JP2000212385A - 難燃性熱可塑性樹脂組成物およびそれからなる成形品 - Google Patents

難燃性熱可塑性樹脂組成物およびそれからなる成形品

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JP2000212385A
JP2000212385A JP11019613A JP1961399A JP2000212385A JP 2000212385 A JP2000212385 A JP 2000212385A JP 11019613 A JP11019613 A JP 11019613A JP 1961399 A JP1961399 A JP 1961399A JP 2000212385 A JP2000212385 A JP 2000212385A
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flame
composite rubber
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thermoplastic resin
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Tadao Fukumoto
忠男 福本
Shinichi Tamura
真一 田村
Akiyoshi Tamai
晃義 玉井
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】難燃性、耐光性、耐衝撃性、耐熱性、成形の表
面光沢、および金型離型性が均衡して優れ、特に耐光
性、および薄肉成形品の難燃性、落錘衝撃に優れた樹脂
組成物を提供する。 【解決手段】(A)ゴム強化スチレン系樹脂に対し、
(B)特定の有機燐化合物1〜20重量部と、(C)特
定の複合ゴム系グラフト共重合体0.01〜10重量部
を配合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は優れた難燃性、耐光
性、耐衝撃性、剛性、成形加工性、成形品表面の光沢を
有し、特に耐光性、ならびに薄肉での難燃性および落錘
衝撃に優れており、薄肉成形品に適した熱可塑性樹脂組
成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プラスチックスはすぐれた機械的性質、
成形加工性、電気絶縁性によって家庭電気機器、OA機
器、自動車などの各部品を始めとする広範な分野で使用
されている。しかしながら、近年、かかる分野で使用さ
れているプラスチックスの大半は易燃性であり、安全性
の問題で難燃化の要求が高まっており、種々の難燃化技
術が案出されてきた。
【0003】一般的には、難燃化効率の高い臭素化合物
などのハロゲン系難燃剤と酸化アンチモンを樹脂に配合
して難燃化する方法が採用されている。しかしながら環
境への影響から、塩素および臭素を含有しない難燃剤を
用いることが強く望まれるようになった。
【0004】これまで、塩素および臭素系難燃剤を使わ
ずに熱可塑性樹脂を難燃化する方法としてはスチレン系
樹脂に赤リンと金属酸化物を配合する方法(特開平4−
106140号公報)および赤リンと有機リン化合物を
配合する方法(特開平4−106142号公報)、ゴム
強化スチレン系樹脂にリン酸エステルを配合する方法
(特開平8−337703号公報)、熱可塑性樹脂に燐
化合物およびフェノール樹脂を配合する方法(特開平8
−208884号公報)などが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハロゲ
ン系難燃剤を使用する方法は、成形時や燃焼時にハロゲ
ン化合物の分解によりガスが発生し、環境汚染の問題を
有していた。また、特開平4−106140号公報の組
成物は耐衝撃性、成形加工性が悪く、特開平4−106
142号公報記載の組成物は耐衝撃性が悪く、しかも樹
脂組成物の着色が制限され満足できるものではない。特
開平8−337703号公報記載の組成物は難燃性が悪
く、特開平8−208884号公報記載の組成物は耐光
性が悪い。このようにこれらのものは各種特性を満足で
きるものではなかった。
【0006】本発明は難燃性、耐光性、耐衝撃性、剛
性、成形加工性が均衡して優れ、特に耐光性、ならびに
薄肉での難燃性および落錘衝撃に優れており、薄肉成形
品に適した樹脂組成物を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべく鋭意検討した結果、ゴム強化スチレン系樹脂に
特定の有機燐化合物、特定の複合ゴム系グラフト共重合
体を特定量配合することにより、滴下消炎性に優れた難
燃性と耐光性、成形加工性、薄肉の落錘衝撃が著しく優
れることを見出し到達した。
【0008】すなわち、本発明は「(A)ゴム強化スチ
レン系樹脂100重量部に対し、(B)一般式(1)で
表される有機燐化合物1〜20重量部、(C)(c1)ポリ
オルガノシロキサンと(c2)ポリ(メタ)アクリル酸アル
キルエステルとからなる複合ゴム(c3)に少なくとも1種
のビニル系単量体(c4)をグラフト重合してなる複合ゴム
系グラフト共重合体0.01〜10重量部を配合してな
る難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【0009】
【化2】 (上記式中、R1 〜R8 は、同一または相異なる水素原
子または炭素数1〜5のアルキル基を表す。またA
1、Ar2、Ar3、Ar4は同一または相異なるフェニ
ル基あるいはハロゲンを含有しない有機残基で置換され
たフェニル基を表す。また、Yは直接結合、O、S、S
2、C(CH32、CH2、CHPhを表し、Phはフ
ェニル基を表す。またnは0以上の整数である。また
k、mはそれぞれ0以上2以下の整数であり、かつk+
mは0以上2以下の整数である。)」およびそれからな
る成形品である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。なお本発明でいう重量とは質量を意味する。
【0011】本発明における(A)ゴム強化スチレン系
樹脂としてはスチレン単量体を含有する(共)重合体が
ゴム質重合体にグラフトした構造をとったものと、スチ
レン単量体を含有する(共)重合体がゴム質重合体に非
グラフトした構造をとったもを含むものである。
【0012】具体的には、ゴム質重合体5〜80重量部
に、芳香族ビニル系単量体を20重量%以上含有する単
量体または単量体混合物95〜20重量部をグラフト重
合して得られる(A1)グラフト(共)重合体5〜10
0重量%と、芳香族ビニル系単量体を20重量%以上含
有する単量体または単量体混合物を重合して得られる
(A2)ビニル系(共)重合体0〜95重量%とからな
るものが好適である。
【0013】上記ゴム質重合体としては、ガラス転移温
度が0℃以下のものが好適であり、ジエン系ゴムが好ま
しく用いられる。具体的にはポリブタジエン、スチレン
−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン
共重合体、スチレン−ブタジエンのブロック共重合体、
アクリル酸ブチル−ブタジエン共重合体などのジエン系
ゴム、ポリアクリル酸ブチルなどのアクリル系ゴム、ポ
リイソプレン、エチレン−プロピレン−ジエン系三元共
重合体などが挙げられる。なかでもポリブタジエンまた
はブタジエン共重合体が好ましい。
【0014】ゴム質重合体のゲル含有率は樹脂組成物の
耐衝撃性、光沢の観点から50%以上が好ましく、より
好ましくは60%以上である。また、必要に応じトルエ
ン溶媒で測定した時のゲルなし、或いはルーズゲル、例
えばJSR(株)製の“JSR0561”、日本ゼオン
(株)製の“ニポール4850A”などを全ゴム質重合
体に対して、40重量%以下使用することもできる。
【0015】ゴム質重合体のゴム粒子径は特に制限され
ないが、ゴム粒子の重量平均粒子径が0.15〜2.0
μm、特に0.20〜1.0μmのものが耐衝撃性に優
れ好ましい。なお、ゴム粒子の平均重量粒子径は「Ru
bber Age Vol.88 p.484〜490
(1960)by E.Schmidt, P.H.B
iddison」記載のアルギン酸ナトリウム法(アル
ギン酸ナトリウムの濃度によりクリーム化するポリブタ
ジエン粒子径が異なることを利用して、クリーム化した
重量割合とアルギン酸ナトリウム濃度の累積重量分率よ
り累積重量分率50%の粒子径を求める)により測定す
ることができる。
【0016】芳香族ビニル系単量体としてはスチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエン、o−エチルスチ
レン、p−t−ブチルスチレンなどが挙げられるが、特
にスチレンが好ましい。
【0017】芳香族ビニル系単量体以外の単量体として
は、一層の耐衝撃性向上の目的で、シアン化ビニル系単
量体が、靭性、色調の向上の目的で、(メタ)アクリル
酸エステル系単量体が好ましく用いられる。シアン化ビ
ニル系単量体としてはアクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、エタクリロニトリルなどが挙げられるが、特に
アクリロニトリルが好ましい。(メタ)アクリル酸エス
テル系単量体としてはアクリル酸およびメタクリル酸の
メチル、エチル、プロピル、n−ブチル、i−ブチルに
よるエステル化物などが挙げられるが、特にメタクリル
酸メチルが好ましい。
【0018】また必要に応じて、他のビニル系単量体、
例えばマレイミド、N−メチルマレイミド、N−フェニ
ルマレイミドなどのマレイミド系単量体などを使用する
こともできる。
【0019】(A1)グラフト(共)重合体において用
いる単量体または単量体混合物は、樹脂組成物の耐衝撃
性の観点から、芳香族ビニル系単量体20重量%以上が
好ましく、より好ましくは50重量%以上のものであ
る。シアン化ビニル系単量体を混合する場合には、樹脂
組成物の成形加工性の観点から60重量%以下、さらに
50重量%以下が好ましく用いられる。また(メタ)ア
クリル酸エステル系単量体を混合する場合には、靱性、
耐衝撃性の観点から80重量%以下が好ましく、さらに
75重量%以下が好ましく用いられる。単量体また単量
体混合物における芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニ
ル系単量体および(メタ)アクリル酸エステル系単量体
の配合量の総和が95〜20重量%が好ましく、さらに
好ましくは90〜30重量%である。
【0020】(A1)グラフト(共)重合体を得る際の
ゴム質重合体と単量体混合物との割合は、全グラフト共
重合体100重量部中、ゴム質重合体5重量部以上が好
ましく、より好ましくは10重量部以上であり、また8
0重量部以下が好ましく、より好ましくは70重量部以
下が用いられる。樹脂組成物の耐衝撃性の観点から、ゴ
ム質重合体の割合が5重量部以上であることが好まし
く、耐衝撃性および成形品の外観を損なわないため、8
0重量部以下が好ましい。
【0021】(A1)グラフト(共)重合体は公知の重
合法で得ることができる。例えばゴム質重合体ラテック
スの存在下に単量体および連鎖移動剤の混合物と乳化剤
に溶解したラジカル発生剤の溶液を連続的に重合容器に
供給して乳化重合する方法などによって得ることができ
る。
【0022】(A1)グラフト(共)重合体は、ゴム質
重合体に単量体または単量体混合物がグラフトした構造
をとった材料の他に、グラフトしていない共重合体を含
有したものである。(A)グラフト(共)重合体のグラ
フト率は特に制限がないが、耐衝撃性および光沢が均衡
して優れる樹脂組成物を得るために20〜200%、特
に25〜150%が好ましい。ここで、グラフト率は次
式 グラフト率(%)=<ゴム質重合体にグラフト重合した
ビニル系共重合体量>/<グラフト共重合体のゴム含有
量>×100 により算出される。
【0023】グラフトしていない(共)重合体の特性と
しては特に制限されないが、メチルエチルケトン可溶分
の極限粘度[η](30℃で測定)が、0.25〜0.
6dl/g、特に0.25〜0.5dl/gの範囲が、
優れた耐衝撃性の樹脂組成物が得られるため、好ましく
用いられる。
【0024】(A1)グラフト(共)重合体は、ゴム質
重合体粒子内部に芳香族ビニル系単量体20重量%以上
を含有する(共)重合体を個々に包含した構造(オクル
ード構造)を有するゴム質重合体であることが、難燃
性、落錘衝撃強さ、耐熱性をバランスよく向上させる上
で好ましい。ここで、オクルード構造とはゴム質重合体
内部に、0.01μm以上の芳香族ビニル系単量体20
重量%以上を含有する(共)重合体粒子が1個以上包含
した構造である。
【0025】本発明の効果を効率よく発現させるには全
ゴム質重合体に対し、上記(共)重合体粒子が5個以
上、好ましくは10個以上包含したオクルード構造のゴ
ム質重合体が数平均で10%以上含有することが好まし
い。オクルード構造は例えば、オスミウム酸で染色した
樹脂組成物を超薄切片にし、電子顕微鏡で観察すること
ができる。
【0026】(A2)ビニル系(共)重合体としては芳
香族ビニル系単量体を必須とする共重合体である。芳香
族ビニル系単量体としてはスチレン、α−メチルスチレ
ン、p−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、ビニル
トルエン、o−エチルスチレンなどが挙げられるが、特
にスチレンが好ましい。これらは1種または2種以上を
用いることができる。
【0027】芳香族ビニル系単量体以外の単量体として
は、一層の耐衝撃性向上の目的で、シアン化ビニル系単
量体が好ましく用いられる。靭性、色調の向上の目的
で、(メタ)アクリル酸エステル系単量体が好ましく用
いられる。シアン化ビニル系単量体としてはアクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリルなど
が挙げられるが、特にアクリロニトリルが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル系単量体としてはアクリル
酸およびメタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、n
−ブチル、i−ブチルによるエステル化物などが挙げら
れるが、特にメタクリル酸メチルが好ましい。
【0028】また、必要に応じてこれらと共重合可能な
他のビニル系単量体としてはマレイミド、N−メチルマ
レイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系
単量体を用いることがてきる。
【0029】(A2)ビニル系(共)重合体の構成成分
である芳香族ビニル系単量体の割合は樹脂組成物の耐衝
撃性の観点から、全単量体に対し20重量%以上が好ま
しく、より好ましくは50重量%以上である。シアン化
ビニル系単量体を混合する場合には、耐衝撃性、流動性
の観点から60重量%以下が好ましく、さらに好ましく
は50重量%以下である。また(メタ)アクリル酸エス
テル系単量体を混合する場合には、靭性、耐衝撃性の観
点から80重量%以下が好ましく、さらに75重量%以
下が好ましく用いられる。また、これらと共重合可能な
他のビニル系単量体を混合する場合には、60重量%以
下が好ましく、さらに50重量%以下が好ましい。
【0030】ビニル系(共)重合体の特性に制限はない
が、極限粘度[η](メチルエチルケトン溶媒、30℃
測定)が、0.40〜0.65dl/g、特に0.40
〜0.55dl/gの範囲のものが、またN,N−ジメ
チルホルムアミド溶媒、30℃測定した場合には0.3
5〜0.85dl/g、特に0.45〜0.70dl/
gの範囲のものが、優れた耐衝撃性、成形加工性の樹脂
組成物が得られ、好ましい。
【0031】ビニル系(共)重合体の製造法は特に制限
がなく、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法、塊状−
懸濁重合法、溶液−塊状重合法など通常の方法を用いる
ことができる。
【0032】上記方法で得られたゴム強化スチレン系樹
脂はメチルエチルケトン可溶分の極限粘度[η](30
℃測定)が、0.35〜0.55dl/g、好ましくは
0.40〜0.50dl/g、特に好ましくは0.43
〜0.48dl/gの範囲のものが、またN,N−ジメ
チルホルムアミド可溶分の場合には0.40〜0.80
dl/g、特に0.5〜0.7dl/gの範囲のもの
が、難燃性、耐衝撃性のバランスに優れて好ましい。
【0033】本発明で用いられる(B)有機燐化合物と
は、下記一般式(1)
【0034】
【化3】 で表されるリン酸エステルである。
【0035】前記式(1)の式中nは0以上の整数であ
る。またk、mは、それぞれ0以上2以下の整数であ
り、かつk+mは、0以上2以下の整数であるが、好ま
しくはk、mはそれぞれ0以上1以下の整数、特に好ま
しくはk、mはそれぞれ1である。
【0036】また前記式(1)の式中、R1 〜R8 は同
一または相異なる水素または炭素数1〜5のアルキル基
を表す。ここで炭素数1〜5のアルキル基の具体例とし
ては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロ
ピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−
ブチル基、n−イソプロピル、ネオペンチル、tert
−ペンチル基、2ーイソプロピル、ネオペンチル、te
rt−ペンチル基、3−イソプロピル、ネオペンチル、
tert−ペンチル基、ネオイソプロピル、ネオペンチ
ル、tert−ペンチル基などが挙げられるが、水素、
メチル基、エチル基が好ましく、とりわけ水素が好まし
い。
【0037】またAr1、Ar2、Ar3、Ar4は同一ま
たは相異なるフェニル基あるいはハロゲンを含有しない
有機残基で置換されたフェニル基を表す。具体例として
は、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、
メシチル基、ナフチル基、インデニル基、アントリル基
などが挙げられるが、フェニル基、トリル基、キシリル
基、クメニル基、ナフチル基が好ましく、特にフェニル
基、トリル基、キシリル基が好ましい。
【0038】またYは直接結合、O、S、SO2、C
(CH32、CH2、CHPhを表し、Phはフェニル
基を表す。
【0039】上記有機燐化合物は一種、または二種以上
を比率を変えて任意に使用することができる。
【0040】中でも、融点90℃以上の一般式(1)の
化合物50〜100重量%と分子量が690以上で、か
つ25℃で液状である一般式(1)の化合物0〜50重
量%の配合物を用いるのがより好ましい。融点90℃以
上の一般式(1)の化合物としてはレゾルシノール−ビ
ス(ジ−2,6−ジメチルフェニルホスフェート)、レ
ゾルシノール−ビス(ジ−3,5−ジメチルフェニルホ
スフェート)、レゾルシノール−ビス(ジ−2,6−ジ
エチルフェニルホスフェート)、レゾルシノール−ビス
(ジ−3,5−ジエチルフェニルホスフェート)、レゾ
ルシノール−ビス(ジ−2,6−ジプロピルフェニルホ
スフェート)、レゾルシノール・ビス(ジ−3,5−ジ
プロピルフェニルホスフェート)、ハイドロキノン−ビ
ス(ジ−2,6−ジメチルフェニルホスフェート)、ハ
イドロキノン−ビス(ジ−3,5−ジメチルフェニルホ
スフェート)、ハイドロキノン−ビス(ジ−2,6−ジ
エチルフェニルホスフェート)、ハイドロキノン−ビス
(ジ−2,6−ジプロピルフェニルホスフェート)、ハ
イドロキノン−ビス(ジ−3,5−ジプロピルフェニル
ホスフェート)、4,4´−ビフェニレン−ビス(ジ−
2,6−ジメチルフェニルホスフェート)、4,4´−
ビフェニレン−ビス(ジ−3,5−ジメチルフェニルホ
スフェート)、4,4´−ビフェニレン−ビス(ジ−
2,6−ジエチルフェニルホスフェート)、4,4´−
ビフェニレン−ビス(ジ−3,5−ジエチルフェニルホ
スフェート)、4,4´−ビフェニレン−ビス(ジ−
2,6−ジプロピルフェニルホスフェート)、4,4´
−ビフェニリン−ビス(ジ−3,5−ジプロピルフェニ
ルホスフェート)が挙げられ、分子量が690以上で、
かつ25℃で液状である一般式(1)の化合物としては
レゾルシノール−ビス(ジフェニルホスフェート)、レ
ゾルシノール−ビス(ジクレジルホスフェート)、ハイ
ドロキノン−ビス(ジフェニルホスフェート)、ハイド
ロキノン−ビス(ジクレジルホスフェート)、4,4´
−ビフェニレン−ビス(ジフェニルホスフェート)、
4,4´−ビフェニレン−ビス(ジクレジルホスフェー
ト)、4,4′−ジヒドロキシジフェニル−2,2−プ
ロパン−ビス(ジクレジルホスフェート)、4,4′−
ジヒドロキシジフェニル−2,2−プロパン−ビス(ジ
フェニルホスフェート)などが挙げられる。液状の粘度
は25℃において、500〜50,000センチポイズ
の範囲のもが難燃性、耐熱性、生産性の観点から好まし
く用いられる (B)有機燐化合物の製造法は特に制限がなく、例えば
溶媒中で、オキシ塩化リンとハイドロキノンを実質的に
2:1のモル比で反応させた後、2,6−ジメチルフェ
ノ−ルを適量加えて反応させることによりハイドロキノ
ン−ビス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフェ−トを
得ることができる。
【0041】本発明において(B)はゴム強化スチレン
系樹脂100重量部に対して1〜20重量部、さらに好
ましくは5〜15重量部である。(B)有機燐化合物の
配合量が上記範囲内である場合は難燃性、成形加工性が
良好になる。
【0042】本発明で用いられる(C)複合ゴム系グラ
フト共重合体は、(c1)ポリオルガノシロキサンと(c2)ポ
リ(メタ)アクリル酸アルキルエステルとからなる複合
ゴム(c3)に少なくとも1種のビニル系単量体(c4)をグラ
フト重合してなるグラフト共重合体である。
【0043】上記(c3)複合ゴムを構成する(c1)ポリオル
ガノシロキサンは特に制限されないが、ビニル基含有シ
ロキサン単位およびジメチルシロキサン単位を含有した
ポリジメチルシロキサンが特に好ましい。
【0044】(c1)ポリオルガノシロキサンの製法として
はジメチルシロキサンとビニル基含有シロキサンからな
る混合物またはさらにシロキサン系架橋剤を含む混合物
を乳化剤と水によって乳化された乳化混合液(ラテック
ス)を、高速回転により剪断力で微粒子化するホモミキ
サーや、高圧発生機で微粒子化するホモジナイザ−等を
使用して微粒子化した後、硫酸、塩酸などの鉱酸、n−
ドデシルベンゼンスルホン酸などの脂肪族置換ベンゼン
スルホン酸などの酸触媒を用いて高温下で重合させ、次
いでアルカリ性物質により酸を中和する方法が挙げられ
る。
【0045】上記重合で用いる酸触媒の添加方法として
は特に制限されないが、例えば(1)シロキサン混合物、
n−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどの乳化
剤および水とともに混合する方法、(2) シロキサン混合
物が微粒子化したラテックスを高温の酸水溶液中に一定
速度で滴下する方法等が挙げられるが、ポリオルガノシ
ロキサンの粒子径制御のしやすさからシロキサン混合物
を微粒子化したラテックスを高温の酸水溶液中に一定速
度で滴下する方法が好ましく使用できる。。
【0046】ポリオルガノシロキサンの粒子径は特に限
定されないが、樹脂組成物の難燃性の観点から、重量平
均粒子径が0.3μm以下、好ましくは0.2μm以
下、更に好ましくは0.1μm以下である。
【0047】また、ポリオルガノシロキサンの製造に用
いるジメチルシロキサンとしては、3員環以上のジメチ
ルシロキサン系環状体があげられ、3〜6員環のものが
好ましく、具体的にはヘキサメチルシクロトリシロキサ
ン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチル
シクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシ
ロキサン等が挙げられる。これらは一種まは二種以上混
合して用いることもできる。
【0048】また、(c1)ポリオルガノシロキサンの構成
成分であるビニル基含有シロキサンとしては、ビニル基
を含有しかつジメチルシロキサンとシロキサン結合を介
して結合しうるものであり、ジメチルシロキサンとの反
応性を考慮するとビニル基を含有する各種アルコキシシ
ラン化合物が好ましい。具体的には、β−メタクリロキ
シエチルジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルメトキシジメチルシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルエトキシジエチルシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルジエトキシメチルシランおよびδ−メタクリロキシ
ブチルジエトキシメチルシラン等のメタクリロキシシロ
キサン、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキ
サン等のビニルシロキサン、p−ビニルフェニルジメト
キシメチルシランさらにγ−メルカプトプロピルジメト
キシメチルシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン等のメルカプトシロキサン、トリメトキシメチ
ルシラン、トリエトキシフェニルシラン、テトラメトキ
シシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラ
ンが挙げられる。
【0049】本発明で使用する(c3)複合ゴムは上記の方
法で得られたポリオルガノシロキサン(c1)ラテックスに
(メタ)アクリル酸アルキルエステルと多官能性(メ
タ)アクリル酸アルキルエステルからなる(メタ)アク
リル酸アルキルエステルを含浸させた後重合させること
によって製造することができる。
【0050】(c3)複合ゴムの構成成分である(メタ)ア
クリル酸アルキルエステル(c2)としては、アクリル酸お
よびメタクリル酸のメチル、エチル、n−プロピル、n
−ブチル、i−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル
などによるエステル化物が挙げられるが、特にアクリル
酸n−ブチルが好ましい。
【0051】また、多官能性(メタ)アクリル酸アルキ
ルエステルとしては、アリルメタクリレ−ト、エチレン
グリコ−ルジメタクリレ−ト、プロピレングリコ−ルジ
メタクリレ−ト、1,3−ブチレングリコ−ルジメタク
リレ−ト、1,4−ブチレングリコ−ルジメタクリレ−
ト、トリアリルシアヌレ−ト、トリアリルイソシアヌレ
−ト等が挙げられる。
【0052】多官能性(メタ)アクリル酸アルキルエス
テルの量は、適宜使用することができ制限されないが、
例えば(メタ)アクリル酸アルキルエステル成分中0.
1〜5重量%、好ましくは0.2〜2重量%、さらに好
ましくは0.2〜1重量%である。(メタ)アクリル酸
アルキルエステルおよび多官能性(メタ)アクリル酸ア
ルキルエステルはそれぞれ一種または二種以上使用する
こともできる。
【0053】本発明で使用する複合ゴム(c3)はポリオル
ガノシロキサン(c1)10〜80重量部、好ましくは20
〜60重量部、とポリ(メタ)アクリル酸アルキルエス
テル(c2)90〜20重量部、好ましくは80〜40重量
部の範囲であることが、経済性、難燃性の観点から好ま
しい。
【0054】複合ゴム(c3)の重合に用いるラジカル発生
剤としては、有機過酸化物、無機過酸化物、アゾ系化合
物が挙げられる。中でも、(1) 硫酸第一鉄、ブドウ糖を
組み合わせたレドックス系ラジカル発生剤、(2) 硫酸第
一鉄、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、ロンガリ
ットを組み合わせたスルホキシレート系ラジカル発生
剤、(3) L−アスコルビン酸と過酸化水素の組合せが好
ましい。
【0055】本発明で使用する複合ゴム系グラフト共重
合体(C)は、上記の方法で調製したポリオルガノシロ
キサン(c1)とポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル
(c2)とからなる複合ゴムに、少なくとも1種のビニル系
単量体(c4)をグラフト重合して得られるたグラフト共重
合体である。
【0056】ビニル系単量体(c4)としては特に制限され
ないが、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエン、o−エチルスチレン、p−t−ブチルスチレ
ンなど芳香族ビニル系単量体、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、エタクリロニトリルなどのシアン化ビ
ニル系単量体、アクリル酸およびメタクリル酸のメチ
ル、エチル、プロピル、n−ブチル、i−ブチルによる
エステル化物などの(メタ)アクリル酸エステル系単量
体が挙げられるが、とりわけスチレン、アクリロニトリ
ル、メタクリル酸メチルが樹脂組成物の光沢、難燃性、
成形金型からの離型性に優れので好ましく使用できる。
【0057】複合ゴム系グラフト共重合体(C)を得る
際の複合ゴム(c3)と少なくとも1種のビニル系単量体(c
4)との割合は、全複合ゴム系グラフト共重合体100重
量部中、複合ゴム(c3)10重量部以上、好ましくは20
重量部以上、また80重量部以下に、好ましくは60重
量部以下が用いられる。また少なくとも1種のビニル系
単量体(c4)は90重量部以下、好ましくは80重量部以
下、20重量部以上、好ましくは40重量部以上であ
る。樹脂組成物の難燃性、耐衝撃性の観点から、複合ゴ
ムの割合が10重量部以上であることが好ましく、成形
品の外観、および表面光沢を損なわないため、80重量
部以下が好ましい。
【0058】複合ゴム系グラフト共重合体(C)は公知
のラジカル重合方法で得ることができる。例えば(1) 複
合ゴムラテックス、および硫酸第一鉄、エチレンジアミ
ン四酢酸四ナトリウム、ロンガリットの重合助剤存在下
にビニル系単量体および連鎖移動剤の混合物とドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウムの乳化剤にクメンハイド
ロパーオキサイドの有機過酸化物を溶解した溶液を連続
的に加え、ラジカル重合を一段あるいは多段で行う方
法、(2) 複合ゴムラテックス、およびL−アスコルビン
酸の重合助剤存在下にビニル系単量体および連鎖移動剤
の混合物とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの乳
化剤、過酸化水素水溶液を連続的に加え、ラジカル重合
を一段あるいは多段で行う方法などが挙げられ、特に
(2) の過酸化水素をラジカル発生剤に使用する方法は耐
光性に優れて好ましくい。
【0059】また、上記の方法で得られる複合ゴム系グ
ラフト共重合体(C)の粒子径は特に限定されるもので
はないが、樹脂組成物の難燃性、耐衝撃性を考慮する
と、重量平均粒子径が0.05〜0.4μm、好ましく
は0.10〜0.3μm、更に好ましくは0.10〜
0.2μmである。
【0060】(C)複合ゴム系グラフト共重合体は、複
合ゴムに単量体または単量体混合物がグラフトした構造
をとった材料の他に、グラフトしていない(共)重合体
を含有したものである。(C)複合ゴム系グラフト共重
合体のグラフト率は特に制限がないが、耐衝撃性、難燃
性および光沢が均衡して優れる樹脂組成物を得るために
20〜150%、特に25〜100%が好ましい。ここ
で、グラフト率は前記式により算出される。
【0061】グラフトしていない(共)重合体の特性と
しては特に制限されないが、メチルエチルケトン可溶分
の極限粘度[η](30℃で測定)が、0.20〜0.
5dl/g、特に0.25〜0.4dl/gの範囲が、
優れた耐衝撃性、難燃性の樹脂組成物が得られるため、
好ましく用いられる。
【0062】なお、(C)複合ゴム系グラフト共重合体
の複合ゴム粒子径は例えば、(1) 動的光散乱法により、
複合ゴム系グラフト共重合体ラテックスの重量平均粒子
径を求める方法、(2) リンタングステン酸などで染色し
た複合ゴム系グラフト共重合体を超薄切片にし、電子顕
微鏡で撮影した写真から、複合ゴム粒子の直径を少なく
とも100個以上測定して求める方法など得ることがで
きる。
【0063】本発明において(C)複合ゴム系グラフト
共重合体を配合する場合、ゴム強化スチレン系樹脂10
0重量部に対して、0.01〜10重量部、好ましくは
0.05〜5重量部、さらに好ましくは0.1〜3重量
部である。(C)複合ゴム系グラフト共重合体の配合量
が上記範囲内である場合は難燃性、成形品の表面光沢、
および成形金型から離型性が良好になる。
【0064】本発明においては、滴下消炎性および薄肉
成形品の落錘衝撃を一層高める目的で高級脂肪酸アミド
を添加することもできる。高級脂肪酸アミドとしては、
例えばステアリン酸モノアミド、ステアリン酸ビスアミ
ド、ラウリン酸ビスアミド、ラウリン酸エチレンビスア
ミド、ステアリン酸エチレンビスアミド、ヒドロキシス
テアリン酸ビスアミド、ヒドロキシステアリン酸エチレ
ンビスアミドなどが挙げられ、特にステアリン酸エチレ
ンビスアミド、ヒドロキシステアリン酸エチレンビスア
ミド、ラウリン酸エチレンビスアミドが難燃性、耐衝撃
性に優れ好適に使用できる。
【0065】本発明の難燃性樹脂可塑性組成物の製造方
法に関しては特に制限はなく、例えば(A)ゴム強化ス
チレン系樹脂、(B)有機燐化合物、(C)複合ゴム系
グラフト共重合体を予備混合してまたはせずに押出機な
どに供給して、150〜300℃の温度範囲において十
分溶融混練することにより調製される。この場合、例え
ば“ダルメージ”タイプのスクリューを備えた単軸、ス
クリュー形状を変えた2軸、多軸押出機、ロール、ニー
ダーなどで溶融混練することによって製品化される。
【0066】本発明の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、こ
れと他の熱可塑性樹脂を配合することができる。例えば
ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリグル
タルイミド、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレ
ートなどを混合して耐衝撃性、耐熱性の改良を、ポリオ
レフィン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
テレフタレートなどを混合して、耐薬品性を改良するこ
とができる。さらに必要に応じてフェニルイソデシルホ
スフェートなどの酸化防止剤、紫外線吸収剤などの各種
安定剤、滑剤および可塑剤などを必要量添加することも
できる。
【0067】本発明の難燃性熱可塑性樹脂組成物は溶融
成形されて、樹脂成形品となり用いられる。この樹脂成
形品は、成形品厚0.5〜3mmとりわけ2mm以下に
おいて滴下消炎性に優れ、UL94規格でV−2以上の
難燃性を示し、かつ耐光性、並びに薄肉成形品の落錘衝
撃が優れることの特徴から、成形品厚が3mm以下を有
するプリンター、パソコン、ディスプレー、CRTディ
スプレー、ファックス、コピー、ワープロ、ノートパソ
コンをはじめDVDドライブ、PDドライブ、フロッピ
ーデッスクドライブなどの関連部材、DVDドライブ、
PDドライブ、フロッピーデッスクドライブなどの記憶
装置の関連部材、液晶ディスプー部品、FDDキャリッ
ジ、FDDシャーシーHDD部品、コンピュター関連部
品などに代表される電気・電子部品;VTR部品、テレ
ビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電
子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディス
ク・コンパクトディスクなど音声機器部品、照明部品、
冷蔵庫部品、エアコン部品に有用である。
【0068】
【実施例】本発明をさらに具体的に説明するために、以
下、実施例および比較例を挙げて説明する。なお、実施
例中の部数および%はそれぞれ重量部および重量%を示
し、単位「”」はインチ(1インチ=2.54cm)を
意味する。
【0069】参考例1 (A1)ゴム強化スチレン系樹
脂の調製 以下にゴム強化スチレン系樹脂の調製方法を示す。なお
グラフト率は次の方法で求めたものである。グラフト共
重合体の所定量(m)にアセトンを加え4時間還流し
た。この溶液を8000rpm(480×103-1
(加速度10,000G(約100×103m/s2))
30分遠心分離後、不溶分を濾過した。この不溶分を7
0℃で5時間減圧乾燥し、重量(n)を測定した。
【0070】グラフト率=[(n)−(m)×L]/
[(m)×L]×100 ここでLはグラフト共重合体のゴム含有率を意味する。
【0071】ポリブタジエンラテックス(平均ゴム粒子
径0.3μm、ゲル含率85%)60部(固形分換算)
の存在下でスチレン72%、アクリロニトリル28%か
らなる単量体混合物40部を加えて乳化重合した。得ら
れたグラフト共重合体ラテックスは硫酸で凝固し、苛性
ソ−ダで中和、洗浄、濾過、乾燥してパウダ−状のグラ
フト共重合体を調製した。得られたグラフト共重合体は
グラフト率が38%であった。このグラフト共重合体
は、スチレン構造単位約72%およびアクリロニトリル
約28%からなる非グラフト性の共重合体を16.4%
含有するものであった。またメチルエチルケトン可溶分
の極限粘度が0.31dl/gであった。
【0072】参考例2 (A2)ビニル系共重合体の調
製 スチレン70%、アクリロニトリル30%からなる単量
体混合物を懸濁重合してビニル系共重合体を調製した。
得られたビニル系共重合体はメチルエチルケトン溶媒で
の極限粘度が0.51であった。
【0073】参考例3 (B)有機燐化合物 <B−1>融点が94.9℃であるレゾルシノール・ビ
ス(ジ−2,6−ジメチルフェニル)ホスフェートであ
る“PX200”(大八化学(株)製)を使用した。
【0074】<B−2>粘度が600cp(25℃)で
あるレゾルシノール・ビス(ジフェニルホスフェート)
である“CR733S”(大八化学(株)製) を使用
した。
【0075】参考例4 (C)複合ゴム系グラフト共重
合体の調製 <C−1>オクタメチルシクロテトラシロキサン、γ−
メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシランからな
るポリオルガノシロキサン成分約20%とアクリル酸ブ
チル、エチレングリコ−ルジメタクリレ−ト、トリアリ
ルシアヌレ−トからなポリアクリル酸ブチル成分約80
%とからなる複合ゴムラテックス50重量部(固形分換
算)にスチレン38部、アクリロニトリル12部からな
る混合物を二分割して、乳化二段グラフト重合し、複合
ゴム系グラフト共重合体ラテックスを得た。動的光散乱
法で測定したラテックス中の複合ゴム系グラフト共重合
体の重量平均粒子径は0.13μmであった。得られた
複合ゴム系グラフト共重合体ラテックスは硫酸アルミニ
ウムで凝固し、洗浄、濾過、乾燥してパウダ−状のグラ
フト共重合体<C−1>を調製した。
【0076】得られた複合ゴム系グラフト共重合体は
(A1)と同様に測定したグラフト率が30%であっ
た。こ複合ゴム系のグラフト共重合体は、スチレン構造
単位約76%およびアクリロニトリル約24%からなる
非グラフト性の共重合体を33.5%含有するものであ
った。また チルエチルケトン可溶分の極限粘度が0.
38dl/gであった。
【0077】<C−2>ポリオルガノシロキサン成分約
15%とポリアクリル酸ブチル成分約85%からなる複
合ゴムにメタクリル酸メチルとスチレンがグラフト共重
合された複合ゴム系のグラフト共重合体である“メタブ
レンS2001”(三菱レイヨン(株)製)を使用し
た。
【0078】実施例1〜10 参考例で調製した(A)ゴム変性スチレン系樹脂、
(B)有機燐化合物、(C)複合ゴム系グラフト共重合
体を表1に示した配合比で混合し、ベント付き30mm
φ2軸押出機で樹脂温度220℃で溶融混練、押出しを
行うことによって、ペレット状のポリマを製造した。次
いで射出成形機により、シリンダ−温度230℃、金型
温度60℃で試験片を成形し、次の条件で物性を測定し
た。結果を表2に示す。
【0079】(1)1/2”アイゾット衝撃強さ:AS
TM D256−56A。
【0080】(2)落錘衝撃強さ:円盤成形品(40φ
×2mmt)に5R先端を有する重錘分銅を落下させ
て、試験片が50%破壊する高さおよびその時の重錘分
銅重量を求める。
【0081】(3)荷重たわみ温度:ASTM D64
8(荷重:1.82MPa) (4)耐光性:60mm×90mm×3mmtの角板を
用い、次の条件で暴露処理し、色差計で処理前後の色相
差(△E* )を求めた。測定は、JIS K7103に
準じ、スガ試験機(株)製のSand M カラーコン
ピュター(SM−3型)で行った。
【0082】処理条件:キセノンウェザーメーターで、
55℃、雨なし、300時間照射した。
【0083】(5)難燃性:UL94規格に従い、垂直
型燃焼テストを行った。試験片の厚みは3.0mmおよ
び1.5mmのものを使用した。
【0084】比較例1〜4 参考例で調製した(A)ゴム変性スチレン系樹脂、
(B)有機燐化合物、(C)複合ゴム系グラフト共重合
体を表1に示した配合比で混合し、実施例と同様の方法
で各物性を測定した。測定結果を表2に示した。
【0085】
【表1】
【0086】
【表2】 表2の結果から次のことが明らかである。本発明の樹脂
組成物(実施例1〜10)はいずれも耐衝撃性、難燃
性、耐光性が均衡して優れている。
【0087】一方、(B)有機燐化合物の配合量が1重
量部未満の場合(比較例1)は難燃性が劣り、20重量
部を越える場合(比較例2)は落錘衝撃強さが悪くなり
好ましくない。また、(C)複合ゴム系グラフト共重合
体の配合量が0.01重量部未満の場合(比較例3)は
難燃性が悪く、10重量部を越える場合(比較例4)は
難燃性が悪くなり好ましくない。
【0088】
【発明の効果】本発明の難燃性熱可塑性樹脂組成物は、
臭素または塩素化合物を必ずしも必要とせず、すぐれた
難燃性、耐衝撃性、耐光性、成形品の表面光沢、および
金型離型性とりわけ薄肉成形品の落錘衝撃強さ、難燃性
および耐光性を示す。
フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AC081 BC041 BN061 BN141 BN151 BN161 BP011 CP172 EW046

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)ゴム強化スチレン系樹脂100重量
    部に対し、(B)一般式(1)で表される有機燐化合物
    1〜20重量部、(C)(c1)ポリオルガノシロキサンと
    (c2)ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステルとからな
    る複合ゴム(c3)に少なくとも1種のビニル系単量体(c4)
    をグラフト重合してなる複合ゴム系グラフト共重合体
    0.01〜10重量部を配合してなる難燃性熱可塑性樹
    脂組成物。 【化1】 (上記式中、R1 〜R8 は、同一または相異なる水素原
    子または炭素数1〜5のアルキル基を表す。またA
    1、Ar2、Ar3、Ar4は同一または相異なるフェニ
    ル基あるいはハロゲンを含有しない有機残基で置換され
    たフェニル基を表す。また、Yは直接結合、O、S、S
    2、C(CH32、CH2、CHPhを表し、Phはフ
    ェニル基を表す。またnは0以上の整数である。また
    k、mはそれぞれ0以上2以下の整数であり、かつk+
    mは0以上2以下の整数である。)
  2. 【請求項2】(C)複合ゴム系グラフト共重合体におけ
    る(c3)複合ゴムが(c1)ポリオルガノシロキサン10〜8
    0重量%と(c2)ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステ
    ル90〜20重量%からなる請求項1記載の難燃性熱可
    塑性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】(C)複合ゴム系グラフト共重合体が(c3)
    複合ゴム10〜80重量%に(c4)少なくとも1種のビニ
    ル系単量体90〜20重量%をグラフト重合してなるグ
    ラフト共重合体である請求項1または2記載の難燃性熱
    可塑性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】(B)有機燐化合物が融点90℃以上の一
    般式(1)の化合物50〜100重量%と分子量が69
    0以上で、かつ25℃で液状である一般式(1)の化合
    物0〜50重量%からなる請求項1〜3記載の難燃性熱
    可塑性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】UL94規格に基づく難燃性が試験片厚3
    mm以下において、V−2以上である請求項1〜4いず
    れかに記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  6. 【請求項6】請求項1〜5いずれかに記載の難燃性熱可
    塑性樹脂組成物からなる成形品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100430440C (zh) * 2005-08-02 2008-11-05 大连圣迈化学有限公司 一种无卤低烟阻燃abs功能母粒及加工工艺
US9556302B2 (en) 2011-07-12 2017-01-31 Nippon A&L Inc. Graft copolymer, thermoplastic resin composition, molded article, and method for producing graft copolymer

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