JP2000212420A - ポリエステル樹脂組成物およびその成形品 - Google Patents

ポリエステル樹脂組成物およびその成形品

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JP2000212420A
JP2000212420A JP11327536A JP32753699A JP2000212420A JP 2000212420 A JP2000212420 A JP 2000212420A JP 11327536 A JP11327536 A JP 11327536A JP 32753699 A JP32753699 A JP 32753699A JP 2000212420 A JP2000212420 A JP 2000212420A
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thermoplastic polyester
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Hirokazu Oome
裕千 大目
Toru Nishimura
西村  透
Toru Yamanaka
亨 山中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、機械特性、難燃性、電気特性に優
れたポリエステル樹脂組成物を得ることを課題とする。 【解決手段】 (A)熱可塑性ポリエステル樹脂100
重量部に対して、(B)層間に存在する交換性陽イオン
が有機オニウムイオンで交換された層状珪酸塩0.1〜
40重量部、(C)有機臭素化オリゴマー又はポリマー
2〜60重量部を配合してなるポリエステル樹脂組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械特性、電気特
性が良好でかつ優れた難燃性を示す難燃ポリエステル樹
脂組成物および成形品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性ポリエステル樹脂は機械的性
質、耐熱性および耐薬品性に優れることから最近、電気
・電子機器部品、自動車部品および機械・機構部品など
の用途に展開されている。近年、これらの用途には小型
化、高性能化が求められている。そのためより高度な難
燃性や耐トラッキング性等の電気絶縁性、また電気・電
子部品の性能を害する物質の発生のないものが求められ
てきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、機械
特性、電気特性が良好でかつ優れた難燃性を示す難燃ポ
リエステル樹脂組成物および成形品を得ることを課題と
する。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。
【0005】すなわち本発明は、(A)熱可塑性ポリエ
ステル樹脂100重量部に対して、(B)層間に存在す
る交換性陽イオンが有機オニウムイオンで交換された層
状珪酸塩0.1〜40重量部、(C)有機臭素化オリゴ
マー又はポリマー2〜60重量部を配合してなるポリエ
ステル樹脂組成物、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂1
00重量部に対して、さらに(D)難燃助剤0.2〜3
0重量部を配合してなる上記記載のポリエステル樹脂組
成物、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に
対して、さらに(E)繊維状無機充填剤2〜100重量
部を配合してなる上記のいずれか記載のポリエステル樹
脂組成物、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量
部に対して、さらに(F)フッ素系樹脂0.1〜10重
量部を配合してなる上記のいずれか記載のポリエステル
樹脂組成物、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重
量部に対して、さらに(G)耐衝撃改良剤3〜80重量
部を配合してなる上記のいずれか記載のポリエステル樹
脂組成物、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量
部に対して、さらに(H)熱可塑性ポリエステルと反応
性を有する官能基を分子内に1個以上有する有機化合物
0.05〜10重量部を配合してなる上記のいずれか記
載のポリエステル樹脂組成物、(C)有機臭素化オリゴ
マー又はポリマーが、臭素化ポリカーボネートオリゴマ
−、臭素化エポキシオリゴマーおよびこれらのポリマー
から選択された一種以上である上記のいずれか記載のポ
リエステル樹脂組成物、および(B)層間に存在する交
換性陽イオンが有機オニウムイオンで交換された層状珪
酸塩の70%以上が、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂
中に均一に分散している上記のいずれか記載のポリエス
テル樹脂組成物である。
【0006】さらには、予め(A)熱可塑性ポリエステ
ル樹脂と、(B)層間に存在する交換性陽イオンが有機
オニウムイオンで交換された層状珪酸塩とを配合し、そ
の後、(C)有機臭素化オリゴマー又はポリマーを配合
することにより、上記のいずれかに記載のポリエステル
樹脂組成物を製造することを特徴とするポリエステル樹
脂組成物の製造方法である。
【0007】さらには、上記のいずれか記載のポリエス
テル樹脂組成物からなる成形品である。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明で用いる(A)熱可塑性ポ
リエステル樹脂としてはジカルボン酸あるいは、そのエ
ステル形成性誘導体とジオールあるいはそのエステル形
成性誘導体とを主成分とする重縮合反応により得られる
非液晶性あるいは液晶性の重合体ないしは共重合体が挙
げられる。
【0009】上記ジカルボン酸としてはテレフタル酸、
イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボ
ン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、ビス(p−カ
ルボキシフェニル)メタン、アントラセンジカルボン
酸、4,4´−ジフェニルエーテルジカルボン酸、5−
ナトリウムスルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン
酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン
ジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、1,3−シクロヘ
キサンジカルボン酸、1,4−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およびこれらのエステル
形成性誘導体などが挙げられる。
【0010】また、ジオール成分としては炭素数2〜2
0の脂肪族グリコールすなわち、エチレングリコール、
プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール、デカメチレングリコール、シク
ロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオールな
ど、あるいは分子量400〜6000の長鎖グリコー
ル、すなわちポリエチレングリコール、ポリ−1,3−
プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール
などおよびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げら
れる。これらの重合体ないしは共重合体の例としては、
ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリブチレン(テレフタ
レート/イソフタレート)、ポリブチレン(テレフタレ
ート/アジペ−ト)、ポリプロピレンテレフタレート、
ポリプロピレン(テレフタレート/イソフタレート)、
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン(テレフタ
レート/イソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレ
ート/アジペート)、ビスフェノールA(テレフタレー
ト/イソフタレート)、ポリブチレンナフタレート、ポ
リブチレン(テレフタレート/ナフタレ−ト)、ポリプ
ロピレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポ
リシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリシク
ロヘキサンジメチレン(テレフタレート/イソフタレー
ト)、ポリ(シクロヘキサンジメチレン/エチレン)テ
レフタレート、ポリ(シクロヘキサンジメチレン/エチ
レン)(テレフタレート/イソフタレート)などが挙げ
られる。
【0011】また、ポリエーテル成分あるいは脂肪族ポ
リエステル成分をさらに共重合した共重合体が挙げられ
る。例えば、ポリブチレンテレフタレート・ポリ(テト
ラメチレンオキシド)グリコールブロック共重合体、ポ
リブチレンテレフタレート/イソフタレート・ポリ(テ
トラメチレンオキシド)グリコールブロック共重合体、
ポリブチレンテレフタレート・ポリ(プロピレンオキシ
ド/エチレンオキシド)グリコールブロック共重合体、
ポリブチレンテレフタレート/イソフタレート・ポリ
(プロピレンオキシド/エチレンオキシド)グリコール
ブロック共重合体、ポリブチレンテレフタレート・ポリ
ブチレンアジペートブロック共重合体、ポリブチレンテ
レフタレート・ポリ−ε−カプロラクトンブロック共重
合体などが挙げられる。
【0012】また、液晶性のポリエステルとしては、芳
香族オキシカルボニル単位、芳香族ジオキシ単位、芳香
族ジカルボニル単位、エチレンジオキシ単位などから選
ばれた構造単位からなる異方性溶融相を形成するポリエ
ステルを挙げることができる。
【0013】芳香族オキシカルボニル単位としては、例
えば、p−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−
ナフトエ酸から生成した構造単位、芳香族ジオキシ単位
としては、例えば、4,4´−ジヒドロキシビフェニ
ル、ハイドロキノンあるいはt−ブチルハイドロキノン
などから生成した構造単位、芳香族ジカルボニル単位と
しては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6
−ナフタレンジカルボン酸から生成した構造単位、芳香
族イミノオキシ単位としては、例えば、4−アミノフェ
ノールから生成した構造単位が挙げられる。具体的に
は、p−オキシ安息香酸/ポリエチレンテレフタレー
ト、p−オキシ安息香酸/6−オキシ−2−ナフトエ酸
などの共重合ポリエステルなどの液晶性ポリエステルが
挙げられる。
【0014】これらの中で、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレ
ート、ポリ(シクロヘキサンジメチレン/エチレン)テ
レフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート・ポリ(テトラメチレンオキシド)グ
リコールのポリエーテルエステル共重合体およびポリブ
チレンテレフタレート/イソフタレート・ポリ(テトラ
メチレンオキシド)グリコールのポリエーテルエステル
共重合体が好ましく用いられ、特にポリブチレンテレフ
タレートが好ましい。
【0015】これらは、単独で用いても2種以上混合し
て用いても良い。また、単独で、分子量や分子量分布の
異なるもの同士を組み合わせて用いても良い。
【0016】本発明における(B)層間に存在する交換
性陽イオンが有機オニウムイオンで交換された層状珪酸
塩とは、(B−1)交換性の陽イオンを層間に有する層
状珪酸塩の交換性の陽イオンを、(B−2)有機オニウ
ムイオンで置き換えた包接化合物である。
【0017】(B−1)交換性の陽イオンを層間に有す
る層状珪酸塩は、幅0.05〜0.5μm、厚さ6〜1
5オングストロームの板状物が積層した構造を持ち、そ
の板状物の層間に交換性の陽イオンを有している。その
カチオン交換容量は0.2〜3meq/gのものが挙げ
られ、好ましくはカチオン交換容量が0.8〜1.5m
eq/gのものである。
【0018】層状珪酸塩の具体例としてはモンモリロナ
イト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘ
クトライト、ソーコナイトなどのスメクタイト系粘土鉱
物、バーミキュライト、ハロイサイト、カネマイト、ケ
ニヤイト、燐酸ジルコニウム、燐酸チタニウムなどの各
種粘土鉱物、Li型フッ素テニオライト、Na型フッ素
テニオライト、Na型四珪素フッ素雲母、Li型四珪素
フッ素雲母等の膨潤性雲母等が挙げられ、天然のもので
あっても合成されたものであっても良い。これらのなか
でもモンモリロナイト、ヘクトライトなどのスメクタイ
ト系粘土鉱物やNa型四珪素フッ素雲母、Li型フッ素
テニオライトなどの膨潤性合成雲母が好ましい。
【0019】(B−2)有機オニウムイオンとしてはア
ンモニウムイオンやホスホニウムイオン、スルホニウム
イオンなどが挙げられる。これらのなかではアンモニウ
ムイオンとホスホニウムイオンが好ましく、特にアンモ
ニウムイオンが好んで用いられる。アンモニウムイオン
としては、1級アンモニウム、2級アンモニウム、3級
アンモニウム、4級アンモニウムのいずれでも良い。
【0020】1級アンモニウムイオンとしてはデシルア
ンモニウム、ドデシルアンモニウム、オクタデシルアン
モニウム、オレイルアンモニウム、ベンジルアンモニウ
ムなどが挙げられる。
【0021】2級アンモニウムイオンとしてはメチルド
デシルアンモニウム、メチルオクタデシルアンモニウム
などが挙げられる。
【0022】3級アンモニウムイオンとしてはジメチル
ドデシルアンモニウム、ジメチルオクタデシルアンモニ
ウムなどが挙げられる。
【0023】4級アンモニウムイオンとしてはベンジル
トリメチルアンモニウム、ベンジルトリエチルアンモニ
ウム、ベンジルトリブチルアンモニウム、ベンジルジメ
チルドデシルアンモニウム、ベンジルジメチルオクタデ
シルアンモニウム、ベンザルコニウムなどのベンジルト
リアルキルアンモニウムイオン、トリメチルオクチルア
ンモニウム、トリメチルドデシルアンモニウム、トリメ
チルオクタデシルアンモニウムなどのアルキルトリメチ
ルアンモニウムイオン、ジメチルジオクチルアンモニウ
ム、ジメチルジドデシルアンモニウム、ジメチルジオク
タデシルアンモニウムなどのジメチルジアルキルアンモ
ニウムイオン、トリオクチルメチルアンモニウム、トリ
ドデシルメチルアンモニウムなどのトリアルキルメチル
アンモニウムイオン、ベンゼン環を2個有するベンゼト
ニウムイオンなどが挙げられる。
【0024】また、これらの他にもアニリン、p−フェ
ニレンジアミン、α−ナフチルアミン、p−アミノジメ
チルアニリン、ベンジジン、ピリジン、ピペリジン、6
−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12
−アミノドデカン酸、末端にアミノ基を有するポリアル
キレングリコールなどから誘導されるアンモニウムイオ
ンなども挙げられる。
【0025】これらのアンモニウムイオンの中でも、好
ましい化合物としては、トリオクチルメチルアンモニウ
ム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ベンジル
ジメチルオクタデシルアンモニウム、ベンザルコニウム
などが挙げられる。これらのアンモニウムイオンは、一
般的には、混合物として入手可能であり、前記の化合物
名称は少量の類縁体を含む代表化合物の名称である。こ
れらは、1種類で使用しても良いし、2種類以上を混合
して使用しても良い。
【0026】また、熱可塑性ポリエステルと反応できる
官能基を持つものや親和性の高いものが好ましく、12
−アミノドデカン酸、末端にアミノ基を有するポリアル
キレングリコールなどから誘導されるアンモニウムイオ
ンなども好ましい。
【0027】本発明で用いられる(B)層間に存在する
交換性陽イオンが有機オニウムイオンで交換された層状
珪酸塩は(B−1)交換性の陽イオンを層間に有する層
状珪酸塩と(B−2)有機オニウムイオンを公知の方法
で反応させることにより製造することができる。具体的
には、水、メタノール、エタノールなどの極性溶媒中で
のイオン交換反応による方法か、層状珪酸塩に液状ある
いは溶融させたアンモニウム塩を直接反応させることに
よる方法などが挙げられる。
【0028】本発明において、層状珪酸塩に対する有機
オニウムイオンの量は、層状珪酸塩の分散性、溶融時の
熱安定性、成形時のガス、臭気の発生抑制などの点か
ら、層状珪酸塩の陽イオン交換容量に対し通常、0.4
〜2.0当量の範囲であるが、0.8〜1.2当量であ
ることが好ましい。
【0029】また、これら層状珪酸塩は上記の有機オニ
ウム塩に加え、反応性官能基を有するカップリング剤で
予備処理して使用することは、より優れた機械的強度を
得るために好ましい。かかる反応性官能基を有するカッ
プリング剤としては、イソシアネート系化合物、有機シ
ラン系化合物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系
化合物、エポキシ化合物などが挙げられる。
【0030】特に好ましいのは、有機シラン系化合物で
あり、その具体例としては、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエ
トキシシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有ア
ルコキシシラン化合物、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシ
ランなどのメルカプト基含有アルコキシシラン化合物、
γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイ
ドプロピルトリメトキシシシラン、γ−(2−ウレイド
エチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのウレ
イド基含有アルコキシシラン化合物、γ−イソシアナト
プロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジ
メトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエ
トキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシ
ランなどのイソシアナト基含有アルコキシシラン化合
物、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメト
キシシランなどのアミノ基含有アルコキシシラン化合
物、γ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−
ヒドロキシプロピルトリエトキシシランなどの水酸基含
有アルコキシシラン化合物、γ−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、N
−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩等の炭素炭素不
飽和基含有アルコキシシラン化合物などが挙げられる。
特に、炭素炭素不飽和基含有アルコキシシラン化合物が
好ましく用いられる。これらシランカップリング剤での
層状珪酸塩の処理は、水、メタノール、エタノールなど
の極性溶媒中、あるいはこれらの混合溶媒中でシランカ
ップリング剤を層状珪酸塩に吸着させる方法か、ヘンシ
ェルミキサー等の高速攪拌混合機の中に層状珪酸塩を添
加し、攪拌しながらシランカップリング剤あるいは有機
溶媒を含む水溶液の形で滴下して吸着させる方法、さら
には層状珪酸塩に直接シランカップリング剤を添加し
て、乳鉢等で混合して吸着させることによる方法のどれ
を用いても良い。層状珪酸塩をシランカップリング剤で
処理する場合には、シランカップリング剤のアルコキシ
基の加水分解を促進するために水、酸性水、アルカリ性
水等を同時に混合するのが好ましい。また、シランカッ
プリング剤の反応効率を高めるため、水のほかにメタノ
ールやエタノール等の水、シランカップリング剤両方を
溶解する有機溶媒を混合してもかまわない。このような
シランカップリング剤で処理した層状珪酸塩を熱処理す
ることによってさらに反応を促進させることも可能であ
る。なお、予め層状珪酸塩のカップリング剤での処理を
行わずに、層状珪酸塩と熱可塑性ポリエステルを溶融混
練する際に、これらカップリング剤を添加するいわゆる
インテグラルブレンド法を用いてもよい。
【0031】本発明において(B)層間に存在する交換
性陽イオンが有機オニウムイオンで交換された層状珪酸
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、0.1〜40重量部、好ましくは1〜
30重量部、特に好ましくは2〜10重量部となる範囲
である。量が少なすぎると改良効果が小さくなり、多す
ぎると靱性が低下する傾向がある。
【0032】本発明で使用する(C)有機臭素化オリゴ
マーまたはポリマーとは、臭素を含むオリゴマーまたは
ポリマータイプの難燃剤であり、具体例としては、臭素
化ポリカーボネート、臭素化エポキシ、臭素化フェノキ
シ、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ポリアクリ
レート、臭素化ポリフェニレンフタルイミド、臭素化ポ
リスチレンなどの1種以上の有機臭素化オリゴマーまた
はポリマーが例示される。この中で、臭素化ポリカーボ
ネートオリゴマ−またはポリマー、臭素化エポキシオリ
ゴマーまたはポリマーが好ましい。これらは、単独で用
いても、併用して用いても良い。
【0033】難燃剤の量は、(A)熱可塑性ポリエステ
ル樹脂100重量部に対して、2〜60重量部が配合さ
れ、少なすぎるとでは難燃性の効果がなく、多すぎると
本発明の機械特性を損なう傾向にある。
【0034】本発明で使用する(D)難燃助剤とは、
(C)有機臭素化合物と併用することによって、相乗的
に難燃性を向上させるために使用されているものであれ
ばよく、例えば三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、
四酸化アンチモン、十三酸化六アンチモン、結晶性アン
チモン酸、アンチモン酸ナトリウム、アンチモン酸リチ
ウム、アンチモン酸バリウム、リン酸アンチモン、硼酸
亜鉛、錫酸亜鉛、塩基性モリブデン酸亜鉛、モリブデン
酸カルシウム亜鉛、酸化モリブデン、酸化ジルコニウ
ム、酸化亜鉛、酸化鉄、赤リン、膨潤性黒鉛、カーボン
ブラック等を例示できる。これらのうち三酸化アンチモ
ン、五酸化アンチモンが好ましい。
【0035】また、難燃助剤の配合量は、難燃性改良効
果、機械的特性の点から、(A)熱可塑性ポリエステル
樹脂100重量部に対して、0.2〜30重量部が好ま
しい。
【0036】本発明で使用する(E)繊維状無機充填剤
としては、ガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、グ
ラファイト繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウイスカ
−、ホウ酸アルミニウムウイスカ−、マグネシウム系ウ
イスカ−、珪素系ウイスカ−、ウォラストナイト、セピ
オライト、アスベスト、スラグ繊維、ゾノライト、エレ
スタダイト、石膏繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ
繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維、
硼素繊維などが挙げられる。これらの繊維状強化剤の中
では、ガラス繊維、炭素繊維および金属繊維が好まし
く、ガラス繊維がさらに好ましい。
【0037】上記の繊維状無機充填剤はエチレン/酢酸
ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂など
の熱硬化性樹脂で被覆または集束されていてもよい。繊
維状無機充填剤は平均繊維径が2〜50μmのものが好
ましく使用でき、通常アミノシランやエポキシシランで
表面処理したものがより効果を発現する。
【0038】また、繊維状無機充填剤の配合量は、機械
特性、耐熱性の点から、(A)熱可塑性ポリエステル樹
脂100重量部に対して、2〜100重量部が好まし
い。
【0039】本発明で使用する(F)フッ素系樹脂と
は、(C)有機臭素化合物および(D)難燃助剤に併用
使用することによって、(C)および(D)成分の配合
量を低減できる性質の樹脂である。フッ素系樹脂の具体
例としては、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン
およびポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素置換の
ポリオレフィンなどであり、表面処理などが施されてい
るフッ素系樹脂も使用できる。その中でも、ポリテトラ
フルオロエチレンが好ましく用いられる。上記のポリテ
トラフルオロエチレンは、乳化重合法あるいは懸濁重合
法などで製造され、2次粒子径が100〜1500μm
の範囲にあるものが好ましい。フッ素系樹脂の配合量
は、成形時の流動性、ドリップ防止の点から、(A)熱
可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して、0.1
〜10重量部が好ましい。
【0040】本発明で使用する(G)耐衝撃改良剤と
は、成形品の耐衝撃性を改良できるものであれば特に制
限されない。例えば下記の各耐衝撃性改良材から選ばれ
る少なくとも1種のものを用いることができる。
【0041】具体例としては、ポリエチレン、ポリプロ
プレン、エチレン−プロピレン共重合体およびエチレン
−プロピレン−非共役ジエン共重合体、エチレン−ブテ
ン−1共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体および
そのアルカリ金属塩(いわゆるアイオノマー)、エチレ
ン−グリシジルアクリレート共重合体、エチレン−アク
リル酸アルキルエステル共重合体(たとえば、エチレン
−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸ブ
チル共重合体)、ジエンゴム(たとえばポリブタジエ
ン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン)およびジエン
とビニル単量体との共重合体(たとえばスチレン−ブタ
ジエンランダム共重合体、スチレン−ブタジエンブロッ
ク共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック
共重合体、スチレン−イソプレンランダム共重合体、ス
チレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−イソ
プレン−スチレンブロック共重合体、ポリブタジエンに
スチレンをグラフト共重合せしめたもの、ブタジエン−
アクリロニトリル共重合体)、ポリイソブチレンおよび
イソブチレンとブタジエン又はイソプレンとの共重合
体、天然ゴム、チオコールゴム、多硫化ゴム、アクリル
ゴム、ポリウレタンゴム、ポリエーテルゴム、エピクロ
ロヒドリンゴム、ポリエステル系エラストマー、ポリア
ミド系エラストマーなどが挙げられる。
【0042】更に各種の架橋度を有するもの、各種の割
合のミクロ構造を有するもの例えばシス構造、トランス
構造等、ビニル基等を有するもの、或いは各種の平均粒
径(樹脂組成物中における。)を有するもの等も使われ
る。
【0043】又、各種の(共)重合体は、ランダム共重
合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等、いづれ
も本発明の耐衝撃改良剤として用いられる。
【0044】更には、これらの(共)重合体をつくるに
際し、他のオレフィン類、ジエン類、芳香族ビニル化合
物、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エ
ステルなどの単量体との共重合も可能である。
【0045】それらの共重合の方法は、ランダム共重
合、ブロック共重合、グラフト重合など、いづれの手法
も可能である。これらの単量体の具体例としては、エチ
レン、プロピレン、スチレン、クロロスチレン、α−メ
チルスチレン、ブタジエン、イソプレン、クロロブタジ
エン、ブテン−1、イソブチレン、アクリル酸メチル、
アクリル酸、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、グ
リシジルアクリレート、メタアクリル酸メチル、アクリ
ロニトリル、無水マレイン酸、グリシジルメタクリレー
ト、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネンな
どが挙げられる。
【0046】更には、これらの(共)重合体の各種変性
体もあげられる。たとえば、ヒドロキシ又は、カルボキ
シ末端変性ポリブタジエン、部分あるいは、完全水添し
たスチレン−ブタジエン、スチレン−ブタジエン−スチ
レン、スチレン−イソプレンまたは、スチレン−イソプ
レン−スチレンブロック共重合体、分子内にカルボキシ
基、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、アミド基、ビニ
ル基、イソシアナート基、および水酸基を少なくとも1
種含有する化合物又は酸無水物、カルボン酸エステルお
よびオキサゾリン環から選ばれた1種又は2種以上の化
合物で変性した耐衝撃改良剤で、たとえば、アクリル
酸、無水ハイミック酸、グリシジルメタクリレート、あ
るいは、無水マレイン酸などで変性された、エチレン−
プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジ
エン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体(A−B
あるいは、A−B−A′ブロック、ランダム、およびグ
ラフト共重合体)および、その水添共重合体、スチレン
−イソプレン共重合体(A−BあるいはA−B−A′ブ
ロック、ランダム、およびグラフト共重合体)および、
その水添共重合体、などがあげられる。そして、これら
の変性方法は、グラフト共重合、ランダム共重合など、
公知の技術が用いられる。これらの耐衝撃改良剤は、一
種、又は、二種以上、用いてもよい。
【0047】又、ジエンゴムおよびジエンとビニル化合
物との共重合体では、二重結合のミクロ構造(ビニル
基、cis−1,4結合、trans-1,4結合)の種々異なるもの
も本発明の耐衝撃改良剤として使用される。
【0048】好ましい耐衝撃改良剤としては、ブタジエ
ン40〜100重量%とスチレン60〜0重量%からなる共重
合体、ブタジエン35〜82重量%とアクリロニトリル35〜
18重量%からなる共重合体、スチレン−ブタジエン、お
よびスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体
(線状ブロック共重合体、ラジアルブロック共重合体な
どすべて含まれる。)および、その水素添加物、スチレ
ン−イソプレン、およびスチレン−イソプレン−スチレ
ンブロック共重合体および、それらの水素添加物、スチ
レングラフトポリブタジエン(ポリブタジエンまたはブ
タジエン−スチレン共重合体ラテックスにスチレンを添
加し、ラジカル開始剤により乳化重合せしめたもの)、
エチレン−プロピレン共重合体および、エチレン−プロ
ピレン−非共役ジエン共重合体および、これらの無水マ
レイン酸変性、あるいはグリシジルメタクリレート変
性、あるいは、スチレン変性したものがある。変性の際
にはベンゾイルペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオ
キシドなどのラジカル発生剤を添加することができる。
【0049】本発明で用いられる(G)耐衝撃改良剤の
添加量は(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部
に対して3〜80重量部が好ましく、さらに5〜60重
量部の範囲であることが好ましい。
【0050】本発明で使用する(H)熱可塑性ポリエス
テルと反応性を有する官能基を分子内に1個以上有する
有機化合物とは、熱可塑性ポリエステルの末端基と化学
的に反応することが可能な官能基を分子内に1個以上有
する有機化合物のことである。その官能基としては、熱
可塑性ポリエステルの末端基であるカルボキシル基やヒ
ドロキシル基と反応性のものであれば特に制限がない
が、好ましい例としてカルボン酸無水物基、エポキシ
基、イソシアネート基、カルボジイミド基、オキサゾリ
ン基などが挙げられる。これらの官能基を分子内に1個
以上有する化合物についても好ましい化合物として、カ
ルボン酸無水物基を分子内に有するオレフィン化合物、
またはこれらオレフィン化合物の重合体、モノエポキシ
化合物、ジエポキシ化合物、ポリエポキシ化合物、イソ
シアネート化合物、ジイソシアネート化合物、カルボジ
イミド化合物、ポリカルボジイミド化合物、オキサゾリ
ン化合物、ビスオキサゾリン化合物などが挙げられる。
【0051】これらの中でも好ましい化合物として、カ
ルボン酸無水物基を分子内に有するオレフィン化合物ま
たはこれらオレフィン化合物の重合体が挙げられる。そ
の具体例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、
無水グルタコン酸、無水シトラコン酸、無水アコニット
酸、またはこれら置換オレフィン化合物の重合体などが
挙げられる。なお、オレフィン化合物の重合体にはスチ
レン、イソブチレン、メタクリル酸エステル、アクリル
酸エステルなど、カルボン酸無水物基を分子内に有する
オレフィン化合物以外のオレフィンが本発明の効果を損
なわない範囲で共重合されていても差し支えないが、実
質的にカルボン酸無水物基を分子内に有するオレフィン
化合物の重合体からなることが好ましい。オレフィン化
合物の重合体の重合度は2〜100が好ましく、2〜5
0がより好ましく、さらに2〜20が最も好ましい。こ
れらの中で、無水マレイン酸、ポリ無水マレイン酸が最
も好ましく用いられる。ポリ無水マレイン酸としては、
例えばJ. Macromol. Sci.-Revs. Macromol. Chem.,C13
(2),235(1975)等に記載のものを用いることができる。
【0052】なお、ここで用いるカルボン酸無水物基を
分子内に有するオレフィン化合物またはこれらオレフィ
ン化合物の重合体は実質的に熱可塑性ポリエステルと溶
融混練する際に無水物の構造を取ればよく、これらオレ
フィン化合物またはオレフィン化合物の重合体を加水分
解してカルボン酸あるいはその水溶液の様な形態で溶融
混練に供し、溶融混練の際の加熱により脱水反応させ、
実質的に無水酸の形で熱可塑性ポリエステル樹脂と溶融
混練してもかまわない。
【0053】また、(H)成分として別の好ましい化合
物として、エポキシ化合物が挙げられる。その具体例と
しては、アリルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシ
ルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、
安息香酸グリシジルエステル、グリシジルメタクリレー
ト、などのモノエポキシ化合物、エチレングリコールジ
グリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシ
ジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエー
テル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、フタル酸ジグリシジルエステ
ル、シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステ
ル、オキシ安息香酸グリシジルエーテルエステル、など
のジグリシジル化合物、グリセロールポリグリシジルエ
ーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテ
ル、ソルビトールジグリシジルエーテル、グリシジルメ
タクリレート/エチレン共重合体などのポリエポキシ化
合物などが挙げられる。
【0054】これらのなかでも、ポリエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル、ビスフェノールA型エポキシ
樹脂、オキシ安息香酸グリシジルエーテルエステルなど
が好ましい。これらは、1種類で用いても、2種類以上
を併用して用いても良い。
【0055】本発明で用いられる(H)熱可塑性ポリエ
ステルと反応性を有する官能基を分子内に1個以上有す
る有機化合物の添加量は、靱性改良効果、成形性の点か
ら(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し
て0.05〜10重量部が好ましく、さらに0.1〜5
重量部の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは
0.1〜3重量部である。
【0056】本発明に対して、本発明の目的を損なわな
い範囲で充填剤(セラミックビーズ、タルク、クレー、
マイカ、セリサイト、ゼオライト、ベントナイト、ドロ
マイト、カオリン、微粉ケイ酸、長石粉、チタン酸カリ
ウム、シラスバルーン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、硫酸バリウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウ
ム、酸化チタン、ケイ酸アルミニウム、酸化ケイ素、石
膏、ノバキュライト、ドーソナイトおよび白土など)、
酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、核剤、滑剤、離
形剤、染料および顔料を含む着色剤、核化剤、他の熱可
塑性樹脂(例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリア
ミド、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテル
エーテルケトン樹脂、ポリアセタール、ポリスルホン、
ポリフェニレンオキサイドなど)および熱硬化性樹脂
(例えばフェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル
樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)などの少な
くとも1種以上をさらに含有することができる。
【0057】この中で、ヒンダードフェノール系、燐系
およびイオウ系などの熱安定剤を含有することが好まし
い。
【0058】本発明においては、(B)層間に存在する
交換性陽イオンが有機オニウムイオンで交換された層状
珪酸塩の70%以上が、(A)熱可塑性ポリエステル樹
脂中に均一に分散していることが望ましい。ここでいう
均一な分散とは、層状珪酸塩が5層以下の積層状態で局
所的な固まりを持たずに分散していることをいい、電子
顕微鏡により観察できる。このような分散形態をとるこ
とにより、熱可塑性ポリエステル樹脂からの燃焼性ガス
の揮発速度を遅くすると同時に、難燃剤からの含臭素含
有ガスの発生を妨げないことにより高い難燃効果を示
す。
【0059】本発明組成物の製造方法は特に限定される
ものではないが、例えば熱可塑性ポリエステル樹脂、層
間に存在する交換性陽イオンが有機オニウムイオンで交
換された層状珪酸塩および必要に応じてその他の添加剤
を予めブレンドした後、熱可塑性ポリエステル樹脂の融
点以上において、ニーディングブロックを1ゾーン以上
有する2軸押出機のホッパーに供給し、サイドフィーダ
から平均繊維径が2〜50μmの繊維状無機充填剤を押
出機に供給して均一に溶融混練する方法などが好ましく
用いられる。また、溶融混練時に発生する水分や、低分
子量の揮発成分を除去する目的で、ベント口を設けるこ
とも好んで用いられる。
【0060】また、予め(B)層間に存在する交換性陽
イオンが有機オニウムイオンで交換された層状珪酸塩
を、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂中に分散させた
後、(C)有機臭素化オリゴマー又はポリマーを添加す
る方法が好ましい。特に、難燃剤に臭素化ポリスチレン
を用いた場合には、層間に存在する交換性陽イオンが有
機オニウムイオンで交換された層状珪酸塩が、臭素化ポ
リスチレンに優先的に取り込まれやすいので、上記の方
法で製造することが好ましい。
【0061】予め(B)層間に存在する交換性陽イオン
が有機オニウムイオンで交換された層状珪酸塩を、
(A)熱可塑性ポリエステル樹脂中に分散させるには、
押出機などで溶融混練してもいいし、(A)熱可塑性ポ
リエステル樹脂の製造時に、(B)層間に存在する交換
性陽イオンが有機オニウムイオンで交換された層状珪酸
塩を添加しても良い。
【0062】得られたポリエステル樹脂組成物は、通常
公知の射出成形、押出成形などの任意の方法で成形でき
る。
【0063】本発明の組成物から得られた成形品は、機
械特性、電気特性、難燃性が良好であり、成形材料とし
て電気・電子部品、自動車部品、機械部品などの精密機
器部品等種々の用途に使用することができる。
【0064】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳述す
る。なお、実施例中の部数は、全て重量基準である。実
施例に使用した配合組成物の内容を以下に示す。
【0065】(A)熱可塑性ポリエステル ポリブチレンテレフタレート−A (固有粘度1.1
2) ポリブチレンテレフタレート−B (固有粘度0.9
2) ポリエチレンテレフタレート (固有粘度0.6
5) (B)層間に存在する交換性陽イオンが有機オニウムイ
オンで交換された層状珪酸塩 12−アミノドデカン酸塩酸塩化モンモリロナイト(参
考例1) ベンジルジメチルオクタデシルアンモニウム化モンモリ
ロナイト(参考例2) ジメチルジオクタデシルアンモニウム化合成雲母(参考
例3) タルク(結晶核剤) (竹原化学 ハイトロン) (C)有機臭素化ポリマー 臭素化ポリカーボネート (帝人化成製 ファイアーガ
ード7500) 臭素化エポキシポリマー (阪本薬品製 SRT2M
S) (D)アンチモン 三酸化アンチモン (日本精鉱製 ATOX) (E)繊維状無機充填剤 ガラス繊維(日東紡製 3J941) (F)フッ素系化合物 ポリテトラフルオロエチレン (三菱フロロケミカル製
T−6−J) (G)耐衝撃改良剤 エチレン/エチルアクリレート共重合体 (三井・テ゛ュホ
゜ンホ゜リケミカル製 エバフレックスA709) (E)熱可塑性ポリエステルと反応性を有する官能基を
分子内に1個以上有する有機化合物 無水マレイン酸。
【0066】参考例1 Na型モンモリロナイト(クニミネ工業:クニピアF、
陽イオン交換容量120m当量/100g)100gを
温水10リットルに攪拌分散し、ここに12−アミノド
デカン酸塩酸塩30.2g(陽イオン交換容量と等量)
を溶解させた温水2Lを添加して1時間攪拌した。生じ
た沈殿を濾別した後、温水で洗浄した。この洗浄と濾別
の操作を3回行い、得られた固体を80℃で真空乾燥し
12−アミノドデカン酸塩酸塩化モンモリロナイトを得
た。
【0067】参考例2 Na型モンモリロナイト(クニミネ工業:クニピアF、
陽イオン交換容量120m当量/100g)100gを
温水10リットルに攪拌分散し、ここにベンジルジメチ
ルオクタデシルアンモニウムクロリド50.5g(陽イ
オン交換容量と等量)を溶解させた温水2Lを添加して
1時間攪拌した。その後参考例1と同様に回収・洗浄・
乾燥して、ベンジルジメチルオクタデシルアンモニウム
化モンモリロナイトを得た。
【0068】参考例3 Na型合成雲母(コープケミカル:ME−100、陽イ
オン交換容量80m当量/100g)100gを温水1
0リットルに攪拌分散し、ここにジメチルジオクタデシ
ルアンモニウムクロライド47g(陽イオン交換容量と
等量)を溶解させた温水2Lを添加して1時間攪拌し
た。その後参考例1と同様に回収・洗浄・乾燥して、有
機化層状珪酸塩を得た。
【0069】ポリエステル樹脂組成物の製造方法 2つのサイドフィーダーを有する2軸押出機の元込め部
と各サイドフィーダの間にニーディングブロックを2ゾ
ーン、サイドフィーダと吐出口であるダイスの間にニー
ディングブロックを1ゾーンを組み込み、加工温度を2
60℃に設定後、元込め部のホッパーに、熱可塑性ポリ
エステル樹脂、層間に存在する交換性陽イオンが有機オ
ニウムイオンで交換された層状珪酸塩、アンチモン、ポ
リテトラフルオロエチレン、有機化合物を配合したブレ
ンド物を供給し、溶融混練を行い、ついでサイドフィー
ダーから有機臭素化ポリマーを供給し、溶融混練を行
い、ガラス繊維を供給する場合には、次のサイドフィー
ダーから供給し、溶融混練にし、ダイスから吐出された
ストランドを冷却バスを通し、ストランドカッターでペ
レット化した。ただし、熱可塑性ポリエステルにポリエ
チレンテレフタレートを用いる時には、加工温度を28
0℃とした。
【0070】ポリエステル樹脂組成物の成形品の評価方
法 上記の2軸押出機で得られたペレットを用いて、加工温
度250℃、金型温度80℃で、1/8インチ(約3.
18mm)厚みの引張試験片、曲げ試験片を成形しAS
TM D638に従い引張試験、ASTM D790に
従い曲げ試験験を行ない、機械特性の評価を行った。た
だし、熱可塑性ポリエステルにポリエチレンテレフタレ
ートを用いた場合には加工温度を280℃、金型温度を
140℃とした。
【0071】また、アンダーライターズ・ラボラトリー
ズのサブジェクト94号の方法に基づき難燃性試験を行
ない、難燃性ランクの判定を行なった。上記の難燃性ラ
ンクの判定基準は、規格外、UL94HB、UL94V
−2、UL94V−1、UL94V−0の順に優れてい
る。
【0072】耐トラッキング性(CTI)は、IEC1
12 A液法(0.1%-NH4Cl 2水溶液法)に準じ
て測定した。
【0073】実施例1〜8、比較例1〜5 上記のポリエステル樹脂組成物の製造方法に従い、表1
と表2に示す配合組成の実施例1〜8、比較例1〜5の
ポリエステル樹脂組成物を得た。また、ポリエステル樹
脂組成物の成形品の評価方法に従い、実施例1〜8、比
較例1〜5のポリエステル樹脂組成物の成形品の評価を
行った。得られた評価結果を配合組成と同じく表1と表
2に示す。また、実施例で得られた組成物の電子顕微鏡
観察を行ったところ、いずれの場合も、層状珪酸塩の7
0%以上がポリエステル相に均一に分散していることが
観察された。
【0074】
【表1】
【0075】実施例9 層間に存在する交換性陽イオンが12−アミノドデカン
酸塩酸塩で交換された層状珪酸塩を、ポリブチレンテレ
フタレートの重合時に添加し、層状珪酸塩がポリブチレ
ンテレフタレート中に分散した組成物を得た。これを用
い、上記製造方法に従いポリエステル樹脂組成物を得、
評価を行った。評価結果を表1に示す。
【0076】表1と表2の実施例と比較例の結果から、
本発明のポリエステル樹脂組成物は、比較例に比べ良好
な機械特性、難燃性、電気特性が付与されていることが
明白である。
【0077】
【発明の効果】本発明のポリエステル樹脂組成物は、良
好な機械特性と難燃性、電気特性を示し、電気・電子部
品、自動車部品及び精密成形部品の用途に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 27:18) (C08L 67/02 69:00) (C08L 67/02 63:00)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重
    量部に対して、(B)層間に存在する交換性陽イオンが
    有機オニウムイオンで交換された層状珪酸塩0.1〜4
    0重量部、(C)有機臭素化オリゴマー又はポリマー2
    〜60重量部を配合してなるポリエステル樹脂組成物。
  2. 【請求項2】(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重
    量部に対して、さらに(D)難燃助剤0.2〜30重量
    部を配合してなる請求項1記載のポリエステル樹脂組成
    物。
  3. 【請求項3】(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重
    量部に対して、さらに(E)繊維状無機充填剤2〜10
    0重量部を配合してなる請求項1または2記載のポリエ
    ステル樹脂組成物。
  4. 【請求項4】(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重
    量部に対して、さらに(F)フッ素系樹脂0.1〜10
    重量部を配合してなる請求項1〜3のいずれか記載のポ
    リエステル樹脂組成物。
  5. 【請求項5】(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重
    量部に対して、さらに(G)耐衝撃改良剤3〜80重量
    部を配合してなる請求項1〜4のいずれか記載のポリエ
    ステル樹脂組成物。
  6. 【請求項6】(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重
    量部に対して、さらに(H)熱可塑性ポリエステルと反
    応性を有する官能基を分子内に1個以上有する有機化合
    物0.05〜10重量部を配合してなる請求項1〜5の
    いずれか記載のポリエステル樹脂組成物。
  7. 【請求項7】(B)層間に存在する交換性陽イオンが有
    機オニウムイオンで交換された層状珪酸塩の70%以上
    が、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂中に均一に分散し
    ている請求項1〜6のいずれか記載のポリエステル樹脂
    組成物。
  8. 【請求項8】(C)有機臭素化オリゴマー又はポリマー
    が、臭素化ポリカーボネートオリゴマ−、臭素化エポキ
    シオリゴマーおよびこれらのポリマーから選択された一
    種以上である請求項1〜7記載のポリエステル樹脂組成
    物。
  9. 【請求項9】予め(A)熱可塑性ポリエステル樹脂と、
    (B)層間に存在する交換性陽イオンが有機オニウムイ
    オンで交換された層状珪酸塩とを配合し、その後、
    (C)有機臭素化オリゴマー又はポリマーを配合するこ
    とにより、請求項1〜8のいずれかに記載のポリエステ
    ル樹脂組成物を製造することを特徴とするポリエステル
    樹脂組成物の製造方法。
  10. 【請求項10】請求項1〜8のいずれか記載のポリエス
    テル樹脂組成物からなる成形品。
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