JP2021507053A - 良好な難燃性を有するポリカーボネート組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
B)1〜10重量%、好ましくは1〜8重量%、より好ましくは1〜6重量%のゴム変性グラフトポリマー、
C)2.5〜10重量%、好ましくは2.5〜8重量%、より好ましくは3〜6重量%の窒化ホウ素、
D)4〜20重量%、好ましくは5〜15重量%、より好ましくは6〜13重量%のタルク、
E)2〜20重量%、好ましくは3〜15重量%、より好ましくは5〜13重量%のリン含有難燃剤、
F)0〜20重量%、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは0.3〜6重量%の更なる添加剤。
本発明の文脈におけるポリカーボネートは、ホモポリカーボネート又はコポリカーボネート及び/又はポリエステルカーボネートのいずれかであり;上記ポリカーボネートは、知られた態様で直鎖又は分岐状であってよい。本発明によれば、ポリカーボネートの混合物を使用することも可能である。
を含める。
Xは単結合、−SO2−、−CO−、−O−、−S−、C1〜C6アルキレン、C2〜C5アルキリデン又はC1〜C6アルキル、好ましくはメチル又はエチルによって置換されていてもよいC5〜C6シクロアルキリデン、及び必要に応じて更なるヘテロ原子を包含する芳香環に縮合されていてもよいC6〜C12アリーレンである]
のラジカルである。
成分Bは、ゴム変性グラフトポリマーを含む。
B.1 成分Bに基づいて5〜95重量%、好ましくは8〜92重量%及びとりわけ10〜60重量%の少なくとも1つのビニルモノマー、その上に、
B.2 成分Bに基づいて95〜5重量%、好ましくは92〜8重量%及びとりわけ90〜40重量%の、10℃より低く、より好ましくは0℃より低く、特に好ましくは−20℃より低いガラス転移温度を好ましくは有する1つ以上のゴム状グラフトベース。
B.1.1 B.1に基づいて、50〜99、好ましくは60〜80及びとりわけ70〜80重量部のビニル芳香族及び/又は環置換ビニル芳香族(スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレンなど)及び/又はメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどの(C1−C8)−アルキルメタクリレート及び、
B.1.2 B.1に基づいて、1〜50、好ましくは20〜40及びとりわけ20〜30重量部のビニルシアニド(アクリロニトリル及びメタクリロニトリルなどの不飽和ニトリル)及び/又はメタクリル酸メチル、n−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレートなどの(C1−C8)−アルキル(メタ)アクリレート及び/又は、例えば無水マレイン酸及びN−フェニルマレイミドなどの不飽和カルボン酸誘導体(無水物、イミドなど)。
本発明によれば、成分Cとして窒化ホウ素が用いられる。
成分Dとして、熱可塑性成形化合物はタルクに基づく鉱物フィラーを含む。
本発明に従って使用されるタルクの等級は、50μm以下、好ましくは10μm以下、特に好ましくは6μm以下、特定の選択では2.5μm以下の上粒径又は上粒径d97を好ましくは有する。 タルクのd97及びd50値は、ISO13317-1及びISO13317-3(2000年版)に準拠してSedigraph5100(Micromeritics GmbH、Erftsthrase 43、41238 メンヒェングラッドバッハ、ドイツ)を用いた沈降分析によって決定される。
成分Eとしてリン含有難燃剤を用いる。
nは独立に0又は1であり、
qは0〜30であり、
Xは、6〜30個の炭素原子を有する単環式又は多環式芳香族ラジカル、又は2〜30個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状の脂肪族ラジカルであり、それらはOH置換されていてもよく、8個までのエーテル結合を含んでいてもよい。]
式(III)のXは好ましくは6〜30個の炭素原子を有する単環式又は多環式芳香族ラジカルである。 後者は好ましくはジフェノール類から誘導する。
式(III)のnは独立して0又は1であってもよく;nは1が好ましい。
qは0〜30の値を有する。式(III)の異なる成分の混合物が使用される場合、混合物は好ましくは0.3〜10、より好ましくは0.5〜10、とりわけ1.05〜1.4の数平均値qを有する。
Xはより好ましくは以下である:
m=1のとき、金属カチオンM+がLi+、 Na+、 K+、
m=2のとき、金属カチオンM2+がMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+及び
m=3のとき、金属カチオンM3+がAl3+となり、
最も好ましいのは、Ca2+(m=2)である。
成分Fとして、組成物は成分B以外の更なる市販の標準的なポリマー添加剤を含んでもよく、ここでは、難燃性相乗剤(例えば、ナノスケールの金属酸化物)、防滴剤、防煙剤(例えば、ホウ酸亜鉛)、潤滑剤及び脱泡剤(例えば、テトラステアリン酸ペンタエリスリトール)、核剤、帯電防止剤、導電性添加剤、安定剤(例えば、加水分解、熱劣化及び紫外線安定剤、更には、トランスエステル化防止剤及び酸/塩基クエンチャー)、流動性促進剤、相溶化剤、成分C以外の更なる衝撃改質剤(コアシェル構造を有するか否かを問わず)、更なる重合性成分(例えば、官能基性ブレンドパートナー)、成分D以外の充填剤フィラー及び補強剤(例えば、炭素繊維、マイカ、カオリン、CaCO3)、更に染料及び着色材(例えば、二酸化チタン又は酸化鉄)、の群から選択される添加剤が特に及び好ましく使用される。異なる添加剤の混合物を使用することも可能である。添加剤の1つとして、防煙剤としてホウ酸亜鉛水和物(Zn2B6O11・3.5H2O)を使用することが好ましい。
本発明に従った組成物は熱可塑性成形化合物を製造するために使用することができる。本発明に従った熱可塑性成形コンパウンドは、知られた方法、例えば内部ニーダー、押出機、及び二軸スクリューシステムなどの慣用の装置で、例えば組成物のそれぞれの成分を混合し、得られた混合物を、好ましくは200℃〜320℃、より好ましくは240℃〜300℃の温度で溶融混練し、溶融押出することによって製造することができる。本出願の文脈では、このプロセスを一般にコンパウンディングと呼ぶ。したがって、成形コンパウンドという用語は、組成物の構成要素が溶融調合され、溶融押出されたときに得られる生成物を意味するものとして理解される。
成形品は、特に鉄道車両の内装部品に適している。
B)1〜10重量%のゴム変性グラフトポリマー、
C)2.5〜10重量%の窒化ホウ素、
D)4〜20重量%のタルク、
E)2〜20重量%のリン含有難燃剤、
F)0〜20重量%の更なる添加剤。
B.1 5〜95重量%の少なくとも1つのビニルモノマー、その上に、
B.2 95〜5重量%のジエン系ゴム、EP(D)Mゴム、アクリレートゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム及びエチレン/酢酸ビニルゴム、及び更にシリコーン/アクリレート複合ゴムから成る群から選択される少なくとも1つのグラフトベース
の1つ以上のグラフトポリマーを含む、先行するいずれかの実施形態に記載の組成物。
55〜80重量%の成分A、
1〜8重量%の成分B、
2.5〜8重量%の成分C、
5〜15重量%の成分D、
3〜15重量%の成分E、
0.1〜10重量%の成分F
を包含するか、又はそれらから成る先行する実施形態のいずれかに記載の組成物。
60〜75重量%の成分A、
1〜6重量%の成分B、
3〜6重量%の成分C、
6〜13重量%の成分D、
5〜13重量%の成分E、
0.3〜6重量%の成分F
を包含するか、又はそれらから成る先行する実施形態のいずれかに記載の組成物。
1.325の相対溶液粘度ηrel(25℃において溶媒としてのCH2Cl2中、及び0.5g/100mlの濃度で測定)及びビスフェノールA及びTHPE(1,1,1,1-トリス(p-ヒドロキシフェニル)エタン)の合計に基づいて0.4重量%のTHPEの使用による分岐を有するビスフェノールAに基づく分岐ポリカーボネート。
1.32の相対溶液粘度ηrel(25℃において溶媒としてのCH2Cl2中、及び0.5g/100mlの濃度で測定)を有する、ビスフェノールAに基づく直鎖ポリカーボネート。
1.29の相対溶液粘度ηrel(25℃において溶媒としてのCH2Cl2中、及び0.5g/100mlの濃度で測定)を有する、ビスフェノールAに基づく直鎖ポリカーボネート。
1.28の相対溶液粘度ηrel(25℃において溶媒としてのCH2Cl2中、及び0.5g/100mlの濃度で測定)を有する、ビスフェノールAに基づく直鎖ポリカーボネート。
B−1.1 11重量%のメタクリル酸メチル、その上に、
B−1.2 89重量%のグラフトベースとしてのシリコーン−アクリレート複合ゴム及び、
ここでシリコーン−アクリレートゴムは
B−1.2.1 92重量%のシリコーンゴム及び、
B−1.2.2 8重量%のポリアルキル(メタ)アクリレートゴム
を含み、
これらの2つのゴム成分B.2.1及びB.2.2は、複合ゴム内で互いに浸透しているため、本質的に互いに分離できない、衝撃改質剤であるグラフトポリマー。
B−2.1 17重量%のメタクリル酸メチル、その上に、
B−2.2 83重量%のグラフトベースとしてのシリコーン−アクリレート複合ゴム及び、
ここでシリコーン−アクリレートゴムは
B−2.2.1 11重量%のシリコーンゴム及び、
B−2.2.2 89重量%のポリアルキル(メタ)アクリレートゴム
を含み、
これらの2つのゴム成分B.2.1及びB.2.2は、複合ゴム内で互いに浸透しているため、本質的に互いに分離できない、衝撃改質剤であるグラフトポリマー。
ABSポリマーに基づいた57重量%の粒子状架橋ポリブタジエンゴム(メジアン粒径d50=0.35μm)の存在下、ABSポリマーに基づいた43重量%の、27重量%のアクリロニトリル及び73重量%のスチレンの混合物の乳化重合によって調整されたコアシェル構造を有する衝撃改質剤、ABSグラフトポリマー。
88重量%のブタジエン及び12重量%のスチレンのMBSポリマーに基づいた76重量%の粒子状架橋共重合体の存在下、24重量%のメタクリル酸メチルの乳化重合によって調整されたコアシェル構造を有する衝撃改質剤、MBSグラフトポリマー。
MBポリマーに基づいた75重量%の粒子状架橋ポリブタジエンゴムの存在下、25重量%のメタクリル酸メチルの乳化重合によって調整されたコアシェル構造を有する衝撃改質剤、MBグラフトポリマー。
グラフトポリマーに基づいた60重量%の粒子状架橋ポリ-n-ブチルアクリレートゴム(メジアン粒径d50=0.50μm)の存在下、40重量%のメタクリル酸メチルの乳化重合によって調整されたコアシェル構造を有する衝撃改質剤、グラフトポリマー。
メジアン粒径D50が16μm、純度97重量%以上、炭素含有量0.1重量%未満及び8m2/gのBET表面積を有する六方晶窒化ホウ素(BN、CAS No.10043−11−5)。
MgO含有量が32重量%、SiO2含有量が61重量%、Al2O3含有量が0.3重量%で、メジアン粒径d50が1.0μmであるイメリス(Imerys)社製のタルク、ジェットファイン・3シーエー(Jetfine 3CA)。
8.9重量%のリン含有量を有するビスフェノールAに基づくオリゴホスフェート。
70重量%のnが1及び30重量%のnが2〜10を有する式(a)のフェノキシホスファゼン。
45重量%のリン酸カルシウム及び55重量%の芳香族系、ビスフェノールAに基づくポリカーボネートから構成されるマスターバッチ、ホスライトエムビー9545(Phoslite MB 9545)(製造元はイタルマッチ・ケミカルズ(Italmatch Chemicals))。
ホウ酸亜鉛水和物(Zn2B6O11・3.5H2O、CASNo.138265−88−0)
ポリテトラフルオロエチレンパウダー、テフロンPTFE・シーエフピー・6000・エックス(Teflon PTFE CFP 6000 X)(製造元はケムール(Chemours))。
潤滑剤/離型剤としてペンタエリスリトールテトラステアレート。
(80%のIrgafos(登録商標) 168(トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト)と20% のIrganoxトレードマーク 1076(2,6−ジ−tert−ブチル−4−(オクタデカノキシカルボニルエチル)フェノール)の混合物)(製造元はビーエーエスエフ・エージー(BASF AG))。
二軸押出機(ウェルナー・アンド・プフライデラー・ゼットエスケイ−25(Werner und Pfleiderer ZSK−25))において、表1に記載の供給ストックを、機械温度260℃で、速度225rpm、処理量20kg/hで配合及びペレット化した。
少なくとも2時間の端部繊維伸長率2.4%における菜種油中での破断するまでの時間
)の組み合わせを、ISO 5660−1:2015に準拠した低放熱性(MARHE最大値90kW/m2)及びISO 5659−2:2006に準拠した低煙ガス密度(Ds(4)最大値300及びVOF4最大値600分)と同時に達成していることは明らかである。
Claims (15)
- 熱可塑性成形コンパウンドを製造するための組成物であって、前記組成物は以下の構成を含むか、又はそれらから成る組成物:
A)50〜90重量%の、少なくとも1.285の相対溶液粘度(25℃において溶媒としてCH2Cl2中、及び0.5g/100mlの濃度で測定)を有する芳香族ポリカーボネート又はポリエステルカーボネート、
B)1〜10重量%のゴム変性グラフトポリマー、
C)2.5〜10重量%の窒化ホウ素、
D)4〜20重量%のタルク、
E)2〜20重量%のリン含有難燃剤、
F)0〜20重量%の更なる添加剤。 - 成分AはビスフェノールAに基づく分岐ポリカーボネートである、請求項1に記載の組成物。
- 成分Bとして、
B.1 5〜95重量%の少なくとも1つのビニルモノマー、その上に、
B.2 95〜5重量%のジエン系ゴム、EP(D)Mゴム、アクリレートゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム及びエチレン/酢酸ビニルゴム、及び更にシリコーン/アクリレート複合ゴムから成る群から選択される少なくとも1つのグラフトベース
の1つ以上のグラフトポリマーを含む、請求項1又は2に記載の組成物。 - 前記グラフトベースB.2は、相互に浸透したシリコーンゴム及びポリアルキル(メタ)アクリレートゴムから構成されるシリコーン−アクリレート複合ゴムであり、シリコーンゴムの割合がB.2に基づいて50〜95重量%である、請求項3に記載の組成物。
- 成分Cは六方晶窒化ホウ素である、先行請求項のいずれかに記載の組成物。
- 成分Cは、レーザー回折により決定された、0.1〜50μmのメジアン粒径D50を有する、先行請求項のいずれかに記載の組成物。
- 成分Dは、沈降分析により決定された0.7〜2.5μmの平均粒径d50を有する、先行請求項のいずれかに記載の組成物。
- 成分Eは、オリゴホスフェート、ホスファゼン及びホスフィン酸の塩を含む群から選択される少なくとも1つの難燃剤である、先行請求項のいずれかに記載の組成物。
- 成分Fとして、潤滑剤及び離型剤、滴下防止剤、核剤、帯電防止剤、導電性添加剤、安定剤、流動性促進剤、相溶化剤、成分B以外の更なる衝撃改質剤、更なるポリマーブレンドパートナー、成分D以外のフィラー及び補強剤、及び染料及び着色材を含む群から選択される少なくとも1つの添加剤を含む、先行請求項のいずれかに記載の組成物。
- 成分Fとして、ホウ酸亜鉛水和物Zn2B6O11・3.5H2Oを含む、先行請求項のいずれかに記載の組成物。
- 55〜80重量%の成分A、
1〜8重量%の成分B、
2.5〜8重量%の成分C、
5〜15重量%の成分D、
3〜15重量%の成分E、
0.1〜10重量%の成分F
を包含するか、又はそれらから成る、先行請求項のいずれかに記載の組成物。 - 射出成形品又は熱成形品の製造のための、請求項1〜12のいずれかに記載の組成物の使用。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の組成物から得られる成形品。
- 少なくとも4000MPaのISO 527に準拠して測定した引張弾性率、90kW/m2以下のISO 5660−1に準拠した熱放出、300以下のDs(4)及び600以下のVOF4のISO 5659−2に準拠した煙ガス密度、少なくとも2時間の端部繊維伸長が2.4%における菜種油中でのESC試験における破断までの時間を有する、請求項14に記載の成形品。
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