JPH10298417A - 難燃性ポリカーボネート系樹脂組成物 - Google Patents

難燃性ポリカーボネート系樹脂組成物

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JPH10298417A
JPH10298417A JP10405497A JP10405497A JPH10298417A JP H10298417 A JPH10298417 A JP H10298417A JP 10405497 A JP10405497 A JP 10405497A JP 10405497 A JP10405497 A JP 10405497A JP H10298417 A JPH10298417 A JP H10298417A
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weight
monomer
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copolymer
resin
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JP10405497A
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Hajime Nishihara
一 西原
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間連続成形を行なってもモ−ルドディポ
ジットが著しく少なく、かつ難燃性、耐衝撃性、耐熱
性、及び流動性が優れている難燃性ポリカーボネート系
樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 (A)スチレン系樹脂5〜95重量部、
(B)芳香族系ポリカーボネート 95〜5重量部から
なる樹脂成分100重量部及び、(C)特定の式で示さ
れる難燃剤またはそれと特定の式で示される難燃剤混合
物1〜100重量部からなる難燃性ポリカーボネート系
樹脂組成物、及び必要に応じて特定の(D)相溶化剤ま
たは(E)ポリフェニレンエーテルを含有する難燃性ポ
リカーボネート系樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は難燃性ポリカーボネ
ート系樹脂組成物に関する。更に詳しくは、長期間連続
成形を行なってもモ−ルドディポジットが著しく少な
く、かつ難燃性、耐衝撃性、耐熱性、及び流動性が優れ
ている難燃性ポリカーボネート系樹脂組成物に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ポリカーボネートにゴム変性スチレン系
樹脂を配合したポリカーボネート系樹脂組成物は、耐熱
性に優れることに加え、耐衝撃性に優れていることか
ら、自動車部品、家電部品、OA機器部品を始めとする
多岐の分野で使用されるに至っている。しかし、耐衝撃
性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物は溶融流動性
に劣るという欠点があり、更に高い耐衝撃性と溶融流動
性の両方を同時に達成することができないという問題が
あった。また一方では、近年火災に対する安全性の要求
がとみにクローズアップされ、家電製品、OA機器部品
の難燃性を一段と向上させる技術開発が強く望まれてい
る。
【0003】ポリカーボネート系樹脂の難燃化の従来技
術として、例えば、ポリカーボネート、ABS樹脂、有
機リン化合物及びテトラフルオロエチレン重合体からな
る樹脂組成物(特開平2−32154号公報)、ポリカ
ーボネート、ABS樹脂及び縮合リン酸エステルからな
る樹脂組成物(特開平2−115262号公報)( 米国
特許第5, 204, 394号明細書に対応) 、ポリカー
ボネート50〜90重量%、ポリフェニレンエーテル3
〜25重量%、ABS樹脂、スチレン系樹脂を必須成分
とし、必要に応じて有機リン化合物、ポリテトラフルオ
ロエチレンを配合した樹脂組成物(ドイツ特許公開42
00247号公報)などが知られている。しかしなが
ら、上記の公報の樹脂組成物は溶融流動性と衝撃強度が
低いだけでなく、難燃性も必ずしも充分でなく、工業的
用途が制限されている。
【0004】また、難燃剤として通常の有機リン化合物
を用いる場合には、成形時にいわゆるモ−ルドディポジ
ットが発生するために生産性を低下させたり、金型汚染
物が成形品に転写しストレスクラックを引き起こすとい
う問題があり、工業的使用が狭められる。
【0005】低揮発性難燃剤として、オルト位置換の芳
香族ジフォスフェートが知られている。例えば、ポリア
ミド、ポリカーボネートとポリホスフェートからなる難
燃性樹脂組成物(特公平2ー18336号公報)、フェ
ニレンビス(2, 6ージアルキルフォスフェート)等の
芳香族ジホスフェートの製造方法と用途(特開平5ー1
079号公報)、ポリカーボネートと1, 4ーフェニレ
ンビス(2, 6ージアルキルフォスフェート)からなる
組成物(米国特許第5122556号明細書)、ポリカ
ーボネート、ABS樹脂、フェニレンビス(2, 6ージ
アルキルフォスフェート)または必要に応じてテトラフ
ルオロエチレンを配合した組成物(特開平8ー1577
06号公報、特開平8ー12868号公報、欧州特許6
82081号公報、特開平7ー11119号公報)、及
びポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、フェニ
レンビス(2, 6ージアルキルフォスフェート)からな
る組成物(特開平7ー188544号公報)が開示され
ている。上記の公報の難燃性樹脂組成物は低揮発性であ
るものの、使用されているスチレン系樹脂に不飽和ニト
リルが含有されているために溶融流動性が劣る。
【0006】近年、かかる分野で使用されるポリカーボ
ネート系樹脂組成物に対して、薄肉成形品の製造に用い
たり成形サイクルを短縮することが求められ、高い耐衝
撃性を保持しながら溶融流動性を改良する要求が高まっ
ている。ポリカーボネート系樹脂組成物の溶融流動性を
改良する従来技術として、ABS樹脂(アクリロニトリ
ル/ブタジエン/スチレン共重合樹脂)又はMBS樹脂
(メタクリル酸メチル/ブタジエン/スチレン共重合樹
脂)を添加する技術(特公昭38−15225号公
報)、ポリスチレンまたはゴム変性ポリスチレンを添加
する技術(特公昭43−6295号公報)等が知られて
いる。しかしながら、前者のABS樹脂、MBS樹脂を
添加する技術により、衝撃強度は飛躍的に向上するが、
溶融流動性の改良は充分ではない。一方、後者のポリス
チレン、ゴム変性ポリスチレンを添加する技術により、
溶融流動性は向上するが、衝撃強度が著しく低下して工
業的使用が狭められている。
【0007】WO 80/00027号公報には、ポリ
カーボネートとポリスチレンとMBS樹脂(メチルメタ
クリレート/ブタジエン/スチレン共重合体樹脂)とか
らなる樹脂組成物が開示されている。しかし、上記公報
の樹脂組成物は、溶融流動性に優れるが衝撃強度が著し
く劣っている。また、本発明の難燃化組成により卓越し
た難燃性が発現することは開示されていない。
【0008】特開平2−228353号公報(EP−3
79039号に対応)は、エチレン性不飽和ニトリルと
オレフィン性エラストマーとスチレンからなる耐衝撃性
スチレンコポリマーと、芳香族ポリカーボネートとの相
溶性の向上のために、エラストマー性コア−シェル型の
相溶化剤を配合した樹脂組成物を開示している。しか
し、上記公報の樹脂組成物は、溶融流動性と衝撃強度の
両方が低いので、実用上多くの問題点を抱えている。こ
のように、高い溶融流動性と高い衝撃強度と難燃性をも
兼ね備えた難燃性ポリカーボネート系樹脂組成物は従来
知られておらず、そのような組成物の開発が強く望まれ
ていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑み、上記のような問題点のない、即ち高い流動
性、衝撃強度、難燃性の優れた難燃性ポリカーボネート
系樹脂組成物の提供を目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、流動性、
衝撃強度、難燃性の向上を鋭意検討した結果、スチレン
系樹脂と芳香族ポリカーボネートに対して、特定の相溶
化剤と特定の難燃剤を配合することにより、驚くべきこ
とに、流動性、難燃性を保持しつつ、芳香族ポリカーボ
ネートの衝撃強度を飛躍的に向上させることが可能にな
ることを見出し、本発明に到達した。
【0011】即ち、本発明は、(A)スチレン系樹脂5
〜95重量部、(B)芳香族系ポリカーボネート95〜
5重量部からなる樹脂成分100重量部及び、(C)下
記式(1)で示される難燃剤または(1)及び下記
(2)で示される難燃剤混合物1〜100重量部からな
る難燃性ポリカーボネート系樹脂組成物であり、更に
(D)相溶化剤として、(a)芳香族ビニル単量体及び
芳香族ビニル単量体と共重合可能な単量体からなる共重
合体、及び(b)ガラス転移温度(Tg)が−30℃以
下のゴム状重合体と、それにグラフトされた芳香族ビニ
ル単量体(M1)及び芳香族ビニル単量体(M1)と共
重合可能な単量体(M2)とからなるグラフト共重合体
より選ばれる少なくとも一種の相溶化剤であり、上記単
量体(M1)と(M2)はそれぞれその単独重合体であ
ってもよく及び/又は互に共重合していてもよい、を包
含してなり、上記(D)成分としての該共重合体が、そ
れを構成する単量体成分の比率に関して不均一な分布を
有し、それによって該共重合体は溶解性パラメーター
(SP)値の異なる共重合体分子からなり、最大のSP
値を有する共重合体分子と最小のSP値を有する共重合
体分子との間のSP値差が0.3〜1.0〔(cal/
cm3)1/2 〕であり、かつ該共重合体の平均SP値が1
0.6〜11.0〔(cal/cm3)1/2 〕である相溶
化剤0. 1〜50重量部を含有する難燃性ポリカーボネ
ート系樹脂組成物であり、そして、更に(E)ポリフェ
ニレンエーテル1〜100重量部を含有する難燃性ポリ
カーボネート系樹脂組成物を提供するものである。
【0012】
【化3】 (式中、a、b,c,d,eは0〜3で、かつa、b、
c、d、eが同時に0ではない整数であり、R1 〜R5
は炭素数が1〜10の炭化水素基であり、nは1〜3の
整数を表す。)
【0013】
【化4】 (式中、a、b、cは1〜3の整数であり、R1 、
R2 、R3 は水素または炭素数が1〜30の炭化水素基
であり、化合物全体として、置換基R1 、R2 、R3の
炭素数の合計が平均12〜30である。ここで、異なっ
た置換基を有する複数の芳香族リン酸エステルからなる
場合には、上記難燃剤の置換基R1 、R2 、R3 の炭素
数の合計は、数平均で表し、上記難燃剤中の各芳香族リ
ン酸エステル成分の重量分率と各成分の置換基の炭素数
の合計との積の和である。)
【0014】以下、本発明を詳しく説明する。本発明の
難燃性ポリカーボネート系樹脂組成物は、(A)スチレ
ン系樹脂、(B)芳香族系ポリカーボネート、(C)特
定の難燃剤、及び必要に応じて(D)相溶化剤及び
(E)ポリフェニレンエーテルを含有する。上記(A)
成分は、(B)成分と共に本発明の樹脂組成物の主成分
をなし、成形品の強度保持の役割を担うための成分であ
り、流動性を向上させるための成分でもある。(B)成
分は、(A)成分のさらなる衝撃強度と難燃性を向上さ
せるための成分である。(C)成分は、(A)成分と
(B)成分に対して難燃性を付与するための成分であ
る。(D)成分は、(A)成分と(B)成分とを相溶化
させるための成分である。そして、(E)成分は、耐熱
性を付与するための成分であり、また、燃焼時成形体表
面に炭化被膜を形成して難燃性を付与するための成分で
ある。
【0015】本発明の難燃性ポリカーボネート系樹脂組
成物において用いられる(C)難燃剤は、前記式(1)
で示される芳香族リン酸エステル縮合体を必須成分と
し、必要に応じて、前記式(2)で示される芳香族リン
酸エステル単量体を含有した難燃剤混合物であることが
重要である。上記難燃剤混合物中の式(2)の量は、1
〜99重量%が好ましく、更に好ましくは10〜60重
量%、最も好ましくは10〜40重量%である。
【0016】前記式(1)で表される特定の構造の芳香
族リン酸エステル縮合体は、300℃以下の加工温度で
は不揮発であり、加工時にモールドデポジットが発生す
るという問題はない。また、式(1)の芳香族リン酸エ
ステル縮合体は、単官能フェノールとのリン酸エステル
結合部分と、二官能フェノールによって芳香族リン酸エ
ステルが縮合した結合部分とからなる。芳香族リン酸エ
ステル縮合体の縮合部分(二官能フェノール由来)は、
置換または無置換のフェニレン基であることが必須であ
る。ベンゼン環に二つのリン酸エステルが置換されるこ
とにより結合エネルギーが低下し、400〜450℃の
燃焼時に容易に分解し難燃化を促進する。もしフェニレ
ンの代わりにジフェニル基、イソプロピルジフェニル基
である場合は、エステル部分の結合が強いために燃焼時
の分解性が劣り、難燃性が低下する。そして、上記単官
能フェノールは、2, 6−位にアルキル基が置換されて
いることが好ましい。一般に縮合部分が置換または無置
換のフェニレン基の場合には、比較的耐加水分解性が低
いが、2, 6−位に炭化水素基、特にアルキル基が置換
されることにより耐加水分解性が飛躍的に向上するだけ
でなく、(A)(B)両樹脂の相溶化剤として作用し、
衝撃強度を向上させる。この事実は従来の知見から予想
できないことである。
【0017】そして、前記式(2)の芳香族リン酸エス
テル単量体は、燃焼初期に効率良く気化するために、難
燃化効率を向上させ、かつ特定の置換基を有しているた
めに、加工時にモールドデポジットが発生すという問題
はない。そのような効果を発現させるためには、置換基
R1 、R2 、R3 は水素または炭素数が1〜30の炭化
水素基であり、化合物全体として、置換基R1 、R2 、
R3 の炭素数合計の数平均が12〜30であることが好
ましい。上記炭素数合計の数平均が12未満では、難燃
性は優れているが、高温成形時に揮発し、一方、30を
越えると難燃性が低下することを見出した。
【0018】次いで、上記の特定の相溶化剤(D)を用
いることにより更に一層衝撃強度が向上する。上記の相
溶化剤(D)として有用な共重合体の一つの例として、
特定の共重合体を構成する単量体成分の比率に関して不
均一な分布(以下、「共重合組成分布」と称す)を有す
るアクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)が
ある。ところが、従来のAS樹脂は、共重合組成は均一
であり、共重合組成分布を有さない。その理由として
は、特開昭51−119789号公報によると、「重合
組成の不均一化は、得られるポリマーの機械的性質や安
定性を阻害するばかりか、樹脂に着色を与える原因とな
る」ということが挙げられている。このように市販のA
S樹脂は共重合組成は均一であり、本発明で定義される
(D)成分とは異なる。このような市販のAS樹脂を、
本発明において用いられる芳香族ポリカーボネートとゴ
ム変性スチレン樹脂の相溶化剤(D)として用いても、
高い衝撃強度と優れた溶融流動性の両方を同時に達成す
ることができない。
【0019】一方、前述のように、芳香族ポリカーボネ
ートとABS樹脂を用いることにより、高い衝撃強度を
達成している従来技術があるが、これに対して更に特定
の組成と共重合組成分布を有するAS樹脂などの、本発
明において用いる(D)成分を配合しても、衝撃強度の
向上はない。即ち、ゴム変性スチレン系樹脂として、ア
クリロニトリルなど不飽和ニトリルを共重合したスチレ
ン系樹脂を含むものは、特定の組成と組成分布を有する
AS樹脂などの、本発明において用いる(D)成分によ
る衝撃強度の向上効果はない。本発明において用いる相
溶化剤(D)は本発明に用いる(A)芳香族ポリカーボ
ネートと(B)スチレン系樹脂(スチレン樹脂のマトリ
ックス及びその中に分散したゴム粒子よりなり、該スチ
レン樹脂は不飽和ニトリル単量体を含有しないゴム変性
スチレン樹脂)とを含有する組成系に対してのみ有効で
ある。これは従来の知識では予想されない事実である。
【0020】また、本発明においては、上記(D)成分
としての該共重合体が、それを構成する単量体成分の比
率に関して不均一な分布を有し、それによって該共重合
体は溶解性パラメーター(SP)値の異なる共重合体分
子からなり、最大のSP値を有する共重合体分子と最小
のSP値を有する共重合体分子との間のSP値差(ΔS
P値)が0.3〜1.0〔(cal/cm3)1/2 〕であ
り、かつ該共重合体の平均SP値が10.6〜11.0
〔(cal/cm3)1/2 〕であることが必須であり、好
ましくは10.6〜10.9、更に好ましくは10.7
〜10.8の範囲である。
【0021】ΔSP値が、0. 3〜1. 0〔(cal/
cm3)1/2 〕の範囲外であると、高い耐衝撃強度が得ら
れない。ΔSP値は、好ましくは0.3〜0.8〔(c
al/cm3)1/2 〕、さらに好ましくは0.4〜0.6
〔(cal/cm3)1/2 〕である。(D)成分の平均S
P値が10.6未満では、(B)成分との相溶性が低下
し、一方、その平均SP値が11.0を越えると、
(A)成分との相溶性が低下する。(B)成分のSP値
は(A)成分のSP値よりも高い。このように(B)成
分と(A)成分のSP値が異なっていると、その間の相
溶性が低下するが、相溶化剤(D)のSP値には分布が
存在するので、相溶化剤の最大のSP値を有する共重合
体分子が(B)成分と相溶し、一方最小のSP値を有す
る共重合体分子が(A)成分と相溶し、その結果とし
て、(B)成分と(A)成分が相溶化することを見出
し、本発明を完成した。
【0022】本発明において前記(A)成分として使用
するスチレン系樹脂はゴム変性スチレン系樹脂であり、
所望ならばゴム非変性スチレン系樹脂を配合してもよ
い。一般的に、ゴム量が多いと衝撃強度は高いが剛性が
下がる傾向があるので、剛性を高めることが望ましい。
上記のように、ゴム変性スチレン樹脂(A)は、スチレ
ン樹脂のマトリックス及びその中に分散したゴム粒子よ
りなり、該スチレン樹脂は不飽和ニトリル単量体を含有
しないゴム変性スチレン樹脂である。ゴム変性スチレン
樹脂(A)は、ゴム状重合体の存在下に芳香族ビニル単
量体(スチレン単量体)及び所望ならばこれと共重合可
能なビニル単量体を加えて、単量体(又はその混合物)
を公知の塊状重合法、塊状懸濁重合法、溶液重合法、ま
たは乳化重合法により、ゴム状重合体にグラフト重合す
ることにより得ることができる。尚、スチレン単量体と
共重合可能なビニル単量体としては、不飽和ニトリル単
量体を用いることはできない。
【0023】ゴム変性スチレン樹脂(A)としては、い
わゆる耐衝撃性ポリスチレン(ハイインパクトポリスチ
レン)(以下、HIPSと略称する)が特に好ましい。
上記ゴム状重合体は、ガラス転移温度(Tg)が−30
℃以下であることが好ましい。ゴム状重合体のガラス転
移温度が−30℃を越えると耐衝撃性の向上が十分でな
い場合がある。このようなゴム状重合体の例としては、
ポリブタジエン、ポリ(スチレン−ブタジエン)、ポリ
(アクリロニトリル−ブタジエン)等のジエン系ゴム及
び上記ジエンゴムを水素添加した飽和ゴム、イソプレン
ゴム、クロロプレンゴム、ポリアクリル酸ブチル等のア
クリル系ゴム及びエチレン−プロピレン−ジエンモノマ
ー三元共重合体(EPDM)等を挙げることができる。
特にジエン系ゴムが好ましい。
【0024】上記ゴム状重合体の存在下に重合させるゴ
ム状重合体にグラフト重合可能な芳香族ビニル単量体
(スチレン単量体)の好ましい例としては、スチレン、
α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロ
スチレン、p−ブロモスチレン、2,4,5−トリブロ
モスチレン等を挙げることができる。スチレンが最も好
ましいが、スチレンと上記他の芳香族ビニル単量体を組
み合わせてもよい。
【0025】ゴム変性スチレン樹脂(A)におけるゴム
状重合体(ゴム粒子)の量比は、好ましくは5〜80重
量%、特に好ましくは10〜50重量%の範囲である。
この範囲内では樹脂組成物の耐衝撃性と剛性のバランス
が良好である。また、ゴム変性スチレン重合体のゴム粒
子の直径は0.1〜5.0μmが好ましく、特に1.0
〜2.0μmの範囲が更に好適である。ゴム粒子の粒子
径が上記範囲内にあると特に耐衝撃性が向上する。ゴム
変性スチレン樹脂(A)は、分子量の尺度であるトルエ
ン可溶分の還元粘度ηsp/c(0.5g/dl、トルエン
溶液、30℃測定)が、0.30〜1.00dl/gの
範囲にあることが好ましく、0.50〜0.80dl/
gの範囲にあることがより好ましい。
【0026】ゴム変性スチレン樹脂の製造方法として
は、特に、ゴム状重合体、単量体(又は単量体混合
物)、及び重合溶媒よりなる均一な重合原液を撹はん機
付き連続多段式塊状重合反応機に供給し、連続的に重合
し、脱揮する塊状重合法が好ましい。塊状重合法により
ゴム変性スチレン重合体を製造する場合に、還元粘度η
sp/cの制御は、重合温度、開始剤種と量、溶剤、及び連
鎖移動剤量により行なうことができる。又、単量体混合
物を用いる場合、共重合組成の制御は仕込み単量体組成
により行なうことができる。そして、ゴム粒子径の制御
は撹はん回転数で行なうことができる。即ち、小粒子化
は回転数を上げ、大粒子化は回転数を下げることにより
達成できる。
【0027】本発明において前記(B)成分として使用
する芳香族ポリカーボネートは、芳香族ホモポリカーボ
ネートと芳香族コポリカーボネートより選ばれる。製造
方法としては、2官能フェノール系化合物に苛性アルカ
リ及び溶剤の存在下でホスゲンを吹き込むホスゲン法、
あるいは、例えば、二官能フェノール系化合物と炭酸ジ
エチルとを触媒の存在下でエステル交換させるエステル
交換法を挙げることができる。該芳香族ポリカーボネー
トは粘度平均分子量が1万〜10万の範囲が好適であ
る。ここで、上記2官能フェノール系化合物としては、
2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、
2,2’−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフ
ェニル)プロパン、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−ヒドロキシフェニル)ブタ
ン、2,2’−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジフェ
ニル)ブタン、2,2’−ビス(4−ヒドロキシ−3,
5−ジプロピルフェニル)プロパン、1,1’−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1−フェ
ニル−1,1’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタ
ン等が挙げられ、特に2,2’−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン〔ビスフェノールA〕が好ましい。
本発明において2官能フェノール系化合物は単独で用い
てもよいし、あるいはそれらを併用してもよい。
【0028】本発明における(A)及び(B)からなる
樹脂成分100重量部中の比率は、(B)が5〜95重
量部であり、好ましくは10〜80重量部、更に好まし
くは、20〜70重量部であり、最も好ましくは、30
〜60重量部である。本発明において、前記(C)難燃
剤は下記式(1)で示される芳香族リン酸エステル縮合
体を必須成分とし、必要に応じて、下記式(2)で示さ
れる芳香族リン酸エステル単量体を配合した難燃剤混合
物である。
【0029】
【化5】 (式中、a、b、c、d、eは0〜3でかつそれらが同
時に0ではない整数であり、R1 〜R5 は炭素数が1〜
10の炭化水素であり、nは1〜3の整数を表す。)
【0030】
【化6】 (式中、a、b、cは1〜3の整数であり、R1 、
R2 、R3 は水素または炭素数が1〜30の炭化水素基
であり、化合物全体として、置換基R1 、R2 、R3の
炭素数の合計が平均12〜30である。ここで、異なっ
た置換基を有する複数の芳香族リン酸エステルからなる
場合には、上記難燃剤の置換基R1 、R2 、R3 の炭素
数の合計は、数平均で表し、上記難燃剤中の各芳香族リ
ン酸エステル成分の重量分率と各成分の置換基の炭素数
の合計との積の和である。)
【0031】上記式(1)で示される芳香族リン酸エス
テル縮合体の中でもaが0であり、b,c,d,eが2
であり、かつR2 〜R5 が2, 6ー位に置換されている
難燃剤が好ましく、具体的には1, 3ーフェニレンビス
(ジ2, 6ージメチルフェニルフォスフェート)または
1, 4ーフェニレンビス(ジ2, 6ージメチルフェニル
フォスフェート)である。このような式(1)で示され
る芳香族リン酸エステル縮合体は、特開平5−1079
号公報等に開示された公知の方法により製造することが
できる。例えば、2, 6−位に置換された単官能フェノ
−ルとオキシハロゲン化リンとルイス酸触媒の存在下で
反応させ、ジアリールホスホロハライドを得、次いでこ
れと二官能フェノールをルイス酸触媒の存在下で反応す
る方法がある。
【0032】ここで、特に式(1)がアルミニウム、マ
グネシウム、ナトリウム、アンチモンから選ばれる金属
原子を1〜1000ppm含有することが好ましい。そ
の結果、耐加水分解性、耐熱変色性を保持しつつ、卓越
した難燃性が発現することが判明した。アルミニウム、
マグネシウム、ナトリウム、アンチモンは、上記芳香族
リン酸エステル縮合体の製造において用いられる触媒由
来の金属原子である。上記製造法により得られた未精製
の芳香族リン酸エステル縮合体は、水洗、蒸留または液
体クロマトグラフィーによる分取分別等により精製す
る。その際、精製の程度を変更することにより上記金属
の総原子重量を制御することができる。本発明におい
て、式(2)で示される芳香族リン酸エステル単量体の
中でも、置換基R1 、R2 、R3 の炭素数合計の数平均
は、15〜30が好ましく、さらには20〜30が好ま
しく、25〜30が最も好ましい。
【0033】具体的な置換基としては、ノニル基、t−
ブチル基等のブチル基、t−アミル基、ヘキシル基、シ
クロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、
ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシ
ル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル
基、オタデシル基、ノナデシル基、オクタドデシル基等
が挙げられ、一つまたは複数個の置換基が一つの芳香環
にオルト、メタ、パラの何れの位置にも置換することが
できるが、パラ置換体が好ましい。一つのリン酸エステ
ル単量体に置換するアルキル基の炭素数の合計が12〜
30の範囲にあることが必須であり、長鎖アルキル基が
一つだけ置換した芳香環を一つだけ有するリン酸エステ
ル単量体よりも、アルキル基が一つだけ置換した芳香環
が複数個有するリン酸エステル単量体の方が耐熱性及び
耐水性が優れている。
【0034】本発明において、式(2)の中でも、特に
R1 、R2 、R3 の少なくとも1つはノニル基であるリ
ン酸エステル単量体が好ましく、特にトリス(ノニルフ
ェニル)フォスフェートを主体に〔ビス(ノニルフェニ
ル)フェニルフォスフェ−ト〕を含有したリン酸エステ
ル単量体が最も好ましい。また、耐揮発性の観点から、
置換基の炭素数の合計が本発明の要件を満たす必要があ
るが、置換基の炭素数の合計が12未満のものの割合が
20重量%以下である場合には、さらに優れた耐揮発性
が発現する。
【0035】そして、耐光性の観点からは、置換基
R1 、R2 、R3 はアリール基でなく、アルキル基の場
合でも、アルキル基は枝分かれが少ない方が好ましく、
特に直鎖または枝分かれが1箇所のアルキル基が特に好
ましい。同じ枝分かれが1箇所でも炭素数が5以下のア
ルキル基の耐光性が悪く、イソプロピル基を有するリン
酸エステル単量体の耐光性は極めて悪い。
【0036】次に、式(2)の芳香族リン酸エステルの
1つの芳香環に置換する置換基の数は1つが好ましい。
1つの芳香環に複数個の置換基が置換した芳香族リン酸
エステル単量体の粘度は高くその粘度は置換基数と共に
上昇する。芳香族リン酸エステル単量体の粘度が高くな
ると、取り扱い上の問題だけでなく、高粘度のために精
製が困難となり前述の不純物が残存することにより、耐
光性、耐熱変色性が低下する。
【0037】本発明において、式(2)の中でも最も好
ましい芳香族リン酸エステル単量体の組み合わせは、ビ
ス(ノニルフェニル)フェニルフォスフェ−ト(BNP
P)、トリス(ノニルフェニル)フォスフェ−ト(TN
PP)からなり、置換基R1、R2 、R3 の炭素数合計
の数平均が12〜30であり、好ましくは20〜30で
あり、さらに好ましくは26〜30であり、26〜27
が最も好ましい。前記(2)の芳香族リン酸エステル単
量体は、特開平1−95149号公報、特開平3−29
4284号公報等に開示された公知の方法により製造す
ることができる。例えば、アルキルフェノ−ルとオキシ
塩化リンと触媒の無水塩化アルミニウムを加熱下に反応
する方法、または亜リン酸トリエステルを酸素で酸化し
て、対応する芳香族リン酸エステルに転換する方法があ
る。
【0038】本発明における前記(C)の量は、(A)
(B)からなる樹脂成分100重量部に対して、好まし
くは1〜100重量部、更に好ましくは、1〜30重量
部であり、最も好ましくは、5〜20重量部である。本
発明で(D)成分として用いる相溶化剤は、(a)芳香
族ビニル単量体及び芳香族ビニル単量体と共重合可能な
単量体からなる共重合体、及び(b)ガラス転移温度
(Tg)が−30℃以下のゴム状重合体と、それにグラ
フトされた芳香族ビニル単量体(M1)及び芳香族ビニ
ル単量体(M1)と共重合可能な単量体(M2)とから
なるグラフト共重合体より選ばれる少なくとも一種の相
溶化剤である。芳香族ビニル単量体と共重合可能な単量
体としては、例えば、不飽和ニトリル単量体、アクリル
酸エステル単量体、メタクリル酸エステル単量体、アク
リル酸単量体、メタクリル酸単量体、α,β−不飽和カ
ルボン酸無水物単量体及びマレイミド系単量体より選ば
れる一種または二種以上の単量体を挙げることができ
る。
【0039】上記相溶化剤(D)の共重合体(a)は、
好ましくは98〜50重量%、更に好ましくは97〜7
5重量%、最も好ましくは97〜88重量%の芳香族ビ
ニル単量体と、好ましくは2〜50重量%、更に好まし
くは3〜25重量%、最も好ましくは3〜12重量%
の、該芳香族ビニル単量体と共重合可能な単量体とから
なる共重合体である。上記の芳香族ビニル単量体として
は(A)成分の説明において示したのと同じ芳香族ビニ
ル単量体を用いることができる。また、芳香族ビニル単
量体と共重合可能な単量体である不飽和ニトリル単量体
の具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニト
リル等を挙げることができ、アクリル酸エステル単量体
の具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチ
ル等の炭素数が1〜8のアルキル基を有するアクリル酸
エステルであり、メタクリル酸エステル単量体の具体例
としては、メタクリル酸メチル等の炭素数が1〜8のア
ルキル基を有するメタクリル酸エステルを挙げることが
でき、α,β−不飽和カルボン酸無水物単量体の具体例
としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸等を挙げる
ことができ、マレイミド系単量体の具体例としては、マ
レイミド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイ
ミド等を挙げることができる。中でも、芳香族ビニル単
量体と共重合可能な単量体としては、アクリロニトリル
が最も好ましい。
【0040】本発明で相溶化剤(D)として用いる前記
共重合体(a)と(b)の分子量の指標である溶液粘度
(共重合体10重量%のメチルエチルケトン溶液、測定
温度25℃)は、2〜10cP(センチポアズ)である
ことが好ましい。溶液粘度が2cP未満では衝撃強度が
低下し、一方、10cPを越えると溶融流動性が低下す
る。
【0041】本発明で相溶化剤(D)として用いる共重
合体(a)は、通常の溶液重合、塊状重合、懸濁重合、
乳化重合等の方法により製造することができる。共重合
体の溶液粘度の制御は、重合温度、開始剤種と量、及び
連鎖移動剤量により行なうことができる。また、共重合
組成の制御は、仕込み単量体組成により行なうことがで
きる。そして、共重合組成分布の制御は、反応機の選定
により行なうことができる。即ち、組成分布を狭くする
には完全混合型反応機を用い、組成分布を広くするには
プラグフロー型反応機を用いる。組成分布の狭い共重合
体を複数個組み合わせて組成分布を制御することも可能
である。
【0042】本発明で相溶化剤(D)として用いるグラ
フト共重合体(b)は、好ましくは、ガラス転移温度
(Tg)が−30℃以下のゴム状重合体5〜80重量%
と、前記共重合体(a)の説明において示した単量体9
5〜20重量%とのグラフト共重合体である。このグラ
フト共重合体は、マトリックス樹脂中にゴム状重合体が
粒子状に分散してなり、ゴム粒子径は0. 5〜4. 0μ
mが好ましく、特に0.8〜1.5μmが好適である。
上記ゴム状重合体としては、(A)成分の説明において
示したゴム状重合体と同じものを用いることができる
が、(D)成分中のゴム状重合体は、ガラス転移温度
(Tg)が−30℃以下であることが必要であり、−3
0℃より高いと耐衝撃性が低下する。
【0043】本発明で相溶化剤(D)として用いるグラ
フト共重合体(b)は、通常の溶液重合、塊状重合、懸
濁重合、乳化重合等の方法により製造することができる
が、特にゴム状重合体、単量体混合物、及び重合溶媒よ
りなる均一な重合原液を攪拌機付き連続多段式塊状重合
反応機に供給し、連続的に重合、脱揮する塊状重合法が
好ましい。塊状重合法によりグラフト共重合体(b)を
製造する場合、分子量の指標である溶液粘度の制御は、
重合温度、開始剤種と量、及び連鎖移動剤量により行な
うことができる。また、共重合組成の制御は、仕込み単
量体組成により行ない、共重合組成分布の制御は、共重
合体(a)の説明において示した方法で行なうことがで
きる。そして、ゴム粒子径の制御は、攪拌回転数で行な
い、小粒子化は回転数を上げ、大粒子化は回転数を下げ
ることによる。
【0044】本発明において用いられる相溶化剤(D)
としての共重合体(a)とグラフト共重合体(b)のい
ずれにおいても、芳香族ビニル単量体及び芳香族ビニル
単量体と共重合可能な単量体は、ランダム共重合体を形
成していてもよいしブロック共重合体を形成していても
よいしグラフト共重合体を形成していてもよい。本発明
における前記(D)の量は、(A)(B)からなる樹脂
成分100重量部に対して、好ましくは0. 1〜50重
量部、更に好ましくは、1〜30重量部であり、最も好
ましくは、2〜20重量部の範囲である。
【0045】本発明において、(A)(B)成分からな
る樹脂成分に、例えば、ポリフェニレンエーテル系、ポ
リアミド系、ポリエステル系、ポリフェニレンスルフィ
ド系、ポリメタクリレート系等の熱可塑性樹脂単独もし
くは二種以上を混合したものを使用することができる。
ここで、特にポリフェニレンエーテル系の熱可塑性樹脂
が好ましい。
【0046】上記熱可塑性樹脂の一つ(E)ポリフェニ
レンエーテルは、下記式で示される結合単位からなる単
独重合体及び/又は共重合体である。
【化7】 (但し、R1 、R2 、R3 、R4 は、それぞれ水素、炭
化水素、または置換炭化水素基からなる群から選択され
るものであり、互いに同一でも異なっていてもよい。)
【0047】このポリフェニレンエ−テルの具体的な例
としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレ
ンエーテル)、2,6−ジメチルフェノールと2,3,
6−トリメチルフェノールとの共重合体等が好ましく、
中でもポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエ
ーテル)が好ましい。かかるポリフェニレンエ−テルの
製造方法は特に限定されるものではなく、例えば、米国
特許第3,306,874号明細書記載の方法による第
一銅塩とアミンのコンプレックスを触媒として用い、例
えば2,6キシレノールを酸化重合することにより容易
に製造でき、そのほかにも米国特許第3,306,87
5号明細書、米国特許第3,257,357号明細書、
米国特許3,257,358号明細書、及び特公昭52
−17880号公報、特開昭50−51197号公報に
記載された方法で容易に製造できる。本発明にて用いる
上記ポリフェニレンエ−テルの還元粘度ηsp/c
(0.5g/dl、クロロホルム溶液、30℃測定)
は、0.20〜0.70dl/gの範囲にあることが好
ましく、0.30〜0.60dl/gの範囲にあること
がより好ましい。ポリフェニレンエ−テルの還元粘度η
sp/cに関する上記要件を満たすための手段として
は、前記ポリフェニレンエ−テルの製造の際の触媒量の
調整などを挙げることができる。
【0048】本発明における前記(E)の量は、(A)
(B)からなる樹脂成分100重量部に対して、好まし
くは1〜100重量部、更に好ましくは、1〜50重量
部であり、最も好ましくは、3〜20重量部の範囲であ
る。本発明の樹脂組成物において、必要に応じて、
(C)以外の難燃剤(F)として、ハロゲン系難燃剤、
(C)以外の有機リン化合物、赤リン、無機系リン酸
塩、無機系難燃剤等を配合することができる。(F)の
量は、(A)(B)からなる樹脂成分100重量部に対
して、好ましくは1〜40重量部、更に好ましくは、1
〜20重量部、最も好ましくは、5〜10重量部の範囲
である。
【0049】上記(F)としてのハロゲン系難燃剤とし
ては、ハロゲン化ビスフェノ−ル、芳香族ハロゲン化合
物、ハロゲン化ポリカーボネート、ハロゲン化芳香族ビ
ニル系重合体、ハロゲン化シアヌレート樹脂、ハロゲン
化ポリフェニレンエーテルなどが挙げられ、好ましくは
デカブロモジフェニルオキサイド、テトラブロムビスフ
ェノールA、テトラブロムビスフェノールAのオリゴマ
ー、ブロム化ビスフェノール系フェノキシ樹脂、ブロム
化ビスフェノール系ポリカ−ボネ−ト、ブロム化ポリス
チレン、ブロム化架橋ポリスチレン、ブロム化ポリフェ
ニレンオキサイド、ポリジブロムフェニレンオキサイ
ド、デカブロムジフェニルオキサイドビスフェノール縮
合物、含ハロゲンリン酸エステル及びフッ素系樹脂など
が挙げられる。
【0050】前記(F)の中のリン系難燃剤としては、
有機リン化合物、赤リン、無機系リン酸塩等が挙げられ
る。上記有機リン化合物の例としては、ホスフィン、ホ
スフィンオキシド、ビホスフィン、ホスホニウム塩、ホ
スフィン酸塩、リン酸エステル、亜リン酸エステル等が
挙げられる。より具体的には、トリフェニルフォスフェ
ート、メチルネオベンチルフォスファイト、ヘンタエリ
スリトールジエチルジフォスファイト、メチルネオペン
チルフォスフォネート、フェニルネオペンチルフォスフ
ェート、ペンタエリスリトールジフェニルジフォスフェ
ート、ジシクロペンチルハイポジフォスフェート、ジネ
オペンチルハイポフォスファイト、フェニルピロカテコ
ールフォスファイト、エチルピロカテコールフォスフェ
ート、ジピロカテコールハイポジフォスフェートなどで
ある。
【0051】前記(F)において、リン系難燃剤の一つ
の赤リンとしては、一般の赤リンの他に、その表面をあ
らかじめ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、
水酸化亜鉛、水酸化チタンよりえらばれる金属水酸化物
の被膜で被覆処理されたもの、水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化チタンより選ば
れる金属水酸化物及び熱硬化性樹脂よりなる被膜で被覆
処理されたもの、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム、水酸化亜鉛、水酸化チタンより選ばれる金属水酸
化物の被膜の上に熱硬化性樹脂の被膜で二重に被覆処理
されたものなどが挙げられる。
【0052】前記(F)において、リン系難燃剤の一つ
の無機系リン酸塩は、ポリリン酸アンモニウムが代表的
である。そして、前記(F)としての無機系難燃剤に
は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドロマ
イト、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水酸化
バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化ジルコニウ
ム、酸化スズの水和物等の無機金属化合物の水和物、ホ
ウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、炭酸
亜鉛、炭酸マグネシウム、ムーカルシウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸バリウム等が挙げられる。これらは、1種で
も2種以上を併用してもよい。この中で特に、水酸化マ
グネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシ
ウム、ハイドロタルサイトからなる群から選ばれたもの
が難燃効果が良く、経済的にも有利である。
【0053】本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、飽
和高級脂肪族のカルボン酸またはそれらの金属塩、カル
ボン酸エステル系ワックス、オルガノシロキサン系ワッ
クス、ポリオレフィンワックス、ポリカプロラクトンか
ら選ばれる一種または二種以上の離型剤(G)を配合す
ることができる。(G)の量は、(A)(B)からなる
樹脂成分100重量部に対して、好ましくは0.01〜
5重量部、更に好ましくは、0.1〜5重量部、最も好
ましくは、0. 3〜1重量部の範囲である。
【0054】上記(G)の中でも、飽和高級脂肪族のカ
ルボン酸またはそれらの金属塩から選ばれた1種または
2種以上の化合物が好ましい。飽和高級脂肪酸のカルボ
ン酸としては炭素数12〜42の直鎖飽和モノカルボン
酸が好ましい。例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸等が
挙げられる。これらの金属塩の金属としては、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、アルミニウム、亜鉛等があり、特にステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸アルミニウムが特に好ましい。
【0055】本発明において、必要に応じて、トリアジ
ン骨格含有化合物、ノボラック樹脂、含金属化合物、シ
リコ−ン樹脂、シリコ−ンオイル、シリカ、アラミド繊
維、フッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル繊維から選ば
れる一種以上の難燃助剤(H)を配合することができ
る。(H)の量は、(A)(B)からなる樹脂成分10
0重量部に対して、好ましくは0.001〜40重量
部、更に好ましくは、1〜20重量部、最も好ましく
は、5〜10重量部の範囲である。
【0056】(H)としてのトリアジン骨格含有化合物
は、リン系難燃剤の難燃助剤として一層の難燃性を向上
させるための成分である。その具体例としては、メラミ
ン、メラム〔化8〕、メレム〔化9〕、メロン(600
°C以上でメレム3分子から3分子の脱アンモニアによ
る生成物)、メラミンシアヌレ−ト〔化10〕、リン酸
メラミン〔化11〕、サクシノグアナミン〔化12〕、
アジポグアナミン、メチルグルタログアナミン、メラミ
ン樹脂〔化13〕、BTレジン〔化14〕等を挙げるこ
とができるが、耐揮発性の観点から特にメラミンシアヌ
レ−トが好ましい。
【0057】
【化8】
【0058】
【化9】
【0059】
【化10】
【0060】
【化11】
【0061】
【化12】
【0062】
【化13】
【0063】
【化14】
【0064】(H)としてのノボラック樹脂は難燃助剤
であり、かつヒドロキシル基含有芳香族リン酸エステル
と併用する場合には流動性と耐熱性の向上剤でもある。
そして、その樹脂は、フェノ−ル類とアルデヒド類を硫
酸または塩酸のような酸触媒の存在下で縮合して得られ
る熱可塑性樹脂であり、その製造方法は、「高分子実験
学5『重縮合と重付加』p.437〜455(共立出版
(株))」に記載されている。
【0065】ノボラック樹脂製造の一例を下記の反応式
で示す。
【化15】
【0066】上記フェノ−ル類は、フェノ−ル、o−ク
レゾ−ル、m−クレゾ−ル、p−クレゾ−ル、2,5−
ジメチル−、3,5−ジメチル−、2,3,5−トリメ
チル−、3,4,5−トリメチル−、p−t−ブチル
−、p−n−オクチル−、p−ステアリル−、p−フェ
ニル−、p−(2−フェニルエチル)−、o−イソプロ
ピル−、p−イソプロピル−、m−イソプロピル−、p
−メトキシ−、及びp−フェノキシ−などの各置換基を
有するフェノ−ル、ピロカテコ−ル、レゾルシノ−ル、
ハイドロキノン、サリチルアルデヒド、サルチル酸、p
−ヒドロキシ安息香酸、メチル p−ヒドロキシベンゾ
エ−ト、p−シアノ−、及びo−シアノ−の置換フェノ
−ル、p−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、p−ヒドロ
キシベンゼンスルホンアミド、シクロヘキシル p−ヒ
ドロキシベンゼンスルホネ−ト、4−ヒドロキシフェニ
ルフェニルホスフィン酸、メチル 4−ヒドロキシフェ
ニルフェニルホスフィネ−ト、4−ヒドロキシフェニル
ホスホン酸、エチル 4−ヒドロキシフェニルホスホネ
−ト、ジフェニル 4−ヒドロキシフェニルホスホネ−
ト等である。
【0067】上記アルデヒド類は、ホルムアルデヒド、
アセトアルデヒド、n−プロパナ−ル、n−ブタナ−
ル、イソプロパナ−ル、イソブチルアルデヒド、3−メ
チル−n−ブタナ−ル、ベンズアルデヒド、p−トリル
アルデヒド、2−フェニルアセトアルデヒド等である。
(H)としての含金属化合物は、金属酸化物及び/また
は金属粉である。上記金属酸化物は、酸化アルミニウ
ム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化マグネシ
ウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、
酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化スズ、
酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、酸化タングス
テン等の単体または、それらの複合体(合金)であり、
上記金属粉は、アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、
亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、ニッ
ケル、銅、タングステン、スズ、アンチモン等の単体ま
たは、それらの複合体である。
【0068】(H)としてのシリコ−ン樹脂には、Si
O2 、RSiO3/2 、R2 SiO、R3 SiO1/2 の構
造単位を組み合わせてできる三次元網状構造を有するシ
リコ−ン樹脂などがある。ここで、Rはメチル基、エチ
ル基、プロピル基等のアルキル基、あるいは、フェニル
基、ベンジル基等の芳香族基、または上記置換基にビニ
ル基を含有した置換基を示す。ここで、特にビニル基を
含有したシリコ−ン樹脂が好ましい。 このようなシリ
コ−ン樹脂は、上記の構造単位に対応するオルガノハロ
シランを共加水分解して重合することにより得られる。
【0069】(H)としてのシリコーンオイルはポリジ
オルガノシロキサンであり、特に含ビニル基シリコ−ン
オイルが好ましく、つぎの式に示される化学結合単位か
らなる。
【化16】 上式中のRは、C1〜8のアルキル基、C6〜13のア
リ−ル基、次の化17、化18で示される含ビニル基か
ら選ばれる一種または二種以上の置換基であり、ここ
で、特に分子中ビニル基を含有する。
【0070】
【化17】
【0071】
【化18】
【0072】前記含ビニル基シリコ−ンオイルの粘度
は、600〜1000000センチストークス(25
℃)が好ましく、さらに好ましくは90000〜150
000センチストークス(25℃)である。(H)とし
てのシリカは、無定形の二酸化ケイ素であり、特にシリ
カ表面に炭化水素系化合物系のシランカップリング剤で
処理した炭化水素系化合物被覆シリカが好ましく、更に
はビニル基を含有した炭化水素系化合物被覆シリカが好
ましい。
【0073】上記シランカップリング剤は、p−スチリ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニ
ルトリス(βメトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニル基含有
シラン、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシ
シラン等のエポキシシラン、及びN−β(アミノエチ
ル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシシラン、N
−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等
のアミノシランである。ここで、特に熱可塑性樹脂と構
造が類似した単位を有するシランカップリング剤が好ま
しく、例えば、スチレン系樹脂に対しては、p−スチリ
ルトリメトキシシランが好適である。
【0074】シリカ表面へのシランカップリング剤の処
理は、湿式法と乾式法に大別される。湿式法はシリカを
シランカップリング剤溶液中で処理し、その後乾燥させ
る方法であり、乾式法はヘンシェルミキサ−のような高
速撹はん可能な機器の中にシリカを仕込み、撹はんしな
がらシランカップリング剤液をゆっくり滴下し、その後
熱処理する方法である。(H)としてのアラミド繊維
は、平均直径が1〜500μmで、平均繊維長が0.1
〜10mmであることが好ましく、イソフタルアミド、
またはポリパラフェニレンテレフタルアミドをアミド系
極性溶媒または硫酸に溶解し、湿式または乾式法で溶液
紡糸することにより製造することができる。
【0075】(H)としてのフッ素系樹脂は、難燃助剤
であり、樹脂中にフッ素原子を含有する樹脂である。そ
の具体例として、ポリモノフルオロエチレン、ポリジフ
ルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、ポリテト
ラフルオロエチレン、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体等を挙げることができる。
また、必要に応じて上記含フッ素モノマ−と共重合可能
なモノマ−とを併用してもよい。(H)としてのポリア
クリロニトリル繊維は、平均直径が1〜500μmで、
平均繊維長が0.1〜10mmであることが好ましく、
ジメチルホルムアミド等の溶媒に重合体を溶解し、40
0°Cの空気流中に乾式紡糸する乾式紡糸、または硝酸
等の溶媒に重合体を溶解し水中に湿式紡糸する湿式紡糸
法により製造される。
【0076】本発明において、必要に応じて、芳香族ビ
ニル単位とアクリル酸エステル単位からなる共重合樹
脂、脂肪族炭化水素、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステ
ル、高級脂肪酸アミド、高級脂肪族アルコ−ル、または
金属石鹸から選ばれる一種または二種以上の流動性向上
剤(I)を配合することができる。(I)の量は、
(A)(B)からなる樹脂成分100重量部に対して、
好ましくは0.1〜20重量部、更に好ましくは、0.
5〜10重量部、最も好ましくは、1〜5重量部の範囲
である。
【0077】(I)としての共重合樹脂の芳香族ビニル
単位は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、パラ
メチルスチレン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチ
レン、2,4,5−トリブロモスチレン等であり、スチ
レンが最も好ましいが、スチレンを主体に上記他の芳香
族ビニル単量体を共重合してもよい。そして、アクリル
酸エステル単位は、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチ
ル等の炭素数が1〜8のアルキル基からなるアクリル酸
エステルである。ここで、共重合樹脂中のアクリル酸エ
ステル単位の含量は、3〜40重量%が好ましく、更に
は、5〜20重量%が好適である。また、上記共重合樹
脂の分子量の指標である溶液粘度(樹脂10重量%のM
EK溶液、測定温度25℃)が、2〜10cP(センチ
ポアズ)であることが好ましい。溶液粘度が2cP未満
では、衝撃強度が低下し、一方、10cPを越えると流
動性の向上効果が低下する。
【0078】(I)としての脂肪族炭化水素系加工助剤
は、流動パラフィン、天然パラフィン、マイクロワック
ス、ポリオレフィンワックス、合成パラフィン、及びこ
れらの部分酸化物、あるいはフッ化物、塩化物等であ
る。(I)としての高級脂肪酸は、離型剤(G)の項で
述べたもの以外の飽和脂肪酸、及びリシノ−ル酸、リシ
ンベライジン酸、9−オキシ12オクタデセン酸等の不
飽和脂肪酸等である。
【0079】(I)としての高級脂肪酸エステルは、フ
ェニルステアリン酸メチル、フェニルステアリン酸ブチ
ル等の脂肪酸の1価アルコ−ルエステル、及びフタル酸
ジフェニルステアリルのフタル酸ジエステル等の多塩基
酸の1価アルコ−ルエステルであり、さらに、ソルビタ
ンモノラウレ−ト、ソルビタンモノステアレ−ト、ソル
ビタンモノオレ−ト、ソルビタンセスキオレ−ト、ソル
ビタントリオレ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモ
ノラウレ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノパル
ミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレ
−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレ−ト等の
ソルビタンエステル、ステアリン酸モノグリセライド、
オレイン酸モノグリセライド、カプリン酸モノグリセラ
イド、ベヘニン酸モノグリセライド等のグリセリン単量
体の脂肪酸エステル、ポリグリセリンステアリン酸エス
テル、ポリグリセリンオレイン酸エステル、ポリグリセ
リンラウリン酸エステル等のポリグリセリンの脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンモノラウレ−ト、ポリオキ
シエチレンモノステアレ−ト、ポリオキシエチレンモノ
オレ−ト等のポリアルキレンエ−テルユニットを有する
脂肪酸エステル、及びネオペンチルポリオ−ルジステア
リン酸エステル等のネオペンチルポリオ−ル脂肪酸エス
テル等である。
【0080】(I)としての高級脂肪酸アミドは、フェ
ニルステアリン酸アミド、メチロ−ルステアリン酸アミ
ド、メチロ−ルベヘン酸アミド等の飽和脂肪酸のモノア
ミド、ヤシ油脂肪酸ジエタノ−ルアミド、ラウリン酸ジ
エタノ−ルアミド、及びヤシ油脂肪酸ジエタノ−ルアミ
ド、オレイン酸ジエタノ−ルアミド等のN,N’−2置
換モノアミド等であり、さらに、メチレンビス(12−
ヒドロキシフェニル)ステアリン酸アミド、エチレンビ
スステアリン酸アミド、エチレンビス(12−ヒドロキ
シフェニル)ステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビス
(12−ヒドロキシフェニル)ステアリン酸アミド等の
飽和脂肪酸ビスアミド、及びm−キシリレンビス(12
−ヒドロキシフェニル)ステアリン酸アミド等の芳香族
系ビスアミドである。
【0081】(I)としての高級脂肪族アルコ−ルは、
ステアリルアルコ−ルやセチルアルコ−ル等の1価のア
ルコ−ル、ソルビト−ルやマンニト−ル等の多価アルコ
−ル、及びポリオキシエチレンドデシルアミン、ポリオ
キシエチレンボクタデシルアミン等であり、さらに、ポ
リオキシエチレンアリル化エ−テル等のポリアルキレン
エ−テルユニットを有するアリル化エ−テル、及びポリ
オキシエチレンラウリルエ−テル、ポリオキシエチレン
トリドデシルエ−テル、ポリオキシエチレンセチルエ−
テル、ポリオキシエチレンステアリルエ−テル、ポリオ
キシエチレンオレイルエ−テル等のポリオキシエチレン
アルキルエ−テル、ポリオキシエチレンオクチルフェニ
ルエ−テル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエ−テ
ル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル、
ポリエピクロルヒドリンエ−テル、ポリオキシエチレン
ビスフェノ−ルAエ−テル、ポリオキシエチレンエチレ
ングリコ−ル、ポリオキシプロピレンビスフェノ−ルA
エ−テル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレング
リコ−ルエ−テル等のポリアルキレンエ−テルユニット
を有する2価アルコ−ルである。
【0082】(I)としての金属石鹸は、上記ステアリ
ン酸等の高級脂肪酸の、バリウムやカルシウムや亜鉛や
アルミニウムやマグネシウム等の金属塩である。本発明
において、必要に応じて、熱可塑性エラストマ−(J)
を配合することができ、例えば、ポリスチレン系、ポリ
オレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、1,
2−ポリブタジエン系、ポリ塩化ビニル系等であり、特
にポリスチレン系熱可塑性エラストマ−が好ましい。
(J)の量は、(A)(B)からなる樹脂成分100重
量部に対して、好ましくは1〜30重量部、更に好まし
くは、2〜20重量部、最も好ましくは、2〜10重量
部である。
【0083】上記ポリスチレン系熱可塑性エラストマ−
は、芳香族ビニル単位と共役ジエン単位からなるブロッ
ク共重合体、または上記共役ジエン単位部分が部分的に
水素添加されたブたブロック共重合体である。上記ブロ
ック共重合体を構成する芳香族ビニル単量体は、例え
ば、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレ
ン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、2,
4,5−トリブロモスチレン等であり、スチレンが最も
好ましいが、スチレンを主体に上記他の芳香族ビニル単
量体を共重合してもよい。また、上記ブロック共重合体
を構成する共役ジエン単量体は、1,3−ブタジエン、
イソプレン等を挙げることができる。
【0084】そして、ブロック共重合体のブロック構造
は、芳香族ビニル単位からなる重合体ブロックをSで表
示し、共役ジエン及び/またはその部分的に水素添加さ
れた単位からなる重合体ブロックをBで表示する場合、
SB、S(BS)n、(但し、nは1〜3の整数)、S
(BSB)n、(但し、nは1〜2の整数)のリニア−
ブロック共重合体や、(SB)nX(但し、nは3〜6
の整数。Xは四塩化ケイ素、四塩化スズ、ポリエポキシ
化合物等のカップリング剤残基。)で表示される、B部
分を結合中心とする星状(スタ−)ブロック共重合体で
あることが好ましい。なかでもSBの2型、SBSの3
型、SBSBの4型のリニア−ブロック共重合体が好ま
しい。
【0085】本発明において、耐光性が要求される場合
には、必要に応じて、紫外線吸収剤、ヒンダ−ドアミン
系光安定剤、酸化防止剤、ハロゲン捕捉剤、遮光剤、金
属不活性剤、または消光剤から選ばれる一種または二種
以上の耐光性改良剤(K)を配合することができる。
(K)の量は、(A)(B)からなる樹脂成分100重
量部に対して、好ましくは0.05〜20重量部、更に
好ましくは、0.1〜10重量部、最も好ましくは、
0. 1〜5重量部の範囲である。
【0086】(K)としての紫外線吸収剤は、光エネル
ギーを吸収して、分子内プロトン移動することによりケ
ト型分子となったり(ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾ
ール系)、またはcis−trans異性化することに
より(シアノアクリレート系)、熱エネルギーとして放
出、無害化するための成分である。その具体例は、2,
4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4
−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オク
トキシベンゾフェノン、5,5’−メチレンビス(2−
ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン)等の2−ヒ
ドロキシベンゾフェノン類、2−(2’−ヒドロキシ−
5’−メチルフェニル)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、2−(2’−ヒドロキシ−3’,
5’−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、
2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチル
フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−
(2’−ヒドロキシ−3’−t−5’−メチルフェニ
ル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒ
ドロキシ−3’,5’−ジクミルフェニル)ベンゾトリ
アゾ−ル、2,2’−メチレンビス(4−t−オクチル
−6−ベンゾトリアゾリル)フェノール等の2−(2’
−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類、フェニ
ルサリシレート、レゾルシノールモノベンゾエート、
2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t
−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシ
ル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエ
ート等のベンゾエート類、2−エチル−2’−エトキシ
オキザニリド、2−エトキシ−4’−ドデシルオキザニ
リド等の置換オキザニリド類、及びエチル−α−シアノ
−β,β−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シア
ノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリ
レート等のシアノアクリレート類である。
【0087】(K)としてのヒンダードアミン系光安定
剤は、光エネルギーにより生成したハイドロパーオキサ
イドを分解し、安定なN−O・ラジカルやN−OR、N
−OHを生じ、安定化させるための成分である。その具
体例は、2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリ
ジルステアレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル
−4−ピペリジルステアレート、2,2,6,6−テト
ラメチル−4−ピペリジルベンゾエート、ビス(2,
2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルセバケー
ト、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピ
ペリジル)セバケート、テトラキス(2,2,6,6−
テトラメチル−4−ピペリジル)1,2,3,4−ブタ
ンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,
6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,
3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,
2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ジ
(トリデシル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボ
キシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル
−4−ピペリジル)−2−ブチル−2−(3’,5’−
ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロネー
ト、1−(2−ヒドロキシエチル)−2,2,6,6−
テトラメチル−4−ピペリジノール/コハク酸ジエチル
重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチ
ル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/ジブロモエタン
重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチ
ル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4−ジクロ
ロ−6−t−オクチルアミノ−s−トリアジン重縮合
物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4
−ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4−ジクロロ−6
−モルホリノ−s−トリアジン重縮合物等である。
【0088】(K)成分としての酸化防止剤は、熱成形
時または光暴露により生成したハイドロパーオキシラジ
カル等の過酸化物ラジカルを安定化したり、生成したハ
イドロパーオキサイド等の過酸化物を分解するための成
分である。その例は、ヒンダードフェノール系酸化防止
剤や過酸化物分解剤である。前者は、ラジカル連鎖禁止
剤として、後者は、系中に生成した過酸化物をさらに安
定なアルコール類に分解して自動酸化を防止する。
【0089】前記酸化防止剤としてのヒンダードフェノ
ール系酸化防止剤の具体例は、2,6−ジ−t−ブチル
−4−メチルフェノール、スタイレネイテドフェノー
ル、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’
−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノー
ル)、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒ
ドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニル
アクリレート、2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−
ジ−t−ペンチルフェニル)エチル]−4,6−ジ−t
−ペンチルフェニルアクリレート、4,4’−ブチリデ
ンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、
4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェ
ノール)、アルキレイテッドビスフェノール、テトラキ
ス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、3,9−
ビス[2−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−
5−メチルフェニル)−プロピオニロキシ〕−1,1−
ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキシス
ピロ〔5・5〕ウンデカン等である。
【0090】また、前記酸化防止剤としての過酸化物分
解剤の具体例は、トリスノニルフェニルホスファイト、
トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−
ブチルフェニル)ホスファイト等の有機リン系過酸化物
分解剤またはジラウリル−3,3’−チオジプロピオネ
ート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネー
ト、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、
ペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロ
ピオネート)、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピ
オネート、2−メルカプトベンズイミダゾール等の有機
イオウ系過酸化物分解剤である。
【0091】(K)としてのハロゲン捕捉剤は、熱成形
時または光暴露時に生成する遊離ハロゲンを捕捉するた
めの成分である。その具体例は、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸亜鉛等の塩基性金属塩、ハイドロタル
サイト、ゼオライト、酸化マグネシウム、有機錫化合
物、または有機エポキシ化合物である。上記ハロゲン捕
捉剤としてのハイドロタルサイトは、マグネシウム、カ
ルシウム、亜鉛、アルミニウム、ビスマス等の含水塩基
性炭酸塩や無水塩基性炭酸塩で、天然物および合成品が
含まれる。天然物としては、Mg6 Al2(OH)16 CO
3 ・4H2 Oの構造のものが挙げられる。また、合成品
としては、Mg0.7 Al0.3(OH)2 (CO3)0.15・0.
54H2 O、Mg4.5 Al2(OH)13 CO3 ・3. 5H
2 O、Mg4.2 Al2(OH)12.4 CO3 、Zn6 Al
2(OH)16 CO3 ・4H2 O、Ca6 Al2(OH)16 C
O3 ・4H2 O、Mg14Bi2(OH)29.6 ・4. 2H2
O等が挙げられる。
【0092】前記ゼオライトとしては、Na2 O・Al
2 O3 ・2SiO2 ・XH2 Oで示されるA型ゼオライ
ト、または周期律表第II族及び第IV族の金属から選
ばれた少なくとも一種の金属を含む金属により置換され
たゼオライトを挙げることができる。そして、その置換
金属としては、Mg、Ca、Zn、Sr、Ba、Zr、
Sn等であり、特にCa、Zn、Baが好ましい。
【0093】前記ハロゲン捕捉剤としての有機エポキシ
化合物は、エポキシ化大豆油、トリス(エポキシプロピ
ル)イソシアヌレート、ハイドロキノンジグリシジルエ
ーテル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、4,4’
−スルホビスフェノール・ポリグリシジルエーテル、N
−グリシジルフタルイミド、または水添ビスフェノール
Aグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシ
ルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシ
レート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシルスピロ
〔5,5〕−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−m−
ジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメ
チル)アジペート、ビニルシクロヘキセンジオキサイ
ド、4−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス(3,4
−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペ
ート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル−
3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキ
シレート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキ
サン)、ジシクロペンタジエンエポキサイド、エチレン
グリコールのジ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチ
ル)エーテル、エチレンビス(3,4−エポキシシクロ
ヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフ
タル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−
2−エチルヘキシル等の脂環式エポキシ化合物等であ
る。
【0094】(K)としての遮光剤は、光が高分子内部
に達するのを防止するための成分である。その具体例と
しては、ルチル型酸化チタン(TiO2 )、酸化亜鉛
(ZnO)、酸化クロム(Cr2 O3 )、酸化セリウム
(CeO2 )等を挙げることができる。(K)としての
金属不活性剤は、キレート化合物を形成して樹脂中の重
金属イオンをキレート化合物中で不活性化するための成
分である。その具体例としては、アシッドアミン誘導
体、ベンゾトリアゾール、及びその誘導体等を挙げるこ
とができる。(K)としての消光剤は、高分子中の光励
起したハイドロパーオキサイドやカルボニル基等の官能
基をエネルギー移動によって失活させるための成分であ
って、有機ニッケル等が知られている。
【0095】本発明において、特に難燃樹脂組成物の好
ましい組成の一例としては次のものを挙げることができ
る。(A)樹脂部分の還元粘度ηsp/Cが0.4〜
0.6であるゴム変性スチレン系樹脂とゴム非変性スチ
レン系樹脂からなるスチレン系樹脂10〜80重量%、
(B)芳香族ポリカーボネート90〜20重量%からな
る樹脂成分100重量部、(C)式(1)の難燃剤また
は式(1)及び式(2)で示される難燃剤混合物1〜3
0重量部、(D)本発明の要件を満足するAS樹脂1〜
10重量部、(E)還元粘度ηsp/Cが0.3〜0.
6であるポリフェニレンエ−テル1〜10重量部、、
(G)飽和高級脂肪族のカルボン酸及びそれらの金属塩
から選ばれる1種または2種以上の化合物0. 01〜5
重量部、(K)ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤0.
01〜2重量部。
【0096】上記組成の場合には、難燃性、成形加工性
(流動性)、耐衝撃性、及び耐熱性のバランス特性が優
れている。このようにして得られた組成物を例えば、射
出成形機または押出成形機を用いて長期間連続成形する
ことが可能であり、そして得られた成形品は難燃性、流
動性、耐熱性及び耐衝撃性が優れている。
【0097】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳細に説明するが、本発明はそれにより何ら限定さ
れるものではない。尚、実施例、比較例においては、以
下の測定法もしくは測定機を用いて種々の測定を行なっ
た。 (1)難燃剤、樹脂組成物の分析 樹脂組成物5gを100mlのメチルエチルケトンに溶
解し、超遠心分離機を用いて分離する。(20000r
pm、1時間)次いで、分離して得られた上澄み液に2
倍量のメタノールを添加して樹脂成分を析出させ、溶液
部分と樹脂部分を超遠心分離機を用いて分離した。溶液
部分については、GPC(ゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー)〔東ソー(株)製、装置本体(RI屈折
率検出器付き) HLC−8020;カラム 東ソ−
(株)製、G1000HXL 2本;移動相 テトラヒ
ドロフラン;流量 0.8ml/分;圧力 60kgf
/cm2 ;温度 INLET 35℃,OVEN 40
℃,RI 35℃;サンプルル−プ 100ml;注入
サンプル量 0.08g/20ml〕で分析し、クロマ
トグラム上の各成分の面積比を各成分の重量分率と仮定
し、面積比からリン酸エステルの組成と量を求めた。一
方、上記の樹脂部分については、フーリエ変換核磁気共
鳴装置(プロトン−FT−NMR)を用いて、芳香族プ
ロトンまたは脂肪族プロトンの積分値の比を求め、ゴム
変性スチレン系樹脂及び芳香族ポリカーボネート、ポリ
フェニレンエーテル等の熱可塑性樹脂の量を求めた。
【0098】(2)SP値(δ)〔溶解性パラメーター
(Solubility Parameter)〕と平均SP値 SP値は「 Polymer Engineering and Science、14、
(2) 、147 (1974)」に記載の Fedors 式、及び該文献に
纏められているΔe1 とΔv1 のデータから算出した。 δ=√〔Σ(Δe1 )/Σ(Δv1 )〕 [ここで、Δe1 は各単位官能基当たりの凝集エネルギ
ー、Δv1 は各単位官能基当たりの分子容を示し、δの
単位は(cal/cm3 )1/2 である。] 尚、共重合体、及び共重合体のブレンド物のSP値は、
加成則が成立すると仮定し、共重合体の場合は単量体ユ
ニット、またはブレンド物の場合は各成分共重合体のS
P値の重量比の比例配分により算出し、これを平均SP
値とした。例えば、アクリロニトリル−スチレン共重合
体の平均SP値は、ポリアクリロニトリルのSP値の1
4.39とポリスチレンのSP値の10.52の重量比
の比例配分により算出した。
【0099】(3)相溶化剤の単量体成分の比率の分布
(最大のSP値と最小のSP値) 例えば、相溶化剤がアクリロニトリル−スチレン共重合
体の場合は、液体クロマトグラフィーを用いて、ニトリ
ル(CN)結合をもった充填剤で相溶化剤中のCN基を
展開することにより分析した。具体的には、液体クロマ
トグラフィーとして島津製作所製LC−6Aを、カラム
として米国デユポン社製ZorbaxCNを用い、テト
ラヒドロフランに溶解した試料を、テトラヒドロフラン
とn−ヘプタンの混合溶媒を移動相として45℃で展開
し、UV検出器で波長254nmの吸収値からニトリル
の分布を測定した。得られたピークの右端の部分に対応
するSP値を「最大のSP値」とし、ピークの左端の部
分に対応するSP値を「最小のSP値」とした。例え
ば、図1に示すピークでは、SP値11.0が最大のS
P値で、SP値10.5が最小のSP値である。尚、試
料中のニトリル含有量、分布の決定は、例えば、前もっ
てニトリル含量が既知のAS樹脂(アクリロニトリル−
スチレン共重合体)を用いて検量線を作製しておき、そ
れを基に算出した。また、アクリロニトリルの代わりに
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、不飽和カ
ルボン酸無水物等の単量体を用いる場合も、同様にし
て、クロマトグラフィーにより単量体成分の比率の分布
を求めることができる。
【0100】(4)相溶化剤の溶液粘度 相溶化剤をメチルエチルケトン(MEK)に溶解して1
0重量%樹脂溶液を作製する。但し、グラフト共重合体
については、MEKでゴム分から樹脂分を抽出し、上記
と同様に10重量%樹脂溶液を作製する。次いで、この
溶液10mlを粘度計に入れ、25℃の恒温槽中で落下
時間t1 (秒)を測定した。一方、既に粘度が既知の粘
度計校正用標準液(JIS Z8809−1978に基
づき作製)を用いて上記と同様の操作で落下時間t0
(秒)を求め、以下の数式により粘度管係数K(viscom
eter coefficient)を算出し、樹脂溶液の落下時間t1
(秒)と粘度管係数Kとの積から溶液粘度を得た。単位
はセンチポアズ(cP)。 粘度管係数K=(η0 d)/(t0 d0 ) η0 :標準液の25℃における粘度(cP) t0 :標準液の25℃における落下時間(秒) d :10重量%のポリマー溶液の密度(g/cm3) d0 :標準液の25℃における密度(g/cm3 )
【0101】(5)ゴム変性スチレン系樹脂とポリフェ
ニレンエ−テルの還元粘度ηsp/Cゴム変性スチレン
系樹脂1gにメチルエチルケトン18mlとメタノール
2mlの混合溶媒を加え、25℃で2時間振とうし、5
℃、18000rpmで30分間遠心分離する。上澄み
液を取り出しメタノールで樹脂分を析出させた後、乾燥
した。このようにして得られた樹脂0.1gを、ゴム変
性ポリスチレンの場合はトルエンに溶解し、ゴム変性ア
クリロニトリル−スチレン共重合樹脂の場合はメチルエ
チルケトンに溶解し、濃度0.5g/dlの溶液とし、
この溶液10mlをキャノン−フェンスケ型粘度計に入
れ、30℃でこの溶液落下時間T1 (秒)を測定した。
一方、別に同じ粘度計で純トルエンまたは純メチルエチ
ルケトンの落下時間T0 (秒)を測定し、以下の数式に
より算出した。 ηsp/C=(T1 /T0 −1)/C C:ポリマー濃度(g/dl) 一方、ポリフェニレンエーテルの還元粘度ηsp/C
は、0.1gをクロロホルムに溶解し、濃度0.5g/
dlの溶液とし、上記と同様に測定した。
【0102】(6)Izod衝撃強度 ASTM−D256に準拠した方法で23℃で測定し
た。(Vノッチ、1/4インチ試験片) (7)Vicat軟化温度 ASTM−D1525に準拠した方法で測定し、耐熱性
の尺度とした。 (8)メルトフローレート(MFR) 溶融流動性の指標でASTM−D1238に準拠した方
法で測定した。荷重5kg、溶融温度200℃の条件で
10分間あたりの押出量(g/10分)から求めた。
【0103】(9)難燃性 UL−94に準拠したVB(Vertical Bur
ning)法により評価した。(1/12インチ試験
片) (10)耐加水分解性 成形体を80℃の恒温槽に10時間浸漬し、浸漬前後の
成形体について、ASTMーD523ー62Tに基づき
60度の入射角による表面光沢を求めた。次いで、浸漬
前後の表面光沢をそれぞれG0、G1とし、その差ΔG
を耐加水分解性の指標とした。
【0104】(11)揮発性(熱重量天秤試験:TGA
法) 島津製作所製の島津熱分析装置DT−40を用いて、窒
素気流下、10℃/分で昇温し、1%重量減少温度を樹
脂組成物の揮発性の尺度とした。実施例、比較例で用い
る各成分は以下のものを用いた。 (イ)スチレン系樹脂:ゴム変性スチレン系樹脂(HI
PS) ポリブタジエン{(シス1,4結合/トランス1,4結
合/ビニル1,2結合重量比=95/2/3)(日本ゼ
オン(株)製、商品名Nipol 122 OSL)}
を、以下の混合液に溶解し、均一な溶液とした。 ポリブタジエン 10.5重量% スチレン 74.2重量% エチルベンゼン 15.0重量% α−メチルスチレン2量体 0.27重量% t−ブチルパーオキシイソプロピルカ−ボネ−ト 0.03重量%
【0105】次いで、上記混合液を撹拌機付の直列4段
式反応機に連続的に送液して、第1段は撹拌数190r
pm、126°C、第2段は50rpm、133°C、
第3段は20rpm、140°C、第4段は20rp
m、155°Cで重合を行った。引き続きこの固形分7
3%の重合液を脱揮装置に導き、未反応単量体及び溶媒
を除去し、ゴム変性芳香族ビニル樹脂を得た(以下、H
IPSと称する)。得られたゴム変性芳香族ビニル樹脂
を分析した結果、ゴム含量は12.1重量%、ゴムの重
量平均粒子径は1.5μm、還元粘度ηsp/cは0.
53dl/gであった。また、HIPSのSP値は、1
0.3であった。
【0106】(ロ)芳香族ポリカーボネート(PC) 市販のビスフェノールA型ポリカーボネート〔三菱化成
工業(株)製 ノバレックス 7025A〕(以下、P
Cと称する)を用いた。PCのSP値は11.3であ
る。
【0107】(ハ)難燃剤 (1)1, 3ーフェニレンビス(ジ2, 6ージメチルフ
ェニルホスフェート)(FR−1)の製造 2, 6ーキシレノール244重量部、キシレン20重量
部、塩化マグネシウム1. 5重量部を反応器に添加し、
加熱混合した。反応液が120°Cに達した時点でオキ
シ塩化リン153重量部を2時間かけて滴下した。この
時発生した塩酸ガスは水スクラバーへ導いた。オキシ塩
化リンの添加終了後に、反応液の温度を徐々に180℃
まで2時間かけて上昇させて反応を完結させた。得られ
た中間体のジ(2, 6ーキシリル)ホスホロクロリドの
収率は99. 7%であった。次いで、得られた中間体4
5重量部、レゾルシン55重量部、塩化アルミニウム
1.5重量部を反応器に添加し、加熱混合して、反応液
の温度を徐々に180℃まで2時間かけて上昇させて脱
塩酸反応を行った。そして、同温度にて2時間熟成後、
200mmHgの減圧下で更に2時間熟成を行い、反応
を完結した。このようにして得られた反応液にキシレン
500重量部、10%塩酸水200重量部を添加し、残
存する触媒等を除去し、更に水洗を繰り返した。この精
製反応液を攪拌下、室温まで冷却して結晶化させ、メタ
ノールで洗浄後、100℃で減圧乾燥を行ない、1, 3
ーフェニレンビス(ジ2, 6ージメチルフェニルホスフ
ェート)(以下、FR−1と称する)〔化19〕を得
た。
【0108】
【化19】
【0109】(2)トリス(ノニルフェニル)フォスフ
ェート(FR−2)の製造 ノニルフェノール431.0重量部(モル比3.0)、
塩化アルミニウム0.87重量部(モル比0.01)を
フラスコに取り90°Cでオキシ塩化リン100重量部
(モル比1.0)を1時間かけて滴下した。反応を完結
させるために、徐々に昇温し最終的には180°Cまで
温度を上げてエステル化を完了させた。次いで反応生成
物を冷却し、水洗して触媒及び塩素分を除去してトリス
(ノニルフェニル)フォスフェート(以下、FR−2と
称する)を得た。また、置換基の炭素数の合計の平均は
27.0である。
【0110】(3)ビスフェノールA ビス(ジフェニ
ルホスフェート)(FR−3) 市販の、ビスフェノールA由来の芳香族縮合リン酸エス
テル{大八化学工業(株)製、商品名 CR741(以
下、FR−3と称する)}を用いた。また、上記芳香族
縮合リン酸エステルは、GPC分析によると、下記式で
表わされるTPP−A−ダイマー(n=1)とTPP−
A−オリゴマー(n≧2)とトリフェニルホスフェ−ト
(TPP)からなり、重量比でそれぞれ84.7/1
3.0/2.3であった。
【0111】
【化20】
【0112】(4)1, 3ーフェニレン ビス(ジフェ
ニルホスフェート)(FR−4) 市販の、レゾルシン由来の芳香族縮合リン酸エステル
{大八化学工業(株)製、商品名 CR733S(以
下、FR−4と称する)}を用いた。また、上記芳香族
縮合リン酸エステルは、GPC分析によると、下記式で
表わされるTPPダイマー(n=1)とTPPオリゴマ
ー(n≧2)とからなり、重量比でそれぞれ65/35
であった。
【0113】
【化21】
【0114】(5)トリフェニルホスフェート(FRー
5) 市販の芳香族リン酸エステル単量体〔大八化学工業
(株)製、商品名TPP(以下、FRー5称する)〕を
用いた。 (ニ)相溶化剤 (1)共重合体AS−1〜AS−2、AS−4〜AS−
5 アクリロニトリル:3.4重量部、スチレン:81.6
重量部、エチルベンゼン:15重量部、及び開始剤とし
て、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,
5−トリメチルシクロヘキサン:0.03重量部の混合
液を0.7リットル/時間の速度で、撹拌機付の直列3
段式プラグフロー型反応機に連続的に送液して、第1段
は撹拌数100rpm、126℃、第2段は20rp
m、135℃、第3段は10rpm、147℃で重合を
行なった。引き続きこの重合液を230℃の脱揮装置に
導き、未反応単量体及び溶媒を除去し、ランダム共重合
体を得た(以下AS−1と称する)。得られた共重合体
を分析した結果、共重合体の単量体成分の比率は、アク
リロニトリル単位6重量%、スチレン単位94重量%で
あり、平均SP値は10.75であった(単量体成分の
比率は赤外吸収スペクトル法による)。また、液体クロ
マトグラフィー分析により、共重合体の単量体成分の比
率の分布を測定したところ、アクリロニトリル単位は0
〜12重量%であり、共重合体分子の最大SP値は1
1.0であり、最小SP値は10.5であり、ΔSP値
は0.5であった。前記共重合体AS−1の製造におい
て、表3に示すように単量体(アクリロニトリルとスチ
レン)の仕込み組成を変更して共重合体の単量体成分の
比率及びその分布の異なった共重合体を製造した(AS
−2、AS−4〜AS−5)。
【0115】(2)共重合体AS−3 AS−1の製造において、反応機を完全混合型反応機に
変更すること以外同一の実験を繰り返した。得られた共
重合体を分析した結果、共重合体の単量体成分の比率
が、アクリロニトリル単位11重量%、スチレン単位8
9重量%であった(赤外吸収スペクトル法による)。ま
た、液体クロマトグラフィー分析により、共重合体の単
量体成分の比率の分布を測定したところ、アクリロニト
リル単位は7〜12重量%であり、共重合体分子の最大
SP値は11.0であり、最小SP値は10.8であ
り、ΔSP値は0.2であった。
【0116】(ホ)ポリフェニレンエーテル(PPE) 酸素吹き込み口を反応機底部に有し、内部に冷却用コイ
ル、撹拌羽根を有するステンレス製反応機の内部を窒素
で充分置換したのち、臭化第2銅54.8g、ジ−n−
ブチルアミン1110g、及びトルエン20リットル、
n−ブタノール16リットル、メタノール4リットルの
混合溶媒に2,6−キシレノール8.75kgを溶解し
て反応機に仕込んだ。撹拌しながら反応機内部に酸素を
吹き込み続け、内温を30℃に制御しながら180分間
重合を行った。重合終了後、析出したポリマーを濾別し
た。これにメタノール/塩酸混合液を添加し、ポリマー
中の残存触媒(臭化第2銅)を分解し、さらにメタノー
ルを用いて充分洗浄した後乾燥し、粉末状のポリフェニ
レンエーテル(以下、PPEと称する)を得た。還元粘
度ηsp/cは0.55dl/gであった。 (ヘ)ABS樹脂(ABS) 市販のABS樹脂〔アクリロニトリル/ブタジエン/ス
チレン=26/14/60(重量比)〕(以下、ABS
と称する)を用いた。
【0117】(実施例1〜2、比較例1〜4)HIPS
/PC/表1記載の難燃剤を38/62/14の重量比
率で混合し、サイドフィ−ド可能な二軸押出機(Wer
ner Pfleiderer社製ZSK−40mm
φ)を用い、溶融押出しを行なった。即ち、押出機の前
段でHIPS/PCを280℃で溶融し、後段で難燃剤
をサイドフィ−ドしつつ、回転数295rpm、吐出量
80kg/hで後段温度240℃で溶融混練した。この
ようにして得られたペレットを射出成形機(東芝機械社
製 型式IS80A)でシリンダ−温度230℃、金型
温度60℃の条件で試験片を作製し、MFR、IZOD
衝撃強さ、VICAT軟化温度、耐加水分解性、1%重
量減少温度、及び難燃性の評価を行なった。表1にその
結果を記載した。
【0118】
【表1】
【0119】表1によると、FRー1のように2, 6−
位に置換基を有する芳香族リン酸エステル縮合体は卓越
した衝撃強度が発現し、かつFRー4のように2, 6−
位に置換基を有しない芳香族リン酸エステル縮合体と比
較して耐加水分解性に優れていることが分かる。 (実施例3〜8、比較例5〜6)HIPS/PC/FR
ー1を、表2記載の重量比率で混合し、実施例1と同様
に溶融押出し、成形評価を行なった。表2にその結果を
記載した。
【0120】
【表2】
【0121】表2によると、HIPS、PCからなる樹
脂成分100重量部中の比率は、難燃性と流動性の観点
からPCが5〜95重量部であることが重要であり、ま
た、特に衝撃強度と流動性の観点から、30〜60重量
部が最も好ましいことが分かる。 (実施例9〜18、比較例7〜8)表3記載の成分を、
表3記載の重量比率で混合し、実施例1と同様に溶融押
出し、成形評価を行なった。尚、PPEの溶融温度が高
いので、前段の温度を300℃に変更た。図1、表3に
その結果を記載した。
【0122】
【表3】
【0123】表3によると、PPEを配合することによ
り卓越した難燃性が発現することが分かる。また、図
1、表3によると、相溶化剤として特定の単量体比率及
び単量体比率の特定の分布を有する共重合体(特定の平
均SP値とSP値分布を有する共重合体)を用いると、
衝撃強度が著しく向上することが分かる。
【0124】
【発明の効果】本発明の難燃性ポリカーボネート系樹脂
組成物は、長期間連続成形を行なってもモ−ルドディポ
ジットが著しく少なく、かつ難燃性、耐衝撃性、耐熱
性、及び流動性が優れている。この樹脂組成物は、VT
R、分電盤、テレビ、オ−ディオプレ−ヤ−、コンデン
サ、家庭用コンセント、ラジカセ、ビデオカセット、ビ
デオディスクプレイヤ−、エアコンディショナ−、加湿
機、電気温風機械等の家電ハウジング、シャ−シまたは
部品、CD−ROMのメインフレ−ム(メカシャ−
シ)、プリンタ−、ファックス、PPC、CRT、ワ−
プロ複写機、電子式金銭登録機、オフィスコンピュ−タ
−システム、フロッピ−ディスクドライブ、キ−ボ−
ド、タイプ、ECR、電卓、トナ−カ−トリッジ、電話
等のOA機器ハウジング、シャ−シまたは部品、コネク
タ、コイルボビン、スイッチ、リレ−、リレ−ソケッ
ト、LED、バリコン、ACアダップタ−、FBT高圧
ボビン、FBTケ−ス、IFTコイルボビン、ジャッ
ク、ボリュウムシャフト、モ−タ−部品等の電子・電気
材料、そして、インスツルメントパネル、ラジエ−タ−
グリル、クラスタ−、スピ−カ−グリル、ル−バ−、コ
ンソ−ルボックス、デフロスタ−ガ−ニッシュ、オ−ナ
メント、ヒュ−ズボックス、リレ−ケ−ス、コネクタシ
フトテ−プ等の自動車材料等に好適であり、これら産業
界に果たす役割は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例11〜13で用いられた相溶化剤〔アク
リロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)〕のアク
リロニトリルの組成分布を示した液体クロマトグラフィ
ーの測定結果であり、各図中には、最小SP値、最大S
P値、最も量の多い共重合体分子のSP値、最大のSP
値と最小のSP値との間のSP値差(ΔSP値)及び平
均SP値を、アイゾット衝撃強さ(kg・cm/cm)
と共に示した。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)スチレン系樹脂5〜95重量部、
    (B)芳香族系ポリカーボネート95〜5重量部からな
    る樹脂成分100重量部、及び(C)下記式(1)で示
    される難燃剤または式(1)及び下記式(2)で示され
    る難燃剤混合物1〜100重量部からなる難燃性ポリカ
    ーボネート系樹脂組成物。 【化1】 (式中、a、b、c、d、eは0〜3でかつそれらが同
    時に0ではない整数であり、R1 〜R5 は炭素数が1〜
    10の炭化水素であり、nは1〜3の整数を表す。) 【化2】 (式中、a、b、cは1〜3の整数であり、R1 、
    R2 、R3 は水素または炭素数が1〜30の炭化水素基
    であり、化合物全体として、置換基R1 、R2 、R3の
    炭素数の合計が平均12〜30である。ここで、異なっ
    た置換基を有する複数の芳香族リン酸エステルからなる
    場合には、上記難燃剤の置換基R1 、R2 、R3 の炭素
    数の合計は、数平均で表し、上記難燃剤中の各芳香族リ
    ン酸エステル成分の重量分率と各成分の置換基の炭素数
    の合計との積の和である。)
  2. 【請求項2】 式(1)のaが0であり、b,c,d,
    eが2であり、かつR2 〜R5 が2, 6ー位に置換され
    ている式(1)で示される難燃剤である請求項1記載の
    難燃性ポリカーボネート系樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 (A)(B)からなる樹脂成分100重
    量部を基準にして、更に(D)相溶化剤として、(a)
    芳香族ビニル単量体及び芳香族ビニル単量体と共重合可
    能な単量体からなる共重合体、及び(b)ガラス転移温
    度(Tg)が−30℃以下のゴム状重合体と、それにグ
    ラフトされた芳香族ビニル単量体(M1)及び芳香族ビ
    ニル単量体(M1)と共重合可能な単量体(M2)とか
    らなるグラフト共重合体より選ばれる少なくとも一種の
    相溶化剤であり、上記単量体(M1)と(M2)はそれ
    ぞれその単独重合体であってもよく及び/又は互に共重
    合していてもよい、を包含してなり、上記(D)成分と
    しての該共重合体が、それを構成する単量体成分の比率
    に関して不均一な分布を有し、それによって該共重合体
    は溶解性パラメーター(SP)値の異なる共重合体分子
    からなり、最大のSP値を有する共重合体分子と最小の
    SP値を有する共重合体分子との間のSP値差が0.3
    〜1.0〔(cal/cm3)1/2 〕であり、かつ該共重
    合体の平均SP値が10.6〜11.0〔(cal/c
    m3)1/2 〕である相溶化剤 0. 1〜50重量部を含有
    する請求項1または2記載の難燃性ポリカーボネート系
    樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 (A)(B)からなる樹脂成分100重
    量部を基準にして、更に(E)ポリフェニレンエーテル
    1〜100重量部を含有する請求項1〜3記載の難燃性
    ポリカーボネート系樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 上記(D)相溶化剤中の芳香族ビニル単
    量体と共重合可能な単量体が、不飽和ニトリル単量体、
    アクリル酸エステル単量体、メタクリル酸エステル単量
    体、アクリル酸単量体、メタクリル酸単量体、α,β−
    不飽和カルボン酸無水物単量体及びマレイミド系単量体
    よりなる群から選ばれる少なくとも一種の単量体である
    請求項1〜4記載の難燃性ポリカーボネート系樹脂組成
    物。
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