JP2001115039A

JP2001115039A - 難燃性熱可塑性樹脂組成物

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Publication number: JP2001115039A
Application number: JP29924299A
Authority: JP
Inventors: Hidekatsu Hatanaka; 秀克畑中; Haruhiko Furukawa; 晴彦古川; Koshi Shiromoto; 幸志城本; Hiroshi Ueki; 浩植木; Yoshiji Morita; 好次森田
Original assignee: Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
Current assignee: DuPont Toray Specialty Materials KK
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-04-24
Also published as: EP1094093A3; CN1294152A; MXPA00010333A; NL1016364C2; NL1016364A1; EP1094093A2; BR0004960A; CA2323735A1; KR20010051160A

Abstract

(57)【要約】【課題】難燃性に優れた難燃性熱可塑性樹脂組成物お
よびその製造方法を提供する。【解決手段】（Ａ）主鎖に芳香族環を有する熱可塑性
樹脂１００重量部、（Ｂ）平均単位式：Ｒ_aＳｉＯ₍₄ _-
_a)/2（式中、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数
６〜１２のアリ−ル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基
および水酸基からなる群から選ばれる１価の基であり、
アリ−ル基の含有量がアルキル基とアリール基の合計含
有量の５０〜１００モル％であり、ａは０．７５〜２．
５の数である。）で示され、１分子中に、少なくとも
式：ＲＳｉＯ_3/2（式中、Ｒは前記と同じである。）で
示されるシロキサン単位を有する分岐状オルガノポリシ
ロキサン０．０１〜５０重量部および（Ｃ）フッ素樹脂
粉末０．０１〜５重量部からなることを特徴とする、難
燃性熱可塑性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は難燃性熱可塑性樹脂
組成物に関し、詳しくは、難燃性に優れた難燃性熱可塑
性樹脂組成物およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】芳香族ポリカーボネート樹脂に代表され
る主鎖に芳香族環を有する熱可塑性樹脂は、機械的強
度、電気的特性などに優れているので、エンジニアリン
グプラスチックとして、電気・電子機器分野、自動車分
野、建築分野等において幅広く利用されている。かかる
熱可塑性樹脂は火災防止の観点から難燃化される場合が
多い。

【０００３】従来、かかる熱可塑性樹脂を難燃化するた
め、シリコーン樹脂を配合してなる組成物が多数提案さ
れている。例えば、特開平８−１７６４２５号公報に
は、芳香族ポリカーボネート樹脂と、エポキシ基含有ア
ルコキシシランとフェニル基含有アルコキシシランの共
加水分解物からなるシリコ−ン樹脂とからなる組成物が
記載されている。しかし、この組成物はエポキシ基の存
在により耐熱性が低下したり、変色したりするという問
題点を有していた。また、特開平１０−１３９９６４号
公報には、ポリカーボネート樹脂と、２官能性シロキサ
ン単位（Ｄ単位）と３官能性シロキサン単位（Ｔ単位）
からなるシリコ−ン樹脂とからなる難燃性樹脂組成物が
記載されている。また、特開平１１−１４０２９４号公
報には、芳香族ポリカーボネート樹脂と、フェニル基を
含有する２官能性シロキサン単位（Ｄ単位）と３官能性
シロキサン単位（Ｔ単位）からなるシリコ−ン樹脂から
なる難燃性ポリカーボネート樹脂組成物が記載されてい
る。さらに、特開平１１−２２２５５９号公報には、芳
香環を含む合成樹脂と、フェニル基とアルコキシ基を含
有する２官能性シロキサン単位（Ｄ単位）と３官能性シ
ロキサン単位（Ｔ単位）からなるシリコ−ン樹脂とから
なる難燃性樹脂組成物が記載されている。しかしなが
ら、これらの芳香族ポリカーボネート樹脂組成物や難燃
性樹脂組成物は、難燃性が必ずしも十分とはいえず、用
途によっては十分満足できるものではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記問題
点を解消するために鋭意検討した結果、芳香族ポリカー
ボネート樹脂に特定の分岐状オルガノポリシロキサンと
フッ素樹脂粉末を配合すれば、その難燃性が著しく向上
することを見出し本発明に到達した。即ち、本発明の目
的は、難燃性に優れた難燃性熱可塑性樹脂組成物を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）主鎖に芳香族環を有する熱可塑性樹脂１００重量部、（Ｂ）平均単位式：Ｒ_aＳｉＯ_(4-a)/2（式中、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜１２のアリ−ル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基および水酸基からなる群から選ばれる１価の基であり、アリ−ル基の含有量がアルキル基とアリール基の合計含有量の５０〜１００モル％であり、ａは０．７５〜２．５の数である。）で示され、１分子中に、少なくとも式：ＲＳｉＯ_3/2（式中、Ｒは前記と同じである。）で示されるシロキサン単位を有する分岐状オルガノポリシロキサン０．０１〜５０重量部および（Ｃ）フッ素樹脂粉末０．０１〜５重量部からな
ることを特徴とする、難燃性熱可塑性樹脂組成物に関す
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】これを説明するに、本発明に使用
される（Ａ）成分は、主鎖に芳香族環を有する熱可塑性
樹脂であればよく、その種類等は特に限定されない。か
かる熱可塑性樹脂としては、芳香族ポリカーボネート樹
脂およびそのアロイ、ポリフェニレンエ−テル樹脂およ
びそのアロイ、ポリアリレ−ト樹脂、ポリスルホン樹
脂、ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、ポリブチレンテ
レフタレ−ト樹脂等の芳香族ポリエステル樹脂；芳香族
ポリアミド樹脂；ポリイミド樹脂；ポリアミドイミド樹
脂；ポフェニレンスルフィド樹脂；およびこれらの有機
樹脂の混合物が例示される。これらの中でも、特に、芳
香族ポリカーボネート樹脂およびそのアロイが好ましく
用いられる。

【０００７】本発明に使用される（Ｂ）成分の分岐状オ
ルガノポリシロキサンは、本発明の特徴となる成分であ
り、本発明組成物の難燃性を向上させる働きを有する。
かかる（Ｂ）成分は、平均単位式：Ｒ_aＳｉＯ
_(4-a)/2（式中、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基、炭
素数６〜１２のアリ−ル基、炭素数１〜１２のアルコキ
シ基および水酸基からなる群から選ばれる１価の基であ
り、アリ−ル基の含有量がアルキル基とアリール基の合
計含有量の５０〜１００モル％であり、ａは０．７５〜
２．５の数である。）で示され、１分子中に、少なくと
も式：ＲＳｉＯ_3/2（式中、Ｒは前記と同じである。）
で示されるシロキサン単位を有する分岐状オルガノポリ
シロキサンある。上式中、炭素数１〜１２のアルキル基
としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、ヘキシル基が例示され、これら
の中でもメチル基、エチル基およびイソプロピル基が好
ましい。炭素数１〜１２のアリ−ル基としては、フェニ
ル基、ナフチル基、トリル基が例示され、これらの中で
もフェニル基が好ましい。炭素数１〜１２のアルコキシ
基としてはメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピロポキ
シ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基が例示される。

【０００８】本発明に使用される（Ｂ）成分のアリ−ル
基の含有量は、アルキル基とアリール基の合計含有量の
５０〜１００モル％であることが必要であり、６０モル
％以上であることが好ましく、７０モル％以上であるこ
とがさらに好ましく、８０モル％以上であることが最も
好ましい。また、（Ｂ）成分のアルコキシ基の含有量
は、１０重量％以下であることが好ましい。また、
（Ｂ）成分の水酸基の含有量は、１０重量％以下である
ことが好ましい。かかる分岐状オルガノポリシロキサン
の重量平均分子量は３００以上１０,０００未満である
ことが好ましい。これは重量平均分子量が１０,０００
を超えると本発明組成物の成形性が低下する等の問題点
が生じるからである。かかる重量平均分子量は、通常、
ゲル透過クロマトグラフィ−（ＧＰＣ）によって定量さ
れる。

【０００９】本発明に使用される（Ｂ）成分は、１分子
中に、少なくとも式：ＲＳｉＯ_3/2 （式中、Ｒは前記と
同じである。）で示される３官能性シロキサン単位（Ｔ
単位）を有するものであるが、該３官能性シロキサン単
位（Ｔ単位）に加えて、式：Ｒ₂ＳｉＯ_2/2（式中、Ｒは
前記と同じである。）で示される２官能性シロキサン単
位（Ｄ単位）を含有することができる。さらに、（Ｂ）
成分に少量のＲ₃ＳｉＯ_1/2（式中、Ｒは前記と同じであ
る。）で示される１官能性シロキサン単位（Ｍ単位）あ
るいは式：ＳｉＯ_4/2で示される４官能性シロキサン単
位（Ｑ単位）を含有することは、本発明の目的を損なわ
ない限り差し支えない。

【００１０】かかる（Ｂ）成分としては、次式で示され
る分岐状オルガノポリシロキサンが好ましい。平均分子式：（Ｒ¹ ₃ＳｉＯ_1/2)_a(Ｒ¹ ₂ＳｉＯ_2/2)_b(Ｒ¹ＳｉＯ_3/2)
_c(ＳｉＯ_4/2)_d(Ｒ²Ｏ_1/2)_e （式中、Ｒ¹は炭素原子数１〜１２のアルキル基または
炭素原子数６〜１２アリ−ル基であり、炭素原子数１〜
１２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基等
が例示され、これらの中でもメチル基、エチル基および
プロピル基が好ましい。炭素原子数６〜１２のアリ−ル
基としては、フェニル基、ナフチル基、トリル基等が例
示され、これらの中でも、フェニル基が好ましい。Ｒ²
は炭素原子数１〜１２のアルキル基または水素原子であ
り、炭素原子数１〜１２のアルキル基としては、メチル
基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチ
ル基、ヘキシル基が例示され、これらの中でも、メチル
基およびエチル基が好ましい。ａは０または正数であ
り、ｂは０または正数であり、ｃは正数であり、ｄは０
または正数であり、ｅは０または正数である。）

【００１１】本発明に使用される（Ｂ）成分は、その軟
化点が上記（Ａ）成分の熱可塑性樹脂樹脂の軟化点より
低いことが好ましく、その軟化点が３００℃以下である
ことがさらに好ましい。（Ａ）成分が、比較的低い軟化
点を有する熱可塑性樹脂である場合は、（Ｂ）成分は、
その軟化点が２００℃以下であることが好ましい。

【００１２】本成分の配合割合は、熱可塑性樹脂１００
重量部に対し、０．０１〜５０重量部であり、０．１か
ら３０重量部であることが好ましく、０．１〜１０重量
部であることがさらに好ましい。この配合量が０．０１
重量部未満の場合は得られた熱可塑性樹脂組成物に所望
の難燃性を付与することができず、また、５０重量部を
超える場合は、熱可塑性樹脂組成物の機械的強度が低下
するためである。

【００１３】本発明に使用される（Ｃ）成分のフッ素樹
脂粉末は、上記（Ｂ）成分と併用することにより、本発
明組成物の難燃性を向上させる働きをする。かかるフッ
素樹脂粉末としては、フッ化エチレン樹脂粉末（エチレ
ンの水素原子が１個以上のフッ素原子で置換された単量
体の重合体、代表例、四フッ化エチレン樹脂粉末）、三
フッ化塩化エチレン樹脂粉末、四フッ化エチレン六フッ
化エチレンプロピレン樹脂粉末、フッ化ビニル樹脂粉
末、フッ化ビニデン樹脂粉末、二フッ化二塩化エチレン
樹脂粉末が例示される。これらのフッ素樹脂粉末の粒子
径は特に限定されないが、平均粒子径が０．０１μm〜
１ｍｍの範囲内にあるものが好ましく、０．０１〜１０
０μmの範囲内にあるものがより好ましい。本成分の配
合量は、通常、（Ａ）成分１００重量部に対して０．０
１〜５重量部である。

【００１４】本発明組成物は、上記（Ａ）成分〜（Ｃ）
成分からなるものであるが、これらの成分に加えて、主
鎖に芳香族環を有する熱可塑性樹脂に添加配合されるこ
とが公知とされる各種添加剤を配合することは本発明の
目的を損なわれない限り差し支えない。かかる添加剤と
しては、ガラス繊維、ガラスビ−ズ、ガラスフレ−ク、
カ−ボンブラック、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、
ケイ酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ、シリカ、ア
スベスト、タルク、クレ−、マイカ、石英粉等の無機充
填剤；合成樹脂、エラストマ−等の有機樹脂添加剤；ヒ
ンダ−ドフェノ−ル系、亜リン酸エステル系、リン酸エ
ステル系、アミン系などの酸化防止剤；脂肪族カルボン
酸エステル、パラフィン、ポリエチレンワックスなどの
滑剤；有機系あるいは無機系の各種顔料や着色剤；ベン
ゾトリアゾ−ル系、ベンゾフェノン系などの紫外線吸収
剤；ヒンダ−ドアミン系などの光安定剤；従来公知の各
種難燃化剤；有機アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩
等の難燃助剤；離型剤；帯電防止剤が例示される。

【００１５】本発明の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、
（Ａ）成分〜（Ｃ）成分を均一に混合することによって
容易に製造される。かかる成分を混合するための装置と
しては、例えば、リボンブレンダ−、ヘンシェルミキサ
−、バンバリ−ミキサ−、ドラムタンブラ−、単軸スク
リュ−押出機、二軸スクリュ−押出機、コニ−ダ、多軸
スクリュ−押出機などが例示される。本発明の熱可塑性
樹脂組成物は、上記成分を加熱下で混合することが有利
である。この場合の混合温度は、２４０〜３５０℃の範
囲が好ましい。

【００１６】以上のような本発明の難燃性熱可塑性組成
物は、成形加工性に優れ、射出成形、押出成形など一般
的なプラスチック成形加工方法によって各種成形物に容
易に成形加工される。そして、得られた成形物は難燃性
に優れているという特徴を有するので、かかる特性が要
求される用途に使用される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施
例中、粘度の値は２５℃において測定した値であり、部
は重量部である。また、実施例中、難燃性は、ＪＩＳ−
Ｋ７２０１「酸素指数法によるプラスチックの燃焼試験
方法」に準じて酸素指数を測定した。また、実施例で使
用した分岐状オルガノポリシロキサンＳＲ１、ＳＲ２、
ＳＲ３およびＳＲ４は、下記表１に示す平均単位式と平
均分子式を有し、下記表２に示す特性を有するものであ
った。尚、表１において、Ｍｅはメチル基を表し、Ｐｈ
はフェニル基を表し、ＤはＭｅ₂ＳｉＯ_2/2単位を表し、
ＴはＭｅＳｉＯ_3/2単位を表し、Ｔ^PhはＰｈＳｉＯ_3/2単
位を表す。また、この分岐状オルガノポリシロキサンの
化学構造の解析は、核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）を
用いて行い、重量平均分子量の測定はゲルパ−ミュエ−
シヨンクロマトグラフィ−（ＧＰＣ）を用いて行なっ
た。重量平均分子量は分子量既知の標準ポリスチレンに
換算した値である。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【実施例１〜６、比較例１〜４】主鎖に芳香族環を有す
る熱可塑性樹脂として、芳香族ポリカ−ボネ−ト樹脂
（出光石油化学（株）製商品名；タフロンＡ１９００）
を使用し、フッ素樹脂粉末として、３種類のフッ化エチ
レン樹脂粉末（テフロン（登録商標）粉末）：Ａ（粒径
０．１〜１０μm）、Ｂ（粒径１〜３０μm）、Ｃ（粒径
０．１〜０．７ｍｍ）を使用し、分岐状オルガノポリシ
ロキサンとして上記表１に示したＳＲ１〜ＳＲ４を使用
して、これらの成分を後記する表３〜５に示す配合比率
にて混合して難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を得
た。混合方法は次に示す通りであった。ポリカーボネー
ト樹脂を混合装置（東洋精機製作所株式会社製、ラボプ
ラストミル）に投入し、２８０〜３２０℃の条件下にて
加熱して溶融した。ついで、分岐状オルガノポリシロキ
サンを投入し混錬して、最後に、テフロン粉末を投入し
混合して難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を製造し
た。この組成物を成形温度２８０〜３２０℃にて射出成
形した。得られた成形品の酸素指数を測定し、これらの
測定結果を後記する表３および表４に記した。

【００２１】

【表３】

【００２２】

【表４】

【００２３】

【表５】

【００２４】

【発明の効果】本発明の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、
（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）からなり、特に
（Ｂ）成分の特定構造の分岐状オルガノポリシロキサン
と（Ｃ）成分のフッ素樹脂粉末を含有しているので、難
燃性に優れているという特徴を有し、また本発明の製造
方法はかかる難燃性熱可塑性樹脂組成物を効率よく製造
できるという特徴を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者城本幸志千葉県市原市千種海岸２番２東レ・ダウコ−ニング・シリコ−ン株式会社研究開発本部内 (72)発明者植木浩千葉県市原市千種海岸２番２東レ・ダウコ−ニング・シリコ−ン株式会社研究開発本部内 (72)発明者森田好次千葉県市原市千種海岸２番２東レ・ダウコ−ニング・シリコ−ン株式会社研究開発本部内Ｆターム(参考） 4J002 AA011 BD123 BD133 BD143 BD153 BD163 CF061 CF071 CF161 CG001 CH071 CL061 CM041 CN011 CN031 CP052 CP062 FD010 FD040 FD050 FD070 FD090 FD100 FD130 FD160 FD170 GL00 GN00 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）主鎖に芳香族環を有する熱可塑性樹脂１００重量部、（Ｂ）平均単位式：Ｒ_aＳｉＯ_(4-a)/2（式中、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜１２のアリ−ル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基および水酸基からなる群から選ばれる１価の基であり、アリ−ル基の含有量がアルキル基とアリール基の合計含有量の５０〜１００モル％であり、ａは０．７５〜２．５の数である。）で示され、１分子中に、少なくとも式：ＲＳｉＯ_3/2（式中、Ｒは前記と同じである。）で示されるシロキサン単位を有する分岐状オルガノポリシロキサン０．０１〜５０重量部および（Ｃ）フッ素樹脂粉末０．０１〜５重量部からな
ることを特徴とする、難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項２】（Ｂ）成分が、平均分子式：（Ｒ¹ ₃ＳｉＯ_1/2)_a(Ｒ¹ ₂ＳｉＯ_2/2)_b(Ｒ¹ＳｉＯ_3/2)
_c(ＳｉＯ_4/2)_d(Ｒ²Ｏ_1/2)_e （式中、Ｒ¹は炭素原子数１〜１２のアルキル基または
炭素原子数６〜１２のアリ−ル基であり、Ｒ²は水素原
子または炭素原子数１〜１２アルキル基であり、アリ−
ル基の含有量がアルキル基とアリール基の合計含有量の
５０〜１００モル％の範囲にあり、ａは０または正数で
あり、ｂは０または正数であり、ｃは正数であり、ｄは
０または正数であり、ｅは０または正数である。）で示
される分岐状オルガノポリシロキサンであることを特徴
とする請求項１記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項３】（Ａ）成分が芳香族ポリカーボネート樹
脂またはそのアロイからなる群から選ばれる熱可塑性樹
脂である請求項１または請求項２記載の難燃性熱可塑性
樹脂組成物。
【請求項４】（Ｂ）成分中の水酸基の含有量が、１０
重量％以下である請求項１〜請求項３のいずれか１項に
記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項５】（Ｂ）成分中のアルコキシ基の含有量
が、１０重量％以下である請求項１〜請求項４のいずれ
か１項に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項６】（Ｂ）成分中のアルキル基がメチル基、
エチル基またはプロピル基であり、アリ−ル基がフェニ
ル基である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の
難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項７】（Ｂ）成分の重量平均分子量が３００〜
１０,０００である請求項１〜請求項６のいずれか１項
記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項８】（Ｂ）成分が室温で固体である請求項１
〜請求項７のいずれか１項記載の難燃性熱可塑性樹脂組
成物。
【請求項９】（Ｃ）成分の粒子径が０．０１μm〜１
ｍｍである請求項１〜請求項８のいずれか１項記載の難
燃性熱可塑性樹脂組成物。