JPH02202544A - 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリカーボネート樹脂の本来的特徴を損なう゛
ことなしに難燃性を改良したポリカーボネート樹脂組成
物に関する。

〔従来の技術〕

ポリカーボネート樹脂は、透明で耐衝撃性にすぐれ、か
つ非品性であって寸法安定性にもすぐれ、したがってエ
ンジニアリングプラスチックとして多くの用途がある。

ポリカーボネート樹脂は、自体かなり高い難燃性をも備
えている。しかし、さらに難燃性を高めた樹脂組成物が
各種用途における安全上の要請を満たすために強く求め
られている。

かかる要請に適合させるために、ポリカーボネート樹脂
に対しである種の金属塩その他の難燃剤を添加する技術
が知られている。

特開昭６３−２１５７６３号公報には、芳香族ポリカー
ボネ−１・樹脂を難燃性にするためにオルト−メチル置
換芳香族ジヒドロキシ化合物に加えて芳香族スルホン酸
金属塩、芳香族スルホンスルホン酸金属塩またはペルフ
ルオルアルキルスルホン酸金属塩を混合することが開示
されているが、熱安定性が不十分なため成形時に変色し
やすい。また米国特許箱４．５８７．３１０号明細書に
は、着火を抑制し、かつヘイズ（かすみ）の少ないポリ
カーボネートを得るために、分子ｍ　１．０００乃至１
０，０００のポリエーテルポリオールと金属塩（ＮａＢ
ｒ）とのコンプレックスを加えることが開示されている
が、コンプレックスの調製が面倒である。

また、多量のハロゲン原子を含む難燃剤が周知であるが
、燃焼時に発生するガスにより危害を生ずるため好まし
くない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、改良された難燃特性を具備し、かつ成形品の
透明性がよい上変色の少ない芳香族ポリカーボネート樹
脂組成物を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は、１００重量部の芳香族ポリカーボネート樹脂
に対して、非置換又は置換芳香族スルホン酸金属塩又は
ペルフルオルアルキルスルホン酸金属０．０１乃至２．
０重量部と、分子量２００乃至ｉ、ｏｏ。

のアルキレングリコールオリゴマー０．０１乃至３．０
重量部とを添加したことを特徴とするポリカーボネート
樹脂組成物である。

本発明にかかる難燃性ポリカーボネート樹脂組成物によ
れば、ポリカーボネート樹脂本来の重要な特徴である機
械的強度、加工時の熱安定性及び透明性を維持しながら
、改良された難燃性が容易に得られる。また、ここで使
用される添加剤は、多量のハロゲン原子を含まないので
、金属腐蝕の問題や燃焼ガスによる人畜に対する危険の
問題等もきわめて少ない。

本発明において芳香族ポリカーボネートに非置換又は置
換芳香族スルホン酸金属塩又はペルフルオルアルキルス
ルホン酸金属塩が混合される。ここで置換基は、ハロゲ
ン原子、例えば塩素、臭素及びフッ素原子、アルキル基
、又はハロゲン置換アルキル基とすることができる。金
属塩としては、例えば、アルカリ金属塩（特にナトリウ
ム又はカリウム塩）又はアルカリ土類金属塩である。か
かる化合物としては、ジフェニルスルホンスルホン酸カ
リウムが特に好ましいものとして例示される。

かかるスルホン酸金属塩の量は、芳香族ポリカーボネー
ト　１００重量部に対して０．０１乃至２．０重量部、
好ましくは０．０５乃至１．５重量部である。この範囲
より少ないと十分な難燃性が得られず、反対にこれより
多いと機械的特性、熱安定性並びに成形時の加工性が低
下する。

本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物には、さら
に分子量２００乃至１，０００のアルキレングリコール
オリゴマーが混合される。アルキレングリコールオリゴ
マーとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリブチレングリコールのオリゴマーが
挙げられる。分子量が２００未満では、ポリアルキレン
グリコールが成形品から滲出して（る傾向があり好まし
くない。

一方、分子量がｔ、ｏｏｏを超えると成形品の透明性が
低下する。アルキレングリコールオリゴマーの量は、芳
香族ポリカーボネート１００重量部に対して０．０１乃
至３．０重量部、好ましくは０．０５乃至２．０重量部
である。この範囲より少ないと十分な難燃性が得られず
、反対にこれより多いと機械的強度が低下する。

なお、アルキレングリコールオリゴマー自体には難燃性
はないが、上記のスルホン酸金属塩と併せて添加するこ
とによって十分に高い難燃性、特に燃焼時の非ドリッピ
ング性を具備するポリカーボネート樹脂組成物を容易に
調製することができ、その際に、樹脂本来の特性、例え
ば機械的強度、耐熱性、透明性等の劣化をも）；らずこ
となしに、所期の目的を達成することができる。

本発明で用いられる芳香族ポリカーボネート樹脂は、二
価フェノールをカーボネート先駆物質、例えばホスゲン
、ハロホルメート、又はカーボネートエステルと反応さ
せることにより作ることができる。一般にこの芳香族ポ
リカーボネートは、下記構造式の繰返し単位を有する。

−（−０−Ａ−０−Ｃ＋− 式中、Ａは上記ポリマー生成反応で用いられる二価フェ
ノールの二価芳香族残基である。本発明に用いられる芳
香族ポリカーボネートは、固有粘度（塩化メチレン中２
５℃で測定し、単位ｄｌ／ｇ）約０．３０から１．００
のものが好ましい。このような芳香族ポリカーボネート
を形成するのに用いられる二価フェノールは、官能基と
して２個の水酸基がそれぞれ芳香核の炭素原子に結合し
ている単核又は多核芳香族化合物である。一般には、ビ
スフェノールＡとホスゲンから誘導される芳香族ポリカ
ーボネートが使用されている。

本発明の樹脂組成物は、上記成分を慣用の方法により任
意の順で混合して作ることができる。例えば、上記成分
の全てが十分に分散するように乾式混合する。さらに、
通常の手法によりストランド状に押し出した後ペレット
状に切断する。このペレットを原料として従来周知の方
法により所望の形状に成形することができる。かかる成
形品もまた本発明に包含される。

本発明の樹脂組成物は、さらに慣用の添加剤、例えば充
填剤、強化剤、顔料、染料、酸化防止剤、熱安定剤、紫
外線安定剤、離型剤などを包含せしめることかできる。

また、従来使用されているリン系及びハロゲン系難燃剤
をさらに包含せしめることもできる。

以下、実施例により本発明をさらに説明する。

実施例 芳香族ポリカーボネート樹脂（Ｐ　Ｃ）として、レキサ
ン（Ｌ　ｅｘａｎ　：商標、ゼネラルエレクトリック社
、固有粘度：塩化メチレン中、２５℃で測定した値が０
．５５〜０．５７）を使用した。

スルホン酸金属塩として、ジフェニルスルホンスルホン
酸カリウム（ＰＤＰｈＳ）を用いた。

アルキレングリコールオリゴマーとして、平均分子１ｅ
ｏｏのポリエチレングリコールオリゴマーＰ　Ｅ　Ｇ　
（６００）を用いた。また比較のために平均分子ｆｆ１
３．４００のポリエチレングリコールオリゴマーＰ　Ｅ
　Ｇ　（３，４００）を用いた。

表１に示す量（重囲部）の各成分を室温下で十分に攪拌
混合し、６５ｍｍ＋単軸押出機により２６０℃の設定温
度で押し出し、長さ約３市のペレットを製造した。この
ペレットを用いて下記の各テスト用の材料を作った。

難燃性はＵＬ９４に準拠して厚さ１／８”のサンプルで
測定し、その難燃レベルを求めた。

ポリカーボネート樹脂組成物からの成形品の耐衝撃破壊
特性は、寸法６３．５％　Ｘ、　１２．７ｓ　Ｘ　３．
２　ｔｒｉ（厚み）の棒状の成形テスト試料について、
ＡＳＴＨＤ２５６　　“ノツチ付きアイゾツト衝撃テス
ト″に基づいてアイゾツト衝撃強度を室温で測定した。

またＫＩ（カーシャ指数）は、以下のようにして測定し
た。ポリカーボネート樹脂組成物ペレツｈ（１２５°Ｃ
″Ｃ＠低９０分間乾燥したもの＞７ｇを改良テニウスー
Ａルセン（ＴｉｎｉｕＳ−０１ｓｃｎ）　Ｔ　３メル１
〜インデツクス測定装置に充填し、この測定装置の温度
を３００　’Ｃに保ら、上記ペレットをこの湿度下にて
６分間もしくは１２分間加熱する。この６分間もしくは
１２分間経過後、ペレットを半径４．７３７１ｍのプラ
ンジャーを用い、押力８．０４ｋｇで半径１．０４７８
面のオリフィスから強制的に吐出させる。このとき、プ
ランジャーが５０．８ｍ移動するのに要する時間をレン
チ秒で測り、その値をＫＩとして表１゜このＫｌが高け
れば高いほど溶融粘度が高いことを意味する。また、６
分間加熱後のＫｌと１２分間加熱後のＫｌとの差は、熱
分解の程度の尺度とみなすことも出来る。

実施例において厚さ３＃の成形品の透過度（Ｔ％）を、
日立製作断裂の分光光度計Ｈ−３０７を用いて測定した
。また分散光線を全光線透過光線で除した値であるヘイ
ズ（Ｈ％）を、日本重色工業製のへイズメーターＭ　Ｄ
　Ｉ−１−１００１Ｄ　Ｉ−１を用いて求めた。これら
の結果を表１に示す。

表１において、何等の添加物を含まない比較例１では、
ＵＬ９４の難燃等級は、ｖ２である。

比較例２及び実施例は、ジフェニルスルホンスルホン酸
カリウム塩（Ｐ　Ｄ　Ｐ　ｈＳ　）を添加したものであ
る。比較例２では、ＰＤＰｈＳの添加但が少ないため難
燃等級はＶ２で全く改善されていないが、しかし、Ｐ　
Ｅ　Ｇ　（６００）を加えた実施例１ではＶＯと大きく
改善された。

比較例１に比べて、実施例において、Ｔ及びＨの低下は
全くみられない。つまり、ポリカーボネート樹脂本来の
透明性を完全に保持しつつ難燃性の大幅な改善が可能と
なった。

更に、本発明の実施例のノツチ付きアイゾツト衝撃強度
に代表されるように、ポリカーボネート樹脂本来の機械
的強度も全く損なわれていない。

また、Ｋｌが６分間と１２分間とでほとんど変化しない
ことから熱安定性も同様に損なわれないことが判る。一
方、比較例３では、Ｐ　Ｅ　Ｇ　（６００）に代えてＰ
　Ｅ　Ｇ　（３４００）を添加した。即ち、ジフェニル
スルホンスルホン酸カリウムおよびＰＥＧの添加用は実
施例と同じであり、平均分子量だＣプを３４００に変え
た。その結果、難燃性、機械的強度、溶融熱安定性は、
実施例とほぼ同様であるが、ヘイズト１が大きく低下し
た。

実施例から明らかな様に、本発明にかかるポリカーボネ
ート樹脂組成物は、少量のスルホン酸金属塩と共に分子
１４３００乃至ｉ、ｏｏｏのＰＥＧを少串添／１０する
ことにより、機械的強度、加工時の熱安定性、及び透明
性というポリカーボネート樹脂本来の重要な特徴を維持
しつつ難燃性が大幅に改善されている。

ここでは好適な実施例を示したが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１００重量部の芳香族ポリカーボネート樹脂に対し
   て、非置換又は置換芳香族スルホン酸金属塩又はペルフ
   ルオルアルキルスルホン酸金属０．０１乃至２．０重量
   部と、分子量２００乃至１，０００のアルキレングリコ
   ールオリゴマー０．０１乃至３．０重量部とを添加した
   ことを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。 ２、請求項第１項記載のポリカーボネート樹脂組成物に
   おいて、前記芳香族スルホン酸金属塩が、ジフェニルス
   ルホンスルホン酸ナトリウム又はジフェニルスルホンス
   ルホン酸カリウムであるポリカーボネート樹脂組成物。