JP2007211157A - ガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】芳香族ポリカーボネート樹脂(A−1成分)よりなる熱可塑性樹脂40〜99重量%(A成分)および繊維断面の長径が10〜50μm、長径と短径の比(長径/短径)が1.5〜8である扁平断面ガラス繊維(B−1成分)からなる強化充填材(B成分)1〜60重量%の合計100重量部に対し、有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩(C成分)0.005〜1重量部を含んでなるガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
また上記課題は、かかる構成(1)または(2)を成形してなる成形品により解決される。
(A成分:熱可塑性樹脂)
(芳香族ポリカーボネート樹脂)
本発明でA成分の熱可塑性樹脂として使用される芳香族ポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて得られるものである。反応方法の一例として界面重合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマーの固相エステル交換法、および環状カーボネート化合物の開環重合法などを挙げることができる。
例えば、2価フェノール成分の一部又は全部として、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール(以下“BPM”と略称することがある)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(以下“Bis−TMC”と略称することがある)、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン及び9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン(以下“BCF”と略称することがある)を用いたポリカーボネ−ト(単独重合体又は共重合体)は、吸水による寸法変化や形態安定性の要求が特に厳しい用途に適当である。これらのBPA以外の2価フェノールは、該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分全体の5モル%以上、特に10モル%以上、使用するのが好ましい。
(1)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20〜80モル%(より好適には40〜75モル%、さらに好適には45〜65モル%)であり、かつBCFが20〜80モル%(より好適には25〜60モル%、さらに好適には35〜55モル%)である共重合ポリカーボネート。
(2)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPAが10〜95モル%(より好適には50〜90モル%、さらに好適には60〜85モル%)であり、かつBCFが5〜90モル%(より好適には10〜50モル%、さらに好適には15〜40モル%)である共重合ポリカーボネート。
(3)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20〜80モル%(より好適には40〜75モル%、さらに好適には45〜65モル%)であり、かつBis−TMCが20〜80モル%(より好適には25〜60モル%、さらに好適には35〜55モル%)である共重合ポリカーボネート。
これらの特殊なポリカーボネートの製法及び特性については、例えば、特開平6−172508号公報、特開平8−27370号公報、特開2001−55435号公報及び特開2002−117580号公報等に詳しく記載されている。
(i)吸水率が0.05〜0.15%、好ましくは0.06〜0.13%であり、かつTgが120〜180℃であるポリカーボネート、あるいは
(ii)Tgが160〜250℃、好ましくは170〜230℃であり、かつ吸水率が0.10〜0.30%、好ましくは0.13〜0.30%、より好ましくは0.14〜0.27%であるポリカーボネート。
さらにポリオルガノシロキサン単位を共重合した、ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体の使用も可能である。
比粘度(ηSP)=(t−t0)/t0
[t0は塩化メチレンの落下秒数、tは試料溶液の落下秒数]
求められた比粘度(ηSP)から次の数式により粘度平均分子量Mを算出する。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−4M0.83
c=0.7
本発明のA成分の熱可塑性樹脂として使用されるスチレン系樹脂は良好な成形加工性と、適度な耐熱性および難燃性を有しているため、これら特性のバランスを保つために好ましい熱可塑性樹脂である。
かかるスチレン系樹脂は、芳香族ビニル化合物の重合体または共重合体、またこれと必要に応じてこれらと共重合可能な他のビニル単量体およびゴム質重合体より選ばれる1種以上を共重合して得られる重合体である。
これらの中でも、アクリロニトリル・スチレン共重合体樹脂(AS樹脂)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂(ABS樹脂)が好ましい。また、スチレン系重合体を2種以上混合して使用することも可能である。
還元粘度(ηsp/C)={(t/t0)−1}/0.5
還元粘度が0.2dl/gより小さいと衝撃が低下し、1.0dl/gを越えると流動性が悪くなる。
またグラフトされたシアン化ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物の割合はジエン系ゴム成分に対して、グラフト率(重量%)で表して20〜200%が好ましく、より好ましくは20〜70%のものである。
(扁平断面ガラス繊維)
本発明のB成分として使用されるガラス繊維は、扁平断面ガラス繊維である。本発明の扁平断面ガラス繊維は、繊維断面の長径が10〜50μm、好ましくは15〜40μm、更に好ましくは20〜35μmで、長径と短径の比(長径/短径)の平均値が1.5〜8、好ましくは2〜6、更に好ましくは2.5〜5であるガラス繊維である。長径と短径の比の平均値がこの範囲の扁平断面ガラス繊維を使用した場合、1.5未満の非円形断面繊維を使用した場合に比べ、異方性が大きく改良され、また、難燃性を大きく向上させることができる。この難燃性の向上は成形品表面において扁平断面ガラス繊維の長辺面が成形品表面と平行に配向することにより、燃焼時の樹脂炭化皮膜による酸素遮蔽効果に加え、扁平断面ガラス繊維による酸素遮蔽効果が円形断面繊維に比べ、より有効に作用するためと考えられる。また扁平断面形状には扁平の他、楕円状、まゆ状、および三つ葉状、あるいはこれに類する形状の非円形断面形状が含まれる。なかでも機械的強度、低異方性の改良の点から扁平形状が好ましい。また、扁平断面ガラス繊維の平均繊維長と平均繊維径の比(アスペクト比)は2〜120、好ましくは2.5〜70、更に好ましくは3〜50であり、繊維長と平均繊維径の比が2未満であると機械的強度の向上効果が小さく、繊維長と平均繊維径の比が120を超えると異方性が大きくなる他、成形品外観も悪化するようになる。かかる扁平断面ガラス繊維の平均繊維径とは、扁平断面形状を真円形に換算したときの数平均繊維径をいう。また平均繊維長とは、本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物中における数平均繊維長をいう。尚、かかる数平均繊維長は、成形品の高温灰化、溶剤による溶解、並びに薬品による分解等の処理で採取される充填材の残さを光学顕微鏡観察した画像から画像解析装置により算出される値である。また、かかる値の算出に際しては繊維径を目安にそれ以下の長さのものはカウントしない方法による値である。
本発明で使用する板状無機充填材(B−2成分)としては、マイカ、タルク、クレー、グラファイト、ガラスフレーク、およびモンモリロナイトなどのスメクタイト系鉱物などが例示される。またかかる板状無機充填材は、金属コートまたは金属酸化物コートされたものを含む。本発明のB−2成分としてはマイカおよびタルク、ガラスフレークから選択された少なくとも1種の板状無機充填材であることが好ましく、特にマイカが好ましい。これらはガラスフレークなどに比較して高充填におけるフィラーの破壊が少なく、より優れた剛性が得られる。また比較的純度の高い良品が容易かつ安価に入手できる点も好ましい。
また黒鉛の表面は、本発明の組成物の特性を損なわない限りにおいて熱可塑性樹脂との親和性を増すために、表面処理、例えばエポキシ処理、ウレタン処理、シランカップリング処理、および酸化処理等が施されていてもよい。
本発明におけるスルホン酸アルカリ(土類)金属塩は、一般的に難燃剤として用いられるスルホン酸アルカリ(土類)金属塩であれば特に限定しないが、例えば炭素原子数1〜10、好ましくは2〜8のパーフルオロアルキルスルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との金属塩の如きフッ素置換アルキルスルホン酸の金属塩、並びに炭素原子数7〜50、好ましくは7〜40の芳香族スルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩との金属塩であることができる。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物には、含フッ素滴下防止剤を含むことができる。かかる含フッ素滴下防止剤を上記難燃剤と併用することにより、より良好な難燃性を得ることができる。かかる含フッ素滴下防止剤としては、フィブリル形成能を有する含フッ素ポリマーを挙げることができ、かかるポリマーとしてはポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン系共重合体(例えば、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、など)、米国特許第4379910号公報に示されるような部分フッ素化ポリマー、フッ素化ジフェノールから製造されるポリカーボネート樹脂などを挙げることかできるが、好ましくはポリテトラフルオロエチレン(以下PTFEと称することがある)である。
(i)安定剤
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物には公知の各種安定剤を配合することができる。安定剤としては、リン系安定剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、紫外線吸収剤および光安定剤などが挙げられる。
リン系安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸およびこれらのエステル、並びに第3級ホスフィンなどが例示される。これらの中でも特に、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、およびホスホン酸、トリオルガノホスフェート化合物、およびアシッドホスフェート化合物が好ましい。尚、アシッドホスフェート化合物における有機基は、一置換、二置換、およびこれらの混合物のいずれも含む。該化合物に対応する下記の例示化合物においても同様にいずれをも含むものとする。
ヒンダードフェノール化合物としては、通常樹脂に配合される各種の化合物が使用できる。かかるヒンダードフェノール化合物としては、例えば、α−トコフェロール、ブチルヒドロキシトルエン、シナピルアルコール、ビタミンE、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2−tert−ブチル−6−(3’−tert−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,6−ジ−tert−ブチル−4−(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエステル、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、2,2’−ジメチレン−ビス(6−α−メチル−ベンジル−p−クレゾール)、2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−ブチリデン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−N−ビス−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート、1,6−へキサンジオールビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ビス[2−tert−ブチル−4−メチル6−(3−tert−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシベンジル)フェニル]テレフタレート、3,9−ビス{2−[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1,−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4’−チオビス(6−tert−ブチル−m−クレゾール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−チオビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)スルフィド、4,4’−ジ−チオビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−トリ−チオビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2−チオジエチレンビス−[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4−ビス(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、N,N’−ヘキサメチレンビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナミド)、N,N’−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス2[3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルイソシアヌレート、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、トリエチレングリコール−N−ビス−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート、トリエチレングリコール−N−ビス−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)アセテート、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)アセチルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、テトラキス[メチレン−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]メタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)ベンゼン、およびトリス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)イソシアヌレートなどが例示される。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は紫外線吸収剤を含有することができる。本発明の樹脂組成物は良好な色相をも有することから、紫外線吸収剤の配合により屋外の使用においてもかかる色相を長期間維持することができる。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物には、上記のリン系安定剤およびヒンダードフェノール系酸化防止剤以外の他の熱安定剤を配合することもできる。かかるその他の熱安定剤は、これらの安定剤および酸化防止剤のいずれかと併用されることが好ましく、特に両者と併用されることが好ましい。かかる他の熱安定剤としては、例えば3−ヒドロキシ−5,7−ジ−tert−ブチル−フラン−2−オンとo−キシレンとの反応生成物に代表されるラクトン系安定剤(かかる安定剤の詳細は特開平7−233160号公報に記載されている)が好適に例示される。かかる化合物はIrganox HP−136(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)として市販され、該化合物を利用できる。更に該化合物と各種のホスファイト化合物およびヒンダードフェノール化合物を混合した安定剤が市販されている。例えば上記社製のIrganox HP−2921が好適に例示される。本発明においてもかかる予め混合された安定剤を利用することもできる。ラクトン系安定剤の配合量は、A成分とB成分の合計100重量部を基準として、好ましくは0.0005〜0.05重量部、より好ましくは0.001〜0.03重量部である。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は、その成形時の生産性向上や成形品の寸法精度の向上を目的として、更に、脂肪酸エステル、ポリオレフィン系ワックス、シリコーン化合物、フッ素化合物(ポリフルオロアルキルエーテルに代表されるフッ素オイルなど)、パラフィンワックス、蜜蝋などの公知の離型剤を配合することもできる。本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は、良好な流動性を有することから圧力伝播が良好で、歪の均一化された成形品が得られる。一方でその成形収縮率が低いことから離型抵抗が大きくなりやすく、その結果離型時における成形品の変形を招きやすい。上記特定の成分の配合は、かかる問題をガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の特性を損なうことなく解決するものである。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は更に各種の染顔料を含有し多様な意匠性を発現する成形品を提供できる。本発明で使用する染顔料としては、ペリレン系染料、クマリン系染料、チオインジゴ系染料、アンスラキノン系染料、チオキサントン系染料、紺青等のフェロシアン化物、ペリノン系染料、キノリン系染料、キナクリドン系染料、ジオキサジン系染料、イソインドリノン系染料、およびフタロシアニン系染料などを挙げることができる。更に本発明の樹脂組成物はメタリック顔料を配合してより良好なメタリック色彩を得ることもできる。メタリック顔料としては、アルミ粉が好適である。また、蛍光増白剤やそれ以外の発光をする蛍光染料を配合することにより、発光色を生かした更に良好な意匠効果を付与することができる。
上記の染顔料の含有量は、A成分とB成分の合計100重量部を基準として、0.00001〜1重量部が好ましく、0.00005〜0.5重量部がより好ましい。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は熱線吸収能を有する化合物を含有することができる。かかる化合物としてはフタロシアニン系近赤外線吸収剤、ATO、ITO、酸化イリジウムおよび酸化ルテニウムなどの金属酸化物系近赤外線吸収剤、ホウ化ランタン、ホウ化セリウムおよびホウ化タングステンなどの金属ホウ化物系近赤外線吸収剤などの近赤外吸収能に優れた各種の金属化合物、ならびに炭素フィラーが好適に例示される。かかるフタロシアニン系近赤外線吸収剤としてはたとえば三井化学(株)製MIR−362が市販され容易に入手可能である。炭素フィラーとしてはカーボンブラック、グラファイト(天然、および人工のいずれも含む)およびフラーレンなどが例示され、好ましくはカーボンブラックおよびグラファイトである。これらは単体または2種以上を併用して使用することができる。フタロシアニン系近赤外線吸収剤の含有量は、A成分とB成分の合計100重量部を基準として0.0005〜0.2重量部が好ましく、0.0008〜0.1重量部がより好ましく、0.001〜0.07重量部がさらに好ましい。金属酸化物系近赤外線吸収剤、金属ホウ化物系近赤外線吸収剤および炭素フィラーの含有量は、本発明の樹脂組成物中、0.1〜200ppm(重量割合)の範囲が好ましく、0.5〜100ppmの範囲がより好ましい。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物には、光拡散剤を配合して光拡散効果を付与することができる。かかる光拡散剤としては高分子微粒子、炭酸カルシウムの如き低屈折率の無機微粒子、およびこれらの複合物等が例示される。かかる高分子微粒子は、既にポリカーボネート樹脂の光拡散剤として公知の微粒子である。より好適には粒径数μmのアクリル架橋粒子およびポリオルガノシルセスキオキサンに代表されるシリコーン架橋粒子などが例示される。光拡散剤の形状は球形、円盤形、柱形、および不定形などが例示される。かかる球形は、完全球である必要はなく変形しているものを含み、かかる柱形は立方体を含む。好ましい光拡散剤は球形であり、その粒径は均一であるほど好ましい。光拡散剤の含有量は、A成分とB成分の合計100重量部を基準として好ましくは0.005〜20重量部、より好ましくは0.01〜10重量部、更に好ましくは0.01〜3重量部である。尚、光拡散剤は2種以上を併用することができる。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物には、光高反射用白色顔料を配合して光反射効果を付与することができる。かかる白色顔料としては二酸化チタン(特にシリコーンなど有機表面処理剤により処理された二酸化チタン)顔料が特に好ましい。かかる光高反射用白色顔料の含有量は、A成分とB成分の合計100重量部を基準として3〜30重量部が好ましく、8〜25重量部がより好ましい。尚、光高反射用白色顔料は2種以上を併用することができる。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物には、帯電防止性能が求められる場合があり、かかる場合帯電防止剤を含むことが好ましい。かかる帯電防止剤としては、例えば(1)ドデシルベンゼンスルホン酸ホスホニウム塩に代表されるアリールスルホン酸ホスホニウム塩、およびアルキルスルホン酸ホスホニウム塩などの有機スルホン酸ホスホニウム塩、並びにテトラフルオロホウ酸ホスホニウム塩の如きホウ酸ホスホニウム塩が挙げられる。該ホスホニウム塩の含有量はA成分とB成分の合計100重量部を基準として、5重量部以下が適切であり、好ましくは0.05〜5重量部、より好ましくは1〜3.5重量部、更に好ましくは1.5〜3重量部の範囲である。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物には、A成分以外の熱可塑性樹脂、ゴム質重合体、その他の流動改質剤、抗菌剤、流動パラフィンの如き分散剤、光触媒系防汚剤およびフォトクロミック剤などを配合することができる。
本発明のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を製造するには、任意の方法が採用される。
例えばA成分、B成分、C成分、D成分および任意に他の添加剤を、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、メカノケミカル装置、押出混合機などの予備混合手段を用いて充分に混合した後、必要に応じて押出造粒器やブリケッティングマシーンなどによりかかる予備混合物の造粒を行い、その後ベント式二軸押出機に代表される溶融混練機で溶融混練し、その後ペレタイザーによりペレット化する方法が挙げられる。
溶融混練機としては二軸押出機の他にバンバリーミキサー、混練ロール、単軸押出機、3軸以上の多軸押出機などを挙げることができる。
これにより機械的強度、低異方性、流動特性および良好な難燃性とを併せ持つガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物ならびに成形品が提供される。
(i)曲げ弾性率:ASTM D790(測定条件23℃)に準拠して測定した。なお、試験片は、射出成形機(住友重機械工業(株)製 SG−150U)によりシリンダー温度280℃、金型温度60℃で成形した。
(ii)曲げ強さ(ウエルド有、ウエルド無):ASTM D638 タイプIの試験片を使用し、ウエルドを有する試験片は、試験片の両側に設けたサイドゲートから充填させ試験片中央部にウエルドを作成した。また、ウエルドが無い試験片は一方のゲートを封鎖し、作成した。得られた試験片をASTM D790(測定条件23℃)に準拠して測定した。なお、試験片は、射出成形機(住友重機械工業(株)製 SG−150U)によりシリンダー温度280℃、金型温度60℃で成形した。
(iii)ウエルド強さ保持率:(ウエルド有の曲げ強さ)/(ウエルド無の曲げ強さ)×100=ウエルド強さ保持率(%)として求めた。
(iv)成形収縮率:一方の短辺側に厚み1.5mmのフィルムゲートを有する短辺50mm、長辺100mm、厚み4mmの平板を成形し、23℃、50%RH、24時間状態調節したのち、平板の流動の流れ方向および直角方向の寸法を三次元測定機(三豊製作所(株)製 MICROPAK 550)を使用し測定し、流れ方向および直角方向の成形収縮率を求めた。
(v)異方性:上記で求めた成形収縮率の流れ方向と直角方向の比を異方性として求めた。異方性の値は1に近いほど好ましい。
(vi)流動性:住友重機械工業(株)SG−150U成形機を用い、アルキメデス型スパイラルフロー金型(流路厚さ2mm、流路幅8mm)にて流動長を評価した。条件は、シリンダー温度290℃、金型温度60℃、射出圧力98.1MPaとした。
(vii)ソリ量:一辺の中央部にファンゲートを有する一辺150mm、厚み1.5mmの平板を成形し、成形後23℃、50%RHにて48時間放置し、状態調節した。その後、平板を水平台の上に置き水平台と平板の頂点部分との最大隙間をノギスにより測定し、ソリ量を求めた。
(viii)難燃性:UL94規格に準拠し、厚み1.6mmにて最大燃焼秒数および合計燃焼秒数、ならびにドリップの有無により、UL94ランクを評価した。なお、試験片は、射出成形機(住友重機械工業(株)製 SG−150U)によりシリンダー温度310℃、金型温度100℃で成形した。
ポリカーボネート樹脂、スルホン酸アルカリ(土類)金属塩系難燃剤、各種添加剤を表1〜表2記載の各配合量で、ブレンダーにて混合した後、ベント式二軸押出機を用いて溶融混練してペレットを得た。使用する各種添加剤は、それぞれ配合量の10〜100倍の濃度を目安に予めポリカーボネート樹脂との予備混合物を作成した後、ブレンダーによる全体の混合を行った。ベント式二軸押出機は(株)日本製鋼所製:TEX−30XSST(完全かみ合い、同方向回転、2条ネジスクリュー)を使用した。押出条件は吐出量20kg/h、スクリュー回転数120rpm、ベントの真空度3kPaであり、また押出温度は第1供給口から第二供給口まで270℃、第二供給口からダイス部分まで280℃とした。なお、強化充填剤は上記押出機のサイドフィーダーを使用し第二供給口から供給し、残りの熱可塑性樹脂および添加剤は第一供給口から押出機に供給した。ここでいう第一供給口とはダイスから最も離れた供給口であり、第二供給口とは押出機のダイスと第一供給口の間に位置する供給口である。
得られたペレットを120℃で5時間、熱風循環式乾燥機にて乾燥した後、射出成形機を用いて、評価用の試験片を成形した。各評価結果を表1〜表2に示した。
表1〜表2中の記号表記の各成分は下記の通りである。
PC:粘度平均分子量22400の直鎖状ポリカーボネート樹脂パウダー(帝人化成(株)製:パンライトL−1225WP)
AS:アクリロニトリル−スチレン共重合体(第一毛織(株)製「STAREX HF5670」(商品名)、GPC測定による標準ポリスチレン換算の重量平均分子量:95,000、アクリロニトリル成分含有量:28.5重量%、スチレン成分含有量:71.5重量%)
ABS:アクリロニトリル−スチレンーブタジエン共重合体(日本エイアンドエル(株)製「サンタックUT−61」(商品名)、塊状重合、遊離のAS重合体成分約80重量%およびABS重合体成分(アセトン不溶ゲル分)約20重量%、ブタジエンゴム成分含有量が全体の約15重量%)
MBS:メタクリル酸メチルーブタジエン−スチレン共重合体(三菱レイヨン(株)製「メタブレンC−223A」(商品名)、ポリブタジエン含有量70重量%)
HIPS:ハイインパクトポリスチレン樹脂(出光石油化学(株)製「HT50」(商品名)
(B−1成分)
HGF−1:扁平断面チョップドガラス繊維(日東紡績(株)製:CSG 3PA−820、長径27μm、短径4μm、カット長3mm、ウレタン系集束剤)
HGF−2:扁平断面チョップドガラス繊維(日東紡績(株)製:CSG 3PA−830、長径27μm、短径4μm、カット長3mm、エポキシ系集束剤)
(B−2成分)
GFL:顆粒状ガラスフレーク(日本板硝子(株)製フレカREFG−301、標準篩法によるメジアン平均粒径140μm、厚み5μm、エポキシ系集束剤)
MICA−1:平均粒子径250μmマスコバイト(林化成(株)製「MC−40」(商品名))
MICA−2:平均粒子径約40μmマスコバイト((株)クラレ製「クラライトマイカ300D」(商品名))
TALC−1:タルク((株)勝光山鉱業所製「ビクトリライトTK−RC」(商品名)、かさ密度:0.80g/cm3、平均粒子径:2μm)
TALC−2:タルク((株)勝光山鉱業所製「ビクトリライト SG−A」(商品名)、平均粒子径:15.2μm、JIS M8016に従って測定されたハンター白色度:90.2%、pH:9.8)
(B成分以外の充填材)
GF−1:円形断面ガラスファイバー(日本電気硝子(株)製;ECS―03T−511、直径13μm、カット長3mm、アミノシラン処理表面処理およびウレタン系集束剤)
GF−2:円形断面ガラスファイバー(日東紡績(株)製3PE937、繊維径:13μm、カット長:3mm、アミノシラン処理表面処理およびエポキシ/ウレタン系集束剤)
FR:パーフルオロブタンスルホン酸カリウム塩(大日本インキ(株)製:メガファックF−114P(商品名))
(D成分)
PTFE:フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン(ダイキン工業(株)製「ポリフロンMPA FA500」(商品名))
(その他の成分)
WAX:モンタン酸エステル(クラリアントジャパン(株)製;Licolub WE−1(商品名))
TMP:トリメチルホスフェート(大八化学工業(株)製TMP)
CB:カーボンブラックマスター(越谷化成(株)カーボンブラック40%含有ポリスチレン樹脂マスター)
Claims (11)
- 芳香族ポリカーボネート樹脂(A−1成分)よりなる熱可塑性樹脂(A成分)40〜99重量%および繊維断面の長径の平均値が10〜50μm、長径と短径の比(長径/短径)の平均値が1.5〜8である扁平断面ガラス繊維(B−1成分)からなる強化充填材(B成分)1〜60重量%の合計100重量部に対し、有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩(C成分)0.005〜1重量部を含んでなるガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 強化充填材(B成分)が、繊維断面の長径の平均値が10〜50μm、長径と短径の比(長径/短径)の平均値が1.5〜8である扁平断面ガラス繊維(B−1成分)及び板状無機充填剤(B−2成分)よりなり、(B−1成分)と(B−2成分)の重量比(B−1成分/B―2成分)が5/95〜95/5である強化充填材である、請求項1記載のガラス繊維強化難燃性樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂(A成分)がスチレン系樹脂(A−2成分)を含有する請求項1または2に記載のガラス繊維強化難燃性樹脂樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂(A成分)中の芳香族ポリカーボネート樹脂(A−1成分)含有量が50重量%以上であることを特徴とする請求項3に記載のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- スチレン系樹脂がポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、及びHIPS樹脂からなる群より選ばれる一種以上のスチレン系樹脂である請求項3〜4のいずれかに記載のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- B−1成分の長径と短径の比(長径/短径)の平均値が2.5〜5である請求項1〜5のいずれかに記載のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- B−1成分の平均繊維長と平均繊維径の比(アスペクト比)が2〜120である請求項1〜6のいずれかに記載のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- B−2成分がガラスフレーク、マイカ、及びタルクからなる群より選ばれる一種以上の板状無機充填剤である請求項2〜7のいずれかに記載のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- C成分がパーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ(土類)金属塩または芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩である請求項1〜8のいずれかに記載のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- A成分とB成分の合計100重量部に対し、含フッ素滴下防止剤(D成分)0.01〜3重量部を含有してなる請求項1〜9のいずれかに記載のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 請求項1〜10のいずれかに記載のガラス繊維強化難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品。
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