JP6538051B2 - ガラス繊維強化ポリカーボネート組成物 - Google Patents

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Description

発明の背景
本発明は、特に１．００ｍｍ以下の壁厚を有する極薄肉部品に関して、高い剛性を有し、かつ改善された熱およびレオロジー挙動を、改善された難燃特性と組み合わせて有する、ガラス繊維強化ポリカーボネート組成物に関する。
本発明は、ＥＥ（電気／電子）およびＩＴ（情報技術）分野における薄肉収容部またはスイッチボックスなどの成形品の生産のための本発明の組成物の使用にさらに関する。
これらの成形組成物は、１．０ｍｍ〜０．７５ｍｍの壁厚において防火等級ＵＬ９４ Ｖ１、好ましくはＶ０の必要条件を満たす部品に特に好適である。本発明の成形組成物は、２６０℃および５ｋｇで２０ｇ／１０分以上の十分に高いメルトボリュームフローレートをさらに有しなければならない。
ガラス繊維強化ポリカーボネート組成物は、先行技術から周知である。しかしながら、説明されてきたポリカーボネート組成物のいずれも、１．００ｍｍ以下、好ましくは０．７５ｍｍ以下の壁厚で、形成過程における組成物の十分な加工性（これはメルトボリュームフローレート（ＭＶＲ）によって判定される）を有しながら、防火等級ＵＬ９４ Ｖ１、好ましくはＶ０を満たさない。
米国第２０１３０１３１２４１ Ａ号は、薄い壁厚で良好な難燃性作用を有しながら、流動特性、耐衝撃性、および弾性係数が同時に良好である、難燃性の熱可塑性組成物を記載する。ポリカーボネート、難燃剤、タルク、ガラス繊維、および酸安定剤を相乗的な量で含むポリマー組成物が記載されている。当該文書に記載されているガラス繊維強化ポリカーボネート組成物は、ペルフルオロアルキルスルホネートに基づく少量の難燃剤、および同様に少量のガラス繊維しか含まない。
日本国第２００７−０７０４６８ Ａ号は、扁平ガラス繊維の使用、および同様に別の追加的な層状材料の使用により、良好な機械的安定性だけでなく、低い異方性、良好な流動性、およびまた有利な難燃性作用も提供する、ガラス繊維強化かつ難燃性の樹脂組成物を記載する。ガラス繊維強化ポリカーボネート組成物中にＳＡＮを使用すると、流動が改善し、このことは、著しく改善された加工性をもたらす。ＳＡＮの使用はまた、得られる成形品の脆弱性を高める。ＳＡＮの代替品として、ガラス繊維強化ポリカーボネート組成物中にエチレン−アルキルアクリレートコポリマーを使用することの記載はない。
米国第２００９００４８３８９ Ａ号は、良好な流動挙動および優秀な強靱性を有する、ポリエチレン−アルキルアクリレートコポリマーを含むガラス繊維強化ポリカーボネート組成物を記載する。当該文書は、記載されるガラス繊維強化ポリカーボネート組成物の燃焼挙動に関する情報を提供しない。成形品の壁厚に関連する特定の防火等級を達成するために防火添加剤を使用することは、取り上げられている題目のうちの１つではない。さらに、使用されるポリエチレン−アルキルアクリレートコポリマーは、このコポリマーの選択されたメルトフローレートが小さすぎるため、１ｍｍ以下、好ましくは０．７５ｍｍ以下の薄い壁厚を有する成形品を生産するのに十分に流動性であるガラス繊維強化ポリカーボネート組成物をもたらさない。
欧州第７５８００３ Ａ号は、ガラス繊維、炭素繊維、タルク、粘土、および雲母の群から選択される無機フィラーを含み、かつリン酸エステルに基づく追加的な材料をまた含む、ポリカーボネート組成物を記載し、これらの組成物は、改善された表面品質および高弾性を特徴とする。流動挙動および耐衝撃性を制御するために、ガラス繊維強化ポリカーボネート組成物中にポリエチレン−アルキルアクリレートコポリマーを使用することの記載はない。
米国第２００７００７２９９５ Ａ号は、熱可塑性組成物、および収容部または電子的部品の生産のための射出成形品としてのそれらの使用を開示する。熱可塑性組成物は、１種以上のポリカーボネート、エチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマー、ゴム変性ビニルブロックポリマー、およびまた未変性ビニルポリマーを含み、当該文書によると、これらは、耐衝撃性、流動性、および熱安定性を改善する。弾性係数を増加させるためにガラス繊維を使用すること、および成形品の壁厚に関連して特定の防火等級を達成するために防火添加剤を使用することは、取り上げられている題目ではない。
米国第２０１１０１６０４１１ Ａ号は、射出成形品および押出半製品の生産のために、高温で安定しているコポリカーボネート、およびまた少なくとも１種のエチレン−アルキルアクリレートコポリマーを含む、組成物を記載する。弾性係数を増加させるためにガラス繊維を使用すること、および成形品の壁厚に関連して特定の防火等級を達成するために防火添加剤を使用することは、取り上げられている題目ではない。
国際公開第２０１３０７９６３０ Ａ号は、高い剛性、改善された熱およびレオロジー挙動、ならびにまた良好な防火作用を特徴とする、衝撃改質ガラス繊維充填ポリカーボネート組成物を記載する。当該文書は、電気／電子産業のためのガラス繊維強化ポリカーボネート組成物中にエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマーを使用することを推奨する。当該文書に記載されているガラス繊維強化ポリカーボネート組成物は、使用される難燃剤（これはペルフルオロアルキルスルホネートに基づく）、およびまたこの難燃剤の含量のため、１ｍｍ以下、好ましくは０．７５ｍｍ以下の薄い壁厚における加工に不適当である。さらに、０．７５ｍｍ以下の壁厚において、ＵＬ９４Ｖに従う防火等級Ｖ０の達成を示すものはない。
したがって本発明は、特に１．００ｍｍ以下、好ましくは０．７５ｍｍ以下の壁厚を有する極薄肉部品に関連して、高い剛性ならびに改善された熱およびレオロジー挙動を、改善された防火等級と組み合わせて有する、組成物を提供することの問題に対処した。
驚くべきことに、本発明の請求項１に記載のポリカーボネート組成物を使用すると、前述の特性が得られることを今回見出した。このように構成された成形組成物は、極めて薄い壁厚に対して、改善された難燃性と併せて、良好な機械的特性、そしてまた良好な強靱性ならびに良好なレオロジーおよび熱挙動を特徴とする。
発明の具体的説明
したがって、本発明は、以下を含む、ポリカーボネート組成物を提供する。
Ａ）１０〜７８重量部、好ましくは１５〜６５重量部、特に好ましくは２５〜６０重量部の少なくとも１種の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、
Ｂ）１５〜６０重量部、好ましくは１８〜５５重量部、より好ましくは１８〜５０重量部の少なくとも１種のガラス繊維、
Ｃ）０〜１５重量部、好ましくは最大１０重量部、より好ましくは最大７重量部の少なくとももう１種の、好ましくは層状フィラー、
Ｄ）５〜１５重量部、好ましくは８〜１４重量部、より好ましくは８〜１２重量部の一般式（Ｉ）の少なくとも１種のリン化合物：
（式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が、それぞれ互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ８アルキルおよび／もしくはアルキル置換されていてもよいＣ５〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール、またはＣ７〜Ｃ１２アラルキルであり、
ｎが、互いに独立して、０または１、好ましくは１であり、
ｑが、互いに独立して、０、１、２、３、または４であり、
Ｎが、０．１〜３０、好ましくは０．５〜１０、具体的には０．７〜５、特に１．０〜３．０、より具体的には１．０５〜２．００の数であり、
Ｒ５およびＲ６が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、好ましくはメチルであり、
Ｙが、１〜３個のメチル基または直接結合により置換されていてもよい、Ｃ１〜Ｃ７アルキリデン、Ｃ１〜Ｃ７アルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキリデン、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、ＳＯ２、または−ＣＯ−、好ましくはイソプロピリデン、メチレン、シクロヘキシリデンである）、
Ｅ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで判定して少なくとも２．５ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、０．５〜４．５重量部、好ましくは１．０〜４．２重量部、より好ましくは２．０〜４．０重量部の少なくとも１種のエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマー
を含み、
成分Ａ）〜Ｅ）の重量部の合計が１００重量部であるが、
ただし、４．０重量部以上の少なくとも１種のエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマーが含有される場合、組成物が少なくとも１種の層状フィラーを含む。
本発明の組成物は、それらが、１．００ｍｍ以下の壁厚で、特に好ましくは０．７５ｍｍ以下の壁厚で、ＵＬ９４Ｖ試験をレベルＶ１で、好ましくはレベルＶ０で通過することをさらに特徴とする。
本発明の成形組成物は、それらが、２６０℃および５ｋｇで２０ｇ／１０分超の十分に高いメルトボリュームフローレートを有することをさらに特徴とする。
成分Ａ
本発明では、熱可塑性芳香族ポリカーボネートは、ホモポリカーボネートであるだけでなくコポリカーボネートでもあり、知られているように、ポリカーボネートは、直鎖状または分岐状のポリカーボネートであってもよい。
熱可塑性（thermplastic）芳香族ポリエステルカーボネートを含む、熱可塑性ポリカーボネートの平均モル質量Ｍｗ（重量平均）（ＣＨ２Ｃ１２において２５℃で、かつ１００ｍｌのＣＨ２Ｃｌ２当たり０．５ｇの濃度で相対粘度を測定することにより判定される）は、２００００ｇ／ｍｏｌ〜３２０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは２３０００ｇ／ｍｏｌ〜２８０００ｇ／ｍｏｌ、具体的には２４０００ｇ／ｍｏｌ〜２６０００ｇ／ｍｏｌである。
本発明に従って好適なポリカーボネート中の炭酸塩基の一部分、最大８０ｍｏｌ％、好ましくは２０ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％が、芳香族ジカルボン酸エステル基によって置換されたものであり得る。炭酸からの酸部分だけでなく芳香族ジカルボン酸からの酸部分も分子鎖内に組み込むこれらのポリカーボネートは、芳香族ポリエステルカーボネートと称される。簡単にするために、本出願は、「熱可塑性芳香族ポリカーボネート」という包括的用語の範囲内にそれらを包含する。
ポリカーボネートは、ジフェノール、炭酸誘導体、および場合により連鎖停止剤、および場合により分岐剤から既知の様式で生成され、ここでポリエステルカーボネートの生成は、特に芳香族ジカルボン酸エステルの構造単位が、芳香族ポリカーボネート内のカーボネートの構造単位を置換するよう意図される程度に従って、炭酸誘導体の一部分を芳香族ジカルボン酸またはジカルボン酸の誘導体で置換することを伴う。
ポリカーボネートの生成に好適なジヒドロキシアリール化合物は、式（２）のものである：
（式中、
Ｚは、６〜３０個のＣ原子を有し、かつ１つ以上の芳香族環を含み得、かつ置換を有し得、またそれぞれ脂肪族または脂環式部分、アルキルアリール部分、またはヘテロ原子を架橋員として含み得る、芳香族部分である）。
式（２）中のＺは、式（３）の部分であることが好ましい：
（式中、
Ｒ６およびＲ７は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ１〜Ｃ１８アルコキシ、ＣｌもしくはＢｒなどのハロゲンであるか、または、それぞれ置換されていてもよいアリールもしくはアラルキルであり、好ましくはＨまたはＣ１〜Ｃ１２アルキルであり、特に好ましくはＨまたはＣ１〜Ｃ８アルキルであり、格別に好ましくはＨまたはメチルであり、並びに
Ｘは、単結合、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、Ｃ１〜Ｃ６アルキレン、Ｃ２〜Ｃ５アルキリデン、またはＣ５〜Ｃ６シクロアルキリデン（これはＣ１〜Ｃ６アルキルとの、好ましくはメチルもしくはエチルとの置換を有し得る）であるか、あるいは、ヘテロ原子を含むさらなる芳香族環と場合により縮合されたものであり得るＣ６〜Ｃ１２アリーレンである）。
Ｘ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−であるか、
あるいは、式（３ａ）または（３ｂ）の部分であることが好ましい：
（式中、
Ｒ８およびＲ９は、各Ｘ１について個別に選択され得、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、
ｎは、４〜７の整数であり、好ましくは４または５であるが、ただし、少なくとも１個の原子Ｘ１上で、Ｒ８およびＲ９が同時にアルキルである）。
ジヒドロキシアリール化合物（ジフェノール）の例は、ジヒドロキシベンゼン類、ジヒドロキシビフェニル類、ビス（ヒドロキシフェニル）アルカン類、ビス（ヒドロキシフェニル）シクロアルカン類、ビス（ヒドロキシフェニル）アリール化合物、ビス（ヒドロキシフェニル）エーテル類、ビス（ヒドロキシフェニル）ケトン類、ビス（ヒドロキシフェニル）スルフィド類、ビス（ヒドロキシフェニル）スルホン類、ビス（ヒドロキシフェニル）スルホキシド類、１，１’−ビス（ヒドロキシフェニル）ジイソプロピルベンゼン類、ならびにこれらに関する環アルキル化化合物および環ハロゲン化化合物である。
本発明に使用されるポリカーボネートの生成に好適なジフェノールの例は、ヒドロキノン、レゾルシノール、ジヒドロキシビフェニル、ビス（ヒドロキシフェニル）アルカン類、ビス（ヒドロキシフェニル）シクロアルカン類、ビス（ヒドロキシフェニル）スルフィド類、ビス（ヒドロキシフェニル）エーテル類、ビス（ヒドロキシフェニル）ケトン類、ビス（ヒドロキシフェニル）スルホン類、ビス（ヒドロキシフェニル）スルホキシド類、α，α’−ビス（ヒドロキシフェニル）ジイソプロピルベンゼン類、ならびにまたこれらに関するアルキル化化合物、環アルキル化化合物、および環ハロゲン化化合物である。
好ましいジフェノールは、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルプロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルエタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、１，３−ビス［２−（４−ヒドロキシフェニル）−２−プロピル］ベンゼン（ビスフェノールＭ）、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）スルホン、２，４−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、１，３−ビス［２−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−プロピル］ベンゼン、および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（ビスフェノールＴＭＣ）である。
特に好ましいジフェノールは、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルエタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、および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（ビスフェノールＴＭＣ）である。
これらおよび他の好適なジフェノールは、例として、ＵＳ−Ａ２ ９９９ ８３５号、３ １４８ １７２号、２ ９９１ ２７３号、３ ２７１ ３６７号、４ ９８２ ０１４号、および２ ９９９ ８４６号、ドイツ公開出願第１ ５７０ ７０３号、同第２ ０６３ ０５０号、同第２ ０３６ ０５２号、同第２ ２１１ ９５６号、および同第３ ８３２ ３９６号、フランス特許第１ ５６１ ５１８号、H.Schnellによる研究論文“Chemistry and Physics of Polycarbonates”,Interscience Publishers,New York 1964,pp.28 ff;pp.102 ff、ならびにD.G.Legrand,J.T.Bendler,“Handbook of Polycarbonate Science and Technology”,Marcel Dekker,New York 2000,pp.72 ffに記載されている。
ホモポリカーボネートの場合、１種のジフェノールのみが使用されるが、コポリカーボネートの場合、２種以上のジフェノールが使用される。使用されるジフェノールは、それら自体の合成、取り扱い、および貯蔵に由来する混入物を有し得、このことは、合成反応に添加される他の化学物質および助剤にも当てはまる。しかしながら、最大純度の原材料を使用することが望ましい。
分子量の調節に必要とされる単官能性の連鎖停止剤、例えばフェノールまたはアルキルフェノール、具体的にはフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、イソオクチルフェノール、クミルフェノール、これらのカルボニルクロリドエステル、もしくはモノカルボン酸のアシルクロリド、または該連鎖停止剤の混合物は、ホスゲンまたはカルボニルクロリド末端基が反応混合物中に依然として存在する限り、または、連鎖停止剤としてのアシルクロリドおよびカルボニルクロリドエステルの場合、形成されているポリマーの十分なフェノール末端基が利用可能である限り、ビスフェノレート（複数可）とともに、あるいは合成反応内の任意の所望の接合部においてのいずれかで、反応に導入される。しかしながら、連鎖停止剤（複数可）は、ホスゲン化反応後に、残存するホスゲンが存在しない位置または接合部において、しかし触媒の添加前に添加されることが好ましく、すなわち、それらは触媒の前に、触媒と一緒に、またはそれと並行して添加される。
この合成反応に、使用される任意の分岐剤または分岐剤混合物を添加するために同じ方法が使用されるが、それらは通常、連鎖停止剤の前に添加される。通常使用される化合物は、トリスフェノール、クアテルフェノール、またはトリ−もしくはテトラカルボン酸のアシルクロリド、あるいはポリフェノールまたはアシルクロリドの混合物である。
３個または３個よりも多くのフェノール性ヒドロキシ基を有する分岐剤として使用され得る化合物のうちいくつかの例は、フロログルシノール、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタ−２−エン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、１，３，５−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）エタン、トリ（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス［４，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキシル］プロパン、２，４−ビス（４−ヒドロキシフェニルイソプロピル）フェノール、およびテトラ（４−ヒドロキシフェニル）メタンである。
他の三官能性化合物のいくつかは、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、トリメシン酸、シアヌル酸クロリド、および３，３−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−オキソ−２，３−ジヒドロインドールである。
好ましい分岐剤は、３，３−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−オキソ−２，３−ジヒドロインドール、および１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）エタンである。
適切な場合、使用され得る分岐剤の量は、この場合も、使用されるそれぞれのジフェノールのモルに基づいて、０．０５ｍｏｌ％〜２ｍｏｌ％である。
分岐剤は、ジフェノールおよび連鎖停止剤を有する水性アルカリ相内の初期電荷として使用されるか、または有機溶媒中での溶解後、ホスゲン化の前に添加されるかのいずれでもよい。
ポリカーボネートの生成のための該手段の全ては、当業者に周知である。
ポリエステルカーボネートの生成に好適な芳香族ジカルボン酸の例は、オルソフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ｔｅｒｔ−ブチルイソフタル酸、３，３’−ビフェニルジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、４，４−ベンゾフェノンジカルボン酸、３，４’−ベンゾフェノンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、２，２−ビス（４−カルボキシフェニル）プロパン、およびトリメチル−３−フェニルインダン−４，５’−ジカルボン酸である。
芳香族ジカルボン酸の中でも、特に好ましくは、テレフタル酸および／またはイソフタル酸が使用される。
ジカルボン酸の誘導体は、ジアシルジハライドおよびジアルキルジカルボキシレート、具体的にはジアシルジクロリドおよびジメチルジカルボキシレートである。
芳香族ジカルボン酸エステル基による炭酸塩基の置換は、本質的に化学量論的かつ定量的に起こり、したがって反応体のモル比もまた、最終的なポリエステルカーボネートに反映される。芳香族ジカルボン酸エステル基は、ランダムまたはブロックのいずれで組み込まれてもよい。
ポリエステルカーボネートを含む、本発明で使用されるポリカーボネートの好ましい生成法は、既知の界面過程および既知の溶融エステル交換過程である（例えば、国際公開第２００４／０６３２４９ Ａ１号、国際公開第２００１／０５８６６ Ａ１号、国際公開第２０００／１０５８６７号、ＵＳ−Ａ５，３４０，９０５号、ＵＳ５，０９７，００２号、ＵＳ−Ａ５，７１７，０５７号参照）。
第１の事例では、ホスゲン、そして適切な場合、ジアシルジクロリドは、好ましくは酸誘導体として働き、後者の事例では、ジフェニルカーボネート、そして適切な場合、ジカルボン酸ジエステルは、好ましくは酸誘導体として働く。両方の事例において、ポリカーボネートの生成またはポリエステルカーボネートの生成のための触媒、溶媒、後処理、反応条件などは、広く説明されており、周知である。
ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、およびポリエステルは、既知の様式で後処理され、例えば押出または射出成形によって加工され、任意の所望の成形品をもたらすことができる。
これらの熱可塑性物質について慣習的である添加剤もポリカーボネート組成物に添加されてよく、例は、通常量のフィラー、ＵＶ安定剤、熱安定剤、帯電防止剤、染料および色素、離型助剤、ＩＲ吸収剤、ならびに難燃剤であり、これらは概して、全組成に基づいて、最大５重量％、好ましくは０．０１〜３重量％である。
好適な添加剤の例は、“Additives for Plastics Handbook”,John Murphy,Elsevier,Oxford 1999、および“Plastics Additives Handbook”,Hans Zweifel,Hanser,Munich,2001に記載されている。
好適な抗酸化剤または熱安定剤の例は、以下である：
アルキル化モノフェノール類、アルキルチオメチルフェノール類、ヒドロキノン類およびアルキル化ヒドロキノン、トコフェロール類、ヒドロキシル化チオジフェニルエーテル類、アルキリデンビスフェノール類、Ｏ−、Ｎ−、およびＳ−ベンジル化合物、ヒドロキシベンジル化マロネート類、芳香族ヒドロキシベンジル化合物、トリアジン化合物、アシルアミノフェノール類、β−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸のエステル類、β−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロピオン酸のエステル類、β−（３，５−ジシクロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸のエステル類、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル酢酸のエステル類、β−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸のアミド類、好適なチオ相乗剤（ｔｈｉｏｓｙｎｅｒｇｉｓｔ）、二次抗酸化剤、亜リン酸エステル類、および亜ホスホン酸エステル類、ベンゾフラノン類、ならびにインドリノン類。
有機亜リン酸エステル、例えばトリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、または２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル２−ブチル−２−エチルプロパン−１，３−ジイル亜リン酸エステル、ホスホネート、およびホスファン類など、主にその有機部分が、置換されていてもよい芳香族部分から全体的にまたはある程度構成されるものが好ましい。
格別に好適な添加剤は、ＩＲＧＡＮＯＸ １０７６（商標）およびトリフェニルホスフィン（ＴＰＰ）である。
好適な離型剤の例は、一価〜六価のアルコール類の、具体的にはグリセロールの、ペンタエリスリトールの、またはゲルベアルコール類のエステルもしくは部分エステルである。
一価アルコール類の例は、ステアリルアルコール、パルミチルアルコール、およびゲルベアルコール類であり、二価アルコール類の一例は、グリコールであり、三価アルコール類の一例は、グリセロールであり、四価アルコール類の例は、ペンタエリスリトールおよびメソエリスリトールであり、五価アルコール類の例は、アラビトール類、リビトール、およびキシリトールであり、六価アルコール類の例は、マンニトール、グルシトール（ソルビトール）、およびズルシトールである。
エステルは、モノエステル、ジエステル、トリエステル、テトラエステル、ペンタエステル、およびヘキサエステル、またはこれらの混合物、具体的には、飽和脂肪族Ｃ１０〜Ｃ３６モノカルボン酸および場合によりヒドロキシモノカルボン酸から、好ましくは飽和脂肪族Ｃ１４〜Ｃ３２モノカルボン酸および場合によりヒドロキシモノカルボン酸から作製される、ランダム混合物であることが好ましい。
市販されている脂肪酸エステル類、具体的にはペンタエリスリトールの脂肪酸エステルおよびグリセロールの脂肪酸エステルは、生成過程から生じる６０％未満の様々な部分エステルを含み得る。
１０〜３６個のＣ原子を有する飽和脂肪族モノカルボン酸の例は、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ヒドロキシステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、およびモンタン酸である。
ベンゾトリアゾールのクラスからの好適なＵＶ吸収剤の例は、Ｔｉｎｕｖｉｎ（商標）１７１（２−［２−ヒドロキシ−３−ドデシル−５−メチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（ＣＡＳ番号１２５３０４−０４−３）、Ｔｉｎｕｖｉｎ（商標）２３４（２−［２−ヒドロキシ−３，５−ジ（１，１−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（ＣＡＳ番号７０３２１−８６−７））、Ｔｉｎｕｖｉｎ（商標）３２８（２−２［ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（ＣＡＳ番号２５９７３−５５−１）である。
オキサルアニリド類のクラスからの好適なＵＶ吸収剤の例は、Ｃｌａｒｉａｎｔ製のＳａｎｄｕｖｏｒ（商標）３２０６（Ｎ−（２−エトキシフェニル）エタンジアミド（ＣＡＳ番号８２４９３−１４−９））、およびＮ−（２−エトキシフェニル）−Ｎ’−（４−ドデシルフェニル）オキサミド（ＣＡＳ番号７９１０２−６３−９）である。
ヒドロキシベンゾフェノン類のクラスからの好適なＵＶ吸収剤の例は、Ｃｈｉｍａｓｏｒｂ（商標）８１（ＢＡＳＦ ＳＥ製の２−ベンゾイル−５−オクチルオキシフェノール（ＣＡＳ番号１８４３−０５−６））、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン（ＣＡＳ番号１３１−５６−６）、２−ヒドロキシ−４−（ｎ−オクチルオキシ）ベンゾフェノン（ＣＡＳ番号１８４３−０５−６）、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフェノン（ＣＡＳ番号２９８５−５９−３）である。
トリアジン類のクラスからの好適なＵＶ吸収剤の例は、２−［２−ヒドロキシ−４−（２−エチルヘキシル）オキシ］フェニル−４，６−ジ（４−フェニル）フェニル−１，３，５−トリアジン、２−［２−ヒドロキシ−４−［（オクチルオキシカルボニル）エチリデンオキシ］フェニル−４，６−ジ（４−フェニル）フェニル−１，３，５−トリアジン、Ｔｉｎｕｖｉｎ（商標）４０５（ＢＡＳＦ ＳＥ）としても知られる２−［２−ヒドロキシ−４−［３−（２−エチルヘキシル−１−オキシ）−２−ヒドロキシプロピルオキシ］フェニル］−４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン（ＣＡＳ番号１３７６５８−７９−８）、Ｔｉｎｕｖｉｎ（商標）１５７７（ＢＡＳＦ ＳＥ）として入手可能な２，４−ジフェニル−６−［２−ヒドロキシ−４−（ヘキシルオキシ）フェニル］−１，３，５−トリアジン（ＣＡＳ番号１４７３１５−５０−２）である。化合物２−［２−ヒドロキシ−４−（２−エチルヘキシル）オキシ］フェニル−４，６−ジ（４−フェニル）フェニル−１，３，５−トリアジンは、ＣＡＳ番号２０４８４８−４５−３を有し、Ｔｉｎｕｖｉｎ（商標）４７９としてＢＡＳＦ ＳＥから入手可能である。化合物２−［２−ヒドロキシ−４−［（オクチルオキシカルボニル）エチリデンオキシ］フェニル−４，６−ジ（４−フェニル）フェニル−１，３，５−トリアジンは、ＣＡＳ番号２０４５８３−３９−１を有し、ＣＧＸ−ＵＶＡ００６またはＴｉｎｕｖｉｎ（商標）１６００としてＢＡＳＦ ＳＥから入手可能である。
ＵＶ吸収剤の一般的に使用される量は、全組成に基づいて、０．０１〜５重量％、好ましくは０．０１〜２重量％、特に好ましくは０．０１〜０．０５重量％である。
使用され得る染料または色素の例は、有機もしくは無機色素または有機染料などである。
好ましい一実施態様では、カーボンブラックが着色料成分として使用される。
成分Ｂ
成分Ｂは、Ｍガラス、Ｅガラス、Ａガラス、Ｓガラス、Ｒガラス、ＡＲガラス、ＥＣＲガラス、Ｄガラス、Ｑガラス、またはＣガラスの群から選択されるガラス組成物から構成されるガラスであり、ここではＥガラス、Ｓガラス、またはＣガラスがさらに好ましい。
ガラス組成物が使用される形態は、固形ガラス球、中空ガラス球、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラス片、またはガラス繊維の形態であり得、ここではガラス繊維がさらに好ましい。ガラス繊維が使用される形態は、連続フィラメント繊維（粗糸）、チョップドガラス繊維、粉砕繊維、ガラス繊維織物の形態、または前述の形態の混合であり得、ここではチョップドガラス繊維または粉砕繊維の使用が好ましい。特に好ましくは、チョップドガラス繊維が使用される。配合前のチョップドガラス繊維の長さは、好ましくは０．５〜１０ｍｍ、より好ましくは１．０〜８ｍｍ、格別に好ましくは１．５〜６ｍｍである。様々な断面のチョップドガラス繊維を使用することが可能である。丸形、楕円形、卵円形、八角形、および扁平形の断面の使用が好ましく、ここでは丸形、卵円形、および扁平形の断面の使用が特に好ましい。丸断面繊維の直径は、好ましくは５〜２５μｍ、より好ましくは６〜２０μｍ、特に好ましくは７〜１７μｍである。
好ましい扁平形および卵円形のガラス繊維の厚さ：幅の断面比は、約１．０：１．２〜１．０：８．０、好ましくは１．０：１．５〜１．０：６．０、特に好ましくは１．０：２．０〜１．０：４．０である。扁平形および卵円形のガラス繊維の平均繊維厚は、さらに４μｍ〜１７μｍ、好ましくは６μｍ〜１２μｍ、特に好ましくは６μｍ〜８μｍであり、それらの平均繊維幅は、１２μｍ〜３０μｍ、好ましくは１４μｍ〜２８μｍ、特に好ましくは１６μｍ〜２６μｍである。
好ましい一実施態様では、ガラス繊維は、ガラス繊維の表面上のガラス集束剤によって変性されている。好ましいガラス集束剤は、エポキシ変性、ポリウレタン変性、および未変性のシラン化合物、ならびに前述のシラン化合物の混合物である。
別の好ましい実施態様では、ガラス繊維は、ガラス集束剤（glass sizing）を含み得る。
使用されるガラス繊維の特徴は、繊維がポリカーボネートマトリックスと相互作用する様式のおかげで、繊維の選択が制約を受けないということである。本組成物の独創的な特性の改善は、ポリマーマトリックスへの強力な結合があるときだけでなく、非結合性繊維が使用されるときにも明らかである。ポリマーマトリックスへのガラス繊維の強力な結合は、走査電子顕微鏡写真における低温破断面から識別され得、ここでは、破断したガラス繊維およびマトリックスのほとんどの破断が同じレベルで起こり、わずかなガラス繊維しかマトリックスから突出しない。反対の非結合特性では、走査電子顕微鏡写真は、低温破断において、ガラス繊維がマトリックスから著しく突出するか、または接着力の不足が原因で全繊維が除去されていることを示す。
好ましくは２０．０重量部超、特に好ましくは２５．０重量部超、格別に好ましくは３０．０重量部超のガラス繊維含量の場合、本発明の組成物は、扁平繊維を使用する。
成分Ｃ
成分Ｂと異なる他の無機材料がポリカーボネート組成物に添加され得、ここでその量は、それらが、材料の機械的特性に対して有利な、または少なくとも有害ではない作用を有するような方法で決定される。この目的で使用され得る材料は、原則として、任意の微細に粉砕された無機材料である。これらは、例として、粒子の形態、フレークの形態、または繊維の形態をとり得る。この点で言及され得る例は、チョーク、石英粉末、二酸化チタン、シリケート／アルミノシリケート、例えばタルク、珪灰石、雲母／粘土鉱物、モンモリロナイト、具体的には、またイオン交換により変性された有機親和性形態の、カオリン、ゼオライト、バーミキュライト、ならびに酸化アルミニウム、シリカ、水酸化マグネシウム、および水酸化アルミニウムである。様々な無機材料の混合物を使用することも可能である。
無機材料は、より良好なポリマー相溶性を確実にするために、表面処理、例えばシラン処理されたものであり得る。
無機材料の使用される濃度は、全組成に基づいて、０〜１５重量部、好ましくは最大１０重量部、具体的には最大７重量部である。本組成物は、少なくとも０．５重量部、好ましくは２重量部の無機材料を通常含む。本組成物が４〜６重量部の無機材料を含むことが特に好ましい。
本発明の特定の一実施態様では、２０重量％以上のガラス繊維含量を有する組成物は、相対的に少量の、好ましくは１０重量％以下、特に好ましくは５．５重量％以下の無機材料と組み合わされるのが好ましい。
本発明の別の特定の実施態様では、４０重量％以上のガラス繊維含量を有する組成物は、相対的に少ない含量の、好ましくは５．５重量％以下、特に好ましくは２重量％以下の無機材料と組み合わされるのが好ましい。
好ましい組成物は、成分Ｂとして２０〜３０重量％のガラス繊維を、かつ成分Ｃとして５〜１０重量％のタルクを含む。
フレークの形態をとる無機材料を使用することが好ましく、例えば、タルク、雲母／粘土鉱物、モンモリロナイト、具体的には、またイオン交換により変性された有機親和性形態の、カオリン、およびバーミキュライトである。タルクが特に好ましい。タルクは、天然起源または合成のタルクを意味する。
純粋なタルクは、化学組成３ ＭｇＯ．４ＳｉＯ２．Ｈ２Ｏを有し、したがってそのＭｇＯの含量は３１．９重量％であり、したがってそのＳｉＯ２の含量は６３．４重量％であり、したがってその化学結合水の含量は４．８重量％である。これはフィロシリケートである。天然起源のタルク鉱物は、他の元素によるマグネシウムの部分置換に起因し、例えば、アルミニウムによるケイ素の部分置換に起因し、かつ／または他の鉱物、例えばドロマイト、マグネサイト、および緑泥石との連晶に起因する不純物を有するため、概して前述の理想的な組成を有しない。不純物を含むこれらの天然タルク粉末を本発明の成形組成物中に使用してもよいが、高純度の種類のタルクが好ましい。これらは、２８〜３５重量％、好ましくは３０〜３３重量％、特に好ましくは３０．５〜３２重量％のＭｇＯ含量、および５５〜６５重量％、好ましくは５８〜６４重量％、特に好ましくは６０〜６２．５重量％のＳｉＯ２含量を特徴とする。好ましい種類のタルクは、５重量％未満、特に好ましくは１重量％未満、具体的には０．７重量％未満のＡｌ２Ｏ３含量をさらに特徴とする。
２０μｍ未満、好ましくは１０μｍ未満、特に好ましくは５μｍ未満、格別に好ましくは２．５μｍ未満のメジアン粒度ｄ５０を有する、微細粉砕型の形態のタルクを使用することが特に有利である。
好ましい無機成分としては、以下がさらに言及され得る：元素周期表の第１〜第５主族および第１〜第８遷移族、好ましくは第２〜第５主族および第４〜第８遷移族、特に好ましくは第３〜第５主族および第４〜第８遷移族の１種以上の金属と、以下の元素：酸素、硫黄、ホウ素、リン、炭素、窒素、水素、および／またはケイ素から作られる、極めて微細に分割された（ナノスケール）無機化合物。
好ましい化合物の例は、酸化物、水酸化物、水和／塩基性酸化物、硫酸塩、亜硫酸塩、硫化物、炭酸塩、炭化物、硝酸塩、亜硝酸塩、窒化物、ホウ酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、および水素化物である。
ナノスケール無機材料のメジアン粒径は、２００ｎｍ以下、好ましくは１５０ｎｍ以下、具体的には１〜１００ｎｍである。
粒度および粒径は、W.Scholtan et al.,Kolloid-Z.und Z.Polymere 250(1972),pp.782~796に従って超遠心分離法測定により判定されるメジアン粒径ｄ５０を常に意味する。
ナノスケール無機化合物は、粉末、ペースト、ゾル、分散液、または懸濁液の形態をとることができる。粉末は、分散液、ゾル、または懸濁液からの沈降により得ることができる。
成分Ｄ
本発明の目的のためのリン含有難燃剤Ｄは、モノマー性およびオリゴマー性のリン酸エステルおよびホスホン酸エステル類、ならびにホスホネートアミン類の群から選択されるものであることが好ましいが、これらの群のうちの１種以上から選択される複数の成分の混合物を難燃剤としてここで使用することも可能である。ここで明確に言及されていない他のハロゲン非含有リン化合物が、単独で、または他のハロゲン非含有リン化合物との任意の所望の組み合わせで使用されてもよい。
好ましいモノマー性およびオリゴマー性リン酸エステル類またはホスホン酸エステル類は、前述の一般式（Ｉ）のリン化合物であり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、互いに独立して、それぞれハロゲン化されていてもよいＣ１〜Ｃ８アルキル、あるいはそれぞれアルキル置換、好ましくはＣ１〜Ｃ４アルキル置換、および／またはハロゲン置換、好ましくは塩素置換もしくは臭素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アリールアルキルである。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、フェニル、ナフチル、またはフェニル−Ｃ１〜Ｃ４アルキルであることが好ましい。一方、芳香族基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、ハロゲン基および／またはアルキル基、好ましくは塩素、臭素、および／またはＣ１〜Ｃ４アルキルによる置換を有することができる。特に好ましいアリール部分は、クレシル、フェニル、キシレニル、プロピルフェニル、およびブチルフェニル、ならびにまた対応するこれらの臭素化および塩素化誘導体である。
式（Ｖａ）に従うビスフェノールＡ系オリゴホスフェートが、成分Ｄとして最も好ましく、
Ｎは、１．０〜３．０、好ましくは１．０５〜２．０、より好ましくは１．０５〜１．６であり、特にＮは１．１である。
成分Ｄに従うリン化合物は既知であり（例えば、ＥＰ−Ａ ０ ３６３ ６０８号、ＥＰ−Ａ ０ ６４０ ６５５号参照）、すなわち、既知の方法（例えば、Ullmanns Enzyklopaedie der technischen Chemie [Ullmann’s encyclopaedia of industrial chemistry],Vol.18,pp.301 ff.,1979、Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of organic chemistry],Vol.12/1,p.43;Beilstein Vol.6,p.177）に従って類似的に生成されることができる。
異なる化学構造を有し、かつ／または同一の化学構造および異なる分子量を有するリン酸塩の混合物もまた、本発明の成分Ｄとして使用され得る。
示されるＮ値が平均Ｎ値である場合、同一の構造を有し、かつ異なる鎖長を有する混合物を使用することが好ましい。平均Ｎ値は、アセトニトリルと水との混合物（５０：５０）中で４０℃において高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を使用して、リン化合物の組成（分子量分布）を判定し、したがってＮの平均値を算出することによって判定される。
さらに、難燃剤として、国際公開第００／００５４１号および国際公開第０１／１８１０５号に記載されているホスホネートアミン類を使用することが可能である。
成分Ｄの難燃剤は、単独で、または互いとの任意の所望の混合物中で、あるいは他の難燃剤との混合物中で使用され得る。
本発明の組成物が難燃性にされているとき、ドリップ防止剤も存在することが好ましい。ドリップ防止剤として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）またはＰＴＦＥ含有組成物、例えば、粉末の形態、あるいは例えば成分Ｂとの凝固混合物の形態の、スチレン含有またはメチル−メタクリレート含有ポリマーもしくはコポリマー（例えばスチレン／アクリロニトリルコポリマー）を有するＰＴＦＥのマスターバッチを使用することが好ましい。
ドリップ防止剤として使用されるフッ素化ポリオレフィンは、高分子量があり、−３０℃超、概して１００℃超のガラス転移温度、好ましくは６５〜７６重量％、具体的には７０〜７６重量％であるフッ素含量、および０．０５〜１０００μｍ、好ましくは０．０８〜２０μｍのメジアン粒径ｄ５０を有する。フッ素化ポリオレフィンの密度は、概して１．２〜２．３ｇ／ｃｍ３である。好ましいフッ素化ポリオレフィンは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオリド、テトラフルオルエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、およびエチレン／テトラフルオロエチレンコポリマーである。フッ素化ポリオレフィンは既知である（“Vinyl and Related Polymers” by Schildknecht, John Wiley & Sons ,Inc., New York,1962,pp.484-494、“Fluoropolymers” by Wall, Wiley-Interscience, John Wiley & Sons ,Inc., New York, Volume 13,1970,pp.623-654、“Modern Plastics Encyclopedia”,1970-1971,Volume 47,No.10 A,October 1970,Mc Graw-Hill,Inc.,New York,pp.134 and 774、“Modern Plastics Encyclopedia”,1975-1976,October 1975,Volume 52,No.10 A,Mc Graw-Hill,Inc.,New York,pp.27,28 and 472、ならびに米国特許第３ ６７１ ４８７号、同第３ ７２３ ３７３号、および同第３ ８３８ ０９２号参照）。
これらは、既知の過程によって、例えば、７〜７１ｋｇ／ｃｍ２の圧力で、かつ０〜２００℃の温度で、好ましくは２０〜１００℃の温度で、フリーラジカルを形成する触媒（例えばペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、またはペルオキソ二硫酸アンモニウム）とテトラフルオロエチレンを水性媒体中で重合することによって、生成することができる（さらなる詳細については、例として米国特許第２ ３９３ ９６７号を参照されたい）。使用形態によっては、これらの材料の密度は、１．２〜２．３ｇ／ｃｍ３となり得、それらのメジアン粒度は、０．０５〜１０００μｍとなり得る。
本発明によると好ましいフッ素化ポリオレフィンのメジアン粒径は、０．０５〜２０μｍ、好ましくは０．０８〜１０μｍであり、それらの密度は、１．２〜１．９ｇ／ｃｍ３である。
粉末形態で使用され得る好適なフッ素化ポリオレフィンＤは、１００〜１０００μｍのメジアン粒径および２．０ｇ／ｃｍ３〜２．３ｇ／ｃｍ３の密度を有するテトラフルオロエチレンポリマーである。好適なテトラフルオロエチレンポリマー粉末は市販品であり、例として、Ｔｅｆｌｏｎ（商標）としてＤｕＰｏｎｔにより提供されている。
特に好ましい難燃性組成物は、任意選択の他の添加剤とともに、０．０５〜５．０重量部、好ましくは０．１〜２．０重量部、特に好ましくは０．３〜１．０重量部のフッ素化ポリオレフィンを含む。
成分Ｅ
本発明では、成分Ｅは、式（ＩＶ）のエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマーであり、
式中、
Ｒ１は、メチルまたは水素であり、
Ｒ２は、水素またはＣ１〜Ｃ１２アルキル部分、好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソブチル、ヘキシル、イソアミル、またはｔｅｒｔ−アミルであり、
ｘおよびｙの各々は、独立した重合度（整数）であり、
ｎは、１以上の整数である。
重合度ｘとｙとの比は、ｘ：ｙ＝１：３００〜９０：１０の範囲内であることが好ましい。
エチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマーは、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、もしくはマルチブロックコポリマー、または該構造の混合物であり得る。好ましい一実施態様では、分岐状および非分岐状エチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマー、特に直鎖状エチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマーが使用される。
好ましくは、成分Ｅは、エチレン−メチルアクリレートコポリマーであるか、あるいは、エチレン−メチルアクリレートコポリマーは、成分Ｅのうちの１種である。
エチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマーのメルトフローレート（ＭＦＲ）（１９０℃で２．１６ｋｇの負荷について測定される）は、好ましくは２．５〜４０．０ｇ／１０分の範囲内、特に好ましくは３．０〜１０．０ｇ／１０分の範囲内、格別に好ましくは３．０〜８．０ｇ／１０分の範囲内である。
好ましくは、本組成物は、いかなるコア−シェル改質剤も含有せず、特に好ましくは、追加的な衝撃改質剤を一切含有しない。コア−シェル改質剤を含まないがエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマーのみを含む組成物は、加工中の熱安定性の改善を示す。
本発明の代替的な一実施態様では、成分Ｅに加えて少なくとも１種のさらなる改質剤が使用される。
この種のさらなる改質剤は、典型的に、高分子量を有するエラストマー性材料であり、オレフィン、モノビニル芳香族モノマー、アクリル酸およびメタクリル酸、ならびにこれらのエステル誘導体、ならびにまた共役ジエンに基づく。共役ジエンから得られるポリマーは、ある程度または完全に水素化されたものであり得る。エラストマー性材料は、ホモポリマーの構造またはコポリマーの構造を有し得る。一方、コポリマーは、ランダムコポリマーもしくは交互コポリマー、ブロックコポリマー、またはグラフトコポリマーの形態で使用され得る。
好ましい重合可能なアクリレート類には、Ｃ１〜Ｃ８アルキルエステル類、例えばメチルエステル類、エチルエステル類、ｎ−ブチルエステル類、ｎ−オクチルエステル類、および２−エチルヘキシルエステル類、ならびにまたこれらのモノマーの混合物がある。ブチル−アクリレート系改質剤が格別に好ましい。
成分Ｅが少なくとも１種のさらなる改質剤と組み合わせられるとき、本発明の組成物中に添加される該成分の総量は、０．５〜４．５重量部、好ましくは１．０〜４．２重量部、より好ましくは２．０〜４．０重量部である。
成分Ｅとさらなる改質剤との重量比は、本組成物中のＥの量とさらなる改質剤の量との合計含量に基づいて、１０：９０〜９０：１０、好ましくは２０：８０〜８０：２０、特に好ましくは４０：６０〜６０：４０である。５０：５０の重量比が格別に好ましい。
本発明の別の代替的な実施態様では、成分Ｅがさらなる改質剤とともに使用されるとき、本発明は、成分Ｃの無機フィラーを含まない。
特に好ましい一実施態様では、本成形組成物は、ブタジエンゴムに基づくグラフトポリマー、例えばアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳ）を含まない。
ポリカーボネート組成物の好ましい代替物は、
Ａ）１０〜７８重量部の少なくとも１種の熱可塑性芳香族ポリカーボネート、
Ｂ）１５〜６０重量部、好ましくは２０〜３５重量部の少なくとも１種のガラス繊維、
Ｃ）０〜１５重量部の少なくとも１種の層状フィラー、好ましくはタルク、
Ｄ）５〜１５重量部の一般式（Ｉ）の少なくとも１種のリン化合物：
（式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、アルキル置換Ｃ５〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール、および／またはＣ７〜Ｃ１２アラルキルを表し、
ｎが、互いに独立して、０または１を表し、
ｑが、互いに独立して、０、１、２、３、または４を表し、
Ｎが、０．１〜３０の数であり、
Ｒ５およびＲ６が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキルを表し、
Ｙが、Ｃ１〜Ｃ７アルキリデン、Ｃ１〜Ｃ７アルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキリデン、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、ＳＯ２、または−ＣＯ−である）、
Ｅ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで判定して少なくとも２．５ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、０．５〜４重量部未満の少なくとも１種のエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマー
を含むものであり、
成分Ａ）〜Ｅ）の重量部の合計が１００重量部であり、更に衝撃改質剤を含有しない。
本発明に従う組成物の別の好ましい代替物は、
Ａ）１０〜７８重量部の少なくとも１種の熱可塑性芳香族ポリカーボネート、
Ｂ）１５〜６０重量部、好ましくは２０〜３５重量部の少なくとも１種のガラス繊維、
Ｃ）５〜１０．５重量部のタルク、
Ｄ）５〜１５重量部の一般式（Ｉ）の少なくとも１種のリン化合物：
（式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、アルキル置換Ｃ５〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール、および／またはＣ７〜Ｃ１２アラルキルを表し、
ｎが、互いに独立して、０または１を表し、
ｑが、互いに独立して、０、１、２、３、または４を表し、
Ｎが、０．１〜３０の数であり、
Ｒ５およびＲ６が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキルを表し、
Ｙが、Ｃ１〜Ｃ７アルキリデン、Ｃ１〜Ｃ７アルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキリデン、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、ＳＯ２、または−ＣＯ−である）、
Ｅ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで判定して少なくとも２．５ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、４以上〜４．５重量部の少なくとも１種のエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマー、
を含むものであり、
成分Ａ）〜Ｅ）の重量部の合計が１００重量部である。好ましくは、これらの組成物は、いかなる衝撃改質剤も更に含有しない。
これらの組成物は、好ましくは、５．０５〜１０．１重量部のタルクを含有する。
両方の代替物の場合において、成分Ｅは、好ましくはエチレン−メチルアクリレートコポリマーであるか、またはそれを含有する。
特に好ましい組成物は、いかなる他の成分も含有しないか、あるいは、剥離剤以外のいかなる他の成分、例えばペンタエリスリトールテトラステアレートもしくはステアリルステアレート、ドリップ防止剤、熱安定剤、例えばＴＰＰおよびＩｒｇａｎｏｘ Ｂ９００、色素および着色剤、例えばカーボンブラック、ならびに酸、好ましくはクエン酸も含有しない。前述の成分を含む本発明のポリマー組成物は、個別の構成成分を合わせ、混合し、均質化することによる、周知の組み込み過程によって生成され、具体的には、剪断力への曝露とともに溶融物中で均質化が起こることがここでは好ましい。材料は、粉末プリミックスの使用とともに、溶融物中での均質化の前に場合により組み合わされ混合される。
粒状材料から、または本発明の添加物を有する粒状材料と粉末とから作製されるプリミックスを使用することも可能である。
好適な溶媒中の混合物成分の溶液から生成されているプリミックスを使用することが可能であり、ここで材料は、場合により溶液中で均質化されており、次いで溶媒が除去される。
具体的には、本発明の組成物の成分および前述の添加剤は、ここでは、既知の方法により、またはマスターバッチの形態で導入され得る。
マスターバッチの使用は、添加剤の導入に特に好ましく、具体的には、それぞれのポリマーマトリックスに基づくマスターバッチがここでは使用される。
これに関連して、本組成物は、軸型押出機（例えば、ＺＳＫ（二軸押出機））、混練機、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ混合機またはＢａｎｂｕｒｙ混合機などの従来のデバイスにおいて組み合わされ、混合され、均質化され、次いで押出成形されることができる。この押出成形物は冷却され細かく砕かれ得る。個別の成分をプリミックスし、次いで残りの出発材料を個別にかつ／または同様に混合物中に混合することも可能である。
プラスチック成形品は、好ましくは、射出成形、熱成形、押出、積層、フィルムインサート成形、型内加飾、型内コーティング、および高速ヒートサイクル成形によって生成され得る。
本発明のプラスチック組成物を多層系の生産のために使用することも対象となる。ここでは、本発明のプラスチック組成物が、プラスチックで作製された成形物品に１つ以上の層として適用される。この適用は、例えば、箔の裏面上への材料の射出、共押出、または多成分射出成形によって、成形品の形成と同時またはその直後に行われ得る。しかしながら、適用過程は、例えばフィルムを用いる積層、既存の成形品周囲への材料の射出、または溶液からのコーティングによって、最終的な形状を既に有する基材上に実施されてもよい。
本発明は、成形品、例えば電気および電子ならびにＩＴ分野における薄肉硬質部品、具体的にはＬＣＤ／ＬＥＤデバイス用の枠部品、ならびにまた、本発明の組成物から得ることができる成形品の生産のための、本発明の組成物の使用をさらに提供する。
成分Ａ−１
（ＩＳＯ １１３３に従って３００℃および２．１６ｋｇの負荷で）約１９．０ｇ／１０分のＭＶＲを有する直鎖状ビスフェノールＡ系ポリカーボネート。
成分Ａ−２
（ＩＳＯ １１３３に従って２５０℃および２．１６ｋｇの負荷で）約１７．０ｇ／１０分のＭＶＲを有する直鎖状ビスフェノールＡ系ポリカーボネート。
成分Ａ−３
（ＩＳＯ １１３３に従って３００℃および２．１６ｋｇの負荷で）約６．５ｇ／１０分のＭＶＲを有する直鎖状ビスフェノールＡ系ポリカーボネート。
成分Ａ−４
（ＩＳＯ １１３３に従って３００℃および２．１６ｋｇの負荷で）約１２．０ｇ／１０分のＭＶＲを有する直鎖状ビスフェノールＡ系ポリカーボネート。
成分Ｂ−１
ＣＳ ７９６８、すなわち１１μｍの平均繊維直径および４．５ｍｍの平均繊維長を有する、Ｌａｎｘｅｓｓ ＡＧ製の（良好な結合性を有する）丸断面チョップドガラス短繊維。
成分Ｂ−２
ＣＳ ０３ ＰＥ ９３７、すなわち１３μｍの平均繊維直径および３．０ｍｍの平均繊維長を有する、Ｎｉｔｔｏｂｏ製の（良好な結合性を有する）丸断面チョップドガラス短繊維。
成分Ｂ−３
ＣＳＧ ３ＰＡ−８３０Ｓ、すなわち６μｍ〜８μｍの平均繊維厚および２２μｍ〜２８μｍの平均繊維幅を有する、Ｎｉｔｔｏｂｏ製の（良好な結合性を有する）扁平断面チョップドガラス短繊維。この繊維の厚さ：幅の断面比は、したがって約１：３〜１：４である。
成分Ｃ
Ｎａｉｎｔｓｃｈ Ａ３：Ｎａｉｎｔｓｃｈ Ｍｉｎｅｒａｌｗｅｒｋｅ ＧｍｂＨ（Ｇｒａｚ，Ａｕｓｔｒｉａ）製の非常に微細に粉砕された高純度タルク。
成分Ｄ−１
８．９％のリン含量を有するビスフェノールＡ系オリゴホスフェート。
成分Ｄ−２
ノナフルオロ−１−ブタンスルホン酸カリウムは、とりわけ、Ｂａｙｏｗｅｔ（商標）Ｃ４（Ｌａｎｘｅｓｓ、Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ、ＣＡＳ番号２９４２０−４９−３）、ＲＭ６４（Ｍｉｔｅｎｉ、Ｉｔａｌｙ）、または３Ｍ（商標）ペルフルオロブタンスルホニルフルオリドＦＣ−５１（３Ｍ、ＵＳＡ）として市販されている。
成分Ｅ−１
Ｅｌｖａｌｏｙ ＡＣ１８２０（ＤｕＰｏｎｔ）、すなわち２０％のメチルアクリレート含量を有し、１９０℃および２．１６ｋｇで判定して８ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、エチレン−メチルアクリレートコポリマー。
成分Ｆ
ポリテトラフルオロエチレン（Ｃｈｅｍｔｕｒａ製のＢｌｅｎｄｅｘ（商標）Ｂ４４９（約５０％のＰＴＦＥおよび約５０％のＳＡＮ［８０％のスチレンおよび２０％のアクリロニトリルから作製］）。
成分Ｇ−１
ペンタエリスリトールテトラステアレートは、Ｌｏｘｉｏｌ ＶＰＧ ８６１としてＥｍｅｒｙ Ｏｌｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている。
成分Ｇ−２
ステアリルステアレートは、Ｌｏｘｉｏｌ Ｇ３２としてＥｍｅｒｙ Ｏｌｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている。
成分Ｈ
トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、８２０１８ Ｔａｕｆｋｉｒｃｈｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）
成分Ｉ
クエン酸は、Ｈａｍａｎｎ ｕｎｄ Ｒｅｉｍｅｒから市販されている。
成分Ｊ
黒色色素Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ ８００は、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
成分Ｋ
Ｉｒｇａｎｏｘ Ｂ９００は、加工および熱安定剤としてＢＡＳＦ ＳＥから市販されている。
溶融温度を３００℃とし、処理量を１５ｋｇ／時間とし、スクリュー回転数を２００ｒｐｍとして、ＺＳＫ ２５実験用押出機（Ｗｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ）内で成分Ａ〜Ｋを混合した。３００℃の射出成形機（Ａｒｂｕｒｇ ２７０Ｅ）内で、成形品を生産した。
難燃性プラスチックが燃焼等級ＵＬ９４ Ｖ０に等級付けられるためには、以下の詳細基準が必要とされる：５つのＡＳＴＭ標準試験用標本（寸法：１２７×１２．７×Ｘ、ここでＸは試験用標本の厚さ、例えば２．０、１．２、１．０、および０．７５ｍｍである）の一式について、標本のうちのいずれも、定義された高さの開放火炎を使用する１０秒の火炎適用２回の後に、１０秒より長い残炎時間を有してはならない。５つの標本への１０回の火炎適用についての残炎時間の合計は、５０秒を超えてはならない。他の必要な基準は、燃焼ドリップ（flaming drip）がないこと、標本が完全に消耗しないこと、および各試験用標本に対する残じん時間が３０秒以下であることである。ＵＬ９４ Ｖ１の等級は、個別の残炎時間が３０秒以下であること、および５つの標本への１０回の火炎適用についての残炎時間の合計が２５０秒以下であることを必要とする。合計残じん時間は、２５０秒を超えてはならない。他の基準は、前述のものと同一である。燃焼等級ＵＬ９４ Ｖ−２への等級付けは、燃焼ドリップが生じるがＵＬ９４ Ｖ１等級の他の基準が達成されるときに適用される。
ＭＶＲは、ＩＳＯ １１３３に従って、２６０℃で５ｋｇの衝突負荷を使用して、または３００℃で２．１６ｋｇの衝突負荷を使用して判定される。
ＩＳＯ ５２７に従って、コアの寸法が８０×１０×４ｍｍである片面射出ダンベル標本で弾性係数を測定した。
以下の表は、組成物および試験結果を要約する。
結果
比較例１．１〜１．３と比較例２．３〜２．７との比較は、成分Ｄ−２を含む成形組成物が、成分Ｄ−１を含む成形組成物よりも低いメルトボリュームフローレート（ＭＶＲ）を有することを明らかに示す。成分Ｄ−２を含む成形組成物は、１．００ｍｍ、好ましくは０．７５ｍｍの壁厚で、ＵＬ９４に従う燃焼等級Ｖ０を達成するのにさらに不適当である。
比較例３．１〜３．３は、増加した割合の成分Ｅを含む成形組成物を示す。これらの成形組成物の特徴は、これらが、１．００ｍｍ、好ましくは０．７５ｍｍの壁厚で、ＵＬ９４に従う燃焼等級Ｖ０を達成するのに不適当であるということである。
一方、本発明の実施例１〜１５は、一方では、１．０ｍｍ、好ましくは０．７５ｍｍの壁厚で、ＵＬ９４に従う燃焼等級Ｖ０を達成し、他方では、成形組成物の十分に良好な加工性が確保される、成分Ａ〜Ｅの組み合わせを有する、本発明の成形組成物を示す。さらに、好ましい範囲の成分Ｂ〜Ｅの特定の選択によって、不定に定義可能な弾性係数を有するガラス繊維強化ポリカーボネート組成物が提供されることが示されている。
表１〜３の成分の量は、重量％単位で示される。

Claims (15)

  1. Ａ）１０〜７８重量部の少なくとも１種の熱可塑性芳香族ポリカーボネート、
    Ｂ）１５〜６０重量部の少なくとも１種のガラス繊維、
    Ｃ）０．５〜１５重量部の少なくとも１種の層状フィラー、
    Ｄ）５〜１５重量部の一般式（Ｉ）の少なくとも１種のリン化合物：
    （式中、
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、アルキル置換Ｃ５〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール、またはＣ７〜Ｃ１２アラルキルを表し、
    ｎが、互いに独立して、０または１を表し、
    ｑが、互いに独立して、０、１、２、３、または４を表し、
    Ｎが、０．１〜３０の数であり、
    Ｒ５およびＲ６が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキルを表し、並びに
    Ｙが、Ｃ１〜Ｃ７アルキリデン、Ｃ１〜Ｃ７アルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキリデン、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、ＳＯ２、または−ＣＯ−である）、
    Ｅ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで判定して少なくとも２．５ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、０．５〜４．５重量部の少なくとも１種のエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマー
    を含み、
    前記成分Ａ）〜Ｅ）の重量部の合計が１００重量部であり、更に衝撃改質剤を含有しないが、
    ただし、４．０重量部以上の前記少なくとも１種のエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマーが含有される場合、前記組成物が少なくとも１種の層状フィラーを含む、ポリカーボネート組成物。
  2. ５〜１０．５重量部の層状フィラーを含有する、請求項１に記載のポリカーボネート組成物。
  3. 層状フィラーがタルクである、請求項１または２に記載のポリカーボネート組成物。
  4. 熱可塑性芳香族ポリカーボネートの平均モル質量Ｍｗが、２００００ｇ／ｍｏｌ〜３２０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリカーボネート組成物。
  5. 式（Ｉ）中、Ｎが０．７〜５である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリカーボネート組成物。
  6. 成分Ｅ）について、メルトフローレート（ＭＦＲ）が、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで判定して３．０〜８．０ｇ／１０分の範囲内である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のポリカーボネート組成物。
  7. ポリカーボネート組成物の総重量を１００重量部とした場合に基づいて、２０重量部超のガラス繊維が使用される場合、該ガラス繊維が扁平繊維である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリカーボネート組成物。
  8. 少なくとも１種のガラス繊維が、タルクを含む成分Ｃ）と組み合わせて使用される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のポリカーボネート組成物。
  9. Ａ）１０〜７８重量部の少なくとも１種の熱可塑性芳香族ポリカーボネート、
    Ｂ）１５〜６０重量部の少なくとも１種のガラス繊維、
    Ｃ）０．５〜１５重量部の少なくとも１種の層状フィラー、
    Ｄ）５〜１５重量部の一般式（Ｉ）の少なくとも１種のリン化合物：
    （式中、
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、アルキル置換Ｃ５〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール、またはＣ７〜Ｃ１２アラルキルを表し、
    ｎが、互いに独立して、０または１を表し、
    ｑが、互いに独立して、０、１、２、３、または４を表し、
    Ｎが、０．１〜３０の数であり、
    Ｒ５およびＲ６が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキルを表し、並びに
    Ｙが、Ｃ１〜Ｃ７アルキリデン、Ｃ１〜Ｃ７アルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキリデン、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、ＳＯ２、または−ＣＯ−である）、
    Ｅ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで判定して少なくとも２．５ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、０．５〜４重量部未満の少なくとも１種のエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマー
    を含み、
    前記成分Ａ）〜Ｅ）の重量部の合計が１００重量部であり、更に衝撃改質剤を含有しない、請求項１に記載のポリカーボネート組成物。
  10. Ａ）１０〜７８重量部の少なくとも１種の熱可塑性芳香族ポリカーボネート、
    Ｂ）１５〜６０重量部の少なくとも１種のガラス繊維、
    Ｃ）５〜１０．５重量部のタルク、
    Ｄ）５〜１５重量部の一般式（Ｉ）の少なくとも１種のリン化合物：
    （式中、
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、アルキル置換Ｃ５〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール、またはＣ７〜Ｃ１２アラルキルを表し、
    ｎが、互いに独立して、０または１を表し、
    ｑが、互いに独立して、０、１、２、３、または４を表し、
    Ｎが、０．１〜３０の数であり、
    Ｒ５およびＲ６が、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキルを表し、並びに
    Ｙが、Ｃ１〜Ｃ７アルキリデン、Ｃ１〜Ｃ７アルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキレン、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルキリデン、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、ＳＯ２、または−ＣＯ−である）、
    Ｅ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで判定して少なくとも２．５ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、４以上〜４．５重量部の少なくとも１種のエチレン−アルキル（メタ）アクリレートコポリマー
    を含み、
    前記成分Ａ）〜Ｅ）の重量部の合計が１００重量部である、請求項１に記載のポリカーボネート組成物。
  11. 衝撃改質剤を更に含有しない、請求項１０に記載のポリカーボネート組成物。
  12. 成分Ｄが、
    であり、Ｎが１，１である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のポリカーボネート組成物。
  13. 電気、電子、または情報技術用途における、１．００ｍｍ以下の壁厚を有する薄肉部品を調製するための成形組成物としての、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のポリカーボネート組成物の使用。
  14. 部品の壁厚が、各点で、または少なくとも部分的に０．７５ｍｍ以下である、請求項１３に記載のポリカーボネート組成物の使用。
  15. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のポリカーボネート組成物を含む成形品。
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