JP2002088262A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
形品の難燃性、剛性が優れた、特に薄肉成形品用として
適した難燃性樹脂組成物の提供。 【解決手段】 (A)ポリカーボネート等の熱可塑性樹
脂100重量部、(B)液晶ポリマー0.5〜100重
量部及び(C)難燃剤であるシリコーン化合物0.1〜
30重量部を含む難燃性樹脂組成物。
Description
良く、リサイクル性に優れ、更に得られた成形品の剛性
及び難燃性が優れている難燃性樹脂組成物及びその成形
品に関する。
性樹脂に対して、UL94規格等におけるV−0やV−
1といった高い難燃性を付与するため、難燃剤として赤
燐、トリフェニルフォスフェート等の有機燐化合物を配
合した樹脂組成物の成形品が使用されている。しかし、
これらの成形品を埋め立てにより廃棄した場合、燐が溶
出することに伴う海、河川、湖沼の富栄養化による水質
汚染の懸念が指摘されている。
例としては、特開平6−128434号公報、同6−2
63948号公報、同8−176425号公報、同8−
176427号公報、同11−140294号公報にお
いて、熱可塑性樹脂にシリコーン化合物を配合して難燃
化する技術が開示されている。これらの技術では、難燃
性は優れているが流動性が悪いため、例えばコンピュー
ターモニター等のハウジングやシャーシ用途に適用する
場合、特に薄肉部の成形性が悪く、最近の薄肉軽量化の
要求を満たそうとするときは剛性が不足することが問題
となっている。流動性を改善して成形性を高めるには可
塑剤を配合する方法があるが、荷重たわみ温度で表され
る耐熱性が低下するという別の問題が生じてしまう。
を解決し、流動性が良く、リサイクル性に優れ、更に成
形品の難燃性や剛性が優れており、特に薄肉成形品用と
して適した難燃性樹脂組成物及びその成形品を提供する
ことを課題とする。
て、(A)熱可塑性樹脂100重量部、(B)液晶ポリ
マー0.5〜100重量部及び(C)難燃剤であるシリ
コーン化合物0.1〜30重量部を含む難燃性樹脂組成
物及びその成形品を提供する。
塑性樹脂は、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオ
レフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系
樹脂、ポリエステルエーテル系樹脂、ポリアミドエーテ
ル系樹脂、ポリフェニレンオキサイド系樹脂からなる群
から選ばれる1又は2以上の組合せが挙げられ、これら
の中でもポリカーボネート系樹脂が好ましい。
ェノールとカーボネート前駆体とを、周知の溶液法又は
溶融法により反応させて得られるものが挙げられる。
ドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4
−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェ
ニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−
メチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)サルファイド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)
スルホン等から選ばれる1以上が挙げられる。これらの
中でもビス(4−ヒドロキシフェニル)アルカン系のも
のが好ましく、特にビスフェノールAが好ましい。
ネート等のジアリルカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネー
ト、ホスゲン等のカルボニルハライド、2価フェノール
のジハロホルメート等のハロホルメート等から選ばれる
1以上が挙げられる。
特に限定されるものではないが、組成物から得られる成
形体に実用上要求される機械的強度を付与するために
は、約17000〜32000の範囲が好ましい。
カルボン酸とから形成されるポリアミド樹脂及びそれら
の共重合体、具体的にはナイロン66、ポリヘキサメチ
レンセバカミド(ナイロン6・10)、ポリヘキサメチ
レンドデカナミド(ナイロン6・12)、ポリドデカメ
チレンドデカナミド(ナイロン1212)、ポリメタキ
シリレンアジパミド(ナイロンMXD6)、ポリテトラ
メチレンアジパミド(ナイロン46)及びこれらの混合
物や共重合体;ナイロン6/66、6T成分が50モル
%以下であるナイロン66/6T(6T:ポリヘキサメ
チレンテレフタラミド)、6I成分が50モル%以下で
あるナイロン66/6I(6I:ポリヘキサメチレンイ
ソフタラミド)、ナイロン6T/6I/66、ナイロン
6T/6I/610等の共重合体;ポリヘキサメチレン
テレフタルアミド(ナイロン6T)、ポリヘキサメチレ
ンイソフタルアミド(ナイロン6I)、ポリ(2−メチ
ルペンタメチレン)テレフタルアミド(ナイロンM5
T)、ポリ(2−メチルペンタメチレン)イソフタルア
ミド(ナイロンM5I)、ナイロン6T/6I、ナイロ
ン6T/M5T等の共重合体が挙げられる。
カルボン酸の重縮合物及びこれらの成分からなる共重合
体、具体的には、ナイロン6、ポリ−ω−ウンデカナミ
ド(ナイロン11)、ポリ−ω−ドデカナミド(ナイロ
ン12)等の脂肪族ポリアミド樹脂及びこれらの共重合
体、ジアミン、ジカルボン酸とからなるポリアミドとの
共重合体、具体的にはナイロン6T/6、ナイロン6T
/11、ナイロン6T/12、ナイロン6T/6I/1
2、ナイロン6T/6I/610/12等及びこれらの
混合物が挙げられる。
びα置換、核置換スチレン等のスチレン誘導体の重合体
が挙げられる。また、これら単量体を主として、これら
とアクリロニトリル、アクリル酸並びにメタクリル酸の
ようなビニル化合物及び/又はブタジエン、イソプレン
のような共役ジエン化合物の単量体から構成される共重
合体も含まれる。例えばポリスチレン、耐衝撃性ポリス
チレン(HIPS)樹脂、アクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン共重合体(ABS)樹脂、アクリロニトリ
ル−スチレン共重合体(AS樹脂)、スチレン−メタク
リレート共重合体(MS樹脂)、スチレン−ブタジエン
共重合体(SBS樹脂)等が挙げられるが、ABS樹
脂、AS樹脂が好ましい。
ミド系樹脂との相溶性を上げるための相溶化成分とし
て、カルボキシル基含有不飽和化合物が共重合されてい
るスチレン系共重合体を含んでもよい。カルボキシル基
含有不飽和化合物が共重合されているスチレン系共重合
体は、ゴム質重合体の存在下に、カルボキシル基含有不
飽和化合物及び必要に応じてこれらと共重合可能な他の
単量体を重合してなる共重合体である。成分を具体的に
例示すると、1)カルボキシル基含有不飽和化合物を共重
合したゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニルモノマー
を必須成分とする単量体あるいは芳香族ビニルとカルボ
キシル基含有不飽和化合物とを必須成分とする単量体を
重合して得られたグラフト重合体、2)ゴム質重合体の存
在下に、芳香族ビニルとカルボキシル基含有不飽和化合
物とを必須成分とする単量体を共重合して得られたグラ
フト共重合体、3)カルボキシル基含有不飽和化合物が共
重合されていないゴム強化スチレン系樹脂とカルボキシ
ル基含有不飽和化合物と芳香族ビニルとを必須成分とす
る単量体の共重合体との混合物、4)上記1),2)とカルボ
キシル基含有不飽和化合物と芳香族ビニルとを必須とす
る共重合体との混合物、5)上記1)、2)、3)、4)と芳香族
ビニルを必須成分とする共重合体との混合物がある。
はスチレンが好ましく、また芳香族ビニルと共重合する
単量体としてはアクリロニトリルが好ましい。カルボキ
シル基含有不飽和化合物は(C)成分中、好ましくは
0.1〜8重量%であり、より好ましくは0.2〜7重
量%である。
としては、芳香族−脂肪族ポリエステル、完全芳香族ポ
リエステル、芳香族ポリアゾメチレン、ポリイミドエス
テル等が挙げられ、これらのうち異方性溶融形態を示す
化合物が選択される。
リエチレンテレフタレートと安息香酸との共重合体等が
挙げられる。完全芳香族ポリエステルとしては、パラヒ
ドロキシ安息香酸と6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸と
の共重合体;パラヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸及
び6−ヒドロキシ−2−ナフトールの共重合体等が挙げ
られる。芳香族ポリアゾメチレンとしては、ポリ(ニト
リロ−2−メチル−1,4−フェニレンニトロエチリデ
ン)等が挙げられる。ポリイミドポリエステルとして
は、2,6−ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸及び
4(4−ヒドロキシフタルイミド)フェノールの共重合
体、ジフェノールと4−(4−ヒドロキシフタルイミ
ド)安息香酸との共重合体等が挙げられる。
の判別は、液晶ポリマーが溶融状態で光学的異方性を示
すことを確認することにより行う。例えば、偏向顕微鏡
の加熱ステージに1mm以下の厚さに調整された試験片を
おき、窒素雰囲気下で2℃/分の昇温速度で加熱してい
く。この状態で偏向顕微鏡の偏向子を直交させ、40
倍、又は100倍の倍率で観察することで容易に確認す
ることができる。このような方法では、これら共重合体
が液晶相に転移する温度も同時に測定でき、この転移温
度は示差走査熱量測定(DSC)によっても測定可能で
ある。
た場合、成形品を粉砕して再利用する際、剛性や強度が
殆ど低下しないことからリサイクル性にも優れている。
(A)成分の熱可塑性樹脂100重量部に対して、0.
5〜100重量部、好ましくは1〜50重量部、より好
ましくは3〜40重量部である。
合物は難燃剤として作用するものであり、難燃剤として
作用しないシリコーン化合物は、本発明における(C)
成分には含まれない。
として作用するためには、重量平均分子量が5,000
〜50万のものが好ましく、5,000〜30万のもの
がより好ましい。
として作用するためには、分岐構造を有するものが好ま
しいが、難燃剤として作用できるものであれば、直鎖構
造のものを含んでいてもよい。(C)成分のシリコーン
化合物が直鎖構造の場合は、下記の一般式で示されるM
単位及びD単位からなり、分岐構造の場合は、M単位及
びD単位と共に下記の一般式で示されるT単位及び/又
はQ単位を含む。なお、一般式中のRは官能基を示す。
は特に限定されるものではなく、例えば、下記の一般式
で表されるものが挙げられる。
換のアルキル基、置換又は非置換のアリール基等の1価
の有機基、水素原子、ヒドロキシル基、ビニル基、シロ
キサン構造等を示し、XはR1、R2、R3と同一又は異
なる末端の官能基を示し、n、m、lは、分岐構造を有
し、かつ重量平均分子量が上記範囲内になる数値を示
す。)(C)成分のシリコーン化合物としては、メチル
フェニルシリコーンが好ましく、分岐構造を有するメチ
ルフェニルシリコーンがより好ましい。
ルフェニルシリコーンを使用する場合、メチル基とフェ
ニル基の比率(モル比)が80/20〜10/90であ
るものが好ましく、70/30〜90/10であるもの
がより好ましい。
は、(A)成分の熱可塑性樹脂100重量部に対して、
0.1〜30重量部、好ましくは0.1〜25重量部、
より好ましくは0.5〜25重量部である。
助剤として、メラミン等のトリアジン環を有する窒素含
有化合物、水酸化カルシウム、ドロマイト、ハイドロタ
ルサイト等の金属水酸化物、酸化スズ、酸化ジルコニウ
ム等の金属酸化物、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸
カルシウム、炭酸バリウム等の金属炭酸塩、ホウ酸亜
鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム等の金属ホウ
酸塩、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素化合物、
ベンゼンスルホン酸ナトリウム等の芳香族硫黄化合物の
金属塩から選ばれる1又は2以上を配合することができ
る。
性樹脂100重量部に対して、0.01〜50重量部、
好ましくは0.01〜40重量部、より好ましくは0.
01〜30重量部である。
じて、粒状又は繊維状充填剤、熱、光又は酸素に対する
安定剤(フェノール系化合物、リン系化合物等の酸化防
止剤;ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系
化合物、サリチル酸フェニル化合物等の紫外線吸収剤;
ヒンダードアミン系安定剤やスズ化合物、エポキシ化合
物等の熱安定剤等)、可塑剤、ポリジメチルシロキサン
等の摺動性改良剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、着色剤
等を添加してもよい。
に薄肉成形品の剛性が優れているため、薄肉高剛性が要
求される用途、例えば、テレビ等の家電製品の外装やハ
ウジング、OA機器・電子機器等のハウジングやシャー
シ用として好適である。
明するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。以下においては下記の各成分を使用した。 (A)成分 PC:ポリカーボネート(帝人化成製,パンライトL1
225) (B)成分 LCP:液晶ポリマー(ポリプラスチック(株)製,ベ
クトラA950) (C)成分 シリコーン:分岐構造を含むメチルフェニルシリコーン
(信越化学工業社製,X−40 9805) 実施例1、比較例1 表1の配合(重量%表示)で各成分をブレンドし、押出
機(2軸押出機)にて溶融混練し、ペレット状の樹脂組
成物を得た。押出成形温度は250℃で行った。各組成
物について下記の方法で各測定を行った。結果を表1に
示す。 〔流動性〕スパイラルフロー金型(厚み2mm)を用
い、荷重800MPaで、270℃、280℃及び29
0℃におけるスパイラルフロー長さ(cm)を求めた。 〔曲げ強度、曲げ弾性率〕射出成形機(シリンダー温度
280℃、金型温度60℃)を用いて射出成形した厚み
1/16インチの試験片を用い、ASTM D790に
準拠して曲げ試験を行い、曲げ強度と曲げ弾性率を求め
た。 〔耐熱性〕1/4インチの厚みを持つ射出成形片に対し
て、ASTM D648−82に基づく荷重たわみ試験
(18.6MPa)を行ってHDT(荷重たわみ温度)
を求めた。 〔難燃性〕UL−94に基づく垂直燃焼試験を行った。
試験片の厚みは1/16インチで行った。 〔リサイクル性〕非リサイクルの樹脂組成物のペレット
より得られた射出成形品を粉砕し、再度、押出機でペレ
ット状に成形したものを射出成形し、上記方法により曲
げ強度を求め、曲げ強度試験の結果と対比した。
成形性が非常に良かった。更に、薄肉成形品になるほ
ど、曲げ強度及び曲げ弾性率が高くなり、実用上十分な
耐熱性及び難燃性を有していた。
良いので薄肉品の成形性が優れており、成形品の剛性及
び難燃性が優れている。
Claims (8)
- 【請求項1】 (A)熱可塑性樹脂100重量部、
(B)液晶ポリマー0.5〜100重量部及び(C)難
燃剤であるシリコーン化合物0.1〜30重量部を含む
難燃性樹脂組成物。 - 【請求項2】 (A)熱可塑性樹脂が芳香族ポリカーボ
ネートである請求項1記載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項3】 (C)難燃剤であるシリコーン化合物の
重量平均分子量が5,000〜500,000である請
求項1又は2記載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項4】 (C)難燃剤であるシリコーン化合物が
分岐構造を含むものである請求項1〜3のいずれか1記
載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項5】 (C)難燃剤であるシリコーン化合物が
メチルフェニルシリコーンを含むものである請求項1〜
4のいずれか1記載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項6】 メチルフェニルシリコーンが、メチル基
とフェニル基の比率(モル比)が80/20〜10/9
0である請求項5記載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項7】 更に難燃助剤として、トリアジン環を有
する窒素含有化合物、金属水酸化物、金属酸化物、金属
炭酸塩、金属ホウ酸塩、フッ素化合物、芳香族硫黄化合
物の金属塩から選ばれる1以上を含んでいる請求項1〜
6のいずれか1記載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1記載の難燃性
樹脂組成物からなる成形品。
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