Search

JP-2026075714-A - 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物

JP2026075714AJP 2026075714 AJP2026075714 AJP 2026075714AJP-2026075714-A

Abstract

【課題】ＰＦＡＳ規制をクリアし、環境に配慮された材料でありながら、極めて高度の難燃性を有する難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。 【解決手段】粘度平均分子量１００００～２５０００の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）３０～６０質量部、粘度平均分子量が５００００～９００００の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ２）１０～３０質量部、および粘度平均分子量が２５０００～４００００の分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）２０～６０質量部を含有するポリカーボネート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、フッ素原子を有さない有機スルホン酸系難燃剤（Ｂ）を０．０４～０．７質量部含有す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。 【選択図】なし

Inventors

  • 加藤 亮太

Assignees

  • 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社

Dates

Publication Date
20260511
Application Date
20241023

Claims (9)

  1. 粘度平均分子量１００００～２５０００の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）３０～６０質量部、粘度平均分子量が５００００～９００００の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ２）１０～３０質量部、および粘度平均分子量が２５０００～４００００の分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）２０～６０質量部を含有するポリカーボネート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、フッ素原子を有さない有機スルホン酸系難燃剤（Ｂ）を０．０４～０．７質量部含有す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。
  2. パーフルオロアルキル化合物（ＰＦＡＳ）を含有せず、燃焼イオンクロマトグラフィにて測定したフッ素含有量が１００質量ｐｐｍ未満である請求項１に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  3. 樹脂組成物中にフッ素原子を含まない請求項１または２に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  4. フッ素原子を有さない有機スルホン酸系難燃剤（Ｂ）が、パラトルエンスルホン酸またはその金属塩、フェニルスルホニルベンゼンスルホン酸またはその金属塩のいずれか１種または２種以上である請求項１または２に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  5. さらに、シリコーン系難燃助剤（Ｃ）を、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、０．１～２．０質量部含有する請求項１または２に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  6. １．５ｍｍ厚でのＵＬ－９４がＶ－０である請求項１または２に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  7. 請求項１または２に記載のポリカーボネート樹脂組成物のペレット。
  8. 請求項１または２に記載のポリカーボネート樹脂組成物の成形品。
  9. 請求項７に記載のペレットの成形品。

Description

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、ＰＦＡＳ規制をクリアし、環境に配慮された材料でありながら、高度の難燃性を有する難燃性ポリカーボネート樹脂組成物に関する。 ポリカーボネート樹脂は、耐熱性、機械的物性、電気的特性に優れた樹脂であり、例えば、車両用部品、電気・電子機器部品、住宅用部材、その他の工業分野における部品製造用の材料として幅広く利用されている。特に、難燃化されたポリカーボネート樹脂組成物は、車両用部品、パソコン、携帯電話、バッテリーケース等の電気・電子機器部品、プリンター、複写機等のＯＡ・情報機器等の部品等として好適に使用されている。 近年は難燃志向が高まりポリカーボネート樹脂にも高度な難燃化が要求されるようになり、ＵＬ－９４試験法上のＶ－０品が要求される場合が多くなってきた。ポリカーボネート樹脂に難燃性を付与する手段としては、ハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤が使用されてきている。 しかし、リン系難燃剤でＶ－０難燃性能を発現さすためには比較的大きな添加率が必要で、ポリカーボネート樹脂材料の機械性能を低下させやすい。ハロゲン系のブロム系または塩素系難燃剤を用いた難燃化は、有害ガスの発生による毒性および環境問題により使用禁止規制が強化されている。 特に特許文献１、２で提案されたパーフルオロアルカン金属塩に代表されるフッ素系難燃剤は、比較的少量の配合で高度の難燃性を可能にする。 また、このような難燃剤は、滴下防止剤としてのＰＴＦＥ等のポリフルオロエチレンと共に配合することで、垂れ落ちを抑制し難燃性をより向上させることができる。 しかしながら、近年、フッ素化合物は、日本や欧米等を筆頭に国際的にも規制の対象となり、パーフルオロアルキル化合物およびポリフルオロアルキル化合物に対するＰＦＡＳ規制がＥＵ及び米国を中心に進んでおり、ポリフルオロエチレン等も対象となる。ＰＦＡＳ規制はさらにより国際的に強化されつつある。 特公昭４７－４０４４５号公報特開昭４９－８８９４３号公報 以下、本発明について実施形態及び例示物等を示して詳細に説明する。 なお、本明細書において、「～」とは、特に断りがない場合、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。 本発明の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物は、粘度平均分子量１００００～２５０００の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）３０～６０質量部、粘度平均分子量が５００００～９００００の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ２）１０～３０質量部、および粘度平均分子量が２５０００～４００００の分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）２０～６０質量部を含有するポリカーボネート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、フッ素原子を有さない有機スルホン酸系難燃剤（Ｂ）を０．０４～０．７質量部含有することを特徴とする。 ［ポリカーボネート樹脂（Ａ）］ 本発明の（Ａ）成分であるポリカーボネート樹脂（Ａ）は、粘度平均分子量１００００～２５０００の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）、粘度平均分子量が５００００～９００００の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ２）、および粘度平均分子量が２５０００～４００００の分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）を含有する。 ＜直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）＞ 芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）は粘度平均分子量（Ｍｖ）が１００００～２５０００の直鎖状の芳香族ポリカーボネート樹脂である。粘度平均分子量（Ｍｖ）は、好ましくは１１０００以上、中でも１２０００以上であり、特に好ましくは１３０００以上であり、好ましくは２４０００以下、より好ましくは２３０００以下である。 芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）は、１種であってもよく、２種以上のポリカーボネート樹脂を混合して用いてもよい。Ｍｖが異なる２種以上を混合して用いる場合、Ｍｖが上記範囲内にあるポリカーボネート樹脂を混合することが好ましいが、Ｍｖが上記範囲外のもの（ただし、ポリカーボネート樹脂（Ａ２）のＭｖ５００００以上のものは除く）を加えてＭｖを上記範囲になるように調整して用いることもできる。ただし、Ｍｖが上記範囲外のものを加える場合、その量は芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）１００質量％中、好ましくは１５質量％未満、中でも１０質量％未満、７質量％未満、５質量％未満、特に３質量％未満とすることが好ましい。 ［直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ２）］ 芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ２）の粘度平均分子量は５００００～９００００の直鎖状の芳香族ポリカーボネート樹脂である。ポリカーボネート樹脂（Ａ２）の粘度平均分子量（Ｍｖ）は、好ましくは５５０００以上であり、より好ましくは６００００以上、中でも６１０００以上、特には６２０００以上が好ましく、また、好ましくは８８０００以下であり、中でも８６０００以下、８５０００以下、８３０００以下、８２０００以下、８１０００以下、特には８００００以下が好ましい。 ポリカーボネート樹脂（Ａ２）は、１種であってもよく、２種以上のポリカーボネート樹脂を混合して用いてもよい。２種以上を混合して用いる場合、Ｍｖが上記範囲にあるポリカーボネート樹脂を混合することが好ましいが、Ｍｖが異なる２種以上を混合する場合、Ｍｖが上記範囲外のもの（ただし、ポリカーボネート樹脂（Ａ１）のＭｖ２５０００以下のものは除く）を加えてＭｖを上記範囲になるように調整して用いることもできる。ただし、Ｍｖが上記範囲外のものを加える場合、その量はポリカーボネート樹脂（Ａ２）１００質量％中、好ましくは１５質量％未満、中でも１０質量％未満、７質量％未満、５質量％未満、特に３質量％未満とすることが好ましい。 なお、本発明において、ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量（Ｍｖ）は、溶媒としてメチレンクロライドを使用し、ウベローデ粘度計を用いて温度２５℃での極限粘度［η］（単位ｄｌ／ｇ）を求め、Ｓｃｈｎｅｌｌの粘度式、すなわち、 η＝１．２３×１０－４Ｍｖ０．８３から算出される値を意味する。また、極限粘度［η］とは、各溶液濃度［Ｃ］（ｇ／ｄｌ）での比粘度［ηｓｐ］を測定し、下記式により算出する値である。 芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）、（Ａ２）は、直鎖状のポリカーボネート樹脂であるが、直鎖状ポリカーボネート樹脂は、好ましくは、分岐剤を使用せずに芳香族ジヒドロキシ化合物と塩化カルボニルとの界面重合法により得られるポリカーボネート樹脂であり、分岐剤を使用するもの、あるいは溶融法（エステル交換法）によるポリカーボネート樹脂は分岐状であり、好ましくない。 ［分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）］ 分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）は、粘度平均分子量が２５０００～４００００の分岐状芳香族ポリカーボネートポリカーボネート樹脂である。 分岐状芳香族ポリカーボネートを製造する好ましい方法の例としては、特開平８－２５９６８７号公報、特開平８－２４５７８２号公報等に記載の方法のように、溶融エステル交換法によりジヒドロキシ化合物と炭酸のジエステルとを反応させる際、触媒の条件または製造条件を選択することにより、分岐剤を使用することなく、分岐構造を有するポリカーボネート樹脂を得ることができる。 また、分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）を製造する他の好ましい方法として、ポリカーボネート樹脂の原料である、ジヒドロキシ化合物とカーボネート形成性化合物の他に、３官能以上の多官能性化合物（分岐剤）を用い、界面重合法又は溶融エステル交換法にて、これらを共重合する方法が挙げられる。 ３官能以上の多官能性化合物としては、例えば、１，３，５－トリヒドロキシベンゼン（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）べンゼン、１，１，１－トリ（４－ヒドロキシフェニル）エタン等のポリヒドロキシ化合物類；３，３－ビス（４－ヒドロキシアリール）オキシインド－ル（即ち、イサチンビスフェノール）、５－クロロイサチン、５，７－ジクロロイサチン、５－ブロムイサチン等が挙げられる。中でも１，１，１－トリ（４－ヒドロキシフェニル）エタンが好ましい。 多官能性芳香族化合物の使用量は、原料の全ジヒドロキシ化合物に対して、通常０．０１モル％以上、好ましくは０．１モル％以上であり、また、通常１０モル％以下、好ましくは３モル％以下である。多官能性化合物は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。 分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）は、構造粘性指数Ｎ値が好ましくは１．２０以上、より好ましくは１．２５以上、さらに好ましくは１．２８以上であり、また、好ましくは２．０以下、１．９以下であることがより好ましい。 なお、直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）、直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ２）の構造粘性指数Ｎ値は、好ましくは１．２０未満であり、１．１５以下がより好ましく、１．１０以下がさらに好ましく、１．０５以下が特に好ましく、通常１．０以上である。Ｎ値がこのように小さいということは、ポリカーボネート樹脂の分岐の程度が小さく直鎖状であることを意味する。このような分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）は、前記したように、好ましくは界面重合法によって製造される。 構造粘性指数Ｎ値は、溶融体の流動特性を評価する指標である。通常、ポリカーボネート樹脂の溶融特性は、数式：γ＝ａ・σＮにより表示することができる。ここで、式中、γ：剪断速度、ａ：定数、σ：応力、Ｎ：構造粘性指数を表す。 そして、例えば特開２００５－２３２４４２号公報に記載されているように、上記の式を誘導した、Ｌｏｇηａ＝〔（１－Ｎ）／Ｎ〕×Ｌｏｇγ＋Ｃ によって表示することも可能である。ここで、式中、Ｎ：構造粘性指数、γ：剪断速度、Ｃ：定数、ηａ：見かけの粘度を表す。 分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）の粘度平均分子量Ｍｖは、前記の通り、２５０００～４００００であるが、好ましくは２６０００以上であり、より好ましくは２６５００以上であり、好ましくは３９０００以下、さらに好ましくは３８０００以下、特には３７０００以下であることが好ましい。 分岐状芳香族ポリカーボネート（Ａ３）は、１種であってもよく、２種以上のポリカーボネート樹脂を混合して用いてもよい。Ｍｖが異なる２種以上を混合して用いる場合、Ｍｖが上記範囲内にある分岐状芳香族ポリカーボネートを混合することが好ましいが、Ｍｖが上記範囲外の分岐状芳香族ポリカーボネートを加えてＭｖを上記範囲になるように調整して用いることもできる。ただし、Ｍｖが上記範囲外のものを加える場合、その量は芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ２）１００質量％中、好ましくは１５質量％未満、中でも１０質量％未満、７質量％未満、５質量％未満、特に３質量％未満とすることが好ましい。 芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ１）、（Ａ２）の種類は特に限定されず、炭酸結合に直接結合する炭素がそれぞれ芳香族炭素である芳香族ポリカーボネート樹脂である。 芳香族ポリカーボネート樹脂の原料となるモノマーのうち、芳香族ジヒドロキシ化合物の例を挙げると、 １，２－ジヒドロキシベンゼン、１，３－ジヒドロキシベンゼン（即ち、レゾルシノール）、１，４－ジヒドロキシベンゼン等のジヒドロキシベンゼン類； ２，５－ジヒドロキシビフェニル、２，２’－ジヒドロキシビフェニル、４，４’－ジヒドロキシビフェニル等のジヒドロキシビフェニル類； ２，２’－ジヒドロキシ－１，１’－ビナフチル、１，２－ジヒドロキシナフタレン、１，３－ジヒドロキシナフタレン、２，３