JPS62501782A - 芳香族スルホンアミドの塩および遊離芳香族スルフィミドを含むカ−ボネ−トポリマ−組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 芳香族スルホンアミドの塩および 遊離芳香族スルフィミドを含むカ ーボネートポリマー組成物 この発明は、難燃剤として作用し、加工安定度を向上させる安定剤を含む、カー がネートポリマー組成物に関する。

ジヒドロキシ有機化合物、特に二価フェノールとホスゲンの如きカルがン酸誘導 体との反応によシ得られるカーざネートポリマーは、それらの優れた物理特性の 故に、商業的に広く用いられている。これらの熱可塑性ポリマーは、衝撃強さ、 閉成、靭性、耐熱性および優れた電気特性が要求されるような成形部品の製造に 適している。

しかしながら、不幸にも、これらのポリマーは裸火に接触された時に、短いが明 確な燃焼時間を示す。

さらに重要なことに、よくあることであるが、カーボネートポリマーは安定剤お よび他の添加剤を含み、これは未改質カーがネートポリマーよ）も易燃性である ことが多い。その結果、改質されたカーボネートポリマーは、しばしば、未改質 カーゴネートポリマーよシも実質的に低い燃焼抵抗を示す。

改質された形を含むカーボネートポリマーの燃焼抵抗を増大させるための試みに おいては、カーボネートポリマー中に単量体ホスファイト、燐酸エステル、ハロ ダン化アルキル基を含むチオ燐酸エステルおよびハロダン化有機化合物を用いる ことが共通に行われている。しかしながら、燃焼抵抗における何らかの改良を得 るためには、これらの添加剤をカーボネートポリマーの望ましい物理的および機 械的特性の多くにしばしは悪影響を与えるような、大量の量で用いられている。

よシ最近には、例えは、米国特許４２５４０１５に教示されているように、芳香 族スルホンアミドの金属塩が、低温の発火源にさらされるカーボネートポリマー の燃焼を遅らせるために、難燃添加剤として用いられている。不幸にも、そのよ うな塩のカーがネートポリマーに対する発火抵抗添加剤としての使用は、カーボ ネートポリマーの加工安定度に悪影響を与えることがある゛。その結果そのよう な発火抵抗性の塩添加剤を含むカーボネートポリマーは、望ましくない分子量低 下を示すことがあシ、光学的特性に悪影響を与えることがある。

従来技術の難燃性カーボネートポリマーの欠陥から見て１発火源に曝された時に 改良された燃焼抵抗を有し、加工時における良好な分子量安定性および光学的安 定性を示すカーボネートポリマーを提供することが強く望まれている。

本発明は、（１）下記式、 〔上式中、Ａｒは芳香族基を表し、Ｒは一価の有機部分を表し、Ｍはカチオンを 表し、ｎはＭの原子価に和尚する数を表す〕 で示される芳香族スルホンアミドの塩が、組成物が発火源に曝された時に燃焼を 遅延させるのに十分な量で、および（２）機能的に有効な量の遊離芳香族スルフ ィミド、この遊離芳香族スルフィミドおよびその量は熱処理の除にカーがネート ポリマー組成物に所望の程度の分子量安定性を与えるように選ばれる、が分散さ れたカーがネートポリマーを含むカーがネートポリマー組成物である。

必要ならに、本発明のカーボネートポリマー組成物は、さらに１機能的に有効な 量のハロゲン化有機化合物を含む。

本発明の難燃性カーざネートポリマー組成物は、当業者に１発火源に曝された時 に有効なカーがネートポリマー組成物を提供する方法を提供する。特に興味のあ るものは１発火源が低温発火源であるような用途である。前記組成物はポリカー ボネートが以適当である。この発明の前記カーボネートポリマー組成物の利用に 対して特に興味のある用途は下記のもの、即ちエアーフィルター、ファンのハウ ジング。

外部用自動車部品、電動機のハウジング、器具、事務用機器、写真用器具、およ び照明および航空機用途である。

本発明に用いられるカーボネートポリマーは、有利には、米国特許３０３６０３ ６．３０３６０３７゜３０３６０３ｇおよび３０３６０３９に記載されているト リチルジオールカーざネートの如き芳香族カーがネートポリマー、米国特許２９ ９９８３５．３０３８３６５および３３３４１５４に記載されているような芳香 族および脂肪族置換誘導体を含むビス（ａｒ−ヒドロキシフェニル）アルキリデ ン（シばシとビスフェノール−Ａタイプジオールと呼ばれる）のポリカーボネー ト。

および米国特許３１６９１２１に記載されているような他の芳香族ジオールから 誘導されるカーが一ネートポリマーである。もちろんポリカーボネートは２ｍま たはそれ以上の異なる二価フェノールまたは（２）二価フェノールおよびグリコ ールまたはヒドロキシ−もしくは酸−末端ポリエステルまたは二塩基酸（ホそポ リマーよりもカーボネートコポリマーまたはインターポリマーが望まれる場合） から誘導されるものであってもよいということを理解されたい。この発明の実施 に対しては、上記カーがネートポリツーのいずれかのブレンドも適する。また（ カーがネートポリマー）なる語には、米国特許３１６９１２１　。

４２８７７８７．４１５６０６９，４２６０７３１，４３３０６６２゜４３６０ ６５６．４３７４９７３，４２２５５５６，４３８８４５５゜４３５５１５０お よび４１０５６３３に記載されたタイプのエステル／カーゴネートコポリマーも 含まれる。上記カーゴネートコポリマーのうちでは、ビスフェノール−Ａのコポ リカーがネートを含むビスフェノール−Ａのポリカーボネートおよびその銹導体 が好ましい。本発明の実施に用いるためのカーボネートポリマーの製造方法はよ く知られておシ、例えば、いくつかの適当な方法は上記の特許に開示されている 。

ここに用いられる芳香族スルホンアミドの塩形は、下記式で示される。

上式中、Ａｒは芳香族基を表し、Ｒは一価の有機部分を表し、Ｍは金属カチオン の如き適当なカチオンを表し、ｎはＭの原子価に相当する数を表す。Ｍは好まし くはアルカリ金属である。あるいは、Ｍは二価のカチオン、好ましくはアルカリ 土類または多価カチオン、例えば、銅、アルミニウムおよびアンチモンから得ら れるカチオンである。代表的な好ましいスルホンアミド塩は、サッカリン、Ｎ− （ｐ−トリルスルホニル）−ｐ−）ルエンスルホンアミド、Ｎ　−（Ｎ’−ベン ジルアミノカルがニル）スルファニルアミド、Ｎ−（フェニルカルボキシル）ね スルファニルアミド、Ｎ−（２−ピリミジニル）スルファニルアミドおよびＮ− （２−チアゾリル）スルファニルアミドのアルカリ金属塩および米国特許４２５ ４０１５に開示されているスルホンアミドの他の塩を含む。上記の塩の組み合わ せを用いることもできる。

ハロゲン化有機化合物は実除上、難燃添加剤として普通に用いられているハロゲ ン化有機化合物のいかなるものであってもよい。ハロゲン化有機化合物の機能的 に有効な量は、カーボネートポリマーに難燃特性を与える量である。好ましい化 合物はハロ置換芳香族化合物（ハロはフルオロ、クロロ、またはブロモである） である。適当な化合物は、例えば、デカブロモジフェニルオキサイド、トリス（ トリプロー！：フェノキシ）トリジアジン、デカブロモジフェニルカーぎネート 、テトラ、フルオロエチレンビリマー、テトラブルそビスフェノールＡのオリゴ マーまたはポリマーおよびビスフェノールＡ／テトラ、ブロモビスフェノール人 のコポリマーを含む。上記化合物の組み合わせを用いることもできる。他の適当 なモノマーおよびポリマーハロダン化化合物の例は米国特許４２６３２０１に開 示されている。

この発明の遊離芳香族スルフィミドは、適当には、酸形の遊離イミド化合物であ る。典型的には、そのような化合物は、所定量の上記の芳香族スルホンアミドの 塩形を含むカーがネートポリマー組成物に緩衝化特性を与えることのできるもの である。典型的には、イミド化合物のｐＫａは１〜３の範囲にある。

好ましい遊離芳香族スルフィミドは、米国特許４２５４０１５に開示されている 遊離スルホンアミドとして記載されたスルフィミドである。そのような遊離芳香 族スルフィミドは下記式、 （ＡｒＳＯ２）２ＮＨ 〔上式中、Ａｒは芳香族基である〕 で表されるものが有利である。機能的に有効な量の遊離芳香族スルフィミド成分 は、塩形の芳香族スルフィミドを含むカーがネートポリマー組成物に１所望の分 子焚安定性を与え、所望の光学特性を保持せしめる。

本発明の難燃性カーがネートポリマー組成物は、適当には、カーがネートポリマ ー樹脂中に添加剤を配合するのに通常用いられる種々の混合操作を用いて、有効 量の難燃性添加剤をカーボネートポリマーと一緒にすることによシ製造される。

例えば、カーボネートポリマーおよび難燃性添加剤の乾燥粒子をトライブレンド し、得られたトライブレンドを所望の形に押出し成形することができる。「有効 量」なる語は、所望の難燃性添加剤成分の組み合わせがこれとブレンドされるカ ーがネートポリマーに対して難燃性特性を与えるのに十分であるということを意 味する。

カーボネートポリマーに対して改良され九離燃性を与えるいかなる量の難燃性添 加剤も適するけれども、良好な加工安定度および所望に良好な光学特性を保持す るとともに、カーゴネートコリマーに有効な難燃性を与える添加剤の量が特に望 ましい。成分の好ましい量は、典型的には、０．００１〜２、さらに好ましくは ０．０１〜０．５重量％の芳香族スルホンアミドの塩、０〜２０、さらに好まし くは０．０１〜１０、最も好ましくは０．０１〜５重ｉ−のノ・ロダン化有機化 合物、および０．００１〜２、さらに好ましくは０．０１〜０．５重量％の遊離 芳香族スルフィミドの範囲にある。すべての重量は、これらの成分が添加される カー？ネー）／リマーの重量に対してのものである。

上記の難燃性添加剤に加えて、他の添加剤、例えば、フィラー（即ち、テトラフ ルオロエチレンポリマーまたはガラス繊維）、ピグメント、染料、酸化防止剤、 安定剤、紫外線吸収剤、離型剤およびカーボネートポリマー組成物に普通に用い られる他の添加剤を本発明のカーボネートポリマー組成物に含有させることがで きる。

下記の例は本発明をさらに説明するためのものであって、その範囲を限定するも のと理解されてはならない。下記の例において１部およびチはすべて特記しない 限シ重量である。

例１は米国特許４４７４９３７に開示された有機燐化合物によシ熱安定化された ビスフェノール−Ａ／リカーボネートペレットを、０．０６−の／４ラートリル スルフィミド（ＨＰＴＳＭ　）、０．６％の、平均で５個の繰ル返し単位を有す るフェノキシ末端テトラブロモビスフェノール−人力−がネートオリプマー（Ｔ ＢＢＰＡＣ）　、および０．０６チのカリウムパラ−トリルスルフィミドＣＫＰ ＴＳＭ　）とともに用いて製造される。これらの成分を約５分間混合し、混合物 を二軸スクリュー押出し機によシ５５０丁（２８８℃）においてベレットに押し 出す。これらのペレットを強制ドラフトオープンによ、ｂ２ｓｏｙ（１ｚｘ℃） で乾燥する。得られる例の一部をトルクレオメタ−によ、ｐｓ４ｏｙ（２ｓ２ｃ ）において３０分以上ニわたシ溶融剪断に付する。そのように処理された例の初 期および最終分子量を表ＩＫ示す。この例の残シを燃焼性および光学特性のため に、棒および円盤に、５７５’Ｆ（３０２℃）で射出成形する。

同様にして、上記熱安定化ポリカーがネート。

０．０６％のＫＰＴＳＭ、　Ｏ−０９チのＨＰＴＳＭおよび０．６チのＴＢＢＰ ＡＣを用いて例２を製造する。

同様にして上記の熱安定化ポリカーがネート。

０．０６チのＫＰＴＳＭ、　０．１２チのＨＰＴＳＭおよび０．６−のＴＢＢＰ ＡＣを用いて例３を製造する。

比較弁αＡは上記熱安定化ポリカーボネートである。

例１と同様にして上記熱安定化ポリカーボネート、０、０６　％　ノＫＰＴＳＭ オ！び０．６　％　（７）　ＴＢＢＰＡＣを用いて比較例Ｂを製造する。

これらの例および比較例の評価を表■に示す。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（１）下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔上式中、Ａｒは芳香族基を表し、Ｒは一価の有機部分を表し、Ｍはカテオンを 表し、ｎはＭの原子価に相当する数を表す〕 で示される芳香族スルホンアミドの塩が、組成物が発火源に曝された時に燃焼を 遅延させるのに十分な量で、および（２）機能的に有効な量の遊離芳香族スルフ ィミド、この遊離芳香族スルフィミドおよびその量は熱処理の際にカーボネート ポリマー組成物に所望の程度の分子量安定性を与えるように選ばれる、が分散さ れたカーボネートポリマーを含むカーボネートポリマー組成物。 ２．前記カーボネートポリマーがビスフエノールＡのホモポリカーボネートであ る、請求の範囲第１項記載の組成物。 ３．前記遊離芳香族スルフィミドが１〜３のｐＫａを示す、請求の範囲第１項記 載の組成物。 ４．前記遊離芳香族スルフィミドが下記式で示される、請求の範囲第３項記載の 組成物。 （ＡｒＳＯ２）２ＮＨ 上式中，Ａｒは芳香族基を表す。 ５．カーボネートポリマーの二重量に対して、前記芳香族スルホンアミドの塩の 量が０．００１〜２重量％の範囲にあり、前記遊離芳香族スルフィミドの量が０ ．００１〜２重量％の範囲にある、請求の範囲第１項記載の組成物。 ６．カーボネートポリマーの重量に対して、前記芳香族スルホンアミドの塩の量 が０．０１〜０．５重量％の範囲にあり、‘前記遊離芳香族スルフィミドの量が ０．０１〜０．５重量％の範囲にある、請求の範囲第５項記載の組成物。 ７．前記芳香族スルホンアミドの塩がカリウムｐ−トリルスルフィミドであり、 前記遊離芳香族スルフィミドがｐ−トリルスルフィミドである、請求の範囲第１ 項記載の組成物。 ８．さらに機能的に有効な量のハロゲン化有機化合物を含む、請求の範囲第１項 記載の組成物。 ９．前記ハロゲン化有機化合物がハロゲン化芳香族化合物である、請求の範囲第 ８項記載の組成物。 １０．前記ハロゲン化有機化合物の量がカーボネートポリマーの重量に対して２ ０重量％までである、請求の範囲第８項記載の組成物。