JPH05271514A - 高耐光性難燃樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 特定のＡＢＳ樹脂にハロゲン含有化合物、ベ
ンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、立体障害アミン系耐
光安定剤を配合してなる高耐光性難燃樹脂組成物。 【効果】 本発明の樹脂組成物は耐光性、難燃性、耐熱
性に優れ、事務機器、電気機器等のハウジングとして有
効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高度な耐光性及び難燃
性でかつ耐衝撃性に優れた高耐光性難燃樹脂組成物に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】スチレン系樹脂、特にＡＢＳ樹脂は、優
れた耐衝撃性、耐熱性、機械特性、電気特性、成形加工
性を有し、外観が美しい等の多くの特長を有するため、
広く家庭電気製品、事務機器、家庭用品等に多量に使用
されている。併し、スチレン系樹脂は燃えやすいという
性質のため、ＵＬ規格などの難燃化に関する各種規制が
強化されており、多くの使用上の制限を受けている。

【０００３】スチレン系樹脂の難燃化は、主にハロゲ
ン、リン等を含有する化合物や三酸化アンチモン等の難
燃剤を添加することにより行われているが、これらの難
燃剤を配合することにより目的とする難燃性が得られる
ものの、その反面、他の物性に悪い影響を及ぼすことが
多かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年コンピュータやフ
ァクシミリ等の事務機器の普及に伴い、難燃性と耐衝撃
性に加え、蛍光灯などの光による変色を軽減させるた
め、優れた耐光性も強く求められている。従来、特開昭
５０−９６４５号公報において、ジイミド化合物を用い
た難燃性熱可塑性樹脂組成物に関することが開示されて
おり、難燃性効果については記述があるが衝撃強度を満
足するものが得られないという問題があった。更にジイ
ミド化合物を単に熱可塑性樹脂に用いた場合は分散性が
悪く、耐衝撃性が低下し、必要な衝撃強度を得ようとす
ると、ゴム含有量を多くせねばならず、そのために熱安
定性、流動性、剛性、更には難燃性が損なわれ、優れた
品質バランスを有する難燃性熱可塑性樹脂組成物を得る
のは極めて困難なのが実状であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる状
況に鑑み、高度な耐光性及び難燃性でかつ耐衝撃性に優
れた樹脂組成物を得るべく鋭意検討した結果、特定の組
成を有する樹脂組成物に特定の構造を有するハロゲン含
有化合物を配合し、更に塩素化ポリエチレン化合物、ベ
ンゾトリアゾール系紫外線吸収剤，立体障害アミン系耐
光安定剤及び酸化チタンを配合することにより達成され
ることを見いだし、本発明を達成した。

【０００６】即ち、本発明は、ゴム状物質の存在下、モ
ノビニル芳香族単量体及び不飽和ニトリル単量体を重合
させてなる樹脂組成物であって、ゴム状物質含有量が８
〜２４重量％であり、モノビニル芳香族化合物単位及び
不飽和ニトリル化合物単位からなる共重合体含有量が７
６〜９２重量％であって、かつ該共重合体中の不飽和ニ
トリル化合物単位の割合が２５〜４５重量％であり、更
にゴム状物質へのグラフト率が３５％〜７０％であるＡ
ＢＳ樹脂１００重量部に対して、下記（１）式で表わさ
れる化合物で、その粒子の９５重量％以上が１６μ以下
の固体であるハロゲン含有化合物１０〜２０重量部、塩
素化ポリエチレン化合物１〜１０重量部、ベンゾトリア
ゾール系紫外線吸収剤０．０２〜２．０重量部、立体障
害アミン系耐光安定剤０．０２〜２．０重量部、酸化チ
タン０．５〜１５重量部及び三酸化アンチモン１．０〜
１０重量部を配合してなる高耐光性難燃樹脂である。

【０００７】

【化２】

【０００８】以下、本発明を説明する。本発明に用いる
モノビニル芳香族単量体とは、スチレン、α−メチルス
チレンのようなα−置換スチレン、ビニルトルエン、ｍ
−クロルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ｐ−メチルス
チレンのような核置換スチレンなどを云い、これらの１
種又は２種以上が用いられる。スチレンが最も好まし
い。

【０００９】本発明に用いる不飽和ニトリル単量体とし
ては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙
げられる。アクリロニトリルが好適に用いられる。本発
明に用いるＡＢＳ樹脂中のモノビニル芳香族化合物単位
及び不飽和ニトリル化合物単位からなる共重合体中の不
飽和ニトリル化合物単位の割合は、２５〜４５重量％で
あることが必要であり、好ましくは２７〜３５重量％で
ある。

【００１０】不飽和ニトリル化合物の量が４５重量％を
越えると衝撃強度が低下し、又２５重量％未満では同様
に衝撃強度は低下する。本発明に用いるゴム状物質とし
ては、天然ゴム、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレ
ン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、
ポリクロロプレン、アクリルゴム、エチレン−プロピレ
ンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム、
スチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。なかで
もポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体が好
ましい。

【００１１】ＡＢＳ樹脂中のモノビニル芳香族化合物単
位及び不飽和ニトリル化合物単位からなる共重合体含有
量が７６〜９２重量％であるのに対し、ゴム状物質含有
量は８〜２４重量％であることが必要であり、好ましく
は１２〜２０重量％である。ゴム状物質含有量が８重量
％未満では、衝撃強度が低下し、２４重量％を越えると
難燃性、耐光性、流動性、剛性、熱安定性などの特性が
低下する。また、ＡＢＳ樹脂のゴム状物質へのグラフト
率が３５〜７０％であることが必要であり、好ましくは
４５〜５５％である。グラフト率が３５％未満では衝撃
強度が低下し、また７０％を越えても衝撃強度は低下す
る。

【００１２】本発明に用いるＡＢＳ樹脂は、通常の乳化
重合、塊状重合、塊状−懸濁重合などで製造することが
できる。また、必要に応じて、別に製造したゴム状物質
を含まないモノビニル芳香族単量体と不飽和ニトリル単
量体の共重合体を混合しても良い。ゴム状物質含有量や
共重合体中の不飽和ニトリル化合物単位の割合は、通常
行われる方法、例えば赤外分光光度計を用いて測定でき
る。

【００１３】本発明で言うゴム状物質へのグラフト率と
は、一定重量の樹脂をアセトンに溶解し、アセトン不溶
分を遠心分離器を用いて分離し、乾燥、秤量して次式よ
り求められる。 グラフト率（％）＝（（アセトン不溶分重量／ゴム質重
合体重量）−１）×１００ 本発明に用いるハロゲン系難燃剤は、一般的に下記
（１）式で表される固体のハロゲン含有化合物で、その
粒子の９５重量％以上が１６μ以下に保つことにより樹
脂組成中のハロゲン系難燃剤の分散状態が均一になる。

【００１４】

【化３】

【００１５】このハロゲン系難燃剤は、ＡＢＳ樹脂１０
０重量部に対して、１０〜２０重量部を配合することが
必要である。この配合においてはハロゲン系難燃剤が１
０重量部未満では燃焼規格のＵＬ−９４がクリヤーでき
ず、また２０重量部以上配合すると衝撃性が著しく低下
し、かつ経済的に不利である。本発明では前記の樹脂組
成物１００重量部に対して特定のハロゲン系難燃剤を１
０〜２０重量部、さらに塩素化ポリエチレン化合物１〜
１０重量部配合することが必要であり、好ましくは３〜
７重量部を配合する。

【００１６】この塩素化ポリエチレン化合物はＡＢＳ樹
脂における特定のハロゲン系難燃剤の分散性を大巾に向
上させる効果があると考えられ、耐衝撃性の向上がみと
められた。塩素化ポリエチレン化合物の添加量が１重量
部より少ない場合は耐衝撃性向上効果が少なく、１０重
量部より多い場合は射出成形の際の熱安定性が悪くな
り、かつ成形品の剛性が低下して好ましくない。

【００１７】本発明では、前記のＡＢＳ樹脂１００重量
部に対して特定のハロゲン系難燃剤を１０〜２０重量部
に塩素化ポリエチレン化合物１〜１０重量部に加えてベ
ンゾトリアゾール系紫外線吸収剤０．０２〜２．０重量
部、立体障害アミン系耐光安定剤０．０２〜２．０重量
部、及び酸化チタン０．５〜１５重量部を配合すること
が必要である。

【００１８】前記のＡＢＳ樹脂１００重量部に対して、
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が０．０２重量部よ
り少ない場合は耐光性があまり改善されず、２．０重量
部より多い場合は耐熱性が低下しかつ高価な添加剤なの
で経済的でない。立体障害アミン系耐光安定剤は０．０
２重量部より少ない場合は耐光性の改良効果が少なく、
２．０重量部より多い場合は耐熱性が低下しかつ高価な
添加剤なので経済的でない。

【００１９】酸化チタンは０．５重量部より少ない場合
では耐光性の改良効果が少なく、１５重量部より多い場
合は耐衝撃性が低下して好ましくない。更に三酸化アン
チモンを１重量部から１０重量部（好ましくは２〜６重
量部が好ましい）を配合することが必要である。この三
酸化アンチモンが１重量部未満では難燃性規格のＵＬ−
９４がクリヤーできず、１０重量部以上で衝撃性が著し
く低下し、かつ経済的に不利である。

【００２０】ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として
は、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベン
ゾトリアゾール、２−〔２−ヒドロキシ−３，５−ビス
（α，α−ジメチルベンジル）フェニル〕−２Ｈ−ベン
ゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−２−
ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−
ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−
５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ
−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベン
ゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−
ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′
−ヒドロキシ−５′−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾト
リアゾール、メチル−３−〔３−ｔ−ブチル−５−（２
Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イン）−４−ヒドロキシ
フェニル）プロピオネート−ポリエチレングリコールと
の縮合物、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール誘導
体などがある。

【００２１】立体障害アミン系耐光性安定剤としては、
コハク酸ジメチル，１−（２−ヒドロキシエチル）−４
−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジ
ン重縮合物、ポリ〔｛６−（１，１，３，３−テトラメ
チルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４
−ジイン｝｛２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペ
リジン）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−
テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝〕、Ｎ，Ｎ′
−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン・２，
４−ビス〔Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペ
ンタメチル−４ピペリジル）アミノ〕−６−クロロ−
１，３，５−トリアジン縮合物、ビス（２，２，６，６
−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、コハク
酸−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリ
ディニル）エステル、２−（３，５ジ−ｔ−ブチル−４
−ヒドロキベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス
（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジ
ル）などがある。

【００２２】本発明では、前記のＡＢＳ樹脂とハロゲン
系難燃剤、塩素化ポリエチレン化合物、ベンゾトリアゾ
ール系紫外線吸収剤、立体障害アミン系耐光安定剤及び
酸化チタン及び三酸化アンチモンが組合せされて初めて
高度な耐光性及び難燃性を有しかつ耐衝撃性に優れた高
耐光性難燃樹脂が得られるのであって、どれか一つが欠
けても本発明は達成されない。

【００２３】本発明の高耐光性難燃樹脂の製造方法は、
樹脂に特定のハロゲン系難燃剤及び塩素化ポリエチレン
化合物、更に耐光処方としてベンゾトリアゾール系紫外
線吸収剤、立体障害アミン系耐光安定剤及び酸化チタン
及び三酸化アンチモンを配合することによるが、配合方
法は特に制限がなく、タンブラーミキサー、スーパミキ
サー、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール、単軸押
出機、二軸押出機等の方法がある。又、樹脂の製造時に
配合してもよい。

【００２４】本発明組成物には必要に応じて本発明の目
的を損なわない範囲で種々の添加剤を添加できる。各種
添加剤として、可塑剤、滑剤、難燃助剤、安定剤、充填
剤、補強剤、着色剤等が添加できる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例及び比較例をあげて本発明を説
明するが、これは本発明の範囲を限定するものではな
い。 （組成物の評価）なお、本発明樹脂組成物の評価は、射
出成形試験片を用いた。

【００２６】・アイゾット衝撃強さ；ＡＳＴＭ Ｄ２５
６ 試験片厚み：６．４ｍｍ，ノッチ付 ＜判定＞ ○； アイゾット衝撃強さ８ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上 ×； アイゾット衝撃強さ８ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ未満 ・加熱変形温度；ＡＳＴＭ Ｄ６４８ 試験片厚み： ６．４ｍｍ，アニール無 曲げ応力 ：１８．６ｋｇ／ｃｍ² ＜判定＞ ○； 加熱変形温度８０℃以上 ×； 加熱変形温度８０℃未満 ・難燃性；ＵＬ−９４ 試験片厚み；１／１２インチ ＜判定＞ ○； ＵＬ−９４合格 ×； ＵＬ−９４不合格 ・耐光性；キセノンアークウェザオメーターの３００時
間後の試験片の変色度合を色差計で測定し、未暴露サン
プルとの差で表す。

【００２７】＜判定＞ ○； ΔΕ５未満 ×； ΔΕ５以上 ・落錘衝撃強さ；１５０ｍｍ角、厚み３ｍｍ、片ピンゲ
ートの平板成形品にミサイル（Ｒ＝３／４インチ）を落
下させる。ミサイルとミサイルにのせる荷重とミサイル
の落下距離（ミサイル先端から成形品の面までの距離）
を変えて、成形品が割れるところの破壊エネルギーを計
算する。

【００２８】＜判定＞ ○； 落錘衝撃強さ１５０ｋｇ・ｃｍ以上 ×； 落錘衝撃強さ１５０ｋｇ・ｃｍ未満 ・ゴム量：樹脂組成物を温度２００℃でコンプレッショ
ンにより薄いフィルムにし、そのフィルムを赤外分光光
度計（日立製作所製：ＥＰＩ，Ｇ−３）にて、１６０１
ｃｍ^-1、９６７ｃｍ^-1の吸収帯の吸収度比を測定し、あ
らかじめ作成しておいた検量線でゴム量を測定する。

【００２９】・共重合体中のアクリロニトリル（ＡＮ）
単位の割合：樹脂組成物を２００℃でコンプレッション
により薄いフィルムにし、そのフィルムを赤外分光光度
計（日立製作所製：ＥＰＩ，Ｇ−３）にて２２５０ｃｍ
^-1、１６０１ｃｍ^-1の吸収帯の吸収度を測定し、あらか
じめ作成しておいた検量線で共重合体中のＡＮ量を測定
する。 （ＡＢＳ樹脂の重合）平均粒子径３０００Åのポリブタ
ジエンラテックス、スチレン、アクリロニトリル（Ａ
Ｎ）、通常用いられる連鎖移動剤、乳化剤、イオン交換
水を用いて、常法により乳化重合して表１に示すＡ−１
〜Ａ−６のＡＢＳ樹脂を得た。

【００３０】

【表１】

【００３１】（ハロゲン含有化合物）表２に示すＢ−
１，Ｂ−２及びＢ−３の化合物を用いた。

【００３２】

【表２】

【００３３】（塩素化ポリエチレン）ダイソー社製；ダ
イソラック Ｇ−２３５を使用した。 （ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤）表３に示すＣ−
１，Ｃ−２およびＣ−３の化合物を用いた。

【００３４】

【表３】

【００３５】（立体障害アミン系耐光安定剤）表４に示
すＤ−１，Ｄ−２及びＤ−３の化合物を用いた。

【００３６】

【表４】

【００３７】（酸化チタン）酸化チタンとしては、ＩＣ
Ｉ社（英国）の商品名ＲＴＣ−３０を使用した。 （三酸化アンチモン）三酸化アンチモンは第一工業製薬
品製を使用した。

【００３８】

【実施例１】ＡＢＳ樹脂（Ａ−１）、ハロゲン含有化合
物（Ｂ−１）及びその他の化合物を下表に示す配合割合
で、ドラムブレンダーで混合した後、３５ｍ／ｍφベン
ト付２軸押出機で２２０℃で混練し、ペレット化した。 ＡＢＳ樹脂（Ａ−１） １００重量部 ハロゲン含有化合物（Ｂ−１） １５重量部 塩素化ポリエチレン ３重量部 三酸化アンチモン ５重量部 チヌビンＰ（Ｃ−１） ０．４重量部 サノールＬＳ−７７０（Ｄ−１） ０．３重量部 酸化チタン １．５重量部 得られたペレットはシリンダー温度２２０℃、金型温度
６０℃で射出成形し、各種の物性を測定した。その結果
を表５に示す。

【００３９】

【実施例２〜５、比較例１〜１１】ＡＢＳ樹脂、ハロゲ
ン含有化合物、三酸化アンチモン、ベンゾトリアゾール
系紫外線吸収剤、立体障害アミン耐光安定剤、酸化チタ
ンを表５及び表６に示す配合割合にする以外は、実施例
１と同様にして樹脂組成物を製造した。それらの結果を
表５及び表６に示す。

【００４０】

【表５】

【００４１】

【表６】

【００４２】

【発明の効果】本発明は耐光性と優れ、難燃性にしてか
つ耐熱性が良好で又耐衝撃性の優れた難燃性スチレン系
樹脂組成物であり、事務機器や電気機器等の工業用材料
のハウジングとして産業上極めて有用である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｋ 5/3475 //(Ｃ０８Ｌ 55/02 23:28）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム状物質の存在下、モノビニル芳香族
   単量体及び不飽和ニトリル単量体を重合させてなる樹脂
   組成物であって、ゴム状物質含有量が８〜２４重量％で
   あり、モノビニル芳香族化合物単位及び不飽和ニトリル
   化合物単位からなる共重合体含有量が７６〜９２重量％
   であって、かつ該共重合体中の不飽和ニトリル化合物単
   位の割合が２５〜４５重量％であり、更にゴム状物質へ
   のグラフト率が３５〜７０％であるアクリロニトリル−
   ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂１００重量部に対
   して、下記（１）式で表わされる化合物で、その粒子の
   ９５重量％以上が１６μ以下の固体であるハロゲン含有
   化合物１０〜２０重量部、塩素化ポリエチレン化合物１
   〜１０重量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤０．
   ０２〜２．０重量部、立体障害アミン系耐光安定剤０．
   ０２〜２．０重量部、酸化チタン０．５〜１５重量部及
   び三酸化アンチモン１〜１０重量部を配合してなる高耐
   光性難燃樹脂組成物。 【化１】