JPH02269150A - 難燃性ポリエステル樹脂組成物及びその調製法 - Google Patents
難燃性ポリエステル樹脂組成物及びその調製法Info
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- JPH02269150A JPH02269150A JP1089140A JP8914089A JPH02269150A JP H02269150 A JPH02269150 A JP H02269150A JP 1089140 A JP1089140 A JP 1089140A JP 8914089 A JP8914089 A JP 8914089A JP H02269150 A JPH02269150 A JP H02269150A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
法に関するものである。更に詳しくは優れた機械的性質
、難燃性を損なうことなく、押出し加工性が改良され、
かつ、品質の安定した樹脂組成物を安価に提供するもの
である。
フタレート樹脂等は機械的性質、電気的性質、その他物
理的・化学的特性に優れている為、エンシアリングプラ
スチックとして自動車、電気・電子機器等の広汎な用途
に使用されている。
しては主として有機ハロゲン系難燃剤、難燃助剤を添加
するか、ポリマー自体に難燃性の基を導入して難燃化を
図ることが行われている。加えて、用途によっては組成
物がUL規格94のVoを要望される場合があり、燃焼
時の滴下(ドリップ)を防ぐことが要求される。
リテトラフルオロエチレンを難燃剤等と併用することが
提案されている(特公昭55−30024号公報)。し
かし、本発明者等の追試によれば従来一般に用いられて
きたポリテトラフルオロエチレン、例えば前記特公昭5
5−30024号で推奨しているポリテトラフルオロエ
チレン(デュポン製テフロンタイプ−6)はドリップ防
止には有効に働くが、僅かなせん断力により容易に流動
する性質を有し、組成物に配合する場合、その調製時に
下記に示す如き操作上の多大の不都合、煩雑さをもたら
しそのため満足な物性が安定して得られない等種々の問
題を引き起こすことが判明した。
リエステル樹脂、難燃剤等と混合する時に、ポリテトラ
フルオロエチレンが凝集したり、繊維状に広がり、又他
成分を凝集させる作用がある。その為、回転機器、押出
機或いは搬送時の配管等の機器に付着、集積して閉塞し
、夫々の機器の機能低下或いは押出機への食い込み不良
等によるサージング、ストランド切れ等をもたらし、場
合によっては、分解清掃の手数を要し生産性を著しく阻
害していた。これらの障害を避けるためポリテトラフル
オロエチレンを含む組成物を調製するには、これをポリ
エステル樹脂パウダー、難燃剤等と予め混合してマスタ
ーバッチを作り、これを残りのポリエステル樹脂ペレッ
トと更に混合(2段ブレンド)して押出機ヘフィードす
る等の手段が必要となり、製造コストの上昇をもたらす
のみならず、これとて円滑な操作は期し難かった。
品質の低下、バラツキの増大が認められ、その解決が切
望されていた。
エチレン含有難燃性ポリエステル樹脂組成物の調製時の
問題点(作業性、品質のバラツキ等)を改善することを
目的として鋭意検討を重ね、ドリップ防止剤として用い
るポリテトラフルオロエチレンの種類、形態、生成過程
、後処理等につき母金に調査研究した結果、その重合法
として懸濁重合法により得られたポリテトラフルオロエ
チレンが、この目的を果たすのに極めて有効であり、更
に分子中にハロゲンを含有する実質上難燃性を有する熱
可塑性ポリエステル樹脂に対しても効果があることを見
出し、本発明に到達した。
中) (C)懸濁重合法により得られたポリテトラフルオロエ
チレン 0.05〜5重量%(組成物中)を配合して成
る難燃性ポリエステル樹脂組成物、及び (^゛)分子中にハロゲンを含有する実質上難燃性を有
する熱可塑性ポリエステル樹脂に (C) u濁重合法により得られたポリテトラフルオロ
エチレン 0.05〜5重量%(組成物中)を配合して
成る難燃性ポリエステル樹脂組成物並びにこれらの調製
法を提供するものである。
明する。
)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或いはこれら3
成分混合物の重縮合等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、コポリエステルの何れに対し
ても本発明の効果がある。
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、シクロヘキサン
ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸の如き公知のジ
カルボン酸及びこれらのアルキル、アルコキシ又はハロ
ゲン置換体等である。また、これらのジカルボン酸化合
物は、エステル形成可能な誘導体、例えばジメチルエス
テルの如き低級アルコールエステルの形で重合に使用す
ることも可能である。これは2種以上が使用されること
もある。
物の例を示せば、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、ハ
イドロキノン、レゾルシン、ジヒドロキシフェニル、ナ
フタレンジオール、ジヒドロキシジフェニルエーテル、
シクロヘキサンジオール、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン、ジェトキシ化ビスフェノールA
の如きジヒドロキシ化合物、ポリオキシアルキレングリ
コール及びこれらのアルキル、アルコキシ又はハロゲン
置換体等であり、1種又は2種以上を混合使用すること
ができる。
、オキシナフトエ酸、ジフェニレンオキシカルボン酸等
のオキシカルボン酸及びこれらのアルキル、アルコキシ
又はハロゲン置換体が挙げられる。また、これら化合物
のエステル形成可能な誘導体も使用できる。本発明にふ
いては、これら化合物の1種又は2種以上が用いられる
。
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等を少量併用した分岐
又は架橋構造を有するポリエステルであってもよい。
重縮合により生成する熱可塑性ポリエステルは何れも本
発明の(A)成分として使用することができ、単独で、
又は2種以上混合して使用されるが、好ましくはポリア
ルキレンテレフタレート、更に好ましくはポリブチレン
テレフタレート及びこれを主体とする共重合体が使用さ
れる。
に配合される(B)成分の有機ハロゲン系難燃剤とは、
一般に熱可塑性ポリエステルの難燃剤として用いられる
有機ハロゲン化合物であれば何れにてもよいが、特に芳
香族臭素化合物が好ましく、具体例を挙げればジフェニ
ルエーテルの5〜10臭素置換化合物などの低分子量臭
素化合物、或いはテトラブロモビスフェノールAの低分
子量有機ハロゲン化合物、ハロゲン化ポリカーボネート
(例えば、臭素化ビスフェノールAを原料として製造さ
れたポリカーボネートオリゴマー)、ハロゲン化エポキ
シ化合物(例えば臭素化ビスフェノールAとエピクロル
ヒドリンとの反応によって製造されるジェポキシ化合物
や臭素化フェノール類とエピクロルヒドリンとの反応に
よって得られるモノエポキシ化合物)、臭素化ポリスチ
レン、臭素化ビスイミド化合物(例えば、低級アルキレ
ンビステトラブロモフタルイミド)等である。
用してもよい。
すると組成物の機械的性質が低下すイため、可能な限り
少量とすることが好ましいカ一般には組成物全量中1〜
30重量%であり、3〜25重量%が特に好ましい。
ル樹脂(Ao)とは、前記熱可塑性ポリエステル樹脂(
A)を構成するジカルボン酸とジヒドロキシ化合物に更
にハロゲンを含有するエステル形成可能な化合物をモノ
マーとして使用することにより、ハロゲンがその分子中
に結合したそれ自体が実質上難燃性を有する芳香族ポリ
エステル共重合体である。難燃性を付与するために用い
られるハロゲン含有モノマーとしては、特に臭素化合物
が好ましく、テトラブロモビスフェノールA1テトラブ
ロモビスフエノールスルホン、テトラブロモビスフェノ
ールF1テトラブロモビスフエノールAのエチレンオキ
サイド2モル付加体、テトラブロモビスフェノールAの
プロピレンオキサイド2モル付加体、テトラブロモビス
フェノールスルホンのエチレンオキサイド2モル付加体
、テトラブロモビスフェノールスルホンのプロピレンオ
キサイド2モル付加体、テトラブロモハイドロキノン、
テトラブロモハイドロキノンのエチレンオキサイド2モ
ル付加体、テトラブロモテレフタル酸、テトラブロモビ
スフェノールAのポリカーボネート等が挙げられる。
ハロゲンの含量が0.5〜30重量%、好ましくは2〜
20重量%となるように添加する。
0重量%を越えると機械的物性の低下が起こり、好まし
くない。
る熱可塑性ポリエステル樹脂(Ao)に対しては、(B
)成分の添加は必ずしも必要でない。
。
、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、ハロゲン化ア
ンチモン、水1i1F化アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム、二酸化路等の金属酸化物や水酸化物等である。難
燃助剤の添加量は組成物全量中0〜15重量%であり、
好ましくは1〜10重量%である。
られたポリテトラフルオロエチレン(C)を配合するこ
とにある。本発明で使用されるポリテトラフルオロエチ
レンは、従来用いられていた乳化重合法により製造され
たものではなく、懸濁重合法により得られたものである
ことが基本的な特徴であり、このことによって所期の目
的が達成される。一般にポリテトラフルオロエチレンは
乳化重合、懸濁重合、塊状重合により重合生成されるが
、多くの実験結果より乳化重合物はそのまま(−次粒子
)では勿論、たとえこれを凝集して二次粒子とし、任意
の粒径の顆粒としても、その改善は僅少であった。
的にその効果が異なることが認められた。この原因は明
確ではないが、乳化重合物は重合後の一次粒子の径が1
μ以下であるため、如何に凝集して二次的に大きな粒子
としても、−次粒子としての不都合が生じるのに対し、
懸濁重合物は一次粒子が200μ以上の場合が一般であ
り、これを粉砕しても1μ以上の粒径であり、かかる−
次粒子の粒径の差が顕著にその取扱の難易を左右するも
のと推察される。又懸濁重合物では重合後の一次粒子を
一旦粉砕して1〜50μとし、これを再び凝集して10
〜1000μの顆粒としたものは特に好ましい成績を示
した。
常一般に使用されている単純な設備と方法により組成物
の調製過程で配管、混合機、スクリューフィーダー、ホ
ッパー等での塊化、付着、詰まり、押出時のサージング
が顕著に改善され、組成物の品質バラツキ、不良品の発
生等の問題も改善され、ひいては物性の向上にも寄与す
ることが確認された。
い方法ではなく、大塊より粉砕する煩雑さがあり好まし
くない。
られたポリテトラフルオロエチレンは市場で人手でき、
また公知の方法により製造することができる。即ち、テ
トラフルオロエチレンの懸濁重合は水性媒体中、無機或
いは有機性過酸化物の存在下約0〜150℃の温度範囲
並びに約3〜1000気圧の圧力下、実質上乳化剤を用
いないで重合される。この方法で製造されたポリテトラ
フルオロエチレンは、重合直後の一次粒子は平均200
〜3000μの粒径となり、これを粉砕しても前記の通
り乳化重合物の一次粒子(1μ以下)とは粒径が基本的
に異なるものである。
、又は粉砕して得られるいずれの粒径のものでも使用可
能で有効であるが、取扱いの容易さ、作業性、物性等か
ら一旦粉砕後凝集処理された10〜1000μの類粒、
特に約100〜800μの顆粒として使用するのが好ま
しい。かかる好ましいポリテトラフルオロエチレンは、
市場で入手可能なものとしてヘキスト社のホスタフロン
TF1620、TF1640、三井デュポン・フロロケ
ミカル社のテフロン800−J 、テフロン820−J
等がある。
中0.05〜5重量%、好ましくは0.1〜3重量%で
ある。(C)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UL94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
は物性の低下を招き好ましくない。
須とされる成分ではないが、機械的強度、耐熱性、寸法
安定性(耐変形、そり)、電気的性質等の性能に優れた
成形品を得るために配合することが好ましく、これには
目的に応じて繊維状、粉粒状、板状の充填剤が用いられ
る。
カーボン繊維、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、窒化珪素繊維、硼素繊維
、チタン酸カリ繊維、さらにステンレス、アルミニウム
、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物などの無機質繊
維状物質があげられる。特に代表的な繊維状充填剤は、
ガラス繊維、又はカーボン繊維である。
状物質も無機繊維状充填剤と同様に使用することができ
る。
カ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、珪酸カルシウ
ム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪
藻土、ウオラストナイトの如き硅酸塩、酸化鉄、酸化チ
タン、酸化亜鉛、アルミナの如き金属の酸化物、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウムの如き金属の炭酸塩、硫酸
カルシウム、硫酸バリウムの如き金属の硫酸塩、その他
炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末等があげ
られる。
各種の金属箔等があげられる。特にガラス繊維、ガラス
ビーズ、ガラスフレーク等を主体とする充填剤は一般的
であり好適である。
とができる。繊維状充填剤、特にガラス繊維又はカーボ
ン繊維と粒状及び/又は板状充填剤の併用は、特に機械
的強度と寸法精度電気的性質等を兼備する上で好ましい
組合せである。
は表面処理剤を使用することが望ましい。この例を示せ
ば、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物等の官
能性化合物である。
いるか、又は材料調製の際同時に添加してもよい。
物全量中1〜60重量%であり、好ましくは5〜50重
量%である。無機充填剤の配合量が60重量%を越える
と成形加工が困難になるほか、成形品の機械的強度にも
問題が生じる。また、併用される官能性表面処理剤の使
用景は無機充填剤に対し0〜10重量%、好ましくは0
.05〜5重量%である。
樹脂を併用することができる。例えば、エチレン−アク
リル酸エステル共重合体、ポリアミド、ポリアセタール
、ポリスチレン、スチレン−ブタジェン共重合体、スチ
レン−ブタジェン−アクリロニトリル共重合体、スチレ
ン−ブタジェン−アクリル酸(又はそのエステル)共重
合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカー
ボネート、ポリウレタン、ポリフェニレンオキシド、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリブタジェン、ハロゲン
化ポリオレフィン、ポリハロゲン化ビニル、ブチルゴム
、ポリアクリレートを主とする多層グラフト共重合体等
を目的に応じて任意の割合で配合することも可能である
。
するため、一般に熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等に添
加される公知の物質、すなわち酸化防止剤や耐熱安定剤
、紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防止剤、滑剤、離型剤
、染料や顔料等の着色剤、潤滑剤、可塑剤及び結晶化促
進剤、結晶核剤等を配合することも勿論可能である。
調製法として一般に用いられる公知の設備と方法により
容易に調製される。例えば、l)各成分を混合した後、
押出機により練込押出してペレットを調製し、しかる後
成形する方法、ji)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成形に供し成形後に
目的組成の成形品を得る方法、iii )成形機に各成
分の1又は2以上を直接仕込む方法等、何れも使用でき
る。また、樹脂成分の一部を細かい粉体としてこれ以外
の成分と混合し添加することは、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。
明はこれらに限定されるものではない。
ある。
後、混合状態(ポリテトラフルオロエチレンの分散状況
)を目視にて観察した。
)を備えた内径30mmベント付二軸押出機を使用して
押出しを行い、押出機へのフィード状況(ポリテトラフ
ルオロエチレンのスクリューフィーダー及びホッパーで
の付着、詰まり)、食い込み状況及び押出機を出てから
の状況(ストランド切れ、サージング現象)等を目視観
察にて総合的に5段階で評価した。
ホッパーでの付着、詰まり (不良)ストランド
切れ、サージング ■ 引張試験 ASTM 0638に準拠 ■ 燃焼性テスト (UL−94) アンダーライターズ・ラボラトリーズのサブジェクト9
4 (OL−94)の方法に準じ、5本の試験片(厚み
: 1/32インチ)を用いて燃焼性及び樹脂の燃焼時
の滴下特性について試験した。
表1に示す各種ハロゲン系難燃剤(6)、難燃助剤と、
懸濁重合法により製造されたポリテトラフルオロエチレ
ン(C)を表1に示す割合でロッキングミキサーを用い
て添加混合し押出機にてペレット状の組成物を得た。
作成し、機械的性質及び燃焼性の評価を行った。結果を
表1に示す。
れたポリテトラフルオロエチレン(C“)を用いて、同
様に試験し評価した。結果を併せて表1に示す。
表2に示す各種ハロゲン系難燃剤(B)、難燃助剤、無
機充填剤(D)と、懸濁重合法により製造されたポリテ
トラフルオロエチレン(C)を表2に示す割合で添加混
合し、実施例1と同様にして機械的性質及び燃焼性の評
価を行った。
合物(Co)を用いて、同様に試験し評価した。結果を
併せて表2に示す。
リブチレンチレフタレ−)(A’)に表3に示す難燃助
剤、無機充填剤(D)と、懸濁重合法により製造された
ポリテトラフルオロエチレン(C)を表3に示す割合で
添加混合し、実施例1と同様にして機械的性質及び燃焼
性の評価を行った。
合物(Co)を用いて、同様に試験し評価した。結果を
併せて表3に示す。
ン系難燃剤を含有するポリエステル樹脂組成物又は分子
中にハロゲンを含有する難燃性ポリエステル樹脂に懸濁
重合法により得られたポリテトラフルオロエチレンを配
合した本発明の組成物は、従来のポリテトラフルオロエ
チレン(乳化重合物)を用いた組成物に比ベペレット調
製時の各種の問題、即ちポリテトラフルオロエチレンの
凝集による付着、詰まり及び押出不良等が顕著に改善さ
れることにより、生産性が著しく向上し、又、品質の安
定した樹脂組成物を得ることができた。
、特にVoを要求される電気部品(コネクター、スイッ
チ、リレー等)に好適に用いられる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (A)熱可塑性ポリエステル樹脂に (B)有機ハロゲン系難燃剤1〜30重量%(組成物中
) (C)懸濁重合法により得られたポリテトラフルオロエ
チレン0.05〜5重量%(組成物中) を配合して成る難燃性ポリエステル樹脂組成物。 2 (A′)分子中にハロゲンを含有する実質上難燃性
を有する熱可塑性ポリエステル樹脂に (C)懸濁重合法により得られたポリテトラフルオロエ
チレン0.05〜5重量%(組成物中) を配合して成る難燃性ポリエステル樹脂組成物。 3 請求項1又は2記載の組成物に更に(D)無機充填
剤の一種以上を1〜60重量%(組成物中)配合して成
る難燃性ポリエステル樹脂組成物。 4 (D)無機充填剤がガラス繊維、ガラスビーズ、ガ
ラスフレークから選ばれた一種以上を主体とするもので
ある請求項3記載の難燃性ポリエステル樹脂組成物。 5 (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、又はこれを主体とするコポリエス
テル又は混合ポリマーである請求項1〜4の何れか1項
記載の難燃性ポリエステル樹脂組成物。 6 請求項1、2、3、4又は5記載の組成物の調製に
際し、懸濁重合ポリテトラフルオロエチレン(C)を、
そのまま、又は一旦粉砕し、又はそれらを凝集顆粒化し
た粒径10〜1000μのものとして添加、混合し、混
練することを特徴とする難燃性ポリエステル樹脂組成物
の調製法。
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