JP5466901B2 - 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物および成形品 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
前記B成分における炭素含有量[c]が0.2質量%以上であり、かつ、
芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の総量100質量%に対するB成分の含有量[B](質量%)と前記炭素含有量[c]との関係が、
式(1) [c]×[B]≦9
の条件を満足し、1.0mm厚におけるUL94垂直燃焼試験による燃焼性がV−0であることを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂組成物が提供される。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、芳香族ポリカーボネート樹脂(A)、オルガノシロキサンで表面処理された酸化チタン系添加剤(B)と、有機金属塩系難燃剤(C)とを含有し、B成分における炭素が特定の量で含有され、さらにこの炭素の量とB成分の含有率とが特定の関係式を満足することを特徴とする。
本発明に使用される芳香族ポリカーボネート樹脂は、芳香族ジヒドロキシ化合物又はこれと少量のポリヒドロキシ化合物を、ホスゲン又は炭酸ジエステルと反応させることによって得られる、分岐していてもよい熱可塑性重合体又は共重合体である。芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、従来公知のホスゲン法(界面重合法)や溶融法(エステル交換法)により製造したものを使用することができる。また、溶融法を用いた場合には、末端基のOH基量を調整したポリカーボネート樹脂を使用することができる。
本発明における酸化チタン系添加剤(B成分)は、ポリカーボネート樹脂組成物から得られる成形品の遮光性、白度、光線反射特性等を向上させるように機能する。酸化チタン系添加剤(B)に用いられる酸化チタンは、製造方法、結晶形態および平均粒子径などは、特に限定されるものではない。酸化チタンの製造方法には硫酸法および塩素法があるが、硫酸法で製造された酸化チタンは、これを添加した組成物の白度が劣る傾向があるため、本発明の目的を効果的に達成するには、塩素法で製造されたものが好適である。
なお、炭素含有量[c]は、酸化チタン系添加剤(B成分)を、高周波誘導加熱炉方式の炭素分析装置用い、酸化チタン表面の表面処理剤の炭素を燃焼させ、燃焼ガスの量から測定される。
この際のB成分の含有量[B]は、前記(A)〜(C)成分に、必要によりさらに配合される他の成分、添加剤等を含む樹脂組成物全体を100質量%としたときの含有量である。
好ましい[c]×[B]の値は、8以下、さらには7以下であり、その下限の好ましい値は、1、さらには2である。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、有機金属塩系難燃剤を、ポリカーボネート樹脂100質量部に対して、0.01〜1質量部含有する。このように金属塩化合物を含有することで、本発明のポリカーボネート樹脂組成物の難燃性を向上させることができる。
芳香族スルホン酸金属塩としては、ポリカーボネートに添加し、難燃性を改良することが出来る金属塩である。なかでも芳香族アルキルスルホン酸金属塩およびその誘導体が好ましく用いられる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、ポリフルオロエチレンを含有することも好ましい。ポリフルオロエチレンとしては、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が好ましい。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はASTM規格でタイプ3に分類される。フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンとしては、例えば三井・デュポンフロロケミカル(株)製のテフロン(登録商標)6Jや、ダイキン化学工業(株)製のポリフロンF201L、FA500B、FA500Cが挙げられる。また、ポリテトラフルオロエチレンの水性分散液として、ダイキン化学工業(株)製のフルオンD−1や、ビニル系単量体を重合してなる多層構造を有するポリフルオロエチレン化合物が挙げられる。いずれのタイプも本発明の樹脂組成物に用いることができる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、所望の諸物性を損なわない範囲で、必要に応じて、上述したもの以外にその他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、ポリカーボネート樹脂以外の他の樹脂、各種の樹脂添加剤などが挙げられる。
その他の樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合樹脂(ABS)などが挙げられる。
樹脂添加剤としては、耐衝撃性改良剤、離型剤、染顔料、難燃剤、帯電防止剤、防曇剤、滑剤・アンチブロッキング剤、流動性改良剤、可塑剤、分散剤、防菌剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤が挙げられ、無機系樹脂添加剤としては、ガラス繊維、ガラスミルドファイバー、ガラスフレーク、ガラスビーズ、炭素繊維、シリカ、アルミナ、硫酸カルシウム粉体、石膏、石膏ウィスカー、硫酸バリウム、タルク、マイカ、珪酸カルシウム、カーボンブラック、グラファイト等の無機フィラーが挙げられる。これらは、一種または任意の割合で二種以上を併用してもよい。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、溶融加工時や、高温下での長期間使用時等に生ずる黄変抑制、更に機械的強度低下抑制等の目的で、熱安定剤や酸化防止剤を含有することが好ましい。
熱安定剤としては、リン系化合物が好ましく、亜リン酸、リン酸、亜リン酸エステル、リン酸エステル等が挙げられ、中でも3価のリンを含み、変色抑制効果を発現しやすい点で、ホスファイト、ホスホナイト等の亜リン酸エステルが好ましい。
酸化防止剤としてはフェノール化合物が好ましく、より好ましくは、特定構造を分子内に有するフェノール化合物、例えば、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、トリエチレングリコールビス[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオールビス[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトール−テトラキス[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]、オクタデシル[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]等が挙げられる。
離型剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、ポリシロキサン系シリコーンオイルから選ばれた少なくとも1種のものが用いられる。これらの中で、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステルから選ばれた少なくとも1種が好ましく用いられる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物の製造法に制限はなく、公知のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法を広く採用できる。
具体例を挙げると、本発明に係るポリカーボネート樹脂と表面処理された酸化チタンと有機金属塩系難燃剤、並びに必要に応じて配合されるその他の成分を、例えば、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ドラムタンブラー、単軸又は二軸スクリュー押出機、コニーダー等を使用して溶融混練する方法等が挙げられる。なお、溶融混練の温度は特に制限されないが、通常240〜320℃の範囲である。
本発明に係るポリカーボネート樹脂組成物は、任意の形状に成形して成形品として使用する。成形品の形状、模様、寸法などに制限はなく、その用途に応じて任意に設定すればよい。適用できる成形方法は、ポリカーボネート樹脂の成形に適用できる方法をそのまま適用することができ、射出成形法、押出成形法、中空成形法、回転成形法、圧縮成形法、差圧成形法、トランスファー成形法などが挙げられる。
なお、実施例及び比較例で用いた測定・評価方法は、以下のとおりである。
[酸化チタン表面の炭素量[c]の測定]
、堀場製作所社製の高周波誘導加熱炉方式EMIA−921V炭素分析装置を用い、陽極出力:2.3kW、周波数:18MHz、175mAの高周波電流を負荷することにより算出した。
実施例および比較例に使用した酸化チタン系添加剤の1次粒子径の測定は、以下の方法にて試料を調製し、測定を行った。
(A)芳香族ポリカーボネート樹脂中に、実施例および比較例に使用した(B)酸化チタン系添加剤5質量部を添加し、実施例比較例と同様の混練方法にてペレットを製造した。このペレットからSTEM観察用の約200nmの厚さの超薄肉切片をウルトラミクロトームで切り出し、日立ハイテクノロジーズ社製走査型電子顕微鏡S−4800を用い、STEM観察(倍率:50,000倍)で酸化チタンの1次粒子像を得た。1次粒子の長径と短径の平均値を1次粒径とし、1次粒径の測定は1次粒子30個の平均値(0.05μm刻みの値)を用いた。
(1)燃焼性
実施例及び比較例で得られた各樹脂組成物について、日本製鋼所社製射出成形機J50を用い、設定温度280℃、金型温度80℃の条件下で射出成形を行い、長さ127mm、幅12.7mm、肉厚1.0mmの成形品を試験片として得た。得られた試験片について、UL94に準拠した垂直燃焼試験を行い、燃焼性結果は良好な順からV−0、V−1、V−2とし、規格外のものをNGと分類した。
衝撃性の評価として、シャルピー衝撃強さを用い、ISO179−2に準拠し、厚み3mm、ノッチあり試験片を用いて測定した。試験片の成形は住友重機械工業社製射出成形機SG75を用い、設定温度280℃および300℃、金型温度80℃の条件下で射出成形を行った。
実施例及び比較例で得られた各樹脂組成物について、東芝機械社製射出成形機EC160N−II−4Aを用い、シリンダー温度280℃、金型温度80℃で厚み2mmの箱型成形品(底面:150mm×150mm、側面:20mm×150mm、ピンゲート径φ1mm)を成形し、目視観察して成形品外観を評価した。シルバー、樹脂焼けなどが認められず外観の良好なものを「○」とし、外観不良が大きく発生したものを「×」と判定した。
外観評価で使用したプレート3mm厚部分の反射率を測定した。測定はコニカミノルタ社製分光測色計CM3600dを用い、D65/10度視野、SCI通常測定モードにて行い、波長440nmでの反射率の値を用いた。
実施例・比較例にて使用した材料は、以下のとおりである。
(A)芳香族ポリカーボネート樹脂
ポリ−4,4−イソプロピリデンジフェニルカーボネート:
三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ユーピロン(登録商標)H−3000」
粘度平均分子量18,000
以下の表1に示す、ポリ(メチルハイドロジェンシロキサン)で表面処理をした酸化チタンを準備した。
芳香族スルホン酸金属塩
(C−1)トルエンスルホン酸ナトリウム塩
Chembridge International社製
「Chemguard(商品名)NATS」
(C−2)トルエンスルホン酸カリウム塩
Chembridge International社製
「Chemguard(商品名)PABS」
ダイキン工業社製「ポリフロン(商品名)F−201L」
(E−1)トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト
ADEKA社製「AS2112」
(E−2)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、ADEKA社製「PEP36」
ペンタエリスリト−ルジステアレート、日油社製「ユニスター(商品名)H476D」
上記した各成分を表2及び表3に示した割合(質量部)で配合し、タンブラーにて混合した後、日本製鋼所社製2軸押出機(12ブロック、TEX30XCT)のホッパーに投入した。各樹脂成分を、シリンダー温度270℃、200rpm、押出速度25kg/時間の条件下で溶融混練し、ストランド状に押出された溶融樹脂組成物を水槽にて急冷し、ペレタイザーにてペレット化し、ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを得た。得られた樹脂組成物は、上記した方法により各種評価を行った。結果を表2および表3に示す。
Claims (4)
- 芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100質量部に対し、オルガノシロキサンで表面処理された酸化チタン系添加剤(B)3〜30質量部及びパラトルエンスルホン酸ナトリウム及び/又はパラトルエンスルホン酸カリウム(C)0.01〜1質量部を含有してなる芳香族ポリカーボネート樹脂組成物であって、
前記B成分における炭素含有量[c]が0.2質量%以上であり、かつ、
芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の総量100質量%に対するB成分の含有量[B](質量%)と前記炭素含有量[c]との関係が、
式(1) [c]×[B]≦9
の条件を満足し、1.0mm厚におけるUL94垂直燃焼試験による燃焼性がV−0であることを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。 - オルガノシロキサンが、Si−H基を有するポリオルガノシロキサンであることを特徴とする請求項1に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
- 請求項1または2に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物から得られた成形品。
- 成形品が光反射部材である請求項3に記載の成形品。
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