JP2010520359A - 難燃性熱可塑性成形組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の組成物は、
A) 重量平均分子量少なくとも25,000g/mol、好ましくは少なくとも26,000g/molの芳香族ポリ(エステル)カーボネート、60〜99重量パーセント(pbw)、好ましくは70〜95pbw、最も好ましくは70〜85pbw;
B) (コ)ポリエステル、1〜40pbw、好ましくは5〜30pbw、最も好ましくは15〜30pbw
を含み、A)とB)との重量の合計が100部(樹脂100部)であり、更に、
C) コア−シェルモルホロジーを有するグラフト(コ)ポリマーであって、重合アルキル(メタ)アクリレートを含むグラフトシェルおよび相互浸透していて分離できないポリオルガノシロキサン成分とポリ(メタ)アルキルアクリレート成分とを含むコンポジットゴムコアを含有し、ポリオルガノシロキサン/ポリ(メタ)アルキルアクリレート/剛性シェルの重量比が70〜90/5〜15/5〜15であるグラフト(コ)ポリマー、樹脂100部あたり1〜20部(phr)、好ましくは2〜15phr、より好ましくは5〜12phr、最も好ましくは7〜10phr;
D) リン含有化合物、好ましくは有機リン酸エステルまたはホスホン酸エステル、2〜20phr、好ましくは5〜15phr、特に好ましくは7〜15phr、最も好ましくは10〜15phr;
E) フッ素化ポリオレフィン、0.1〜2phr、好ましくは0.2〜1phr、最も好ましくは0.2〜0.5phr;並びに
F) 平均粒径2〜10ミクロンのホウ素化合物、好ましくはホウ酸亜鉛、0.1〜15phr、好ましくは1〜10phr、最も好ましくは2〜8phr
を含む。
好適な芳香族(コ)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は既知である。(コ)ポリカーボネートは、既知の方法(例えば、Schnell著,“Chemistry and Physics of Polycarbonates”,Interscience Publishers,1964年参照。)によって製造され、広く市販されている(例えば、Bayer MaterialScienceから商標Makrolon(登録商標)のもとで市販されている。)。
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−、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、互いに独立して、C1−〜C12−アルキル、好ましくはメチルであり、
x は、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に個々に選択され、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であり、
但し、少なくとも一つの原子X1において、R5およびR6が両方ともアルキル基である。)
に一致する。
成分B)として好適な(コ)ポリエステルとしては、ホモポリエステル樹脂およびコポリエステル樹脂が挙げられ、これらはその分子構造がカルボン酸から誘導される少なくとも一種類の結合を含み、好ましくは炭酸から誘導される結合を含まない樹脂である。これらは既知の樹脂であり、ジオール成分と二酸との既知の方法による縮合またはエステル交換重合によって製造されうる。これらの例は、シクロヘキサンジメタノールと、エチレングリコールと、テレフタル酸またはテレフタル酸とイソフタル酸との組み合わせと、の縮合で誘導されるエステルである。シクロヘキサンジメタノールと、エチレングリコールと、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸と、の縮合で誘導されるポリエステルも更に好適である。好適な樹脂としては、ポリ(アルキレンジカルボキシレート)、特にポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)(PBT)、ポリ(トリメチレンテレフタレート)(PTT)、ポリ(エチレンナフタレート)(PEN)、ポリ(ブチレンナフタレート)(PBN)、ポリ(シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)(PCT)、ポリ(シクロヘキサンジメタノール−co−エチレンテレフタレート)(PETGまたはPCTG)、およびポリ(1,4−シクロヘキサンジメチル−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート)(PCCD)、が挙げられる。
本発明との関連で好適なグラフト(コ)ポリマーは、コア/シェル構造を有する。これは、ポリオルガノシロキサンとアルキル(メタ)アクリレートとの、好ましくはポリシロキサンとブチルアクリレートとの、相互浸透していて分離できない相互浸透ネットワーク(IPN)タイプポリマーを含むコンポジットゴムコア上にアルキル(メタ)アクリレートおよび任意に共重合性ビニルモノマーをグラフト重合することによって得られる。シェルは、アルキルメタクリレート、好ましくはメチルメタクリレート、を含むポリマー剛性相である。ポリシロキサン/アルキル(メタ)アクリレート/剛性相の重量比は、70〜90/5〜15/5〜15、好ましくは75〜85/7〜12/7〜12、最も好ましくは80/10/10である。
R5 は、メチル、エチル、プロピルまたはフェニルであり、
R6 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である。)
のいずれかに一致する化合物を混和することによってシリコーンアクリレートゴムのポリオルガノシロキサン成分中に含まれうる。
C.2.1 ビニル芳香族化合物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)、ビニルシアニド(例えばアクリロニトリルおよびメタクリロニトリル)、0〜80%、好ましくは0〜50%、特に0〜25%(グラフトシェルの重量に対する。)と、
C.2.2 (メタ)アクリル酸(C1〜C8)−アルキルエステル(例えば、メチルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、tert.−ブチルアクリレート)および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)からなる群から選択される少なくとも一種類のモノマー、100〜20%、好ましくは100〜50%、特に100〜75%(グラフトシェルの重量に対する。)と
の混合物からつくられる。
本発明との関連で好適なリン含有化合物としては、構造的に式(IV)
R1、R2、R3およびR4 は、互いに独立して、それぞれC1−〜C8−アルキル、またはそれぞれ任意にアルキル、好ましくはC1〜4−アルキルによって置換されていてもよいC5〜6−シクロアルキル、C6〜20−アリールもしくはC7〜12−アラルキルであり、
n は、互いに独立して、0または1、好ましくは1であり、
q は、0.5〜30、好ましくは0.8〜15、特に好ましくは1〜5、特別に1〜2であり、かつ、
X は、炭素原子を6〜30個有する単核もしくは多核芳香族基、または炭素原子を2〜30個有する脂肪族基であって、OH置換されていてもよく、8個以下のエーテル結合を含んでいてもよい基である。脂肪族基は直鎖であっても分枝されていてもよい。)
に一致するオリゴマー有機リン酸エステルまたはホスホン酸エステルが挙げられる。
R1、R2、R3、R4、nおよびq は、式(IV)に関して定義したとおりであり、
m は、互いに独立して、0、1、2、3または4であり、
R5およびR6 は、互いに独立して、C1〜4−アルキル、好ましくはメチルまたはエチルであり、かつ、
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−、好ましくはイソプロピリデンまたはメチレンである。)
の化合物である。
フッ素化ポリオレフィンは、既知であり(例えば、米国特許第5,672,645号、参照することによって本明細書中に組み込まれる。)、かつ、市販されている(例えばDuPontからのTeflon(登録商標)30Nフッ素化ポリオレフィン)。
本発明との関連で好適なホウ素化合物は、ホウ素原子を有する化合物である限り、特に限定されない。例としては、ホウ酸、酸化ホウ素およびホウ酸塩が挙げられる。ホウ酸塩としては、ホウ酸亜鉛、例えば四ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛および塩基性ホウ酸亜鉛、ホウ酸バリウム、例えばオルトホウ酸バリウム、メタホウ酸バリウム、二ホウ酸バリウム(barium diborate)および四ホウ酸バリウム、ホウ酸鉛、ホウ酸カドミウムおよびホウ酸マグネシウムが挙げられる。そのようなホウ素化合物は、単独で使用されてもそれらの二種類以上の混合物として組み合わせて使用されてもよい。
本発明の組成物は、更に、ポリ(エステル)カーボネートを含む熱可塑性成形組成物との関連でその機能が知られている添加剤を含みうる。これらとしては、滑剤、離型剤、例えばペンタエリトリトールテトラステアレート、成核剤、帯電防止剤、熱安定剤、光安定剤、加水分解安定剤、充填剤および強化剤、着色剤または顔料、並びに別の難燃剤または難燃相乗剤の任意の一種類以上が挙げられる。
ポリカーボネート :ASTM D 1238による溶融流量約4g/10分(300℃、1.2Kg)のビスフェノールAベースのホモポリカーボネート(Makrolon 3208、Bayer MaterialScience LLCの製品)
PET :固有粘度0.94のポリエチレンテレフタレート
エラストマー1 :メチルメタクリレート(MMA)シェルおよびシロキサン(Si)−ブチルアクリレート(BA)コアを含む、MMA−グラフトSi−BAコンポジットゴム。Si/BA/MMAの重量比は80/10/10である。
エラストマー2(比較):メチルメタクリレート(MMA)シェルおよびコア中のシロキサン(Si)−ブチルアクリレート(BA)を含むMMA−グラフトSi−BAコンポジットゴム。Si/BA/MMAの重量比は10/80/10である。
Claims (14)
- A) 重量平均分子量少なくとも25,000の芳香族ポリ(エステル)カーボネート、60〜99重量パーセント(pbw)、
B) (コ)ポリエステル、1〜40pbw、
を含有し、A)とB)との重量の合計が100部(樹脂100部)であり、更に、
C) コア−シェルモルホロジーを有するグラフト(コ)ポリマーであって、重合アルキル(メタ)アクリレートを含むグラフトシェルおよび相互浸透していて分離できないポリオルガノシロキサンとポリ(メタ)アルキルアクリレートとを含むコンポジットゴムコアを含有し、ポリオルガノシロキサン/ポリ(メタ)アルキルアクリレート/グラフトシェルの重量比が70〜90/5〜15/5〜15であるグラフト(コ)ポリマー、樹脂100部あたり1〜20部(phr)、
D) リン含有化合物、2〜20phr、
E) フッ素化ポリオレフィン、0.1〜2phr、並びに
F) 平均粒径2〜10ミクロンのホウ素化合物、0.1〜15phr
を含有する熱可塑性成形組成物。 - 前記芳香族ポリ(エステル)カーボネートがビスフェノールAベースのホモポリカーボネートである、請求項1に記載の組成物。
- 前記(コ)ポリエステルがポリエチレンテレフタレートである、請求項1に記載の組成物。
- 前記グラフト(コ)ポリマーが2〜15phrの量で存在する、請求項1に記載の組成物。
- 前記リン化合物が、リン酸エステルおよびホスホン酸エステルからなる群から選択されるメンバーである、請求項1に記載の組成物。
- 該フッ素化ポリオレフィンが0.2〜1phrの量で存在する、請求項1に記載の組成物。
- 前記ホウ素化合物がホウ酸亜鉛である、請求項1に記載の組成物。
- 前記ホウ素化合物が1〜10phrの量で存在する、請求項1に記載の組成物。
- A) 重量平均分子量少なくとも26,000g/molの芳香族ポリカーボネート、70〜95pbw、
B) ポリエチレンテレフタレート、5〜30pbw、
を含有し、A)とB)との重量の合計が100部(樹脂100部)であり、更に、
C) コア−シェルモルホロジーを有するグラフト(コ)ポリマーであって、重合メチルメタクリレートを含むグラフトシェルおよび相互浸透していて分離できないポリオルガノシロキサン成分とポリアルキルアクリレート成分とを含むコンポジットゴムコアを含有し、ポリオルガノシロキサン/ポリアルキルアクリレート/重合メチルメタクリレートの重量比が70〜90/5〜15/5〜15であるグラフト(コ)ポリマー、2〜15phr、
D) 構造的に式(IV)
R1、R2、R3およびR4 は、互いに独立して、それぞれC1−〜C8−アルキル、またはC5〜6−シクロアルキル、C6〜20−アリールもしくはC7〜12−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、0.5〜30であり、かつ
X は、炭素原子を6〜30個有する単核もしくは多核芳香族基、または炭素原子を2〜30個有する脂肪族基である。)
に一致するリン含有化合物、5〜15phr、
E) フッ素化ポリオレフィン、0.2〜1phr並びに
F) 平均粒径2〜10ミクロンのホウ酸亜鉛、1〜10phr
を含有する熱可塑性成形組成物。 - 該ホウ酸亜鉛が一般化学式mZnO・nB2O3・xH2Oに一致し、x/m/nの比が0〜7/1〜5/2〜6である、請求項10に記載の組成物。
- 該平均粒径が4〜6ミクロンである、請求項10に記載の組成物。
- 該平均粒径が8〜10ミクロンである、請求項10に記載の組成物。
- 滑剤、離型剤、成核剤、帯電防止剤、熱安定剤、加水分解安定剤、光安定剤、着色剤、顔料、充填剤、強化剤、成分D)以外の防炎加工剤、および防炎相乗剤からなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを更に含む、請求項1に記載の組成物。
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