JP3240972B2

JP3240972B2 - 難燃性樹脂組成物

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Publication number: JP3240972B2
Application number: JP24497197A
Authority: JP
Inventors: 慎芹澤; 正年位地
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 2001-12-25
Anticipated expiration: 2017-09-10
Also published as: JPH10139964A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は難燃性樹脂組成物、
特に芳香環を含有する非シリコーン樹脂組成物に耐燃性
を付与するシリコーン樹脂に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】難燃性樹脂組成物は、例えば電気・電子
機器部品、建材、自動車部品、日用品等の製品に広く使
われている。これらの樹脂組成物には一般的に、部品や
製品を構成する母材樹脂成分に、有機ハロゲン化合物、
またはこれと三酸化アンチモンとを添加することにより
耐燃性が付与されている。しかし、これらの難燃性樹脂
組成物は燃焼時に有害なハロゲン系ガスを発生するとい
う欠点があった。

【０００３】これに対して、母材樹脂成分にシリコーン
を添加することにより、燃焼時に有害なガスを発生させ
ずに耐燃性を付与できることが知られている。

【０００４】シリコーン（オルガノポリシロキサン）
は、以下に示す４つの単位（Ｍ単位、Ｄ単位、Ｔ単位、
Ｑ単位）の少なくともいずれかから構成され、この中
で、シリコーン樹脂はＴ単位、Ｑ単位の少なくともいず
れかを含むものを一般的に指す。

【０００５】

【化１】

【０００６】特開平１−３１８０６９号公報、特開平２
−１５０４３６号公報には、一般的なシリコーンを用い
た耐焔剤、難燃性樹脂組成物が記載され、特公昭６２−
６０４２１号公報、特公平３−４８９４７号公報には、
特定の単位を多く含有するシリコーン樹脂、もしくは特
定の単位のみからなるシリコーン樹脂など特殊な構造の
シリコーンを用いた難燃剤が開示されている。以下に各
従来技術を説明する。

【０００７】特開平１−３１８０６９号公報には、上記
４単位全てから構成されアルコキシ基又は水酸基を有す
るシリコーン樹脂（Ｒ_x Ｓｉ（ＯＲ’）_y Ｏ
_(4-x-y)/2）と、熱可塑性重合体からなる粉末状重合体
混合物が、熱可塑性材料を耐燃化すると記載されてい
る。

【０００８】特開平２−１５０４３６号公報には、ジメ
チルシリコーンのような通常よく使用される一般的なシ
リコーン粉末と、金属水酸化物と、亜鉛化合物の混合物
が、熱可塑性樹脂を耐燃化すると記載されている。

【０００９】特公昭６２−６０４２１号公報には、式Ｒ
ＳｉＯ_1.5 で示されるＴ単位を８０重量％以上含むポ
リシロキサン樹脂が、熱可塑性非シリコーンポリマーを
難燃化し、特にポリシロキサン樹脂の分子量が２，００
０以上６，０００以下で、式中のＲがモル比で８０％以
下がフェニル基で残りがメチル基であることがポリマー
組成物の耐燃化には好ましいと記載されている。

【００１０】特公平３−４８９４７号公報には、シリコ
ーン樹脂、特に平均式Ｒ₃ ＳｉＯ_0.5 で示される単位
（Ｍ単位）と平均式ＳｉＯ₂ で示される単位（Ｑ単
位）からなるＭＱシリコーン樹脂と、シリコーン及び第
ＩＩＡ族金属塩が熱可塑性プラスチックを耐燃化すると
記載されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１−３１８０６９号公報及び特開平２−１５０４３６号
に示した一般的なシリコーン樹脂単独では耐燃化が不十
分なため、現実には特開平１−３１８０６９号公報の実
施例に記載のようにハロゲン系化合物やリン系化合物、
特開平２−１５０４３６号公報では金属水酸化物のよう
な無機充填剤など公知の難燃剤を併用して添加する必要
があった。

【００１２】また、特公昭６２−６０４２１号公報及び
特公平３−４８９４７号公報に記載の特殊な構造のシリ
コーン樹脂は、単独では上記一般的なシリコーン樹脂の
ものよりも耐燃効果が認められるものの、まだその効果
が不十分であり、このため添加量を多くする必要があっ
た。特公昭６２−６０４２１号公報では、非シリコーン
樹脂１００重量部に対して、シリコーン樹脂を１０重量
部〜３００重量部添加することにより耐燃化がなされ、
特に好ましくはシリコーン樹脂を２０重量部以上１００
重量部以下としている。しかしながら、シリコーン樹脂
の添加量を多くすると、樹脂組成物の成形性や機械的強
度等の諸物性が大幅に低下してしまうという課題があっ
た。

【００１３】よって、ハロゲン系化合物やリン系化合
物、金属水酸化物等の難燃剤を含まずとも、また少ない
シリコーン樹脂の添加量でも難燃効果が大きく、かつ樹
脂組成物の成形性や機械的強度にも優れた難燃性樹脂組
成物が求められている。

【００１４】本発明は、前記の事情を考慮してなされた
もので、その目的とするところは、上記課題を解決し、
火災発生時や焼却処分時に有害ガスを発生させず、安全
で環境負荷の少ない難燃性樹脂組成物を提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、特定の構造及
び分子量を持つシリコーン樹脂と、芳香環を有する非シ
リコーン樹脂とからなる難燃性樹脂組成物により、上記
課題を解決するものである。

【００１６】本発明の難燃性樹脂組成物は、芳香環を含
有する非シリコーン樹脂（Ａ）及び、式Ｒ₂ＳｉＯ_1.0で
示される単位と式ＲＳｉＯ_1.5で示される単位を持つシ
リコーン樹脂（Ｂ）（ただしＲはメチル基とフェニル基
よりなる）を有し、前記シリコーン樹脂（Ｂ）の重量平
均分子量が１０，０００以上２７０，０００以下であ
り、かつ、前記Ｒのフェニル基がモル比で４０％以上８
０％未満、残りのＲがメチル基からなり、前記非シリコ
ーン樹脂（Ａ）１００重量部に対し前記シリコーン樹脂
（Ｂ）が０．１重量部〜３０重量部の割合で含まれてい
ることを特徴とする。

【００１７】本発明で使用する芳香環を含有する非シリ
コーン樹脂（Ａ）の芳香環とは、ベンゼン環、縮合ベン
ゼン環、非ベンゼン系芳香環、複素芳香環など芳香族に
属する環の総称を指す。縮合ベンゼン環の例としてナフ
タレン環、複素芳香環の例としてピロール環を下記に示
す。

【００１８】

【化２】

【００１９】芳香環を含有する非シリコーン樹脂（Ａ）
としては、例えば芳香族系ポリカーボネート樹脂、芳香
族系ポリカーボネートのアロイ、アクリロニトリル・ブ
タジエン・スチレンの共重合体（以下ＡＢＳ）、ポリス
チレン樹脂などの芳香環を含有する熱可塑性樹脂や、芳
香環を含有するエポキシ樹脂、フェノール樹脂などの芳
香環を含有する熱硬化性樹脂などが単独あるいは複数種
混合して使用でき、なかでも芳香族系ポリカーボネート
樹脂及び、芳香族系ポリカーボネート樹脂のアロイが耐
燃化には好ましい。

【００２０】本発明で使用するシリコーン樹脂（Ｂ）
は、式Ｒ₂ＳｉＯ_1.0 で示される単位（Ｄ単位）と式Ｒ
ＳｉＯ_1.5 で示される単位（Ｔ単位）を持ち、各Ｒはそ
れぞれ飽和炭化水素基と芳香族炭化水素基からなり、シ
リコーン樹脂（Ｂ）の重量平均分子量は１０，０００以
上から２７０，０００以下のものである。

【００２１】シリコーン樹脂（Ｂ）の分子量（重量平均
分子量）は、１０，０００未満であると粘度が低すぎ
て、母材樹脂である非シリコーン樹脂（Ａ）との混練が
困難でかつ成形性も悪い。さらに、難燃効果、特に燃焼
時の樹脂組成物の耐ドリップ（樹脂の溶融による滴下）
性が低下する。また、シリコーン樹脂（Ｂ）の分子量が
大きすぎる場合は、溶融粘度が高くなりすぎて、母材の
非シリコーン樹脂（Ａ）との混練性や成形性が低下す
る。さらに、成形時や燃焼時での非シリコーン樹脂表面
へのシリコーン樹脂の移行性が低下してしまい、樹脂表
面での耐炎皮膜の形成性が低下するため、難燃効果も低
下する。特に２７０，０００を超えると、この難燃効果
は大幅に低下する。

【００２２】また、本発明で使用するシリコーン樹脂
（Ｂ）を構成するＲ₂ ＳｉＯ_1.0 単位に対して、ＲＳ
ｉＯ_1.5 単位は、好ましくはモル比で０．５倍以上７
倍未満がよい。式ＲＳｉＯ_1.5 で示される単位が式Ｒ₂
ＳｉＯ_1.0 で示される単位に対して０．５倍未満で
あると、シリコーン樹脂がオイル状になりやすいため、
非シリコーン樹脂との混練が困難になり成形性も低下す
る。さらに、シリコーン樹脂自体の耐熱性が低下するた
め、非シリコーン樹脂への難燃効果が低くなりドリップ
も起こりやすくなる。また、式ＲＳｉＯ_1.5 で示され
る単位が式Ｒ₂ ＳｉＯ_1.0 で示される単位に対して７
倍以上であると、立体障害により非シリコーン樹脂への
分散が悪くなり、また耐炎皮膜中でのシリコーン樹脂中
のフェニル基同士の縮合も起こりにくくなり、シリコー
ン樹脂自体の耐炎性が低下する。このため、非シリコー
ン樹脂に対しての難燃効果が低下する。

【００２３】シリコーン樹脂（Ｂ）のＲ₂ ＳｉＯ_1.0
単位とＲＳｉＯ_1.5 単位のＲとしては、メチル基とフ
ェニル基であり、さらに好ましくはフェニル基の割合が
モル比で４０％以上８０％未満で、残りがメチル基であ
る。フェニル基の割合がモル比で４０％未満であると、
芳香環を含有する非シリコーン樹脂との相溶性が低下す
るため、混練性が低下する。さらに、シリコーン自体の
耐炎性が低下するために、非シリコーン樹脂への難燃効
果も低くなる。一方、フェニル基の割合がモル比で８０
％以上であると、芳香環を含有する非シリコーン樹脂と
の相溶性が高くなりすぎるため、非シリコーン樹脂の成
形時や燃焼時での、非シリコーン樹脂表面へのシリコー
ン樹脂の移行性が低下してしまい、樹脂表面での耐炎皮
膜を形成しににくなるため、難燃効果が低下する。さら
に、シリコーン樹脂中のフェニル基同士の立体障害によ
り、耐炎皮膜中でのフェニル基同士の効率的な縮合が起
こりにくくなり、皮膜の耐炎性が低下する。

【００２４】

【００２５】本発明で使用するシリコーン樹脂（Ｂ）
は、非シリコーン樹脂（Ａ）成分１００重量部に対して
０．１重量部以上３０重量部以下が好ましい。これらの
配合が上記で示した範囲未満であると上記範囲に比べて
耐燃効果が低下し、この範囲を越えると上記範囲に比べ
て成形体の機械的強度が低下するためである。

【００２６】本願発明で使用するシリコーン樹脂（Ｂ）
は、単独で非シリコーン樹脂（Ａ）と混練してもよい
し、複数種類のシリコーン樹脂（Ｂ）を混合して非シリ
コーン樹脂と混練して使用しても良い。非シリコーン樹
脂（Ａ）についても同様に単独もしくは複数種の非シリ
コーン樹脂を混合して使用できる。

【００２７】さらに、必要に応じて補強剤を、本発明の
難燃性樹脂組成物に添加することができる。補強剤とし
て、酸化防止剤、中和剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、
顔料、分散剤、滑剤、増粘剤、充填剤、炭化促進触媒、
ドリップ防止剤など、必要に応じて樹脂組成物に配合さ
れるものは配合することができる。

【００２８】特に充填剤として、本発明で使用するシリ
コーン樹脂（Ｂ）に対して、シリカ粉、炭酸カルシウム
粉、タルク粉などの無機充填剤、特にシリカ粉と併用す
ることにより、芳香環を含有する非シリコーン樹脂
（Ａ）との混練性を向上させることが可能である。その
際の難燃性は良好に保持できる。無機充填剤の添加量
は、シリコーン樹脂（Ｂ）に対して重量比で0.1倍以上
が好ましい。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の難燃性樹脂組成物
からなる難燃性樹脂の製造方法の一実施の形態を説明す
る。

【００３０】芳香環を含有する非シリコーン樹脂成分
（Ａ）としては、例えば芳香族系ポリカーボネート樹
脂、芳香族系ポリカーボネートのアロイ、アクリロニト
リル・ブタジエン・スチレンの共重合体（以下ＡＢ
Ｓ）、ポリスチレン樹脂などの芳香環を含有する熱可塑
性樹脂や、芳香環を含有するエポキシ樹脂、フェノール
樹脂などの芳香環を含有する熱硬化性樹脂などを単独あ
るいは複数種混合して使用する。

【００３１】シリコーン樹脂成分（Ｂ）は、シリコーン
樹脂の一般的な製造方法に従って製造される。すなわ
ち、シリコーン樹脂成分（Ｂ）の分子量及びシリコーン
樹脂（Ｂ）を構成する式Ｒ₂ ＳｉＯ_1.0 で示される単
位（Ｄ単位）と式ＲＳｉＯ_1.5で示される単位（Ｔ単
位）の割合に応じて、適量のジオルガノジクロロシラン
とモノオルガノトリクロロシランを加水分解して部分的
に縮合したシリコーン樹脂を形成し、さらにトリオルガ
ノクロロシランと反応させることによって、シリコーン
樹脂（Ｂ）の架橋末端基をＲ’₃ ＳｉＯ_0.5 単位とし
て重合を終了させる。

【００３２】本発明で使用するシリコーン樹脂成分
（Ｂ）は、分子量（重量平均分子量）、式Ｒ₂ ＳｉＯ
_1.0 で示される単位（Ｄ単位）と式ＲＳｉＯ_1.5 で示
される単位（Ｔ単位）の割合、Ｒのフェニル基とメチル
基の割合などで特徴づけられる。分子量の測定は、一般
の高分子と同様にゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰ
Ｃ）で行うことができる。本発明で使用されるシリコー
ン樹脂の構造式（一般式）を示す。

【００３３】

【化３】

【００３４】本発明で使用するシリコーン樹脂成分
（Ｂ）の分子量は、１０，０００以上２７０，０００以
下であり、分子量の制御は、シリコーン樹脂製造時の反
応時間の制御によって行う。

【００３５】シリコーン樹脂成分中の式Ｒ₂ ＳｉＯ_1.0
で示される単位（Ｄ単位）と式ＲＳｉＯ_1.5 で示さ
れる単位（Ｔ単位）の割合は、シリコーン樹脂製造時の
ジオルガノジクロロシランとモノオルガノトリクロロシ
ランの使用量により調整することができる。なお、シリ
コーン樹脂製造原料中の塩素は、加水分解反応時に塩酸
となり液々抽出によって除かれるので、シリコーン樹脂
成分中には含有されない。本発明では、Ｒ₂ ＳｉＯ_1.0
単位（Ｄ単位）とＲＳｉＯ_1.5 単位（Ｔ単位）の両
方を有し、好ましくはシリコーン樹脂（Ｂ）を構成する
Ｒ₂ ＳｉＯ_1.0単位に対して、ＲＳｉＯ_1.5 単位はモ
ル比で０．５倍以上７倍未満がよい。

【００３６】また、シリコーン樹脂成分のＲのメチル基
とフェニル基の割合は、シリコーン樹脂製造時の、ジメ
チルジクロロシラン、モノメチルトリクロロシランなど
のメチルシラン系原料と、ジフェニルジクロロシランや
モノフェニルトリクロロシランの使用量によって調整す
る。

【００３７】芳香環を有する非シリコーン樹脂成分
（Ａ）と、シリコーン樹脂成分（Ｂ）の各成分はそれぞ
れ計量混合され、従来のプラスチック形成の場合と同様
の装置、方法により形成される。すなわち、リボンブレ
ンダー、ヘンシェルミキサー等の混合攪拌機を用いて
Ａ，Ｂ各成分の原料を十分混合分散させた後、バンバリ
ロール、押出機等の溶融混練機によって非シリコーン樹
脂成分（Ａ）とシリコーン樹脂成分（Ｂ）とを混練し目
的物を得る。ただし、常温で固形でないシリコーン樹脂
（Ｂ）の場合は、直接溶融混練機で非シリコーン樹脂
（Ａ）と混練することもできる。

【００３８】混練後、例えば射出成形法、押出し成形
法、圧縮成形法、真空成形法などの成形方法により、所
望の形に成形し、難燃性樹脂成形体を得ることができ
る。

【００３９】成形後、ＪＩＳＫ７２０１（酸素指数法
による高分子材料の燃焼試験方法）に準拠して難燃性の
評価を行った。酸素指数法による高分子材料の燃焼試験
方法とは、所定の大きさの試験片の燃焼時間が３分以上
継続して燃焼するか、又は着炎後の燃焼長さが５０ｍｍ
以上燃え続けるのに必要な最低の酸素流量とその時の窒
素流量を決定する方法であり、上記方法で求めた最低酸
素濃度（容量パーセント）の数値を酸素指数という。酸
素指数値が高いほど耐燃性がよい評価となる。

【００４０】本発明のように、芳香環を含有する非シリ
コーン樹脂（Ａ）に、式Ｒ₂ ＳｉＯ_1.0 で示される単
位（Ｄ単位）と式ＲＳｉＯ_1.5 で示される単位（Ｔ単
位）の両方を持ち重量平均分子量が１０，０００以上２
７０，０００以下であり、かつＲが炭化水素基であるシ
リコーン樹脂（Ｂ）を含有させると、燃焼時に有害ガス
を発生させずに、従来よりも少ないシリコーン樹脂添加
量で樹脂の耐燃化を達成することができる。

【００４１】次に、本発明の実施例及びその燃焼試験結
果を示す。

【００４２】

【実施例】まず、上述のシリコーン樹脂製造方法に従
い、シリコーン樹脂の分子量（重量平均分子量）、式Ｒ
₂ ＳｉＯ_1.0 で示される単位（Ｄ単位）と式ＲＳｉＯ
_1.5で示される単位（Ｔ単位）の割合、及びシリコーン
樹脂中のＲのフェニル基とメチル基の割合が異なる３７
種類のシリコーン樹脂１〜３７を合成した。

【００４３】各シリコーン樹脂１〜３７の分子量と、Ｄ
単位とＴ単位の割合、及びシリコーン樹脂の炭化水素基
Ｒ中のフェニル基とメチル基の割合（モル比）を表１に
示す。表１に記載のシリコーン樹脂の末端は、過剰量の
トリメチルクロロシランを使用して封鎖されている。

【００４４】

【表１】

【００４５】本発明の難燃性樹脂組成物に使用するシリ
コーン樹脂成分（Ｂ）は、その重量平均分子量が１０，
０００以上２７０，０００以下であり、式Ｒ₂ ＳｉＯ
_1.0単位（Ｄ単位）と式ＲＳｉＯ_1.5 単位（Ｔ単位）の
両方を有し、かつ前記Ｒがメチル基とフェニル基でかつ
フェニル基がモル比で４０％以上８０％未満、残りのＲ
がメチル基からなる。従って、本発明で使用することが
できるシリコーン樹脂成分は、表１のシリコーン樹脂１
１〜１３、１９、２２〜２４，２７及び３３，３６であ
り、シリコーン樹脂１〜５、１４〜１８及び２８〜３１
は、比較例で、シリコーン樹脂６〜１０，２０，２１，
２５，２６，３２，３４，３５，３７は参考例として使
用するシリコーン樹脂である。

【００４６】尚、シリコーン樹脂１４は、分子量が大き
く、溶融粘度が高すぎるため、非シリコーン樹脂（ポリ
カーボネート樹脂）との混練成形ができなかったもので
ある。

【００４７】非シリコーン樹脂（Ａ）としてビスフェノ
ールＡ型ポリカーボネート樹脂（住友ダウ製カリバー
３０１−１０）、あるいはビスフェノールＡ型ポリカー
ボネートとＡＢＳのアロイ（住友ダウ製Ｈ−２７０、
以下ＰＣ／ＡＢＳ）、あるいはポリスチレン樹脂（新日
鐵化学製Ｈ−６５）を用い、上記各シリコーン樹脂
（Ｂ）と非シリコーン樹脂（Ａ）とを石臼式の押出し機
で溶融混練した。その時の混練温度は、ポリカーボネー
ト樹脂で２８０℃（２７０℃〜２９０℃が好まし
い。）、ＰＣ／ＡＢＳで２６０℃（２５０℃〜２７０℃
が好ましい。）、ポリスチレン樹脂で２２０℃（２１０
℃〜２３０℃が好ましい。）である。

【００４８】なお、シリコーン樹脂（６、９、１１）
は、上記ビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂とシ
リカ粉Ａ（電気化学工業製ＦＢ−４８：平均粒径１６
μｍ）あるいはシリカ粉Ｂ（日本アエロジル製ＡＥＲ
ＯＳＩＬ１３０：平均粒径１６ｎｍ）併用系について
も、石臼式の押出し機で溶融混練した。その時の混練温
度は２８０℃である。

【００４９】溶融混練された樹脂組成物を１２０℃で３
時間乾燥後、圧縮成形法により厚さ３．０ｍｍの平板を
成形した。成形温度は、ポリカーボネート系で２７０
℃、ＰＣ／ＡＢＳ系で２４０℃、ポリスチレン系で２０
０℃であり、成形時間は１分間である。

【００５０】成形された平板を長さ１５０ｍｍ、幅６．
５±０．５ｍｍの試験片に加工して、ＪＩＳＫ７２０
１（酸素指数法による高分子材料の燃焼試験方法）によ
り難燃性の評価を行い、酸素指数を求めた。

【００５１】表２〜表１０及び図１〜図２に、各樹脂組
成物の非シリコーン樹脂（Ａ）１００重量部に対するシ
リコーン樹脂（Ｂ）の配合量と、各樹脂組成物の酸素指
数の結果を示す。

【００５２】表１１〜表１２に、各樹脂組成物の非シリ
コーン樹脂（Ａ）１００重量部に対するシリコーン樹脂
（Ｂ）とシリカ粉の配合量と、各樹脂組成物の混練性の
結果を示す。

【００５３】表２には本願発明の実施例による結果を、
表３にはシリコーン樹脂を添加しない場合、および重量
平均分子量が１０，０００未満か、もしくはＤ単位また
はＴ単位のいずれかを持たないシリコーン樹脂を使用し
た場合の比較例による結果を示す。

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】表２の参考例１〜３と、表３の比較例１〜
７に記載のように、参考例の式Ｒ₂ＳｉＯ_1.0 で示され
る単位（Ｄ単位）と式ＲＳｉＯ_1.5 で示される単位
（Ｔ単位）の両方を持ち、かつその重量平均分子量が１
０，０００以上２７０，０００以下であり、かつＲがメ
チル基とフェニル基であるシリコーン樹脂（６〜８）を
含有するポリカーボネート樹脂組成物は、比較例のこれ
らの特徴を持たないシリコーン樹脂（１〜５）を含有す
るもの（比較例２〜７）、及びシリコーン樹脂を含有し
ないもの（比較例１）よりも高い酸素指数値が得られ、
難燃性が良くなっていることがわかる。

【００５７】次に、シリコーン樹脂を構成するＤ単位と
Ｔ単位の割合と、メチル基とフェニル基の割合による耐
燃性への効果を表４に示す。

【００５８】

【表４】

【００５９】参考例４〜５に示すように、参考例１〜３
のシリコーン樹脂（６〜８）の特徴に加えて、さらにＤ
単位に対してＴ単位がモル比で０．５倍以上７倍未満で
あることを特徴とするシリコーン樹脂（９、１０）を含
有するポリカーボネート樹脂組成物は、参考例１〜３及
び比較例１〜７のシリコーン樹脂（１〜５）を含有する
ものよりも、さらに高い耐燃性を示すことがわかる。

【００６０】また、実施例１〜４に示すように、参考例
１〜５に示すシリコーン樹脂（６〜１０）の特徴に加え
て、さらにＲがモル比で４０％以上８０％未満がフェニ
ル基で、残りがメチル基であることを特徴とするシリコ
ーン樹脂（１１〜１３）を含有するポリカーボネート樹
脂組成物は、比較例１〜７や参考例１〜５のシリコーン
樹脂を含有するものよりも、さらに高い難燃性を示すこ
とがわかる。

【００６１】さらに、シリコーン樹脂の分子量、Ｄ単位
とＴ単位の割合（Ｄ／Ｔ比）及びフェニル量の割合によ
る耐燃性への効果を詳細に調査した。

【００６２】

【表５】

【００６３】

【表６】

【００６４】

【表７】

【００６５】表５〜表７の比較例８〜１５、実施例５〜
９、参考例６〜９及び図１は分子量及びフェニル量の割
合を変化させたシリコーン樹脂を、ポリカーボネート樹
脂に４ｐｈｒ添加したときの酸素指数の結果を示す。

【００６６】表５〜表７の実施例６〜８、実施例１０〜
１１、参考例６〜１３及び図２はＤ／Ｔ比及びフェニル
量の割合を変化させたシリコーン樹脂を、ポリカーボネ
ート樹脂に４ｐｈｒ添加したときの酸素指数の結果を示
す。

【００６７】表５〜表７の比較例８、１０、１３、１
５、及び実施例５、７、９は分子量を変化させたシリコ
ーン樹脂を、ポリカーボネート樹脂に４ｐｈｒ添加した
ときの酸素指数の結果を示す。

【００６８】また、図１は、分子量及びフェニル量を変
化させたシリコーン樹脂について、ポリカーボネート樹
脂に４ｐｂｒ添加した際の酸素指数の結果を示すグラフ
であり、図２は、Ｄ／Ｔ比及びフェニル量を変化させた
シリコーン樹脂について、ポリカーボネート樹脂に４ｐ
ｈｒ添加した際の酸素指数の結果を示すグラフであり、
グラフ中の番号は実施例番号に対応する。

【００６９】表５〜表７、図１及び図２に示すように、
重量平均分子量が１０，０００以上２７０，０００以下
で、且つＤ単位に対してＴ単位がモル比で０．５倍以上
７倍未満であり、且つＲがモル比で４０％以上８０％未
満がフェニル基で残りがメチル基であることを特徴とす
るシリコーン樹脂は、芳香環を含有するポリカーボネー
ト樹脂の耐燃性を著しく高くすることがわかる。

【００７０】次に、シリコーン樹脂中の末端基の影響に
ついて、以下に示す。

【００７１】シリコーン樹脂を合成する際に、トリメチ
ルメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、及びトリフェニルメトキシシラン
の配合量を調節し、添加したシランをすべてシリコーン
樹脂と反応させて、末端の官能基（Ｍ単位）を変化させ
た１１種のシリコーン樹脂を合成した。これらのシリコ
ーン樹脂を４ｐｈｒ添加したポリカーボネート樹脂につ
いて、各添加シランに対する酸素指数とドリップ性を評
価した結果を表８に示す。ドリップ性の評価は、以下の
方法で行った。シリコーン樹脂を添加したポリカーボネ
ート樹脂のペレットを用いて、厚みが３．０ｍｍの試験
片を圧縮法（成形温度２７０℃）で成形した後、長さ１
２５±５ｍｍ、幅１３．０±０．５ｍｍの試験片を切り
出し、アンダーラーターズ・ラボラトリーズが定める２
０ｍｍ垂直燃焼試験（ＵＬ９４Ｖ）に準拠して、１０秒
間接炎後のドリップ性を評価した。尚、表８に示すシリ
コーン樹脂はすべて、分子量４万、Ｄ／Ｔ＝１／４，Ｒ
のＰｈ／Ｍｅ＝６０／４０である。

【００７２】

【表８】

【００７３】実施例１２〜２２に示すように、これらの
実施例の式Ｒ₂ ＳｉＯ_1.0 単位（Ｄ単位）と式ＲＳｉ
Ｏ_1.5 単位（Ｔ単位）及び式Ｒ’₃ ＳｉＯ_0.5 単位
（Ｍ単位）からなり、その重量平均分子量が１０，００
０以上２７０，０００以下であり、かつＲがメチル基と
フェニル基であり、さらにＲ’のうち、水酸基及び／ま
たはメトキシ基がモル比で１０％未満であり、残りがメ
チル基及び／またはフェニル基であることを特徴とす
る、シリコーン樹脂を含有するポリカーボネート樹脂組
成物（実施例１２〜１４及び２２）は、これらの特徴を
併せ持たないシリコーン樹脂を含有するポリカーボネー
ト樹脂組成物（実施例１５〜２１）よりも、難燃効果、
特にドリップ性の改善に著しい効果があることが分か
る。

【００７４】次に、芳香環を含有する非シリコーン樹脂
（Ａ）として、ＰＣ／ＡＢＳを用いた場合の耐燃性評価
結果を表９に示す。

【００７５】

【表９】

【００７６】実施例２３，参考例１４，１５と、比較例
１６〜１８に示すように、これらの実施例の式Ｒ₂ Ｓ
ｉＯ_1.0 単位（Ｄ単位）と式ＲＳｉＯ_1.5 単位（Ｔ単
位）の両方を持ち、その重量平均分子量が１０，０００
以上２７０，０００以下であり、かつＲが炭化水素基で
あるシリコーン樹脂（６、９、１２）を含有するＰＣ／
ＡＢＳ組成物は、比較例のこれらの特徴を持たないシリ
コーン樹脂（２、４）を含有するもの（比較例１５〜１
６）、及びシリコーン樹脂を含有しない比較例１６より
も高い酸素指数値が得られ、耐難燃が良くなっているこ
とがわかる。

【００７７】次に、芳香環を含有する非シリコーン樹脂
（Ａ）として、ポリスチレン樹脂を用いた場合の耐燃性
評価結果を表１０に示す。

【００７８】

【表１０】

【００７９】実施例２４，参考例１６，１７と比較例１
９〜２１に示すように、実施例の式Ｒ₂ ＳｉＯ_1.0 単
位（Ｄ単位）と式ＲＳｉＯ_1.5 単位（Ｔ単位）の両方
を持ち、その重量平均分子量が１０，０００以上２７
０，０００以下であり、かつＲが炭化水素基であるシリ
コーン樹脂（６、９、１２）を含有するポリスチレン樹
脂組成物（実施例２４，参考例１６，１７）は、比較例
のこれらの特徴を持たないシリコーン樹脂（２、４）を
含有するもの（比較例２０〜２１）、及びシリコーン樹
脂を含有しないもの（比較例１９）よりも高い酸素指数
値が得られ、耐難燃が良くなっている。

【００８０】次に、分子量が低くて、Ｄ単位の割合が高
いため、混練性に若干問題があるシリコーン樹脂（６、
９、１１）に、シリカ粉を併用して混練性を改良した結
果を表１１〜表１２に示す。

【００８１】

【表１１】

【００８２】

【表１２】

【００８３】実施例２５〜２７，参考例１８〜２０と比
較例２２〜２６に示すように、これらの実施例の混練性
に若干問題があるシリコーン樹脂（６、９、１１）に、
シリカ粉などの無機充填剤を前記成分と併用することに
より混練性が改良される。加えるシリカ粉は０．１倍以
上が好ましく、平均粒径は１０ｎｍ以上３０μｍ以下と
する。３０μｍより大きいものは難燃性が低くなり、１
０ｎｍより小さいものは作業時の危険性が高い。

【００８４】以上、本実施例に示すように、芳香環を含
有する非シリコーン樹脂（Ａ）及び式Ｒ₂ ＳｉＯ_1.0
で示される単位と式ＲＳｉＯ_1.5 で示される単位を持
つシリコーン樹脂（Ｂ）からなり、Ｂの重量平均分子量
が１０，０００以上２７０，０００以下であり、Ｒがメ
チル基とフェニル基よりなり、かつフェニル基がモル比
で４０％以上８０％未満、残りのＲがメチル基からなる
ことを特徴とする樹脂組成物は、大幅に耐燃性の向上の
効果を持つ。

【００８５】さらに、本発明の難燃性樹脂組成物は、ア
ンダーライターズ・ラボラトリーズが定めている燃焼性
試験に関する安全規格（ＵＬ９４）においても、従来の
難燃性樹脂組成物と同等以上の耐燃効果がある。

【００８６】また、耐燃性が従来よりも向上したことに
より、シリコーン樹脂成分の添加量を削減でき、樹脂組
成物の成形性や機械的強度などの物性も従来より向上し
た。

【００８７】また、本発明の難燃性樹脂組成物によれ
ば、耐燃性が向上したため、他の難燃剤（例えば、ハロ
ゲン化物、ハロゲン化物と酸化アンチモンの組合せ、又
はリン化合物）を用いなくとも上記のように相当の耐燃
性を有し、燃焼時に有害ガスを発生せず安全で環境負荷
の少ない成型品を形成することができる。

【００８８】尚、本発明のシリコーン樹脂は、上記難燃
剤と併用して相乗効果を利用することも可能であるが、
本発明の難燃性樹脂組成物の耐燃性が従来よりも向上し
たため、シリコーン樹脂及びそれ以外の難燃剤の使用量
を大幅に低減できる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の難燃性樹
脂組成物は、シリコーン樹脂の少ない添加量で優れた耐
燃性を有すると共に、燃焼時に有害なガスを発生しない
成形品が得られるため、各種の成形品、例えばＯＡ機器
部品、電気・電子部品の素材として好適に用いられる。

【００９０】さらに、耐燃性が従来よりも向上したこと
により、シリコーン樹脂成分の添加量を削減でき、樹脂
組成物の成形性や機械的強度などの物性にも優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】分子量及びフェニル量を変化させたシリコーン
樹脂について、ポリカーボネート樹脂に４ｐｈｒ添加し
た際の酸素指数の結果を示すグラフ。

【図２】Ｄ／Ｔ比及びフェニル量を変化させたシリコー
ン樹脂について、ポリカーボネート樹脂に４ｐｈｒ添加
した際の酸素指数の結果を示すグラフ。

【符号の説明】

実１１参考例６実１２参考例７実１３実施例６実１４実施例７実１５実施例８実１６参考例８実１７参考例９実１９参考例１０実２０実施例１０実２１参考例１１実２２参考例１２実２３実施例１１実２４参考例１３比９比較例９比１０比較例１０比１１比較例１１比１２比較例１２比１３比較例１３比１４比較例１４

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】芳香環を含有する非シリコーン樹脂（Ａ）
及び、式Ｒ₂ＳｉＯ_1.0で示される単位と式ＲＳｉＯ_1.5
で示される単位を持つシリコーン樹脂（Ｂ）（ただしＲ
はメチル基とフェニル基よりなる）を有し、前記シリコ
ーン樹脂（Ｂ）の重量平均分子量が１０，０００以上２
７０，０００以下であり、かつ、前記Ｒのフェニル基が
モル比で４０％以上８０％未満、残りのＲがメチル基か
らなり、前記非シリコーン樹脂（Ａ）１００重量部に対
し前記シリコーン樹脂（Ｂ）が０．１重量部〜３０重量
部の割合で含まれていることを特徴とする難燃性樹脂組
成物。
【請求項２】前記芳香環を含有する非シリコーン樹脂
（Ａ）が、芳香族系ポリカーボネート樹脂、又は芳香族
系ポリカーボネートのアロイ、又はアクリロニトリル・
ブタジエン・スチレンの共重合体（ＡＢＳ）、又はポリ
スチレン樹脂、又は芳香環を含有するエポキシ樹脂、又
はフェノール樹脂の少なくともいずれかであることを特
徴とする請求項１に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項３】前記シリコーン樹脂（Ｂ）中の前記ＲＳｉ
Ｏ_1.5 単位が、前記Ｒ₂ ＳｉＯ_1.0 単位に対してモ
ル比で０．５倍以上７倍未満であることを特徴とする請
求項１又は請求項２記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項４】前記芳香環を含有する非シリコーン樹脂
（Ａ）が芳香族系ポリカーボネート樹脂、又は芳香族系
ポリカーボネートのアロイであることを特徴とする請求
項１〜３記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項５】補強剤として、シリカ粉、炭酸カルシウム
粉、タルク粉などの無機充填剤を含むことを特徴とする
請求項１〜４記載の難燃性樹脂組成物。