JP2003003059A - 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents
芳香族ポリカーボネート樹脂組成物Info
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Abstract
び耐加水分解性に共に優れた芳香族ポリカーボネート樹
脂組成物を提供する。 【解決手段】 フェノール性水酸基末端濃度が6μeq
/g以上である芳香族ポリカーボネート樹脂100重量
部に対し、有機スルホン酸金属塩0.005〜5重量部
を含む芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
Description
ネート樹脂組成物に関し、詳しくは、ULー94規格の
V−2を満足する難燃性を有し、かつ耐加水分解性に優
れた芳香族ポリカーボネート樹脂組成物に関する。
質を有しており、自動車分野、OA機器分野、電気・電
子分野をはじめ工業的に広く利用されている。一方、O
A機器、家電製品等の用途を中心に、使用する合成樹脂
材料の難燃化の要望が強く、これらの要望に応えるため
に多数の難燃剤が開発検討されている。通常、ポリカー
ボネート樹脂の難燃化には主にハロゲン化合物、中でも
臭素化合物が多く用いられているが、近年、機械的特性
や発煙性、環境汚染などの問題から有機スルホン酸金属
塩を用いる方法が提案され(例えば特公昭47−404
45号公報、特開昭50−98549号公報)、実施さ
れている。ところが有機スルホン酸金属塩は、芳香族ポ
リカーボネート樹脂の難燃性を向上させる一方で、耐加
水分解性を悪化させるという問題があり、難燃性を低下
させずに耐加水分解性を向上させる技術が望まれてい
た。
ー94規格のV−2を満足する難燃性を有すると同時
に、耐加水分解性に優れた芳香族ポリカーボネート樹脂
組成物を提供することにある。
解決するためになされたものであり、その要旨は、フェ
ノール性水酸基末端濃度が6μeq/g以上である芳香
族ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、有機スル
ホン酸金属塩0.005〜5重量部を含むことを特徴と
する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物に存する。
本発明における芳香族ポリカーボネート樹脂とは、芳香
族ジヒドロキシ化合物と、ジフェニルカーボネート等の
炭酸ジエステル又はホスゲンとを反応させることによっ
て作られる芳香族ポリカーボネート重合体または共重合
体である。本発明に用いられる芳香族ポリカーボネート
樹脂は、分岐していてもよく、その場合は芳香族ジヒド
ロキシ化合物と併用して芳香族ポリヒドロキシ化合物が
用いられる。
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)、テトラメチルビスフェノールA、ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−P−ジイソプロピルベン
ゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4−ジヒ
ドロキシジフェニルなどが挙げられ、好ましくはビスフ
ェノールAが挙げられる。さらに、難燃性をさらに高め
る目的で上記の芳香族ジヒドロキシ化合物は、スルホン
酸テトラアルキルホスホニウムや、臭素原子、シロキサ
ン構造を有する基で置換された構造を有していてもよ
い。
るには、フロログルシン、4,6−ジメチル−2,4,
6−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−2、
4,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシ
フェニル)ヘプタン、2,6−ジメチル−2,4,6−
トリ(4−ヒドロキシフェニルヘプテン−3、1,3,
5−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,
1,1−トリ(4−ヒドロキシフェニル)エタンなどで
示されるポリヒドロキシ化合物、あるいは3,3−ビス
(4−ヒドロキシアリール)オキシインドール(=イサ
チンビスフェノール)、5−クロルイサチン、5,7−
ジクロルイサチン、5−ブロムイサチンなどを前記芳香
族ジヒドロキシ化合物の一部として用いればよく、使用
量は、芳香族ジヒドロキシ化合物に対して、好ましくは
0.01〜10モル%であり、更に好ましくは0.1〜
2モル%である。
価芳香族ヒドロキシ化合物やそのクロロホルメート体等
の一価芳香族ヒドロキシ化合物誘導体を用いることもで
き、具体例としては、フェノール、m−クレゾール、p
−クレゾール、p−プロピルフェノール、p−tert
−ブチルフェノール及びp−長鎖アルキル置換フェノー
ル等のアルキルフェノール、これらの誘導体等が挙げら
れる。これら、一価芳香族ヒドロキシ化合物及び/又は
その誘導体の使用量は、芳香族ジヒドロキシ化合物に対
して、通常0.1〜10モル%であり、好ましくは1〜
8モル%である。本発明に用いられる芳香族ポリカーボ
ネート樹脂には、難燃性を高める目的でシロキサン構造
を有するポリマーまたはオリゴマーを共重合したり、成
型時の流動性を改良する目的でジカルボン酸、またはジ
カルボン酸クロライド等の誘導体を共重合することがで
きる。
ェノール性水酸基末端濃度は6μeq/g以上であるこ
とが必要である。なお、本明細書中、「eq/g」と
は、該芳香族ポリカーボネート樹脂1g中に存在するフ
ェノール性末端水酸基の個数を意味する。フェノール性
水酸基末端濃度としては、10μeq/g以上、中でも
15μeq/g以上、特には20μeq/g以上、最適
には20〜60μeq/gである。フェノール性水酸基
末端濃度が6μeq/g未満では、耐加水分解性が悪化
するので好ましくない。
性水酸基末端濃度は、芳香族ジヒドロキシ化合物とホス
ゲンとを反応させて芳香族ポリカーボネート樹脂を得る
いわゆる界面重合法の場合には、例えば反応温度や触
媒、組成等の反応条件等でコントロールすることがで
き、芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとを反
応させて芳香族ポリカーボネート樹脂を得るいわゆる溶
融重合法の場合には、例えば原料の芳香族ジヒドロキシ
化合物と炭酸ジエステルの組成比によりコントロールす
ることができる。本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂
組成物には界面重合法、溶融重合法いずれの方法で得ら
れた芳香族ポリカーボネート樹脂も用いることができる
が、フェノール性水酸基末端濃度のコントロールのし易
さという観点からは、溶融重合法で得られた芳香族ポリ
カーボネート樹脂を用いる方が好ましい。
ト樹脂の分子量は特に制限はないが、好ましくは溶媒と
して塩化メチレンを用い、温度25℃で測定された溶液
粘度より換算した粘度平均分子量で14000〜400
00であることが好ましい。より好ましい下限値は1
6,000、更に好ましくは18,000である。また
より好ましい上限値は30,000、更に好ましくは2
6,000である。また、本発明の芳香族ポリカーボネ
ート樹脂組成物は、2種以上の芳香族ポリカーボネート
樹脂を混合して用いてもよい。
ては、脂肪族スルホン酸金属塩、芳香族スルホン酸金属
塩等が挙げられ、中でも、芳香族スルホンスルホン酸金
属塩、パーフルオロアルカン−スルホン酸金属塩が好ま
しく、特にはパーフルオロアルカン−スルホン酸金属塩
が好ましい。有機スルホン酸金属塩の金属としては、特
に制限はないが、好ましくは、ナトリウム、リチウム、
カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属、ベ
リリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム等のアルカリ土類金属が挙げられる。中で
も難燃性と耐加水分解性との観点からはカリウムが好ま
い。これら有機スルホン酸金属塩は、2種以上を混合し
て使用することもできる。
は、好ましくは、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ金
属塩、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ土類金属塩な
どが挙げられ、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ金属
塩、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ土類金属塩は重
合体であってもよい。
としては、ジフェニルスルホン−3−スルホン酸のナト
リウム塩、ジフェニルスルホン−3−スルホン酸のカリ
ウム塩、4・4’−ジブロモジフェニル−スルホン−3
−スルホンのナトリウム塩、4・4’−ジブロモジフェ
ニル−スルホン−3−スルホンのカリウム塩、4−クロ
ロ−4’−ニトロジフェニルスルホン−3ースルホン酸
のカルシウム塩、ジフェニルスルホン−3・3’−ジス
ルホン酸のジナトリウム塩、ジフェニルスルホン−3・
3’−ジスルホン酸のジカリウム塩などが挙げられる。
としては、好ましくは、パーフルオロアルカン−スルホ
ン酸のアルカリ金属塩、パーフルオロアルカン−スルホ
ン酸のアルカリ土金属塩などが挙げられ、より好ましく
は、炭素数4〜8のパーフルオロアルカン基を有するス
ルホン酸アルカリ金属塩、炭素数4〜8のパーフルオロ
アルカン基を有するスルホン酸アルカリ土金属塩などが
挙げられる。パーフルオロアルカン−スルホン酸金属塩
の具体例としては、パーフルオロブタン−スルホン酸ナ
トリウム、パーフルオロブタン−スルホン酸カリウム、
パーフルオロメチルブタン−スルホン酸ナトリウム、パ
ーフルオロメチルブタン−スルホン酸カリウム、パーフ
ルオロオクタン−スルホン酸ナトリウム、パーフルオロ
オクタン−スルホン酸カリウム、パーフルオロブタン−
スルホン酸のテトラエチルアンモニウム塩などが挙げら
れる。
ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、0.005
〜5重量部含むことが必要である。有機スルホン酸金属
塩の配合量が0.005重量部未満であると充分な難燃
性が得られにくく、5重量部を超えると熱安定性や耐加
水分解性が低下するので好ましくない。好ましい下限値
は0.008、より好ましくは0.01であり、好まし
い上限値は4重量部、より好ましくは1重量部である。
物の製造方法としては、特に制限はないが、押出機等で
芳香族ポリカーボネート樹脂と有機スルホン酸金属塩を
溶融混練する方法が一般的である。
物には、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の
安定剤、顔料、染料、滑剤、その他難燃剤、離型剤、摺
動性改良剤等の添加剤、ガラス繊維、ガラスフレーク、
炭素繊維等の強化材またはチタン酸カリウム、ホウ酸ア
ルミニウム等のウィスカーを添加することができる。ま
た芳香族ポリカーボネート樹脂以外の樹脂を添加配合す
ることもできる。
しては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレートのようなポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、HIPS樹脂またはABS樹脂等のスチレン系樹
脂、ポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられ、
芳香族ポリカーボネート樹脂以外の樹脂の配合量は、好
ましくは、芳香族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリカ
ーボネート樹脂以外の樹脂の合計量の40重量%以下、
より好ましくは30重量%以下である。
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。実施例および比較例にお
いては次に記載の原材料を用いた。 (1)有機スルホン酸金属塩−1:ジフェニルスルホン
スルホン酸カリウム塩、KSS、ユーシービージャパン
製。 (2)有機スルホン酸金属塩−2:パーフルオロブタン
スルホン酸カリウム塩、F−114、大日本インキ化学
工業(株)製。
(Mv) ポリカーボネートの濃度(C)0.6g/dl塩化メチ
レン溶液を用いて、温度20℃でウベローデ粘度計を用
いて測定した比粘度(ηsp)から、下記の両式を用い
て算出した。
ノール性水酸基末端濃度 四塩化チタン/酢酸法(Makromol. Chem. 88 215(196
5))により、比色定量を行った。 (3)燃焼性 射出成形機にて、1/16inch厚みの燃焼試験片を
成形し、アンダーライターズラボラトリーズ(Underwri
ter's Laboratories Inc.)のUL−94規格の試験
片(厚み:1/16inch)により垂直燃焼試験を行
い、評価した。総燃焼時間は5本10回燃焼時の燃焼時
間の合計、最大燃焼時間は10回の燃焼で最大の燃焼時
間を表す。評価結果(表−1)において「NG」はV2
に合格しないことを示す。 (4)耐加水分解性 射出成型機を用い、60mm×60mm×3.2mmの
平板をバレル温度320℃で成形し、120℃、212
kPaの飽和水蒸気下、48時間保持した後のHaze
をHazeメーター(日本電色工業(株)製)で測定し
求めた。この値が小さいほど耐加水分解性が良好なこと
を示す。
ルカーボネートを原料とし、エステル交換法により得ら
れたフェノール性水酸基末端濃度が38μeq/g、M
v=21000の芳香族ポリカーボネート樹脂を100
重量部に対して、有機スルホン酸金属塩−1を0.05
重量部配合し、タンブラーにて20分混合後、絶対濾過
精度40μm、外径100mm、内径5.5mmの織金
網製のリーフディスク型ポリマーフィルター6枚をセン
ターポストに装着した濾過装置を取り付けた30mm二
軸押出機(日本製鋼(株)製TEX30)を用い、吐出
量11kg/h、シリンダー温度270℃で混練、ペレ
ット化した。上記操作で得られた芳香族ポリカーボネー
ト樹脂組成物の燃焼性と耐加水分解性の結果を表−1に
示す。
ホン酸金属塩−2を用いた以外は実施例1と同様の方法
で混練、ペレット化し、同様に評価を行った。結果を表
−1に示す。 〔実施例3〕実施例1において、フェノール性水酸基末
端濃度が18μeq/gの芳香族ポリカーボネートを用
いた以外は実施例1と同様の方法で混練、ペレット化
し、同様に評価を行った。結果を表−1に示す。 〔実施例4〕実施例1において、フェノール性水酸基末
端濃度が7μeq/gの芳香族ポリカーボネートを用い
た以外は実施例1と同様の方法で混練、ペレット化し、
同様に評価を行った。結果を表−1に示す。 〔実施例5〕実施例1において、フェノール性水酸基末
端濃度が65μeq/gの芳香族ポリカーボネートを用
いた以外は実施例1と同様の方法で混練、ペレット化
し、同様に評価を行った。結果を表−1に示す。
用いない以外は、実施例1と同様の方法で混練、ペレッ
ト化し、同様に評価を行った。結果を表−1に示す。U
L−94規格のV−2に合格しなかった。 〔比較例2〕ビスフェノールAとホスゲンを原料とし、
界面重合法で得られたフェノール性水酸基末端濃度が2
μeq/g、Mv=21000の芳香族ポリカーボネー
ト樹脂を用いた他は実施例1と同様の方法で混練、ペレ
ット化し、同様に評価を行った。結果を表−1に示す。
耐加水分解性が極端に悪化した。
成物は、ULー94規格のV−2を満足したものである
と同時に、耐加水分解性に優れ、各種用途、特に電気電
子機器や精密機械分野における成形品として有用であ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 フェノール性水酸基末端濃度が6μeq
/g以上である芳香族ポリカーボネート樹脂100重量
部に対し、有機スルホン酸金属塩0.005〜5重量部
を含むことを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂組
成物。 - 【請求項2】 有機スルホン酸金属塩が、芳香族スルホ
ンスルホン酸金属塩である請求項1に記載の芳香族ポリ
カーボネート樹脂組成物。 - 【請求項3】 有機スルホン酸金属塩が、パーフルオロ
アルカンスルホン酸金属塩である請求項1に記載の芳香
族ポリカーボネート樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001186790A JP2003003059A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物 |
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Cited By (1)
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- 2001-06-20 JP JP2001186790A patent/JP2003003059A/ja active Pending
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