DE19983615B4

DE19983615B4 - Flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung mit verbesserter Schmelzfließfähikeit und Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers

Info

Publication number: DE19983615B4
Application number: DE19983615T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Kurashiki Shibuya; Hiroshi Kurashiki Hachiya; Nobutsugu Kurashiki Nanba
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2019-12-16
Also published as: CN1142217C; TWI224127B; DE19983615T1; ES2187304B2; KR100437929B1; JP3583718B2; KR20010075578A; HK1043142B; WO2000036016A1; MY119696A; HK1043142A1; JP2000234053A; CN1322225A; ES2187304A1; US6417319B1

Abstract

Flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung mit verbesserter Schmelzfließfähigkeit, enthaltend:
(A) 60 bis 90 Gew.-Teile eines aromatischen Polycarbonats mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 12 000 bis 25 000,
(B) 40 bis 10 Gew.-Teile eines Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymeren mit einem Gehalt an Butylacrylateinheiten von 1 bis 30 Gew.-%,
wobei im Fall des Bestandteils (B) ein Pfropfcopolymer ausgenommen ist,
wobei die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) 100 Gew.-Teile beträgt,
(C) 0,5 bis 20 Gew.-Teile eines komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren, welches mit Hilfe eines Verfahrens erhalten wird, bei dem auf einen komplexen Kautschuk, der ein Polyorganosiloxan und ein Polyalkyl(meth)acrylat enthält, mindestens ein pfropfpolymerisierbares Monomer pfropfpolymerisiert wird, das aus der aus aromatischen Vinylverbindungen, (Meth)acrylsäure, Alkyl(meth)acrylaten, (Meth)acrylnitril, α,β-ungesättigten Carbonsäuren, Maleinimidverbindungen und Glycidylgruppe(n) enthaltenden Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
(D) 5 bis 20 Gew.-Teile eines Phosphorsäureesters und
(E) 0,05 bis 1 Gew.-Teil eines Tetrafluorethylenpolymeren.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung mit verbesserter Schmelzfließfähigkeit. Spezieller bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung mit verbesserter Schmelzfließfähigkeit, welche (A) ein aromatisches Polycarbonat mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 12 000 bis 25 000, (B) ein Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymer mit einem Gehalt an Butylacrylateinheiten von 1 bis 30 Gew.-%, wobei im Fall des Bestandteils (B) ein Pfropfcopolymer ausgenommen ist, (C) ein Pfropfcopolymer eines komplexen Kautschuks, das mit Hilfe eines Verfahrens erhalten wurde, bei dem mindestens ein pfropfpolymerisierbares Monomer auf einen ein Polyorganosiloxan und ein Polyalkyl(meth)acrylat enthaltenden komplexen Kautschuk pfropfpolymerisiert wird, (D) einen Phosphorsäureester und (E) ein Tetrafluorethylenpolymer umfaßt. Die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung hat nicht nur ausgezeichnete Schmelzfließfähigkeit, sondern auch ausgezeichnete Flammhemmung, Schlagfestigkeit und einen ausgezeichneten Elastizitätsmodul. Die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung kann vorteilhaft zur Herstellung verschiedener Arten von Formkörpern (einschließlich solcher zur Verwendung in automatischen Büromaschinen und in elektrischen und elektronischen Vorrichtungen) verwendet werden und ist besonders vorteilhaft für die Herstellung von Formkörpern mit kleiner Dicke.
Stand der Technik
Polycarbonate werden in weitem Umfang auf verschiedenen Gebieten eingesetzt, wie als technische Kunststoffe mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit, Schlagfestigkeit und Transparenz. Eine Harzzusammensetzung, die ein Polycarbonat, ein ABS-Harz und einen flammhemmenden Phosphorsäureester umfaßt (eine solche Harzzusammensetzung wird nachstehend häufig als "PC/ABS/Phosphorsäureester-Flammhemmungsmittel-Zusammensetzung" bezeichnet) ist als flammhemmende Harzzusammensetzung bekannt, die verbesserte Schmelzfließfähigkeit im Vergleich mit Polycarbonat per se hat, das im Hinblick auf seine schlechte Schmelzfließfähigkeit nachteilig ist. Eine derartige flammhemmende Harzzusammensetzung wird daher in weitem Umfang auf Anwendungsgebieten benutzt, bei denen die Flammhemmung wichtig ist, wie auf dem Gebiet der automatischen Büromaschinen und der elektrischen und elektronischen Vorrichtungen.
Um die kürzliche Nachfrage nach einer Verringerung der Größe der Produkte (d.h. von automatischen Büromaschinen und elektrischen Haushaltsgeräten) zu befriedigen, bestand in jüngerer Zeit bei automatischen Büromaschinen und elektrischen Haushaltsgeräten die Tendenz, die Dichte der Anordnung der Teile in den Produkten zu erhöhen und diese Tendenz erfordert, daß die Kunstharzgehäuse für diese Produkte eine komplizierte Innenkonfiguration haben. Außerdem besteht auch die Tendenz, die Menge der zur Herstellung der Gehäuse verwendeten Kunstharze durch Verminderung der Wanddicke der Gehäuse zu verringern, um die kürzliche Forderung nach einer Erniedrigung der Produktionskosten und des Gewichts der Produkte zu erfüllen. Als Material für Gehäuse für automatische Büromaschinen und elektrische Haushaltsgeräte wurde daher die Verwendung einer PC/ABS/Phosphorsäureester-FlammhemmungsmittelZusammensetzung notwendig, die nicht nur hohe Schmelzfließfähigkeit hat, sondern auch ausgezeichnet im Hinblick auf Schlagfestigkeit und Elastizitätsmodul ist. Dieses Ziel, die Schmelzfließfähigkeit einer Zusammensetzung aus PC/ABS/Phosphorsäureester-Flammhemmungsmittel zu erhöhen wurde durch Verwendung eines Polycarbonats mit niederem Molekulargewicht und eines ABS-Harzes mit niederem Molekularge wicht erreicht. Jedoch hat eine solche Harzzusammensetzung (die ein niedermolekulares Polycarbonat und ein niedermolekulares ABS enthält) notwendigerweise das Problem, daß die Schlagfestigkeit eines aus der Harzzusammensetzung erhaltenen Formkörpers niedrig wird und daß die Flammhemmung der Harzzusammensetzung unzureichend wird, so daß leicht ein Abtropfen von brennenden Teilchen erfolgt, wenn die Harzzusammensetzung brennt. Es besteht daher ein dringendes Bedürfnis zur Entwicklung einer flammhemmenden Polycarbonatharzzusammensetzung, die nicht nur hohe Schmelzfließfähigkeit hat, sondern darüber hinaus ausgezeichnet im Hinblick auf Schlagfestigkeit, Flammhemmung und Elastizitätsmodul ist.
Im Bestreben eine solche flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung zu erhalten, wurde ein verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Komponente eingesetzt wird, welche die Schlagfestigkeit und die Flammhemmung der Harzzusammensetzung verbessert. So wird beispielsweise in der Offenlegungsschrift der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 6-240127 versucht, die Flammhemmung einer PC/ABS/Phosphorsäureester-Flammhemmungsmittel-Zusammensetzung durch Zugabe eines komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren zu der Harzzusammensetzung zu verbessern, welches mit Hilfe eines Verfahrens hergestellt wurde, das die Pfropfpolymerisation eines Vinylmonomeren auf einen komplexen Kautschuk, der ein Polyorganosiloxan und ein Polyalkyl(meth)acrylat umfaßt. Gemäß diesem Patentdokument wird jedoch die Flammhemmung der Harzzusammensetzung verbessert, indem sowohl das ABS-Harz (welches ein Pfropfcopolymer ist, das durch Pfropfpolymerisation eines aromatischen Vinylmonomeren und eines Acrylmonomeren auf ein kautschukartiges Polymeres erhalten wird) als auch das vorstehend genannte komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymer verwendet wird, so daß der Kautschukgehalt der Harzzusammensetzung hoch wird. Die Harzzusammensetzung dieses Patentdokuments ist daher nachteilig nicht nur darin, daß die Schmelzfließfähigkeit der Harzzusammensetzung unbefriedigend ist, sondern auch darin, daß der Elastizitätsmodul der Harzzusammensetzung niedrig ist. Außerdem ist die Wärmebeständigkeit der Harzzusammensetzung schlecht, weil die Harzzusammensetzung dieses Patentdokuments ein ABS-Harz enthält.
Die Offenlegungsschrift der nicht geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 7-179673 offenbart eine Harzzusammensetzung aus PC/ABS/Phosphorsäureester-Flammhemmungsmittel, welche ein ABS-Harz enthält, dem ein Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymer und eine kleine Menge eines komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren zugesetzt worden ist, das mit Hilfe eines Verfahrens erhalten wurde, bei dem ein Vinylmonomer auf einen komplexen Kautschuk, der ein Polyorganosiloxan und ein Polyalkyl(meth)acrylat enthält, pfropfpolymerisiert wird. Der letztere Zusatz dient als Antitropfmittel (d.h. als Mittel zum Verhindern des Abtropfens von brennenden Teilchen, wenn die Harzzusammensetzung brennt). Die Harzzusammensetzung dieses Patentdokuments hat jedoch eine nachteilig geringe Flammhemmung.
Die Offenlegungsschrift der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 11-189713 offenbart eine flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung, die ein Polycarbonat und ein Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymer mit hohem Gehalt an Butylacrylateinheiten (Gehalt an Butylacrylateinheiten: 50 bis 90 Gew.-%) (ein sogenannter Butylkautschuk) umfaßt. Diese Harzzusammensetzung ist jedoch nachteilig wegen ihrer niederen Schmelzfließfähigkeit und Flammhemmung.
Es wurde außerdem versucht, eine flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung herzustellen, welche die vorstehend erwähnten erwünschten Eigenschaften gleichzeitig hat (ausgezeichnete Schmelzfließfähigkeit, Flammhemmung, Schlagfestigkeit und Elastizitätsmodul) ohne daß ein Pfropfcopolymer (wie ein ABS-Harz), das durch Pfropfpolymerisation eines aromatischen Vinylmonomeren und eines Acrylnitrilmonomeren auf ein kautschukartiges Polymer erhalten wird, verwendet werden muß. So wird beispielsweise in der Offenlegungsschrift der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 10-120893 eine flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung vorgeschlagen, die ein Polycarbonat, ein Acrylnitril-Styrol-Copolymer (AS-Harz), ein komplexes Kautschuk-Pfropfcopolymer, erhalten durch Pfropfpolymerisation eines Vinylmonomeren auf einen komplexen Kautschuk, der ein Polyorganosiloxan und ein Polyalkyl(meth)acrylat umfaßt, und einen Phosphorsäureester enthält, wobei das komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymer eine spezifische Zusammensetzung und einen spezifischen durchschnittlichen Teilchendurchmesser hat. Die Harzzusammensetzung dieses Patentdokuments ist im Hinblick auf Flammhemmung und Schlagfestigkeit verbessert. Wie jedoch aus den Beispielen dieses Patentdokuments ersichtlich ist, wird ein Pfropfcopolymer (wie ein ABS-Harz), das durch Pfropfpolymerisation eines aromatischen Vinylmonomeren und eines Acrylnitrilmonomeren auf ein kautschukartiges Polymer erhalten wird, nicht verwendet und daher ist es notwendig, das komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymer (Kautschukkomponente) in einer großen Menge einzusetzen, um eine zufriedenstellende Schlagfestigkeit der Harzzusammensetzung zu erzielen. So wird speziell in den Ausführungsbeispielen dieses Patentdokuments das komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymer (Kautschukkomponente) in einer hohen Menge wie 13 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polycarbonats, des AS-Harzes und des komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren verwendet. Wegen der Verwendung einer solch großen Menge der Kautschukkomponente hat die Harzzusammensetzung dieses Patentdokuments den Nachteil, daß nicht nur die Schmelzfließfähigkeit der Harzzusammensetzung, sondern auch der Elastizitätsmodul der Harzzusammensetzung niedrig ist. Bei Verwendung der Harzzusammensetzung dieses Patentdokuments ist es daher schwierig, der neuerlichen Nachfrage nach Formkörpern mit leichtem Gewicht und kleiner Dicke Rechnung zu tragen. Außerdem wird in den Ausführungsbeispie len dieses Patentdokuments ein Polycarbonat mit relativ hohem Gewichtsmittel des Molekulargewichts (etwa 26 000 verwendet). Wenn ein Polycarbonat mit einem so hohen Molekulargewicht eingesetzt wird, ist es schwierig, eine Harzzusammensetzung mit hoher Schmelzfließfähigkeit zu erhalten.
Mit der konventionellen Technik war es daher unmöglich, eine flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung herzustellen, die nicht nur ausgezeichnete Schmelzfließfähigkeit hat, sondern auch im Hinblick auf Flammhemmung, Schlagfestigkeit und Elastizitätsmodul verbessert ist. Es war daher erwünscht, daß eine solche ausgezeichnete flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung entwickelt wird.
JP 8-337712 offenbart eine flammhemmende Harzzusammensetzung, umfassend ein Polycarbonatharz, ein kautschukverstärktes Harz aus Styrol, Acrylnitril und Butylacrylat, wobei es sich um ein Pfropfpolymer handelt, ein Pfropfcopolymer, bestehend aus einer Polyorganosiloxankomponente, und ein Phosphorsäureester.
JP 8-259791 offenbart eine flammhemmende Harzzusammensetzung, umfassend ein Polycarbonatharz, ein komplexes Kautschukpropfcopolymer, eine Phosphorsäureesterverbindung und Polytetrafluoethylen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Unter diesen Umständen wurden von den Erfindern weitreichende und intensive Untersuchungen im Hinblick auf die Entwicklung einer wie vorstehend angegebenen ausgezeichneten flammhemmenden Polycarbonatharzzusammensetzung durchgeführt, welche Untersuchungen von zahlreichen Vinylpolymeren und kautschukartigen Polymeren umfaßten, um geeignete Polymere aufzufinden, die zur Verwirklichung einer derartigen Polycarbonatharzzusammensetzung mit ausgezeichneter Flammhemmung geeignet sind. Im Ergebnis wurde unerwarteterweise gefunden, daß eine flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung, welche spezifische Komponenten in spezifischen Mengenverhältnissen enthält, nicht nur ausgezeichnete Schmelzfließfähigkeit hat, sondern auch ausgezeichnet im Hinblick auf Flammhemmung, Schlagfestigkeit und Elastizitätsmodul ist. Die erwähnte flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung, die spezifische Komponenten in spezifischen Mengenverhältnissen enthält, umfaßt ein aromatisches Polycarbonat mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 12 000 bis 25 000, ein Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymer (BAAS) mit einem Gehalt an Butylacrylateinheiten von 1 bis 30 Gew.-%, wobei ein Pfropfcopolymer ausgenommen ist, ein komplexes Kautschuk-Pfropfcopolymer, erhalten mit Hilfe eines Verfahrens, bei dem auf einen komplexen Kautschuk, der ein Polyorganosiloxan und ein Polyalkyl(meth)acrylat umfaßt, mindestens ein pfropfpolymerisierbares Monomer aufgepfropft wird, das aus der aus aromatischen Vinylverbindungen, (Meth)acrylsäure, Alkyl(meth)acrylaten, (Meth)acrylnitril, α,β-ungesättigten Carbonsäuren, Maleinimid-Verbindungen und Glycidylgruppen enthaltenden Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, einen Phosphorsäureester und ein Tetrafluorethylenpolymer umfaßt. Aufgrund dieser Erkenntnisse wurde die vorliegende Erfindung konzipiert.
Es ist daher die wesentliche Aufgabe der Erfindung, eine flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die nicht nur ausgezeichnete Schmelzfließfähigkeit hat, sondern auch ausgezeichnet im Hinblick auf Flammhemmung, Schlagfestigkeit und Elastizitätsmodul ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Formkörper mit geringer Dicke, die aus der vorstehend genannten flammhemmenden Polycarbonatharzzusammensetzung hergestellt sind, zu schaffen, die ausgezeichnet im Hinblick auf Flammhemmung, Schlagfestigkeit und Elastizitätsmodul sind.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und den Patentansprüchen ersichtlich.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung mit verbesserter Schmelzfließfähigkeit zur Verfügung gestellt, welche umfaßt:

(A) 60 bis 90 Gew.-Teile eines aromatischen Polycarbonats mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 12 000 bis 25 000,
(B) 40 bis 10 Gew.-Teile eines Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymeren mit einem Gehalt an Butylacrylateinheiten von 1 bis 30 Gew.-%, wobei im Fall des Bestandteils (B) ein Pfropfcopolymer ausgenommen ist, wobei die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) 100 Gew.-Teile beträgt,
(C) 0,5 bis 20 Gew.-Teile eines komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren, erhalten mit Hilfe eines Verfahrens, welches die Pfropfpolymerisation mindestens eines pfropfpolymerisierbaren Monomeren, das aus der aus aromatischen Vinylverbindungen (Meth)acrylsäure, Alkyl(meth)acrylaten, (Meth)acrylnitril, α,β-ungesättigten Carbonsäuren, Maleinimid-Verbindungen und Glycidylgruppen enthaltenden Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, auf einen komplexen Kautschuk, der ein Polyörganosiloxan und ein Polyalkyl(meth)acrylat enthält, umfaßt,
(D) 5 bis 20 Gew.-Teile eines Phosphorsäureesters und
(E) 0,05 bis 1 Gew.-Teil eines Tetrafluorethylenpolymeren.

Zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden die wesentlichen Merkmale und die verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung nachstehend angegeben.

1. Flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung mit verbesserter Schmelzfließfähigkeit, enthaltend: (A) 60 bis 90 Gew.-Teile eines aromatischen Polycarbonats mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 12 000 bis 25 000, (B) 40 bis 10 Gew.-Teile eines Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymeren mit einem Gehalt an Butylacrylateinheiten von 1 bis 30 Gew.-%, wobei die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) 100 Gew.-Teile beträgt, (C) 0,5 bis 20 Gew.-Teile eines komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren, erhalten mit Hilfe eines Verfahrens, welches die Pfropfpolymerisation mindestens eines pfropfpolymerisierbaren Monomeren, das aus der aus aromatischen vinylverbindungen, (Meth)acrylsäure, Alkyl(meth)acrylaten, (Meth)acrylnitril, α,β-ungesättigten Carbonsäuren, Maleinimid-Verbindungen und Glycidylgruppen enthaltenden Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, auf einen komplexen Kautschuk, der ein Polyorganosiloxan und ein Polyalkyl(meth)acrylat enthält, umfaßt, (D) 5 bis 20 Gew.-Teile eines Phosphorsäureesters und (E) 0,05 bis 1 Gew.-Teil eines Tetrafluorethylenpolymeren.
2. Polycarbonatharzzusammensetzung gemäß dem vorstehenden Punkt 1, worin die Menge des komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren (C) den folgenden Zusammenhang (1) erfüllt: –15{A/(A + B)} + 14,5 ≤ C ≤ –15{A/(A + B)} + 20,5 (1)worin A, B und C jeweils die Gew.-Teile der Komponenten (A), (B) und (C) darstellen.
3. Polycarbonatharzzusammensetzung gemäß dem vorstehenden Punkt 1 oder 2, worin das Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymer (B) einen Gehalt an Butylaerylateinheiten von 2 bis 20 Gew.-% und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 70 000 bis 150 000 hat.
4. Polycarbonatharzzusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Punkte 1 bis 3, worin das komplexe Kautschuk-Pfropfcopoylmer (C) einen Metallgehalt an mindestens einem Metall, das aus der aus Aluminium, Magnesium, Calcium, Kalium, Natrium und Eisen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, jeweils in einer Menge von nicht mehr als 500 Gew.-ppm, bezogen auf das Gewicht der Komponente (C) enthält.
5. Polycarbonatharzzusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Punkte 1 bis 4, wobei die Pfropfpolymerisation zur Herstellung des komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren (C) durch Emulsionspolymerisation durchgeführt wird, wobei ein Pfropfpolymerisations-Reaktionsgemisch erhalten wird, und wobei das Pfropfpolymerisations-Reaktionsgemisch einer Behandlung durch Aussalzen mit Schwefelsäure unterworfen wird.
6. Polycarbonatharzzusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Punkte 1 bis 5, wobei das aromatische Polycarbonat (A) endständige Phenolgruppen in einem Anteil von 20% oder mehr, bezogen auf die Anzahl aller Endgruppen, aufweist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, wobei die Polycarbonatharzzusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Punkte 1 bis 6 zu einem Formkörper geformt wird, der einen oder mehrere Bereiche mit einer Dicke von jeweils 1,5 mm oder weniger aufweist und gegenüberliegende Oberflächen senkrecht zu der Richtung der Dicke jedes Bereiches hat, wobei die Dicke durch den Abstand der gegenüberliegenden Oberflächen definiert ist, und wobei die Gesamtfläche der gegenüberliegenden Oberflächen des einen oder der mehreren Bereiche 50% oder mehr, bezogen auf die gesamte Oberfläche des Formkörpers, beträgt.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Das in der erfindungsgemäßen Polycarbonatharzzusammensetzung vorliegende aromatische Polycarbonat (A) enthält wiederkehrende Einheiten, die jeweils unabhängig voneinander durch die folgende Formel dargestellt werden:
worin Ar eine zweiwertige aromatische Gruppe mit 5 bis 200 Kohlenstoffatomen darstellt.
Beispiele für zweiwertige aromatische Gruppen Ar umfassen die Phenylgruppe, Naphthylengruppe, Biphenylengruppe und Pyridylengruppe, die unsubstituiert oder mit mindestens einem nachstehend beschriebenen Substituenten substituiert sind und schließen Gruppen ein, die durch die nachstehende Formel dargestellt sind: -Ar¹-Y-Ar²- worin jedes von Ar¹ und Ar² unabhängig voneinander eine Arylengruppe darstellt, wie eine Phenylengruppe, Naphthylengruppe, Biphenylengruppe oder Pyridylengruppe, die unsubstituiert ist oder mit mindestens einem wie nachstehend beschriebenen Substituenten substituiert ist, und Y eine unsubstituierte oder substituierte Alkylengruppe bedeutet, die durch die folgenden Formeln dargestellt ist:
worin jedes von R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen oder eine Aralkylgruppe mit 7 bis 31 Kohlenstoffatomen steht, k eine ganze Zahl von 3 bis 11 darstellt, jedes X ein Kohlenstoffatom darstellt, an welches R⁵ und R⁶ gebunden ist, jedes R⁵ unabhängig ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Arylgruppen mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt und jedes R⁶ unabhängig ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Arylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt, und worin jedes von R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ mit einem Halogenatom und/oder einer Alkoxygruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann.
Das erfindungsgemäß vorliegende aromatische Polycarbonat kann als Comonomereinheit eine zweiwertige aromatische Gruppe enthalten, die durch die folgende Formel dargestellt ist: -Ar¹-Z-Ar²- worin Ar¹ und Ar² wie vorstehend definiert sind und Z eine Einfachbindung oder eine zweiwertige Gruppe darstellt, wie -O-, -CO-, -S-; -SO₂-, -COO- oder -CON(R¹) -, wobei R¹ wie vorstehend definiert ist.
Spezifische Beispiele für erfindungsgemäß geeignete zweiwertige aromatische Gruppen umfassen Gruppen, die jeweils durch die folgenden Formeln dargestellt sind:

worin jedes von R⁷ und R⁸ unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine Arylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt, jedes von m und n unabhängig eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellt, mit der Maßgabe, daß dann, wenn m eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, die Gruppen R⁷ gleich oder verschieden sind und wenn n eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, die Gruppen R⁸ gleich oder verschieden sind.
Ein bevorzugtes Beispiel für zweiwertige aromatische Gruppen ist eine Gruppe der folgenden Formel:
Es wird speziell bevorzugt, daß das Polycarbonat 85 Mol-% oder mehr, bezogen auf alle Monomereinheiten in dem Polycarbonat, an wiederkehrenden Einheiten aufweist, in denen jeweils Ar durch die vorstehende Formel darstellt ist.
Das erfindungsgemäß verwendete Polycarbonat kann als Comonomereinheit eine drei- oder mehrwertige aromatische Gruppe mit 6 bis 300 Kohlenstoffatomen enthalten.
Für die Molekularstruktur der endständigen Gruppen des Polycarbonats besteht keine spezielle Beschränkung. Die Endgruppen des Polycarbonats können mindestens ein Mitglied aus der aus phenolischen Hydroxygruppen, Arylcarbonatgruppen und Alkylcarbonatgruppen bestehenden Gruppe sein. Eine endständige Arylcarbonatgruppe wird durch die folgende Formel dargestellt:
worin Ar³ eine einwertige aromatische Gruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt, wobei der aromatische Ring von Ar³ unsubstituiert oder substituiert sein kann.
Spezifische Beispiele für endständige Arylcarbonatgruppen umfassen Gruppen, die jeweils durch die nachstehenden Formeln dargestellt sind:
Endständige Alkylcarbonatgruppen werden durch die folgende Formel dargestellt:
worin R⁹ eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt.
Spezifische Beispiele für endständige Alkylcarbonatgruppen umfassen Gruppen, die jeweils durch die folgenden Formeln dargestellt sind:
Unter diesen endständigen Gruppen werden phenolische Hydroxylgruppen, Phenylcarbonatgruppen, p-t-Butylphenylcarbonatgruppen und p-Cumylphenylcarbonatgruppen bevorzugt.
Für das Verhältnis der endständigen phenolischen Gruppen zu anderen endständigen Gruppen besteht keine spezielle Begrenzung. Im Hinblick auf die Verbesserung der Schmelzfließfähigkeit wird jedoch bevorzugt, daß der Anteil der phenolischen Endgruppen 20% oder mehr, vorteilhafter 20 bis 80%, bezogen auf die Anzahl aller Endgruppen, beträgt. Wenn der Anteil der endständigen phenolischen Gruppen mehr als 80% beträgt, besteht die Tendenz, daß die Schmelzstabilität des aromatischen Polycarbonatharzes leicht vermindert wird.
Als Methoden zur Bestimmung des Anteils der phenolischen Endgruppen sind allgemein eine Methode unter Verwendung von NMR (NMR-Methode) eine Methode unter Verwendung von Titan (Titan-Methode) und eine Methode unter Verwendung von W- oder IR-Spektroskopie bekannt. Erfindungsgemäß wird der Anteil der phenolischen Endgruppen mit Hilfe der NMR-Methode bestimmt.
Das erfindungsgemäß verwendete aromatische Polycarbonat hat ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) von 12 000 bis 25 000, vorzugsweise von 15 000 bis 25 000.
Gemäß der Erfindung wird das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) eines Polycarbonats durch GPC unter Verwendung einer modifizierten Eichkurve gemessen, die in folgender Weise erhalten wird. Eine Eichkurve wird gegenüber monodispersen Standard-Polystyrolen unter Verwendung einer Polystyrol-Gelkolonne und von Tetrahydrofuran als Lösungsmittel erhalten. Die erhaltene Eichkurve wird durch Berechnung mit Hilfe der folgenden Formel modifiziert: MPC = 0,3591MPS 1,0388 worin M_PC das Molekulargewicht eines Polycarbonats darstellt und M_PS das Molekulargewicht eines Polystyrols darstellt.
Auf diese Weise wird eine modifizierte Eichkurve für ein Polycarbonat erhalten. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts eines Polycarbonats wird durch GPC unter Verwendung der erhaltenen modifizierten Eichkurve gemessen.
Das erfindungsgemäß verwendete Polycarbonat (A) kann mit Hilfe von konventionellen Methoden hergestellt werden. Zu Beispielen für konventionelle Methoden gehören das Grenzflächen-Polymerisationsverfahren (z.B. das Phosgen-Verfahren), bei dem eine aromatische Dihydroxyverbindung und ein Carbonatvorläufer (z.B. Phosgen) miteinander in Gegenwart einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung und von Methylenchlorid als Lösungsmittel umgesetzt werden, das Umesterungsverfahren (Schmelzverfahren), bei dem eine aromatische Dihydroxyverbindung und ein Kohlensäurediester (beispielsweise ein Diphenylcarbonat) miteinander umgesetzt werden, und ein Festphasen-Polymerisationsverfahren, bei dem ein mit Hilfe des Phosgen-Verfahrens oder des Schmelzverfahrens erhaltenes Carbonat-Prepolymer kristallisiert und der Festphasenpolymerisation unterworfen wird – vgl. beispielsweise offengelegte ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 1-158033 (entsprechend US-PS 4,948,871), Offenlegungsschrift der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 1-271426 und Offenlegungsschrift der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 3-68627 (entsprechend US-PS 5,204,377).
In der flammhemmenden Polycarbonatharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil des Polycarbonats (A) 60 bis 90 Gew.-Teile.
Das Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymer (B) der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung ist ein Copolymer von Styrol, Acrylnitril und Butylacrylat, wobei ein Pfropfcopolymer ausgenommen ist. Der Gehalt an Butylacrylateinheiten der Komponente (B) liegt im Bereich von 1 bis 30 Gew.-%. Wenn der Gehalt der Acrylateinheit der Komponente (B) außerhalb dieses Bereiches ist, wird die Schlagfestigkeit der Harzzusammensetzung erniedrigt. Der Gehalt an Butylacrylateinheiten der Komponente (B) liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 Gew.-%. Für den Gehalt an Acrylnitrileinheiten und den Gehalt an Styroleinheiten der Komponente (B) gibt es keine spezielle Begrenzung. Jedoch ist der Gehalt an Acrylnitrileinheiten der Komponente (B) vorzugsweise im Bereich von 15 bis 35 Gew.-% und der Gehalt an Styroleinheiten der Komponente (B) liegt vorzugsweise im Bereich von 45 bis 83 Gew.-%. Wenn der Gehalt an Acrylnitrileinheiten außerhalb des vorstehend erwähnten Bereiches ist, besteht die Tendenz, daß die Verträglichkeit der Komponente (B) mit dem Polycarbonat verschlechtert wird, so daß die Schlagfestigkeit der Harzzusammensetzung zu einer Erniedrigung neigt. Wenn der Gehalt an Styroleinheiten der Komponente (B) weniger als 45 Gew.-% beträgt, besteht die Tendenz, daß die Steifigkeit der Harzzusammensetzung vermindert wird. Wenn der Gehalt an Styroleinheiten der Komponente (B) 83 Gew.-% überschreitet, besteht die Tendenz, daß die Verträglichkeit der Komponente (B) mit dem Polycarbonat verschlechtert wird, so daß die Schlagfestigkeit der Harzzusammensetzung vermindert werden kann. Für das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der Komponente (B) gibt es keine spezielle Begrenzung. Jedoch liegt das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der Komponente (B) vorzugsweise im Bereich von 70 000 bis 150 000. Wenn das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der Komponente (B) weniger als 70 000 beträgt, besteht die Tendenz einer Erniedrigung der Schlagfestigkeit der Harzzusammensetzung. Wenn das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der Komponente (B) größer als 150 000 ist, tendiert die Schmelzfließfähigkeit der Harzzusammensetzung zu einer Erniedrigung. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der Komponente (B) kann durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen werden.
Erfindungsgemäß wird besonders bevorzugt, daß die Komponente (B) sowohl einen Gehalt an Butylacrylateinheiten von 2 bis 20 Gew.-%, als auch ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 70 000 bis 150 000 hat.
Zur Herstellung der Komponente (B) kann eine konventionelle Methode angewendet werden, wie eine Massepolymerisationsmethode, eine Lösungspolymerisationsmethode, eine Suspensionspolymerisationsmethode oder eine Emulsionspolymerisationsmethode. Im Hinblick auf die Methode zur Herstellung der Komponente (B) wird auf US-Patent 4,782,127 hingewiesen.
In der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung liegt der Anteil der Komponente (B) im Bereich von 40 bis 10 Gew.-Teilen. Wenn der Anteil der Komponente (B) weniger als 10 Gew.-Teile beträgt, kann die Schmelzfließfähigkeit der Harzzusammensetzung nicht zufriedenstellend verbessert werden. Wenn der Anteil der Komponente (B) 40 Gew.-Teile überschreitet, wird die Schlagfestigkeit der Harzzusammensetzung erniedrigt.
In der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung ist die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) 100 Gew.-Teile.
Die Komponente (C) der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung ist ein komplexes Kautschuk-Pfropfcopolymer, das durch ein Verfahren erhalten wird, welches die Pfropfpolymerisation mindestens eines pfropfpolymerisierbaren Monomeren, das aus der aus aromatischen Vinylverbindungen, (Meth)acrylsäure, Alkyl(meth)acrylaten, (Meth)acrylnitril, α,β-ungesättigten Carbonsäuren, Maleinimid-Verbindungen und Glycidylgruppen enthaltenden Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, auf einen komplexen Kautschuk umfaßt, der ein Polyorganosiloxan und ein Polyalkyl(meth)acrylat enthält. Spezieller ist das als Komponente (C) vorliegende komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymer ein Pfropfcopolymer, welches hergestellt wird, indem das oder die vorstehend erwähnten pfropfpolymerisierbaren Monomer(en) auf einen komplexen Kautschuk aufgepfropft wird bzw. werden, der eine Struktur aufweist, in der eine Polyorganosiloxan-Kautschukkomponente (eine Kautschukkomponente) und eine Polyalkyl(meth)acrylat-Kautschukkomponente (eine weitere Kautschukkomponente) in im wesentlichen untrennbarer Form miteinander verschlungen sind, wobei die Mengenverhältnisse der Polyorganosiloxan- Kautschukkomponente und der Polyalkyl(meth)acrylat-Kautschuckomponente jeweils vorzugsweise 10 bis 90 Gew.-% bzw. 90 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von beiden Kautschukkomponenten, betragen. Die Pfropfpolymerisation kann beispielsweise durch Emulsionspolymerisation, Massepolymerisation, Lösungspolymerisation oder Suspensionspolymerisation erfolgen.
Wenn der Anteil der Polyorganosiloxan-Kautschukkomponente in dem komplexen Kautschuk 90 Gew.-% überschreitet, besteht die Tendenz, daß das Aussehen eines aus der Harzzusammensetzung erhaltenen Formkörpers verschlechtert wird. Wenn der Anteil der Polyalkyl(meth)acrylat-Kautschukkomponente in dem komplexen Kautschuk 90 Gew.-% überschreitet, besteht die Neigung, daß die Schlagfestigkeit eines aus der Harzzusammensetzung erhaltenen Formkörpers erniedrigt wird. Es wird daher bevorzugt, daß in dem komplexen Kautschuk, der zur Herstellung der Komponente (C) verwendet wird, die eine und die andere der oben erwähnten zwei verschiedenen Arten von Kautschukkomponenten jeweils in Anteilen von 10 bis 90 Gew.-% bzw. von 90 bis 10 Gew.-%, vorteilhafter von 20 bis 80 Gew.-% bzw. von 80 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von beiden Kautschukkomponenten vorliegen.
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des vorstehend erwähnten komplexen Kautschuks, der zur Herstellung der Komponente (C) verwendet wird, ist vorzugsweise im Bereich von 0,08 bis 0,6 μm. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser des komplexen Kautschuks weniger als 0,08 μm beträgt, besteht die Neigung, daß die Schlagfestigkeit eines aus der Harzzusammensetzung erhaltenen Formkörpers vermindert wird. wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser des komplexen Kautschuks 0,6 μm überschreitet, besteht nicht nur die Tendenz zu einer Verminderung der Schlagfestigkeit, sondern auch zu einer Verschlechterung des Aussehens eines aus der Harzzusammensetzung erhaltenen Formkörpers. Die Herstellung des komplexen Kautschuks kann mit Hilfe jeder der verschiedenen konventionellen Polymerisationsverfahren erfolgen, wie durch Emulsionspolymerisation, Massepolymerisation, Lösungspolymerisation und Suspensionspolymerisation. Unter diesen Methoden eignet sich die Emulsionspolymerisation am besten zur Herstellung eines komplexen Kautschuks mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser innerhalb des vorstehend erwähnten bevorzugten Bereiches. Insbesondere wird bevorzugt, daß die Herstellung des komplexen Kautschuks durch Emulsionspolymerisation in folgender weise vorgenommen wird. Zuerst wird ein Latex eines Polyorganosiloxankautschuks hergestellt. Dann werden die Kautschukteilchen des erhaltenen Latex mit einem Alkyl(meth)acrylat-Monomeren, das für die Synthese eines Alkyl(meth)acrylat-Kautschuks verwendet wird, imprägniert und das Alkyl(meth)acrylat-Monomer wird polymerisiert, wobei der Alkyl(meth)acrylat-Kautschuk synthetisiert wird.
Die vorstehend erwähnte Polyorganosiloxan-Kautschukkomponente in dem komplexen Kautschuk kann durch Emulsionspolymerisation eines nachstehend beschriebenen Organosiloxans in Gegenwart eines Vernetzungsmittels, wie Trimethoxymethylsilan oder Tetramethoxysilan, hergestellt werden. Bei der Emulsionspolymerisation kann gegebenenfalls zusätzlich zu dem Vernetzungsmittel auch ein Pfropfmittel, wie Methacryloyloxysilan verwendet werden.
Zu Beispielen für Organosiloxane gehören verschiedene Siloxane mit einer 3- oder mehrgliedrigen Ringstruktur, vorzugsweise einer 3- bis 6-gliedrigen Ringstruktur. Zu spezifischen Beispielen für Organosiloxane gehören Hexamethylcyclotrisiloxan, Octamethylcyclotetrasiloxan, Decamethylcylopentasiloxan, Dodecamethylcyclohexasiloxan, Trimethyltriphenylcyclotrisiloxan, Tetramethyltetraphenylcyclotetrasiloxan und Octaphenylcyclotetrasiloxan. Diese Organosiloxane können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Diese Organosiloxane werden in einer Menge von 50 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 70 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gewicht der Polyorganosiloxan-Kautschukkomponente eingesetzt.
Zur Methode zur Herstellung eines Latex aus der Polyorganosiloxan-Kautschukkomponente kann beispielsweise auf die US-Patentschriften 2,891,920 und 3,294,725 hingewiesen werden.
Die Polyalkyl(meth)acrylat-Kautschukkomponente des vorstehend beschriebenen komplexen Kautschuks kann unter Verwendung eines nachstehend beschriebenen Alkyl(meth)acrylats, eines Vernetzungsmittels (z.B. Ethylenglycoldimethacrylat) und eines Pfropfmittels (z.B. Allylmethacrylat) synthetisiert werden.
Zu Beispielen für Alkyl(meth)acrylate gehören Alkylacrylate, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, und Alkylmethacrylate, wie Hexylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat und n-Laurylmethacrylat. Diese Alkyl(meth)acrylate können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Unter diesen Alkyl(meth)acrylaten wird n-Butylacrylat besonders bevorzugt.
Bei dem vorstehend genannten komplexen Kautschuk wird bevorzugt, daß das Gerüst der Polyorganosiloxan-Kautschukkomponente hauptsächlich aus wiederkehrenden Einheiten von Dimethylsiloxan besteht und daß das Gerüst der Polyalkyl(meth)acrylat-Kautschukkomponente hauptsächlich aus wiederkehrenden Einheiten von n-Butylacrylat besteht.
In dem so durch Emulsionspolymerisation hergestellten komplexen Kautschuk sind die Polyorganosiloxan-Kautschukkomponente und die Polyalkyl(meth)acrylat-Kautschukkomponente fest miteinander verflochten, so daß sie nicht durch Extraktion mit einem gewöhnlichen organischen Lösungsmittel, wie Aceton oder Toluol, voneinander getrennt werden können. Selbst nachdem der komplexe Kautschuk einer Extraktion mit Toluol bei 90°C während 12 Stunden unterworfen worden ist, zeigt der komplexe Kautschuk noch einen Gelgehalt von 80 Gew.-% oder mehr.
Auf den genannten komplexen Kautschuk wird mindestens ein pfropfpolymerisierbares Monomer pfropfpolymerisiert, welches aus der aus aromatischen Vinylverbindungen, wie Styrol, α-Methylstyrol oder p-Methylstyrol, (Meth)acrylsäure, Alkyl(meth)acrylaten, wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, Butylacrylat oder Ethylacrylat, (Meth)acrylnitril, α,β-ungesättigten Carbonsäuren, wie Maleinsäureanhydrid, Maleinimid-Verbindungen, wie N-Phenylmaleinimid, N-Methylmaleinimid oder N-Cyclohexylmaleinimid und eine Glycidylgruppe enthaltenden Verbindungen, wie Glycidylmethacrylat bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Bevorzugt wird mindestens ein pfropfpolymerisierbares Monomer, das aus der Gruppe der aromatischen Vinylverbindungen, der Alkyl(meth)acrylate, (Meth)acrylnitril und Maleinimid-Verbindungen ausgewählt ist. Stärker bevorzugt wird mindestens ein pfropfpolymerisierbares Monomer, das unter Styrol, Butylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylnitril und N-Phenylmaleinimid ausgewählt ist.
Wenn die Pfropfpolymerisation zur Herstellung des komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren (C) durch Emulsionspolymerisation durchgeführt wird, wird das komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymer (C) mit Hilfe eines Verfahrens erhalten, bei dem mindestens eines der vorstehend genannten pfropfpolymerisierbaren Monomeren zu einem Latex aus dem genannten komplexen Kautschuk zugesetzt wird, das pfropfpolymerisierbare Monomer in einer oder mehreren Stufen mit der Radikalpolymerisationsmethode auf den komplexen Kautschuk pfropfpolymerisiert wird, wobei ein Latex eines komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren (ein Pfropfpolymerisations-Reaktionsgemisch) er halten wird, der erhaltene Latex einer Aussalzbehandlung mit Hilfe eines Aussalzmittels unterworfen wird, beispielsweise eines Elektrolyten (wie Aluminiumsulfat, Calciumchlorid, Magnesiumsulfat oder Schwefelsäure), wodurch das komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymere koaguliert wird und das koagulierte komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymere unter Erhalt des komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren (C) isoliert wird.
Zu Einzelheiten des Verfahrens zur Herstellung eines komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren, welches als Komponente (C) der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung verwendet werden kann, wird beispielsweise auf die Offenlegungsschrift der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 64-79257 und die Offenlegungsschrift der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 1-190746 (entsprechend dem US-Patent 4,994,523) hingewiesen. In diesen Referenzdokumenten wird als Monomer, das auf den genannten komplexen Kautschuk pfropfpolymerisiert werden soll, nur ein Vinylmonomer genannt. Die Verfahren dieser Dokumente können jedoch ebenso angewendet werden, wenn ein anderes Monomer als ein Vinylmonomer, welches aus der vorstehend angegebenen Gruppe der pfropfpolymerisierbaren Monomeren ausgewählt ist, auf den genannten komplexen Kautschuk pfropfpolymerisiert wird.
Als handelsübliches Produkt eines komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren, das als Komponente (C) erfindungsgemäß eingesetzt werden kann, kann beispielsweise ein komplexes Kautschuk-Pfropfcopolymeres mit dem Handelsnamen Metablen S-2001 erwähnt werden, welches mit Hilfe eines Verfahrens erhalten wird, bei dem Methylmethacrylat auf einen komplexen Kautschuk pfropfpolymerisiert wird, der Polydimethylsiloxan und ein Polyalkylacrylat enthält (hergestellt und vertrieben von Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Japan).
Das komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymer (C) kann mindestens ein Metall in einer Spurenmenge enthalten, das aus der Aluminium, Magnesium, Calcium, Kalium, Natrium und Eisen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, welches aus dem Polymerisationskatalysator, dem erwähnten Mittel zum Aussalzen und dergleichen stammt. Um mit Sicherheit zu verhindern, daß die Polycarbonatharzzusammensetzung während des Schmelzformens eine Verfärbung erleidet, wird bevorzugt, daß jeder der Anteile der vorstehend genannten Metallgehalte nicht mehr als 500 Gew.-ppm, bezogen auf das Gewicht des komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren (C) beträgt. Um die Menge des in dem komplexen-Pfropfcopolymer (C) enthaltenen Metallgehalts zu vermindern, wird bevorzugt, daß dann, wenn die Pfropfpolymerisation zur Herstellung des komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren (C) durch Emulsionspolymerisation erfolgt, Schwefelsäure als Mittel zum Aussalzen verwendet wird. So kann speziell durch Verwendung von Schwefelsäure als Mittel zum Aussalzen jeder der Anteile der vorstehend erwähnten Metalle auf nicht mehr als 50 Gew.-ppm, bezogen auf das Gewicht des komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren (C) vermindert werden. Die Anteile der vorstehend erwähnten Metalle können durch Atom-Absorptionspektrometrie gemessen werden.
In der erfindungsgemäßen Polycarbonatharzzusammensetzung wird die Komponente (C) in einem Anteil von 0,5 bis 20 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) verwendet. wenn der Anteil der Komponente (C) kleiner als der vorstehend genannte Bereich ist, hat die Zusammensetzung unbefriedigende Schlagfestigkeit. Wenn der Anteil der Komponente (C) oberhalb des erwähnten Bereiches liegt, werden die Steifheit, Schmelzfließfähigkeit und Flammhemmung der Zusammensetzung erniedrigt. Es wird bevorzugt, daß der Anteil der Komponente (C) den folgenden Zusammenhang (1) erfüllt: –15{A/(A + B)} + 14,5 ≤ C ≤ –15{A/(A + B)} +20,5 (1)worin A, B und C die Gew.-Teile der Komponenten (A), (B) und (C) bedeuten.
Die in der erfindungsgemäßen Polycarbonatharzzusammensetzung vorliegenden Phosphorsäureester (D) werden durch die folgende Formel (I) dargestellt:
worin q eine ganze Zahl von 0 bis 5 bedeutet, jedes von Ar⁴, Ar⁵, Ar⁶ und Ar⁷ unabhängig für eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Arylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, wobei jede der Cycloalkylgruppen und der Arylgruppen unsubstituiert oder mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einer Alkoxygruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen substituiert ist, mit der Maßgabe, daß, wenn q 2 oder mehr ist, die Gruppen Ar⁷ gleich oder verschieden sein können, und R eine zweiwertige aromatische Gruppe darstellt, die unter Gruppen der folgenden Formeln ausgewählt ist:
worin R⁷, R⁸, m und n wie vorstehend für die Formeln der zweiwertigen aromatischen Gruppen definiert sind.
Die durch die vorstehende Formel (I) dargestellten Phosphorsäureester (D), die unterschiedliche q-Werte (ganze Zahlen im Bereich von 0 bis 5) haben, können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Zu Beispielen für Komponente (D) gehören monomere Phosphorsäureester, wie Trimethylphosphat, Triethylphosphat, Tributylphosphat, Trioctylphosphat, Tributoxyethylphosphat, Triphenylphosphat, Tricresylphosphat, Cresylphenylphosphat, Octyldiphenylphosphat, Diisopropylphenylphosphat und Tris(chlorethyl)phosphat, und oligomere Phosphorsäureester, die durch folgenden Formeln (II) bis (VI) dargestellt sind. Unter diesen Phosphorsäureestern werden monomere Triphenylphosphate und oligomere Phosphorsäureester bevorzugt, die durch die Formeln (II) bis (VI) dargestellt sind:
Die spezifischen monomeren und oligomeren Phosphorsäureester können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Der Anteil des Phosphorsäureesters (D) in der Harzzusammensetzung gemäß der Erfindung beträgt 5 bis 20 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B). Wenn der Anteil des Phosphorsäureesters (D) unterhalb des genannten Bereiches liegt, ist die Wirkung als flammhemmendes Mittel ungenügend. wenn der Anteil des Phosphorsäureesters (D) den genannten Bereich überschreitet, wird die mechanische Festigkeit der Harzzusammensetzung vermindert. Der Anteil des Phosphorsäureesters (D) beträgt vorzugsweise 7 bis 15 Gew.-Teile.
Die Tetrafluorethylenpolymer-Komponente (E) der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung wird in einem Anteil von 0,05 bis 1 Gew.-Teil pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) eingesetzt. Die Komponente (E) hat die Wirkung, daß sie das Abtropfen von brennenden Teilchen unterdrückt, wenn die Harzzusammensetzung brennt. Wenn der Anteil der Komponente (E) unterhalb des genannten Bereiches liegt, ist die Antitropfeigenschaft der Harzzusammensetzung unbefriedigend. Wenn der Anteil der Komponente (E) den genannten Bereich überschreitet, werden die Schmelzfließfähigkeit und die Flammhemmung der Harzzusammensetzung erniedrigt. Der Anteil der Komponente (E) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-Teil. Zu Beispielen für Tetrafluorethylen-Polymere (E) gehören Polytetrafluorethylen (PTFE) und ein Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer. Ein besonders bevorzugtes Beispiel für die Komponente (E) ist PTFE.
Das erfindungsgemäß verwendete Tetrafluorethylenpolymer (E) wird durch Suspensionspolymerisation oder Emulsionspolymerisation hergestellt, wie beispielsweise in "Fusso Jushi Hando Bukku (Fluororesin Handbook)", herausgegeben 1990 von Nikkan Kogyo Shimbun Ltd., Japan, beschrieben ist.
Das Molekulargewicht und die Morphologie des Tetrafluorethylenpolymeren (E) unterliegen keiner speziellen Beschränkung. Es wird jedoch bevorzugt, daß in der Harzzusammensetzung das Tetrafluorethylenpolymer (E) in Form von Fibrillen mit einem Durchmesser von 0,5 μm oder weniger dispergiert ist. Um eine solche bevorzugte Dispersionsmorphologie der Komponente (E) in der Harzzusammensetzung zu erzielen, ist es wichtig, daß bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung keine zu große Scherkraft auf das Tetrafluorethylenpolymer (E) vor dem Schmelzkneten des Tetrafluorethylenpolymeren (E) mit den anderen Komponenten einwirkt. Der Grund dafür ist der, daß bei Einwirken einer extrem hohen Scherkraft auf das Tetrafluorethylenpolymer (E) im festen Zustand die Neigung besteht, daß die Polymerteilchen miteinander agglomerieren, wodurch es wahrscheinlich ist, daß in der erhaltenen Harzzusammensetzung die disper gierten Fibrillen des Tetrafluorethylenpolymeren (E) einen größeren Durchmesser haben. Wenn daher die Komponenten für die Harzzusammensetzung vor dem Schmelzkneten trocken gemischt werden, wird vorzugsweise das Trockenmischen unter Verwendung eines Mischers durchgeführt, welcher die Komponenten mit relativ niederer Geschwindigkeit bewegt, wie eines Trommelmischers, jedoch nicht unter Verwendung eines Mischers, der die Komponenten mit hoher Geschwindigkeit rührt, wie ein Henschel-Mischer.
Die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung hat verbesserte Schmelzfließfähigkeit. So hat speziell im allgemeinen die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung einen Schmelzindex (MI) von 35 bis 100 g/10 Minuten, gemessen bei einer Temperatur von 220°C unter einer Belastung von 10 kg gemäß ISO R1133. wenn der MI einer Harzzusammensetzung, die zur Herstellung von Formkörpern verwendet wird, niedriger ist als der genannte Bereich, ist im allgemeinen die Schmelzfließfähigkeit der Harzzusammensetzung unbefriedigend, so daß es schwierig wird, Formkörper mit großen Abmessungen oder geringer Dicke herzustellen. Wenn andererseits der MI einer Harzzusammensetzung den oben genannten Bereich überschreitet, wird im allgemeinen die Schmelzviskosität der Harzzusammensetzung zu niedrig, wodurch Probleme verursacht werden, da im Fall eines Brandes der Harzzusammensetzung leicht brennende Teilchen abtropfen (d.h., daß die Flammhemmung verschlechtert wird), und außerdem die Schlagfestigkeit der Harzzusammensetzung erniedrigt wird.
Die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung hat ausgezeichnete Schmelzfließfähigkeit und ist daher vorteilhaft zur Herstellung von Formkörpern mit geringer Dicke. Die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung ist insbesondere vorteilhaft zur Herstellung von Formkörpern, die einen oder mehrere Bereiche mit jeweils eine Dicke von 1,5 mm oder weniger haben und die jeweils gegenüberliegende Oberflächen senkrecht zur Richtung der Dicke jedes Bereiches haben, wobei die Dicke durch den Abstand zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen bestimmt ist, und wobei die Gesamtfläche der gegenüberliegenden Oberflächen in dem einen oder den mehreren Bereichen 50% oder mehr, bezogen auf die gesamte Oberfläche des Formkörpers beträgt.
Zur Herstellung der erfindungsgmäßen Harzzusammensetzung durch Mischen der Komponenten der Harzzusammensetzung können konventionelle Methoden für die Mischung von Komponenten einer Polycarbonatharzzusammensetzung ohne besondere Beschränkung angewendet werden. Zu Beispielen für Methoden, mit denen die Komponenten der erfindungsgemäßen Polycarbonatharzzusammensetzung miteinander vermischt werden können gehören eine Methode (Methode 1), bei der die Komponenten für die Harzzusammensetzung zuerst miteinander homogen gemischt werden (d.h. ein Trockenmischen durchgeführt wird), wobei ein Henschel-Mischer, ein Supermischer, ein Taumelmischer, ein Bandmischer, ein Trommelmischer oder dergleichen verwendet wird, und das gebildete Gemisch mit Hilfe eines Einschnecken-Extruders, eines Doppelschnecken-Extruders, eines Banbury-Mischers oder dergleichen dem Schmelzkneten unterworfen wird, sowie eine Methode (Methode 2), bei der das aromatische Polycarbonat (A), das Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymer (B) und das komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymer (C) schmelzgeknetet werden und das gebildete geschmolzene Gemisch mit dem Phosphorsäureester (D) und dem Tetrafluorethylenpolymer (E) unter Verwendung eines Mischtanks, eines statischen Mischers, eines Einschnecken-Extruders, Doppelschnecken-Extruders oder Mehrfachschnecken-Extruders oder dergleichen gemischt und schmelzgeknetet wird. Wie vorstehend erwähnt wird im Hinblick auf das Erzielen einer bevorzugten Dispersionsmorphologie der Komponente (E) in der Harzzusammensetzung bevorzugt, daß beim Trockenmischen der Komponenten für die Harzzusammensetzung, einschließlich Komponente (E), vor dem Schmelzkneten gemäß der vorstehend genannten Methode (1) das Trockenmischen unter Verwendung eines Mischers erfolgt, der die Komponenten mit relativ niedriger Geschwindigkeit bewegt, wie eines Trommelmischers. In dieser Hinsicht ist es außerdem erwünscht, die vorstehend genannte Methode (2) anzuwenden. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung können übliche Additive, wie Wärmestabilisatoren, Antioxidationsmittel, Mittel zum Verleihen von Bewitterungsbeständigkeit, Ultraviolett-Absorber, Formtrennmittel, Gleitmittel, Antistatikmittel, Weichmacher, Polymere, wie ein Harz oder ein Kautschuk (die verschieden von den wesentlichen Komponenten der vorliegenden Erfindung sind), Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Verstärkungsmittel und dergleichen, verwendet werden, solange die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Diese Additive können in Mengen verwendet werden, die üblicherweise im allgemeinen in konventionellen Polycarbonatharzzusammensetzungen angewendet werden.
Im Hinblick auf die Methode zum Formen (Verformen) der erfindungsgemäßen Polycarbonatharzzusammensetzung existiert keine spezielle Beschränkung. Zu Beispielen für Methoden zum Verformen der Harzzusammensetzung gehören Extrusionsformen, Preßformen, Spritzgießen und Spritzgießen mit Gaszuführung (gas-assisted injection molding). Unter diesen Methoden wird Spritzgießen bevorzugt.
Zu Beispielen für Formkörper, die aus der Harzzusammensetzung hergestellt werden können, gehören Gehäuse für Personalcomputer, Kopiermaschinen und Druckmaschinen, Chassis für automatische Büromaschinen und Gehäuse für Telefone.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Nachstehend wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, auf die jedoch die Erfindung nicht beschränkt sein soll.
In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden Polycarbonatharzzusammensetzungen unter Verwendung der folgenden Komponenten (A), (B), (C), (D) und (E) hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Komponente (C) in Vergleichsbeispielen 14 bis 17 nicht verwendet wurde. Es ist außerdem festzuhalten, daß einige hier zum Vergleich als Komponenten verwendete Produkte die Erfordernisse für die Komponenten (A) bis (E) der erfindungsgemäßen Polycarbonatharzzusammensetzung nicht erfüllen. Diese Vergleichskomponenten werden jedoch aus Gründen der Bequemlichkeit als Komponenten (A) bis (E) klassifiziert.
Komponente (A): Aromatisches Polycarbonat
(PC-1)
Ein mit Hilfe des Umesterungsverfahrens hergestelltes Bisphenol A-Polycarbonat, das ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 21 500 und phenolische Endgruppen in einem Anteil von 32%, bezogen auf die Anzahl aller Endgruppen, enthielt (nachstehend einfach als "Verhältnis von phenolischen Endgruppen" bezeichnet) wurde als PC-1 verwendet.
(PC-2)
Ein Bisphenol A-Polycarbonat, das mit Hilfe des Umesterungsverfahrens hergestellt wurde und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 11 500 und ein Verhältnis von phenolischen Endgruppen von 31% hatte, wurde als PC-2 verwendet.
(PC-3)
Ein Bisphenol A-Polycarbonat, das mit Hilfe des Umesterungsverfahrens hergestellt wurde und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 26 000 und ein Verhältnis von phenolischen Endgruppen von 33% hatte, wurde als PC-3 verwendet.
(PC-4)
Ein Bisphenol A-Polycarbonat, das mit Hilfe des Phosgenverfahrens hergestellt wurde und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 21 500 und ein Verhältnis von phenolischen Endgruppen von 1% hatte, wurde als PC-4 verwendet.
(PC-5)
Ein Bisphenol A-Polycarbonat, das mit Hilfe des Umesterungsverfahrens hergestellt wurde und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 24 500 und ein Verhältnis von phenolischen Endgruppen von 33% hatte, wurde als PC-5 verwendet.
Komponente (B): Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymer oder Acrylnitril-Stryol-Copolymer
(BAAS-1)
Ein handelsübliches Butylacrylat-Acrylnitril-Styrol-Copolymer (Handelsname Stylac-AS T8704, hergestellt und vertrieben von Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha, Japan) mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 110 000 wurde als BAAS-1 verwendet. BAAS-1 hatte folgende Zusammensetzung.

Gehalt an Butylacrylateinheiten: 10 Gew.-%

Gehalt an Acrylnitrileinheiten: 27 Gew.-%

Gehalt an Styroleinheiten: 63 Gew.-%
(BAAS-2)
Ein Butylacrylat-Acrylnitril-Stryol-Copolymer mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 130 000 wurde als BAAS-2 verwendet. BAAS-2 hatte folgende Zusammensetzung.

Gehalt an Butylacrylateinheiten: 0,5 Gew.-%

Gehalt an Acrylnitrileinheiten: 24,9 Gew.-%

Gehalt an Styroleinheiten: 74,6 Gew.-%
(BAAS-3)
Ein Butylacrylat-Acrylnitril-Stryol-Copolymer mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 120 000 wurde als BAAS-3 verwendet. BAAS-3 hatte folgende Zusammensetzung.

Gehalt an Butylacrylateinheiten: 50 Gew.-%

Gehalt an Acrylnitrileinheiten: 12,5 Gew.-%

Gehalt an Styroleinheiten: 37.5 Gew.-%
(BAAS-4)
Ein Butylacrylat-Acrylnitril-Stryol-Copolymer mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 120 000 wurde als BAAS-4 verwendet. BAAS-4 hatte folgende Zusammensetzung.

Gehalt an Butylacrylateinheiten: 80 Gew.-%

Gehalt an Acrylnitrileinheiten: 5 Gew.-%

Gehalt an Styroleinheiten: 15 Gew.-%
(AS-1)
Ein handelsübliches Acrylnitril-Styrol-Copolymer (Handelsname Stylac-AS T8801, hergestellt und vertrieben von Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha, Japan) mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 130 000 wurde als AS-1 verwendet. AS-1 hatte folgende Zusammensetzung.

Gehalt an Acrylnitrileinheiten: 25 Gew.-%

Gehalt an Styroleinheiten: 75 Gew.-%
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) jedes der vorstehend genannten Copolymeren, die als Komponente (B) verwendet werden (d.h. des Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymeren und eines Acrylnitril-Stryol-Copolymeren) wurde durch Gelpermeationschromatographie (GPC) unter den folgenden Bedingungen gemessen:

Vorrichtung: HLC-8020 (hergestellt und vertrieben von Tosoh Corp., Japan).
Kolonnen: TSK-Gele G5000H_XL, G4000H_XL, G3000H_XL und G2500HXL (jeweils hergestellt und vertrieben von Tosoh Corp., Japan), die in Serie angeordnet sind.
Elutionsmittel: Mischlösungsmittel aus Trichlormethan und Methanol (Methanolkonzentration: 2%).
Konzentration der Probe: 0,1%
Menge der auf einmal in die Kolonnen eingeführten Probe: 0,1 ml.
Fließrate: 1 ml/min.
Kolonnentemperatur: 40°C (Temperatur des Ofens).
Detektor: UV-8010 (hergestellt und vertrieben von Tosoh Corp., Japan)
Zum Nachweis verwendete Wellenlänge: λ = 254 nm.

Komponente (C): Komplexes Kautschuk-Pfropfcopolymer (erfindungsgemäß) oder ABS-Harz (Vergleichsbeispiel)
(Kautschuk-1) (komplexes Kautschuk-Pfropfcopolymer)
Ein handelsübliches komplexes Kautschuk-Pfropfcopolymer (Handelsname: Metablen S-2001, hergestellt und vertrieben von Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Japan) wurde als Kautschuk-1 verwendet.
(Kautschuk-2) (ABS-Harz)
Ein handelsübliches ABS-Harz (Handelsname ABS-Harz RC, hergestellt und vertrieben von Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Japan) wurde als Kautschuk-2 verwendet.
Komponente (D): Phosphorsäureester
(Flammhemmendes Mittel-1)
Ein handelsübliches oligomeres aromatisches Phosphat (Handelsname CR-741, hergestellt und vertrieben von Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., Japan) wurde als flammhemmendes Mittel-1 eingesetzt.
(Flammhemmendes Mittel-2)
Triphenylphosphat (TPP) (hergestellt und vertrieben von Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., Japan) wurde als flammhemmendes Mittel-2 verwendet.
Komponente (E): Tetrafluorethylen-Polymerer
Ein handelsübliches Polytetrafluorethylen (PTFE) (Handelsname: Teflon 30J, hergestellt und vertrieben von Du Pont-Mitsui Fluorochemical Co., Ltd., Japan) Typ einer wäßrigen Dispersion, PTFE-Gehalt: 60 Gew.-%) wurde als Komponente (E) verwendet.
Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1 bis 20
Unter Verwendung der Komponenten (A), (B), (C), (D) und (E) in den Anteilen, die in der Einheit Gew.-Teile in Tabellen 1 bis 3 angegeben sind, wurde eine Polycarbonatharzzusammensetzung in folgender Weise hergestellt. Alle Komponenten wurden miteinander vermischt, mit der Ausnahme, daß in den Vergleichsbeispielen 14 bis 17 die Komponente (C) nicht verwendet wurde. Das resultierende Gemisch wurde mit Hilfe eines Doppelschnecken-Extruders (ZSK-25), hergestellt und vertrieben von Werner & Pfleiderer GmbH, Deutschland) schmelzgeknetet, wobei eine Zylindertemperatur von 250°C eingehalten wurde. Das resultierende schmelzgeknetete Gemisch wurde pelletisiert, wobei Pellets erhalten wurden.
Die erhaltenen Pellets wurden unter Verwendung einer Spritzgießmaschine (J100EP, hergestellt und vertrieben von The Japan Steel Works, Ltd., Japan) bei einer Formtemperatur von 240°C dem Spritzgießen unterworfen, wobei Testproben erhalten wurden. Unter Verwendung der erhaltenen Testproben wurde die Messung der Eigenschaften der nachstehenden Punkte (1) bis (4) durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabellen 1 bis 3 gezeigt.
(1) Izod-Schlagfestigkeit:
Die Izod-Schlagfestigkeit wurde gemäß ASTM-D256 unter Verwendung einer gekerbten Testprobe einer Dicke von 1/8 Inch (3,2 mm) gemessen (Einheit: kg·cm/cm).
(2) Schmelzindex (MI):
Der Schmelzindex wurde gemäß ISO R1133 gemessen und als Kriterium für die Schmelzfließfähigkeit benutzt. Im einzelnen wurde der Schmelzindex durch die Ausfließgeschwindigkeit (g/10 min.) einer Polycarbonatharzzusammensetzung bestimmt, die bei einer Schmelztemperatur von 220°C während 10 Minuten unter einer Belastung von 10 kg gemessen wurde.
(3) Flammhemmung:
Die Flammhemmung einer 1/10 Inch (2,5 mm) dicken Testprobe wurde mit Hilfe des vertikalen Brenntests 500MW (5VB) bestimmt, der in UL-Gegenstand 94 beschrieben ist. Der vertikale Brenntest 500MW für die Flammhemmung wird unter sehr strengen Bedingungen durchgeführt, im Vergleich mit den Bedingungen für den vertikalen Brenntest 20MM, der in UL-Gegenstand 94 beschrieben ist (wobei eine Testprobe mit den Kennziffern "V-0", "V-1" und "V-2" bewertet wird). Wenn eine 1/10 Inch dicke Testprobe einer bestimmten Harzzusammensetzung die Erfordernisse für die "5VB"-Bewertung bei dem vertikalen Brenntest 500MW nicht erfüllte, wurde die Flammhemmung einer 1/16 Inch (1,6 mm) dicken Testprobe dieser bestimmten Harzzusammensetzung mit Hilfe des vertikalen Brenntests 20MM, beschrieben in UL-Gegenstand 94 bewertet (die Bewertungen mit den Kennziffern "V-0", "V-1" und "V-2" wurden durchgeführt, Grad der Flammhemmung: V-0 > V-1 > V-2).
(4) Elastizitätsmodul
Der Elastizitätsmodul einer 1/4 Inch (6,3 mm) dicken Testprobe wurde gemäß ASTM-D790 gemessen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung hat nicht nur ausgezeichnete Schmelzfließfähigkeit, sondern ist auch ausgezeichnet im Hinblick auf Flammhemmung, Schlagfestigkeit und Elastizitätsmodul. Die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung kann vorteilhaft zur Herstellung von verschiedenen Arten von Formkörpern (einschließlich solchen zur Verwendung für automatische Büromaschinen und für elektrische und elektronische Vorrichtungen) eingesetzt werden und ist besonders vorteilhaft zur Herstellung von Formkörpern mit geringer Dicke.

Claims

Flammhemmende Polycarbonatharzzusammensetzung mit verbesserter Schmelzfließfähigkeit, enthaltend: (A) 60 bis 90 Gew.-Teile eines aromatischen Polycarbonats mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 12 000 bis 25 000, (B) 40 bis 10 Gew.-Teile eines Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymeren mit einem Gehalt an Butylacrylateinheiten von 1 bis 30 Gew.-%, wobei im Fall des Bestandteils (B) ein Pfropfcopolymer ausgenommen ist, wobei die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) 100 Gew.-Teile beträgt, (C) 0,5 bis 20 Gew.-Teile eines komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren, welches mit Hilfe eines Verfahrens erhalten wird, bei dem auf einen komplexen Kautschuk, der ein Polyorganosiloxan und ein Polyalkyl(meth)acrylat enthält, mindestens ein pfropfpolymerisierbares Monomer pfropfpolymerisiert wird, das aus der aus aromatischen Vinylverbindungen, (Meth)acrylsäure, Alkyl(meth)acrylaten, (Meth)acrylnitril, α,β-ungesättigten Carbonsäuren, Maleinimidverbindungen und Glycidylgruppe(n) enthaltenden Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, (D) 5 bis 20 Gew.-Teile eines Phosphorsäureesters und (E) 0,05 bis 1 Gew.-Teil eines Tetrafluorethylenpolymeren.
Polycarbonatharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Anteil des komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren (C) den folgenden Zusammenhang (1) erfüllt: –15{A/(A + B)} + 14,5 ≤ C ≤ –15{A/(A + B)} + 20,5 (1)worin A, B und C jeweils die Gew.-Teile der Komponenten (A), (B) und (C) darstellen.
Polycarbonatharzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Copolymer (B) einen Gehalt an Butylacrylateinheiten von 2 bis 20 Gew.-% und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 70 000 bis 150 000 hat.
Polycarbonatharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das komplexe Kautschuk-Pfropfcopolymer (C) mindestens einen Metallgehalt, ausgewählt aus der aus Aluminium, Magnesium, Calcium, Kalium, Natrium und Eisen bestehenden Gruppe, jeweils in einem Anteil von nicht mehr als 500 Gew.-ppm, bezogen auf das Gewicht der Komponente (C), enthält.
Polycarbonatharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Pfropfpolymerisation zur Herstellung des komplexen Kautschuk-Pfropfcopolymeren (C) durch Emulsionspolymerisation unter Bildung eines Reaktionsgemisches der Pfropfpolymerisation durchgeführt wird und das Reaktionsgemisch der Pfropfpolymerisation einer Behandlung durch Aussalzen mit Schwefelsäure unterworfen wird. Polycarbonatharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das aromatische Polycarbonat (A) endständige phenolische Gruppen in einem Anteil von 20% oder mehr, bezogen auf die Anzahl aller Endgruppen, enthält.
Verfahren zur Herstellung Formkörpers, wobei die Polycarbonatharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zu einem Formkörpergeformt wird der einen oder mehrere Bereiche mit einer Dicke von jeweils 1,5 mm oder weniger und jeweils senkrecht zur Richtung der Dicke stehende gegenüberliegende Oberflächen hat, wobei die Dicke durch den Abstand zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen begrenzt ist, und wobei die Gesamtfläche der. gegenüberliegenden Oberflächen dieses einen oder dieser mehreren Bereiche 50% oder mehr, bezogen auf die gesamte Oberfläche des Formkörpers beträgt.