JP2009530455A - 防炎加工耐衝撃性改良ポリカーボネート組成物 - Google Patents
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Abstract
A) 分枝芳香族ポリカーボネートおよび/または分枝芳香族ポリエステルカーボネート、40〜95重量部、
B) シリコーンゴム(B.2.1)およびシリコーン−アクリレートゴム(B.2.2)を包含する群から選択される一種類以上のグラフトベース(B.2)を含むグラフトポリマー、1〜25重量部、
C) タルク、9〜18重量部、
D) リン含有防炎加工剤、0.4〜20重量部、
E) 一種類以上の無機ホウ素化合物、0.5〜20重量部、および
F) ドリップ防止剤、0〜3重量部
を含み、改良された防火要件を満たす耐衝撃性改良ポリカーボネート組成物、それらの製造方法、それらの成形物品の製造への使用、および前記組成物から得られる熱成形物品に関する。
Description
A) 分枝芳香族ポリカーボネートおよび/または分枝芳香族ポリエステルカーボネート、40〜95重量部、好ましくは60〜85重量部、特に好ましくは65〜78重量部、
B) シリコーンゴム(B.2.1)およびシリコーン−アクリレートゴム(B.2.2)を包含する群から選択される一種類以上のグラフトベース(B.2)を含むグラフトポリマー、1〜25重量部、好ましくは2〜9重量部、特に好ましくは4〜8重量部、より特に好ましくは4.7〜6.6重量部、
C) タルク、9〜18重量部、好ましくは10〜15重量部、特に好ましくは10〜12重量部、
D) リン含有防炎加工剤、0.4〜20重量部、好ましくは6〜17重量部、特に好ましくは8〜12重量部、
E) 一種類以上の無機ホウ素化合物、0.5〜20重量部、好ましくは1〜10重量部、特に好ましくは1〜6重量部、より特に好ましくは2〜4重量部、
F) ドリップ防止剤、0〜3重量部、好ましくは0.01〜1重量部、特に好ましくは0.1〜0.6重量部
(ここで、本明細書における全ての重量部データは、組成物中の全ての成分の重量部の合計が100なるように標準化されている。)を含む組成物が所望の特性範囲を有することがわかった。
本発明による好適である成分Aによる分枝芳香族ポリカーボネートおよび/または分枝芳香族ポリエステルカーボネートは、文献で知られているかまたは文献で知られている方法によって製造され得る(芳香族ポリカーボネートの製造に関しては、例えばSchnell,“Chemistry and Physics of Polycarbonates”,Interscience Publishers,1964およびDE−AS 1 495 626、DE−A 2 232 877、DE−A 2 703 376、DE−A 2 714 544、DE−A 3 000 610、DE−A 3 832 396参照;芳香族ポリエステルカーボネートの製造に関しては、例えば、DE−A 3 077 934参照。)。
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−、任意にヘテロ原子を含んでいてもよい別の芳香環が縮合していてもよいC6〜C12アリーレン、または式(II)もしくは(III)
B は、いずれの場合も、C1〜C12アルキル、好ましくはメチル、ハロゲン、好ましくは塩素および/または臭素であり、
x は、いずれの場合も、それぞれ互いに独立して0、1または2であり、
p は、1または0であり、かつ
R5およびR6 は、それぞれのX1に対して独立して選択され、それぞれ互いに独立して水素またはC1〜C6−アルキル、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、かつ
m は、4〜7の整数、好ましくは4または5である(ただし、少なくとも一つの原子X1において、R5およびR6は同時にアルキルである。)。)
のジフェノールである。
成分Bは、
B.1 一種類以上のビニルモノマー5wt.%〜95wt.%、好ましくは10wt.%〜90wt.%、の
B.2 シリコーンゴム(B.2.1)およびシリコーンアクリレートゴム(B.2.2)を包含する群から選択される一種類以上のグラフトベース、95wt.%〜5wt.%、好ましくは90wt.%〜10wt.%
上への一種類以上のグラフトポリマーを含有する。
CH2=C(R2)−COO−(CH2)p−SiR1 nO(3−n)/2(V−1)
CH2=CH−SiR1 nO(3−n)/2 (V−2)または
HS−(CH2)p−SiR1 nO(3−n)/2 (V−3)
(式中、
R1 は、C1〜C4−アルキル、好ましくはメチル、エチルもしくはプロピル、またはフェニルであり、
R2 は、水素またはメチルであり、
n は、0、1または2であり、かつ
p は、1〜6の整数である。)
を有する構造を形成することができる化合物である。
用語「タルク」は天然タルクまたは合成タルクを意味すると理解される。
本発明の範囲内のリン含有防炎加工剤(D)は、好ましくは、モノマーおよびオリゴマーリン酸およびホスホン酸エステル、ホスホネートアミン並びにホスファゼンを包含する群から選択され、これらの群の一以上から選択されるいくつかの成分の混合物を防炎加工剤として使用することも可能である。本明細書中で特に言及されていない別のハロゲンフリーリン化合物も更に単独で使用しても別のハロゲンフリーリン化合物との任意の組み合わせで使用してもよい。
R1、R2、R3およびR4 は、いずれの場合も、互いに独立して、C1〜C8アルキル、C5〜C6シクロアルキル、C6〜C20アリールもしくはC7〜C12アラルキルであり、いずれの場合も、任意にアルキル、好ましくはC1〜C4アルキル、および/またはハロゲン、好ましくは塩素、臭素、で置換されていてもよく、
n は、互いに独立して、0または1であり、
q は、0〜30であり、かつ
X は、炭素原子を6〜30個有する単環もしくは多環芳香族残基、または炭素原子を2〜30個有する直鎖もしくは分枝脂肪族残基であって、OH置換されていても8個以下のエーテル結合を含んでいてもよい。)
のリン化合物である。
成分Eは、周期表の第6主族(the 6th Main Group)の元素、好ましくは酸素、を有する無機ホウ素化合物によって構成される。好ましい酸素含有ホウ素化合物は、ホウ酸塩の金属塩であって、この場合、酸素含有ホウ素化合物はオルトホウ酸塩、メタホウ酸塩、ヒドロオキソホウ酸塩(hydroxoborate)またはポリホウ酸塩として存在しうる。周期表の第1〜第5主族または第1〜第8亜族(Subgroups)の金属、好ましくは周期表の第1および第2主族または第1および第2亜族の金属、がホウ酸塩の対イオンの役割を果たす。例えば、好ましくは、以下の化合物、Li3[BO3]、Li[BO2]、Li[B(OH)4]、Na3[B3O6]、Na2B4O7・4H2O、Na2B4O7、・10H2O、NaCaB5O9・6H2O、K3[B3O6]、KB5O8・4H2O、Mg3[BO3]2、Ca[BO3]2、Ca[BO2]2、CaB4O7・4H2O、Ca2B6O11・5H2O、Ca2B6O11・7H2O、Ca4B10O19・7H2O、Ca5B12O23・9H2O、Sr[BO2]2、Ba3[B3O6]2、Cu3[BO3]2、Na2B4O7・5H2O、Na2B8O13・4H2O、BaB2O4・H2O、ZnB2O4・2H2O、Zn2B4O8・3H2O、Zn2B6O11・7H2O、Zn2B6O11・9H2O、Zn3B4O9・5H2O、Zn[B3O3(OH)5]・H2O、Zn3[BO3]2、Zn2B6O11、Zn4B2O7・H2O、Zn2B6O11・3.5H2OおよびZnB4O7・4H2Oである。無機ホウ素化合物は単独で使用されても混合物で使用されてもよい。
本発明による組成物は、ドリップ防止剤として好ましくはフッ化ポリオレフィンFを含み得る。フッ化ポリオレフィンは周知である(例えば、EP−A 640 655参照。)。市販の製品は、例えばDuPont製のTeflon(登録商標)30Nである。
本発明による組成物は、別の成分Gとして一種類以上の熱可塑性ビニル(コ)ポリマーG.1および/またはポリアルキレンテレフタレートG.2を0〜1.5重量部、好ましくは0〜1重量部含み得る。特に好ましい方法において、この組成物は、熱可塑性ビニル(コ)ポリマーG.1およびポリアルキレンテレフタレートG.2を含まない。
G.1.1 ビニル芳香族化合物および/または環置換ビニル芳香族化合物、例えばスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、および/または(C1〜C8)−アルキルメタクリレート、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、50重量部〜99重量部、好ましくは60重量部〜80重量部、と
G.1.2 ビニルシアニド(不飽和ニトリル)、例えばアクリロニトリルおよびメタクリロニトリル、および/または(C1〜C8)−アルキル(メタ)アクリレート、例えばメチルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、および/または不飽和カルボン酸、例えばマレイン酸、および/または不飽和カルボン酸の誘導体、例えば無水物およびイミド、例えば無水マレイン酸およびN−フェニルマレイミド、1重量部〜50重量部、好ましくは20重量部〜40重量部、と
から形成される(コ)ポリマーが特に好適である。
本発明による成形組成物は、少なくとも一種類の別の常套の添加剤、例えば滑剤、離型剤、成核剤、帯電防止剤、安定剤、色素および顔料、並びにタルクおよび成分Eと異なる充填剤および強化剤を含み得る。
(i) 第一工程においてポリカーボネート組成物の成分を溶融し、混合し、
(ii) 第二工程において生じる溶融物を冷却し、粒状化し、
(iii) 第三工程において粒状物を溶融し、押し出してシートを形成し、かつ
(iv) 第四工程においてシートを、好ましくは、外力の影響下において、例えば単一パーツツールまたは二パーツツールを用いてかつ/または真空を用いて、熱成形、圧伸成形、深絞り成形または真空成形によって、三次元物体に成形し、三次元物体を好ましくは深絞り成形法において、かつ好ましくはシートの表面温度150℃〜220℃において、特に好ましくは表面温度160℃〜215℃において成形する、
方法も提供する。
25℃において濃度0.5g/100mlのCH2Cl2溶液において測定される相対溶液粘度ηrel=1.34のビスフェノールAベースの分枝ポリカーボネートであって、ビスフェノールAとイサチンビスクレゾールとの合計に対して0.3mol.%のイサチンビスクレゾールの挿入によって分枝された分枝ポリカーボネート。
耐衝撃性改良剤、メチル−メタクリレート−変性シリコーン−アクリレートゴム、三菱レイヨン株式会社製のMetablen(登録商標)SX 005(CAS 143106−82−5)。
耐衝撃性改良剤、スチレン−アクリロニトリル−変性シリコーンアクリレートゴム、三菱レイヨン株式会社製のMetablen(登録商標)SRK 200(CAS 178462−89−0)。
タルク、MgO含量32wt.%、SiO2含量61wt.%かつAl2O3含量0.3wt.%のLuzenac Naintsch Mineralwerke GmbHのLuzenac(登録商標)A3C。
ホウ酸亜鉛水和物(Zn2B6O11・3.5H2O、Cas番号138265−88−0)
ポリテトラフルオロエチレンパウダー、DuPontのCFP 6000 N。
滑剤または離型剤としてのペンタエリトリトールテトラステアレート0.2重量部と亜リン酸塩安定剤0.1重量部との混合物、Ciba Specialty ChemicalsのIrganox(登録商標)B 900。
表1に列挙される仕込み材料を、二軸押出機(ZSK−25)(Werner und Pfleiderer)において機械温度260℃において回転速度225rpmかつ処理量20kg/hで配合し、粒状化する。
Claims (17)
- A) 分枝芳香族ポリカーボネートおよび/または分枝芳香族ポリエステルカーボネート、40〜95重量部、
B) シリコーンゴムおよびシリコーン−アクリレートゴムを包含する群から選択される一種類以上のグラフトベースを含むグラフトポリマー、1〜25重量部、
C) タルク、9〜18重量部、
D) リン含有防炎加工剤、0.4〜20重量部、
E) 一種類以上の無機ホウ素化合物、0.5〜20重量部、および
F) ドリップ防止剤、0〜3重量部
を含む組成物。 - 活性官能基としてアミン官能基を含む分枝芳香族ポリカーボネートまたはポリエステルカーボネート(成分A)を含む、請求項1に記載の組成物。
- 該グラフトポリマー(B)が
B.1 B.2上への一種類以上のビニルモノマー、5wt.%〜95wt.%
B.2 シリコーンゴム(B.2.1)およびシリコーン−アクリレートゴム(B.2.2)を包含する群から選択され、ガラス転移温度が10℃未満である一種類以上のグラフトベース、95wt.%〜5wt.%
から合成される、請求項1または2に記載の組成物。 - 一般式(VIII)
R1、R2、R3およびR4 は、いずれの場合も、互いに独立して、任意にハロゲン化されていてもよいC1〜C8アルキル、いずれの場合も任意にアルキル、好ましくはC1〜C4アルキル、および/またはハロゲン、好ましくは塩素、臭素で置換されていてもよいC5〜C6シクロアルキル、C6〜C20アリールまたはC7〜C12アラルキルであり、
n は、互いに独立して、0または1であり、
q は、0〜30であり、かつ、
X は、炭素原子を6〜30個有する単環もしくは多環芳香族残基、または炭素原子を2〜30個有する直鎖もしくは分枝脂肪族残基であって、OH置換されていても8個以下のエーテル結合を含んでいてもよい。)
のリン含有防炎加工剤(D)を含む、請求項1〜3の一項に記載の組成物。 - 式(VIII)中のXがビスフェノールAである、請求項4に記載の組成物。
- 成分Bを4.7重量部〜6.6重量部含む、請求項1〜5の一項に記載の組成物。
- 成分Cを10重量部〜12重量部含む、請求項1〜6の一項に記載の組成物。
- 成分Cによるタルクの平均粒度(d50)が1.1μm〜5μmである、請求項1〜7の一項に記載の組成物。
- Li3[BO3]、Li[BO2]、Li[B(OH)4]、Na3[B3O6]、Na2B4O7・4H2O、Na2B4O7・10H2O、NaCaB5O9・6H2O、K3[B3O6]、KB5O8・4H2O、Mg3[BO3]2、Ca[BO3]2、Ca[BO2]2、CaB4O7・4H2O、Ca2B6O11・5H2O、Ca2B6O11・7H2O、Ca4B10O19・7H2O、Ca5B12O23・9H2O、Sr[BO2]2、Ba3[B3O6]2、Cu3[BO3]2、Na2B4O7・5H2O、Na2B8O13・4H2O、BaB2O4・H2O、ZnB2O4・2H2O、Zn2B4O8・3H2O、Zn2B6O11・7H2O、Zn2B6O11・9H2O、Zn3B4O9・5H2O、Zn[B3O3(OH)5]・H2O、Zn3[BO3]2、Zn2B6O11、Zn4B2O7・H2O、Zn2B6O11・3.5H2OおよびZnB4O7・4H2Oからなる群から選択される少なくとも一種類の化合物を成分Eとして含む、請求項1〜8の一項に記載の組成物。
- Zn4B2O7・H2O、Zn2B6O11・3.5H2Oおよび/またはZnB4O7・4H2Oを成分Eとして含む、請求項9に記載の組成物。
- 熱可塑性ビニル(コ)ポリマーG.1およびポリアルキレンテレフタレートG.2フリーである、請求項1〜10の一項に記載の組成物。
- 滑剤、離型剤、成核剤、帯電防止剤、安定剤、色素および顔料並びにタルクと異なる充填剤および強化剤を含む、請求項1〜11の一項に記載の組成物。
- 平均粒径200nm以下の無機化合物を含む、請求項1〜12の一項に記載の組成物。
- 射出成形物品または熱成形物品の製造における請求項1〜13の一項に記載の組成物の使用。
- 請求項1〜13の一項に記載の組成物を含む成形物品。
- 該成形物品が、自動車、バス、貨物自動車、キャンピングカー、鉄道車両、船舶もしくは別の乗物の部品であるかまたは建設業界用のカバープレート、平壁要素、パーティション、壁体保護およびエッジ保護ストリップ、電気設備チャネル用プロファイル、ケーブル導体、送電レールカバー、ウィンドウおよびドアプロファイル、家具部品または交通標識の部品であることを特徴とする、請求項15に記載の成形物品。
- 該成形物品が航空機の部品であることを特徴とする、請求項15に記載の成形物品。
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