JP2010248351A - Flame retardant thermoplastic polyester resin composition - Google Patents
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Abstract
【課題】少量の難燃剤であっても、高いレベルで難燃化され、同時に高い耐トラッキング性を有した非ハロゲン系難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物およびその成形品を提供する。
【解決手段】(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(B)式(1)で表されるホスフィン酸塩および/またはその重合体5〜40重量部、(C)難燃助剤0〜35重量部、(D)強化充填剤0〜150重量部、及び(E)燐系安定剤0〜5重量部を配合してなる難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
【化1】
(式中、R1およびR2は、一方が水素原子であり、他方が炭素数6〜12のアリール基を表し、MはCa、Mg、Alおよび/またはZnであり、mはMの価数を表わす。)
【選択図】 なしDisclosed is a non-halogen flame-retardant thermoplastic polyester resin composition that is flame-retardant at a high level even with a small amount of flame retardant, and at the same time has high tracking resistance, and a molded product thereof.
(A) 5-100 parts by weight of a phosphinic acid salt represented by formula (1) and / or a polymer thereof, and 100 parts by weight of a thermoplastic polyester resin. A flame retardant thermoplastic polyester resin composition comprising 0 to 35 parts by weight, (D) 0 to 150 parts by weight of reinforcing filler, and (E) 0 to 5 parts by weight of a phosphorus stabilizer.
[Chemical 1]
(In the formula, one of R 1 and R 2 represents a hydrogen atom, the other represents an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, M represents Ca, Mg, Al and / or Zn, and m represents a valence of M. Represents a number.)
[Selection figure] None
Description
本発明は、ハロゲン系難燃剤を使用しなくても優れた難燃性を有する、難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物およびそれを用いた樹脂成形品に関する。更に詳しくは、優れた耐加水分解特性と難燃性を併せ持ち、同時に機械特性、耐トラッキング性等の電気特性にも優れた、難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物およびそれを用いた樹脂成形品に関する。 The present invention relates to a flame retardant thermoplastic polyester resin composition having excellent flame retardancy without using a halogen-based flame retardant, and a resin molded article using the flame retardant thermoplastic polyester resin composition. More specifically, a flame retardant thermoplastic polyester resin composition having excellent hydrolysis resistance and flame resistance, and at the same time excellent electrical characteristics such as mechanical characteristics and tracking resistance, and a resin molded product using the same About.
熱可塑性ポリエステル樹脂は、その優れた特性から電気および電子機器部品や自動車部品などに広く使用されている。特に、電気および電子機器分野では、火災に対する安全を確保するため、難燃性を付与して使用される例が多い。熱可塑性ポリエステルに難燃性を付与するには、これまで一般的に、ハロゲン化合物やアンチモン化合物等のハロゲン系難燃剤が使用されてきた。しかしこれらハロゲン系難燃剤は、燃焼分解時にダイオキシン化合物を発生する場合があり、環境問題上好ましくないという問題があった。 Thermoplastic polyester resins are widely used for electrical and electronic equipment parts, automobile parts and the like because of their excellent characteristics. In particular, in the field of electrical and electronic equipment, in order to ensure safety against fire, there are many examples in which flame retardancy is imparted. In general, halogen-based flame retardants such as halogen compounds and antimony compounds have been used to impart flame retardancy to thermoplastic polyesters. However, these halogen-based flame retardants may generate dioxin compounds during combustion decomposition, which is not preferable in terms of environmental problems.
この問題を解決する方法として、特定のホスフィン酸カルシウムまたはアルミニウム塩を使用する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。しかしこの様なホスフィン酸金属塩化合物を用いると、ポリエステル樹脂組成物の耐加水分解性が低下し、高温多湿下での使用において機械的特性が低下するという問題があった。 As a method for solving this problem, a method using a specific calcium phosphinate or aluminum salt has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, when such a phosphinic acid metal salt compound is used, there is a problem that the hydrolysis resistance of the polyester resin composition is lowered, and the mechanical properties are lowered when used under high temperature and high humidity.
また別の方法として、ポリエステル繊維に芳香族系ホスフィン酸金属塩を配合することが提案されている(例えば特許文献2参照)。しかしこの方法で得られる樹脂成形品も効果が不十分であり、実用可能性は不明であった。更には芳香族系ホスフィン酸金属塩と難燃助剤とを併用した際の難燃性効果や耐加水分解性については、何らの示唆すらされていなかった。 As another method, blending an aromatic phosphinic acid metal salt with polyester fiber has been proposed (see, for example, Patent Document 2). However, the resin molded product obtained by this method is also insufficiently effective, and its practicability is unknown. Furthermore, there has been no suggestion about the flame retardancy effect and hydrolysis resistance when an aromatic phosphinic acid metal salt and a flame retardant aid are used in combination.
この様に従来の方法では、熱可塑性ポリエステル樹脂に対して、高い耐加水分解特性と環境上安全な難燃性、そして優れた電気的特性の全てを付与することは、困難であった。本発明はこの様な課題に鑑みてなされたものであり、耐加水分解性に優れ、環境上の問題が少なく且つ高いレベルでの難燃性を有し、そして高い耐トラッキング性をも有する、難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物およびその成形品を提供することにある。 As described above, in the conventional method, it has been difficult to impart all of high hydrolysis resistance, environmentally safe flame retardancy, and excellent electrical characteristics to the thermoplastic polyester resin. The present invention has been made in view of such problems, is excellent in hydrolysis resistance, has few environmental problems, has a high level of flame retardancy, and also has high tracking resistance, The object is to provide a flame retardant thermoplastic polyester resin composition and a molded article thereof.
本発明者は上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、熱可塑性ポリエステル樹脂に、特定のホスフィン酸塩と特定の難燃助剤を、特定量比にて使用した際、これら複数の効果を同時に奏する、極めてすぐれた難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物となることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has achieved these multiple effects simultaneously when a specific phosphinate and a specific flame retardant aid are used in a specific amount ratio in the thermoplastic polyester resin. The present invention has been completed by finding that the present invention provides an extremely excellent flame-retardant thermoplastic polyester resin composition.
即ち、本発明の第一の要旨は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対し、(B)式(1)で表されるホスフィン酸塩および/またはその重合体5〜40重量部、(C)難燃助剤0〜35重量部、(D)強化充填剤0〜150重量部、及び(E)燐系安定剤0〜5重量部を配合してなる難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に関する。 That is, the first gist of the present invention is as follows: (A) 5 to 40 parts by weight of the phosphinic acid salt represented by the formula (1) and / or its polymer with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyester resin; (C) Flame retardant thermoplastic polyester resin comprising 0 to 35 parts by weight of flame retardant aid, (D) 0 to 150 parts by weight of reinforcing filler, and (E) 0 to 5 parts by weight of phosphorus stabilizer. Relates to the composition.
第二の要旨は、上記(C)難燃助剤が、(C−1)アミノ基含有化合物、(C−2)ケイ素含有化合物、及び(C−3)ホウ素含有化合物から選ばれた少なくとも一つ以上の化合物である難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に関する。 The second gist is that the flame retardant aid (C) is at least one selected from (C-1) an amino group-containing compound, (C-2) a silicon-containing compound, and (C-3) a boron-containing compound. The present invention relates to a flame retardant thermoplastic polyester resin composition which is one or more compounds.
第三の要旨は、上記(C)難燃助剤が、シアヌル酸メラミン、ポリ燐酸メラミン、燐酸メラミン、シリコーンレジン、ホウ酸亜鉛からなる群から選ばれた少なくとも1つ以上の化合物である難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に関する。 The third aspect is that the flame retardant aid (C) is at least one compound selected from the group consisting of melamine cyanurate, melamine polyphosphate, melamine phosphate, silicone resin, and zinc borate. Relates to a heat-resistant thermoplastic polyester resin composition.
第四の要旨は、上記(E)燐系安定剤の配合量が(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して0.01〜5重量部である難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に関する。 The fourth gist relates to a flame retardant thermoplastic polyester resin composition in which the amount of the (E) phosphorus stabilizer is 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (A) the thermoplastic polyester resin. .
第五の要旨は、上記(E)燐系安定剤が亜リン酸エステル系安定剤である難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に関する。 The fifth gist relates to a flame retardant thermoplastic polyester resin composition in which the (E) phosphorus stabilizer is a phosphite ester stabilizer.
本発明の難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、次の優れた効果を奏する。
1)ハロゲン系難燃剤を使用せずとも、高い耐加水分解特性と難燃性を有し、使用後の焼却時において有害物質の発生が抑制され、環境汚染が低減できる。
2)樹脂成形品を高温下にて使用しても、樹脂成形品表面への難燃剤等のブリードアウトが抑制されるので、樹脂成形品表面外観や電気抵抗等の特性劣化が抑制される。
3)耐トラッキング性および機械強度が優れているので、広範囲の電気電子分野用樹脂成形品として広範な使用が期待できる。
The flame-retardant thermoplastic polyester resin composition of the present invention has the following excellent effects.
1) Even without using a halogen-based flame retardant, it has high hydrolysis resistance and flame retardancy, suppresses the generation of harmful substances during incineration after use, and reduces environmental pollution.
2) Even if the resin molded product is used at a high temperature, since the bleed-out of the flame retardant and the like to the surface of the resin molded product is suppressed, deterioration of characteristics such as the resin molded product surface appearance and electric resistance is suppressed.
3) Since it has excellent tracking resistance and mechanical strength, it can be expected to be used widely as a resin molded product for a wide range of electric and electronic fields.
以下、順次本発明の樹脂組成物の構成成分について詳しく説明する。
(A)熱可塑性ポリエステル樹脂
本発明に用いる(A)熱可塑性ポリエステル樹脂は、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物、又はこれら3つ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。
Hereinafter, the constituent components of the resin composition of the present invention will be described in detail.
(A) Thermoplastic polyester resin (A) The thermoplastic polyester resin used in the present invention is a polycondensation of a dicarboxylic acid compound and a dihydroxy compound, a polycondensate of an oxycarboxylic acid compound, or these three polycondensations. The polyester of the present invention has the effects of the present invention for both homopolyester and copolyester.
(A)熱可塑性ポリエステル樹脂を構成するジカルボン酸化合物の例としては、具体的には例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等の、公知のジカルボン酸化合物、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が挙げられる。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、具体的には例えばジメチルエステル等の、低級アルコールエステルとして重合してもよい。 (A) As an example of the dicarboxylic acid compound constituting the thermoplastic polyester resin, specifically, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenyletherdicarboxylic acid, diphenylethanedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, Examples include known dicarboxylic acid compounds such as adipic acid and sebacic acid, and alkyl, alkoxy or halogen substituted products thereof. In addition, these dicarboxylic acid compounds may be polymerized as derivatives capable of forming an ester, specifically, lower alcohol esters such as dimethyl ester.
ジヒドロキシ化合物の例としては、具体的には例えば、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、ジエトキシ化ビスフェノールA等の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が挙げられる。そしてこれらは、一種又は二種以上を所望の割合で併用してもよい。 Specific examples of the dihydroxy compound include, for example, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, hydroquinone, resorcin, dihydroxyphenyl, naphthalenediol, dihydroxydiphenyl ether, cyclohexanediol, 2,2-bis (4- Examples thereof include dihydroxy compounds such as hydroxyphenyl) propane and diethoxylated bisphenol A, polyoxyalkylene glycols, and alkyl, alkoxy or halogen substituted products thereof. And these may use together 1 type, or 2 or more types in a desired ratio.
また、オキシカルボン酸としては、具体的には例えば、オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸、ジフェニレンオキシカルボン酸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、そしてこれらの化合物のエステル形成可能な誘導体も使用できる。そしてこれらは、一種又は二種以上を所望の割合で併用してもよい。 Specific examples of the oxycarboxylic acid include oxycarboxylic acids such as oxybenzoic acid, oxynaphthoic acid, and diphenyleneoxycarboxylic acid, and alkyl, alkoxy, or halogen substituted products thereof, and these compounds. The ester-forming derivatives of can also be used. And these may use together 1 type, or 2 or more types in a desired ratio.
そして本発明では、ジカルボン酸化合物と重縮合する化合物等としてジヒドロキシ化合物等やオキシカルボン酸化合物等の他に、三官能性モノマー、即ちトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等を少量併用し、分岐又は架橋構造を有する熱可塑性ポリエステル樹脂も用いることが出来る。 In the present invention, in addition to a dihydroxy compound and an oxycarboxylic acid compound as a compound that polycondenses with a dicarboxylic acid compound, a trifunctional monomer, that is, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, pentaerythritol, trimethylol, etc. A thermoplastic polyester resin having a branched or cross-linked structure using a small amount of propane or the like can also be used.
本発明においては、上述したジカルボン酸類と、これと重縮合する各種モノマーとから得られた熱可塑性ポリエステル樹脂を用いることが出来るが、当該ジカルボン酸と重縮合するモノマーとしては、単独で、又は2種以上を任意の割合で併用してもよく、更には公知の架橋、グラフト重合等の方法により変性した変性物も用いることが出来る。 In the present invention, a thermoplastic polyester resin obtained from the above-described dicarboxylic acids and various monomers that are polycondensed with these can be used. Two or more species may be used in combination at any ratio, and a modified product modified by a known method such as crosslinking or graft polymerization can also be used.
本発明に用いる(A)熱可塑性ポリエステル樹脂としては、中でも本発明に用いる(A)熱可塑性ポリエステル樹脂としては、ポリアルキレンテレフタレートが好ましく、特にポリブチレンテレフタレート及び/またはポリエチレンテレフタレート、またはこれらを主体とする共重合体を用いることが好ましい。 As the (A) thermoplastic polyester resin used in the present invention, polyalkylene terephthalate is preferable as the (A) thermoplastic polyester resin used in the present invention, and in particular, polybutylene terephthalate and / or polyethylene terephthalate, or these as a main component. It is preferable to use a copolymer.
本発明に用いる(A)熱可塑性ポリエステル樹脂の固有粘度は、通常、0.5〜2dl/gである。中でも成形性及び機械的特性の点から、固有粘度は0.5〜1.5dl/gであることが好ましい。固有粘度が0.5dl/gより低いと、極端に機械強度が低下してしまい、逆に2dl/gより高いと流動性が低下し、成形性が低下する。 The intrinsic viscosity of the (A) thermoplastic polyester resin used in the present invention is usually 0.5 to 2 dl / g. Among them, the intrinsic viscosity is preferably 0.5 to 1.5 dl / g from the viewpoint of moldability and mechanical properties. If the intrinsic viscosity is lower than 0.5 dl / g, the mechanical strength is extremely lowered. Conversely, if it is higher than 2 dl / g, the fluidity is lowered and the moldability is lowered.
(B)ホスフィン酸塩
本発明で(B)ホスフィン酸塩および/またはその重合体は、以下の式(1)で表されるホスフィン酸塩および/またはその重合体である。
(B) Phosphinic acid salt In the present invention, the (B) phosphinic acid salt and / or polymer thereof is a phosphinic acid salt represented by the following formula (1) and / or a polymer thereof.
(式中、R1およびR2は、一方が水素原子であり、他方が炭素数6〜12のアリール基を表し、MはCa、Mg、Alおよび/またはZnであり、mはMの価数を表わす。) (In the formula, one of R 1 and R 2 represents a hydrogen atom, the other represents an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, M represents Ca, Mg, Al and / or Zn, and m represents a valence of M. Represents a number.)
本発明においては、上記一般式(1)で表される(B)ホスフィン酸塩および/またはその重合体(以下、単に「(B)成分」と言うことがある。)を、単独で用いても、又は2種以上を任意の割合で併用してもよい。本発明に用いる(B)ホスフィン酸塩および/またはその重合体は、上記式(1)のR1、R2において、一方が水素原子であり、他方が炭素数6〜12のアリール基であることを特徴とする。炭素数6〜12のアリール基としては、具体的には例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基及びこれらの誘導体が挙げられる。中でもフェニル基が好ましい。 In the present invention, the (B) phosphinic acid salt represented by the general formula (1) and / or a polymer thereof (hereinafter sometimes simply referred to as “component (B)”) is used alone. Or two or more of them may be used in combination at any ratio. The (B) phosphinic acid salt and / or polymer thereof used in the present invention, one of R 1 and R 2 in the above formula (1) is a hydrogen atom and the other is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. It is characterized by that. Specific examples of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms include phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, and derivatives thereof. Of these, a phenyl group is preferred.
本発明に用いる(B)成分は、(A)熱可塑性ポリエステル100重量部に対し、5〜40重量部配合する。この配合量が(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して5重量部未満では、難燃性の発現が不充分となり、逆に40重量部を超えると機械的特性が低下し、経済的にも不利となる。よって本発明に用いる(B)成分の量は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して、難燃性と機械的特性の双方の観点から7〜35重量部であることが好ましく、中でも10〜35重量部、更には20〜35重量部、特に25〜35重量部であることが好ましい。 (B) component used for this invention is mix | blended 5-40 weight part with respect to 100 weight part of (A) thermoplastic polyester. If the blending amount is less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyester resin (A), the development of flame retardancy is insufficient. Conversely, if it exceeds 40 parts by weight, the mechanical properties are lowered and economical. Also disadvantageous. Therefore, the amount of the component (B) used in the present invention is preferably 7 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (A) thermoplastic polyester resin from the viewpoint of both flame retardancy and mechanical properties. Among them, the amount is preferably 10 to 35 parts by weight, more preferably 20 to 35 parts by weight, and particularly preferably 25 to 35 parts by weight.
そして本発明においては、得られる樹脂成形品の機械的強度、成形品外観の観点から、用いる(B)ホスフィン酸塩および/またはその重合体の平均粒径が、100μm以下、中でも50μm以下であることが好ましい。この様な平均粒径を有する(B)ホスフィン酸塩および/またはその重合体は、従来公知の粉砕技術等により粉砕し、粉末化することで得られる。中でもこの平均粒径を0.5〜40μm、特に10〜40μmとすることで、高い難燃性を発現するばかりでなく成形品の靭性が著しく高くなるので好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of the mechanical strength and appearance of the molded product obtained, the average particle size of the (B) phosphinic acid salt and / or polymer thereof used is 100 μm or less, especially 50 μm or less. It is preferable. The (B) phosphinic acid salt and / or polymer thereof having such an average particle size can be obtained by pulverizing and pulverizing by a conventionally known pulverization technique or the like. Among these, it is preferable to set the average particle size to 0.5 to 40 μm, particularly 10 to 40 μm because not only high flame retardancy is exhibited but also the toughness of the molded product is remarkably increased.
(C)難燃助剤
本発明に用いる(C)難燃助剤としては、(C−1)アミノ基含有化合物、(C−2)ケイ素含有化合物、及び(C−3)ホウ素含有化合物が挙げられる。
(C) Flame retardant aid The (C) flame retardant aid used in the present invention includes (C-1) an amino group-containing compound, (C-2) a silicon-containing compound, and (C-3). Examples include boron-containing compounds.
難燃助剤の配合量は、成分(A)100重量部に対して、0〜35重量部である。35重量部を越えると、機械的強度に悪影響が出る。難燃助剤の配合量は、好ましくは0.25〜30重量部であり、さらに好ましくは0.5〜20重量部である。
(C−1)アミノ基含有化合物
本発明にて(C)難燃助剤として用いる(C−1)アミノ基含有化合物としては、アミノ基含有トリアジン類の塩が特に好ましい。アミノ基含有トリアジン類(アミノ基を有するトリアジン類)としては、通常、アミノ基含有1,3,5−トリアジン類が使用される。具体的には例えば、メラミン、置換メラミン(2−メチルメラミン、グアニルメラミンなど)、メラミン縮合物(メラム、メレム、メロンなど)、メラミンの共縮合樹脂(メラミン−ホルムアルデヒド樹脂など)、シアヌル酸アミド類(アンメリン、アンメリドなど)、グアナミン又はその誘導体(グアナミン、メチルグアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、サクシノグアナミン、アジポグアナミン、フタログアナミン、CTU−グアナミンなど)などが挙げられる。
The compounding quantity of a flame-retardant adjuvant is 0-35 weight part with respect to 100 weight part of component (A). If it exceeds 35 parts by weight, the mechanical strength is adversely affected. The blending amount of the flame retardant aid is preferably 0.25 to 30 parts by weight, and more preferably 0.5 to 20 parts by weight.
(C-1) Amino group-containing compound As the (C-1) amino group-containing compound used as a flame retardant aid (C) in the present invention, a salt of an amino group-containing triazine is particularly preferred. As amino group-containing triazines (triazines having an amino group), amino group-containing 1,3,5-triazines are usually used. Specifically, for example, melamine, substituted melamine (2-methylmelamine, guanylmelamine etc.), melamine condensate (melam, melem, melon etc.), melamine cocondensation resin (melamine-formaldehyde resin etc.), cyanuric amides (Ammeline, ammelide, etc.), guanamine or derivatives thereof (guanamine, methylguanamine, acetoguanamine, benzoguanamine, succinoguanamine, adipoguanamine, phthaloguanamine, CTU-guanamine, etc.).
そしてこれらトリアジン類の塩としては、前記トリアジン類と、無機酸や有機酸との塩とが例示できる。具体的には、例えば無機酸としては、硝酸、塩素酸(塩素酸、次亜塩素酸など)、リン酸(リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ポリリン酸など)、硫酸(硫酸や亜硫酸などの非縮合硫酸、ペルオクソ二硫酸やピロ硫酸などの縮合硫酸など)、ホウ酸、クロム酸、アンチモン酸、モリブデン酸、タングステン酸などが挙げられる。中でも酸としては、リン酸や硫酸が好ましい。 Examples of the salts of these triazines include salts of the triazines with inorganic acids and organic acids. Specifically, for example, inorganic acids include nitric acid, chloric acid (chloric acid, hypochlorous acid, etc.), phosphoric acid (phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, polyphosphoric acid, etc.), sulfuric acid (sulfuric acid and Non-condensed sulfuric acid such as sulfurous acid, condensed sulfuric acid such as peroxodisulfuric acid and pyrosulfuric acid), boric acid, chromic acid, antimonic acid, molybdic acid, tungstic acid and the like. Of these, phosphoric acid and sulfuric acid are preferred as the acid.
一方、有機酸としては、有機スルホン酸(メタンスルホン酸などの脂肪族スルホン酸、トルエンスルホン酸やベンゼンスルホン酸などの芳香族スルホン酸など)、環状尿素類(尿酸、バルビツル酸、シアヌル酸、アセチレン尿素など)などが挙げられる。これらの中でもメタンスルホン酸などのC1−4アルカンスルホン酸、トルエンスルホン酸などのC1−3アルキルC6−12アレーンスルホン酸、シアヌル酸が好ましい。 On the other hand, organic acids include organic sulfonic acids (aliphatic sulfonic acids such as methanesulfonic acid, aromatic sulfonic acids such as toluenesulfonic acid and benzenesulfonic acid), and cyclic ureas (uric acid, barbituric acid, cyanuric acid, acetylene). Urea, etc.). C 1-4 alkanesulfonic acids such as methanesulfonic acid Of these, C 1-3 alkyl C 6-12 arene sulfonic acids such as toluene sulfonic acid, cyanuric acid are preferred.
またアミノ基含有トリアジン類の塩としては、例えばシアヌル酸メラミン・メラム・メレム複塩、リン酸メラミン類(ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン・メラム・メレム複塩など)、硫酸メラミン類(硫酸メラミン、硫酸ジメラミン、ピロ硫酸ジメラムなど)、スルホン酸メラミン類(メタンスルホン酸メラミン、メタンスルホン酸メラム、メタンスルホン酸メレム、メタンスルホン酸メラミン・メラム・メレム複塩、トルエンスルホン酸メラミン、トルエンスルホン酸メラム、トルエンスルホン酸メラミン・メラム・メレム複塩など)なども挙げられる。これらは単独で、又は2種以上を任意の割合で併用してもよい。 Examples of salts of amino group-containing triazines include, for example, melamine cyanurate, melam, melem double salt, melamine phosphate (melamine polyphosphate, melamine polyphosphate, melam, melem double salt, etc.), melamine sulfate (melamine sulfate, Dimelamine sulfate, dimram pyrosulfate), melamine sulfonates (melamine methanesulfonate, melam methanesulfonate, melem methanesulfonate, melamine methanesulfonate, melam, melem double salt, melamine toluene sulfonate, melam toluene sulfonate, And melamine toluenesulfonate, melam, melem double salt, etc.). These may be used alone or in combination of two or more at any ratio.
本発明に用いる(C−1)アミノ基含有化合物としては、中でもシアヌル酸またはイソシアヌル酸とトリアジン系化合物との付加物が好ましく、通常は酸部分と塩基部分とが1対1(モル比)、場合により1対2(モル比)の組成を有する付加物であることが好ましい。具体的には例えば、シアヌル酸メラミン、シアヌル酸ベンゾグアミン、シアヌル酸アセトグアナミン等が挙げられ、中でもシアヌル酸メラミンが好ましい。 As the (C-1) amino group-containing compound used in the present invention, an adduct of cyanuric acid or isocyanuric acid and a triazine-based compound is preferable, and usually an acid part and a base part are 1: 1 (molar ratio). In some cases, an adduct having a composition of 1: 2 (molar ratio) is preferred. Specific examples include melamine cyanurate, benzoguanamine cyanurate, acetoguanamine cyanurate, and melamine cyanurate is particularly preferable.
これら、シアヌル酸またはイソシアヌル酸とトリアジン系化合物との付加物(以下、単に付加物ということがある。)の製造方法は任意であり、従来公知の任意のものを使用できる。具体的には例えば、トリアジン系化合物とシアヌル酸またはイソシアヌル酸の混合物を水スラリーとし、良く混合して両者の塩を微粒子状に形成させた後、このスラリーを濾過、乾燥後に一般には粉末状で得られる。そしてこの付加物は、完全に純粋である必要は無く、多少未反応のトリアジン系化合物、又はシアヌル酸やイソシアヌル酸が残存していてもよい。 The production method of these adducts of cyanuric acid or isocyanuric acid and triazine compounds (hereinafter sometimes simply referred to as adducts) is arbitrary, and any conventionally known one can be used. Specifically, for example, a mixture of a triazine compound and cyanuric acid or isocyanuric acid is made into an aqueous slurry and mixed well to form both salts in the form of fine particles, and then the slurry is filtered and dried. can get. The adduct need not be completely pure, and some unreacted triazine-based compound, or cyanuric acid or isocyanuric acid may remain.
更にこの付加物の平均粒径は、樹脂成形品の難燃性、機械的強度や耐湿熱特性、滞留安定性、表面性の点から0.01〜100μmであることが好ましく、更には1〜80μmであることが好ましい。また、付加物の分散性が低い場合には、トリス(β−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートなどの分散剤や公知の表面処理剤などを併用してもよい。 Further, the average particle size of the adduct is preferably 0.01 to 100 μm from the viewpoint of flame retardancy, mechanical strength, heat and humidity resistance, residence stability, and surface properties of the resin molded product, and more preferably 1 to 100 μm. It is preferable that it is 80 micrometers. In addition, when the dispersibility of the adduct is low, a dispersant such as tris (β-hydroxyethyl) isocyanurate or a known surface treatment agent may be used in combination.
本発明に用いる(C−1)アミノ基含有化合物の量は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して0〜35重量部であり、中でも5〜30重量部、更には10〜25重量部、特に15〜25重量部であることが好ましい。この配合量が40重量部を越えると機械的物性が低下しやすい。なお、(B)成分と(C)アミノ基含有化合物の配合比率(重量比)は、(C)/(B)=0〜3であることが好ましく、中でも0.1〜2、更には好ましくは0.3〜1.5であることが好ましい。この比率が3より大きいと、難燃性が低下する場合がある。 The amount of the (C-1) amino group-containing compound used in the present invention is 0 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (A) thermoplastic polyester resin, among which 5 to 30 parts by weight, and more preferably 10 to 25 parts. Part by weight, particularly 15 to 25 parts by weight is preferred. If this amount exceeds 40 parts by weight, the mechanical properties are liable to be lowered. The blending ratio (weight ratio) of the component (B) and the (C) amino group-containing compound is preferably (C) / (B) = 0-3, more preferably 0.1-2, and even more preferably. Is preferably 0.3 to 1.5. If this ratio is greater than 3, flame retardancy may be reduced.
(C−2)ケイ素含有化合物
本発明において(C)難燃助剤として用いるケイ素含有化合物としては、中でもオルガノシロキサン重合体が好ましい。ここでオルガノシロキサン重合体は、25℃で固体状態で、オルガノシロキサン化合物の重合体、又はオルガノシロキサン化合物と、これ反応性を有する化合物、具体的には例えばビニル化合物、カーボネート化合物等との共重合体である。また、25℃で固体状態にあるとは、25℃において流動せず、固体として取り扱い得る状態にあることを示す。
(C-2) Silicon-containing compound In the present invention, the (C) silicon-containing compound used as a flame retardant aid is preferably an organosiloxane polymer. Here, the organosiloxane polymer is in a solid state at 25 ° C., and is a copolymer of an organosiloxane compound or an organosiloxane compound and a compound having this reactivity, specifically, for example, a copolymer of a vinyl compound, a carbonate compound and the like. It is a coalescence. In addition, being in a solid state at 25 ° C. means that it does not flow at 25 ° C. and can be handled as a solid.
本発明に用いる(C−2)としてのオルガノシロキサン重合体としては、具体的には例えば、以下の(C−2−1)〜(C−2−4)が挙げられる。 Specific examples of the organosiloxane polymer (C-2) used in the present invention include the following (C-2-1) to (C-2-4).
(C−2−1)無機微粒子に担持させたオルガノシロキサン重合体
本発明において、オルガノシロキサン重合体を無機微粒子に担持させたもの(以下、単に、担持重合体ということがある。)として用いる際、無機微粒子としては従来公知の任意のものを、適宜選択し、決定して使用できる。具体的には例えば、シリカ粉末、酸化チタン粉末、マイカ粉末、クレー粉末、カオリン粉末、水酸化マグネシウム粉末、水酸化アルミニウム粉末などが挙げられる。中でもシリカ粉末が好ましい。シリカ粉末としては、気相法で得られる乾式法シリカと、湿式法で得られる湿式法シリカがあるが、いずれも用いることができる。
(C-2-1) Organosiloxane polymer supported on inorganic fine particles In the present invention, an organosiloxane polymer supported on inorganic fine particles (hereinafter sometimes simply referred to as a supported polymer). ), Any known inorganic fine particles can be appropriately selected, determined, and used. Specific examples include silica powder, titanium oxide powder, mica powder, clay powder, kaolin powder, magnesium hydroxide powder, and aluminum hydroxide powder. Of these, silica powder is preferred. Examples of the silica powder include a dry process silica obtained by a vapor phase method and a wet process silica obtained by a wet process, and any of them can be used.
無機微粒子の粒径は任意であり、適宜選択して決定すればよい。通常、レーザー回折法で測定して、90重量%以上が0.01〜100μmのものが好ましく、特に0.1〜30μmであることが好ましい。これらの中でも、比表面積が50m2/g以上のものが好ましく、特に100m2/g以上のものが好ましい。また無機微粒子は、シランカップリング剤などの表面処理剤で処理しておくことにより、オルガノシロキサン重合体との結合をより強固にすることができるので好ましい。オルガノシロキサン重合体が、エポキシ基やメタクリル基などの官能基を有する場合には、結合は更に強固となるので好ましい。 The particle size of the inorganic fine particles is arbitrary, and may be appropriately selected and determined. Usually, 90% by weight or more is preferably 0.01 to 100 μm, more preferably 0.1 to 30 μm, as measured by a laser diffraction method. Among these, those having a specific surface area of 50 m 2 / g or more are preferable, and those having a specific surface area of 100 m 2 / g or more are particularly preferable. The inorganic fine particles are preferably treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent because the bond with the organosiloxane polymer can be further strengthened. When the organosiloxane polymer has a functional group such as an epoxy group or a methacryl group, the bond is further strengthened, which is preferable.
ここで用いるオルガノシロキサン重合体は、オルガノシロキサン化合物の重合体や、分子鎖中に共重合成分である炭素鎖を有するものでもよい。共重合成分としては、例えば炭素数が1〜20の、鎖状の飽和又は不飽和の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基などが挙げられる。 The organosiloxane polymer used here may be a polymer of an organosiloxane compound or a polymer chain having a carbon chain as a copolymerization component. As a copolymerization component, a C1-C20 chain | strand-like saturated or unsaturated hydrocarbon group, a halogenated hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group etc. are mentioned, for example.
更に、オルガノシロキサン重合体は官能基を有していてもよい。官能基としてはメタクリル基又はエポキシ基が好ましく、これらの官能基を有する重合体は熱可塑性ポリエステル樹脂との相溶性が良好なため分散性が良く、靭性向上効果が高い。更に燃焼時にポリエステル樹脂との架橋反応を起させることが出来るので、難燃性の低下が抑制される。オルガノシロキサン重合体は、直鎖状でも分岐鎖状でもよいが、直鎖状のものが好ましい。オルガノシロキサン重合体中の官能基の量は、通常、0.01〜1モル%程度であり、中でも0.03〜0.5モル%、特に0.05〜0.3モル%であることが好ましい。 Furthermore, the organosiloxane polymer may have a functional group. As the functional group, a methacryl group or an epoxy group is preferable, and the polymer having these functional groups has good dispersibility because of good compatibility with the thermoplastic polyester resin, and has a high effect of improving toughness. Furthermore, since a crosslinking reaction with the polyester resin can be caused at the time of combustion, a reduction in flame retardancy is suppressed. The organosiloxane polymer may be linear or branched, but is preferably linear. The amount of the functional group in the organosiloxane polymer is usually about 0.01 to 1 mol%, more preferably 0.03 to 0.5 mol%, especially 0.05 to 0.3 mol%. preferable.
オルガノシロキサン重合体を無機微粒子に担持させる方法は任意であり、従来公知の任意のものを使用できる。具体的には例えば、オルガノシロキサン重合体を溶媒に溶解して無機微粒子に含浸させた後、乾燥する方法が挙げられる。担持量は無機微粒子1gに対して、通常、0.1〜10gであり、中でも0.4〜4gであることが好ましい。 The method for supporting the organosiloxane polymer on the inorganic fine particles is arbitrary, and any conventionally known method can be used. Specifically, for example, there is a method in which an organosiloxane polymer is dissolved in a solvent and impregnated with inorganic fine particles, and then dried. The supported amount is usually 0.1 to 10 g with respect to 1 g of inorganic fine particles, and preferably 0.4 to 4 g.
担持に際しては、エポキシ基などの官能基を有するアルコキシシランなどを接着促進剤として用いると、無機微粒子と重合体との結合をより強固にすることができるので好ましい。無機微粒子と重合体との結合は吸着や吸収のような単なる物理的結合でも、化学反応によるものでもよい。無機微粒子に担持された重合体は、無機微粒子との相乗作用により、熱可塑性ポリエステル樹脂と軽度の架橋構造を形成し、それにより靭性向上と同時に難燃性の向上にも寄与すると考えられる。 In carrying, it is preferable to use an alkoxysilane having a functional group such as an epoxy group as an adhesion promoter because the bond between the inorganic fine particles and the polymer can be further strengthened. The bond between the inorganic fine particles and the polymer may be a simple physical bond such as adsorption or absorption, or may be caused by a chemical reaction. It is considered that the polymer supported on the inorganic fine particles forms a mild cross-linked structure with the thermoplastic polyester resin by synergistic action with the inorganic fine particles, thereby contributing to the improvement of flame retardancy as well as toughness.
本発明に用いる担持重合体としては、シリカにオルガノシロキサン重合体を担持させたものが好ましく、具体的には例えば、市販品として東レ・ダウコーニング社の「Siパウダー」や「トレフィルF」などが挙げられる。 The supported polymer used in the present invention is preferably one in which an organosiloxane polymer is supported on silica. Specifically, for example, commercially available products such as “Si powder” and “Trefill F” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. Can be mentioned.
(C−2−2)軟化点が25℃を越えるオルガノシロキサン重合体
本発明に用いる、軟化点が25℃を超えるオルガノシロキサン重合体とは、一般的にシリコーンレジンと称されるものであり、下記式(2)で示されるものである。
(R1’SiO3/2)a(R2’ 2SiO2/2)b(R3 3SiO1/2)c(SiO4/2)d(XO1/2)e (2)
(C-2-2) Organosiloxane polymer having a softening point exceeding 25C The organosiloxane polymer having a softening point exceeding 25C used in the present invention is generally referred to as a silicone resin. It is what is shown by following formula (2).
(R 1 ′ SiO 3/2 ) a (R 2 ′ 2 SiO 2/2 ) b (R 3 3 SiO 1/2 ) c (SiO 4/2 ) d (XO 1/2 ) e (2)
式(2)において、Xは水素原子又はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などのアルキル基である。R1’、R2’、及びR3は相互に異なっていてもよく、炭化水素基もしくはエポキシ基含有有機基である。 In the formula (2), X is a hydrogen atom or an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, or a heptyl group. R 1 ′ , R 2 ′ and R 3 may be different from each other and are a hydrocarbon group or an epoxy group-containing organic group.
炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、ノナフルオロブチルエチル基等のハロゲン化アルキル基が挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a heptyl group; an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, and a hexenyl group; Aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group; aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group; chloromethyl group, 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, nonafluorobutyl Examples include halogenated alkyl groups such as an ethyl group.
また、エポキシ含有有機基としては、2,3−エポキシプロピル基、3,4−エポキシブチル基、4,5−エポキシペンチル基等のエポキシアルキル基;2−グリシドキシエチル基、3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基等のグリシドキシアルキル基;2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基等のエポキシシクロヘキシルアルキル基が挙げられる。エポキシ基含有有機基は必須ではないが、式(2)におけるR1’〜R3の合計に占めるエポキシ基含有有機基の割合は、0.1〜40モル%であるのが好ましい。 Examples of the epoxy-containing organic group include 2,3-epoxypropyl group, 3,4-epoxybutyl group, 4,5-epoxypentyl group and the like; 2-glycidoxyethyl group, 3-glycid Glycidoxyalkyl groups such as xylpropyl group and 4-glycidoxybutyl group; Epoxycyclohexylalkyl groups such as 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group and 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyl group Is mentioned. The epoxy group-containing organic group is not essential, but the ratio of the epoxy group-containing organic group in the total of R 1 ′ to R 3 in Formula (2) is preferably 0.1 to 40 mol%.
含有量が0.1モル%未満であると、これを配合して得られる樹脂組成物の成形時にブリードが発生しやすくなる傾向がある。また40モル%を超えると、成形物の機械的特性が低下する傾向がある。 If the content is less than 0.1 mol%, bleeding tends to occur during molding of a resin composition obtained by blending the content. Moreover, when it exceeds 40 mol%, there exists a tendency for the mechanical characteristics of a molding to fall.
また、フェニル基が存在すると熱可塑性ポリエステル樹脂に対する親和性に優れるので、式(2)におけるR1’〜R3の合計のうち10モル%以上がフェニル基であることが好ましく、中でもR1’の10モル%以上、特に30モル%以上がフェニル基であるものが好ましい。 Further, because of excellent affinity The presence of phenyl group to the thermoplastic polyester resin, R 1 in the formula (2) 'is preferably more than 10 mol% of the total to R 3 is a phenyl group, among others R 1' Of these, those in which 10 mol% or more, particularly 30 mol% or more of the above are phenyl groups are preferred.
更に、嵩高いフェニル基を含有するオルガノポリシロキサン分子の立体障害を緩和して空間的な自由度を向上させ、フェニル基同士の重なりを容易にして難燃化効果を高めるため、式(2)におけるR1’としては、メチル基やビニル基を有するのが好ましいので、R1’に占めるフェニル基の割合は好ましくは10〜95モル%であり、さらに好ましくは30〜90モル%である。 Furthermore, in order to reduce the steric hindrance of organopolysiloxane molecules containing bulky phenyl groups and improve the spatial freedom, to facilitate the overlapping of the phenyl groups and enhance the flame retardancy, the formula (2) Since R 1 ′ in preferably has a methyl group or a vinyl group, the proportion of the phenyl group in R 1 ′ is preferably 10 to 95 mol%, more preferably 30 to 90 mol%.
式(2)におけるaは正数であり、b,c,d、eはそれぞれ0又は正数である。b/aは0〜10の数であり、c/aは0〜0.5の数であり、d/(a+b+c+d)は0〜0.3の数であり、e/(a+b+c+d)は0〜0.4の数である。b/aが10を超えるシリコーンレジンは、その軟化点が25℃以下となり、また、樹脂との親和性が低くなる。また、d/(a+b+c+d)が0.3を超えるシリコーンレジンは樹脂に対する分散性が低下する傾向がある。 In Expression (2), a is a positive number, and b, c, d, and e are each 0 or a positive number. b / a is a number from 0 to 10, c / a is a number from 0 to 0.5, d / (a + b + c + d) is a number from 0 to 0.3, and e / (a + b + c + d) is from 0 to 0. It is a number of 0.4. A silicone resin having a b / a exceeding 10 has a softening point of 25 ° C. or lower and a low affinity with a resin. Moreover, the silicone resin in which d / (a + b + c + d) exceeds 0.3 tends to reduce the dispersibility of the resin.
軟化点が25℃を越えるオルガノシロキサン重合体の重量平均分子量は、通常、500〜50000であり、中でも500〜10000であることが好ましい。軟化点は25℃を超えていればよいが、中でも40〜250℃、特に40〜150℃であることが好ましい。軟化点が25℃以下のものは、これを配合して得られる樹脂組成物の成形時にブリードが発生して金型を汚染したり、成形物の機械的特性を低下させたり、成形品を長期間使用中に成形品表面に滲みだす傾向がある。 The weight average molecular weight of the organosiloxane polymer having a softening point exceeding 25 ° C. is usually 500 to 50,000, preferably 500 to 10,000. Although the softening point should just exceed 25 degreeC, it is preferable that it is 40-250 degreeC especially 40-150 degreeC. When the softening point is 25 ° C. or lower, bleeding occurs during molding of a resin composition obtained by blending the resin composition to contaminate the mold, lower the mechanical properties of the molded product, or lengthen the molded product. There is a tendency to ooze out on the surface of the molded product during the period of use.
また軟化点が高すぎると、樹脂組成物の調製に際し均一に分散させるのが困難となる傾向がある。なお軟化点は、融点測定機(株式会社柳本製作所製のmicro melting point apparatus)を用いて、昇温速度1℃/分で加熱したときに、オルガノシロキサン重合体が融解し液滴に変化した時の温度を軟化点とする。 If the softening point is too high, it tends to be difficult to uniformly disperse the resin composition. The softening point was determined when the organosiloxane polymer was melted and changed into droplets when heated at a heating rate of 1 ° C./min using a melting point measuring machine (micro melting point apparatus manufactured by Yanagimoto Seisakusho Co., Ltd.). Is the softening point.
上記の式(2)で表されるシリコーンレジンは、例えば(i)式:R4SiO3/2(式中、R4は一価炭化水素基である。)で示される単位、(ii)式:R5 2SiO2/2(式中、R5は同じか、または相異なる一価炭化水素基である。)で示される単位、(iii)式:R6 3SiO1/2(式中、R6は同じか、または相異なる一価炭化水素基である。)で示される単位、及び(iv)式:SiO4/2で示される単位からなる群より選択される少なくとも1種の単位を有するシランもしくはシロキサンの1種または2種以上の混合物と、一般式:R7R8 fSi(OR9)(3−f)(式中、R7はエポキシ基含有有機基であり、R8は一価炭化水素基であり、R9はアルキル基であり、fは0、1、または2である。)で示されるエポキシ基含有アルコキシシランもしくはその部分加水分解物を、塩基性触媒により反応させることにより製造することができる。 The silicone resin represented by the above formula (2) is, for example, a unit represented by (i) formula: R 4 SiO 3/2 (wherein R 4 is a monovalent hydrocarbon group), (ii) A unit represented by the formula: R 5 2 SiO 2/2 (wherein R 5 are the same or different monovalent hydrocarbon groups), (iii) Formula: R 6 3 SiO 1/2 (formula Wherein R 6 are the same or different monovalent hydrocarbon groups), and (iv) at least one selected from the group consisting of units represented by the formula: SiO 4/2 One or a mixture of silane or siloxane having a unit and a general formula: R 7 R 8 f Si (OR 9 ) (3-f) (wherein R 7 is an epoxy group-containing organic group, R 8 is a monovalent hydrocarbon group, R 9 is an alkyl group, f is 0, 1, also 2. The term. The epoxy-containing alkoxysilane or its partial hydrolyzate represented by), can be prepared by reacting with a basic catalyst.
上記の製造方法において、主成分は上記(i)〜(iv)で示される単位からなる群より選択される少なくとも1種の単位を有するシランもしくはシロキサンの1種または2種以上の混合物である。これらのシランもしくはシロキサンとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、これらの加水分解縮合物などが挙げられる。 In the above production method, the main component is one or a mixture of two or more silanes or siloxanes having at least one unit selected from the group consisting of units represented by the above (i) to (iv). These silanes or siloxanes include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane. Dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, dimethoxydiethoxysilane, Examples include decomposition condensates.
また、これらのシランやシロキサンと共重合させる一般式:R7R8 fSi(OR9)(3−f)で示されるエポキシ基含有アルコキシシランもしくはその部分加水分解物は、シリコーンレジンにエポキシ基を導入する成分である。式中のR7はエポキシ基含有有機基であり、前記R1’、R2’、またはR3と同様のエポキシ基含有有機基が挙げられる。 In addition, an epoxy group-containing alkoxysilane represented by the general formula: R 7 R 8 f Si (OR 9 ) (3-f) or a partially hydrolyzed product thereof, which is copolymerized with these silanes and siloxanes, is an epoxy group on a silicone resin. It is a component to introduce. R 7 in the formula is an epoxy group-containing organic group, and examples thereof include the same epoxy group-containing organic group as R 1 ′ , R 2 ′ , or R 3 .
また、式中のR8は一価炭化水素基であり、前記R1’、R2’、またはR3と同様の一価炭化水素基が挙げられる。また、式中のR9はアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基が挙げられる。また、式中のfは0、1、または2であり、好ましくは0である。 R 8 in the formula is a monovalent hydrocarbon group, and examples thereof include the same monovalent hydrocarbon groups as R 1 ′ , R 2 ′ , or R 3 . R 9 in the formula is an alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a heptyl group. F in the formula is 0, 1, or 2, preferably 0.
このようなエポキシ基含有アルコキシシランとしては、3−グリシドキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピル(メチル)ジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピル(メチル)ジブトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル(メチル)ジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル(フェニル)ジエトキシシラン、2,3−エポキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン、2,3−エポキシプロピル(フェニル)ジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2,3−エポキシプロピルトリメトキシシラン、2,3−エポキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。 As such an epoxy group-containing alkoxysilane, 3-glycidoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl (methyl) diethoxysilane, 3-glycidoxypropyl (methyl) dibutoxysilane, 2 -(3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (methyl) dimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (phenyl) diethoxysilane, 2,3-epoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, 2,3- Epoxypropyl (phenyl) dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltributoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltri Methoxysilane, 2- (3,4 Epoxycyclohexyl) ethyl triethoxysilane, 2,3-epoxypropyl trimethoxysilane, and 2,3-epoxypropyl triethoxysilane.
塩基性触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物;ナトリウム−tert−ブトキシド、カリウム−tert−ブトキシド、セシウム−tert−ブトキシド等のアルカリ金属のアルコキシド;ナトリウムシラノレート化合物、カリウムシラノレート化合物、セシウムシラノレート化合物等のアルカリ金属のシラノール化合物が挙げられる。好ましくは、カリウム系あるいはセシウム系の塩基性触媒を用いる。反応に際しては必要に応じて水を添加してもよい。 Examples of the basic catalyst include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and cesium hydroxide; alkali metal alkoxides such as sodium-tert-butoxide, potassium-tert-butoxide, and cesium-tert-butoxide. An alkali metal silanol compound such as a sodium silanolate compound, a potassium silanolate compound, or a cesium silanolate compound; Preferably, a potassium-based or cesium-based basic catalyst is used. In the reaction, water may be added as necessary.
反応に際しては、平衡化反応により、シロキサン結合の切断および再結合がランダムに起こり、その結果、得られたエポキシ基含有シリコーンレジンは平衡状態となる。この反応温度は、反応温度が低いと平衡化反応が十分に進行せず、また反応温度が高すぎるとケイ素原子結合有機基が熱分解することから、80℃〜200℃であることが好ましく、特に100℃〜150℃であることが好ましい。 During the reaction, cleavage and recombination of siloxane bonds occur randomly by the equilibration reaction, and as a result, the resulting epoxy group-containing silicone resin is in an equilibrium state. The reaction temperature is preferably 80 ° C. to 200 ° C. because the equilibration reaction does not proceed sufficiently when the reaction temperature is low, and the silicon atom-bonded organic group is thermally decomposed when the reaction temperature is too high, In particular, the temperature is preferably 100 ° C to 150 ° C.
また、80〜200℃の沸点を有する有機溶剤を選択することにより、還流温度で容易に平衡化反応を行うことができる。なお、平衡化反応は、塩基性触媒を中和することにより停止することができる。この中和のため、炭酸ガス、カルボン酸等の弱酸を添加することが好ましい。中和により生成した塩は、濾過または水洗することにより除去することができる。 Further, by selecting an organic solvent having a boiling point of 80 to 200 ° C., the equilibration reaction can be easily performed at the reflux temperature. The equilibration reaction can be stopped by neutralizing the basic catalyst. For this neutralization, it is preferable to add a weak acid such as carbon dioxide or carboxylic acid. The salt formed by neutralization can be removed by filtration or washing with water.
(C−2−3)架橋されたオルガノシロキサン重合体
本発明に用いる、架橋されたオルガノシロキサン重合体とは、いわゆるシリコーンエラストマーであり、付加反応硬化、縮合反応硬化、有機過酸化物によるラジカル反応硬化、及び紫外線照射硬化によって合成されるものである。中でも本発明に用いるシリコーンエラストマーとしては、付加反応硬化又は縮合反応硬化させたものが好ましい。最も好ましいのは付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物である。
(C-2-3) Crosslinked organosiloxane polymer The crosslinked organosiloxane polymer used in the present invention is a so-called silicone elastomer, which is addition reaction curing, condensation reaction curing, organic peroxidation. It is synthesized by radical reaction curing with an object and ultraviolet irradiation curing. Among these, as the silicone elastomer used in the present invention, those obtained by addition reaction curing or condensation reaction curing are preferable. Most preferred is an addition reaction curable silicone elastomer composition.
付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物とは、2種類のオルガノポリシロキサン中の官能基が付加反応により結合して架橋し、エラストマー化する組成物をいう。その代表例としては、ビニル基やヘキセニル基のような脂肪族不飽和基を含有するオルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサンおよび白金族化合物系触媒からなるシリコーンエラストマー組成物が挙げられる。 The addition reaction curable silicone elastomer composition refers to a composition in which functional groups in two types of organopolysiloxane are bonded and crosslinked by an addition reaction to form an elastomer. Typical examples include silicone elastomer compositions comprising an organopolysiloxane containing an aliphatic unsaturated group such as a vinyl group or a hexenyl group, an organohydrogenpolysiloxane, and a platinum group compound catalyst.
脂肪族不飽和基含有オルガノポリシロキサンとしては、両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン,両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端ビニルメチルフェニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体が挙げられる。 Aliphatic unsaturated group-containing organopolysiloxanes include vinyl dimethylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane at both ends, vinyldimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer at both ends, and vinylmethylphenylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane at both ends. -A methylphenylsiloxane copolymer is mentioned.
オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン,両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン等が挙げられる。 Examples of the organohydrogenpolysiloxane include trimethylsiloxy group-capped methylhydrogen polysiloxane at both ends, trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, both ends dimethylhydrogensiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylhydro Examples include a gen siloxane copolymer and methyl hydrogen cyclopolysiloxane.
白金族化合物系触媒としては、微粒子状白金,塩化白金酸,白金とオレフィンの錯体,白金とビニルシロキサンの錯体,白金とジケトンの錯体,パラジウム化合物触媒,ロジウム化合物触媒が挙げられる。これらの中でも、触媒活性の点から白金化合物系触媒が好ましい。この付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物は、硬化性および生産性の点から、通常、加熱して硬化させる。この他にも付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物として、ビニル基のような脂肪族不飽和基を含有するオルガノポリシロキサンとメルカプトアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンからなり、紫外線照射もしくは電子線照射により硬化する組成物が挙げられる。 Examples of the platinum group compound catalyst include fine-particle platinum, chloroplatinic acid, a platinum-olefin complex, a platinum-vinylsiloxane complex, a platinum-diketone complex, a palladium compound catalyst, and a rhodium compound catalyst. Among these, a platinum compound catalyst is preferable from the viewpoint of catalytic activity. This addition reaction curable silicone elastomer composition is usually cured by heating from the viewpoint of curability and productivity. In addition, the addition reaction curable silicone elastomer composition comprises an organopolysiloxane containing an aliphatic unsaturated group such as a vinyl group and an organopolysiloxane containing a mercaptoalkyl group. The composition which hardens | cures is mentioned.
縮合反応硬化型シリコーンエラストマー組成物とは、2種類のオルガノポリシロキサン中の官能基、またはオルガノポリシロキサンとシリカやシラン等のケイ素化合物中の官能基が縮合反応により結合して架橋し、エラストマー化する組成物をいう。この縮合反応硬化型シリコーンエラストマー組成物としては、具体的には例えば、脱水素縮合型、脱水縮合型、酢酸縮合型、脱オキシム縮合型、脱アルコール縮合型、脱アミド縮合型、脱ヒドロキシルアミン縮合型、脱アセトン縮合型等の組成物が挙げられる。 Condensation reaction curable type silicone elastomer composition is an elastomer by functional groups in two types of organopolysiloxanes, or functional groups in organopolysiloxanes and silicon compounds such as silica and silane, which are linked by a condensation reaction and crosslinked. Refers to the composition. Specific examples of the condensation reaction curable silicone elastomer composition include, for example, dehydrogenation condensation type, dehydration condensation type, acetic acid condensation type, deoxime condensation type, dealcohol condensation type, deamidation condensation type, dehydroxylamine condensation type. Examples of the composition include a mold and a deacetone condensation type.
脱水素縮合反応硬化型シリコーンエラストマー組成物の代表例としては、両末端シラノール基封鎖ジオルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサンおよび有機酸の重金属塩等の縮合反応触媒からなる組成物が挙げられる。両末端シラノール基封鎖ジオルガノポリシロキサンとしては、両末端シラノール基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、両末端シラノール基封鎖メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)ポリシロキサン等が挙げられる。このジオルガノポリシロキサンは縮合反応を抑制する作用を有するため、末端シラノール基の一部をアルコキシ化しておいてもよい。 Representative examples of the dehydrogenative condensation reaction curable silicone elastomer composition include a composition comprising a condensation reaction catalyst such as a silanol group-blocked diorganopolysiloxane, an organohydrogenpolysiloxane, and a heavy metal salt of an organic acid. As both-end silanol-blocked diorganopolysiloxane, both-end silanol-blocked dimethylpolysiloxane, both-end silanol-blocked dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, both-end silanol-blocked methyl (3,3,3-trimethyl) Fluoropropyl) polysiloxane and the like. Since this diorganopolysiloxane has an action of suppressing the condensation reaction, a part of the terminal silanol group may be alkoxylated.
架橋剤であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体,両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン等が挙げられる。縮合反応触媒としては、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、オクテン酸錫、ジブチル錫ジオクテート、ラウリン酸錫、スタノオクテン酸第二鉄、オクテン酸鉛、ラウリン酸鉛、オクテン酸亜鉛が挙げられる。 Examples of the organohydrogenpolysiloxane that is a cross-linking agent include dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, both ends trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogenpolysiloxane, methylhydrogencyclopolysiloxane, etc. Is mentioned. Examples of the condensation reaction catalyst include dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, tin octenoate, dibutyltin dioctate, tin laurate, ferric stanooctenoate, lead octenoate, lead laurate, and zinc octenoate.
上記脱水素縮合反応硬化型シリコーンエラストマー組成物は、硬化性および生産性の点から加熱して硬化させる必要があるが、脱水縮合型,脱酢酸縮合型,脱オキシム縮合型,脱アルコール縮合型,脱アミド縮合型,脱ヒドロキシルアミン縮合型,脱アセトン縮合型のシリコーンエラストマー組成物は、湿気存在下であれば常温でも硬化してエラストマーになり得る。湿気硬化型シリコーンエラストマー組成物の中でも、特に、水の除去によってエラストマーを形成し得るシリコーンウォーターベースドエラストマーは有用である。 The dehydrogenative condensation curable silicone elastomer composition needs to be cured by heating from the viewpoints of curability and productivity. However, the dehydration condensation type, the deacetic acid condensation type, the deoxime condensation type, the dealcohol condensation type, The deamidation-condensation type, dehydroxylamine condensation-type, and deacetone-condensation type silicone elastomer compositions can be cured at room temperature into an elastomer in the presence of moisture. Among moisture-curable silicone elastomer compositions, silicone water-based elastomers that can form elastomers by removing water are particularly useful.
このシリコーンウォーターベースドエラストマーとしては、通常、(a)1分子中にシラノール基を少なくとも2個有する実質的に直鎖状のオルガノポリシロキサン、(b)コロイド状シリカ,アルカリ金属ケイ酸塩,加水分解可能なシランおよびその部分加水分解縮合物からなる群から選択される架橋剤、(c)硬化触媒、(d)乳化剤および(e)水からなる水性オルガノポリシロキサンエマルジョン組成物が使用される。 This silicone water-based elastomer usually has (a) a substantially linear organopolysiloxane having at least two silanol groups in one molecule, (b) colloidal silica, alkali metal silicate, hydrolysis An aqueous organopolysiloxane emulsion composition comprising a cross-linking agent selected from the group consisting of possible silanes and partial hydrolysis condensates thereof, (c) a curing catalyst, (d) an emulsifier and (e) water is used.
ここで(a)成分のオルガノポリシロキサンは、(b)成分の作用により架橋してゴム状弾性体となるものであり、1分子中にシラノール基を少なくとも2個有するポリマーである。このシラノール基の位置に特に制限はないが、両末端に存在することが好ましい。シラノール基以外のケイ素原子に結合する有機基としては、非置換もしくは置換の一価炭化水素基が好ましく、メチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基などのアルキル基;ビニル基,アリール基などのアルケニル基;フェニル基などのアリール基;ベンジル基などのアラルキル基;スチリル基,トリル基などのアルカリル基;シクロヘキシル基,シクロペンチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。 Here, the organopolysiloxane of component (a) is crosslinked by the action of component (b) to form a rubbery elastic body, and is a polymer having at least two silanol groups in one molecule. The position of the silanol group is not particularly limited, but it is preferably present at both ends. As the organic group bonded to the silicon atom other than the silanol group, an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group is preferable, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group; a vinyl group, an aryl group, or the like Examples include alkenyl groups; aryl groups such as phenyl groups; aralkyl groups such as benzyl groups; alkaryl groups such as styryl groups and tolyl groups; and cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups and cyclopentyl groups.
またこれらの基の水素原子の一部もしくは全部がフッ素,塩素,臭素などのハロゲン原子で置換された基、例えば、3−クロロプロピル基,3,3,3−トリフロロプロピル基なども挙げられる。これらの中でもメチル基、ビニル基、フェニル基が好ましく、特にメチル基がより好ましいが、全て同一である必要はなく異種の一価炭化水素基の組み合わせであってもよい。また実質的に直鎖状とは、一部に分岐鎖を有する、主鎖が直鎖状のものをも含むことを示す。 Further, groups in which some or all of hydrogen atoms of these groups are substituted with halogen atoms such as fluorine, chlorine and bromine, such as 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group and the like can also be mentioned. . Among these, a methyl group, a vinyl group, and a phenyl group are preferable, and a methyl group is more preferable. However, all of them are not necessarily the same and may be a combination of different monovalent hydrocarbon groups. Further, the term “substantially linear” means that a part of the main chain includes a branched chain.
このオルガノポリシロキサンの分子量は特に制限されないが、5000以上であることが好ましい。これは、合理的な抗張力と伸びは分子量が3000以上であれば得られるが、最も好ましい抗張力と伸びは分子量が5000以上でないと得られないためである。ただし、エマルジョンへの乳化の可能性の点から、1000000以下であることが好ましい。 The molecular weight of the organopolysiloxane is not particularly limited, but is preferably 5000 or more. This is because a reasonable tensile strength and elongation can be obtained when the molecular weight is 3000 or more, but the most preferable tensile strength and elongation can be obtained only when the molecular weight is 5000 or more. However, from the viewpoint of the possibility of emulsification into an emulsion, it is preferably 1000000 or less.
このようなオルガノポリシロキサンの具体例としては、分子鎖両末端がシラノールで封鎖されたジメチルポリシロキサン,メチルフェニルポリシロキサン,ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体,メチルビニルポリシロキサン,ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体が挙げられる。このようなオルガノポリシロキサンは、例えば、環状もしくは分岐状のオルガノポリシロキサンを加水分解縮合する方法,ジオルガノジハロゲノシランの一種もしくは二種以上を加水分解する方法により合成すること
ができる。
Specific examples of such organopolysiloxanes include dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, methylvinylpolysiloxane, dimethylsiloxane / methyl, with both ends of the molecular chain blocked with silanol. A vinyl siloxane copolymer is mentioned. Such an organopolysiloxane can be synthesized, for example, by a method of hydrolytic condensation of a cyclic or branched organopolysiloxane or a method of hydrolyzing one or more of diorganodihalogenosilanes.
(b)成分の架橋剤は(a)成分の架橋成分として作用するものであり、コロイド状シリカ,アルカリ金属ケイ酸塩,加水分解可能なシランもしくはその部分加水分解縮合物が挙げられる。コロイド状シリカとしては、煙霧状コロイドシリカ、沈殿コロイドシリカ、またはナトリウム、アンモニアもしくはアルミニウムイオンで安定化した粒径0.0001〜0.1μmのコロイドシリカが挙げられる。コロイド状シリカの配合量は、(a)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して1〜150重量部が好ましく、1〜70重量部がより好ましい。 The crosslinking agent of component (b) acts as a crosslinking component of component (a), and includes colloidal silica, alkali metal silicate, hydrolyzable silane, or a partial hydrolysis condensate thereof. Examples of colloidal silica include fumed colloidal silica, precipitated colloidal silica, or colloidal silica having a particle size of 0.0001 to 0.1 μm stabilized with sodium, ammonia or aluminum ions. The blending amount of the colloidal silica is preferably 1 to 150 parts by weight, more preferably 1 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane as the component (a).
またアルカリ金属ケイ酸塩としては、ケイ酸リチウム,ケイ酸ナトリウム,ケイ酸カリウム,ケイ酸ルビジウムが挙げられる。アルカリ金属ケイ酸塩の配合量は、(a)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して0.3〜30重量部が好ましく、0.3〜20重量部がより好ましい。加水分解可能なシランとしては、ケイ素原子に結合している加水分解性基を1分子中に少なくとも3個有するシランが使用される。これは3個未満であるとエラストマーが得られないためである。 Examples of the alkali metal silicate include lithium silicate, sodium silicate, potassium silicate, and rubidium silicate. The blending amount of the alkali metal silicate is preferably 0.3 to 30 parts by weight, and more preferably 0.3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane of the component (a). As the hydrolyzable silane, a silane having at least three hydrolyzable groups bonded to a silicon atom in one molecule is used. This is because an elastomer cannot be obtained when the number is less than three.
加水分解性基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などのアルコキシ基;アセトキシ基などのアシロキシ基;アセトアミド基、N−メチルアセトアミド基などの置換もしくは非置換のアセトアミド基;プロぺノキシ基などのアルケニルオキシ基;N,N−ジエチルアミノ基などの置換アミノ基;メチルエチルケトオキシム基などのケトオキシム基が挙げられる。 Examples of the hydrolyzable group include alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group and butoxy group; acyloxy groups such as acetoxy group; substituted or unsubstituted acetamide groups such as acetamide group and N-methylacetamide group; propenoxy An alkenyloxy group such as a group; a substituted amino group such as an N, N-diethylamino group; and a ketoxime group such as a methylethylketoxime group.
具体的には、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ノルマルプロピルオルソシリケート、エチルポリシリケート、プロピルポリシリケート、メチルトリ(プロパノキシ)シラン、メチルトリ(メチルエチルケトオキシム)シランが挙げられる。このようなシランを2種もしくはそれ以上混合して使用することもできる。この加水分解可能なシランまたはその部分加水分解縮合物の配合量は、(a)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して1〜150重量部が好ましい。 Specific examples include methyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, normal propyl orthosilicate, ethylpolysilicate, propylpolysilicate, methyltri (propanoxy) silane, and methyltri (methylethylketoxime) silane. Two or more kinds of such silanes can be mixed and used. The amount of the hydrolyzable silane or its partially hydrolyzed condensate is preferably 1 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (a) organopolysiloxane.
(c)成分の硬化触媒は、(a)成分のオルガノポリシロキサンと(b)成分の架橋剤との縮合反応を促進する成分であり、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、オクテン酸錫、ジブチル錫ジオクテート、ラウリン酸錫、スタノオクテン酸第二鉄、オクテン酸鉛、ラウリン酸鉛、オクテン酸亜鉛などの有機酸金属塩;テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、ジブトキシチタンビス(エチルアセトアセテート)などのチタン酸エステル;n−ヘキシルアミン、グアニジンなどのアミン化合物またはこれらの塩酸類が挙げられる。 The component (c) curing catalyst is a component that accelerates the condensation reaction between the component (a) organopolysiloxane and the component (b) crosslinking agent, such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, and tin octenoate. Organic acid metal salts such as dibutyltin dioctate, tin laurate, ferric stanooctenoate, lead octenoate, lead laurate, zinc octenoate; tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate, dibutoxy titanium bis (ethyl acetoacetate), etc. And titanic acid esters; amine compounds such as n-hexylamine and guanidine or hydrochloric acids thereof.
尚、これらの硬化触媒はあらかじめ乳化剤と水を使用して、通常の方法によりエマルジョンの形態にしておくことが好ましい。この硬化触媒の添加量は、(a)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して0.01〜1.5重量部が好ましく、0.05〜1重量部がより好ましい。 These curing catalysts are preferably preliminarily made into an emulsion form by using an emulsifier and water by an ordinary method. The addition amount of the curing catalyst is preferably 0.01 to 1.5 parts by weight, and more preferably 0.05 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane of component (a).
(d)成分の乳化剤は、主として(a)成分のオルガノポリシロキサンを乳化する成分であり、アニオン系乳化剤,非イオン系乳化剤,カチオン系乳化剤が挙げられる。アニオン系乳化剤としては、例えば、高級脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルホフスホン酸塩類、ポリエチレングリコール硫酸エステル塩類が挙げられる。 The emulsifier of component (d) is a component that mainly emulsifies the organopolysiloxane of component (a), and examples include an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier, and a cationic emulsifier. Examples of the anionic emulsifier include higher fatty acid salts, higher alcohol sulfates, alkylbenzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl phosphinates, and polyethylene glycol sulfates.
非イオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン類、脂肪酸
モノグリセライド類が挙げられる。
Examples of the nonionic emulsifier include polyoxyethylene alkylphenyl ethers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyalkylene fatty acid esters, polyoxyethylene polyoxypropylenes, and fatty acid monoglycerides. It is done.
カチオン系乳化剤としては、例えば、脂肪族アミン塩類、第4級アンモニウム塩類、アルキルピリジニウム塩類が挙げられる。これらの乳化剤は1種類のみで使用してもよく、また2種類以上混合したものを使用してもよい。この乳化剤の配合量は、(a)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して2〜30重量部が好ましい。 Examples of the cationic emulsifier include aliphatic amine salts, quaternary ammonium salts, and alkylpyridinium salts. These emulsifiers may be used alone or in a mixture of two or more. The amount of the emulsifier is preferably 2 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane of component (a).
(e)成分の水の配合量は、(a)成分のオルガノポリシロキサンと(b)成分の架橋剤と(c)成分の硬化触媒とを、(d)成分の乳化剤の作用により乳化させて水性エマルジョンを調製するのに十分な量であればよく、特に限定されない。 The amount of water in component (e) is determined by emulsifying the organopolysiloxane in component (a), the crosslinking agent in component (b), and the curing catalyst in component (c) by the action of the emulsifier in component (d). The amount is not particularly limited as long as it is sufficient to prepare an aqueous emulsion.
このシリコーンウォーターベースドエラストマーのエマルジョンは、上記(a)〜(e)成分を均一に混合することにより調製することができる。例えば、両末端シラノール基を有するジメチルポリシロキサンを乳化剤の存在下、ホモミキサー、ホモジナイザー、コロイドミルなどの乳化機を用いて水に乳化させた後、コロイド状シリカなどの架橋剤や硬化触媒を添加して混合する方法や、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどの環状ジオルガノポリシロキサンを乳化剤として用いて水に乳化させ、次いで開環重合触媒を添加して加熱下で重合させることにより両末端がシラノール基で封鎖されたジメチルポリシロキサンのエマルジョンを調製し、これにコロイド状シリカなどの架橋剤や硬化触媒を添加して混合する方法が挙げられる。 This silicone water-based elastomer emulsion can be prepared by uniformly mixing the components (a) to (e). For example, dimethylpolysiloxane having silanol groups at both ends is emulsified in water using an emulsifier such as a homomixer, homogenizer, or colloid mill in the presence of an emulsifier, and then a crosslinking agent such as colloidal silica or a curing catalyst is added. Both ends are mixed with each other by emulsifying in water using a cyclic diorganopolysiloxane such as octamethylcyclotetrasiloxane as an emulsifier, and then polymerizing under heating by adding a ring-opening polymerization catalyst. There is a method in which an emulsion of dimethylpolysiloxane blocked with is prepared, and a cross-linking agent such as colloidal silica or a curing catalyst is added thereto and mixed.
また、(a)〜(e)成分からなるベースエマルジョンを調製した後そのpHを9〜12に調節することにより、保存安定性に極めて優れたエマルジョンを得ることができる。pH調節剤としては、例えば、ジメチルアミン、エチレンジアミンなどのアミン類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物を用いることができる。これらの中でも有機アミンが好ましく、上記以外の有機アミンとして、さらにモノエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノールが挙げられる。このようにしてpHを調節した後、一定温度で一定期間熟成することが好ましい。 Moreover, after preparing the base emulsion which consists of (a)-(e) component, the emulsion which was extremely excellent in storage stability can be obtained by adjusting the pH to 9-12. Examples of the pH adjuster include amines such as dimethylamine and ethylenediamine; and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. Among these, organic amines are preferable, and examples of organic amines other than the above include monoethanolamine, triethanolamine, morpholine, and 2-amino-2-methyl-1-propanol. After adjusting the pH in this way, it is preferable to age at a constant temperature for a fixed period.
熟成温度はエマルジョンが破壊されない温度、即ち、10〜60℃の範囲が好ましく、特に15〜50℃の範囲がより好ましい。熟成期間は熟成温度に応じて設定され、例えば、25℃の温度条件下では1週間以上、40℃の温度条件下では4日以上が好ましい。 The aging temperature is preferably a temperature at which the emulsion is not broken, that is, a range of 10 to 60 ° C, and more preferably a range of 15 to 50 ° C. The aging period is set according to the aging temperature, and for example, it is preferably 1 week or more under the temperature condition of 25 ° C. and 4 days or more under the temperature condition of 40 ° C.
このようにして得られたオルガノポリシロキサンエマルジョンは室温下での保存安定性に優れ、水分の除去により室温で容易に硬化してエラストマー状になり得る。一方、室温下での保存安定性が必要でない場合には、ベースエマルジョンのpHは9未満であってもよい。またこのオルガノポリシロキサンエマルジョンには、上記以外の成分、例えば、充填剤、増粘剤、顔料、染料、耐熱剤、防腐剤、アンモニア水などの浸透助剤などを適宜添加配合することができる。 The organopolysiloxane emulsion thus obtained is excellent in storage stability at room temperature, and can be easily cured at room temperature to form an elastomer by removing water. On the other hand, when storage stability at room temperature is not required, the pH of the base emulsion may be less than 9. In addition, components other than those described above, for example, fillers, thickeners, pigments, dyes, heat-resistant agents, preservatives, penetrating aids such as aqueous ammonia, and the like can be appropriately added to the organopolysiloxane emulsion.
特に、上記(b)成分の架橋剤としてコロイド状シリカを使用しない場合には、オルガノポリシロキサンエマルジョンの粘稠性が乏しくなり厚肉のエラストマーが得られにくくなるので、充填剤として微粉末の石英,炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、二酸化亜鉛、二酸化チタン粉末、カーボンブラックなどを添加配合することが好ましい。 In particular, when colloidal silica is not used as the crosslinking agent for the component (b), the viscosity of the organopolysiloxane emulsion is poor and it is difficult to obtain a thick elastomer. , Calcium carbonate, magnesium oxide, zinc dioxide, titanium dioxide powder, carbon black and the like are preferably added.
さらにこれらの充填剤は、コロイド状であると水分の除去によって生成するエラストマーの抗張力と伸びが大きくなることから、コロイド状であることが好ましい。また増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸などを使用することができる。 Furthermore, these fillers are preferably colloidal because when they are colloidal, the tensile strength and elongation of the elastomer produced by the removal of moisture increase. Moreover, as a thickener, carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, etc. can be used.
この他にも湿気硬化型シリコーンエラストマー組成物として、前記したような両末端シラノール基封鎖ジオルガノポリシロキサン(好ましくは、25℃における粘度が1000〜60000センチストークスであるもの)を主成分とし、架橋剤として例えばビニルトリアセトキシシラン、触媒として例えばジブチル錫ジアセテートやジブチル錫ジラウレートを配合し、さらにアエロジルなどの補強用フィラー類を加えて均一に混練することにより得られる脱酢酸縮合型シリコーンエラストマー組成物、この脱酢酸縮合型の組成物において、ビニルトリアセトキシシランをビニルトリオキシムシランに代替してなる脱オキシム縮合型シリコーンエラストマー組成物、同様にビニルトリアセトキシシランをテトラエトキシシラン等に代替してなる脱アルコール縮合型シリコーンエラストマー組成物が挙げられる。尚、使用される架橋剤は上記シラノール基封鎖ジオルガノポリシロキサンをエラストマー化できるものであればよく、上記したような架橋システムに限定されない。 In addition to this, the moisture-curable silicone elastomer composition is mainly composed of the above-mentioned both-end silanol-blocked diorganopolysiloxane (preferably having a viscosity at 25 ° C. of 1000 to 60000 centistokes), and is crosslinked. Deacetic acid condensation type silicone elastomer composition obtained by blending, for example, vinyl triacetoxysilane as an agent, dibutyltin diacetate or dibutyltin dilaurate as a catalyst, and further adding reinforcing fillers such as aerosil and kneading uniformly. In this deacetic acid condensation type composition, a deoxime condensation type silicone elastomer composition in which vinyltriacetoxysilane is replaced with vinyltrioximesilane, and similarly, vinyltriacetoxysilane is replaced with tetraethoxysilane or the like. Alcohol condensation type silicone elastomer composition. The cross-linking agent used is not limited to the cross-linking system as described above as long as it can elastomerize the silanol-blocked diorganopolysiloxane.
ラジカル反応硬化型シリコーンエラストマー組成物としては、オルガノポリシロキサン,補強性充填剤および有機過酸化物からなる組成物が挙げられ、付加的成分として増量充填剤,耐熱剤,難燃剤,顔料,有機溶剤などを含有することができる。オルガノポリシロキサンとしては、両末端がトリメチルシロキシ基、ジメチルビニルシロキシ基、メチルフェニルビニルシロキシ基またはシラノール基で封鎖され、主鎖がジメチルポリシロキサン、ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体,ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体,ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体,メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)・メチルビニルシロキサン共重合体である生ゴム状のポリマーが挙げられる。 Examples of the radical reaction curable silicone elastomer composition include a composition comprising an organopolysiloxane, a reinforcing filler and an organic peroxide, and additional fillers, heat resistance agents, flame retardants, pigments, organic solvents as additional components. Etc. can be contained. As the organopolysiloxane, both ends are blocked with trimethylsiloxy group, dimethylvinylsiloxy group, methylphenylvinylsiloxy group or silanol group, and the main chain is dimethylpolysiloxane, dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, dimethylsiloxane / Examples thereof include a raw rubber polymer which is a methyl vinyl siloxane copolymer, a dimethyl siloxane / methyl phenyl siloxane / methyl vinyl siloxane copolymer, and a methyl (3,3,3-trifluoropropyl) / methyl vinyl siloxane copolymer.
補強性充填剤としてはヒュームドシリカが挙げられる。有機過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド,ジクミルパーオキサイド,ジ−t−ブチルパーオキサイド,2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン,2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキセンなどが挙げられる。このラジカル反応硬化型シリコーンエラストマー組成物は、硬化性および生産性の点から、通常、加熱して硬化させる。 An example of the reinforcing filler is fumed silica. Examples of organic peroxides include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl- Examples include 2,5-di (t-butylperoxy) hexene. This radical reaction curable silicone elastomer composition is usually cured by heating from the viewpoint of curability and productivity.
この他にもラジカル反応硬化型シリコーンエラストマー組成物として、オルガノポリシロキサン生ゴムと補強性充填剤を主剤とし、付加的成分として増量充填剤、耐熱剤、難燃剤、顔料、有機溶剤などを含有してなり、β線やγ線照射により硬化する組成物や、ケイ素原子結合アルケニル基含有オルガノポリシロキサン、増感剤および補強性充填剤からなり紫外線照射により硬化する組成物が挙げられる。 In addition to this, the radical reaction curable silicone elastomer composition mainly comprises an organopolysiloxane raw rubber and a reinforcing filler, and contains additional fillers, heat-resistant agents, flame retardants, pigments, organic solvents and the like as additional components. And a composition that is cured by irradiation with β rays or γ rays, or a composition that is cured by irradiation with ultraviolet rays, which is composed of a silicon-bonded alkenyl group-containing organopolysiloxane, a sensitizer, and a reinforcing filler.
シリコーンエラストマーの平均1次粒子径は、好ましくは0.1〜100μmであり、さらに好ましくは2〜15μmである。市販品としては、東レ・ダウコーニング株式会社製のトレフィルEシリーズがあり、具体的にはトレフィルE−500、E−505C、トレフィルE−506S、トレフィルE−507、トレフィルE−508、E−600、E−601、E−606などが挙げられる。 The average primary particle size of the silicone elastomer is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 2 to 15 μm. Commercially available products include the Trefill E series manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., specifically, Trefill E-500, E-505C, Trefill E-506S, Trefill E-507, Trefill E-508, E-600. , E-601, E-606 and the like.
(C−2−4)ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体
ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体とは、ポリオルガノシロキサン粒子の存在下に、多官能性単量体およびその他の共重合可能な単量体からなるビニル系単量体を重合して、ポリオルガノシロキサン成分とビニル系重合体成分が相互に絡み合った架橋構造を核(コア)として形成し、さらにビニル系単量体を重合して殻(シェル)を形成した複合ゴム系多層構造重合体である。
(C-2-4) Polyorganosiloxane core graft copolymer Polyorganosiloxane core graft copolymer is a polyfunctional monomer and other copolymer in the presence of polyorganosiloxane particles. A vinyl monomer composed of possible monomers is polymerized to form a cross-linked structure in which the polyorganosiloxane component and the vinyl polymer component are intertwined with each other as a core. It is a composite rubber-based multilayer structure polymer formed by polymerization to form a shell.
ポリオルガノシロキサン粒子は、ポリオルガノシロキサンのみからなる粒子だけでなく、他の(共)重合体を含んだ変性ポリオルガノシロキサンであってもよい。すなわち、ポリオルガノシロキサン粒子は、粒子中に、例えばポリアクリル酸ブチル、アクリル酸ブチル−スチレン共重合体などを5重量%以下含有してもよいが、実質的にポリオルガノシロキサンのみからなる粒子が難燃性の点から好ましい。 The polyorganosiloxane particles may be modified polyorganosiloxanes containing other (co) polymers as well as particles composed only of polyorganosiloxanes. That is, the polyorganosiloxane particle may contain, for example, 5% by weight or less of polybutyl acrylate, butyl acrylate-styrene copolymer, etc. It is preferable from the viewpoint of flame retardancy.
ポリオルガノシロキサン粒子は、電子顕微鏡観察から求められる数平均粒子径が、0.008〜0.6μmであるのが好ましい。数平均粒子径が0.01〜0.2μm、特に0.01〜0.15μmであれば更に好ましい。該平均粒子径が0.008μm未満のものは入手が困難であり、0.6μmを超えるものは、これを用いた樹脂組成物の難燃性が悪くなる傾向にある。 The polyorganosiloxane particles preferably have a number average particle diameter of 0.008 to 0.6 μm determined from observation with an electron microscope. The number average particle diameter is more preferably 0.01 to 0.2 μm, particularly preferably 0.01 to 0.15 μm. Those having an average particle diameter of less than 0.008 μm are difficult to obtain, and those having an average particle diameter exceeding 0.6 μm tend to deteriorate the flame retardancy of a resin composition using the same.
ポリオルガノシロキサン粒子は、トルエン不溶分量(該粒子0.5gをトルエン80mlに室温で24時間浸漬した場合のトルエン不溶分量)が95%以下、さらには50%以下、とくには20%以下であるものが難燃性・耐衝撃性の点から好ましい。 The polyorganosiloxane particles have a toluene insoluble content (the amount of toluene insoluble when 0.5 g of the particles are immersed in 80 ml of toluene at room temperature for 24 hours) of 95% or less, more preferably 50% or less, especially 20% or less. Is preferable from the viewpoint of flame retardancy and impact resistance.
ポリオルガノシロキサン粒子の具体例としては、ジメチルシロキサン、メチルフェニルシロキサン、ジフェニルシロキサンなどから選ばれたシロキサンを単独あるいは2種以上を組み合わせたものと、2官能シラン化合物及びビニル系重合性基含有シラン化合物等とを共重合するか、あるいはこれらに更に3官能以上のシラン化合物を加えて共重合することによりうることができる。 Specific examples of the polyorganosiloxane particles include siloxanes selected from dimethylsiloxane, methylphenylsiloxane, diphenylsiloxane, etc., alone or in combination of two or more, bifunctional silane compounds, and vinyl polymerizable group-containing silane compounds. Can be obtained by copolymerization with a silane compound having three or more functional groups.
ビニル系単量体の一つである多官能性単量体は分子内に重合性不飽和結合を2つ以上含む化合物であり、その具体例としては、メタクリル酸アリル、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル酸トリアリル、フタル酸ジアリル、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸1,3−ブチレングリコール、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。これらのなかでは、経済性および効果の点で特にメタクリル酸アリルの使用が好ましい。 A polyfunctional monomer which is one of vinyl monomers is a compound containing two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule. Specific examples thereof include allyl methacrylate, triallyl cyanurate, isocyanuric acid. Examples include triallyl, diallyl phthalate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, and divinylbenzene. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, use of allyl methacrylate is particularly preferable from the viewpoints of economy and effects.
もう一つのビニル系単量体である共重合可能な単量体の例としては、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、パラブチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸ヒドロキシエチルなどの(メタ)アクリル酸エステル系単量体、イタコン酸、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸などのカルボキシル基含有ビニル系単量体などが挙げられる。これらも単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。反応性や安定性の点からして、(メタ)アクリル酸エステル系単量体を用いるのが好ましい。 Examples of other copolymerizable monomers that are vinyl monomers include aromatic vinyl monomers such as styrene, α-methyl styrene, paramethyl styrene, parabutyl styrene, acrylonitrile, methacrylo Vinyl cyanide monomers such as nitrile, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, glycidyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, methacrylic acid (Meth) acrylic acid ester monomers such as methyl, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, lauryl methacrylate, glycidyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, itaconic acid, (meth) acrylic acid, fumaric acid, maleic acid, etc. Carboxyl group-containing vinyl Monomers, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of reactivity and stability, it is preferable to use a (meth) acrylic acid ester monomer.
シェル層を形成するビニル系単量体は、グラフト共重合体を熱可塑性ポリエステル樹脂に配合するに際し、グラフト共重合体と樹脂との相溶性を確保して、樹脂にグラフト共重合体を均一に分散させる作用を奏する成分でもある。このため、シェル層を形成するビニル系単量体には、上記の(メタ)アクリル酸エステル系単量体を主に用いるのが好ましい。 The vinyl monomer forming the shell layer ensures compatibility between the graft copolymer and the resin when the graft copolymer is blended with the thermoplastic polyester resin, so that the graft copolymer is evenly mixed with the resin. It is also a component having an effect of dispersing. For this reason, it is preferable to mainly use the above (meth) acrylic acid ester monomer for the vinyl monomer forming the shell layer.
ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体としては、先の段階の重合体を後の段階の重合体が順次被覆するような連続した多段階シード重合によって製造される重合体が好ましい。基本的な重合体構造としては、ガラス転移温度の低い架橋成分であるポリオルガノシロキサンゴム成分とポリアルキル(メタ)アクリレートゴム成分が相互に絡み合った構造からなる内核層と、樹脂組成物のマトリックス成分との接着性を改善するアルキル(メタ)アクリレート系重合体物からなる最外殻層とを有する多層構造重合体である。更には、最内核層を芳香族ビニル単量体からなる重合体で形成し、中間層をポリオルガノシロキサン成分とポリアルキル(メタ)アクリレート成分が相互に絡み合った構造の重合体で形成し、さらに最外殻層をアルキル(メタ)アクリレート系重合体で形成した三層構造の重合体とすることもできる。 As the polyorganosiloxane core graft copolymer, a polymer produced by continuous multi-stage seed polymerization in which the polymer in the previous stage is sequentially coated with the polymer in the subsequent stage is preferable. The basic polymer structure includes an inner core layer composed of a polyorganosiloxane rubber component and a polyalkyl (meth) acrylate rubber component, which are crosslinking components having a low glass transition temperature, and a matrix component of the resin composition. It is a multilayer structure polymer which has an outermost shell layer which consists of an alkyl (meth) acrylate type polymer substance which improves adhesiveness. Furthermore, the innermost core layer is formed of a polymer composed of an aromatic vinyl monomer, and the intermediate layer is formed of a polymer having a structure in which a polyorganosiloxane component and a polyalkyl (meth) acrylate component are intertwined with each other. A polymer having a three-layer structure in which the outermost shell layer is formed of an alkyl (meth) acrylate polymer can also be used.
アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基の炭素数は1〜8程度である。この様なアルキル基としては、例えば、エチル、ブチル、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。アルキル(メタ)アクリレート系重合体は、エチレン性不飽和単量体等の架橋剤で架橋されていてもよく、架橋剤としては、例えば、アルキレンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、シアヌル酸トリアリル、(メタ)アクリル酸アリル等が挙げられる。 The alkyl group of the alkyl (meth) acrylate has about 1 to 8 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include an ethyl group, a butyl group, and a 2-ethylhexyl group. The alkyl (meth) acrylate polymer may be crosslinked with a crosslinking agent such as an ethylenically unsaturated monomer. Examples of the crosslinking agent include alkylene diol di (meth) acrylate and polyester di (meth) acrylate. , Divinylbenzene, trivinylbenzene, triallyl cyanurate, allyl (meth) acrylate, and the like.
ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体は、ポリオルガノシロキサン粒子40〜90重量部、好ましくは60〜80重量部、さらに好ましくは60〜75部重量の存在下に、コア層用ビニル系単量体0.5〜10重量部、好ましくは1〜5重量部、さらに好ましくは2〜4重量部を重合し、さらにシェル層用ビニル系単量体5〜50重量部、好ましくは10〜39重量部、さらに好ましくは15〜38重量部を、合計量が100重量部になるように重合して得られたものが好ましい。 The polyorganosiloxane core graft copolymer is used in the presence of 40 to 90 parts by weight of polyorganosiloxane particles, preferably 60 to 80 parts by weight, more preferably 60 to 75 parts by weight. 5 to 10 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight, more preferably 2 to 4 parts by weight, and 5 to 50 parts by weight of vinyl monomer for shell layer, preferably 10 to 39 parts by weight, More preferably, it is obtained by polymerizing 15 to 38 parts by weight so that the total amount becomes 100 parts by weight.
ポリオルガノシロキサン粒子が少なすぎても、多すぎても、いずれもこれを用いて得られる樹脂組成物の難燃化効果が低くなる傾向にある。また、コア用ビニル系単量体が少なすぎると、難燃化効果及び靭性改良効果が低くなる傾向にあり、多すぎると靭性改良効果が低くなる傾向にある。またシェル層用ビニル系単量体は少なすぎても多すぎても、いずれも難燃化効果が低くなる傾向にある。この様なポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体としては、三菱レイヨン社製メタブレンS−2001、S−2200又はSRK−200等の市販品を使用することもできる。 Whether the amount of polyorganosiloxane particles is too small or too large, the flame retarding effect of the resin composition obtained using these particles tends to be low. Moreover, when there are too few vinyl monomers for cores, there exists a tendency for a flame-retarding effect and a toughness improvement effect to become low, and when too large, there exists a tendency for the toughness improvement effect to become low. Further, if the vinyl monomer for the shell layer is too little or too much, the flame retarding effect tends to be low. As such a polyorganosiloxane core graft copolymer, commercially available products such as METABRENE S-2001, S-2200 or SRK-200 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. may be used.
本発明に用いる(C−2)ケイ素含有化合物の配合量は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して0〜35重量部であり、中でも0.01〜10重量部であることが好ましい。0.01重量部未満の配合では、添加量見合いの靭性向上効果が発揮されず、逆に10重量部を超えると、難燃性が低下する場合がある。よって中でも0.1〜8重量部、特に0.5〜6重量部であることが好ましい。 The compounding amount of the (C-2) silicon-containing compound used in the present invention is 0 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (A) thermoplastic polyester resin, and particularly 0.01 to 10 parts by weight. preferable. If the amount is less than 0.01 part by weight, the effect of improving the toughness corresponding to the added amount is not exhibited. Conversely, if it exceeds 10 parts by weight, the flame retardancy may be lowered. Therefore, it is preferably 0.1 to 8 parts by weight, particularly 0.5 to 6 parts by weight.
(C−3)ホウ素含有化合物
本発明に用いるホウ素含有化合物としては、中でもホウ酸金属塩が好ましい。ホウ酸金属塩を形成するホウ酸としては、オルトホウ酸、メタホウ酸等の非縮合ホウ酸、ピロホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸及び八ホウ酸等の縮合ホウ酸、並びに塩基性ホウ酸等が好ましい。これらと塩を形成する金属はアルカリ金属でもよいが、中でもアルカリ土類金属、遷移金属、周期律表2B族金属等の多価金属が好ましい。またホウ酸金属塩は水和物であってもよい。
(C-3) Boron-containing compound The boron-containing compound used in the present invention is preferably a metal borate. Examples of boric acid forming a boric acid metal salt include non-condensed boric acid such as orthoboric acid and metaboric acid, condensed boric acid such as pyroboric acid, tetraboric acid, pentaboric acid and octaboric acid, and basic boric acid. Is preferred. The metal that forms a salt with these may be an alkali metal, but among them, polyvalent metals such as alkaline earth metals, transition metals, and Group 2B metals of the periodic table are preferred. The metal borate may be a hydrate.
ホウ酸金属塩としては、非縮合ホウ酸金属塩と、縮合ホウ酸金属塩とがある。非縮合ホウ酸金属塩としては、オルトホウ酸カルシウム、メタホウ酸カルシウム等のアルカリ土類金属ホウ酸塩;オルトホウ酸マンガン、メタホウ酸銅等の遷移金属ホウ酸塩;メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸カドミウム等の周期律表2B族金属のホウ酸塩などが挙げられる。これらのなかではメタホウ酸塩が好ましい。 Examples of the boric acid metal salt include a non-condensed boric acid metal salt and a condensed boric acid metal salt. Non-condensed borate metal salts include alkaline earth metal borates such as calcium orthoborate and calcium metaborate; transition metal borates such as manganese orthoborate and copper metaborate; zinc metaborate and cadmium metaborate Examples thereof include borate salts of Group 2B metals of the periodic table. Of these, metaborate is preferred.
縮合ホウ酸塩としては、四ホウ酸三マグネシウム、ピロホウ酸カルシウム等のアルカリ土類金属ホウ酸塩;四ホウ酸マンガン、二ホウ酸ニッケル等の遷移金属ホウ酸塩;四ホウ酸亜鉛、四ホウ酸カドミウム等の周期律表2B族金属のホウ酸塩等が挙げられる。塩基性ホウ酸塩としては塩基性ホウ酸亜鉛、塩基性ホウ酸カドミウム等の周期律表2B族金属の塩基性ホウ酸塩等が挙げられる。またこれらのホウ酸塩に対応するホウ酸水素塩(例えばオルトホウ酸水素マンガン等)も使用できる。 Condensed borates include alkaline earth metal borates such as trimagnesium tetraborate and calcium pyroborate; transition metal borates such as manganese tetraborate and nickel diborate; zinc tetraborate and tetraborate Examples thereof include borate salts of group 2B metals of the periodic table such as cadmium acid. Examples of the basic borate include basic borates of Group 2B metals of the periodic table such as basic zinc borate and basic cadmium borate. In addition, hydrogen borates corresponding to these borates (such as manganese orthoborate) can also be used.
本発明に用いるホウ酸金属塩としては、アルカリ土類金属又は周期律表2B族金属塩、例えばホウ酸亜鉛類やホウ酸カルシウム類を用いるのが好ましい。ホウ酸亜鉛類には、ホウ酸亜鉛(2ZnO・3B2O3)やホウ酸亜鉛・3.5水和物(2ZnO・3B2O3・3.5H2O)等が含まれ、ホウ酸カルシウム類にはホウ酸カルシウム(2CaO・3B2O3)やホウ酸カルシウム・5水和物(2CaO・3B2O3・5H2O)等が含まれる。これらホウ酸亜鉛類やホウ酸カルシウム類の中でも特に水和物が好ましい。 As the boric acid metal salt used in the present invention, it is preferable to use an alkaline earth metal or a Group 2B metal salt of the periodic table such as zinc borate or calcium borate. The zinc borate compounds, include such as zinc borate (2ZnO · 3B 2 O 3) and zinc borate · 3.5 hydrate (2ZnO · 3B 2 O 3 · 3.5H 2 O) is boric acid The calcium includes calcium borate (2CaO · 3B 2 O 3 ), calcium borate · pentahydrate (2CaO · 3B 2 O 3 · 5H 2 O) and the like. Among these zinc borates and calcium borates, hydrates are particularly preferable.
ホウ酸金属塩の配合により、樹脂組成物の燃焼阻止作用が向上する。現象的には、燃焼に際し発泡して未燃焼部分を炎から遮断する。ホウ酸金属塩の配合量は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して0〜35重量部であるが、配合効果を発現させるためには1重量部以上配合することが好ましい。しかし過剰に配合しても、配合量増加に見合う効果の向上は頭打ちとなるので、ホウ酸金属塩の配合量は(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して1〜20重量部、中でも1〜10重量部、特に3〜5重量部であることが好ましい。 By adding the boric acid metal salt, the combustion inhibiting action of the resin composition is improved. Phenomenologically, it foams during combustion and blocks the unburned part from the flame. The compounding amount of the boric acid metal salt is 0 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (A) thermoplastic polyester resin. However, even if it is excessively added, the improvement in the effect commensurate with the increase in the amount of mixture will reach its peak, so the amount of the metal borate salt is 1 to 20 parts by weight relative to 100 parts by weight of the (A) thermoplastic polyester resin. It is preferably 1 to 10 parts by weight, particularly 3 to 5 parts by weight.
本発明では、更に上述した(B)ホスフィン酸塩および/またはその重合体や、(C)難燃助剤の分散性の改良のため、分散剤を用いてもよい。この分散剤は、同時に(A)熱可塑性ポリエステル樹脂に配合しても、また予めこれを用いて(B)ホスフィン酸塩および/またはその重合体や(C)難燃助剤を処理をしておいてもよい。分散剤としては、具体的には例えば、特開2004−269885号公報に記載の液状分散剤が挙げられる。 In the present invention, a dispersant may be further used for improving the dispersibility of the above-described (B) phosphinate and / or polymer thereof and (C) the flame retardant aid. This dispersant can be blended with (A) a thermoplastic polyester resin at the same time, or (B) a phosphinic acid salt and / or a polymer thereof and (C) a flame retardant aid can be treated in advance using this dispersant. It may be left. Specific examples of the dispersant include liquid dispersants described in JP-A No. 2004-269885.
分散剤にて処理された難燃剤分散物は、低い粘度および低い固形分含有量でもよいが、高粘度で、高固形分含有量でもよい。混合時に2000〜10000mPa・sの粘度をもたらす量比であるのが好ましい。また、難燃剤分散物における分散剤と難燃剤成分との重量比は、1:9〜9:1である。そして(A)熱可塑性ポリエステル樹脂への配合時の加工性を改善し、難燃剤の分散性を改善する目的から、顆粒状にすることが好ましく、具体的には例えば特開2004−99893号公報に記載のバインダー等により顆粒状化することが好ましい。 The flame retardant dispersion treated with the dispersant may have a low viscosity and a low solid content, but may have a high viscosity and a high solid content. It is preferable that the amount ratio bring about a viscosity of 2000 to 10000 mPa · s upon mixing. Moreover, the weight ratio of the dispersant to the flame retardant component in the flame retardant dispersion is 1: 9 to 9: 1. And (A) For the purpose of improving the workability at the time of blending with the thermoplastic polyester resin and improving the dispersibility of the flame retardant, it is preferably granulated, specifically, for example, JP-A-2004-99893. It is preferable to granulate with the binder described in 1.
好ましいバインダーは、アルキルアルコキシレート、ポリエチレンエチレングリコール、ワックス(カルナバワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックスなど)などが挙げられる。バインダーの融点は好ましくは50〜200℃である。バインダーの量は難燃剤量100重量部に対して0.5〜10重量部である。 Preferred binders include alkyl alkoxylates, polyethylene ethylene glycol, waxes (such as carnauba wax, montan wax, polyethylene wax). The melting point of the binder is preferably 50 to 200 ° C. The amount of the binder is 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the flame retardant.
(D)強化充填剤
また、本発明では更に(D)強化充填剤を配合することが好ましい。強化充填剤としては、樹脂に配合することにより、その組成物の機械的性質を向上する効果を有するもので、既知のプラスチック用無機充填剤を挙げることができ、例えばガラス繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維の如き繊維状の充填剤;炭酸カルシウム、酸化チタン、長石系鉱物、クレー、有機化クレー、カーボンブラック、ガラスビーズの如き粒状または無定形の充填剤;タルクの如き板状の充填剤;ガラスフレーク、マイカ、グラファイトの如き鱗片状の充填剤を配合することができる。機械的強度、剛性および耐熱性の点から、ガラス繊維が好ましい。また、これらの無機充填剤は2種以上を併用してもかまわない。
(D) Reinforcing filler In the present invention, it is preferable to further add (D) a reinforcing filler. The reinforcing filler has an effect of improving the mechanical properties of the composition by blending with a resin, and examples thereof include known inorganic fillers for plastics such as glass fiber, carbon fiber, basalt. Fibrous fillers such as fibers, wollastonite, potassium titanate fibers; granular or amorphous fillers such as calcium carbonate, titanium oxide, feldspar minerals, clays, organoclays, carbon black, glass beads; talc Plate-like fillers such as: scale-like fillers such as glass flakes, mica, and graphite can be blended. In view of mechanical strength, rigidity and heat resistance, glass fiber is preferred. Two or more of these inorganic fillers may be used in combination.
(D)強化充填剤の配合量は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100重量部に対して0〜150重量部、好ましくは5〜120重量部である。5重量部より少ないと補強効果が得られず、また150重量部より多いと流動性の低下および機械的特性(特に靱性)の低下が見られ、好ましくない。 (D) The compounding quantity of a reinforcement filler is 0-150 weight part with respect to 100 weight part of (A) thermoplastic polyester resin, Preferably it is 5-120 weight part. When the amount is less than 5 parts by weight, the reinforcing effect cannot be obtained. When the amount is more than 150 parts by weight, fluidity and mechanical properties (particularly toughness) are deteriorated, which is not preferable.
さらに本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、その目的に応じ所望の特性を付与するために、一般に熱可塑性樹脂等に添加される公知の物質を併用添加することができる。例えば、結晶化促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の安定剤、帯電防止剤、滑剤、離型剤、染料や顔料等の着色剤、可塑剤、耐加水分解性改良剤(エポキシ化合物、カルボジイミド化合物など)等いずれも配合することが可能である。特に耐熱性を向上させるための酸化防止剤、および離型剤の添加は効果的である。 Furthermore, to the resin composition of the present invention, a known substance which is generally added to a thermoplastic resin or the like is added in combination so as to impart desired characteristics according to the purpose within a range not impairing the object of the present invention. Can do. For example, crystallization accelerators, antioxidants, UV absorbers, stabilizers such as light stabilizers, antistatic agents, lubricants, mold release agents, colorants such as dyes and pigments, plasticizers, hydrolysis resistance improvers (Epoxy compounds, carbodiimide compounds, etc.) can be blended. In particular, the addition of an antioxidant and a release agent for improving the heat resistance is effective.
そして難燃剤のモールドデポジット抑制のために、(E)リン系安定剤を配合することが好ましい。リン系安定剤としては、例えば有機ホスファイト系化合物およびリン酸金属塩が好適である。具体例を示すと、ビス(2,6−ジ−t−4メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンホスファイト、またリン酸金属塩として第一リン酸カルシウム、第一リン酸ナトリウムの1水和物等が挙げられる。 And it is preferable to mix | blend (E) phosphorus stabilizer for the mold deposit suppression of a flame retardant. As the phosphorus stabilizer, for example, organic phosphite compounds and metal phosphates are suitable. Specific examples include bis (2,6-di-t-4methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, tetrakis (2,4 -Di-t-butylphenyl) -4,4'-biphenylene phosphite and monobasic calcium phosphate, monobasic sodium phosphate and the like as the metal phosphate.
リン系安定剤は、いずれを使用しても効果を発揮するが、モールドデポジットの抑制の点からホスファイトおよびリン酸二水素金属塩の群から選ばれる1種以上の化合物が好ましい。特に好ましいのは、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトおよびテトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンホスファイトである。 The phosphorus stabilizer is effective regardless of which is used, but at least one compound selected from the group of phosphites and metal dihydrogen phosphates is preferable from the viewpoint of suppression of mold deposit. Particularly preferred are bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite and tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4'-biphenylene phosphite.
リン系安定剤の配合量は、(A)熱可塑性ポリエステル100重量部に対し0.001〜3重量部、好ましくは0.02〜1重量部である。0.01重量部未満では、添加による改善効果が低く、また3重量部を超えると成形品への染み出しによる外観の悪化および加水分解を促進させることにより好ましくない。 The compounding quantity of a phosphorus stabilizer is 0.001-3 weight part with respect to 100 weight part of (A) thermoplastic polyester, Preferably it is 0.02-1 weight part. If it is less than 0.01 parts by weight, the improvement effect by addition is low, and if it exceeds 3 parts by weight, it is not preferable because it promotes deterioration of appearance and hydrolysis due to oozing into the molded product.
また、燃焼時の溶融粒の滴下を抑制する化合物を添加してもよい。このような化合物としては、例えば乳化重合して作られたポリテトラフルオロエチレンを用いることができる。 Moreover, you may add the compound which suppresses dripping of the molten grain at the time of combustion. As such a compound, for example, polytetrafluoroethylene produced by emulsion polymerization can be used.
本発明の難燃性ポリエステル樹脂組成物には、その目的に応じ前記成分の他に、さらに他の熱可塑性樹脂を更に補助的に併用することも可能である。ここで用いられる他の熱可塑性樹脂としては、高温において安定な樹脂であればいずれのものでもよく、例えば、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンサルファイドエチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂等が挙げられる。またこれらの熱可塑性樹脂は2種以上混合して使用することができる。さらに耐衝撃改良剤であるエラストマー類を配合することもできる。 The flame retardant polyester resin composition of the present invention can be used in combination with other thermoplastic resins in addition to the above components depending on the purpose. The other thermoplastic resin used here may be any resin as long as it is stable at high temperatures. For example, polyamide, polyphenylene oxide, polystyrene resin, polyphenylene sulfide ethylene, polysulfone, polyethersulfone, polyether Examples include imides, polyether ketones, and fluororesins. These thermoplastic resins can be used in combination of two or more. Furthermore, elastomers that are impact resistance improvers can also be blended.
本発明の難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物の調製は、従来の樹脂組成物調製法として一般に用いられる設備と方法により容易に調製される。例えば、1)各成分を混合した後、1軸又は2軸の押出機により練り込み押出してペレットを調製し、しかる後調製する方法、2)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、3)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。 The flame-retardant thermoplastic polyester resin composition of the present invention is easily prepared by equipment and methods generally used as a conventional resin composition preparation method. For example, 1) After mixing each component, kneading and extruding with a single or twin screw extruder to prepare pellets, and then preparing the pellets, 2) once preparing pellets having different compositions, placing the pellets in place Any method can be used, such as a method of quantitatively mixing and subjecting to molding to obtain a molded product of the desired composition after molding, or 3) a method of directly charging one or more of each component into a molding machine. In addition, mixing a part of the resin component as a fine powder with other components and adding it is a preferable method for uniformly blending these components.
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。尚、特性評価の測定法は次の通りである。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In addition, the measuring method of characteristic evaluation is as follows.
(1)引張強度・引張伸度
ISO527−1、2に準拠して引張強度・引張伸度を測定した。
(1) Tensile strength / tensile elongation The tensile strength / tensile elongation was measured according to ISO527-1,2.
(2)燃焼性テスト(UL94)
アンダーライターズ・ラボラトリーズのサブジェクト94(UL94)の方法に準じ、5本の試験片(厚み;0.8mm)を用いて難燃性について試験した。難燃性は、UL94記載の評価方法に従って、V−0、V−1、V−2、HBに分類し、V−0表記が、難燃性レベルが最も高いことを示す。
(2) Flammability test (UL94)
In accordance with the method of Subject 94 (UL94) of Underwriters Laboratories, flame retardancy was tested using five test pieces (thickness: 0.8 mm). The flame retardancy is classified into V-0, V-1, V-2, and HB according to the evaluation method described in UL94, and the V-0 notation indicates that the flame retardance level is the highest.
(3)比較トラッキング指数試験(略称:CTI試験)
試験片(厚み3mmの平板)について、国際規格 IEC60112に定める試験法によりCTIを決定した。CTIは固体電気絶縁材料の表面に電界が加わった状態で湿潤汚染されたとき、100Vから600Vの間の25V刻みの電圧におけるトラッキングに対する対抗性を示すものであり、数値が高いほど良好で、好ましくは600V以上である。
(3) Comparative tracking index test (abbreviation: CTI test)
For the test piece (a flat plate having a thickness of 3 mm), the CTI was determined by the test method defined in the international standard IEC60112. CTI shows the resistance to tracking at a voltage of 25 V in increments of 100 V to 600 V when wet-contaminated with an electric field applied to the surface of a solid electrical insulating material. The higher the value, the better. Is 600V or higher.
(4)耐加水分解性評価
ISOダンベル片を、121℃、飽和水蒸気中、203KPaで50時間湿熱処理した。処理前後の引張強度を、ISO527−1、2に準拠して測定し、
次式に従い、強度保持率を求めた。
強度保持率(%)=(処理後の引張強度/処理前の引張強度)×100
(4) Evaluation of hydrolysis resistance The ISO dumbbell pieces were wet-heat treated at 203 KPa in 121 ° C. and saturated steam for 50 hours. Measure the tensile strength before and after treatment according to ISO527-1,2,
The strength retention was determined according to the following formula.
Strength retention (%) = (Tensile strength after treatment / Tensile strength before treatment) × 100
実施例、比較例で使用した原料は、以下の通りである。 The raw materials used in Examples and Comparative Examples are as follows.
(A)熱可塑性ポリエステル樹脂
(A−1)ポリブチレンテレフタレート樹脂 三菱エンジニアリングプラスチックス社製 ノバデュラン(登録商標)5020 固有粘度1.20dl/g(フェノールと1,1,2,2−テトラクロロエタンの1:1(重量比)の混合溶媒中、30℃で測定)
(A) Thermoplastic polyester resin (A-1) Polybutylene terephthalate resin NOVADURAN (registered trademark) 5020 manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. Intrinsic viscosity 1.20 dl / g (1 of phenol and 1,1,2,2-tetrachloroethane) (Measured at 30 ° C. in a mixed solvent of 1 (weight ratio))
(A−2)ポリブチレンテレフタレート樹脂 三菱エンジニアリングプラスチックス社製 ノバデュラン(登録商標)5008 固有粘度0.85dl/g(フェノールと1,1,2,2−テトラクロロエタンの1:1(重量比)の混合溶媒中、30℃で測定) (A-2) Polybutylene terephthalate resin NOVADURAN (registered trademark) 5008 manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. Inherent viscosity 0.85 dl / g (1: 1 (weight ratio) of phenol and 1,1,2,2-tetrachloroethane) (Measured at 30 ° C in a mixed solvent)
(A−3)ポリブチレンテレフタレート樹脂 三菱エンジニアリングプラスチックス社製 ノバデュラン(登録商標)5510(ポリテトラメチレングリコール(PTMG)共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂)固有粘度1.03dl/g(フェノールと1,1,2,2−テトラクロロエタンの1:1(重量比)の混合溶媒中、30℃で測定) (A-3) Polybutylene terephthalate resin NOVADURAN (registered trademark) 5510 (polytetramethylene glycol (PTMG) copolymerized polybutylene terephthalate resin) manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. Intrinsic viscosity 1.03 dl / g (phenol and 1,1, (Measured at 30 ° C. in a 1: 1 (weight ratio) mixed solvent of 2,2-tetrachloroethane)
(B)ホスフィン酸塩
(B−1)フェニルホスフィン酸のアルミニウム塩:Fang Qiang,Nanjing Science and Technology Development社製 商品CJ−1002
化学式(1)において、R1が水素、R2がフェニル、Mがアルミニウム、mが3であるフェニルホスフィン酸のアルミニウム塩(C18H18O6P3Al) 分子量450 平均粒径40μm
(B) Phosphinic acid salt (B-1) Aluminum salt of phenylphosphinic acid: Fang Qiang, Nanjing Science and Technology Development Co., Ltd. Product CJ-1002
In the chemical formula (1), R 1 is hydrogen, R 2 is phenyl, M is aluminum, m is 3 phenylphosphinic acid aluminum salt (C 18 H 18 O 6 P 3 Al) Molecular weight 450 Average particle size 40 μm
(B−2)ジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩:クラリアント社製 商品名OP1240 分子量390、平均粒径40μm (B-2) Aluminum salt of diethylphosphinic acid: product name OP1240, molecular weight 390, average particle size 40 μm, manufactured by Clariant
(C)難燃助剤
(C−1)アミノ基含有化合物
(C−1−1)ポリリン酸メラミン:チバスペシャル社製 melapure200/70
(C) Flame retardant aid
(C-1) Amino group-containing compound (C-1-1) Melamine polyphosphate: manufactured by Ciba Special, Inc. 200/70
(C−1−2)シアヌル酸メラミン:サンケミカル社製 MCA (C-1-2) Melamine cyanurate: MCA manufactured by Sun Chemical Co., Ltd.
(C−2)ケイ素含有化合物
(C−2−1)東レ・ダウコーニング社製 商品名DC4−7081(メタクリル基を有するポリジメチルシロキサン60重量%をシリカ40重量%に担持させ粉末化したもの)。
(C-2) Silicon-containing compound (C-2-1) manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., trade name DC4-7081 (60% by weight of polydimethylsiloxane having a methacryl group supported on 40% by weight of silica and powdered) .
(C−2−2)東レ・ダウコーニング社製 商品名DC4−7051(エポキシ基を有するポリジメチルシロキサン60重量%をシリカ40重量%に担持させ粉末化したもの)。 (C-2-2) manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. Product name DC4-7051 (60% by weight of polydimethylsiloxane having an epoxy group supported on 40% by weight of silica and powdered).
(C−2−3)東レ・ダウコーニング社製 商品名トレフィルF202(粘度60000センチストークスの直鎖ポリジメチルシロキサン60重量%をシリカ40重量%に担持させ粉末化したもの)。 (C-2-3) manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. Trade name Trefil F202 (60% by weight of linear polydimethylsiloxane having a viscosity of 60000 centistokes supported on 40% by weight of silica and powdered).
(C−2−4)東レ・ダウコーニング社製 商品名:217Flake(フェニルシリコーンレジン 軟化点86℃)Mw:2000
水酸基含有量:7wt% フェニル基含有量:100モル%
平均分子式:(PhSiO3/2)1.0(HO1/2)0.57
(C-2-4) Product name: 217 Flake (phenyl silicone resin, softening point 86 ° C.) Mw: 2000, manufactured by Toray Dow Corning
Hydroxyl group content: 7 wt% Phenyl group content: 100 mol%
Average molecular formula: (PhSiO 3/2 ) 1.0 (HO 1/2 ) 0.57
(C−2−5)東レ・ダウコーニング社製 商品名トレフィルE601(シリコーンエラストマー エポキシ基含有) (C-2-5) manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. Trade name Trefil E601 (containing silicone elastomer epoxy group)
(C−2−6)三菱レイヨン社製 商品名メタブレンS2200(ポリオルガノシロキサンコアグラフト共重合体) (C-2-6) Product name Metabrene S2200 (polyorganosiloxane core graft copolymer) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
(C−3)ホウ素含有化合物
(C−3−1)硼酸亜鉛 商品名Fire Brake500 BORAX社製、B2O3:56.2%、ZnO43.8%、粒径:10μm
(C-3) Boron-containing compound (C-3-1) Zinc borate Product name Fire Break 500 manufactured by BORAX, B 2 O 3 : 56.2%, ZnO 43.8%, particle size: 10 μm
(D)強化充填剤
ガラス繊維:旭ファイバーグラス社製 商品名チョップドストランド03JA−FT592
(D) Reinforcement filler glass fiber: Asahi Fiber Glass Co., Ltd. Trade name Chopped Strand 03JA-FT592
(E)リン系安定剤:旭電化社製、商品名:アデカスタブPEP36 サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェイニル)フォスファイト (E) Phosphorus stabilizer: manufactured by Asahi Denka Co., Ltd., trade name: ADK STAB PEP36 cyclic neopentanetetraylbis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) phosphite
(その他の添加剤)
フッ素系樹脂:住友3M社製 商品名:ダイニオン TF1750
(Other additives)
Fluorine-based resin: manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd. Product name: DYNION TF1750
フェノール系酸化防止剤:チバスペシャリティーケミカルズ社製 商品名イルガノックス1010 ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート] Phenol-based antioxidant: Product name Irganox 1010 Pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] manufactured by Ciba Specialty Chemicals
離型剤:日本精蝋社製 商品名:パラフィンワックス FT100 Mold release agent: Nippon Seiwa Co., Ltd. Product name: Paraffin wax FT100
滑剤:日本油脂社製 ステアリン酸カルシウム Lubricant: Calcium stearate manufactured by NOF Corporation
[実施例1〜18および比較例1〜8]
表1に示す通り、ガラス繊維以外の成分を一括してスーパーミキサー(新栄機械社製SK−350型)で混合し、L/D=42の2軸押出機(日本製鋼所社製、TEX30XCT)のホッパーに投入し、(C)ガラス繊維をサイドフィードして、吐出量20kg/hr、スクリュー回転数200rpm、バレル温度260℃の条件下押出してポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物のペレットを得た。なお、非強化系である実施例1〜8および比較例1〜2においては、得られたペレットとステアリン酸カルシウム所定量をアフターブレンドし樹脂組成物ペレットとして得た。
[Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 8]
As shown in Table 1, components other than glass fibers are mixed together with a super mixer (SK-350 type, manufactured by Shinei Machinery Co., Ltd.), and a L / D = 42 twin screw extruder (manufactured by Nippon Steel Works, TEX30XCT). (C) The glass fiber was side-feeded and extruded under conditions of a discharge rate of 20 kg / hr, a screw rotation speed of 200 rpm, and a barrel temperature of 260 ° C. to obtain pellets of a polybutylene terephthalate resin composition. In Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 which are non-reinforced systems, the obtained pellets and a predetermined amount of calcium stearate were after-blended to obtain resin composition pellets.
樹脂組成物ペレットについて、射出成型機(住友重機械社製、型式SH−100)を使用して、シリンダ温度270℃、金型温度80℃の条件で上記(2)および(3)の試験片(縦横それぞれ10cm、厚さ3mmの平板試験片、及び厚さ0.8mmのUL−94規格の燃焼試験片)を製造した。また、(1)の試験片としては、射出成形機(住友重機械(株)製 型式S−75 MIII)を用い、265℃にて、ISO引張試験片(ISO3167)を成形した。評価結果を表1に示す。 For the resin composition pellets, using the injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Model SH-100), the test pieces of (2) and (3) above under the conditions of a cylinder temperature of 270 ° C. and a mold temperature of 80 ° C. (Vertical and horizontal 10 cm, 3 mm thick flat plate test pieces, and 0.8 mm thick UL-94 standard combustion test pieces) were manufactured. Moreover, as a test piece of (1), an ISO tensile test piece (ISO 3167) was molded at 265 ° C. using an injection molding machine (model S-75 MIII manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.). The evaluation results are shown in Table 1.
実施例にて用いたフェニルホスフィン酸塩を配合した樹脂組成物は、比較例にて用いたジエチルホスフィン酸塩を配合した樹脂組成物と比較して、耐加水分解特性に著しく優れていることが判る。また、難燃性と絶縁特性(CTI:耐トラッキング特性)においても優れた樹脂組成物であった。 The resin composition blended with phenylphosphinate used in the examples is remarkably superior in hydrolysis resistance compared to the resin composition blended with diethylphosphinate used in the comparative examples. I understand. In addition, the resin composition was excellent in flame retardancy and insulation characteristics (CTI: tracking resistance characteristics).
本発明の難燃性熱可塑性ポリエステル樹脂組成物より得られる成形品は、優れた耐加水分解特性、難燃性、CTIならび機械的特性にを有しているので、特に電気電子部品、例えばコネクター、ターミナルなどの広範囲の部品に適用可能であり、さらには自動車部品や建材部品などにも適用可能である。 The molded product obtained from the flame-retardant thermoplastic polyester resin composition of the present invention has excellent hydrolysis resistance, flame retardancy, CTI and mechanical properties, and is particularly suitable for electrical and electronic parts such as connectors. It can be applied to a wide range of parts such as terminals, and can also be applied to automobile parts and building material parts.
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| JP2010270269A (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | Flame retardant polyamide resin composition |
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2009
- 2009-04-14 JP JP2009098496A patent/JP2010248351A/en active Pending
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