JP5302486B2 - 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品 - Google Patents
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〔1〕(A)成分としてポリカーボネート樹脂50〜97.95質量%、(B)成分としてポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂2〜47質量%および(C)成分として酸塩基含有芳香族ビニル系樹脂0.05〜3質量%からなる難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
〔2〕(A)成分のポリカーボネート樹脂が、オルガノシロキサンに由来する構造単位を有するポリカーボネート共重合樹脂である、前記〔1〕に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
〔3〕(B)成分の熱可塑性樹脂が、スチレン系樹脂またはポリエステル系樹脂である前記〔1〕または〔2〕に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
〔4〕(C)成分の酸塩基含有芳香族ビニル系樹脂が、ポリスチレンスルホン酸金属塩である、前記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
〔5〕(A)成分、(B)成分および(C)成分の合計100質量部に対して、(D)成分としてドリップ抑制剤0.02〜5質量部を配合してなる、前記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
〔6〕(D)成分のドリップ抑制剤が、フッ素系樹脂である、前記〔5〕に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
〔7〕(A)成分、(B)成分および(C)成分の合計100質量部に対して、(E)成分として官能基含有シリコーン化合物0.1〜10質量部を配合してなる、前記〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
〔8〕(A)成分、(B)成分および(C)成分の合計100質量部に対して、(F)成分としてコア・シェルタイプのグラフトゴム状弾性体0.5〜10質量部を配合してなる、前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
〔9〕(A)成分、(B)成分および(C)成分の合計100質量部に対して、(G)成分として難燃剤0.1〜30質量部を配合してなる、前記〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
〔10〕前記〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる電気・電子機器部品。
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の原料として用いる(A)成分のポリカーボネート樹脂としては、特に制約はなく、種々の構造単位を有するポリカーボネート樹脂が挙げられる。通常、二価フェノールとカーボネート前駆体との反応により製造される芳香族ポリカーボネートを用いることができる。すなわち、二価フェノールとカーボネート前駆体とを溶液法あるいは溶融法により反応させて製造したポリカーボネート樹脂が好適に用いられる。
また、このポリカーボネート樹脂は、その重合体鎖の分子構造が直鎖構造であるもののほか、分岐構造を有していてもよい。このような分岐構造を導入するための分岐剤としては、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、α,α’,α”−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、フロログルシン、トリメリット酸、イサチンビス(o−クレゾール)などを用いることができる。また、分子量調節剤として、フェノールやp−t−ブチルフェノール、p−t−オクチルフェノール、p−クミルフェノールなどを用いることができる。
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の原料として用いる(B)成分のポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、例えば、汎用ポリスチレンや耐衝撃性ポリスチレン、シンジオタクチック・ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン樹脂などのスチレン系樹脂;ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂;ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂;ナイロン6やナイロン66、ナイロン12などのポリアミド樹脂;スチレン−ブタジエン−スチレン系エラストマー、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン系エラストマー、エチレン−プロピレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーなどの熱可塑性エラストマー;ポリメチルメタクリレート樹脂やアクリル酸−オレフィン共重合体などのアクリル系樹脂などが挙げられる。
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の原料として用いる(C)成分の酸塩基含有芳香族ビニル系樹脂は、芳香族ビニル系樹脂の重合体鎖における芳香環の水素原子の一部を酸塩基で置換した構造を有する芳香族ビニル系樹脂が好適に用いられる。この芳香族ビニル系樹脂としては、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂などの重合体鎖中に少なくともスチレンに由来する構造単位を有する芳香族ビニル系樹脂を用いることができる。これらの中でも、特にポリスチレン樹脂が好ましい。
この一般式(1)において、Xが表わす酸塩基としては、スルホン酸塩基、ホウ酸塩基、リン酸塩基が好ましく、これら酸のナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属塩、マグネシウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、亜鉛塩、錫塩、アンモニウム塩などが好適なものとして挙げられる。また、一般式(1)におけるYとしては、水素原子が好ましいが、炭化水素基としてはメチル基が特に好ましい。
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の原料として用いる(D)成分のドリップ抑制剤としては、フッ素樹脂、シリコーン系樹脂、フェノール系樹脂が好適に用いられる。そして、このフッ素樹脂としては、フルオロオレフィン系樹脂が好ましく、重合体鎖がフルオロエチレン構造単位により構成された重合体や共重合体がより好ましい。このようなフルオロオレフィン系樹脂としては、例えば、ジフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、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樹脂、テトラフルオロエチレンとフッ素原子を含まないエチレン系モノマーとの共重合樹脂が挙げられる。これらフッ素樹脂の中でも、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂が特に好適に用いられる。また、これらフッ素樹脂は、1種単独で(D)成分として用いてもよいし、2種以上のものを組合せて(D)成分に用いてもよい。また、これらフッ素樹脂は、その平均分子量が500,000以上であるもの、さらに500,000〜10,000,000であるものが好ましい。
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の原料に用いる(E)成分としては、官能基含有シリコーン化合物が用いられる。この官能基含有シリコーン化合物は、(R1 )a (R2 )b SiO(4-a-b)/2 〔式中、R1 は官能基を示し、R2 は炭素数1〜12の炭化水素基を示す。また、a,bは、それぞれ0<a≦3、0≦b<3、0<a+b≦3を満足する整数である。〕で表される構造単位からなる重合体または共重合体である。そして、このR1 が表わす官能基としては、アルコキシ基、アリールオキシ基、ポリオキシアルキレン基、水素基、水酸基、カルボキシル基、シラノール基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、ビニル基などが挙げられるが、これらの中ではアルコキシ基、水素基、水酸基、エポキシ基、ビニル基が好ましく、メトキシ基、ビニル基がより好ましい。また、R2 が表わす炭化水素基としては、メチル基、エチル基、フェニル基などが挙げられる。
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の原料に用いる(F)成分としては、コア・シェルタイプのグラフトゴム状弾性体が好適に用いられる。コア・シェルタイプのグラフトゴム状弾性体は、コア(芯)と、シェル(殻)から構成される2層構造を有している。そして、このコア部分は軟質なゴム状態であって、その表面のシェル部分は硬質な樹脂状態であり、ゴム状弾性体自体は粉末状(粒子状態)であるグラフトゴム状弾性体が好適に用いられる。このコア・シェルタイプのグラフトゴム状弾性体は、ポリカーボネート樹脂と溶融ブレンドした後も、その粒子状態は、大部分が元の形態を保っている。したがって、このグラフトゴム状弾性体は、ポリカーボネート樹脂中に均一に分散して、表層剥離を起こすことが少ない。
これら種々の形態を有するコア・シェルタイプのグラフトゴム状弾性体は、市販品としては、ハイブレンB621(日本ゼオン社製)、KM−357P(呉羽化学工業社製)、メタブレンW529、メタブレンS2001、メタブレンC223(三菱レイヨン社製)などがある。
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の原料に用いる(G)成分としては、例えば、有機リン系化合物、シリコーン系化合物、含窒素化合物、金属水酸化物、ハロゲン系化合物、赤リン、酸化アンチモン、膨張性黒鉛などの公知の難燃剤を単独で、あるいは複数のものを適宜組合わせて用いることができる。ここで、含窒素化合物としては、メラミンや、アルキル基または芳香族基を置換基として有するメラミン化合物が挙げられ、金属水酸化物としては、水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムなどが好ましいものとして挙げられる。
ここで、一般式(2)においてR1 〜R4 が表わす有機基としては、それぞれ置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基などが挙げられる。また、置換基を有する場合、その置換基は、アルキル基やアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基などが好ましい。さらに、これら置換基を組合わせた基であるアリールアルコキシアルキル基などであってもよいし、これら置換基を酸素原子、窒素原子、イオウ原子などにより結合したアリールスルホニルアリール基などであってもよい。また、一般式(2)においてXが表わす2価以上の有機基としては、上記の有機基から炭素原子に結合している水素原子を1個以上除いた2価以上の基を意味する。例えば、それぞれ置換基を有していてもよいアルキレン基やフェニレン基、あるいは多核フェノール類であるビスフェノール類から誘導される基であってもよい。
このようにして得られる本発明の成形品は、難燃性や耐溶剤性に優れ、かつ表面に埃が付着することのない帯電防止性能の持続性に優れることから、このような特性を有することの要請されている電子・電気機器、例えば、複写機、ファクシミリ、テレビジョン、ラジオ、テープレコーダー、ビデオデッキ、パソコン、プリンター、電話機、情報端末機、冷蔵庫、電子レンジなどのハウジングや内部部品のほか、自動車部品などの分野においても有用性の高いものである。
〔実施例1〜9〕
〔1〕難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の製造
原料の(A)〜(G)の各成分を、第1表に示す配合割合〔ただし、表中の(A)〜(C)各成分は質量%を示し、(D)〜(G)各成分は、(A)〜(C)成分100質量部に対する各成分の質量部を示す。〕において配合し、ベント式二軸押出成形機(東芝機械社製:TEM35)に供給し、280℃で溶融混練した。そして、この混練物をストランド状に押出した後、冷却して切断することにより、難燃性ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを得た。
つぎに、得られたペレットを、120℃で12時間乾燥した後、成形温度270℃、金型温度80℃において射出成形し、各種試験片とした。
ここでは、原料の(A)〜(G)各成分として、下記のものを用いた。
(A−1) 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンに由来する構造単位を有し、直鎖状構造であって、粘度平均分子量が19,500であるポリカーボネート樹脂。
(A−2) ジメチルシロキサンに由来する構造単位が30であるブロックを4質量%含有し、他は2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンに由来する構造単位からなり、直鎖状構造であって、粘度平均分子量が15,000であるポリカーボネート樹脂。
(B−1) JIS K−7210に準拠し、温度200℃および荷重5kgの条件下に測定したメルトフローレートが8g/10分であり、かつポリブタジエンゴム含有率10質量%である耐衝撃性ポリスチレン樹脂〔出光石油化学社製:IT44〕。
(B−2) アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂〔テクノポリマー社製:DP611〕。
(B−3) アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂〔テクノポリマー社製:290〕。
(B−4) ポリエチレンテレフタレート樹脂〔三菱レイヨン社製:ダイヤナイトMA523〕。
(C−1) 重量平均分子量が20,000であり、かつスルホン化率が100%であるポリスチレンスルホン酸ナトリウム。
(C−2) 重量平均分子量が20,000であり、かつスルホン化率が40%であるポリスチレンスルホン酸カリウム。
(D−1) ポリテトラフルオロエチレン樹脂〔旭硝子社製:CDO76〕。
(E−1) 官能基としてビニル基とメトキシ基を含有するメチルフェニルシリコーン〔信越化学工業社製:KR219〕。
(E−2) 官能基としてメトキシ基を含有するメチルフェニルシリコーン〔東レダウコーニング社製:DC3037〕。
(F−1) メタクリル酸メチル−ブチルアクリレート−スチレン共重合樹脂
〔呉羽化学工業社製:KM357P〕。
(G)難燃剤
(G−1) レゾルシノールビス(ジフェニルポスフェート)〔旭電化工業社製:アデカスタブPFR〕。
(G−2) テトラブロモビスフェノールAオリゴマー〔帝人化成社製:FG7500〕。
上記〔1〕で得られた難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の試験片を用いて、下記の各項目について性能の評価をした。これら結果を第1表に示す。
(1)溶融流動性
JIS K 7210に準拠して、温度280℃および荷重2.16kgの条件下に、メルトフローレートを測定した。
(2)アイゾット衝撃強度
ASTM D256に準拠し、試験片として肉厚3.18mmのものを用い、23℃において測定した。
(3)耐グリース性
耐薬品性評価法(1/4楕円による限界歪み)に準拠して測定した。すなわち、試験片(厚さ=3mm)を、図1に示す治具の1/4楕円の面に固定し、試験片にはアルバニアグリース(昭和シェル石油社製)を塗布して、48時間保持した。そして、クラックが発生する最小長さ(X)を読み取り、下記の式(1)により限界歪み(%)を求めた。
試験片として、25×35mm、厚さ3mmの角板を用い、これに印加電圧9kvにおいて1分間帯電させ、帯電圧に対して、放電中断後の電位が半分になる時間(秒)を測定した。
(5)水洗い後の帯電圧半減期
上記(4)で用いた試験片を、23℃の水により1分間水洗した後、付着した水を拭きとって、これに印加電圧9kvにおいて1分間帯電させ、帯電圧に対して、放電中断後の電位が半分になる時間(秒)を測定した。
(6)難燃性
試験片として、厚さ1.5mmのものを用い、アンダーライターズラボラトリー・サブジェクト94に従って、垂直燃焼試験を行った。
〔1〕難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の製造
原料の各成分を、第2表〔表中の各数値は実施例と同様〕に示す配合割合において配合し、ベント式二軸押出成形機(東芝機械社製:TEM35)に供給し、280℃で溶融混練した。ついで、混練物をストランド状に押出し、冷却して切断することにより、難燃性ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを得た。
ここでは、原料および添加剤の各成分として、下記のものを用いた。
(A)ポリカーボネート樹脂
実施例1〜9における(A−1)と同一のポリカーボネート樹脂。
(B)ポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂
実施例1〜9における(B−1)、(B−3)と同一の熱可塑性樹脂。
(C)酸塩基含有芳香族ビニル系樹脂
実施例1〜9における(C−1)、(C−2)と同一の酸塩基含有芳香族ビニル系樹脂および下記の金属塩。
(C−3) ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム〔竹本油脂社製:エレカットS412−2〕。
実施例1〜9における(D−1)と同一のポリテトラフルオロエチレン樹脂。
(E)官能基含有シリコーン化合物
実施例1〜9における(E−2)と同一のシリコーン化合物および下記のシリコーン化合物。
(E−3) ジメチルシリコーン〔東レダウコーニング社製:SH200〕。
(F)コア・シェルタイプのグラフトゴム状弾性体
実施例1〜9における(F−1)と同一のメタクリル酸メチル−スチレン共重合樹脂。
上記〔1〕で得られた難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の試験片を用いて、上記実施例1〜9における各項目について性能の評価をした。これら結果を第2表に示す。
Claims (9)
- (A)成分としてポリカーボネート樹脂50〜97.95質量%、(B)成分としてスチレン系樹脂((C)成分としての酸塩基含有芳香族ビニル系樹脂を除く。)またはポリエステル系樹脂2〜47質量%および(C)成分として酸塩基含有芳香族ビニル系樹脂0.05〜3質量%からなる構成成分の合計100質量部に対して、
(D)成分としてドリップ抑制剤0.02〜5質量部、
(E)成分として官能基含有シリコーン化合物0.1〜5質量部および
(F)成分としてコア・シェルタイプのグラフトゴム状弾性体0.5〜10質量部
を配合してなる難燃性ポリカーボネート樹脂組成物(但し、重量平均分子量100万以上のメタクリル酸メチル系重合体を含有しない。)。
- (A)成分としてポリカーボネート樹脂50〜97.95質量%、(B)成分としてスチレン系樹脂((C)成分としての酸塩基含有芳香族ビニル系樹脂を除く。)またはポリエステル系樹脂2〜47質量%および(C)成分として酸塩基含有芳香族ビニル系樹脂0.05〜3質量%からなる構成成分の合計100質量部に対して、
(D)成分としてドリップ抑制剤0.02〜5質量部を配合してなり、かつ
前記(A)成分が、ポリカーボネート構造単位のみからなる単独重合体と、ポリカーボネート構造単位とポリオルガノシロキサン構造単位を有する共重合体からなる樹脂組成物である難燃性ポリカーボネート樹脂組成物(但し、重量平均分子量100万以上のメタクリル酸メチル系重合体を含有しない。)。
- (A)成分、(B)成分および(C)成分の合計100質量部に対して、(E)成分として官能基含有シリコーン化合物0.1〜10質量部を配合してなる請求項2に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- (A)成分、(B)成分および(C)成分の合計100質量部に対して、(F)成分としてコア・シェルタイプのグラフトゴム状弾性体0.5〜10質量部を配合してなる請求項2又は3に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- (B)成分のスチレン系樹脂およびポリエステル系樹脂が、いずれも、水酸基を含有する水溶性熱可塑性重合体ではなく、且つ多価アルコール性化合物でもない、請求項1〜4のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- (C)成分の酸塩基含有芳香族ビニル系樹脂が、ポリスチレンスルホン酸金属塩である請求項1〜5のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- (D)成分のドリップ抑制剤が、フッ素系樹脂である請求項1〜6のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- (A)成分、(B)成分および(C)成分の合計100質量部に対して、(G)成分として難燃剤0.1〜30質量部を配合してなる請求項1〜7のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる電気・電子機器部品。
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