JP6779885B2 - ガラス繊維およびシロキサン含有ポリカーボネートブロック共縮合物を含んでなる難燃性成形組成物 - Google Patents
ガラス繊維およびシロキサン含有ポリカーボネートブロック共縮合物を含んでなる難燃性成形組成物 Download PDFInfo
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Description
(A)構造(1):
R1は、H、Cl、BrまたはC1〜C4アルキル、好ましくはHまたはメチル、特に好ましくはHであり、
R2およびR3は、アリール、C1〜C10アルキルおよびC1〜C10アルキルアリールから互いに独立して選択され、R2およびR3は、好ましくはメチルであり、
Xは、一重結合、−CO−、−O−、C1〜C6アルキレン、C2〜C5アルキリデン、C5〜C12シクロアルキリデンまたはヘテロ原子を含む別の芳香族環と縮合できるC6〜C12アリーレンであり、好ましくは一重結合、−CO−、−O−、C1〜C5アルキレン、C2〜C5アルキリデンまたはC5〜C12シクロアルキリデンであり、特にイソプロピリデンであり、
nは、1〜500、好ましくは10〜400、特に好ましくは10〜100、非常に特に好ましくは20〜60の繰返し単位の平均数であり、
mは、1〜10、好ましくは1〜6、特に好ましくは2〜5の繰返し単位の平均数であり、
pは、0または1、好ましくは0であり、
および積n×mは、好ましくは12〜400、特に好ましくは15〜200である。]
のシロキサンブロックを含んでなる少なくとも20重量%のポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物、
(B)5.0〜70.0重量%の、少なくとも1つのビスフェノールAおよび必要に応じて少なくとも1つの他のジフェノールに基づく(コ)ポリカーボネート、
(C)8.0〜30.0重量%のガラス繊維、
(D)0.05〜10.0重量%の二酸化チタン、
(E)0.03〜0.15重量%のポリテトラフルオロエチレンまたは30〜70重量%のポリテトラフルオロエチレンを含んでなる0.05〜0.40重量%、好ましくは0.05〜0.30重量%のポリテトラフルオロエチレンブレンド、
(F)0.1〜0.6重量%の少なくとも1つのスルホン酸塩、および
(G)0.05〜0.5重量%の少なくとも1つUV吸収剤。
さらに、ポリマー組成物は、必要に応じて、以下を含んでなる:
(H)0.00重量%〜1.00重量%、好ましくは0.10重量%〜0.75重量%、特に好ましくは0.15重量%〜0.60重量%、非常に特に好ましくは0.20重量%〜0.50重量%の少なくとも1つの離型剤;および/または
(I)0.00重量%〜0.20重量%、好ましくは0.01重量%〜0.10重量%の1つ以上の熱安定剤または加工安定剤、好ましくはホスフェート、ホスフィン、ホスフィットおよびフェノール系酸化防止剤、およびその混合物の群から選択され;および/または
(J)0.00重量%〜10.00重量%、好ましくは0.10重量%〜8.00重量%、特に好ましくは0.20重量%〜3.00重量%の成分(B)〜(I)と異なる他の添加剤。
本発明の目的のため、「C1〜C4アルキル」は、例として、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチルであり、さらに、C1〜C6アルキルは、例として、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、ネオペンチル、1−エチルプロピル、n−ヘキシル、1,1−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、1−メチルペンチル、2−メチルペンチル、3−メチルペンチル、4−メチルペンチル、1,1−ジメチルブチル、1,2−ジメチルブチル、1,3−ジメチルブチル、2,2−ジメチルブチル、2,3−ジメチルブチル、3,3−ジメチルブチル、1−エチルブチル、2−エチルブチル、1,1,2−トリメチルプロピル、1,2,2−トリメチルプロピル、1−エチル−1−メチルプロピル、1−エチル−2−メチルプロピルまたは1−エチル−2−メチルプロピルであり、さらにC1〜C10アルキルは、例として、n−ヘプチルおよびn−オクチル、ピナシル(pinacyl)、n−ノニル、n−デシルであり、さらにC1〜C34アルキルは、例として、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデシル、n−ヘキサデシルまたはn−オクタデシルである。同じことが、例として、アラルキル、アルキルアリール、アルキルフェニルまたはアルキルカルボニル部分の相当するアルキル部分にも当てはまる。相当するヒドロキシアルキルまたはアラルキルまたはアルキルアリール部分のアルキレン部分は、例として、上記アルキル部分に相当するアルキレン部分である。
本発明の成形組成物は、成分(A)として構造(1)のシロキサンブロックおよびポリカーボネートブロックを含んでなる少なくとも1つのポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物を含んでなる。
のジフェノールから誘導される構造単位を含んでなることが好ましい。
R’およびR’’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、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、好ましくはHまたはC1〜C12アルキル、特に好ましくはHまたはC1〜C8アルキル、非常に特に好ましくはHまたはメチルであり、および
Yは、−CO−、−O−、−S−、C1〜C6アルキレン、C2〜C5アルキリデンまたはヘテロ原子を含む他の芳香族環と縮合してもよいC6〜C12アリーレンである。]
の部分であることが好ましい。
のヒドロキシアリールオキシ末端シロキサンと、好ましくは触媒の存在下、0.001ミリバール〜50ミリバール、好ましくは0.005ミリバール〜40ミリバール、特に好ましくは0.02ミリバール〜30ミリバール、非常に特に好ましくは0.03ミリバール〜5ミリバールで、280℃〜400℃、好ましくは300℃〜390℃、より好ましくは320℃〜380℃、非常に特に好ましくは330℃〜370℃の温度において溶融状態で従来の芳香族ポリカーボネートと反応することにより製造できる。
フェニル環は非置換または互いに独立してC1〜C8アルキルおよび/もしくはハロゲン、好ましくはC1〜C4アルキル、特に好ましくはメチルで一置換もしくは二置換されていてもよいが、好ましくは非置換であり得、
Xは、一重結合、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、好ましくは、一重結合またはC1〜C4アルキレンであり、特に好ましいのはイソプロピリデンであり、および
構造単位(I)〜(IV)中、−−−により示された結合は、それぞれカルボキシ基の部分であり、かつ、
構造単位(I)〜(IV)の総量は、好ましくは50〜2000ppm、特に好ましくは50〜1000ppmであり、特に好ましいのは80〜850ppmである(組成物中に存在するポリカーボネートに対して、加水分解後に決定)。]
の1つ以上の転位構造を含んでなる。
さらに、本発明の成形組成物は、成分(B)として、1つ以上のビスフェノールAおよび必要に応じて少なくとも1つの他のジフェノールに基づく(コ)ポリカーボネートを含んでなる。
さらに、本発明の成形組成物は、ガラス繊維(成分(C))を含んでなる。
本発明の成形組成物は、成分(D)として、二酸化チタンを含んでなる。
本発明の成形組成物は、成分(E)として、0.03〜0.15重量%のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)または30〜70重量%のポリテトラフルオロエチレン(PTFEブレンドに対して)を含んでなる0.05〜0.40重量%、好ましくは0.05〜0.30重量%のポリテトラフルオロエチレンブレンド(PTFEブレンド)を含んでなる。
本発明の成形組成物は、成分(F)として、1つ以上のスルホン酸塩を含んでなる。
R4、R5、R6およびR7は、それぞれ互いに独立して、C1〜C6アルキル部分であり、特に好ましくは、メチル、エチル、プロピルおよびブチルから成る群から選択され;
MeおよびMは、それぞれ金属であり、好ましくはナトリウムまたはカリウムであり;
aおよびnは、1、2または3であり、
bおよびwは、0〜5の整数であり、および
xおよびyは、0〜4の整数である。]
のものである。
本発明に従えば、成形組成物は、成分(G)として、1つ以上のUV吸収剤を含んでなる。
1つの好ましい実施態様では、本発明の成形組成物は、成分(H)として、1つ以上の離型剤を含んでなる。
oは、1〜4の数であり、
pは、0〜3の数であり、
R8は、脂肪族飽和または非飽和直鎖、環式または分岐鎖アルキル部分、好ましくはC12〜C30アルキル部分であり、および
R9は、一価〜四価脂肪族アルコールR9−(OH)o+pのアルキレン部分、好ましくはC2〜C20アルキレン部分である。]
の化合物である。
別の好ましい実施態様では、本発明の成形組成物は、成分(I)として、好ましくはホスフェート、ホスフィン、ホスフィットおよびフェノール系酸化防止剤、およびこれらの混合物の群から選択される、1つ以上の熱安定剤および/または加工安定剤を含んでなる。これらの好ましく使用する量は、成形組成物の重量に対して、0.01重量%〜0.10重量%である。
を有する。
本発明の成形組成物は、他の添加剤を含んでなることができ、この量は好ましくは0.10〜8.00重量%、特に好ましくは0.20〜3.00重量%である。
成分(A)〜(G)および必要に応じて1つ以上の成分(H)〜(J)を含んでなる本発明の成形組成物を、個々の構成成分を合わせて、混合し、均質化することによる精通した混合方法により製造し、特に、この均質化は、溶融状態で完全な力(sheer forces)により好適に行われる。必要に応じて、粉末プレミックスを使用して溶融均質化前に材料を合わせて混合することができる。
成分(A)
ビスフェノールAホモポリカーボネートブロックおよびR1=H、R2、R3=メチル、p=0、nは30〜35の範囲であり、mは3.5〜4.0の範囲である一般式(1)のシロキサンブロックを含んでなるポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物(以後Si−PCとも呼ぶ)。該ブロック共縮合物の相対溶液粘度は、1.26である(ウベローデ粘度計を用いて25℃でジクロロメタン中粘度5g/lの濃度で決定)。
PC−1:メルトボリュームレートMVR(ISO1033に従って1.2kgの負荷をかけて300℃で測定)9.0cm3/10分を有するフェノール系末端基を有する直鎖ビスフェノールAホモポリカーボネート。
平均繊維径14μmおよび平均繊維長さ4.0mmである3Bからのチョップトショートガラス繊維(非結合)。
二酸化チタン:Kronos社のKronos(登録商標)2230(アルミニウム化合物およびケイ素化合物ならびにシリコーン化合物で安定化し、少なくとも96.0%の二酸化チタン含有率を有する規格DIN EN ISO 591 パート1に従ったR2に分類される二酸化チタン、塩化物法により製造されたルチル顔料である)。
Chemtura社のBlendex 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])。
ジフェニルスルホンスルホン酸カリウム:Brenntag GmbH(ドイツ)の製品名KSS−FR。
Tinuvin(登録商標)234(ビス(1,1−ジメチルベンジル)−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、BASF SE、ルートヴィヒスハーフェン)またはTinuvin(登録商標)329(2−(2’−ヒドロキシ−5’−(tert−オクチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、BASF SE、ルートヴィヒスハーフェン)を、UV吸収剤として使用する。
Irgafos(登録商標)168(亜リン酸トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)、CAS 31570−04−4、BASF SE、ルートヴィヒスハーフェン)を熱安定剤として使用する。
着色剤
Cabot Corp.のBlack Pearls(登録商標)800(CAS No.1333−86−4)の形態のカーボンブラック(粒径約17nm)を着色剤として使用する。
Lanxess(ドイツ、レバークーゼン)からBayowet(登録商標)C4として市販されているペルフルオロ−1−ブタンスルホン酸カリウム、CAS No.29420−49−3を必要に応じて難燃剤として使用する。
Claims (15)
- (A)構造(1):
R1は、H、Cl、BrまたはC1〜C4アルキルであり、 R2およびR3は、アリール、C1〜C10アルキルおよびC1〜C10アルキルアリールから互いに独立して選択され、
Xは、一重結合、−CO−、−O−、C1〜C6アルキレン、C2〜C5アルキリデン、C5〜C12シクロアルキリデンまたはヘテロ原子を含む別の芳香族環と縮合できるC6〜C12アリーレンであり、
nは、1〜500の平均値であり、
mは、2〜10の平均値であり、および
pは、0または1である]
のシロキサンブロックを含んでなる少なくとも20重量%のポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物、
(B)5.0〜70.0重量%の、少なくとも1つのビスフェノールAおよび必要に応じて少なくとも1つの他のジフェノールに基づく(コ)ポリカーボネート、
(C)8.0〜30.0重量%のガラス繊維、
(D)0.05〜10.0重量%の二酸化チタン、
(E)0.03〜0.15重量%のポリテトラフルオロエチレンまたは30〜70重量%のポリテトラフルオロエチレンを含んでなる0.05〜0.40重量%のポリテトラフルオロエチレンブレンド、
(F)0.1〜0.6重量%の少なくとも1つのスルホン酸塩、および
(G)0.05〜0.5重量%の少なくとも1つUV吸収剤
を含んでなる、難燃性熱可塑性成形組成物。 - 100〜1000μmの平均粒径を有するポリテトラフルオロエチレンが成分(E)として存在することを特徴とする、請求項1または2に記載の成形組成物。
- 前記成形組成物中、成分(E)として少なくとも1つのポリテトラフルオロエチレンブレンドが存在し、前記ポリテトラフルオロエチレンブレンドがポリテトラフルオロエチレンコアおよび少なくとも1つのポリビニル誘導体から製造されたコーティングを含んでなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の成形組成物。
- 前記UV吸収剤がヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール類の種類からのものであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の成形組成物。
- 前記UV吸収剤が、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−(3’’,4’’,5’’,6’’−テトラヒドロフタルイミドエチル)−5’−メチルフェニルベンゾトリアゾールおよび2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]から成る群から選択される、請求項5に記載の成形組成物。
- 前記UV吸収剤が、2−(3’,5’−ビス(1,1−ジメチルベンジル)−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾールであることを特徴とする、請求項5または6に記載の成形組成物。
- ビスフェノールAに基づくホモポリカーボネートが成分(B)として存在することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の成形組成物。
- 成分(A)〜(G)および
(H)0.00重量%〜1.00重量%の少なくとも1つの離型剤;および/または
(I)0.00重量%〜0.20重量%の1つ以上の熱安定剤および/または加工安定剤;および/または
(J)0.00重量%〜10.00重量%の成分(B)〜(I)と異なる他の添加剤から構成される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の成形組成物。 - 前記成形組成物中の成分(A)の存在量が少なくとも50重量%であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の成形組成物。
- 前記ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物がビスフェノールAに基づくポリカーボネートブロックを含んでなることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の成形組成物。
- 前記構造(1)のシロキサンブロックの含有量が、前記成形組成物の総重量に対して2〜20重量%であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の成形組成物。
- それから製造された射出成形品のUL94等級が厚さ1.5mmに対してV−0であることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の成形組成物。
- それから製造された射出成形品に対してアイゾッドノッチ付衝撃試験で吸収されたエネルギーが、80×10×3mmの寸法の検体に対して23℃においてISO180/1Aに従って測定して、>25kJ/m2であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の成形組成物。
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