JPH05202296A - ポリスルホンとポリカーボネート及び／又はポリアルキレンフタレートとの難燃性配合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリスルホン、ポリアルキレンフタレート及
び／又はポリカーボネートの重合体配合物の難燃性を改
良する。 【構成】 硼酸塩及びポリテトラフルオロエチレンを加
えることによって、難燃性を改良したポリスルホン、ポ
リアルキレンフタレート及び／又は芳香族ポリカーボネ
ートからなる難燃性重合体配合物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリスルホンと芳香族
ポリエステル、さらに詳しくは芳香族ポリカーボネート
及び／又はポリアルキレンフタレートとの難燃性配合物
に関する。本発明の配合物は薄い厚さでも難燃性を示
す。

【０００２】

【従来の技術】ポリアリールスルホンのような芳香族重
合体と、芳香族ポリエステル、詳しくはポリエチレンテ
レフタレートとからなる配合物は、ＰＥＴの劣った燃焼
特性のため、十分な難燃性を示さない。

【０００３】芳香族ポリスルホン及び熱可塑性ポリエス
テルの熱可塑性配合物は、ニールド（Ｎｉｅｌｄ）の米
国特許第３，７４２，０８７号から公知である。これに
は、厚さの薄い（例えば、６０ミル以下）プラスチック
を難燃性にする（ＵＬ−９４試験でＶ−１ないしＶ−
Ｏ）難しさも、また薄いフィルムを難燃性にするために
ポリテトラフルオロエチレンを硼酸亜鉛と共に用いるこ
とも記載されていない。ドリップを妨げ、発熱及び発煙
特性を改良するために、ポリスルホンをペルフルオロカ
ーボン重合体と混合してきた。ヨーロッパ特許第０３０
７，６７０号には、１０％のペルフルオロカーボンを加
えたポリスルホンが、改良された発熱及び発煙特性を有
することが記載されている。これには、ポリエステルと
ポリスルホンの配合物、又はこの組み合わせに硼酸塩を
加える利点は示されていない。ヨーロッパ特許第０４０
０，９３５号には、ポリアルキレンテレフタレート及び
他の重合体を含む難燃性ガラス繊維強化ポリエステルが
記載されている。そのような組み合わせにＰＴＦＥと硼
酸塩とを相乗難燃剤として用いることは、教示も示唆も
されていない。ヨーロッパ特許第０３６４，７２９号に
は、ＵＬ−９４がＶ−０である、ＰＴＦＥ、硼酸酸化物
並びに、メチルメタクリレート、ブタジエン及びスチレ
ンのグラフト共重合体並びに／又はスチレン−マレイン
酸無水物共重合体を含む難燃性ポリカーボネート組成物
が示されている。スチレンを省いた、ＰＴＦＥ及び硼酸
酸化物を含むポリカーボネート組成物が、１．６ｍｍで
Ｖ−１のＵＬ−９４に達しただけであった。。

【０００４】硼酸亜鉛は様々な熱可塑性組成物に用いら
れてきた。例えば、米国特許第４，０４９，６１９号に
は、ポリスルホン、難燃性ビスフェノキシ化合物及び、
硼酸亜鉛を含むような促進剤よりなる熱可塑性組成物が
記載されている。米国特許第４，９８１，８９５号に
は、ポリエーテルスルホン又はポリエーテルケトン又は
これらの混合物と硼酸亜鉛からなる成形組成物が、改良
された発熱特性を有することが記載されている。芳香族
ポリエステル又はＰＴＦＥを含有する配合物のための、
難燃剤としての、硼酸亜鉛とＰＴＦＥの相乗的な組み合
わせについて記されている。

【０００５】ポリスルホンと、ポリアルキレンフタレー
トのような他の重合体との配合物は、ポリスルホンの耐
衝撃性、加水分解安定性、寸法安定性及び耐熱性の有利
な特性を併せ持ち、しかもコストを下げ、かつ有利な性
質を妨げないように仕上げることができる。ポリスルホ
ン及びポリカーボネート又はポリエステルの配合物は、
米国特許第３，３６５，５１７号、第３，７４２，０８
７号、第４，３６９，１３６号、第４，３７１，６７２
号及び第４，７４６，７１０号に記載されている。重合
体の環境応力による亀裂に対する抵抗性はさらに高ま
り、熱変形温度は上昇し、そしてポリ（アリールエーテ
ル）の熱応力及び老化による脆化に対する抵抗性はさら
に高まる。さらに、加水分解安定性が改良されることも
記載されている。従って、ポリスルホンをポリアルキレ
ンフタレートと混合することによって、いくつかの物理
的特性の改良及び商業的に重要な改良がなされた配合物
が得られることが分かる。

【０００６】都合の悪いことには、ポリアルキレンフタ
レートのような芳香族ポリエステルをポリスルホンに加
えることにより、ポリスルホン成分の難燃性は著しく低
下する。従って、工業的に用いられる難燃性エンジニア
リング熱可塑性組成物に関する市場に太刀打ちできるよ
うにするには、これらの配合組成物の難燃性を改良する
ことが特に重要となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、硼酸塩及び
相乗効果を得るのに有効な量のポリテトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）をさらに加えることによって、難燃性
の改良されたポリスルホン、ポリアルキレンフタレート
及び／又はポリカーボネートの配合物を提供するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】ポリテトラフルオロエチ
レン及び硼酸亜鉛を特定の割合で、ポリスルホンとポリ
エステル及び／又はポリカーボネートとの配合物に加え
ると、６０ミル以下の成形品の厚さでＶ−１ないしＶ−
０のＵＬ−９４難燃性を得ることができることが見いだ
された。

【０００９】当業分野で一般にポリ（アリールエーテ
ル）とも呼ばれているポリスルホンは、米国特許第３，
２６４，５３６号、第４，１０８，８３７号及び第４，
１７５，１７５号に記載されている。ポリスルホンは以
下の繰り返し単位： 又は からなるのが好ましい。

【００１０】適したポリスルホンは、市販のものから容
易に得たり、あるいは従来公知の方法で製造することが
できる。ポリスルホン又はポリ（アリールエーテル）
は、クロロホルム又は別の適当な溶媒中、２５℃又は別
の適当な温度及び０．２ｇ／１００ｍｌの濃度で測定し
て、約０．３５−約１．２ｄｌ／ｇ、好ましくは約０．
３８−約１．０ｄｌ／ｇの換算粘度を有する。約０．３
５ｄｌ／ｇ未満の換算粘度では、ポリ（アリールエーテ
ル）は脆く；約１．２ｄｌ／ｇより上の換算粘度では、
ポリ（アリールエーテル）は非常に高い溶融粘度を有
し、メルトから加工するのが非常に難しくなる。

【００１１】本発明の組成物に用いるポリスルホンの重
量％は、重合体物質の約２０−約９５％である。

【００１２】最も好ましいポリスルホンは以下の繰り返
し部分： を含むポリ（アリールエーテル）である。これはアモコ
・パフォーマンス・プロダクツ社からユーデル（Ｕｄｅ
ｌ）Ｐ−３７０３という商標で市販されている。これ
は、クロロホルム中、０．２ｇ／ｄｌの濃度及び２５℃
で測定して約０．４３ｄｌ／ｇの換算粘度を有する。こ
れは、温度３４３℃及び荷重２．１６ｋｇでＡＳＴＭ法
Ｄ−１２３８によって測定して、約１６ｇ／１０分のメ
ルトフローインデックスを有する。

【００１３】ポリアルキレンフタレート ここで用いるのに適したポリエステルは、２−約１０個
の炭素原子及び少なくとも１つの芳香族ジカルボン酸を
含む脂肪族もしくは環状脂肪族ジオール又はこれらの混
合物から誘導される。脂肪族ジオール及び芳香族ジカル
ボン酸から誘導したポリエステルは以下の一般式： （式中、ｘは２−４の整数である）の繰り返し単位を有
する。

【００１４】好ましいポリエステルはポリ（エチレンテ
レフタレート）及びポリ（ブチレンテレフタレート）で
ある。

【００１５】またここで考えられるポリエステルは、コ
ポリエステルを形成する脂肪族酸及び／又は脂肪族ポリ
オールから誘導される単位を少量、例えば０．５−約２
重量％含む上記ポリエステルである。これらの脂肪族ポ
リオールには、ポリ（エチレングリコール）のようなグ
リコールが含まれる。これらは米国特許第２，４６５，
３１９号及び第３，０４７，５３９号の教示に従って製
造することができる。

【００１６】環状脂肪族ジオール及び芳香族ジカルボン
酸から誘導されるポリエステルは、例えば１，４−シク
ロヘキサンジメタノールのシス−又はトランス異性体
（又はこれらの混合物）と芳香族ジカルボン酸とを縮合
させて、以下の式： （式中、シクロヘキサン環はそのシス−及びトランス−
異性体から選ばれ、Ｒ_６は炭素原子数６−２０のアリー
ル基であり、芳香族ジカルボン酸から誘導される脱カル
ボキシル化残基である）の繰り返し単位を有するポリエ
ステルを得ることによって製造される。

【００１７】上記式中のＲ_６が示す芳香族ジカルボン酸
の例は、イソフタル酸又はテレフタル酸、１，２−ジ
（ｐ−カルボキシフェニル）エタン、４，４′−ジカル
ボキシジフェニルエーテル等及びこれらの混合物であ
る。これらの酸は全て少なくとも１つの芳香族核を含
む。１，４−又は１，５−ナフタレンジカルボン酸のよ
うな縮合環が存在していてもよい。好ましいジカルボン
酸はテレフタル酸又はテレフタル酸とイソフタル酸との
混合物である。

【００１８】好ましいポリエステルは、１，４−シクロ
ヘキサンジメタノールのシス−又はトランス−異性体
（又はこれらの混合物）とイソフタル酸及びテレフタル
酸の混合物との反応から誘導される。これらのポリエス
テルは式： の繰り返し単位を有する。

【００１９】別の好ましいポリエステルは、シクロヘキ
サンジメタノール、アルキレングリコール及び芳香族ジ
カルボン酸から誘導されるコポリエステルである。これ
らのコポリエステルは、例えば１，４−シクロヘキサン
ジメタノールのシス−又はトランス−異性体（又はこれ
らの混合物）及びアルキレングリコールと芳香族ジカル
ボン酸とを縮合させて、以下の式： （式中、シクロヘキサン環はそのシス−及びトランス−
異性体から選ばれ、Ｒ_６は前に定義した通りであり、ｘ
は２−４の整数であり、ｙ単位は、（ｙ＋ｙ^１）単位全
体の、約１０−約９０モル％からなり、ｙ^１単位は約１
０−約９０モル％からなる）の繰り返し単位を有するコ
ポリエステルを得ることによって製造される。

【００２０】好ましいコポリエステルは、１，４−シク
ロヘキサンジメタノールのシス−又はトランス−異性体
（又はこれらの混合物）及びエチレングリコールとテレ
フタル酸とのモル比１：２：３の反応から誘導される。
これらのコポリエステルは以下の式： （式中、ｙ及びｙ^１は前に定義した通りである）の繰り
返し単位を有する。

【００２１】ここに記載のポリエステルは市販されてい
るか、あるいは例えば米国特許第２，９０１，４６６号
に記載のような当業分野で周知の方法によリ製造しう
る。

【００２２】ここで用いるポリエステルは、６０：４０
のフェノール／テトラクロロエタン混合物又は同様な溶
媒中、２３−３０℃で測定した固有粘度が約０．４−約
２．０ｄｌ／ｇのものである。

【００２３】芳香族ポリカーボネート ここで用いうる熱可塑性芳香族ポリカーボネート樹脂
は、塩化メチレン又はクロロホルム中、２５℃で測定し
た固有粘度が約０．４−約１．０ｄｌ／ｇの単独重合
体、共重合体及びこれらの混合物である。これらのポリ
カーボネートは、２価フェノールとカーボネート先駆体
との反応によって製造される。用いうる２価フェノール
の一般的なものは、ビスフェノール−Ａ、ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（４−ヒドロ
キシ−３−メチルフェニル）−プロパン、４，４−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、２，２−ビス
（３，５−ジブロモー４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、３，３′−ジクロロ−４，４′−ジヒドロキシジフ
ェニル）メタン等である。ビスフェノール型の他の２価
フェノールについては、例えば米国特許第２，９９９，
８３５号、第３，０２８，３６５号及び第３，３３４，
１５４号に記載されている。

【００２４】もちろん、２種以上の異なる２価フェノー
ル又は、２価フェノールとグリコールとの又は末端がヒ
ドロキシもしくは酸のポリエステルとの共重合体を用い
ることも可能である。

【００２５】カーボネート先駆体はハロゲン化カルボニ
ル、カーボネートエステル又はハロホルメートである。
ここで用いうるハロゲン化カルボニルは臭化カルボニ
ル、塩化カルボニル及びこれらの混合物である。ここで
用いうる一般的なカーボネートエステルはジフェニルカ
ーボネート、ジ（ハロフェニル）カーボネート、例えば
ジ（クロロフェニル）カーボネート又はジ（ブロモフェ
ニル）カーボネート等；ジ（アルキルフェニル）カーボ
ネート、例えばジ（トリル）カーボネート、ジ（ナフチ
ル）カーボネート、ジ（クロロナフチル）カーボネート
等又はこれらの混合物である。ここで用いるのに適した
ハロホルメートには２価フェノールのビスハロホルメー
ト、例えば、ビスフェノール−Ａ、ハイドロキノン等の
ビスクロロホルメート、又はグリコールのビスハロホル
メート、例えば、エチレングリコール、ネオペンチルグ
リコール、ポリエチレングリコール等のビスハロホルメ
ートがある。他のカーボネート先駆体も当業者には明ら
かであるが、ホスゲンとしても知られる塩化カルボニル
が好ましい。

【００２６】芳香族ポリカーボネート重合体は市販され
ており、また当業分野で周知の方法によって製造するこ
ともできる。これらの方法は例えば、米国特許第３，１
５３，００８号及び第３，０２８，３６５号に記載され
ている。好ましいポリカーボネートは以下の繰り返し単
位： を含むビスフェノール−Ａポリカーボネートである。

【００２７】硼酸塩 用いる硼酸塩は、水の含有量が硼酸塩の０．２重量％未
満の無水物が好ましい；水和硼酸塩又は水の含有量がこ
れより多い硼酸塩は、加工ができない組成物となるか、
あるいは配合物を製造するための溶融押し出し中にポリ
アルキレンフタレート及びポリカーボネート成分の加水
分解を引き起こす。どのような適した無水硼酸亜鉛も用
いることができる。粒度が６−１０ミクロンの無水硼酸
亜鉛は、Ｕ．Ｓ．ボーラックスからＸＰＩ−１８７とし
て入手でき、かつ硼酸亜鉛の５００℃での熱による脱水
によって製造される。硼酸亜鉛の使用量は、難燃性を得
るのに有効な量であり、全組成物の１００重量部当た
り、約１．０−約１０．０重量部であるのが好ましい。

【００２８】ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ） ＰＴＦＥは、以下のいくつかの物理的形態で、多くの米
国及び他の国々の供給業者から商業的に購入することが
できる： 水分散液： この微粒子形態はフィブリル化又は非フィ
ブリル化タイプのものである。一般には、水中の５０−
６０％ＰＴＦＥ懸濁液として得られ、一般に塗料中にそ
して多孔質構造物の含浸用に用いられる。オーシモント
（Ａｕｓｉｍｏｎｔ）社のアルゴフロンＤ−６０Ｇはそ
のようなグレードの１つである。 ペースト： これは、約０．２ミクロンの分散体として
製造される高分子量形態のＰＴＦＥである。この物質は
その後、凝固させて約４００−５００ミクロンの粒子に
する。これらの物質は軟質であり、室温でフィブリル化
する。このタイプの一般的なグレートは：アルゴフロン
ＤＦ １、ＤＦ ２００及びＤＦＣである。

【００２９】グラニュール： これは、２０ミクロンの
大きさの粉末が生じる懸濁法で製造される高分子量ＰＴ
ＦＥである。この物質は高温で又は高剪断条件下でフィ
ブリル化する。一般的なグレードは：アルゴフロンＦ
５、Ｆ２及びＦ６である。 ワックス： これは、フィブリル化する傾向のない低分
子量ＰＴＦＥである。この物質は、輻射線を用いて高分
子量物質を分解することによって通常製造される。粒度
はグレードによって変わり、一般に６−２５ミクロンで
ある。このタイプのものは、オーシモントの方法とは異
なる、単量体からの直接反応で形成することができる。
一般的なグレードは：ポリミストＦ−５Ａ、Ｆ−５及び
Ｆ−５１０である。

【００３０】配合物の製造 本発明の配合物の製造では、個々の成分を一般に、チッ
プ、ペレット又は粉末の形で準備し、機械ドラムタンブ
ラーのような適当な装置中で物理的に混合する。次に、
物理的混合物を、好ましくは真空下又は乾燥した循環空
気炉中で、乾燥する必要があるが、どのような適当な装
置を用いてもよい。乾燥工程の目的は、物理的混合物か
ら水を除去して、ポリアルキレンフタレート及びポリカ
ーボネート成分の加水分解を妨げることである。固体重
合体粒子の混合物（任意に、強化充填剤、繊維等を含有
していてもよい−下記参照）を乾燥した後、配合物を製
造することができる。配合物を形成する都合のよい方法
は溶融押し出しである。押し出し装置はメルト状の重合
体を十分に混合し、次いでストランドの形の配合物を押
し出す。これを固化した後、砕いてチップ又はペレット
にする。本発明の配合物の製造には、一軸スクリュー及
び二軸スクリュー押し出し機のいずれも用いることがで
きる。

【００３１】本発明の組成物の配合には、どのような適
した手順を用いてもよく、固体成分は互いにどのような
順序で混合してもよい。好ましい量の全ての固体を混合
し、次に、得られた混合物を約１００℃に又は、混合物
中のＴｇが最も高い重合体の転移温度（Ｔｇ）より上の
温度に加熱するのが好ましく、そしてＰＥＴのような半
結晶質重合体を配合したときは、操作温度を半結晶質重
合体の融点より５０℃高い温度に維持しなければならな
い。次いで、溶融混合物を適当な時間混合して、添加剤
の分散及び重合体の混合を十分に行い、次に押し出し、
そして冷却して好ましい形にする。そのような操作は、
ベルストルフ同時回転二軸スクリュー装置のような市販
の押し出し機で行うと都合がよい。

【００３２】材料は全て、機械混合機（ターンエンドオ
ーバーエンド）で成分をまず乾燥混合することによって
用意した。次に、これらをベルストルフＺＥ２５、２５
ｍｍ直径同時回転二軸スクリュー押し出し機を用いて配
合した。

【００３３】次いで、得られた混合物を約２６５℃で操
作する押し出し機に供給し、押し出し物をペレットにす
る。これらのペレットを約３００℃で約５インチ×１／
２インチ×約１／１６インチ厚さの試験バーに射出成形
する。５本の試験バーについて、アンダーライターズ・
ラボラトリーズ社、サブジェクトＵＬ−９４、材料分類
のための燃焼試験に記載の試験法を実施する。この試験
手順に従って、試験材料を、５本の試験体の結果に基づ
いて、Ｖ−０、Ｖ−１及びＶ−２のいずれかに評価す
る。ＵＬ−９４による各評価基準を燃焼試験の下で示
す。

【００３４】本発明の混合物は、重合体を実質的に分解
することなく溶融処理して、様々な比較的硬い付形物
品、例えば成形した三次元物品、繊維、フィルム、テー
プ等を形成することができる。

【００３５】物品はまた、本発明の配合物を１成分とし
て含む成形材料から成形してもよい。そのような成形材
料では、本発明の配合物中に、成形材料全重量に基づい
て、約１−５０重量％、好ましくは約５−３５重量％の
固体充填剤及び／又は強化剤を混和する。強化媒体とし
て働く代表的な繊維には、ガラス繊維、アスベスト、グ
ラファイト炭素繊維、非晶質炭素繊維、合成重合体繊
維、アルミニウム繊維、珪酸アルミニウム繊維、アルミ
ニウム酸化物繊維、チタン繊維、マグネシウム繊維、珪
灰石、ロックウール繊維、スチール繊維、タングステン
繊維、綿、ウール及び木材セルロース繊維等がある。代
表的な充填材料には、ガラス、珪酸カルシウム、シリ
カ、クレー、タルク、雲母、カーボンブラック、二酸化
チタン、珪灰石、ポリテトラフルオロエチレン、グラフ
ァイト、アルミナ三水和物、炭酸アルミニウムナトリウ
ム、亜鉄酸バリウム等がある。

【００３６】重合体にはまた、添加剤、例えば顔料、熱
安定剤、紫外線安定剤、可塑剤、潤滑剤、離型剤等が含
まれる。

【００３７】本発明の材料は、成形品、塗料、フィルム
又は繊維のようなどのような好ましい形にも加工しう
る。

【００３８】以下に示す表示は、実施例に関する重合体
を説明するものである： ポリスルホン（ＰＳＦ） − 式： の繰り返し単位を有するポリ（アリールエーテル）。ア
モコ・パフォーマンス・プロダクツ社からユーデル（商
標）Ｐ−３７０３の商標で入手しうる。これは、濃度
０．２ｇ／ｄｌ、温度２５℃のクロロホルム中で測定し
た換算粘度が約０．４３ｄｌ／ｇである。温度３４３
℃、荷重２．１６ｋｇで、ＡＳＴＭ法Ｄ−１２３８によ
り測定したメルトフローインデックスは約１６ｇ／１０
分である。

【００３９】用いうる別のポリスルホンは以下の繰り返
し単位： を含む。そのようなポリスルホンはインペリアル・ケミ
カル・インダストリーズ社又はアモコ・パフォーマンス
・プロダクツ社から入手しうる。

【００４０】ＰＥＴ： ポリ（エチレンテレフタレー
ト） − 以下の繰り返し単位構造： を有する重合体。

【００４１】この重合体は米国の多くの供給業者から広
く入手することができる。用いた樹脂の商標はクリアタ
フ（Ｃｌｅａｒｔｕｆｆ）７２０２であり、グッドイヤ
ー社の製品である。この材料のＴｇは、完全に非晶質の
状態で約８０℃である（このＴｇは結晶化度のレベルと
共に少し上がる）。重合体の結晶融点は、差動走査熱量
計で測定して、約２６０℃である。

【００４２】ＰＣ： ビスフェノール−Ａポリカーボネ
ート − 式： の繰り返し単位を含む重合体。

【００４３】これは米国のいくつかの供給業者から入手
することができる。ここで用いるポリカーボネートは、
ゼネラル・エレクトリック社からレキサン（Ｌｅｘａ
ｎ）１０４の商標で入手しうる。この樹脂は、溶媒とし
てＴＨＦを用いそしてポリスチレン基準に基づく検量線
を用いるゲル透過クロマトグラフィーによって得られる
その分子量で特徴づけた。数平均分子量（Ｍｎ）は約２
０，０００であった。この重合体の換算粘度は、濃度
０．２ｇ／ｄｌのクロロホルム中で、０．５２ｄｌ／ｇ
であることが分かった。この重合体のガラス転移温度
は、動的機械的熱分析（ＤＭＴＡ）で測定して、１５０
℃である。

【００４４】レキサン２０１５は、テトラブロモビスフ
ェノールＡ共重合体を用いて重合した難燃性ポリカーボ
ネートである。この実験で用いる重合体のメルトフロー
は４．８ｇ／１０分であり、これは４．１−５．８ｇ／
１０分の規定を満たしていた。 ＺｎＯは酸化亜鉛であ
り、硼酸と反応したとき、硼酸亜鉛を生成することがで
きる無機充填剤である。これは粉末状で用いた。

【００４５】ウルトラカルブは、Ｍｇ_３Ｃａ（ＣＯ_３）
_４の化学組成を有する、非常に細かい白色粉末の難燃剤
である。これは、アンゾーン（Ａｎｚｏｎｅ）社の製品
である。分解温度がアルミニウム三水和物よりも約３０
℃以上高い特徴を有する。

【００４６】燃焼試験 以下の実施例の具体的な実験から得た試験体を、ＵＬ−
９４垂直燃焼試験規定に従って試験した。全ての試験体
の呼称寸法は、射出成形により５″×０．５″×０．０
０６２″であった。それ以上の詳細は以下の実施例に記
す。さらに、様々なＵＬ−９４垂直燃焼分類の定義は次
の通りである。

【００４７】燃焼評価 “９４Ｖ−０” 点火炎を除いた後の個々の発炎燃焼が１０秒を越えず、
いずれの試験体も、試験体から１２″下に置いた吸収性
手術用綿を発火させる火炎粒子を落とさない。５つの試
験体全て（１０回の点火）の消炎時間の合計は５０秒を
越えることがない。

【００４８】“９４Ｖ−１” 点火炎を除いた後の個々の発炎燃焼が３０秒を越えず、
いずれの試験体も、試験体から１２″下に置いた吸収性
手術用綿を発火させる火炎粒子を落とさない。５つの試
験体全て（１０回の点火）の消炎時間の合計は２５０秒
を越えることがない。

【００４９】“９４Ｖ−２” 点火炎を除いた後の個々の発炎燃焼が３０秒を越えな
い。試験体は、短時間だけ燃える火炎粒子を落とし、こ
れらのうちのいくつかは試験体から１２″下に置いた吸
収性手術用綿を発火させる。５つの試験体全て（１０回
の点火）の消炎時間の合計は２５０秒を越えることがな
い。

【００５０】さらに、点火炎を除いた後、３０秒以上燃
え続ける試験バーは、ＵＬ−９４によらず、“焼け跡”
としての本発明の基準により分類した。さらに、ＵＬ−
９４では、各試験グループの全ての試験バーが、上記の
Ｖタイプの評価を満たして特定の分類に達していなけれ
ばならないことが必要である。そうでなければ、５つの
バーは最も悪い単一バーの評価を受ける。例えば、１つ
のバーが９４Ｖ−２として分類され、他の４つが９４Ｖ
−０として分類されると、５つのバー全ての評価は９４
Ｖ−２となる。

【００５１】

【実施例】以下の実施例は、本発明の実施を詳しく説明
するものであり、本発明の範囲を限定するものではな
い。

【００５２】比較実施例１（Ｃ−１） ユーデル（商標）Ｐ−３７０３ポリスルホン（ＰＳＦ）
及びクリアタフ（商標）７２０７ポリ（エチレンテレフ
タレート）（ＰＥＴ）の７５／２５重量％の配合物をタ
ンブル混合し、乾燥させた。次に、二軸スクリュー直径
２５ｍｍベルストルフ押し出し機を約２９０℃で用い
て、乾燥ペレット混合物を溶融配合した。配合物を乾燥
し、２８トンのアルバーグ（Ａｒｂｕｒｇ）射出成形機
を用いて、呼称寸法５．０×０．５×０．０６２インチ
のキャビティに射出成形した。バレル温度分布は２７０
−２９５℃であり、ノズル温度は２９５℃であった。成
形温度は９０℃に設定した。０．０６２″厚さの成形試
験体を、ＵＬ−９４垂直燃焼規定に従って燃焼性につい
て試験した。表１に示すこの試験結果から、この配合物
は難燃性に関するＵＬ−９４Ｖ分類のいずれにも合わな
いことが分かった。これは、試験体の個々の最高燃焼時
間並びに累積燃焼時間のいずれも、上記燃焼時間を越え
たためである。

【００５３】比較実施例２（Ｃ−２） 比較実施例１（Ｃ−１）で用いた同じＰＳＦ及びＰＥＴ
樹脂の６５／３５重量％配合物を、比較実施例１に従っ
て樹脂をまず乾燥し、次いで非ベント式二軸スクリュー
ブラベンダー対向回転二軸スクリュー装置により乾燥混
合物を押し出すことによって製造した。配合物を４．５
ポンド／時の速度で押し出し機に通した。溶融温度は約
２９０℃であった。押し出し機のスクリュー速度は４０
ｒｐｍであった。このように製造した配合物試料を再び
乾燥し、その後アルバーグ射出成形機を用い、比較実施
例１の条件で、厚さ０．０６２″の試験体を射出成形し
た。この重合体配合物からの試験体についてＵＬ−９４
燃焼試験を行い、結果を表１にまとめた。この試料から
の試験体は最初の炎を当てたとき激しく燃焼し、２番目
の炎を当てるまで燃え続けた。さらに、５つの試験体の
うちの４つが試験チャンバーの床の点火綿に落ちた。従
って、この材料はＵＬ−９４垂直燃焼試験の全ての分類
において不合格であった。

【００５４】実施例１ 次に示す重量％の各種成分を用いて以下の配合物を製造
した：ユーデルＰ−３７０３（６８．６３％）、ＰＥＴ
（２２．８７％）、硼酸亜鉛（６％）及びＦ５Ａ非フィ
ブリル化ＰＴＦＥ（２．５％）。比較実施例２と実質的
に同様な手順で配合物を製造し、試験した。この組成物
について得たＵＬ−９４燃焼試験結果から、比較実施例
１及び２の相当する対照に較べて、著しい改良が認めら
れる。燃焼の様子及び燃焼時間に基づく燃焼評価はＶ−
１であった。燃焼時間は表１に示す。これによって、Ｐ
ＴＦＥ及び硼酸亜鉛の相乗効果が証明される。

【００５５】実施例２ 次に示す重量％の各種成分を用いて以下の配合物を製造
した：ユーデルＰ−３７０３（６５．２５％）、ＰＥＴ
（２１．７５％）、硼酸亜鉛（９％）及びＦ５Ａ非フィ
ブリル化ＰＴＦＥ（４％）。比較実施例２と実質的に同
様な手順で配合物を製造し、試験した。この組成物につ
いて得たＵＬ−９４燃焼試験結果から、比較実施例Ｃ−
２の相当する対照に較べて、著しい改良が認められる。
比較実施例Ｃ−２に較べて、また、組成物中の２種の難
燃剤の量を増すことによって著しい利点が得られる。燃
焼の様子及び燃焼時間に基づくこの配合物の燃焼評価は
Ｖ−１であった。基本燃焼時間を表１に示す。

【００５６】実施例３−５ ユーデルＰ−３７０３ＰＳＦ、ＰＥＴ、硼酸亜鉛及びア
ルゴフロンＤＦ−１、オーシモント社販売の別のフィブ
リル化ＰＴＦＥから、３種のＰＳＦ／ＰＥＴ難燃性配合
組成物を製造した。３種の各配合物のＰＳＦ対ＰＥＴの
比率は重量に基づいて６５／３５に維持した。３種の配
合物は全て６重量％の硼酸亜鉛を含有し、ＤＦ−１の量
はそれぞれ１、２及び３重量％であった。４成分の正確
な重量％は表１に示す。これらの材料を準備し、０．０
６２″厚さのＡＳＴＭバーに成形し、実施例２と非常に
類似した方法で燃焼の様子について試験した。これらの
配合物のＵＬ−９４燃焼評価は３種の配合物全てＶ−１
であり、燃焼時間は３種の配合物の場合、表１に示すよ
うに、ＤＦ−１フルオロポリマーの量と一致するように
減少した。

【００５７】実施例６及び７ ＤＦ−１の量を２重量％に維持し、同時に硼酸亜鉛の量
をそれぞれ４及び２重量％に減少させた他は、上記実施
例３−５と同様に、２種の配合物をさらに製造した。Ｕ
Ｌ−９４燃焼結果と共に、正確な組成をやはり表１に示
す。これらの配合物は共にＶ−１の燃焼評価を得たが、
４重量％の硼酸亜鉛を含有する組成物は、２％のみの硼
酸亜鉛を含有するものよりも著しくすぐれた性能を示し
た。このことから、相乗効果がこの２成分難燃剤系にあ
ると考えられる。硼酸亜鉛対ＰＴＦＥの比率が多すぎて
も又は少なすぎても、この相乗効果が失われることは明
らかである。

【００５８】実施例８及び比較実施例３（Ｃ−３） ＰＳＦ／ＰＥＴ比率のこれらの配合物の燃焼性能に及ぼ
す影響を調べるために、この比率を６９／２３及び５
０．６／４１．９に設定し、同時に両組成物のＤＦ−１
ＰＴＦＥ及び硼酸亜鉛の量をそれぞれ２及び６重量％
に維持した、２種の組成物をさらに製造した。これらの
２つの例に関するデータは表１に示す。第１の配合物の
ＵＬ−９４の結果はＶ−１であり、累積燃焼時間は比較
的短く、約９０秒であった。他方、第２の配合物（Ｃ−
３）の場合、許容される垂直燃焼評価には達せず、合計
燃焼時間はＶ−２の要件である２５０秒の限界をかなり
越えた。従って、ＵＬ−９４燃焼性能はＰＳＦ／ＰＥＴ
比率に敏感であることが分かる。ＰＳＦ／ＰＥＴの比率
が６０／４０より著しく低い比率であると、本発明の難
燃性添加剤が効力を生じる見込みはない。

【００５９】実施例１−８と同じ方法で、他の組成物を
製造した。これらの組成物及び結果を表１に示す。

【００６０】以下の表１の実施例Ｏ−Ｕは、本発明のポ
リアリールエーテルスルホン／ポリエチレン（テレフタ
レート）／ポリカーボネートの３成分系配合物がＵＬ−
９４垂直燃焼評価に達することを示している。またこれ
は、ポリテトラフルオロエチレンの非フィブリル化タイ
プのものは難燃性を促進するが、フィブリル化タイプの
ものはさらに効果的であることを示している。

【００６１】

【表１】 比較実施例４（Ｃ−４） ユーデル（商標）Ｐ−１７００ポリスルホン（ＰＳＦ）
及びレキサン１０４ポリカーボネート（ＰＣ）の５０／
５０（重量）配合物を以下のように製造した。２種の樹
脂のペレットを正確な割合で乾燥配合し、次に、リドン
（Ｌｙｄｏｎ）熱対流炉内で３００°Ｆにて一晩乾燥し
た。次に、１３０のスクリューｒｐｍ及び約３００℃の
溶融温度のベルストルフ２５ｍｍ二軸スクリュー押し出
し機を用いてペレットを溶融配合した。押し出し機の処
理速度は約１５ポンド／時であった。使用押し出し機に
は３つのガス抜き口があった。初めの２つのガス抜き口
は大気に対して開口し、第３のガス抜き口はＨｇ中２０
の部分真空下で操作した。この溶融−配合工程で得られ
るペレットを、同じ空気熱対流炉内で３００℃にて一晩
乾燥し、次に、２８トンのアルバーグ射出成形機を用い
て、燃焼性評価のための５″×０．５０″×０．０６
２″ＡＳＴＭ試験体を射出成形した。バレル温度設定分
布２９０−３１５℃、ノズル設定温度３１５℃、成形温
度１１０℃及び射出圧９５０ｐｓｉで配合物を成形し
た。燃焼試験は、垂直燃焼に対するアンダーライター実
験室規定ＵＬ−９４によって行った。この燃焼試験結果
から、この配合物は、燃焼時間に基づいてＶ−１分類に
入ることが分かった。これらの結果を表２に示す。

【００６２】実施例９ ユーデル（商標）Ｐ−１７００（４５．７５％）、ＰＣ
（４５．７５％）、デュポン社販売のＴ−６０フィブリ
ル化フルオロポリマー（２．５％）及びＵ．Ｓ．ボラッ
クス社販売の硼酸亜鉛（６％）の配合物を製造し、比較
実施例４と実質的に同様な方法で試験した。この材料の
ＵＬ−９４燃焼評価はＶ−１であった。

【００６３】比較実施例５（Ｃ−５） この比較実施例は、硼酸亜鉛の存在が、ＰＳＦ／ＰＣ配
合物の難燃性を改良するのに不十分であることを説明す
る。ここで製造した配合物は、ユーデル（商標）Ｐ−１
７００（４７％）、ＰＣ（４７％）及び硼酸亜鉛（６
％）からなっていた。配合物を製造し、実施例９と実質
的に同様な方法で試験した。この配合物のＵＬ−９４燃
焼試験の燃焼評価はＶ−１であり、燃焼時間の結果は表
２に示す。基礎樹脂のみからなる対照（比較実施例４）
に較べて難燃性は改良されなかった（あるいは低下し
た）。従って、本発明を正しく実施する場合、難燃剤と
して硼酸亜鉛のみを存在させるだけでは不十分である。

【００６４】比較実施例６（Ｃ−６） この比較実施例は、唯一の難燃剤として非フィブリル化
ＰＴＦＥのみを存在させるだけでは、本発明の実施によ
り難燃性を得るには不十分であることを説明するもので
ある。以下のものからなる配合物を製造した：ユーデル
（商標）Ｐ−１７００（４８．７５％）、ＰＣ（４８．
７５％）及びアルゴフロン ポリミストＦ５Ａ ＰＴＦ
Ｅ（２．５％）、これらは非フィブリル化タイプのもの
である。配合物を製造し、比較実施例４と実質的に同様
な方法で試験した。この組成物のＵＬ−９４燃焼性は、
５０／５０重量比で配合した基礎樹脂（比較実施例４）
以上の改良を示さなかった。

【００６５】実施例１０及び１１ 表２に示す重量比のユーデル（商標）Ｐ−１７００、Ｐ
Ｃ、硼酸亜鉛及びＦ５Ａからなる２種の配合物を製造し
た。これらの２種の配合物を製造し、比較実施例４と非
常に似た方法で試験した。これらの２種の組成物からの
試験体について行ったＵＬ−９４燃焼試験は、両組成物
とも燃焼評価はＶ−１であり、合計燃焼時間における改
良（減少）はやはり見られ、これはまた２種類の難燃性
成分のレベルと一致した。

【００６６】実施例１２及び１３ 実施例１０及び１１で用いたのと同じ量で非フィブリル
化Ｆ５Ａ ＰＴＦＥ成分をフィブリル化Ｔ−６０ ＰＴ
ＦＥに置き換える他は、実施例１０及び１１と実質的に
同じようにさらに２種の配合物を製造した。これらの２
種の組成物からの燃焼データから、表２に示す燃焼時間
から証明されるように難燃性が大幅に改良されたことが
分かる。これらの２種の組成物についてのＵＬ−９４燃
焼評価はＶ−０であった。

【００６７】上記と同じ方法を用いて、他の実施例を行
った。組成及び結果を表２のＤ−２からＴ−２に示す。

【００６８】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 67/02 ＬＮＺ 8933−4Ｊ 69/00 ＬＰＮ 8416−4Ｊ (72)発明者 ウィリアム・エドワード・ケリー アメリカ合衆国ジョージア州30075，ロス ウェル，ウエストチェスター・クロッシン グ 4118 (72)発明者 モハマッド・ジャマール・エル−ヒブリ アメリカ合衆国ジョージア州30076，ロス ウェル，グリーンハウス・ドライブ 2024 (72)発明者 サンジャイ・ランコッドバイ・パテル アメリカ合衆国ジョージア州30201，アル ファレッタ，ホープウェル・チェース・コ ート 120

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）ポリスルホン、（ｂ）ポリアルキ
   レンフタレート及び芳香族ポリカーボネートから選ばれ
   る少なくとも１種の芳香族ポリエステル、（ｃ）硼酸塩
   及び（ｄ）ポリテトラフルオロエチレンよりなる、難燃
   性重合体配合物。
2. 【請求項２】 ポリスルホン、芳香族ポリカーボネー
   ト、ポリテトラフルオロエチレン及び硼酸亜鉛よりな
   る、難燃性重合体配合物。
3. 【請求項３】 ポリスルホン、ポリアルキレンフタレー
   ト、ポリテトラフルオロエチレン及び硼酸亜鉛よりな
   る、難燃性重合体配合物。
4. 【請求項４】 ポリスルホン、ポリアルキレンフタレー
   ト、芳香族ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチ
   レン及び硼酸亜鉛よりなる、難燃性重合体配合物。
5. 【請求項５】 ポリスルホン対ポリアルキレンフタレー
   トの重量比が９５：５ないし６０：４０である、請求項
   ３又は４の難燃性配合物。
6. 【請求項６】 ポリテトラフルオロエチレンが、組成物
   の全重量に基づいて、０．５−１０重量％の量で存在す
   る、請求項２−５の難燃性配合物。
7. 【請求項７】 ポリスルホンが 及び から選ばれる繰り返し単位よりなる、請求項２−５の配
   合物。
8. 【請求項８】 上記芳香族ポリエステルが、以下の繰り
   返し単位： よりなるポリアルキレンフタレート及び以下の繰り返し
   単位： よりなる芳香族ポリカーボネートから選ばれる、請求項
   １の配合物。
9. 【請求項９】 ３５−８５重量％のポリスルホン、１０
   −３５重量％の上記芳香族ポリエステル、３−５重量％
   の上記硼酸塩及び３−５重量％のポリテトラフルオロエ
   チレンよりなる、請求項１の難燃性配合物。
10. 【請求項１０】 さらに５−３５重量％のガラス繊維を
    含む、請求項１−５の配合物。