JP2000038501A - 難燃性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

難燃性熱可塑性樹脂組成物

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JP2000038501A JP10264532A JP26453298A JP2000038501A JP 2000038501 A JP2000038501 A JP 2000038501A JP 10264532 A JP10264532 A JP 10264532A JP 26453298 A JP26453298 A JP 26453298A JP 2000038501 A JP2000038501 A JP 2000038501A
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Shokichi Rin
鍾▲吉▼ 林
Bonkan Ken
▲盆▼煥 權
Fukunan Cho
▲福▼男 張
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 従来の難燃剤配合時の欠点を解消し、ジウシ
ング現象の発生が無く、熱安定性も優秀で、難燃性、衝
撃強度、耐熱性、作業性及び外観等の物性バランスが優
秀な熱可塑性樹脂。 【解決手段】 (A)熱可塑性ポリカーボネート樹脂、
(B)スチレン系あるいは(メタ)アクリル酸エステル
類エステルと、(メタ)アクリロニトリル、C−C
(メタ)アクリル酸エステル類、無水マレイン酸、また
はN−置換マレイミドとの単量体混合物を、Tg−10
℃以下の合成ゴム系ポリマーにグラフト重合して得たグ
ラフト共重合体、(C)(B)の単量体の共重合体、
(D)式(I)、(II)の燐系化合物の混合物、(E)
フッ化ポリオレフィン系樹脂粒を含有する。 (R、R、R、RはC−C20アリール基、
はビスフェノール−A誘導体、Mは0.1〜3)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気、電子製品のハ
ウジングに用いることができる熱安定性とストレス・ク
ラック(stress crack;応力割れ)抵抗性が優れたポリ
カーボネート系熱可塑性樹脂組成物に関し、更に詳しく
は、ポリカーボネート樹脂、ゴム変性グラフト共重合
体、ビニル系共重合体、特定の燐系オリゴマー化合物、
フッ化ポリオレフィン及び単量体形燐系化合物からなる
熱可塑性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリカーボネート樹脂は透明性、機械的
強度及び耐熱性が優れており、電気、電子製品及び自動
車部品など多くの用途に用いられている。しかし、ポリ
カーボネート樹脂は加工性が良くない欠点があるため、
これを改善する手段として他の種類の樹脂とブレンド
(blend)して使用している。例えば、ポリカーボネー
ト/スチレン含有共重合体のブレンドが高いノッチ衝撃
強度を保持しながら、加工性も向上させた樹脂混合物と
して使用されている。
【0003】更に、このポリカーボネート樹脂組成物は
通常コンピュータのハウジング又は他の事務器具の如く
熱を発散させる大型射出物に適用されるので、難燃性と
高い機械的強度を保持することが必須である。このよう
な樹脂組成物に難燃性を附与する為に、従来ハロゲン系
難燃剤とアンチモン化合物が使用されていた。米国特許
第4,983,658号と4,883,835号にはハロゲ
ン含有化合物を難燃剤として使用した例が開示されてい
る。しかしながら、ハロゲン系難燃剤を使用する場合、
燃焼の際、発生するガスが人体に有害性を与えるため
に、ハロゲン系難燃剤を含有しない樹脂に対する需要が
最近急増している。
【0004】ハロゲン系難燃剤を使用せず、難燃性を附
与する為の技術として、現在最も普遍的に使用されるも
のは燐酸エステル系難燃剤を用いることである。米国特
許第4,248,976号にはスチレン重合体と共重合
体、芳香族ポリエステル、ポリカーボネート樹脂及びポ
リフェニレンオキシドのような芳香族重合体に、(a)
燐系化合物と、(b)次の式
【化3】 (式中、Rは芳香族又は複素環基を示し、Xは脱離基を
示し、nは2以上を示す)で表される化合物の混合物を
使用した難燃性組成物が開示されている。
【0005】しかし、燐系化合物を難燃剤として使用す
る場合には燃焼の際に火花の滴下現象が発生するという
問題点がある。
【0006】米国特許第4,692,488号には非ハロ
ゲン芳香族ポリカーボネート樹脂、非ハロゲンSAN
(スチレン−アクリロニトリル)共重合体、非ハロゲン
燐系化合物、テトラフルオロエチレン重合体及び少量の
ABS共重合体からなる熱可塑性樹脂組成物が記載され
ている。米国特許第4,692,488号のようにポリカ
ーボネート(PC)/ABSブレンド樹脂組成物に難燃
性を附与する為に燐系化合物とフッ化アルカン重合体を
使用すれば、燃焼の時、発生する火花の滴下現象を防止
することができるが、この樹脂組成物においては難燃剤
が成形途中に成形物の表面へ移動して表面クラック、即
ち、「ジウシング(juicing)」現象が発生する問題点
がある。
【0007】米国特許第5,030,675号には、芳香
族ポリカーボネート樹脂、ABS共重合体樹脂及びポリ
アルキレンテレフタレート樹脂とモノホスフェート及び
フッ化ポリオレフィンからなる難燃性樹脂組成物が開示
されている。しかし、前記組成物はストレス・クラック
抵抗性が多少向上されるが、耐衝撃性が低下し、また高
温での加工時、熱安定性が急に低下する欠点がある。
【0008】燐酸エステルオリゴマーも又難燃剤として
使用され得ることが知られており、特開昭59−20
2,240号にはこの化合物を製造する方法が開示され
ている。又この化合物のポリアミト又はポリカーボネー
ト樹脂の難燃剤に使用され得ることが開示されている。
しかし前記の特許公報においては、燐酸エステルオリゴ
マーを使用した時、ストレス・クラック抵抗性が改善さ
れることについては記載されていない。
【0009】米国特許第5,204,394号には、芳香
族ポリカーボネート樹脂、スチレン含有共重合体又はグ
ラフト共重合体及び燐酸エステルオリゴマーから構成さ
れた難燃性樹脂組成物が開示されている。米国特許第
5,061,745号では芳香族ポリカーボネート樹脂、
ABSグラフト共重合体、共重合体及び単量体燐酸エス
テルから構成された難燃性樹脂組成物が開示されてい
る。前記の特許において使用される燐系化合物の代表的
なものは、トリアリールホスフェートと燐酸エステルオ
リゴマーである。芳香族ポリカーボネート樹脂、ABS
グラフト共重合体及びビニル系共重合体で構成された難
燃性樹脂組成物からのストレス・クラック抵抗性は主に
難燃剤の揮発性、即ち難燃剤の分子量とポリカーボネー
ト樹脂の難燃剤間の相溶性により決定される。トリアリ
ールホスフェートを難燃剤として使用する場合には、成
形中に生じる難燃剤の揮発の為に難燃剤が成形品の表面
に薄層(laminae)を形成する「ジウシング」現象が発
生することになる。逆に燐酸エステルオリゴマーを使用
する場合には、難燃剤の揮発によるジウシング現象は多
少減少するが、難燃剤とポリカーボネート樹脂の間に相
溶性が悪ければ難燃剤が成形品の表面に移動して表面ク
ラックが発生することになる。また、燐酸エステルオリ
ゴマーの熱分解による樹脂組成物の熱安定性低下の為
に、射出物の表面に黒線(black stripe)が発生する問
題が生じる。
【0010】米国特許第5,672,645号においては
芳香族ポリカーボネート樹脂、ビニル系共重合体、グラ
フト共重合体、単量体形燐酸エステルとオリゴマー形燐
酸エステルの混合物及びフッ化ポリオレフィンから構成
された難燃性PC/ABS樹脂組成物が開示されてい
る。この特許ではオリゴマー形燐酸エステルとしてレソ
ルシノール又はヒドロキノン誘導体を使用しているが、
これらレソルシノール又はヒドロキノンから誘導された
オリゴマー形燐系難燃剤とポリカーボネート樹脂との相
溶性が悪い為に、樹脂組成物の衝撃強度が低下する問題
点がある。又相溶性の低下のために難燃剤が成形時に成
形物の表面に移動して表面クラック問題を起こす恐れが
あり、レゾルシノール又はヒドロキノン誘導オリゴマー
形燐系難燃剤の熱分解のため射出物の表面に黒線が発生
することになる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題およびそのための手段】
本発明者達は従来の問題点を解決する為に鋭意研究し検
討した結果、ポリカーボネート樹脂、ゴム変性グラフト
共重合体、ビニル系共重合体、ビスフェノール−Aから
誘導された燐系オリゴマー化合物、フッ化ポリオレフィ
ン及び選択的に単量体形燐系化合物で構成された新しい
熱可塑性樹脂組成物はジウシング現象発生が無く、熱安
定性も優秀で、難燃性、衝撃強度、耐熱性、作業性及び
外観等の物性バランス(balance)が優秀なことを見出
し、本発明を完成するに至った。
【0012】即ち、本発明の目的はポリカーボネート樹
脂、ゴム変性グラフト共重合体、ビニル系共重合体、ビ
スフェノール−Aから誘導された特定燐系オリゴマー化
合物、フッ化ポリオレフィン及び選択的に単量体形燐系
化合物で構成されたストレス・クラック抵抗性と熱安定
性の優秀な熱可塑性樹脂組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は難燃性、衝撃強度、耐熱性、
作業性及び外観等の物性バランスが優秀な熱可塑性樹脂
組成物を提供することにある。
【0013】従って、本発明の熱可塑性樹脂組成物は次
の成分、(A)45〜95重量部の、ハロゲンを含まな
い熱可塑性ポリカーボネート樹脂、(B)(B-1) (B-1.1)スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲン又
はメチル環−置換スチレン、C−Cメタクリル酸ア
ルキルエステル類、C−Cアクリル酸アルキルエス
テル類又はこれらの混合物50〜95重量部と(B-1.
2)アクリロニトリル、メタクリルロニトリル、C
メタクリル酸アルキルエステル類、C−Cアク
リル酸アルキルエステル類、無水マレイン酸、C−C
アルキル又はフェニルN−置換マレイミド又はこれら
の混合物5〜50重量部とからなる5〜95重量部の単
量体混合物を(B-2) ガラス転移温度が−10℃以下で
あり、ブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレン/プロ
ピレンゴム、スチレン/ブタジエンゴム、アクリロニト
リル/ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プ
ロピレン−ジエンの三員共重合体(EPDM)ゴム、ポ
リオルガノシロキサン/ポリアルキル(メタ)アクリレ
ートゴム複合体から選ばれた一種又はこれらの混合物で
あるポリマー5〜95重量部にグラフト重合して得た1
〜50重量部のグラフト共重合体、(C)(C-1) スチ
レン、α−メチルスチレン、環−置換スチレン、C
メタクリル酸アルキルエステル類、C−Cアク
リル酸アルキルエステル類又はこれらの混合物50〜9
5重量部と(C-2) アクリロニトリル、メタクリルロニ
トリル、C−Cメタクリル酸アルキルエステル類、
−Cアクリル酸アルキルエステル類、無水マレイ
ン酸、C−Cアルキル又はフェニルN−置換マレイ
ミド又はこれらの混合物5〜50重量部とを共重合して
得られた0.5〜50重量部のビニル系共重合体又は共
重合体の混合物、(D) その含量が構成成分(A)+
(B)+(C)の100重量部に対して0.5〜20重
量部である(D-1)及び(D-2)を含む燐系化合物の混合
物、(D-1)5〜100重量%の下記一般式(I)
【化4】 (式中、R、R、R、Rはそれぞれ独立して同
一又は異なるC−C アリール又はアルキル置換さ
れたC−C20アリール基を示し、Rはビスフェノ
ール−A誘導体を示し、Mは0.1〜3の数を示す)で
表されるオリゴマー形燐酸エステル化合物、(D-2) 0
〜95重量%の下記一般式(II)
【化5】 (式中、Rはt−ブチル、イソプロピル、イソブチル、
イソアミル、t−アミル等のアルキル基を示し、Nは0
又は1乃至3の整数を示す)で表されるリン酸エステル
及び(E)成分(A)+(B)+(C)の100重量部
に対して0.05〜5重量部である平均粒径が0.05〜
1000μmであり、密度が2.0〜2.3g/cm
あるフッ化ポリオレフィン系樹脂の各成分を必須成分と
して含有する難燃性熱可塑性樹脂組成物である。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の熱可塑性樹脂組成
物の各成分たる(A)ポリカーボネート樹脂、(B)ゴ
ム変性グラフト共重合体、(C)ビニル系共重合体、
(D−1)燐酸エステルオリゴマー(D−2)単量体形
燐酸エステル混合物及び(E)フッ化ポリオレフィン系
樹脂に対して詳細に説明する。
【0015】(A)ポリカーボネート樹脂 本発明の樹脂組成物の製造に使用される成分(A)であ
る芳香族ポリカーボネート樹脂に一般的に下記一般式
(III)で表されるジフェノール類をホスゲン、ハロゲ
ンホルマート又は炭酸ジエステルと反応させることによ
って製造することができる。
【化6】 (式中、Aは単結合、C−Cのアルキレン、C
のアルキリデン、C 〜Cのシクロアルキリデ
ン、−S−又はSO−を示す)
【0016】前記一般式(III)のジフェノールの具体
的な例としては、ヒドロキノン、レゾルシノール、4,
4'−ジヒドロキシジフェニル、2,2−ビス−(4−ヒ
ドロキシフェニル)−プロパン、2,4−ビス−(4−
ヒドロキシフェニル)−2−メチルブタン、1,1−ビ
ス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサン、
2,2−ビス−(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニ
ル)−プロパン、2,2−ビス−(3,5−ジクロロ−4
−ヒドロキシフェニル)−プロプン等を挙げることがで
きる。これらの中、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフ
ェニル)−プロパン、2,2−ビス−(3,5−ジクロロ
−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス−
(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサンが好まし
い。より好ましくて工業的に最も多く使用される芳香族
ポリカーボネートはビスフェノール−A、すなわち2,
2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)プロパンであ
る。
【0017】本発明の樹脂組成物の製造に使用される適
当なポリカーボネート(A)としては重量平均分子量
(Mw,例えば超遠心法または光スカッタリング法によ
り測定される)が10,000〜200,000なるもの
を挙げられ、15,000〜80,000のものが特に好
ましい。
【0018】本発明の樹脂組成物の製造に使用されるポ
リカーボネート(A)としては、分枝状のものであって
も良く、好ましくは重合に使用されるジフェノール全量
に対し0.05〜2モル%のトリ−又はこれ以上の多官
能化合物、例えば3個又はそれ以上のフェノール基を有
する化合物を添加して製造することができる。
【0019】本発明の樹脂組成物の製造に使用される好
ましいポリカーボネートとしては、ホモポリカーボネー
トとコポリカーボネートの両者が例示される。成分
(A)は、上記の熱可塑性ポリカーボネートのブレンド
形態であってもよい。
【0020】ポリカーボネート(A)は、その一部また
は全部をエステル前駆体(precursor)、例えば、二官
能性カルボン酸を重合反応させ得られた芳香族ポリエス
テル−カーボネート樹脂で代替することも可能である。
【0021】(B)グラフト共重合体 本発明の樹脂組成物の製造に使用されるグラフト共重合
体(B)はモノマー単位(B−1)にモノマー単位(B
−2)を反応させることにより調製される。
【0022】(B−1)(B)に対して5〜95重量部
の、(B-1.1)スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲ
ン又はメチル環−置換スチレン、C−Cメタクリル
酸アルキルエステル類、C−Cアクリル酸アルキル
エステル類又はこれらの混合物50〜95重量部と、
(B-1.2)アクリロニトリル、メタクリロニトリル、C
−Cメタクリル酸アルキルエステル、C−C
クリル酸アルキルエステル、無水マレイン酸、C−C
アルキル又はフェニルN−置換マレイミド又はこれら
の混合物5〜50重量部との混合物(B−2)5〜95
重量部の、ガラス転移温度が−10℃以下であり、ブタ
ジエンゴム、アクリルゴム、エチレン/プロピレンゴ
ム、スチレン/ブタジエンゴム、アクリロニトリル/ブ
タジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン
−ジエン単量体三員共重合体(EPDM)ゴム、ポリオ
ルガノシロキサン/ポリアルキル(メタ)アクリレート
ゴム複合体からなる群より選ばれた1種、又は2種以上
【0023】前記のC−Cメタクリル酸アルキルエ
ステル類又はC−Cアクリル酸アルキルエステル類
は各々メタクリル酸又はアクリル酸のエステル類であ
り、1〜8個の炭素原子を含む一価アルコールである。
これらの具体例としては、メタクリル酸メチルエステ
ル、メタクリル酸エチルエステル又はメタクリル酸プロ
ピルエステルを挙げられ、このうち、メタクリル酸メチ
ルエステルが特に好ましい。
【0024】グラフト共重合体(B)の好ましい例とし
てはブタジエンゴム、アクリルゴム、又はスチレン/ブ
タジエンゴムにスチレン、アクリロニトリル及び(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル単量体を単独又は混合
物の形態でグラフト共重合体したものが挙げられる。特
に好ましいグラフト共重合体(B)はABS共重合体で
ある。
【0025】前記ゴム(B−2)の粒径は衝撃強度及び
成形表面を向上する為に0.05〜4μmのものを使用
することが好ましい。
【0026】前記のグラフト共重合体の製造は、この分
野における通常の方法により行うことができ、乳化重
合、懸濁重合、溶液重合、又は塊状重合法中のいずれか
の方法であっても良い。好ましい製造方法としては、ゴ
ム質重合体の存在下で前記の芳香族ビニル系単量体を投
入する重合開示剤を使用して乳化重合又は塊状重合させ
ることである。
【0027】(C)ビニル系共重合体 本発明の樹脂組成物の製造に使用されるビニル系共重合
体(C)としては、(C−1)スチレン、α−メチルス
チレン、環−置換スチレン、C−Cメタクリル酸ア
ルキルエステル類、C−Cアクリル酸アルキルエス
テル類又はこれらの混合物50〜95重量部と(C−
2)アクリロニトリル、メタクリルロニトリル、C
メタクリル酸アルキルエステル類、C−Cアク
リル酸アルキルエステル類、無水マレイン酸、C−C
アルキル又はフェニルN−置換マレイミド又はこれら
の混合物5〜50重量部とを共重合して得たビニル系共
重合体又はこれら共重合体の混合物が挙げられる。
【0028】前記のC−Cメタクリル酸アルキルエ
ステル類又はC−Cアクリル酸アルキルエステル類
は各々メタクリル酸又はアクリル酸のエステル類であり
1〜8個の炭素原子を有する一価アルコールである。此
等の具体例としてはメタクリル酸メチルエステル、メタ
クリル酸エチルエステル又はメタクリル酸プロピルエス
テルを挙げることができ、これらのうち、メタクリル酸
メチルエステルが特に好ましい。
【0029】本発明の樹脂組成物の製造に使用される熱
可塑性ビニル系共重合体(C)は、しばしばグラフト共
重合体(B)の製造の際に副産物として生成され得るも
のであり、特に少量のゴム質重合体に過量のビニル系単
量体をグラフトさせる場合、より多量に生成する。本発
明の樹脂組成物の製造に使用される共重合体(C)の含
量にはグラフト共重合体(B)の副産物を包含しない。
本発明の樹脂組成物の製造に使用される共重合体(C)
は熱可塑性樹脂であり、ゴムを包含しない。
【0030】好ましい共重合体(C)としてはメタクリ
ル酸メチルエステルと(メタ)アクリル酸メチルエステ
ルを用いるフリーラジカル重合、特に乳化重合、懸濁重
合、溶液重合、又は塊状重合によって製造されたものを
挙げることができる。
【0031】他の好ましい共重合体(C)としてはスチ
レンとアクリロニトリルおよび所望によりメタクリル酸
メチルエステルから、α−メチルスチレンとアクリロニ
トリルおよび所望によりメタクリル酸メチルエステルか
ら、またはスチレン、α−メチルスチレン、アクリロニ
トリルおよび所望によりメタクリル酸メチルエステルか
ら製造されたものを挙げることができる。
【0032】構成成分(C)のうち、スチレン/アクリ
ロニトリル共重合体はそれ自体公知であり、例えばフリ
ーラジカル重合、特に乳化重合、懸濁重合、溶液重合、
又は塊状重合にて製造される。好ましい構成成分(C)
としては、分子量Mw(重量平均、光スカッタリングま
たはセットリング(settling)により測定)が15,0
00〜200,000のものを挙げることができる。
【0033】本発明の樹脂組成物の製造に使用される他
の好ましい共重合体(C)としては、スチレンと無水マ
レイン酸のモノマーを連続塊状重合法または溶液重合法
で不完全に変換させたランダム共重合物を挙げることが
できる。
【0034】好ましいランダムスチレン−無水マレイン
酸共重合体の2成分の組成比は広い範囲で変化させるこ
とができる。望ましい無水マレイン酸の含量は5〜25
重量%である。共重合体(C)であるスチレン/無水マ
レイン酸共重合体の分子量(数平均分子量、Mn)もま
た広い範囲のものが使用されるが、数平均分子量が6
0,000〜200,000、固有粘度が0.3〜0.9で
あるものを使用するのが好ましい。
【0035】本発明の樹脂組成物の製造に使用されるビ
ニル系共重合体(C)の製造に使用されるスチレン単量
体は、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−
ジメチルスチレン及びα−メチルスチレンの如く環置換
されたスチレン系単量体で代替することができる。前記
本発明の樹脂組成物の製造に使用されるビニル系共重合
体(C)は単独又はこれらの2種以上の混合物形態でも
使用される。
【0036】(D−1)オリゴマー形燐酸エステル化合
物 本発明の熱可塑性樹脂組成物は、難燃剤としてオリゴマ
ー形燐酸エステル(D−1)と単量体形燐酸エステル混
合物(D−2)の2種の混合物を使用する。
【0037】成分(D−1)は下記一般式(I)で表さ
れるオリゴマー形燐酸エステル化合物である。
【化7】 (式中、R、R、R、Rはそれぞれ同一又は異
なってC−C20アリール又はアルキル置換されたC
−C20アリール基であり、RはビスフェノールA
誘導体であり、Mは0.1から3の値を示す。)
【0038】前記一般式の化合物はオリゴマー形燐酸エ
ステルである。即ち、本発明の樹脂組成物の製造に使用
される難燃剤構成成分(D−1)は、式(I)において
Mの値が0.1〜3であるオリゴマー形燐酸エステルで
ある。
【0039】ビスフェノール−Aから誘導されたオリゴ
マー形燐酸エステルを難燃剤に使用すると、レソルシノ
ール又はヒドロキノンから誘導されたオリゴマー形燐酸
エステルを使用する時よりもポリカーボネート樹脂との
相溶性が向上し、熱安定性が優れ、樹脂組成物のストレ
ス・クラック抵抗性、衝撃強度、難燃性及び熱安定性が
優秀になる。
【0040】(D−2)単量体形燐酸エステル混合物 本発明の樹脂組成物の製造に使用される構成成分(D−
2)は下記の一般式(II)で表される単量体形燐酸エス
テル化合物の混合物である。
【化8】 (式中、Rはt−ブチル、イソプロピル、イソブチル、
イソアミル、t−アミル等のアルキル基であり、Nは0
又は1乃至3までの整数を示す)
【0041】好ましくは、構成成分(D−2)は0〜2
0重量%のトリ(アルキルフェニル)ホスフェート(N
=3)、0〜50重量%のジ(アルキルフェニル)モノ
フェニルホスフェート(N=2)、0〜60重量%のジ
フェニルモノ(アルキルフェニル)ホスフェート(N=
1)、および0〜100重量%のトリフェニルホスフェ
ート(N=0)で構成されるアルキル置換モノホスフェ
ートの混合物である。
【0042】好ましい置換基Rとしては、t−ブチルと
イソプロピルを挙げることができ、より好ましくはt−
ブチルである。また、t−ブチルフェニルホスフェート
の混合物とイソプロピルフェニルホスフェートの混合物
を併用することも好ましい。
【0043】本発明の熱可塑性樹脂組成物は難燃剤とし
て(D−1)と(D−2)を併用される。(D−1)と
(D−2)の重量比は、要求される性質の目的に従って
広い範囲にて変化させ得る。好ましくは5〜100重量
%の(D−1)と95〜0重量%の(D−2)を使用す
ることが好ましく、10〜90重量%の(D−1)と9
0〜10重量%の(D−2)を使用することがより好ま
しい。
【0044】(E)フッ化ポリオレフィン系樹脂 本発明の熱可塑性樹脂組成物にはフッ化ポリオレフィン
系樹脂(E)が使用される。フッ化ポリオレフィン系樹
脂(E)の例としては、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン/フッ
化ビニリデン共重合体、テトラフルオロエチレン/ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体及びエチレン/テトラフ
ルオロエチレン共重合体等を挙げられる。これらは単独
でも、また互いに異なる2種以上のフッ化ポリオレフィ
ン系樹脂を併用することもできる。
【0045】フッ化ポリオレフィン系樹脂は、耐火熱可
塑性樹脂の燃焼時のメルトフローを、樹脂内で繊維状網
目(fibrillar network)の形成と収縮率の増加により
減少させ、樹脂の滴下現象を防止する。
【0046】本発明の樹脂組成物の製造に使用されるフ
ッ化樹脂は公知の重合方法、例えば、7〜71kg/c
の圧力と0〜200℃の温度、好ましくは20〜1
00℃の条件で、水性媒質中、フリーラジカル形成触
媒、例えば過硫酸のナトリウム、カリウム又はアンモニ
ウム塩等の存在下でテトラフルオロメチレンを重合させ
ることにより製造することができる。
【0047】フッ化ポリオレフィン系樹脂は、エマルジ
ョン状、又は粉末状にて使用することができる。エマル
ジョン状態のフッ化ポリオレフィン系樹脂を使用すると
全体樹脂組成物内での分散性が良好ではあるが、製造工
程が複雑となる欠点がある。故に樹脂組成物内に均等に
分散し繊維状網目を形成することができる粉末状のもの
を使用することが好ましい。
【0048】本発明の樹脂組成物の製造に好ましく使用
され得るフッ化ポリオレフィン系樹脂は、粒径が0.0
5〜1,000μmであり、比重2.0〜2.3g/cm
のテトラフルオロエチレン樹脂である。本発明の樹脂
組成物の製造に使用されるフッ化ポリオレフィン樹脂の
含量は、基礎樹脂構成成分(A)+(B)+(C)の1
00重量部に対して0.05〜5重量部である。
【0049】本発明の熱可塑性樹脂組成物は前記の構成
成分外にも各々の用途にしたがい滑剤、離型剤、核剤、
帯電防止剤、安定剤、補強材、無機物添加剤、顔料又は
染料等の通常の添加剤を含有することができる。添加さ
れる添加剤は基礎樹脂構成成分(A)+(B)+(C)
の100重量部に対して0〜60重量部、好ましくは1
0〜40重量部の範囲内に使用される。
【0050】本発明の樹脂組成物は、樹脂組成物を製造
する通常の方法によって製造することができる。例え
ば、本発明の構成成分と其他添加剤等を一時に混合した
後、圧出機内にて溶融圧出してペレット形態に製造でき
る。本発明の組成物は色々な製品の成形に使用され得
る。特に高い衝撃強度とストレス・クラック抵抗性が要
求される電気、電子製品のハウジング(例えばコンピュ
ータ・ハウジング)の製造に適切である。
【0051】
【実施例】以下、実施例、比較実施例および参考例によ
り本発明を具体的に説明する。然し、本発明の範囲がこ
れら実施例等によって制限されることはない。なお、以
下の実施例等において、各構成成分として次のものを用
いた。
【0052】(A)ポリカーボネート樹脂 重量平均分子量(MW)が20,000であるビスフェ
ノール−A形のポリカーボネートを使用した。
【0053】(B)ゴム変性グラフト共重合体 ブタジエンゴムラテックス45重量部、スチレン36重
量部、アクリロニトリル14重量部及び脱イオン水15
0重量部を混合し、これにオレイン酸カリウム1.0重
量部、クメンヒドロペルオキシド0.4重量部、メルカ
プタン系連鎖移動剤0.3重量部を添加し混合した。こ
の混合物を75℃で5時間維持し、ABSグラフト共重
合物ラテックスを製造した。生成重合体ラテックスに1
%硫酸溶液を添加し、凝固した後、乾燥し、グラフト共
重合体樹脂を粉末状態として得た。
【0054】(C)ビニル系共重合体樹脂 スチレン70重量部、アクリロニトリル30重量部及び
脱イオン水120重量部の混合物に添加剤であるアゾビ
スイソブチロニトリル0.2重量部とトリカルシウムホ
スフェート0.5重量部を添加した。懸濁重合後、この
共重合体を水洗、脱水及び乾燥させることによってSA
N共重合体樹脂を製造した。SAN共重合体樹脂は粉末
状態のものとして得た。
【0055】(D−1)オリゴマー形燐酸エステル化合
物 一般式(I)において平均M値が1.3であるビスフェ
ノール−Aジフェニルホスフェートを使用した。
【0056】(D−2)単量体形燐酸エステル化合物 (D-2.1)トリフェニルホスフェート(TPP)を使用
した。 (D-2.2)0.5重量%のトリフェニルホスフェート、
33.2重量%のジフェニルモノ(t−ブチルフェニ
ル)ホスフェート、49.5重量%のジ(t−ブチルフ
ェニル)モノフェニルホスフェート及び12.5重量%
のトリ(t−ブチルフェニル)ホスフェートで構成され
たt−ブチル置換モノホスフェートの混合物を使用し
た。
【0057】(E)フッ化ポリオレフィン樹脂 米国Dupont社のテフロン(商品名)7AJを使用
した。
【0058】参 考 例 1 溶解度指数(Solubility Parameter)の算出:2つの相
互異なる成分が相溶性を現わす為には各々の成分の溶解
度指数が大差の無い様にならなければならない。溶解度
指数は一般的に3つに分けられ、各々は次のものを意味
する。
【0059】δd =分散力(dispersion force)による
影響 δp =極性力(polar force)による影響 δh =水素結合(hydrogen bonding)による影響 2成分の相溶性は最終的には次の決定要素Δδに依り決
定され得る。 Δδ =(δd1−δd2 +(δp1−δp2
+(δh1−δ h2) 相溶性が優秀である為にはΔδの値が少なくなければな
らない。
【0060】次に、本発明の樹脂組成物の製造に使用さ
れる難燃剤等の溶解度指数を“HoftyzerとVa
n Krevelen”の Group Contri
bution Theoryにより算出した。この値を
表1に示した。
【0061】表1に示した通り、本発明の樹脂組成物の
製造に使用される構成成分(D−1)たるビスフェノー
ル−Aジフェニルホスフェートが他の難燃剤よりもポリ
カーボネート樹脂との相溶性が最も優秀である。故にビ
スフェノール−Aジフェニルホスフェートを難燃剤に使
用したポリカーボネート系樹脂組成物のレゾルシノール
ジフェニルホスフェートを使用した組成物よりももっと
優秀なストレス・クラック抵抗性と機械的物性、即ち優
秀な衝撃強度を現わし得ることを期待できる。
【0062】
【表1】
【0063】参 考 例 2 難燃剤の安定性: (1)難燃剤の揮発性と熱安定性をTGA(Thermal Gr
avimetric Analysis)を用いて重量減少を測定して評価
した。試片を開封されたアルミニウムセルの中に入れ、
窒素雰囲気で常温から350℃まで、10℃/分の速度
で温度を上昇しながら質量減少を測定し、3つの異なる
温度で測定された重量減少率を表2に示した。表2に示
した通りに、本発明の樹脂組成物の製造に使用される構
成成分(D−1)のビスフェノール−Aジフェニルホス
フェートの揮発性及び熱安定性が他の難燃剤に比べても
っと優秀なことが理解される。
【0064】
【表2】
【0065】(2)各難燃剤の耐加水分解特性を次の通
りの方法で測定した;250gの難燃剤をビーカーにそ
そいだ後、120℃、2気圧の飽和水蒸気圧の下に96
時間放置した。残留水分を除去した後、重量の変化と酸
価(Asid Value)の変化を測定し、これを表3に示し
た。表3の結果から、ビスフェノール−Aジフェニルホ
スフェートの場合に試験後に測定した酸価と重量増加が
もっとも少なく、これが最も優秀な耐加水分解特性を示
すことが確認できる。
【0066】
【表3】
【0067】前記の表1、2および3の結果から、本発
明の構成成分(D−1)のビスフェノール−Aジフェニ
ルホスフェートがポリカーボネート樹脂との相溶性が最
も優秀であり、熱安定性及び耐加水分解性も他の難燃剤
に比べて一層優れていることが認められた。
【0068】実 施 例 1 〜 7 前記構成成分を用いて表4に示す組成の7個の樹脂組成
物を製造した。これら組成物の物性も表4に示した。各
構成成分(A)〜(F)に酸化防止剤と熱安定剤を添加
し、通常の混合機で混合し、L/D=35、φ=45m
mの二軸圧出機を用いて圧出した。得られた圧出物をペ
レット形態に製造した後、射出温度250℃で物性測定
用試片を製造した。この試片を23℃、相対湿度50%
に40時間放置後、ASTM規格に準拠して物性を測定
した。
【0069】ストレス・クラック特性を観察する為に、
長方形容器を80℃の加熱オーブン内で24時間放置し
た後、内面と外面で発生するクラックの数を光学的顕微
鏡で測定した。この長方形容器は、40オンス射出機を
利用して250℃の温度で射出し製造したものであり、
その長さ、幅、高さ、厚みが各々200mm、200m
m、100mm、3mmであった。
【0070】樹脂組成物の熱安定性は200mm×50
mm×2mm大きさの平板を射出した際、射出物の表面
に現われる黒線(black streak)の発現によって判断し
た。射出温度は260〜300℃の範囲に変化させ、射
出圧力と速度も変化させながら評価した。
【0071】
【表4】
【0072】比較実施例 1 〜 7 比較実施例1〜7は実施例1〜7と同一樹脂組成物にお
いて、難燃剤として使用された(D−1)ビスフェノー
ル−Aジフェニルホスフェートの代わりに、レソルシノ
ールジフェニルホスフェート又はトリフェニルホスフェ
ートを添加して試験したものである。その組成と物性測
定結果を表5に示す。
【表5】
【0073】表4と5の結果から、ビスフェノール−A
から誘導されたオリゴマー形燐酸エステル系難燃剤を使
用した場合は、レソルシノール誘導オリゴマー形燐酸エ
ステル難燃剤又はトリフェニルホスフェート難燃剤を使
用した時よりも高い衝撃強度、耐熱度、極めて高いスト
レス・クラック抵抗性、熱安定性を示す。これはビスフ
ェノール−Aジホスフェート難燃剤が他の難燃剤に比べ
て非常に優秀な安定性を示した結果およびビスフェノー
ル−Aジホスフェートとポリカーボネート樹脂との溶解
度指数差異(Δδ)が、他の難燃剤とポリカーボネート
との差異に比べて少ない結果と一致する。 以 上
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 35/00 C08L 35/00 51/04 51/04 (72)発明者 張 ▲福▼男 大韓民國ソウル市松坡區梧今洞165番地 象牙アパート6−1101 Fターム(参考) 4J002 BC043 BC083 BC093 BD145 BD155 BD165 BG043 BG053 BG103 BG113 BH003 BN062 BN122 BN142 BN162 CG011 CP172 CQ014 DA017 DL007 EW046 FA047 FD017 FD027 FD047 FD067 FD077 FD097 FD107 FD134 FD135 FD136 FD167 FD177

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の成分、(A)45〜95重量部の、
    ハロゲンを含まない熱可塑性ポリカーボネート樹脂、
    (B)(B-1) (B-1.1)スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲン又
    はメチル環−置換スチレン、C−Cメタクリル酸ア
    ルキルエステル類、C−Cアクリル酸アルキルエス
    テル類又はこれらの混合物50〜95重量部と(B-1.
    2)アクリロニトリル、メタクリルロニトリル、C
    メタクリル酸アルキルエステル類、C−Cアク
    リル酸アルキルエステル類、無水マレイン酸、C−C
    アルキル又はフェニルN−置換マレイミド又はこれら
    の混合物5〜50重量部とからなる5〜95重量部の単
    量体混合物を(B-2) ガラス転移温度が−10℃以下で
    あり、ブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレン/プロ
    ピレンゴム、スチレン/ブタジエンゴム、アクリロニト
    リル/ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プ
    ロピレン−ジエンの三員共重合体(EPDM)ゴム、ポ
    リオルガノシロキサン/ポリアルキル(メタ)アクリレ
    ートゴム複合体から選ばれた一種又はこれらの混合物で
    あるポリマー5〜95重量部にグラフト重合して得た1
    〜50重量部のグラフト共重合体、(C)(C-1) スチ
    レン、α−メチルスチレン、環−置換スチレン、C
    メタクリル酸アルキルエステル類、C−Cアク
    リル酸アルキルエステル類又はこれらの混合物50〜9
    5重量部と(C-2) アクリロニトリル、メタクリルロニ
    トリル、C−Cメタクリル酸アルキルエステル類、
    −Cアクリル酸アルキルエステル類、無水マレイ
    ン酸、C−Cアルキル又はフェニルN−置換マレイ
    ミド又はこれらの混合物5〜50重量部とを共重合して
    得られた0.5〜50重量部のビニル系共重合体又は共
    重合体の混合物、(D) その含量が構成成分(A)+
    (B)+(C)の100重量部に対して0.5〜20重
    量部である(D-1)及び(D-2)を含む燐系化合物の混合
    物、 (D-1)5〜100重量%の下記一般式(I) 【化1】 (式中、R、R、R、Rはそれぞれ独立して同
    一又は異なるC−C アリール又はアルキル置換さ
    れたC−C20アリール基を示し、Rはビスフェノ
    ール−A誘導体を示し、Mは0.1〜3の数を示す)で
    表されるオリゴマー形燐酸エステル化合物、 (D-2) 0〜95重量%の下記一般式(II) 【化2】 (式中、Rはt−ブチル、イソプロピル、イソブチル、
    イソアミル、 t−アミル等のアルキル基を示し、Nは0又は1乃至3
    の整数を示す)で表される単量体型リン酸エステル及び
    (E)成分(A)+(B)+(C)の100重量部に対
    して0.05〜5重量部である平均粒径が0.05〜10
    00μmであり、密度が2.0〜2.3g/cmである
    フッ化ポリオレフィン系樹脂の各成分を必須成分として
    含有する難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 前記成分(D−1)と(D−2)の重量
    比が10:90乃至90:10であることを特徴とする
    請求項1記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 前記成分の(D−1)のR、R、R
    及びRがフェニル基であることを特徴とする請求項
    1記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 前記成分(D−1)がビスフェノール−
    Aより誘導されたビスフェノール−Aジフェニルホスフ
    ェートであることを特徴とする請求項1記載の難燃性熱
    可塑性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 前記成分(D−2)が0〜20重量%の
    トリ(アルキルフェニル)ホスフェート(N=3)、0
    〜50重量%のジ(アルキルフェニル)モノフェニルホ
    スフェート(N=2)、0〜60重量%のジフェニルモ
    ノ(アルキルフェニル)ホスフェート(N=1)、及び
    0〜100重量%のトリフェニルホスフェート(N=
    0)からなるアルキル置換モノホスフェートの混合物で
    あることを特徴とする請求項1記載の難燃性熱可塑性樹
    脂組成物。
  6. 【請求項6】 前記成分(D−2)のRがt−ブチル基
    であることを特徴とする請求項1記載の難燃性熱可塑性
    樹脂組成物。
  7. 【請求項7】 前記成分(D−2)のRがイソプロピル
    基であることを特徴とする請求項1記載の難燃性熱可塑
    性樹脂組成物。
  8. 【請求項8】 更に無機物添加剤、ガラス繊維、炭素繊
    維、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、可塑剤、顔料、
    染料、滑剤及び離型剤、充填剤、核剤および帯電防止剤
    から選ばれた少なくとも1種の添加剤を含有することを
    特徴とする難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  9. 【請求項9】 次の成分(A)45〜95重量部の熱可
    塑性ポリカーボネート樹脂、(B)2〜40重量部のス
    チレンとアクリロニトリル単量体を架橋ブタジエンゴム
    にグラフト重合させたグラフト共重合体、(C)1〜4
    0重量部のスチレン/アクリロニトリル共重合体、
    (D)成分(A)+(B)+(C)の100重量部に対
    して2〜20重量部である(D-1)及び(D-2)を含む燐
    系化合物の混合物 (D-1)(D)に対して5〜100重量%のビスフェノ
    ール−Aジフェニルホスフェート、 (D-2)(D)に対して95〜0重量%のトリフェニル
    ホスフェート及び(E)成分(A)+(B)+(C)の
    100重量部に対して0.05〜5重量部のテトラフル
    オロエチレン樹脂で構成されることを特徴とするストレ
    スクラック抵抗性と熱安定性が優れた請求項1記載の難
    燃性熱可塑性樹脂組成物。
  10. 【請求項10】 次の成分(A)45〜95重量部の熱
    可塑性ポリカーボネート樹脂、(B)2〜40重量部の
    スチレンとアクリロニトリル単量体を架橋ブタジエンゴ
    ムにグラフト重合させたグラフト共重合体、(C)1〜
    40重量部のスチレン/アクリロニトリル共重合体、
    (D)成分(A)+(B)+(C)の100重量部に対
    して2〜20重量部である(D-1)及び(D-2)を含む燐
    系化合物の混合物 (D-1)(D)に対して10〜90重量%のビスフェノ
    ールAジフェニルホスフェート、 (D−2)(D)に対して90〜10重量%のトリフェニ
    ルホスフェート及び(E)成分(A)+(B)+(C)
    の100重量部に対して0.05〜5重量部のテトラフ
    ルオロエチレン樹脂からなることを特徴とするストレス
    クラック抵抗性と熱安定性が優れた難燃性熱可塑性樹脂
    組成物。
  11. 【請求項11】 50〜90重量部の(A)、3〜30
    重量部の(B)、2〜30重量部の(C)、3〜18重
    量部の(D)及び0.1〜2.0重量部の(E)からなる
    ことを特徴とする請求項10記載の難燃性熱可塑性樹脂
    組成物。
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