JP4303015B2 - Flame retardant aromatic polycarbonate resin composition - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、難燃性芳香族ポリカーボネート樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、(i)樹脂成分は主たる成分が芳香族ポリカーボネート樹脂であり少割合成分がアクリロニトリル−スチレン共重合体であって、(ii)無機充填材として特定粒子径のマイカ(C−1)とタルクおよび/またはワラストナイト(C−2)とを組合わせて含み、(iii)難燃剤として有機リン化合物を含み、さらに(iv)滴下防止剤として含フッ素化合物を含む樹脂組成物であって、(a)高剛性、高強度および高寸法精度を有する成形品を得ることができ、(b)比較的少ない量の難燃剤であるにもかかわらず良好な難燃特性を有し、さらに(c)無機充填材を含有しているにもかかわらず金型の摩耗の少ないという利点を有する樹脂組成物に関する。本発明の樹脂組成物はシャーシやフレームの如き成形部品であって、難燃性および高い寸法精度が要求される各種部品の成形に適している。
【0002】
【従来の技術】
近年、レーザービームプリンター、複写機、およびプロジェクター装置など、光学系ユニットを有する装置のシャーシやフレーム(以下これらを単に“光学ユニットシャーシ”と称する場合がある)に使用されるプラスチック材料に対しては、高剛性、高強度、高寸法精度(低異方性)、および良好な難燃性が要求される。かかるシャーシ用のプラスチック材料に対しては既に多くの提案がなされている。光学ユニットシャーシにおいては低異方性の要求は依然として高いものがある。また上記の各種光学系ユニットを有する装置は長年製造が続けられており、既に多くのノウハウが蓄積されている。かかる状況にある光学系ユニットを有する装置においてはより高性能な新規機種が開発される一方で、いわゆる汎用機種は低コスト化をより重要視して改良がなされている。かかる場合にプラスチック材料はその金型に要するコストや金型の寿命が問題となる場合がある。すなわち金型摩耗のより少ない(以下“低金型摩耗性”と称する)材料が要求される。
【0003】
シャーシやフレームなどの成形部品に適した樹脂組成物としては従来より数多くが提案されている。(i)特定分子量の芳香族ポリカーボネート樹脂にガラス繊維などを高充填した樹脂組成物は公知である(特許文献1参照)。(ii)特定分子量の芳香族ポリカーボネート樹脂、非円形断面繊維、および板状無機充填材からなる樹脂組成物、および該樹脂組成物は良好な低反り性を達成することは公知である(特許文献2参照)。また(iii)芳香族ポリカーボネート樹脂、並びに特定粒子径および特定厚みを有するマイカからなる樹脂組成物で形成された光書き込みユニット固定シャーシは公知である(特許文献3参照)。殊に上記(iii)特許文献3に記載された発明は、極めて高い剛性、低異方性に基づく低いそり率およびねじれ率、および良好な難燃性とを達成するものである。すなわち光学ユニットシャーシに必要な好ましい特性を有するものである。しかしながら、この発明の組成物は、高剛性、高強度、低異方性(高寸法精度)、難燃性、および低金型摩耗性の要求を全て満足する成形品が得られるとはいい難い。
【0004】
一方、芳香族ポリカーボネート、ポリカプロラクトン、および炭素繊維からなる樹脂組成物は低減された金型摩耗性を有することは公知である(特許文献4参照)。しかしながらかかる樹脂組成物は低異方性を十分に考慮しておらず、また低異方性を達成した上で十分な強度を有するための技術的知見を特許文献4では開示していない。
【0005】
ポリカーボネート樹脂、鱗片状無機充填材、および特定の構造を有するリン酸エステル化合物からなるCD−ROM機構部品は公知である(特許文献5参照)。しかしながら該特許文献5も高剛性および高強度であり、かつ良好な難燃性と低金型摩耗性の要求をも満足する樹脂組成物を十分に開示したとはいい難い。
【0006】
芳香族ポリカーボネート樹脂、難燃剤、ガラス繊維とタルク等とを特定割合で組み合わせた無機充填材、および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からなる樹脂組成物は公知である(特許文献6参照)。該組成物は高剛性、高強度、高寸法精度、および良好な難燃性を有することは公知である。しかしながら該組成物は、低コスト化をより重要視する機種に使用する材料としてはさらに改良の余地があった。
【0007】
【特許文献1】
特開平5−287185号公報
【特許文献2】
特開平6−207189号公報
【特許文献3】
特開平9−12733号公報
【特許文献4】
特開平1−185360号公報
【特許文献5】
特開平8−115589号公報
【特許文献6】
特開2001−164105号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特に光学ユニットシャーシやフレーム用成形品として好適な、高剛性、高強度、高寸法精度(低異方性)、良好な難燃性、および低金型摩耗性のいずれの特定もバランスよく満足する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。
【0009】
本発明者は、前記目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、芳香族ポリカーボネート樹脂および特定割合のアクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)を組合わせて樹脂成分とし、無機充填材として特定粒子径のマイカにタルクあるいはワラストナイトを特定割合組合わせて使用し、難燃剤として有機リン化合物を使用し、かつ含フッ素滴下剤を使用し、さらにこれら各成分を一定割合で配合した樹脂組成物は、本発明の課題を達成しうる成形品が得られることが見出された。すなわち、樹脂組成物は高剛性、高強度および高寸法精度を有する成形品が得られると比較的少ない難燃剤の使用で良好な難燃性が発現されることおよび金型の摩耗が極めて少ないことという利点が得られることが判明した。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、
(A)芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)、
(B)アクリロニトリル−スチレン共重合体(B成分)、
(C)無機充填材(C成分)、
(D)有機リン化合物系難燃剤(D成分)および
(E)含フッ素滴下防止剤(E成分)
よりなり、これら各成分の割合は、下記(i)〜(iii)の条件を満足することを特徴とする難燃性芳香族ポリカーボネート樹脂組成物が提供される。
(i)A〜D成分の合計100重量%当り、A成分およびB成分の合計は50重量%以上であり、C成分は15〜35重量%であり、D成分は3〜15重量%であり、かつA〜D成分の合計100重量部当りE成分は0.02〜2重量部である、
(ii)A成分およびB成分の合計100重量部当り、A成分は75〜95重量部であり、かつB成分は5〜25重量部である、
(iii)C成分は(C1)平均粒子径30〜300μmのマイカ(C−1成分)および(C2)タルクおよびワラストナイトからなる群から選択される少なくとも1種の充填材(C−2成分)より構成され、A〜D成分の合計100重量%当り、C−1成分は10〜25重量%であり、C−2成分は3〜15重量%でありかつC−1成分およびC−2成分の合計100重量部当りC−1成分は40〜90重量部である。
【0011】
本発明者は、さらに研究を進めたところ、前記樹脂組成物に離型剤として一価または多価アルコールの高級脂肪酸エステル(F成分)を一定割合配合すると、他の種類の離型剤を配合した場合に比べて、金型からの離型性が極めて良好であることが見出された。
【0012】
かくして本発明によれば、
(A)芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)、
(B)アクリロニトリル−スチレン共重合体(B成分)、
(C)無機充填材(C成分)、
(D)有機リン化合物系難燃剤(D成分)および
(E)含フッ素滴下防止剤(E成分)
(F)一価または多価アルコールの高級脂肪酸エステル(F成分)
よりなり、これら各成分の割合は、下記(i)〜(iii)の条件を満足することを特徴とする難燃性芳香族ポリカーボネート樹脂組成物も提供される。
(i)A〜D成分の合計100重量%当り、A成分およびB成分の合計は50重量%以上であり、C成分は15〜35重量%であり、D成分は3〜15重量%であり、かつA〜D成分の合計100重量部当りE成分は0.02〜2重量部であり、F成分は0.01〜2重量部である。
(ii)A成分およびB成分の合計100重量部当り、A成分は75〜95重量部であり、かつB成分は5〜25重量部である、
(iii)C成分は(C1)平均粒子径30〜300μmのマイカ(C−1成分)および(C2)タルクおよびワラストナイトからなる群から選択される少なくとも1種の充填材(C−2成分)より構成され、A〜D成分の合計100重量%当り、C−1成分は10〜20重量%であり、C−2成分は5〜15重量%でありかつC−1成分およびC−2成分の合計100重量部当りC−1成分は40〜90重量部である。
【0013】
次に本発明の樹脂組成物について、さらに詳細に説明するが、先ず樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
【0014】
本発明の樹脂組成物においては、樹脂成分は芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)およびアクリロニトリル−スチレン共重合体(B成分)より実質的になる。B成分のアクリロニトリル−スチレン共重合体は、一般的にAS樹脂と称されているものである。
【0015】
A成分である芳香族ポリカーボネート樹脂は、従来種々の成形品のために使用されている、それ自体公知のものであることができる。すなわち、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。反応の方法としては界面重縮合法、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。
【0016】
二価フェノールの代表的な例としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(通称ビスフェノールA)、2,2−ビス{(4−ヒドロキシ−3−メチル)フェニル}プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチルブタン、9,9−ビス{(4−ヒドロキシ−3−メチル)フェニル}フルオレン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3−ジメチルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、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およびα,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼンなどを挙げることができる。その他1,4−シクロヘキサンジメタノールなどの二価の脂肪族アルコールを共重合することも可能である。上記の各種二価フェノールから得られる芳香族ポリカーボネート樹脂の中でも、ビスフェノールAの単独重合体を特に好ましく挙げることができる。かかる芳香族ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性が優れる点で好ましい。
【0017】
カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。
【0018】
上記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重縮合法または溶融エステル交換法によって反応させて芳香族ポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールが酸化するのを防止するための酸化防止剤等を使用してもよい。また芳香族ポリカーボネート樹脂は三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネートであってもよい。三官能以上の多官能性芳香族化合物としては、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタンなどが使用できる。
【0019】
分岐ポリカーボネートを生ずる多官能性化合物を含む場合、かかる割合は、芳香族ポリカーボネート樹脂中、0.001〜1モル%、好ましくは0.005〜0.5モル%、特に好ましくは0.01〜0.3モル%である。また特に溶融エステル交換法の場合、副反応として分岐構造が生ずる場合があるが、かかる分岐構造量についても、芳香族ポリカーボネート樹脂中、0.001〜1モル%、好ましくは0.005〜0.5モル%、特に好ましくは0.01〜0.3モル%であるものが好ましい。なお、かかる割合については1H−NMR測定により算出することが可能である。
【0020】
さらに芳香族または脂肪族の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂であってもよい。脂肪族の二官能性カルボン酸としては、例えば炭素数8〜20、好ましくは10〜12の脂肪族の二官能性カルボン酸が挙げられる。かかる脂肪族の二官能性のカルボン酸は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。脂肪族の二官能性のカルボン酸は、α,ω−ジカルボン酸が好ましい。脂肪族の二官能性のカルボン酸としては例えば、セバシン酸(デカン二酸)、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、オクタデカン二酸およびイコサン二酸等の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸が好ましく挙げられる。
【0021】
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。
【0022】
芳香族ポリカーボネート樹脂は、上述した各種二価フェノールの異なるポリカーボネート、分岐成分を含有する分岐ポリカーボネート、各種のポリエステルカーボネート、ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体など各種の芳香族ポリカーボネートの2種以上を混合したものであってもよい。さらに下記に示す製造法の異なる芳香族ポリカーボネート、末端停止剤の異なる芳香族ポリカーボネートなど各種についても2種以上を混合したものが使用できる。
【0023】
芳香族ポリカーボネートの重合反応において界面重縮合法による反応は、通常二価フェノールとホスゲンとの反応であり、酸結合剤および有機溶媒の存在下に反応させる。酸結合剤としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物またはピリジン等のアミン化合物が用いられる。有機溶媒としては、例えば塩化メチレンまたはクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が用いられる。また、反応促進のために例えばトリエチルアミン、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド等の第三級アミン、第四級アンモニウム化合物または第四級ホスホニウム化合物等の触媒を用いることもできる。その際、反応温度は通常0〜40℃、反応時間は10分〜5時間程度、反応中のpHは9以上に保つのが好ましい。
【0024】
また、かかる重合反応において、通常末端停止剤が使用される。かかる末端停止剤として単官能フェノール類を使用することができる。単官能フェノール類の具体例としては、例えばフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p−クミルフェノールおよびイソオクチルフェノールが挙げられる。また、末端停止剤は単独でまたは2種以上混合して使用してもよい。
【0025】
溶融エステル交換法による反応は、通常二価フェノールとカーボネートエステルとのエステル交換反応であり、不活性ガスの存在下に二価フェノールとカーボネートエステルとを加熱しながら混合して、生成するアルコールまたはフェノールを留出させる方法により行われる。反応温度は生成するアルコールまたはフェノールの沸点等により異なるが、通常120〜350℃の範囲である。反応後期には反応系を1.33×103〜13.3Pa程度に減圧して生成するアルコールまたはフェノールの留出を容易にさせる。反応時間は通常1〜4時間程度である。
【0026】
カーボネートエステルとしては、置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基、アラルキル基あるいは炭素数1〜4のアルキル基などのエステルが挙げられ、なかでもジフェニルカーボネートが好ましい。
【0027】
また、重合速度を速めるために重合触媒を用いることができ、かかる重合触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、二価フェノールのナトリウム塩またはカリウム塩等のアルカリ金属化合物;水酸化カルシウム、水酸化バリウムまたは水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属化合物;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルアミンまたはトリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物などの触媒を用いることができる。さらにアルカリ(土類)金属のアルコキシド類、アルカリ(土類)金属の有機酸塩類、ホウ素化合物類、ゲルマニウム化合物類、アンチモン化合物類、チタン化合物類またはジルコニウム化合物類などの通常エステル化反応、エステル交換反応に使用される触媒を用いることができる。触媒は単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの重合触媒の使用量は、原料の二価フェノール1モルに対し、好ましくは1×10-8〜1×10-3当量、より好ましくは1×10-7〜5×10-4当量の範囲で選ばれる。
【0028】
溶融エステル交換法による反応では芳香族ポリカーボネート樹脂のフェノール性の末端基を減少するために、重縮反応の後期あるいは終了後に、例えば2−クロロフェニルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネートおよび2−エトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネート等の化合物を加えることができる。
【0029】
さらに溶融エステル交換法では触媒の活性を中和する失活剤を用いることが好ましい。かかる失活剤の量としては、残存する触媒1モルに対して0.5〜50モルの割合で用いるのが好ましい。また重合後の芳香族ポリカーボネート樹脂に対し、0.01〜500ppmの割合、より好ましくは0.01〜300ppm、特に好ましくは0.01〜100ppmの割合で使用する。失活剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩の如きホスホニウム塩またはテトラエチルアンモニウムドデシルベンジルサルフェートの如きアンモニウム塩などが好ましく挙げられる。
【0030】
芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は特に限定されないが、本発明においては15,000〜50,000の範囲が好適である。粘度平均分子量の下限は16,000以上がより好ましく、17,000以上がさらに好ましく、18,000以上が特に好ましい。一方、粘度平均分子量の上限は26,000以下が好ましく、25,000以下がさらに好ましい。上記粘度平均分子量は芳香族ポリカーボネート樹脂がA成分100重量%中50重量%以上、好ましくは70重量%以上含まれる場合に特に好ましい。芳香族ポリカーボネートの粘度平均分子量が15,000未満であると衝撃強度、難燃性などが低下しやすい。一方50,000を超えると流動性は低下するため、本発明においては好ましくない。
【0031】
また、芳香族ポリカーボネートの2種以上を混合しても差し支えない。この場合粘度平均分子量が上記範囲外であるポリカーボネート樹脂とを混合することも当然に可能である。
【0032】
粘度平均分子量が50,000を超える芳香族ポリカーボネートとの混合物はエントロピー弾性が高く十分な溶融張力を有する。したがって着色層を形成する場合好ましい特性を有する。また基体層の成分として使用する場合にもジェッティングの防止、ガスアシスト安定性、および発泡の安定性などに代表されるレオロジー挙動に基づく成形不良を生じにくい特徴がある。
【0033】
より好ましくは粘度平均分子量が80,000以上の芳香族ポリカーボネート樹脂との混合物であり、さらに好ましくは100,000以上の粘度平均分子量を有する芳香族ポリカーボネート樹脂との混合物である。すなわちGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)などの測定法において2ピーク以上の分子量分布を観察できるものが好ましく使用できる。
【0034】
また本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)において、そのフェノール性水酸基量は30eq/ton以下が好ましく、25eq/ton以下がより好ましく、20eq/ton以下がさらに好ましい。なお、かかる値は十分に末端停止剤を反応せさることで実質的に0eq/tonとすることも可能である。なお、該フェノール性水酸基量は、1H−NMR測定を行い、カーボネート結合を有する2価フェノールユニット、フェノール性水酸基を有する2価フェノールユニット、および末端停止剤のユニットのモル比を算出し、それに基づきポリマー重量当りのフェノール性水酸基量に換算することで求められる。
【0035】
本発明でいうA成分粘度平均分子量はまず次式にて算出される比粘度を塩化メチレン100mlに芳香族ポリカーボネート樹脂0.7gを20℃で溶解した溶液からオストワルド粘度計を用いて求め、
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]
求められた比粘度を次式にて挿入して粘度平均分子量Mを求める。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10-40.83
c=0.7
【0036】
なお、本発明のA成分は、二価フェノールの異なるもの、末端停止剤を使用したものと使用していないもの、直鎖状のものと分岐状のもの、製法の異なるもの、末端停止剤の異なるもの、ポリカーボネートとポリエステルカーボネート、粘度平均分子量の異なるものなど、2種以上のポリカーボネートを混合することができる。
【0037】
本発明の樹脂組成物において、A成分と共に樹脂成分であるB成分は、アクリロニトリル−スチレン共重合体であり、通常AS樹脂と呼ばれている樹脂である。このB成分の共重合体(AS樹脂)における各成分(単量体)の割合は、樹脂全体を100重量%とした場合、アクリロニトリルが5〜50重量%、好ましくは15〜35重量%であり、スチレンが95〜50重量%、好ましくは85〜65重量%である。B成分の共重合体は、アクリロニトリルおよびスチレン以外に他の共重合可能なビニル化合物が少割合共重合されていてもよい。他のビニル化合物の共重合割合は、B成分中15重量%以下、好ましくは10重量%以下が望ましい。B成分の重合反応に使用する重合開始剤または連鎖移動剤などは、必要に応じて従来公知のものを使用することができる。
【0038】
かかるB成分(AS樹脂)は塊状重合、溶液重合、懸濁重合、および乳化重合のいずれの方法で製造されたものでもよいが、好ましくは塊状重合または懸濁重合によるものである。また共重合の方法も一段での共重合、または多段での共重合のいずれであってもよい。またかかるB成分(AS樹脂)の重量平均分子量は、GPC測定による標準ポリスチレン換算において40,000〜200,000が好ましい。かかる下限は50,000がより好ましく、70,000がさらに好ましい。また上限は160,000がより好ましく、150,000がさらに好ましい。
【0039】
本発明の樹脂組成物においては、無機充填材(C成分)が、2つのタイプの充填材を組合わせて使用することに特徴を有している。無機充填材(C成分)における1つのタイプは特定の平均粒子径を有するマイカ(C−1成分)であり、他のタイプは、タルクおよびワラストナイトからなる群から選択される少なくとも一種(C−2成分)である。
【0040】
無機充填材におけるマイカ(C−1成分)の平均粒子径は走査型電子顕微鏡により観察し、無差別に抽出した合計1,000個の数平均にて算出される数平均粒子径である。その数平均粒子径は30〜300μmであり、好ましくは30〜280μm、より好ましくは35〜260μmである。数平均粒子径が30μm未満となると衝撃強度が低下し、また芳香族ポリカーボネート樹脂の熱安定性も低下する場合がある。また300μmを超えると衝撃強度は向上するが外観が悪化しやすい。外観の悪化は紙が通る部材などにおける滑り性を低下させるため、好ましくない場合がある。
【0041】
かかるマイカの平均粒子径は、本発明の範囲にあっても、外観と、衝撃強度や剛性のいずれを重視するかによってそのより好ましい範囲は異なる。外観をより重視する場合にはマイカの数平均粒子径は、好ましく30〜100μmの範囲であり、より好ましくは35〜80μmの範囲である。本発明の樹脂組成物は、成形時間の短縮によってより低コスト化を実現するため、極めて低い金型温度の条件下で成形される場合がある。したがって外観の悪化による滑り性の低下を抑制するためには、より小粒径のマイカを使用することが適切となる。一方、外観が重要視されない場合には、剛性や衝撃強度の点から、好ましくは100〜300μm、より好ましくは100〜260μmの範囲のマイカが使用される。
【0042】
マイカ(C−1成分)の厚みとしては、電子顕微鏡観察により実測した厚みが0.01〜10μm、好ましくは0.1〜5μmのものを使用できる。アスペクト比としては5〜200、好ましくは10〜100のものを使用できる。また使用するマイカ(C−1成分)はマスコバイトマイカが好ましく、そのモース硬度は約3である。マスコバイトマイカはフロゴバイトなど他のマイカに比較してより高剛性および高強度を達成でき、本発明の課題をより良好なレベルにおいて解決する。
【0043】
また、マイカの粉砕法としては、マイカ原石を乾式粉砕機にて粉砕する乾式粉砕法と、マイカ原石を乾式粉砕機にて粗粉砕した後、水などの粉砕助剤を加えてスラリー状態にて湿式粉砕機で本粉砕し、その後脱水、乾燥を行う湿式粉砕法がある。本発明のマイカはいずれの粉砕法において製造されたものも使用できるが、乾式粉砕法の方が低コストで一般的である。一方湿式粉砕法は、マイカをより薄く細かく粉砕するのに有効であるがコストがかかる。マイカは、シランカップリング剤、高級脂肪酸エステル、およびワックスなどの各種表面処理剤で表面処理されていてもよく、さらに各種樹脂、高級脂肪酸エステル、およびワックスなどの集束剤で造粒し顆粒状とされていてもよい。
【0044】
無機充填材として前記マイカ(C−1成分)と組合わせて使用されるC−2成分は、タルクおよび/またはワラストナイトである。このC−2成分として使用するタルクとは、層状構造を持った鱗片状の粒子であり、化学組成的には含水珪酸マグネシウムであり、一般的には化学式4SiO2・3MgO・2H2Oで表され、通常SiO2を56〜65重量%、MgOを28〜35重量%、H2O約5重量%程度から構成されている。その他の少量成分としてFe23が0.03〜1.2重量%、Al23が0.05〜1.5重量%、CaOが0.05〜1.2重量%、K2Oが0.2重量%以下、Na2Oが0.2重量%以下などを含有しており、比重は約2.7、モース硬度は1である。本発明において、上記の特定粒子径のマイカ(C−1成分)にタルク(C−2成分)を併用することにより、良好な難燃性を有する難燃性樹脂組成物が得られる。かように同じ板状無機充填材である特定粒子径のマイカとタルクを併用し、良好な難燃性樹脂組成物を達成し得ることは従来知られていなかった。
【0045】
タルクの平均粒子径は0.5〜30μmが好ましい。該平均粒子径はJIS M8016に従って測定したアンドレアゼンピペット法により測定した粒度分布から求めた積重率50%時の粒子径である。タルクの粒子径は2〜30μmが好ましく、5〜20μmがより好ましく、10〜20μmが特に好ましい。0.5〜30μmの範囲では良好な難燃性が達成される。
【0046】
またタルクを原石から粉砕する際の製法に関しては特に制限はなく、軸流型ミル法、アニュラー型ミル法、ロールミル法、ボールミル法、ジェットミル法、および容器回転式圧縮剪断型ミル法等を利用することができる。さらに粉砕後のタルクは、各種の分級機によって分級処理され、粒子径の分布が揃ったものが好適である。分級機としては特に制限はなく、インパクタ型慣性力分級機(バリアブルインパクターなど)、コアンダ効果利用型慣性力分級機(エルボージェットなど)、遠心場分級機(多段サイクロン、ミクロプレックス、ディスパージョンセパレーター、アキュカット、ターボクラシファイア、ターボプレックス、ミクロンセパレーター、およびスーパーセパレーターなど)などを挙げることができる。
【0047】
さらにタルクは、その取り扱い性等の点で凝集状態であるものが好ましく、かかる製法としては脱気圧縮による方法、集束剤を使用し圧縮する方法等がある。特に脱気圧縮による方法が簡便かつ不要の集束剤樹脂成分を本発明の樹脂組成物中に混入させない点で好ましい。
【0048】
また、もう一つのC−2成分であるワラストナイトは、実質的に化学式CaSiO3で表され、通常SiO2が約50重量%以上、CaOが約47重量%、その他Fe23、Al23等を含んでいる。ワラストナイトは、ワラストナイト原石を粉砕、分級した白色針状粉末で、モース硬度は約4.5である。使用するワラストナイトの平均繊維径は0.5〜10μmが好ましく、1〜5μmがより好ましい。該平均繊維径は走査型電子顕微鏡により観察し、無差別に抽出した合計1,000個の数平均にて算出されるものである。
【0049】
上記C−2成分の中でも、低金型摩耗性により優れるためタルクがより好ましい。すなわち、無機充填材(C成分)は、マイカ(C−1成分)とタルク(C−2成分)の組合せが好適であり、このC−1成分とC−2成分の割合は、後で説明する。
【0050】
本発明の樹脂組成物は、難燃剤として有機リン化合物系難燃剤(D成分)を含有している。有機リン化合物系難燃剤(D成分)の使用により、比較的少ない配合割合によって、成形品の良好な難燃性が達成されるばかりでなく、剛性(曲げ弾性率)を向上させることができ、またハロゲン系難燃剤に比較して低比重化が可能である。その上可塑化効果に基づく樹脂組成物の低い溶融粘度が金型面の摩耗を低減する効果も有している。
【0051】
本発明のD成分の有機リン化合物系難燃剤としては、特に下記一般式(1)で表される1種または2種以上のリン酸エステルを挙げることができる。
【0052】
【化1】

Figure 0004303015
【0053】
(但し上記式中のXは、ハイドロキノン、レゾルシノール、ビス(4−ヒドロキシジフェニル)メタン、ビスフェノールA、ジヒドロキシジフェニル、ジヒドロキシナフタレン、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)ケトン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)サルファイドから誘導される2価の基が挙げられ、j、k、l、mはそれぞれ独立して0または1であり、nは0〜5の整数であり、またはn数の異なるリン酸エステルの混合物の場合は0〜5の平均値であり、R1、R2、R3、およびR4はそれぞれ独立して1個以上のハロゲン原子を置換したもしくは置換していないフェノール、クレゾール、キシレノール、イソプロピルフェノール、ブチルフェノール、p−クミルフェノールから誘導される1価の基である。)
さらに好ましいものとしては、上記式中のXが、ハイドロキノン、レゾルシノール、ビスフェノールA、およびジヒドロキシジフェニルから誘導される2価の基が挙げられ、j、k、l、mはそれぞれ1であり、nは1〜3の整数であり、またはn数の異なるリン酸エステルのブレンドの場合はその平均値であり、R1、R2、R3、およびR4はそれぞれ独立して1個以上のハロゲン原子を置換したもしくはより好適には置換していないフェノール、クレゾール、キシレノールから誘導される1価の基である。
【0054】
また、D成分の有機リン化合物は、そのTGAによる、窒素ガス雰囲気中における23℃から20℃/分の昇温速度で600℃まで昇温した時の5%重量減少温度が280℃以上であるものが好ましい。該重量減少温度はさらに、320℃以上がより好ましく、330℃以上がさらに好ましく、340℃以上が特に好ましい。該重量減少温度の上限としては380℃以下が一般に入手可能で適切であり、370℃以下がより適切である。上記の如く重量減少温度が比較的高温の有機リン化合物は、樹脂組成物の溶融粘度の低下効果と共に、良好な耐熱性(良好な荷重たわみ温度など)を樹脂組成物に付与できる点で好ましい。
【0055】
上記の点などを考慮すると、上記式のリン酸エステルの中でも、レゾルシノールビス(ジキシレニルホスフェート)を主体とするリン酸エステルオリゴマー、4,4−ジヒドロキシジフェニルビス(ジキシレニルホスフェート)を主体とするリン酸エステルオリゴマー、およびビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)を主体とするリン酸エステルオリゴマーが好適である(ここで主体とするとは、重合度の異なる他の成分を少量含んでよいことを示す)。
【0056】
本発明の樹脂組成物は、含フッ素滴下防止剤(E成分)を含有している。この含フッ素滴下防止剤(E成分)の含有により、成形品の物性を損なうことなく、良好な難燃性を達成することができる。
【0057】
E成分としての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ができる。中でも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。
【0058】
フィブリル形成能を有するPTFEの分子量は極めて高い分子量を有し、せん断力などの外的作用によりPTFE同士を結合して繊維状になる傾向を示すものである。その分子量は、標準比重から求められる数平均分子量において100万〜1000万、より好ましく200万〜900万である。かかるPTFEは、固体形状の他、水性分散液形態のものも使用可能である。またかかるフィブリル形成能を有するPTFEは樹脂中での分散性を向上させ、さらに良好な難燃性および機械的特性を得るために他の樹脂との混合形態のPTFE混合物を使用することも可能である。
【0059】
かかるフィブリル形成能を有するPTFEの市販品としては例えば三井・デュポンフロロケミカル(株)のテフロン6J、ダイキン工業(株)のポリフロンMPA FA500およびF−201Lなどを挙げることができる。PTFEの水性分散液の市販品としては、旭アイシーアイフロロポリマーズ(株)製のフルオンAD−1、AD−936、ダイキン工業(株)製のフルオンD−1およびD−2、三井・デュポンフロロケミカル(株)製のテフロン30Jなどを代表として挙げることができる。
【0060】
混合形態のPTFEとしては、(1)PTFEの水性分散液と有機重合体の水性分散液または溶液とを混合し共沈殿を行い共凝集混合物を得る方法(特開昭60−258263号公報、特開昭63−154744号公報などに記載された方法)、(2)PTFEの水性分散液と乾燥した有機重合体粒子とを混合する方法(特開平4−272957号公報に記載された方法)、(3)PTFEの水性分散液と有機重合体粒子溶液を均一に混合し、かかる混合物からそれぞれの媒体を同時に除去する方法(特開平06−220210号公報、特開平08−188653号公報などに記載された方法)、(4)PTFEの水性分散液中で有機重合体を形成する単量体を重合する方法(特開平9−95583号公報に記載された方法)、および(5)PTFEの水性分散液と有機重合体分散液を均一に混合後、さらに該混合分散液中でビニル系単量体を重合し、その後混合物を得る方法(特開平11−29679号などに記載された方法)により得られたものが使用できる。これらの混合形態のPTFEの市販品としては、三菱レイヨン(株)の「メタブレン A3000」(商品名)、およびGEスペシャリティーケミカルズ社製 「BLENDEX B449」(商品名)などを挙げることができる。
【0061】
混合形態におけるPTFEの割合としては、PTFE混合物100重量%中、PTFEが1〜60重量%が好ましく、より好ましくは5〜55重量%である。PTFEの割合がかかる範囲にある場合は、PTFEの良好な分散性を達成することができる。なお、上記E成分の割合は正味の含フッ素滴下防止剤の量を示し、混合形態のPTFEの場合には、正味のPTFE量を示す。
【0062】
本発明の樹脂組成物は、さらに一価または多価アルコールと高級脂肪酸とのエステル(F成分)を任意成分として含有することが好ましい。F成分の使用により本発明の前記した効果を維持しつつ、さらに優れた離型性をも有する樹脂組成物が提供される。その結果より良好な寸法安定性を有する成形品が提供される。殊に本発明においてより好適なD成分を含有する場合に、かかるF成分の好ましい効果が特に発揮される。より好適なD成分については前記のとおりである。
【0063】
F成分のエステルを構成する高級脂肪酸は、好ましくは炭素数20以上(より好ましくは炭素数20〜32、さらに好ましくは炭素数26〜32)の脂肪酸を60重量%以上含有する。かかる高級脂肪酸として、モンタン酸を主成分とする高級脂肪酸が好ましく例示される。かかる高級脂肪酸は通常モンタンロウを酸化することにより製造される。
【0064】
F成分を構成する一価アルコールとしては、例えばドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、エイコサノール、テトラコサノール、セリルアルコール、およびトリアコンタノールなどが例示される。
【0065】
F成分を構成する多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン(例えばデカグリセリンなど)、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、およびプロピレングリコールなどが挙げられる。これらの中でもエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、およびトリメチロールプロパンが好ましく、特にエチレングリコールが好ましい。
【0066】
モンタン酸を主成分とする高級脂肪酸と一価または多価アルコール(好ましくは多価アルコール)とのエステルは、密度:0.94〜1.10g/cm3、酸価:1〜200、鹸化価:50〜200の範囲であることが好適であり、より好適には、密度:0.98〜1.06g/cm3、酸価:5〜30、鹸化価:100〜180の範囲である。
【0067】
次に本発明の樹脂組成物を構成するA〜E成分および任意成分としてのF成分の割合について説明する。
【0068】
本発明の樹脂組成物において、樹脂成分である芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)およびアクリロニトリル−スチレン共重合体(B成分;AS樹脂)の合計量は、A成分、B成分、C成分およびD成分の合計100重量%当り50重量%以上であり、好ましくは60重量%以上である。A成分とB成分の合計量の上限は、C成分およびD成分の割合により主として左右されるが、80重量%、好ましくは76重量%が適当である。
【0069】
A成分およびB成分の両者の割合は、A成分およびB成分の合計100重量部当り、A成分75〜95重量部でありかつB成分は5〜25重量部であり、好ましくはA成分78〜92重量部でありかつB成分8〜22重量部である。
【0070】
無機充填材(C成分)の割合は、C−1成分およびC−2成分の合計として、A〜D成分の合計100重量%当り、15〜35重量%、好ましくは20〜30重量%である。またA〜D成分の合計100重量%当り、C−1成分は10〜25重量%、好ましくは10〜20重量%、特に好ましくは12〜20重量%であり、C−2成分は3〜15重量%、好ましくは5〜15重量%、特に好ましくは5〜12重量%である。C−1成分とC−2成分との両者の割合は、C−1成分とC−2成分の合計100重量部当り、C−1成分が40〜90重量部でありかつC−2成分が60〜10重量部であり、好ましくはC−1成分が50〜80重量部でありかつC−2成分が50〜20重量部である。
【0071】
難燃剤としての有機リン化合物(D成分)は、A〜D成分の合計100重量%当り、3〜15重量%、好ましくは3〜10重量%、更に好ましくは3〜6重量%である。
【0072】
含フッ素滴下防止剤(E成分)は、A〜D成分100重量部当り、0.02〜2重量部、好ましくは0.05〜2重量部、より好ましくは0.1〜1重量部、更に好ましくは0.15〜0.8重量部である。また離型剤としての高級脂肪酸エステル(F成分)は、A〜D成分の合計100重量部当り、2重量部以下、好ましくは0.01〜2重量部、より好ましくは0.05〜1.5重量部であり、特に好ましくは0.1〜1.0重量部である。
【0073】
本発明の樹脂組成物は、前記したA〜F成分の組合せおよびその組成割合であることによって、その組成物からの成形品は、優れた物理的特性を有しかつ難燃性に優れている。すなわち、成形品の衝撃強度(J/m)は30以上であり、好適には35以上を示し、その上限は好適には55にも達する。また成形品の収縮異方性(成形品の流れ方向と直角方向における成形収縮率(%)の差の絶対値)が小さく0.15以下、好適には0.10以下の値を有する。
【0074】
本発明の樹脂組成物からの成形品は、難燃剤(D成分)の含有割合が比較的に少ないにもかかわらず、UL94規格による1.6mm厚の試験片の難燃テストにおいてV−1レベルを達成することができる。
【0075】
また本発明の成形品は、B成分、無機充填材のC−1成分およびC−2成分、並びにD成分の組合せによって、高剛性かつ低比重の樹脂組成物を提供する。かかる比重はより具体的には、真密度で示して1.3〜1.45(g/cm3)、好適条件下では1.32〜1.40(g/cm3)である。
【0076】
本発明のA成分〜E成分からなる樹脂組成物、およびA成分〜F成分からなる樹脂組成物からの成形品は、低粘度潤滑油に対して良好な耐性を有する。シャーシ成形品に組み付けられる各種機構部品が滑らかに作動するよう、シャーシ成形品は予め潤滑油を塗布される場合があり、または使用中に塗布される可能性を有する。したがって、かかる良好な耐性は、シャーシ成形品に必要とされる好ましい特性である。
【0077】
低粘度潤滑油は、炭化水素油、シリコーン油、フッ素油などが例示される。本発明のA成分〜E成分からなる樹脂組成物、およびA成分〜F成分からなる樹脂組成物からの成形品は、これらの中でも広範に使用される炭化水素油に対して良好な耐性を有し、中でも使用頻度の高いパラフィン油を主成分とする潤滑油に対して良好な耐性を有する。
【0078】
前記低粘度潤滑油は、40℃において2〜20mm2/sの範囲の動粘度を有するものであり、より好適には2〜10mm2/sの範囲の動粘度を有するものである。低粘度潤滑油の具体例としては、例えば呉工業(株)製CRC5−56などが例示される。
【0079】
本発明の樹脂組成物は、無機充填材(C成分)としてC−1成分およびC−2成分の組合せを使用することに起因して、金型の摩耗性が極めて少なく成形コストを低減できるという利点を有している。
【0080】
本発明の樹脂組成物は、前記したA〜F成分の割合を維持しかつ目的を損なわない限り他の成分を含有していてもよい。例えばA成分およびB成分以外の他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアルキルメタクリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアルキレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂(非晶性ポリアリレート、液晶性ポリアリレート)、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドなどに代表される各種熱可塑性ポリイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイドなどを挙げることができる。これらは目的に応じて上記A成分およびB成分と併用して使用することができる。殊にポリアリレート樹脂は制振性が要求される場合に、良好な難燃性と制振性を両立できることから併用して使用することが好ましい場合がある。
【0081】
更に本発明の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、少量のゴム質重合体を含むことができる。かかる割合は、A成分〜D成分の合計100重量部に対して1.5重量部以下とすることが適切であり、より好ましくは1.3重量部以下、更に好ましくは1重量部以下である。
【0082】
ゴム質重合体としてより具体的には、SB(スチレン−ブタジエン)重合体、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)重合体、MBS(メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン)重合体、MABS(メチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)重合体、MB(メチルメタクリレート−ブタジエン)重合体、ASA(アクリロニトリル−スチレン−アクリルゴム)重合体、AES(アクリロニトリル−エチレンプロピレンゴム−スチレン)重合体、MA(メチルメタクリレート−アクリルゴム)重合体、MAS(メチルメタクリレート−アクリルゴム−スチレン)重合体、メチルメタクリレート−アクリル・ブタジエンゴム共重合体、メチルメタクリレート−アクリル・ブタジエンゴム−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−(アクリル・シリコーンIPNゴム)重合体などを挙げることができる。これらの重合体はいずれもゴム成分からなる重合体のコアに上記単量体からなるポリマー鎖が結合したコア−シェルタイプのグラフト共重合体であることが好ましい。
【0083】
尚、本発明のゴム質重合体は、他の成分中に含有される形態であってもよい。かかる形態のゴム質重合体としては、例えばABS樹脂中に含まれるABS共重合体が例示される。
【0084】
本発明でD成分の有機リン化合物以外の難燃剤としては、赤リン系難燃剤、ハロゲン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、および金属塩系難燃剤などを挙げることができる。しかしながら、本発明においては、難燃剤として実質的にD成分のみを含有するものが好適である。
【0085】
本発明は、本発明の目的を損なわない範囲においてC−1成分およびC−2成分以外の無機充填材を少量含むことも可能である。ここでガラス繊維やガラスフレークなどのガラス系充填材(モース硬度約6.5)や、ホウ酸アルミニウムウイスカー(モース硬度約7)および酸化チタン(ルチル型でモース硬度約7)などの硬度の高い充填材は、その割合がA成分〜D成分の合計100重量部に対して3重量部以下とすることが適切であり、1重量部以下がより好ましい。一方、モース硬度が5以下の充填材であれば、3重量部を超えて配合することも可能であるが、5重量部以下とすることが好ましい。
【0086】
本発明の樹脂組成物には、他に熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤(F成分以外)、帯電防止剤、発泡剤、染顔料(殊にカーボンブラック、酸化チタン等)等を配合することもできる。
【0087】
熱安定剤としては、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等のリン系の熱安定剤が挙げられ、具体的には、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト等の亜リン酸エステル化合物、トリブチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクロルフェニルホスフェート、トリエチルホスフェート、ジフェニルクレジルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェート等のリン酸エステル化合物、さらにその他のリン系熱安定剤として、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,3’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−3,3’−ビフェニレンジホスホナイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4−ビフェニレンホスホナイト等の亜ホスホン酸エステル化合物等を挙げることができる。これらのうち、トリスノニルフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリフェニルホスフェート、トリメチルホスフェート、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4−ビフェニレンホスホナイトが好ましい。これらの熱安定剤は、単独でもしくは2種以上混合して用いてもよい。かかる熱安定剤の配合量は、A成分〜D成分の合計100重量部に対して0.0001〜1重量部が好ましく、0.0005〜0.5重量部がより好ましく、0.002〜0.3重量部がさらに好ましい。
【0088】
酸化防止剤としては、例えばペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)、グリセロール−3−ステアリルチオプロピオネート、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[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]、ペンタエリスリトール−テトラキス[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]、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、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマイド)、3,5−ジ−t−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、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’−ビフェニレンジホスホスフィン酸テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)、3,9−ビス{1,1−ジメチル−2−[β−(3−t−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]エチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等が挙げられる。これら酸化防止剤の配合量は、A成分〜D成分の合計100重量部に対して0.0001〜0.05重量部が好ましい。
【0089】
紫外線吸収剤としては、例えば2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンに代表されるベンゾフェノン系紫外線吸収剤、および例えば2−(3−tert−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾールおよび2−(3,5−ジ−tert−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾールに代表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が例示される。さらにビス(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)セバケート等に代表されるヒンダードアミン系の光安定剤も使用することが可能である。かかる紫外線吸収剤、光安定剤の配合量は、A成分〜D成分の合計100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましい。
【0090】
F成分以外の離型剤としては、オレフィン系ワックス、シリコーンオイル、フッ素オイル、オルガノポリシロキサン、パラフィンワックス、および蜜蝋等が挙げられる。
【0091】
帯電防止剤としては、例えばポリエーテルエステルアミド、グリセリンモノステアレート、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ホスホニウム塩、無水マレイン酸モノグリセライド、無水マレイン酸ジグリセライド等が挙げられる。かかる帯電防止剤の配合量は、A成分〜D成分の合計100重量部に対して0.5〜20重量部が好ましい。
【0092】
本発明者はさらに研究を進めたところ、前記した樹脂組成物の利点および効果は、樹脂成分がポリフェニレンエーテル樹脂およびポリスチレン樹脂である樹脂組成物においても同様に達成されることが見出された。
【0093】
かくして本発明によれば、
(1)ポリフェニレンエーテル樹脂(P成分)、
(2)ポリスチレン樹脂(S成分)、
(3)無機充填材(C成分)、
(4)有機リン化合物系難燃剤(D成分)および
(5)含フッ素滴下防止剤(E成分)
よりなり、これら各成分の割合は、下記(i)〜(iii)の条件を満足することを特徴とする難燃性芳香族ポリフェニレンエーテル樹脂組成物(以下“PPE樹脂組成物”という)が提供される。
(i)P、S、CおよびD成分の合計100重量%当り、P成分およびS成分の合計は50重量%以上であり、C成分は15〜35重量%であり、D成分は3〜15重量%であり、かつP、S、CおよびD成分の合計100重量部当りE成分は0〜2重量部である、
(ii)P成分およびS成分の合計100重量部当り、P成分は50〜85重量部であり、かつS成分は15〜50重量部である、
(iii)C成分は(C1)平均粒子径30〜300μmのマイカ(C−1成分)および(C2)タルクおよびワラストナイトからなる群から選択される少なくとも1種の充填材(C−2成分)より構成され、P、S、CおよびD成分の合計100重量%当り、C−1成分は10〜25重量%であり、C−2成分は3〜15重量%でありかつC−1成分およびC−2成分の合計100重量部当りC−1成分は40〜90重量部である。
【0094】
このPPE樹脂組成物におけるポリフェニレンエーテル樹脂(P成分)とは、フェニレンエーテル構造を有する核置換フェノールの重合体または共重合体(以下単にPPE重合体と称する場合がある)である。
【0095】
フェニレンエーテル構造を有する核置換フェノールの重合体の代表例としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−n−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジ−n−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−n−ブチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−イソプロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−ヒドロキシエチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−クロロエチル−1,4−フェニレン)エーテル等が挙げられる。この中で、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテルが特に好ましい。
【0096】
フェニレンエーテル構造を有する核置換フェノールの共重合体の代表例としては、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、2,6−ジメチルフェノールとo−クレゾールとの共重合体あるいは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およびo−クレゾールとの共重合体等がある。
【0097】
上記のPPE重合体の製造方法は特に限定されるものではないが例えば米国特許4,788,277号明細書(特願昭62−77570号)に記載されている方法に従って、ジブチルアミンの存在下に、2,6−キシレノールを酸化カップリング重合して製造することができる。
【0098】
また、PPE重合体の分子量および分子量分布も種々のものが使用可能であるが、分子量としては、0.5g/dlクロロフォルム溶液、30℃における還元粘度が0.20〜0.70dl/gの範囲が好ましく、0.30〜0.55dl/gの範囲がより好ましい。
【0099】
また、PPE重合体中には、本発明の主旨に反しない限り、従来ポリフェニレンエーテル樹脂中に存在させてもよいことが提案されている他の種々のフェニレンエーテルユニットを部分構造として含んでいても構わない。少量共存させることが提案されているものの例としては、特願昭63−12698号公報および特開昭63−301222号公報に記載されている、2−(ジアルキルアミノメチル)−6−メチルフェニレンエーテルユニットや、2−(N−アルキル−N−フェニルアミノメチル)−6−メチルフェニレンエーテルユニット等が挙げられる。また、PPE重合体の主鎖中にジフェノキノン等が少量結合したものも含まれる。
【0100】
本発明のPPE樹脂組成物において、P成分以外の樹脂成分としてポリスチレン樹脂(S成分)が使用される。ポリスチレン樹脂(S成分)としては、それを構成するモノマー単位としてスチレンが85重量%以上、好ましくは90重量%以上含有されるものが適当であり、通常ポリスチレン樹脂と称されるものが使用される。例えばHIPS(耐衝撃性ポリスチレン)も好適に使用される。
【0101】
本発明のPPE樹脂組成物では、樹脂成分としてのP成分およびS成分の他に、無機充填材(C成分)、有機リン化合物系難燃剤(D成分)および任意成分として含フッ素滴下防止剤(E成分)が配合される。これらC成分、D成分およびE成分の具体的化合物は、前記した樹脂組成物と同じものが使用されるので、PPE樹脂組成物では説明を省略する。C成分、D成分およびE成分は、前記した化合物が使用され、好ましいものとして記載したものが同様に好ましい化合物である。
【0102】
本発明のPPE樹脂組成物における各成分の割合について以下説明する。
樹脂成分であるポリフェニレンエーテル樹脂(P成分)およびポリスチレン樹脂(S成分)の合計量は、P、S、CおよびD成分の合計100重量%当り、50重量%以上、好ましくは60重量%以上であり、P成分およびS成分の合計量の上限は、C成分およびD成分の割合により変わるが、82重量%、好ましくは75重量%が適当である。P成分およびS成分の両者の割合は、P成分およびS成分の合計100重量部当り、P成分50〜85重量部でありかつS成分15〜50重量部であり、好ましくはP成分55〜75重量部でありかつS成分25〜45重量部である。
【0103】
無機充填材(C成分)の割合は、C−1成分およびC−2成分の合計として、P、S、CおよびD成分の合計100重量%当り、15〜35重量%、好ましくは20〜30重量%である。またP、S、CおよびD成分の合計100重量%当り、C−1成分は10〜25重量%、好ましくは10〜20重量%、特に好ましくは12〜20重量%であり、C−2成分は3〜15重量%、好ましくは5〜15重量%、特に好ましくは5〜12重量%である。C−1成分とC−2成分との両者の割合は、C−1成分とC−2成分の合計100重量部当り、C−1成分が40〜90重量部でありかつC−2成分が60〜10重量部であり、好ましくはC−1成分が50〜80重量部でありかつC−2成分が50〜20重量部である。
【0104】
難燃剤としての有機リン化合物(D成分)は、P、S、CおよびD成分の合計100重量%当り、3〜15重量%、好ましくは5〜12重量%である。
【0105】
含フッ素滴下防止剤(E成分)は、P、SおよびD成分100重量部当り、2重量部以下、好ましくは0.05〜2重量部、特に好ましくは0.1〜1重量部である。また離型剤としての高級脂肪酸エステル(F成分)を使用することができる。その量はP、S、CおよびD成分の合計100重量部当り、2重量部以下、好ましくは0.01〜2重量部、特に好ましくは0.05〜1重量部である。
【0106】
本発明の難燃性樹脂組成物(PPE樹脂組成物も含む)は、上記各成分を同時に、または任意の順序でタンブラー、V型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、押出機等の混合機により混合して製造することができる。好ましくは2軸押出機による溶融混練が好ましく、さらにその際、C成分はサイドフィーダー等により第2供給口より、溶融混合された他の成分中に供給することが好ましい。かくして得られた組成物は、射出成形、押出成形、圧縮成形、または回転成形等の既知の方法で容易に成形することができ、特に射出成形により精密機器等の高精度シャーシを成形することが可能である。その際さらに高精度を達成するため、射出圧縮成形、断熱金型による成形等を組合わせることが可能であり、また軽量化および低歪み化のためガスアシスト成形等を組合わせて使用することも可能である。
【0107】
以上本発明によれば、剛性、寸法精度、強度に優れ、かつ低金型摩耗性を有する、難燃性樹脂組成物が提供される。さらにこれにより上記樹脂組成物より形成されたシャーシやフレーム成形品が提供される。本発明の難燃性熱可塑性樹脂組成物は光学ユニットなどの精密な機構部品が搭載されるOA関連機器のシャーシやフレームに特に好適である。OA関連機器としては、プリンター(殊にレーザービーム方式のもの)、複写機、ファクシミリ、およびプロジェクター装置などを挙げることができる。他に精密なセンサーを搭載する家庭用ロボットなどのシャーシやフレームに好適なものである。
【0108】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明をさらに説明する。
【0109】
[実施例1〜11および比較例1〜6]
表1〜表6に記載成分のうち、無機充填材(C−1成分、C−2成分および本発明以外の無機充填材)を除いた成分であるA成分、B成分、D成分、P成分、S成分およびその他の成分をV型ブレンダーにて混合して混合物を作成した。なお、E成分は、その含有率が2.5重量%となるA成分(PC)またはP成分(PPE)との予備混合物を、これらをポリエチレン袋中に入れ手動で撹拌することにより作成した後、他の成分と混合した。スクリュー径30mmのベント式二軸押出機((株)日本製鋼所TEX−30XSST)を用いて、V型ブレンダーにて混合した混合物を最後部の第1投入口より(ただし実施例4および11のD成分は80℃に加温し定量液体移送装置にて押出機内に所定割合を配合した)、また無機充填材(C−1成分、C−2成分および本発明以外の無機充填材)をシリンダー途中の第2供給口よりサイドフィーダーを用いて、計量器を用いて所定の割合となるように供給し、真空ポンプを使用し3kPaの真空下において、シリンダー温度270℃で溶融押出ししてペレット化した。得られたペレットを100℃で6時間、熱風循環式乾燥機にて乾燥し、下記評価項目の説明において特に記載がない限りは、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260℃、金型温度70℃で評価用の試験片を作成し、下記の評価方法で評価を行った。
(1)難燃性樹脂組成物の機械的特性
(i) 剛性 :ASTM D−790に従って曲げ弾性率を測定した(試験片寸法:長さ127mm×幅12.7mm×厚み6.4mm)。
(ii) 耐衝撃性 :ASTM D−256に従ってアイゾットノッチ付きインパクトを測定した(A法:試験片厚み3.2mm)。
(iii) 真密度 :ASTM D−792(23℃)に従って測定した。
(iv) 耐熱性 :ASTM D−648に従って1.82MPa荷重にて荷重たわみ温度を測定した(試験片寸法:長さ127mm×幅12.7mm×厚み6.4mm)。
(v) 燃焼性 :UL規格94Vに従い燃焼試験を実施した。
(vi) 成形収縮率:幅50mm×長さ100mm×厚み4mmの角板を同一の条件で射出成形により成形し23℃、相対湿度50%雰囲気にて24時間放置した後、角板寸法を3次元測定機(ミツトヨ(株)製)により測定し、成形収縮率を算出した。なお、上記角板は、幅50mmおよび厚み1.5mmのフィルムゲートを長さ方向の一端に有する金型キャビティを用いて成形されたものである。したがって長さ方向が流れ方向、および幅方向が流れ方向と直角の方向となる。さらに角板の成形条件は次のとおりである。すなわち、射出成形機:住友重機械工業(株)製SG−150U、シリンダー温度:260℃、金型温度:70℃、充填時間:0.7秒、保圧:61.6MPa、保圧時間:15秒、冷却時間:23秒であった。かかる条件によって良好な成形品が得られた。さらに寸法評価用の角板は、15ショットを上記条件により連続成形した後、10ショットを連続して成形し、該成形品の中から5つのサンプルを任意に抽出した。かかるサンプルの平均値を成形収縮率とした。
(vii) 金型摩耗性の評価:図1に示す成形品を2,000ショット成形し、成形前後のピン(材質アルミニウム)の重量を測定し、その重量減少程度を調べた。測定はピンをヘキサンで洗浄した後100℃で3時間熱風乾燥機により乾燥し、デシケータ中で1時間放冷した後電子天秤により重量を測定した。金型に組込む際にはキャビティ表面に露出する部分を除いて潤滑油を塗布し、成形試験後は上記と同様に再度ヘキサン洗浄、乾燥、および放冷した後重量を測定した。評価は以下のように行った。
◎:重量減少が0.05mg以下
○:重量減少が0.05mgを超え0.1mg以下
△:重量減少が0.1mgを超え0.2mg以下
×:重量減少が0.2mgを超える
【0110】
(viii) 離型荷重の測定
図3に示すコップ状成形品を突き出しピンを突き出して離型させる際の離型力を測定した。測定に供された金型の概要を図4に示す。かかる離型力の測定は、突き出し用のプレートにロードセル(9800N)を設置しかかるロードセルの先端部が突き出しピンの根元に接して突き出しピンを押し出す構成とすることにより行われた。かかる構成により突き出し時のロードセルにかかる力が測定され、その力の最大値を離型力とした。かかるコップ状成形品を連続して40ショット成形し離型力を安定化させた後、連続20ショットの成形を行って各ショットの離型力を測定し、その平均値を表1〜表5中の離型力とした。コップ状成形品の成形条件は次のとおりである。すなわち、射出成形機:FANUC製 T−series Model 150D、シリンダー温度260℃、金型温度:70℃、充填時間2.5秒、保圧58.8MPa、保圧時間:5秒、冷却時間:25秒であった。かかる条件によって良好な成形品が得られた。
(ix) 低粘度潤滑油耐性の評価
ASTM規格D−638に従って作成した厚さ3.2mmの試験片(引張りダンベルTYPE−I)に0.5%の曲げ歪みを与え低粘度潤滑油(呉工業(株)製CRC5−56:40℃の動粘度4.2mm2/s)を塗布し、80℃にて72時間処理した後、成形品外観のクラックの有無を目視観察し、以下の基準で耐薬品性を判定した。試験片の取り付けの概要を図5に示す。
○:クラックの発生無し、×:クラック発生あり。
【0111】
なお、曲げ歪み(ε=0.005)は3点の内の両端の2点のスパンをL(100mm)、試験片の厚みをh(3.2mm)、および試験片を水平状態から持ち上げた高さをy(mm)としたとき、ε=(6hy)/L2の式より算出される値である。
【0112】
(2)難燃性熱可塑性樹脂組成物の組成成分
なお、表1〜表6に記載の各成分を示す記号は下記の通りである。
(A成分)
PC−1:芳香族ポリカーボネート樹脂(ビスフェノールAとホスゲンから常法によって作られた粘度平均分子量22,500の芳香族ポリカーボネート樹脂粉末、帝人化成(株)製「パンライトL−1225WP」)
PC−2:芳香族ポリカーボネート樹脂(ビスフェノールAとホスゲンから常法によって作られた粘度平均分子量19,700の芳香族ポリカーボネート樹脂粉末、帝人化成(株)製「パンライトL−1225WX」)
(P成分)
PPE:ポリフェニレンエーテル樹脂(GEM社製「PPE」)
(B成分)
AS−1:アクリロニトリル−スチレン共重合体(第一毛織(株)製「HF5670」、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、アクリロニトリル含有量:28.5重量%、スチレン含有量:71.5重量%)
AS−2:アクリロニトリル−スチレン共重合体(日本エイアンドエル(株)「BS−218」、GPC測定による標準ポリスチレン換算の重量平均分子量:78,000、アクリロニトリル含有量:26重量%、スチレン含有量:74重量%)
(S成分)
HIPS:ポリスチレン樹脂(電気化学工業(株)製「デンカスチロールGP−1」)
(C−1成分)
MICA−1:平均粒子径約250μmのマスコバイト(燕西鉱業製「WHITE MICA POWDER 60mesh」、モース硬度:3)
MICA−2:平均粒子径約60μmのマスコバイト(燕西鉱業製「WHITEMICA POWDER 250mesh」、モース硬度:3)
MICA−3: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、モース硬度:3)
MICA−4:平均粒子径約40μmマスコバイト(林化成(株)製「MC−250モース硬度:3)
(C−2成分)
TALC−1:タルク(勝光山鉱業所(株)製「ビクトリライト タルクR」、積重率50%粒子径:8.5μm、JIS M8016に従って測定されたハンター白色度:83.8%、pH:9.6、およびモース硬度:1)
TALC−2:タルク(勝光山鉱業所(株)「ビクトリライト SG−A」、積重率50%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、およびモース硬度:1)
WSN:ワラストナイト(川鉄鉱業(株)「PH−450」、数平均繊維径:1.6μm、数平均繊維長:6.7μm、モース硬度:4.5])
(本発明以外の無機充填材)
MICA−5:マスコバイト(山口雲母(株)「A−41」平均粒子径約20μm)
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径140μm、厚み5μ、モース硬度:6.5)
(D成分)
FR−1:レゾルシノールビス(ジキシレニルホスフェート)(旭電化工業(株)製「アデカスタブFP−500」、TGA5%重量減少温度=351.0℃)FR−2:ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)を主体とするリン酸エステル(大八化学工業(株)製「CR−741」、TGA5%重量減少温度=335.9℃)
FR−3:トリフェニルホスフェート(大八化学工業(株)製「TPP」、TGA5%重量減少温度=239.4℃)
(E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」)
(F成分)
WAX−1:モンタン酸エステル(クラリアントジャパン(株)製「WAX−Eパウダー」)
(その他の成分)
WAX−2:酸変性ポリオレフィン系ワックス(三菱化成(株)ダイヤカルナ30M)
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)
【0113】
【表1】
Figure 0004303015
【0114】
【表2】
Figure 0004303015
【0115】
【表3】
Figure 0004303015
【0116】
【表4】
Figure 0004303015
【0117】
【表5】
Figure 0004303015
【0118】
【表6】
Figure 0004303015
【0119】
上記表から明らかなように、本発明の難燃性熱可塑性樹脂組成物は高剛性、高強度、高寸法精度、および良好な難燃性を有し、かつ金型を摩耗させにくい特性を有することがわかる。
【0120】
更に前記実施例のうち実施例1および2においては、その表面粗さ測定を行った。これらの乾燥後のペレットから長さ150mm×幅150mm×厚さ2mmの平板状試験片(ゲートは辺の一端より幅40mm×厚み1mmのフィンゲート)を射出成形により作成し、その表面粗さを測定した。平板状試験片の成形条件は、射出成形機:住友重機械工業(株)製SG−150U、シリンダ温度:260℃、金型温度:50℃(チラーユニットにより20℃の冷媒を通してかかる温度を維持)、充填時間:6秒、保圧:75MPa、保圧時間:3秒、および冷却時間:20秒とした。かかる平板状試験片は(株)東京精密製表面粗さ計サーフコム1400Aを使用し、その表面粗さが測定され、その結果、実施例1においてはRa:2.3μmおよびRy:19.1μmであり、一方実施例2においてはRa:1.2μmおよびRy:8.2μmであり、実施例2のより小粒径のマイカにおいて極めて良好であった。ここでRaは算術平均粗さを表し、Ryは最大高さを表す。また測定はJIS B0601に準拠して行った。
【0121】
また上記実施例1〜11の樹脂組成物においてはいずれも光記録媒体ドライブのシャーシ成形品を成形し、良好なシャーシ成形品がえられた。
【0122】
【発明の効果】
本発明の難燃性樹脂組成物は、衝撃強度等の機械的特性、難燃性、寸法安定性、を必要とするあらゆる材料に利用可能である。特に光学ユニットシャーシであるレーザービーム式プリンター光学シャーシおよびレーザービーム式プリンターの構造体フレームなど高い寸法精度を要求されるOA機器分野に有効である。また、本発明の難燃性樹脂組成物は、成形機のスクリューおよび金型摩耗なども少なく成形加工における経済効果も高い。よってその奏する工業的効果は格別なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】[1−A]は、実施例において使用した、金型摩耗評価用の板状成形品の形状を示す正面図である。ゲート近傍に配置されたピン部分は円錐状の凹部を形成する。[1−B]は、実施例において使用した、金型摩耗評価用の板状成形品の形状を示す側面図である。[1−C]は、実施例において使用した、金型摩耗評価用の板状成形品の形状を示す底面図である。
【図2】実施例において使用した、金型摩耗評価用のピンの形状を示す正面図である。先端の円錐部分が金型キャビティ表面に露出し溶融樹脂と接触する。
【図3】[3−A]は、実施例において使用した、離型力評価用のコップ状成形品の形状を示す正面図である。[3−B]は、実施例において使用した、離型力評価用のコップ状成形品の形状を示す側面図図である。[3−C]は、離型力評価用のコップ状成形品の形状を示す底面図である。
【図4】[4−A]は、離型力評価において用いた金型構造の概略を示す。金型キャビティ内に樹脂が充填された状態を示す。[4−B]は、上記[4−A]の充填後、冷却されて型開きした状態を示す。この時点では、成形品は可動側金型に密着した状態にある。[4−C]は、上記[4−B]の型開き後、突き出しロッドの前進によって、突き出しピンを押し出し、成形品を離型させる。突き出し時の力を突き出しピンと接するロードセルによって検知する。
【図5】上記実施例の評価項目の1つである成形品の低粘度潤滑油耐性の評価における3点曲げを行うジグの概要を示した斜視図である。
【符号の説明】
1 金型摩耗評価用の板状成形品
2 ピンにより形成された円錐状の凹部
3 ゲート(幅4mm、厚み1.5mm)
4 金型摩耗評価用の板状成形品の長さ(100mm)
5 ピンのゲート部からの距離(10mm)
6 ピンにより形成された円錐状の凹部の径(ピン径)(10mm)
7 中心線(ピン中心は成形品中心線上)
8 ピンにより形成された円錐状の凹部の深さ(ピン高さ)(3mm)
9 金型摩耗評価用の板状成形品の厚み(5mm)
10 金型摩耗評価用の板状成形品の幅(50mm)
11 ピン直径(10mm)
12 ピンの円錐部分(金型キャビティ面露出部分)の高さ(3mm)
21 コップ状成形品本体
22 へた部の対称軸(26)からの距離(15mm)
23 へた部
24 へた部の高さ(20mm)
25 コップ上面端面(コーナー部R:2.5mm)
26 対称軸
27 内定孔(半径1mm)
28 Zピン突起(中心軸から外周部まで半径7.5mm)
29 コップ内底部(コーナー部R:5mm)
30 へた部厚み(4mm)
31 中心軸(34)から内底孔(27)中心軸までの距離(13mm)
32 中心軸(34)からコップ底面(36)外縁部までの距離(26mm)
33 中心軸(34)からコップ上面端(25)外縁部までの距離(30mm)
34 コップ中心軸
35 スプルー(外半径6mm、先端部半径3mm、長さ39mm)
36 コップ底面部
37 コップ底面部厚み(4mm)
38 コップ外周部厚み(2.5mm、外周部全て同一)
39 コップ外周壁
41 固定側金型
42 成形品
43 突き出しピン(先端Zピン)
44 ロードセル
51 第1の固定棒(直径3.9mmφのステンレス鋼製)
52 試験片の中心部分(試験片の描く弧の頭頂部に位置するように設置。かかる部分に潤滑油を含浸させたガーゼを載せる)
53 歪負荷用の移動棒(直径3.9mmφのステンレス鋼製)
54 歪負荷用のスクリューネジ(台座57の裏面部に貫通。無負荷の試験片に接触させた位置から該スクリューネジを回しこみ、スクリューピッチに基づいて所定量の歪を試験片に負荷する)
55 試験片(ASTM D638 TYPE Iに準拠する形状)
56 第2の固定棒(直径3.9mmφのステンレス鋼製)
57 台座
58 第2の固定棒と歪負荷用の移動棒までの水平距離(50.0mm)
59 第1の固定棒と歪負荷用の移動棒までの水平距離(50.0mm)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flame retardant aromatic polycarbonate resin composition. More specifically, (i) the resin component is mainly composed of an aromatic polycarbonate resin, and a small proportion of the component is acrylonitrile-styrene copolymer, and (ii) mica (C-1) having a specific particle size as an inorganic filler. And talc and / or wollastonite (C-2) in combination, (iii) an organic phosphorus compound as a flame retardant, and (iv) a fluorine-containing compound as an anti-drip agent. (A) a molded product having high rigidity, high strength and high dimensional accuracy can be obtained, (b) having good flame retardant properties despite being a relatively small amount of flame retardant, (C) The present invention relates to a resin composition having an advantage that the mold is less worn despite containing an inorganic filler. The resin composition of the present invention is a molded part such as a chassis or a frame, and is suitable for molding various parts that require flame retardancy and high dimensional accuracy.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for plastic materials used for chassis and frames of devices having optical system units, such as laser beam printers, copiers, and projector devices (hereinafter, these may be simply referred to as “optical unit chassis”). , High rigidity, high strength, high dimensional accuracy (low anisotropy), and good flame retardancy are required. Many proposals have already been made for plastic materials for such chassis. There is still a high demand for low anisotropy in the optical unit chassis. In addition, a device having the above various optical system units has been manufactured for many years, and much know-how has already been accumulated. In the apparatus having the optical system unit in such a situation, new models with higher performance are developed, and so-called general-purpose models are improved with an emphasis on cost reduction. In such a case, the cost required for the mold of the plastic material and the life of the mold may become a problem. That is, a material with less mold wear (hereinafter referred to as “low mold wear”) is required.
[0003]
A number of resin compositions suitable for molded parts such as chassis and frames have been proposed. (I) A resin composition in which an aromatic polycarbonate resin having a specific molecular weight is highly filled with glass fiber or the like is known (see Patent Document 1). (Ii) It is known that a resin composition comprising an aromatic polycarbonate resin having a specific molecular weight, a non-circular cross-section fiber, and a plate-like inorganic filler, and that the resin composition achieves good low warpage (Patent Document) 2). Further, (iii) an optical writing unit fixing chassis formed of a resin composition comprising an aromatic polycarbonate resin and mica having a specific particle diameter and a specific thickness is known (see Patent Document 3). In particular, the invention described in (iii) Patent Document 3 achieves extremely high rigidity, low warpage and twisting based on low anisotropy, and good flame retardancy. That is, it has desirable characteristics necessary for the optical unit chassis. However, it is difficult to say that the composition of the present invention can provide a molded product that satisfies all the requirements of high rigidity, high strength, low anisotropy (high dimensional accuracy), flame retardancy, and low mold wear. .
[0004]
On the other hand, it is known that a resin composition comprising an aromatic polycarbonate, polycaprolactone, and carbon fiber has reduced mold wear (see Patent Document 4). However, such a resin composition does not sufficiently consider low anisotropy, and Patent Document 4 does not disclose technical knowledge for achieving sufficient strength after achieving low anisotropy.
[0005]
A CD-ROM mechanism component made of a polycarbonate resin, a scaly inorganic filler, and a phosphate compound having a specific structure is known (see Patent Document 5). However, it is difficult to say that Patent Document 5 sufficiently discloses a resin composition that has high rigidity and high strength and that satisfies the requirements of good flame retardancy and low mold wear.
[0006]
A resin composition comprising an aromatic polycarbonate resin, a flame retardant, an inorganic filler in which glass fibers and talc and the like are combined at a specific ratio, and a polytetrafluoroethylene having a fibril forming ability is known (see Patent Document 6). It is known that the composition has high rigidity, high strength, high dimensional accuracy, and good flame retardancy. However, the composition has room for further improvement as a material used in a model in which cost reduction is more important.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-287185
[Patent Document 2]
JP-A-6-207189
[Patent Document 3]
JP-A-9-12733
[Patent Document 4]
JP-A-1-185360
[Patent Document 5]
JP-A-8-115589
[Patent Document 6]
JP 2001-164105 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is any of high rigidity, high strength, high dimensional accuracy (low anisotropy), good flame retardancy, and low mold wear, particularly suitable for molded articles for optical unit chassis and frames. The specific object is to provide an aromatic polycarbonate resin composition that satisfies a good balance.
[0009]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor made a resin component by combining an aromatic polycarbonate resin and a specific ratio of acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), and specified particles as inorganic fillers. Resin composition in which talc or wollastonite is used in combination with a specific ratio in diameter mica, an organic phosphorus compound is used as a flame retardant, a fluorine-containing dripping agent is used, and each of these components is blended at a certain ratio It has been found that a molded article that can achieve the object of the present invention can be obtained. That is, when a molded product having high rigidity, high strength, and high dimensional accuracy is obtained, the resin composition exhibits good flame retardancy with a relatively small amount of flame retardant, and the mold wear is extremely low. It has been found that the advantage can be obtained.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention,
(A) aromatic polycarbonate resin (component A),
(B) acrylonitrile-styrene copolymer (component B),
(C) inorganic filler (component C),
(D) an organophosphorus compound flame retardant (component D) and
(E) Fluorine-containing anti-dripping agent (E component)
The flame retardant aromatic polycarbonate resin composition is provided, wherein the ratio of each component satisfies the following conditions (i) to (iii).
(I) The total of component A and component B is 50% by weight or more, component C is 15 to 35% by weight, and component D is 3 to 15% by weight per 100% by weight of components A to D In addition, the E component is 0.02 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the A to D components.
(Ii) A component is 75 to 95 parts by weight and B component is 5 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of the total of A component and B component.
(Iii) C component is (C1) at least one filler selected from the group consisting of mica (C-1 component) having an average particle size of 30 to 300 μm and (C2) talc and wollastonite (C-2 component) The component C-1 is 10 to 25% by weight, the component C-2 is 3 to 15% by weight and the components C-1 and C-2 per 100% by weight of the components A to D The C-1 component is 40 to 90 parts by weight per 100 parts by weight of the total components.
[0011]
As a result of further research, the present inventor blended a certain proportion of a higher fatty acid ester (F component) of a monohydric or polyhydric alcohol as a mold release agent into the resin composition, and then mixed other types of mold release agents. It has been found that the releasability from the mold is very good as compared with the case.
[0012]
Thus, according to the present invention,
(A) aromatic polycarbonate resin (component A),
(B) acrylonitrile-styrene copolymer (component B),
(C) inorganic filler (component C),
(D) an organophosphorus compound flame retardant (component D) and
(E) Fluorine-containing anti-dripping agent (E component)
(F) Higher fatty acid ester of mono- or polyhydric alcohol (F component)
The flame retardant aromatic polycarbonate resin composition is also provided, wherein the ratio of each component satisfies the following conditions (i) to (iii).
(I) The total of component A and component B is 50% by weight or more, component C is 15 to 35% by weight, and component D is 3 to 15% by weight per 100% by weight of components A to D The E component is 0.02 to 2 parts by weight and the F component is 0.01 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the A to D components.
(Ii) A component is 75 to 95 parts by weight and B component is 5 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of the total of A component and B component.
(Iii) C component is (C1) at least one filler selected from the group consisting of mica (C-1 component) having an average particle size of 30 to 300 μm and (C2) talc and wollastonite (C-2 component) The component C-1 is 10 to 20% by weight, the component C-2 is 5 to 15% by weight, and the component C-1 and the component C-2. The C-1 component is 40 to 90 parts by weight per 100 parts by weight of the total components.
[0013]
Next, the resin composition of the present invention will be described in more detail. First, each component constituting the resin composition will be described.
[0014]
In the resin composition of the present invention, the resin component consists essentially of an aromatic polycarbonate resin (component A) and an acrylonitrile-styrene copolymer (component B). The B component acrylonitrile-styrene copolymer is generally referred to as an AS resin.
[0015]
The aromatic polycarbonate resin as the component A can be a known one which has been conventionally used for various molded articles. That is, it is obtained by reacting a dihydric phenol and a carbonate precursor. Examples of the reaction method include an interfacial polycondensation method, a melt transesterification method, a solid phase transesterification method of a carbonate prepolymer, and a ring-opening polymerization method of a cyclic carbonate compound.
[0016]
Representative examples of the dihydric phenol include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (commonly called bisphenol A), 2,2-bis {(4-hydroxy-3-methyl) phenyl} propane, 2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -3-methylbutane, 9,9-bis {(4-hydroxy-3-methyl) phenyl} fluorene, 2,2- Bis (4-hydroxyphenyl) -3,3-dimethylbutane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -4-methylpentane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5- And trimethylcyclohexane and α, α′-bis (4-hydroxyphenyl) -m-diisopropylbenzene. In addition, it is possible to copolymerize a divalent aliphatic alcohol such as 1,4-cyclohexanedimethanol. Among the aromatic polycarbonate resins obtained from the above-mentioned various dihydric phenols, a bisphenol A homopolymer can be particularly preferably mentioned. Such an aromatic polycarbonate resin is preferable in terms of excellent impact resistance.
[0017]
As the carbonate precursor, carbonyl halide, carbonate ester, haloformate or the like is used, and specific examples include phosgene, diphenyl carbonate, dihaloformate of dihydric phenol, and the like.
[0018]
In producing an aromatic polycarbonate resin by reacting the above dihydric phenol with a carbonate precursor by an interfacial polycondensation method or a melt transesterification method, a catalyst, a terminal terminator, and a dihydric phenol are oxidized as necessary. You may use antioxidant etc. for preventing this. The aromatic polycarbonate resin may be a branched polycarbonate obtained by copolymerizing a trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound. Examples of trifunctional or higher polyfunctional aromatic compounds include 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane and 1,1,1-tris (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) ethane. Can be used.
[0019]
When a polyfunctional compound that produces a branched polycarbonate is included, the ratio is 0.001 to 1 mol%, preferably 0.005 to 0.5 mol%, particularly preferably 0.01 to 0, in the aromatic polycarbonate resin. .3 mol%. In particular, in the case of the melt transesterification method, a branched structure may be generated as a side reaction. The amount of the branched structure is also 0.001 to 1 mol%, preferably 0.005 to 0.005 in the aromatic polycarbonate resin. 5 mol%, particularly preferably 0.01 to 0.3 mol% is preferable. In addition, about this ratio1It is possible to calculate by H-NMR measurement.
[0020]
Further, it may be a polyester carbonate resin copolymerized with an aromatic or aliphatic bifunctional carboxylic acid. Examples of the aliphatic bifunctional carboxylic acid include aliphatic bifunctional carboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms, preferably 10 to 12 carbon atoms. Such aliphatic difunctional carboxylic acid may be linear, branched or cyclic. The aliphatic bifunctional carboxylic acid is preferably α, ω-dicarboxylic acid. Preferred examples of the aliphatic difunctional carboxylic acid include linear saturated aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid (decanedioic acid), dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, octadecanedioic acid and icosanedioic acid.
[0021]
Further, a polycarbonate-polyorganosiloxane copolymer obtained by copolymerizing polyorganosiloxane units can also be used.
[0022]
The aromatic polycarbonate resin is a mixture of two or more of the above-described various aromatic polycarbonates such as polycarbonates having different dihydric phenols, branched polycarbonates containing branching components, various polyester carbonates, and polycarbonate-polyorganosiloxane copolymers. It may be a thing. Furthermore, what mixed 2 or more types can also be used about various types, such as the aromatic polycarbonate from which a manufacturing method differs below, and the aromatic polycarbonate from which a terminal terminator differs.
[0023]
In the polymerization reaction of an aromatic polycarbonate, the reaction by the interfacial polycondensation method is usually a reaction between a dihydric phenol and phosgene, and is reacted in the presence of an acid binder and an organic solvent. As the acid binder, for example, an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide or an amine compound such as pyridine is used. As the organic solvent, for example, a halogenated hydrocarbon such as methylene chloride or chlorobenzene is used. In order to accelerate the reaction, a catalyst such as a tertiary amine such as triethylamine, tetra-n-butylammonium bromide or tetra-n-butylphosphonium bromide, a quaternary ammonium compound or a quaternary phosphonium compound may be used. it can. At that time, the reaction temperature is usually 0 to 40 ° C., the reaction time is preferably about 10 minutes to 5 hours, and the pH during the reaction is preferably maintained at 9 or more.
[0024]
In such a polymerization reaction, a terminal stopper is usually used. Monofunctional phenols can be used as such end terminators. Specific examples of monofunctional phenols include phenol, p-tert-butylphenol, p-cumylphenol and isooctylphenol. Moreover, you may use a terminal terminator individually or in mixture of 2 or more types.
[0025]
The reaction by the melt transesterification method is usually a transesterification reaction between a dihydric phenol and a carbonate ester, and the alcohol or phenol produced by mixing the dihydric phenol and the carbonate ester with heating in the presence of an inert gas. Is carried out by distilling the water. The reaction temperature varies depending on the boiling point of the alcohol or phenol produced, but is usually in the range of 120 to 350 ° C. In the late stage of the reaction, the reaction system was 1.33 × 10ThreeDistillation of alcohol or phenol produced by reducing the pressure to about ˜13.3 Pa is facilitated. The reaction time is usually about 1 to 4 hours.
[0026]
Examples of the carbonate ester include esters such as an optionally substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and among them, diphenyl carbonate is preferable.
[0027]
Further, a polymerization catalyst can be used to increase the polymerization rate. Examples of the polymerization catalyst include alkali metal compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium salt or potassium salt of dihydric phenol; calcium hydroxide, A catalyst such as an alkaline earth metal compound such as barium hydroxide or magnesium hydroxide; a nitrogen-containing basic compound such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylamine or triethylamine can be used. In addition, alkali (earth) metal alkoxides, alkali (earth) metal organic acid salts, boron compounds, germanium compounds, antimony compounds, titanium compounds or zirconium compounds, etc. The catalyst used for the reaction can be used. A catalyst may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. The amount of these polymerization catalysts used is preferably 1 × 10 with respect to 1 mol of dihydric phenol as a raw material.-8~ 1x10-3Equivalent weight, more preferably 1 × 10-7~ 5x10-FourIt is selected in the range of equivalents.
[0028]
In the reaction by the melt transesterification method, in order to reduce the phenolic end group of the aromatic polycarbonate resin, for example, 2-chlorophenylphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenylphenyl carbonate, and 2-ethoxy Compounds such as carbonylphenyl phenyl carbonate can be added.
[0029]
Further, in the melt transesterification method, it is preferable to use a deactivator that neutralizes the activity of the catalyst. The amount of the deactivator is preferably 0.5 to 50 mol with respect to 1 mol of the remaining catalyst. Further, it is used in a proportion of 0.01 to 500 ppm, more preferably 0.01 to 300 ppm, particularly preferably 0.01 to 100 ppm with respect to the aromatic polycarbonate resin after polymerization. Preferred examples of the quenching agent include phosphonium salts such as tetrabutylphosphonium salt of dodecylbenzenesulfonic acid and ammonium salts such as tetraethylammonium dodecylbenzyl sulfate.
[0030]
The viscosity average molecular weight of the aromatic polycarbonate resin is not particularly limited, but is preferably in the range of 15,000 to 50,000 in the present invention. The lower limit of the viscosity average molecular weight is more preferably 16,000 or more, further preferably 17,000 or more, and particularly preferably 18,000 or more. On the other hand, the upper limit of the viscosity average molecular weight is preferably 26,000 or less, and more preferably 25,000 or less. The viscosity average molecular weight is particularly preferable when the aromatic polycarbonate resin is contained in an amount of 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more in 100% by weight of the component A. When the viscosity average molecular weight of the aromatic polycarbonate is less than 15,000, impact strength, flame retardancy and the like are likely to be lowered. On the other hand, if it exceeds 50,000, the fluidity is lowered, which is not preferable in the present invention.
[0031]
Further, two or more kinds of aromatic polycarbonates may be mixed. In this case, it is naturally possible to mix a polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight outside the above range.
[0032]
A mixture with an aromatic polycarbonate having a viscosity average molecular weight exceeding 50,000 has high entropy elasticity and sufficient melt tension. Therefore, it has preferable characteristics when forming a colored layer. In addition, when used as a component of the base layer, there is a feature that molding defects based on rheological behavior represented by prevention of jetting, gas assist stability, and foaming stability are unlikely to occur.
[0033]
More preferred is a mixture with an aromatic polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight of 80,000 or more, and further preferred is a mixture with an aromatic polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight of 100,000 or more. That is, those capable of observing a molecular weight distribution of two or more peaks in a measuring method such as GPC (gel permeation chromatography) can be preferably used.
[0034]
In the aromatic polycarbonate resin (component A) of the present invention, the amount of phenolic hydroxyl group is preferably 30 eq / ton or less, more preferably 25 eq / ton or less, and further preferably 20 eq / ton or less. Such a value can be substantially 0 eq / ton by sufficiently reacting the terminal terminator. In addition, the amount of the phenolic hydroxyl group is1H-NMR measurement was performed, and the molar ratio of the divalent phenol unit having a carbonate bond, the divalent phenol unit having a phenolic hydroxyl group, and the terminal terminator unit was calculated, and based on this, the phenolic hydroxyl group amount per polymer weight was calculated. Calculated by conversion.
[0035]
The A component viscosity average molecular weight referred to in the present invention is first determined by using an Ostwald viscometer from a solution in which 0.7 g of an aromatic polycarbonate resin is dissolved in 100 ml of methylene chloride at 20 ° C.
Specific viscosity (ηSP) = (T−t0) / T0
[T0Is the drop time of methylene chloride, t is the drop time of the sample solution]
The obtained specific viscosity is inserted by the following equation to determine the viscosity average molecular weight M.
ηSP/C=[η]+0.45×[η]2c (where [η] is the intrinsic viscosity)
[Η] = 1.23 × 10-FourM0.83
c = 0.7
[0036]
In addition, the A component of the present invention is different in dihydric phenol, with or without a terminal terminator, linear and branched, different in production method, Two or more kinds of polycarbonates such as different ones, polycarbonate and polyester carbonate, and those having different viscosity average molecular weights can be mixed.
[0037]
In the resin composition of the present invention, the B component, which is a resin component together with the A component, is an acrylonitrile-styrene copolymer, which is a resin usually called an AS resin. The proportion of each component (monomer) in this B component copolymer (AS resin) is 5 to 50% by weight, preferably 15 to 35% by weight, with respect to 100% by weight of the entire resin. The styrene is 95 to 50% by weight, preferably 85 to 65% by weight. The B component copolymer may be copolymerized with a small proportion of other copolymerizable vinyl compounds in addition to acrylonitrile and styrene. The copolymerization ratio of other vinyl compounds is 15% by weight or less, preferably 10% by weight or less in the component B. As the polymerization initiator or chain transfer agent used for the polymerization reaction of the component B, conventionally known ones can be used as necessary.
[0038]
Such component B (AS resin) may be produced by any of bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization, but is preferably bulk polymerization or suspension polymerization. The copolymerization method may be either one-stage copolymerization or multistage copolymerization. Moreover, as for the weight average molecular weight of this B component (AS resin), 40,000-200,000 are preferable in standard polystyrene conversion by GPC measurement. The lower limit is more preferably 50,000, and even more preferably 70,000. The upper limit is more preferably 160,000, further preferably 150,000.
[0039]
In the resin composition of the present invention, the inorganic filler (C component) is characterized by using two types of fillers in combination. One type of inorganic filler (C component) is mica (C-1 component) having a specific average particle size, and the other type is at least one selected from the group consisting of talc and wollastonite (C -2 component).
[0040]
The average particle diameter of mica (C-1 component) in the inorganic filler is a number average particle diameter calculated by a total number of 1,000 indiscriminately observed with a scanning electron microscope. The number average particle diameter is 30 to 300 μm, preferably 30 to 280 μm, more preferably 35 to 260 μm. When the number average particle diameter is less than 30 μm, the impact strength is lowered, and the thermal stability of the aromatic polycarbonate resin may be lowered. On the other hand, if it exceeds 300 μm, the impact strength is improved, but the appearance tends to deteriorate. Deterioration of the appearance deteriorates the slipperiness of a member through which paper passes, and may not be preferable.
[0041]
Even if the average particle diameter of such mica is within the range of the present invention, the more preferable range varies depending on whether the emphasis is on the appearance and the impact strength or rigidity. In the case where the appearance is more important, the number average particle diameter of mica is preferably in the range of 30 to 100 μm, more preferably in the range of 35 to 80 μm. The resin composition of the present invention may be molded under extremely low mold temperature conditions in order to achieve lower cost by shortening the molding time. Therefore, it is appropriate to use mica having a smaller particle size in order to suppress a decrease in slipperiness due to deterioration in appearance. On the other hand, when the appearance is not regarded as important, mica in the range of 100 to 300 μm, more preferably 100 to 260 μm is used from the viewpoint of rigidity and impact strength.
[0042]
As the thickness of mica (C-1 component), a thickness measured by electron microscope observation of 0.01 to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm can be used. An aspect ratio of 5 to 200, preferably 10 to 100 can be used. The mica used (C-1 component) is preferably mascobite mica, and its Mohs hardness is about 3. Muscovite mica can achieve higher rigidity and strength than other mica such as phlogopite, and solves the problems of the present invention at a better level.
[0043]
In addition, as a method for pulverizing mica, a dry pulverization method of pulverizing raw mica ore with a dry pulverizer, and coarsely pulverizing mica rough ore with a dry pulverizer, followed by adding a grinding aid such as water in a slurry state There is a wet pulverization method in which main pulverization is performed by a wet pulverizer, followed by dehydration and drying. The mica of the present invention can be produced by any pulverization method, but the dry pulverization method is generally lower in cost. On the other hand, the wet pulverization method is effective for pulverizing mica more thinly and finely, but is expensive. Mica may be surface-treated with various surface treatment agents such as silane coupling agents, higher fatty acid esters, and waxes, and further granulated with sizing agents such as various resins, higher fatty acid esters, and waxes to form granules. May be.
[0044]
The C-2 component used in combination with the mica (C-1 component) as an inorganic filler is talc and / or wollastonite. The talc used as the C-2 component is a scaly particle having a layered structure, which is a hydrous magnesium silicate in terms of chemical composition.2・ 3MgO ・ 2H2Represented by O, usually SiO256-65 wt%, MgO 28-35 wt%, H2O is composed of about 5% by weight. Fe as other minor components2OThree0.03 to 1.2% by weight, Al2OThree0.05 to 1.5% by weight, CaO 0.05 to 1.2% by weight, K2O is 0.2 wt% or less, Na2O contains 0.2% by weight or less, the specific gravity is about 2.7, and the Mohs hardness is 1. In this invention, the flame retardant resin composition which has favorable flame retardance is obtained by using talc (C-2 component) together with mica (C-1 component) of said specific particle diameter. Thus, it has not been conventionally known that a good flame-retardant resin composition can be achieved by using mica and talc having a specific particle size, which are the same plate-like inorganic filler, in combination.
[0045]
The average particle diameter of talc is preferably 0.5 to 30 μm. The average particle size is a particle size at a 50% stacking rate obtained from the particle size distribution measured by the Andreazen pipette method measured according to JIS M8016. The particle diameter of talc is preferably 2 to 30 μm, more preferably 5 to 20 μm, and particularly preferably 10 to 20 μm. Good flame retardancy is achieved in the range of 0.5 to 30 μm.
[0046]
In addition, there is no particular restriction on the manufacturing method when talc is crushed from raw stone, and the axial flow mill method, the annular mill method, the roll mill method, the ball mill method, the jet mill method, the container rotary compression shearing mill method, etc. are used. can do. Further, the talc after pulverization is preferably classified by various classifiers and having a uniform particle size distribution. There are no particular restrictions on the classifier, impactor type inertial force classifier (variable impactor, etc.), Coanda effect type inertial force classifier (elbow jet, etc.), centrifugal field classifier (multistage cyclone, microplex, dispersion separator) , Accucut, Turbo Classifier, Turboplex, Micron Separator, and Super Separator).
[0047]
Further, talc is preferably in an agglomerated state in view of its handleability and the like, and as such a production method, there are a method by deaeration compression, a method of compression using a sizing agent, and the like. In particular, the degassing compression method is preferable in that the sizing agent resin component which is simple and unnecessary is not mixed into the resin composition of the present invention.
[0048]
In addition, wollastonite, which is another C-2 component, substantially has the chemical formula CaSiO.ThreeUsually represented by SiO2About 50 wt% or more, CaO about 47 wt%, other Fe2OThree, Al2OThreeEtc. Wollastonite is a white acicular powder obtained by crushing and classifying raw wollastonite, and has a Mohs hardness of about 4.5. The average fiber diameter of the wollastonite used is preferably 0.5 to 10 μm, and more preferably 1 to 5 μm. The average fiber diameter is calculated by a number average of a total of 1,000 pieces observed with a scanning electron microscope and extracted indiscriminately.
[0049]
Among the above C-2 components, talc is more preferable because it is superior in low mold wear. That is, the inorganic filler (C component) is preferably a combination of mica (C-1 component) and talc (C-2 component), and the ratio of the C-1 component to the C-2 component will be described later. To do.
[0050]
The resin composition of the present invention contains an organic phosphorus compound-based flame retardant (component D) as a flame retardant. By using an organic phosphorus compound-based flame retardant (component D), not only good flame retardancy of a molded product can be achieved by a relatively small blending ratio, but also rigidity (flexural modulus) can be improved, Further, the specific gravity can be reduced as compared with the halogen-based flame retardant. In addition, the low melt viscosity of the resin composition based on the plasticizing effect also has the effect of reducing wear on the mold surface.
[0051]
Examples of the organic phosphorus compound-based flame retardant of component D of the present invention include one or more phosphate esters represented by the following general formula (1).
[0052]
[Chemical 1]
Figure 0004303015
[0053]
(However, X in the above formula is hydroquinone, resorcinol, bis (4-hydroxydiphenyl) methane, bisphenol A, dihydroxydiphenyl, dihydroxynaphthalene, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) ketone, bis And divalent groups derived from (4-hydroxyphenyl) sulfide, j, k, l and m are each independently 0 or 1, n is an integer of 0 to 5, or n number In the case of a mixture of different phosphate esters, the average value is from 0 to 5, and R1, R2, RThree, And RFourAre each independently a monovalent group derived from phenol, cresol, xylenol, isopropylphenol, butylphenol or p-cumylphenol substituted or unsubstituted with one or more halogen atoms. )
More preferable examples include a divalent group in which X in the above formula is derived from hydroquinone, resorcinol, bisphenol A, and dihydroxydiphenyl, j, k, l, and m are each 1, and n is An integer of 1 to 3, or an average value in the case of blends of phosphate esters having different numbers of n, and R1, R2, RThree, And RFourAre each independently a monovalent group derived from phenol, cresol or xylenol which is substituted or more preferably substituted with one or more halogen atoms.
[0054]
The D component organophosphorus compound has a 5% weight loss temperature of 280 ° C. or higher when the temperature is raised from 23 ° C. in a nitrogen gas atmosphere to 600 ° C. at a rate of temperature increase of 20 ° C./min. Those are preferred. The weight reduction temperature is more preferably 320 ° C. or higher, further preferably 330 ° C. or higher, particularly preferably 340 ° C. or higher. The upper limit of the weight reduction temperature is generally 380 ° C. or lower and is generally available, and 370 ° C. or lower is more appropriate. As described above, the organophosphorus compound having a relatively high weight reduction temperature is preferable in that it can impart good heat resistance (such as good deflection temperature) to the resin composition as well as the effect of lowering the melt viscosity of the resin composition.
[0055]
In consideration of the above points, among the phosphate esters of the above formula, a phosphate ester oligomer mainly composed of resorcinol bis (dixylenyl phosphate), mainly composed of 4,4-dihydroxydiphenylbis (dixylenyl phosphate) Phosphoric acid ester oligomers and phosphoric acid ester oligomers mainly composed of bisphenol A bis (diphenyl phosphate) are preferred (in this case, the main component means that a small amount of other components having different degrees of polymerization may be included). .
[0056]
The resin composition of the present invention contains a fluorine-containing anti-dripping agent (E component). By including this fluorine-containing anti-dripping agent (E component), good flame retardancy can be achieved without impairing the physical properties of the molded product.
[0057]
Examples of the fluorine-containing anti-dripping agent as the E component include a fluorine-containing polymer having a fibril-forming ability. Examples of such a polymer include polytetrafluoroethylene and tetrafluoroethylene-based copolymers (for example, tetrafluoroethylene / hexa Fluoropropylene copolymer, etc.), partially fluorinated polymers as disclosed in US Pat. No. 4,379,910, polycarbonate resins produced from fluorinated diphenols, and the like. Among them, polytetrafluoroethylene (hereinafter sometimes referred to as PTFE) is preferable.
[0058]
PTFE having a fibril forming ability has a very high molecular weight, and tends to be bonded to each other by an external action such as shearing force to form a fiber. The molecular weight is 1 million to 10 million, more preferably 2 million to 9 million in the number average molecular weight determined from the standard specific gravity. Such PTFE can be used in solid form or in the form of an aqueous dispersion. In addition, PTFE having such fibril forming ability can improve the dispersibility in the resin, and it is also possible to use a PTFE mixture in a mixed form with other resins in order to obtain better flame retardancy and mechanical properties. is there.
[0059]
Examples of commercially available PTFE having such fibril forming ability include Teflon 6J from Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., Polyflon MPA FA500 and F-201L from Daikin Industries, Ltd. Commercially available aqueous dispersions of PTFE include Asahi IC Fluoropolymers 'full-on AD-1, AD-936, Daikin Industries' full-on D-1 and D-2, Mitsui Dupont Fluoro A typical example is Teflon 30J manufactured by Chemical Corporation.
[0060]
As a mixed form of PTFE, (1) a method in which an aqueous dispersion of PTFE and an aqueous dispersion or solution of an organic polymer are mixed and co-precipitated to obtain a co-aggregated mixture (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-258263; (Method described in JP-A-63-154744), (2) A method of mixing an aqueous dispersion of PTFE and dried organic polymer particles (method described in JP-A-4-272957), (3) A method in which an aqueous dispersion of PTFE and an organic polymer particle solution are uniformly mixed, and each medium is simultaneously removed from the mixture (described in JP-A-06-220210, JP-A-08-188653, etc.) And (4) a method of polymerizing monomers forming an organic polymer in an aqueous dispersion of PTFE (a method described in JP-A-9-95583), and (5) A method in which an aqueous dispersion of TFE and an organic polymer dispersion are uniformly mixed, and a vinyl monomer is further polymerized in the mixture dispersion, and then a mixture is obtained (described in JP-A-11-29679, etc.). Those obtained by (Method) can be used. Commercially available products of these mixed forms of PTFE include “Metablene A3000” (trade name) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., and “BLENDEX B449” (trade name) manufactured by GE Specialty Chemicals.
[0061]
As a ratio of PTFE in the mixed form, 1 to 60% by weight of PTFE is preferable in 100% by weight of the PTFE mixture, and more preferably 5 to 55% by weight. When the ratio of PTFE is within such a range, good dispersibility of PTFE can be achieved. In addition, the ratio of the said E component shows the quantity of a net fluorine-containing dripping inhibitor, and in the case of mixed form PTFE, it shows a net PTFE quantity.
[0062]
The resin composition of the present invention preferably further contains an ester (F component) of a monohydric or polyhydric alcohol and a higher fatty acid as an optional component. The use of the F component provides a resin composition having excellent releasability while maintaining the above-described effects of the present invention. As a result, a molded article having better dimensional stability is provided. In particular, when the D component more preferable in the present invention is contained, the preferable effect of the F component is particularly exhibited. The more preferable D component is as described above.
[0063]
The higher fatty acid constituting the ester of the F component preferably contains 60% by weight or more of a fatty acid having 20 or more carbon atoms (more preferably 20 to 32 carbon atoms, more preferably 26 to 32 carbon atoms). As such a higher fatty acid, a higher fatty acid mainly composed of montanic acid is preferably exemplified. Such higher fatty acids are usually produced by oxidizing montan wax.
[0064]
Examples of the monohydric alcohol constituting the F component include dodecanol, tetradecanol, hexadecanol, octadecanol, eicosanol, tetracosanol, seryl alcohol, and triacontanol.
[0065]
Examples of the polyhydric alcohol constituting the F component include ethylene glycol, glycerin, diglycerin, polyglycerin (such as decaglycerin), pentaerythritol, dipentaerythritol, trimethylolpropane, diethylene glycol, and propylene glycol. Among these, ethylene glycol, glycerin, pentaerythritol, dipentaerythritol, and trimethylolpropane are preferable, and ethylene glycol is particularly preferable.
[0066]
Esters of higher fatty acids based on montanic acid and mono- or polyhydric alcohols (preferably polyhydric alcohols) have a density of 0.94 to 1.10 g / cm.ThreeThe acid value is preferably in the range of 1 to 200 and the saponification value is in the range of 50 to 200, and more preferably the density is 0.98 to 1.06 g / cm.Three, Acid value: 5-30, saponification value: 100-180.
[0067]
Next, the ratios of the A to E components and the optional F component constituting the resin composition of the present invention will be described.
[0068]
In the resin composition of the present invention, the total amount of aromatic polycarbonate resin (A component) and acrylonitrile-styrene copolymer (B component; AS resin), which are resin components, is the A component, B component, C component, and D component. The total amount is 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more. The upper limit of the total amount of the A component and the B component mainly depends on the ratio of the C component and the D component, but is 80% by weight, preferably 76% by weight.
[0069]
The ratio of both the A component and the B component is 75 to 95 parts by weight of the A component and 5 to 25 parts by weight of the B component per 100 parts by weight of the total of the A component and the B component. 92 parts by weight and 8 to 22 parts by weight of B component.
[0070]
The proportion of the inorganic filler (C component) is 15 to 35% by weight, preferably 20 to 30% by weight, based on the total of 100% by weight of components A to D, as the sum of components C-1 and C-2. . Further, the C-1 component is 10 to 25% by weight, preferably 10 to 20% by weight, particularly preferably 12 to 20% by weight, and the C-2 component is 3 to 15% per 100% by weight of the total of the A to D components. % By weight, preferably 5-15% by weight, particularly preferably 5-12% by weight. The ratio of both the C-1 component and the C-2 component is 40 to 90 parts by weight of the C-1 component and 100% by weight of the C-2 component per 100 parts by weight of the total of the C-1 component and the C-2 component. 60 to 10 parts by weight, preferably 50 to 80 parts by weight of the C-1 component and 50 to 20 parts by weight of the C-2 component.
[0071]
The organophosphorus compound (D component) as a flame retardant is 3 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, and more preferably 3 to 6% by weight per 100% by weight of the total of the A to D components.
[0072]
The fluorine-containing anti-dripping agent (component E) is 0.02 to 2 parts by weight, preferably 0.05 to 2 parts by weight, more preferably 0.1 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the components AD. Preferably it is 0.15-0.8 weight part. The higher fatty acid ester (F component) as a release agent is 2 parts by weight or less, preferably 0.01 to 2 parts by weight, more preferably 0.05 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the components A to D. 5 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 1.0 part by weight.
[0073]
The resin composition of the present invention is a combination of the above-described A to F components and the composition ratio thereof, so that a molded product from the composition has excellent physical properties and excellent flame retardancy. . That is, the impact strength (J / m) of the molded product is 30 or more, preferably 35 or more, and the upper limit is preferably 55. Further, the shrinkage anisotropy of the molded product (absolute value of the difference in molding shrinkage (%) in the direction perpendicular to the flow direction of the molded product) is small and has a value of 0.15 or less, preferably 0.10 or less.
[0074]
The molded product from the resin composition of the present invention has a V-1 level in a flame retardant test of a 1.6 mm-thick test piece according to the UL94 standard, although the flame retardant (component D) content is relatively small. Can be achieved.
[0075]
Moreover, the molded article of this invention provides the resin composition of high rigidity and low specific gravity with the combination of B component, C-1 component and C-2 component of an inorganic filler, and D component. More specifically, the specific gravity is expressed as a true density of 1.3 to 1.45 (g / cmThree), 1.32-1.40 (g / cm) under suitable conditionsThree).
[0076]
The molded product from the resin composition comprising the A component to the E component and the resin composition comprising the A component to the F component of the present invention has good resistance to the low viscosity lubricating oil. The chassis molded product may be pre-lubricated with lubricant or may be applied during use so that various mechanical parts assembled in the chassis molded product operate smoothly. Thus, such good resistance is a desirable property required for chassis molded articles.
[0077]
Examples of the low-viscosity lubricating oil include hydrocarbon oil, silicone oil, and fluorine oil. The molded product from the resin composition comprising the A component to the E component and the resin composition comprising the A component to the F component of the present invention has good resistance to hydrocarbon oils widely used among these. In particular, it has good resistance to a lubricating oil mainly composed of paraffin oil, which is frequently used.
[0078]
The low viscosity lubricating oil is 2-20 mm at 40 ° C.2Having a kinematic viscosity in the range of / s, more preferably 2 to 10 mm2It has a kinematic viscosity in the range of / s. Specific examples of the low-viscosity lubricating oil include CRC5-56 manufactured by Kure Kogyo Co., Ltd.
[0079]
According to the resin composition of the present invention, due to the use of a combination of the C-1 component and the C-2 component as the inorganic filler (C component), the wearability of the mold is extremely small and the molding cost can be reduced. Has advantages.
[0080]
The resin composition of the present invention may contain other components as long as the ratio of the A to F components described above is maintained and the purpose is not impaired. For example, as thermoplastic resins other than the A component and the B component, for example, polyethylene resin, polypropylene resin, polyalkyl methacrylate resin, polyacetal resin, polyalkylene terephthalate resin, polyamide resin, cyclic polyolefin resin, polyarylate resin (amorphous) And various thermoplastic polyimides represented by polyether ether ketone, polyether imide, polyamide imide, and the like, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, and the like. These can be used in combination with the above component A and component B depending on the purpose. In particular, when a polyarylate resin is required to have vibration damping properties, it may be preferable to use the polyarylate resin in combination because it can achieve both good flame retardancy and vibration damping properties.
[0081]
Furthermore, the flame-retardant thermoplastic resin composition of the present invention can contain a small amount of a rubbery polymer. The ratio is suitably 1.5 parts by weight or less, more preferably 1.3 parts by weight or less, still more preferably 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total of the A component to D component. .
[0082]
More specifically, as the rubbery polymer, SB (styrene-butadiene) polymer, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) polymer, MBS (methyl methacrylate-butadiene-styrene) polymer, MABS (methyl methacrylate-acrylonitrile-) Butadiene-styrene) polymer, MB (methyl methacrylate-butadiene) polymer, ASA (acrylonitrile-styrene-acrylic rubber) polymer, AES (acrylonitrile-ethylenepropylene rubber-styrene) polymer, MA (methyl methacrylate-acrylic rubber) Polymer, MAS (methyl methacrylate-acrylic rubber-styrene) polymer, methyl methacrylate-acrylic butadiene rubber copolymer, methyl methacrylate-acrylic butadiene rubber-styrene copolymer Coalescence, methyl methacrylate - and the like (acrylic silicone IPN rubber) polymer. Any of these polymers is preferably a core-shell type graft copolymer in which a polymer chain composed of the above monomer is bonded to a polymer core composed of a rubber component.
[0083]
The rubbery polymer of the present invention may be in a form contained in other components. Examples of such a rubbery polymer include an ABS copolymer contained in an ABS resin.
[0084]
Examples of the flame retardant other than the organic phosphorus compound of component D in the present invention include a red phosphorus flame retardant, a halogen flame retardant, a silicone flame retardant, and a metal salt flame retardant. However, in the present invention, those containing substantially only the D component as the flame retardant are suitable.
[0085]
The present invention may contain a small amount of an inorganic filler other than the C-1 component and the C-2 component as long as the object of the present invention is not impaired. Here, glass-based fillers such as glass fibers and glass flakes (Mohs hardness of about 6.5), aluminum borate whiskers (Mohs hardness of about 7), and titanium oxide (rutile type of Mohs hardness of about 7) have high hardness. The proportion of the filler is suitably 3 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or less, with respect to the total of 100 parts by weight of the components A to D. On the other hand, if the filler has a Mohs hardness of 5 or less, it can be blended in an amount exceeding 3 parts by weight, but it is preferably 5 parts by weight or less.
[0086]
The resin composition of the present invention includes heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, mold release agents (other than the F component), antistatic agents, foaming agents, dyes and pigments (especially carbon black, titanium oxide, etc.) ) Etc. can also be blended.
[0087]
Examples of the heat stabilizer include phosphorus-based heat stabilizers such as phosphorous acid, phosphoric acid, phosphonous acid, phosphonic acid, and esters thereof. Specific examples thereof include triphenyl phosphite, trisnonylphenyl phosphite. , Tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, tridecyl phosphite, trioctyl phosphite, trioctadecyl phosphite, didecyl monophenyl phosphite, dioctyl monophenyl phosphite, diisopropyl monophenyl phosphite , Monobutyl diphenyl phosphite, monodecyl diphenyl phosphite, monooctyl diphenyl phosphite, bis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, 2,2-methylene bis (4 6-di- phosphite compounds such as ert-butylphenyl) octyl phosphite, bis (nonylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, tributyl phosphate, trimethyl Phosphate compounds such as phosphate, tricresyl phosphate, triphenyl phosphate, trichlorophenyl phosphate, triethyl phosphate, diphenyl cresyl phosphate, diphenyl monoorthoxenyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, diisopropyl phosphate, Furthermore, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,4 is another phosphorous heat stabilizer. -Biphenylenediphosphonite, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,3'-biphenylenediphosphonite, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -3,3'-biphenyl Examples thereof include phosphonite compounds such as range phosphonite and bis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4-biphenylene phosphonite. Among these, trisnonylphenyl phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, bis (2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) Phosphite, triphenyl phosphate, trimethyl phosphate, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,4′-biphenylenediphosphonite, bis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4- Biphenylene phosphonite is preferred. These heat stabilizers may be used alone or in admixture of two or more. The blending amount of the heat stabilizer is preferably 0.0001 to 1 part by weight, more preferably 0.0005 to 0.5 part by weight, and more preferably 0.002 to 0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the total of A component to D component. More preferred is 3 parts by weight.
[0088]
Examples of the antioxidant include pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-lauryl thiopropionate), glycerol-3-stearyl thiopropionate, triethylene glycol-bis [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], penta Erythritol-tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 1,3 , 5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl 4-hydroxybenzyl) benzene, N, N-hexamethylenebis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamide), 3,5-di-t-butyl-4-hydroxy- Benzylphosphonate-diethyl ester, tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, 4,4′-biphenylenediphosphosphinic acid tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl), 3,9-bis {1,1-dimethyl-2- [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] ethyl} -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) Undecane etc. are mentioned. The blending amount of these antioxidants is preferably 0.0001 to 0.05 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of A component to D component.
[0089]
Examples of the ultraviolet absorber include benzophenone-based ultraviolet absorbers represented by 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, and, for example, 2- (3-tert-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5. -Chlorobenzotriazole, 2- (3,5-di-tert-butyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2,2'-methylenebis [4- (1,1,3,3-tetramethyl Butyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol], 2- [2-hydroxy-3,5-bis (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole and 2- (3 , 5-Di-tert-amyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole-based UV absorption represented by benzotriazole Agents are exemplified. Further, hindered amine light stabilizers typified by bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate and the like Can also be used. As for the compounding quantity of this ultraviolet absorber and light stabilizer, 0.01-5 weight part is preferable with respect to a total of 100 weight part of A component-D component.
[0090]
Examples of the mold release agent other than the component F include olefin wax, silicone oil, fluorine oil, organopolysiloxane, paraffin wax, and beeswax.
[0091]
Examples of the antistatic agent include polyether ester amide, glycerin monostearate, ammonium dodecylbenzenesulfonate, phosphonium dodecylbenzenesulfonate, maleic anhydride monoglyceride, maleic anhydride diglyceride and the like. The blending amount of the antistatic agent is preferably 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight as a total of the A component to the D component.
[0092]
As a result of further studies by the present inventor, it has been found that the advantages and effects of the resin composition described above can be similarly achieved in a resin composition in which the resin component is a polyphenylene ether resin and a polystyrene resin.
[0093]
Thus, according to the present invention,
(1) polyphenylene ether resin (P component),
(2) polystyrene resin (S component),
(3) inorganic filler (component C),
(4) organophosphorus compound flame retardant (component D) and
(5) Fluorine-containing anti-dripping agent (E component)
The flame retardant aromatic polyphenylene ether resin composition (hereinafter referred to as “PPE resin composition”) is characterized in that the ratio of these components satisfies the following conditions (i) to (iii): Is done.
(I) The total of P component and S component is 50% by weight or more per 100% by weight of P, S, C and D components, C component is 15 to 35% by weight, and D component is 3 to 15%. E component is 0 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the total of P, S, C and D components,
(Ii) The P component is 50 to 85 parts by weight and the S component is 15 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the P component and the S component.
(Iii) C component is (C1) at least one filler selected from the group consisting of mica (C-1 component) having an average particle size of 30 to 300 μm and (C2) talc and wollastonite (C-2 component) ), The C-1 component is 10 to 25% by weight, the C-2 component is 3 to 15% by weight and the C-1 component per 100% by weight of the total of P, S, C and D components The C-1 component is 40 to 90 parts by weight per 100 parts by weight in total of the C-2 component.
[0094]
The polyphenylene ether resin (P component) in this PPE resin composition is a polymer or copolymer of a nucleus-substituted phenol having a phenylene ether structure (hereinafter sometimes simply referred to as a PPE polymer).
[0095]
Typical examples of the polymer of the nucleus-substituted phenol having a phenylene ether structure include poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether and poly (2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene) ether. Poly (2,6-diethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-ethyl-6-n-propyl-1,4-phenylene) ether, poly (2,6-di-n-propyl-1) , 4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-n-butyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-ethyl-6-isopropyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl) -6-hydroxyethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-chloroethyl-1,4-phenylene) ether, and the like. Of these, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether is particularly preferred.
[0096]
Representative examples of the copolymer of a nucleus-substituted phenol having a phenylene ether structure include a copolymer of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol, 2,6-dimethylphenol and o-cresol, Or a copolymer of 2,6-dimethylphenol with 2,3,6-trimethylphenol and o-cresol.
[0097]
The method for producing the above PPE polymer is not particularly limited. For example, according to the method described in US Pat. No. 4,788,277 (Japanese Patent Application No. 62-77570), in the presence of dibutylamine. In addition, 2,6-xylenol can be produced by oxidative coupling polymerization.
[0098]
Various molecular weights and molecular weight distributions of the PPE polymer can be used. The molecular weight ranges from 0.50 / 0.70 dl / g in 0.5 g / dl chloroform solution at a reduced viscosity at 30 ° C. Is preferable, and the range of 0.30 to 0.55 dl / g is more preferable.
[0099]
In addition, the PPE polymer may include other various phenylene ether units that have been proposed to exist in the polyphenylene ether resin as a partial structure, unless they are contrary to the gist of the present invention. I do not care. Examples of those proposed to coexist in a small amount include 2- (dialkylaminomethyl) -6-methylphenylene ether described in Japanese Patent Application Nos. 63-12698 and 63-301222. Unit, 2- (N-alkyl-N-phenylaminomethyl) -6-methylphenylene ether unit, and the like. Moreover, the thing which a small amount of diphenoquinone etc. couple | bonded in the principal chain of a PPE polymer is also contained.
[0100]
In the PPE resin composition of the present invention, a polystyrene resin (S component) is used as a resin component other than the P component. As the polystyrene resin (S component), those containing 85% by weight or more, preferably 90% by weight or more of styrene as a monomer unit constituting it are suitable, and those usually called polystyrene resins are used. . For example, HIPS (high impact polystyrene) is also preferably used.
[0101]
In the PPE resin composition of the present invention, in addition to the P component and S component as the resin component, an inorganic filler (C component), an organic phosphorus compound-based flame retardant (D component), and a fluorine-containing anti-dripping agent (optional component) E component) is blended. Since the specific compounds of these C component, D component, and E component are the same as those described above, the description thereof is omitted for the PPE resin composition. As the C component, the D component, and the E component, the above-described compounds are used, and those described as preferable are similarly preferable compounds.
[0102]
The ratio of each component in the PPE resin composition of the present invention will be described below.
The total amount of polyphenylene ether resin (P component) and polystyrene resin (S component) as resin components is 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, per 100% by weight of the total of P, S, C and D components. The upper limit of the total amount of the P component and the S component varies depending on the ratio of the C component and the D component, but is 82% by weight, preferably 75% by weight. The proportion of both P component and S component is 50 to 85 parts by weight of P component and 15 to 50 parts by weight of S component, preferably 55 to 75 parts by weight, per 100 parts by weight of P component and S component. Parts by weight and 25 to 45 parts by weight of the S component.
[0103]
The ratio of the inorganic filler (C component) is 15 to 35% by weight, preferably 20 to 30% per 100% by weight of the total of P, S, C and D components as the sum of C-1 component and C-2 component. % By weight. Further, the C-1 component is 10 to 25% by weight, preferably 10 to 20% by weight, particularly preferably 12 to 20% by weight, based on 100% by weight of the total of P, S, C and D components. Is 3 to 15% by weight, preferably 5 to 15% by weight, particularly preferably 5 to 12% by weight. The ratio of both the C-1 component and the C-2 component is 40 to 90 parts by weight of the C-1 component and 100% by weight of the C-2 component per 100 parts by weight of the total of the C-1 component and the C-2 component. 60 to 10 parts by weight, preferably 50 to 80 parts by weight of the C-1 component and 50 to 20 parts by weight of the C-2 component.
[0104]
The organophosphorus compound (D component) as a flame retardant is 3 to 15% by weight, preferably 5 to 12% by weight per 100% by weight of the total of P, S, C and D components.
[0105]
The fluorine-containing anti-dripping agent (E component) is 2 parts by weight or less, preferably 0.05 to 2 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the P, S and D components. Moreover, the higher fatty acid ester (F component) as a mold release agent can be used. The amount thereof is 2 parts by weight or less, preferably 0.01 to 2 parts by weight, particularly preferably 0.05 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the total of P, S, C and D components.
[0106]
The flame-retardant resin composition (including PPE resin composition) of the present invention is a tumbler, V-type blender, nauter mixer, Banbury mixer, kneading roll, extruder, etc. It can be manufactured by mixing with a mixer. Preferably, melt kneading with a twin-screw extruder is preferred, and at that time, the C component is preferably fed into the other melt-mixed component from the second supply port by a side feeder or the like. The composition thus obtained can be easily molded by a known method such as injection molding, extrusion molding, compression molding, or rotational molding, and in particular, a high-precision chassis such as a precision instrument can be molded by injection molding. Is possible. At that time, in order to achieve higher accuracy, it is possible to combine injection compression molding, molding with a heat insulating mold, etc., and also use gas assist molding etc. in combination for weight reduction and distortion reduction. Is possible.
[0107]
As described above, according to the present invention, there is provided a flame retardant resin composition which is excellent in rigidity, dimensional accuracy and strength, and has low mold wear. Furthermore, this provides a chassis and a frame molded product formed from the resin composition. The flame-retardant thermoplastic resin composition of the present invention is particularly suitable for chassis and frames of OA related equipment on which precise mechanical parts such as optical units are mounted. Examples of the OA-related equipment include a printer (particularly a laser beam type), a copying machine, a facsimile machine, and a projector apparatus. In addition, it is suitable for chassis and frames of home robots and the like equipped with precision sensors.
[0108]
【Example】
The following examples further illustrate the present invention.
[0109]
[Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 6]
Among the components listed in Tables 1 to 6, A component, B component, D component, and P component excluding inorganic fillers (C-1 component, C-2 component and inorganic filler other than the present invention) , S component and other components were mixed in a V-type blender to prepare a mixture. In addition, after preparing E component, the preliminary mixture with A component (PC) or P component (PPE) which the content rate will be 2.5 weight% puts these in a polyethylene bag, and is stirred manually. , Mixed with other ingredients. Using a vent type twin screw extruder (Nippon Steel Works TEX-30XSST) with a screw diameter of 30 mm, the mixture mixed in the V-type blender was passed through the first input port at the end (however, in Examples 4 and 11). D component was heated to 80 ° C. and a predetermined ratio was blended in the extruder with a metered liquid transfer device), and inorganic fillers (C-1 component, C-2 component and inorganic fillers other than the present invention) were cylinders Using a side feeder from the second supply port in the middle, supply it to a predetermined ratio using a measuring instrument, and using a vacuum pump under a 3 kPa vacuum, melt extrusion at a cylinder temperature of 270 ° C. and pelletizing did. The obtained pellets were dried with a hot air circulation dryer at 100 ° C. for 6 hours, and unless otherwise specified in the description of the following evaluation items, an injection molding machine (SG-150U, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.). The test piece for evaluation was created at a cylinder temperature of 260 ° C. and a mold temperature of 70 ° C., and evaluated by the following evaluation method.
(1) Mechanical properties of flame retardant resin composition
(I) Rigidity: The flexural modulus was measured according to ASTM D-790 (test piece dimensions: length 127 mm × width 12.7 mm × thickness 6.4 mm).
(Ii) Impact resistance: Impact with an Izod notch was measured according to ASTM D-256 (Method A: specimen thickness 3.2 mm).
(Iii) True density: Measured according to ASTM D-792 (23 ° C.).
(Iv) Heat resistance: The deflection temperature under a load of 1.82 MPa was measured according to ASTM D-648 (test piece dimensions: length 127 mm × width 12.7 mm × thickness 6.4 mm).
(V) Flammability: A combustion test was performed in accordance with UL standard 94V.
(Vi) Molding shrinkage ratio: A square plate having a width of 50 mm, a length of 100 mm, and a thickness of 4 mm was molded by injection molding under the same conditions and left standing at 23 ° C. and a relative humidity of 50% for 24 hours. It measured with the dimension measuring machine (made by Mitutoyo Co., Ltd.), and calculated the mold shrinkage rate. The square plate is formed using a mold cavity having a film gate having a width of 50 mm and a thickness of 1.5 mm at one end in the length direction. Therefore, the length direction is the flow direction, and the width direction is a direction perpendicular to the flow direction. Further, the molding conditions of the square plate are as follows. That is, injection molding machine: Sumitomo Heavy Industries, Ltd. SG-150U, cylinder temperature: 260 ° C., mold temperature: 70 ° C., filling time: 0.7 seconds, holding pressure: 61.6 MPa, holding pressure time: 15 seconds, cooling time: 23 seconds. Under such conditions, a good molded product was obtained. Further, the square plate for dimensional evaluation was formed by continuously forming 15 shots under the above conditions, then forming 10 shots continuously, and arbitrarily extracting five samples from the molded product. The average value of these samples was taken as the mold shrinkage.
(Vii) Evaluation of mold wearability: The molded product shown in FIG. 1 was molded into 2,000 shots, the weight of the pin (material aluminum) before and after molding was measured, and the degree of weight reduction was examined. The pin was washed with hexane, dried with a hot air dryer at 100 ° C. for 3 hours, allowed to cool in a desiccator for 1 hour, and then weighed with an electronic balance. When incorporated into the mold, the lubricating oil was applied except for the portion exposed on the cavity surface, and after the molding test, hexane was washed again, dried, and allowed to cool as before, and the weight was measured. Evaluation was performed as follows.
A: Weight reduction is 0.05 mg or less
○: Weight reduction exceeds 0.05 mg and 0.1 mg or less
Δ: Weight loss exceeds 0.1 mg and is 0.2 mg or less
X: Weight loss exceeds 0.2 mg
[0110]
(Viii) Release load measurement
The mold release force was measured when the cup-shaped molded product shown in FIG. An outline of the mold used for the measurement is shown in FIG. The release force was measured by setting a load cell (9800N) on a plate for protrusion and pushing the protrusion pin with the tip of the load cell being in contact with the root of the protrusion pin. With this configuration, the force applied to the load cell at the time of ejection was measured, and the maximum value of the force was defined as the mold release force. The cup-shaped molded product was continuously molded into 40 shots to stabilize the mold release force, and then continuously shot into 20 shots to measure the mold release force for each shot. The average values are shown in Tables 1 to 5 below. The middle mold release force. The molding conditions for the cup-shaped molded product are as follows. That is, injection molding machine: T-series Model 150D manufactured by FANUC, cylinder temperature 260 ° C., mold temperature: 70 ° C., filling time 2.5 seconds, holding pressure 58.8 MPa, holding pressure 5 seconds, cooling time 25 Second. Under such conditions, a good molded product was obtained.
(Ix) Evaluation of low-viscosity lubricating oil resistance
A low-viscosity lubricant (CRC5-56 manufactured by Kure Kogyo Co., Ltd .: 40 ° C.) with a bending strain of 0.5% applied to a 3.2 mm thick test piece (tensile dumbbell TYPE-I) prepared in accordance with ASTM standard D-638. Kinematic viscosity of 4.2 mm2/ S) was applied and treated at 80 ° C. for 72 hours, and then the presence or absence of cracks in the appearance of the molded product was visually observed, and the chemical resistance was determined according to the following criteria. An outline of the test piece attachment is shown in FIG.
○: No crack occurred, ×: Crack occurred.
[0111]
In addition, bending strain (ε = 0.005) was obtained by lifting the span of two points at both ends of three points to L (100 mm), the thickness of the test piece to h (3.2 mm), and the test piece from the horizontal state. When the height is y (mm), ε = (6hy) / L2It is a value calculated from the formula of
[0112]
(2) Composition component of flame retardant thermoplastic resin composition
In addition, the symbol which shows each component of Table 1-Table 6 is as follows.
(A component)
PC-1: Aromatic polycarbonate resin (Aromatic polycarbonate resin powder having a viscosity average molecular weight of 22,500 made from bisphenol A and phosgene by a conventional method, “Panlite L-1225WP” manufactured by Teijin Chemicals Ltd.)
PC-2: Aromatic polycarbonate resin (Aromatic polycarbonate resin powder having a viscosity average molecular weight of 19,700 made from bisphenol A and phosgene by a conventional method, “Panlite L-1225WX” manufactured by Teijin Chemicals Ltd.)
(P component)
PPE: Polyphenylene ether resin ("PPE" manufactured by GEM)
(B component)
AS-1: Acrylonitrile-styrene copolymer (“HF5670” manufactured by Daiichi Koryo Co., Ltd., weight average molecular weight in terms of standard polystyrene by GPC measurement: 95,000, acrylonitrile content: 28.5 wt%, styrene content : 71.5% by weight)
AS-2: Acrylonitrile-styrene copolymer (Nippon A & L Co., Ltd. “BS-218”, weight average molecular weight in terms of standard polystyrene by GPC measurement: 78,000, acrylonitrile content: 26% by weight, styrene content: 74 weight%)
(S component)
HIPS: Polystyrene resin (“Denkastyrol GP-1” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
(C-1 component)
MICA-1: Mascobite with an average particle size of about 250 μm (“WHITE MICA POWDER 60 mesh” manufactured by Shaanxi Mining, Mohs hardness: 3)
MICA-2: Mascobite with an average particle diameter of about 60 μm (“WHITEMICA POWDER 250 mesh” manufactured by Shaanxi Mining, Mohs hardness: 3)
MICA-3: Mascobite having an average particle diameter of about 40 μm (“Kuralite Mica 300D, Mohs hardness: 3” manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
MICA-4: Mascobite with an average particle size of about 40 μm (“MC-250 Mohs hardness: 3” manufactured by Hayashi Kasei Co., Ltd.)
(C-2 component)
TALC-1: Talc ("Victory Talc R" manufactured by Katsumiyama Mining Co., Ltd., stacking ratio 50%, particle size: 8.5 μm, Hunter whiteness measured according to JIS M8016: 83.8%, pH: 9.6, and Mohs hardness: 1)
TALC-2: Talc (Katsumiyama Mining Co., Ltd. “Victorylite SG-A”, stacking ratio 50% Particle size: 15.2 μm, Hunter whiteness measured according to JIS M8016: 90.2%, pH: 9.8, and Mohs hardness: 1)
WSN: Wollastonite (Kawatetsu Mining Co., Ltd. “PH-450”, number average fiber diameter: 1.6 μm, number average fiber length: 6.7 μm, Mohs hardness: 4.5])
(Inorganic filler other than the present invention)
MICA-5: Mascobite (Yamaguchi Mica “A-41” average particle diameter of about 20 μm)
GFL: Granular glass flakes (Fleka REFG-301 manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., median average diameter 140 μm, thickness 5 μm, Mohs hardness: 6.5 by standard sieving method)
(D component)
FR-1: Resorcinol bis (dixylenyl phosphate) (Adeka Stub FP-500 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., TGA 5% weight loss temperature = 351.0 ° C.) FR-2: Bisphenol A bis (diphenyl phosphate) Phosphoric acid ester (“CR-741” manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., TGA 5% weight loss temperature = 335.9 ° C.)
FR-3: Triphenyl phosphate (“TPP” manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., TGA 5% weight loss temperature = 239.4 ° C.)
(E component)
PTFE: Polytetrafluoroethylene having the ability to form fibrils (“Polyflon MPA FA500” manufactured by Daikin Industries, Ltd.)
(F component)
WAX-1: Montanate ester (“WAX-E powder” manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.)
(Other ingredients)
WAX-2: Acid-modified polyolefin wax (Mitsubishi Kasei Corporation Diacarna 30M)
CB: Carbon Black Master (Polystyrene resin master containing 40% carbon black)
[0113]
[Table 1]
Figure 0004303015
[0114]
[Table 2]
Figure 0004303015
[0115]
[Table 3]
Figure 0004303015
[0116]
[Table 4]
Figure 0004303015
[0117]
[Table 5]
Figure 0004303015
[0118]
[Table 6]
Figure 0004303015
[0119]
As is clear from the above table, the flame-retardant thermoplastic resin composition of the present invention has high rigidity, high strength, high dimensional accuracy, good flame retardancy, and characteristics that make it difficult to wear the mold. I understand that.
[0120]
Furthermore, in Examples 1 and 2 of the above examples, the surface roughness was measured. From these dried pellets, a plate-like test piece having a length of 150 mm, a width of 150 mm, and a thickness of 2 mm (a gate is a fin gate having a width of 40 mm and a thickness of 1 mm from one end of the side) is prepared by injection molding, and the surface roughness is determined. It was measured. The molding conditions of the flat test piece are: injection molding machine: SG-150U manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., cylinder temperature: 260 ° C., mold temperature: 50 ° C. (maintain the temperature applied through the 20 ° C. refrigerant by the chiller unit. ), Filling time: 6 seconds, holding pressure: 75 MPa, holding pressure time: 3 seconds, and cooling time: 20 seconds. Such a flat specimen uses a surface roughness meter Surfcom 1400A manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., and its surface roughness was measured. As a result, in Example 1, Ra: 2.3 μm and Ry: 19.1 μm. On the other hand, in Example 2, Ra was 1.2 μm and Ry was 8.2 μm, which was very good in the mica having a smaller particle size of Example 2. Here, Ra represents the arithmetic average roughness, and Ry represents the maximum height. The measurement was performed according to JIS B0601.
[0121]
Moreover, in any of the resin compositions of Examples 1 to 11, a chassis molded product of an optical recording medium drive was molded, and a good chassis molded product was obtained.
[0122]
【The invention's effect】
The flame-retardant resin composition of the present invention can be used for any material that requires mechanical properties such as impact strength, flame retardancy, and dimensional stability. In particular, it is effective in the field of OA equipment that requires high dimensional accuracy, such as a laser beam printer optical chassis that is an optical unit chassis and a structure frame of a laser beam printer. In addition, the flame retardant resin composition of the present invention has little screw and mold wear in a molding machine and has high economic effects in molding. Therefore, the industrial effect that it plays is exceptional.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing the shape of a plate-shaped molded product for die wear evaluation used in Examples. The pin portion arranged in the vicinity of the gate forms a conical recess. [1-B] is a side view showing the shape of a plate-like molded product for die wear evaluation used in Examples. [1-C] is a bottom view showing the shape of a plate-like molded product for die wear evaluation used in Examples.
FIG. 2 is a front view showing the shape of a die wear evaluation pin used in Examples. The conical portion at the tip is exposed on the mold cavity surface and comes into contact with the molten resin.
[3-A] is a front view showing the shape of a cup-shaped molded product for releasing force evaluation used in Examples. [3-B] is a side view showing the shape of a cup-shaped molded product for releasing force evaluation used in Examples. [3-C] is a bottom view showing the shape of a cup-shaped molded product for releasing force evaluation.
[4-A] shows an outline of the mold structure used in the evaluation of the release force. The state which filled the resin in the metal mold cavity is shown. [4-B] indicates a state where the mold is cooled and opened after the filling of [4-A]. At this point, the molded product is in close contact with the movable mold. In [4-C], after the mold opening in [4-B] above, the protruding pin is pushed out by the advance of the protruding rod to release the molded product. The force at the time of ejection is detected by a load cell in contact with the ejection pin.
FIG. 5 is a perspective view showing an outline of a jig that performs three-point bending in an evaluation of low-viscosity lubricating oil resistance of a molded product, which is one of the evaluation items of the above-described embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Plate-shaped product for die wear evaluation
2 Conical recess formed by pins
3 Gate (width 4mm, thickness 1.5mm)
4 Length of plate-shaped molded product for die wear evaluation (100mm)
5 pin distance from the gate (10mm)
6 Diameter of conical recess formed by pins (pin diameter) (10 mm)
7 Center line (The center of the pin is on the center line of the molded product)
8 Depth of conical recess formed by pins (pin height) (3 mm)
9 Thickness of plate-shaped molded product for die wear evaluation (5mm)
10 Width of plate-shaped product for die wear evaluation (50mm)
11 Pin diameter (10mm)
12 Pin conical part (mold cavity surface exposed part) height (3mm)
21 Cup-shaped molded product body
22 Distance from the axis of symmetry (26) to the part (15mm)
23
24 Heel height (20mm)
25 Cup upper surface end face (corner part R: 2.5mm)
26 Axis of symmetry
27 Internal hole (radius 1mm)
28 Z pin protrusion (radius 7.5mm from the central axis to the outer periphery)
29 Bottom of cup (corner part R: 5mm)
30 thickness (4mm)
31 Distance from the central axis (34) to the inner bottom hole (27) central axis (13mm)
32 Distance from the central axis (34) to the bottom edge of the cup (36) (26mm)
33 Distance from the central axis (34) to the top edge of the cup (25) outer edge (30mm)
34 cup central axis
35 sprue (outer radius 6 mm, tip radius 3 mm, length 39 mm)
36 Cup bottom
37 Cup bottom thickness (4mm)
38 cup outer peripheral thickness (2.5mm, all outer peripheral parts are the same)
39 cup outer wall
41 Fixed mold
42 Molded products
43 Extrusion pin (tip Z pin)
44 load cell
51 First fixing rod (made of stainless steel with a diameter of 3.9 mmφ)
52 Central part of the test piece (installed to be located at the top of the arc drawn by the test piece. Place gauze impregnated with lubricating oil on this part)
53 Moving rod for strain loading (made of stainless steel with a diameter of 3.9mmφ)
54 Screw screw for strain loading (penetrated through the back surface of the pedestal 57. The screw screw is turned from the position in contact with the unloaded test piece, and a predetermined amount of strain is loaded on the test piece based on the screw pitch)
55 Test piece (shape conforming to ASTM D638 TYPE I)
56 Second fixing rod (made of stainless steel with a diameter of 3.9 mmφ)
57 pedestal
58 Horizontal distance between the second fixed rod and the moving rod for strain load (50.0mm)
59 Horizontal distance from the first fixed rod to the moving rod for strain load (50.0mm)

Claims (16)

(A)芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)、
(B)アクリロニトリル−スチレン共重合体(B成分)、
(C)無機充填材(C成分)、
(D)有機リン化合物系難燃剤(D成分)および
(E)含フッ素滴下防止剤(E成分)
よりなり、これら各成分の割合は、下記(i)〜(iii)の条件を満足することを特徴とする難燃性芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
(i)A〜D成分の合計100重量%当り、A成分およびB成分の合計は50重量%以上であり、C成分は15〜35重量%であり、D成分は3〜15重量%であり、かつA〜D成分の合計100重量部当りE成分は0.02〜2重量部である、
(ii)A成分およびB成分の合計100重量部当り、A成分は75〜95重量部であり、かつB成分は5〜25重量部である、
(iii)C成分は(C1)平均粒子径30〜300μmのマイカ(C−1成分)および(C2)ワラストナイト(C−2成分)より構成され、A〜D成分の合計100重量%当り、C−1成分は10〜25重量%であり、C−2成分は〜15重量%でありかつC−1成分およびC−2成分の合計100重量部当りC−1成分は40〜90重量部である。
(A) aromatic polycarbonate resin (component A),
(B) acrylonitrile-styrene copolymer (component B),
(C) inorganic filler (component C),
(D) Organophosphorus compound flame retardant (D component) and (E) Fluorine-containing anti-dripping agent (E component)
The flame retardant aromatic polycarbonate resin composition is characterized in that the ratio of these components satisfies the following conditions (i) to (iii).
(I) The total of component A and component B is 50% by weight or more, component C is 15 to 35% by weight, and component D is 3 to 15% by weight per 100% by weight of components A to D In addition, the E component is 0.02 to 2 parts by weight per 100 parts by weight in total of the A to D components.
(Ii) A component is 75 to 95 parts by weight and B component is 5 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of the total of A component and B component.
(Iii) C component is composed of (C1) mica (C-1 component) having an average particle size of 30 to 300 μm and (C2) wollastonite (C-2 component), and per 100% by weight of the total of A to D components. The C-1 component is 10 to 25% by weight, the C-2 component is 5 to 15% by weight, and the C-1 component is 40 to 90 per 100 parts by weight in total of the C-1 component and the C-2 component. Parts by weight.
(A)芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)、
(B)アクリロニトリル−スチレン共重合体(B成分)、
(C)無機充填材(C成分)、
(D)有機リン化合物系難燃剤(D成分)および
(E)含フッ素滴下防止剤(E成分)
(F)一価または多価アルコールの高級脂肪酸エステル(F成分)
よりなり、これら各成分の割合は、下記(i)〜(iii)の条件を満足することを特徴とする難燃性芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
(i)A〜D成分の合計100重量%当り、A成分およびB成分の合計は50重量%以上であり、C成分は15〜35重量%であり、D成分は3〜15重量%であり、かつA〜D成分の合計100重量部当りE成分は0.02〜2重量部であり、F成分は0.01〜2重量部である。
(ii)A成分およびB成分の合計100重量部当り、A成分は75〜95重量部であり、かつB成分は5〜25重量部である、
(iii)C成分は(C1)平均粒子径30〜300μmのマイカ(C−1成分)および(C2)ワラストナイト(C−2成分)より構成され、A〜D成分の合計100重量%当り、C−1成分は10〜20重量%であり、C−2成分は5〜15重量%でありかつC−1成分およびC−2成分の合計100重量部当りC−1成分は40〜90重量部である。
(A) aromatic polycarbonate resin (component A),
(B) acrylonitrile-styrene copolymer (component B),
(C) inorganic filler (component C),
(D) Organophosphorus compound flame retardant (D component) and (E) Fluorine-containing anti-dripping agent (E component)
(F) Higher fatty acid ester of mono- or polyhydric alcohol (F component)
The flame retardant aromatic polycarbonate resin composition is characterized in that the ratio of these components satisfies the following conditions (i) to (iii).
(I) The total of component A and component B is 50% by weight or more, component C is 15 to 35% by weight, and component D is 3 to 15% by weight per 100% by weight of components A to D The E component is 0.02 to 2 parts by weight and the F component is 0.01 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the A to D components.
(Ii) The A component is 75 to 95 parts by weight and the B component is 5 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the A component and the B component.
(Iii) C component is composed of (C1) mica (C-1 component) and (C2) wollastonite (C-2 component) having an average particle size of 30 to 300 μm, and per 100% by weight of the total of A to D components. The C-1 component is 10 to 20% by weight, the C-2 component is 5 to 15% by weight, and the C-1 component is 40 to 90 per 100 parts by weight in total of the C-1 component and the C-2 component. Parts by weight.
該樹脂組成物からの成形品は、収縮異方性が0.15以下でありかつ衝撃強度が30J/m以上である請求項1または2記載の樹脂組成物。  The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the molded product from the resin composition has a shrinkage anisotropy of 0.15 or less and an impact strength of 30 J / m or more. 該樹脂組成物からの成形品は、UL94規格による1.6mm厚み試験片の難燃テストにおいてV−1レベルを満足する請求項1または2記載の樹脂組成物。  The resin composition according to claim 1 or 2, wherein a molded product from the resin composition satisfies a V-1 level in a flame retardant test of a 1.6 mm thickness test piece according to UL94 standard. 該樹脂組成物からの成形品は、低粘度潤滑油に対して耐性を有する請求項1または2記載の樹脂組成物。  The resin composition according to claim 1 or 2, wherein a molded product from the resin composition has resistance to a low-viscosity lubricating oil. 該樹脂組成物からの成形品は真密度1.3〜1.45(g/cm)を有する請求項1または2記載の樹脂組成物。The resin composition according to claim 1 or 2, wherein a molded product from the resin composition has a true density of 1.3 to 1.45 (g / cm 3 ). 該アクリロニトリル−スチレン共重合体(B成分)は、重量平均分子量が40,000〜200,000の範囲である請求項1または2記載の樹脂組成物。  The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the acrylonitrile-styrene copolymer (component B) has a weight average molecular weight in the range of 40,000 to 200,000. 該アクリロニトリル−スチレン共重合体(B成分)は、アクリロニトリル成分:スチレン成分との割合が重量で5:95〜50:50の範囲である請求項1または2記載の樹脂組成物。  The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the acrylonitrile-styrene copolymer (component B) has a ratio of acrylonitrile component: styrene component in the range of 5:95 to 50:50 by weight. 該無機充填材(C成分)におけるマイカ(C−1成分)は、平均粒子径が30〜280μmの範囲である請求項1または2記載の樹脂組成物。  The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the mica (C-1 component) in the inorganic filler (C component) has an average particle diameter in the range of 30 to 280 µm. 該有機リン化合物系難燃剤(D成分)は、有機リン酸エステルである請求項1または2記載の樹脂組成物。  The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the organophosphorus compound-based flame retardant (component D) is an organophosphate ester. 該有機リン化合物系難燃剤(D成分)は、5%重量減少温度が280〜380℃の範囲である請求項1または2記載の樹脂組成物。  The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the organophosphorus compound-based flame retardant (component D) has a 5% weight loss temperature in the range of 280 to 380 ° C. A〜D成分の合計100重量%当り、A成分およびB成分の合計は60重量%以上であり、C成分は20〜30重量%であり、D成分は3〜10重量%でありかつA〜D成分の合計100重量部当りE成分は0.1〜1重量部である請求項1または2記載の樹脂組成物。  The total of component A and component B is 60% by weight or more, component C is 20 to 30% by weight, component D is 3 to 10% by weight, and component A to component D per 100% by weight of component A to component D. The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the E component is 0.1 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the total D component. A成分およびB成分の合計100重量部当り、A成分は78〜92重量部でありかつB成分は8〜22重量部である請求項1または2記載の樹脂組成物。  The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the A component is 78 to 92 parts by weight and the B component is 8 to 22 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the A component and the B component. C成分は、A〜D成分の合計100重量%当り、マイカ(C−1成分)は12〜20重量%であり、C−2成分は5〜12重量%でありかつC−1成分およびC−2成分の合計100重量部当りC−1成分は50〜80重量部である請求項1または2記載の樹脂組成物。  C component is 12 to 20% by weight of mica (C-1 component), 5 to 12% by weight of C-2 component, and C-1 component and C per 100% by weight of A to D components in total. The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the C-1 component is 50 to 80 parts by weight per 100 parts by weight of the total of -2 components. 請求項1または2記載の樹脂組成物から形成された成形品。  A molded article formed from the resin composition according to claim 1. 請求項1または2記載の樹脂組成物から形成されたシャーシまたはフレーム成形品。  A chassis or frame molded product formed from the resin composition according to claim 1.
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