JP3649611B2 - Flame retardant polycarbonate resin composition and molded article - Google Patents

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Description

【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樹脂組成物に関し、詳しくは、難燃性、耐衝撃性にすぐれ、高温下、高湿度下における物性低下が少なく、リサイクル性の改良された難燃性ポリカーボネート樹脂組成物および成形品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリカーボネート樹脂は、すぐれた耐衝撃特性、耐熱性、電気的特性などにより、OA(オフィスオートメーション)機器、情報機器、家庭電化機器などの電気・電子機器、自動車分野、建築分野等様々な分野において幅広く利用されている。しかしながら、ポリカーボネート樹脂は、成形加工温度が高く、溶融流動性が悪いという問題点を有している。このため、成形温度が比較的高く、特に、各種添加剤、たとえばリン酸エステル化合物を配合した場合などに、高温、高湿下の使用により、物性の低下や着色発生の問題がある。一方、ポリカーボネート樹脂は、一般的に自己消火性樹脂ではあるが、OA機器、情報機器、家庭電化機器分野を中心として、高度の難燃性を要求される分野があり、各種難燃剤の添加により、その改善が図られている。
【0003】
また、近時、成形品が複写機、フアックスなどのOA機器、電話機、通信機などの情報機器、家庭電化機器などの電気・電子機器などの部品やハウジングなどの場合には、形状が複雑になること、リブやボスなどの凹凸が成形品に形成されること、軽量化、省資源の見地から成形品が薄肉化することなどの理由から、ボリカーボネート樹脂の溶融流動性、すなわち射出成形性を高めた組成物が求められている。この成形性の改善としては、耐衝撃性などの物性も考慮して、(ゴム変性)スチレン系樹脂との配合組成物が多く提案されている。
【0004】
ポリカーボネート樹脂の溶融流動性の改良のために、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS樹脂)、ゴム変性ポリスチレン樹脂(HIPS)、アクリロニトリル・スチレン樹脂(AS樹脂)などの(ゴム変性)スチレン系樹脂をポリカーボネート樹脂に配合した組成物は、ポリマーアロイとして、その耐熱性、耐衝撃性の特性を生かし、多くの成形品分野に用いられてきている。また、これらの用途では、その製品の安全性を高めるために、あるレベル以上の難燃性が求められている。
【0005】
ポリカーボネート樹脂の難燃性を向上する方法として、ハロゲン化ビスフェノールA、ハロゲン化ポリカーボネートオリゴマーなどのハロゲン系難燃剤が難燃剤効率の点から酸化アンチモンなどの難燃助剤とともに用いられてきた。しかし、近時安全性、環境への影響の観点から、ハロゲンを含まない難燃剤による難燃化方法が市場より求められている。ノンハロゲン系難燃剤として、リン酸エステル化合物を配合したポリカーボネート樹脂組成物は優れた難燃性を示し、多くの方法が提案されている。
【0006】
具体的には、たとえば特開昭61−55145号公報には、(A)芳香族ポリカーボネート樹脂、(B)ABS樹脂、(C)AS樹脂、(D)ハロゲン化合物、(E)リン酸エステル、(F)ポリテトラフルオロエチレン成分からなる熱可塑性樹脂組成物が記載されている。特開平2−32154号公報には、(A)芳香族ポリカーボネート樹脂、(B)ABS樹脂、(C)AS樹脂、(D)リン酸エステル、(E)ポリテトラフルオロエチレン成分からなる難燃性高衝撃性ポリカーボネート成形用組成物が記載されている。
【0007】
これらは、いずれも、ポリカーボネートの溶融流動性の改良による成形性、耐衝撃性、難燃性の改良を目的としたもので、すぐれた効果を生かし、各種成形品として用いられてきている。しかしながら、ポリカーボネート樹脂と(ゴム変性)スチレン系樹脂からなる良溶融流動性組成物をリン酸エステル化合物で難燃化する場合には、リン酸エステル化合物を比較的多量に配合する必要がある。また、リン酸エステル化合物は難燃性には寄与するものの、成形加工時の金型腐食、成形品が加熱下に置かれたり、高湿度下に置かれた場合に、衝撃強度の低下、変色の発生などの問題点がある。また、近時の環境問題、省資源の観点から成形品のリサイクル性、すなわち、繰り返し再溶融混練において、物性の低下、着色の程度が低い成形原料が求められてきている。
【0008】
このため、ポリカーボネート樹脂の高温、高湿度下での安定性、すなわち耐加水分解性にすぐれた難燃性ポリカーボネート樹脂が望まれている。一方、難燃性ポリカーボネート樹脂に、タルクなどの無機充填剤を配合することも知られている。たとえば、特開平7−126510号公報、特開平9−48912号公報などがある。これらの難燃性ポリカーボネート樹脂における無機充填剤の配合は、成形品の耐熱性や剛性を向上するためのものであり、その配合量は通常5重量%以上、特に10重量%以上でその目的が達成される。しかしながら、たとえばタルクを樹脂成分100重量部に対して、5重量部程度の配合において、衝撃強度が大幅に低下する問題点がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状の下、ポリカーボネート樹脂のリン酸エステル化合物による難燃化とスチレン系樹脂による成形性の改善において、すぐれた難燃性を維持しながら、耐熱性、耐湿性などの耐老化性に優れ、しかも繰り返し溶融、すなわちリサイクル性にも優れた成形品を成形可能なポリカーボネート樹脂組成物およびこの組成物を用いた成形品の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するため、本発明者らは、難燃性ポリカーボネート樹脂のリン酸エステル化合物による難燃化において、成形性、耐熱性、耐湿性などの改良について鋭意検討した。その結果、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂からなる樹脂組成物に、リン酸エステル化合物とともに、特定の添加剤を特定量選択使用することにより、難燃性を低下させることなく、耐衝撃性、耐老化性、リサイクル性が改良できることを見出し、本発明を完成した。
【0011】
すなわち、本発明は、
(1)(A)ポリカーボネート樹脂75〜90重量%、(B)スチレン系樹脂25〜10重量%からなる樹脂100重量部に対して、(C)レゾルシンまたはハイドロキノン構造およびフエニレンエーテル構造を有する縮合リン酸エステル化合物2〜20重量部、(D)平均粒径が0.2〜2μmの板状無機充填剤0.2〜3.5重量部および(F)コア/シェルタイプグラフトゴム状弾性体を1〜30重量部を含有する難燃性ポリカーボネート樹脂組成物、
(2)さらに、(E)フルオロオレフィン樹脂を、(A)および(B)からなる樹脂100重量部に対して、0.05〜5重量部含有する上記(1)に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物、
)上記(1)又は(2)に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物からなる成形品、
)上記(1)又は(2)に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物からなる電気・電子機器のハウジングあるいは部品である射出成形品
を提供するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。まず、本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の構成成分(A)〜(D)について説明する。
(A)ポリカーボネート樹脂(PC)
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を構成する(A)成分であるポリカーボネート樹脂(PC)としては、特に制限はなく種々のものが挙げられる。通常、2価フェノールとカーボネート前駆体との反応により製造される芳香族ポリカーボネートを用いることができる。すなわち、2価フェノールとカーボネート前駆体とを溶液法あるいは溶融法、すなわち、2価フエノールとホスゲンの反応、2価フエノールとジフェニルカーボネートなどとのエステル交換法により反応させて製造されたものを使用することができる。
【0013】
2価フェノールとしては、様々なものが挙げられるが、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〕、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−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロアルカン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)オキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトンなどが挙げられる。
【0014】
特に好ましい2価フエノールとしては、ビス(ヒドロキシフェニル)アルカン系、特にビスフェノールAを主原料としたものである。また、カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カルボニルエステル、またはハロホルメートなどであり、具体的にはホスゲン、2価フェノールのジハロホーメート、ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどである。この他、2価フェノールとしては、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール等が挙げられる。これらの2価フェノールは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
【0015】
なお、ポリカーボネート樹脂は、分岐構造を有していてもよく、分岐剤としては、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、α,α’,α”−トリス(4−ビドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、フロログリシン、トリメリット酸、イサチンビス(o−クレゾール)などがある。また、分子量の調節のためには、フェノール、p−t−ブチルフェノール、p−t−オクチルフェノール、p−クミルフェノールなどが用いられる。
【0016】
また、本発明に用いるポリカーボネート樹脂としては、ポリカーボネート部とポリオルガノシロキサン部を有する共重合体、あるいはこの共重合体を含有するポリカーボネート樹脂であってもよい。また、テレフタル酸などの2官能性カルボン酸、またはそのエステル形成誘導体などのエステル前駆体の存在下でポリカーボネートの重合を行うことによって得られるポリエステル−ポリカーボネート樹脂であってもよい。また、種々のポリカーボネート樹脂の混合物を用いることもできる。本発明において用いられる(A)成分のポリカーボネート樹脂は、構造中に実質的にハロゲンを含まないものが好ましい。また、機械的強度および成形性の点から、その粘度平均分子量は、10,000〜100,000のものが好ましく、特に11,000〜40,000、特に12,000〜25,000のものが好適である。
【0017】
本発明で用いられるポリカーボネート樹脂としては、たとえば樹脂の末端基中に占めるヒドロキシル基の割合が0.5モル%以上、好ましくは0.5〜20モル%の範囲であるものを使用することができる。ここで、ヒドロキシル基の割合は、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂、リン酸エステル化合物との配合組成物において、組成物の相溶性の向上に寄与し、結果として層状剥離などの不良現象の低減、衝撃強度、ウエルド強度などの向上する場合がある。しかしながら、耐熱性の低下への影響も考えられ、0.5〜20モル%であることが総合的に見て好ましい範囲である。
【0018】
(B)スチレン系樹脂
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を構成する(B)成分のスチレン系樹脂としては、スチレン、α−メチルスチレンなどのモノビニル系芳香族単量体20〜100重量%、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体0〜60重量%、およびこれらと共重合可能なマレイミド、(メタ)アクリル酸メチルなどの他のビニル系単量体0〜50重量%からなる単量体または単量体混合物を重合して得られる重合体がある。これらの重合体としては、ポリスチレン(GPPS)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)などがある。
【0019】
また、スチレン系樹脂としてはゴム変性スチレン系樹脂が好ましく利用できる。このゴム変性スチレン系樹脂としては、好ましくは、少なくともスチレン系単量体がゴムにグラフト重合した耐衝撃性スチレン系樹脂である。ゴム変性スチレン系樹脂としては、たとえば、ポリブタジエンなどのゴムにスチレンが重合した耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、ポリブタジエンにアクリロニトリルとスチレンとが重合したABS樹脂、ポリブタジエンにメタクリル酸メチルとスチレンが重合したMBS樹脂などがあり、ゴム変性スチレン系樹脂は、二種以上を併用することができるとともに、前記のゴム未変性であるスチレン系樹脂との混合物としても使用できる。
【0020】
ゴム変性スチレン系樹脂中のゴムの含有量は、例えば2〜50重量%、好ましくは、5〜30重量%、特に5〜15重量%である。ゴムの割合が2重量%未満であると、耐衝撃性が不十分となり、また、50重量%を超えると熱安定性が低下したり、溶融流動性の低下、ゲルの発生、着色などの問題が生じる場合がある。上記ゴムの具体例としては、ポリブタジエン、アクリレートおよび/またはメタクリレートを含有するゴム質重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンゴム(SBS)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエン・アクリルゴム、イソプレン・ゴム、イソプレン・スチレンゴム、イソプレン・アクリルゴム、エチレン・プロピレンゴム等が挙げられる。このうち、特に好ましいものはポリブタジエンである。ここで用いるポリブタジエンは、低シスポリブタジエン(例えば1,2−ビニル結合を1〜30モル%、1,4−シス結合を30〜42モル%含有するもの)、高シスポリブタジエン(例えば1,2−ビニル結合を20モル%以下、1,4−シス結合を78モル%以上含有するもの)のいずれを用いてもよく、また、これらの混合物であってもよい。
【0021】
また、スチレン系樹脂としては、JIS K7210に準拠し、温度200℃、荷重5kgの条件で測定されるメルトインデックス(MI)が、通常1〜40g/10分、好ましくは、2〜20g/10分である。
【0022】
(C)リン酸エステル化合物
リン酸エステル化合物としては、特にハロゲンを含まないリン酸エステル化合物が好ましい。リン酸エステル化合物としては、特に制限はなく、たとえば、次式(1)
【0023】
【化1】

Figure 0003649611
【0024】
(ここで、R1 、R2 、R3 、R4 は、それぞれ独立して、水素原子または有機基を表し、Xは2価以上の有機基を表し、pは0または1であり、qは1以上の整数であり、rは0以上の整数を表す。)で示されるリン酸エステル系化合物である。
式(1)において、有機基とは、置換されていても、いなくてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基などである。また置換されている場合の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基などがある。さらに、これらの置換基を組み合わせた基であるアリールアルコキシアルキル基など、またはこれらの置換基を酸素原子、窒素原子、イオウ原子などにより結合して組み合わせたアリールスルホニルアリール基などを置換基としたものなどがある。
【0025】
また、式(1)において、2価以上の有機基Xとしては、上記した有機基から、炭素原子に結合している水素原子の1個以上を除いてできる2価以上の基を意味する。たとえば、アルキレン基、(置換)フェニレン基、多核フェノール類であるビスフェノール類から誘導されるものである。好ましいものとしては、ビスフェノールA、ヒドロキノン、レゾルシノール、ジフエニルメタン、ジヒドロキシジフェニル、ジヒドロキシナフタレン等がある。
【0026】
ハロゲン非含有リン酸エステル系化合物は、モノマー、オリゴマー、ポリマーあるいはこれらの混合物であってもよい。具体的には、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、トリ(2−エチルヘキシル)ホスフェート、ジイソプロピルフェニルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、トリブチルホスフェート、ビスフェノールAビスホスフェート、ヒドロキノンビスホスフェート、レゾルシンビスホスフェート、レゾルシノール−ジフェニルホスフェート、トリオキシベンゼントリホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、あるいはこれらの置換体、縮合物などを例示できる。
【0027】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の(C)成分として好適に用いることができる市販のハロゲン非含有リン酸エステル化合物としては、たとえば、大八化学工業株式会社製の、TPP〔トリフェニルホスフェート〕、TXP〔トリキシレニルホスフェート〕、CR−733S〔レゾルシノール(ジフェニルホスフェート)〕、PX200〔1,3−フェニレン−テスラキス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフェート、PX201〔1,4−フェニレン−テトラキス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフェート、PX202〔4,4’−ビフェニレン−テスラキス)2,6−ジメチルフェニル)ホスフェートなどを挙げることができる。 これらのリン酸エステル化合物の中でも、次式(2)に示されるリン酸エステル化合物、すなわち、レゾルシンまたはハイドロキノン構造およびフェニレンエーテル構造を有する縮合リン酸エステル化合物が好ましい。
【0028】
【化2】
Figure 0003649611
【0029】
(ここで、R5 、R6 、R7 、R8 、R9 は、それぞれ独立して、炭素数が1〜10の炭化水素であり、 a、b、c、d 、e は、0〜3であり、nは1〜3の整数を表す。)さらに、上記式(2)において、 a、b、c、d 、e が同時に0でないものが好ましい。特に、2,6位にアルキル基を有するリン酸エステル化合物が好ましい。
【0030】
具体的には、1,3−フェニレン−テトラキス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフェート〕、1,4−フェニレン−テトラキス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフェート〕を挙げることができる。これらの、特定のリン酸エステル化合物は、フェニレン基の代わりに、ジフェニル基、ビスフェノールA系の場合との比較において、燃焼時の分解性が高く、さらにリン酸エステル化合物中のリンの含有量が高く、難燃効率が高い。さらに、2,6位にアルキル基が置換されているので耐加水分解性も高いものとなる。
【0031】
しかしながら、本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物にあっては、2,6位にアルキル基などの置換基を有する、高価な縮合リン酸エステル化合物を用いることなく、無置換のレゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)を用いても、十分な耐熱、耐湿性、リサイクル性が得られる特徴がある。
(D)板状無機充填剤
本発明で用いる板状無機充填剤としては、特に制限なく、たとえばタルク、クレー、マイカ(金マイカ、白マイカ)、ガラスフレークなどを挙げることができる。これら板状無機充填剤としては、平均粒子径が、通常0.1〜10μm、0.2〜2μmの範囲が好ましく、0.2〜1μmの範囲が特に好ましい。本発明では、板状無機充填剤は、剛性向上を主目的にするものでなく、したがって平均粒子径は2μm以下であっても、十分本発明の目的を達成することができる特徴がある。ここにおいて、平均粒子径が大きすぎると分散不良となり、本発明の効果を十分に発揮することができない場合がある。ここで、平均粒子径の測定は、液相沈降式光透過法(例えば、島津製作所製SACP型)、レーザー解析法(例えば、島津製作所製SACD型)で測定した、粒度累積分布曲線から求めることができる。これらの板状無機充填剤としては、タルクの使用が好ましい。
【0032】
つぎに、本発明の(A)〜(D)成分の組成について説明する。本発明においては、(B)成分のスチレン系樹脂は、ポリカーボネート樹脂の溶融流動性を改良するものである。ここで、(A)ポリカーボネート樹脂と(B)スチレン系樹脂の配合割合は、(A)ポリカーボネート樹脂70〜95重量%、好ましくは75〜90重量%、(B)スチレン系樹脂が30〜5重量%、好ましくは25〜10重量%である。ここで、(A)成分のポリカーボネート樹脂が70重量%未満では、耐熱性、強度が十分でなく、(B)成分のスチレン系樹脂が、5重量%未満では成形性の改良効果が不十分である場合がある。なお、この場合の(B)スチレン系樹脂としては、前記したゴム変性スチレン系樹脂が好ましく用いられる。これらの配合割合は、ポリカーボネート樹脂の分子量、スチレン系樹脂の種類、分子量、メルトインデックス、ゴムの含有量や成形品の用途、大きさ、厚みなどを考慮して適宜決定される。
【0033】
(C)成分であるリン酸エステル化合物の含有量は、前記(A)および(B)からなる樹脂100重量部に対して、2〜20重量部、好ましくは、3〜15重量部である。ここで、2重量部未満であると、目的とする難燃性を得ることが難しく、また、20重量部を越えると、耐熱性の低下、衝撃強度の低下が起こる場合がある。したがって、この含有量は、成形品の難燃要求特性を考慮して、リン酸エステル化合物の種類、他のゴム状弾性体などの含有量などをもとに総合的に判断して決定される。
【0034】
(D)成分の板状無機充填剤の含有量は、前期(A)および(B)からなる樹脂100重量部に対して、0.1〜4重量部、好ましくは0.2〜3.5重量部である。ここで、0.1重量部未満であると、耐老化、リサイクル性の改良効果が低く、4重量部を越えると得られた成形品の耐衝撃性、ウエルド外観、ウエルド強度が低下する場合があり、耐老化、リサイクル性が低下するので好ましくない。本発明におけるタルクなどの板状無機充填剤は、これらの効果からも明らかなように、その含有量は従来の使用量とは全く異なり、少量でありまたその効果も耐熱性、剛性の向上とは異質の効果である。したがって、このような板状無機充填剤を少量用いることは知られていない。
【0035】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物には、燃焼時の溶融滴下防止を目的にさらに、(E)フルオロオレフィン樹脂を含有することができる。ここで(E)フルオロオレフィン樹脂としては、通常フルオロエチレン構造を含む重合体、共重合体であり、たとえば、ジフルオロエチレン重合体、テトラフルオロエチレン重合体、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、テトラフルオロエチレンとフッ素を含まないエチレン系モノマーとの共重合体である。好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)であり、その平均分子量は、500,000以上であることが好ましく、特に好ましくはは500,000〜10,000,000である。本発明で用いることができるポリテトラフルオロエチレンとしては、現在知られているすべての種類のものを用いることができる。
【0036】
なお、ポリテトラフルオロエチレンのうち、フィブリル形成能を有するものを用いると、さらに高い溶融滴下防止性を付与することができる。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(PTFE)には特に制限はないが、例えば、ASTM規格において、タイプ3に分類されるものが挙げられる。その具体例としては、例えばテフロン6−J(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製)、ポリフロンD−1、ポリフロンF−103、ポリフロンF201(ダイキン工業株式会社製)、CD076(旭アイシーアイフロロポリマーズ株式会社製)等が挙げられる。
【0037】
また、上記タイプ3に分類されるもの以外では、例えばアルゴフロンF5(モンテフルオス株式会社製)、ポリフロンMPA、ポリフロンFA−100(ダイキン工業株式会社製)等が挙げられる。これらのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。上記のような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(PTFE)は、例えばテトラフルオロエチレンを水性溶媒中で、ナトリウム、カリウム、アンモニウムパーオキシジスルフィドの存在下で、1〜100psiの圧力下、温度0〜200℃、好ましくは20〜100℃で重合させることによって得られる。
【0038】
ここで、フルオロオレフィン樹脂の含有量は、前記(A)および(B)からなる樹脂100重量部に対して、0.05〜5重量部、好ましくは、0.1〜2重量部である。ここで、0.05重量部未満であると、目的とする難燃性における耐溶融滴下性が十分でない場合があり、5重量部を越ても、これに見合った効果の向上はなく、耐衝撃性、成形品外観に悪影響を与える場合がある。したがって、それぞれの成形品に要求される難燃性の程度、たとえば、UL−94のV−0、V−1、V−2などにより他の含有成分の使用量などを考慮して適宜決定することができる。
【0039】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物には、さらに、(F)成分としてコア/シェルタイプグラフトゴム状弾性体を(A)ポリカーボる樹脂および(B)スチレン系樹脂100重量部に対して、1〜30重量部、好ましくは2〜20重量部含有することができる。コア/シェルタイプグラフトゴム状弾性体とは、コア(芯)とシェル(殻)から構成される2層構造を有しており、コア部分は軟質なゴム状態であって、その表面のシェル部分は硬質な樹脂状態であり、弾性体自体は粉末状(粒子状態)であるゴム状弾性体である。このゴム状弾性体は、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂と溶融ブレンドした後も、その粒子状態は、大部分がもとの形態を保っている。配合されたゴム状弾性体の大部分がもとの形態を保っていることにより、表層剥離を起こさない効果が得られる。
【0040】
このコア/シェルタイプグラフトゴム状弾性体としては、種々なものを挙げることができる。市販のものとしては、例えばハイブレンB621(日本ゼオン株式会社製)、KM−330(ローム&ハース株式会社製)、メタブレンW529、メタブレンS2001、メタブレンC223、メタブレンB621(三菱レイヨン株式会社製)等が挙げられる。
【0041】
これらの中で、例えば、アルキルアクリレートやアルキルメタクリレート、ジメチルシロキサンを主体とする単量体から得られるゴム状重合体の存在下に、ビニル系単量体の1種または2種以上を重合させて得られるものが挙げられる。ここで、アルキルアクリレートやアクリルメタクリレートとしては、炭素数2〜10アルキル基を有するものが好適である。具体的には、例えばエチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルメタクリレート等が挙げられる。これらのアルキルアクリレート類を主体とする単量体から得られるゴム状弾性体としては、アルキルアクリレート類70重量%以上と、これと共重合可能な他のビニル系単量体、例えばメチルメタクリレート、アクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン等30重量%以下とを反応させて得られる重合体が挙げられる。なお、この場合、ジビニルベンゼン、エチレンジメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の多官能性単量体を架橋剤として適宜添加して反応させてもよい。
【0042】
ゴム状重合体の存在下に反応させるビニル系単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。これらの単量体は、1種または2種以上を組み合わせて用いてもよいし、また、他のビニル系重合体、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物や、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル化合物等と共重合させてもよい。この重合反応は、例えば塊状重合、懸濁重合、乳化重合などの各種方法によって行うことができる。特に、乳化重合法が好適である。
【0043】
このようにして得られるコア/シェルタイプグラフトゴム状弾性体は、前記ゴム状重合体を20重量%以上含有していることが好ましい。このようなコア/シェルタイプグラフトゴム状弾性体としては、具体的には60〜80重量%のn−ブチルアクリレートと、スチレン、メタクリル酸メチルとのグラフト共重合体などのMAS樹脂弾性体が挙げられる。中でも、ポリシロキサンゴム成分が5〜95重量%とポリアクリル(メタ)アクリレートゴム成分95〜5重量%とが、分離できないように相互に絡み合った構造を有する、平均粒子径が0.01〜1μm程度の複合ゴムに少なくとも一種のビニル単量体がグラフト重合されてなる複合ゴム系グラフト共重合体が好ましい。この共重合体は、それぞれのゴム単独でのグラフト共重合体よりも耐衝撃改良効果が高い。この複合ゴム系グラフト共重合体は、市販品としての、三菱レーヨン株式会社製メタブレンS−2001などとして、入手できる。
【0044】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は、成形性、耐衝撃性、外観改善、耐候性改善、剛性改善等の目的で、上記(A)〜(D)からなる必須成分に、(E)、(F)から選ばれた任意成分の一種以上とともに、熱可塑性樹脂に常用されている添加剤成分を必要により含有することができる。例えば、フェノール系、リン系、イオウ系酸化防止剤、帯電防止剤、ポリアミドポリエーテルブロック共重合体(永久帯電防止性能付与)、ベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系の光安定剤(耐候剤)、抗菌剤、相溶化剤、着色剤(染料、顔料)等が挙げられる。任意成分の配合量は、本発明の,難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の特性が損なわれない範囲であれば特に制限はない。
【0045】
次に、本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法について説明する。本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は、前記の各成分(A)〜(D)を上記割合で、さらに必要に応じて用いられる、(E)、(F)の各種任意成分、さらには他の成分を適当な割合で配合し、混練することにより得られる。このときの配合および混練は、通常用いられている機器、例えばリボンブレンダー、ドラムタンブラーなどで予備混合して、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機、コニーダ等を用いる方法で行うことができる。混練の際の加熱温度は、通常240〜300℃の範囲で適宜選択される。なお、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂以外の含有成分は、あらかじめ、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂あるいはこれ以外の他の熱可塑性樹脂と溶融混練、すなわちマスターバッチとして添加することもできる。
【0046】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は、上記の溶融混練成形機、あるいは、得られたペレットを原料として、射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、ブロー成形法、プレス成形法、真空成形法、発泡成形法などにより各種成形品を製造することができる。しかし、上記溶融混練方法により、ペレット状の成形原料を製造し、ついで、このペレットを用いて、射出成形、射出圧縮成形による射出成形品の製造に特に好適に用いることができる。なお、射出成形方法としては、外観のヒケ防止のため、あるいは軽量化のためのガス注入成形を採用することもできる。
【0047】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物から得られる射出成形品(射出圧縮を含む)としては、複写機、ファックス、パソコン、プリンター、電話機、情報端末機、などのOA機器、テレビ、ラジオ、ビデオデッキ、冷蔵庫、電子レンジなどの家庭電化機器をはじめとする電気・電子機器のハウジングまたは部品、さらには、自動車部品など他の分野にも用いられる。
【0048】
【実施例】
本発明について実施例および比較例を示してより具体的に説明するが、これらに、何ら制限されるものではない。
参考例1〜3、実施例1および比較例1〜3
表1に示す割合で各成分を配合〔(A)、(B)成分は重量%、他の成分は、(A)および(B)からなる樹脂100重量部に対する重量部で示す。〕し、押出機(機種名:VS40、田辺プラスチック機械株式会社製)に供給し、260℃で溶融混練し、ペレット化した。なお、すべての参考例、実施例および比較例において、酸化防止剤としてイルガノックス1076(チバ・スペシヤルティ・ケミカルズ株式会社製)0.2重量部およびアデカスタブC(旭電化工業株式会社社製)0.1重量部をそれぞれ配合した。得られたペレットを、80℃で12時間乾燥した後、成形温度260℃で射出成形して試験片および成形品を得た。得られた試験片を用いて性能を各種試験によって評価し、その結果を表1に示した。
【0049】
なお、用いた成形材料および性能評価方法を次に示す。
(A)ポリカーボネート樹脂
PC:タフロン A1900(出光石油化学株式会社製):ビスフェノールAポリカーボネート樹脂、MI=20g/10分(300℃、1.2Kg荷重)、粘度平均分子量:19,000、ヒドロキシル基末端比率:5モル%
(B)スチレン系樹脂
HIPS:耐衝撃ポリスチレン樹脂(HIPS):IDEMITSU PS HT44(出光石油化学社株式会社製):ポリブタジエンにポリスチレンがグラフト重合したもの、ゴム含有量=7重量%、MI:8g/10分(200℃、5Kg荷重)
【0050】
(C)リン酸エステル化合物
レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート):リン酸エステルPFR(旭電化工業株式会社製)
(D)板状無機充填剤
タルク:FFR(浅田製粉株式会社製)、平均粒径:0.7μm
(E)フルオロオレフィン樹脂
PTFE:CD076(旭硝子株式会社製)
(F)ゴム状弾性体(コアシェルタイプグラフトゴム状弾性体)
複合ゴム系グラフト共重合体:メタブレンS2001(三菱レーヨン株式会社製):ポリジメチルシロキサン含有量:50重量%以上
【0051】
〔性能評価方法]
(1)衝撃強度:IZOD(アイゾット衝撃強度)
ASTM D256に準拠、23℃(肉厚1/8インチ)、単位:kJ/m2
(2)難燃性
UL94燃焼試験に準拠(試験片厚み:1.5mm)
(3)ウエルド特性
引張強度試験片(ウエルド試験用)成形金型を用いて、2点ゲートで成形しウエルドを有する試験片を成形した。
1.ウエルド外観:ウエルド部を目視観察した。◎:最良、〇:良、×:不良
2.ウエルド引張強度:ウエルド試験片の引張強度を測定した。
3.ウエルド引張強度保持率(%)=(ウエルド部の引張強度/非ウエルド部の引張強度)×100
【0052】
(4)耐熱老化性:成形試験片を80℃で1,000時間熱処理を行った。
1.熱処理後のIZOD衝撃強度を測定した。
2.熱処理後の色調変化をJIS K7105(プラスチツクの光学的特性試験方法)に準拠して、熱処理前後の試験片の色差(ΔE)を測定した。
(5)耐湿性:成形試験片を、温度:70℃、湿度:90%の条件で1,000時間処理を行った。
1.処理後のIZOD衝撃強度を測定した。
2.処理後の色調変化をJIS K7105(プラスチツクの光学的特性試験 方法)に準拠して 、熱処理前後の試験片の色差(ΔE)を測定した。
(6)リサイクル性
成形品(ノートパソコンハウジング:A4タイプ)を粉砕して、回収し、粉砕物100%を用いて、同様な成形条件で試験片を成形した。
1.IZOD衝撃強度を測定した。
2.処理後の色調変化をJIS K7105(プラスチツクの光学的特性試験 方法)に準拠して 、熱処理前後の試験片の色差(ΔE)を測定した。
【0053】
【表1】
Figure 0003649611
【0054】
表1の結果から明らかなように、本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物からの成形品は、実施例と比較例から、すぐれた耐熱、耐湿老化性、リサイクル性があることが、衝撃強度、色調の測定結果より明らかである。また、優れた難燃性、耐衝撃性を維持できる。さらにコア/シエルタイプグラフトゴム状弾性体の配合により耐衝撃性改善において、耐老化性の低下が少ないことが明らかである。
【0055】
【発明の効果】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は、ノンハロゲンで、かつ優れた難燃性、衝撃強度、耐熱安定性を有するとともに、成形品の耐熱、耐湿老化性にすぐれたものである。また、リン酸エステル化合物として、耐加水分解に特にすぐれた特殊なリン酸エステル化合物を用いなくとも、十分な性能を得ることができる。さらに、この耐熱安定性からリサイクル性に優れ、再生使用が可能となり、環境問題、省資源に貢献できるものである。したがって、OA機器、家庭電化機器などの電気・電子、自動車部品などの大型化、薄肉化にも十分対応できるものであり、その応用分野の拡大が期待される。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flame retardant polycarbonate resin composition. More specifically, the flame retardant polycarbonate resin composition is excellent in flame retardancy and impact resistance, has little deterioration in physical properties at high temperatures and high humidity, and has improved recyclability. And a molded article.
[0002]
[Prior art]
Polycarbonate resins are widely used in various fields such as OA (office automation) equipment, information equipment, home electrical appliances, automotive and architectural fields due to their excellent impact resistance, heat resistance, and electrical characteristics. It's being used. However, the polycarbonate resin has problems that the molding process temperature is high and the melt fluidity is poor. For this reason, the molding temperature is relatively high. In particular, when various additives such as a phosphoric ester compound are blended, there is a problem of deterioration in physical properties or coloring due to use under high temperature and high humidity. Polycarbonate resin, on the other hand, is generally a self-extinguishing resin, but there are fields that require a high level of flame resistance, mainly in the fields of OA equipment, information equipment, and home appliances. Improvements are being made.
[0003]
Also, recently, the shape is complicated when the molded product is an OA device such as a copier or fax machine, an information device such as a telephone or a communication device, or a part or housing such as an electric / electronic device such as a home appliance. The melt flowability of polycarbonate resin, that is, injection moldability, for example, because unevenness such as ribs and bosses is formed in the molded product, the weight is reduced, and the molded product is thinned from the viewpoint of resource saving. There is a need for compositions that have increased For improving the moldability, many blended compositions with (rubber-modified) styrenic resins have been proposed in consideration of physical properties such as impact resistance.
[0004]
To improve the melt fluidity of polycarbonate resin, polycarbonate (rubber-modified) styrene resins such as acrylonitrile / butadiene / styrene resin (ABS resin), rubber-modified polystyrene resin (HIPS), acrylonitrile / styrene resin (AS resin), etc. A composition blended with a resin has been used as a polymer alloy in many molded product fields, taking advantage of its heat resistance and impact resistance characteristics. Moreover, in these uses, in order to improve the safety | security of the product, the flame retardance more than a certain level is calculated | required.
[0005]
As a method for improving the flame retardancy of polycarbonate resin, halogen flame retardants such as halogenated bisphenol A and halogenated polycarbonate oligomer have been used together with flame retardant aids such as antimony oxide from the viewpoint of flame retardant efficiency. However, from the viewpoint of safety in recent years and the impact on the environment, a flame retardant method using a flame retardant containing no halogen is required from the market. A polycarbonate resin composition containing a phosphate ester compound as a non-halogen flame retardant exhibits excellent flame retardancy, and many methods have been proposed.
[0006]
Specifically, for example, JP-A-61-55145 discloses (A) aromatic polycarbonate resin, (B) ABS resin, (C) AS resin, (D) halogen compound, (E) phosphate ester, (F) A thermoplastic resin composition comprising a polytetrafluoroethylene component is described. JP-A-2-32154 discloses flame retardancy comprising (A) aromatic polycarbonate resin, (B) ABS resin, (C) AS resin, (D) phosphate ester, and (E) polytetrafluoroethylene component. High impact polycarbonate molding compositions are described.
[0007]
These are all intended to improve moldability, impact resistance, and flame retardancy by improving the melt flowability of polycarbonate, and have been used as various molded articles by taking advantage of excellent effects. However, when a good melt flowable composition comprising a polycarbonate resin and a (rubber-modified) styrene resin is made flame retardant with a phosphate ester compound, it is necessary to add a relatively large amount of the phosphate ester compound. In addition, phosphoric acid ester compounds contribute to flame retardancy, but mold corrosion during molding processing, impact strength decreases and discolors when the molded product is placed under heating or high humidity. There are problems such as the occurrence of In addition, from the viewpoint of environmental problems and resource saving in recent years, there has been a demand for molding raw materials having low physical properties and low coloration in recyclability of molded products, that is, repeated remelting and kneading.
[0008]
For this reason, a flame retardant polycarbonate resin having excellent stability under high temperature and high humidity, that is, hydrolysis resistance, is desired. On the other hand, it is also known to add an inorganic filler such as talc to a flame retardant polycarbonate resin. For example, there are JP-A-7-126510 and JP-A-9-48912. The blending of the inorganic filler in these flame retardant polycarbonate resins is intended to improve the heat resistance and rigidity of the molded product, and the blending amount is usually 5% by weight or more, particularly 10% by weight or more, and its purpose is Achieved. However, for example, when talc is blended in an amount of about 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component, there is a problem that the impact strength is greatly reduced.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, in the present invention, in the flame retardancy of the polycarbonate resin by the phosphate ester compound and the moldability improvement by the styrene resin, while maintaining excellent flame retardancy, heat resistance, moisture resistance, etc. An object of the present invention is to provide a polycarbonate resin composition capable of forming a molded product having excellent properties and repeatedly melting, that is, excellent in recyclability, and a molded product using the composition.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object of the present invention, the present inventors diligently investigated improvements in moldability, heat resistance, moisture resistance and the like in the flame retardancy of a flame retardant polycarbonate resin with a phosphoric ester compound. As a result, impact resistance and aging resistance can be achieved without reducing flame retardancy by selecting and using a specific amount of a specific additive together with a phosphoric ester compound in a resin composition comprising a polycarbonate resin and a styrene resin. And the present invention has been completed.
[0011]
That is, the present invention
(1) Condensation having (C) resorcin or hydroquinone structure and phenylene ether structure with respect to 100 parts by weight of resin comprising 75 to 90% by weight of (A) polycarbonate resin and (B) 25 to 10% by weight of styrene resin 2 to 20 parts by weight of a phosphoric ester compound, (D) 0.2 to 3.5 parts by weight of a plate-like inorganic filler having an average particle diameter of 0.2 to 2 μm, and (F) a core / shell type graft rubber-like elastic body A flame retardant polycarbonate resin composition containing 1 to 30 parts by weight of
(2) The flame-retardant polycarbonate according to (1), further containing 0.05 to 5 parts by weight of (E) fluoroolefin resin with respect to 100 parts by weight of the resin comprising (A) and (B) Resin composition,
( 3 ) A molded article comprising the flame-retardant polycarbonate resin composition according to (1) or (2 ) above,
( 4 ) Provided is an injection-molded product which is a housing or a part of an electric / electronic device comprising the flame-retardant polycarbonate resin composition according to (1) or (2) .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the components (A) to (D) of the flame retardant polycarbonate resin composition of the present invention will be described.
(A) Polycarbonate resin (PC)
The polycarbonate resin (PC) which is the component (A) constituting the flame retardant polycarbonate resin composition of the present invention is not particularly limited, and various types can be mentioned. Usually, an aromatic polycarbonate produced by a reaction between a dihydric phenol and a carbonate precursor can be used. That is, a product produced by reacting a dihydric phenol and a carbonate precursor by a solution method or a melting method, that is, a reaction of a divalent phenol with phosgene, a transesterification method of a divalent phenol with diphenyl carbonate, or the like is used. be able to.
[0013]
Various divalent phenols can be mentioned, and in particular, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [bisphenol A], bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxy). Phenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 4,4′-dihydroxydiphenyl, bis (4-hydroxyphenyl) cycloalkane, bis (4-hydroxyphenyl) oxide, Examples thereof include bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfoxide, bis (4-hydroxyphenyl) ether, and bis (4-hydroxyphenyl) ketone.
[0014]
Particularly preferred divalent phenols are bis (hydroxyphenyl) alkanes, particularly those using bisphenol A as the main raw material. The carbonate precursor is carbonyl halide, carbonyl ester, haloformate or the like, and specifically phosgene, dihaloformate of dihydric phenol, diphenyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate or the like. In addition, examples of the dihydric phenol include hydroquinone, resorcin, and catechol. These dihydric phenols may be used alone or in combination of two or more.
[0015]
The polycarbonate resin may have a branched structure. Examples of the branching agent include 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, α, α ′, α ″ -tris (4-bidoxy Phenyl) -1,3,5-triisopropylbenzene, phloroglysin, trimellitic acid, isatin bis (o-cresol), etc. In order to adjust the molecular weight, phenol, pt-butylphenol, p- t-octylphenol, p-cumylphenol and the like are used.
[0016]
The polycarbonate resin used in the present invention may be a copolymer having a polycarbonate part and a polyorganosiloxane part, or a polycarbonate resin containing this copolymer. Further, it may be a polyester-polycarbonate resin obtained by polymerizing a polycarbonate in the presence of a bifunctional carboxylic acid such as terephthalic acid or an ester precursor such as an ester-forming derivative thereof. A mixture of various polycarbonate resins can also be used. The polycarbonate resin of component (A) used in the present invention is preferably one that does not substantially contain halogen in the structure. Further, from the viewpoint of mechanical strength and moldability, the viscosity average molecular weight is preferably 10,000 to 100,000, particularly 11,000 to 40,000, particularly 12,000 to 25,000. Is preferred.
[0017]
As the polycarbonate resin used in the present invention, for example, those having a hydroxyl group ratio in the terminal group of the resin of 0.5 mol% or more, preferably 0.5 to 20 mol% can be used. . Here, the ratio of hydroxyl groups contributes to the improvement of the compatibility of the composition of the polycarbonate resin, the styrene resin, and the phosphoric acid ester compound, resulting in reduction of defective phenomena such as delamination and impact. Strength, weld strength, etc. may be improved. However, an influence on the decrease in heat resistance is also conceivable, and a range of 0.5 to 20 mol% is a preferable range as a whole.
[0018]
(B) Styrene resin As the styrene resin of the component (B) constituting the flame retardant polycarbonate resin composition of the present invention, monovinyl aromatic monomers such as styrene and α-methylstyrene are 20 to 100% by weight. , 0 to 60% by weight of vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile, and 0 to 50% by weight of other vinyl monomers such as maleimide and methyl (meth) acrylate copolymerizable therewith. There is a polymer obtained by polymerizing a monomer or a monomer mixture. Examples of these polymers include polystyrene (GPPS), acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), and the like.
[0019]
As the styrene resin, a rubber-modified styrene resin can be preferably used. This rubber-modified styrenic resin is preferably an impact-resistant styrenic resin in which at least a styrenic monomer is graft-polymerized on rubber. Examples of rubber-modified styrene resins include high impact polystyrene (HIPS) in which styrene is polymerized on rubber such as polybutadiene, ABS resin in which acrylonitrile and styrene are polymerized on polybutadiene, and MBS in which methyl methacrylate and styrene are polymerized on polybutadiene. Two or more types of rubber-modified styrenic resins can be used in combination, and can also be used as a mixture with the above-mentioned styrene-based resin that is unmodified with rubber.
[0020]
The rubber content in the rubber-modified styrenic resin is, for example, 2 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight, particularly 5 to 15% by weight. If the rubber ratio is less than 2% by weight, the impact resistance will be insufficient, and if it exceeds 50% by weight, the thermal stability will be lowered, the melt fluidity will be lowered, the occurrence of gels, coloring, etc. May occur. Specific examples of the rubber include a rubbery polymer containing polybutadiene, acrylate and / or methacrylate, styrene / butadiene / styrene rubber (SBS), styrene / butadiene rubber (SBR), butadiene / acrylic rubber, isoprene / rubber, Examples include isoprene / styrene rubber, isoprene / acrylic rubber, and ethylene / propylene rubber. Of these, polybutadiene is particularly preferred. The polybutadiene used here is a low cis polybutadiene (for example, containing 1 to 30 mol% of 1,2-vinyl bonds and 30 to 42 mol% of 1,4-cis bonds), or high cis polybutadiene (for example, 1,2-vinyl bonds). Any of those containing 20 mol% or less of vinyl bonds and 78 mol% or more of 1,4-cis bonds) may be used, or a mixture thereof may be used.
[0021]
In addition, as a styrene resin, the melt index (MI) measured under conditions of a temperature of 200 ° C. and a load of 5 kg in accordance with JIS K7210 is usually 1 to 40 g / 10 minutes, preferably 2 to 20 g / 10 minutes. It is.
[0022]
(C) Phosphate ester compound As the phosphate ester compound, a phosphate ester compound containing no halogen is particularly preferable. There is no restriction | limiting in particular as a phosphate ester compound, For example, following formula (1)
[0023]
[Chemical 1]
Figure 0003649611
[0024]
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or an organic group, X represents a divalent or higher valent organic group, p is 0 or 1, q Is an integer of 1 or more, and r represents an integer of 0 or more.)
In the formula (1), the organic group is an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or the like, which may or may not be substituted. Examples of the substituent when substituted include an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, and an arylthio group. Further, an arylalkoxyalkyl group that is a combination of these substituents, or an arylsulfonylaryl group that is a combination of these substituents combined by an oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom, or the like is used as a substituent. and so on.
[0025]
In the formula (1), the divalent or higher organic group X means a divalent or higher valent group formed by removing one or more hydrogen atoms bonded to a carbon atom from the above organic group. For example, those derived from bisphenols which are alkylene groups, (substituted) phenylene groups, and polynuclear phenols. Preferred are bisphenol A, hydroquinone, resorcinol, diphenylmethane, dihydroxydiphenyl, dihydroxynaphthalene and the like.
[0026]
The halogen-free phosphate ester compound may be a monomer, an oligomer, a polymer, or a mixture thereof. Specifically, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, tri (2-ethylhexyl) phosphate, diisopropyl Phenyl phosphate, trixylenyl phosphate, tris (isopropylphenyl) phosphate, tributyl phosphate, bisphenol A bisphosphate, hydroquinone bisphosphate, resorcin bisphosphate, resorcinol-diphenyl phosphate, trioxybenzene triphosphate, cresyl diphenyl phosphate, or these Substitutes, condensates, etc. It can be shown.
[0027]
As a commercially available halogen-free phosphate ester compound that can be suitably used as the component (C) of the flame-retardant polycarbonate resin composition of the present invention, for example, TPP [Triphenyl phosphate manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd. ], TXP [trixylenyl phosphate], CR-733S [resorcinol (diphenyl phosphate)], PX200 [1,3-phenylene-teslakis (2,6-dimethylphenyl) phosphate, PX201 [1,4-phenylene-tetrakis ( 2,6-dimethylphenyl) phosphate, PX202 [4,4′-biphenylene-teslakis) 2,6-dimethylphenyl) phosphate, and the like. Among these phosphate ester compounds, the phosphate ester compound represented by the following formula (2), that is, a condensed phosphate ester compound having a resorcin or hydroquinone structure and a phenylene ether structure is preferable.
[0028]
[Chemical formula 2]
Figure 0003649611
[0029]
(Here, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are each independently a hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms, and a, b, c, d and e are 0 to 0, respectively. 3 and n represents an integer of 1 to 3.) Furthermore, in the above formula (2), a, b, c, d and e are preferably not 0 at the same time. In particular, a phosphoric acid ester compound having an alkyl group at the 2nd and 6th positions is preferable.
[0030]
Specific examples include 1,3-phenylene-tetrakis (2,6-dimethylphenyl) phosphate] and 1,4-phenylene-tetrakis (2,6-dimethylphenyl) phosphate]. These specific phosphate ester compounds have high decomposability during combustion in comparison with the diphenyl group and bisphenol A type instead of the phenylene group, and further the phosphorus content in the phosphate ester compound is high. High flame retardant efficiency. Furthermore, since an alkyl group is substituted at the 2,6-position, the hydrolysis resistance is also high.
[0031]
However, in the flame-retardant polycarbonate resin composition of the present invention, an unsubstituted resorcinol bis (diphenyl) is used without using an expensive condensed phosphate compound having a substituent such as an alkyl group at the 2,6-position. Even if phosphate is used, sufficient heat resistance, moisture resistance, and recyclability are obtained.
(D) Plate-like inorganic filler The plate-like inorganic filler used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include talc, clay, mica (gold mica, white mica), and glass flakes. As these plate-like inorganic fillers, the average particle size is usually preferably in the range of 0.1 to 10 μm and 0.2 to 2 μm, particularly preferably in the range of 0.2 to 1 μm. In the present invention, the plate-like inorganic filler is not intended to improve the rigidity, and therefore has the feature that the object of the present invention can be sufficiently achieved even if the average particle diameter is 2 μm or less. Here, if the average particle size is too large, dispersion may be poor, and the effects of the present invention may not be fully exhibited. Here, the average particle diameter is measured from a cumulative particle size distribution curve measured by a liquid phase precipitation type light transmission method (for example, SACP type manufactured by Shimadzu Corporation) and a laser analysis method (for example, SACD type manufactured by Shimadzu Corporation). Can do. As these plate-like inorganic fillers, talc is preferably used.
[0032]
Next, the composition of the components (A) to (D) of the present invention will be described. In the present invention, the (B) component styrene resin improves the melt fluidity of the polycarbonate resin. Here, the blending ratio of (A) polycarbonate resin and (B) styrene resin is (A) polycarbonate resin 70 to 95% by weight, preferably 75 to 90% by weight, and (B) styrene resin 30 to 5% by weight. %, Preferably 25 to 10% by weight. Here, if the polycarbonate resin of the component (A) is less than 70% by weight, the heat resistance and strength are not sufficient, and if the styrene resin of the component (B) is less than 5% by weight, the effect of improving the moldability is insufficient. There may be. In this case, as the (B) styrene resin, the rubber-modified styrene resin described above is preferably used. These blending ratios are appropriately determined in consideration of the molecular weight of the polycarbonate resin, the type of styrene resin, the molecular weight, the melt index, the rubber content, the use of the molded product, the size, the thickness, and the like.
[0033]
The content of the phosphate ester compound as the component (C) is 2 to 20 parts by weight, preferably 3 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin comprising the above (A) and (B). Here, if it is less than 2 parts by weight, it is difficult to obtain the intended flame retardancy, and if it exceeds 20 parts by weight, heat resistance and impact strength may be lowered. Therefore, this content is determined by comprehensively judging based on the content of the phosphoric ester compound, the content of other rubber-like elastic bodies, etc. in consideration of the flame retardant requirements of the molded product. .
[0034]
The content of the (D) component plate-like inorganic filler is 0.1 to 4 parts by weight, preferably 0.2 to 3.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composed of the previous period (A) and (B). Parts by weight. Here, if it is less than 0.1 parts by weight, the effect of improving aging resistance and recyclability is low, and if it exceeds 4 parts by weight, the impact resistance, weld appearance, and weld strength of the obtained molded product may be lowered. In addition, aging resistance and recyclability are lowered, which is not preferable. As is clear from these effects, the plate-like inorganic filler such as talc in the present invention has a content that is completely different from the conventional use amount, and the effect is also improved in heat resistance and rigidity. Is a heterogeneous effect. Therefore, it is not known to use a small amount of such a plate-like inorganic filler.
[0035]
The flame retardant polycarbonate resin composition of the present invention may further contain (E) a fluoroolefin resin for the purpose of preventing melt dripping during combustion. Here, the (E) fluoroolefin resin is usually a polymer or copolymer containing a fluoroethylene structure, such as a difluoroethylene polymer, a tetrafluoroethylene polymer, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, It is a copolymer of tetrafluoroethylene and an ethylene monomer that does not contain fluorine. Polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable, and the average molecular weight is preferably 500,000 or more, and particularly preferably 500,000 to 10,000,000. As polytetrafluoroethylene that can be used in the present invention, all of the currently known types can be used.
[0036]
In addition, when polytetrafluoroethylene having a fibril forming ability is used, it is possible to impart higher melt dripping prevention property. Although there is no restriction | limiting in particular in the polytetrafluoroethylene (PTFE) which has a fibril formation ability, For example, what is classified into the type 3 in ASTM standard is mentioned. Specific examples thereof include, for example, Teflon 6-J (Mitsui / DuPont Fluorochemical Co., Ltd.), Polyflon D-1, Polyflon F-103, Polyflon F201 (Daikin Industries Co., Ltd.), CD076 (Asahi IC Fluoropolymers Co., Ltd.) Company-made).
[0037]
Other than those classified as type 3, for example, Algoflon F5 (manufactured by Montefluos Co., Ltd.), polyflon MPA, polyflon FA-100 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), and the like can be given. These polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used independently and may combine 2 or more types. Polytetrafluoroethylene (PTFE) having the fibril-forming ability as described above is prepared by, for example, using tetrafluoroethylene in an aqueous solvent in the presence of sodium, potassium, ammonium peroxydisulfide, at a pressure of 1 to 100 psi, at a temperature of 0. It is obtained by polymerizing at ˜200 ° C., preferably 20˜100 ° C.
[0038]
Here, content of fluoroolefin resin is 0.05-5 weight part with respect to 100 weight part of resin which consists of said (A) and (B), Preferably, it is 0.1-2 weight part. Here, if the amount is less than 0.05 parts by weight, the melt-drip resistance in the target flame retardancy may not be sufficient, and even if it exceeds 5 parts by weight, the effect corresponding to this is not improved, It may adversely affect the impact properties and appearance of the molded product. Therefore, the amount of flame retardancy required for each molded product, for example, UL-94 V-0, V-1, V-2, etc. is appropriately determined in consideration of the amount of other components used. be able to.
[0039]
In the flame-retardant polycarbonate resin composition of the present invention, a core / shell type graft rubber-like elastic body is further used as the component (F) with respect to (A) a polycarbonate resin and (B) 100 parts by weight of a styrene resin. 1 to 30 parts by weight, preferably 2 to 20 parts by weight can be contained. The core / shell type graft rubber-like elastic body has a two-layer structure composed of a core and a shell, and the core portion is in a soft rubber state, and the shell portion on the surface thereof. Is a hard resin state, and the elastic body itself is a rubber-like elastic body in a powder form (particle state). Even after this rubber-like elastic body is melt-blended with a polycarbonate resin and a styrene-based resin, the particle state of the rubbery elastic body remains mostly in its original form. Since most of the blended rubber-like elastic body maintains the original form, an effect of not causing surface layer peeling can be obtained.
[0040]
Various examples of the core / shell type graft rubber-like elastic body can be mentioned. Commercially available products include, for example, Hybrene B621 (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), KM-330 (manufactured by Rohm & Haas Co., Ltd.), Metabrene W529, Metabrene S2001, Metabrene C223, Metabrene B621 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) and the like. It is done.
[0041]
Among these, for example, in the presence of a rubbery polymer obtained from a monomer mainly composed of alkyl acrylate, alkyl methacrylate, or dimethylsiloxane, one or more vinyl monomers are polymerized. What is obtained is mentioned. Here, as an alkyl acrylate or acrylic methacrylate, those having an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms are suitable. Specific examples include ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl methacrylate, and the like. Rubber-like elastic bodies obtained from monomers mainly composed of these alkyl acrylates include alkyl acrylates of 70% by weight or more and other vinyl monomers copolymerizable therewith, such as methyl methacrylate and acrylonitrile. , Vinyl acetate, styrene and the like, and a polymer obtained by reacting with 30% by weight or less. In this case, a polyfunctional monomer such as divinylbenzene, ethylene dimethacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate or the like may be appropriately added as a crosslinking agent for reaction.
[0042]
Examples of vinyl monomers to be reacted in the presence of the rubbery polymer include aromatic vinyl compounds such as styrene and α-methylstyrene, acrylic acid esters such as methyl acrylate and ethyl acrylate, methyl methacrylate, And methacrylates such as ethyl methacrylate. These monomers may be used alone or in combination of two or more, and other vinyl polymers such as vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl acetate, propionic acid, etc. You may make it copolymerize with vinyl ester compounds, such as vinyl. This polymerization reaction can be performed by various methods such as bulk polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization. In particular, the emulsion polymerization method is suitable.
[0043]
It is preferable that the core / shell type graft rubber-like elastic body thus obtained contains 20% by weight or more of the rubber-like polymer. Specific examples of such a core / shell type graft rubber-like elastic body include MAS resin elastic bodies such as a graft copolymer of 60 to 80% by weight of n-butyl acrylate, styrene, and methyl methacrylate. It is done. Among them, the polysiloxane rubber component has a structure in which 5 to 95% by weight and the polyacryl (meth) acrylate rubber component 95 to 5% by weight are intertwined so that they cannot be separated, and the average particle size is 0.01 to 1 μm. A composite rubber-based graft copolymer in which at least one vinyl monomer is graft-polymerized to a composite rubber of a certain degree is preferable. This copolymer has a higher impact resistance improving effect than the graft copolymer of each rubber alone. This composite rubber-based graft copolymer can be obtained as a commercially available product, such as METABRENE S-2001 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
[0044]
The flame-retardant polycarbonate resin composition of the present invention includes (E) an essential component comprising the above (A) to (D) for the purpose of moldability, impact resistance, appearance improvement, weather resistance improvement, rigidity improvement, and the like. In addition to one or more optional components selected from (F), an additive component commonly used in thermoplastic resins can be contained as necessary. For example, phenol-based, phosphorus-based, sulfur-based antioxidants, antistatic agents, polyamide polyether block copolymers (permanent antistatic performance imparted), benzotriazole-based or benzophenone-based UV absorbers, hindered amine-based light stabilizers (Weathering agent), antibacterial agent, compatibilizing agent, colorant (dye, pigment) and the like. The amount of the optional component is not particularly limited as long as the properties of the flame-retardant polycarbonate resin composition of the present invention are not impaired.
[0045]
Next, the manufacturing method of the flame-retardant polycarbonate resin composition of this invention is demonstrated. In the flame-retardant polycarbonate resin composition of the present invention, the above-described components (A) to (D) are used in the above proportions as necessary, and various optional components of (E) and (F), It can be obtained by blending other components at an appropriate ratio and kneading. The compounding and kneading at this time are premixed with commonly used equipment such as a ribbon blender and a drum tumbler, and then Henschel mixer, Banbury mixer, single screw extruder, twin screw extruder, multi screw extruder. It can be performed by a method using a machine, a conida or the like. The heating temperature at the time of kneading is usually appropriately selected within the range of 240 to 300 ° C. The components other than the polycarbonate resin and the styrene resin can be added in advance as a master batch with melt-kneading with the polycarbonate resin, the styrene resin, or other thermoplastic resin.
[0046]
The flame-retardant polycarbonate resin composition of the present invention is an injection molding method, an injection compression molding method, an extrusion molding method, a blow molding method, a press molding method, using the above-described melt-kneading molding machine or the obtained pellet as a raw material. Various molded products can be manufactured by a vacuum molding method, a foam molding method, or the like. However, a pellet-shaped forming raw material can be produced by the melt kneading method, and then the pellet can be used particularly suitably for the production of an injection molded product by injection molding or injection compression molding. As the injection molding method, gas injection molding for preventing the appearance of sink marks or for reducing the weight can be employed.
[0047]
Injection molded products (including injection compression) obtained from the flame-retardant polycarbonate resin composition of the present invention include OA equipment such as copying machines, fax machines, personal computers, printers, telephones, information terminals, televisions, radios, and videos. It is also used in other fields such as housings or parts of electric / electronic devices such as home appliances such as decks, refrigerators, and microwave ovens, and automobile parts.
[0048]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but is not limited thereto.
Reference Examples 1 to 3, Example 1 and Comparative Examples 1 to 3
Each component is blended in the proportions shown in Table 1 [components (A) and (B) are expressed in weight%, and the other components are expressed in parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin comprising (A) and (B). And supplied to an extruder (model name: VS40, manufactured by Tanabe Plastic Machinery Co., Ltd.), melt-kneaded at 260 ° C., and pelletized. In all the Reference Examples, Examples and Comparative Examples, 0.2 parts by weight of Irganox 1076 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and Adeka Stub C (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 0 as antioxidants Each 1 part by weight was blended. The obtained pellets were dried at 80 ° C. for 12 hours and then injection molded at a molding temperature of 260 ° C. to obtain test pieces and molded articles. The performance was evaluated by various tests using the obtained test pieces, and the results are shown in Table 1.
[0049]
The molding materials and performance evaluation methods used are shown below.
(A) Polycarbonate resin PC: Toughlon A1900 (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.): Bisphenol A polycarbonate resin, MI = 20 g / 10 min (300 ° C., 1.2 kg load), viscosity average molecular weight: 19,000, hydroxyl group terminal Ratio: 5 mol%
(B) Styrenic resin HIPS: high impact polystyrene resin (HIPS): IDEMISUPS HT44 (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.): Polybutadiene graft polymerized with polystyrene, rubber content = 7% by weight, MI: 8 g / 10 minutes (200 ° C, 5 kg load)
[0050]
(C) Phosphate ester compound resorcinol bis (diphenyl phosphate): Phosphate ester PFR (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.)
(D) Plate-like inorganic filler talc: FFR (manufactured by Asada Flour Milling Co., Ltd.), average particle size: 0.7 μm
(E) Fluoroolefin resin PTFE: CD076 (Asahi Glass Co., Ltd.)
(F) Rubber-like elastic body (core-shell type graft rubber-like elastic body)
Composite rubber-based graft copolymer: Metabrene S2001 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.): Polydimethylsiloxane content: 50% by weight or more
[Performance evaluation method]
(1) Impact strength: IZOD (Izod impact strength)
Conforms to ASTM D256, 23 ° C. (wall thickness 1/8 inch), unit: kJ / m 2
(2) Compliant with flame retardant UL94 combustion test (test piece thickness: 1.5 mm)
(3) Weld characteristics Tensile strength test piece (for weld test) Using a molding die, a two-point gate was used to form a test piece having a weld.
1. Weld appearance: The weld was visually observed. A: Best, O: Good, X: Bad Weld tensile strength: The tensile strength of the weld specimen was measured.
3. Weld tensile strength retention ratio (%) = (Tensile strength of weld portion / tensile strength of non-weld portion) × 100
[0052]
(4) Heat aging resistance: The molded specimen was heat-treated at 80 ° C. for 1,000 hours.
1. The IZOD impact strength after heat treatment was measured.
2. The color difference (ΔE) of the test piece before and after the heat treatment was measured in accordance with JIS K7105 (plastic optical property test method) for the color tone change after the heat treatment.
(5) Moisture resistance: The molded specimen was treated for 1,000 hours under the conditions of temperature: 70 ° C. and humidity: 90%.
1. The IZOD impact strength after the treatment was measured.
2. The color difference (ΔE) of the test piece before and after the heat treatment was measured in accordance with JIS K7105 (plastic optical property test method) for the color change after the treatment.
(6) Recyclable molded products (notebook computer housing: A4 type) were pulverized and collected, and test pieces were molded under the same molding conditions using 100% of the pulverized product.
1. IZOD impact strength was measured.
2. The color difference (ΔE) of the test piece before and after the heat treatment was measured in accordance with JIS K7105 (plastic optical property test method) for the color change after the treatment.
[0053]
[Table 1]
Figure 0003649611
[0054]
As is clear from the results in Table 1, the molded article from the flame-retardant polycarbonate resin composition of the present invention has excellent heat resistance, moisture aging resistance, and recyclability from Examples and Comparative Examples. It is clear from the measurement result of the color tone. In addition, excellent flame retardancy and impact resistance can be maintained. Further, it is clear that the deterioration of aging resistance is small in improving the impact resistance by blending the core / shell type graft rubber-like elastic body.
[0055]
【The invention's effect】
The flame-retardant polycarbonate resin composition of the present invention is non-halogen, has excellent flame retardancy, impact strength, and heat stability, and is excellent in heat resistance and moisture aging resistance of a molded product. Moreover, sufficient performance can be obtained without using a special phosphate ester compound that is particularly excellent in hydrolysis resistance as the phosphate ester compound. Furthermore, this heat resistance stability is excellent in recyclability, and it can be recycled, contributing to environmental problems and resource saving. Therefore, it can sufficiently cope with the increase in size and thickness of electric / electronic devices such as OA devices and home appliances, automobile parts, etc., and its application fields are expected to expand.

Claims (4)

(A)ポリカーボネート樹脂75〜90重量%、(B)スチレン系樹脂25〜10重量%からなる樹脂100重量部に対して、(C)レゾルシンまたはハイドロキノン構造およびフエニレンエーテル構造を有する縮合リン酸エステル化合物2〜20重量部、(D)平均粒径が0.2〜2μmの板状無機充填剤0.2〜3.5重量部および(F)コア/シェルタイプグラフトゴム状弾性体1〜30重量部を含有する難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。(A) Condensed phosphate ester having (C) resorcin or hydroquinone structure and phenylene ether structure with respect to 100 parts by weight of resin comprising 75 to 90% by weight of polycarbonate resin and (B) 25 to 10% by weight of styrene resin 2 to 20 parts by weight of a compound, (D) 0.2 to 3.5 parts by weight of a plate-like inorganic filler having an average particle diameter of 0.2 to 2 μm, and (F) a core / shell type graft rubber-like elastic body 1 to 30 A flame retardant polycarbonate resin composition containing parts by weight . さらに、(E)フルオロオレフィン樹脂を、(A)および(B)からなる樹脂100重量部に対して、0.05〜5重量部含有する請求項1に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。  Furthermore, the flame-retardant polycarbonate resin composition of Claim 1 which contains 0.05-5 weight part of (E) fluoro olefin resin with respect to 100 weight part of resin which consists of (A) and (B). 請求項1又は2に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物からなる成形品。Claim 1 or 2 molded article comprising the flame retardant polycarbonate resin composition according to. 請求項1又は2に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物からなる電気・電子機器のハウジングあるいは部品である射出成形品。Claim 1 or injection molded article is a housing or parts of electric and electronic equipment comprising a flame-retardant polycarbonate resin composition according to 2.
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