(57)【要約】【課題】難燃剤の使用を抑えつつ、薄肉でありながらＵＬ９４燃焼性規格において５ＶＡを満たす難燃性樹脂成形品の製造を可能とする難燃性樹脂成形品の製造方法を提供する。【解決手段】ＵＬ９４燃焼試験に準拠した難燃性が厚さ１．５ｍｍにおいて５ＶＡである難燃性樹脂成形品の製造方法であって、熱可塑性樹脂と難燃剤成分とを含む組成物を加熱加圧して成形する工程を含むことを特徴とする難燃性樹脂成形品の製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＬ９４燃焼試験に準拠した難燃性が厚さ１．５ｍｍにおいて５ＶＡである難燃性樹脂成形品の製造方法であって、
熱可塑性樹脂と難燃剤成分とを含む組成物を加熱加圧して成形する工程を含むことを特徴とする難燃性樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記加熱加圧して成形する工程が、射出成形及び押出成形の双方以外の工程である請求項１に記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
加熱加圧前の前記組成物が、粉体、顆粒、射出成形品、及び押出成形品のうちのいずれかである請求項１又は２の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂である請求項１〜３のいずれか１項に記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記組成物が繊維状無機充填剤を含まない請求項１〜４のいずれか１項に記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
前記組成物が更にエラストマーを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
難燃性樹脂成形品が１．５ｍｍ以上の肉厚部を含む電気電子部材である請求項１〜６のいずれか１項に記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【請求項８】
前記電気電子部材がハウジング、カバー、又はシャーシである請求項７に記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性樹脂成形品の製造方法に関し、より具体的には、ポリブチレンテレフタレート等を樹脂成分として使用する、薄肉の難燃性樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリブチレンテレフタレート樹脂（以下、「ＰＢＴ樹脂」とも呼ぶ。）は、熱変形温度が高く、電気特性、機械特性、耐候性、耐水性、耐薬品性等に優れることから、電気・電子部品、自動車部品など種々の用途に利用されている。そして、そのような用途において難燃性は重要な性能であり、ＰＢＴ樹脂に難燃性を持たせるため種々の検討がなされている。特に、電気電子部品には、ＵＬ９４燃焼試験に準拠した難燃性としてＶ−０を達成する難燃性組成物が従来から検討されていた（例えば、特許文献１〜２参照）。
【０００３】
電気・電子部品の中でもハウジング、カバー、シャーシなどは肉厚が薄いことから、Ｖ−０の難燃性のみならず、ＵＬ９４燃焼試験に準拠した難燃性として５ＶＡ（特に平板の穴開き：バーンスルー）も必要とされる。つまり、上記用途においては耐バーンスルー性が要求される。そこで、従来においては、５ＶＡの難燃性を実現するため多量の難燃剤を添加したり、限られた範囲内で肉厚を厚くしたりする等の必要があった。しかし、難燃剤を多量に添加すると、難燃性を向上させることはできても、機械的特性が低下し易くなる等の問題があった。また肉厚を厚くする場合、他の部品との形状的な干渉など設計の自由度が低下したり、製品の重量が増加したりするといった問題があった。
【０００４】
一方、強化用充填剤を含まない非強化系組成物では、射出成形時に生じる配向やひずみの影響によりバーンスルーが起こりやすい。そこで、射出成形時の配向やひずみを低減させるためには、金型温度を上げる、射出速度を下げる等が考えられるが、必ずしも十分ではなかった。特に、上記組成物においてエラストマーを含む場合は難燃性を付与することが更に困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２５９３１号公報
【特許文献２】特開２００９−１４９７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、難燃剤の使用を抑えつつ、薄肉でありながら、ＵＬ９４燃焼性規格において５ＶＡを満たす難燃性樹脂成形品の製造を可能とする難燃性樹脂成形品の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、薄肉の難燃性樹脂成形品において、難燃剤を多量に添加しなくても加熱加圧して成形することで優れた耐バーンスルー性が得られることを見出しなされたものである。
上記課題を解決する本発明は以下の通りである。
（１）ＵＬ９４燃焼試験に準拠した難燃性が厚さ１．５ｍｍにおいて５ＶＡである難燃性樹脂成形品の製造方法であって、
熱可塑性樹脂と難燃剤成分とを含む組成物を加熱加圧して成形する工程を含むことを特徴とする難燃性樹脂成形品の製造方法。
【０００８】
（２）前記加熱加圧して成形する工程が、射出成形及び押出成形の双方以外の工程である前記（１）に記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【０００９】
（３）加熱加圧前の前記組成物が、粉体、顆粒、射出成形品、及び押出成形品のうちのいずれかである前記（１）又は（２）の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【００１０】
（４）前記熱可塑性樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂である前記（１）〜（３）のいずれかに記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【００１１】
（５）前記組成物が繊維状無機充填剤を含まない前記（１）〜（４）のいずれかに記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【００１２】
（６）前記組成物が更にエラストマーを含む前記（１）〜（５）のいずれかに記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【００１３】
（７）難燃性樹脂成形品が１．５ｍｍ以上の肉厚部を含む電気電子部材である前記（１）〜（６）のいずれかに記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【００１４】
（８）前記電気電子部材がハウジング、カバー、又はシャーシである前記（７）に記載の難燃性樹脂成形品の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、難燃剤の使用を抑えつつ、薄肉でありながら、ＵＬ９４燃焼性規格において５ＶＡを満たす難燃性樹脂成形品の製造を可能とする難燃性樹脂成形品の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の難燃性樹脂成形品の製造方法は、ＵＬ９４燃焼試験に準拠した難燃性が厚さ１．５ｍｍにおいて５ＶＡである難燃性樹脂成形品の製造方法であって、熱可塑性樹脂と難燃剤とを含む組成物を加熱加圧して成形する工程を含むことを特徴としている。
以下に先ず、本発明の製造方法に用いる組成物の各成分について説明する。
【００１７】
［熱可塑性樹脂］
熱可塑性樹脂としては、ＵＬ９４燃焼試験に準拠した難燃性として５ＶＡが要求される用途に使用し得る樹脂が挙げられ、例えば、ＰＢＴ樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリマー、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等のスチレン系共重合体等が挙げられ、中でも、特性とコスト面の観点からＰＢＴ樹脂が好適に使用される。以下に、ＰＢＴ樹脂について説明する。
【００１８】
（ＰＢＴ樹脂）
ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）は、少なくともテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体（Ｃ１−６のアルキルエステルや酸ハロゲン化物等）を含むジカルボン酸成分と、少なくとも炭素原子数４のアルキレングリコール（１，４−ブタンジオール）又はそのエステル形成性誘導体（アセチル化物等）を含むグリコール成分とを重縮合して得られる樹脂である。ポリブチレンレート樹脂は、ホモポリブチレンテレフタレートに限らず、ブチレンテレフタレート単位を６０モル％以上（特に７５モル％以上９５モル％以下）含有する共重合体であってもよい。
【００１９】
ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量は、本発明の効果を阻害しない限り特に限定されない。ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量は、３０ｍｅｑ／ｋｇ以下が好ましく、２５ｍｅｑ／ｋｇ以下がより好ましい。
【００２０】
ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度（ＩＶ）は本発明の効果を阻害しない範囲で特に制限されない。ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度は０．６０〜１．２０ｄＬ／ｇであるのが好ましい。割れの防止や、加熱冷却耐久性の向上のための靱性向上の観点から、さらに好ましくは０．６５〜１．１５ｄＬ／ｇである。かかる範囲の固有粘度のポリブチレンテレフタレート樹脂を用いる場合には、得られるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が特に成形性に優れたものとなる。また、異なる固有粘度を有するポリブチレンテレフタレート樹脂をブレンドして、固有粘度を調整することもできる。例えば、固有粘度１．０ｄＬ／ｇのポリブチレンテレフタレート樹脂と固有粘度０．８ｄＬ／ｇのポリブチレンテレフタレート樹脂とをブレンドすることにより、固有粘度０．９ｄＬ／ｇのポリブチレンテレフタレート樹脂を調製することができる。ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度（ＩＶ）は、例えば、ｏ−クロロフェノール中で温度３５℃の条件で測定することができる。
【００２１】
ポリブチレンテレフタレート樹脂において、テレフタル酸及びそのエステル形成性誘導体以外のジカルボン酸成分（コモノマー成分）としては、例えば、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジカルボキシジフェニルエーテル等のＣ８−１４の芳香族ジカルボン酸；コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のＣ４−１６のアルカンジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等のＣ５−１０のシクロアルカンジカルボン酸；これらのジカルボン酸成分のエステル形成性誘導体（Ｃ１−６のアルキルエステル誘導体や酸ハロゲン化物等）が挙げられる。これらのジカルボン酸成分は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００２２】
これらのジカルボン酸成分の中では、イソフタル酸等のＣ８−１２の芳香族ジカルボン酸、及び、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のＣ６−１２のアルカンジカルボン酸がより好ましい。
【００２３】
ポリブチレンテレフタレート樹脂において、１，４−ブタンジオール以外のグリコール成分（コモノマー成分）としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−オクタンジオール等のＣ２−１０のアルキレングリコール；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール；シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールＡ等の脂環式ジオール；ビスフェノールＡ、４，４’−ジヒドロキシビフェニル等の芳香族ジオール；ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２モル付加体、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド３モル付加体等の、ビスフェノールＡのＣ２−４のアルキレンオキサイド付加体；又はこれらのグリコールのエステル形成性誘導体（アセチル化物等）が挙げられる。これらのグリコール成分は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００２４】
これらのグリコール成分の中では、エチレングリコール、トリメチレングリコール等のＣ２−６のアルキレングリコール、ジエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール、又は、シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール等がより好ましい。
【００２５】
ジカルボン酸成分及びグリコール成分の他に使用できるコモノマー成分としては、例えば、４−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、４−カルボキシ−４’−ヒドロキシビフェニル等の芳香族ヒドロキシカルボン酸；グリコール酸、ヒドロキシカプロン酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸；プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン（ε−カプロラクトン等）等のＣ３−１２ラクトン；これらのコモノマー成分のエステル形成性誘導体（Ｃ１−６のアルキルエステル誘導体、酸ハロゲン化物、アセチル化物等）が挙げられる。
【００２６】
［難燃剤成分］
難燃剤成分としては、難燃剤を単独で使用する場合と、難燃剤と難燃助剤とを併用する場合とがある。
難燃剤は、本発明の難燃性樹脂成形品に難燃性を付与するために使用される。難燃剤の具体例としては、臭素系難燃剤などのハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、シリコーン系難燃剤が挙げられ、中でも、臭素系難燃剤、リン系難燃剤が好ましい。
難燃助剤の具体例としては、三酸化アンチモンなどのアンチモン化合物、トリアジンなどの窒素含有化合物が挙げられ、使用する難燃剤に応じて選択する。
本発明の難燃性樹脂成形品において、難燃剤は、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１０〜４０質量部、好ましくは１５〜３０質量部含有する。また、難燃助剤は、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、４〜１５質量部、好ましくは５〜１０質量部含有する。
【００２７】
［エラストマー］
エラストマーは、耐衝撃性向上のために使用され、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ブタジエン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、シリコーン系エラストマーが挙げられ、具体的には、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）、メタクリル酸エステル・ブチレン・スチレン（ＭＢＳ）、エチレングリシジルメタアクリレート（ＥＧＭＡ）、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）系ポリエステルエラストマー等を使用することができる。
本発明の難燃性樹脂成形品において、エラストマーは、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対して１０〜３０質量部、好ましくは１０〜２０質量部含有する。エラストマーを１０質量部以上含有することで、十分に耐衝撃性向上効果が発揮され、エラストマーを３０質量部以下とすることで、難燃性の極端な低下を抑制できる。
【００２８】
［他の成分］
前記組成物は、必要に応じて他の成分を含有してもよい。他の成分としては、滴下防止剤、ヒンダードフェノール等の酸化防止剤、リン系の２次酸化防止剤、チオエーテル系の２次酸化防止剤、無機結晶核剤、離型剤、着色剤等を含有することができる。
なお、本発明においては、非強化系の成形品を対象としており、無機充填剤などの強化用充填剤は用いない。
【００２９】
本発明の難燃性樹脂成形品の製造方法においては、以上の組成物を用い、加熱加圧して成形する。すなわち、本発明の製造方法は、射出成形及び押出成形の双方以外の工程を含む成形手法であり、当該成形手法により、成形品における樹脂の配向やひずみを抑制し、バーンスルーの発現を低減することができる。当該成形手法としては例えばプレス成形が挙げられ、プレス成形における設備、装置を使用して行うことができる。
加熱温度としては、１５０〜２８０℃とすることが好ましく、２００〜２７０℃とすることがより好ましく、２４０〜２６０℃とすることがさらに好ましい。
また、加圧力としては、０．０〜１０．０ＭＰａとすることが好ましく、０．５〜５．０ＭＰａとすることがより好ましく、１．０〜３．０ＭＰａとすることがさらに好ましく、１．０〜１．５ＭＰａとすることが特に好ましい。また、加熱加圧時間としては、１〜１２０ｍｉｎとすることが好ましく、３〜６０ｍｉｎとすることがより好ましく、５〜３０ｍｉｎとすることがさらに好ましく、６〜１５ｍｉｎとすることが特に好ましい。
なお、加熱加圧時間を十分長く取る場合には、加熱温度や加圧力を低くすることができ、特に加熱加圧時間が１５ｍｉｎ以上（例えば３０ｍｉｎ）の場合には、加圧力は０でも構わない。さらに、加熱加圧時間が３０ｍｉｎ以上（例えば６０ｍｉｎ）の場合には、加熱温度は樹脂の融点以下であっても構わない。
【００３０】
本発明においては、以上のように組成物を加熱加圧するのであるが、加熱加圧に供する組成物の形態としては、粉体、顆粒、射出成形品、及び押出成形品のうちのいずれかとすることが好ましい。つまり、本発明においては、組成物をそのままの状態で加熱加圧してもよいし、射出成形、押出成形した後に加熱加圧してもよい。
【００３１】
本発明の製造方法により得られる難燃性樹脂成形品としては、例えば、成形品が１．５ｍｍ以上の肉厚部を含む電気電子部材とすることができる。つまり、本発明に係る難燃性樹脂成形品は、ＵＬ９４燃焼試験に準拠した難燃性が厚さ１．５ｍｍにおいて５ＶＡを有することから、１．５ｍｍの薄肉部を持つ成形品であってもバーンスルーの発現を抑えられる。
このような難燃性樹脂成形品としては、具体的には、ハウジング、カバー、シャーシなどが挙げられる。
【実施例】
【００３２】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３３】
［実施例１〜４、比較例１〜７］
各実施例・比較例において、ＰＢＴ樹脂、エラストマー、難燃剤、難燃助剤、及びＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を、下記表１に示す部数（質量部）をブレンドし、３２ｍｍφのスクリューを有する２軸押出機（（株）日本製鋼所製）にて２６０℃で溶融混練し、ペレット状の難燃性樹脂組成物を得た。
なお、上記各成分の詳細は以下の通りである。
ＰＢＴ樹脂：ウィンテックポリマー（株）製、ジュラネックス（登録商標）（固有粘度：０．８８ｄＬ／ｇ）
エラストマー：ローム・アンド・ハース・ジャパン（株）製、パラロイドＥＸＬ２３１４
難燃剤：アイシーエル・アイピー・ジャパン（株）製、ＦＲ１０２５
難燃助剤：日本精鉱（株）製、ＰＡＴＯＸ−Ｍ
ＰＴＦＥ：旭硝子（株）製、フルオンＣＤ−０７６
【００３４】
得られたペレットを用い、各実施例・比較例において、以下にようにして成形した。
（１）実施例１及び２
得られたペレットをそのまま用い、表１に示す条件で加熱加圧を行い、実施例１及び２の難燃性樹脂成形品を得た。
（２）実施例３及び４
まず、得られたペレットを表１に示す条件で射出成形を行い、プレ成形品を得た。さらに、このプレ成形品を、表１に示す条件で加熱加圧を行い、実施例３及び４の難燃性樹脂成形品を得た。
（３）比較例１〜７
得られたペレットを表１に示す条件で射出成形を行い、比較例１〜７の難燃性樹脂成形品を得た。
なお、実施例１〜４における加熱加圧は、ミニテストプレス  ＭＰ−ＳＮＨ（（株）東洋製機製作所製）を用いて行った。
【００３５】
得られた難燃性樹脂成形品に対し、以下のようにして難燃性の評価を行った。
（ａ）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１．５mm）を用いて燃焼性について試験し、ＵＬ９４に記載の評価方法に従って評価した。表１において、Ｖ−０を満たす場合を○とし、満たさない場合を×として示した。
（ｂ）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本の短冊状試験片（厚み３mm）を用いて燃焼性について試験をするとともに、更に３枚の平板状試験片（厚み３mm）を用いて燃焼時の穴開き性の試験をし、ＵＬ９４に記載の評価方法に従って評価した。また、同様に、５本の短冊状試験片（厚み１．５mm）を用いて燃焼性試験、３枚の平板状試験片（厚み１．５mm）を用いて燃焼時の穴開き性の試験を行い、同様に評価した。表１において、５ＶＡを満たす場合を○とし、満たさない場合を×として示した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
表１より、実施例１〜４においては、特に、ＵＬ９４燃焼試験に準拠した難燃性として、厚さ１．５ｍｍの平板に対して５ＶＡを満たす成形品が得られた。特に、実施例４においては、加圧が０であっても上記５ＶＡの難燃性が得られたことが分かる。
これに対して、比較例１〜７においては、射出条件を変更したり、難燃剤の添加量を多くしたりしても、いずれも上記５ＶＡの難燃性が得られなかった。