JP2000026741A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
く、難燃性、機械的物性、成形加工性等に優れ、しかも
ドリップを生じ難い新規な難燃性樹脂組成物を提供する
こと。 【解決手段】(A)サーモトロピック液晶ポリマー以外
の熱可塑性樹脂100重量部、(B)サーモトロピック
液晶ポリマー0.01〜50重量部、及び(C)ハロゲ
ン元素を含まないホスファゼン化合物1〜30重量部を
含有する難燃性樹脂組成物。
Description
組成物に関する。
的特性、外観等の特徴から、OA機器、家電等の各分野
に使用されているが、使用用途によっては発熱、発火等
の問題から難燃化が必要とされる。
ビスフェノールA、デカブロモジフェニルオキサイド等
のハロゲン含有有機化合物を難燃剤として配合すること
が一般的である。しかしながら、ハロゲン含有有機化合
物の配合は、マトリックスである熱可塑性樹脂の熱安定
性を低下させたり、成形時にハロゲン含有有機化合物の
分解により発生するガスが金型を腐食したり、成形時や
燃焼時に低分子量の有毒なハロゲン化合物が副生すると
いった問題を引き起こす。
ステル化合物も熱可塑性樹脂用の難燃剤として提案され
ている。例えば、芳香族ポリカーボネートとゴム強化ス
チレン樹脂とからなる樹脂混合物にトリフェニルホスフ
ェートや縮合性リン酸エステルとテトラフルオロエチレ
ン重合体(PTFE)とを配合した組成物(EP特許第
174493号、オランダ特許第8802346号)、
熱可塑性樹脂に結晶性粉末の芳香族ジホスフェート化合
物を配合した組成物(特開平5−1079号公報、US
P第5122556号)等が挙げられる。ハロゲンを含
有しないリン酸エステル化合物はある程度の難燃性を熱
可塑性樹脂に付与できるが、該樹脂の機械的物性や成形
加工性に悪影響を及ぼすという欠点がある。更に、リン
酸エステル化合物は樹脂の可塑化作用を有するため、ド
リップ(燃焼時の火種の垂れ落ち)を生じ易いので、P
TFE等のドリップ防止剤の配合が必須になる。特に、
UL−94の難燃性試験法(Test for Flammability of
Plastic Materials for Parts in Devices and Applia
nces UL-94,Fourth Edition)に準拠した試験でV−0
レベルの難燃性を達成するためには、ドリップの抑制が
必須となる。
れ以外の熱可塑性樹脂とを含む樹脂組成物の難燃化に際
しても、臭素化ポリスチレン等の臭素含有有機化合物
(特開平3−179051号公報)、リン酸エステル化
合物(特開平7−331051号公報、特開平9−59
524号公報)等が配合されている。しかしながら、臭
素含有有機化合物の配合は、上記と同様に、熱安定性の
低下、成形時の金型腐食、有毒な臭素化合物の発生等を
惹起する。また、リン酸エステル化合物を配合する場合
には、やはりPTFEや繊維状無機充填剤等のドリッブ
防止剤を併用することが必須になる。
ゲン元素を含有することに基づく問題が無く、難燃性、
機械的物性、成形加工性等に優れ、しかもドリップ防止
剤を配合しなくてもドリップを生じ難い新規な難燃性樹
脂組成物を提供することにある。
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、サーモトロピック液
晶ポリマーと他の熱可塑性樹脂との混合系に特定の難燃
剤を配合する場合には、優れた難燃性、機械的強度及び
成形加工性を有し、ドリップ防止剤の配合を要しない難
燃性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成
した。
晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂100重量部、(B)サ
ーモトロピック液晶ポリマー0.01〜50重量部、及
び(C)ハロゲン元素を含まないホスファゼン化合物1
〜30重量部を含有する難燃性樹脂組成物に係る。
(A)サーモトロピック液晶ポリマー以外の熱可塑性樹
脂、(B)サーモトロピック液晶ポリマー、及び(C)
ハロゲン元素を含まないホスファゼン化合物を、必須成
分として含有する。
晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂(A)としては公知のも
のが使用でき、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、
耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリル
・スチレン樹脂(AS樹脂)、アクリロニトリル・ブタ
ジエン・スチレン樹脂(ABS樹脂)、メチルメタクリ
レート・ブタジエン・スチレン樹脂(MBS樹脂)、メ
チルメタクリレート・アクリロニトリル・ブタジエン・
スチレン樹脂(MABS樹脂)、アクリロニトリル・ア
クリルゴム・スチレン樹脂(AAS樹脂)、ポリアルキ
ル(メタ)アクリレート、芳香族ポリカーボネート(P
C)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリフェニ
レンスルフィド(PPS)、ポリエーテルスルホン(P
ES)、ポリスルホン(PSU)、ポリブチレンテレフ
タレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(P
ET)、ポリアミド(PA)、ポリエーテルケトン(P
EK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポ
リアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PE
I)、ポリイミド(PI)等を挙げることができる。こ
れらの中でも、PC、PBT、PPE、ABS樹脂、H
IPS等が好ましい。これらは1種単独で使用でき又は
2種以上を併用できる。2種併用時の好ましい組み合わ
せとしては、PC/ABS、PC/PBT、PPE/H
IPS等を挙げることができ、PC/ABSが特に好ま
しい。この場合の配合比(重量比)は通常10〜90/
90〜10、好ましくは20〜80/80〜20であ
る。
晶ポリマー(B)は、それ自体がドリップ防止作用を有
することは知られていないが、本発明組成物の如く、ハ
ロゲン元素を含まないホスファゼン化合物との共存下に
おいては、ドリップ防止剤として作用するものと考えら
れる。即ち、サーモトロピック液晶ポリマーは、熱可塑
性樹脂を緻密且つ強固に補強することにより、燃焼時に
熱可塑性樹脂内部で可燃性低分子化合物が生成して低粘
度化するのを防ぎ、該ホスファゼン化合物の存在下、難
燃性試験(UL−94)に規定のドリップを防止できる
ものと考えられる。
ては、公知のポリエステル系ポリマーを好適に使用で
き、例えば、芳香族ヒドロキシカルボン酸、ポリアルキ
レンジオール及び芳香族ジカルボン酸を主構成単位とす
るもの、芳香族ヒドロキシカルボン酸とヒドロキシナフ
トエ酸を主構成単位とするもの、芳香族ヒドロキシカル
ボン酸、芳香族ジカルボン酸及びジヒドロキシビフェニ
ルを主構成単位とするもの等の主鎖型液晶ポリマー、ポ
リホスファゼンを主鎖としポリアルキレンジオールと芳
香族カルボン酸を側鎖とするもの、ポリホスファゼンを
主鎖としポリ(アルキレンオキシ)アルコキシアゾベン
ゼンを側鎖とするもの等の側鎖型液晶ポリマー等を挙げ
ることができる。これらの中でも、p−ヒドロキシ安息
香酸とポリエチレンテレフタレートを主構成単位とする
もの、p−ヒドロキシ安息香酸と2−ヒドロキシ−6−
ナフトエ酸を主構成単位とするもの、これらにジヒドロ
キシ化合物及び/又はジカルボキシ化合物を重縮合させ
たもの等が好ましい。ジヒドロキシ化合物及びジカルボ
キシ化合物を適宜選択することにより、難燃性(特にド
リップ防止性)や機械的特性のより一層の向上を図るこ
とができる。ジヒドロキシ化合物の例としては、例え
ば、エチレングリコール、ハイドロキノン、2,6−ジ
ヒドロキシナフタレン、4,4’−ジヒドロキシビフェ
ニル、ビスフェノールA等を挙げることができる。これ
らの中でも、エチレングリコール、ハイドロキノン、
4,4’−ジヒドロキシビフェニル等が好ましく、エチ
レングリコール、ハイドロキノン等がより好ましい。ジ
カルボキシ化合物の例としては、例えば、テレフタル
酸、イソフタル酸、2,6−ジカルボキシナフタレン等
を挙げることができる。これらの中でも、テレフタル酸
及びイソフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ま
しい。ジヒドロキシ化合物及びジカルボキシ化合物は、
それぞれ1種を単独で使用でき又は2種以上を併用でき
る。ジカルボキシ化合物であるテレフタル酸を用いる場
合、その使用量は、通常ジヒドロキシ化合物及び/又は
ジカルボキシ化合物の全量中の40重量%以上、好まし
くは60重量%以上である。テレフタル酸の使用量を4
0重量%以上とすることで、難燃性や機械的強度等がよ
り一層優れた難燃性樹脂組成物となる。
用量は、得られる難燃性樹脂組成物の機械的強度(特
に、靭性等)、難燃性、流動性等を考慮すると、該ポリ
マー以外の熱可塑性樹脂(A)100重量部に対して、
通常0.01〜50重量部、好ましくは0.1〜40重
量部、より好ましくは0.5〜30重量部である。
ないホスファゼン化合物(C)(以下「ハロゲンフリー
ホスファゼン化合物」という)としては、特許公報、文
献等に記載の公知化合物をいずれも使用できる。具体的
には、例えば、James E.Mark,Harry R.Allcock、Robert
West著、"Inorganic Polymers" Prentice-Hall Interna
tional,Inc.,1992,p.61〜p.140に記載されているハロゲ
ンフリーホスファゼン化合物等を挙げることができる。
(4)の化合物を挙げることができる。 (1)一般式
一又は異なって、炭素数1〜6のアルキル基及びアリル
基から選ばれる少なくとも1種が置換したフェニル基又
は無置換フェニル基を示す。〕で表される環状ホスファ
ゼン化合物。 (2)一般式
同じ。Xは基−N=P(OR1)3又は基−N=P(O)
OR1を示す。Yは基−P(OR1)4又は基−P(O)
(OR1)2を示す。〕で表される直鎖状ホスファゼン化
合物。 (3)上記(1)及び(2)のホスファゼン化合物から
選ばれる少なくとも1種を、o−フェニレン基、m−フ
ェニレン基,p−フェニレン基、ビフェニレン基及び一
般式
−C(CH3)2−を示す。〕で表される基から選ばれる
少なくとも1種の架橋基で架橋した架橋ホスファゼン化
合物。該架橋基は、上記(1)及び(2)のホスファゼ
ン化合物の基R1が脱離した2個の酸素原子間に介在す
る。この架橋ホスファゼン化合物中の基R1の含有割合
は上記架橋前のホスファゼン化合物中のR1の総個数を
基準にして50〜99.9%である。 (4)一般式
素数1〜18のアルキル基又は炭素数6〜10のアリー
ル基であり、これらの基には炭素数1〜10のアルキル
基、アリル基及びアリール基から選ばれる少なくとも1
種の基が置換されていても良い。R3が2個以上ある場
合には、それらのR3同士は、同一であっても良いし、
異なっていても良い。p及びqは、p>0、q≧0であ
り、p+q=2を満たす実数を示す。rは3〜25の整
数を示す。〕で表される環状ホスファゼン化合物、並び
に一般式
000の整数を示す。X’は基−P(OR2)4、基−P
(OR2)3(OR3)、基−P(OR2)2(OR3)2、基−P(O
R2)(OR3)3、基−P(OR3)4、基−P(O)(OR2)2、
基−P(O)(OR2)(OR3)又は基−P(O)(OR3)2を示
し、Y’は基−N=P(OR2)3、基−N=P(OR2)
2(OR3)、基−N=P(OR2)(OR3)2、基−N=P(O
R3)3、基−N=P(O)OR2又は基−N=P(O)OR
3を示す。〕で表される直鎖状ホスファゼン化合物から
なる群より選ばれた少なくとも1種のホスファゼン化合
物。
は、1種を単独で使用でき又は2種以上を併用すること
ができる。
(2)の直鎖状ホスファゼン化合物の具体例としては、
例えば、塩化アンモニウムと五塩化リンを120〜13
0℃程度で反応して得られるヘキサクロルシクロトリホ
スファゼン、オクタクロルシクロテトラホスファゼン等
の環状及び直鎖状のクロルホスファゼン混合物にフェノ
キシ基及び/又はアルコキシ基が置換したホスファゼン
化合物、前記クロルホスファゼン混合物からヘキサクロ
ルシクロトリホスファゼン、オクタクロルシクロテトラ
ホスファゼン、デカクロルシクロペンタホスファゼン等
の単一物を取り出し、これにフェノキシ基及び/又はア
ルコキシ基を置換したヘキサフェノキシシクロトリホス
ファゼン、オクタフェノキシシクロテトラホスファゼ
ン、デカフェノキシシクロペンタホスファゼン、ヘキサ
アルコキシシクロトリホスファゼン、オクタアルコキシ
シクロテトラホスファゼン、デカアルコキシシクロペン
タホスファゼン等の環状ホスファゼン化合物を挙げるこ
とができる。また、ヘキサクロルシクロトリホスファゼ
ンの加熱(220〜250℃)開環重合により得られる
ジクロルホスファゼンにフェノキシ基及び/又はアルコ
キシ基を置換した直鎖状ホスファゼン化合物を挙げるこ
とができる。
としては、例えば、4,4’−スルホニルジフェニレン
(ビスフェノールS残基)による架橋構造を有するフェ
ノキシホスファゼン、2,2−(4,4’−ジフェニレ
ン)イソプロピリデン基による架橋構造を有するフェノ
キシホスファゼン、4,4’−オキシジフェニレン基に
よる架橋構造を有するフェノキシホスファゼン、4,
4’−チオジフェニレン基による架橋構造を有するフェ
ノキシホスファゼン、4,4’−ジフェニレン基による
架橋構造を有するフェノキシホスファゼン等を挙げるこ
とができる。
ては、例えば、モノシアノフェノキシペンタフェノキシ
シクロトリホスファゼン、ジシアノフェノキシテトラフ
ェノキシシクロトリホスファゼン、トリシアノフェノキ
シトリフェノキシシクロトリホスファゼン、テトラシア
ノフェノキシジフェノキシシクロトリホスファゼン、及
びペンタシアノフェノキシモノフェノキシシクロトリホ
スファゼン等のシクロトリホスファゼン化合物、モノシ
アノフェノキシヘプタフェノキシシクロテトラホスファ
ゼン、ジシアノフェノキシヘキサフェノキシシクロテト
ラホスファゼン、トリシアノフェノキシペンタフェノキ
シシクロテトラホスファゼン、テトラシアノフェノキシ
テトラフェノキシシクロテトラホスファゼン、ペンタシ
アノフェノキシトリフェノキシシクロテトラホスファゼ
ン、ヘキサシアノフェノキシジフェノキシシクロテトラ
ホスファゼン、へプタシアノフェノキシモノフェノキシ
シクロテトラホスファゼン等のシクロテトラホスファゼ
ン化合物、シアノフェノキシ基とフェノキシ基とが混合
置換したシクロペンタホスファゼン化合物等の環状ホス
ファゼン化合物、シアノフェノキシ基とフェノキシ基が
混合置換した直鎖状のホスファゼン化合物等を挙げるこ
とができる。
ホスファゼン混合物にフェノキシ基が置換したフェノキ
シホスファゼン化合物、4,4’−スルホニルジフェニ
レンによる架橋構造を有するフェノキシホスファゼン、
2,2−(4,4’−ジフェニレン)イソプロピリデン
基による架橋構造を有するフェノキシホスファゼン、シ
アノフェノキシ基とフェノキシ基を混合置換したホスフ
ァゼン化合物等が好ましい。
の使用量は、得られる難燃性樹脂組成物の機械的強度
(特に靭性等)や難燃性等を考慮すると、サーモトロピ
ック液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂(A)100重量
部に対して通常1〜30重量部、好ましくは5〜20重
量部である。
成分である熱可塑性樹脂(A)、サーモトロピック液晶
ポリマー(B)及びハロゲンフリーホスファゼン化合物
(C)としては、粉末、ビーズ、フレーク、ペレット等
の種々の形状のものを使用できる。
い特性を損なわない範囲で、従来公知の各種樹脂添加剤
や充填材を含んでいてもよい。添加剤としては、例え
ば、ハロゲンフリーホスファゼン化合物以外の難燃剤、
紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、遮光剤、金属不
活性剤、消光剤、耐熱安定剤、潤滑剤、離型剤、着色
剤、帯電防止剤、老化防止剤、可塑剤、衝撃強度改良
剤、相溶化剤等を挙げることができる。充填剤として
は、例えば、マイカ、カオリン、タルク、シリカ、クレ
ー、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硅酸カルシウ
ム、ガラスビーズ、ガラスバルーン、ガラスフレーク、
ガラス繊維、繊維状チタン酸アルカリ金属(チタン酸カ
リウム繊維等)、繊維状ホウ酸遷移金属塩(ホウ酸アル
ミニウム繊維等)、繊維状ホウ酸アルカリ土類金属塩
(ホウ酸マグネシウム繊維等)、酸化亜鉛ウイスカー、
酸化チタンウイスカー、酸化マグネシウムウイスカー、
石膏ウイスカー、珪酸アルミニウムウイスカー、珪酸カ
ルシウムウイスカー、炭化珪素ウイスカー、炭化チタン
ウイスカー、窒化珪素ウイスカー、窒化チタンウイスカ
ー、炭素繊維、アルミナ繊維、アルミナ−シリカ繊維、
ジルコニア繊維、石英繊維、金属繊維等を挙げることが
できる。添加剤や充填材はそれぞれ単独で使用してもよ
く又は2種以上を併用してもよい。
脂(A)、サーモトロピック液晶ポリマー(B)及びハ
ロゲンフリーホスファゼン化合物(C)のそれぞれの所
定量並びに必要に応じて添加剤や充填材を、公知の方法
で混合及び/又は混練することにより製造できる。各成
分は一括して混合してもよく、又は2、3種の成分を混
合した後に他の成分を順次添加混合してもよい。混合及
び/又は混練には、1軸押出機、2軸押出機等の押出
機、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、2本ロール等
の混練機等を使用できる。
脂組成物は、射出成形、押出成形、真空成形、異形押出
成形、ブロー成形、発泡成形、射出プレス成形、ガス注
入成形等の公知の成形方法によって、任意の形状の成形
品とすることができる。
子、通信、農林水産、鉱業、建設、食品、繊維、衣類、
医療、石炭、石油、ゴム、皮革、自動車、精密機器、木
材、家具、印刷、楽器等の産業分野に使用できる。例え
ば、プリンター、パソコン、ワープロ、キーボード、P
DA(小型情報端末機)、電話機、ファクシミリ、複写
機、ECR(電子式金銭登録機)、電卓、電子手帳、電
子辞書、カード、ホルダー、文具等の事務・OA機器、
洗濯機、冷蔵庫、掃除機、電子レンジ、照明器具、ゲー
ム機、アイロン、炬燵等の家電機器、TV、VTR、ビ
デオカメラ、ラジカセ、テープレコーダー、ミニディス
ク、CDプレイヤー、スピーカー、液晶ディスプレイ等
のAV機器、コネクター、リレー、コンデンサー、スイ
ッチ、プリント基板、コイルボビン、半導体封止材料、
電線、ケーブル、トランス、偏向ヨーク、分電盤、時計
等の電気・電子部品及び通信機器等の用途に好適に使用
できる。また、座席(詰物、表地等)、ベルト、天井張
り、コンパーチブルトップ、アームレスト、ドアトリ
ム、リアパッケージトレイ、カーペット、マット、サン
バイザー、ホイルカバー、マットレスカバー、エアバッ
ク、絶縁材、吊り手、吊り手帯、電線被服材、電気絶縁
材、塗料、コーティング材、上張り材、床材、隅壁、デ
ッキパネル、カバー類、合板、天井板、仕切り板、側
壁、カーペット、壁紙、壁装材、外装材、内装材、屋根
材、防音板、断熱板、窓材等の自動車、車両、船舶、航
空機及び建築用材料や、衣類、カーテン、シーツ、合
板、合繊板、絨毯、玄関マット、シート、バケツ、ホー
ス、容器、眼鏡、鞄、ケース、ゴーグル、スキー板、ラ
ケット、テント、楽器等の生活・スポーツ用品等の用途
にも好適に使用できる。
挙げ、本発明を一層具体的に説明する。各例において、
「部」及び「%」とあるのは特に断らない限り重量基準
である。 合成例1〜9(サーモトロピック液晶ポリマーの合成) 窒素雰囲気下において、ヒドロキシカルボン酸成分、ジ
オール成分及びジカルボン酸成分を加熱溶融し、重縮合
することにより、下記構造式で示される繰り返し構成単
位
ック液晶ポリエステル系ポリマーを製造した。
合成) 撹拌機、温度計及び還流冷却器を備えた1リットル四つ
口フラスコにフェノール1.30モル(123.0g)
を入れ、テトラヒドロフラン(THF)500mlを加
え均一に溶解した。次に、25℃以下で金属ナトリウム
7.6gを投入した後1時間かけて61℃まで昇温し、
61〜68℃で6時間撹拌を続け、ナトリウムフェノラ
ート溶液を調製した。
(58g)のジクロロホスファゼンオリゴマー(3量体
59%、4量体12%、5及び6量体11%、7量体3
%、8量体以上15%の混合体)を含む20%クロルベ
ンゼン溶液290gを2リットル四ツ口フラスコに準備
し、この中へ、25℃以下で撹拌した状態で、先に調製
した前記ナトリウムフェノラート混合溶液を滴下した。
滴下後、71〜73℃で15時間撹拌反応した。
mlのクロルベンゼンに再溶解した後、水洗、5%水酸
化ナトリウム水溶液洗浄を3回、5%硫酸洗浄、5%重
曹水洗浄及び水洗3回を順次行い、濃縮乾固して淡黄色
のワックス状物108gを得た。収率98.5%。生成
物のGPC分析による重量平均分子量(Mw)はポリス
チレン換算で810であり、TG/DTA分析による融
解温度(Tm)は103℃で、5%重量減少温度
(T5)と分解開始温度(Td)は各々330℃及び3
47℃であった。また、残存塩素量(Hy−Cl)は
0.09%であり、燐並びにCHN元素分析値より、下
記化学構造式の構成単位を有する化合物であることを確
認した。
ある。 合成例11(4,4’−スルホニルジフェニレン(ビス
フェノールS残基)による架橋構造を有するフェノキシ
ホスファゼン(化合物11)の合成) 1.25モル(118.0g)のフェノールと0.03
3モル(8.3g)のビスフェノールSを用いて、合成
例10と同様に反応し、淡黄色のワックス状物を得た
(収率91.5%)。
(Mw)はポリスチレン換算で820であり、5%重量
減少温度(T5)と分解開始温度(Td)は各々342
℃及び357℃であった。また、残存塩素量(Hy−C
l)は≦0.01%であり、燐並びにCHN元素分析値
より、下記化学構造式の構成単位を有する化合物である
ことを確認した。
2−Ph−O−)0.05(−O−Ph)1.90] 上記式中の−Ph−は、p−フェニレン基を示す。以
下、同様である。 合成例12(4,4’−オキシジフェニレン基による架
橋構造を有するフェノキシホスファゼン(化合物12)
の合成) ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル13.4g
(0.066モル)とフェノール111.7g(1.1
9モル)並びに金属Na 27.6g(1.2グラム当
量)を用いて、合成例11と同様に反応を行い、以下の
高粘性化合物を得た(収率99.8%)。
(Mw)はポリスチレン換算で1510であり、5%重
量減少温度(T5)と分解開始温度(Td)は各々34
6℃及び353℃であった。また、残存塩素量(Hy−
Cl)は≦0.01%であり、燐並びにCHN元素分析
値より、下記化学構造式の構成単位を有する化合物であ
ることを確認した。
Ph−O−)0.1(−O−Ph)1.8] 合成例13(4,4’−チオジフェニレン基による架橋
構造を有するフェノキシホスファゼン(化合物13)の
合成) 4,4’−チオジフェノール14.4g(0.066モ
ル)を用い、合成例12と同様に反応を行い、以下の高
粘性化合物を得た(収率98.8%)。
(Mw)はポリスチレン換算で1690であり、5%重
量減少温度(T5)と分解開始温度(Td)は各々34
0℃及び344℃であった。また、残存塩素量(Hy−
Cl)は0.09%であり、燐並びにCHN元素分析値
より、下記化学構造式の構成単位を有する化合物である
ことを確認した。
Ph−O−)0.1(−O−Ph)1.8] 合成例14(4,4’−ジフェニレン基による架橋構造
を有するフェノキシホスファゼン(化合物14)の合
成) 4,4’−ジフェノール12.3g(0.066モル)
を用い、合成例13と同様に反応を行い、以下の高粘性
化合物を得た(収率99.9%)。
(Mw)はポリスチレン換算で1590であり、5%重
量減少温度(T5)と分解開始温度(Td)は各々34
8℃及び349℃であった。また、残存塩素量(Hy−
Cl)は0.01%であり、燐並びにCHN元素分析値
より、下記化学構造式の構成単位を有する化合物である
ことを確認した。
−O−)0.1(−O−Ph)1.8] 合成例15(パラフェニレンによる架橋構造を有するフ
ェノキシホスファゼン(化合物15)の合成) 2.04モル(196g)のフェノールと2.04モル
(82g)の水酸化ナトリウムからトルエンで共沸脱水
してナトリウムフェノラートの20%トルエン溶液約1
200gを調製した。
5.9g)のジクロロホスファゼンオリゴマー(合成例
10で使用したものと同じ)を含む20%クロルベンゼ
ン溶液580gを2リットルの四ツ口フラスコに入れ、
撹拌下に、別途調製したハイドロキノンのジリチウム塩
0.15モル(18.3g)の10%トルエン溶液を滴
下する。滴下後、50℃で5時間撹拌反応し、引き続い
て、先に調製したナトリウムフェノラートの20%トル
エン溶液約1200gを撹拌下に滴下し、100℃で8
時間撹拌反応した。
タノール=1/1容量比の混合溶媒3リットル中に撹拌
下に注入し、希硫酸で中和し、濾過した。次いで、水/
メタノール(=1/1容量比)の混合溶媒3リットルで
2回洗浄し、濾過し、80℃で11時間乾燥して、22
0gの微黄色粉末を得た(収率99.7%)。
(Mw)はポリスチレン換算で1200であり、5%重
量減少温度(T5)と分解開始温度(Td)は各々29
8℃及び305℃であった。また、残存塩素量(Hy−
Cl)は0.01%であり、燐並びにCHN元素分析値
より、下記化学構造式の構成単位を有する化合物である
ことを確認した。
−)0.15(−O−Ph)1.7] 合成例16(2,2−(4,4’−ジフェニレン)イソ
プロピリデン基による架橋構造を有するフェノキシホス
ファゼン(化合物16)の合成) ビスフェノールA 86.7g(0.38モル)及びテ
トラヒドロフラン460mlを2リットルの四つ口フラ
スコに入れ、撹拌下内部の液温を19℃に保ちつつ、金
属Li 3.5g(0.5グラム当量)を裁断して投入
し、1時間かけて61℃まで昇温し、61℃〜68℃で
4時間撹拌を続けビスフェノールAのリチウム塩を調製
した。
及びトルエン500mlを3リットルの四つ口フラスコ
に入れ、撹拌下、内部の液温を25℃に保ちつつ、金属
Na34.5g(1.5グラム当量)を裁断して投入し、
4時間かけて77℃まで昇温し、77℃〜113℃で3
時間撹拌を続けフェノラートを調製した。
10で使用したものと同じ)313.1g(1.0モ
ル)を5リットルの四つ口フラスコに入れ、撹拌下、内
部の液温を20℃に保ちつつ、ビスフェノールAのリチ
ウム塩溶液を1時間かけて滴下した。次いで撹拌下、内
部の液温を20℃に保ちつつ、ナトリウムフェノラート
溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後47℃で13
時間、撹拌を続けた。反応終了後、反応混合物を濃縮
し、2%水酸化ナトリウム水溶液3リットルで3回洗浄
し、濾過した。次いで、水/メタノール(=1/1容量
比)の混合溶媒3リットルで3回洗浄し、濾過した。ろ
液を濃縮し、更に80℃で11時間乾燥し、白色粉末が
得られた(収量208.7g、収率86.5%)。
(Mw)はポリスチレン換算で1190であり、5%重
量減少温度(T5)と分解開始温度(Td)は各々30
8℃及び316℃であった。また、残存塩素量(Hy−
Cl)は0.09%であり、燐並びにCHN元素分析値
より、下記化学構造式の構成単位を有する化合物である
ことを確認した。
(CH3)2−Ph−O−)0.25(−O−Ph)1.50] 合成例17(4−シアノフェノキシ基を有するフェノキ
シホスファゼン(化合物17)の合成) 攪拌装置、加熱装置、温度計、及び脱水装置を備えた容
量2リットルの四ツ口フラスコに4−シアノフェノール
0.44モル(52.4g)、フェノール2.20モル
(207.0g)、水酸化ナトリウム2.64モル(1
05.6g)及びトルエン1000mlを添加した。こ
の混合物を加熱還流しながら、系内から水を除き、シア
ノフェノール及びフェノールのナトリウム塩のトルエン
溶液を調製した。
トリウム塩のトルエン溶液に、1ユニットモル(11
5.9g)のジクロロホスファゼンオリゴマー(3量体
59%、4量体12%、5及び6量体11%、7量体3
%、8量体以上の環状及び直鎖状化合物15%の混合
物)の20%クロルベンゼン溶液580gを撹拌下内温
30℃以下にて滴下した。この混合溶液を12時間還流
した後、5%水酸化ナトリウム水溶液を添加して2回洗
浄した。次に有機層を希硫酸で中和し、水洗を2回行
い、有機層を濾取、濃縮及び真空乾燥(真空乾燥条件:
80℃、5mmHg、12時間)して、220gの微黄
色粘性液体を得た。使用したジクロロホスファゼンオリ
ゴマーから算出した収率は92%であった。
ppm、31P−NMRスペクトルは10〜6、−11〜
−14、−16〜−21ppmの範囲にピークを示し
た。
(Mw)はポリスチレン換算で1500であり、5%重
量減少温度(T5)と分解開始温度(Td)は各々31
0℃及び327℃であった。また、残存塩素量(Hy−
Cl)は0.09%であり、燐並びにCHN元素分析値
より、下記化学構造式の構成単位を有する化合物である
ことを確認した。
N)0.33(−O−Ph)1.67] 実施例1〜16 表2に示す配合割合(部)で、二軸押出機(商品名:
「S1−KRC 25mm Kneader」、(株)
栗本鐵工所製)を用いて熱可塑性樹脂、サーモトロピッ
ク液晶ポリマー(表2では「液晶ポリマー」)及びハロ
ゲンフリーホスファゼン化合物(表2では「ホスファゼ
ン化合物」)を溶融混練し、本発明の難燃性樹脂組成物
のペレットを製造した。表2における熱可塑性樹脂は以
下のものである。
スチックス(株)製、商品名:「ユーピロンS−200
0」/三井化学(株)製、商品名:「サンタックUT−
61」=3/1(重量比)混合物。
スチックス(株)製、商品名:「ユーピロンS−200
0」/東レ(株)製、商品名:「PBT−1200S」
=7/3(重量比)混合物。
LBRE 300−10」。
名:「ザイロン X−9108」。
(株)製、商品名:「ARTLEYX−19S」。
施例1〜16と同様にして、樹脂組成物のペレットを製
造した。 試験例1 実施例1〜16及び比較例1〜16で得られた本発明及
び比較用の難燃性樹脂組成物のペレットを、射出成形機
(商品名:「MINIMAT−26/15B」、住友重
機械工業(株)製)で成形して試験片を作製し、下記の
評価方法で評価した。
荷重18.6kgf/cm2で測定。
−K7110。23℃で測定。 4.メルトフローレート(MFR):JIS−K721
0。240℃で10kgfの荷重をかけて測定。
or Flammability of Plastic Materials for Parts in
Devices and Appliances UL-94,Fourth Edition)に基
づき、厚さ1/16インチ、長さ5インチ、幅0.5イ
ンチの試験片を用い評価試験を実施した。評価基準は下
記の通りである。 V−0:下記A〜Eの全てを満たす。
Flaming(炎をあげて燃え続ける)は10秒以下、 B;1セット5個の試験片に2回づつ、合計10回の接
炎後のFlaming合計が50秒以内、 C;1セット5個のどの試験片もクランプまでFlaming
しない、 D;1セット5個のどの試験片も305mm下の綿を発火
するFlaming粒を滴下しない、 E;1セット5個のどの試験片も2回目の接炎後、Glow
ing(炎をあげて燃えないが、赤熱した火種として残
る)は30秒以内。
Flamingは30秒以内、 B;1セット5個の試験片に2回づつ、合計10回の接
炎後のFlaming合計は250秒以内、 C及びD;V−0に同じ、 E;1セット5個のどの試験片も2回目の接炎後、Glow
ingは60秒以内。
の綿を発火するFlaming粒を滴下する。
片も接炎後101.6mm標線まで燃えない。
るFlaming粒(ドリップ)の有無をみた。
は、サーモトロピック液晶ポリマーを含まない比較例1
〜16の比較用難燃性樹脂組成物に比べ、難燃性及び機
械的特性の両方に顕著に優れたものであることが明らか
である。
ゲン元素を含有することに基づく問題が無く、難燃性、
機械的物性、成形加工性等に優れ、しかもドリップ防止
剤例えばハロゲン元素を含有するPTFEを配合しなく
てもドリップを生じ難いという格別顕著な効果が奏され
る。
Claims (1)
- 【請求項1】(A)サーモトロピック液晶ポリマー以外
の熱可塑性樹脂100重量部、(B)サーモトロピック
液晶ポリマー0.01〜50重量部、及び(C)ハロゲ
ン元素を含まないホスファゼン化合物1〜30重量部を
含有する難燃性樹脂組成物。
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