説明

繊維強化難燃性樹脂組成物及びその成形品

【課題】
従来には存在しない、高い水準で機械的物性、難燃性を有するバイオマス由来の繊維強化難燃性樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】
本来機械的物性、難燃性に優れないバイオマス由来樹脂に関して、易燃性、機械的物性の低さなどの課題を、スルホン酸化合物、カルボン酸化合物及びこれらの金属塩の少なくともいずれかを含有する難燃剤とリン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウムの少なくとも1種類以上を含むリン酸塩を少量添加することであり、これにより高い難燃性を向上させ、さらに、繊維強化により機械的物性を向上させる。さらに該難燃剤の添加量の少なさから、高いバイオマス度を有するバイオマス由来の繊維強化難燃性樹脂組成物を提供することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高い水準で機械的物性及び難燃性を併せ持つ必要がある熱可塑性ポリエステル樹脂及びバイオマス由来の樹脂及びその成形品に関するものであり、複写機やレーザープリンターなどの電子写真技術、印刷技術またはインクジェット技術を用いた画像出力機器、その他の電化製品や自動車などの樹脂部品を使用する製品分野の領域において、高い水準で機械特性、難燃性を有する熱可塑性ポリエステル樹脂及びバイオマス由来の樹脂を含む材料を用いた成形品を提供することができるものである。
【背景技術】
【0002】
本発明に関連する従来技術として次の1から8のものがある。
1.特開2003−253118号公報に難燃性ポリアミド樹脂組成物の発明が記載されている。これは、自動車部品、機械部品、電気・電子部品等の用途に良好に使用できる薄肉成形品において、高度の難燃性と機械物性とが両立したポリアミド樹脂組成物を提供するするものであり、(a)ヘキサメチレンアジパミド単位を主たる構成成分とするポリアミド樹脂30〜85質量%、(b)無機質強化材5〜50質量%、(c)リン酸系化合物とトリアジン系化合物との反応により得られる難燃剤5〜40質量%とからなる成分100質量部と、(d)ポリアミド樹脂の加工温度以上の分解温度を有する発泡剤0.03〜1質量部とからなるものである。
【0003】
2.特開2004−292755号公報に難燃ポリアミド樹脂組成物の発明が記載されている。これは、押出加工性や成形加工性が良くて、薄肉難燃性が極めて高く、燃焼時に腐食性の高いハロゲン化水素ガスの発生がなく、かつ優れた機械特性、電気特性を有する難燃ポリアミド樹脂組成物を提供するものであり、ポリアミド樹脂30〜85重量%、メラミンとリン酸とから形成される付加物1〜30重量%、特定構造で表されるホスフィン酸塩及び/または特定構造で表されるジホスフィン酸塩1〜30重量%および無機充填材5〜40重量%の各成分からなるものである。
【0004】
3.特開2005−344042号公報に難燃剤を配合した植物資源を原料とする組成物の発明が記載されている。そしてこれは、地球環境にやさしい植物を原料とするプラスチック樹脂に難燃性を付加する組成を提供すると共に、従来製法を変更することなく組成を実現する方法を提供するものであり、植物原料樹脂に難燃剤を配合することで、難燃性を付加することが可能である。そして、この発明によれば、難燃剤配合は樹脂混練時に他樹脂や着色剤配合と同時に行うことで、難燃剤配合に伴う工程の増加は発生せず、また、成形前の樹脂溶解時に混練する事も可能である。
【0005】
4.国際公開04/063282号にケナフ繊維強化樹脂組成物の発明が記載されている。これは、電気・電子機器製品等の成形品の製造に適した繊維強化樹脂組成物を提供することを課題とするものであり、ケナフ繊維を含有した生分解性樹脂組成物であって、ケナフ繊維の含有量を10〜50質量%とすることにより上記課題を解決したものである。そして、生分解性樹脂が結晶性を有する熱可塑性樹脂であることが好ましく、特にポリ乳酸樹脂であることが好ましく、また、ケナフ繊維の平均繊維長(破砕片を除く繊維の数平均繊維長)が100μm〜20mmであることが好ましく、さらに、ケナフ繊維が300μm〜20mmの繊維長のケナフ繊維を含むことが好ましく、ケナフ繊維としては、ケナフの靭皮部から調製した繊維であることが好ましい旨、当該公報に記載されている。
【0006】
5.特開2007−056247号公報に難燃性樹脂組成物の発明が記載されている。これは、真珠光沢のない成形品外観と面衝撃に優れる難燃性樹脂組成物ならびにそれからなる成形品を提供するものであり、(A)ポリ乳酸樹脂5〜95重量%、(B)芳香族ポリカーボネート樹脂5〜95重量%、ならびに上記(A)ポリ乳酸樹脂および(B)芳香族ポリカーボネートの合計100重量部に対して、(C)アクリル樹脂あるいはスチレン樹脂ユニットをグラフトにより含む高分子化合物0.1〜50重量部および(D)難燃剤0.1〜50重量部を配合したものである。
【0007】
6.特開2006−111858号公報に樹脂組成物ならびにそれからなる成形品の発明が記載されている。これは、衝撃強度に優れ、真珠光沢のない白色性に優れた外観を持つ樹脂組成物、高度な難燃性を示す樹脂組成物ならびにそれからなる成形品を提供するものであり、(A)ポリ乳酸樹脂、(B)セルロースエステルから選ばれる一種以上の樹脂10〜75重量部、(C)芳香族ポリカーボネート樹脂25〜90重量部、(D)相溶化剤を上記(A)ポリ乳酸樹脂および(B)セルロースエステルから選ばれる一種以上の樹脂と(C)芳香族ポリカーボネート樹脂の成分の合計量100重量部に対して1〜50重量部配合してなる樹脂組成物、また、(E)難燃剤を配合してなる上記樹脂組成物さらに(F)フッ素系化合物を配合してなる上記樹脂組成物、又は(G)エポキシ化合物を配合してなるものである。
【0008】
7.特開2006−181776号公報に成形用繊維強化難燃樹脂混合物および成形品の発明が記載されている。そしてこの発明は、機械特性、難燃性、射出成形時の流動性に優れた成形用繊維強化難燃樹脂混合物および射出成形品を提供するものであり、(A)ペレットと実質的に同一長さの強化繊維を含む長繊維強化熱可塑性樹脂ペレット、(B)重量平均繊維長が0.1〜0.5mmの強化繊維を含む短繊維強化熱可塑性樹脂ペレット、(C)難燃剤を含むものである。
【0009】
8.国際公開07/010786号に難燃性樹脂組成物の発明が記載されている。これは、ハロゲン元素、リン元素を含まず、環境や人体に悪影響を与えることなく安全で、かつ難燃性に優れた難燃性樹脂組成物を提供するものであり、熱可塑性ポリエステル樹脂と、該熱可塑性樹脂100質量部に対する含有量が0.0002〜0.8質量部である有機スルホン酸化合物、有機カルボン酸化合物及びこれらの金属塩の少なくともいずれかを含有してなるものである。
【0010】
[従来技術の問題]
従来、複写機やレーザープリンターなどの電子写真技術、印刷技術またはインクジェット技術を用いた画像出力機器などに使用されている部品における重要な基準のひとつが高難燃性である。定着ローラーなどの発熱する機構を内部に持つ製品全てに、そして外装部品などに一定水準以上の難燃性が求められる。従来、易燃性樹脂に難燃性を付与する手法には、次の3種類のものがある。
【0011】
第1はハロゲン系化合物を添加することにより、ハロゲン系化合物を燃焼した炎に対し酸化反応負触媒として働かせることなどにより燃焼速度を低下させる手法。
第2はシリコーン系化合物、またはリン酸系化合物を添加することにより、燃焼中に樹脂の表面にシリコーン系化合物をブリードさせたり、リン酸系化合物を樹脂内で脱水反応を起こさせたりすることにより、表面にチャーを精製させて断熱皮膜を形成するなどにより燃焼を止める手法。
第3は水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物を添加し、樹脂の燃焼によってこれらの化合物が分化するときの吸熱反応や精製した水の持つ蒸発潜熱などにより、樹脂全体を冷却させるなどして燃焼を止める手法。
また、近年では、燃焼時に発泡膨張層を形成することで、燃焼の輻射熱を遮断し、さらに、ポリマーの分解ガスの拡散を抑制する方法でポリマーを難燃化させるイントメッセント型の難燃剤も知られている。しかしながら、上記の手法のみでは、樹脂に対して多量の質量重量割合の難燃剤を添加しなければ、求める難燃効果は得られない。
【0012】
一般に、樹脂の機械的物性を向上させる手法として繊維を添加することによりマトリックス樹脂中に存在する繊維と絡み合わせて強化するものがあり、その1例はガラス繊維やセラミック繊維、セルロース繊維などによる繊維強化手法である。しかしながら、この場合は、難燃性を同時に付与させるために繊維自体に難燃性繊維を用いた上で、多量の難燃剤を添加させなければならない。
【0013】
バイオマス由来樹脂は易燃性で、機械的物性も低いため、難燃性と機械的物性を求められる分野への展開が非常に困難である。しかしながら、環境負荷低減のためにはバイオマス由来樹脂の難燃性と機械的物性が求められる分野での実用化が欠かせない。
【0014】
バイオマス由来樹脂の機械的物性を向上させる試みは活発に取り組まれており、そのために、石油由来樹脂とのアロイ、繊維強化、結晶化、などの手法が取り入れられている。結晶化では耐熱性が向上するが耐衝撃性などの物性の向上が少なく、石油由来樹脂とのアロイや繊維強化ではバイオマス度が低下してしまうという問題がある。一方で、難燃性を向上させるためには、多量の難燃剤、例えば水和金属化合物、金属酸化物等の無機系難燃剤、臭素系に代表されるハロゲン系難燃剤、赤燐、燐酸エステル等の燐系難燃剤、その他シリコーン系難燃剤などを添加する必要があり、バイオマス度が低下する問題がある。さらに機械的物性と難燃性を同時に得るため、例えば石油由来樹脂とバイオマス由来樹脂をアロイしたものでは、石油由来樹脂、バイオマス由来樹脂の両方に多量の難燃剤を添加しなければならない。繊維強化においても同様である。高いバイオマス度をもつ樹脂組成物において、難燃性と機械的物性をともに向上させるのは、現状では非常に困難であると言える。
【0015】
難燃性ポリアミド樹脂組成物に関する特開2003−253118号公報のものは、ポリアミド樹脂、無機質強化材、およびリン系化合物とトリアジン系化合物との反応で得られる難燃剤とを組み合わせた系に、特定の発泡剤を配合させ、難燃性を向上させている。しかしながら、UL94規格でV−0を達成した実施例で報告されている難燃剤の添加量は10質量%以上と多量であることに加え、機械的強度はガラス繊維に依存している。
【0016】
難燃ポリアミド樹脂組成物に関する特開2004−292755号公報は、無機質強化材、リン系難燃剤及びポリアミド樹脂を組み合わせた系に於いて、特定のホスフィン酸塩を添加し、難燃性と機械的物性を向上させている。しかしながら、UL94規格でV−0を達成した実施例で報告されている難燃剤の添加量は、リン系難燃剤とホスフィン酸塩合わせて20重量%以上と多量であることに加え、機械的強度はガラス繊維に依存している。
【0017】
植物資源を原料としたプラスチックに難燃性を付加する組成物に関する特開2005−344042号公報のものは、石油由来の樹脂で用いられている従来製法をそのまま転用しているだけであり、製法での革新的な新規性は見られない。
ケナフ繊維強化樹脂組成物に関する国際公開04/063282号は、生分解性樹脂組成物、特にポリ乳酸にケナフ繊維を含有させたケナフ繊維強化樹脂組成物である。ケナフ繊維の難燃性向上のための表面処理として、通常の木材や紙類の難燃化処方を用いているが、実施例が具体的ではなく、また難燃効果の記述も見られない。
【0018】
難燃性樹脂組成物ならびにそれからなる成形品に関する特開2007−056247号公報は、衝撃強度、白色性に優れた外観をバイオマス由来樹脂のみでは満足できないので、バイオマス由来の樹脂に対してポリカーボネートをアロイし、衝撃強度、白色性を石油由来のポリカーボネートの特性に依存している。しかしながら、リン系難燃剤を15重量%以上添加する必要がある。
【0019】
バイオマス由来の樹脂とポリカーボネートを主原料においた特開2006−111858号公報のものは、衝撃強度、白色性に優れた外観をバイオマス由来樹脂のみでは満足できないので、バイオマス由来の樹脂に対してポリカーボネートを混合したものであり、その衝撃強度、白色性を石油由来のポリカーボネートの特性に依存している。しかしながら、石油由来樹脂に機械的物性等を依存している以上、最低でもポリカーボネートを25重量%以上含まねばならず、またリン系難燃剤を15重量%以上添加する必要があり、この手法で樹脂のバイオマス度をこれ以上向上させることは不可能である。
【0020】
繊維強化難燃樹脂混合物に関する特開2006−181776号公報のものは、石油由来の熱可塑性樹脂組成物において、ペレットと実質的に同一長さの長繊維を、さらに難燃剤に赤燐、燐酸エステルのいずれかを用いて、機械特性、難燃性、射出成形時の流動性に優れた成形用繊維強化難燃樹脂混合物および射出成形品を提供することを目的としており、バイオマス由来樹脂に関する記述は見られない。また、長繊維100重量部に対して難燃剤を25重量部以上添加する必要がある。
【0021】
ハロゲン元素、リン元素を含まず、環境や人体に悪影響を与えることなく安全で、かつ難燃性に優れた難燃性樹脂組成物を提供する国際公開07/010786号のものは、熱可塑性ポリエステル樹脂と、該熱可塑性樹脂100質量部に対する含有量が0.0002〜0.8質量部である有機スルホン酸化合物、有機カルボン酸化合物及びこれらの金属塩の少なくともいずれかを含有する難燃性樹脂組成物(石油由来の樹脂)を提供するものである。
【特許文献1】特開2003−253118号公報
【特許文献2】特開2004−292755号公報
【特許文献3】特開2005−344042号公報
【特許文献4】国際公開04/063282号
【特許文献5】特開2007−056247号公報
【特許文献6】特開2006−111858号公報
【特許文献7】特開2006−181776号公報
【特許文献8】国際公開07/010786号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0022】
そこで本発明の目的は、高い水準で機械的物性、難燃性を有するバイオマス由来の繊維強化難燃性樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0023】
本発明は本来機械的物性、難燃性に劣るバイオマス由来樹脂について、スルホン酸化合物、カルボン酸化合物及びこれらの金属塩の少なくともいずれかを含有する難燃剤とリン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウムの少なくとも1種類以上を含むリン酸塩を少量添加することにより難燃性を向上させ、さらに、繊維強化により機械的物性を向上させたものであり、該難燃剤の添加量の少なく、高いバイオマス度を有するバイオマス由来の繊維強化難燃性樹脂組成物を製造することができる。
【0024】
〔請求項1の発明〕
請求項1の発明は、下記の(A),(B),(C),(D)を含有する繊維強化難燃性樹脂組成物。
(A)熱可塑性ポリエステル樹脂、
(B)難燃剤、
(C)添加剤、
(D)融点が上記(A)の融点より高く、さらに上記(A)の分解開始温度よりも低い熱可塑性ポリエステル繊維。
但し、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂は、原料の少なくとも一部として、バイオマス材料由来の脂肪族ポリエステル樹脂が使用されている。前記構成要素(B)の難燃剤は、有機スルホン酸化合物、有機カルボン酸化合物、及びこれらの金属塩の、少なくともいずれかを含有する。また、前記構成要素(C)添加剤は、リン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウム、の少なくとも1種類以上を含むリン酸塩が適用されている。
【0025】
〔請求項2の発明〕
請求項2の発明は、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂が、ポリ乳酸樹脂または微生物産生樹脂(ポリヒドロキシアルカン酸)より選ばれる、少なくともいずれか一種を含有している請求項1の繊維強化難燃性樹脂組成物。
【0026】
〔請求項3の発明〕
請求項3の発明は、前記構成要素(B)の難燃剤は、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂と、前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維とからなる重量を100重量部としたとき、0.001重量部〜1重量部含有されている請求項1又は請求項2の繊維強化難燃性樹脂組成物。
【0027】
〔請求項4の発明〕
請求項4の発明は、前記構成要素(C)の添加剤が、リン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウム、の少なくとも1種類以上を含むリン酸塩である請求項1乃至請求項3の繊維強化難燃性樹脂組成物。
【0028】
〔請求項5の発明〕
請求項5の発明は、前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維の融点が、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂の融点よりも、40℃〜160℃高い請求項1乃至請求項4の繊維強化難燃性樹脂組成物。
【0029】
〔請求項6の発明〕
請求項6の発明は、前記の構成要素(D)の構成熱可塑性ポリエステル繊維の繊維長が、5μm〜10mmである請求項1乃至請求項5の繊維強化難燃性樹脂組成物。
【0030】
〔請求項7の発明〕
請求項7の発明は、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、及び構成要素(C)の添加剤の融点が上記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂の融点より高く、さらに上記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂の分解開始温度よりも低い熱可塑性ポリエステル繊維を含有する繊維強化難燃性樹脂組成物の製造方法。
【0031】
請求項7の発明においては、前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に、前記構成要素(B)の難燃剤を0.001重量部〜1重量部、もしくは前記構成要素(C)の添加剤を0.1〜5重量部、または前記構成要素(B)の難燃剤を0.001重量部〜1重量部及び前記構成要素(C)の添加剤を0.1〜5重量部を同時に含有させる工程と、その後、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂と組み合わせて、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂を100重量部としたときに前記構成要素(B)の難燃剤を0.001重量部〜1重量部、もしくは前記構成要素(C)の添加剤を0.1〜5重量部、または前記構成要素(B)の難燃剤を0.001重量部〜1重量部及び前記構成要素(C)の添加剤を0.1〜5重量部を同時に含有させる工程とを有する。
【0032】
但し、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂は、原料の少なくとも一部として、バイオマス材料を含む脂肪族ポリエステル樹脂が適用されているものであり、前記構成要素(B)の難燃剤は、有機スルホン酸化合物、有機カルボン酸化合物、及びこれらの金属塩の、少なくともいずれかを含有するものであり、また、前記構成要素(C)の添加剤はリン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウム、の少なくとも1種類以上を含むリン酸塩を含有するものとする。
【0033】
〔請求項8の発明〕
請求項8の発明は、前記請求項1乃至請求項6のいずれかの繊維強化難燃性樹脂組成物を用いて成形した繊維強化難燃性樹脂組成物成形品であって、前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維と、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂との重量比が、5:95〜50:50の範囲とし、射出成形法により加工して得られた繊維強化難燃性樹脂組成物成形品。
【発明の効果】
【0034】
〔請求項1の発明の作用効果〕
易燃性でかつ機械的物性が低い材料である構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂が、構成要素(B)の難燃剤と構成要素(C)の添加剤により難燃性を有するようになり、また構成要素(D)の 熱可塑性ポリエステル繊維により機械的物性が向上する。
【0035】
〔請求項2の発明の作用効果〕
請求項1の構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂をポリ乳酸樹脂または微生物産生樹脂(ポリヒドロキシアルカン酸)より選ばれた少なくともいずれか一種を含むことにより、環境保全性に優れ、かつ実用上充分な機械的強度と難燃性をも具備する繊維強化難燃性樹脂組成物となる。
【0036】
〔請求項3の発明の作用効果〕
構成要素(B)の難燃剤の構成材料を特定したことにより、前記構成要素(B)の難燃剤及び構成要素(C)の添加剤をごく少量添加することにより、高い難燃効果を得ることが可能である。
【0037】
〔請求項4の発明の作用効果〕
構成要素(C)の添加剤を特定したことにより、前記構成要素(B)の難燃剤及び(C)の添加剤をごく少量添加することにより、高い難燃効果を得ることが可能である。
【0038】
〔請求項5の発明の作用効果〕
構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維の融点を特定したことにより、成形加工時においては、構成成分中の繊維が溶融せず、形状外維持され、機械的物性が向上される。
【0039】
〔請求項6の発明の作用効果〕
構成要素(D)の 熱可塑性ポリエステル繊維の繊維長の数値範囲を特定したことにより、高い機械的物性と難燃性をともに向上させることができる。
【0040】
〔請求項7の発明の作用効果〕
構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維に構成要素(B)の難燃剤を、または構成要素(C)の添加剤を、または構成要素(B)の難燃剤と構成要素(C)の添加剤の両方を予め混合させた繊維を用いるようにしたことにより、予め混合させなかった場合に比して、より確実に、最終的に得られる樹脂組成物の難燃化が図られる。これにより、樹脂組成物中の難燃剤含有量を低く抑えることができ、成形性にも優れ、高い機械的物性と難燃性の両特性に優れ樹脂組成物を得ることができる。
【0041】
〔請求項8の発明の作用効果〕
構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維と構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂との構成比率を重量比で、5:95〜50:50の範囲にあるものとしたことにより、高い難燃性と機械的物性を両立させた繊維強化難燃性樹脂組成物成形品を射出成形により得ることができる。
【0042】
なお、前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維の重量比が、前記範囲よりも少ないと、実用上充分な機械的物性が得られないことが確かめられており、一方、50重量部よりも多くなるとバイオマス由来樹脂による環境保全効果への寄与が少なくなりすぎるという問題を生じる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0043】
以下に、実施例、比較例で得られた繊維強化難燃性組成物の成形品の評価項目および評価方法を示す。
【実施例1】
【0044】
1.熱可塑性ポリエステル樹脂繊維の作製
実施例では上記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維としてポリエチレンテレフタレート繊維を使用した。
ポリエチレンテレフタレートのペレットを棚式の熱風乾燥機を使用して50℃で12時間乾燥させた後、ポリエチレンテレフタレートペレット100重量部に対し、上記構成要素(B)の難燃剤を0.1重量部の割合で、また上記構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。これを高温溶融紡糸装置を用いてφ200μmのポリエチレンテレフタレートフィラメントに延伸紡糸した後、繊維長5mm程度にカッターで細断した。
上記のようにして、予め構成要素(D)の繊維に構成要素(B)の難燃剤と構成要素(C)の添加剤を添加した繊維状の難燃剤添加熱可塑性ポリエステルを、構成要素(D1)とした。
なお、構成要素(B)の難燃剤としては関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を、構成要素(D)のポリエチレンテレフタレートとしては、三井化学株式会社製の三井PETJ120を使用した。
【0045】
2.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D1)の難燃剤添加熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で80:20となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを用いた。
【0046】
3.UL94垂直燃焼試験片の作製
前記作製した繊維強化樹脂組成物のペレットを、棚式の熱風乾燥機を使用して50℃で12時間乾燥した後、前記ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂100重量部に対して構成要素(B)の難燃剤を0.1重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドし、型締力50トンの電動式射出成形機を使用して、金型温度40℃、シリンダー温度180℃、射出速度20mm/s、射出圧力100MPa、冷却時間60secの設定で、UL94垂直燃焼試験用の短冊試験片を作製した。作製した短冊試験片のサイズは、長さ125mm、幅13mm、厚さ1.6mmであった。
なお、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【0047】
4.UL94垂直燃焼試験
前記作製した試験片を50℃で72時間エージングした後、湿度20%のデシケータ内で3時間冷却し、5本の試験片を1セットとし、UL94規格に準拠した垂直燃焼試験を行った。試験方法は、試験片の上端部をクランプし、垂直に保持し、試験片の下端部から300±10mm下に脱脂綿(0.8g以下、50mm角)を置き、落下溶融物が脱脂綿上に落下することを確認した。試験片の下端部よりバーナーで1回目の接炎を10±1秒間行い、約300mm/秒の速度でバーナーをサンプルから離し、燃焼が消えたら直ちにバーナーをサンプルの下端部に戻し、2回目の接炎を10±1秒間行った。5本1セットの試験片について、合計10回の接炎を行い、試験片の燃焼時間を記録した。燃焼時間とは、離炎後の燃焼継続時間であり、1回目の燃焼時間をt1、2回目の燃焼時間をt2、2回目の燃焼後火種継続時間をt3とした。
【0048】
5.UL94垂直燃焼試験の判定方法
UL94規格に基づく垂直燃焼試験の判定方法は下記の通りである。
(1)各試験片の離炎後の燃焼継続がt1またはt2:10秒以下ならV−0、30秒以下ならV−1もしくはV−2
(2)5本試験片の全ての燃焼継続時間t1+t2:50秒以下ならV−0、250秒以下ならV−1もしくはV−2
(3)2回目接炎後の燃焼継続時間と火種継続時間の合計t2+t3:30秒以下ならV−0、60秒以下ならV−1もしくはV−2
(4)クランプまで燃える燃焼がないこと
(5)燃焼物や落下物による脱脂綿の発火について:発火なしならV−0もしくはV−1、発火ありならV−2
上記、(1)〜(5)のそれぞれV−0,V−1,V−2の条件を全て満たすものが判定される。
【0049】
6.アイゾット衝撃試験用試験片の作製
前記作製した繊維強化樹脂組成物のペレットを、棚式の熱風乾燥機を使用して50℃で12時間乾燥した後、前記ペレットに対し、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂繊維100重量部に対して構成要素(B)の難燃剤を0.1重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドし、型締力50トンの電動式射出成形機を使用して、金型温度40℃、シリンダー温度180℃、射出速度20mm/s、射出圧力100MPa、冷却時間60secの設定で、アイゾット衝撃試験用試験片を作製した。作製した試験片は、2号試験片、長さ64mm、幅12.7mm、厚さ12.7mmであり、A切欠きを入れた2号Aである。
なお、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
7・アイゾット衝撃試験
JIS K 7110に準拠したアイゾット衝撃試験を行った。
【実施例2】
【0050】
1.熱可塑性ポリエステル樹脂繊維の作製
構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維としてポリエチレンテレフタレート繊維を使用した。
前述実施例1と同様にポリエチレンテレフタレートのペレットを棚式の熱風乾燥機で50℃、12時間乾燥処理を施した。前記ポリエチレンテレフタレートペレット100重量部に対し、構成要素(B)の難燃剤を0.1重量部の割合でドライブレンドし、高温溶融紡糸装置を用いてφ200μmポリエチレンテレフタレートフィラメントに延伸紡糸した後、繊維長5mm程度にカッターにて切断した構成要素(D)を構成要素(D2)とした。
なお、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(D)のポリエチレンテレフタレートとして、三井化学株式会社製の三井PETJ120を用いた。
【0051】
2.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D2)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。
このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)のポリエチレンテレフタレートが重量比で80:20となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
この成形用ペレットに対し構成要素(B)の難燃剤を、構成要素(A)の ポリ乳酸樹脂100重量部に対して0.1重量部の割合で、また、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【実施例3】
【0052】
1.熱可塑性ポリエステル樹脂繊維の作製
構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル樹脂繊維としてポリエチレンテレフタレート繊維を使用した。
ポリエチレンテレフタレートのペレットを棚式の熱風乾燥機を使用して50℃で12時間乾燥させた後、ポリエチレンテレフタレートペレット100重量部に対し、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドし、高温溶融紡糸装置を用いてφ200μmポリエチレンテレフタレートフィラメントに延伸紡糸した後、繊維長5mm程度にカッターにて切断した。前記、予め添加剤を添加し作製した構成要素(D)を構成要素(D3)とした。
なお、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を、構成要素(D)のポリエチレンテレフタレートとしては、三井化学株式会社製の三井PETJ120を用いた。
【0053】
2.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D3)の添加剤添加熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。前記実施例5と同様にして、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と構成要素(C)の添加剤とを重量比80:20で混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(C)の添加剤100重量部に対して構成要素(B)の難燃剤を0.1重量部の割合で、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂100重量部に対して構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【実施例4】
【0054】
1.熱可塑性ポリエステル樹脂繊維の作製
構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル樹脂繊維としてポリエチレンテレフタレート繊維を使用した。
ポリエチレンテレフタレートのペレットを棚式の熱風乾燥機を使用して50℃で12時間乾燥させた後、高温溶融紡糸装置を用いてφ200μmポリエチレンテレフタレートフィラメントに延伸紡糸した後、繊維長5mm程度にカッターにて切断した。
前述のようにして作製した熱可塑性ポリエステル樹脂繊維を構成要素(D4)とした。
なお、ポリエチレンテレフタレートには三井化学株式会社製の三井PETJ120を使用した。
【0055】
2.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で80:20となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、0.1重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【実施例5】
【0056】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で80:20となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、0.1重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【実施例6】
【0057】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で80:20となるように混合し、さらに、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して構成要素(C)の添加剤を5重量部の割合で混合した。これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【0058】
以上の実施例1〜実施例6の構成、及び試験結果を纏めれば、次の表1のとおりである。
【表1】


因みに、表1における実施例1のA(80)は、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステ
ル樹脂が80重量部であることを表し、B(0.08)は、構成要素(B)の難燃剤が0.08重量部であることを表し、B(0.02)は、構成要素(B)の難燃剤が0.02重量部であることを表し、C(0.8)は、構成要素(C)の添加剤が0.8重量部であることを表し、C(0.2)は、構成要素(C)の添加剤が0.2重量部であることを表し、D(20)は、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が20重量部であることを表しており、実施例2から実施例6までも同様である。
また、以下に示す表2から表5においても同様の表記をしている。
【実施例7】
【0059】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で80:20となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、0.01重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【実施例8】
【0060】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で80:20となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、1重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【実施例9】
【0061】
1.熱可塑性ポリエステル樹脂繊維の作製
構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維としてポリエチレンテレフタレート繊維を使用した。
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維と同様に、ポリエチレンテレフタレートのペレットを棚式の熱風乾燥機を使用して50℃で12時間乾燥させた後、高温溶融紡糸装置を用いてφ200μmポリエチレンテレフタレートフィラメントに延伸紡糸した後、液体窒素に浸漬した。その後、速やかにドライブレンダーを用いて繊維長約5μmに破砕した。
前述のようにして作製した熱可塑性ポリエステル繊維を構成要素(D5)とした。
なお、ポリエチレンテレフタレートには三井化学株式会社製の三井PETJ120を使用した。
【0062】
2.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D5)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で80:20となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、0.1重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【実施例10】
【0063】
1.熱可塑性ポリエステル樹脂繊維の作製
構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル樹脂繊維としてポリエチレンテレフタレート繊維を使用した。
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維と同様に、ポリエチレンテレフタレートのペレットを棚式の熱風乾燥機を使用して50℃で12時間乾燥させた後、高温溶融紡糸装置を用いてφ200μmポリエチレンテレフタレートフィラメントに延伸紡糸した後、繊維長10mm程度にカッターにて切断した。
前述のようにして作製した熱可塑性ポリエステル樹脂繊維を構成要素(D6)とした。
なお、ポリエチレンテレフタレートには三井化学株式会社製の三井PETJ120を使用した。
【0064】
2.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D6)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で80:20となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエチレン繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、0.1重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【実施例11】
【0065】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で95:5となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、0.1重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【実施例12】
【0066】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で50:50となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、0.1重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
【0067】
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
表1から明らかなとおり、UL94規格に準拠した垂直燃焼試験を行った結果、本発明の繊維強化難燃性組成物成形品の難燃グレードはV−1以上であり、そのほとんどがV−0という結果を示した。下記比較例9でも挙げるが、UL規格NGであることが公知のポリ乳酸のみの場合と比較し、本発明の繊維強化難燃性組成物成形品は高い難燃性を得ることができた。
難燃性確保のため、構成要素(C)の添加剤を上記請求項の範囲で添加することにより、構成要素(C)の添加剤を添加していない比較例に比べより高い難燃性を付与することができた。また、構成要素(C)の添加剤は難燃剤として使用するには、通常少なくても5重量%以上添加しなければ効果がないことが知られている。本発明ではリン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウム、の少なくとも1種類以上を含むリン酸塩を、添加剤として構成要素(B)の難燃剤と組み合わせ、0.1〜5重量部という従来よりも極めて少ない添加で難燃性を向上させることができた。
【0068】
また、構成要素(D)の繊維に構成要素(B)の難燃剤または構成要素(C)の添加剤を予め添加した上記実施例1及び実施例2は、繊維に難燃剤を予め添加していない実施例5及び実施例6と比較し、燃焼時間が減少するという結果が得られた。
JIS K 7110に準じてアイゾット衝撃試験を行った結果、本発明の繊維強化難燃性組成物成形品の衝撃強度は4.9kJ/m2であり、比較例でも挙げるが、ポリ乳酸樹脂のみの場合の衝撃強度が1.6kJ/m2であるので、繊維強化を行っていない場合と比して本発明の繊維強化難燃性組成物成形品は衝撃強度が著しく高い。
【0069】
以上の実施例7〜実施例12の構成、及び試験結果を纏めれば、次の表2のとおりである。
【表2】

【0070】
[比較例1]
この比較例1においては、構成要素(C)の添加剤を用いず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を組み合わせた。
【0071】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D2)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で95:5となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
この成形用ペレットに対し構成要素(B)の難燃剤を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂100重量部に対して0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を用いた。
【0072】
[比較例2]
この比較例2においては、構成要素(C)の添加剤を用いず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を組み合わせた。
【0073】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D2)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で90:10となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
この成形用ペレットに対し構成要素(B)の難燃剤を、構成要素(A)の100重量部に対して0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を用いた。
【0074】
[比較例3]
この比較例3においては、構成要素(C)の添加剤を用いず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を組み合わせた。
【0075】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D2)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で70:30となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
この成形用ペレットに対し構成要素(B)の難燃剤を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂100重量部に対して0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を用いた。
【0076】
[比較例4]
この比較例4においては、構成要素(C)の添加剤を用いず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を組み合わせた。
【0077】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D2)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で50:50となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
この成形用ペレットに対し構成要素(B)の難燃剤を、構成要素(A)の ポリ乳酸樹脂100重量部に対して0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を用いた。
【0078】
[比較例5]
この比較例5においては、構成要素(C)の添加剤を用いず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を組み合わせた。
【0079】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で90:10となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
この成形用ペレットに対し構成要素(B)の難燃剤を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を用いた。
【0080】
[比較例6]
この比較例6においては、構成要素(C)の添加剤を用いず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を組み合わせた。
【0081】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で70:30となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
この成形用ペレットに対し構成要素(B)の難燃剤を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を用いた。
【0082】
[比較例7]
この比較例7においては、構成要素(C)の添加剤を用いず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を組み合わせた。
【0083】
1.熱可塑性ポリエステル樹脂繊維の作製
構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル樹脂繊維としてポリエチレンテレフタレート繊維を使用した。
ポリエチレンテレフタレートのペレットを棚式の熱風乾燥機で50℃、12時間乾燥処理を施した。前記ポリエチレンテレフタレートペレット100重量部に対し、構成要素(B)の難燃剤を0.1重量部の割合でドライブレンドし、高温溶融紡糸装置を用いてφ200μmポリエチレンテレフタレートフィラメントに延伸紡糸した後、液体窒素に浸漬した。その後、速やかにドライブレンダーを用いて繊維長約5μmに破砕した。
前述のようにして作製した熱可塑性ポリエステル樹脂繊維を構成要素(D7)とした。
なお、ポリエチレンテレフタレートには三井化学株式会社製の三井PETJ120を使用した。
【0084】
2.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D7)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で70:30となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
この成形用ペレットに対し構成要素(B)の難燃剤を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂100重量部に対して0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を用いた。
【0085】
[比較例8]
この比較例8においては、構成要素(C)の添加剤を用いず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を組み合わせた。
【0086】
1.熱可塑性ポリエステル樹脂繊維の作製
構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル樹脂繊維としてポリエチレンテレフタレート繊維を使用した。
ポリエチレンテレフタレートのペレットを棚式の熱風乾燥機で50℃、12時間乾燥処理を施した。前記ポリエチレンテレフタレートペレット100重量部に対し、構成要素(B)の難燃剤を0.1重量部の割合でドライブレンドし、高温溶融紡糸装置を用いてφ200μmポリエチレンテレフタレートフィラメントに延伸紡糸した後、繊維長10mm程度にカッターにて切断した。
前述のようにして作製した熱可塑性ポリエステル樹脂繊維を構成要素(D8)とした。
なお、ポリエチレンテレフタレートには三井化学株式会社製の三井PETJ120を使用した。
【0087】
2.繊維強化樹脂組成物の作製
前記構成要素(D8)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で70:30となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
この成形用ペレットに対し構成要素(B)の難燃剤を、構成要素(A)の100重量部に対して0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を用いた。
【0088】
以上の比較例1〜比較例8の構成、及び試験結果を纏めれば、次の表3のとおりである。
【表3】

【0089】
[比較例9]
この比較例9においては、繊維による樹脂強化を行わず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂と、構成要素(B)の難燃剤のみを組み合わせた。
構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂として、ポリ乳酸樹脂を用いた。このペレットを棚式の熱風乾燥機を使用して50℃で12時間乾燥した後、ペレットに対し構成要素(B)の難燃剤を表4の配合量でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を用いた。
【0090】
[比較例10]
この比較例10においては、繊維による樹脂強化を行わず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂と、構成要素(C)の添加剤のみを組み合わせた。
構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂として、ポリ乳酸樹脂を用いた。このペレットを棚式の熱風乾燥機を使用して50℃で12時間乾燥した後、ペレットに対し構成要素(C)の添加剤を表4の配合量でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【0091】
以上の比較例9、比較例10の構成、及び試験結果を纏めれば、次の表4のとおりである。
【表4】

【0092】
[比較例11]
この比較例11においては、構成要素(B)の難燃剤及び構成要素(C)の添加剤による樹脂の難燃化を行わず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂と、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維のみを組み合わせた。
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で90:10となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。
その後前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを用いた。
【0093】
[比較例12]
この比較例12においては、構成要素(B)の難燃剤を用いず、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(C)の添加剤、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維のみを組み合わせた。
前記構成要素(D4)の熱可塑性ポリエステル繊維を、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維が重量比で90:10となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に対して、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【0094】
[比較例13]
この比較例13においては、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を用いず、セルロース繊維を用い繊維強化を行った。構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、構成要素(C)の添加剤、セルロース繊維を組み合わせた。
【0095】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
セルロース繊維には、ダイセル化学株式会社製のセリッシュ PC110Tを粉砕、乾燥して使用した。このセルロース繊維を構成要素(D’)とした。
前記、構成要素(D’)のセルロース繊維を構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D’)のセルロース繊維が重量比で90:10となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D’)のセルロース繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、0.1重量部の割合で、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【0096】
[比較例14]
この比較例14においては、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を用いず、セルロース繊維を用いて繊維強化を行った。構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、セルロース繊維を組み合わせた。
【0097】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
セルロース繊維には、ダイセル化学株式会社製のセリッシュ PC110Tを粉砕、乾燥して使用した。このセルロース繊維を構成要素(D’)とした。
前記構成要素(D’)のセルロース繊維を構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D’)のセルロース繊維が重量比で90:10となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D’)の セルロース繊維100重量部に対して、構成要素(B)の難燃剤を、0.1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(B)の難燃剤としては、関東化学株式会社製のカンファースルホン酸を用いた。
【0098】
[比較例15]
この比較例15においては、構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維を用いず、セルロース繊維を用いて繊維強化を行った。構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(C)の添加剤、セルロース繊維を組み合わせた。
【0099】
1.繊維強化樹脂組成物の作製
セルロース繊維には、ダイセル化学株式会社製のセリッシュ PC110Tを粉砕、乾燥して使用した。このセルロース繊維を構成要素(D’)とした。
前記、構成要素(D’)のセルロース繊維を構成要素(A)のポリ乳酸樹脂と混合する。このとき、これらの混合体中における、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂:構成要素(D’)のセルロース繊維が重量比で90:10となるように混合し、これを単軸混練押出機を用いて180℃の温度で溶融混練し、3mm角程度の成形用ペレットを作製した。この成形用ペレットに対し、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂+構成要素(D’)のセルロース繊維100重量部に対して、構成要素(C)の添加剤を1重量部の割合でドライブレンドした。その後、前記と同様にして、垂直燃焼試験片、アイゾット衝撃試験用試験片を作製し、UL94垂直燃焼試験、アイゾット衝撃試験を行った。
なお、構成要素(A)のポリ乳酸樹脂には、三井化学株式会社製のレイシアH−100Jを、構成要素(C)の添加剤としては、株式会社三和ケミカル製のポリリン酸メラミン(MPP−B)を用いた。
【0100】
以上の比較例11〜比較例15の構成、及び試験結果を纏めれば、次の表5のとおりである。
【表5】


以上の実施例11〜実施例15の構成、及び試験結果を纏めれば、次の表5のとおりである。表5における比較例13、及び、比較例14、比較例15のD'(10)は、構成要素(D')のセルロース繊維が10重量部であることを表している。
【0101】
以上、表1〜表4の通り、本発明により、衝撃特性に代表される機械特性が向上し、難燃性V−0というグレードを持つ、バイオマス由来の繊維強化難燃性樹脂組成物成形品を得ることができた。
【0102】
本発明における請求項8の成形法については特に制限はなく、例えば、請求項1〜8のいずれかの混合物を用いて、押出成形、発泡成形、ブロー成形、中空成形のいずれかで得られる繊維強化難燃性樹脂組成物成形品であっても問題はない。
【0103】
本発明における請求項1の構成要素(A)は熱可塑性ポリエステル樹脂であれば特に制限はないが、例えばバイオマス由来のポリ乳酸樹脂であれば、実施しやすく、環境負荷も低下させられる。
【0104】
請求項1の構成要素(B)は有機スルホン酸化合物、有機カルボン酸化合物及びこれらの金属塩の少なくともいずれかを含有する難燃剤であれば特に制限はないが、例えば有機スルホン酸化合物であれば、脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸があげられる。脂肪族スルホン酸は、一般式R−SO3Hで表され、Rが炭素鎖で構成されている化合物を指し、Rが直鎖構造のみならず、分岐鎖を持つ構造、環状構造、ヒドロキシ基を含む構造も含まれる。カンファースルホン酸を含むモノテルペン類のスルホン酸、およびそのナトリウム塩、もしくはカリウム塩が好ましいが、他の脂肪族スルホン酸でも使用することができる。芳香族スルホン酸は、ベンゼン環を含むスルホン酸を示し、ドデシルベンゼンスルホン酸以外のアルキルベンゼンスルホン酸、およびそのナトリウム塩、もしくはカリウム塩でも使用することができる。また、クロロベンゼンスルホン酸、ジクロロベンゼンスルホン酸、トリクロロベンゼンスルホン酸、アミノベンゼンスルホン酸、ジアミノベンゼンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン酸、ジニトロベンゼンスルホン酸、ヒドラジノベンゼンスルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、ラウリルベンゼンスルホン酸、ホルミルベンゼンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等の芳香族スルホン酸も使用することができる。
【0105】
また、有機カルボン酸化合物であれば、脂肪族カルボンサン、芳香族カルボン酸があげられる。脂肪族カルボン酸は、一般式R−COOHで表され、Rが炭素鎖で構成されている化合物を指し、例えば、炭素鎖が単結合のみの飽和脂肪酸、炭素鎖に二重結合または三重結合が含まれる不飽和脂肪酸、およびそのナトリウム塩、もしくはカリウム塩が使用できる。また、Rが直鎖構造のみならず、分岐鎖を持つ分岐脂肪酸、環状構造を持つ環状脂肪酸、ヒドロキシ基を含むヒドロキシル脂肪酸等も含まれる。芳香族カルボン酸は、ベンゼン環を含むカルボン酸であり、例えば、安息香酸、メチル安息香酸、ジメチル安息香酸、トリメチル安息香酸、イソプロピル安息香酸、フタル酸、メチルイソフタル酸、フェニル酢酸、フェニルプロパン酸、フェニルアクリル酸、サリチル酸、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシメチル安息香酸、ジヒドロキシ安息香酸、メトキシ安息香酸、ジメトキシ安息香酸、トリヒドロキシ安息香酸、ジヒドロキシメトキシ安息香酸、ヒドロキシジフェニル酢酸、ヒドロキシフェニルプロパン酸等の芳香族カルボン酸、およびそのナトリウム塩、もしくはカリウム塩を使用することができる。
【0106】
請求項1の構成要素(C)はリン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウム、の少なくとも1種類以上を含むリン酸塩であれば特に制限はない。構成要素(C)に適用したリン酸塩は、一般にイントメッセント型難燃剤に分類されている。本発明の組合せにおいては難燃性向上だけではなく機械的物性の向上といった新たな効果も発現している。
【0107】
請求項1の構成要素(D)は温度条件を満たしている熱可塑性ポリエステル樹脂であれば特に制限はないが、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ1,4シクロヘキサンジメタクリレート、ポリエチレン2,6ナフタレート、ポリグリコール酸より選ばれるいずれか一種類もしくは複数種を含有する樹脂があげられる。また、請求項6の構成要素(D)の繊維長は請求の範囲内であれば繊維長が揃っていなくても問題は無い。
【0108】
また、構成要素(A)、構成要素(B)、構成要素(C)、構成要素(D)に加え、必要であれば可塑剤及び相溶化剤、耐加水分解剤を添加しても問題はない。特に射出成形をする場合は可塑剤を添加した方が好ましい。可塑剤としては、一般にポリマーの可塑剤として用いられる公知のものを特に制限なく用いることができ、例えばポリエステル可塑剤、グリセリン系可塑剤、多価カルボン酸エステル系可塑剤、ポリアルキレングリコール系可塑剤およびエポキシ系可塑剤などを挙げることができる。相溶化剤は請求項1の構成要素(A)と構成要素(D)の相溶化剤として機能するものであれば特に制限はない。相溶化剤としては、無機充填剤、グリシジル化合物または酸無水物をグラフトまたは共重合した高分子化合物、および有機金属化合物が挙げられ、一種または二種以上で用いてもよい。耐加水分解剤としては公知のものを特に制限なく用いることができ、例えば、日清紡績株式会社製カルボジライト(可塑性ポリカルボジイミド樹脂)が挙げられる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記(A),(B),(C),(D)の構成を有することを特徴とする、繊維強化難燃性樹脂組成物。
(A)熱可塑性ポリエステル樹脂
(B)難燃剤
(C)添加剤
(D)融点が上記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂の融点より高く、さらに上記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂の分解開始温度よりも低い熱可塑性ポリエステル繊維。
【請求項2】
請求項1の構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂が、ポリ乳酸樹脂、または微生物産生樹脂(ポリヒドロキシアルカン酸)、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリトリメチレンテレフタレートのいずれか1種類、もしくは複数種を含有することを特徴とする請求項1の繊維強化難燃性樹脂組成物。
【請求項3】
請求項1の構成要素(B)の難燃剤は、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂と、前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維とからなる重量を100重量部としたとき、0.001重量部〜1重量部であることを特徴とする請求項1または請求項2の繊維強化難燃性樹脂組成物。
【請求項4】
前記構成要素(C)の添加剤は、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂と、前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維とからなる重量を100重量部としたとき、0.1〜5重量部であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の繊維強化難燃性樹脂組成物。
【請求項5】
前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維の融点が、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂の融点よりも、40℃〜160℃高いことを特徴とする請求項1乃至請求項4の繊維強化難燃性樹脂組成物。
【請求項6】
前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維の繊維長が、5μm〜10mmであることを特徴とする請求項1乃至請求項5の繊維強化難燃性樹脂組成物。
【請求項7】
前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂、構成要素(B)の難燃剤、構成要素(C)の添加剤、及び構成要素(D)の融点が上記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂の融点より高く、さらに前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂の分解開始温度よりも低い熱可塑性ポリエステル繊維を含有する繊維強化難燃性樹脂組成物の製造方法であって、前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維100重量部に、前記構成要素(B)の難燃剤を0.001重量部〜1重量部、もしくは前記構成要素(C)の添加剤を0.1〜5重量部、または前記構成要素(B)の難燃剤を0.001重量部〜1重量部及び構成要素(C)の添加剤を0.1〜5重量部を同時に含有させる工程と、その後、構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂と組み合わせて、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂を100重量部としたときに前記構成要素(B)の難燃剤を0.001重量部〜1重量部、もしくは前記構成要素(C)の添加剤を0.1〜5重量部、または前記構成要素(B)の難燃剤を0.001重量部〜1重量部及び構成要素(C)の添加剤を0.1〜5重量部同時に、含有させるものとする工程とを有することを特徴とする繊維強化難燃性樹脂組成物の製造方法。
【請求項8】
前記請求項1乃至請求項6の繊維強化難燃性樹脂組成物を用いて成形した繊維強化難燃性樹脂組成物成形品であって、前記構成要素(D)の熱可塑性ポリエステル繊維と、前記構成要素(A)の熱可塑性ポリエステル樹脂との重量比が、5:95〜50:50の範囲とし、射出成形法により加工して得られたことを特徴とする繊維強化難燃性樹脂組成物成形品。

【公開番号】特開2009−138138(P2009−138138A)
【公開日】平成21年6月25日(2009.6.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−317318(P2007−317318)
【出願日】平成19年12月7日(2007.12.7)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】