(57)【要約】  本発明は、難燃性樹脂組成物に関する。本組成物は、  ａ．熱可塑性樹脂と、  ｂ．少なくとも２つの末端単位を含む少なくとも２つのシロキシ単位を含む直鎖状ポリシロキサンであって、少なくとも１つの末端単位が、末端単位のＳｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つのヒドロキシル基を有し、少なくとも１つのシロキシ単位が、単位のＳｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つの芳香族基を有する、直鎖状ポリシロキサンと、  を含む。  熱可塑性樹脂は、好ましくは芳香族含有ポリマーをベースとする。本組成物は、例えば、室温で冷却することにより固形化される場合、透明材料を形成することが可能である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．熱可塑性樹脂と、
ｂ．少なくとも２つの末端単位を含む少なくとも２つのシロキシ単位を含む直鎖状ポリシロキサンであって、少なくとも１つの末端単位が、前記末端単位のＳｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つのヒドロキシル基を有し、少なくとも１つのシロキシ単位が、前記単位の前記Ｓｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つの芳香族基を有する、直鎖状ポリシロキサンと、
を含む難燃性樹脂組成物。
【請求項２】
各末端単位が、前記末端単位の前記Ｓｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つのヒドロキシル基を有する、請求項１に記載の難燃性組成物。
【請求項３】
前記非末端シロキシ単位が、アルコキシ基又はヒドロキシル基置換基を含まない、請求項１又は２に記載の難燃性組成物。
【請求項４】
前記シロキシ単位のうちの少なくとも１つが、前記シロキシ単位の前記Ｓｉ原子に直接的に結合したアルキル基、好ましくはメチル基又はプロピル基を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項５】
前記非末端シロキシ単位が、アルキル置換基及び／又は芳香族置換基のみを含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の難燃性組成物。
【請求項６】
前記末端単位のうちの１つが、Ｍ単位、好ましくはトリメチルシロキシ単位で末端保護されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の難燃性組成物。
【請求項７】
少なくとも３０モル％の前記シロキシ単位が、少なくとも１つの芳香族基を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の難燃性組成物。
【請求項８】
少なくとも５０モル％の前記シロキシ単位が、少なくとも１つの芳香族基を有し、好ましくは少なくとも８０モル％の前記シロキシ単位が、少なくとも１つの芳香族基を有する、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の難燃性組成物。
【請求項９】
少なくとも９０モル％の前記シロキシ単位が、少なくとも１つの芳香族基を有し、好ましくは少なくとも１００モル％の前記シロキシ単位が、少なくとも１つの芳香族基を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の難燃性組成物。
【請求項１０】
前記ポリシロキサンが、１００個未満のシロキシ単位、好ましくは２〜５０個のシロキシ単位を含有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項１１】
各末端Ｓｉ原子が、前記Ｓｉ原子に直接的に結合した１つのヒドロキシル基を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項１２】
前記芳香族基が、フェニル基を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項１３】
前記組成物が、追加の難燃性添加剤、好ましくは例えばスルホン酸塩などのアルカリ塩を含有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項１４】
前記熱可塑性樹脂が、前記組成物の総重量で計算して３０重量％〜９９．８重量％の範囲である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項１５】
前記直鎖状ポリシロキサンが、前記組成物の総重量で計算して０．２重量％〜５０重量％の範囲である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項１６】
前記熱可塑性樹脂が、芳香族含有ポリマーをベースとする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項１７】
前記熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリスチレン、芳香族ポリアミド（ポリアラミド）、ポリスルホン、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン系ポリマー）、芳香族ポリアクリレート、若しくはポリエーテル（エーテル）ケトンポリマー、又はこれらのポリマーの任意のブレンドを含有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項１８】
前記樹脂が、ポリカーボネートポリマー、又はポリカーボネート／ＡＢＳブレンドを含有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項１９】
前記組成物が、例えば、室温で冷却することにより固形化される場合、透明材料を形成する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項２０】
前記形成された材料が、少なくとも８０％の全透過率Ｔｔを有する、請求項１９に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項２１】
炭酸カルシウムなどの充填剤、又はガラス繊維などの補強充填剤を更に含有する、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか一項に記載の難燃性組成物を含有する、物品。
【請求項２３】
溶融熱可塑性樹脂と、少なくとも２つの末端シロキシ単位を含む少なくとも２つのシロキシ単位を含む流体直鎖状ポリシロキサンであって、少なくとも１つの末端単位が、前記末端単位のＳｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つのヒドロキシル基を有し、少なくとも１つのシロキシ単位が、前記単位の前記Ｓｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つの芳香族基を有する、流体直鎖状ポリシロキサンと、を混合することを含む、難燃性樹脂組成物の製造プロセス。
【請求項２４】
溶融熱可塑性樹脂と直鎖状ポリシロキサンとの前記混合物が、ペレット形態で押し出される、請求項２３に記載のプロセス。
【請求項２５】
少なくとも２つの末端シロキシ単位を含む少なくとも２つのシロキシ単位を含む直鎖状ポリシロキサンであって、少なくとも１つの末端単位が、前記末端単位のＳｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つのヒドロキシル基を有し、少なくとも１つのシロキシ単位が、前記単位の前記Ｓｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つの芳香族基を有する、直鎖状ポリシロキサンの、難燃性熱可塑性樹脂における添加剤としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性組成物、本組成物から製造された物品又は材料、このような組成物を製造するプロセス及び直鎖状ポリシロキサンの使用に関する。
【０００２】
難燃性組成物は、熱可塑性樹脂とも称する熱可塑性有機ポリマーと、少なくとも１種の難燃剤と、を含むことができる。難燃性組成物は、耐火性組成物又はＦＲ組成物とも称される。
【０００３】
組成物は、通常、少なくとも２種の化学的に異なる化合物の混合物である。難燃性組成物は、通常、主成分として熱可塑性樹脂と、添加剤と呼ばれることもあるその他の成分と、を含有する。熱可塑性樹脂は、通常、ポリマーマトリックスを形成する。その他の成分又は添加剤は、例えば、難燃剤（類）、充填剤（類）、補強剤、鉱物粉末などを含有してもよい。材料は、化合物又は化合物の混合物（組成物）を示す。組成物は一旦冷却され、固体形態は通常、最終材料と称される。難燃剤は、難燃特性を提供することができる化合物である。例えば、上記の難燃剤は、熱可塑性樹脂を含有する組成物に添加される場合、難燃特性を提供する。難燃剤を含有する組成物は、難燃剤を含有しない組成物と比較して、耐燃焼性又は火炎によるその他の劣化の増大を示す。難燃剤を含有する組成物は、難燃剤を含有しない同組成物よりも、より長く火炎に耐える。材料の難燃性は、本明細書で更に説明されるＵＬ９４試験などで、材料の試料に火炎を適用することにより推定されることが多い。
【０００４】
ポリマーは、通常、１つ又は複数の鎖を形成する繰り返し単位を含有する材料である。有機材料（Ｏｒｇａｎｏ−ｏｒ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌ）は、炭素（Ｃ）原子を含有する材料である。有機ポリマーは、繰り返しＣ−Ｃ結合を含有するポリマーである。有機ポリマーは、時には、ポリマー骨格中の少なくとも５０％の原子が炭素原子であるポリマーとして定義される。熱可塑性ポリマーは、熱可塑特性を有するポリマーである。材料は、加熱によって塑性変形を示す場合、熱可塑特性を有する。熱可塑性ポリマーは、周囲温度（２５℃）にて固体である。
【０００５】
シロキサン又はポリシロキサン又はシリコーンは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を介して互いに結合した、少なくとも２つのシロキシ単位を含有する材料である。ポリシロキサンは、少なくとも２つの末端シロキシ単位を有する。他の単位は、存在する場合、非末端単位と呼ばれる。Ｓｉ−ＯＨ官能基がＳｉ−Ｏ−ＳｉＲ３結合［式中、Ｒは有機部分であり、かつ同一であっても異なっていてもよく、例えばヒドロキシル基（Ｓｉ−ＯＨ）が、トリアルキル、例えばトリメチルシリルで置換されている］に関与する場合、末端単位は末端保護されていると言われる。ポリシロキサンは、ケイ素含有繰り返し単位をベースとしたポリマーであり得る。
【０００６】
ポリシロキサンは、単官能性シロキシ（Ｍ）、及び／又は二官能性シロキシ（Ｄ）、及び／又は三官能性シロキシ（Ｔ）、及び／又は四官能性シロキシ（Ｑ）のシロキシ単位を含んでもよい。Ｍ単位のＳｉ原子は、１個のＯ原子に結合している。Ｄ単位のＳｉ原子は、２個のＯ原子に結合している。Ｔ単位のＳｉ原子は、３個のＯ原子に結合している。Ｑ単位のＳｉ原子は、４個のＯ原子に結合している。Ｍ単位は、通常、式Ｒ３ＳｉＯ１／２を有する。Ｄ単位は、通常、式Ｒ２ＳｉＯ２／２を有する。Ｔ単位は、通常、式ＲＳｉＯ３／２を有する。Ｑ単位は、通常、式ＳｉＯ４／２を有する。各Ｒは、ケイ素原子に結合した置換基（基とも称される）である。単位が２つ以上のＲを含有する場合、Ｒｓは、１つのケイ素原子上で同一であり得る、又は、異なり得る。更に、Ｒｓは、異なるケイ素原子上で異なり得る。Ｒは、通常、有機置換基、即ち、少なくとも１つのＣ原子、好ましくはＣ−Ｃ結合を形成するいくつかのＣ原子を含有する置換基である。Ｒは、アルキル、アルケニル、ヒドロキシル、アルコキシ、芳香族であり得る。
【０００７】
例えば、Ｒは、置換及び非置換の一価の炭化水素基から選択することができ、例えば、メチル基、エチル基及びプロピル基などのアルキル基（通常、各アルキル基は１〜１０個の炭素原子を含有する）、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、シクロヘキセニル基及びヘキセニル基などのアルケニル基、フェニル基などのアリール基、並びに２−フェニルエチルなどのアラルキルである。アルキル基は、１つ又は複数のアルキル基がトリフルオロアルキル基（例えば、トリフルオロプロピル基）又はペルフルオロアルキル基であってもよいように、特にフルオロ基で置換されていてもよい。アルキル基は、ハロゲン原子、シアノ基、リン原子、炭化水素基、ヒドロカルビル基などで置換されていてもよい。
【０００８】
ポリシロキサンは直鎖状であってもよく、主としてＭ単位及びＤ単位で構成されてもよい。Ｄ単位のみで構成される場合、ポリシロキサンは環状又は直鎖状である。直鎖状ポリシロキサンは、ある程度の分岐、即ち、少なくとも１つのＴ単位又は少なくとも１つのＱ単位を含有してもよい。ポリシロキサン「樹脂」は、主にＴ単位及び／又はＵ単位を含有する。
【０００９】
芳香族基は、通常、共役有機環を含有する。一般的な芳香族基は、フェニル基（−Ｃ６Ｈ５）である。
【００１０】
以下の明細書中で述べられる重量％は、別途記載のない限り、全組成物、即ち、ポリマー及び全ての他の成分を含有する組成物の重量を基準にしている。
【００１１】
欧州特許第０９１８０７３（Ｂ１）号は、（Ａ）分子中に芳香環を含有する合成樹脂、通常は芳香族ポリカーボネート樹脂又は芳香族エポキシ樹脂と、（Ｂ）フェニル基及びアルコキシ基を含有し、以下の平均組成式（１）：
Ｒ１ｍＲ２ｎＳｉ（ＯＲ３）ｐ（ＯＲ）ｑＯ（４−ｍ−ｎ−ｐ−ｑ）／２
［式中、Ｒ１はフェニルであり、Ｒ２はフェニルを除いた１〜６個の炭素原子の一価の炭化水素基であり、Ｒ３は１〜４個の炭素原子の一価の炭化水素基であり、ｍ、ｎ、ｐ及びｑは０．５≦ｍ≦２．０、０≦ｎ≦０．９、０．４２≦ｐ２．５、０  ｑ  ０．３５、及び０．９２  ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ  ２．８を満たす数である］で表される少量のオルガノシロキサンと、を含む難燃性組成物について記載する。
【００１２】
米国特許第６，２８４，８２４（Ｂ１）号は、（ａ）１００重量部のポリカーボネート樹脂と、（ｂ）Ｒ１ＳｉＯ３／２で表される５０〜９０モル％のシロキサンＴ単位、及びＲ２Ｒ３ＳｉＯ２／２で表される１０〜５０モル％のシロキサン単位Ｄ［式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、独立して置換又は非置換の１〜１０個の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、有機置換基全体の少なくとも８０モル％の量でフェニルが含まれる］から本質的になる１〜１０重量部のオルガノポリシロキサンと、を含む難燃性ポリカーボネート組成物について記載する。
【００１３】
国際公開第２００５／０７８０１２（Ａ２）号は、硬化性難燃材料の組成物について記載する。組成物は、モノマー、オリゴマー、又は通常、２５℃にて液体であるベース樹脂などのポリマー、及びベース樹脂と混和し得る相溶性シロキサンで構成される。任意に、追加の難燃性添加剤を含有する。混合物は、２５℃にて液状である必要がある。次に、構成成分は硬化し、即ち反応し、そのため、ポリマー材料は樹脂単位の間にポリシロキサン単位を含有する。
【００１４】
欧州公開特許第１２８８２６２（Ａ２）号は、１００重量部の樹脂成分（Ａ）と、０．１〜１０重量部のシリコーン化合物（Ｂ）と、を含む難燃性組成物について記載する。構成成分（Ａ）は、５０〜１００重量％の芳香族ポリカーボネート樹脂、０〜５０重量％のスチレン系樹脂、及び０〜５０重量％の芳香族ポリエステル樹脂を含む。化合物（Ｂ）は、０．１〜１．２モル／１００ｇの水素化基含有量、及び１０〜７０重量％の芳香族基（１）含有量を有する。
【００１５】
欧州特許第２３１４６４３号は、熱可塑性ポリエステル樹脂、ホスフィネート、オルガノシロキサン及び灰硼石を含有する熱可塑性ポリエステル樹脂組成物について記載する。オルガノシロキサンは、通常、主にＴ単位を含有する。最終生成物の透明性は、求められていない。
【００１６】
欧州特許第１０２６２２０４号は、ポリカーボネート樹脂又は芳香族エポキシ樹脂と、フェニル基及び単官能性シロキサン単位を含有する少量のオルガノポリシロキサン（アルコキシ基及びヒドロキシル基の含有量が、各々２重量％未満に設定されている）と、を含有する難燃性組成物について記載する。
【００１７】
本発明の目的は、以下の特性：
最終材料の透明性、及び／又は、
製造の容易さ、及び／又は、
組成物の難燃性が、ポリシロキサンを含まない同様の組成物と比較して増大していること、及び／又は、
最終材料の抗滴下効果が、ポリシロキサンを含まない同様の材料と比較して増大していること、
のうちの少なくとも１つ、好ましくは２つ以上を満たす難燃性樹脂組成物を提供することである。
【００１８】
本発明は、以下の１つ又は複数を提供する：
１．ａ．熱可塑性樹脂と、
ｂ．少なくとも２つの末端単位を含む少なくとも２つのシロキシ単位を含む直鎖状ポリシロキサンであって、少なくとも１つの末端単位が、上記末端単位の上記Ｓｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つのヒドロキシル基を有し、少なくとも１つのシロキシ単位が、上記単位のＳｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つの芳香族基を有する、直鎖状ポリシロキサンと、
を含む難燃性樹脂組成物。
２．各末端単位が、上記末端単位の上記Ｓｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つのヒドロキシル基を有する、上記に定義されるとおりの難燃性組成物。
３．上記非末端シロキシ単位が、上記Ｓｉ原子に直接的に結合したアルコキシ基置換基又はヒドロキシル基置換基を含まない、上記に定義されるとおりの難燃性組成物。
４．上記シロキシ単位のうちの少なくとも１つが、上記シロキシ単位の上記Ｓｉ原子に直接的に結合したアルキル基、好ましくはメチル基又はプロピル基を有する、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
５．上記非末端シロキシ単位が、アルキル置換基及び／又は芳香族置換基のみを含有する、上記に定義されるとおりの難燃性組成物。
６．上記末端単位のうちの１つが、末端保護されているＭ単位であり、好ましくはトリメチルシロキシ単位である、上記に定義されるとおりの難燃性組成物。
７．少なくとも３０モル％の上記シロキシ単位が、少なくとも１つの芳香族基を有する、上記に定義されるとおりの難燃性組成物。
８．少なくとも５０モル％の上記シロキシ単位が、少なくとも１つの芳香族基を有し、好ましくは少なくとも８０モル％の上記シロキシ単位が、少なくとも１つの芳香族基を有する、上記に定義されるとおりの難燃性組成物。
９．少なくとも９０モル％の上記シロキシ単位が、少なくとも１つの芳香族基を有し、好ましくは１００モル％の上記シロキシ単位が、少なくとも１つの芳香族基を有する、上記に定義されるとおりの難燃性組成物。
１０．上記ポリシロキサンが、１００個未満のシロキシ単位、好ましくは２〜５０個のシロキシ単位を含有する、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
１１．各末端Ｓｉ原子が、上記Ｓｉ原子に直接的に結合した１つのヒドロキシル基を有する、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
１２．上記芳香族基が、フェニル基を含む、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
１３．上記組成物が、追加の難燃性添加剤、好ましくは例えばスルホン酸塩などのアルカリ塩を含有する、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
１４．上記熱可塑性樹脂が、上記組成物の総重量で計算して３０重量％〜９９．８重量％の範囲である、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
１５．上記直鎖状ポリシロキサンが、上記組成物の総重量で計算して０．２重量％〜５０重量％の範囲である、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
１６．上記熱可塑性樹脂が、芳香族含有ポリマーをベースとする、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
１７．上記熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリスチレン、芳香族ポリアミド（ポリアラミド）、ポリスルホン、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン系ポリマー）、芳香族ポリアクリレート、若しくはポリエーテル（エーテル）ケトンポリマー、又はこれらのポリマーの任意のブレンドを含有する、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
１８．上記樹脂が、ポリカーボネートポリマー、又はポリカーボネート／ＡＢＳブレンドを含有する、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
１９．上記組成物が、例えば、室温で冷却することにより固形化される場合、透明材料を形成する、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
２０．形成された上記材料が、少なくとも８０％の全透過率Ｔｔを有する、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
２１．炭酸カルシウムなどの充填剤、又はガラス繊維などの補強充填剤を更に含有する、上記に定義されるとおりの難燃性樹脂組成物。
２２．上記に定義されるとおりの難燃性組成物を含有する、物品。
２３．溶融熱可塑性樹脂と、少なくとも２つの末端シロキシ単位を含む少なくとも２つのシロキシ単位を含む流体直鎖状ポリシロキサンであって、少なくとも１つの末端単位が、上記末端単位の上記Ｓｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つのヒドロキシル基を有し、少なくとも１つのシロキシ単位が、上記単位の上記Ｓｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つの芳香族基を有する、流体直鎖状ポリシロキサンと、を混合することを含む、難燃性樹脂組成物の製造プロセス。
２４．溶融熱可塑性樹脂と直鎖状ポリシロキサンとの混合物が、ペレット形態で押し出される、上記に定義されるとおりのプロセス。
２５．少なくとも２つの末端シロキシ単位を含む少なくとも２つのシロキシ単位を含む直鎖状ポリシロキサンであって、少なくとも１つの末端単位が、上記末端単位の上記Ｓｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つのヒドロキシル基を有し、少なくとも１つのシロキシ単位が、上記単位の上記Ｓｉ原子に直接的に結合した少なくとも１つの芳香族基を有する、直鎖状ポリシロキサンの、難燃性熱可塑性樹脂における添加剤としての使用。
【００１９】
一実施形態では、本発明で使用されるポリシロキサンは、直鎖状の構造を有する。一実施形態では、ポリシロキサンは、Ｄ単位及びＭ単位のみを有し、環状ではない。好ましくは、ポリシロキサンは、実質的にＴ単位を含まない、Ｍ単位を含まない、及び／又はＱ単位を含まない。一実施形態では、ポリシロキサンは、１０モル％未満、好ましくは５モル％未満、好ましくは１モル％未満のＴ単位又はＱ単位を含有する。好ましくは、直鎖状ポリシロキサンはＤ単位のみを含む。Ｔ単位及びＱ単位の存在は、ポリマーマトリックス中でポリシロキサンの混和性を低下させ、最終生成物の透明性、並びに難燃性能を低下させる場合があることが観察された。一実施形態では、本発明で使用されるポリシロキサンは、シロキシ単位上にビスフェニル、又はフェニル／メチル置換基を有する。少なくとも１つの、好ましくは２つの末端シロキシ単位が、Ｓｉ原子に直接的に結合したヒドロキシル置換基を有することもまた重要である。
【００２０】
ポリシロキサンは、多くの場合、少なくとも２つの異なるポリシロキサンの混合物から製造される。一実施形態では、ポリシロキサンは、２５℃にて少なくとも３０ｃＳｔの粘度を有する。一実施形態では、ポリシロキサンは、２５℃にて最大１００００ｃＳｔの粘度を有する。一実施形態では、ポリシロキサンの粘度は、２５℃にて５０ｃＳｔ〜１０００ｃＳｔの間に含まれる。粘度は、多くの場合、ガラスキャピラリー試験法で測定される。ｃＳｔ（又はｍｍ２／ｓ）における動粘度の値は、ポリシロキサンの密度がほぼ１の場合、動的粘度（ｍＰａ．ｓ又はｃＰ）に近い。
【００２１】
ポリシロキサンは通常、水素化ケイ素基Ｓｉ−Ｈを含まない。このような基は、最終組成物が湿潤及び熱の存在下に置かれた場合、ガス（Ｈ２など）の不必要な生成物をもたらすことがある。
【００２２】
ポリシロキサンは通常、シロキシ単位上にアルコキシ基を含まない。このような基は、最終組成物が、ある種の条件下、例えば、加熱環境及び湿潤環境下にある場合に、メタノールなどのアルコールの不必要な生成をもたらすことがある。
【００２３】
ポリシロキサンは通常、末端単位のＳｉ原子に直接的に結合したヒドロキシル基以外は、ヒドロキシル基を含まない。シロキサン鎖に沿ったヒドロキシル基は、ある種の条件下で、最終組成物の不必要な反応をもたらすことがある。
【００２４】
ポリシロキサンは、好ましくは、少なくとも２重量％、より好ましくは少なくとも３重量％のヒドロキシル基を含有する。
【００２５】
上記のようなポリシロキサン、特にフェニル／メチルシラノール直鎖状シロキサン流体を熱可塑性樹脂中に添加することで、最終材料の優れたＦＲ特性、特に抗滴下効果を達成可能であることが見出された。
【００２６】
難燃性組成物又は材料は、以下の添加剤／薬剤のうちの１つ又は複数を含有し得る：
鉱物補強剤／充填剤：剛性、表面硬度、コスト削減を改善する、例えば、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、雲母、カオリン、酸化チタン、カーボンブラック、金属、セラミック粉末、ボロシリケート、及び／又はウォラストナイトなどの白土、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、天然繊維若しくはセラミック繊維などの繊維
染料及び顔料：色及び外観−例えば有機顔料又は染料、透明性が重要な場合は例えばアゾ、インジゴイド、トリフェニルメタン、アントラキノン、ヒドロキノン又はキサンチン染料
酸化防止剤及び安定剤：加工中／適用中の酸化を遅延する／防止する
ＵＶ安定剤：光誘起劣化、耐候性を付与する
発泡剤：発泡体の生成、減量
潤滑剤：加工、剥離特性の改善
カップリング剤：ポリマーと添加剤の間の相溶性を付与する
帯電防止剤／導電剤：静電放電を防止する、導電性を改善する
抗菌剤：微生物による腐食（ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ａｔｔａｃｋ）、及び特性劣化を防止する
耐衝撃性改良剤：衝撃に対する材料の強靱性を高める
蛍光増白剤：外観をよくする、黄色味を打ち消す
難燃剤：発火及び火炎拡散を防止する、退避時間を長くする
耐熱性ポリマー添加剤、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
ポリマー添加剤、例えばブチルメタクリレートスチレン系ポリマービーズ
【００２７】
本発明に従う組成物は、例えば金属水和物若しくはホウ酸亜鉛などの無機難燃剤、例えば水酸化マグネシウム、酸化アンチモン若しくは水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物、例えば有機リン（例えば、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィン、ホスフィネート、ホスフィンオキシド、ホスホニウム化合物、ホスファイトなど）などのリン、例えばポリリン酸アンモニウム、リン酸ホウ素などのリン、窒素含有添加剤、例えば膨張黒鉛若しくはカーボンナノチューブなどの炭素系添加剤、ナノクレイ、赤リン、シリカ、アルミノシリケート又はマグネシウムシリケート（タルク）、シリコーンガム、例えばスルホン酸塩、アルカリフッ素化スルホネート、アンモニウムスルファメート、エステル交換触媒若しくはチオ尿素誘導体として使用されるジフェニルスルホンスルホン酸カリウム（ＫＳＳ）などの硫黄系添加剤、例えばペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール若しくはポリビニルアルコールなどのポリオール、赤リン、例えばシリカ、アルミノシリケート若しくはマグネシウムシリケート（タルク）などのケイ素含有添加剤、シリコーンガム、例えばジフェニルスルホンスルホン酸カリウム（ＫＳＳとして知られる）などの硫黄含有添加剤、などが挙げられるがそれらに限定されない他の難燃性添加剤を更に含んでもよい。一実施形態では、組成物はハロゲン化添加剤を含まない。好ましい実施形態では、組成物は有機リン及びハロゲン含有化合物を含まない。
【００２８】
熱可塑性組成物に使用可能な充填剤の例としては、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、雲母、カオリン、酸化チタン、カーボンブラック、金属、セラミック粉末、ボロシリケート、及び／又はウォラストナイトなどの白土が挙げられる。充填剤は、例えば、熱可塑性樹脂の重量を基準にして、０重量％又は５重量％〜５０重量％又は９５重量％で存在し得る。
【００２９】
組成物は、例えば、射出成形、押出成形又は吹込成形によって成形することによって製造され、建物、構造物、電子又は電子用途用の製品などの種々の製品を形成し得る。例えば、最終材料は、ＶＯ評価を必要とすることが多い、側壁、スクリーン又はＬＥＤランプにて使用可能である。ポリシロキサンは、例えば、単軸スクリュー押出機又は二軸スクリュー押出機の押出によって、好都合にも、熱可塑性樹脂に組み込まれ得る。ポリシロキサンが液体である場合、二軸スクリュー押出機は、液体注入ライン添加剤、並びに、熱可塑性樹脂及び補助的な難燃剤又は鉱物粉末などの任意の粉末形態の共添加剤を供給するための側面供給装置を備えていてもよい。熱可塑性樹脂及び共添加剤は、側面供給装置に投入される前に物理的に混合されてもよい。他の成分と混合する前に、熱可塑性樹脂をガラス繊維などの任意の繊維性補強剤と予混合することが便利であり得る。組成物から射出成形物品を形成する場合、ポリシロキサンは、上記のように押出によって熱可塑性樹脂に組み込むことができ、押出成形品をペレット化し、次に射出成形機で成形することができる。ポリシロキサンは、熱可塑性樹脂のペレットに添加することができ、又は例えば溶融域の直後で溶融樹脂に注入することができる。装置の製造時温度は、通常、１８０℃〜３００℃である。
【実施例】
【００３０】
材料を、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒからのニ軸スクリュー同時回転押出機（ＴＳＥ  ２０／４０）を使用して、混合プロセスにより調製した。押出機は、Ｄ＝２０及びＬ／Ｄ＝４０によって特徴付けられた。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
シリコーン系添加剤を、直接液体注入ポンプシステムにより１０Ｄで添加した。このシステムにより、添加物を溶融ポリマー中に直接的に投入でき、ポリカーボネートペレットとシリコーン添加剤との乾燥ブレンドの使用が回避される。
【００３３】
使用したポリカーボネート（ＰＣ）は、Ｌｅｘａｎ  １４１Ｒ、注入グレード（ＭＦＩ  １０．５；３００℃；１．２ｋｇ）であった。
【００３４】
ポリカーボネートペレットを、混合する前に１２０℃にて２時間乾燥させた。
【００３５】
異なる配合物の押し出されたペレットを、１２０℃にて２時間乾燥させた。ＥＮＧＥＬ  ｐｒｅｓｓ  ２００／８０  Ｔｅｃｈ．は、最終材料の試験試料を注入するために使用されてきた。
【００３６】
１．５ｍｍの厚みを有する試料におけるＵＬ  ９４を測定した。ＵＬ  ９４（装置及び器具部品用プラスチック材料の燃焼安全性のための基準試験）は、米国のＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓにより公開されているプラスチック可燃基準である。基準は、どのようにしてプラスチックが様々な方向及び厚さで燃えるかに準拠してプラスチックを分類する。分類は、最低（最も難燃性が低い）から最高（最も難燃性が高い）までの範囲である。
【００３７】
試料を、垂直に定置する。２つのバーナーを使用して、１０秒間、試料の下端に接炎させる。試料の評価は、材料の燃焼挙動を基準にし、以下のように分類する：
ＨＢ：水平試料で遅い燃焼、厚さが３ｍｍ未満の場合には燃焼速度が＜７６ｍｍ／分である、又は１００ｍｍの前に燃焼が止まる。
Ｖ−２：垂直試料で３０秒以内に燃焼停止；燃焼粒子の落下が許容される。
Ｖ−１：垂直試料で３０秒以内に燃焼停止；粒子の落下は、その落下した粒子が燃え上がらない限り、許容される。
Ｖ−０：垂直試料で１０秒以内に燃焼停止；粒子の落下は、その落下した粒子が燃え上がらない限り、許容される。
【００３８】
試験は、最小承認厚さ−１．５ｍｍの１２．７ｃｍ×１．２７ｃｍの注入試料で実施した。
【００３９】
光学性能を、ＵＶ−Ｖｉｓｉｂｌｅ−ＮＩＲ  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ  Ｌａｍｂｄａ  ９５０を使用して、１．５ｍｍの厚さの光ディスク上で測定した。分光光度計を用いた手順Ｂを使用して、ＡＳＴＭ  Ｄ−１００３に従って光学性能を評価した。
【００４０】
機械的性能、特に変形抵抗（Ｅ−ｍｏｄ、Ｆ  Ｍａｘ及び破断伸び）を、ＩＳＯ  ５２７−２測定基準に従って試験した。
【００４１】
ＵＬ９４評価におけるＶ−０の必要条件は、試験炎の接炎後、試料が１０秒を超えて燃焼し続けてはならないというものである。５つの試料に対する接炎（５  ｆｌａｍｅ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）について総燃焼時間が５０秒を超えてはならない。２回目の接炎後、燃焼時間及び赤熱時間が３０秒を超えて続いてはならない。試料は固定用クランプの位置まで燃焼又は赤熱してはならず、かつ３００ｍｍ下方に配置された乾燥脱脂綿を発火させる燃焼粒子を落下させてはならない。ＵＬ９４評価におけるＶ−１の必要条件は、試験炎の接炎後、試料が３０秒を超えて燃焼し続けてはならないというものである。５つの試料に対する接炎について総燃焼時間が２５０秒を超えてはならない。２回目の接炎後、燃焼時間及び赤熱時間が６０秒を超えて続いてはならない。試料は固定用クランプの位置まで燃焼又は赤熱してはならず、かつ３００ｍｍ下方に配置された乾燥脱脂綿を発火させる燃焼粒子を落下させてはならない。本発明の、ハロゲンを含まない及びリンを含まない難燃性ポリアミド組成物は、厚さ１．５ｍｍの試料においてＵＬ９４評価のＶ−１を達成することができる。材料の説明：
【００４２】
下表２は、使用されたシリコーン系添加剤について記載する。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
シリコーン１、２及び３はフェニル／メチルシリコーンである。
シリコーン１、２及び３は５０個未満のシロキシ単位を有する。
シリコーン１及び２は、５００ｃｓｔ（２５℃）の粘度、１．５４５の屈折率、及び３．２５〜７．２のシラノール含有量を有するフェニル／メチル直鎖状シロキサンとして記載されている。これに対して、シリコーン３は、シラノールが、トリメチルシリル基を用いてブロックされていること以外は、シリコーン１と同様の構造を有する。
【００４５】
以下の配合を実施し、表３において「処方」として記した。
【００４６】
【表３】
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【００４７】
処方１は、任意の添加剤なしの、無希釈ポリカーボネート標準物質に相当する。
処方２〜７は、低ＯＨ含有量を有するフェニル／メチルシロキサン（シリコーン１）を含有し、処方８〜１３は、高ＯＨ含有量を有するフェニル／メチルシロキサン（シリコーン２）を含有する。
処方１４は、ＯＨ末端基がトリメチルシリル基によりブロックされたフェニル／メチルシロキサン（シリコーン３）を使用した対照例に相当する。処方１４は、最終材料の難燃特性及び透明特性の両方に関し、末端単位上にヒドロキシル基を有するという重要な概念を証明する。処方３、４、６、７、９、１０、１２及び１３は、シリコーン添加剤と（アルカリ塩）スルホン酸塩との併用を表している。処方１５は、通常、ＰＣにおいて抗滴下系として使用され、シリコーンを含まずＫＳＳ（０．６重量％）及びＰＴＦＥ（０．２重量％）を含有する標準的な配合に相当する。
【００４８】
下表４は、異なる結果を与える。
【００４９】
【表４】
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【００５０】
上の表から、フェニル／メチルＳｉ−ＯＨ末端処理シロキサンを使用することは、ヘイズが非常に低い〜全くないという、良好な材料透明性を維持しつつ、１．５ｍｍの厚さでＵＬ−９４のＶ０評価をもたらすことが可能なことがわかる。これらの結果から、−ＯＨレベルが０．００３８〜０．０１１７６モル％であるという程度の相違では、１．５ｍｍの厚さでもより安定したＶ−０の結果がもたらされることを見て取ることができる。概して、−ＯＨの配合量が多くなるほど（処方８→１３）、燃焼時間は延長した。
【００５１】
処方１４は、ＵＬ−９４の評価、光学データ、及び機械的性能により実証されているように、難燃性能の観点からだけでなく、ポリマー相溶性においても、Ｓｉ−ＯＨ官能基の重要性をはっきりと示す。実際に、処方１４は燃焼時に多くの落下物を伴い、系統的なＶ−２分類を示した。シリコーン３は、わずか４５％のＴｔと９５％という非常に高いヘイズとをもたらす完全に乳白色の化合物をもたらした。これは、この最終材料の破断伸び（たった８％にまで下がる）で直ちに観察される、２相間の相溶性不良によるものである。
最後に、通常、ＫＳＳとＰＴＦＥを用いた配合を使用している処方１５は期待されたＶ−０評価をもたらしたが、ヘイズが１６％でありかつ全透過率（Ｔｔ）が８１％まで減少するという透明性に関する問題に直面した。
【国際調査報告】
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