(57)【要約】  本明細書は、ポリカーボネート組成物と、ガラス繊維またはガラス繊維と炭素繊維の組合せを含む繊維強化組成物と、リン系難燃剤を含む難燃剤組成物と、相乗剤組成物とを含む組成物であって、該組成物は、ＵＬ−９４試験での測定をした場合に約１．６ミリメートルまでの厚さを有する試料においてＶ−１またはそれより良い難燃性を有し、約１．８メガパスカルの変形力を加えた場合に約７５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する組成物を開示する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート組成物と、
ガラス繊維またはガラス繊維と炭素繊維の組合せを含む繊維強化組成物と、
リン系難燃剤を含む難燃剤組成物と、
相乗剤組成物と
を含む組成物であって、
該組成物は、ＵＬ−９４試験での測定をした場合に約１．６ミリメートルまでの厚さを有する試料においてＶ−１またはそれより良い難燃性を有し、約１．８メガパスカルの変形力を加えた場合に約７５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する組成物。
【請求項２】
前記組成物が、約１〜約１０ｗｔ％の量の相乗剤を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記相乗剤組成物が、ポリシロキサン、アルミナ三水和物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ゼオライト、ホウ酸亜鉛、マイカ、グラファイト層間化合物、または前述の相乗剤の少なくとも１種を含んだ組合せを含む請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記組成物が、約１〜約１０ｗｔ％の量の難燃剤組成物を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記ポリカーボネート組成物が、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン混合ポリカーボネート、ポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートおよびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネート−ポリエステルコポリマー、ポリカーボネート−ポリアリーレートコポリマー、ポリカーボネートを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートおよびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートもしくはポリエステルまたはその両方を混合したポリカーボネート−ポリエステルコポリマー、ポリカーボネート、ポリエステルもしくはポリアリーレート、またはポリカーボネート、ポリエステルもしくはポリアリーレートの少なくとも１種を含んだ組合せを混合したポリカーボネート−ポリアリーレートコポリマー、あるいは前述のポリカーボネート組成物の少なくとも１種を含んだ組合せを含む請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
約５〜約７０ｗｔ％のポリカーボネート組成物を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
約５〜約６０ｗｔ％の繊維強化組成物を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
約５〜約２０ｗｔ％の非繊維充填剤をさらに含む請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記リン系難燃剤が、式（Ｉ）の芳香族ホスフェート化合物である請求項１に記載の組成物。
【化１】
2009521568.tif 000008
ここで、各Ｒは、同じであるか異なっており、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキル置換アリール、ハロゲン置換アリール、アリール置換アルキル、ハロゲン、または少なくとも１つのＲがアリールであるという条件下で、前述のホスフェート化合物の少なくとも１種の組合せである。
【請求項１０】
前記リン系難燃剤が、フェニルビス（ドデシル）ホスフェート、フェニルビス（ネオペンチル）ホスフェート、フェニルビス（３，５，５’−トリメチルヘキシルホスフェート）、エチルジフェニルホスフェート、２−エチルヘキシルビス（ｐ−トリル）ホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）ｐ−トリルホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）フェニルホスフェート、トリ（ノニルフェニル）ホスフェート、ビス（ドデシル）ｐ−トリルホスフェート、トリクレシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、２−クロロエチルジフェニルホスフェート、ｐ−トリルビス（２，５，５’−トリメチルヘキシル）ホスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、または前述の難燃剤の少なくとも１種を含んだ組合せを含む請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記リン系難燃剤が、下記式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）もしくは（ＩＶ）を有する二官能性もしくは多官能性の化合物もしくはポリマー、またはそれらの混合物を含む請求項１に記載の組成物。
【化２】
2009521568.tif 000009
【化３】
2009521568.tif 000010
【化４】
2009521568.tif 000011
ここで、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5は独立してハイドロカーボンであり、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ6およびＲ7は独立してハイドロカーボンまたはハイドロカーボンオキシであり、Ｘ1、Ｘ2およびＸ3はハロゲンであり、ｍおよびｒは０または１〜４の整数であり、ｎおよびｐは１〜３０の整数である。
【請求項１２】
前記リン系難燃剤が、ビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）、Ｎ，Ｎ’−ビス〔ジ−（２，６−キシリル）ホスホリル〕−ピペラジン、または前記リン系難燃剤の少なくとも１種を含んだ組合せである請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
約１〜約９ｗｔ％の難燃剤組成物と、約１〜約９ｗｔ％の相乗剤組成物とを含む請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
請求項１に記載の組成物から製造された製品。
【請求項１５】
ポリカーボネート組成物と、
ガラス繊維またはガラス繊維と炭素繊維の組合せを含む繊維強化組成物と、
リン系難燃剤を含む難燃剤組成物の約１〜約１０ｗｔ％と、
相乗剤組成物の約１〜約１０ｗｔ％と
を含む組成物。
【請求項１６】
前記相乗剤組成物が、アルミナ、アルミナ三水和物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ゼオライト、ホウ酸亜鉛、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、マイカ、グラファイト層間化合物、または前述の相乗剤の少なくとも１種を含んだ組合せを含む請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記ポリカーボネート組成物が、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを混合したポリカーボネート、ポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートおよびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネート−ポリエステルコポリマー、ポリカーボネート−ポリアリーレートコポリマー、ポリカーボネートを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートおよびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートもしくはポリエステルまたはその両方を混合したポリカーボネート−ポリエステルコポリマー、ポリカーボネート、ポリエステルもしくはポリアリーレート、またはポリカーボネート、ポリエステルもしくはポリアリーレートの少なくとも１種を含んだ組合せを混合したポリカーボネート−ポリアリーレートコポリマー、あるいは前述のポリカーボネート組成物の少なくとも１種を含んだ組合せを含む請求項１５に記載の組成物。
【請求項１８】
約５〜約７０ｗｔ％の熱可塑性ポリマーを含む請求項１５に記載の組成物。
【請求項１９】
前記リン系難燃剤が、式（Ｉ）の芳香族ホスフェート化合物である請求項１５に記載の組成物。
【化５】
2009521568.tif 000012
ここで、各Ｒは、同じであるか異なっており、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキル置換アリール、ハロゲン置換アリール、アリール置換アルキル、ハロゲン、または少なくとも１つのＲがアリールであるという条件下で、前述のホスフェート化合物の少なくとも１種の組合せである。
【請求項２０】
前記リン系難燃剤が、フェニルビス（ドデシル）ホスフェート、フェニルビス（ネオペンチル）ホスフェート、フェニルビス（３，５，５’−トリメチルヘキシルホスフェート）、エチルジフェニルホスフェート、２−エチルヘキシルビス（ｐ−トリル）ホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）ｐ−トリルホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）フェニルホスフェート、トリ（ノニルフェニル）ホスフェート、ビス（ドデシル）ｐ−トリルホスフェート、トリクレシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、２−クロロエチルジフェニルホスフェート、ｐ−トリルビス（２，５，５’−トリメチルヘキシル）ホスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、または前述の難燃剤の少なくとも１種を含んだ組合せを含む請求項１５に記載の組成物。
【請求項２１】
前記リン系難燃剤が、下記式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）もしくは（ＩＶ）を有する二官能性もしくは多官能性の化合物もしくはポリマー、またはそれらの混合物を含む請求項１５に記載の組成物。
【化６】
2009521568.tif 000013
【化７】
2009521568.tif 000014
【化８】
2009521568.tif 000015
ここで、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5は独立してハイドロカーボンであり、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ6およびＲ7は独立してハイドロカーボンまたはハイドロカーボンオキシであり、Ｘ1、Ｘ2およびＸ3はハロゲンであり、ｍおよびｒは０または１〜４の整数であり、ｎおよびｐは１〜３０の整数である。
【請求項２２】
前記リン系難燃剤が、ビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）、Ｎ，Ｎ’−ビス〔ジ−（２，６−キシリル）ホスホリル〕−ピペラジン、または前記リン系難燃剤の少なくとも１種を含んだ組合せである請求項１５に記載の組成物。
【請求項２３】
約１〜約９ｗｔ％の難燃剤組成物と、約１〜約９ｗｔ％の相乗剤組成物とを含む請求項１５に記載の組成物。
【請求項２４】
ポリカーボネート組成物と、ガラス繊維またはガラス繊維と炭素繊維の組合せを含む繊維強化組成物と、リン系難燃剤組成物を含む難燃剤組成物と、相乗剤組成物とを含む組成物であって、該組成物は、ＵＬ−９４試験での測定をした場合に約１．６ミリメートルまでの試料厚さにおいてＶ−１またはそれより良い難燃性を有し、約１．８メガパスカルの変形力を加えた場合に約７５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する組成物
を溶融混合する工程を含む方法。
【請求項２５】
前記組成物を押し出す工程をさらに含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記押し出す工程が、二軸スクリュー押出機で行われる請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記組成物を射出成形する工程をさらに含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
請求項２５に記載の方法によって製造された製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２００５年１２月２３日に出願された米国仮出願第６０／７５３，９０４号に対する優先権を主張するものであり、参照により本明細書にその全体が組み込まれている。
【０００２】
〔背景〕
本開示は、ポリカーボネート組成物、その製造方法、およびそれを含む製品に関する。
【０００３】
ラップトップコンピュータの筐体は、一般にダイキャスト金属を含む。ダイキャスト金属は、ラップトップに望ましい美観を与える。ダイキャストである金属の具体例は、アルミニウムおよびマグネシウムである。ダイキャスト金属を使用するとコンピュータに幾つかの望ましい性能を与える一方、金属をダイキャストするのは高くつく。加えて、ダイキャスト金属を使用することは、ラップトップの重量を増加させる。
【０００４】
ラップトップの重量を低減し、製造上の融通性を改善するために、筐体にダイキャスト金属の代わりにポリマー材料を使用することが望ましい。ポリマー材料は、一般に可燃性で、ラップトップ内で発生する温度に耐えることができなくなる熱変形温度を有する。
【０００５】
それ故に、ラップトップの筐体で使用するために、耐燃焼性とラップトップ内で発生する温度に耐えられる熱変形温度を兼ね備えるように、ポリマー材料を改質することが望ましい。
【０００６】
〔概要〕
本明細書は、ポリカーボネート組成物と、ガラス繊維またはガラス繊維と炭素繊維の組合せを含む繊維強化組成物と、リン系難燃剤を含む難燃剤組成物と、相乗剤組成物とを含む組成物であって、該組成物は、ＵＬ−９４試験での測定をした場合に約１．６ミリメートルまでの厚さを有する試料においてＶ−１またはそれより良い難燃性を有し、約１．８メガパスカルの変形力を加えた場合に約７５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する組成物を開示する。
【０００７】
本明細書は、ポリカーボネート組成物と、ガラス繊維またはガラス繊維と炭素繊維の組合せを含む繊維強化組成物と、リン系難燃剤を含む難燃剤組成物の約１〜約１０ｗｔ％と、相乗剤組成物の約１〜約１０ｗｔ％とを含む組成物をも開示する。
【０００８】
本明細書は、ポリカーボネート組成物と、ガラス繊維またはガラス繊維と炭素繊維の組合せを含む繊維強化組成物と、リン系難燃剤組成物を含む難燃剤組成物と、相乗剤組成物とを含む組成物であって、該組成物は、ＵＬ−９４試験での測定をした場合に約１．６ミリメートルまでの試料厚さにおいてＶ−１またはそれより良い難燃性を有し、約１．８メガパスカルの変形力を加えた場合に約７５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する組成物を溶融混合する工程を含む方法をも開示する。
【０００９】
〔詳細な説明〕
本明細書で使用される「第一」および「第二」等の用語は、いかなる順序、量または重要度も意味するものではなく、むしろある要素を別の要素と区別するために使用していることに注意すべきである。「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」という用語は、量の限定を意味するのではなく、むしろ参照された事項が少なくとも１つ存在することを意味する。量に結合して使用される修飾語「約」は、記述された値を含み、その文脈から決定される意味を有する（例えば、具体的な量の測定に付随する誤差の程度を含む）。本明細書内に開示されるあらゆる範囲は、両端値を含み、独立に組合せ可能であることに注意すべきである。本明細書に記載のすべての重量パーセントは、別段の記述がない限り、組成物の総重量を基準にしている。
【００１０】
本明細書は、ラップトップコンピュータの筐体のために使用することができるポリカーボネート組成物を含む組成物を開示する。ある有利な実施形態では、本組成物が、コンピュータによって発生する温度を超える熱変形温度を有している。本組成物は、難燃性を有しており、一方でハロゲン難燃剤を含まず、約５０ジュール／メートルと同じまたはそれより高いノッチ付アイゾット衝撃強度を有するという点でも有利である。
【００１１】
本組成物は、ポリカーボネート組成物と、繊維強化組成物と、相乗剤組成物と、リン系難燃剤を含む難燃剤組成物とを含む。難燃剤組成物および相乗剤組成物の存在により、特に相乗剤を含まない他の比較組成物と比較して、使用する難燃剤の量を低減することができる。相乗剤組成物を含まない比較組成物は、一般に組成物の重量基準で１０ｗｔ％を超える量の難燃剤を使用する。約１０ｗｔ％と同じまたはそれを超える量の難燃剤組成物の存在は、組成物の衝撃特性の低下および熱変形温度の低下の原因となる。
【００１２】
ポリカーボネート組成物は、一般にポリカーボネートを含む。ポリカーボネート組成物は、ポリカーボネートホモポリマー、星形ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、交互ブロックコポリマーもしくはランダムコポリマー等のポリカーボネートコポリマー、ポリカーボネートイオノマー、ポリカーボネートデンドリマー、または前述の少なくとも１種を含んだ組合せを含むことができる。ポリカーボネート組成物は、ポリカーボネートが存在する限り、ポリマー、コポリマー、ターポリマー等のブレンド、または前述の少なくとも１種を含んだ組合せを含むことができる。
【００１３】
ポリカーボネートブレンドの具体例は、ポリカーボネート／アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ポリカーボネート／ポリエステル、ポリカーボネート／ポリアリーレート、ポリカーボネートを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー等、または前述の少なくとも１種を含んだ組合せである。
【００１４】
ポリカーボネートを含む適当なコポリマーの具体例は、ポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネート−ポリエステルコポリマー（コポリエステルカーボネートとしても知られる）、ポリカーボネート−ポリアリーレートコポリマー等、または前述のコポリマーの少なくとも１種を含んだ組合せである。ポリカーボネートコポリマーを含む適当なブレンドの具体例は、ポリカーボネートを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートおよびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートもしくはポリエステルまたはその両方を混合したポリカーボネート−ポリエステルコポリマー、ポリカーボネート、ポリエステルもしくはポリアリーレート、またはポリカーボネート、ポリエステルもしくはポリアリーレートの少なくとも１種を含んだ組合せを混合したポリカーボネート−ポリアリーレートコポリマーである。
【００１５】
一実施形態では、本組成物は、約５〜約７０重量パーセント（ｗｔ％）のポリカーボネート組成物を含む。別の実施形態では、本組成物は、約１０〜約６５ｗｔ％のポリカーボネート組成物を含む。さらに別の実施形態では、本組成物は、約２０〜約６０ｗｔ％のポリカーボネート組成物を含む。さらに別の実施形態では、本組成物は、約４０〜約４５ｗｔ％のポリカーボネート組成物を含む。
【００１６】
繊維強化組成物は、ガラス繊維および／または炭素繊維を含むことができる。ガラス繊維および炭素繊維は、モノフィラメント糸またはマルチフィラメント糸の状態で本組成物中に存在してもよく、単独または他種類の繊維との組合せ、例えば、交織（ｃｏ−ｗｅａｖｉｎｇ）もしくは芯／鞘、並列配置、オレンジタイプ（ｏｒａｎｇｅ  ｔｙｐｅ）、またはマトリックスおよびフィブリルの各構造等で、使用することができる。繊維強化組成物は、例えば、ロービング、０〜９０度織布等の織布繊維強化材、連続ストランドマット、チョップドストランドマット、薄布、紙布、フェルト等の不織布繊維強化材、ならびに３次元的織布強化材、プレフォームおよび組紐の形態で、本組成物に加えることができる。
【００１７】
典型的な実施形態では、本組成物中において不織布の状態でガラス繊維を使用する。有用なガラス繊維は、「Ｅ−ガラス」、「Ａ−ガラス」、「Ｃ−ガラス」、「Ｄ−ガラス」、「Ｒ−ガラス」、「Ｓ−ガラス」、ならびにフッ素フリーおよび／またはホウ素フリーのＥ−ガラス変性品として一般に知られている繊維化可能なガラス組成物から形成することができる。典型的なガラスは、ＦＩＢＥＲＧＬＡＳＳ（登録商標）４１５ＣＡの商標で市販されているガラス繊維である。
【００１８】
ガラス繊維は、サイジングされていてもよく、サイジングされていなくてもよい。サイジングされたガラス繊維は、その表面の少なくとも一部分を、ポリマーマトリックス材料との適合性を考慮して選択されたサイジング組成物で被覆されている。サイジング組成物は、マトリックス材料が繊維ストランド上での湿り（ｗｅｔ−ｏｕｔ）および濡れ（ｗｅｔ−ｔｈｒｏｕｇｈ）を促進し、複合材における所望の物理的特性の実現に役立つ。
【００１９】
一般に約４〜約３５マイクロメーターの平均繊維径を有する商業的に製造されたガラス繊維を、本組成物中に使用することができる。一実施形態では、ガラス繊維は、約６〜約３０マイクロメーターの平均繊維径を有する。別の実施形態では、ガラス繊維は、約７〜約２５マイクロメーターの平均繊維径を有する。さらに別の実施形態では、ガラス繊維は、約８〜約２０マイクロメーターの平均繊維径を有する。
【００２０】
ガラス繊維と併せて炭素繊維を、本組成物中で使用することができる。炭素繊維は、ピッチ系またはポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系繊維であってよい。炭素繊維は、上述したガラス繊維と同じ公称直径を有する。所望の場合、サイジング剤を炭素繊維に適用することができる。
【００２１】
繊維強化組成物に、任意選択でポリマー繊維を加えることができる。一実施形態では、ポリマー繊維は、約２ミリメーターと同じかそれより短い長さを有する短繊維であってよい。別の実施形態では、ポリマー繊維は、２ミリメーターを超えて約２５ミリメーターまでの長さを有する長繊維であってよい。所望の場合、この繊維をサイジング剤でサイジングしてもよい。
【００２２】
典型的なポリマー繊維は、ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）およびＮＯＭＥＸ（登録商標）であり（どちらもＤｕＰｏｎｔから市販されているポリアラミドである）、またはＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている超高分子量ポリエチレン繊維である）である。ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、例えばナイロン６およびナイロン６，６等のポリアミド、セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン等、または前述のポリマーの少なくとも１種を含んだ組合せ等の他のポリマー由来の繊維を、本組成物中に使用することもできる。
【００２３】
一実施形態では、本組成物は、約５〜約６０ｗｔ％の繊維強化組成物を含む。別の実施形態では、本組成物は、約２７〜約５７ｗｔ％の繊維強化組成物を含む。さらに別の実施形態では、本組成物は、約３５〜約４５ｗｔ％の繊維強化組成物を含む。さらに別の実施形態では、本組成物は、約４０〜約４３ｗｔ％の繊維強化組成物を含む。
【００２４】
繊維強化組成物は、任意選択で非繊維充填材を含むことができる。このような充填材の具体例は、ヒュームドシリカ、ヒュームドアルミナ、アルミナ、タルク、マイカ、長石、ケイ酸塩球体、ガラス片、アルミノケイ酸塩（アルモスフィア（ａｒｍｏｓｐｈｅｒｅｓ））、石英、珪岩、珪藻土、炭化ケイ素、硫化モリブデン、硫化亜鉛、ケイ酸アルミニウム（ムライト）、合成ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、チタン酸バリウム、バリウムフェライト、硫酸バリウム等、または前述の非繊維充填材の少なくとも１種を含んだ組合せである。
【００２５】
本組成物は、約５〜約２０ｗｔ％の非繊維充填材を含むことができる。一実施形態では、本組成物は、約８〜約１８ｗｔ％の非繊維充填材を含むことができる。別の実施形態では、本組成物は、約１０〜約１６ｗｔ％の非繊維充填材を含むことができる。典型的な組成物は、約１５ｗｔ％の非繊維充填材を含む。
【００２６】
難燃剤組成物は、リン系難燃剤を含む。リン系難燃剤は、有機ホスフェートを含む。一実施形態では、有機ホスフェートは、式（Ｉ）の芳香族ホスフェート化合物である。
【００２７】
【化１】
2009521568.tif 000002
【００２８】
ここで、各Ｒは、同じであるか異なっており、かつ好ましくは、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキル置換アリール、ハロゲン置換アリール、アリール置換アルキル、ハロゲン、または少なくとも１つのＲがアリールであるという条件下で、前述のホスフェート化合物の少なくとも１種の組合せである。典型的なホスフェートは、式（I）におけ
る各Ｒがアリールになっているものである。
【００２９】
適当な有機ホスフェートの具体例には、フェニルビス（ドデシル）ホスフェート、フェニルビス（ネオペンチル）ホスフェート、フェニルビス（３，５，５’−トリメチルヘキシルホスフェート）、エチルジフェニルホスフェート、２−エチルヘキシルビス（ｐ−トリル）ホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）ｐ−トリルホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）フェニルホスフェート、トリ（ノニルフェニル）ホスフェート、ビス（ドデシル）ｐ−トリルホスフェート、トリクレシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、２−クロロエチルジフェニルホスフェート、ｐ−トリルビス（２，５，５’−トリメチルヘキシル）ホスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート等が含まれる。典型的な有機ホスフェートは、トリフェニルホスフェートである。トリフェニルホスフェートは、置換されていてもよく、置換されていなくてもよい。
【００３０】
あるいは、有機ホスフェートが、下記式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）もしくは（ＩＶ）を有する二官能性もしくは多官能性の化合物もしくはポリマー、またはそれらの混合物であってもよい。
【００３１】
【化２】
2009521568.tif 000003
【００３２】
【化３】
2009521568.tif 000004
【００３３】
【化４】
2009521568.tif 000005
【００３４】
ここで、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5は独立してハイドロカーボンであり、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ6およびＲ7は独立してハイドロカーボンまたはハイドロカーボンオキシであり、Ｘ1、Ｘ2およびＸ3はハロゲンであり、ｍおよびｒは０または１〜４の整数であり、ｎおよびｐは１〜３０の整数である。
【００３５】
二官能性および多官能性ホスフェート化合物の具体例には、レゾルシノール、ヒドロキノンおよびビスフェノールＡの各々のビス（ジフェニルホスフェート）、またはそれらのポリマー状の対応物が含まれる。有用な難燃剤の別の群には、ある種の環式ホスフェート、例えばジフェニルペンタエリスリトールジホスフェートが含まれる。
【００３６】
式（Ｖ）のホスホルアミドも、難燃剤添加物として適当である。
【００３７】
【化５】
2009521568.tif 000006
【００３８】
ここで、各Ａは、２，６−ジメチルフェニル部または２，４，６−トリメチルフェニル部である。これらのホスホルアミドは、ピペラジン型のホスホルアミドである。
【００３９】
難燃剤組成物は、単一のホスフェート化合物または異なった２種以上のホスフェート化合物の混合物を含むことができる。実質的に単一のホスフェート化合物を含む組成物が好ましい。典型的なホスフェート難燃剤には、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）（以下、ＲＤＰ）等のレゾルシノール系のもの、および、例えばビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）（以下、ＢＰＡＤＰ）等のビスフェノール系のもの、またはＮ，Ｎ’−ビス［ジ−（２，６−キシリル）ホスホリル］−ピペラジン（以下、ＸＰＰ）、およびそれらの混合物が含まれ、ＢＰＡＤＰが最も好ましい。
【００４０】
本組成物は、約１〜約１０ｗｔ％の難燃剤組成物を含むことができる。一実施形態では、本組成物は、約２〜約９ｗｔ％の難燃剤組成物を含むことができる。別の実施形態では、本組成物は、約３〜約７ｗｔ％の難燃剤組成物を含むことができる。さらに別の実施形態では、本組成物は、約４〜約６ｗｔ％の難燃剤組成物を含むことができる。典型的な実施形態では、本組成物は、約５ｗｔ％の難燃剤組成物を含むことができる。
【００４１】
上述のように、本組成物には、相乗剤組成物を加えることができる。相乗剤組成物は、難燃剤組成物の難燃特性の活性化および維持に役立つ。一実施形態では、相乗剤組成物は、本組成物の燃焼の間に炭化物の形成に役立つ膨張剤を含む。炭化物の形成により、組成物の引火性が低減する。相乗剤組成物の存在は、発煙抑制をも強化する。
【００４２】
相乗剤の具体例は、アルミナ三水和物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ゼオライト、ホウ酸亜鉛、マイカ、ポリシロキサン、グラファイト層間化合物等、または前述の相乗剤の少なくとも１種を含んだ組合せである。典型的なポリシロキサンは、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等、または前述のポリシロキサンの少なくとも１種を含んだ組合せである。
【００４３】
本組成物は、約１〜約１０ｗｔ％の量の相乗剤組成物を含むことができる。一実施形態では、本組成物は、約２〜約９ｗｔ％の量の相乗剤組成物を含むことができる。別の実施形態では、本組成物は、約３〜約８ｗｔ％の量の相乗剤組成物を含むことができる。さらに別の実施形態では、本組成物は、約４〜約７ｗｔ％の量の相乗剤組成物を含むことができる。典型的な実施形態では、本組成物は、約５ｗｔ％の相乗剤を含むことができる。
【００４４】
流れ制御剤、熱安定剤、酸化防止剤、離型剤、粘度調整剤、可塑剤等の他の添加物を、望ましい量で、本組成物に加えることができる。
【００４５】
一実施形態で、本組成物を製造する一方法においては、ポリカーボネート組成物と、難燃剤組成物と、難燃剤と、相乗剤組成物と、他の任意選択の添加物とが、その組成物を溶融混合することにより混合される。
【００４６】
本組成物の溶融混合は、剪断力、引張力、圧縮力、超音波エネルギー、電磁エネルギー、熱エネルギーまたは前述の力もしくはエネルギー形態の少なくとも１種を含んだ組合せの使用を含み、単軸スクリュー、多軸スクリュー、かみ合い型同方向回転もしくは異方向回転複数軸スクリュー、非かみ合い型同方向回転もしくは異方向回転複数軸スクリュー、往復スクリュー、ピン付スクリュー、ピン付バレル、ロール、ラム、ヘリカルローター、または前述の少なくとも１つを含んだ組合せによって、前述の力またはエネルギー形態を発揮する加工装置内で実施される。
【００４７】
前述の力を必要とする溶融混合は、単軸もしくは多軸スクリュー押出機、Ｂｕｓｓ混練機、Ｈｅｎｓｃｈｅｌ、ヘリコン（ｈｅｌｉｃｏｎｅ）、Ｒｏｓｓミキサー、Ｂａｎｂｕｒｙ、ロールミル、射出成形機、真空成形機、ブロー成形機等の成形機などの機械、または前述の機械の少なくとも１つを含んだ組合せの中で行うことができるが、それだけに限られない。本組成物は、一般に押出機内で溶融混合される。溶融混合用に使用できる押出機の具体例は、単軸または二軸スクリュー押出機である。典型的な押出機は、二軸スクリュー押出機である。
【００４８】
一実施形態では、押出機またはＢｕｓｓ混練機等の溶融混合装置へ送り込む前に、まず粉末状、ペレット状、シート状等のポリマー材料を、繊維強化組成物、難燃剤組成物、相乗剤組成物および所望により任意選択の他の添加物と、Ｈｅｎｓｃｈｅｌまたはロールミル中で、乾式混合することができる。別の実施形態では、繊維強化組成物をマスターバッチ状にして、溶融混合装置中に導入する。このような方法では、マスターバッチをポリマー材料の下流で、溶融混合装置内に導入することができる。
【００４９】
マスターバッチを使用する場合は、マスターバッチは、約４０〜約８０ｗｔ％の繊維強化組成物を含む。別の実施形態では、マスターバッチは、約５０〜約７５ｗｔ％の繊維強化組成物を含む。典型的なマスターバッチは、約６０ｗｔ％の繊維強化組成物を含む。
【００５０】
マスターバッチを、加工中に、所望のポリカーボネート組成物で希釈する。一実施形態では、押出機を使用して本組成物を製造する場合、所望のポリカーボネート組成物と共にマスターバッチを押出機のスロート内に送り込むことができる。別の実施形態では、マスターバッチをスロートの下流で加える一方で、ポリカーボネート組成物を押出機のスロート内に送り込む。マスターバッチを下流で加えることによって、繊維強化組成物中の繊維のアスペクト比を保持することができる。
【００５１】
ポリカーボネート組成物と、繊維強化組成物と、難燃剤組成物と、相乗剤組成物とを含む本組成物に、所望の場合、多段階の混合および成形工程を実施することができる。例えば、まず本組成物を押し出してペレットに成形する。次に、他の所望の形状に成形することができる成形機に、このペレットを送り込んでよい。本組成物は、射出成形、圧縮成形、ブロー成形もしくは真空成形をすることができ、または前述の成形法を組み合わせた製造法を実施することができる。あるいは、単一の溶融混合機から出てくる組成物を、シートまたはストランドに成形し、かつアニーリング、一軸配向または二軸配向等の押出後工程を実施することができる。
【００５２】
本組成物は、コンピュータ、ラップトップコンピュータ、電子機器、テレビ受像機等における筐体に、非常に有用な幾つかの有利な特性を有している。一実施形態では、本組成物は、米国保険業者安全試験所のＵＬ−９４試験での測定をした場合に１．６ｍｍ以下の厚さを有する試料においてＶ−２またはそれより良い難燃性を有している。別の実施形態では、本組成物は、米国保険業者安全試験所のＵＬ−９４試験での測定をした場合に１．６ｍｍ以下の厚さを有する試料においてＶ−１またはそれより良い難燃性を有している。一実施形態では、本組成物は、１．６ｍｍ以下の厚さを有する試料においてＵＬ−９４難燃性試験でＶ−０の難燃性を示す。米国保険業者安全試験所のＵＬ−９４難燃性試験で使用される組成物は、一般に約０．８から約１．６ｍｍの厚さを有する。本開示の具体例では、難燃性試験で使用された試料は、約１．２ｍｍの厚さを有していた。本組成物は、ハロゲンを利用しておらず、したがって環境負荷が少ない。
【００５３】
本組成物は、約１．８ＭＰａの変形力を加えた場合に約７５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する。一実施形態では、本組成物は、約１．８ＭＰａの変形力を加えた場合に約８５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する。別の実施形態では、本組成物は、約１．８ＭＰａの変形力を加えた場合に約１００℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する。さらに別の実施形態では、本組成物は、約１．８ＭＰａの変形力を加えた場合に約１０５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する。
【００５４】
約７５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度、約１０キロジュール／平方メートルと同じまたはそれより高いノッチ付アイゾット、およびＵＬ−９４難燃性試験においてＶ−１またはそれより良い難燃性を含む特性を組み合わせると、ラップトップ、コンピュータおよび他の電子機器の筐体用として有用な組成物になる。
【００５５】
一実施形態では、本組成物は、約５０ジュール／メーターと同じまたはそれより高いノッチ付アイゾット衝撃強度を示す。別の実施形態では、本組成物は、約６０ジュール／メーターと同じまたはそれより高いノッチ付アイゾット衝撃強度を示す。さらに別の実施形態では、本組成物は、約７０ジュール／メーターと同じまたはそれより高いノッチ付アイゾット衝撃強度を示す。さらに別の実施形態では、本組成物は、約８０ジュール／メーターと同じまたはそれより高いノッチ付アイゾット衝撃強度を示す。
【００５６】
本組成物は、２．１６キログラムの荷重下２６０℃で測定した際に、約１５と同じまたはそれより高いメルトフローインデックスを有し、容易に加工することもできる。一実施形態では、本組成物は、前述の条件下で測定した際に、約１７と同じまたはそれより高いメルトフローインデックスを有する。別の実施形態では、本組成物は、前述の条件下で測定した際に、約２０と同じまたはそれより高いメルトフローインデックスを有する。
【００５７】
以下に示す実施例は、典型例であり限定する意図ではないが、本明細書に記載した種々の実施形態のいつくかにおける組成物および製造方法を明らかにしている。
【００５８】
〔実施例〕
以下に示す実施例は、本組成物によって提供される特性の有利な組合せを明示している。６種の異なる組成物を、その特性と共に表１に示す。表１の組成物を、Ｋｒｕｐｐ，Ｗｅｒｎｅｒ  ａｎｄ  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ製の３７ミリメートル２軸スクリュー押出機（ＺＳＫ−４０（登録商標））内で押し出した。この二軸スクリュー押出機の直径に対する長さの比（Ｌ／Ｄ）は４１である。表１の組成物を、次の条件下で押し出した。この押出機は１１のバレルまたは加熱ゾーンを有しており、これらの温度を５０℃、１００℃、２８０℃、２８０℃、２８０℃、２８０℃、２８０℃、２８０℃、２８０℃、２８０℃および２８０℃に設定した。金型の温度を２８０℃に設定した。押出機を３００ｒｐｍで稼動させた。押出速度は１時間あたり３０キログラムであった。押出機から出てくるストランドをペレット化し、乾燥し、射出成形を施して試験部材を製造した。成形機はＣｉｎｃｉｎｎａｔｉ２２０Ｔであった。様々な組成物で用いられる各成分の量を表１に示す。すべての成分を、押出中に直接押出機に加えた。
【００５９】
成分は次のとおりである。使用したポリカーボネートは、ＧＥ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓから市販されているＬｅｘａｎ１０５であった。使用した安定剤は、Ａｌｋａｎｏｘ２４０とＩｒｇａｎｏｘ１０７６の組合せであった。Ａｌｋａｎｏｘ２４０は、Ｇｒｅａｔ  Ｌａｋｅｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されており、Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６は、Ｃｉｂａから市販されている。離型剤は、ポリエチレンワックスもしくはペンタエリスリトールテトラステアレート、またはその２つの組合せであった。ガラス繊維は、Ｏｗｅｎｓ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｆｉｂｅｒから市販されているＯＣＦ４１５ＣＡであった。使用したホウ酸亜鉛は、Ｂｏｒａｘ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  ｇｒｏｕｐから市販されているＦｉｒｅｂｒａｋｅ  ＺＢであった。使用した非繊維充填剤は、タルクもしくはアルミナ、またはその２つの組合せであった。
【００６０】
押出および射出成形に続き、試料の試験を行った。引張試験をＡＳＴＭ  Ｄ６３８により実施した。衝撃試験をＡＳＴＭ  Ｄ２５６により実施した。曲げ試験をＡＳＴＭ  Ｄ７９０により実施した。熱変形温度（ＨＤＴ）試験を、３．２ミリメートルの厚さを有する試料上に約１．８ＭＰａの変形力を加えて実施した。メルトフローレート（ＭＦＲ）は、１．２キログラムの剪断力を加えて３００℃の温度で実施した。
【００６１】
【表１】
2009521568.tif 000007
【００６２】
表１から、ＢＰＡＤＰと共に、ゼオライト、ホウ酸亜鉛、マイカ等の相乗剤組成物を使用することによって、１００℃またはそれより高い熱変形温度（ＨＤＴ）を有する難燃剤組成物が生成していることが分かるであろう。所望により、ガラス繊維の負荷を低減するために相乗作用を使用することができる。
【００６３】
典型的な実施形態を参照して本発明を記載してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な改変をすることができ、その要素を同等物に置き換えることができるということは、当業者には理解されるであろう。その上、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、多くの変更をすることができる。それ故に、本発明は、本発明を実施するために熟慮された最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるべきでなく、添付の請求項の範囲に含まれるすべての実施形態を含むことを意図している。
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月21日(2009.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート組成物と、
ガラス繊維またはガラス繊維と炭素繊維の組合せを含む繊維強化組成物と、
リン系難燃剤を含む難燃剤組成物と、
相乗剤組成物と
を含む組成物であって、
該組成物は、ＵＬ−９４試験での測定をした場合に約１．６ミリメートルまでの厚さを有する試料においてＶ−１またはそれより良い難燃性を有し、約１．８メガパスカルの変形力を加えた場合に約７５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する組成物。
【請求項２】
前記組成物が、約１〜約１０ｗｔ％の量の相乗剤を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記相乗剤組成物が、ポリシロキサン、アルミナ三水和物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ゼオライト、ホウ酸亜鉛、マイカ、グラファイト層間化合物、または前述の相乗剤の少なくとも１種を含んだ組合せを含む請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記組成物が、約１〜約１０ｗｔ％の量の難燃剤組成物を含む請求項１〜３のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
前記ポリカーボネート組成物が、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン混合ポリカーボネート、ポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートおよびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネート−ポリエステルコポリマー、ポリカーボネート−ポリアリーレートコポリマー、ポリカーボネートを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートおよびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを混合したポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマー、ポリカーボネートもしくはポリエステルまたはその両方を混合したポリカーボネート−ポリエステルコポリマー、ポリカーボネート、ポリエステルもしくはポリアリーレート、またはポリカーボネート、ポリエステルもしくはポリアリーレートの少なくとも１種を含んだ組合せを混合したポリカーボネート−ポリアリーレートコポリマー、あるいは前述のポリカーボネート組成物の少なくとも１種を含んだ組合せを含む請求項１〜４のいずれかに記載の組成物。
【請求項６】
約５〜約２０ｗｔ％の非繊維充填剤をさらに含む請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
【請求項７】
前記リン系難燃剤が、ビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）、Ｎ，Ｎ’−ビス〔ジ−（２，６−キシリル）ホスホリル〕−ピペラジン、または前記リン系難燃剤の少なくとも１種を含んだ組合せである請求項１〜６のいずれかに記載の組成物。
【請求項８】
ポリカーボネート組成物と、ガラス繊維またはガラス繊維と炭素繊維の組合せを含む繊維強化組成物と、リン系難燃剤組成物を含む難燃剤組成物と、相乗剤組成物とを含む組成物であって、該組成物は、ＵＬ−９４試験での測定をした場合に約１．６ミリメートルまでの試料厚さにおいてＶ−１またはそれより良い難燃性を有し、約１．８メガパスカルの変形力を加えた場合に約７５℃と同じまたはそれより高い熱変形温度を有する組成物
を溶融混合する工程を含む方法。
【請求項９】
前記組成物を押し出す工程および／または射出成形する工程をさらに含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の方法によって製造された製品。
【国際調査報告】
2009521568.tif 000016
2009521568.tif 000017
2009521568.tif 000018
2009521568.tif 000019
2009521568.tif 000020
2009521568.tif 000021