(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレート100重量部に対し、
臭素系難燃剤5〜60重量部、
蛍光増白剤0.01〜5重量部  並びに
炭素数７から３６の芳香族カルボン酸又は脂肪族カルボン酸の金属塩及び／又は平均粒径5〜15μmのタルク0.01〜5重量部
を配合してなり、
ＤＳＣを用いて室温から20℃/min.で280℃まで昇温し、3min.熔融状態に保持した後20℃/min.で150℃まで冷却する条件で測定される降温時の結晶化温度が205℃以上であり、かつ初期黄色着色のb*値として3以下である、照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。
【請求項２】
臭素系難燃剤が、臭素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA系ポリカーボネート、臭素化ポリスチレン及び臭素化ベンジルアクリレートからなる群より選ばれる少なくとも１種の難燃剤である、請求項１に記載の照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。
【請求項３】
ポリエチレンテレフタレートが使用済みＰＥＴボトルを粉砕あるいは熔融ペレット化したものである、請求項１または２に記載の照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物からなる照明部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色相の良好な照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、結晶化速度が速く成形性に優れた色相の良好な照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、照明部品用途にはポリエステル樹脂が多く用いられているが、最近ランプ・器具のコンパクト化や光源の高輝度化が進み、強い光や高温に曝されたときの変色防止が課題となっている。また、照明部品には製品の安全性確保のために、難燃性を備えるとともに高融点の材料を用いる必要があり、このためにポリエチレンテレフタレートのニーズが高まっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、蛍光増白剤を配合しつつ、さらにポリエチレンテレフタレートの成形性を改善するために結晶核剤を配合し、組成物として蛍光増白剤と結晶核剤とが共存することになると、蛍光増白剤による白色度の向上の意図に反してb*値が大きくなり良好な色相が得られないことがある。
【０００４】
本発明の目的は、色相が良好であるとともに、結晶化速度が速く優れた成形性を備える照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、
ポリエチレンテレフタレート100重量部に対し、
臭素系難燃剤5〜60重量部、
蛍光増白剤0.01〜5重量部  並びに
炭素数７から３６の芳香族カルボン酸又は脂肪族カルボン酸の金属塩及び／又は平均粒径5〜15μmのタルク0.01〜5重量部
を配合してなり、
ＤＳＣを用いて室温から20℃/min.で280℃まで昇温し、3min.熔融状態に保持した後20℃/min.で150℃まで冷却する条件で測定される降温時の結晶化温度が205℃以上であり、かつ初期黄色着色のb*値として3以下である、照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物である。
以下、本発明を詳述する。
【０００６】
［ポリエチレンテレフタレート］
ポリエチレンテレフタレートは、その酸成分がテレフタル酸、ジオール成分がエチレングリコールよりなる芳香族ポリエステルである。
【０００７】
酸成分及び／又はジオール成分の一部を共重合成分で置換したものでもよく、かかる共重合成分としては、イソフタル酸、フタル酸；メチルテレフタル酸、メチルイソフタル酸等のアルキル置換フタル酸；2，6-ナフタリンジカルボン酸、2，7-ナフタリンジカルボン酸、1，5-ナフタリンジカルボン酸等のナフタリンジカルボン酸；4，4’-ジフェニルジカルボン酸、3，4’-ジフェニルジカルボン酸等のジフェニルジカルボン酸；4，4’-ジフェノキシエタンジカルボン酸等のジフェノキシエタンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸；コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂肪族又は脂環族ジカルボン酸；トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族ジオール；1，4-シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオール；ハイドロキノン、レゾルシン等のジヒドロキシベンゼン；2，2’-ビス（4-ヒドロキシフェニル）プロパン、2，2’-ビス（4-ヒドロキシフェニル）スルホン等のビスフェノール；ビスフェノールとエチレングリコールのごときグリコールとから得られるエーテルジオールなどの芳香族ジオール；ε-オキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシカルボン酸等が挙げられる。
【０００８】
これらの成分が共重合される場合、全ジカルボン酸成分の２０モル％以下であることが好ましい。
【０００９】
さらに分岐成分として、トリメシン酸、トリメリット酸のごとき多官能性のエステル形成能を有する酸又はグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能のエステル形成能を有するアルコールを共重合してもよく、この場合、通常は1.0モル％以下、好ましくは0.5モル％以下、更に好ましくは0.3モル％以下の割合で用いる。
【００１０】
本発明で用いられるポリエチレンテレフタレートは極限粘度数が0.4〜1.2であることが好ましい。0.4より小さいと十分な特性が得られず、1.2より大きくなると熔融粘度が高く流動性が低下して成形性が損なわれるため好ましくない。ここで極限粘度数（固有粘度と同じ）は35℃でｏ-クロルフェノールを溶媒として測定したものである。
【００１１】
ポリエチレンテレフタレートとしては、使用済みＰＥＴボトルを粉砕あるいは熔融ペレット化したものを用いてもよい。ここで、「ＰＥＴ」はポリエチレンテレフタレートの略称である。
【００１２】
［臭素系難燃剤］
臭素系難燃剤としては、臭素化ビスフェノールA系化合物、臭素化された置換基を有するビニル系ポリマー難燃剤等が挙げられる。
【００１３】
臭素化ビスフェノールA系化合物としては、臭素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂および臭素化ビスフェノールA系ポリカーボネートが好ましい。
【００１４】
臭素化ビスフェノールA系ポリカーボネートの末端基は、4-t-ブチルフェニル基、2,4,6-トリブロモフェニル基であることが好ましい。
【００１５】
臭素化された置換基を有するビニル系ポリマー難燃剤としては、臭素化ポリスチレンおよび臭素化ベンジルアクリレートが好適である。
【００１６】
臭素系難燃剤のうち、耐変色性が良好な臭素化ビスフェノールA系ポリカーボネートおよび成形性が良好な臭素化ポリスチレンが特に好ましい。
【００１７】
臭素系難燃剤の配合量は、ポリエチレンテレフタレート100重量部あたり、5〜60重量部、好ましくは10〜50重量部である。全組成物中の無機充填剤の配合量が多いほど、また難燃助剤を併用した場合には難燃剤の配合量を少なくできるが、その場合でも本発明の目的を達成するためには少なくとも5重量部は必要であり、5重量部未満では得られる組成物の難燃性が不十分である。
【００１８】
［蛍光増白剤］
本発明において用いられる蛍光増白剤は、紫外部のエネルギーを吸収し、可視部の紫−青色の部分に放射することにより白味を強調した色相を得るために用いられ、好適な化合物として2,5-ビス[5-t-ブチルベンゾオキサゾリル(2)]チオフェン（商品名：UVITEX OB；チバ・スペシャルティ・ケミカルス社）、2,2'-（1,2-エチレンジイルジ-4,1-フェニレン）ビスベンゾオキサゾール（商品名：Eastobrite OB-1、Eastobrite OB-3；イーストマン・ケミカル社）が挙げられる。
【００１９】
［有機核剤、タルク］
本発明において用いられる有機核剤及び／又はタルクは、ポリエチレンテレフタレートの結晶化を促進し成形性を改善する目的で配合される。有機核剤は、炭素数7から36、さらに好ましくは炭素数12から34の芳香族カルボン酸又は脂肪族カルボン酸の金属塩である。好適な有機核剤としては、安息香酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム、ベヘン酸ナトリウム、モンタン酸ナトリウムが例示される。有機核剤の使用にあたっては、金属塩が特定の酸化防止剤との組み合わせにおいて着色が起こる場合があり、そのような組み合わせにおいては使用が制限される。また、特定の難燃剤との組み合わせにおいて顕著な増核効果が見られないことが有り、その場合にはタルクとの併用が好ましい。タルクは、含水珪酸マグネシウム（3MgO・4SiO2・H2O）からなり平均粒子径5〜15μmのものが好ましい。平均粒子径が5μmより細かくなると蛍光増白剤と併用したときにb*値が大きくなり好ましくない。また平均粒子径が15μmより大きい粗大粒子になると成形品の外観が悪くなり商品価値が損なわれ好ましくない。
【００２０】
［無機充填剤］
無機充填剤は、例えば炭酸カルシウム、酸化チタン、長石系鉱物、クレー、ホワイトカーボン、カーボンブラック、ガラスビーズ等のごとき粒状又は無定形の充填剤；カオリンクレー等のごとき板状の充填剤；ガラスフレーク、マイカ、グラファイト等のごとき燐片状の充填剤；ガラス繊維、炭素繊維、ウォラストナイト、チタン酸カリウム等のごとき繊維状の充填剤である。
【００２１】
無機充填剤を配合する場合、その配合量はポリエチレンテレフタレート100重量部あたり150重量部以下、好ましくは5〜120重量部、更に好ましくは10〜100重量部である。
【００２２】
［アンチモン系難燃助剤］
アンチモン系難燃助剤は、臭素系難燃剤との相乗効果により、難燃性を高める働きをするものである。好適な難燃助剤の例として、Sb2O3及び／又はx Na2O・Sb2O5・y H2O(x=0〜1,y=0〜4)を挙げることができる。難燃助剤の粒径は、0.02〜5μmが好ましい。また所望により、エポキシ化合物、シラン化合物、イソシアネート化合物、チタネート化合物等で表面処理されたものを用いることができる。
【００２３】
アンチモン系難燃助剤を配合量する場合、その配合量はポリエチレンテレフタレート100重量部あたり20重量部以下、好ましくは1〜15重量部である。効果的に難燃性を付与するためには、難燃剤に対して20〜70重量％となるように配合することが好ましい。配合量が20重量部を越えると樹脂や配合剤の分解を促進し、成形品の特性が低下することがあり好ましくない。
【００２４】
［添加剤］
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、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、帯電防止剤、顔料等の添加剤、更に又衝撃改良剤、流動性改良剤等の改質剤を含有せしめることができる。
【００２５】
本発明の樹脂組成物には、所望によりポリエチレンテレフタレートの過冷却状態におけるモビリティを増大させ、得られる成形品の結晶化度を高める目的で、可塑剤を加えることができる。かかる可塑剤としては、ポリアルキレングリコール誘導体を例示することができ、好適な可塑剤としてポリエチレングリコール ジベンゾエート（商品名：KRM4004）が挙げられる。
【００２６】
また、所望により難燃性の改善、発炎物の滴下を抑制する目的で、ポリテトラフルオロエチレン等の滴下防止剤を用いることができる。
【００２７】
［組成物の性質］
本発明の照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物は、優れた成形性を有しており、ＤＳＣを用いて室温から20℃/min.で280℃まで昇温し、3min.熔融状態に保持した後20℃/min.で150℃まで冷却する条件で測定される降温時の結晶化温度が205℃以上である。205℃未満であると結晶化速度が不十分なため高い金型温度、長い冷却時間が必要となり生産性が低下する。また、本発明の照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物は、該組成物からなる成形品の初期色相のb*値が3以下である。b*値が3を超えると、種々の着色を行うことが困難となり鮮やかな白色の色調を得ることが難しくなる。
【００２８】
［製造方法］
本発明の照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物は、公知の方法で製造することができる。すなわち、ポリエチレンテレフタレート、臭素系難燃剤、蛍光増白剤、有機核剤及び／又はタルク並びに要すれば無機充填剤及びアンチモン系難燃助剤を、ブレンダーなどを用いて均一混合した後、バンバリーミキサー、加熱ロールや単軸又は多軸押し出し機等を用いて250〜300℃、好ましくは260〜290℃の温度で熔融混練する方法により製造することができる。また、樹脂組成物の成分の一部を予め予備混練しておき、後に所定の配合比に調節して混練する方法も適用可能である。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳述する。尚、実施例中の部は重量部を意味する。更に、成形物の特性は下記方法により測定した。
初期色相及び耐変色性：初期色相及び光照射・乾熱試験による色相の変化をL*, a*, b*値によって評価した。
光照射試験：120℃／96W蛍光灯2灯で15cmの距離から照射。
乾熱試験：170℃ギヤオーブン中に静置。
成形性：DSCを用いて熔融状態から冷却する過程の結晶化ピークの温度で評価した。
測定条件：室温から20℃/min.で280℃まで昇温し、3min.熔融状態に保持した後20℃/min.で150℃まで冷却。
燃焼性：米国アンダーライターラボラトリーズのサブジェクト94（UL-94）の方法に準じ、所定の厚みの試験片を用いて評価。
【００３０】
［参考例１〜４、比較例１、２］
表１に記載の配合成分を所定の割合で予め均一にドライブレンドした後、スクリュー径４４ｍｍのベント付き二軸押出機を用いてシリンダー温度２４０℃〜２６５℃、スクリュー回転数１６０ｒｐｍ、吐出量４０ｋｇ／ｈにて熔融混練し、スレッド状に押出し、冷却後切断して成形用ペレットを得た。得られたペレットのDSC測定を行い、降温時結晶化温度を測定した。次いでこのペレットを用いて射出容量１４５ｃｍ3の射出成形機にてシリンダー温度：２7０℃、金型温度：１２０℃、射出圧力：８００ｋｇ／ｃｍ2、冷却時間：１５秒、全成形サイクル：２６秒の条件で円板状の試験片を成形し、初期色相を評価した。結果を表１に示す。有機核剤及び／又は平均粒径5〜15μmのタルクを配合した参考例では、結晶化速度が速く優れた成形性を備え、b*値が3以下の良好な色相を有していることがわかる。
【００３１】
【表１】
0004205280.tif 000002
【００３２】
［実施例１、２、比較例３、４］
参考例１と同様に、表２に記載の配合成分を熔融混練して成形用ペレットを得た。次いでこのペレットを用いて所定の試験片を成形し、初期色相、難燃性を評価した。結果を表２に示す。平均粒径5〜15μmのタルクを配合した実施例では、結晶化速度が速く優れた成形性を備え、b*値が3以下の良好な色相を有していることがわかる。難燃剤として臭素化ビスフェノールAポリカーボネートを用いた場合は有機核剤のみを配合しても顕著な結晶化促進効果は見られず、成形性に劣る。
【００３３】
【表２】
0004205280.tif 000003
【００３４】
実施例１で得た試験片を用いて光照射試験・乾熱試験を行い、色相の変化をL*, a*, b*値によって評価した。結果を表３に示す。光照射・乾熱試験暴露後の試験片のb*値は４．３以下に維持されており良好な耐変色性を示すことがわかる。
【００３５】
【表３】
0004205280.tif 000004
【００３６】
［実施例３〜６］
実施例１と同様に、表３に記載の配合成分を熔融混練して成形用ペレットを得た。次いでこのペレットを用いて所定の試験片を成形し、初期色相、難燃性を評価した。結果を表３に示す。
【００３７】
【表４】
0004205280.tif 000005
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、色相が良好であって、かつ結晶化速度が速く優れた成形性を備える照明部品用難燃性ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物を提供することができる。