JPH11199768A - 難燃性のポリカーボネートースチレン系(又はアクリレート系)ポリマー混合物 - Google Patents
難燃性のポリカーボネートースチレン系(又はアクリレート系)ポリマー混合物Info
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Abstract
に関する。本発明の目的はコンパウンドの有用な特性を
減少させない難燃性の増加である。 【解決手段】 コンパウンドは、芳香族ポリカーボネー
トを含むポリマー混合物(A)、スチレン(若しくは
(メタ)アクリレート)を含有するコポリマーおよび/
またはスチレン(若しくは(メタ)アクリレート)を含
有するグラフトポリマー(B)、ホスフェートまたはホ
スホネートをベースにした難燃剤(C)、無機添加剤
(D)、並びに他の難燃剤または抗ドリップ剤(E)、
並びに任意に他の添加剤を含む。
Description
ート(A);スチレン(またはスチレン誘導体および/
または(メタ)アクリレート)を含有するポリマー若し
くはコポリマーおよび/またはスチレン(またはスチレ
ン誘導体および/または(メタ)アクリレート)を含有
するグラフトポリマー(B);ホスフェートまたはホス
ホネートをベースにする難燃剤(C);無機添加剤
(D);および別の難燃剤または抗ドリップ剤(E);
並びに任意に他の添加剤を含むポリマー混合物に関す
る。
有コポリマーおよび/またはグラフトポリマー、例えば
ABS、並びに難燃剤を含むポリマー混合物は例えば米
国特許第4, 692, 488号、米国特許第5, 20
4, 394号、および米国特許第5, 061, 745号
から公知である。この先行技術によると、有機ホスフェ
ートエステル、例えば燐酸トリフェニル、燐酸トリクレ
ジル、燐酸ジフェニルクレジル、および/またはオリゴ
マー状ホスフェート類を該混合物用の難燃剤として使用
することができる。テトラフルオロエチレンポリマーが
しばしば該ホスフェートエステル類と組み合わせて使用
され、典型的には1. 6mm厚さにおけるUL−94垂
直燃焼試験においてUL−V0の難燃性評価を良好な衝
撃強度と一緒に達成し得る難燃性混合物および成形品を
与える。他の先行技術では、例えばアラミド繊維(米国
特許第5, 272, 193号)の如き他の添加剤が抗ド
リップ性または難燃性を補助する。
術に記載されたタイプの熱可塑性成形用コンパウンド
は、比較的薄い部分または比較的薄い成形品においてU
L−V0の難燃性評価が求められる場合、そして一般的
に比較的薄い部分で難燃性を得ることは比較的難しく、
また、該組成物がそのような特性を獲得して且つ他の有
用な特性を依然として保持できるかは不明である点で、
不利である。ホスフェート難燃性添加剤の比率が増加す
ると、成形品が標準的な厚さより薄い場合には、所望す
る難燃性が得られない可能性があり、そしていずれの場
合にも例えば衝撃強度および/または荷重たわみ温度
(HDT)の如き他の有用な特性がかなり低下すると思
われる。
ポリマー混合物またはコンパウンドから製造または成形
される成形用コンパウンド並びに製品にも関する。本発
明に従うポリマー混合物は下記の成分を含む: (A)芳香族ポリカーボネート、および(B)スチレン
−含有ポリマー/コポリマーおよび/またはスチレン−
含有グラフトポリマー、(または置換されたスチレン同
族体/誘導体)、および/または(メタ)アクリレート
をベースにしたポリマー、コポリマー、グラフトポリマ
ー/コポリマー(ここで「(メタ)アクリレート」はア
クリレート、メタクリレートのいずれかまたは両者を包
括すると理解される)および(C)ホスフェートまたは
ホスホネートエステルをベースにした燐化合物、および
(D)タルク、カオリン、雲母、および水酸化マグネシ
ウムから選択される無機充填剤、および(E)テトラフ
ルオロエチレンポリマー若しくはコポリマー、ポリビニ
リデンジフルオライド、他のフルオロポリマー、或いは
赤燐、アラミド繊維若しくはアラミド粉末またはポリイ
ミド繊維若しくはポリイミド粉末から選択される他の難
燃剤および/または抗ドリップ剤、並びに、任意に他の
添加剤。
場合を除いて上記で定義しているように100重量部の
(A)+(B)当たりの重量部を採用し、%を使用する
場合には(A)+(B)+(C)+(D)+(E)成分
の合計の重量%を記載している。
(メタ)アクリレートをベースにしたポリマーをも含有
する、多くの難燃性のポリカーボネートをベースにした
成形用コンパウンドが1. 5mm若しくは1. 6mmま
たはそれ以上の厚さにおいてUL94−V0を示すこと
が報告されており、そしてそれらは上記の(A)、
(B)、(C)、および(E)を含有するコンパウンド
をベースにしている。
剤(D)の導入または添加によって、この厚さ水準より
実質的に薄い厚さでUL94−V0難燃性能を達成する
ことは、驚異的なことである。
成形品または組立て部品の部分において、1. 5mmよ
り薄い厚さにおけるUL−94−V0の性能条件に合致
する難燃性が要求または望まれるような成形品または部
品中での使用を、特に意図したものである。特に、1.
2mm、1. 1mm、1. 0mm、0. 9mm、0.8
mm、0. 7mm、0. 6mm、0. 5mm、0. 4m
mで、またはそれ以下で、および/またはこれらの厚さ
範囲内のいずれかの厚さにおけるUL−V0性能が、こ
こで定義されているような(A)、(B)、(C)およ
び(E)の混合物に対する上記の無機添加剤(D)の添
加または導入により、驚くべきことに有用な他の特性を
保持しながら達成されるのである。本発明組成物はこれ
らより厚い厚さにおいてもUL−V0性能を得ることが
できる。
UL−V0性能を達成するための組成物は上記のように
公知である。しかしながら、多様な用途のため薄肉成形
品における最近の傾向は、1. 5mmより薄い厚さ、例
えば1. 2mm若しくは1.1mm若しくは1. 0mm
若しくは0. 9mm若しくは0. 8mm若しくは0.7
mm若しくは0. 6mm若しくは0. 5mm若しくは
0. 4mmの厚さ、またはその値の範囲内、若しくはそ
れより薄い厚さの成形または組み立て部品の一部または
部分においてUL−V0難燃性能が要求または所望され
る。さらに、塩素または臭素を含有する難燃剤を含まな
いことが、環境理由または規制により望まれており、そ
して本発明の組成物は、塩素または臭素をベースにした
難燃剤を使用しないで上記のような薄い部分における難
燃性を実現するように設計されている。
しくは、コンピューター、モニター、キーボード、プリ
ンター、ファックス機器、電話、事務機器、オーディオ
ビジュアル装置を含む電子装置やビジネス機器、並びに
特に携帯用または小型のまたは軽量の製品若しくは改良
品、例えばノートブックコンピューター、パームトップ
若しくは携帯コンピューター、または電子手帳若しくは
パーソナルオーガナイザー、自動車電話、カメラおよび
ビデオカメラ、携帯用オーディオ製品並びに関連付属装
置の、部品またはハウジング中で使用するため、難燃性
を要求若しくは所望するような部分における成形品用に
設計されている。
衝撃強度(しばしばノッチ付きアイゾット衝撃試験によ
り測定される)および/または例えばHDT(荷重たわ
み温度:heat distortion temperature)により一般的に
測定されるようなある水準の耐熱性といった他の条件も
要求する。
てまた実際に種々の用途モデルに応じて変動するであろ
う。しかしながら本発明の組成物は、上記のように1.
5mmより薄い厚さ水準におけるUL−94V試験によ
るUL−V0を有する難燃性を示し、且つノッチ付きア
イゾット衝撃試験(ISO180−1A)およびHDT
試験(1. 8MPaにおけるISO75)により測定さ
れる、そのような用途の使用に適当な衝撃強度および適
当なHDTを示すように設計される。
びにポリカーボネートおよびスチレンおよび/または
(メタ)アクリレートをベースにしたポリマー、コポリ
マーまたはグラフトコポリマーを含有する配合物をベー
スにした組成物では、ホスフェートエステルをベースに
した難燃剤が例えば衝撃強度およびHDTの如き特性を
減少させることが知られている。一般に、そのような添
加剤の充填量が増加すればするほど、これらの特性の低
下は大きくなる。そのようなホスフェート類の比較的高
い充填量は難燃性能をある点までは与えうるが、例えば
(ここに記載されているような100重量部の(A)+
(B)当たり)16重量部または17若しくは18若し
くは18. 4重量部若しくはそれ以上のような非常に高
い充填量は、例えば本発明の主題である薄肉成形品中で
の使用にとっては、衝撃強度および/またはHDTが低
くなりすぎ、そして非常に高いホスフェート充填量がホ
スフェートの移行に伴う別の問題や相対的に劣った化学
的耐性を与えうるため、特に有効ではない。
添加剤の使用は公知であり、そしてそれらは強化若しく
は剛性を与えるためおよび/または価格を下げるために
日常的に使用されている。多くの刊行物および特許中
に、充填剤の使用については、ポリカーボネートをベー
スにした難燃剤並びにポリカーボネートとスチレンおよ
び/または(メタ)アクリレート混合物をベースにした
調合物を含む成形用コンパウンドの任意成分として記載
されている。
定の無機充填剤を有利に使用して、上記のような1. 5
mmより薄い厚さでUL−94−V0性能が得られるよ
うな、薄い部分での難燃性を普通に達成することがで
き、同時に上記の用途における使用に適する適当な衝撃
強度およびHDTをも達成できることを見いだした。こ
れによると、特定の無機充填剤は強化用に選択されるも
のではなく、むしろ組成物に対して難燃性および/また
は抗ドリップ性の増加を与えるという明確な能力のため
に選択される。そのような特定の無機充填剤と組成物の
他の成分、特に用いた他の難燃剤または抗ドリップ添加
剤との間に、多分ある程度の相乗作用があることが認め
られる。
いだされた特別な充填剤は、タルク、カオリン、水酸化
マグネシウムおよび雲母である。他の一般的に使用され
る充填剤または強化剤では、同様な厚さ水準の薄い部分
のUL−V0性能(UL−94V試験により測定される
難燃性は一般的に比較的薄い試験片では得られにくい)
を達成し、且つ他の良好な特性も保持するという、この
同じ能力を示さない。このため、全て一般的な充填剤で
ありそしてプラスチック成形品用の一般的な充填剤また
は強化剤として例示されている、例えばガラスビーズ、
炭酸カルシウム、二酸化チタン、酸化アルミニウム、珪
灰石、およびバーミキュライトは、ここで記載されてい
るような1. 5mm以下そして特に1. 2mm若しくは
それ以下または1. 0mm若しくはそれ以下の薄い部分
におけるUL−94−V0を達成し、且つ例えば衝撃強
度およびHDTといった適当な他の特性も達成するとい
う、同じ能力を示さない。
剤を加えていない調合物、並びにUL−94V試験を測
定して上記の薄い部分でV0を達成するような難燃特性
が認められなかった一部の充填剤を用いた例とを比較し
たデータを示している。
撃強度は、多くの薄肉成形用途において有用ではないよ
うである。本発明者らの実験によれば、携帯用ノートブ
ックコンピューター、自動車電話、ビデオカメラ、携帯
用オーディオ機器および一般的な事務機器用部品の薄肉
成形品において、実用的に適切なノッチ付きアイゾット
値の下限値は6〜7そして好適には7〜8KJ/sqm
の範囲内、また望ましくは70℃以上のHDT値であ
る。ノッチ付きアイゾット衝撃強度は約8KJ/sqm
若しくはそれ以上が最も好ましく、そしてHDT値は7
0℃若しくはそれ以上または72℃若しくはそれ以上が
最も好ましい。
当な下限値は、1.0mmの薄い部分のUL−V0難燃
性と共に達成可能である。実際に本発明の調合物は、臭
素または塩素をベースにした難燃剤を使用せずに、1.
0mm若しくはそれ以下の薄い部分におけるUL−V0
の難燃性能を達成しつつ、8KJ/sqm以上のそして
10KJ/sqmを越えるアイゾッド値と、70℃若し
くはそれ以上のそして72℃または74℃若しくはそれ
以上のHDT値と共に達成した。
用ではなく(例えば実施例の表中の実施例10−56を
参照のこと)、そして同様に、ホスフェートエステル類
の非常に高い充填量もあまり有用ではない。実施例の表
中で、実施例番号11−86および11−83並びに他
の実施例では高いホスフェート充填量の影響を示してお
り、そのような高い比率は適当なHDTの達成をもたら
さず、しかも衝撃強度も幾分低くなる。
/または衝撃強度を得るためには(100重量部の
(A)+(B)当たり)約16重量部以下のホスフェー
トまたは燐化合物(成分C)の比率であることが必要で
ある。特定の無機充填剤が本発明で特定したように存在
する時には、成分(C)の添加剤は、薄肉難燃性を得る
のに望ましい低比率の存在でよく、そしてこれにより衝
撃強度およびHDTの良好なバランスが達成できる。こ
のため、100重量部の(A)+(B)当たり16重量
部若しくはそれ以下そして好適には15重量部若しくは
それ以下または14重量部若しくはそれ以下の成分
(C)の比率を使用することができる。要求される成分
(C)の最少比率は約8重量部であり、本発明の組成物
から製造される薄肉成形品は要求される難燃性を満足す
る。このため、本発明の組成物中、成分(C)が100
重量部の(A)+(B)当たり8〜16または8〜15
または8〜14または8〜13重量部で、特定の無機充
填剤(D)がここに記載されているように存在している
とき、1. 0mm厚さにおけるUL−V0の難燃性およ
び70℃または72℃または74℃またはそれ以上の荷
重たわみ温度(HDT)を達成できる組成物を与えるの
に最も有用である。
(A)+(B)当たり)12重量部までの特定の無機充
填剤(D)の存在が、薄い部分における適当な衝撃強度
および70℃若しくはそれ以上の良好なHDTと共に難
燃性を可能にし、それはここに記載されているような薄
肉用途に適しており、且つこれらの特性の組み合わせは
特定成分の範囲内でのホスフェートエステル難燃剤の比
率を単に増加させることによっては得られないものであ
る。さらに、100部の(A)+(B)当たり10、
9、6、5、3、2、1およびわずかに0. 6重量部を
含むような比較的低比率の無機充填剤(D)であっても
有効であり、且つこれら特性の良好なバランスを得るこ
とができる。特定の充填剤(D)は、(A)+(B)+
(C)+(D)+(E)の9、7. 5、5、4. 9、
4. 4、3. 0、2. 5、2. 0、1. 5、1. 0およ
びわずかに0. 5重量%でさえ、そしてこの範囲内の充
填量において有効である。これは実施例11−70ない
し11−80および11−88および10−55および
他に示した実施例で説明されている。
相対的に低比率の有機ホスフェートエステル系難燃剤を
用いて、こうしたV−0の達成が可能になる。これは適
当な実使用可能温度または荷重たわみ温度(HDT)を
維持するのを助け、および/または成形品の剛性を維持
若しくは改良するのを助け、および/または成形中およ
び/または実使用時に高い充填量のホスフェートエステ
ルの存在のためにしばしば起きる可塑化および/または
移行問題を減ずるのを助ける。本発明のコンパウンドの
流動性は、上記の厚さ位薄い部分を少なくとも部分的に
含有する複雑な部品の射出成形を十分に可能にするもの
である。さらに、本発明の調合物は低比率の難燃剤また
は抗ドリップ剤(E)の追加で、これらの薄い部分の難
燃性能を達成しており、そしてこのことは、例えばポリ
テトラフルオロエチレン(PTFE)のように非常に高
価な添加物では有利である。
がこれらの特性に影響を与えるであろうが、本発明の組
成物はむしろ、上記のような薄肉成形部品における有用
な特性の組み合わせの達成および下記の限度内で定義さ
れる組成物の使用に特に目標をおいている。
例えば、該成分を押出機または連続的混合機若しくは混
練機中で混和することにより得られる。これらの組成物
は各成分を公知の方法で混合し、そして次に生じた混合
物を標準的な装置、例えば内部混練機またはシングルス
クリュー若しくはツインスクリュー押出機の中で、例え
ば190〜330℃若しくは更に好適には200℃〜2
80℃の範囲内の温度において溶融−混和または溶融−
押出することにより製造される。個別成分を公知の方法
で徐々にまたは一時に、室温付近でまたはそれより高い
温度若しくは低い温度において混合してもよい。
の製造用に使用できる。特に、成形品は射出成形または
ブロー成形により製造できる。他の加工形態としては予
備製造されたシートまたはフィルムからの深絞りによる
成形品の製造がある。
をベースにしたものにおいては、1.6/1.5mm以
下の厚さにおけるUL−V0の達成は普通ではない。上
記の1種若しくは複数種の無機添加剤と1種若しくは複
数種の有機燐化合物(例えばホスフェートエステル)、
任意に弗素化されたポリマー(例えばPTFE)との組
み合わせを、ポリカーボネート(PC)およびアクリロ
ニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS−または他の
スチレンコポリマー/スチレングラフトポリマーの組み
合わせ)と一緒に使用する本発明の組成物は、通常知ら
れているかまたは予期されるものより薄い成形厚さにお
いてUL−V0を達成することができる。さらに、その
ような調合物は驚くべきことに良好な流動性を保持する
ために、例えば射出成形によりそのような薄い部分また
はそのような薄肉を有する領域若しくは部分を含有する
部品も、容易に成形することができる。
部の成分(A)+(B)の全て当たりの)組成物の範囲
は、(A)73〜85重量部、好適には75〜85重量
部の芳香族ポリカーボネート、(B)合計15〜27重
量部そして好適には15〜25重量部で存在するスチレ
ン若しくはスチレン誘導体および/またはアクリレート
若しくはメタクリレートを含有する1種若しくはそれ以
上のポリマーおよび/またはコポリマーおよび/または
グラフトポリマー、(C)100重量部の(A)+
(B)当たり8〜16重量部、そして好適には8〜15
または8〜14または8〜13重量部、のホスフェート
エステルまたはホスホネートまたはオリゴマー状若しく
はポリ−ホスフェートである燐化合物、(D)タルク、
カオリン、雲母、および水酸化マグネシウムから選択さ
れそして100重量部の(A)+(B)当たり0.5若
しくは0.6〜12重量部、好適には0.5若しくは
0.6〜5、または0.5若しくは0.6〜4.9重量
部で存在するか、或いは成分(A)+(B)+(C)+
(D)+(E)の合計の少なくとも0.5重量%で且つ
10重量%以下または8重量%以下または5重量%以下
で存在する、薄肉成形品中で難燃性および/または抗ド
リップ性の増加を与える作用をする無機充填剤、(E)
100重量部の(A)+(B)当たり0.1〜3または
0.1〜2.5重量部、好適には0.2〜2.5重量部
で存在する、テトラフルオロエチレンポリマー若しくは
コポリマー、ビニリデンポリマー若しくはコポリマー、
他のフルオロポリマー、或いは赤燐またはアラミド繊維
若しくは粉末またはポリイミド繊維若しくは粉末、好適
にはテトラフルオロエチレンポリマーまたは赤燐から選
択される、少なくとも1種の他の難燃性添加剤または抗
ドリップ剤、を含むものである。なお、他の添加剤を任
意に含んでもよい。
り、そして一般的には二価フェノール化合物とカーボネ
ート前駆体との反応により製造される。芳香族ポリカー
ボネートの製造で使用できる二価フェノールは、各々が
芳香族核と直接結合されている2個のヒドロキシ基を含
む単核または多核芳香族化合物を含む。該二価フェノー
ルは1個若しくはそれ以上のアルキル基で置換されてい
てもよい。二価フェノールの混合物を使用してもよい。
ハロゲンを含まないポリカーボネートが好ましい。ビス
フェノール−Aおよび/またはそのアルキル置換された
誘導体、他のビスフェノール類、例えばビスフェノール
−S、ビスフェノール−F、または1,1−ビス−(4
−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサン若しくはフェ
ノールフタレインを、有用なポリカーボネートの製造に
使用してもよい。
り、そしてこれらも適する。コポリカーボネート類も好
適であり、また、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタ
レンジカルボン酸類、脂環式二酸類等の二官能性カルボ
ン酸等のエステル前駆体、またはそれらのエステル形成
誘導体の存在下で、重合反応を行うことにより得られる
いわゆるポリエステルカーボネート類も本発明に適す
る。エステル結合およびカーボネート結合をポリマー鎖
中に有するこれらのポリエステルカーボネート類を使用
してもよい。
コポリカーボネート類の混合物も使用でき、異なる分子
量範囲や、市販のグレード、または普通のポリカーボネ
ートを単に混ぜたような混合物であってもよい。
クリレート)含有ポリマー、コポリマー並びに/または
スチレン(および/または(メタ)アクリレート)含有
グラフトポリマー/コポリマー スチレン含有ポリマーは、スチレンおよび/またはアル
ファ−メチルスチレンおよび/または芳香環中で1個若
しくはそれ以上の有機基で置換されているスチレン化合
物から誘導される単位を含有するポリマー、またはコポ
リマー若しくは三元コポリマー若しくは多元コポリマー
またはグラフトポリマーである。これらは、アクリロニ
トリルおよび/またはメタクリロニトリルおよび/また
は無水マレイン酸および/または無水マレイン酸の誘導
体および/または(メタ)アクリルモノマーまたは他の
コモノマーから誘導される単位を含有していてもよい。
ミド類およびN−置換されたマレイミド類、例えばN−
フェニルマレイミドである。好適なアクリル系モノマー
は、例えば、メタクリル酸メチル、(メタ)アクリル
酸、アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、
(メタ)アクリル酸ブチル、および他のアルキル、また
はアルコキシ、脂環式、若しくはアリール、またはフェ
ノキシアルキルアクリレート類である。これらのコポリ
マーは、このようなポリマーやコポリマーの一般的な製
造方法により得ることができる。
含有コポリマーとして、(1)スチレン、および/また
はアルファ−メチルスチレンおよび/または芳香環中で
1個若しくはそれ以上の有機基で置換されているスチレ
ン、並びに(2)メタクリロニトリルおよび/またはア
クリロニトリルおよび/または無水マレイン酸および/
または無水マレイン酸の誘導体(例えばN−フェニルマ
レイミド)および/または(メタ)アクリル系モノマ
ー、とから構成されている。
クリレートまたはメタクリレート単位を含有する、ポリ
マー、コポリマー若しくは三元コポリマーまたはグラフ
ト若しくは多元コポリマーである。このポリマーは、例
えばメタクリル酸メチルおよび/または脂肪族、アルコ
キシ、脂環式、芳香族、メタ(アクリレート)エステル
類等のアクリル/メタクリル酸の他のエステル類、およ
び/またはアクリル/メタクリル酸および/またはビニ
ルエステル類および/または無水マレイン酸およびその
誘導体および/またはアクリロニトリル/メタクリロニ
トリル、並びに任意にスチレン若しくはスチレン誘導体
/置換スチレン類または他のコモノマーから製造され
る。
ート含有グラフトポリマーは、モノマーをゴムにグラフ
ト化することにより得られる。適するゴムの例はポリブ
タジエン、ブタジエン−スチレン、ブタジエン−アクリ
ロニトリルコポリマー並びに他のゴム、例えばアクリレ
ートゴム、シロキサンゴム、弗素化されたゴム/エラス
トマーおよびEPDMゴムである。モノマーの混合物を
これらのゴムにグラフト化することができる。適するモ
ノマーにはビニル官能性モノマー、例えばアクリレート
/メタクリレートエステル類、スチレンおよびその誘導
体、アクリロニトリル/メタクリロニトリル、マレイミ
ド類、無水マレイン酸および無水マレイン酸の他の誘導
体、アクリル/メタクリル酸、または他のラジカル重合
可能な構造体が包含される。
は、グラフトポリマーとして、スチレンおよび/または
アルファメチルスチレンおよび/または芳香環中で1個
若しくはそれ以上のハロゲン原子またはアルキルおよび
/または他の有機基で置換されたスチレンとメタクリロ
ニトリルおよび/またはアクリロニトリルおよび/また
は無水マレイン酸および/または無水マレイン酸の誘導
体、例えばマレイミド類、および/または(メタ)アク
リルモノマー/(メタ)アクリレートエステルとの混合
物をゴムにグラフト化することにより得られる生成物を
含む。
コポリマーとスチレングラフトポリマー、例えばスチレ
ン−アクリロニトリル(SAN)およびアクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン(ABS)、との混合物を含
んでいてもよい。或いは、またはそれに加えて、ポリマ
ー混合物は、スチレンまたは(メタ)アクリレート系ポ
リマーとして、コアシェル耐衝撃性改良剤、例えばロー
ム・アンド・ハース(Rohm & Haas) 社から「パラロイド
(Paraloid)」の品名で市販されているものおよび同様な
生成物を含有してもよい。そのような原料の混合物を使
用することもできる。
ネートエステルである燐化合物を含むものである。これ
はモノ−ホスフェート、例えばトリアリールまたはトリ
アルキルまたはトリ−(アリール−アルキル)ホスフェ
ート、または混合ホスフェートおよび/またはホスホネ
ートエステル、および/またはジホスフェート、例えば
レゾルシノール−、ヒドロキノン−、ビスフェノール−
A−または他のビスフェノールジホスフェートまたは多
価化合物の他のジホスフェートおよび/またはオリゴマ
ー状ホスフェートまたは二価若しくは多価化合物から誘
導されるホスホネート、または他のポリホスフェートで
あってよい。
化合物としては、例えば、ジホスフェート類、トリフェ
ニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリ−
ブチルホスフェート、ジフェニル−2−エチルクレジル
ホスフェート、トリ−(イソプロピル−フェニル)−ホ
スフェート、メチルホスホン酸ジフェニルエステル、フ
ェニルホスホン酸ジエチルエステル、ジフェニルクレジ
ルホスフェート、トリブチルホスフェート、およびオリ
ゴマー状ホスフェート類が包含される。
るオリゴマー状ホスフェート類は別個の化合物としてま
たは数種のオリゴマー類の配合物の形態で使用すること
ができる。モノホスフェート、または他のホスフェー
ト、エステル類およびオリゴマー状ホスフェート類の混
合物を使用してもよい。一部のオリゴマー状ホスフェー
ト類の例は米国特許第5, 204, 394号に示されて
いるが、他のオリゴマー状構造も適する。ホスフェート
類および/またはオリゴホスフェート類が液体であるか
または低融点固体である場合には、それらは直接(押出
機中に供給されて)使用してもよく、または別のポリマ
ー、例えばポリカーボネートまたはスチレン系若しくは
アクリル系ポリマー、コポリマー、三元コポリマー、グ
ラフトポリマー、またはエチレンコポリマー、例えばエ
チレン酢酸ビニルコポリマーを含む他のポリマー中のマ
スターバッチとして使用してもよく、あるいは、それら
を例えば、シリカまたは多孔性ポリマーまたは他の多孔
性若しくは高表面積粒子のような適当な基質上に予備吸
収若しくは吸着させて、自由流動性粉末を製造してもよ
い。
おいて公知である。本発明で適する無機充填剤/添加剤
は、タルク、雲母、カオリン(か焼された等級を含む)
または水酸化マグネシウムのような一般的に公知である
ものから選択される。これらの充填剤の混合物、あるい
は種々の等級の充填剤/添加剤も使用できる。主として
これらのタイプの鉱物も有用である。
入手可能なら比較的微細な等級のものであるが、このこ
とはコンパウンド中で、難燃性および/または抗ドリッ
プ性を増加させる有効な添加剤として機能するために、
必須ではない。タルクは比較的微細な粒子等級の特に好
適な添加剤である。ある場合には、無機添加剤を未希釈
の粉末状で使用してもよく、またはそれを別のポリマー
または結合剤または担体中でマスターバッチとして使用
してもよい。
%以上、または8ミクロン以下の粒子が70重量%以
上、または8ミクロン以下の粒子が90重量%以上のよ
うな粒度分布のものが有用である。例えば、充填剤粒子
が、8ミクロン以下の粒子が95または98重量%のよ
うな粒度分布のものが有用である。10ミクロン以下の
粒子が90重量%または95重量%または99重量%の
粒度分布が有用である。4または5ミクロン以下の充填
剤粒子が70または80または90重量%の粒度分布も
適する。これら以外の他の範囲も有用である。
収若しくは吸着された水分を含有していてもよい。希望
により、種々の表面処理剤またはコーテイングまたはカ
ップリング剤が充填剤上に存在していてもよい。そのよ
うなコーテイング剤はカップリング剤または接着促進剤
を含んでいてもよい。
発明に従うポリマー混合物は、弗素含有ポリマー、特に
1種若しくは複数種のテトラフルオロエチレンポリマー
またはビニリデンジフルオライドポリマー、赤燐、また
はアラミド粉末若しくは繊維、またはポリイミド繊維若
しくは粉末から選択される、難燃性または抗ドリップ性
を有する他の1種若しくは複数種の添加剤を含んでいて
もよい。
ーには、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマーまたは
少量の弗素を含まない共重合可能なエチレン系不飽和モ
ノマーを含有するテトラフルオロエチレンコポリマー、
またはポリビニリデンジフルオライドまたはビニリデン
ジフルオライドを含有するコポリマーが包含される。テ
トラフルオロエチレンポリマーが好適に使用される。適
するテトラフルオロエチレンポリマーは、粉末または繊
維状である。また、テトラフルオロエチレンポリマーの
エマルジョンと、グラフトおよび/または他のポリマー
成分の1種若しくは複数種のエマルションを凝集させた
混合物の形態で使用してもよい。
はコーテイングされたまたは安定化された物質(例えば
オルブライト・アンド・ウィルソン社製の「アムガード
CRP」)として使用してもよく、そして注意して使用
すべきである。赤燐は入手したままの状態で使用しても
よく、または赤燐を別のポリマー、例えばポリカーボネ
ート、熱可塑性ポリエステル樹脂、例えばポリエチレン
テレフタレート若しくはポリブチレンテレフタレートの
中に、またはスチレン若しくはアクリレート含有ポリマ
ー(上記の(B)で挙げられているようなホモポリマ
ー、コポリマー、三元コポリマー、およびグラフトポリ
マーを含む)の中に、またはエチレン若しくはプロピレ
ンポリマーまたはコポリマー若しくは三元コポリマー、
例えばエチレン−酢酸ビニル、エチレン−アクリル酸エ
チレン、アイオノマー類の中に、または配合物、例えば
ポリカーボネート−アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン(PC−ABS)の中に、または他のポリマー若
しくは担体の中に予備分散させたマスターバッチとして
使用してもよい。
して、切断された繊維、フロック若しくはフィブリルと
して、または粒子(球形若しくは不規則形)として使用
することができる。有用なアラミド繊維または粉末は、
例えばデュポン(Du Pont) 社の「ケブラー(Kevlar)」、
またはアクゾ(Akzo)社の「ツワロン(Twaron)」として供
給されている。
の他に、本発明に従うポリマー混合物は、1種若しくは
それ以上の一般的な添加剤、例えば他の充填剤、強化用
繊維、安定剤、流動助剤、顔料および染料、耐衝撃性改
良剤、可塑剤、離型剤および帯電防止剤を含有していて
もよい。このため、例えば、本発明に従う熱可塑性成形
用コンパウンドは、他の公知の添加剤、例えばポリカー
ボネート類、またはスチレンおよび/若しくはメタ(ア
クリレート)系のホモポリマー、コポリマー、三元コポ
リマー、およびグラフトポリマーあるいは他の熱可塑性
ポリマーを含有していてもよい。
の珪素含有ポリマーが存在していてもよい。他の流動用
添加剤、例えばアイオノマー状ワックスまたは低分子量
ポリマーを含むポリオレフィンまたは官能性ポリオレフ
ィン類またはポリオレフィンコポリマーが存在していて
もよい。ポリエステルワックス、合成および/または天
然ワックス、またはポリエーテルワックスまたは添加剤
を使用することもできる。
ていてもよい。カップリング剤の例として、種々の反応
性有機官能基を有するシラン類;ネオアルコキシチタネ
ート類および混合アルミノ−若しくは珪素−チタネート
類および燐含有チタネート類を含むチタネート類;アル
ミネート類およびジルコニウムアルミネート類およびジ
ルコネート類が包含される。好適なカップリング剤はシ
ラン類および/またはチタネート化合物、例えば米国、
ベイオンのケンリッヒ・インコーポレーテッド社により
供給される「ケン・リアクト/リカ」のようなものであ
る。そのようなカップリング剤は、通常低比率で、例え
ば無機充填剤に対し0.1〜5重量部で使用される。顔
料、例えば二酸化チタンおよび/またはカーボンブラッ
クを使用してもよい。他の顔料を使用してもよい。
押出機の中で、200〜280℃で、ほとんどは230
〜250℃で混和した。粒状化して、乾燥した後、得ら
れたペレットを、UL−94−V燃焼試験で指定されて
いる試験片に射出成形した。すなわち、tmm〔ここで
tは厚さ(例えば1. 2mm若しくは1. 0mmまたは
他の厚さ)〕を有するUL指定寸法のサンプルを射出成
形し、コンディショニングし、そしてUL規格に則り、
試験した。
であり; 5個の試験片に対する全ての処理による各組の残炎時
間(t1 +t2 )の合計が50秒間であり、 2回目の接炎後の各試験片の残炎時間と残燼時間との
合計(t2 +t3 )が30秒間であり、 各試験片の、保持クランプまでの残炎と残燼がなく、 試験片の発炎物質または滴下物による、標識用綿の着
火がない、 場合には、UL−94−V−0等級が達成される。
2)はV−0より難燃性が低く、そして上記の基準を満
たさない系に適用される。「不合格」は試験片が30秒
間にわたり燃焼し続ける場合である。
は、一般的に、その特定の厚さよりも厚い場合において
も同一の評価を得られるであろうことを示している。そ
して、3. 2mm以内の2種(若しくはそれ以上の)の
厚さの試験片について、UL試験を行うことにより確認
される。このため、一例では、所望する比較的薄い厚さ
およびその比較的薄い厚さより2〜3mm厚い別の厚さ
を使用することができる。これにより、UL−94試験
に関する全ての基準が合致するなら、試験した比較的薄
い厚さが「最小厚さ」であるとの評価が可能になる。
L−94垂直燃焼試験の指針および推奨に従った発明者
らの研究室における評価のものである。燃焼試験「V−
0」という結果は、V−0に関する(UL−94試験規
格における)上記の基準に、本発明者らの評価が合致し
たものである。「V−1」、「V−2」および「不合
格」に関しても同様である。
関しては、サンプルをノッチ付きアイゾット試験および
1. 8MPaにおけるISO75用の仕様ISO180
−試験片タイプ1A(4mm厚さ)の寸法に従って射出
成形した(120℃/時間の加熱速度、10mm×4m
m×120mmのサンプル、100mmスパン使用)。
重量%において、25℃でウベローデ粘度計を使用して
測定した結果、それぞれ1. 28および1. 29の相対
粘度であったビスフェノール−Aのポリカーボネートで
ある。ABS−Fは、通常28〜37部のブタジエンを
含有する高衝撃性グレードのアクリロニトリル−ブタジ
エン−スチレングラフトポリマーである。ABS−Cは
高流動性−高衝撃性のアクリロニトリル−ブタジエン−
スチレングラフトポリマーである。通常、約30kg−
cm/cmのアイゾット衝撃強度(ASTMD−25
6)および約4.8g/10分のメルトフロー指数(A
STMD−1238、200℃×5kg、条件G)を示
す。SANはスチレンとアクリロニトリルのコポリマー
である。市販の射出成形グレードとして、バイエル社製
「ルストランSAN32」が使用された。
以下の粒度分布を有するノルウェイジアン・タルク社製
「ウェストミンタルク」、または99重量%が10ミク
ロン以下の粒度分布を有するノルウェイジアン・タルク
社製「ミクロタルクITエクストラ」、または90重量
%が4ミクロン以下の粒度分布を有するナインツシュ社
製「ミクロラインA−3」等の市販品を用いた。
・バーミキュライト社製「ミクロナイズド・バーミキュ
ライト」または「ミクロン・バーミキュライト」であっ
た。
チャイナ・クレイ(ECC)社製の「デヴォライト」で
あった。雲母は、例えばミクロファイン・ミネラルズ社
の「SX−300」および「SX−400」を用いた。
ワラストナイトは、R.T.ヴァンデルビルト・カンパ
ニー・リミテッド社製の「ヴァンシルEW−10」また
は「ヴァンシルG」等の市販品を用いた。二酸化チタン
は、チオキシド社製の「R−TC30」等の市販品を用
いた。水酸化マグネシウムは、デッド・シイ・ペリクラ
ーゼ社製の「FR20」を用いた。
ガリイ社製の「スフェリグラス5000CP03」を用
いた。酸化アルミニウムおよび炭酸カルシウムは、シグ
マ・アルドリッチ社から入手可能な市販品を用いた。
ポリシロキサン添加剤である(示されている含有量はマ
スターバッチに関するものであるため、実際のシロキサ
ン含有量は示されているものの半分である)。残りの内
容物は、実施例ではポリプロピレン担体である。他のポ
リマーをこのマスターバッチ用に使用してもよい。
アンド・ハース社製「パラロイドコアシェル改良剤」で
ある。
ィロフレックスRDP」または「FMCレオフォスRD
P」または他のオリゴマー(類)。 RP=安定化された赤燐であり、実施例ではABSであ
る担体樹脂中での50%赤燐含有量のマスターバッチと
して使用される(マスターバッチ含有量が示されている
ため、実際の赤燐含有量はこの50%である)。他のポ
リマーをこのマスターバッチ用に使用してもよい。 PTFE=「フルオン」グレードのようなポリテトラフ
ルオロエチレン。 CB=カーボンブラック。 WAXは、ポリカーボネート系の混合物中において、流
動性改良および/または離型に適するポリエステル系ワ
ックスを用いた。
Claims (18)
- 【請求項1】 薄肉プラスチック部品または該部品の部
分の成形において有用であり、かつ成形時に1. 0mm
厚さにおいてUL−94垂直燃焼試験によるUL−V0
難燃性能を達成することができ、また(A)73〜85
重量部の1種または複数種の芳香族ポリカーボネート、
(B)合計15〜27重量部のスチレン若しくはスチレ
ン誘導体および/またはアクリレート若しくはメタクリ
レート誘導体を含有する1種若しくはそれ以上のポリマ
ーおよび/またはコポリマーおよび/またはグラフトポ
リマー、(C)100重量部の(A)+(B)当たり、
8〜16重量部の1種若しくは複数種のホスフェートエ
ステルおよび/またはホスフェートオリゴマーおよび/
またはホスホネートである1種若しくは複数種の燐化合
物、(D)100重量部の(A)+(B)当たり、合計
で0. 5〜12重量部存在する、タルク、カオリン、雲
母、および水酸化マグネシウムから選択される1種若し
くは複数種の無機充填剤、(E)100重量部の(A)
+(B)当たり、合計で0. 1〜2. 5重量部存在す
る、テトラフルオロエチレンポリマー若しくはコポリマ
ー、または他のフルオロポリマー、或いは赤燐またはア
ラミド繊維若しくはアラミド粉末から選択される少なく
とも1種の他の難燃性添加剤または抗ドリップ剤、を含
むことを特徴とする難燃性熱可塑性成形用組成物。 - 【請求項2】 成分(A)が75〜85重量部存在し、
そして成分(B)が25〜15重量部存在する請求項1
に記載の成形用組成物。 - 【請求項3】 成分(C)が8〜16重量部存在する請
求項1または2に記載の成形用組成物。 - 【請求項4】 成分(C)が8〜15重量部存在する請
求項1または2に記載の成形用組成物。 - 【請求項5】 成分(C)が8〜14重量部存在する請
求項1または2に記載の成形用組成物。 - 【請求項6】 成分(D)が成分(A)+(B)+
(C)+(D)+(E)の合計の0. 5重量%以上10
重量%未満である請求項1〜5のいずれかに記載の成形
用組成物。 - 【請求項7】 成分(D)が成分(A)+(B)+
(C)+(D)+(E)の合計の0. 5重量%以上5重
量%未満である請求項1〜5のいずれかに記載の成形用
組成物。 - 【請求項8】 成分(D)が成分(A)+(B)+
(C)+(D)+(E)の合計の0. 5〜4. 9重量%
である請求項1〜5のいずれかに記載の成形用組成物。 - 【請求項9】 成分(E)が0. 2〜2. 5重量%存在
する請求項1〜8のいずれかに記載の成形用組成物。 - 【請求項10】 薄肉プラスチック部品または該部品の
部分の成形において有用であり、かつ成形時に1. 0m
m厚さにおいてUL−94垂直燃焼試験によるUL−V
0難燃性能を達成することができ、また(A)75〜8
5重量部の1種または複数種の芳香族ポリカーボネー
ト、(B)合計15〜25重量部のスチレン若しくはス
チレン誘導体および/またはアクリレート若しくはメタ
クリレート誘導体を含有する1種若しくはそれ以上のポ
リマーおよび/またはコポリマーおよび/またはグラフ
トポリマー、(C)100重量部の(A)+(B)当た
り、8〜14重量部の1種若しくは複数種のホスフェー
トエステルおよび/またはホスフェートオリゴマーおよ
び/またはホスホネートである1種若しくは複数種の燐
化合物、(D)成分(A)+(B)+(C)+(D)+
(E)の合計重量の0. 5重量%以上5重量%未満であ
る、タルク、カオリン、雲母、および水酸化マグネシウ
ムから選択される1種若しくは複数種の無機充填剤、
(E)100重量部の(A)+(B)当たり、合計で
0. 2〜2. 5重量部存在する、テトラフルオロエチレ
ンポリマー若しくはコポリマー、または他のフルオロポ
リマー、或いは赤燐から選択される少なくとも1種の他
の難燃性添加剤または抗ドリップ剤、を含むことを特徴
とする難燃性熱可塑性成形用組成物。 - 【請求項11】 成分(D)がタルクである請求項1〜
10のいずれかに記載の成形用組成物。 - 【請求項12】 成分(B)がスチレンおよび/または
(メタ)アクリロニトリルおよび/または(メタ)アク
リレートを含有する1種若しくはそれ以上のポリマー若
しくはコポリマー並びに該ポリマー若しくはコポリマー
のいずれかとブタジエン若しくはブタジエン−スチレン
若しくはブタジエン−アクリロニトリルを含有するゴム
またはイソプレン若しくはシリコーンゴムとのグラフト
ポリマーの混合物である請求項1〜11のいずれかに記
載の成形用組成物。 - 【請求項13】 成分(C)が燐酸トリフェニル、また
は他の燐酸トリアリールエステル、またはホスフェート
オリゴマーまたは二価フェノールをベースにしたポリホ
スフェート、またはこれらの成分の混合物である請求項
1〜12のいずれかに記載の成形用組成物。 - 【請求項14】 成分(E)がテトラフルオロエチレン
ポリマーである請求項1〜13のいずれかに記載の成形
用組成物。 - 【請求項15】 成形された組成物が70℃若しくはそ
れ以上の荷重たわみ温度を示す請求項1〜14のいずれ
かに記載の成形用組成物。 - 【請求項16】 成形された組成物が72℃若しくはそ
れ以上の荷重たわみ温度を示す請求項1〜15のいずれ
かに記載の成形用組成物。 - 【請求項17】 さらに、有効量のカップリング剤、顔
料、安定剤、流動助剤、離型剤、帯電防止剤、強化添加
剤を含有する請求項1〜16のいずれかに記載の成形用
組成物。 - 【請求項18】 請求項1〜17のいずれかに記載の組
成物から製造される成形品。
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