JP7680831B2 - Flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、耐加水分解性と流動性に優れた難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition that has excellent hydrolysis resistance and fluidity.
ポリブチレンテレフタレート樹脂は、優れた機械的特性、電気的特性、耐熱性、耐候性、耐水性、耐薬品性及び耐溶剤性を有するため、エンジニアリングプラスチックとして、自動車部品、電気・電子部品等の種々の用途に広く利用されている。特にコネクタ、リレー、スイッチ等の電気・電子部品には、難燃剤を配合した難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が用いられている。 Polybutylene terephthalate resin has excellent mechanical properties, electrical properties, heat resistance, weather resistance, water resistance, chemical resistance, and solvent resistance, and is therefore widely used as an engineering plastic for a variety of applications, including automobile parts and electrical and electronic parts. In particular, flame-retardant polybutylene terephthalate resin compositions containing flame retardants are used for electrical and electronic parts such as connectors, relays, and switches.
しかし、ポリブチレンテレフタレート樹脂は、主鎖がエステル結合によるものであることから耐加水分解性に問題があり、高温高湿環境での使用において必ずしも十分な耐久性を持つものではない。 However, polybutylene terephthalate resin has a problem with hydrolysis resistance because the main chain is made of ester bonds, and it does not necessarily have sufficient durability when used in high-temperature, high-humidity environments.
そこで、難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の耐加水分解性を、材料面から改善するための検討が行われている。例えば、特許文献1には、ポリブチレンテレフタレート樹脂に、ハロゲン化ベンジルアクリレート化合物、酸化アンチモン化合物、及びカルボジイミド化合物を配合したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が開示されている。 Therefore, studies are being conducted to improve the hydrolysis resistance of flame-retardant polybutylene terephthalate resin compositions from a material perspective. For example, Patent Document 1 discloses a polybutylene terephthalate resin composition in which a halogenated benzyl acrylate compound, an antimony oxide compound, and a carbodiimide compound are blended with polybutylene terephthalate resin.
特許文献1によれば、特許文献1に記載の樹脂組成物は、難燃性で耐ヒートショック性に優れ、プレッシャークッカーテスト後の引張強さ保持率(耐加水分解性)にも優れるとされている。しかし、この特許文献1に記載の樹脂組成物では、ポリブチレンテレフタレート樹脂とカルボジイミド化合物との反応による粘度増加が課題となる。 According to Patent Document 1, the resin composition described therein is flame retardant, has excellent heat shock resistance, and is also excellent in tensile strength retention (hydrolysis resistance) after a pressure cooker test. However, the resin composition described in Patent Document 1 has an issue of increased viscosity due to the reaction between the polybutylene terephthalate resin and the carbodiimide compound.
また、特許文献1の実施例によれば、可塑剤を併用することで多少の流動性改善効果は見られるものの、その効果はごくわずかであり、耐加水分解性も近年の要求の高度化に対し、十分なレベルではない。 In addition, according to the examples in Patent Document 1, although the use of a plasticizer in combination has some effect in improving fluidity, the effect is very small, and the hydrolysis resistance is not at a sufficient level to meet the increasingly stringent requirements of recent years.
ところで、成形時の樹脂組成物の流動性を向上させるため、ポリブチレンテレフタレート樹脂に流動性改良剤を配合することも知られている。例えば、特許文献2には、ポリブチレンテレフタレート樹脂にグリセリン脂肪酸エステルを配合した、流動性に優れるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が開示されているが、この文献において、耐加水分解性をも改善する技術は見出されていない。 Incidentally, it is also known to blend a flow improver into polybutylene terephthalate resin in order to improve the flowability of the resin composition during molding. For example, Patent Document 2 discloses a polybutylene terephthalate resin composition with excellent flowability, which is obtained by blending a glycerin fatty acid ester into polybutylene terephthalate resin, but this document does not disclose any technology for improving hydrolysis resistance as well.
従来、カルボジイミド化合物の添加による耐加水分解性の向上には限界があり、ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシ基に対してある一定以上の量を添加しても、効果の程度が頭打ちとなる量関係が存在し、それ以上の効果の改善が望めなかった。 Conventionally, there was a limit to how much hydrolysis resistance can be improved by adding a carbodiimide compound, and even if a certain amount or more was added to the terminal carboxyl groups of the polybutylene terephthalate resin, the effect plateaued, and no further improvement could be expected.
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、優れた耐加水分解性と流動性を有する難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を提供することにある。 The present invention has been made to solve these problems, and its purpose is to provide a flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition that has excellent hydrolysis resistance and fluidity.
本発明者らは、以下によって本発明の目的を達成した。 The inventors achieved the object of the present invention by:
1. 少なくとも、(A)末端カルボキシル基量が1~9meq/kg以下のポリブチレンテレフタレート樹脂と、(B)カルボジイミド化合物と、(C)ハロゲン系難燃剤とを含有する難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物であって、該カルボジイミド化合物のカルボジイミド官能基量が該末端カルボキシル基量1当量に対して5~40当量、且つ該カルボジイミド化合物のカルボジイミド官能基量から該ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量を減じた値が30meq/PBT・kg以上である難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
2. USCAR-2(5.6.2 Temperature/Humidity Cycling)Class5に準拠した冷熱サイクル試験において引張強さ保持率が90%以上である前記1記載の難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
3. ISO 11443により260℃で測定された溶融粘度が0.2kPa・s以下である前記1または2に記載の難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
4. (D)多価水酸基含有化合物を含有する前記1~3の何れかに記載の難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
1. A flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition containing at least (A) a polybutylene terephthalate resin having a terminal carboxyl group amount of 1 to 9 meq/kg or less, (B) a carbodiimide compound, and (C) a halogen-based flame retardant, wherein the carbodiimide compound has a carbodiimide functional group amount of 5 to 40 equivalents per equivalent of the terminal carboxyl group amount, and the value obtained by subtracting the terminal carboxyl group amount of the polybutylene terephthalate resin from the carbodiimide functional group amount of the carbodiimide compound is 30 meq/PBT kg or more.
2. The flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition according to 1 above, which has a tensile strength retention rate of 90% or more in a thermal cycle test in accordance with USCAR-2 (5.6.2 Temperature/Humidity Cycling) Class 5.
3. The flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition according to 1 or 2 above, which has a melt viscosity of 0.2 kPa·s or less as measured at 260° C. in accordance with ISO 11443.
4. The flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition according to any one of 1 to 3 above, further comprising (D) a polyhydric hydroxyl group-containing compound.
本発明によれば、優れた耐加水分解性と流動性を有する難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を得ることができる。 According to the present invention, a flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition having excellent hydrolysis resistance and fluidity can be obtained.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention. The present invention is not limited to the following embodiments.
<難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物>
本発明の難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、少なくとも、(A)末端カルボキシル基量が1~9meq/kgのポリブチレンテレフタレート樹脂と、(B)カルボジイミド化合物と、(C)ハロゲン系難燃剤とを含有する難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物であって、該カルボジイミド化合物のカルボジイミド官能基量が該末端カルボキシル基量1当量に対して5~40当量であることを特徴とする。
<Flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition>
The flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition of the present invention is a flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition containing at least (A) a polybutylene terephthalate resin having a terminal carboxyl group amount of 1 to 9 meq/kg, (B) a carbodiimide compound, and (C) a halogen-based flame retardant, characterized in that the carbodiimide compound has a carbodiimide functional group amount of 5 to 40 equivalents per equivalent of the terminal carboxyl group amount.
本発明は、ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量が9meq/kg以下と少ない場合、末端カルボキシル基量に対して大過剰のカルボジイミド化合物を添加することにより、耐加水分解性の改善が頭打ちにならず、大幅に向上することを見出したものである。 The present invention has discovered that when the amount of terminal carboxyl groups in a polybutylene terephthalate resin is as small as 9 meq/kg or less, the improvement in hydrolysis resistance does not plateau but is significantly improved by adding a large excess of a carbodiimide compound relative to the amount of terminal carboxyl groups.
<(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂>
本発明の(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂とは、テレフタル酸(テレフタル酸又はそのエステル形成誘導体)と、炭素数4のアルキレングリコール(1,4-ブタンジオール)又はそのエステル形成誘導体とを、少なくとも重合成分とする熱可塑性樹脂である。そして(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂は、末端カルボキシル基量が1~9meq/kgである。
<(A) Polybutylene terephthalate resin>
The polybutylene terephthalate resin (A) of the present invention is a thermoplastic resin having, as at least polymerization components, terephthalic acid (terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof) and an alkylene glycol having 4 carbon atoms (1,4-butanediol) or an ester-forming derivative thereof. The polybutylene terephthalate resin (A) has a terminal carboxyl group amount of 1 to 9 meq/kg.
ベース樹脂である(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂(以下、PBT樹脂ともいう)としては、ブチレンテレフタレートに由来する繰り返し単位からなるホモポリエステル(ポリブチレンテレフタレート)、又はブチレンテレフタレートに由来する繰り返し単位を主成分として、共重合可能なモノマーに由来する繰り返し単位を、後述の割合で有するコポリエステル(ブチレンテレフタレート共重合体又はポリブチレンテレフタレートコポリエステル)等が挙げられる。 Examples of the base resin (A) polybutylene terephthalate resin (hereinafter also referred to as PBT resin) include homopolyesters (polybutylene terephthalate) consisting of repeating units derived from butylene terephthalate, and copolyesters (butylene terephthalate copolymers or polybutylene terephthalate copolyesters) that have repeating units derived from butylene terephthalate as the main component and repeating units derived from copolymerizable monomers in the ratios described below.
コポリエステル(ブチレンテレフタレート共重合体又は変性PBT樹脂)における上記共重合可能なモノマー(以下、単に共重合性モノマーと称する場合がある)としては、テレフタル酸を除くジカルボン酸成分、1,4-ブタンジオールを除くジオール、オキシカルボン酸成分、ラクトン成分等が挙げられる。共重合性モノマーは、1種で又は2種以上組み合わせて使用できる。 The copolymerizable monomers in the copolyester (butylene terephthalate copolymer or modified PBT resin) (hereinafter sometimes simply referred to as copolymerizable monomers) include dicarboxylic acid components other than terephthalic acid, diols other than 1,4-butanediol, oxycarboxylic acid components, lactone components, etc. The copolymerizable monomers can be used alone or in combination of two or more.
ジカルボン酸(又はジカルボン酸成分又はジカルボン酸類)としては、脂肪族ジカルボン酸(例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、ダイマー酸等のC4~40ジカルボン酸、好ましくはC4~14ジカルボン酸)、脂環式ジカルボン酸成分(例えば、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ハイミック酸等のC8~12ジカルボン酸)、テレフタル酸を除く芳香族ジカルボン酸成分(例えば、フタル酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等のナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェノキシエーテルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルケトンジカルボン酸等のC8~16ジカルボン酸)、又はこれらの反応性誘導体(例えば、低級アルキルエステル(ジメチルフタル酸、ジメチルイソフタル酸(DMI)等のフタル酸又はイソフタル酸のC1~4アルキルエステル等)、酸クロライド、酸無水物等のエステル形成可能な誘導体)等が挙げられる。 Examples of the dicarboxylic acid (or dicarboxylic acid component or dicarboxylic acids) include aliphatic dicarboxylic acids (e.g., C 4-40 dicarboxylic acids, preferably C 4-14 dicarboxylic acids, such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, hexadecanedicarboxylic acid, and dimer acid), alicyclic dicarboxylic acid components (e.g., C 8-12 dicarboxylic acids, such as hexahydrophthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, and himic acid), and aromatic dicarboxylic acid components other than terephthalic acid (e.g., C 12 dicarboxylic acids, such as phthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acids, such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, 4,4'-diphenoxyetherdicarboxylic acid, 4,4'-diphenyletherdicarboxylic acid, 4,4'-diphenylmethanedicarboxylic acid, and 4,4'-diphenylketonedicarboxylic acid). 8-16 dicarboxylic acids), or reactive derivatives thereof (for example, lower alkyl esters (C 1-4 alkyl esters of phthalic acid or isophthalic acid such as dimethylphthalic acid, dimethylisophthalic acid (DMI), etc.), acid chlorides, acid anhydrides, and other derivatives capable of forming esters).
さらに、必要に応じて、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多価カルボン酸又はそのエステル形成誘導体(アルコールエステル等)等を併用してもよい。このような多官能性化合物を併用すると、分岐状のポリブチレンテレフタレート樹脂を得ることもできる。 If necessary, polycarboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid or ester-forming derivatives thereof (alcohol esters, etc.) may be used in combination. By using such polyfunctional compounds in combination, a branched polybutylene terephthalate resin can also be obtained.
ジオール(又はジオール成分又はジオール類)には、例えば1,4 -ブタンジオールを除く脂肪族アルカンジオール[例えば、アルカンジオール(例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール(1,6-ヘキサンジオール等)、オクタンジオール(1,3-オクタンジオール、1,8-オクタンジオール等)、デカンジオール等の低級アルカンジオール、好ましくは直鎖状又は分岐鎖状C2~12アルカンジオール、さらに好ましくは直鎖状又は分岐鎖状C2~10アルカンジオール等);(ポリ)オキシアルキレングリコール(例えば、複数のオキシC2~4アルキレン単位を有するグリコール、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジテトラメチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等)等]、脂環族ジオール(例えば、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールA等)、芳香族ジオール[例えば、ハイドロキノン、レゾルシノール、ナフタレンジオール等のジヒドキシC6~14アレーン;ビフェノール(4,4’-ジヒドキシビフェニル等);ビスフェノール類;キシリレングリコール等]、及びこれらの反応性誘導体(例えば、アルキル、アルコキシ又はハロゲン置換体等のエステル形成性誘導体等)等が挙げられる。 The diol (or diol component or diols) may, for example, be an aliphatic alkanediol other than 1,4-butanediol [for example, an alkanediol (for example, a lower alkanediol such as ethylene glycol, trimethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, hexanediol (1,6-hexanediol, etc.), octanediol (1,3-octanediol, 1,8-octanediol, etc.), decanediol, preferably a linear or branched C 2-12 alkanediol, more preferably a linear or branched C 2-10 alkanediol, etc.); (poly)oxyalkylene glycol (for example, a polyoxyalkylene glycol having a plurality of oxy C glycols having 2 to 4 alkylene units (e.g., diethylene glycol, dipropylene glycol, ditetramethylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, polytetramethylene glycol, etc.), alicyclic diols (e.g., 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.), aromatic diols (e.g., dihydroxy C 6-14 arenes such as hydroquinone, resorcinol, naphthalenediol, etc.; biphenols (4,4'-dihydroxybiphenyl, etc.); bisphenols; xylylene glycol, etc.), and reactive derivatives thereof (e.g., ester-forming derivatives such as alkyl, alkoxy or halogen-substituted products).
さらに、必要に応じて、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール等のポリオール又はそのエステル形成性誘導体を併用してもよい。このような多官能性化合物を併用すると、分岐状のポリブチレンテレフタレート樹脂を得ることもできる。 If necessary, polyols such as glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, or ester-forming derivatives thereof may be used in combination. By using such polyfunctional compounds in combination, a branched polybutylene terephthalate resin can also be obtained.
ビスフェノール類としては、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン(ビスフェノールF)、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン(ビスフェノールAD)、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3-メチルブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-4-メチルペンタン等のビス(ヒドロキシアリール)C1~6アルカン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等のビス(ヒドロキシアリール)C4~10シクロアルカン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’-ジヒドロキシジフェニルケトン、及びこれらのアルキレンオキサイド付加体が例示できる。アルキレンオキサイド付加体としては、ビスフェノール類(例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールAD、ビスフェノールF)のC2~3アルキレンオキサイド付加体、例えば、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ジエトキシ化ビスフェノールA(EBPA)、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル]プロパン、ジプロポキシ化ビスフェノールA等が挙げられる。 Examples of bisphenols include bis(hydroxyaryl)C 1-6 alkanes such as bis(4-hydroxyphenyl)methane (bisphenol F), 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane (bisphenol AD), 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane (bisphenol A), 2,2-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)-3-methylbutane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)hexane, and 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)-4-methylpentane; and bis(hydroxyaryl)C 1-6 alkanes such as 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclopentane and 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane. Examples of the alkylene oxide adducts include 4-10 cycloalkanes, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4'-dihydroxydiphenyl ketone, and alkylene oxide adducts thereof. Examples of the alkylene oxide adducts include C2-3 alkylene oxide adducts of bisphenols (e.g., bisphenol A, bisphenol AD, bisphenol F), such as 2,2-bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propane, diethoxylated bisphenol A (EBPA), 2,2-bis[4-(2-hydroxypropoxy)phenyl]propane, and dipropoxylated bisphenol A.
アルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のC2~3アルキレンオキサイド)の付加モル数は、各ヒドロキシ基に対して1~10モル、好ましくは1~5モル程度である。 The number of moles of alkylene oxide ( C2-3 alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide) added is about 1 to 10 moles, and preferably about 1 to 5 moles, per hydroxy group.
オキシカルボン酸(又はオキシカルボン酸成分又はオキシカルボン酸類)には、例えば、オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸、ヒドロキシフェニル酢酸、グリコール酸、オキシカプロン酸等のオキシカルボン酸又はこれらの誘導体等が含まれる。ラクトンには、プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン(例えば、ε-カプロラクトン等)等のC3~12ラクトン等が含まれる。 Examples of the oxycarboxylic acid (or oxycarboxylic acid component or oxycarboxylic acids) include oxycarboxylic acids such as oxybenzoic acid, oxynaphthoic acid, hydroxyphenylacetic acid, glycolic acid, oxycaproic acid, etc., and derivatives thereof. Examples of the lactone include C3-12 lactones such as propiolactone, butyrolactone, valerolactone, caprolactone (e.g., ε-caprolactone, etc.).
これらの共重合性モノマーのうち、好ましくはジオール類[C2~6アルキレングリコール(エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオール等の直鎖状又は分岐鎖状アルキレングリコール等)、繰り返し数が2~4程度のオキシアルキレン単位を有するポリオキシC2~4アルキレングリコール(ジエチレングリコール等)、ビスフェノール類(ビスフェノール類又はそのアルキレンオキサイド付加体等)]、ジカルボン酸類[C6~12脂肪族ジカルボン酸(アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等)、カルボキシル基がアレーン環の非対称位置に置換した非対称芳香族ジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジメタノール等]等が挙げられる。 Of these copolymerizable monomers, preferred are diols [ C2-6 alkylene glycols (straight-chain or branched-chain alkylene glycols such as ethylene glycol, trimethylene glycol, propylene glycol, hexanediol, etc.), polyoxy C2-4 alkylene glycols having a repeating number of about 2 to 4 oxyalkylene units (diethylene glycol, etc.), bisphenols (bisphenols or alkylene oxide adducts thereof, etc.)], dicarboxylic acids [ C6-12 aliphatic dicarboxylic acids (adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, etc.), asymmetric aromatic dicarboxylic acids in which a carboxyl group is substituted at an asymmetric position on an arene ring, 1,4-cyclohexanedimethanol, etc.], and the like.
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂としては、ホモポリエステル(ポリブチレンテレフタレート)及び/又は共重合体(ポリブチレンテレフタレートコポリエステル)が好ましい。(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂は、共重合性モノマーの割合(変性量)が、通常、45モル%以下(例えば、0モル%以上45モル%以下程度)、好ましくは35モル%以下(例えば、0モル%以上35モル%以下程度)、さらに好ましくは30モル%以下(例えば、0モル%以上30モル%以下程度)のコポリエステルであってもよい。 As the (A) polybutylene terephthalate resin, a homopolyester (polybutylene terephthalate) and/or a copolymer (polybutylene terephthalate copolyester) is preferred. The (A) polybutylene terephthalate resin may be a copolyester in which the proportion (modification amount) of copolymerizable monomer is usually 45 mol% or less (e.g., about 0 mol% or more and 45 mol% or less), preferably 35 mol% or less (e.g., about 0 mol% or more and 35 mol% or less), and more preferably 30 mol% or less (e.g., about 0 mol% or more and 30 mol% or less).
なお、共重合体において、共重合性モノマーの割合は、例えば、0.01モル%以上30モル%以下程度の範囲から選択でき、通常、1モル%以上30モル%以下程度、好ましくは3モル%以上25モル%以下程度、さらに好ましくは5モル%以上20モル%以下程度である。 In the copolymer, the proportion of the copolymerizable monomer can be selected, for example, from the range of about 0.01 mol% to about 30 mol%, and is usually about 1 mol% to about 30 mol%, preferably about 3 mol% to about 25 mol%, and more preferably about 5 mol% to about 20 mol%.
また、ホモポリエステル(ポリブチレンテレフタレート)と共重合体(コポリエステル)とを組み合わせて使用する場合、ホモポリエステルとコポリエステルとの割合は、共重合性モノマーの割合が、全単量体に対して0.1モル%以上30モル%以下(好ましくは1モル%以上25モル%以下程度、さらに好ましくは5モル%以上25モル%以下程度)となる範囲であり、通常、前者/後者=99/1~1/99(質量比)、好ましくは95/5~5/95(質量比)、さらに好ましくは90/10~10/90(質量比)程度の範囲から選択できる。 When a homopolyester (polybutylene terephthalate) and a copolymer (copolyester) are used in combination, the ratio of the homopolyester to the copolyester is in a range in which the ratio of the copolymerizable monomer is 0.1 mol% or more and 30 mol% or less (preferably 1 mol% or more and 25 mol% or less, and more preferably 5 mol% or more and 25 mol% or less) relative to the total monomers, and can usually be selected from the range of the former/latter = 99/1 to 1/99 (mass ratio), preferably 95/5 to 5/95 (mass ratio), and more preferably 90/10 to 10/90 (mass ratio).
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量は1~9meq/kgである。より好ましい末端カルボキシル基量は2~8meq/kgであり、更に好ましい末端カルボキシル基量は3~6meq/kgである。 (A) The amount of terminal carboxyl groups in the polybutylene terephthalate resin is 1 to 9 meq/kg. A more preferred amount of terminal carboxyl groups is 2 to 8 meq/kg, and an even more preferred amount of terminal carboxyl groups is 3 to 6 meq/kg.
末端カルボキシル基量をこの範囲とするためには、ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端基が少ない高分子量のポリマーを使用しても良いし、IV=0.1~0.8dl/g程度の溶融重合品を固相重合により高分子化して使用しても良い。固相重合を用いる場合、処理温度が高いと末端カルボキシル基が増加するため低温で長時間処理することが望ましいが温度が低すぎると重合速度が低く、生産性が悪いため、通常減圧下もしくは不活性ガス雰囲気で例えば120~220℃、好ましくは140~200℃、更に好ましくは150~190℃程度で調整できる。 To achieve this range of terminal carboxyl group amount, a high molecular weight polymer with fewer terminal groups of polybutylene terephthalate resin may be used, or a melt polymerized product with an IV of about 0.1 to 0.8 dl/g may be polymerized by solid-phase polymerization. When solid-phase polymerization is used, it is desirable to treat at a low temperature for a long time because a high treatment temperature increases the number of terminal carboxyl groups, but if the temperature is too low, the polymerization rate is low and productivity is poor, so it can usually be adjusted under reduced pressure or in an inert gas atmosphere at, for example, 120 to 220°C, preferably 140 to 200°C, and more preferably 150 to 190°C.
また、バッチ重合を用いる場合、重合後の樹脂排出時間が長いと熱分解によりカルボキシル基末端が増加するため、初期に排出された末端カルボキシル基が少ないものを使用しても良い。 In addition, when using batch polymerization, if the resin discharge time after polymerization is long, the number of terminal carboxyl groups will increase due to thermal decomposition, so it is better to use one that has fewer terminal carboxyl groups discharged initially.
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度(IV)は、0.6dL/g以上であることが好ましく、さらに好ましくは0.7dL/g以上であってもよい。また、上記固有粘度は1.3dL/g以下であることが好ましく、1.2dL/g以下であることがより好ましい。異なる固有粘度を有する(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂をブレンドすることによって、例えば固有粘度1.5dL/gと0.5dL/gのポリブチレンテレフタレート樹脂をブレンドすることによって、0.6~1.3dL/g以下の固有粘度を実現してもよい。 The intrinsic viscosity (IV) of the (A) polybutylene terephthalate resin is preferably 0.6 dL/g or more, and more preferably 0.7 dL/g or more. The intrinsic viscosity is preferably 1.3 dL/g or less, and more preferably 1.2 dL/g or less. By blending (A) polybutylene terephthalate resins having different intrinsic viscosities, for example, by blending polybutylene terephthalate resins having intrinsic viscosities of 1.5 dL/g and 0.5 dL/g, an intrinsic viscosity of 0.6 to 1.3 dL/g or less may be achieved.
なお、固有粘度(IV)は、o-クロロフェノール中、温度35℃の条件で測定できる。このような範囲の固有粘度を有するポリブチレンテレフタレート樹脂を使用すると、十分な耐加水分解性の付与と溶融粘度の低減とを効率よく実現しやすい。 The intrinsic viscosity (IV) can be measured in o-chlorophenol at a temperature of 35°C. By using a polybutylene terephthalate resin with an intrinsic viscosity in this range, it is easy to efficiently impart sufficient hydrolysis resistance and reduce the melt viscosity.
なお、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂は、市販品を使用してもよく、テレフタル酸又はその反応性誘導体と1,4-ブタンジオールと必要により共重合可能なモノマーとを、慣用の方法、例えばエステル交換、直接エステル化法等により共重合(重縮合)することにより製造したものを使用してもよい。 The polybutylene terephthalate resin (A) may be a commercially available product, or may be produced by copolymerizing (polycondensing) terephthalic acid or a reactive derivative thereof with 1,4-butanediol and, if necessary, a copolymerizable monomer by a conventional method such as ester exchange or direct esterification.
<(B)カルボジイミド化合物>
本発明で用いられる(B)カルボジイミド化合物とは、分子中にカルボジイミド基(-N=C=N-)を有する化合物である。カルボジイミド化合物としては、主鎖が脂肪族の脂肪族カルボジイミド化合物、主鎖が脂環族の脂環族カルボジイミド化合物、主鎖が芳香族の芳香族カルボジイミド化合物のいずれも使用できるが、耐加水分解性の点で芳香族カルボジイミド化合物の使用が好ましい。
<(B) Carbodiimide Compound>
The carbodiimide compound (B) used in the present invention is a compound having a carbodiimide group (-N=C=N-) in the molecule. As the carbodiimide compound, any of an aliphatic carbodiimide compound having an aliphatic main chain, an alicyclic carbodiimide compound having an alicyclic main chain, and an aromatic carbodiimide compound having an aromatic main chain can be used, but the use of an aromatic carbodiimide compound is preferred in terms of hydrolysis resistance.
脂肪族カルボジイミド化合物としては、ジイソプロピルカルボジイミド、ジオクチルデシルカルボジイミド、ジ-tert-ブチルカルボジイミド、1-エチル-3-tert-ブチルカルボジイミド、1-(2-ブチル)-3-エチルカルボジイミド、1,3-ジ-(2-ブチル)カルボジイミド、ポリ(ジイソプロピルカルボジイミド)等が挙げられる。脂環族カルボジイミド化合物としてはジシクロヘキシルカルボジイミド、ポリ(ジイソプロピルカルボジイミド)等が挙げられる。 Examples of aliphatic carbodiimide compounds include diisopropylcarbodiimide, dioctyldecylcarbodiimide, di-tert-butylcarbodiimide, 1-ethyl-3-tert-butylcarbodiimide, 1-(2-butyl)-3-ethylcarbodiimide, 1,3-di-(2-butyl)carbodiimide, poly(diisopropylcarbodiimide), etc. Examples of alicyclic carbodiimide compounds include dicyclohexylcarbodiimide, poly(diisopropylcarbodiimide), etc.
芳香族カルボジイミド化合物としては、ジフェニルカルボジイミド、ジ-2,6-ジメチルフェニルカルボジイミド、ジ-2,6-ジエチルフェニルカルボジイミド、ジ-2,6-ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、ジ-2,6-ジtert-ブチルフェニルカルボジイミド、N-トリイル-N’-フェニルカルボジイミド、N-(2,6-ジイソプロピル-4-フェノキシフェニル)-N-tert-ブチルカルボジイミド、N,N-ビス[3-イソシアナト-2,4,6-トリス(1-メチルエチル)フェニルアミノ]カルボジイミド、N-シクロヘキシル-N-(4-(ジメチルアミノ)ナフチル)カルボジイミド、ジ-o-トリルカルボジイミド、ジ-p-トリルカルボジイミド、ジ-p-ニトロフェニルカルボジイミド、ジ-p-アミノフェニルカルボジイミド、ジ-p-ヒドロキシフェニルカルボジイミド、ジ-p-クロルフェニルカルボジイミド、ジ-p-メトキシフェニルカルボジイミド、ジ-3,4-ジクロルフェニルカルボジイミド、ジ-2,5-ジクロルフェニルカルボジイミド、ジ-o-クロルフェニルカルボジイミド、ジ-2,4,6-トリメチルフェニルカルボジイミド、ジ-2,4,6-トリイソプロピルフェニルカルボジイミド、ジ-2,4,6-トリイソブチルフェニルカルボジイミド、p-フェニレン-ビス-ジ-o-トリイルカルボジイミド、p-フェニレン-ビス-ジシクロヘキシルカルボジイミド、p-フェニレン-ビス-ジ-p-クロルフェニルカルボジイミド、エチレン-ビス-ジフェニルカルボジイミドのモノ又はジカルボジイミド化合物及びポリ(4,4’-ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(p-フェニレンカルボジイミド)、ポリ(m-フェニレンカルボジイミド)、ポリ(3,3’-ジメチル-4,4’-ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(ナフチレンカルボジイミド)、ポリ(1,3-ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(1-メチル-3,5-ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(1,3,5-トリエチルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)及びポリ(トリイソプロピルフェニレンカルボジイミド)等が挙げられる。上記のカルボジイミド化合物は、2種以上併用することもできる。 Aromatic carbodiimide compounds include diphenylcarbodiimide, di-2,6-dimethylphenylcarbodiimide, di-2,6-diethylphenylcarbodiimide, di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide, di-2,6-ditert-butylphenylcarbodiimide, N-triyl-N'-phenylcarbodiimide, N-(2,6-diisopropyl-4-phenoxyphenyl)-N-tert-butylcarbodiimide, N,N-bis[3-isocyanato-2,4,6-tris(1-methylethyl)phenyl] amino]carbodiimide, N-cyclohexyl-N-(4-(dimethylamino)naphthyl)carbodiimide, di-o-tolylcarbodiimide, di-p-tolylcarbodiimide, di-p-nitrophenylcarbodiimide, di-p-aminophenylcarbodiimide, di-p-hydroxyphenylcarbodiimide, di-p-chlorophenylcarbodiimide, di-p-methoxyphenylcarbodiimide, di-3,4-dichlorophenylcarbodiimide, di-2,5-dichlorophenylcarbodiimide, di-o-chlorophenylcarbodiimide Mono- or dicarbodiimide compounds such as diimide, di-2,4,6-trimethylphenylcarbodiimide, di-2,4,6-triisopropylphenylcarbodiimide, di-2,4,6-triisobutylphenylcarbodiimide, p-phenylene-bis-di-o-triylcarbodiimide, p-phenylene-bis-dicyclohexylcarbodiimide, p-phenylene-bis-di-p-chlorophenylcarbodiimide, and ethylene-bis-diphenylcarbodiimide, as well as poly(4,4'-diphenylmethanecarbodiimide), poly (p-phenylenecarbodiimide), poly(m-phenylenecarbodiimide), poly(3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethanecarbodiimide), poly(naphthylenecarbodiimide), poly(1,3-diisopropylphenylenecarbodiimide), poly(1-methyl-3,5-diisopropylphenylenecarbodiimide), poly(1,3,5-triethylphenylenecarbodiimide), poly(diisopropylphenylenecarbodiimide) and poly(triisopropylphenylenecarbodiimide). Two or more of the above carbodiimide compounds can also be used in combination.
これらの中でも特にジ-2,6-ジメチルフェニルカルボジイミド、ポリ(4,4’-ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(フェニレンカルボジイミド)及びポリ(トリイソプロピルフェニレンカルボジイミド)が好適に使用される。 Among these, di-2,6-dimethylphenylcarbodiimide, poly(4,4'-diphenylmethanecarbodiimide), poly(phenylenecarbodiimide) and poly(triisopropylphenylenecarbodiimide) are particularly suitable.
また、(B)カルボジイミド化合物としては、数平均分子量が2000以上のものを使用することが好ましい。数平均分子量が2000以上の(B)カルボジイミド化合物を使用することで、長期間にわたって難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の耐加水分解性を向上させることが可能である。さらに、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の溶融混練時や成形時における滞留時間が長い場合であっても、ガスや臭気の発生が低減でき得る点で有利である。 It is preferable to use a carbodiimide compound (B) having a number average molecular weight of 2000 or more. By using a carbodiimide compound (B) having a number average molecular weight of 2000 or more, it is possible to improve the hydrolysis resistance of the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition over a long period of time. Furthermore, it is advantageous in that the generation of gas and odor can be reduced even when the residence time of the polybutylene terephthalate resin composition during melt-kneading or molding is long.
難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物中の(B)カルボジイミド化合物の配合量は、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量を1当量とした場合、カルボジイミド官能基量が5~40当量が好ましい。 The amount of the carbodiimide compound (B) in the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition is preferably such that the amount of the carbodiimide functional group is 5 to 40 equivalents when the amount of the terminal carboxyl group of the polybutylene terephthalate resin (A) is taken as 1 equivalent.
さらに好ましい配合量は、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量を1当量とした場合、カルボジイミド官能基量が6~35当量であり、最も好ましくは10~30当量である。この範囲であれば成形加工時の流動性や、成形加工後の機械的特性に優れた難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が得られる。 A more preferred blending amount is when the amount of terminal carboxyl groups in (A) polybutylene terephthalate resin is taken as 1 equivalent, and the amount of carbodiimide functional groups is 6 to 35 equivalents, and most preferably 10 to 30 equivalents. Within this range, a flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition can be obtained that has excellent flowability during molding and mechanical properties after molding.
そして(B)カルボジイミド化合物の官能基量から(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量を減じた量は、30meq/PBT・kg以上であり、40meq/PBT・kg以上であることがより好ましく、50meq/PBT・kg以上であることがさらに好ましい。なお、この値はPBT1kgを基準とした各官能基量から算出したものである。 The amount obtained by subtracting the amount of terminal carboxyl groups in the polybutylene terephthalate resin (A) from the amount of functional groups in the carbodiimide compound (B) is 30 meq/PBT kg or more, more preferably 40 meq/PBT kg or more, and even more preferably 50 meq/PBT kg or more. This value is calculated from the amount of each functional group based on 1 kg of PBT.
なお、カルボジイミド官能基量とは、樹脂組成中のカルボジイミド化合物のカルボジイミド官能基量を意味し、カルボジイミド当量とは、カルボジイミド化合物が有するカルボジイミド官能基の量を意味する。 The amount of carbodiimide functional groups means the amount of carbodiimide functional groups in the carbodiimide compound in the resin composition, and the carbodiimide equivalent means the amount of carbodiimide functional groups in the carbodiimide compound.
<(C)ハロゲン系難燃剤>
本発明の(C)ハロゲン系難燃剤としては、ベンゼン環の水素原子の1つ以上がハロゲン原子で置換された構造を含む臭素系芳香族難燃剤であることが好ましい。具体的には臭素化アクリレート系重合体、臭素化エポキシ化合物、臭素化ポリカーボネート、臭素化ポリスチレン、臭素化フタルイミド、臭素化ポリフェニレンエーテル等が挙げられ、臭素化アクリレート系重合体及び/又は臭素化エポキシ化合物であることがより好ましい。
<(C) Halogen-Based Flame Retardant>
The halogen-based flame retardant (C) of the present invention is preferably a brominated aromatic flame retardant containing a structure in which one or more hydrogen atoms in a benzene ring are substituted with a halogen atom.Specific examples of the flame retardant include brominated acrylate polymers, brominated epoxy compounds, brominated polycarbonates, brominated polystyrenes, brominated phthalimides, and brominated polyphenylene ethers, and more preferably a brominated acrylate polymer and/or a brominated epoxy compound.
臭素化アクリレート系重合体としては、下記一般式(I)で表されるものが挙げられる。 Examples of brominated acrylate polymers include those represented by the following general formula (I):
式中のXは少なくとも1つ以上が臭素である。Xの数は、一構成単位中1~5であるが、難燃化の効果から3~5であることが好ましい。平均重合度mは10~2000であり、好ましくは15~1000の範囲である。平均重合度が低いものは、熱安定性が悪化し、2000を超えると、これを添加した難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の成形加工性を悪化させる。また、上記臭素化アクリレート系重合体は1種又は2種以上混合使用してもよい。 At least one X in the formula is bromine. The number of X in one structural unit is 1 to 5, but from the perspective of flame retardancy, it is preferably 3 to 5. The average degree of polymerization m is 10 to 2000, and preferably 15 to 1000. A low average degree of polymerization leads to poor thermal stability, and a degree exceeding 2000 leads to poor moldability of the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition to which it is added. The above brominated acrylate polymers may be used alone or in combination of two or more.
一般式(I)で表される臭素化アクリレート系重合体は臭素を含有するベンジルアクリレートを単独で重合することによって得られるが、類似構造のベンジルメタクリレート等を共重合させてもよい。臭素含有ベンジルアクリレートとしては、ペンタブロモベンジルアクリレート、テトラブロモベンジルアクリレート、トリブロモベンジルアクリレート、又はその混合物が挙げられる。 The brominated acrylate polymer represented by the general formula (I) can be obtained by polymerizing bromine-containing benzyl acrylate alone, but it may also be copolymerized with a similarly structured benzyl methacrylate or the like. Examples of bromine-containing benzyl acrylate include pentabromobenzyl acrylate, tetrabromobenzyl acrylate, tribromobenzyl acrylate, or a mixture thereof.
中でも、ペンタブロモベンジルアクリレートが好ましい。また、共重合可能な成分であるベンジルメタクリレートとしては、上記したアクリレートに対応するメタクリレートが挙げられる。 Among these, pentabromobenzyl acrylate is preferred. In addition, benzyl methacrylate, which is a copolymerizable component, is a methacrylate corresponding to the above-mentioned acrylate.
さらにはビニル系モノマーとの共重合も可能であり、アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ベンジルアクリレートのようなアクリル酸エステル類、メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ベンジルメタクリレートのようなメタクリル酸エステル類、スチレン、アクリロニトリル、フマル酸、マレイン酸のような不飽和カルボン酸又はその無水物、酢酸ビニル、塩化ビニルなどが挙げられる。 Furthermore, copolymerization with vinyl monomers is also possible, and examples of such monomers include acrylic acid, acrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, and benzyl acrylate, methacrylic acid, methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, and benzyl methacrylate, unsaturated carboxylic acids or their anhydrides such as styrene, acrylonitrile, fumaric acid, and maleic acid, vinyl acetate, and vinyl chloride.
また、架橋性のビニル系モノマー、キシリレンジアクリレート、キシリレンジメタクリレート、テトラブロムキシリレンジアクリレート、テトラブロムキシリレンジメタクリレート、ブタジエン、イソプレン、ジビニルベンゼンも使用できる。これらはベンジルアクリレートやベンジルメタクリレートに対し等モル量以下、好ましくは0.5倍モル量以下が使用される。 Crosslinkable vinyl monomers, xylylene diacrylate, xylylene dimethacrylate, tetrabromo xylylene diacrylate, tetrabromo xylylene dimethacrylate, butadiene, isoprene, and divinylbenzene can also be used. These are used in an equimolar amount relative to benzyl acrylate or benzyl methacrylate, preferably 0.5 times the molar amount.
上記の臭素化アクリレート系重合体の製造法の一例を示すと、臭素化アクリルのモノマーを溶液重合あるいは、塊状重合にて所定の重合度に反応させる方法が挙げられる。溶液重合の場合、溶媒としてクロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族化合物を用いないことが好ましい。 One example of a method for producing the above brominated acrylate polymer is a method in which brominated acrylic monomers are reacted to a predetermined degree of polymerization by solution polymerization or bulk polymerization. In the case of solution polymerization, it is preferable not to use a halogenated aromatic compound such as chlorobenzene as a solvent.
また、溶液重合の際の溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテルや、メチルエチルケトン、エチレングリコールジメチルエーテル及びジオキサンなどの非プロトン性溶媒が好ましい。ただし、本発明においては後述の通り、樹脂組成物としてプロトン性化合物を含む場合があるため、重合溶媒としてプロトン性化合物を含むものを用いることもできる。 In addition, as the solvent for solution polymerization, aprotic solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, methyl ethyl ketone, ethylene glycol dimethyl ether, and dioxane are preferred. However, in the present invention, as described below, the resin composition may contain a protic compound, so that a polymerization solvent containing a protic compound can also be used.
上記の臭素化アクリレート系重合体は、残留ポリアクリル酸ナトリウム等の反応副生成物を除去するために、水及び/又はアルカリ(土類)金属イオンを含有する水溶液にて洗浄されることが好ましい。アルカリ(土類)金属イオンを含有する水溶液はアルカリ(土類)金属塩を水に投入することで容易に得られるが、塩化物イオン、リン酸イオン等を含まないアルカリ(土類)金属である水酸化物(例えば水酸化カルシウム)が最適である。 The above brominated acrylate polymer is preferably washed with water and/or an aqueous solution containing alkaline (earth) metal ions in order to remove reaction by-products such as residual sodium polyacrylate. An aqueous solution containing alkaline (earth) metal ions can be easily obtained by adding an alkaline (earth) metal salt to water, but an alkaline (earth) metal hydroxide (e.g., calcium hydroxide) that does not contain chloride ions, phosphate ions, etc. is optimal.
アルカリ(土類)金属塩として、例えば水酸化カルシウムを用いる場合、水酸化カルシウムは一般に20℃において100gの水中に0.126g程度可溶であり、水溶液濃度は溶解度までであれば特に規定はない。また、水及び/又はアルカリ(土類)金属イオンを含有する水溶液による洗浄の手法も特に限定されず、臭素化アクリレート系重合体を適当な時間、水及び/又はアルカリ(土類)金属イオンを含有する水溶液に浸漬させる等の手法で良い。 When calcium hydroxide is used as the alkali (earth) metal salt, calcium hydroxide is generally soluble at about 0.126 g in 100 g of water at 20°C, and there are no particular restrictions on the aqueous solution concentration as long as it is up to the solubility. In addition, there are no particular restrictions on the method of washing with an aqueous solution containing water and/or alkali (earth) metal ions, and a method such as immersing the brominated acrylate polymer in an aqueous solution containing water and/or alkali (earth) metal ions for an appropriate period of time may be used.
上記、水及び/又はアルカリ(土類)金属イオンを含有する水溶液による洗浄処理を終えた臭素化アクリレート系重合体は、一般的に温水抽出分中の乾固分が100ppm以下のものとなり、このような臭素化アクリレート系重合体を用いる場合、その成形品表面に異物を発生させることが殆どなくなる。 After the above-mentioned washing process using water and/or an aqueous solution containing alkaline (earth) metal ions, the brominated acrylate polymer generally has a dry solid content in the hot water extract of 100 ppm or less, and when such a brominated acrylate polymer is used, there is almost no generation of foreign matter on the surface of the molded product.
臭素化エポキシ化合物としては、エポキシ化合物として1分子中にエポキシ基を1つ以上含有する芳香族エポキシ化合物(ビフェニル型エポキシ化合物、ビスフェノールA型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物など)を用い、数平均分子量が1000以上20000以下であるものを好ましく用いることができる。難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の成形性の観点からは、数平均分子量は2000以上15000以下であることがより好ましく、3000以上10000以下であることがさらに好ましい。 As the brominated epoxy compound, an aromatic epoxy compound (such as a biphenyl type epoxy compound, a bisphenol A type epoxy compound, a phenol novolac type epoxy compound, or a cresol novolac type epoxy compound) containing one or more epoxy groups per molecule is preferably used, and those having a number average molecular weight of 1,000 or more and 20,000 or less can be preferably used. From the viewpoint of moldability of the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition, the number average molecular weight is more preferably 2,000 or more and 15,000 or less, and even more preferably 3,000 or more and 10,000 or less.
上記のエポキシ化合物のエポキシ当量は30,000g/当量(g/eq)以上であることが好ましく、32,000g/eq以上であることがより好ましく、34,000g/eq以上であることがさらに好ましく、36,000g/eq以上であることがよりさらに好ましく、36,500g/eq以上であることが特に好ましい。 The epoxy equivalent of the above epoxy compound is preferably 30,000 g/equivalent (g/eq) or more, more preferably 32,000 g/eq or more, even more preferably 34,000 g/eq or more, even more preferably 36,000 g/eq or more, and particularly preferably 36,500 g/eq or more.
エポキシ当量をこの範囲にすることにより、本発明における難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の成形時に、当該組成物が押出機や成形機のスクリューに付着することを抑制できる。これによりスクリュー付着物の成形品への混入を低減できるため、得られる成形品の外観を良好なものとすることができる。 By setting the epoxy equivalent within this range, the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition of the present invention can be prevented from adhering to the screw of an extruder or molding machine during molding. This can reduce the inclusion of screw deposits in the molded product, resulting in a molded product with a good appearance.
また、上記の臭素化エポキシ化合物として、末端をブロモフェノール(トリブロモフェノール等)などで封止したものを使用すれば、難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の流動性の低下を抑制できるため好ましい。 In addition, it is preferable to use the above-mentioned brominated epoxy compound whose ends are blocked with bromophenol (e.g., tribromophenol), since this can prevent a decrease in the fluidity of the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition.
臭素化ポリカーボネートとしては、具体的には例えば、臭素化ビスフェノールA、特にテトラブロモビスフェノールAから得られる、臭素化ポリカーボネートであることが好ましい。その末端構造は、フェニル基、4-t-ブチルフェニル基や2,4,6-トリブロモフェニル基等が挙げられ、特に、末端基構造に2,4,6-トリブロモフェニル基を有するものが好ましい。 Specific examples of brominated polycarbonates include brominated bisphenol A, particularly brominated polycarbonates obtained from tetrabromobisphenol A. Examples of the terminal structure include phenyl groups, 4-t-butylphenyl groups, and 2,4,6-tribromophenyl groups, and it is particularly preferred that the terminal structure has a 2,4,6-tribromophenyl group.
臭素化ポリカーボネートにおける、カーボネート繰り返し単位数の平均は適宜選択して決定すればよいが、通常、2~30である。カーボネート繰り返し単位数の平均が小さいと、溶融時に(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の分子量低下を引き起こす場合がある。逆に大きすぎても溶融粘度が高くなり、成形性が悪化する場合がある。よってこの繰り返し単位数の平均は、中でも3~15、特に3~10であることが好ましい。 The average number of carbonate repeat units in the brominated polycarbonate may be appropriately selected and determined, but is usually 2 to 30. If the average number of carbonate repeat units is small, this may cause a decrease in the molecular weight of the polybutylene terephthalate resin (A) during melting. Conversely, if it is too large, the melt viscosity may increase and moldability may deteriorate. Therefore, it is preferable that the average number of repeat units is 3 to 15, and especially 3 to 10.
臭素化ポリカーボネートの分子量は任意であり、適宜選択して決定すればよいが、好ましくは、粘度平均分子量で1,000~20,000、中でも2,000~10,000であることが好ましい。 The molecular weight of the brominated polycarbonate is arbitrary and may be selected appropriately, but the viscosity average molecular weight is preferably 1,000 to 20,000, and more preferably 2,000 to 10,000.
上記臭素化ビスフェノールAから得られる臭素化ポリカーボネートは、例えば、臭素化ビスフェノールAとホスゲンとを反応させる通常の方法で得ることができる。末端封鎖剤としては芳香族モノヒドロキシ化合物が挙げられ、これはハロゲン又は有機基で置換されていてもよい。 The brominated polycarbonate obtained from the above brominated bisphenol A can be obtained, for example, by a conventional method of reacting brominated bisphenol A with phosgene. The end-capping agent includes an aromatic monohydroxy compound, which may be substituted with a halogen or an organic group.
臭素化ポリスチレンは、ポリスチレンを臭素化するか、または、臭素化スチレンモノマーを重合することによって製造するかのいずれであってもよいが、臭素化スチレンを重合したものは遊離の臭素(原子)の量が少ないので好ましい。なお、臭素化ベンゼンが結合するビニル基の水素原子はメチル基で置換されていてもよい。 Brominated polystyrene can be produced by either brominating polystyrene or polymerizing brominated styrene monomers, but polymerizing brominated styrene is preferred because it has a smaller amount of free bromine atoms. The hydrogen atom of the vinyl group to which the brominated benzene is bonded may be replaced with a methyl group.
また、臭素化ポリスチレンは、他のビニルモノマーが共重合された共重合体であってもよい。この場合のビニルモノマーとしてはスチレン、α-メチルスチレン、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、ブタジエン及び酢酸ビニル等が挙げられる。また、臭素化ポリスチレンは単一物あるいは構造の異なる2種以上の混合物として用いてもよく、単一分子鎖中に臭素数の異なるスチレンモノマー由来の単位を含有していてもよい。 Brominated polystyrene may also be a copolymer in which other vinyl monomers are copolymerized. Examples of vinyl monomers in this case include styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, methyl acrylate, butadiene, and vinyl acetate. Brominated polystyrene may be used alone or as a mixture of two or more types with different structures, and may contain units derived from styrene monomers with different bromine numbers in a single molecular chain.
臭素化ポリスチレンの具体例としては、例えば、ポリ(4-ブロモスチレン)、ポリ(2-ブロモスチレン)、ポリ(3-ブロモスチレン)、ポリ(2,4-ジブロモスチレン)、ポリ(2,6-ジブロモスチレン)、ポリ(2,5-ジブロモスチレン)、ポリ(3,5-ジブロモスチレン)、ポリ(2,4,6-トリブロモスチレン)、ポリ(2,4,5-トリブロモスチレン)、ポリ(2,3,5-トリブロモスチレン)、ポリ(4-ブロモ-α-メチルスチレン)、ポリ(2,4-ジブロモ-α-メチルスチレン)、ポリ(2,5-ジブロモ-α-メチルスチレン)、ポリ(2,4,6-トリブロモ-α-メチルスチレン)及びポリ(2,4,5-トリブロモ-α-メチルスチレン)等が挙げられ、ポリ(2,4,6-トリブロモスチレン)、ポリ(2,4,5-トリブロモスチレン)及び平均2~3個の臭素基をベンゼン環中に含有するポリジブロモスチレン、ポリトリブロモスチレンが特に好ましく用いられる。 Specific examples of brominated polystyrene include poly(4-bromostyrene), poly(2-bromostyrene), poly(3-bromostyrene), poly(2,4-dibromostyrene), poly(2,6-dibromostyrene), poly(2,5-dibromostyrene), poly(3,5-dibromostyrene), poly(2,4,6-tribromostyrene), poly(2,4,5-tribromostyrene), poly(2,3,5-tribromostyrene), and poly(4-bromo-α-methylstyrene). Examples include poly(2,4-dibromo-α-methylstyrene), poly(2,5-dibromo-α-methylstyrene), poly(2,4,6-tribromo-α-methylstyrene) and poly(2,4,5-tribromo-α-methylstyrene), and poly(2,4,6-tribromostyrene), poly(2,4,5-tribromostyrene) and polydibromostyrene and polytribromostyrene containing an average of 2 to 3 bromine groups in the benzene ring are particularly preferred.
臭素化フタルイミドとしては、例えばN,N’-(ビステトラブロモフタルイミド)エタン、N,N’-(ビステトラブロモフタルイミド)プロパン、N,N’-(ビステトラブロモフタルイミド)ブタン、N,N’-(ビステトラブロモフタルイミド)ジエチルエーテル、N,N’-(ビステトラブロモフタルイミド)ジプロピルエーテル、N,N’-(ビステトラブロモフタルイミド)ジブチルエーテル、N,N’-(ビステトラブロモフタルイミド)ジフェニルスルフォン、N,N’-(ビステトラブロモフタルイミド)ジフェニルケトン、N,N’-(ビステトラブロモフタルイミド)ジフェニルエーテル等が挙げられる。中でも、N,N’-エチレンビス(テトラブロモフタルイミド)が好ましい。 Examples of brominated phthalimides include N,N'-(bistetrabromophthalimide)ethane, N,N'-(bistetrabromophthalimide)propane, N,N'-(bistetrabromophthalimide)butane, N,N'-(bistetrabromophthalimide)diethyl ether, N,N'-(bistetrabromophthalimide)dipropyl ether, N,N'-(bistetrabromophthalimide)dibutyl ether, N,N'-(bistetrabromophthalimide)diphenylsulfone, N,N'-(bistetrabromophthalimide)diphenylketone, and N,N'-(bistetrabromophthalimide)diphenyl ether. Among these, N,N'-ethylenebis(tetrabromophthalimide) is preferred.
本発明に用いられる(C)ハロゲン系難燃剤は、当該難燃剤自体である上記の化合物以外に、不純物として、重合時の溶媒やハロゲン系難燃剤の分解物に由来するハロゲン化芳香族化合物を含有しうるが、そのような不純物である、難燃剤以外のハロゲン化芳香族化合物の含有量は、好ましくは100ppm以下、より好ましくは50ppm以下、さらに好ましくは30ppm以下、特に好ましくは10ppm以下である。 The halogenated flame retardant (C) used in the present invention may contain, in addition to the above-mentioned compounds which are the flame retardant itself, halogenated aromatic compounds derived from the solvent used during polymerization or decomposition products of the halogenated flame retardant as impurities. The content of such impurities, i.e., halogenated aromatic compounds other than the flame retardant, is preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, even more preferably 30 ppm or less, and particularly preferably 10 ppm or less.
難燃剤以外のハロゲン化芳香族化合物の含有量は、例えば、ハロゲン系難燃剤を粉砕した試料を、ヘッドスペース中で加熱処理した際の発生ガスを、ガスクロマトグラフにより測定し、ハロゲン化芳香族化合物に由来するガス発生量から求めることができる。 The content of halogenated aromatic compounds other than flame retardants can be determined, for example, by measuring the gas generated when a crushed sample of a halogenated flame retardant is heated in the headspace using a gas chromatograph, and determining the amount of gas generated from the halogenated aromatic compounds.
また、本発明において上記の(C)ハロゲン系難燃剤を含む難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、前述の不純物である、難燃剤以外のハロゲン化芳香族化合物の含有量が、0.5ppm未満であることが好ましく、0.3ppm以下であることがより好ましく、0.1ppm以下であることがさらに好ましい。 In addition, in the present invention, the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition containing the above-mentioned (C) halogen-based flame retardant preferably has a content of halogenated aromatic compounds other than the flame retardant, which are the above-mentioned impurities, of less than 0.5 ppm, more preferably 0.3 ppm or less, and even more preferably 0.1 ppm or less.
難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物中の、難燃剤以外のハロゲン化芳香族化合物の含有量が上記範囲であることにより、当該難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を用いたインサート成形品において、金属端子の腐蝕を抑制することができる。このような難燃剤以外のハロゲン化芳香族化合物の含有量は、例えば、難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を粉砕した試料を、ヘッドスペース中で加熱処理した際の発生ガスを、ガスクロマトグラフにより測定し、ハロゲン化芳香族化合物に由来するガス発生量から求めることができる。 By setting the content of halogenated aromatic compounds other than flame retardants in the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition within the above range, corrosion of metal terminals can be suppressed in insert molded products using the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition. The content of halogenated aromatic compounds other than flame retardants can be determined, for example, by measuring the amount of gas generated by heating a sample of a pulverized flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition in headspace using a gas chromatograph, and determining the amount of gas generated from the halogenated aromatic compounds.
本発明に用いられる(C)ハロゲン系難燃剤は、ヘッドスペースガスクロマトグラフ法(180℃、1時間加熱)により測定されるプロトン性化合物を、10~1000ppm含有することが好ましい。 The halogen-based flame retardant (C) used in the present invention preferably contains 10 to 1,000 ppm of protic compounds as measured by headspace gas chromatography (heated at 180°C for 1 hour).
本発明においてプロトン性化合物とは、プロトン(水素イオン)供与性を有する化合物のことをいう。このプロトン性化合物は、(C)ハロゲン系難燃剤の重合溶媒に由来するものが一例として挙げられ、中でもアルコキシアルコールが好ましく、C1~C20アルコキシC1~C20アルコール及び/又はC1~C20ジアルコキシC1~C20アルコールがより好ましい。 In the present invention, the protic compound refers to a compound having proton (hydrogen ion) donating properties. Examples of this protic compound include those derived from the polymerization solvent of the halogen-based flame retardant (C), among which alkoxy alcohols are preferred, and C 1 -C 20 alkoxy C 1 -C 20 alcohols and/or C 1 -C 20 dialkoxy C 1 -C 20 alcohols are more preferred.
C1~C20アルコキシC1~C20アルコールとしては、メトキシC1~C20アルコールや、C1~C20アルコキシエタノールがさらに好ましく、メトキシエタノールが特に好ましい。C1~C20ジアルコキシC1~C20アルコールとしては、3,3-ジエトキシプロパノールが好ましい。 As the C1 - C20 alkoxy C1 - C20 alcohol, methoxy C1 - C20 alcohol and C1 - C20 alkoxy ethanol are more preferred, and methoxy ethanol is particularly preferred. As the C1 - C20 dialkoxy C1 - C20 alcohol, 3,3-diethoxypropanol is preferred.
また本発明においてプロトン性化合物としては、(C)ハロゲン系難燃剤の原料に由来するものも挙げられる。なお、本発明においてプロトン性化合物としては、(C)ハロゲン系難燃剤の原料に由来するものよりも、重合溶媒に由来するものの方が好ましい。 In addition, examples of protic compounds in the present invention include those derived from the raw materials of the halogen-based flame retardant (C). Note that, in the present invention, protic compounds derived from the polymerization solvent are preferred over those derived from the raw materials of the halogen-based flame retardant (C).
本発明において(C)ハロゲン系難燃剤に含有されるプロトン性化合物の量は、上述の通り(C)ハロゲン系難燃剤中、10~1000ppmであることが好ましいが、100~800ppmであることがより好ましく、300~500ppmであることがさらに好ましい。 In the present invention, the amount of the protic compound contained in the halogen-based flame retardant (C) is preferably 10 to 1000 ppm in the halogen-based flame retardant (C) as described above, more preferably 100 to 800 ppm, and even more preferably 300 to 500 ppm.
(C)ハロゲン系難燃剤に含有されるプロトン性化合物の量が10ppm未満であると、難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の流動性の改善効果が得にくくなる。また、(C)ハロゲン系難燃剤に含有されるプロトン性化合物の量が1000ppmを超えると、コンパウンド時にガスの発生量が増加し、ペレット化の際にストランド切れが発生しやすくなる。 If the amount of protic compounds contained in the halogen-based flame retardant (C) is less than 10 ppm, it becomes difficult to obtain the effect of improving the flowability of the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition. If the amount of protic compounds contained in the halogen-based flame retardant (C) is more than 1000 ppm, the amount of gas generated during compounding increases, and strand breakage becomes more likely to occur during pelletization.
また、本発明の(C)ハロゲン系難燃剤中のトルエン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、アセトンからなる群から選択される有機溶媒の含有量の合計は50ppm以下であることが好ましい。当該有機溶媒の含有量の合計は40ppm以下であることがより好ましく、30ppm以下であることがさらに好ましく、20ppm以下であることがよりさらに好ましく、10ppm以下であることが特に好ましく、8ppm以下であることが最も好ましい。 The total content of organic solvents selected from the group consisting of toluene, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, and acetone in the halogen-based flame retardant (C) of the present invention is preferably 50 ppm or less. The total content of the organic solvents is more preferably 40 ppm or less, even more preferably 30 ppm or less, even more preferably 20 ppm or less, particularly preferably 10 ppm or less, and most preferably 8 ppm or less.
(C)ハロゲン系難燃剤中の上記有機溶媒の含有量をこの範囲にすることにより、本発明において難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を成形する際に、押出機や成形機のスクリューへの付着物の発生を低減することができ、その混入による成形品の外観の悪化を抑制することができる。 By setting the content of the organic solvent in the (C) halogen-based flame retardant within this range, it is possible to reduce the generation of deposits on the extruder or molding machine screw when molding the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition of the present invention, and to suppress deterioration of the appearance of the molded product due to the inclusion of such deposits.
本発明における難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、難燃助剤としてアンチモン化合物を含むことが好ましい。難燃助剤としてのアンチモン化合物の代表的なものとしては、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、(ピロ)アンチモン酸ナトリウム等が挙げられる。さらに、燃焼した樹脂が滴下することによる延焼を防ぐ目的で、ポリテトラフルオロエチレン等の滴下防止剤をあわせて使用することも好ましい。 The flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition of the present invention preferably contains an antimony compound as a flame retardant assistant. Representative examples of antimony compounds as flame retardant assistants include antimony trioxide, antimony tetraoxide, antimony pentoxide, sodium (pyro)antimonate, and the like. Furthermore, it is also preferable to use a drip prevention agent such as polytetrafluoroethylene in combination with the composition to prevent the spread of fire due to dripping of burnt resin.
上記の(C)ハロゲン系難燃剤の(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂に対する添加量の範囲は、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂100質量部に対して(C)ハロゲン系難燃剤3~50質量部の範囲であり、10~40質量部の範囲が好ましい。 The amount of the halogen-based flame retardant (C) added to the polybutylene terephthalate resin (A) is in the range of 3 to 50 parts by mass, preferably 10 to 40 parts by mass, of the halogen-based flame retardant (C) per 100 parts by mass of the polybutylene terephthalate resin (A).
アンチモン化合物を含有させる場合は、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂100質量部に対して1~30質量部の範囲が好ましい。(C)ハロゲン系難燃剤の添加量が過少であると十分な難燃性を付与することができず、過大であると成形品としての物性を悪化させることがある。 When an antimony compound is added, the amount is preferably in the range of 1 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of (A) polybutylene terephthalate resin. If the amount of (C) halogen-based flame retardant added is too small, sufficient flame retardancy cannot be imparted, and if the amount is too large, the physical properties of the molded product may deteriorate.
<(D)多価水酸基含有化合物>
本発明においては、(D)多価水酸基含有化合物を添加することも好ましい。
(D)多価水酸基含有化合物は、一分子中に水酸基を2個以上有する化合物である。また、(D)多価水酸基含有化合物は、水酸基価が200~1000であることが好ましい。
<(D) Polyhydric Hydroxyl Group-Containing Compound>
In the present invention, it is also preferable to add (D) a polyhydric hydroxyl group-containing compound.
The polyhydroxyl group-containing compound (D) is a compound having two or more hydroxyl groups in one molecule. The polyhydroxyl group-containing compound (D) preferably has a hydroxyl value of 200 to 1,000.
(D)多価水酸基含有化合物を使用することにより、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の特性を高いレベルで保持しつつポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の溶融時の流動性を効率よく向上できる。 By using (D) a polyhydric hydroxyl group-containing compound, it is possible to efficiently improve the fluidity of the polybutylene terephthalate resin composition when melted while maintaining the properties of (A) the polybutylene terephthalate resin at a high level.
ここで、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の流動性としては、ISO11443に準拠し、炉体温度260℃、キャピラリーφ1mm×20mmL、剪断速度1000sec-1にて測定した溶融粘度が、0.2kPa・s以下であることが好ましく、0.19kPa・s以下であることがより好ましく、0.18kPa・s以下(例えば0.17kPa・s以下)であることがさらに好ましい。 Here, the fluidity of the polybutylene terephthalate resin composition is preferably 0.2 kPa·s or less, more preferably 0.19 kPa·s or less, and even more preferably 0.18 kPa·s or less (e.g., 0.17 kPa·s or less), in terms of melt viscosity measured in accordance with ISO11443 at a furnace temperature of 260°C, a capillary of φ1 mm×20 mmL, and a shear rate of 1000 sec-1.
(D)多価水酸基含有化合物は、従来公知の方法で製造したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。 (D) The polyhydric hydroxyl group-containing compound may be one produced by a conventional method or a commercially available product.
(D)多価水酸基含有化合物の水酸基価は100以上であることが好ましい。また、より好ましい水酸基価は200以上であり、さらに好ましい水酸基価は250以上である。上記水酸基価が100以上であれば、上記流動性向上の効果がより高まる傾向にあることに加え、耐加水分解性をも向上させる効果が得られる。 The hydroxyl value of the (D) polyhydric hydroxyl group-containing compound is preferably 100 or more. A more preferred hydroxyl value is 200 or more, and an even more preferred hydroxyl value is 250 or more. If the hydroxyl value is 100 or more, the effect of improving the fluidity tends to be enhanced, and the effect of improving hydrolysis resistance is also obtained.
一方、上記水酸基価が大きすぎる場合、(A)ポリブチレンテレフタレートとの反応が過剰に進むことで、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の分子量が低下し、機械特性や耐熱性、耐薬品性といった優れた特性を損なうおそれがある。好ましい水酸基価は1000以下であり、500以下であることがより好ましい。 On the other hand, if the hydroxyl value is too large, the reaction with (A) polybutylene terephthalate proceeds excessively, which may reduce the molecular weight of (A) polybutylene terephthalate resin and impair its excellent properties such as mechanical properties, heat resistance, and chemical resistance. The preferred hydroxyl value is 1,000 or less, and more preferably 500 or less.
難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物中の、(D)多価水酸基含有化合物の含有量は、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂100質量部に対して0.05質量部以上5質量部以下であることが好ましい。より好ましくは0.1質量部以上4質量部以下である。さらに好ましくは0.5質量部以上3質量部以下である。 The content of the polyhydric hydroxyl group-containing compound (D) in the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition is preferably 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the polybutylene terephthalate resin (A). More preferably, it is 0.1 parts by mass or more and 4 parts by mass or less. Even more preferably, it is 0.5 parts by mass or more and 3 parts by mass or less.
本発明の(D)多価水酸基含有化合物として、グリセリン脂肪酸エステル又はジグリセリンに酸化アルキレンを付加重合して得られるエーテルを使用することが好ましい。以下、グリセリン脂肪酸エステル、ジグリセリンに酸化アルキレンを付加重合して得られるエーテルを説明する。 As the polyhydric hydroxyl group-containing compound (D) of the present invention, it is preferable to use an ether obtained by addition polymerization of an alkylene oxide to a glycerin fatty acid ester or diglycerin. The ethers obtained by addition polymerization of an alkylene oxide to a glycerin fatty acid ester and diglycerin are described below.
グリセリン脂肪酸エステルは、グリセリン及び/又はその脱水縮合物と脂肪酸とから構成されるエステルである。グリセリン脂肪酸エステルの中でも、炭素数12以上の脂肪酸を用いて得られるものが好ましい。 Glycerol fatty acid esters are esters composed of glycerol and/or its dehydrated condensate and fatty acid. Among glycerol fatty acid esters, those obtained using fatty acids having 12 or more carbon atoms are preferred.
炭素数が12以上の脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、ベヘニン酸、モンタン酸等が挙げられる。好ましくは炭素数12以上32以下の脂肪酸であり、特に好ましくは炭素数12以上22以下の脂肪酸である。 Examples of fatty acids with 12 or more carbon atoms include lauric acid, oleic acid, palmitic acid, stearic acid, 12-hydroxystearic acid, behenic acid, and montanic acid. Fatty acids with 12 to 32 carbon atoms are preferred, and fatty acids with 12 to 22 carbon atoms are particularly preferred.
具体的には、ラウリン酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸又はベヘニン酸が特に好ましい。炭素数12以上の脂肪酸を用いることで、樹脂の耐熱性を十分に維持できる傾向にあるため好ましい。炭素数が32以下であれば、上記流動性改善の効果が高いため好ましい。 Specifically, lauric acid, stearic acid, 12-hydroxystearic acid, or behenic acid are particularly preferred. Fatty acids with 12 or more carbon atoms are preferred because they tend to adequately maintain the heat resistance of the resin. Fatty acids with 32 or less carbon atoms are preferred because they are more effective at improving the flowability described above.
好ましいグリセリン脂肪酸エステルを例示すると、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノベヘネート、ジグリセリンモノステアレート、トリグリセリンモノステアレート、トリグリセリンステアリン酸部分エステル、テトラグリセリンステアリン酸部分エステル、デカグリセリンラウリン酸部分エステル、グリセリンモノ12-ヒドロキシステアレート等が挙げられる。 Preferred examples of glycerin fatty acid esters include glycerin monostearate, glycerin monobehenate, diglycerin monostearate, triglycerin monostearate, triglycerin stearic acid partial ester, tetraglycerin stearic acid partial ester, decaglycerin lauric acid partial ester, and glycerin mono 12-hydroxystearate.
ジグリセリンに酸化アルキレンを付加重合して得られるエーテルとは、例えば、ジグリセリンに酸化プロピレンを付加重合して得られるポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルや、ジグリセリンに酸化エチレンを付加重合して得られるポリオキシエチレンジグリセリルエーテルが挙げられる。本発明においては、これらのエーテルの中でも、特に、ポリオキシエチレンジグリセリルエーテルの使用が好ましい。 Examples of ethers obtained by addition polymerization of alkylene oxide to diglycerin include polyoxypropylene diglyceryl ether obtained by addition polymerization of propylene oxide to diglycerin, and polyoxyethylene diglyceryl ether obtained by addition polymerization of ethylene oxide to diglycerin. In the present invention, among these ethers, the use of polyoxyethylene diglyceryl ether is particularly preferred.
<その他の成分>
本発明の難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物には、本発明の効果を害さない範囲で、他の樹脂や強化用充填材、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、染料や顔料等の着色剤、滑剤、可塑剤、結晶核剤等の従来公知の添加剤を含有させることができる。本発明においては、他の成分として、エステル交換反応触媒、エステル交換反応停止剤を含有させることが好ましい場合がある。
<Other ingredients>
The flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition of the present invention may contain other resins, reinforcing fillers, antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, colorants such as dyes and pigments, lubricants, plasticizers, crystal nucleating agents, and other conventionally known additives, within the scope of not impairing the effects of the present invention. In the present invention, it may be preferable to contain a transesterification catalyst and a transesterification terminator as other components.
上記組成物が、エステル交換反応触媒を含有すると、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(D)多価水酸基含有化合物との間の反応が促進される。(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(D)多価水酸基含有化合物との間の反応が遅く、所望の流動性に到達するまでに時間がかかる場合には、エステル交換反応触媒を用いることで、迅速に所望の流動性を実現できる。 When the above composition contains an ester exchange reaction catalyst, the reaction between (A) polybutylene terephthalate resin and (D) polyhydroxyl group-containing compound is accelerated. When the reaction between (A) polybutylene terephthalate resin and (D) polyhydroxyl group-containing compound is slow and it takes a long time to reach the desired fluidity, the desired fluidity can be quickly achieved by using an ester exchange reaction catalyst.
エステル交換反応触媒は、特に限定されず、例えば、金属化合物をエステル交換触媒として使用することができる。中でもチタン化合物、スズ化合物、アンチモン化合物が好適に使用される。 The transesterification catalyst is not particularly limited, and for example, a metal compound can be used as the transesterification catalyst. Among them, titanium compounds, tin compounds, and antimony compounds are preferably used.
チタン化合物の具体例としては、酸化チタン等の無機チタン化合物、テトラメチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート等のチタンアルコラート、テトラフェニルチタネート等のチタンフェノラート等が代表的なものとして挙げられる。スズ化合物の具体例としては、ジブチルスズオキサイド、ヘキサエチルジスズオキサイド、ジドデシルスズオキサイド、トリエチルスズハイドロオキサイド、トリブチルスズアセテート、ジブチルスズジアセテート、ジフェニルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロライド、メチルスタンノン酸、エチルスタンノン酸、ブチルスタンノン酸等が挙げられる。アンチモン化合物としては三酸化アンチモン等が挙げられる。これらの中でも特に、テトラブチルチタネート、トリブチルスズアセテート、三酸化アンチモンの使用が好ましい。 Specific examples of titanium compounds include inorganic titanium compounds such as titanium oxide, titanium alcoholates such as tetramethyl titanate, tetraisopropyl titanate, and tetrabutyl titanate, and titanium phenolates such as tetraphenyl titanate. Specific examples of tin compounds include dibutyltin oxide, hexaethylditin oxide, didodecyltin oxide, triethyltin hydroxide, tributyltin acetate, dibutyltin diacetate, diphenyltin dilaurate, monobutyltin trichloride, methylstannoic acid, ethylstannoic acid, and butylstannoic acid. Examples of antimony compounds include antimony trioxide. Among these, the use of tetrabutyl titanate, tributyltin acetate, and antimony trioxide is particularly preferred.
また、エステル交換反応が進みすぎることにより、樹脂組成物を成形してなる成形体の物性が低下するおそれがある。エステル交換反応後にエステル交換反応停止剤を添加することで、物性低下等の問題を生じさせずに所望の流動性に調節することができる。 In addition, if the transesterification reaction proceeds too far, the physical properties of the molded article produced by molding the resin composition may deteriorate. By adding an transesterification reaction terminator after the transesterification reaction, it is possible to adjust the fluidity to the desired level without causing problems such as deterioration of physical properties.
エステル交換反応停止剤としては、リン化合物が好ましく使用できる。リン化合物の種類や量は特に限定されず、本発明の組成物に含まれる化合物の種類等の条件に応じて適宜調整することができる。 As the transesterification reaction terminator, a phosphorus compound can be preferably used. The type and amount of the phosphorus compound are not particularly limited, and can be appropriately adjusted depending on conditions such as the type of compound contained in the composition of the present invention.
使用可能なリン化合物としては、特に限定されず、ホスフィン系、ホスフィナイト系、ホスホナイト系、ホスファイト系、ホスフィナスアミド系、ホスホナスジアミド系、ホスホラストリアミド系、ホスホラミダイト系、ホスホロジアミダイト系、ホスフィンオキサイド系、ホスフィネート系、ホスホネート系、ホスフェイト系、ホスフィニックアミド系、ホスホノジアミデート系、ホスホラミド系、ホスホラミデート系、ホスホロジアミデート系、ホスフィンイミド系、ホスフィンサルファイド系のリン化合物を例示できる。また、リン化合物には、金属と塩を形成したものも含まれる。 Examples of phosphorus compounds that can be used include, but are not limited to, phosphines, phosphinites, phosphonites, phosphites, phosphinamides, phosphonasdiamides, phosphorus triamides, phosphoramidites, phosphorodiamidites, phosphine oxides, phosphinates, phosphonates, phosphates, phosphinic amides, phosphonodiamidates, phosphoramides, phosphoramidates, phosphorodiamidates, phosphine imides, and phosphine sulfides. Phosphorus compounds also include those that form salts with metals.
<耐加水分解特性>
本発明の難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物からなる成形品は、USCAR-2(5.6.2 Temperature/Humidity Cycling)Class5に準拠した冷熱サイクル試験において、引張強さ保持率が90%以上であり、かつISO 11443により260℃で測定された溶融粘度が0.2kPa・s以下であることを特徴とする。
<Hydrolysis resistance>
The molded article made of the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition of the present invention is characterized in that it has a tensile strength retention of 90% or more in a thermal cycle test in accordance with USCAR-2 (5.6.2 Temperature/Humidity Cycling) Class 5, and has a melt viscosity of 0.2 kPa s or less as measured at 260°C according to ISO 11443.
USCAR-2は、北米自動車規格で定める試験条件であり、そのClass5とは、1サイクルが-40℃(0.5時間)→80~90℃、80~100%RH(4時間)→175℃(1.5時間)である環境試験条件を40サイクル繰り返すものである。
本発明の難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、そのClass5の温度環境でも十分に使用することができるレベルであることを示している。
USCAR-2 is a test condition defined by North American automobile standards, and Class 5 is a test condition in which the following environmental test conditions are repeated 40 times: -40°C (0.5 hour) → 80 to 90°C, 80 to 100% RH (4 hours) → 175°C (1.5 hours).
This indicates that the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition of the present invention is at a level that allows it to be used sufficiently even in a Class 5 temperature environment.
なお、引張強さ保持率は、ISO527-1、2に準拠し、試験前後の引張強さを測定して算出することができる。 The tensile strength retention rate can be calculated by measuring the tensile strength before and after the test in accordance with ISO 527-1 and 2.
<難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法>
本発明の難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の調製法は特に限定されるものではなく、一般に樹脂組成物の調製法として公知の設備と方法を用いることができる。例えば、必要な成分を混合し、1軸又は2軸の押出機又はその他の溶融混練装置を使用して混練し、成形用ペレットとして調製することができる。
<Method for producing flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition>
The method for preparing the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition of the present invention is not particularly limited, and generally known equipment and methods for preparing resin compositions can be used. For example, the necessary components are mixed and kneaded using a single-screw or twin-screw extruder or other melt kneading equipment, and prepared into pellets for molding.
また、押出機又はその他の溶融混練装置は複数使用してもよい。また、全ての成分をホッパから同時に投入してもよいし、一部の成分はサイドフィード口から投入してもよい。ここで押出機中での樹脂温度は、240~350℃となるように押出機シリンダー温度を設定することが好ましい。さらに好ましくは270~330℃である。 A plurality of extruders or other melt kneading devices may be used. All components may be fed simultaneously from a hopper, or some components may be fed from a side feed port. Here, it is preferable to set the extruder cylinder temperature so that the resin temperature in the extruder is 240 to 350°C. More preferably, it is 270 to 330°C.
240℃より低い場合は、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)カルボジイミド化合物及び/又は(D)多価水酸基含有化合物との反応が不十分になり、難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の耐加水分解性が不足したり、溶融物の粘度が高いことで十分に混練されず、均一な特性を有する難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が得られないおそれがある。一方、350℃を超える場合は(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の分解が生じやすくなり、難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の機械物性や耐加水分解性が不足するおそれがある。 If the temperature is lower than 240°C, the reaction between (A) polybutylene terephthalate resin and (B) carbodiimide compound and/or (D) polyhydric group-containing compound may be insufficient, resulting in insufficient hydrolysis resistance of the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition, or insufficient kneading due to high viscosity of the molten material, which may result in failure to obtain a flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition with uniform properties. On the other hand, if the temperature exceeds 350°C, decomposition of (A) polybutylene terephthalate resin may occur easily, resulting in insufficient mechanical properties and hydrolysis resistance of the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition.
なお、本発明の難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を製造する際には、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(D)多価水酸基含有化合物とを先に溶融混練した後に、(B)カルボジイミド化合物と(C)ハロゲン系難燃剤やエステル交換反応停止剤を添加することもできる。この場合、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の溶融粘度が低減された状態で(B)カルボジイミド化合物が添加されるため、均一な溶融混練を効率よく行うことができる。 When producing the flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition of the present invention, (A) the polybutylene terephthalate resin and (D) the polyhydric hydroxyl group-containing compound may be melt-kneaded first, and then (B) the carbodiimide compound and (C) the halogen-based flame retardant and/or the transesterification reaction terminator may be added. In this case, (B) the carbodiimide compound is added in a state where the melt viscosity of (A) the polybutylene terephthalate resin is reduced, so that uniform melt-kneading can be performed efficiently.
(B)カルボジイミド化合物等を後で添加する方法としては、サイドフィード口から添加しても良いし、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(D)多価水酸基含有化合物とを溶融混練してペレット化した後、これと(B)カルボジイミド化合物と(C)ハロゲン系難燃剤やエステル交換反応停止剤を再溶融混練して製造しても良い。 The method of adding the (B) carbodiimide compound etc. later may be to add it from a side feed port, or to melt-knead (A) polybutylene terephthalate resin and (D) polyhydroxyl group-containing compound to form pellets, and then re-melt-knead this with (B) the carbodiimide compound and (C) the halogen-based flame retardant and transesterification reaction stopper to produce the product.
反対に(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)カルボジイミド化合物を先に溶融混練した後に、(D)多価水酸基含有化合物等を添加すると、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)カルボジイミド化合物との反応により、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の粘度が増加しているため、(D)多価水酸基含有化合物との十分な溶融混練が阻害され、さらには剪断による発熱が大きくなり、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の熱分解に繋がるおそれがある。 On the other hand, if polybutylene terephthalate resin (A) and carbodiimide compound (B) are melt-kneaded first and then polyhydroxyl-containing compound (D) is added, the viscosity of polybutylene terephthalate resin (A) increases due to the reaction between polybutylene terephthalate resin (A) and carbodiimide compound (B), preventing sufficient melt-kneading with polyhydroxyl-containing compound (D). Furthermore, heat generation due to shear increases, which may lead to thermal decomposition of polybutylene terephthalate resin (A).
同様に強化用充填材を添加する場合も、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(D)多価水酸基含有化合物とを先に溶融混練した後に、強化用充填材を添加すれば、あらかじめ(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂の粘度が低減されていることで、剪断による強化用充填剤の折損が抑えられ、機械物性を損なわずに済むため、強化用充填剤を使用する場合は、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(D)多価水酸基含有化合物とを先に溶融混練する方法が特に好ましい。 Similarly, when adding a reinforcing filler, if the (A) polybutylene terephthalate resin and (D) polyhydroxyl group-containing compound are first melt-kneaded and then the reinforcing filler is added, the viscosity of the (A) polybutylene terephthalate resin is already reduced, which reduces breakage of the reinforcing filler due to shear and does not impair mechanical properties. Therefore, when using a reinforcing filler, it is particularly preferable to first melt-knead the (A) polybutylene terephthalate resin and (D) polyhydroxyl group-containing compound.
さらに、(B)カルボジイミド化合物と強化用充填材では、強化用充填材を先に添加すれば(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と強化用充填材の表面処理剤との反応が阻害されないことにより、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と強化用充填剤との界面密着がより強固となるため、機械物性を高めやすい点で好ましい。 Furthermore, when the (B) carbodiimide compound and the reinforcing filler are mixed, adding the reinforcing filler first is preferable because the reaction between the (A) polybutylene terephthalate resin and the surface treatment agent of the reinforcing filler is not inhibited, and the interfacial adhesion between the (A) polybutylene terephthalate resin and the reinforcing filler is stronger, making it easier to improve mechanical properties.
また、(B)カルボジイミド化合物は、樹脂をマトリックスとするマスターバッチとして配合することも可能であり、マスターバッチを使用することが実際の取り扱いの面から容易なことも多い。ポリブチレンテレフタレート樹脂によるマスターバッチが好適に用いられるが、他の樹脂によりマスターバッチとして調製されたものを使用しても構わない。ポリブチレンテレフタレート樹脂によるマスターバッチの場合、所定の配合量の範囲内になるように調整すればよい。 The carbodiimide compound (B) can also be compounded as a masterbatch with a resin as the matrix, and using a masterbatch is often easier in terms of practical handling. A masterbatch made of polybutylene terephthalate resin is preferably used, but a masterbatch prepared with another resin may also be used. In the case of a masterbatch made of polybutylene terephthalate resin, the amount of the masterbatch may be adjusted so that it falls within the specified range.
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。評価は、特に断りの無い限り23℃55RH%の雰囲気下で行った。
表1、2に記載の化合物は下記の通りである。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these. Evaluations were carried out in an atmosphere of 23° C. and 55% RH unless otherwise specified.
The compounds listed in Tables 1 and 2 are as follows.
<材料>
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)
A-1:ポリブチレンテレフタレート樹脂(固有粘度=1.14dL/g、末端カルボキシル基量=4meq/kg、ポリプラスチックス株式会社製)
A-2:ポリブチレンテレフタレート樹脂(固有粘度=1.14dL/g、末端カルボキシル基量=9meq/kg、ポリプラスチックス株式会社製)
A-3:ポリブチレンテレフタレート樹脂(固有粘度=0.95dL/g、末端カルボキシル基量=9meq/kg、ポリプラスチックス株式会社製)
A-4:ポリブチレンテレフタレート樹脂(固有粘度=1.13dL/g、末端カルボキシル基量=12meq/kg、ポリプラスチックス株式会社製)
A-5:ポリブチレンテレフタレート樹脂(固有粘度=0.84dL/g、末端カルボキシル基量=15meq/kg、ポリプラスチックス株式会社製)
<Materials>
(A) Polybutylene terephthalate resin (PBT)
A-1: Polybutylene terephthalate resin (intrinsic viscosity = 1.14 dL/g, terminal carboxyl group amount = 4 meq/kg, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.)
A-2: Polybutylene terephthalate resin (intrinsic viscosity = 1.14 dL/g, terminal carboxyl group amount = 9 meq/kg, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.)
A-3: Polybutylene terephthalate resin (intrinsic viscosity = 0.95 dL/g, terminal carboxyl group amount = 9 meq/kg, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.)
A-4: Polybutylene terephthalate resin (intrinsic viscosity = 1.13 dL/g, terminal carboxyl group amount = 12 meq/kg, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.)
A-5: Polybutylene terephthalate resin (intrinsic viscosity = 0.84 dL/g, terminal carboxyl group amount = 15 meq/kg, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.)
(B)カルボジイミド化合物
B-1:スタバクゾールP100 カルボジイミド当量3625meq/kg(ランクセス株式会社製芳香族カルボジイミド化合物)
(B) Carbodiimide compound B-1: Stavaxol P100 carbodiimide equivalent 3625 meq/kg (aromatic carbodiimide compound manufactured by LANXESS KK)
(C)ハロゲン系難燃剤
C-1:臭素化アクリレート系重合体(溶媒にエチレングリコールモノメチルエーテルを使用して重合したポリペンタブロモベンジルアクリレート(難燃剤以外のハロゲン化芳香族化合物含有量8ppm、プロトン性化合物としてメトキシエタノール20ppm含有))
C-2:臭素化エポキシ化合物(エポキシ当量36800g/eq、有機溶媒量5ppm、重量平均分子量約18000の臭素化エポキシ化合物)
C-3:臭素化ポリカーボネート(帝人株式会社製、ファイヤーガード7500)
C-4:臭素化ポリスチレン(フォロ社製、パイロチェック68PB)
C-5:臭素化フタルイミド(アルベマール日本社製、エチレンビステトラブロモフタルイミド、SAYTEX BT-93W)
(C) Halogen-based flame retardants C-1: Brominated acrylate polymer (polypentabromobenzyl acrylate polymerized using ethylene glycol monomethyl ether as a solvent (containing 8 ppm of halogenated aromatic compounds other than flame retardants and 20 ppm of methoxyethanol as a protic compound))
C-2: Brominated epoxy compound (brominated epoxy compound having an epoxy equivalent of 36,800 g/eq, an organic solvent amount of 5 ppm, and a weight average molecular weight of about 18,000)
C-3: Brominated polycarbonate (Teijin Limited, Fireguard 7500)
C-4: Brominated polystyrene (Pyrocheck 68PB, manufactured by Foro)
C-5: Brominated phthalimide (Albemarle Japan, ethylene bistetrabromophthalimide, SAYTEX BT-93W)
(D)多価水酸基含有化合物
D-1:ヒドロキシステアリン酸グリセリル(水酸基価480、理研ビタミン株式会社製、リケマールHC100)
なお(D)多価水酸基含有化合物の水酸基価については、日本油化学会2.3.6.2-1996 ヒドロキシル価(ピリジン-無水酢酸法)により測定した。
(D) Polyhydric hydroxyl group-containing compound D-1: Glyceryl hydroxystearate (hydroxyl value 480, manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd., Rikemal HC100)
The hydroxyl value of the polyhydroxyl-containing compound (D) was measured in accordance with the Hydroxyl Value (Pyridine-Acetic Anhydride Method) of Japan Oil Chemists' Society 2.3.6.2-1996.
(その他)
難燃助剤:三酸化アンチモン(日本精鉱株式会社製、PATOX-M)
滴下防止剤:ポリテトラフルオロエチレン(旭硝子株式会社製、フルオンCD-076)
酸化防止剤:フェノール系酸化防止剤(BASF社製、イルガノックス1010)
滑剤:ジグリセロールテトラベヘネート(理研ビタミン株式会社製、リケマールB74)
アルカリ化合物:酢酸カリウム(和光純薬工業株式会社製)
(others)
Flame retardant assistant: antimony trioxide (PATOX-M, manufactured by Nihon Seiko Co., Ltd.)
Anti-drip agent: Polytetrafluoroethylene (Fluon CD-076, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
Antioxidant: phenolic antioxidant (BASF, Irganox 1010)
Lubricant: diglycerol tetrabehenate (Riken Vitamin Co., Ltd., Rikemal B74)
Alkaline compound: Potassium acetate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
<実施例1~10、比較例1~7>
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂、(B)カルボジイミド化合物、(C)ハロゲン系難燃剤、(D)多価水酸基含有化合物、及びその他の成分を、表1、2に示す配合組成で秤量後ドライブレンドし、二軸押出機(株式会社日本製鋼所製TEX-30)にて、シリンダー温度を300℃、スクリュー回転数を130rpm、押出量を12kg/hとして、溶融混練を行い、吐出されたストランド状の溶融樹脂を冷却し、ペレタイザーによりカッティングすることにより、樹脂組成物のペレット状サンプルを得た。次いで、このペレットを用いて以下の各種評価を行った。
<Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 7>
(A) polybutylene terephthalate resin, (B) carbodiimide compound, (C) halogen-based flame retardant, (D) polyhydric hydroxyl group-containing compound, and other components were weighed out and dry-blended according to the composition shown in Tables 1 and 2, and melt-kneaded in a twin-screw extruder (TEX-30 manufactured by The Japan Steel Works, Ltd.) at a cylinder temperature of 300°C, a screw rotation speed of 130 rpm, and an extrusion rate of 12 kg/h. The discharged strand-like molten resin was cooled and cut with a pelletizer to obtain a pellet-shaped sample of the resin composition. The pellets were then used to carry out the following various evaluations.
[カルボジイミド官能基量と末端カルボキシル基量との当量比]
末端カルボキシル基量は、得られたペレットの粉砕試料をベンジルアルコール中215℃で10分間溶解後、0.01Nの水酸化ナトリウム水溶液にて滴定することにより求めた。この末端カルボキシル基量に対する測定結果と、混合するカルボジイミド官能基量の当量比を表1、2に示す。
カルボジイミド官能基量と末端カルボキシル基量との当量比=
カルボジイミド官能基量/末端カルボキシル基量
[Equivalent ratio of carbodiimide functional group amount to terminal carboxyl group amount]
The amount of terminal carboxyl groups was determined by dissolving a ground sample of the obtained pellets in benzyl alcohol at 215° C. for 10 minutes, and then titrating with a 0.01 N aqueous sodium hydroxide solution. The measurement results for the amount of terminal carboxyl groups and the equivalent ratio of the amount of carbodiimide functional groups to be mixed are shown in Tables 1 and 2.
Equivalent ratio of carbodiimide functional group amount to terminal carboxyl group amount=
Amount of carbodiimide functional groups/amount of terminal carboxyl groups
[カルボジイミド官能基量から末端カルボキシル基量を減じた値]
カルボジイミド化合物のカルボジイミド官能基量からポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量を減じた値は、ポリブチレンテレフタレート樹脂1kg当たりに混合するカルボジイミド官能基量からポリブチレンテレフタレート樹脂1kgに含まれる末端カルボキシル基量を減じた値として、次式により求めた。値を表1、2に示す。
カルボジイミド官能基量から末端カルボキシル基を減じた値=
ポリブチレンテレフタレート樹脂1kg当たりに混合するカルボジイミド官能基量-ポリブチレンテレフタレート樹脂1kgに含まれる末端カルボキシル基量(meq/PBT・kg)
[Value obtained by subtracting the amount of terminal carboxyl groups from the amount of carbodiimide functional groups]
The amount of terminal carboxyl groups in the polybutylene terephthalate resin minus the amount of carbodiimide functional groups in the carbodiimide compound was calculated by subtracting the amount of terminal carboxyl groups in 1 kg of polybutylene terephthalate resin from the amount of carbodiimide functional groups mixed per 1 kg of polybutylene terephthalate resin, and was calculated using the following formula. The values are shown in Tables 1 and 2.
Amount of carbodiimide functional groups minus terminal carboxyl groups =
Amount of carbodiimide functional groups mixed per 1 kg of polybutylene terephthalate resin - Amount of terminal carboxyl groups contained in 1 kg of polybutylene terephthalate resin (meq/PBT kg)
[難燃性]
得られたペレットを、140℃で3時間乾燥させた後、シリンダ温度250℃、金型温度70℃にて射出成形し、UL94に準拠し、125mm×13mm×厚さ1/32インチの短冊状試験片を作製して燃焼性を評価した。結果を表1、2に示す。
[Flame retardancy]
The pellets obtained were dried at 140° C. for 3 hours, and then injection molded at a cylinder temperature of 250° C. and a mold temperature of 70° C. to prepare rectangular test pieces of 125 mm×13 mm×1/32 inch thickness in accordance with UL94, and the flammability was evaluated. The results are shown in Tables 1 and 2.
[流動性(溶融粘度)]
得られたペレットを140℃で3時間乾燥後、ISO11443に準拠し、キャピログラフ1B(東洋精機製作所社製)を用いて、炉体温度260℃、キャピラリーφ1mm×20mmL、剪断速度1000sec-1にて測定した。単位はkPa・sである。結果を表1、2に示す。
[Fluidity (melt viscosity)]
The pellets thus obtained were dried at 140°C for 3 hours, and then measured in accordance with ISO11443 using a Capillograph 1B (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) at a furnace temperature of 260°C, a capillary diameter of 1 mm x 20 mmL, and a shear rate of 1000 sec -1 . The unit is kPa s. The results are shown in Tables 1 and 2.
[耐加水分解性(引張強さ保持率)]
得られたペレットを140℃で3時間乾燥後、樹脂温度260℃、金型温度80℃、射出時間15秒、冷却時間15秒で、ISO3167引張試験片を射出成形し、その試験片をUSCAR-2(5.6.2 Temperature/Humidity Cycling)Class5に準拠し、1サイクルが-40℃(0.5時間)→85℃、85%RH(4時間)→175℃(1.5時間)である環境試験条件を40サイクル繰返し、冷熱サイクル試験する前後で、ISO527-1,2に準拠し引張強さを測定した。なお、引張強さ保持率は、下式に基づいて算出、これを耐加水分解性の指標とした。結果を表1、2に示す。
引張強さ保持率(単位:%)=(処理後の引張強さ/処理前の引張強さ)×100
[Hydrolysis resistance (tensile strength retention)]
The pellets obtained were dried at 140°C for 3 hours, and then injection molded into ISO3167 tensile test pieces at a resin temperature of 260°C, a mold temperature of 80°C, an injection time of 15 seconds, and a cooling time of 15 seconds. The test pieces were subjected to 40 cycles of environmental test conditions of -40°C (0.5 hours) → 85°C, 85% RH (4 hours) → 175°C (1.5 hours) in accordance with USCAR-2 (5.6.2 Temperature/Humidity Cycling) Class 5, and the tensile strength was measured before and after the thermal cycle test in accordance with ISO527-1, 2. The tensile strength retention was calculated based on the following formula, and this was used as an index of hydrolysis resistance. The results are shown in Tables 1 and 2.
Tensile strength retention rate (unit: %) = (tensile strength after treatment/tensile strength before treatment) x 100
実施例の結果と比較例の結果とから、本発明によれば、優れた耐加水分解性と流動性を有する難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が得られることが確認された。 The results of the Examples and Comparative Examples confirm that the present invention can provide a flame-retardant polybutylene terephthalate resin composition with excellent hydrolysis resistance and fluidity.
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