JP2011516682A - 相溶性が改善された難燃性−耐スクラッチ性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
本発明は、相溶性が改善された難燃性−耐スクラッチ性熱可塑性樹脂組成物に関する。より具体的には、本発明は、ポリカーボネート樹脂と、ゴム変性ビニルグラフト共重合体と、ビニル共重合体との混合物に、高屈折率を有する(メタ)アクリル共重合体樹脂を添加することによって、耐スクラッチ性および相溶性が同時に改善された、難燃性−耐スクラッチ性熱可塑性樹脂組成物に関する。
熱可塑性樹脂は、ガラスや金属に比べて比重が低く、且つ、優れた成形性および耐衝撃性を有するなどの優れた物性を有する。近年、プラスチック製品は、電気電子製品の低原価、大型化および軽量化の傾向に沿って、既存のガラスや金属の領域を速やかに代替して、電気電子製品から自動車部品にまで使用領域を広げている。これにより、外装材としての機能および外観の性能が重要となり、外部の衝撃や傷からの耐スクラッチ性や火災に対する安定性のための難燃性への要求も高まっている。
本発明の目的は、相溶性が改善された難燃性−耐スクラッチ性熱可塑性樹脂組成物を提供することである。
本発明の難燃性−耐スクラッチ性熱可塑性樹脂組成物は、(A)ポリカーボネート樹脂約20〜95重量部と、(B)(B1)ゴム変性ビニルグラフト共重合体樹脂約0〜100重量%と、(B2)ビニル共重合体樹脂約0〜100重量%とを含む、共重合体樹脂約1〜50重量部と、(C)約1.50〜1.59の屈折率を有する、(メタ)アクリル共重合体樹脂約1〜50重量部と、を含む、ベース樹脂100重量部に対して、(D)難燃剤約0.1〜40重量部とを含む。
前記ポリカーボネート樹脂は、通常の製造方法に従って製造することができ、すなわち、分子量調節剤と、触媒との存在下で、二価フェノール化合物と、ホスゲンとを反応させて製造することができる。さらに、前記ポリカーボネート樹脂は、二価フェノール化合物と、ジフェニルカーボネート等のカーボネート前駆体とのエステル相互交換反応を利用して製造することもできる。
本発明の共重合体樹脂(B)は、ベース樹脂を構成し、(B1)ゴム変性ビニルグラフト共重合体約0〜100重量%と、(B2)ビニル共重合体約0〜100重量%と、を含む。本発明の実施形態では、前記共重合体樹脂(B)は、(B1)ゴム変性ビニルグラフト共重合体約10〜60重量%と、(B2)ビニル共重合体約40〜90重量%とを含むことができる。本発明の他の実施形態では、前記共重合体樹脂(B)は、(B1)ゴム変性ビニルグラフト共重合体約51〜90重量%と、(B2)ビニル共重合体約10〜49重量%とを含むことができる。前記共重合体樹脂(B)は、ベース樹脂中、約1〜50重量部の範囲で用いられる。好ましくは約10〜40重量部であり、より好ましくは約15〜30重量部である。
本発明のゴム変性ビニルグラフト共重合体は、芳香族ビニル化合物、C1−8(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物またはこれらの混合物約50〜95重量%と、シアン化ビニル化合物、C1−8(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物、無水マレイン酸、C1−4アルキルもしくはフェニルN−置換マレイミドまたはこれらの混合物約5〜95重量%とが、ゴム状重合体約5〜95重量%にグラフト重合されてなる、共重合体またはこれらの混合物であり得る。
本発明の前記ビニル共重合体(B2)は、芳香族ビニル化合物、C1−8(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物またはこれらの混合物約50〜95重量%と、シアン化ビニル化合物、C1−8(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物、無水マレイン酸、C1−4アルキルもしくはフェニルN−置換マレイミドまたはこれらの混合物約5〜50重量%と、の共重合体またはこれらの混合物である。
本発明の(メタ)アクリル共重合体樹脂(C)は、芳香族メタクリレートまたは脂肪族メタクリレートの単独重合体か、あるいは、これらの共重合体であり得る。本発明の他の実施形態では、前記(メタ)アクリル共重合体樹脂(C)は、前記芳香族メタクリレートまたは脂肪族メタクリレートと単官能性不飽和単量体との共重合体であり得る。
前記芳香族メタクリレートまたは脂肪族メタクリレートの例としては、シクロへキシルメタクリレート、フェノキシメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、2−エチルフェノキシメタクリレート、2−エチルチオフェニルメタクリレート、2−エチルアミノフェニルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレート、3−フェニルプロピルメタクリレート、4−フェニルブチルメタクリレート、2−2−メチルフェニルエチルメタクリレート、2−3−メチルフェニルエチルメタクリレート、2−4−メチルフェニルエチルメタクリレート、2−(4−プロピルフェニル)エチルメタクリレート、2−(4−(1−メチルエチル)フェニル)エチルメタクリレート、2−(4−メトキシフェニル)エチルメタクリレート、2−(4−シクロへキシルフェニル)エチルメタクリレート、2−(2−クロロフェニル)エチルメタクリレート、2−(3−クロロフェニル)エチルメタクリレート、2−(4−クロロフェニル)エチルメタクリレート、2−(4−ブロモフェニル)エチルメタクリレート、2−(3−フェニルフェニル)エチルメタクリレートおよび2−(4−ベンジルフェニル)エチルメタクリレート等のメタクリル酸などがあり、必ずしもこれらに制限されるものではない。これらは、単独でまたは2種以上混合して用いることができる。
本発明の難燃剤としては、リン含有難燃剤、ハロゲン含有難燃剤および無機難燃剤の中から少なくとも1種を用いることができる。
本発明の難燃性−耐スクラッチ性熱可塑性樹脂組成物は、選択的に、(メタ)アクリル樹脂(E)をさらに含むことができる。前記(メタ)アクリル樹脂(E)は、少なくとも1種のC1−8アルキル(メタ)アクリル単量体の重合体、共重合体またはこれらの混合物である。また、前記(メタ)アクリル樹脂は、線状構造を有してもよい。
(A)ポリカーボネート樹脂
ポリカーボネート樹脂であって、重量平均分子量が25,000g/molであり、ビスフェノールA型の線状ポリカーボネート樹脂である、日本のTEIJIN社製のPANLITE L−1250WPを用いた。
(B1)ABSグラフト共重合体
単量体全量に対して、ブタジエンの含量が45重量部(固形分)となるようにポリブタジエンゴムラテックスを投入し、スチレン39重量部と、アクリロニトリル16重量部と、脱イオン水150重量部とを混合し、混合物を作製した。かかる混合物に、添加剤であるオレイン酸カリウム1.0重量部、クメンヒドロペルオキシド0.4重量部、t−ドデシルメルカプタン連鎖移動剤0.3重量部を添加した。その後、5時間75℃に維持しながら反応させてABSグラフト共重合体(g−ABS)ラテックスを製造した。かかるg−ABSラテックスに、1%の硫酸溶液を添加し、凝固させた後、乾燥して、グラフト共重合体樹脂(g−ABS)を粉末状態で得た。
スチレン76重量部と、アクリロニトリル24重量部と、脱イオン水120重量部とを混合し混合物を得た。かかる混合物に、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.17重量部、t−ドデシルメルカプタン連鎖移動剤0.4重量部およびトリカルシウムホスフェート0.5重量部を添加した。この混合物を75℃で5時間懸濁重合して、SAN共重合体樹脂を製造した。この共重合体を水洗、脱水および乾燥させて、重量平均分子量が150,000g/molのSAN共重合体樹脂を粉末状態で得た。
(C1)高屈折率(メタ)アクリル共重合体−1
メチルメタクリレート単量体30重量部と、屈折率が1.570のフェニルメタクリレート70重量部とを懸濁重合することによって、高い屈折率を有する(メタ)アクリル共重合体を得た。かかる共重合体は、屈折率が1.546、重量平均分子量が120,000g/molであった。
メチルメタクリレート単量体50重量部と、屈折率が1.570のフェニルメタクリレート50重量部とを懸濁重合することによって、高い屈折率を有する(メタ)アクリル共重合体を得た。かかる共重合体は、屈折率が1.530、重量平均分子量が120,000g/molであった。
ビスフェノールAジホスフェートであって、日本の大八化学工業社製のCR−741を用いた。
重量平均分子量が92,000のポリメチルメタクリレート樹脂である、韓国のLG MMA社製のL84を用いた。
下記表1に記載された各成分を一般的なミキサーに添加し、この混合物を、一般的な二軸押出器(L/D=29、直径45mm)で押し出し、ペレットを製造した。かかるペレットを80℃で6時間乾燥した後、6Ozの射出器で射出して試験片を製造した。
比較例1は、本発明の高屈折率(メタ)アクリル共重合体樹脂(C)を用いないことを除いては、実施例1と同様の方法を用いて試験片を製造した。
Claims (11)
- (A)ポリカーボネート樹脂20〜95重量部と、
(B)(B1)ゴム変性ビニルグラフト共重合体樹脂0〜100重量%と、(B2)ビニル共重合体樹脂0〜100重量%とを含む、共重合体樹脂1〜50重量部と、
(C)1.50〜1.59の屈折率を有する、(メタ)アクリル共重合体樹脂1〜50重量部と、
を含むベース樹脂100重量部に対して、
(D)難燃剤0.1〜40重量部を含む、難燃性−耐スクラッチ性熱可塑性樹脂組成物。 - 前記ベース樹脂は、(メタ)アクリル樹脂(E)50重量部以下をさらに含む、請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記ゴム変性ビニルグラフト共重合体樹脂(B1)は、
芳香族ビニル化合物、C1−8(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物またはこれらの混合物50〜95重量%と、
シアン化ビニル化合物、C1−8(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物、無水マレイン酸、C1−4アルキルもしくはフェニルN−置換マレイミドまたはこれらの混合物 5〜95重量%と、
がゴム状重合体5〜95重量%にグラフト重合されてなる、共重合体またはこれらの混合物である、請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 前記ビニル共重合体(B2)は、
芳香族ビニル化合物、C1−8(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物またはこれらの混合物50〜95重量%と、
シアン化ビニル化合物、C1−8(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物、無水マレイン酸、C1−4アルキルもしくはフェニルN−置換マレイミドまたはこれらの混合物5〜50重量%と、
を含む、共重合体またはこれらの混合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 前記(メタ)アクリル共重合体樹脂(C)は、
下記化学式1または化学式2の構造を有する、芳香族メタクリレートまたは脂肪族メタクリレート20〜100重量%と、
単官能性不飽和単量体0〜80重量%と、
を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記単官能性不飽和単量体は、
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレートおよびベンジルメタクリレートを含む、メタクリル酸エステル単量体と;
メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレートおよび、2−エチルへキシルアクリレートを含む、アクリル酸エステル単量体と;
アクリル酸およびメタクリル酸を含む、不飽和カルボン酸単量体と;
無粋マレイン酸を含む、酸無水物単量体と;
2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレートおよびモノグリセロールアクリレートを含む、ヒドロキシ基含有エステル単量体と;
アクリルアミドおよびメタクリルアミドを含む、アミド単量体と;
アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルを含む、ニトリル単量体と;
アリルグリシジルエーテルと;
グリシジルメタクリレートと;
スチレンおよびα−メチルスチレンを含む、スチレン単量体と;
からなる群から選択される少なくとも1種の単量体である、請求項5に記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 前記(メタ)アクリル共重合体樹脂(C)は、重量平均分子量5,000〜300,000である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記難燃剤(D)は、リン含有難燃剤、ハロゲン含有難燃剤および無機系難燃剤の中から選択される少なくとも1種の難燃剤である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記(メタ)アクリル樹脂(E)は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、2−エチルへキシルメタクリレートおよびこれらの混合物からなる群から選択される、(メタ)アクリル単量体の(共)重合体またはこれらの混合物である、請求項2〜9のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 界面活性剤、核剤、カップリング剤、充填剤、可塑剤、衝撃補強剤、滑剤、抗菌剤、離型剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、相溶化剤、無機充填剤、着色剤、安定剤、潤滑剤、静電気防止剤、顔料、染料、防炎剤およびこれらの混合物からなる群から選択される、少なくとも1種の添加剤をさらに含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の難燃性−耐スクラッチ性熱可塑性樹脂組成物から製造されてなる、成形品。
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