JPH0655852B2 - Flame retardant for polycarbonate resin - Google Patents
Flame retardant for polycarbonate resinInfo
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- JPH0655852B2 JPH0655852B2 JP2103186A JP10318690A JPH0655852B2 JP H0655852 B2 JPH0655852 B2 JP H0655852B2 JP 2103186 A JP2103186 A JP 2103186A JP 10318690 A JP10318690 A JP 10318690A JP H0655852 B2 JPH0655852 B2 JP H0655852B2
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- flame
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリカーボネート樹脂用難燃剤に関する。さ
らに詳しく述べるならば、本発明は、硼酸マグネシウム
からなるポリカーボネート樹脂用難燃剤に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flame retardant for polycarbonate resins. More specifically, the present invention relates to a flame retardant for a polycarbonate resin composed of magnesium borate.
ポリカーボネート樹脂は、一般の熱可塑性樹脂、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、Ａ
ＢＳ樹脂、ＭＭＡ樹脂等に比較して、燃焼しにくいとい
う特徴を持っている。しかし、特に高い難燃性を要求さ
れる建築材料や電気機器用材料の用途に対しては要求を
みたすにはいたらず、さらに高度な難燃性を有すること
が要求されている。例えば、UL-94 燃焼性試験（米国、
アンダーライターズラボラトリーズ、プラスチック物質
の燃焼性試験）ではＨＢクラスであって、難燃性として
は不十分である。Polycarbonate resin is a common thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, A
Compared to BS resin, MMA resin, etc., it has the characteristic of being less likely to burn. However, in particular, it is not possible to meet the requirements for the use of building materials and materials for electric devices, which require high flame retardancy, and further higher flame retardancy is required. For example, UL-94 flammability test (US,
Underwriters Laboratories, flammability test of plastic substances) is HB class, which is insufficient as flame retardancy.
ポリカーボネート樹脂を難燃化する方法としては、芳香
族スルホン酸塩類を添加する方法（特公昭57−43100)、
デカブロモジフェニルオキサイドを添加する方法（特公
平２−1185）、テトラブロモビスフェノールＡを原料と
して用いて難燃性ポリカーボネート樹脂を製造する方法
（特開昭64−65127)、その他テトラブロモビスフェノー
ルＡを原料としたカーボネートオリゴマーを難燃剤とし
て添加する方法等が知られている。しかし、これらの方
法では、製品の外観が悪かったり、衝撃強度が極端に低
下するという問題が有る。As a method of making a polycarbonate resin flame-retardant, a method of adding an aromatic sulfonate (Japanese Patent Publication No. 57-43100),
A method of adding decabromodiphenyl oxide (Japanese Patent Publication No. 2-1185), a method of producing a flame-retardant polycarbonate resin using tetrabromobisphenol A as a raw material (Japanese Patent Laid-Open No. 64-65127), and other tetrabromobisphenol A as a raw material. There is known a method of adding the carbonate oligomer as a flame retardant. However, these methods have problems that the appearance of the product is bad and the impact strength is extremely lowered.
本発明者らは、ポリカーボネート樹脂に難燃性を付与す
るとともに、さらに外観を向上させかつ本来の衝撃強度
を維持し、また従来の方法で難燃化されたポリカーボネ
ート樹脂の難燃性能をさらに改良するため、鋭意研究を
行った結果、本発明を完成したものである。The present inventors, while imparting flame retardancy to the polycarbonate resin, further improve the appearance and maintain the original impact strength, and further improve the flame retardant performance of the polycarbonate resin flame-retarded by the conventional method. Therefore, as a result of intensive research, the present invention has been completed.
本発明によれば、上記課題を解決するため、一般式、 xMgO・ yB2O3・ nH2O 〔式中、ｘおよびｙは１〜５の整数を表し、ｎは０また
は３以下の数を表す。但し、y/x は 0.3〜 4.0であるも
のとする〕 で示される硼酸マグネシウムからなるポリカーボネート
樹脂用難燃剤が提供される。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a general formula, xMgO · yB 2 O 3 · nH 2 O [wherein, x and y represent an integer of 1 to 5, and n is a number of 0 or 3 or less. Represents However, y / x is 0.3 to 4.0], and a flame retardant for a polycarbonate resin comprising magnesium borate.
本発明の難燃剤で効果的に難燃化することのできるポリ
カーボネート樹脂としては、種々のタイプの芳香族ポリ
カーボネート樹脂が採用できるが、特に4,4′−ジヒド
ロキシフェニルアルカン系ポリカーボネート樹脂が好ま
しく、さらに具体的には2,2-ビス（４′−ヒドロキシフ
ェニル）プロパン（以下、ビスフェノールＡという）を
ヒドロキシ成分として用いてエステル交換あるいはホス
ゲン法により得られたポリカーボネート樹脂が好まし
い。さらに、ビスフェノールＡの一部または全部の他の
4,4′−ジヒドロキシフェニルアルカンあるいは4,4′−
ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4′−ジヒドロキ
シジフェニルエーテル等により置換してもよく、また２
種以上の芳香族ポリカーボネート樹脂を混合して用いて
もよい。As the polycarbonate resin that can be effectively flame-retarded with the flame retardant of the present invention, various types of aromatic polycarbonate resins can be adopted, and particularly 4,4′-dihydroxyphenylalkane-based polycarbonate resin is preferable, and Specifically, a polycarbonate resin obtained by transesterification or a phosgene method using 2,2-bis (4'-hydroxyphenyl) propane (hereinafter referred to as bisphenol A) as a hydroxy component is preferable. In addition, some or all of bisphenol A
4,4'-dihydroxyphenylalkane or 4,4'-
It may be substituted with dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, etc.
You may mix and use 1 or more types of aromatic polycarbonate resins.
また、これらの芳香族ポリカーボネート樹脂は、通常の
難燃剤の外、熱安定剤、耐候剤、着色剤、艶消剤、帯電
防止剤その他の添加剤を含んでもよい。In addition to the usual flame retardants, these aromatic polycarbonate resins may contain heat stabilizers, weathering agents, colorants, matting agents, antistatic agents and other additives.
本発明に有用な硼酸マグネシウムの具体例としては、2M
gO・B2O3（二硼酸マグネシウム）、 MgO・B2O3（メタ硼
酸マグネシウム）、 MgO・2B2O３（四硼酸マグネシウ
ム）、3MgO・2B2O３（四硼酸三マグネシウム）、 MgO・
3B2O３（六硼酸マグネシウム）、 MgO・4B2O３（八硼酸
マグネシウム）、3MgO・B2O3（オルト硼酸マグネシウ
ム）、5MgO・2B2O３（四硼酸五マグネシウム）やこれら
と同様の組成を有する3MgO・B2O3（コトウ石）、2MgO・
B2O3・H2O （アセルスレーベン石、カムセライト）、5M
gO・2B2O３・1.5H2O（ザイベリ石）等の天然硼酸マグネ
シウムがある。これらは、結晶水を含んでいてもよく、
単独でもしくは２種以上の混合物として用いることがで
きる。Specific examples of magnesium borate useful in the present invention include 2M
gO ・ B 2 O 3 (magnesium diborate), MgO ・ B 2 O 3 (magnesium metaborate), MgO ・ 2B 2 O 3 (magnesium tetraborate), 3MgO ・ 2B 2 O 3 (trimagnesium tetraborate), MgO・
3B 2 O 3 (six borate magnesium), MgO · 4B 2 O 3 ( eight borate magnesium), 3MgO · B 2 O 3 ( orthoboric acid magnesium), 5MgO · 2B 2 O 3 ( tetraborate five magnesium) or these same 3MgO ・ B 2 O 3 (kotoite) with the composition of 2MgO ・
B 2 O 3 · H 2 O (Aersleben stone, camselite), 5M
There are natural magnesium borate such as gO ・ 2B 2 O 3・ 1.5H 2 O (Zyberite). These may include water of crystallization,
They can be used alone or as a mixture of two or more kinds.
従来、各種の硼酸塩類が知られている。しかし、例え
ば、硼砂はポリカーボネート樹脂に対して難燃効果を示
さず、しかも水溶性であるため水によってポリカーボネ
ート樹脂から流出してしまう。また、硼酸カルシウム、
硼酸バリウムおよび硼酸亜鉛は、ポリカーボネート樹脂
に対して難燃化作用を示さない。Conventionally, various borate salts are known. However, for example, borax does not show a flame-retardant effect on a polycarbonate resin, and since it is water-soluble, it flows out from the polycarbonate resin by water. Also, calcium borate,
Barium borate and zinc borate do not show a flame retarding effect on the polycarbonate resin.
本発明に用いられ上記一般式で示される硼酸マグネシウ
ムにおいて、y/x は好ましくは 0.5〜 3.0である。y/x
が 0.3以下では難燃効果が小さく、 4.0より大きい場合
は成形品の表面状態が悪くなり好ましくない。ｎは０ま
たは３以下であるが、ｎが３以上の場合は結晶水が加熱
によって脱水されやすく、成形品の表面状態を悪くする
ため好ましくない。In the magnesium borate used in the present invention and represented by the above general formula, y / x is preferably 0.5 to 3.0. y / x
Is less than 0.3, the flame-retardant effect is small. Although n is 0 or 3 or less, when n is 3 or more, the water of crystallization is easily dehydrated by heating and the surface condition of the molded product is deteriorated, which is not preferable.
ポリカーボネート樹脂に対する本発明の難燃剤（硼酸マ
グネシウム）の配合量は、樹脂 100重量部に対して、
0.5〜20重量部、好ましくは 1.0〜15重量部であるのが
よい。配合量が 0.5重量部未満の場合は難燃効果が低
く、20重量部を越える場合は得られるポリカーボネート
樹脂の物性が悪くなり好ましくない。The amount of the flame retardant (magnesium borate) of the present invention to the polycarbonate resin is 100 parts by weight of the resin,
The amount is 0.5 to 20 parts by weight, preferably 1.0 to 15 parts by weight. If the blending amount is less than 0.5 parts by weight, the flame retardant effect is low, and if it exceeds 20 parts by weight, the physical properties of the obtained polycarbonate resin are deteriorated, which is not preferable.
本発明で用いられる硼酸マグネシウムの粒子は48メッシ
ュより細かいものが良く、好ましくは 100メッシュ以下
である。48メッシュより大きな粒子では均質な難燃性を
有するポリカーボネート樹脂組成物が得られないばかり
でなく、ポリカーボネート樹脂組成物の強度が部分的に
弱くなったりする。The particles of magnesium borate used in the present invention should be finer than 48 mesh, preferably 100 mesh or less. With particles larger than 48 mesh, not only a homogeneous polycarbonate resin composition having flame retardancy cannot be obtained, but also the strength of the polycarbonate resin composition is partially weakened.
本発明には、前述した如く、合成の硼酸マグネシウム以
外に、天然のものも使用することができる。天然の硼酸
マグネシウムには少量の硅酸塩等が含まれる場合もある
が、そのまま使用することができる。しかし、一定の品
質の硼酸マグネシウムを得るためには、合成品の方が好
ましい。As described above, besides the synthetic magnesium borate, a natural one can be used in the present invention. Although natural magnesium borate may contain a small amount of silicate or the like, it can be used as it is. However, in order to obtain magnesium borate of constant quality, synthetic products are preferred.
本発明の難燃剤を用いて難燃性ポリカーボネート樹脂組
成物を製造するには、従来の混合方法を利用することが
できる。即ち、ポリカーボネート樹脂の粉末またはペレ
ット等と本発明の難燃剤（硼酸マグネシウム）を混合
し、ニーダー、スクリュー式押出機、バンバリーミキサ
ー等を用いて溶融混和することができる。この組成物
は、射出成形、押出成形、吹込成形、圧縮成形等によっ
てシート状、フィルム状、チューブ状、ボトル状、その
他いかなる形状の成形物にも成形することができる。こ
れらは、建築用材、電気機器用材、インテリア用品、車
両部品、自動車部品、雑貨用品等として利用することが
できる。A conventional mixing method can be used to produce a flame-retardant polycarbonate resin composition using the flame retardant of the present invention. That is, the flame retardant (magnesium borate) of the present invention can be mixed with powder or pellets of a polycarbonate resin and melt-mixed using a kneader, a screw type extruder, a Banbury mixer or the like. This composition can be molded into a sheet-shaped, film-shaped, tube-shaped, bottle-shaped, or any other shape by injection molding, extrusion molding, blow molding, compression molding, or the like. These can be used as construction materials, electric equipment materials, interior products, vehicle parts, automobile parts, miscellaneous goods, and the like.
次に、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。 Next, the present invention will be described in more detail by way of examples.
尚、例中「部」は重量部を示す。また、例中の燃焼試験
は UL-94垂直燃焼テスト(Underwriters Laboratories I
nc．の Tests for Flammability of Plastic Material
s: Vertical Burning Test)によった。In addition, "part" in an example shows a weight part. In addition, the burning test in the examples is UL-94 vertical burning test (Underwriters Laboratories I
nc. Tests for Flammability of Plastic Material
s: Vertical Burning Test).
外観の判定は、成形品に発泡や凝集による分散不良の認
められないものを○、認められるものを×とした。アイ
ゾット衝撃強度は、ASTM D-256に基づき、50kgcm/cm 以
上を○、それ未満を×とした。The appearance was evaluated by ◯ when the molded product did not show poor dispersion due to foaming or aggregation, and by x when it was recognized. Based on ASTM D-256, Izod impact strength was rated as ◯ for 50 kgcm / cm or more and x for less than 50 kgcm / cm.
例１ ビスフェノールＡを原料として製造された芳香族ポリカ
ーボネート樹脂粉末（分子量27000) 100部に、表１に示
す各種の硼酸マグネシウムの粉末(200メッシュ以下）５
部を均一になるように混合して、 120℃で５時間乾燥
後、射出成形によって長さ 127mm、幅12.7mm、厚さ 3.2
mmの UL-94燃焼テスト用試験片を成形し、燃焼テストを
行った。Example 1 100 parts of aromatic polycarbonate resin powder (molecular weight 27,000) produced from bisphenol A as a raw material, and various magnesium borate powders (200 mesh or less) shown in Table 1
Mix evenly and dry at 120 ° C for 5 hours, then injection mold to length 127mm, width 12.7mm, thickness 3.2.
A UL-94 flammability test piece of mm was molded and the flammability test was performed.
また、同様に、長さ64mm、幅12.7mm、厚さ 3.2mmのアイ
ゾット衝撃試験片を成形し、衝撃試験を行った。Similarly, an Izod impact test piece having a length of 64 mm, a width of 12.7 mm and a thickness of 3.2 mm was molded and subjected to an impact test.
比較例として、硼酸マグネシウム無添加の場合、粒度の
大きな硼酸マグネシウムの場合、および他の硼酸塩、さ
らに従来の難燃剤についても同じ方法で試験を行った。As comparative examples, tests were conducted in the same manner in the case where magnesium borate was not added, magnesium borate having a large particle size, other borate salts, and conventional flame retardants.
結果を表１に示す。The results are shown in Table 1.
例２ 例１で使用したと同じポリカーボネート樹脂粉末 100部
に硼酸マグネシウム(MgO・2B2O3)の配合割合を表２に示
すように変えて混合し、例１と同じ方法によって均一に
混合して、射出成形により各種試験片を作成し、試験を
行った。Example 2 100 parts of the same polycarbonate resin powder as used in Example 1 was mixed by changing the compounding ratio of magnesium borate (MgO.2B 2 O 3 ) as shown in Table 2, and uniformly mixed by the same method as in Example 1. Then, various test pieces were prepared by injection molding and tested.
結果を表２に示す。The results are shown in Table 2.
例３ 例１で使用したと同じ芳香族ポリカーボネート樹脂粉末
100部に、市販の難燃剤と硼酸マグネシウム粉末(200メ
ッシュ以下）を表３に示す割合で均一に混合し、例１と
同じ方法で各種試験片を成形し、試験を行った。Example 3 The same aromatic polycarbonate resin powder used in Example 1
A commercially available flame retardant and magnesium borate powder (200 mesh or less) were uniformly mixed with 100 parts at a ratio shown in Table 3, and various test pieces were molded by the same method as in Example 1 and tested.
結果を表３に示す。The results are shown in Table 3.
本発明の難燃剤によれば、難燃性に優れ、かつ、優れた
外観と耐衝撃性とを有する製品を与えることのできる、
難燃性ポリカーボネート樹脂組成物が提供される。According to the flame retardant of the present invention, it is possible to provide a product having excellent flame retardancy, and having excellent appearance and impact resistance,
A flame retardant polycarbonate resin composition is provided.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 和明 栃木県鹿沼市上石川1069 (72)発明者 門田 康洋 栃木県宇都宮市針ヶ谷町501―11 (56)参考文献 特開 昭54−40852（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−110257（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−199162（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuaki Maruyama 1069 Kamiishikawa, Kanuma City, Tochigi Prefecture (72) Inventor Yasuhiro Kadota 501-11 Harigayacho, Utsunomiya City, Tochigi Prefecture Reference: JP-A-54-40852 (56) JP, A) JP 63-110257 (JP, A) JP 2-199162 (JP, A)
Claims (1)
は３以下の数を表す。但し、ｙ／ｘは０．３〜４．０で
あるものとする〕 で示される硼酸マグネシウムからなるポリカーボネート
樹脂用難燃剤。1. A general formula, xMgO.yB 2 O 3 .nH 2 O [wherein, x and y represent an integer of 1 to 5, and n represents 0 or a number of 3 or less. However, y / x shall be 0.3-4.0.] The flame retardant for polycarbonate resin which consists of magnesium borate.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2103186A JPH0655852B2 (en) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | Flame retardant for polycarbonate resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103186A JPH0655852B2 (en) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | Flame retardant for polycarbonate resin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH044254A JPH044254A (en) | 1992-01-08 |
| JPH0655852B2 true JPH0655852B2 (en) | 1994-07-27 |
Family
ID=14347487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2907849B2 (en) * | 1989-01-30 | 1999-06-21 | 帝人化成株式会社 | Flame retardant resin composition |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2103186A patent/JPH0655852B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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