(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に、（ｂ）下記一般式（１）で表される燐酸エステル０．５〜４０重量部、（ｃ）ポリフルオロエチレン０．０１〜５重量部、（ｄ）耐衝撃性改良剤０．５〜３０重量部、（ｅ）紫外線吸収剤０．０１〜２重量部を配合してなり、（ｄ）耐衝撃性改良剤が、飽和あるいは不飽和のゴム成分からなるコアとアルキル（メタ）アクリレートからなるシェルとの多層構造重合体からなるアクリル系ゴムであることを特徴とする難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
【化１】
0003926938.tif 000010
（一般式（１）において、Ｒ1およびＲ2はそれぞれメチル基、水素原子またはフェニル基を表し、ｎは１〜５の整数を表す。）
【請求項２】
（ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が、１６，０００〜３０，０００であることを特徴とする請求項１に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
【請求項３】
（ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対して、（ｆ）表面処理された酸化チタン０．１〜２０重量部を更に配合してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、難燃性ポリカーボネート樹脂組成物に関し、詳しくは、耐候性に優れた難燃性ポリカーボネート樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリカーボネート樹脂組成物は、優れたエンジニアリングプラスチックとして各種分野に使用されてきており、難燃性を必要とする用途にも使用されてきている。難燃性ポリカーボネート樹脂としては、非ハロゲン材料として、燐酸エステルに代表されるリン系難燃剤を添加した樹脂組成物が数多く開示され、特に成形時のモールドデポジットの問題から、例えば、レゾルシンから誘導される構造を有する縮合型燐酸エステルを使用する例が見られる。
【０００３】
また、特開平６−２２８４２６号公報や特開平７−５３８７６号公報には、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂にビスフェノールから誘導される構造を有する縮合燐酸エステルを配合した樹脂組成物が開示されており、ブリード性あるいは耐加水分解性を改善することが開示されている。しかしながら、こうした縮合型燐酸エステルを配合したポリカーボネート樹脂組成物は、耐候性においては必ずしも満足できる樹脂組成物ではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、機械的物性、耐侯性および難燃性に優れ、且つモールドデポジット性に優れた難燃性ポリカーボネート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】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、その要旨は、（ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に、（ｂ）下記一般式（１）で表される燐酸エステル０．５〜４０重量部、（ｃ）ポリフルオロエチレン０．０１〜５重量部（ｄ）耐衝撃性改良剤０．５〜３０重量部、（ｅ）紫外線吸収剤０．０１〜２重量部を配合してなる難燃性ポリカーボネート樹脂組成物に存する。
【化２】
0003926938.tif 000002
（一般式（１）において、Ｒ1およびＲ2はそれぞれメチル基、水素原子またはフェニル基を表し、ｎは１〜５の整数を表す。）
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における（ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂としては、芳香族ヒドロキシ化合物またはこれと少量のポリヒドロキシ化合物をホスゲンまたは炭酸のジエステルと反応させることによって作られる分岐していてもよい熱可塑性芳香族ポリカーボネート重合体または共重合体である。製造方法については、限定されるものではなく、ホスゲン法（界面重合法）あるいは、溶融法（エステル交換法）等で製造することができる。さらに、溶融法で製造された、末端基のＯＨ基量を調整した芳香族ポリカーボネート樹脂を使用する事ができる。
【０００７】
芳香族ジヒドロキシ化合物としては、２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（＝ビスフェノールＡ）、テトラメチルビスフェノールＡ、、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−Ｐ−ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４−ジヒドロキシジフェニルなどが挙げられ、好ましくはビスフェノールＡが挙げられる。
【０００８】
分岐した芳香族ポリカーボネート樹脂を得るには、フロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプテン−２、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、２，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニルヘプテン−３、１，３，５−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）エタンなどで示されるポリヒドロキシ化合物、あるいは３，３−ビス（４−ヒドロキシアリール）オキシインドール（＝イサチンビスフェノール）、５−クロルイサチン、５，７−ジクロルイサチン、５−ブロムイサチンなどを前記芳香族ジヒドロキシ化合物の一部として用いればよく、使用量は、０．０１〜１０モル％であり、好ましくは０．１〜２モル％である。
【０００９】
分子量を調節するには、一価芳香族ヒドロキシ化合物を用いればよく、ｍー及ｐ−メチルフェノール、ｍ−及びｐ−プロピルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール及びｐ−長鎖アルキル置換フェノールなどが挙げられる。
芳香族ポリカーボネート樹脂としては、好ましくは、２、２ービス（４ーヒドロキシフェニル）プロパンから誘導されるポリカーボネート樹脂、または２、２ービス（４ーヒドロキシフェニル）プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから誘導されるポリカーボネート共重合体が挙げられる。
芳香族ポリカーボネート樹脂としては、２種以上の樹脂を混合して用いてもよい。
【００１０】
芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度２５℃で測定された溶液粘度より換算した粘度平均分子量で、好ましくは１６，０００〜３０，０００であり、より好ましくは１８，０００〜２６，０００である。
【００１１】
本発明における（ｂ）下記一般式（１）で表される燐酸エステルとしては、分子中にリンを含む化合物であり、レゾルシンから誘導される構造を含まず且つベンゼン環に置換基を有しない縮合燐酸エステルである。
【００１２】
【化３】
0003926938.tif 000003
【００１３】
一般式（１）において、Ｒ1およびＲ2はそれぞれメチル基、水素原子またはフェニル基を表し、好ましくはメチル基または水素原子を表し、最も好ましくはメチル基を表す。ｎは１〜５の整数を表し、好ましくは１〜３の整数を表し、ただし一般式（１）で表される燐酸エステルが、ｎが異なる縮合燐酸エステルの混合物である場合は、ｎはそれらの混合物の平均値を表す。
【００１４】
一般式（１）で表される燐酸エステルの配合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、０．５〜４０重量部である。燐酸エステルの添加量が０．５重量部未満であると難燃性が不十分であり、４０重量部を越えると機械的物性が低下しやすい。燐酸エステルの配合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、好ましくは１〜３０重量部、さらに好ましくは２〜２５重量部である。
【００１５】
本発明における（ｃ）ポリフルオロエチレンとしては、例えば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挙げられ、重合体中に容易に分散し、且つ重合体同士を結合して繊維状材料を作る傾向を示すものである。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）より、テフロン６Ｊまたはテフロン３０Ｊとして、あるいはダイキン工業（株）よりポリフロンとして市販されている。
【００１６】
ポリフルオロエチレンの配合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、０．０１〜５重量部である。ポリフルオロエチレンが０．０１重量部未満であると難燃性が不十分であり、５重量部を越えると成形品外観の低下が起こりやすい。ポリフルオロエチレンの配合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、好ましくは、０．０２〜４重量部であり、さらに好ましくは０．０５〜３重量部である。
【００１７】
本発明に用いられる（ｄ）耐衝撃性改良剤としては、アクリル系ゴム、スチレン／水添ブタジエン／スチレンブロック共重合体、スチレン／水添イソプレン／スチレンブロック共重合体、ＡＥＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリブタジエン、ブタジエン／スチレン共重合体、ポリイソプレン等が挙げられ、好ましくは、アクリル系ゴム、スチレン／水添ブタジエン／スチレンブロック共重合体、スチレン／水添イソプレン／スチレンブロック共重合体、ＡＥＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂等が挙げられ、より好ましくは、アクリル系ゴムなどが挙げられる。
【００１８】
アクリル系ゴムとしては、例えば、アルキル（メタ）アクリレート系重合体を含む多層構造重合体等が挙げらる。アクリル酸アルキル重合体におけるアルキル基の炭素数は１〜８程度である。アクリル酸アルキル重合体としては、例えば、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチルヘキシル等が挙げられる。アクリル酸アルキル重合体には、エチレン性不飽和単量体等の架橋剤が用いられていてもよく、架橋剤としては、例えば、アルキレンジオール、ジ（メタ）アクリレート、ポリエステルジ（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、シアヌル酸トリアリル、（メタ）アクリル酸アリル等が挙げられる。
【００１９】
アルキル（メタ）アクリレート系重合体を含む多層構造重合体としては、飽和あるいは不飽和のゴム成分からなるコアとアルキル（メタ）アクリレートからなるシェルとからなる多層構造重合体などが挙げられる。飽和あるいは不飽和のゴム成分としては、例えば、アルキルアクリレート、ブタジエン、ブタジエン／スチレン共重合体などが挙げられる。アルキル（メタ）アクリレートとしては、アルキル基の炭素数が１〜８程度のアルキル（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００２０】
耐衝撃性改良剤の配合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、０．５〜３０重量部である。耐衝撃性改良剤が０．５重量部未満であると耐衝撃性が不十分であり、３０重量部を越えると成形品外観の低下が起こりやすい。耐衝撃性改良剤の配合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、好ましくは、１〜２５重量部であり、さらに好ましくは２〜２０重量部である。
【００２１】
本発明における（ｅ）紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸フェニル系、ヒンダードアミン系等が挙げられる。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、２，４−ジヒドロキシ−ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシ−ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシロキシ−ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクタデシロキシ−ベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシ−ベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシ−ベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシ−ベンゾフェノン等が挙げられる。
【００２２】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、２（２’−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジターシャリブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２（２’−ヒドロキシ−３’−ターシャリブチル，５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００２３】
サリチル酸フェニル系紫外線吸収剤としては、フェニルサルチレート、２，４−ジターシャリーブチルフェニル３，５−ジターシャリーブチル４−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。ヒンダードアミン系紫外線吸収剤としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチルピペジニル４）セパケート等が挙げられる。
【００２４】
紫外線吸収剤としては、上記以外に紫外線の保有するエネルギーを、分子内で振動エネルギーに変換し、その振動エネルギーを、熱エネルギー等として放出する機能を有する化合物が含まれる。さらに、酸化防止剤あるいは着色剤等との併用で効果を発現するもの、あるいはクエンチャーと呼ばれる、光エネルギー変換剤的に作用する光安定剤等も併用することができる。
【００２５】
紫外線吸収剤の配合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、０．０１〜２重量部である。紫外線吸収剤が０．０１重量部未満であると耐侯性が不十分であり、２重量部を越えると黄味が強くなり調色性に劣り、またブリードアウトの原因になりやすい。紫外線吸収剤の配合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、好ましくは、０．０５〜１．８重量部であり、さらに好ましくは０．１〜１．５重量部である。
【００２６】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物において任意成分として配合される酸化チタンとしては、成形品の白色度、遮光性、光線反射率等を向上させる。酸化チタンは、硫酸法または塩素法により製造されるが、硫酸法で製造された酸化チタンは、白色度の点で塩素法で製造された酸化チタンに劣るので、塩素法で製造されたものが好適である。酸化チタンの結晶形態にはルチル型とアナターゼ型があり、白色度、光線反射率及び耐光性の観点からはルチル型が優れており、結晶形態はルチル型が好適である。
【００２７】
酸化チタンは表面処理されていない場合は、樹脂組成物を高温で溶融混練する際に、ポリカーボネート樹脂の分子量低下や変色を引き起こしやすいので、表面処理されているものが好ましい。酸化チタンの表面処理は、アルミナ水和物、珪酸水和物から選ばれた１種以上の無機系表面処理剤によって行われる。また、有機系表面処理剤、特に、シリコーン系化合物で処理されている酸化チタンが好ましい。シリコーン系化合物としては、ポリオルガノシロキサン（特公昭６３ー２６１４０号公報参照）、ポリ炭化水素シロキサン（特公昭６３ー３１５１３号公報参照）、シランカップリング剤（特公平３ー２１８９号公報参照）などが挙げられる。
【００２８】
酸化チタンの平均粒子径は、好ましくは０．０５〜０．５μｍである。平均粒子径が０．０５μｍ未満であると得られる成形品の遮光性及び光線反射率が不十分になりやすく、０．５μｍを越えると成形品の遮光性及び光線反射率が不十分なりやすく、更に成形品表面外観の低下や衝撃強度の低下を生じやすい。平均粒子径は、より好ましくは０．０８〜０．４５μｍであり、最も好ましくは０．１〜０．４μｍである。
【００２９】
酸化チタンの配合量は、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．１〜３０重量部である。酸化チタンを配合することで成形品の遮光性が向上するが、３０重量部を越えると衝撃強度の低下を生じやすい。酸化チタンの配合量は、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対して、より好ましくは１〜２５重量部である。
【００３０】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法としては、特に制限はなく、例えば、芳香族ポリカーボネート樹脂、、燐酸エステル、ポリテトラフルオロエチレン、耐衝撃性改良剤、紫外線吸収剤を一括溶融混練する方法、芳香族ポリカーボネート樹脂、燐酸エステルおよびポリテトラフルオロエチレンをあらかじめ混練後、耐衝撃性改良剤、紫外線吸収剤を配合し溶融混練する方法などが挙げられる。
【００３１】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物には、必要に応じて、酸化防止剤等の安定剤、顔料、染料、滑剤、その他難燃剤、離型剤、摺動性改良剤等の添加剤、ガラス繊維、炭素繊維等の繊維状強化材、マイカ、タルク、ガラスフレーク等の板状強化材あるいはチタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム等のウィスカーを添加配合することができる。
【００３２】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物においては、その特性を損なわない範囲で、スチレン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂を配合することができる。こうした熱可塑性樹脂の配合量は、好ましくは熱可塑性樹脂組成物の４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下である。
【００３３】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は、非ハロゲン燐酸エステルを配合してなる難燃性ポリカーボネート樹脂組成物であり、本発明の樹脂組成物において配合される成分は、それぞれ非塩素、非臭素であることから、成形機や金型の腐食問題を無くす上で好ましい材料である。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例および比較例においては次に記載の原材料を用いた。
（１）ポリカーボネート樹脂：ユーピロンＳ−３０００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製、粘度平均分子量２１，０００、ポリ−４，４−イソプロピリデンジフェニルカーボネート、（以下、「ＰＣ」とも称する。）。
【００３５】
（２）燐酸エステル−１：下記式（２）で示される縮合燐酸エステル（ｎ＝１．１）、ＣＲ−７４１、大八化学（株）製。
【００３６】
【化４】
0003926938.tif 000004
【００３７】
（３）燐酸エステル−２：燐酸エステルＴＰＰ、大八化学（株）製。
（４）燐酸エステル−３：下記式（３）で示される縮合燐酸エステル（ｎ＝１．３）、ＣＲ−７３３、大八化学（株）製。
【００３８】
【化５】
0003926938.tif 000005
【００３９】
（５）燐酸エステル−４：下記式（４）で示される縮合燐酸エステル（ｎ＝１．０１）、ＦＰ−５００、旭電化工業（株）製。
【００４０】
【化６】
0003926938.tif 000006
【００４１】
（６）燐酸エステル−５：下記式（５）で示される縮合燐酸エステル（ｎ＝１．１）、ＣＲ−７４７、大八化学（株）製。
【００４２】
【化７】
0003926938.tif 000007
【００４３】
（７）ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥとも称する。）：ポリフロンＦ−２０１Ｌ、ダイキン（株）。
（８）耐衝撃性改良剤−１：アルキルアクリレートコア／メチルアクリレートシェルの多層構造重合体、ＥＸＬ２３１５、呉羽化学工業（株）製。
（９）耐衝撃性改良剤−２：ブタジエンコア／メチルアクリレートシェルの多層構造重合体、ＥＸＬ２６０３、呉羽化学工業（株）製。
（１０）紫外線吸収剤：２（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール。
【００４４】
（１１）酸化チタン：表面処理酸化チタン  ＰＣー３  石原産業（株）製  塩素法で製造され、平均粒子径０．２８μｍで、無機系表面処理剤のアルミナ水和物と珪酸水和物で表面処理された後、有機系表面処理剤のオルガノ水素シロキサンで表面処理されたルチル型酸化チタン。
【００４５】
なお、試験片の物性評価は次に記載のように行った。
（１２）燃焼性：０．８ｍｍ厚みのＵＬ規格の試験片により垂直燃焼試験を行い、ＵＬ規格（ＵＬ−９４）に準拠して評価した。
（１３）色相（ＹＩ）及び反射率：９０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍのプレートを成形し、色相を多光源分光測色計ＭＳＣ−５Ｎ（スガ試験機製）で測定し、反射率は分光光度計Ｕ−３４００（日立製作所製）により波長５５０ｎｍにおける光線反射率を測定した。
（１４）モールドデポジット性：各実験例に記載された燃焼試験片の成形条件にて、５００ショット連続成形を行い、終了後金型の付着物の有無について評価を行った。○：金型の付着物が少ない。×：金型の付着物が多い。
【００４６】
〔実施例１〕
ＰＣ樹脂１００重量部に、１１．８重量部の燐酸エステル−１、５．９重量部の耐衝撃性改良剤−１、０．３５重量部のＰＴＦＥおよび０．３５重量部の紫外線吸収剤を配合し、タンブラーにて２０分混合後、３０ｍｍ二軸押出機にてシリンダー温度２７０℃でペレット化し、射出成形機にて、シリンダー温度２８０℃にて０．８ｍｍ厚みの燃焼試験片を成形し、ＵＬ試験法に従って評価した。さらに、シリンダー温度２８０℃にて、５００ショット連続成形を行い、成形後の金型付着物を目視判定した。さらに、２８０℃にてプレートを成形し、プレートにてサンシャインフェードで耐候性評価（２００時間）を行いその前後の色相を評価した。アイゾット衝撃強度及び荷重撓み温度評価に使用する試験片についても、２８０℃にて成形を行い使用した。評価結果を表−１に示す。
【表１】
0003926938.tif 000008
【００４７】
〔比較例１〕
実施例１において、燐酸エステル−１を燐酸エステル−３に変更する以外は実施例１と同様の方法でペレット化し、同様に成形、評価を行った。結果を表−１に示す。
〔比較例２〕
実施例１において、燐酸エステル−１を燐酸エステル−４に変更する以外は実施例１と同様の方法でペレット化し、同様に成形、評価を行った。結果を表−１に示す。
〔比較例３〕
実施例１において、燐酸エステル−１を燐酸エステル−５に変更する以外は実施例１と同様の方法でペレット化し、同様に成形、評価を行った。結果を表−１に示す。
【００４８】
〔実施例２〕
実施例１における組成に、さらに酸化チタンを１６．２重量部添加し、実施例１と同様の方法でペレット化し、同様に成形、評価を行った。評価においては、耐候性評価前後のプレートでの反射率も測定した。結果を表−２に示す。
〔実施例３〕
実施例２において、耐衝撃性改良剤−１を耐衝撃性改良剤−２に変更する以外は実施例２と同様の方法でペレット化し、同様に成形、評価を行った。結果を表−２に示す。
【表２】
0003926938.tif 000009
【００４９】
〔比較例４〕
実施例２において、燐酸エステル−１を燐酸エステル−２に変更した以外は、実施例２と同様の方法でペレット化し、同様に成形、評価を行った。結果を表−２に示す。
〔比較例５〕
実施例２において、燐酸エステル−１を燐酸エステル−３に変更した以外は、実施例２と同様の方法でペレット化し、同様に成形、評価を行った。結果を表−２に示す。
【００５０】
〔比較例６〕
実施例２において、燐酸エステル−１を燐酸エステル−４に変更した以外は、実施例２と同様の方法でペレット化し、同様に成形、評価を行った。結果を表−２に示す。
〔比較例７〕
実施例２において、燐酸エステル−１を燐酸エステル−５に変更した以外は、実施例２と同様の方法でペレット化し、同様に成形、評価を行った。結果を表−２に示す。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は、衝撃強度、難燃性及び耐熱性に優れ、且つ耐候性にも優れており、更に、成形時の金型及びスクリュー等の腐食性の問題やモールドデポジットもなく成形性にも優れている為、電気・電子分野、自動車分野、一般工業分野のみならず耐候性の要求される分野でも使用でき、耐候性の不足を補うための塗装等の二次加工を必要とせず、製品の無塗装化が可能であり工業的価値は大である。