JP2016006190A - 難燃性であり、光学的に透明な熱可塑性成形組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】難燃性であり、光学的に透明な熱可塑性成形組成物を提供する。【解決手段】A)芳香族ポリカーボネートを70〜90重量%、B)臭素置換オリゴカーボネートを5〜15重量%、C)リン含有化合物を2〜10重量%、及びD)ペルフルオロブタンスルホン酸カリウム及びジフェニルスルホン−3−スルホン酸カリウムから選択される少なくとも1種の塩を0.02〜0.5重量%、含み、UL94−5Vに従って測定した難燃性5VA(3.00mm)、及びUL94−Vに従って測定した難燃性V0(1.5mm)、及びヘーズ値1.0%未満を有し、そしてフッ素化ポリオレフィンを含まない、透明な熱可塑性成形組成物。【選択図】なし
Description
本発明は熱可塑性成形組成物に関し、特に難燃性ポリカーボネート組成物に関する。
1962年に市場に導入された後、芳香族ポリカーボネートは広く知られるようになり、そして射出成形、押出成形およびフィルム形成などを含む幅広い種類の用途に適した熱可塑性樹脂として受け入れられてきた。これらのポリカーボネートの化学的性質、合成、特性および用途については、Schnell, Interscience, 1964の”Chemistry and Physics of Polycarbonates”およびChristopher and Fox, Reinhold, 1962の”Polycarbonates”において広範囲にわたって論じられている。ポリカーボネートは固有の難燃性を有しているが、自己消化性そしてさらなる難燃性の必要性に対する要求が、この性能を向上させる幾多の試みを生みだしている。2つの一般的手法は以下の通りである。手法の1つは、相当量のハロゲン、特に臭素または塩素を、ポリカーボネート組成物に加える方法である。ハロゲンは、米国特許3,751,400号明細書および米国特許3,334,154号明細書によって、または米国特許3,382,207号明細書における単量体化合物によって、ポリカーボネートポリマー鎖中に担持させることができる。
しかしながら、相当量のハロゲンが存在する場合は、ポリカーボネートの性質および様々な添加剤に対して不利となることが判明してきた。米国特許3,647,747号明細書および米国特許3,733,295号明細書は、これらの不利な効果を克服することを提案している。種々の塩の使用、特に、ペルフルオロアルカンスルホン酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩の使用(ポリカーボネート用難燃性としてのPTFEを含むおよび含まない)が、米国特許3,775,367、4,469,833、4,626,563、4,626,563および4,649,168号明細書に記載されている。スルホン酸のアルカリ金属塩は、米国特許4,469,833号明細書に、チオジフェノールから誘導された構造単位を含むポリカーボネート組成物との関連で、難燃性添加剤として記載されている。米国特許4,220,583号明細書は、部分フッ素化ポリオレフィンおよびアルカリ金属またはアルカリ土類金属の有機塩を含む、難燃性ポリカーボネート組成物について記載している。米国特許3,933,734号明細書は、単量体のおよび/または重合性芳香族スルホン酸のアルカリ塩を含む難燃性ポリカーボネート組成物について記載している。米国特許3,948,851号明細書は、単量体のおよび/または重合性芳香族スルホン−スルホン酸の金属塩を含む難燃性ポリカーボネート組成物について記載している。部分フッ素化ポリオレフィンおよび有機アルカリ(またはアルカリ土類)金属塩を含む、難燃性、半透明のポリカーボネート組成物が、米国特許4,220,583号明細書に記載されている。
実験において、アルカリまたはアルカリ土類のスルホン酸塩およびフッ素化ポリオレフィンの導入によって付与された難燃性のポリカーボネート組成物が、しばしば、特に厚みのある成形物品において、望ましくないヘーズを示すことが示されている。この不具合は、光学的に透明な物品が望まれる場合において、導入される難燃剤の量を制限することとなる。
難燃性であり、光学的に透明な熱可塑性成形組成物を開示する。この組成物は、芳香族ポリカーボネート樹脂、臭素置換カーボネートオリゴマー、リン含有化合物、およびペルフルオロアルカンスルホン酸の無機塩を、UL−94標準で5VA(3.00mm)およびV−0(1.5mm)の評価に従った組成物難燃性を付与されるのに必要な量で含む。
顕著な難燃性および衝撃強度を特徴とする本発明の組成物は、
A)芳香族ポリカーボネートを、50〜99重量%(percent by weight:pbw)、好ましくは70〜90重量%、より好ましくは80〜85重量%、
B)臭素置換オリゴカーボネートを、1〜20、好ましくは5〜15、より好ましくは8〜12重量%、
C)リン含有化合物、好ましくは有機リン酸またはホスホン酸エステルを、1〜20、好ましくは2〜10、特に好ましくは3〜7重量%、および
D)ペルフルオロアルカンスルホン酸のアルカリまたはアルカリ土類塩の少なくとも1種を、0.01〜1、好ましくは0.02〜0.5、最も好ましくは0.04〜0.1重量%、
を含む。
本明細書に記載される全ての数値範囲は、それらの中により下位の領域(sub-ranges)を含むものとする。
A)芳香族ポリカーボネートを、50〜99重量%(percent by weight:pbw)、好ましくは70〜90重量%、より好ましくは80〜85重量%、
B)臭素置換オリゴカーボネートを、1〜20、好ましくは5〜15、より好ましくは8〜12重量%、
C)リン含有化合物、好ましくは有機リン酸またはホスホン酸エステルを、1〜20、好ましくは2〜10、特に好ましくは3〜7重量%、および
D)ペルフルオロアルカンスルホン酸のアルカリまたはアルカリ土類塩の少なくとも1種を、0.01〜1、好ましくは0.02〜0.5、最も好ましくは0.04〜0.1重量%、
を含む。
本明細書に記載される全ての数値範囲は、それらの中により下位の領域(sub-ranges)を含むものとする。
成分A
本発明の組成物の調製において適した熱可塑性芳香族ポリカーボネート樹脂は、ホモポリカーボネートおよびコポリカーボネート(ポリエステルカーボネートを含む)であり、直鎖状または分枝状の樹脂であってよく、およびそれらの混合物であってもよい。
これら(本明細書において「ポリカーボネート」とまとめて記載する)は、一般に、重量平均分子量10,000〜200,000、好ましくは20,000〜80,000(ゲル浸透クロマトグラフィーによって測定)を有し、そしてASTM D−1238による300℃でのメルトフロー率は、約1〜約65g/10分、好ましくは約2〜15g/10分を有する。
これらは、例えば、炭酸誘導体(ホスゲンなど)およびジヒドロキシ化合物からの重縮合による、既知の2相性界面プロセスによって調製することができる(ドイツ特許出願公開明細書2,063,050、2,063,052、1,570,703、2,211,956、2,211,957および2,248,817号;フランス特許明細書1,561,518号;およびH. Schnellによる論文”Chemistry and Physics of Polycarbonates”Interscience Publishers, New York, N.Y., 1964を参照のこと、これら全ては参照により本明細書に組み込まれる。)。このようなポリカーボネートは公知であり、そして広く市販されている(例えばBayer MaterialScienceの、商品名Makrolon(登録商標)など)。
本発明の組成物の調製において適した熱可塑性芳香族ポリカーボネート樹脂は、ホモポリカーボネートおよびコポリカーボネート(ポリエステルカーボネートを含む)であり、直鎖状または分枝状の樹脂であってよく、およびそれらの混合物であってもよい。
これら(本明細書において「ポリカーボネート」とまとめて記載する)は、一般に、重量平均分子量10,000〜200,000、好ましくは20,000〜80,000(ゲル浸透クロマトグラフィーによって測定)を有し、そしてASTM D−1238による300℃でのメルトフロー率は、約1〜約65g/10分、好ましくは約2〜15g/10分を有する。
これらは、例えば、炭酸誘導体(ホスゲンなど)およびジヒドロキシ化合物からの重縮合による、既知の2相性界面プロセスによって調製することができる(ドイツ特許出願公開明細書2,063,050、2,063,052、1,570,703、2,211,956、2,211,957および2,248,817号;フランス特許明細書1,561,518号;およびH. Schnellによる論文”Chemistry and Physics of Polycarbonates”Interscience Publishers, New York, N.Y., 1964を参照のこと、これら全ては参照により本明細書に組み込まれる。)。このようなポリカーボネートは公知であり、そして広く市販されている(例えばBayer MaterialScienceの、商品名Makrolon(登録商標)など)。
芳香族ポリカーボネートおよび/または芳香族ポリエステルカーボネートの調製に適した、芳香族ジヒドロキシ化合物は、下記式(I)で示される構造を有する:
式中、
Aは、単結合、C1−〜C5−アルキレン、C2−〜C5−アルキリデン、C5−〜C6−シクロアルキリデン、−O−、−SO−、−CO−、−S−、−SO2−、C6−〜C12−アリーレンを示し、これらは必要に応じてヘテロ原子を有する他の芳香族環と縮合していてもよく、または、下記式(II)または(III)の構造を有する基を示し、
置換基Bは、それぞれ独立して、C1−〜C12−アルキル、好ましくはメチル、を示し、
xは、それぞれ独立して0、1または2を示し、
pは1または0を示し、および
R5およびR6は、それぞれX1から独立して選択でき、そして、互いに独立して、水素またはC1−〜C6−アルキルであり、好ましくは水素、メチルまたはエチルであり、
X1は炭素であり、および
mは4〜7の整数、好ましくは4または5であり、
但し、少なくとも1種の原子X1、R5およびR6が同時にアルキルであることを条件とする。
Aは、単結合、C1−〜C5−アルキレン、C2−〜C5−アルキリデン、C5−〜C6−シクロアルキリデン、−O−、−SO−、−CO−、−S−、−SO2−、C6−〜C12−アリーレンを示し、これらは必要に応じてヘテロ原子を有する他の芳香族環と縮合していてもよく、または、下記式(II)または(III)の構造を有する基を示し、
xは、それぞれ独立して0、1または2を示し、
pは1または0を示し、および
R5およびR6は、それぞれX1から独立して選択でき、そして、互いに独立して、水素またはC1−〜C6−アルキルであり、好ましくは水素、メチルまたはエチルであり、
X1は炭素であり、および
mは4〜7の整数、好ましくは4または5であり、
但し、少なくとも1種の原子X1、R5およびR6が同時にアルキルであることを条件とする。
好ましい芳香族ジヒドロキシ化合物は、ヒドロキノン、レゾルシノール、ジヒドロキシジフェノール、ビス−(ヒドロキシフェニル)−C1〜C5−アルカン、ビス−(ヒドロキシフェニル)−C5〜C6−シクロアルカン、ビス−(ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス−(ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス−(ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス−(ヒドロキシフェニル)−スルホンおよびα,α−ビス−(ヒドロキシフェニル)−ジイソプロピルベンゼンである。最も好ましい芳香族ジヒドロキシ化合物は、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、ビスフェノールA、2,4−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルブタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−スルホンである。特に好ましいものは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)である。これらの化合物は単独で用いてもよく、混合状態で用いてもよい。
ポリカーボネートの調製に適した連鎖停止剤として、フェノール、p−クロロフェノール、p−tert−ブチルフェノール、さらには長鎖アルキルフェノール類(4−(1,3−テトラメチルブチル)−フェノールなど)、または、アルキル置換基中の炭素原子の総数が8〜20であるモノアルキルフェノールまたはジアルキルフェノール(3,5−ジ−tert−ブチルフェノール、p−イソオクチルフェノール、p−tert−オクチルフェノール、p−ドデシルフェノールおよび2−(3,5−ジメチルヘプチル)−フェノールおよび4−(3,5−ジメチルヘプチル)−フェノールなど)が挙げられる。用いられる連鎖停止剤の量は、一般に、用いられる芳香族ジヒドロキシ化合物の総モル量に対して0.5〜10%である。
適したポリカーボネートとして、米国特許第4,334,053号、6,566,428号、およびカナダ特許第1173998号(全て参照により本明細書に援用する)などに開示されたポリエステルカーボネートが挙げられる。適した芳香族ポリエステルカーボネートの調製における芳香族ジカルボン酸ジハロゲン化物として、イソフタル酸、テレフタル酸、ジフェニルエーテル4,4’−ジカルボン酸およびナフタレン−2,6−ジカルボン酸の二塩基酸二塩化物が挙げられる。特に好ましいものは、イソフタル酸およびテレフタル酸(比率1:20〜20:1)の二塩基酸二塩化物の混合物である。
ポリエステルカーボネート中のカーボネート構造単位の含量は、エステル基およびカーボネート基の総量に対して、好ましくは100mol%以下であり、特に80mol%以下であり、特に好ましくは50mol%以下である。芳香族ポリエステルカーボネート中に含まれるエステルおよびカーボネートの両方は、ブロック形態のまたはランダム分散型の重縮合物として存在してもよい。
[式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、H、BrまたはCH3を示し、但しR1、R2、R3、R4のうち少なくとも1種はBrを示すことを条件とし、および
R5は、アリール、アルキルアリールまたはアルキル基、好ましくはフェニル、p−tert−ブチルフェニル、クミル、ノニルまたはイソノニル基を示し、および
nは1〜100、好ましくは2〜50、およびより好ましくは3〜5である。]
R5は、アリール、アルキルアリールまたはアルキル基、好ましくはフェニル、p−tert−ブチルフェニル、クミル、ノニルまたはイソノニル基を示し、および
nは1〜100、好ましくは2〜50、およびより好ましくは3〜5である。]
成分C
本発明において適したリン含有化合物として、下記式(IV)の構造を有する、オリゴマーの有機リン酸またはホスホン酸エステルが挙げられる。
式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、C1−〜C8−アルキル、またはC5〜6−シクロアルキル、C6〜20−アリールまたはC7〜12−アラルキルを示し、これらは任意にアルキル、好ましくはC1〜4−アルキルによって置換されていてもよく、
nはそれぞれ独立して0または1を示し、好ましくは1を示し、
qは0.5〜30を示し、好ましくは0.8〜15を示し、特に好ましくは1〜5を示し、とりわけ1〜2を示し、および
Xは、炭素数6〜30の単核または複数核芳香族基、または炭素数2〜30の脂肪族基であり、これらはOH基で置換されていてもよく、8つまでのエーテル結合を有していてもよい。この脂肪族基は直鎖状であってもよくまたは分枝状であってもよい。
本発明において適したリン含有化合物として、下記式(IV)の構造を有する、オリゴマーの有機リン酸またはホスホン酸エステルが挙げられる。
nはそれぞれ独立して0または1を示し、好ましくは1を示し、
qは0.5〜30を示し、好ましくは0.8〜15を示し、特に好ましくは1〜5を示し、とりわけ1〜2を示し、および
Xは、炭素数6〜30の単核または複数核芳香族基、または炭素数2〜30の脂肪族基であり、これらはOH基で置換されていてもよく、8つまでのエーテル結合を有していてもよい。この脂肪族基は直鎖状であってもよくまたは分枝状であってもよい。
好ましくは、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ互いに独立して、C1〜4−アルキル、フェニル、ナフチルまたはフェニル−C1〜4−アルキルである。
この態様において、R1、R2、R3およびR4のいずれかが芳香族基である場合は、アルキル基、好ましくはC1〜4−アルキル基で置換されていてもよい。特に好ましいアリール基は、クレシル、フェニル、キシレニル、プロリルフェニルまたはブチルフェニルである。
好ましい態様において、Xは、炭素数6〜30の単核または複数核芳香族基である。より好ましくは、式(I)の芳香族ジヒドロキシ化合物の何れかから選択される。
この態様において、R1、R2、R3およびR4のいずれかが芳香族基である場合は、アルキル基、好ましくはC1〜4−アルキル基で置換されていてもよい。特に好ましいアリール基は、クレシル、フェニル、キシレニル、プロリルフェニルまたはブチルフェニルである。
好ましい態様において、Xは、炭素数6〜30の単核または複数核芳香族基である。より好ましくは、式(I)の芳香族ジヒドロキシ化合物の何れかから選択される。
Xは特に好ましくは、下記:
からなる群から選択される少なくとも1種の基を示す。
特に、Xは、レゾルシノール、ヒドロキノン、ビスフェノールAまたはジフェニルフェノールから選択され、特に好ましくはビスフェノールAである。
特に、Xは、レゾルシノール、ヒドロキノン、ビスフェノールAまたはジフェニルフェノールから選択され、特に好ましくはビスフェノールAである。
さらに適したリン含有化合物は、下記式(IVa)の化合物である。
式中、R1、R2、R3、R4、nおよびqは、上記式(IV)と同様であり、
mはそれぞれ独立して0、1、2、3または4を示し、
R5およびR6は、それぞれ独立してC1〜4−アルキルを示し、好ましくはメチルまたはエチルを示し、および
Yは、C1−〜C7−アルキリデン、C1〜7−アルキレン、C5〜12−シクロアルキレン、C5−12−シクロアルキリデン、−O−、−S−、−SO2または−CO−を示し、好ましくはイソプロピリデンまたはメチレンを示す。
mはそれぞれ独立して0、1、2、3または4を示し、
R5およびR6は、それぞれ独立してC1〜4−アルキルを示し、好ましくはメチルまたはエチルを示し、および
Yは、C1−〜C7−アルキリデン、C1〜7−アルキレン、C5〜12−シクロアルキレン、C5−12−シクロアルキリデン、−O−、−S−、−SO2または−CO−を示し、好ましくはイソプロピリデンまたはメチレンを示す。
このようなリン化合物は公知であるか(例えば、米国特許5,204,394号および5,672,645号明細書(両方共、参照により本明細書に援用する)を参照)、または公知の方法によって調製することができる(例えば、Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie, Vol. 18, p. 301 et seq. 1979;Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Vol. 12/1, p. 43; Beilstein Vol. 6, p. 177など)。
成分D
本発明の組成物において適した無機塩は、ペルフルオロアルカンスルホン酸のアルカリまたはアルカリ土類塩である。これらの塩の例として、ペルフルオロブタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロメチルブタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロオクタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロメタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロエタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロプロパンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロヘキサンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロヘプタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロブタンスルホン酸テトラエチルアンモニウム、ペルフルオロメチルブタンスルホン酸テトラエチルアンモニウムおよびこれらの類似物およびこれらの混合物が挙げられる。
本発明の組成物において適した無機塩は、ペルフルオロアルカンスルホン酸のアルカリまたはアルカリ土類塩である。これらの塩の例として、ペルフルオロブタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロメチルブタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロオクタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロメタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロエタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロプロパンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロヘキサンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロヘプタンスルホン酸ナトリウムおよびカリウム、ペルフルオロブタンスルホン酸テトラエチルアンモニウム、ペルフルオロメチルブタンスルホン酸テトラエチルアンモニウムおよびこれらの類似物およびこれらの混合物が挙げられる。
適したスルホン酸塩の非限定的な例は、ペルフルオロアルカンスルホン酸アルカリ金属、ペルフルオロアルカンスルホン酸アルカリ土類金属、C1〜6−アルキルアンモニウム
、またはアンモニウム塩である。
これらの塩は、上述の米国特許第3、775、367号に記載されており、そして、例えば、ペルフルオロメチルブタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロメタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロエタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロプロパンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロヘキサンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロヘプタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロブタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;およびジフェニルスルホン−スルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;などの塩、および、少なくとも1種のこれらの塩を含む混合物、が挙げられる。
ペルフルオロブタンスルホン酸カリウム(KPFBS)およびジフェニルスルホン−3−スルホン酸カリウム(KSS)が特に好ましい。
、またはアンモニウム塩である。
これらの塩は、上述の米国特許第3、775、367号に記載されており、そして、例えば、ペルフルオロメチルブタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロメタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロエタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロプロパンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロヘキサンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロヘプタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;ペルフルオロブタンスルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;およびジフェニルスルホン−スルホン酸ナトリウム、カリウム、またはテトラエチルアンモニウム;などの塩、および、少なくとも1種のこれらの塩を含む混合物、が挙げられる。
ペルフルオロブタンスルホン酸カリウム(KPFBS)およびジフェニルスルホン−3−スルホン酸カリウム(KSS)が特に好ましい。
このようなスルホン酸またはそれらの混合物は、調製時においてポリカーボネートに加えてもよく、または、例えば、押出機を用いて均質化された完成したポリカーボネートの溶融物に加えてもよく、またはポリカーボネート樹脂中への分散において保証された他の適した手段を用いてもよい。幾つかの適した方法は、例えば米国特許3,509,091号(参照により本明細書に援用する)に記載されている。
他の成分
本発明の組成物はさらに、熱可塑性ポリカーボネート成形組成物の分野において機能が知られているさらなる添加剤を有効量で用いてもよい。このようなものとして、1またはそれ以上の、潤滑剤、離型剤(例えばペンタエリスリトールテトラステアレートなど)、核形成剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、加水分解安定剤、フィラーおよび補強材、着色剤または顔料、加えてさらなる難燃剤、他のタレ抑制剤(drip suppressants)または難燃性相乗剤が挙げられる。このような安定化添加剤は当分野で知られており、そして標準的な参考文献である「Plastics additives Handbook」第5版、H. Zweifel, Hanser Publishers編集(参照により本明細書に援用する)に開示されている。
添加剤は、有効な量、好ましくはポリカーボネート成分の総量に対して、全量で0.01〜約30%の量で用いることができる。
本発明の組成物はさらに、熱可塑性ポリカーボネート成形組成物の分野において機能が知られているさらなる添加剤を有効量で用いてもよい。このようなものとして、1またはそれ以上の、潤滑剤、離型剤(例えばペンタエリスリトールテトラステアレートなど)、核形成剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、加水分解安定剤、フィラーおよび補強材、着色剤または顔料、加えてさらなる難燃剤、他のタレ抑制剤(drip suppressants)または難燃性相乗剤が挙げられる。このような安定化添加剤は当分野で知られており、そして標準的な参考文献である「Plastics additives Handbook」第5版、H. Zweifel, Hanser Publishers編集(参照により本明細書に援用する)に開示されている。
添加剤は、有効な量、好ましくはポリカーボネート成分の総量に対して、全量で0.01〜約30%の量で用いることができる。
本発明の組成物は、通常用いられる装置を用いた通常の手順で製造することができる。成形品の製造において、射出成形、押出およびブロー成形法などの任意の熱可塑性処理を用いることができる。以下の実施例で本発明をさらに説明する。
上述の組成物の調製において、各成分および添加剤を、2軸押出機ZSK30中で300〜400℃の温度で溶融混合した。得られたペレットを、通常の強制エアオーブン中で120℃で4〜6時間乾燥させた。この試験片を射出成形で調製した。
以下に示す組成物の調製において、以下の成分を用いた。
・ポリカーボネート:メルトフローレート約4g/10分(300℃、1.2kg、ASTM D 1238)を有する、ビスフェノールAベースの直鎖状ホモポリカーボネート(Makrolon 3208、Bayer MaterialScience LLC製)。
・臭素置換オリゴカーボネート(表中において「Br−OC」と示す):下記式で示される、ビスフェノールAベースのテトラ臭素化オリゴカーボネート(Chemtura Corporation製)。
・リン化合物(P−化合物と示す):下記のもの(Great Lakes Chemical製)。
・ペルフルオロブタンスルホン酸カリウム:Lanxess AG製。
・フッ素化ポリオレフィン:共沈殿(co-precipitated)PTFEおよびSAN(50/
50重量%)。
・ポリカーボネート:メルトフローレート約4g/10分(300℃、1.2kg、ASTM D 1238)を有する、ビスフェノールAベースの直鎖状ホモポリカーボネート(Makrolon 3208、Bayer MaterialScience LLC製)。
・臭素置換オリゴカーボネート(表中において「Br−OC」と示す):下記式で示される、ビスフェノールAベースのテトラ臭素化オリゴカーボネート(Chemtura Corporation製)。
・フッ素化ポリオレフィン:共沈殿(co-precipitated)PTFEおよびSAN(50/
50重量%)。
各例示組成物のバランス100重量%に対して、通常用いられる熱安定剤および潤滑剤を、本発明の範囲において悪影響を及ぼさない範囲で使用した。
組成物のメルトフローレート(MFR)を、ASTM D−1238、300℃、2.16Kg負荷で測定した。
多軸衝撃強度を、試料1/8”を用いて、ASTM D3763に従って室温で測定した。
燃焼性評価を、UL−94VおよびUL94 5Vプロトコルに従って測定した。
組成物のメルトフローレート(MFR)を、ASTM D−1238、300℃、2.16Kg負荷で測定した。
多軸衝撃強度を、試料1/8”を用いて、ASTM D3763に従って室温で測定した。
燃焼性評価を、UL−94VおよびUL94 5Vプロトコルに従って測定した。
実施例4は、本発明のものが、非常に優れた難燃性(5VA(3.00mm)およびV0(1.5mm)の組み合わせ)および透明度(ヘーズ値<1.0%)が両立されていることを示している。実施例1、2および3は、性能が劣った比較例である。
Claims (7)
- A)芳香族ポリカーボネートを60〜97重量%、
B)臭素置換オリゴカーボネートを1〜20重量%、
C)リン含有化合物を1〜20重量%、および
D)ペルフルオロアルカンスルホン酸のアルカリまたはアルカリ土類塩の少なくとも1種を0.01〜1重量%、
含み、そしてフッ素化ポリオレフィンを含まない、透明な熱可塑性成形組成物。 - 前記ポリカーボネートの含量が70〜90重量%であり、前記臭素置換オリゴカーボネートの含量が5〜15重量%であり、前記リン含有化合物の含量が2〜10重量%であり、および前記塩の含量が0.02〜0.5重量%である、請求項1記載の組成物。
- 前記ペルフルオロアルカンスルホン酸の塩が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、C1−6−アルキルアンモニウムおよびアンモニウムからなる群から選択される、少なくとも1種のペルフルオロアルカンスルホン酸塩である、請求項1記載の組成物。
- 前記塩が、ペルフルオロメチルブタンスルホン酸ナトリウム、ペルフルオロメチルブタンスルホン酸カリウム、テトラエチルアンモニウムペルフルオロメチルブタンスルホン酸アニオン、ペルフルオロメタンスルホン酸ナトリウム、ペルフルオロメタンスルホン酸カリウム、テトラエチルアンモニウムペルフルオロメタンスルホン酸アニオン、ペルフルオロエタンスルホン酸ナトリウム、ペルフルオロエタンスルホン酸カリウム、テトラエチルアンモニウムペルフルオロエタンスルホン酸アニオン、ペルフルオロプロパンスルホン酸ナトリウム、ペルフルオロプロパンスルホン酸カリウム、テトラエチルアンモニウムペルフルオロプロパンスルホン酸アニオン、ペルフルオロヘキサンスルホン酸ナトリウム、ペルフルオロヘキサンスルホン酸カリウム、テトラエチルアンモニウムペルフルオロヘキサンスルホン酸アニオン、ペルフルオロヘプタンスルホン酸ナトリウム、ペルフルオロヘプタンスルホン酸カリウム、テトラエチルアンモニウムペルフルオロヘプタンスルホン酸アニオン、ペルフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム、ペルフルオロオクタンスルホン酸カリウム、テトラエチルアンモニウムペルフルオロオクタンスルホン酸アニオン、ペルフルオロブタンスルホン酸ナトリウム、ペルフルオロブタンスルホン酸カリウム、テトラエチルアンモニウムペルフルオロブタンスルホン酸アニオン、ジフェニルスルホン−スルホン酸ナトリウム、ジフェニルスルホン−スルホン酸カリウム、およびテトラエチルアンモニウムジフェニルスルホン−スルホン酸アニオンからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1記載の組成物。
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