂組成物(1)の燃焼阻止作用が向上する。現象的には、燃焼に際し発泡して未燃焼部分を炎から遮断する。ホウ酸金属塩の配合量は、熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して0~20重量部であるが、配合効果を発現させるためには1重量部以上配合することが好ましいが、過剰に配合しても添加量増加に見合う効果の向上は頭打ちとなるので、ホウ酸金属塩の配合量は熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して1~10重量部、中でも1~5重量部であることが好ましい。
また、懸濁重合法で得られたポリテトラフルオロエチレンやヒュームドコロイダルシリカなどを添加して、燃焼時の滴下防止をより確実にすることもできる。
本発明の難燃性ポリエステル樹脂組成物(1)は、更に他の熱可塑性樹脂を補助的に用いてもよく、高温において安定な樹脂であれば使用可能であり、具体的には例えばポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンサルファイドエチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂等が挙げられる。
一方、本発明では、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に、(B)アニオン部分が式(1)又は式(2)で表されるホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩であるホスフィン酸塩類5~40重量部、(C)アミノ基含有トリアジン類の塩0~35重量部、(X-2)オルガノシロキサン重合体であって、25℃で固体状態にあるもの0.01~5重量部及び(Y)繊維状強化材(強化充填剤ともいう)0~150重量部を配合したことを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂組成物(以下、「樹脂組成物(2)」ということがある)を採用することにより、上記第二の課題をより効果的に達成することができる。以下、該本発明の樹脂組成物(2)について詳細に説明する。
以下、本発明の樹脂組成物について詳しく説明する。
(A)熱可塑性ポリエステル樹脂
上記樹脂組成物(1)で述べた(A)熱可塑性ポリエステル樹脂と同義であり、好ましい範囲も同義である。但し、樹脂組成物(2)では、ジカルボン酸化合物とジヒドロキシ化合物のエステルである構造単位が、樹脂全体の好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上を占めるものを用いる。
(B)ホスフィン酸塩
上記樹脂組成物(2)で述べた(B)ホスフィン酸塩と同義であり、好ましい範囲も同義である。
(C)アミノ基含有トリアジン類の塩
窒素系難燃剤であるアミノ基含有トリアジン類の塩を構成するアミノ基含有トリアジン類(アミノ基を有するトリアジン類)としては、通常、アミノ基含有1,3,5-トリアジン類が使用される。例えば、メラミン、置換メラミン(2-メチルメラミン、グアニルメラミンなど)、メラミン縮合物(メラム、メレム、メロンなど)、メラミンの共縮合樹脂(メラミン-ホルムアルデヒド樹脂など)、シアヌル酸アミド類(アンメリン、アンメリドなど)、グアナミン又はその誘導体(グアナミン、メチルグアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、サクシノグアナミン、アジポグアナミン、フタログアナミン、CTU-グアナミンなど)などが挙げられる。
これらのトリアジン類と塩を形成する酸としては、無機酸及び有機酸のいずれでもよい。無機酸としては、硝酸、塩素酸類(塩素酸、次亜塩素酸など)、リン酸類(リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ポリリン酸など)、硫酸類(硫酸や亜硫酸などの非縮合硫酸、ペルオクソ二硫酸やピロ硫酸などの縮合硫酸など)、ホウ酸、クロム酸、アンチモン酸、モリブデン酸、タングステン酸などが挙げられる。これらのうち、リン酸類や硫酸類が好ましい。
有機酸としては、有機スルホン酸(メタンスルホン酸などの脂肪族スルホン酸、トルエンスルホン酸やベンゼンスルホン酸などの芳香族スルホン酸など)、環状尿素類(尿酸、バルビツル酸、シアヌル酸、アセチレン尿素など)などが挙げられる。これらのうち、メタンスルホン酸などの炭素数1~4のアルカンスルホン酸、トルエンスルホン酸などのベンゼン環やナフタレン環に炭素数1~3のアルキル基が1~3個結合していてもよいアリールスルホン酸、シアヌル酸が好ましい。
アミノ基含有トリアジン類の塩としては、例えば、シアヌル酸メラミン・メラム・メレム複塩、リン酸メラミン類(ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン・メラム・メレム複塩など)、硫酸メラミン類(硫酸メラミン、硫酸ジメラミン、ピロ硫酸ジメラムなど)、スルホン酸メラミン類(メタンスルホン酸メラミン、メタンスルホン酸メラム、メタンスルホン酸メレム、メタンスルホン酸メラミン・メラム・メレム複塩、トルエンスルホン酸メラミン、トルエンスルホン酸メラム、トルエンスルホン酸メラミン・メラム・メレム複塩など)などが挙げられる。これらのアミノ基含有トリアジン類の塩は、いくつか併用することもできる。
アミノ基含有トリアジン類の塩の中でも、シアヌル酸又はイソシアヌル酸とアミノ基含有トリアジン系化合物との付加物を用いるのが好ましい。付加物の組成は通常は1対1(モル比)であるが、場合により1対2(モル比)であることもある。なかでも好ましいのはシアヌル酸メラミン、シアヌル酸ベンゾグアミン、シアヌル酸アセトグアナミンなどであり、更にはシアヌル酸メラミンである。
これらの塩は、公知の方法、例えばトリアジン系化合物とシアヌル酸またはイソシアヌル酸の混合物を水スラリーとし、攪拌して両者の塩を微粒子状に形成させた後、このスラリーを濾過、乾燥することにより一般には粉末状で得られる。
なお、このようにして得られる塩は純粋である必要は無く、未反応のトリアジン系化合物やシアヌル酸、イソシアヌル酸が残存していても良い。また、樹脂に配合される前の塩の平均粒径は、成形品の難燃性、機械的強度や耐湿熱特性、滞留安定性、表面性の点からして、レーザー回折法で測定して90重量%以上が100~0.01μm、更には80~1μmの範囲にあるのがが好ましい。また、上記の塩の分散性が悪い場合には、トリス(β-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートなどの分散剤や公知の表面処理剤などを併用してもよい。
アミノ基含有トリアジン類の塩の配合量は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して0~40重量部であり、好ましくは2~30重量部である。配合量が40重量部を越えると得られる樹脂組成物の機械的物性が低下しやすい。なお、(B)ホスフィン酸金属塩と(C)アミノ基含有トリアジン類の塩は、重量比で(C)/(B)=0~3となるように配合するのが好ましい。配合比率が3より大きいと難燃性の確保が困難になる。配合比率が0.1~2、特に0.3~1.5であれば更に好ましい。
ホスフィン酸塩やアミノ基含有トリアジン類の塩の分散性を改良するため、これらを分散剤で処理しておいたり、樹脂組成物の調製に際し分散剤を配合してもよい。好ましい分散剤としては、特開2004-269885号公報に開示されている液状分散剤を使用できる。
例えばエチレングリコール、ブタンジオールなどのジオール、TDI、MDIなどのイソシアネート、ポリエチレングリコールなどのポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールなどのポリオール、ビスフェノールAジグリシジルエステル、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂やクレゾール-ホルムアルデヒド樹脂のポリグリシジルエステルなどのエポキシ化合物、などが挙げられる。
また、樹脂組成物の調製に際しての難燃剤の分散性を改良するため、難燃剤を顆粒状にしてから配合するのも好ましい。例えば特開2004-99893号公報に開示されているようなバインダーにより顆粒状化されたホスフィン酸塩を用いることができる。
好ましいバインダーとしては、アルキルアルコキシレート、ポリエチレンエチレングリコール、ワックス(カルナバワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックスなど)などが挙げられる。バインダーの融点は好ましくは50~200℃である。バインダーの量は難燃剤量100重量部に対して0.5~10重量部である。
(X-2)オルガノシロキサン重合体であって、25℃で固体状態にあるもの
オルガノシロキサン重合体とは、オルガノシロキサン化合物の重合体又はオルガノシロキサン化合物及びこれと反応性を有する化合物(ビニル化合物、カーボネート化合物など)との共重合体を意味する。また、25℃で固体状態にあるとは、25℃において液体として流動せず、固体として取り扱い得る状態にあることを意味する。その例としては、具体的には例えば、以下の(X-2-1)~(X-2-4)が挙げられる。
(X-2-1)オルガノシロキサン重合体を無機微粒子に担持させたもの。
(X-2-2)オルガノシロキサンの鎖状重合体であって、軟化点が25℃よりも高いもの。
(X-2-3)オルガノシロキサン重合体であって、架橋されているもの。
(X-2-4)ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体
(X-2-1)無機微粒子に担持させたオルガノシロキサン重合体(以下、これを担持重合体ということがある)
無機微粒子としては、シリカ粉末、酸化チタン粉末、マイカ粉末、クレー粉末、カオリン粉末、水酸化マグネシウム粉末、水酸化アルミニウム粉末などが挙げられるが、好ましくはシリカ粉末を用いる。シリカ粉末には気相法で得られる乾式法シリカと、湿式法で得られる湿式法シリカがあるが、いずれも用いることができる。
無機微粒子の粒径は、レーザー回折法で測定して、90重量%以上が0.01~100μm、特に0.1~30μmの範囲にあるのが好ましい。これらの中でも比表面積が50m2/g以上の粉末が好ましく、比表面積が100m2/g以上の粉末がより好ましい。また無機微粒子はシランカップリング剤などの表面処理剤で処理しておいてもよく、これによりオルガノシロキサン重合体との結合をより強固にすることができる。重合体がエポキシ基やメタクリル基などの官能基を有する場合には、結合は更に強固となる。
オルガノシロキサン重合体は、オルガノシロキサン化合物の重合体であっても、分子鎖中に共重合成分である炭素鎖を有する共重合体でもよい。共重合成分としては、例えば炭素数が1~20鎖状の飽和ないし不飽和炭化水素基やハロゲン化炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基などが挙げられる。オルガノシロキサン重合体は官能基を有していてもよい。
官能基としてはメタクリル基又はエポキシ基が好ましく、これらの官能基を有する重合体は熱可塑性ポリエステル樹脂との相溶性が良好なため分散性が良く、靭性向上効果が高い。更に燃焼時にポリエステル樹脂との架橋反応を起させることが出来るので、難燃性の低下が抑制される。オルガノシロキサン重合体は、直鎖状でも分岐鎖状でもよいが、直鎖状のものが好ましい。
オルガノシロキサン重合体中の官能基の量は、通常、0.01~1モル%程度である。0.03~0.5モル%、特に0.05~0.3モル%であるのがより好ましい。オルガノシロキサン重合体を無機微粒子に担持させる方法は任意である。例えばこの重合体を溶媒に溶解して無機微粒子に含浸させた後、乾燥すればよい。担持量は無機微粒子1gに対し通常は0.1~10gであるが、0.4~4gが好ましい。
担持に際しエポキシ基などの官能基を有するアルコキシシランなどを接着促進剤として用いると、無機微粒子と重合体との結合をより強固にすることができる。無機微粒子と重合体との結合は吸着や吸収のような単なる物理的結合でも、化学反応によるものでもよい。無機微粒子に担持された重合体は、無機微粒子との相乗作用により、熱可塑性ポリエステル樹脂と軽度の架橋構造を形成し、それにより靭性向上と同時に難燃性の向上にも寄与すると考えられる。
担持重合体としては、シリカにオルガノシロキサン重合体を担持させたものを用いるのが好ましい。市販品としては、東レ・ダウコーニング社の「Siパウダー」や「トレフィルF」などがある。
(X-2-2)軟化点が25℃以上のオルガノシロキサン重合体
軟化点が25℃を超えるオルガノシロキサン重合体の代表的なものは、いわゆるシリコーンレジンであり、その組成は下記式(3)で示される。
(R1SiO3/2a(R2 2SiO2/2b(R3 3SiO1/2c(SiO4/2d(XO1/2e  (3)
式(3)において、Xは水素原子又はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などのアルキル基である。R1、R2、及びR3は相互に異なっていてもよく、炭化水素基もしくはエポキシ基含有有機基である。
炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3-クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、ノナフルオロブチルエチル基等のハロゲン化アルキル基が挙げられる。
また、エポキシ含有有機基としては、2,3-エポキシプロピル基、3,4-エポキシブチル基、4,5-エポキシペンチル基等のエポキシアルキル基;2-グリシドキシエチル基、3-グリシドキシプロピル基、4-グリシドキシブチル基等のグリシドキシアルキル基;2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピル基等のエポキシシクロヘキシルアルキル基が挙げられる。エポキシ基含有有機基は必須ではないが、式(3)におけるR1~R3の合計に占めるエポキシ基含有有機基の割合は、0.1~40モル%であるのが好ましい。
含有量が0.1モル%未満であると、これを配合して得られる樹脂組成物の成形時にブリードが発生しやすくなる傾向がある。また40モル%を超えると、成形物の機械的特性が低下する傾向がある。
また、フェニル基が存在すると熱可塑性ポリエステル樹脂に対する親和性に優れるので、式(3)におけるR1~R3の合計のうち10モル%以上がフェニル基であることが好ましく、中でもR1の10モル%以上、特に30モル%以上がフェニル基であるものが好ましい。
更に、嵩高いフェニル基を含有するオルガノポリシロキサン分子の立体障害を緩和して空間的な自由度を向上させ、フェニル基同士の重なりを容易にして難燃化効果を高めるため、式(3)におけるR1としては、メチル基やビニル基を有するのが好ましいので、R1に占めるフェニル基の割合は好ましくは10~95モル%であり、さらに好ましくは30~90モル%である。
式(3)におけるaは正数であり、b,c,d、eはそれぞれ0又は正数である。b/aは0~10の数であり、c/aは0~0.5の数であり、d/(a+b+c+d)は0~0.3の数であり、e/(a+b+c+d)は0~0.4の数である。b/aが10を超えるシリコーンレジンは、その軟化点が25℃以下となり、また、樹脂との親和性が低くなる。また、d/(a+b+c+d)が0.3を超えるシリコーンレジンは樹脂に対する分散性が低下する傾向がある。
オルガノシロキサン重合体の重量平均分子量は、500~50000、特に500~10,000であるのが好ましい。軟化点は25℃以上であればよいが、40~250℃、特に40~150℃であるのが好ましい。軟化点が25℃未満のシリコーンレジンは、これを配合して得られる樹脂組成物の成形時にブリードが発生して金型を汚染したり、成形物の機械的特性を低下させたり、成形品を長期間使用中にシリコーンレジンが成形品表面に滲みだす傾向がある。
また軟化点の高すぎるシリコーンレジンは、樹脂組成物の調製に際し均一に分散させるのが困難となる傾向がある。なお軟化点は、融点測定機(株式会社柳本製作所製のmicro melting point apparatus)を用いて、昇温速度1℃/分で加熱したときに、シリコーンレジンが融解し液滴に変化した時の温度を軟化点とする。
上記の式(1)で表されるシリコーンレジンは、例えば(i)式:R4SiO3/2(式中、R4は一価炭化水素基である。)で示される単位、(ii)式:R5 2SiO2/2(式中、R5は同じか、または相異なる一価炭化水素基である。)で示される単位、(iii)式:R6 3SiO1/2(式中、R6は同じか、または相異なる一価炭化水素基である。)で示される単位、及び(iv)式:SiO4/2で示される単位からなる群より選択される少なくとも1種の単位を有するシランもしくはシロキサンの1種または2種以上の混合物と、一般式:R78 fSi(OR9(3-f)(式中、R7はエポキシ基含有有機基であり、R8は一価炭化水素基であり、R9はアルキル基であり、fは0、1、または2である。)で示されるエポキシ基含有アルコキシシランもしくはその部分加水分解物を、塩基性触媒により反応させることにより製造することができる。
上記の製造方法において、主成分は上記(i)~(iv)で示される単位からなる群より選択される少なくとも1種の単位を有するシランもしくはシロキサンの1種または2種以上の混合物である。これらのシランもしくはシロキサンとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、これらの加水分解縮合物などが挙げられる。
また、これらのシランやシロキサンと共重合させる一般式:R78 fSi(OR9(3-f)で示されるエポキシ基含有アルコキシシランもしくはその部分加水分解物は、シリコーンレジンにエポキシ基を導入する成分である。式中のR7はエポキシ基含有有機基であり、前記R1、R2、またはR3と同様のエポキシ基含有有機基が挙げられる。
また、式中のR8は一価炭化水素基であり、前記R1、R2、またはR3と同様の一価炭化水素基が例示される。また、式中のR9はアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基が挙げられる。また、式中のfは0、1、または2であり、好ましくは0である。
このようなエポキシ基含有アルコキシシランとしては、3-グリシドキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピル(メチル)ジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピル(メチル)ジブトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル(メチル)ジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル(フェニル)ジエトキシシラン、2,3-エポキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン、2,3-エポキシプロピル(フェニル)ジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、2-(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、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2,3-エポキシプロピルトリメトキシシラン、2,3-エポキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
塩基性触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物;ナトリウム-tert-ブトキシド、カリウム-tert-ブトキシド、セシウム-tert-ブトキシド等のアルカリ金属のアルコキシド;ナトリウムシラノレート化合物、カリウムシラノレート化合物、セシウムシラノレート化合物等のアルカリ金属のシラノール化合物が挙げられる。好ましくは、カリウム系あるいはセシウム系の塩基性触媒を用いる。反応に際しては必要に応じて水を添加してもよい。
反応に際しては、平衡化反応により、シロキサン結合の切断および再結合がランダムに起こり、その結果、得られたエポキシ基含有シリコーンレジンは平衡状態となる。この反応温度は、反応温度が低いと平衡化反応が十分に進行せず、また反応温度が高すぎるとケイ素原子結合有機基が熱分解することから、80℃~200℃であることが好ましく、特に100℃~150℃であることが好ましい。
また、80~200℃の沸点を有する有機溶剤を選択することにより、還流温度で容易に平衡化反応を行うことができる。なお、平衡化反応は、塩基性触媒を中和することにより停止することができる。この中和のため、炭酸ガス、カルボン酸等の弱酸を添加することが好ましい。中和により生成した塩は、濾過または水洗することにより簡単に除去することができる。
(X-2-3)架橋されたオルガノシロキサン重合体
いわゆるシリコーンエラストマーであり、付加反応硬化、縮合反応硬化、有機過酸化物によるラジカル反応硬化、及び紫外線照射硬化によって合成される。なかでも、付加反応硬化又は縮合反応硬化させたものが好ましい。最も好ましいのは付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物である。
付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物とは、2種類のオルガノポリシロキサン中の官能基が付加反応により結合して架橋し、エラストマー化する組成物をいう。その代表例としては、ビニル基やヘキセニル基のような脂肪族不飽和基を含有するオルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサンおよび白金族化合物系触媒からなるシリコーンエラストマー組成物が挙げられる。
脂肪族不飽和基含有オルガノポリシロキサンとしては、両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン,両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端ビニルメチルフェニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体が挙げられる。
オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン,両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体,両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体,メチルハイドロジェンシクロポリシロキサンが挙げられる。
白金族化合物系触媒としては、微粒子状白金,塩化白金酸,白金とオレフィンの錯体,白金とビニルシロキサンの錯体,白金とジケトンの錯体,パラジウム化合物触媒,ロジウム化合物触媒が挙げられる。これらの中でも、触媒活性の点から白金化合物系触媒が好ましい。この付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物は、硬化性および生産性の点から、通常、加熱して硬化させる。この他にも付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物として、ビニル基のような脂肪族不飽和基を含有するオルガノポリシロキサンとメルカプトアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンからなり、紫外線照射もしくは電子線照射により硬化する組成物が挙げられる。
縮合反応硬化型シリコーンエラストマー組成物とは、2種類のオルガノポリシロキサン中の官能基、またはオルガノポリシロキサンとシリカやシラン等のケイ素化合物中の官能基が縮合反応により結合して架橋し、エラストマー化する組成物をいう。この縮合反応硬化型シリコーンエラストマー組成物としては、例えば、脱水素縮合型,脱水縮合型,脱酢酸縮合型,脱オキシム縮合型,脱アルコール縮合型,脱アミド縮合型,脱ヒドロキシルアミン縮合型,脱アセトン縮合型の組成物が挙げられる。
脱水素縮合反応硬化型シリコーンエラストマー組成物の代表例としては、両末端シラノール基封鎖ジオルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサンおよび有機酸の重金属塩等の縮合反応触媒からなる組成物が挙げられる。両末端シラノール基封鎖ジオルガノポリシロキサンとしては、両末端シラノール基封鎖ジメチルポリシロキサン,両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体,両末端シラノール基封鎖メチル(3,3,3-トリフルオロプロピル)ポリシロキサンが挙げられる。このジオルガノポリシロキサンは縮合反応を抑制する作用を有するため、末端シラノール基の一部をアルコキシ化しておいてもよい。
架橋剤であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体,両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン,メチルハイドロジェンシクロポリシロキサンが例示される。縮合反応触媒としては、ジブチル錫ジラウレート,ジブチル錫ジアセテート,オクテン酸錫,ジブチル錫ジオクテート,ラウリン酸錫,スタノオクテン酸第二鉄,オクテン酸鉛,ラウリン酸鉛,オクテン酸亜鉛が挙げられる。
上記脱水素縮合反応硬化型シリコーンエラストマー組成物は、硬化性および生産性の点から加熱して硬化させる必要があるが、脱水縮合型,脱酢酸縮合型,脱オキシム縮合型,脱アルコール縮合型,脱アミド縮合型,脱ヒドロキシルアミン縮合型,脱アセトン縮合型のシリコーンエラストマー組成物は、湿気存在下であれば常温でも硬化してエラストマーになり得る。湿気硬化型シリコーンエラストマー組成物の中でも、特に、水の除去によってエラストマーを形成し得るシリコーンウォーターベースドエラストマーは有用である。
このシリコーンウォーターベースドエラストマーとしては、通常、(a)1分子中にシラノール基を少なくとも2個有する実質的に直鎖状のオルガノポリシロキサン、(b)コロイド状シリカ,アルカリ金属ケイ酸塩,加水分解可能なシランおよびその部分加水分解縮合物からなる群から選択される架橋剤、(c)硬化触媒、(d)乳化剤および(e)水からなる水性オルガノポリシロキサンエマルジョン組成物が使用される。
ここで(a)成分のオルガノポリシロキサンは、(b)成分の作用により架橋してゴム状弾性体となるものであり、1分子中にシラノール基を少なくとも2個有するポリマーである。このシラノール基の位置に特に制限はないが、両末端に存在することが好ましい。シラノール基以外のケイ素原子に結合する有機基としては、非置換もしくは置換の一価炭化水素基が好ましく、メチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基などのアルキル基;ビニル基,アリル基などのアルケニル基;フェニル基などのアリール基;ベンジル基などのアラルキル基;スチリル基,トリル基などのアルカリル基;シクロヘキシル基,シクロペンチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。
またこれらの基の水素原子の一部もしくは全部がフッ素,塩素,臭素などのハロゲン原子で置換された基、例えば、3-クロロプロピル基,3,3,3-トリフロロプロピル基なども挙げられる。これらの中でもメチル基,ビニル基,フェニル基が好ましく、特にメチル基がより好ましいが、全て同一である必要はなく異種の一価炭化水素基の組み合わせであってもよい。また実質的に直鎖状とは、一部に分岐鎖を有する直鎖状であってもよいという意味である。
このオルガノポリシロキサンの分子量は特に制限されないが、5000以上であることが好ましい。これは、合理的な抗張力と伸びは分子量が3000以上であれば得られるが、最も好ましい抗張力と伸びは分子量が5000以上でないと得られないためである。ただし、エマルジョンへの乳化の可能性の点から、1000000以下であることが好ましい。
このようなオルガノポリシロキサンの具体例としては、分子鎖両末端がシラノールで封鎖されたジメチルポリシロキサン,メチルフェニルポリシロキサン,ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体,メチルビニルポリシロキサン,ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体が挙げられる。このようなオルガノポリシロキサンは、例えば、環状もしくは分岐状のオルガノポリシロキサンを加水分解縮合する方法,ジオルガノジハロゲノシランの一種もしくは二種以上を加水分解する方法により合成することができる。
(b)成分の架橋剤は(a)成分の架橋成分として作用するものであり、コロイド状シリカ,アルカリ金属ケイ酸塩,加水分解可能なシランもしくはその部分加水分解縮合物が挙げられる。コロイド状シリカとしては、煙霧状コロイドシリカ,沈殿コロイドシリカ,またはナトリウム,アンモニアもしくはアルミニウムイオンで安定化した粒径0.0001~0.1μmのコロイドシリカが例示される。コロイド状シリカの配合量は、(a)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して1~150重量部が好ましく、1~70重量部がより好ましい。
またアルカリ金属ケイ酸塩としては、ケイ酸リチウム,ケイ酸ナトリウム,ケイ酸カリウム,ケイ酸ルビジウムが例示される。アルカリ金属ケイ酸塩の配合量は、(a)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して0.3~30重量部が好ましく、0.3~20重量部がより好ましい。加水分解可能なシランとしては、ケイ素原子に結合している加水分解性基を1分子中に少なくとも3個有するシランが使用される。これは3個未満であるとエラストマーが得られないためである。
加水分解性基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などのアルコキシ基;アセトキシ基などのアシロキシ基;アセトアミド基、N-メチルアセトアミド基などの置換もしくは非置換のアセトアミド基;プロぺノキシ基などのアルケニルオキシ基;N,N-ジエチルアミノ基などの置換アミノ基;メチルエチルケトオキシム基などのケトオキシム基が挙げられる。
具体的には、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ノルマルプロピルオルソシリケート、エチルポリシリケート、プロピルポリシリケート、メチルトリ(プロパノキシ)シラン、メチルトリ(メチルエチルケトオキシム)シランが例示される。このようなシランを2種もしくはそれ以上混合して使用することもできる。この加水分解可能なシランまたはその部分加水分解縮合物の配合量は、(a)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して1~150重量部が好ましい。
(c)成分の硬化触媒は、(a)成分のオルガノポリシロキサンと(b)成分の架橋剤との縮合反応を促進する成分であり、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、オクテン酸錫、ジブチル錫ジオクテート、ラウリン酸錫、スタノオクテン酸第二鉄、オクテン酸鉛、ラウリン酸鉛、オクテン酸亜鉛などの有機酸金属塩;テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、ジブトキシチタンビス(エチルアセトアセテート)などのチタン酸エステル;n-ヘキシルアミン、グアニジンなどのアミン化合物またはこれらの塩酸類が挙げられる。
尚、これらの硬化触媒はあらかじめ乳化剤と水を使用して、通常の方法によりエマルジョンの形態にしておくことが好ましい。この硬化触媒の添加量は、(a)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して0.01~1.5重量部が好ましく、0.05~1重量部がより好ましい。
(d)成分の乳化剤は、主として(a)成分のオルガノポリシロキサンを乳化する成分であり、アニオン系乳化剤,非イオン系乳化剤,カチオン系乳化剤が挙げられる。アニオン系乳化剤としては、例えば、高級脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルホフスホン酸塩類、ポリエチレングリコール硫酸エステル塩類が挙げられる。
非イオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン類、脂肪酸モノグリセライド類が挙げられる。
カチオン系乳化剤としては、例えば、脂肪族アミン塩類、第4級アンモニウム塩類、アルキルピリジニウム塩類が挙げられる。これらの乳化剤は1種類のみで使用してもよく、また2種類以上混合したものを使用してもよい。この乳化剤の配合量は、(a)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して2~30重量部が好ましい。
(e)成分の水の配合量は、(a)成分のオルガノポリシロキサンと(b)成分の架橋剤と(c)成分の硬化触媒とを、(d)成分の乳化剤の作用により乳化させて水性エマルジョンを調製するのに十分な量であればよく、特に限定されない。
このシリコーンウォーターベースドエラストマーのエマルジョンは、上記(a)~(e)成分を均一に混合することにより調製することができる。例えば、両末端シラノール基を有するジメチルポリシロキサンを乳化剤の存在下、ホモミキサー、ホモジナイザー、コロイドミルなどの乳化機を用いて水に乳化させた後、コロイド状シリカなどの架橋剤や硬化触媒を添加して混合する方法や、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどの環状ジオルガノポリシロキサンを乳化剤として用いて水に乳化させ、次いで開環重合触媒を添加して加熱下で重合させることにより両末端がシラノール基で封鎖されたジメチルポリシロキサンのエマルジョンを調製し、これにコロイド状シリカなどの架橋剤や硬化触媒を添加して混合する方法が挙げられる。
また、(a)~(e)成分からなるベースエマルジョンを調製した後そのpHを9~12に調節することにより、保存安定性に極めて優れたエマルジョンを得ることができる。pH調節剤としては、例えば、ジメチルアミン、エチレンジアミンなどのアミン類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物を用いることができる。これらの中でも有機アミンが好ましく、上記以外の有機アミンとして、さらにモノエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールが例示される。このようにしてpHを調節した後、一定温度で一定期間熟成することが好ましい。
熟成温度はエマルジョンが破壊されない温度、即ち、10~60℃の範囲が好ましく、特に15~50℃の範囲がより好ましい。熟成期間は熟成温度に応じて設定され、例えば、25℃の温度条件下では1週間以上、40℃の温度条件下では4日以上が好ましい。
このようにして得られたオルガノポリシロキサンエマルジョンは室温下での保存安定性に優れ、水分の除去により室温で容易に硬化してエラストマー状になり得る。一方、室温下での保存安定性が必要でない場合には、ベースエマルジョンのpHは9未満であってもよい。またこのオルガノポリシロキサンエマルジョンには、上記以外の成分、例えば、充填剤、増粘剤、顔料、染料、耐熱剤、防腐剤、アンモニア水などの浸透助剤などを適宜添加配合することができる。
特に、上記(b)成分の架橋剤としてコロイド状シリカを使用しない場合には、オルガノポリシロキサンエマルジョンの粘稠性が乏しくなり厚肉のエラストマーが得られにくくなるので、充填剤として微粉末の石英,炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、二酸化亜鉛、二酸化チタン粉末、カーボンブラックなどを添加配合することが好ましい。
さらにこれらの充填剤は、コロイド状であると水分の除去によって生成するエラストマーの抗張力と伸びが大きくなることから、コロイド状であることが好ましい。また増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸などを使用することができる。
この他にも湿気硬化型シリコーンエラストマー組成物として、前記したような両末端シラノール基封鎖ジオルガノポリシロキサン(好ましくは、25℃における粘度が1000~60000センチストークスであるもの)を主成分とし、架橋剤として例えばビニルトリアセトキシシラン、触媒として例えばジブチル錫ジアセテートやジブチル錫ジラウレートを配合し、さらにアエロジルなどの補強用フィラー類を加えて均一に混練することにより得られる脱酢酸縮合型シリコーンエラストマー組成物、この脱酢酸縮合型の組成物において、ビニルトリアセトキシシランをビニルトリオキシムシランに代替してなる脱オキシム縮合型シリコーンエラストマー組成物、同様にビニルトリアセトキシシランをテトラエトキシシラン等に代替してなる脱アルコール縮合型シリコーンエラストマー組成物が挙げられる。尚、使用される架橋剤は上記シラノール基封鎖ジオルガノポリシロキサンをエラストマー化できるものであればよく、上記したような架橋システムに限定されない。
ラジカル反応硬化型シリコーンエラストマー組成物としては、オルガノポリシロキサン,補強性充填剤および有機過酸化物からなる組成物が挙げられ、付加的成分として増量充填剤、耐熱剤、難燃剤、顔料、有機溶剤などを含有することができる。オルガノポリシロキサンとしては、両末端がトリメチルシロキシ基,ジメチルビニルシロキシ基,メチルフェニルビニルシロキシ基またはシラノール基で封鎖され、主鎖がジメチルポリシロキサン,ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体,ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体,ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体,メチル(3,3,3-トリフルオロプロピル)・メチルビニルシロキサン共重合体である生ゴム状のポリマーが例示される。
補強性充填剤としてはヒュームドシリカが例示される。有機過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド,ジクミルパーオキサイド,ジ-t-ブチルパーオキサイド,2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン,2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキセンなどが例示される。このラジカル反応硬化型シリコーンエラストマー組成物は、硬化性および生産性の点から、通常、加熱して硬化させる。
この他にもラジカル反応硬化型シリコーンエラストマー組成物として、オルガノポリシロキサン生ゴムと補強性充填剤を主剤とし、付加的成分として増量充填剤、耐熱剤、難燃剤、顔料、有機溶剤などを含有してなり、β線やγ線照射により硬化する組成物や、ケイ素原子結合アルケニル基含有オルガノポリシロキサン、増感剤および補強性充填剤からなり紫外線照射により硬化する組成物が挙げられる。
シリコーンエラストマーの平均1次粒子径は、好ましくは0.1~100μmであり、さらに好ましくは2~15μmである。市販品としては、東レ・ダウコーニング株式会社製のトレフィルEシリーズがあり、具体的にはトレフィルE-500、E-505C、トレフィルE-506S、トレフィルE-507、トレフィルE-508、E-600、E-601、E-606などが挙げられる。
(X-2-4)ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体
ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体とは、ポリオルガノシロキサン粒子の存在下に、多官能性単量体およびその他の共重合可能な単量体からなるビニル系単量体を重合して、ポリオルガノシロキサン成分とビニル系重合体成分が相互に絡み合った架橋構造を核(コア)として形成し、さらにビニル系単量体を重合して殻(シェル)を形成した複合ゴム系多層構造重合体である。
ポリオルガノシロキサン粒子は、ポリオルガノシロキサンのみからなる粒子だけでなく、他の(共)重合体を含んだ変性ポリオルガノシロキサンであってもよい。すなわち、ポリオルガノシロキサン粒子は、粒子中に、例えばポリアクリル酸ブチル、アクリル酸ブチル-スチレン共重合体などを5重量%以下含有してもよいが、実質的にポリオルガノシロキサンのみからなる粒子が難燃性の点から好ましい。
ポリオルガノシロキサン粒子は、電子顕微鏡観察から求められる数平均粒子径が、0.008~0.6μmであるのが好ましい。数平均粒子径が0.01~0.2μm、特に0.01~0.15μmであれば更に好ましい。該平均粒子径が0.008μm未満のものは入手が困難であり、0.6μmを超えるものは、これを用いた樹脂組成物の難燃性が悪くなる傾向にある。
ポリオルガノシロキサン粒子は、トルエン不溶分量(該粒子0.5gをトルエン80mlに室温で24時間浸漬した場合のトルエン不溶分量)が95%以下、さらには50%以下、とくには20%以下であるものが難燃性・耐衝撃性の点から好ましい。
ポリオルガノシロキサン粒子の具体例としては、ジメチルシロキサン、メチルフェニルシロキサン、ジフェニルシロキサンなどから選ばれたシロキサンを単独あるいは2種以上を組み合わせたものと、2官能シラン化合物及びビニル系重合性基含有シラン化合物等とを共重合するか、あるいはこれらに更に3官能以上のシラン化合物を加えて共重合することによりうることができる。
ビニル系単量体の一つである多官能性単量体は分子内に重合性不飽和結合を2つ以上含む化合物であり、その具体例としては、メタクリル酸アリル、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル酸トリアリル、フタル酸ジアリル、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸1,3-ブチレングリコール、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。これらのなかでは、経済性および効果の点で特にメタクリル酸アリルの使用が好ましい。
もう一つのビニル系単量体である共重合可能な単量体の例としては、スチレン、α-メチルスチレン、パラメチルスチレン、パラブチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸ヒドロキシエチルなどの(メタ)アクリル酸エステル系単量体、イタコン酸、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸などのカルボキシル基含有ビニル系単量体などが挙げられる。これらも単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。反応性や安定性の点からして、(メタ)アクリル酸エステル系単量体を用いるのが好ましい。
シェル層を形成するビニル系単量体は、グラフト共重合体を熱可塑性ポリエステル樹脂に配合するに際し、グラフト共重合体と樹脂との相溶性を確保して、樹脂にグラフト共重合体を均一に分散させる作用を奏する成分でもある。このため、シェル層を形成するビニル系単量体には、上記の(メタ)アクリル酸エステル系単量体を主に用いるのが好ましい。
ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体としては、先の段階の重合体を後の段階の重合体が順次被覆するような連続した多段階シード重合によって製造される重合体が好ましい。基本的な重合体構造としては、ガラス転移温度の低い架橋成分であるポリオルガノシロキサンゴム成分とポリアルキル(メタ)アクリレートゴム成分が相互に絡み合った構造からなる内核層と、樹脂組成物のマトリックス成分との接着性を改善するアルキル(メタ)アクリレート系重合体物からなる最外殻層とを有する多層構造重合体である。更には、最内核層を芳香族ビニル単量体からなる重合体で形成し、中間層をポリオルガノシロキサン成分とポリアルキル(メタ)アクリレート成分が相互に絡み合った構造の重合体で形成し、さらに最外殻層をアルキル(メタ)アクリレート系重合体で形成した三層構造の重合体とすることもできる。
アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基の炭素数は1~8程度である。この様なアルキル基としては、例えば、エチル、ブチル、2-エチルヘキシル基等が挙げられる。アルキル(メタ)アクリレート系重合体は、エチレン性不飽和単量体等の架橋剤で架橋されていてもよく、架橋剤としては、例えば、アルキレンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、シアヌル酸トリアリル、(メタ)アクリル酸アリル等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体は、ポリオルガノシロキサン粒子40~90重量部、好ましくは60~80重量部、さらに好ましくは60~75部重量の存在下に、コア層用ビニル系単量体0.5~10重量部、好ましくは1~5重量部、さらに好ましくは2~4重量部を重合し、さらにシェル層用ビニル系単量体5~50重量部、好ましくは10~39重量部、さらに好ましくは15~38重量部を、合計量が100重量部になるように重合して得られたものが好ましい。
ポリオルガノシロキサン粒子が少なすぎても、多すぎても、いずれもこれを用いて得られる樹脂組成物の難燃化効果が低くなる傾向にある。また、コア用ビニル系単量体が少なすぎると、難燃化効果及び靭性改良効果が低くなる傾向にあり、多すぎると靭性改良効果が低くなる傾向にある。またシェル層用ビニル系単量体は少なすぎても多すぎても、いずれも難燃化効果が低くなる傾向にある。この様なポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体としては、三菱レイヨン社製メタブレンS-2001、S-2200又はSRK-200等の市販品を使用することもできる。
(X-2)25℃で固体状態にあるオルガノシロキサン有重合体は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して、0.01~5重量部となるように配合する。0.01重量部未満の配合では、靭性向上効果が発揮されない。5重量部を越えると、難燃性に悪影響が出る。好ましい配合量は、0.1~4.5重量部、特に0.5~4重量部である。特に無機微粒子にオルガノシロキサン重合体を担持した担持重合体の配合量は4重量部以下が好ましい。
(Y)繊維状強化材
繊維状強化材(強化充填剤)は、上記樹脂組成物(1)における繊維状強化材と同義である。好ましくはガラス繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維の如き繊維状の充填剤を用いる。なかでも機械的強度、剛性及び耐熱性の点からガラス繊維を用いるのが好ましい。また炭酸カルシウム、酸化チタン、長石系鉱物、クレー、有機化クレー、カーボンブラック、ガラスビーズの如き粒状または無定形の充填剤;タルクの如き板状の充填剤;ガラスフレーク、マイカ、グラファイトの如き鱗片状の充填剤を用いることもできる。
(Y)繊維状強化材の配合量は、樹脂組成物(2)においては、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して0~150重量部、好ましくは5~120重量部である。5重量部より少ないと補強効果が得られず、また150重量部より多いと得られる樹脂組成物に流動性の低下及び機械的特性(特に靱性)の低下が見られるようになる。
本発明の樹脂組成物には、更に滴下防止剤として使用されるフッ素樹脂を配合してもよい。このようなフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン/エチレン共重合体、フッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素化ポリオレフィンを用いるのが好ましい。なかでも好ましいのはポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン/エチレン共重合体であり、最も好ましいのはポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体である。
フッ素樹脂は、樹脂組成物に所望の加工性、分散性、その他の物性に応じて、任意の重合度(粘度)のものを適宜選択して用いることができる。通常は、350℃における溶融粘度が1.0×102~1.0×1015(Pa・s)のものを用いるのが好ましい。
中でも1.0×103~1.0×1014(Pa・s)、特に1.0×1010~1.0×1012(Pa・s)のものが好ましい。溶融粘度が1.0×102(Pa・s)未満では燃焼時の滴下防止能が不充分であり、1.0×1015(Pa・s)より大きいと樹脂組成物の流動性が著しく低下するので好ましくない。
又、粒径も0.05μmから数mmまで広範囲のものを用いることができ、形状も粉粒状から繊維状まで任意の形状のものを用いることができる。これらの形状や粒径は、樹脂組成物の加工性や目的とする性状、効果に応じて実験により適宜選定すればよい。
滴下防止剤の配合量は、(A)~(Y)成分の合計100重量部に対して0.05~5重量部、好ましくは0.1~3重量部である。フッ素樹脂成分が過少の場合は他成分とも関連して、難燃性を不充分にし、特にUL-94に準拠した燃焼試験におけるドリップ性の改良が充分でなく、又、過多の場合は分散不良等による物性の低下を招き好ましくない。
さらに本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂に常用の助剤を添加することができる。例えば、結晶化促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の安定剤、帯電防止剤、滑剤、離型剤、染料や顔料等の着色剤、可塑剤、耐加水分解性改良剤(エポキシ化合物、カルボジイミド化合物など)等いずれも配合することが可能である。特に耐熱性を向上させるための酸化防止剤、及び離型剤の添加は効果的である。
また、本発明の難燃性ポリエステル樹脂組成物には、さらに他の熱可塑性樹脂を補助的に併用することも可能である。熱可塑性樹脂としては高温において安定な樹脂であればいずれでもよく、例えば、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンサルファイドエチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂等が挙げられる。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、従来の樹脂組成物調製法として一般に用いられる設備と方法により容易に調製することができる。例えば、1)各成分を混合した後、1軸又は2軸の押出機により溶融混練してペレットを調製する方法、2)繊維状強化材以外の各成分を混合した後、押出機のホッパより供給し、押出機のサイドフィーダーより繊維状強化材を供給し、溶融混練して、ペレットを調整する方法、3)一旦組成の異なるペレットを調製し、そのペレットを所定量混合して、目的組成比率の樹脂組成物を調製する方法、が挙げられる。また、熱可塑性樹脂の一部を細かい粉体としてこれ以外の成分と混合して押出機に供給することは、これらの成分の均一配合を行う上で好ましい方法である。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。尚、樹脂組成物の評価は、以下の方法により行った。
[実施例1]
曲げ強度:
厚さ1.6mmのUL94(アンダーライターズラボラトリーズのサブジェクト94)燃焼試験片を射出成形し、これを用いてスパン間40mm、試験速度2mm/minの条件にて曲げ試験を実施した。
ウエルド曲げ強度:
上述の曲げ強度試験で用いたのと同じ金型に、試験片の両側長手方向からの2点ゲートで樹脂を射出して、試験片中央部にウエルドラインが形成された厚さ1.6mmのUL94燃焼試験片を射出成形し、これを用いて上述の曲げ強度試験の際と同じ条件にてウエルド曲げ試験を実施した。ウエルド保持率は、(ウエルド有りの試験片の曲げ強度/ウエルド無しの試験片の曲げ強度)x100%で算出した。
難燃性テスト:
UL94の方法に準じ、5本の試験片(厚さ0.8mm)を用いて難燃性テストを行い、UL94記載の評価方法に従い、V-0、V-1、V-2、HBに分類した(V-0が最も難燃性が高いことを示す)。Total燃焼時間は、5本の合計燃焼時間(第一接炎時、第二接炎時の燃焼時間を含む)である。
比較トラッキング指数試験(略称:CTI試験):
試験片(厚さ3mmの平板)について、国際規格IEC60112に定める試験法によりCTIを決定した。CTIは固体電気絶縁材料の表面に電界が加わった状態で湿潤汚染されたとき、100Vから600Vの間の25V刻みの電圧におけるトラッキングに対する対抗性を示すものであり、数値が高いほど良好であることを意味する。CTIは500V以上であるのが好ましい。
モールドデポジット:
射出成形機として住友重機械(株)製SE50を用い、射出圧力50MPa射出速度80mm/sec、シリンダー温度260℃、射出時間3sec、冷却8sec、金型温度80℃、サックバック3mmの条件で、長さ35mm、幅14mm、厚さ2mmの樹脂成形品をピンゲート金型を用いて製造した。
この条件で連続的に射出成形し、1000ショット実施後、金型に付着しているモールドデポジットの状態(金型汚染性)を肉眼で観察し、次の判定基準に従って評価した。
◎;モールドデポジットがほとんど認められない。
○;モールドデポジットがうっすらと認められる。
△;モールドデポジットがはっきりと認められる。
×;モールドデポジットが金型全面に厚く付着している。
離型性:
樹脂温度270℃、金型温度80℃、サイクル25秒の条件で、ファナック製射出成形機(α-100iA)を用いて、浅いコップ形状(肉厚3mm、外径100mm、深さ20mm)の成形品を連続射出成形し、突き出しピンの痕の有無を目視観察することにより離型性を測定した。ピンの痕がはっきりと認められるものを×、かすかに認められるものを○、認められないものを◎とした。
実施例で使用した原料は、以下の通りである。
(A)熱可塑性ポリエステル樹脂:
(A-1)PBT:5020三菱エンジニアリングプラスチックス社製 ノバデュラン(登録商標)5020、固有粘度1.20dl/gのポリブチレンテレフタレート樹脂
(A-2)PBT:5008三菱エンジニアリングプラスチックス社製 ノバデュラン(登録商標)5008、固有粘度0.85dl/gのポリブチレンテレフタレート樹脂
(B)ホスフィン酸塩:
(B-1)ジエチルホスフィン酸アルミニウム:クラリアント社製 OP1240(商品名)
(X-1)オルガノシロキサン化合物:
(X-1-1)シリコーン化合物-1:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 217Flake(商品名)、重量平均分子量(Mw):2000、水酸基含有量:7重量%、フェニル基含有量:100モル%、平均分子式:(PhSiO3/21.0(HO1/2)0.57
(X-1-2)シリコーン化合物-2:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 TMS217(商品名)、Mw:2000、水酸基含有量:2重量%、フェニル基含有量:100モル%、X-1-1のシリコーン化合物にトリメチルシリル基で末端封止処理を施したシリコーンレジン
(X-1-3)シリコーン化合物-3:小西化学工業製 SR-21(商品名)、Mw:3800、水酸基含有量:6重量%、フェニル基含有量:100モル%、平均分子式:(PhSiO3/21.0(HO1/20.48
(X-1-4)シリコーン化合物-4:小西化学工業製 SR-20(商品名)、Mw:6700、水酸基含有量:3重量%、フェニル基含有量:100モル%、平均分子式:(PhSiO3/21.0(HO1/20.24
(X-1-5)シリコーン化合物-5:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 SH6018(商品名)、Mw:2000、水酸基含有量:6重量%フェニル基含有量:70モル%、プロピル基30モル%、平均分子式:(PhSiO3/20.7(ProSiO3/20.3(HO1/20.48
(X-1-6)シリコーン化合物-6:信越化学工業社製 X40-9805(商品名)、メチルフェニル系オルガノシロキサン、フェニル基含有量:50モル%
(X-1-7)シリコーン化合物-7:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 Z6800(商品名)、トリフェニルシラノール、フェニル基含有量:100モル%、平均分子式:Ph3SiOH
(X-1-8)シリコーン化合物-8:信越化学工業社製、オクタフェニルテトラシクロシロキサン、フェニル基含有量:100モル%
(X-1-9)シリコーン化合物-9:信越化学工業社製 KR-511(商品名)、メチルフェニル系シリコーンオリゴマー、フェニル基含有量:50モル%
(X-1-10)シリコーン化合物-10:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製 TSR165(商品名)、ポリメチルフェニルメトキシシロキサン、フェニル基含有量:50モル%
(X-1-11)シリコーン化合物-11:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 SH200(商品名)、ポリジメチルシロキサン、水酸基含有量:0重量%、フェニル基含有量:0モル%、粘度60000センチストークス
(Y-1)ガラス繊維:オーエンス・コーニング社製 03JA-FT592(商品名)、直径10.5μm
(E-1-1)ホウ酸亜鉛:BORAX社製 Firebrake500(商品名)、B2356.2wt%、ZnO43.8wt%、粒径10μm
(F)その他の添加剤
(F-1)シアヌル酸メラミン:日本合成化学社製 MX44(商品名)
(F-2)フッ素系樹脂:住友3M社製 TF1750(商品名)
(F-3)酸化防止剤:チバ・スペシャリティーケミカルズ社製 フェノール系酸化防止
剤 イルガノックス1010(商品名)
(F-4)リン系安定剤:旭電化社製 アデカスタブPEP36(商品名)
(F-5)離型剤:日本精鑞社製 パラフィンワックス FT100(商品名)
[実施例1-1~1-6及び比較例1-1~1-9]
表1または表2に示す重量比で、ガラス繊維以外の成分を一括してスーパーミキサー(新栄機械社製SK-350型)で混合し、混合物をL/D=42の2軸押出機(日本製鋼所社製、TEX30HSST)のホッパーに投入し、ガラス繊維をサイドフィードして、吐出量20kg/h、スクリュー回転数250rpm、バレル温度260℃の条件下で押出して、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物のペレットを得た。
この樹脂組成物ペレットから、射出成形機(住友重機械工業社製 型式SE50)を用い、樹脂温度260℃、金型温度80℃で、厚さ1.6mmのUL94規格の燃焼試験片とウエルドラインを有する燃焼試験片(曲げ試験片として使用)、厚さ0.8mmのUL94規格の燃焼試験片、及び比較トラッキング指数用試験片(縦横それぞれ10cm、厚さ3mmの平板試験片)を製造し、同時にこの成形条件でのモールドデポジット評価及び離型性評価を実施した。評価結果を表1または表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
表1および表2より以下のことが明白となる。即ち、比較例の樹脂組成物は、難燃性、ウエルド保持率、CTIそしてモールドデポジット、離型性の何れかが劣っており、物性バランスがよくない。これに対し本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、何れの物性も良好である。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を成形して得られる樹脂成形体は、優れた難燃性、ウエルド強度保持率、CTI、離型性を有している。モールドデポジットの発生も殆ど無く、生産性に優れている。したがって本発明の樹脂組成物は、電気電子部品、例えばコネクター、ターミナルなどの広範囲の部品に特に好適に適用できる。また自動車部品や建材部品などにも好適に適用できる。
[実施例2]
引張強度、引張伸度:
ISO527-1、2に準拠して引張強度、引張伸度を測定した。引張伸度が大きいほど靭性が高いことを意味する。
ウエルド引張強度:
上記のISO引張試験片用の金型と同じ大きさの金型に、試験片の両側長手方向からの2点ゲートで樹脂を射出して成形することにより、試験片中央部にウェルドラインが形成される試験片を用いて評価した。ウェルド物性は、ウエルド保持率で判定し、当該数値が高いもの程ウェルド特性(ウエルド密着性)に優れているとした。尚、ウエルド保持率は、(ウエルド有りの試験片の引張強度/ウエルド無しの試験片の引張強度)x100%である。
燃焼性テスト:
実施例1と同様に行った。
比較トラッキング指数試験(略称:CTI試験):
実施例1と同様に行った。
比摩耗量(mm 3 /kgf・km):
スラスト摩擦・摩耗試験機(オリエンテック社製)に、同種の二個の筒状試験片を上下に一対にして固定した。二個の試験片の接触面圧力(面圧)を5Kgfとし、上方の試験片を固定しておき、下方の試験片を線速度10cm/secの速度で回転させた。20時間回転させたあと、二個の筒状試験片の合計摩耗量を測定した。比摩耗量の単位はmm3/kgf・kmであり、この数値が大きいほど摩耗が激しく、摩耗特性が劣ることを意味する。
離型性:
ガラス繊維が配合されてない組成物に対しては樹脂温度275℃、金型温度70℃、サイクル35秒、ガラス繊維が配合されている組成物に対しては樹脂温度275℃、金型温度85℃、サイクル25秒の条件で、ファナック製射出成形機(α-100iA)を用いて、浅いコップ形状(肉厚3mm、外径100mm、深さ20mm)の成形品を連続射出成形し、突き出しピンの痕の有無を目視観察することにより離型性を測定した。ピンの痕がはっきりと認められるものを×、かすかに認められるものを○、認められないものを◎とした。
実施例、比較例で使用した原料を以下に示す。
(A)熱可塑性ポリエステル樹脂
(A-1)PBT:5020三菱エンジニアリングプラスチックス社製 ノバデュラン(登録商標)5020、固有粘度1.20dl/gのポリブチレンテレフタレート樹脂
(A-2)PBT:5008三菱エンジニアリングプラスチックス社製 ノバデュラン(登録商標)5008、固有粘度0.85dl/gのポリブチレンテレフタレート樹脂
(A-3)ポリブチレンテレフタレート樹脂 三菱エンジニアリングプラスチックス社製 ノバデュラン(登録商標)5510(ポリテトラメチレングリコール(PTMG)共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂)
(B)ホスフィン酸塩
(B-1)ジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩:クラリアント社製 商品名OP1240
(C)アミノ基含有トリアジン類の塩
(C-1)ポリリン酸メラミン:チバスペシャリティーケミカル社製 melapure 200/70
(C-2)シアヌル酸メラミン:三菱化学社製 MX44
(X-2)ポリオルガノシロキサン重合体
(X-2-1-1)東レ・ダウコーニング社製、商品名:DC4-7081(シリカ担持シリコンパウダ-メタクリル基を有するポリジメチルシロキサン60重量%を、シリカ40重量%に担持させて粉末化したもの、水酸基含有量:0重量%、フェニル基含有量0モル%、25℃で固体状態にある)。
(X-2-1-2)東レ・ダウコーニング社製、商品名:DC4-7051(エポキシ基を有するポリジメチルシロキサン60重量%を、シリカ40重量%に担持させて粉末化したもの、25℃で固体状態にある)。
(X-2-1-3)東レ・ダウコーニング社製、商品名:トレフィルF202(粘度が60000センチストークスの直鎖のポリジメチルシロキサン60重量%を、シリカ40重量%に担持させて粉末化したもの、25℃で固体状態にある)。
(X-2-2)東レ・ダウコーニング社製、商品名:217Flake(フェニルシリコーンレジン 軟化点86℃、25℃で固体状態にある)
(X-2-3)東レ・ダウコーニング社製、商品名:トレフィルE601(シリコーンエラストマー エポキシ基含有、25℃で固体状態にある)
(X-2-4)三菱レイヨン社製 商品名:メタブレンS2200(ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体、25℃で固体状態にある)
(X-2-5)東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 SH200(商品名)、粘度が60000センチストークスの直鎖のポリジメチルシロキサンであり、25℃で固体状態にない、Mw:4×104、水酸基含有量0重量%、フェニル基含有量重量0モル%
(X-2-6)アクリル系コアシェル化合物:呉羽化学社製 商品名:パラロイドKM336P(ポリオルガノシロキサンを含有していない)。
(X-2-7)グリシジルメタクリレート共重合ポリエチレン:住友化学社製 商品名:ボンドファースト BF-7M(ポリオルガノシロキサンを含有していない)。
(Y-2)繊維状強化材
ガラス繊維:旭ファイバーグラス社製 商品名:チョップドストランド 03JA-FT592
(F-2)フッ素系樹脂:住友3M社製 商品名:ダイニオン TF1750
(F-3)フェノール系酸化防止剤:チバスペシャリティーケミカル社製 商品名:イルガノックス1010
(F-4)リン系安定剤:旭電化社製、商品名:アデカスタブPEP36
(F-5)離型剤:日本精蝋社製 商品名:パラフィンワックス FT100
(F-6)滑剤:日本油脂社製 ステアリン酸カルシウム
[実施例2-1~2-9及び比較例2-1~2-9]
表3または表4に示す重量比で、ガラス繊維以外の成分を一括してスーパーミキサー(新栄機械社製SK-350型)で混合し、混合物をL/D=42の2軸押出機(日本製鋼所社製、TEX30HSST)のホッパーに投入し、ガラス繊維をサイドフィードして、吐出量20kg/h、スクリュー回転数150rpm、バレル温度260℃の条件下で押出して、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物のペレットを得た。
その樹脂組成物ペレットについて、射出成形機(住友重機械(株)製 型式S-75 MIII)を用い、270℃にて、金型温度80℃の条件で、ISO引張試験片(ISO3167)、厚み0.8mmのUL-94規格の燃焼試験片、比較トラッキング用試験片(縦横それぞれ10cm、厚さ3mmの平板試験片)及び摩擦摩耗用円筒試験片を製造した。さらに、上記の離型性評価を実施した。評価結果を表3または表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
表3および表4より、以下のことが明らかとなる。(1)比較例2-8と比較例2-9を対比すると、ポリブチレンテレフタレート樹脂そのものにシリカ担持ポリオルガノシロキサン重合体を配合しても、靭性、難燃性の改善は認められない。
(2)実施例2-7~2-9と比較例2-6、2-7を対比すると、シリカ担持ポリオルガノシロキサン重合体の配合は耐磨耗性を著しく向上させる。
(3)実施例2-1~2-6について、比較例2-2と対比すると、ポリオルガノシロキサンが25℃で固体状態になければ、難燃性が著しく低下する。また比較例2-5と対比すると、25℃で固体状態のポリオルガノシロキサンの配合量が多すぎると、難燃性が低下する。そして比較例2-1と対比すると、本発明のものは著しく離型性に優れており、かつ引張伸度や耐磨耗性にも優れている。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、次のような特徴を有するものとすることができる。
(1)厚さ1mm以下の成形品とした場合でも優れた難燃性と機械的特性を有する。
(2)ハロゲン系難燃剤不含故、焼却時にダイオキシンを発生せず、環境汚染が少ない。
(3)離型性に優れているので、成形に際し変形などの恐れが少ない。
(4)モールドデポジットが極めて少ないので成形に際しての生産性がよい。
(5)射出成形品のウエルド部の強度が大きい。
(6)耐トラッキング性に優れ、広範囲の電気電子分野の用途に利用が可能である。
さらに、上記第2の技術手段を採用することにより、機械的強度の中でも、靭性を好ましく発現させることができる。さらに、摺動摩耗特性が優れているので、特にきっちりと嵌合させることが必要なコネクターやターミナルなどに用いても樹脂摩耗粉の発生が少なく、安定した電気導通を得ることができる。加えて、成型品を高温度に曝しても、成形品表面にポリオルガノシロキサン重合体の滲み出しの発生が少なく、したがって、成形品表面外観、電気抵抗などの特性の低下がない。さらにコネクター端子などの汚染が少なく電気導通遮断などのトラブルの発生が少ないものとすることができる。

Claims (25)

  1. (A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、
    (B)アニオン部分が式(1)又は式(2)で表されるホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩であるホスフィン酸塩5~40重量部、および
    (X)オルガノシロキサンを含み、
    (X)オルガノシロキサンとして、(X-1)珪素原子に直接又は酸素原子を介して結合している有機基の40モル%以上がアリール基であるオルガノシロキサン化合物1.5~10重量部、または(X-2)オルガノシロキサン重合体であって、25℃で固体状態にあるもの0.01~5重量部を配合したことを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    (式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表し、R1同士は同一でも異なっていてもよく、R3は炭素数1~10のアルキレン基、置換されていてもよいアリーレン基、又はこれらの2つ以上の組み合わせからなる基を表し、R3同士は同一でも異なっていてもよい。nは0~4の整数を表す。)
  2. (X)オルガノシロキサンとして、(X-1)珪素原子に直接又は酸素原子を介して結合している有機基の40モル%以上がアリール基であるオルガノシロキサン化合物を含み、さらに、(Y)繊維状強化材5~80重量部を配合したことを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  3. (B)ホスフィン酸塩の配合量が、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、20~35重量部であることを特徴とする請求項2に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  4. (X-1)オルガノシロキサン化合物が、有機基の50モル%以上がアリール基であることを特徴とする請求項2または3に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  5. (X-1)オルガノシロキサン化合物が重量平均分子量200~10000のものであることを特徴とする請求項2~4のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  6. (X-1)オルガノシロキサン化合物が、RSiO1.5(Rは有機基を示す。)で表される構造単位を含んでおり、かつ水酸基の含有量が1~10重量%のものであることを特徴とする請求項2~5のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  7. (X-1)オルガノシロキサン化合物の配合量が、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、2~7重量部であることを特徴とする請求項2~6のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  8. さらに、(E)ホウ酸金属塩を、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、20重量部以下の割合で含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  9. (A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(Y)繊維状強化材20~70重量部を含み、かつ、(E)ホウ酸金属塩を1~5重量部含むことを特徴とする請求項8に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  10. (A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、
    (B)ホスフィン酸塩として、アニオン部分が式(1’)又は式(2’)で表されるホスフィン酸のカルシウム又はアルミニウム塩であるホスフィン酸塩を20~35重量部、
    (X)オルガノシロキサンとして、(X-1)珪素原子に直接又は酸素原子を介して結合している有機基の50モル%以上がフェニル基であるオルガノシロキサン化合物2~7重量部、
    (Y)繊維状強化材20~70重量部及び
    (E)ホウ酸金属塩1~5重量部を配合したことを特徴とする請求項8に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
    (式中、R1及びR2は各々独立して、炭素数1~4のアルキル基を表し、R1同士は同一でも異なっていてもよく、R3は炭素数1~4のアルキレン基又はフェニレン基を表し、R3同士は同一でも異なっていてもよい。nは0~4の整数を表す。)
  11. 前記(X)オルガノシロキサンとして、(X-2)オルガノシロキサン重合体であって、25℃で固体状態にあるものを含むことを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  12. さらに、(C)アミノ基含有トリアジン類を、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、35重量部以下の割合で含む、請求項11に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  13. 請求項11に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物であって、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(B)ホスフィン酸塩7~35重量部、(C)アミノ基含有トリアジン類の塩2~30重量部および(X-2)オルガノシロキサン重合体であって25℃で固体状態にあるもの0.5~4重量部を配合したことを特徴とする組成物。
  14. (B)ホスフィン酸塩に対する(C)アミノ基含有トリアジン類の塩の重量比(C)/(B)が0.3~1.5であることを特徴とする請求項12又は13に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  15. (X-2)オルガノシロキサン重合体であって、25℃で固体状態にあるものが、
    (X-2-1)無機微粒子に担持されたオルガノシロキサン重合体、
    (X-2-2)軟化点が25℃より高いオルガノシロキサン重合体、
    (X-2-3)架橋されたオルガノシロキサン重合体及び
    (X-2-4)ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体
    より成る群から選ばれたものであることを特徴とする請求項11~14のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  16. (X-2)オルガノシロキサン重合体であって25℃で固体状態にあるものが、オルガノシロキサン重合体を、比表面積50m2/g以上のシリカに担持させたものであることを特徴とする請求項11~14のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  17. (X-2)オルガノシロキサン重合体が官能基を有するものであることを特徴とする請求項16に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  18. シリカ1重量部に対するオルガノシロキサン重合体の担持量が0.4~4重量部であることを特徴とする請求項16又は17記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  19. (X-2)オルガノシロキサン重合体であって25℃で固体状態にあるものが、軟化点が25℃を超えるシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項11~14のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  20. (X-2)オルガノシロキサン重合体であって25℃で固体状態にあるものが、シリコーンエラストマー粉末であることを特徴とする請求項11~14のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  21. (X-2)オルガノシロキサン重合体であって25℃で固体状態にあるものが、ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体であることを特徴とする請求項11~14のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  22. (A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(Y)繊維状強化材を150重量部以下の割合で配合したことを特徴とする請求項11~21のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  23. (A)熱可塑性ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項1~22のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  24. (A)熱可塑性ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする請求項1~23のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  25. 請求項1~24のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を射出成形して成る成形品。
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