JP2000328065A - 難燃剤及び難燃性樹脂組成物 - Google Patents

難燃剤及び難燃性樹脂組成物

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JP2000328065A
JP2000328065A JP13825299A JP13825299A JP2000328065A JP 2000328065 A JP2000328065 A JP 2000328065A JP 13825299 A JP13825299 A JP 13825299A JP 13825299 A JP13825299 A JP 13825299A JP 2000328065 A JP2000328065 A JP 2000328065A
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Hatsuhiko Harashina
初彦 原科
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真也 山田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅広い熱可塑性樹脂に対し、高い難燃性を付
与可能な難燃剤を提供する。 【解決手段】 空気中で550℃まで昇温したときの残存
率15重量%以上の芳香族環含有化合物とリン含有化合物
とで難燃剤を構成する。被難燃化熱可塑性樹脂の1量体
カチオンと前記樹脂の1量体モデル化合物との間の摂動
エネルギーと、前記1量体カチオンと芳香族含有化合物
の1量体モデル化合物との間の摂動エネルギーとの比
は、1.2以上である。摂動エネルギー(ΔE)は、下記式
により計算される。 ΔE=−(Qr・Qs/Rrs・ε)+2(cr・cs・Δβ)/|ELUMO(s)
−EHOMO(r)| (式中、Qr、Qsは形式荷電、Rrsは原子間の距離、εは
比誘電率、cr、csは、アトミックオービタル係数、Δβ
は重なり積分を示す。EHOMO(r)はHOMOのエネルギー準
位、ELUMO(s)はLUMOのエネルギー準位を示す)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リン含有化合物
と、芳香族環を有する化合物で構成された難燃剤とで構
成された難燃剤、およびその難燃剤と熱可塑性樹脂とを
含有する難燃性樹脂組成物、ならびに前記難燃性樹脂組
成物で形成された成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂のうち、ポリブチレンテレ
フタレートなどのポリエステル系樹脂やスチレン系樹脂
などは、優れた機械的特性、電気的特性、耐候性、耐水
性、耐薬品性や耐溶剤性を有する。このため、電気・電
子部品、機械機構部品、自動車部品など種々の用途に利
用されている。一方、これら熱可塑性樹脂は、利用分野
が拡大するにつれ、機械的特性の向上とともに、安全
上、難燃性であることが要求される。一般には、熱可塑
性樹脂に、ハロゲン化物やアンチモン化合物を用いた難
燃剤を添加することにより、難燃化する方法が知られて
いる。しかし、ハロゲン系難燃剤においては、燃焼分解
時にダイオキシン系化合物を多量に発生する場合があ
り、環境問題上好ましくない。そこで、非ハロゲン系難
燃剤として、リン系、窒素含有化合物などを使用して、
難燃化する方法が提案されている。
【0003】特開昭64−14277号公報には、熱可
塑性樹脂(ポリプロピレン)に、シリコーンオイル、シ
リコーン樹脂、及びリン含有窒素化合物(ポリリン酸ア
ンモニウム)からなる難燃剤を特定量添加した難燃性樹
脂組成物が開示されている。特開平9−111059号
公報には、ポリオレフィン系樹脂に、特定量のフェノー
ル樹脂と、リン含有化合物(赤リン)と、膨張性黒鉛と
を配合した難燃性樹脂組成物が開示されている。
【0004】しかし、非ハロゲン系難燃剤は、有害なハ
ロゲンを含まないものの、ハロゲン系難燃剤と比較し
て、難燃性が劣るため、多量の難燃剤を必要とする。多
量の難燃剤の添加は、ブリードアウトや樹脂の機械的特
性の低下を引き起こす。そのため、難燃性とともに、機
械的特性を向上させることができない。例えば、膨張性
黒鉛を併用した場合には、成形時の外観が著しく低下す
る。
【0005】特開平10−195283号公報には、特
定の構造を有するリン酸エステルに特定化合物(ノボラ
ック型フェノール樹脂および第4周期8属元素又は1B
属元素の酸化物)を適量組み合わせて難燃化したポリエ
ステル樹脂組成物が開示されている。また、Plastics
Engineering, 1993, Nov., p29には、ポリブチレンテレ
フタレート(PBT)に、赤リン及びフェノール樹脂を
添加して難燃化する方法が開示されている。
【0006】これらの方法において、ポリエステル樹脂
の難燃化が可能であるが、ブリードアウトや耐熱性の低
下を防止するために、特殊な化合物を併用する必要があ
る。特に、難燃剤として赤リンおよびフェノール樹脂を
PBTに使用した場合には、赤リンの使用量が増大する
だけでなく、得られた樹脂組成物は、脆性破壊を起こ
し、機械的強度及び引張り伸度が大きく低下する。ま
た、上記の難燃剤においては、特定の樹脂に対して難燃
化可能であるものの、幅広い熱可塑性樹脂に対しては、
高い難燃性を付与できない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、幅広い熱可塑性樹脂に対して、高い難燃性を付与可
能な難燃剤、およびそれを用いた難燃性樹脂組成物、並
びに前記樹脂組成物の製造方法を提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、熱可塑性樹脂の特性
を低下させることなく、高いレベルで難燃化可能な難燃
剤、およびそれを用いた難燃性樹脂組成物、並びに前記
樹脂組成物の製造方法を提供することにある。
【0009】本発明の別の目的は、難燃性が改善された
成形体を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を達成するため鋭意検討した結果、所定の熱安定性を有
する芳香族環を有する化合物と、リン含有化合物と組み
合わせて難燃剤を構成すると、幅広い熱可塑性樹脂に対
して、優れた難燃性を示すことを見いだし、本発明を完
成した。
【0011】すなわち、本発明の難燃剤は、空気中で5
50℃まで昇温したとき、残存率が15重量%以上であ
る芳香族環を有する化合物と、リン含有化合物とで構成
されている。また、下記式により計算される摂動エネル
ギー(ΔE)において、被難燃化熱可塑性樹脂の1量体
カチオンと熱可塑性樹脂の1量体のモデル化合物(1)
の各炭素原子との間の摂動エネルギーの内で最大のもの
と、前記熱可塑性樹脂の1量体カチオンと芳香族環を有
する化合物の1量体モデル化合物(2)の芳香族炭素原
子のうち少なくとも1つ以上との間の摂動エネルギーと
の比(相対反応性)は、1.2以上である。
【0012】ΔE=−(Qr・Qs/Rrs・ε)+2(c
r・cs・Δβ)/|ELUMO(s)−EH OMO(r)| (式中、Qr、Qsは、それぞれ、モデル化合物((1)
又は(2))又は1量体カチオンの形式荷電を示す。R
rsは反応に関与する原子間の距離を、εは反応場の比誘
電率を示す。cr、csは、それぞれ、モデル化合物
((1)又は(2))又は1量体カチオンのアトミック
オービタル係数を示す。Δβは炭素原子間の重なり積分
を示す。EHOMO(r)は、モデル化合物((1)又は
(2))のHOMOのエネルギー準位を示し、E
LUMO(s)は、1量体カチオンのLUMOのエネルギー準
位を示す。) 1量体カチオンは、例えば、ポリブチレンテレフタレー
トのカチオン性フラグメントである。このような芳香族
環を有する化合物は、フェノール樹脂、アラルキル樹
脂、芳香族ビニル樹脂、ポリアリレート系樹脂、芳香族
ナイロン、芳香族エポキシ樹脂、エーテル基を有する芳
香族樹脂などであってもよい。リン含有化合物は、赤リ
ン、(ポリ)リン酸塩、リン酸エステルなどである。
【0013】本発明には、前記難燃剤と熱可塑性樹脂と
で構成される難燃性樹脂組成物も含まれる。難燃性樹脂
組成物の酸素指数は25以上、好ましくは30以上であ
る。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリアルキレンアリレー
ト、又はアルキレンアリレートを主成分とするコポリエ
ステルである。
【0014】また、本発明には、熱可塑性樹脂と難燃剤
とを混合する難燃性樹脂組成物の製造方法、及び難燃性
樹脂組成物で形成された成形体も含まれる。
【0015】
【発明の実施の形態】[難燃剤]本発明では、難燃剤
を、リン含有化合物と、芳香族環を有する化合物(以
下、芳香族環含有化合物と称する)とで構成することに
より、幅広い熱可塑性樹脂に対して、その特性を低下さ
せることなく、高い難燃性を付与できる。 (リン含有化合物)リン含有化合物としては、有機リン
化合物(モノマー型有機リン化合物、ポリマー型有機リ
ン化合物など)、無機リン化合物などがあげられる。
【0016】前記有機リン化合物のうち、モノマー型有
機リン化合物には、リン酸エステル、亜リン酸エステ
ル、ホスフィンオキシド(トリフェニルホスフィンオキ
シド、トリクレジルホスフィンオキシドなど)などが含
まれる。リン酸エステルとしては、脂肪族リン酸エステ
ル[リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリ
プロピル、リン酸トリイソプロピル、リン酸トリブチ
ル、リン酸トリイソブチルなどのリン酸トリC1-10アル
キルエステル;リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン
酸ジプロピル、リン酸ジブチル、リン酸ジ(2−エチル
ヘキシル)などのリン酸ジC1-10アルキルエステル;リ
ン酸モノC1-10アルキルエステルなど]、芳香族リン酸
エステル[リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、
リン酸トリキシリル、リン酸ジフェニルクレジル、リン
酸トリ(イソプロピルフェニル)、リン酸ジフェニルエ
チルクレジルなどのリン酸トリC6-20アリールエステル
など]、脂肪族−芳香族リン酸エステル(リン酸メチル
ジフェニル、リン酸フェニルジエチルなど)などが挙げ
られる。
【0017】亜リン酸エステルとしては、例えば、芳香
族亜リン酸エステル(亜リン酸トリフェニル、亜リン酸
トリクレジル、亜リン酸トリキシリル、亜リン酸ジフェ
ニルクレジルなどの亜リン酸トリC6-20アリールエステ
ルなど)、脂肪族亜リン酸エステル(亜リン酸トリメチ
ル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリプロピル、亜リ
ン酸トリイソプロピル、亜リン酸トリブチル、亜リン酸
トリイソブチルなどの亜リン酸トリC1-10アルキルエス
テル;亜リン酸ジメチル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸
ジプロピル、亜リン酸ジブチルなどの亜リン酸ジC1-10
アルキルエステル;亜リン酸モノC1-10アルキルエステ
ルなど)、脂肪族−芳香族亜リン酸エステル(例えば、
メタンホスホン酸ジフェニル、メタンホスホン酸ジエチ
ルなどのアルキルホスホン酸アリールエステルなど)な
どが含まれる。
【0018】また、モノマー型有機リン化合物には、ア
ルキル基又はアリール基が置換していてもよい次亜リン
酸エステル、ホスホノカルボン酸エステル、含窒素リン
酸エステルなども含まれる。
【0019】前記ポリマー型有機リン化合物としては、
前記モノマー型有機リン化合物の縮合物を用いることが
できる。前記縮合物は、下記式(1)で表される繰り返
し単位を有していてもよい。
【0020】
【化1】
【0021】(式中、R1〜R4は置換基を有していても
よいアリール基を、Zはアリーレン基を示す。nは1〜
5の整数を示す) 式(1)において、R1〜R4で示されるアリール基とし
ては、フェニル、ナフチル基などのC6-20アリール基が
挙げられ、アリール基の置換基としては、メチル基、エ
チル基などのアルキル基が挙げられる。また、アリーレ
ン基としては、フェニレン、ナフチレン基などのC6-20
アリーレン基が挙げられる。
【0022】上記式(1)で表される縮合物としては、
例えば、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)、レゾルシノールビス(ジキシレニルホスフェー
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)、ハイドロキノンビス(ジキシレニルホスフェー
ト)、ビスフェノール−Aビス(ジフェニルホスフェー
ト)、ビスフェノール−Aビス(ジクレジルホスフェー
ト)、ビスフェノール−Aビス(ジキシレニルホスフェ
ート)などが挙げられる。
【0023】また、前記ポリマー型有機リン化合物は、
ヒドロキシル基を有するポリマー(フェノール樹脂な
ど)のリン酸エステルであってもよい。このようなポリ
マーのリン酸エステルとしては、例えば、下記式(2)
で表される構造単位を有するポリマーが挙げられる。
【0024】
【化2】
【0025】(式中、R5及びR6は置換基を有していて
もよいアリール基を示す) 前記アリール基としては、C6-20アリール基、特にフェ
ニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基などが
挙げられ、アリール基の置換基としては、メチル基、エ
チル基などのアルキル基が挙げられる。
【0026】さらに、前記ポリマー型有機リン化合物に
は、ポリホスフィニコカルボン酸エステル、ポリホスホ
ン酸アミドも含まれる。ポリホスホン酸アミドとして
は、例えば、下記式(3)で表される構造単位を有する
ポリマーが例示できる。
【0027】
【化3】
【0028】(式中、R7はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基を示し、R8はアルキ
レン基、アリーレン基、又はアラルキレン基を示す。R
9及びR 10は、同一又は異なって、水素原子、アルキル
基、又はアリール基を示す。また、R9及びR10は、直
結して環を形成してもよい) 前記無機リン化合物としては、例えば、赤リン、リン酸
塩などが含まれる。リン酸には、オルトリン酸の他に、
亜リン酸、ポリリン酸(メタリン酸、ピロリン酸な
ど)、ポリ亜リン酸(メタ亜リン酸、ピロ亜リン酸な
ど)なども含まれる。塩としては、アルカリ金属塩(リ
チウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩など)、アルカリ
土類金属塩(マグネシウム塩、カルシウム塩など)、周
期表3B族金属の塩(アルミニウム塩など)、アンモニ
ウム塩などが例示できる。また、前記塩には、アミン
塩、例えば、グアニジン塩又はトリアジン系化合物の塩
(例えば、メラミン塩、メレム塩など)なども含まれ
る。
【0029】なお、無機リン化合物は、アルキル基又は
アリール基が置換していてもよい亜リン酸、次亜リン
酸、ホスホノカルボン酸、ホスフィニコカルボン酸(例
えば、3−メチルホスフィニコプロピオン酸、3−フェ
ニルホスフィニコプロピオン酸など)、含窒素リン酸な
どの酸の金属塩などであってもよい。
【0030】好ましいリン酸塩は、ポリリン酸の塩、特
にポリリン酸アンモニウム及びポリリン酸メラミンであ
る。
【0031】好ましいリン含有化合物としては、リン酸
エステル(脂肪族リン酸エステル、芳香族リン酸エステ
ルなど)、無機リン化合物(ポリリン酸アンモニウムな
どのポリリン酸塩、赤リンなど)など、特に赤リンが挙
げられる。
【0032】赤リンは、難燃効果が高く、少量で効果が
得られるため、樹脂の特性(例えば、機械的特性や電気
的特性)を損うことなく難燃化できる。赤リンとして
は、通常、安定化処理を施した安定化赤リンが好ましく
用いられる。特に、赤リンの粉砕を行わず、赤リン表面
に水や酸素との反応性が高い粉砕面を形成させずに微粒
子化した赤リン、さらには赤リンの表面が、樹脂(例え
ば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂)、金属、金属化合物
(例えば、金属水酸化物、金属酸化物など)などにより
単独で又は2種以上組み合わせて被覆された赤リンが好
ましい。
【0033】熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、
メラミン系樹脂、尿素系樹脂、アルキッド樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂な
どが挙げられ、熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系
樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、オレフィン
系樹脂などが挙げられる。金属水酸化物としては、水酸
化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化亜鉛、水酸化チタンなどが挙げられ、金属酸
化物としては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、
酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化銅、酸
化鉄、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガ
ン、酸化スズなどが挙げられる。
【0034】さらに、赤リンの表面を金属で被覆し安定
化する方法としては、無電解メッキ法により、金属
(鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、亜鉛、マンガン、
スズ、チタン、ジルコニウムなど)又はこれらの合金で
被覆する方法が挙げられる。その他の赤リン表面の被覆
方法として、金属塩(アルミニウム、マグネシウム、亜
鉛、チタン、銅、銀、鉄、ニッケルなどの塩)の溶液で
赤リンを処理し、赤リンの表面に金属リン化合物を形成
させて安定化する方法も含まれる。
【0035】特に、赤リン表面に破砕面を形成させない
で赤リンを微粒子化する方法を用い、金属成分(金属水
酸化物や金属酸化物)の皮膜と樹脂の皮膜とを組み合わ
せて複数層で被覆処理、特に金属成分の皮膜で被覆した
上に樹脂皮膜で多重に被覆処理した赤リンが好ましい。
これらの安定化赤リンは、耐熱安定性、耐加水分解性に
優れており、水分の存在下や高温下での分解反応により
ホスフィンの生成が著しく少なく、本発明の樹脂組成物
を製造する際、および成形品を製造する際の安全上の観
点から使用が好ましい。
【0036】これらの安定化赤リンの調製は、特開平5
−229806号公報、特開平3−259956号公
報、特開平2−209991号公報、特開平1−150
309号公報、特開昭62−21704号公報、特開昭
52−125489号公報、EP296501A1号公
報、EP249723A2号公報などを参照できる。
【0037】赤リンとしては、通常、安定化赤リンを粉
粒状で使用できる。安定化赤リンの平均粒子径として
は、例えば、0.01〜100μm、好ましくは0.1
〜50μm、さらに好ましくは0.1〜30μm程度で
ある。また、平均粒子径が、0.01〜5μm、好まし
くは0.05〜4.8μm、さらに好ましくは0.1〜
4.8μm程度である微粒子状(例えば、微細球状な
ど)の安定化赤リンを使用してもよい。
【0038】また、安定化赤リンは、エポキシ系化合
物、シラン系化合物、チタネート系化合物、クロム系化
合物などの表面改質剤によって処理してもよい。
【0039】前記安定化赤リンは、単独又は2種以上組
み合わせて用いてもよい。例えば、被覆処理の異なる赤
リン、粒径の異なる赤リンなどを任意に組み合わせて使
用できる。
【0040】難燃剤中のリン含有化合物の使用量は、難
燃性を付与できる範囲で選択され、芳香族環含有化合物
100重量部に対して、リン含有化合物1〜100重量
部、好ましくは5〜80重量部、さらに好ましくは10
〜60重量部程度である。 (芳香族環含有化合物)本発明では、燃焼時の高温ま
で、蒸発や分解揮発の程度が小さく、残存物の割合が大
きな芳香族環含有化合物を組み合わせて用いる。
【0041】なお、残存率は、熱重量分析(TGA)に
より測定でき、本発明では、芳香族環化合物を空気中で
550℃まで昇温(昇温速度10℃/min)し、残存成
分の残存量を芳香族環化合物に対する割合(重量基準)
として算出することにより求めることができる。
【0042】芳香族環化合物の残存率は、通常、15重
量%以上(例えば、17〜60重量%)、好ましくは2
0重量%以上(例えば、25〜60重量%以上)、さら
に好ましくは30重量%以上(例えば、33〜60重量
%以上)程度である。
【0043】また、本発明では、芳香族化合物を用いて
熱可塑性樹脂を難燃化する場合、下記式(I-1)により計
算される摂動エネルギー(ΔE)において、熱可塑性樹
脂の1量体カチオン(特に、1量体カルボカチオン)と
熱可塑性樹脂の1量体のモデル化合物(1)の反応部位
(各炭素原子)との間の摂動エネルギーのうち、最大の
ものを基準(ΔEstandard)としたとき、熱可塑性樹脂
の1量体カチオンと芳香族環化合物の1量体のモデル化
合物(2)の芳香族炭素原子のうち少なくとも1つ以上
との間の摂動エネルギー(ΔEaroma)との比(ΔE
aroma/ΔEstanda rd)(相対反応性)は、通常、1.
2以上(1.2〜3程度)、好ましくは1.3以上
(1.3〜2.5程度)、さらに好ましくは1.4以上
(1.4〜2程度)となるような芳香族化合物を用いる
ことができる。摂動エネルギーは、活性化エネルギーと
関連する数値であり、摂動エネルギーが大きい程、反応
性に富む。従って、熱可塑性樹脂よりも高い摂動エネル
ギーを有する芳香族環化合物を用いると、芳香族環化合
物は、熱可塑性樹脂よりも高い反応性(求核反応性な
ど)を有する。このため、熱可塑性樹脂の燃焼(熱分
解)により生じる熱分解フラグメント(特に、カチオン
性熱分解フラグメント)は、熱可塑性樹脂よりも芳香族
環化合物と優先的に反応するため、熱可塑性樹脂との連
鎖的分解反応を抑制でき、熱可塑性樹脂を高度に難燃化
できる。
【0044】 ΔE=−(Qr・Qs/Rrs・ε)+2(cr・cs・Δβ)/|ELUMO(s)−EH OMO(r) | (I-1) (式中、Qr、Qsは、それぞれ、モデル化合物((1)
又は(2))又は1量体カチオンの形式荷電を示す。R
rsは反応に関与する原子間の距離を、εは反応場の比誘
電率を示す。cr、csは、それぞれ、モデル化合物
((1)又は(2))又は1量体カチオンのアトミック
オービタル係数を示す。Δβは炭素原子間の重なり積分
を示す。EHOMO(r)は、モデル化合物((1)又は
(2))のHOMOのエネルギー準位を示し、E
LUMO(s)は、1量体カチオンのLUMOのエネルギー準
位を示す。) 前記計算式(I-1)において、形式荷電Qr、Qs、アトミ
ックオービタル係数cr、cs、LUMO又はHOMOの
エネルギー準位EHOMO(r)、ELUMO(s)(フロンティア軌
道エネルギーレベル)は、経験的(単純HMO法な
ど)、半経験的、又は非経験的量子化学計算により求め
ることができる。計算結果の信頼性、及び計算の速度
(効率)等の観点から、MINDO法、AM1法、PM
3法などの半経験的SCF計算を利用する場合が多い。
なお、電子計算機の計算速度は飛躍的に向上してきてお
り、非経験的量子化学計算であっても、効率的に計算で
きる場合もある。
【0045】重なり積分Δβは、反応系に対応した種々
の既知の値を用いることができる。また、反応場の非誘
電率εとしては、燃焼反応の場合、反応温度が高く、反
応場に介在する媒体物質を考慮する必要がないと考えら
れるため、真空の非誘電率1を用いてもよい。なお、必
要に応じて、より反応系に適した値を用いてもよい。
【0046】この方法は、幅広い熱可塑性樹脂の難燃化
に利用できる。例えば、ポリブチレンテレフタレート
(PBT)の難燃化では、PBTのカチオン性熱分解フ
ラグメントの1種である1量体カルボカチオン(CH2=CH
CH2CH2OCOC6H6C+=O)とポリブチレンテレフタレートモ
ノマーとの間の摂動エネルギーを基準として、これより
も大きな摂動エネルギーを示す芳香族化合物を用いる場
合が多い。なお、PBTなど、1量体カチオンがカルボ
カチオンの場合、重なり積分Δβは、炭素−炭素原子の
重なり積分として、Houk et. al., J. Amer. Chem. So
c., 95, 7301(1973)に開示されている値(2.63)を使用
できる。また、遷移状態の原子間距離Rrsは、遷移状態
において、1量体カルボカチオンは芳香族環の垂直方向
に位置すると考えられるため、2.5Åとすることがで
きる。
【0047】本発明で用いる芳香族環化合物としては、
例えば、フェノール樹脂、アラルキル樹脂、芳香族ビニ
ル樹脂、ポリアリレート系樹脂、芳香族ナイロン、芳香
族エポキシ樹脂、エーテル基を有する芳香族樹脂などが
例示できる。これらの樹脂は、単独又は2種以上組み合
わせて使用できる。
【0048】(1)フェノール樹脂 フェノール樹脂としては、ノボラック樹脂などのフェノ
ール誘導体とアルデヒド類との反応により得られる樹脂
が挙げられる。フェノール類としては、例えば、フェノ
ール、p−又はm−クレゾール、3,5−キシレノー
ル、アルキルフェノール(例えば、t−ブチルフェノー
ル、p−オクチルフェノール、ノニルフェノールなどの
1-20アルキルフェノール)、アリールフェノール(例
えば、フェニルフェノール、ベンジルフェノール、クミ
ルフェノール)などが挙げられる。これらのフェノール
類は、1種又は2種以上組み合わせて使用してもよい。
【0049】アルデヒド類としては、例えば、ホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドな
どの脂肪族アルデヒド、フェニルアセトアルデヒドなど
の芳香族アルデヒドなどが挙げられる。好ましいアルデ
ヒド類としては、ホルムアルデヒドなどが挙げられる。
また、パラホルムアルデヒドなどのホルムアルデヒドの
縮合体も使用できる。
【0050】フェノール類とアルデヒド類との割合は、
前者/後者=1/0.5〜1/1(モル比)程度であ
る。
【0051】前述のノボラック樹脂(特に、ランダムノ
ボラック樹脂)の他に、本発明では、ノボラック樹脂と
して、オルソ/パラ比が1以上のハイオルソノボラック
樹脂も使用できる。ノボラック樹脂のメチレン結合の仕
方としては、各々の芳香族環の水酸基に対して、(1)
オルソ位同士で結合している場合、(2)オルソ位とパ
ラ位で結合している場合、(3)パラ位同士で結合して
いる場合がある。
【0052】オルソ/パラ比とは、(パラ位同士で結合
しているメチレン結合数:Mp)と(オルソ位とパラ位
で結合しているメチレン結合数:MOP)の1/2との和
に対する、(オルソ位同士結合しているメチレン結合
数:MO)と(オルソ位とパラ位で結合しているメチレ
ン数:MOP)の1/2との和の比を意味し、下記のよう
に表される。
【0053】オルソ/パラ比=(MO+(1/2)
OP)/(MP+(1/2)MOP) 具体的には、例えば、13C−NMRスペクトル測定から
得られたメチレン結合数から、上式よりオルソ/パラ比
が算出できる。
【0054】特に、本発明のノボラック樹脂としては、
オルソ/パラ比が、1以上、例えば、1〜20(特に1
〜15)程度であるノボラック樹脂、すなわち、いわゆ
るハイオルソノボラック樹脂が好ましく用いられる。
【0055】また、フェノール樹脂(ランダムノボラッ
ク樹脂及びハイオルソノボラック樹脂など)のフェノー
ル性水酸基の一部又は全部が、リン化合物(例えば、リ
ン酸、リン酸エステル、亜リン酸、亜リン酸エステル、
リン酸塩化物、亜リン酸塩化物などのリン酸化合物や亜
リン酸化合物など)、ホウ素化合物(例えば、ホウ酸、
ホウ酸エステル、ホウ酸塩化物などのホウ酸化合物な
ど)、及びアルカリ又はアルカリ土類金属(例えば、ナ
トリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなど)
から選択された少なくとも1種を用いて変性された変性
フェノール樹脂(例えば、リン酸変性フェノール樹脂、
ホウ酸変性フェノール樹脂、ナトリウム変性フェノール
樹脂、カリウム変性フェノール樹脂など)も使用でき
る。変性フェノール樹脂において、通常、フェノール樹
脂の水酸基は、アルカリ又はアルカリ土類金属(特に、
ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属)で変性され
ている。
【0056】好ましいフェノール樹脂としては、フェノ
ールホルアルデヒドノボラック樹脂、アルキルフェノー
ルホルムアルデヒド樹脂(例えば、t−ブチルフェノー
ルホルムアルデヒドノボラック樹脂、p−オクチルフェ
ノールホルムアルデヒド樹脂)、およびこれらの共縮合
体、ならびにこれらの混合物が挙げられる。
【0057】フェノール樹脂(ランダムノボラック樹脂
及びハイオルソノボラック樹脂など)の数平均分子量
は、特に制限されず、例えば、300〜5×104、好
ましくは300〜1×104、さらに好ましくは300
〜8000(特に、300〜5000)程度の範囲から
選択できる。
【0058】(2)アラルキル樹脂 アラルキル樹脂は、ジアルキルベンゼンの反応性誘導体
(例えば、アルキル部位に、アルコキシ基、アシルオキ
シ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子などの反応性基が
置換した誘導体)とフェノール類との反応により得るこ
とができる。
【0059】ジアルキルベンゼンの反応性誘導体として
は、例えば、キシリレングリコールC1-4アルキルエー
テル(p−キシリレングリコールジメチルエーテル、p
−キシリレングリコールジエチルエーテルなど)などの
アラルキルエーテル類、p−キシリレン−α,α’−ジ
クロライド、p−キシリレン−α,α’−ジブロマイド
などのアラルキルハライド類が挙げられる。
【0060】フェノール類としては、例えば、フェノー
ル、アルキルフェノール(例えば、クレゾール、キシレ
ノール、t−ブチルフェノール、オクチルフェノール、
ノニルフェノールなどのC1-20アルキルフェノール)が
挙げられる。これらフェノール類は、1種又は2種以上
組み合わせて使用してもよい。
【0061】ジアルキルベンゼン誘導体とフェノール類
との割合は、例えば、前者/後者=1/1〜1/3(モ
ル比)程度、好ましくは1/1〜1/2.5(モル比)
程度である。
【0062】ジアルキルベンゼン誘導体とフェノール類
との反応は、必要に応じて、ジメチル硫酸、ジエチル硫
酸、塩化スズ、塩化アルミニウムなどのフリーデルクラ
フツ触媒の存在下で行ってもよい。なお、ジアルキルベ
ンゼン誘導体としてアラルキルハライド類を用いた場
合、触媒の非存在下で反応できる。
【0063】なお、アラルキル樹脂は、アニリンアラル
キル樹脂であってもよい。アニリンアラルキル樹脂は、
前記フェノール類に代えて、アニリン類を用いることに
より得ることができる。アニリン類としては、例えば、
アニリン、アルキルアニリン(例えば、トルイジン、キ
シリジン、オクチルアニリン、ノニルアニリンなどのC
1-20アルキルアニリン)、及びN−アルキルアニリン
(例えば、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチ
ルアニリンなどのN−C1-4アルキルアニリン)などを
用いることができる。
【0064】また、アラルキル樹脂としては、フェノー
ル類又はアニリン類由来のヒドロキシル基又はアミノ基
の少なくとも一部が、リン化合物、ホウ素化合物、アル
カリ又はアルカリ土類金属から選択された少なくとも1
種を用いて変性された変性アラルキル樹脂も使用でき
る。リン化合物、ホウ素化合物、アルカリ又はアルカリ
土類金属としては、前記フェノール樹脂のフェノール性
水酸基の変性基と同様の化合物が使用できる。
【0065】このようにして得られたアラルキル樹脂の
軟化点は、例えば、40〜160℃程度、好ましくは5
0〜150℃程度、さらに好ましくは55〜140℃程
度である。
【0066】また、アラルキル樹脂は必要に応じて硬化
又は変性してもよい。硬化又は変性は、通常、ポリアミ
ン(ヘキサメチレンテトラミンなど)によるメチレン架
橋、エポキシ化合物(多環エポキシドなど)によるエポ
キシ架橋などの慣用の方法により行うことができる。
【0067】さらに、アラルキル樹脂は、必要に応じて
エラストマー変性されていてもよい。エラストマー変性
は、合成ゴム、ポリオレフィン(ポリイソブチレン、ポ
リエチレンなど)などのエラストーマーにより化学的に
行うことができる。
【0068】アラルキル樹脂のうち、フェノールアラル
キル樹脂は、商品名「ミレックス」(三井化学(株)
製)、または「Xylok」(Albright &
Wilson(株)製)として入手できる。また、アニ
リンアラルキル樹脂は商品名「アニリックス」(三井化
学(株)製)として入手できる。
【0069】(3)芳香族ビニル樹脂 芳香族ビニル樹脂としては、ヒドロキシル基を有する芳
香族ビニルモノマー(ビニルフェノール、ジヒドロキシ
スチレン、ビニルナフトールなど)の単独又は共重合
体、または他の共重合性モノマーとの共重合体などが挙
げられる。
【0070】他の共重合性モノマーとしては、例えば、
(メタ)アクリル系モノマー[(メタ)アクリル酸、
(メタ)アクリル酸エステル(例えば、(メタ)アクリ
ル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アク
リル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルへキシ
ル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルなど)、
(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリルな
ど] 、スチレン系モノマー(例えば、スチレン、ビニル
トルエン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ビニ
ルナフタリン、ビニルシクロヘキサンなど)、重合性多
価カルボン酸(フマル酸、マレイン酸など)、マレイミ
ド系モノマー(フェニルマレイミドなど)、ジエン系モ
ノマー(イソプレン、1,3 −ブタジエン、1,4 −ヘキサ
ジエン、ジシクロペンタジエンなど)、ビニル系モノマ
ー(例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビ
ニルエステル類;メチルビニルケトン、メチルイソプロ
ペニルケトンなどのビニルケトン類;ビニルイソブチル
エーテル、ビニルメチルエーテルなどのビニルエーテル
類;N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドン、
N−ビニルイミダゾールなどの窒素含有ビニルモノマー
など)などが挙げられる。これらの共重合性モノマーは
1種又は2種以上使用できる。
【0071】ビニルモノマーと共重合性モノマーとの割
合は、例えば、10/90〜100/0(重量比)、好
ましくは30/70〜100/0(重量比)、さらに好
ましくは50/50〜100/0(重量比)程度であ
る。
【0072】また、芳香族ビニル樹脂としては、ヒドロ
キシル基含有芳香族ビニルモノマー由来のヒドロキシル
基の少なくとも一部が、リン化合物、ホウ素化合物、ア
ルカリ又はアルカリ土類金属から選択された少なくとも
1種を用いて変性された変性芳香族ビニル樹脂も使用で
きる。リン化合物、ホウ素化合物、アルカリ又はアルカ
リ土類金属としては、前記フェノール樹脂のフェノール
性水酸基の変性基と同様の化合物が使用できる。なお、
芳香族ビニル樹脂のヒドロキシル基は、オルガノシロキ
サンや遷移金属で変性されていてもよい。
【0073】好ましい芳香族ビニル樹脂は、ビニルフェ
ノール単独重合体(ポリヒドロキシスチレン)、特にp
−ビニルフェノール単独重合体である。
【0074】芳香族ビニル樹脂の数平均分子量は、特に
制限されず、例えば、300〜50×104、好ましく
は400〜30×104、さらに好ましくは500〜5
×10 4程度の範囲から選択できる。
【0075】(4)ポリアリレート系樹脂 ポリアリレート系樹脂は、芳香族ポリオール成分とポリ
カルボン酸成分(芳香族ポリカルボン酸成分、脂肪族ポ
リカルボン酸成分、脂環式ポリカルボン酸成分など)と
を反応することにより得ることができる。
【0076】芳香族ポリオール成分としては、単環式芳
香族ジオール、多環式芳香族ジオールなどのジオールが
挙げられる。単環式芳香族ジオールとしては、例えば、
ベンゼンジオール(レゾルシノール、ハイドロキノン、
m−キシリレングリコール、p−キシリレングリコール
など)、ナフタレンジオールなどの炭素数6〜20程度
の芳香族環ジオールが挙げられる。
【0077】多環式芳香族ジオールとしては、ビス(ヒ
ドロキシアリール)類(ビスフェノール類)、例えば、
4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2’−ビフェ
ノール、ビス(ヒドロキシアリール)アルカン[例え
ば、ビス(ヒドロキシフェニル)メタン(ビスフェノー
ルF)、ビス(ヒドロキシフェニル)エタン(例えば、
ビスフェノールADなど)、ビス(ヒドロキシフェニ
ル)プロパン(例えば、ビスフェノールAなど)などの
ビス(ヒドロキシアリール)C1-6アルカンなど]、ビ
ス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン[例えば、ビ
ス(ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンなどのビス
(ヒドロキシアリール)C3-12シクロアルカンなど]、
ビス(ヒドロキシアリール)カルボン酸[例えば、ビス
−4,4−(ヒドロキシフェニル)ブタン酸などのビス
(ヒドロキシアリール)C2-6カルボン酸など]などが
挙げられる。また、その他の多環式芳香族ジオールに
は、ビス(ヒドロキシアリール)骨格を有する化合物、
例えば、ジ(ヒドロキシフェニル)エーテル、ジ(ヒド
ロキシフェニル)チオエーテル、ジ(ヒドロキシフェニ
ル)ケトン、ジ(ヒドロキシフェニル)スルホキシド、
ビス(ヒドロキシフェニル)アルカン、テルペンジフェ
ノール類なども含まれる。これら芳香族ポリオールは、
単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0078】好ましい芳香族ポリオールには、ビスフェ
ノール類、例えば、ビス(ヒドロキシアリール)C1-6
アルカン(例えば、ビスフェノールA、ビスフェノール
F、ビスフェノールADなど)などが含まれる。
【0079】芳香族ポリカルボン酸成分としては、例え
ば、単環式芳香族ジカルボン酸、多環式芳香族ジカルボ
ン酸などのジカルボン酸などが挙げられる。
【0080】単環式芳香族環ジカルボン酸成分には、例
えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などのベ
ンゼンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸
などのナフタレンジカルボン酸などの炭素数8〜20程
度のアリールジカルボン酸が挙げられる。
【0081】多環式芳香族ジカルボン酸としては、ビス
(アリールカルボン酸)類、例えば、ビフェニルジカル
ボン酸、ビス(カルボキシフェニル)メタン、ビス(カ
ルボキシフェニル)エタン、ビス(カルボキシフェニ
ル)プロパンなどのビス(カルボキシアリール)C1-6
アルカン;ビス(カルボキシフェニル)シクロヘキサン
などのビス(カルボキシアリール)C3-12シクロアルカ
ン;ビス(カルボキシフェニル)ケトンなどのビス(カ
ルボキシアリール)ケトン;ビス(カルボキシフェニ
ル)スルホキシドなどのビス(カルボキシアリール)ス
ルホキシド;ビス(カルボキシフェニル)エーテルなど
のビス(カルボキシアリール)エーテル;ビス(カルボ
キシフェニル)チオエーテルなどのビス(カルボキシア
リール)チオエーテルなどが挙げられる。
【0082】好ましい芳香族ポリカルボン酸成分には、
単環式芳香族ジカルボン酸(特に、フタル酸、イソフタ
ル酸、テレフタル酸などのベンゼンジカルボン酸)、ビ
ス(カルボキシアリール)C1-6アルカンなどが含まれ
る。
【0083】脂肪族ポリカルボン酸成分としては、脂肪
族ジカルボン酸、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク
酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンニ酸などのC
2-20脂肪族ジカルボン酸が挙げられ、ジカルボキシメチ
ルシクロヘキサンなどのC3-10脂肪族環を有するジカル
ボン酸であってもよい。
【0084】脂環式ポリカルボン酸(モノマー)として
は、脂環式ジカルボン酸、例えば、シクロヘキサンジカ
ルボン酸などのC3-20脂環式ジカルボン酸が含まれる。
【0085】好ましいポリアリレート系樹脂には、芳香
族ポリオールがビスフェノール類であるポリアリレート
樹脂、例えば、ビスフェノール類(ビスフェノールA、
ビスフェノールAD、ビスフェノールFなど)とベンゼ
ンジカルボン酸(イソフタル酸、テレフタル酸など)と
のポリエステル、ビスフェノール類とビス(アリールカ
ルボン酸)類[例えば、ビス(カルボキシフェニル)メ
タン、ビス(カルボキシフェニル)エタン、ビス(カル
ボキシフェニル)プロパンなどのビス(カルボキシアリ
ール)C1-4アルキル]とのポリエステルなどが挙げら
れる。これらポリアリレート系樹脂は単独で又は二種以
上組み合わせて使用できる。
【0086】また、ポリアリレート系樹脂は、芳香族ジ
オール及び芳香族ジカルボン酸に加えて、必要に応じ
て、芳香族トリオール、芳香族テトラオール[例えば、
1,1,2,2−テトラキス(ヒドロキシフェニル)エ
タンなど]、芳香族トリカルボン酸、芳香族テトラカル
ボン酸などを併用してもよい。
【0087】また、ポリアリレート系樹脂の末端は、ア
ルコール類、カルボン酸類など(特に、一価のアルコー
ル類、一価のカルボン酸類など)で封鎖(結合)されて
いてもよい。
【0088】なお、難燃剤を構成するポリアリレート系
樹脂は、後述の被難燃化熱可塑性樹脂のポリエステル樹
脂とは異種の樹脂が使用される。
【0089】このようにして得られたポリアリレート系
樹脂の数平均分子量は、例えば、300〜30×104
程度、好ましくは500〜10×104程度、さらに好
ましくは500〜5×104程度である。
【0090】(5)芳香族ナイロン 芳香族ナイロンとしては、ジアミンとジカルボン酸とか
ら誘導されるポリアミドであって、ジアミン成分および
ジカルボン酸成分のうち、少なくとも一方の成分が芳香
族又は脂環族化合物であるポリアミドが挙げられる。
【0091】ジアミンとしては、例えば、フェニレンジ
アミン、ジアミノトルエン、2,4−ジアミノメシチレ
ン、3,5−ジエチル−2,6−ジアミノトルエン、キ
シリレンジアミン(特に、メタキシリレンジアミン、パ
ラキシリレンジアミン)、ビス(2−アミノエチル)ベ
ンゼン、ビフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノ−
3,3’−ジエチルビフェニル、ジアミノジフェニルメ
タン、ビス(4−アミノ−3−エチルフェニル)メタ
ン、ビス(4−アミノ−3−メチルフェニル)メタン、
3,3'−ジクロロ−4,4'−ジアミノジフェニルメタ
ン、1,4−ナフタレンジアミンなどの芳香族ジアミン
およびそれらのN−置換芳香族ジアミン;1,3−シク
ロペンタンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミ
ン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メ
タンなどの脂環式ジアミン;トリメチレンジアミン、テ
トラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキ
サメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメ
チレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレ
ンジアミン、オクタメチレンジアミンなどの脂肪族アミ
ンが挙げられる。これらのジアミンは1種又は2種以上
使用できる。ジアミンとしては、芳香族ジアミン(特
に、キシリレンジアミン、N,N’−ジアルキル置換キ
シリレンジアミン)を使用するのが好ましい。
【0092】ジカルボン酸としては、例えば、シュウ
酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピ
メリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウ
ンデカン二酸、ドデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オク
タデカン二酸などのC2-20脂肪族ジカルボン酸;フタル
酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフ
タレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸;シクロ
ヘキサン−1,4−ジカルボン酸やシクロヘキサン−
1,3−ジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸;二量
体化脂肪酸(ダイマー酸)などが挙げられる。これらの
ジカルボン酸は1種又は2種以上使用できる。ジカルボ
ン酸としては、脂肪族ジカルボン酸(特に、アジピン
酸)を使用するのが好ましい。
【0093】芳香族ナイロンには、ジアミン成分が芳香
族化合物であるポリアミド(例えば、ジアミン成分とし
てキシリレンジアミンを含むポリアミド又はコポリアミ
ド)、芳香族ジアミンとα,ω−C4-12ジカルボン酸と
から得られるポリアミド(例えば、アジピン酸とメタキ
シリレンジアミンとから得られるポリアミド(MXD
6)、スベリン酸とメタキシリレンジアミンとから得ら
れるポリアミド、アジピン酸とパラキシリレンジアミン
とから得られるポリアミド(PMD6)、スベリン酸と
パラキシリレンジアミンとから得られるポリアミド、ア
ジピン酸とN,N’−ジメチルメタキシリレンジアミン
とから得られるポリアミド、スベリン酸とN,N’−ジ
メチルメタキシリレンジアミンとから得られるポリアミ
ド、アジピン酸と1,3−フェニレンジアミンとから得
られるポリアミド、アジピン酸と4,4’−ジアミノジ
フェニルメタンとから得られるポリアミド、アジピン酸
とメタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミン
とから得られるコポリアミド、アジピン酸とメタキシリ
レンジアミン及びN,N’−ジメチルメタキシリレンジ
アミンとから得られるコポリアミド、4,4’−ジアミ
ノビフェニレンとアジピン酸とから得られるポリアミド
など)などが挙げられる。好ましい芳香族ナイロンは、
芳香族ジアミン(特に、キシリレンジアミン)とα,ω
−C6-12脂肪族ジカルボン酸から得られるポリアミド
(特に、MXD6)が挙げられる。これらのポリアミド
は単独で又は混合して使用できる。
【0094】芳香族ナイロンの数平均分子量は、特に制
限されず、例えば、300〜5×104、好ましくは5
00〜1×104、さらに好ましくは500〜8000
(特に、500〜5000)程度の範囲から選択でき
る。
【0095】なお、難燃剤を構成する芳香族ナイロン
は、後述の被難燃化熱可塑性樹脂のポリアミド系樹脂と
は異種の樹脂が使用される。
【0096】(6)芳香族エポキシ樹脂 芳香族エポキシ樹脂には、エーテル系エポキシ樹脂(例
えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂など)、芳香族アミン成分を用いたアミン系
エポキシ樹脂などが含まれる。
【0097】ビスフェノール型エポキシ樹脂を構成する
ビスフェノールは、前記ポリアリレート系樹脂のビス
(ヒドロキシアリール)類に同じである。好ましいビス
フェノール型エポキシ樹脂としては、ビス(ヒドロキシ
アリール)C1-6アルカン、特にビスフェノールA、ビ
スフェノールAD、ビスフェノールFなどのグリシジル
エーテルが挙げられる。また、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂には、分子量の大きな前記ビスフェノールグリシ
ジルエーテル(すなわち、フェノキシ樹脂)も含まれ
る。
【0098】ノボラック型エポキシ樹脂を構成するノボ
ラック樹脂としては、芳香族環にアルキル基(例えば、
1-20アルキル基、好ましくはメチル基、エチル基など
のC 1-4アルキル基)が置換していてもよいノボラック
樹脂(例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾール
ノボラック樹脂など)を挙げることができる。
【0099】好ましいノボラック型エポキシ樹脂には、
1-2アルキル基が置換していてもよいノボラック樹脂
のグリシジルエーテルが含まれる。
【0100】アミン系エポキシ樹脂を構成する芳香族ア
ミン成分には、単環式芳香族アミン(アニリン、トルイ
ジンなど)、単環式芳香族ジアミン(ジアミノベンゼ
ン、キシリレンジアミンなど)、単環式芳香族アミノア
ルコール(アミノヒドロキシベンゼンなど)、多環式芳
香族性ジアミン(ジアミノジフェニルメタンなど)、多
環式芳香族性アミンなどが挙げられる。
【0101】エポキシ樹脂の数平均分子量は、例えば、
200〜50,000程度、好ましくは300〜10,
000程度、さらに好ましくは400〜6,000程度
(例えば、400〜5,000程度)である。また、フ
ェノキシ樹脂の数平均分子量は、例えば、500〜5
0,000程度、好ましくは1,000〜40,000
程度、さらに好ましくは3,000〜35,000程度
である。
【0102】エポキシ樹脂は、アミン系硬化剤(例え
ば、エチレンジアミンなどの脂肪族アミン、メタフェニ
レンジアミン、キシリレンジアミンなどの芳香族アミン
など)、ポリアミノアミド系硬化剤硬化剤、酸および酸
無水物系硬化剤などの硬化剤により硬化して用いてもよ
い。
【0103】(7)エーテル基を有する芳香族樹脂 エーテル基を有する芳香族樹脂としては、例えば、ポリ
エーテル系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエー
テルスルフォン系樹脂などが挙げられる。
【0104】(i)ポリエーテル系樹脂 ポリエーテル系樹脂としては、繰り返し単位に1個又は
複数のエーテル基を有する芳香族樹脂が挙げられる。繰
り返し単位に1個のエーテル基を有する芳香族樹脂はヒ
ドロキシル基含有芳香族化合物、例えば、フェノール、
o−、m−又はp−クレゾール、3,5−キシレノー
ル、2,6−キシレノール、アルキルフェノール(例え
ば、t−ブチルフェノール、p−オクチルフェノール、
ノニルフェノールなどのC1-20アルキルフェノール)、
アリールフェノール(例えば、フェニルフェノール、ベ
ンジルフェノール、クミルフェノール)などのフェノー
ル誘導体;ナフトール、メチルナフトール、ジメチルナ
フトールなどのナフトール誘導体を単独又は共重合する
ことにより得ることができる。このような芳香族樹脂と
しては、例えば、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フ
ェニレン)オキシド、ポリ(2ーメチル−6−エチル−
1,4−フェニレン)オキシド、ポリ(2,6−ジ−n
−プロピル−1,4−フェニレンオキシド、ポリ(2−
メチル−6−ヒドロキシエチル−1,4−フェニレンオ
キシド、ポリ(2−メチル−6−クロロエチル−1,4
−フェニレン)オキシドなどが挙げられる。
【0105】繰り返し単位に複数のエーテル基を有する
芳香族樹脂、特に繰り返し単位に2個のエーテル基を有
する芳香族樹脂は、芳香族ジオール成分と芳香族ジハロ
ゲン成分との反応により得ることができる。なお、芳香
族ジオールのヒドロキシル基は、オルガノシロキサン、
アルカリ又はアルカリ土類金属などにより活性化されて
いてもよい。芳香族ジオール成分としては、ポリアリレ
ート系樹脂の単環式芳香族ジオール、多環式芳香族ジオ
ールなどが使用できる。また、芳香族ジハロゲン成分
も、前記単環式芳香族ジオール及び多環式芳香族ジオー
ルのうち、ヒドロキシル基がハロゲン原子(フッ素、塩
素、臭素など)に置換した化合物が使用できる。このよ
うな芳香族樹脂としては、例えば、ベンゼンジオール
(特に、レゾルシノール)とベンゼンジハライド(特
に、2,6−ジクロロベンゾニトリル)との縮合体(P
ENなど、出光(株))、ビス(ヒドロキシアリール)
類(特に、ビスフェノールA)とジハロビフェニル(特
に、4,4’−ジブロモビフェニル)との縮合体などが
挙げられる。
【0106】ポリエーテル系樹脂は、必要に応じて、ス
チレン系樹脂(ポリスチレン、ABS樹脂など)、ポリ
アミド系樹脂(特に、m−キシリレンアジペート(MX
D−6))、飽和ポリエステル、ポリフェニレンスルフ
ィド(PPS)、ポリオレフィン系樹脂などのグラフト
重合などにより変性されていてもよい。
【0107】ポリエーテル系樹脂のうち、例えば、ポリ
フェニレンオキサイド(PPO)や変性ポリフェニレン
オキサイドは、ゼネラルエレクトリック社(商品名:ノ
リル)、旭化成化学工業(株)(商品名:ザイロン)、
三菱ガス化学(商品名:ユピエース)などから市販され
ている。
【0108】(ii)ポリエーテルケトン系樹脂 ポリエーテルケトン系樹脂としては、求電子性ベンゾフ
ェノン誘導体(ジハロゲノベンゾフェノン類、ジニトロ
ベンゾフェノン類など)と求核性ベンゾフェノン誘導体
(ジヒドロキシベンゾフェノン類又はそのアルカリ金属
塩など)との反応により得られる芳香族樹脂、例えば、
ポリエーテルケトン(PEK)が含まれる。
【0109】また、ポリエーテルケトン系樹脂は、前記
求電子性ベンゾフェノン誘導体(4,4’−ジフルオロ
ベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノンな
どのジハロゲノベンゾフェノン類、4,4’−ジニトロ
ベンゾフェノンなどのジニトロベンゾフェノン類など)
と、前記単環式芳香族ジオール(ハイドロキノンなどの
ベンゼンジオールなど)、多環式芳香族ジオール(ビス
フェノールAなどのビス(ヒドロキシアリール)類な
ど)又はそれらのアルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリ
ウム塩など)とを縮合することにより得られる芳香族樹
脂、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)
などが挙げられる。
【0110】(iii)ポリエーテルスルフォン系樹脂 ポリエーテルスルフォン系樹脂としては、以下のような
芳香族樹脂が挙げられる。
【0111】A)ヒドロキシル基を有するジフェニルス
ルフォン誘導体(ハロゲノ誘導体、ニトロ誘導体など)
又はそのアルカリ金属塩の単独重合体、例えば、4−フ
ルオロ−4’−ヒドロキシジフェニルスルホンのカリウ
ム塩の縮合体(ポリエーテルスルフォン(PES)な
ど) B)芳香族ジスルフォン酸ハライド(単環式芳香族ジス
ルフォン酸ハライド、多環式芳香族ジスルフォン酸ハラ
イドなど)と芳香族エーテル(ジフェニルエーテル、フ
ェニルナフチルエーテル、ジナフチルエーテルなどのジ
6-20アリールエーテルなど)との反応により得られる
芳香族樹脂、例えば、4,4’−ビフェニルジスルフォ
ニルクロリドとジフェニルエーテルとの縮合体、 C)求電子性ジフェニルスルフォン誘導体(ジハロゲノ
ジフェニルスルフォン類、ジニトロジフェニルスルフォ
ン類など)と、前記単環式芳香族ジオール、多環式芳香
族ジオール又はそれらのアルカリ金属塩との反応により
得られる芳香族樹脂、例えば、4,4’−ジクロロジフ
ェニルスルフォンとベンゼンジオールとハイドロキノン
との縮合体、ジクロロジフェニルスルフォンとビスフェ
ノールAとの縮合体(ポリスルフォン(PSF)な
ど)、 D)エーテル基とスルフォン基とを有するモノマー
(4,4’−ジ(1−ナフトキシ)ジフェニルスルフォ
ンなどの(ジアリールオキシ)ジフェニルスルフォン
類)の単独又は共重合体などが挙げられる。
【0112】エーテル基を有する芳香族樹脂の数平均分
子量は、特に制限されず、例えば、300〜30×10
4、好ましくは400〜10×104、さらに好ましくは
500〜5×104程度の範囲から選択できる。
【0113】これらの芳香族環含有化合物は、単独また
は二種以上組合わせて使用してもよい。
【0114】好ましい芳香族環含有化合物には、アルカ
リ金属又はアルカリ土類金属変性された芳香族環含有化
合物(変性フェノール樹脂、変性アラルキル樹脂、変性
芳香族ビニル樹脂など)、エーテル基を有する芳香族樹
脂(ポリエーテル系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、
ポリエーテルスルフォン系樹脂)などが挙げられる。 [熱可塑性樹脂]上述のような難燃剤を用いると、熱可
塑性樹脂を高いレベルで難燃化できる。このため、この
ような難燃剤と熱可塑性樹脂とを組み合わせて難燃性樹
脂組成物を構成すると、難燃剤が少量であっても、難燃
性樹脂組成物に高い難燃性を付与でき、ブリードアウト
や耐熱性が低下することがない。難燃性樹脂組成物の酸
素指数(JIS K 7201)は、例えば、25以
上、好ましくは30以上である。
【0115】熱可塑性樹脂と難燃剤の割合は、例えば、
熱可塑性樹脂100重量部に対して、難燃剤0.1〜1
00重量部程度、好ましくは1〜80重量部、さらに好
ましくは5〜60重量部程度である。難燃剤が0.1重
量部未満では、難燃化が困難であり、100重量部を越
えると、樹脂の機械的強度を低下させる。
【0116】熱可塑性樹脂としては、成形用として利用
される種々の樹脂、例えば、オレフィン系樹脂、アクリ
ル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ビニル系樹脂
などが挙げられる。
【0117】(1)オレフィン系樹脂 オレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピ
レン、1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メ
チル−1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンなどの
α−オレフィン(特に、α−C2-10オレフィン)の単独
又は共重合体が挙げられる。好ましいオレフィン系樹脂
としては、エチレン単位を主成分(例えば、75〜10
0重量%)として含有するエチレン系樹脂(例えば、ポ
リエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン
−(メタ) アクリル酸共重合体など)、プロピレン単位
を主成分(例えば、75〜100重量%)として含有す
るプロピレン系樹脂(例えば、ポリプロピレン、プロピ
レン−エチレン共重合体、プロピレン−( メタ) アクリ
ル酸共重合体など)などが挙げられる。オレフィン系樹
脂は、単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。好
ましいオレフィン系樹脂は、結晶性オレフィン樹脂(特
に、プロピレン系樹脂)である。
【0118】(2)アクリル系樹脂 アクリル系樹脂には、例えば、(メタ)アクリル酸、
(メタ)アクリル酸メチルなどの(メタ)アクリル酸C
1-10アルキルエステル、(メタ)アクリルアミド、(メ
タ)アクリロニトリルなど(メタ)アクリル系単量体の
単独又は共重合体、あるいは(メタ)アクリル系単量体
と他の共重合可能な単量体との共重合体(例えば、アク
リロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−
スチレン−(メタ) アクリル酸エステル共重合体など)
などが含まれる。好ましいアクリル系樹脂としては、ポ
リ(メタ)アクリル酸メチル、アクリル酸アルキルエス
テル−メタクリル酸メチル共重合体、( メタ) アクリル
酸−スチレン共重合体、(メタ) アクリル酸メチル−ス
チレン共重合体などが挙げられる。これらのアクリル系
樹脂は、単独又は2種以上組み合わせて使用できる。
【0119】(3)スチレン系樹脂 スチレン系樹脂としては、例えば、スチレン系単量体
(例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチ
レン、クロロスチレンなど)の単独又は共重合体;スチ
レン系単量体とビニル単量体(例えば、アクリロニトリ
ルなどの不飽和ニトリル、(メタ) アクリル酸エステ
ル、(メタ) アクリル酸、無水マレイン酸などのα,β
−モノオレフィン性不飽和カルボン酸又は酸無水物ある
いはそのエステルなど)との共重合体;スチレン系グラ
フト共重合体、スチレン系ブロック共重合体などが挙げ
られる。
【0120】好ましいスチレン系樹脂としては、ポリス
チレン(GPPS)、スチレン−メタクリル酸メチル共
重合体、スチレン−(メタ) アクリル酸共重合体、スチ
レン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニ
トリル共重合体(AS樹脂)、ゴム成分にスチレン系単
量体が重合した耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、ポ
リスチレン系グラフト又はブロック共重合体などが含ま
れる。ポリスチレン系グラフト共重合体としては、ゴム
成分に少なくともスチレン系単量体および共重合性単量
体がグラフト重合した共重合体(例えば、ポリブタジエ
ンにスチレン及びアクリロニトリルをグラフト重合した
ABS樹脂、アクリルゴムにスチレン及びアクリロニト
リルをグラフト重合したAAS樹脂、塩素化ポリエチレ
ンにスチレン及びアクリロニトリルをグラフト重合した
ACS樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体にスチレン
及びアクリロニトリルをグラフト重合した重合体、エチ
レン−プロピレンゴムにスチレン及びアクリロニトリル
をグラフト重合した重合体、ポリブタジエンにスチレン
とメタクリル酸メチルをグラフト重合したMBS樹脂、
スチレン−ブタジエン共重合体ゴムにスチレン、アクリ
ルニトリルがグラフト重合した樹脂などが挙げられる。
ブロック共重合体としては、ポリスチレンブロックとジ
エン又はオレフィンブロックとで構成された共重合体
(例えば、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)
ブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重
合体、スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)ブロ
ック共重合体、水素添加スチレン−ブタジエン−スチレ
ン(SEBS)ブロック共重合体、水素添加スチレン−
イソプレン−スチレン(SEPS)ブロック共重合体)
などが挙げられる。
【0121】(4)ポリアミド系樹脂 ポリアミドには、ジアミンとジカルボン酸とから誘導さ
れるポリアミド;アミノカルボン酸、必要に応じてジア
ミン及び/又はジカルボン酸を併用して得れるポリアミ
ド;ラクタム、必要に応じてジアミン及び/又はジカル
ボン酸との併用により誘導されたポリアミドが含まれ
る。ポリアミドには、少なくとも2種の異なったポリア
ミド形成成分により形成されるコポリアミドも含まれ
る。
【0122】ジアミンとしては、例えば、トリメチレン
ジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジ
アミン、ヘキサメチレンジアミン、2,2,4−トリメ
チルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチル
ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミンなど
の脂肪族ジアミン;フェニレンジアミン、メタキシリレ
ンジアミンなどの芳香族ジアミン;ビス(4−アミノシ
クロハキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−メチル
シクロヘキシル)メタンなどの脂環族ジアミンが挙げら
れる。これらのジアミンは1種又は2種以上使用でき
る。
【0123】ジカルボン酸としては、例えば、グルタル
酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、オクタデカン二酸などのC4-20脂肪族
ジカルボン酸;二量体化脂肪酸(ダイマー酸);シクロ
ヘキサン−1,4−ジカルボン酸やシクロヘキサン−
1,3−ジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸;フタ
ル酸、無水フタル酸、イソフタル酸やテレフタル酸、ナ
フタレンカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸などが挙
げられる。
【0124】アミノカルボン酸としては、例えば、アミ
ノヘプタン酸、アミノノナン酸、アミノウンデカン酸な
どのC4-20アミノカルボン酸が例示される。アミノカル
ボン酸も一種又は二種以上使用できるラクタムとして
は、例えば、ブチロラクタム、ビバロラクタム、カプロ
ラクタム、カプリルラクタム、エナントラクタム、ウン
デカノラクタム、ドデカラクタムなどのC4-20ラクタム
が挙げられる。これらのラクタムも1種又は2種以上組
み合せて使用できる。
【0125】ポリアミド系樹脂としては、ナイロン4
6、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイ
ロン612、ナイロン11、ナイロン12などの脂肪族
ポリアミド、芳香族ジカルボン酸(例えば、テレフタル
酸および/又はイソフタル酸)と脂肪族ジアミン(例え
ば、ヘキサメチレンジアミン)とから得られるポリアミ
ド、脂肪族ジカルボン酸(例えば、アジピン酸)と芳香
族ジアミン(例えば、メタキシリレンジアミン)とから
得られるポリアミド、芳香族および脂肪族ジカルボン酸
(例えば、テレフタル酸とアジピン酸)と脂肪族ジアミ
ン(例えば、ヘキサメチレンジアミン)とから得られる
ポリアミドなどが挙げられる。これらのポリアミドは単
独で又は混合して使用できる。好ましいポリアミドに
は、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイ
ロン612、ナイロン11、ナイロン12、ジアミン成
分およびジカルボン酸成分のうち、少なくとも一方の成
分が芳香族化合物であるポリアミドなどが含まれる。
【0126】(5)ポリエステル系樹脂 ポリエステル系樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成
分との重縮合、オキシカルボン酸又はラクトンの重縮
合、またはこれらの成分の重縮合などにより得られるホ
モポリエステル又はコポリエステルである。
【0127】ジカルボン酸成分としては、例えば、脂肪
族ジカルボン酸(例えば、アジピン酸、ピメリン酸、ス
ベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカル
ボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、ダイマー酸などの
炭素数6〜40程度のジカルボン酸、好ましくは炭素数
1〜14程度のジカルボン酸)、脂環式ジカルボン酸
(例えば、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフ
タル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ハイミック酸など
の炭素数8〜12程度のジカルボン酸)、芳香族ジカル
ボン酸(例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などのナフタレン
ジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、
4,4’−ジフェノキシエーテルジカルボン酸、4,
4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4' −ジフ
ェニルケトンジカルボン酸などの炭素数8〜16程度の
ジカルボン酸)、又はこれらの誘導体(例えば、低級ア
ルキルエステル、酸無水物などのエステル形成可能な誘
導体)が挙げられる。これらのジカルボン酸成分は、単
独又は二種以上組み合わせて使用してもよい。さらに、
必要に応じて、トリメット酸、ピロメリット酸などの多
価カルボン酸などを併用してもよい。
【0128】好ましいジカルボン酸成分には、テレフタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン
酸が含まれる。
【0129】ジオール成分には、例えば、脂肪族アルキ
レンジオール(例えば、エチレングリコール、トリメチ
レングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタ
ンジオール、1,3−ブタンジオール、ネオペンチルグ
リコール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカ
ンジオールなどの炭素数2〜12程度の脂肪族グリコー
ル、好ましくは炭素数2〜10程度の脂肪族グリコー
ル)、ポリオキシアルキレングリコール[アルキレン基
の炭素数が2〜4程度であり、複数のオキシアルキレン
単位を有するグリコール、例えば、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ジテトラメチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコ
ール、ポリテトラメチレングリコールなど]、脂環族ジ
オール(例えば、1,4−シクロヘキサンジオール、
1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェ
ノールAなど)、芳香族ジオール[例えば、ビフェノー
ル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)
フェニル)プロパン、キシリレングリコールなど]など
が挙げられる。これらのジオール成分は単独で又は二種
以上組み合わせて使用してもよい。さらに、必要に応じ
て、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロ
ールエタン、ペンタエリスリトールなどのポリオールを
併用してもよい。
【0130】好ましいジオール成分には、C2-6アルキ
レングリコール(エチレングリコール、プロピレングリ
コール、1,4−ブタンジオールなどの直鎖状アルキレ
ングリコール)、繰返し数が2〜4程度のオキシアルキ
レン単位を有するポリオキシアルキレングリコール[ジ
エチレングリコールなどのポリ(オキシ−C2-4アルキ
レン)単位を含むグリコール]、1,4−シクロヘキサ
ンジメタノールなどが含まれる。
【0131】オキシカルボン酸には、例えば、オキシ安
息香酸、ヒドロキシナフトエ酸、ヒドロキシフェニル酢
酸、グリコール酸、オキシカプロン酸などのオキシカル
ボン酸又はこれらの誘導体などが含まれる。
【0132】ラクトンには、プロピオラクトン、ブチロ
ラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン(例えば、
ε−カプロラクトンなど)などのC3-12アルキルラクト
ンなどが含まれる。
【0133】好ましいポリエステル系樹脂には、アルキ
レンテレフタレート、アルキレンナフタレートなどのア
ルキレンアリレートを主成分(例えば、50〜100重
量%、好ましくは75〜100重量%程度)とするホモ
ポリエステル又はコポリエステル、例えば、ポリアルキ
レンテレフタレート(例えば、1,4−シクロヘキサン
ジメチレンテレフタレート(PCT)、ポリエチレンテ
レフタレート(PET)、ポリプロピレンテレフタレー
ト(PPT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)
などのポリC2-4アルキレンテレフタレート)、ポリア
ルキレンナフタレート(例えば、ポリエチレンナフタレ
ート、ポリブチレンナフタレートなどのポリC2-4アル
キレンナフタレート)などのホモポリエステル;アルキ
レンテレフタレート及び/又はアルキレンナフタレート
単位を主成分(例えば、50重量%以上)として含有す
るコポリエステルが含まれる。特に好ましいポリエステ
ル系樹脂には、ブチレンテレフタレート単位を主成分と
して含有するポリブチレンテレフタレート系樹脂(例え
ば、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートコポリエステル)が含まれる。なお、これらの
ポリエステル系樹脂は単独で又は二種以上組み合わせて
使用できる。
【0134】また、コポリエステルにおいて、共重合可
能な単量体としては、C2-6アルキレングリコール(エ
チレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブ
タンジオールなどの直鎖状アルキレングリコールな
ど)、繰返し数が2〜4程度のオキシアルキレン単位を
有するポリオキシアルキレングリコール(ジエチレング
リコールなどのポリ(オキシ−C2-4アルキレン)単位
を含むグリコールなど)、C6-12脂肪族ジカルボン酸
(アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸など)、芳香族ジカルボン酸(フタル
酸、イソフタル酸など)などが挙げられる。
【0135】なお、ポリエステル系樹脂は、溶融成形性
などを損なわない限り、直鎖状のみならず分岐鎖構造を
有していてもよく、また架橋されていてもよい。また、
液晶ポリエステルであってもよい。
【0136】ポリエステル樹脂は、慣用の方法、例え
ば、エステル交換、直接エステル化法などにより製造で
きる。
【0137】(6)ポリカーボネート系樹脂 ポリカーボネート系樹脂には、ジヒドロキシ化合物と、
ホスゲン又はジフェニルカーボネートなどの炭酸エステ
ルとの反応により得られる重合体が含まれる。ジヒドロ
キシ化合物は、脂環族化合物などであってもよいが、好
ましくはビスフェノール化合物である。
【0138】ビスフェノール化合物としては、ビス(4
−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、2,
2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロ
パン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタ
ン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メ
チルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
ヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−
4−メチルペンタンなどのビス(ヒドロキシアリール)
1-6アルカン;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)シクロヘキサンなどのビス(ヒドロキシアリー
ル)C4-10シクロアルカン;4,4’−ジヒドロキシジ
フェニルエーテル;4,4’−ジヒドロキシジフェニル
スルホン;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィ
ド;4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトンなどが挙
げられる。
【0139】好ましいポリカーボネート系樹脂には、ビ
スフェノールA型ポリカーボネートが含まれる。
【0140】(7)ビニル系樹脂 ビニル系樹脂としては、ビニル系単量体(例えば、酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、クロトン酸ビニル、安息
香酸ビニルなどのビニルエステル;塩素含有ビニル単量
体(例えば、塩化ビニル);フッ素含有ビニル単量体
(例えば、フルオロエチレン、クロロプレンなど);メ
チルビニルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどの
ビニルケトン類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブ
チルエーテルなどのビニルエーテル類;N−ビニルカル
バゾール、N−ビニルピロリドンなどのビニルアミン類
など)の単独又は共重合体、あるいは他の共重合可能な
モノマーとの共重合体などが含まれる。
【0141】前記ビニル系樹脂の誘導体(例えば、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニル
ブチラールなどのポリビニルアセタール、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合
体など)も使用できる。
【0142】(8)その他の樹脂 その他の樹脂としては、ポリアセタール系樹脂、脂肪族
ポリケトン系樹脂(ケトン樹脂);ポリフェニレンスル
フィド系樹脂(例えば、ポリフェニレンスルフィド、ポ
リフェニレンスルフィドケトン、ポリビフェニレンスル
フィド、ポリフェニレンスルフィドスルホンなど);ポ
リスルホン(例えば、熱可塑性ポリスルホン;熱可塑性
ポリウレタン系樹脂(例えば、トリレンジイソシアネー
トなどのジイソシアネート化合物と、前記グリコール及
び/又は前記ジアミンとの反応により得られる重合体、
ポリテトラメチレングリコールなどのセグメントを有し
ていてもよいポリウレタンエラストマーなど);熱可塑
性ポリイミド;ポリオキシベンジレン;熱可塑性エラス
トマーなどが例示できる。
【0143】これらの高分子化合物を、単独または二種
以上組合わせて使用してもよい。
【0144】好ましい熱可塑性樹脂としては、スチレン
系樹脂、ポリアミド系樹脂、液晶ポリエステルであって
もよいポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ビニル系樹脂などが
挙げられ、さらに好ましくは、ポリエステル系樹脂、ポ
リカーボネート系樹脂、ポリアミド樹脂、スチレン系樹
脂が挙げられ、特にPBT系樹脂が好ましい。
【0145】上記の熱可塑性樹脂の数平均分子量は、特
に制限されず、樹脂の種類や用途に応じて適宜選択さ
れ、例えば、5×103〜200×104、好ましくは1
×10 4〜150×104、さらに好ましくは1×104
〜100×104程度の範囲から選択できる。また、熱
可塑性樹脂がポリエステル系樹脂の場合、数平均分子量
は、例えば、5×103〜100×104、好ましくは1
×104〜70×104、さらに好ましくは1.2×10
4〜30×104程度であってもよい。
【0146】[添加剤]本発明の難燃剤及び難燃性樹脂
組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含んでいても
よい。難燃剤の添加剤としては、他の難燃剤、ドリッピ
ング防止剤などが挙げられる。
【0147】他の難燃剤には、例えば、窒素含有難燃
剤、硫黄含有難燃剤、ケイ素含有難燃剤、アルコール系
難燃剤、無機系難燃剤(金属酸化物、金属水酸化物な
ど)などが含まれる。
【0148】窒素含有難燃剤としては、アミン類、例え
ば、尿素類、グアニジン類、トリアジン系化合物(例え
ば、メラミン、メラム、メレム、アンメリン、メラミン
ホルムアルデヒド樹脂、グアナミン、アセトグアナミ
ン、ベンゾグアナミンなど)、トリアジン系化合物とシ
アヌール酸又はイソシアヌール酸との塩(前者:後者
(モル比)=1:1〜1:2程度の塩、例えば、メラミ
ンシアヌレート、グアナミンシアヌレート、アセトグア
ナミンシアヌレート、ベンゾグアナミンシアヌレートな
ど)などが挙げられる。
【0149】硫黄含有難燃剤としては、硫酸エステルの
他に、有機スルホン酸、スルファミン酸、有機スルファ
ミン酸、及びそれらの塩、エステル、アミドなどが挙げ
られる。
【0150】ケイ素含有難燃剤には、(ポリ)オルガノ
シロキサンが含まれる。(ポリ)オルガノシロキサンと
しては、ジアルキルシロキサン(例えば、ジメチルシロ
キサンなど)、アルキルアリールシロキサン(フェニル
メチルシロキサンなど)、ジアリールシロキサンなどの
モノオルガノシロキサン及びこれらの単独重合体(例え
ば、ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロ
キサンなど)、又は共重合体などが含まれる。また、
(ポリ)オルガノシロキサンとしては、分子末端や主鎖
に、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、
エーテル基などの置換基を有する変性(ポリ)オルガノ
シロキサン(例えば、変性シリコーンなど)なども使用
できる。
【0151】アルコール系難燃剤としては、多価アルコ
ール、オリゴマーの多価アルコール、エステル化された
多価アルコール、置換されたアルコール、糖類(単糖
類、多糖類など)などが挙げられる。
【0152】無機系難燃剤のうち、金属酸化物として
は、例えば、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化
チタン、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化銅、酸化亜
鉛、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化鉄、酸化マ
ンガン、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化
アンチモンなどが挙げられる。金属水酸化物としては、
例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水
酸化スズ、水酸化ジルコニウムが挙げられる。
【0153】また、前記無機系難燃剤には、金属スズ酸
塩(例えば、ズズ酸亜鉛など)、金属ホウ酸塩(例え
ば、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸亜鉛など)、膨張性黒鉛
なども含まれる。
【0154】これら他の難燃剤は、一種又は二種以上組
み合わせて使用できる。
【0155】他の難燃剤の含有量は、例えば、芳香族環
含有化合物100重量部に対して、0.1〜50重量部
程度、好ましくは1〜30重量部程度の範囲から選択で
きる。
【0156】さらに、本発明の難燃剤は、フッ素系樹脂
などのドリッピング防止剤を添加してもよい。ドリッピ
ング防止剤により、燃焼時の火種及び融液の滴下(ドリ
ップ)を抑制できる。フッ素系樹脂組成物には、テトラ
フルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ビニ
リデンフルオライド、ヘキサフルオロプロピレン、パー
フルオロアルキルビニルエーテルなどのフッ素含有モノ
マーの単独又は共重合体;前記フッ素含有モノマーと、
エチレン、プロピレン、アクリレートなどの共重合性モ
ノマーとの共重合体が含まれる。このようなフッ素系樹
脂組成物としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデン
フルオライドなどの単独重合体;テトラフルオロエチレ
ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エ
チレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体などの共
重合体が例示される。これらのフッ素系樹脂は、一種又
は二種以上混合して使用できる。
【0157】前記フッ素系樹脂は、粒子状で使用しても
よく、平均粒径は、例えば、10〜5000μm程度、
好ましくは100〜1000μm程度、さらに好ましく
は200〜700μm程度であってもよい。
【0158】フッ素系樹脂の含有量は、芳香族環含有化
合物100重量部に対して、例えば、0.01〜30重
量部程度、好ましくは0.1〜10重量部程度である。
【0159】また、本発明の難燃性樹脂組成物も種々の
添加剤(例えば、他の難燃剤、ドリッピング防止剤、酸
化防止剤など)を含んでいてもよい。添加剤の全体の含
有量は、熱可塑性樹脂100重量部に対して、例えば、
0.01〜50重量部程度、好ましくは0.1〜30重
量部程度、さらに好ましくは1〜20重量部程度であ
る。
【0160】難燃性樹脂組成物の他の難燃剤、ドリッピ
ング防止剤(フッ素系樹脂など)には、前記難燃剤の他
の難燃剤、ドリッピング防止剤が使用できる。他の難燃
剤の含有量は、例えば、熱可塑性樹脂100重量部に対
して、0.01〜50重量部程度、好ましくは0.05
〜30重量部程度、特に0.1〜20重量部程度の範囲
から選択できる。また、フッ素系樹脂の含有量は、例え
ば、熱可塑性樹脂と芳香族環含有化合物との合計100
重量部に対して、0.01〜10重量部程度、好ましく
は0.1〜5重量部程度、さらに好ましくは0.1〜3
重量部程度の範囲から選択できる。
【0161】酸化防止剤又は安定剤には、例えば、フェ
ノール系(ヒンダードフェノール類など)、アミン系
(ヒンダードアミン類など)、リン系、イオウ系、ヒド
ロキノン系、キノリン系酸化防止剤などが含まれる。酸
化防止剤又は安定剤を添加することにより、難燃性樹脂
組成物は、長期間に亘って安定に耐熱性を維持できる。
【0162】フェノール系酸化防止剤には、ヒンダード
フェノール類、例えば、2,2’−メチレンビス(4−
メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−メチ
レンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,
4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフ
ェノール)、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾー
ル、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
ベンゼン、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネート]、ペンタエリスリトールテトラキス
[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート]、トリエチレングリコール−ビ
ス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキ
シフェニル)プロピオネート]、n−オクタデシル−3
−(4’,5’−ジ−t−ブチルフェノール)プロピオ
ネート、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−
3’,5’−ジ−t−ブチルフェノール)プロピオネー
ト、ステアリル−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェノール)プロピオネート、ジステアリル
−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホ
スホネート、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−
5−メチル−2−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフ
ェニルアクリレート、N,N’−ヘキサメチレンビス
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシ
ンナマミド)、3,9−ビス{2−[3−(3−t−ブ
チル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオ
ニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル}−2,4,
8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、
4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェ
ノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒド
ロキシ−5−t−ブチルフェノール)ブタンなどが含ま
れる。
【0163】ヒンダードフェノール類の中でも、特に、
例えば、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,
5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピ
オネート]などのC2-10アルキレンジオール−ビス[3
−(3,5−ジ−分岐C3-6アルキル−4−ヒドロキシ
フェニル)プロピオネート];例えば、トリエチレング
リコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などのジ又
はトリオキシC2-4アルキレンジオール−ビス[3−
(3,5−ジ−分岐C3-6アルキル−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロピオネート];例えば、グリセリントリス
[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート]などのC3-8アルカントリオー
ル−ビス[3−(3,5−ジ−分岐C3-6アルキル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート];例えば、ペ
ンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t
−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
などのC4-8アルカンテトラオールテトラキス[3−
(3,5−ジ−分岐C3-6アルキル−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロピオネート]などが好ましい。
【0164】アミン系酸化防止剤には、ヒンダードアミ
ン類、例えば、トリ又はテトラC1-3アルキルピペリジ
ン又はその誘導体[ 例えば、4−メトキシ−2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン、4−ベンゾイルオキ
シ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−フ
ェノキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンな
ど] 、ビス(トリ、テトラ又はペンタC1-3アルキルピ
ペリジン)C2-20アルキレンジカルボン酸エステル[ 例
えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペ
リジル)オギサレート、ビス(2,2,6,6−テトラ
メチル−4−ピペリジル)マロネート、ビス(2,2,
6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アジペート、
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジ
ル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメ
チル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,
6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)テレフタレー
ト] 、1,2−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−
4−ピペリジルオキシ)エタン、フェニル−1−ナフチ
ルアミン、フェニル−2−ナフチルアミン、N,N’−
ジフェニル−1,4−フェニレンジアミン、N−フェニ
ル−N’−シクロヘキシル−1,4−フェニレンジアミ
ンなどが含まれる。
【0165】リン系安定剤(又は酸化防止剤)には、例
えば、トリイソデシルホスファイト、トリスノニルフェ
ニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイ
ト、フェニルジイソデシルホスファイト、2,2−メチ
レンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチル
ホスファイト、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル
−6−t−ブチルフェニル)ジトリデシルホスファイ
ト、トリス(分岐C3-6アルキルフェニル)ホスファイ
ト[ 例えば、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニ
ル)ホスファイト、トリス(2−t−ブチル−4−メチ
ルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−
アミルフェニル)ホスファイト、トリス(2−t−ブチ
ルフェニル)ホスファイト、トリス[2−(1,1−ジ
メチルプロピル)−フェニル]ホスファイト、トリス
[2,4−(1,1−ジメチルプロピル)−フェニル]
ホスファイトなど] 、ビス(2−t−ブチルフェニル)
フェニルホスファイト、トリス(2−シクロヘキシルフ
ェニル)ホスファイト、トリス(2−t−ブチル−4−
フェニルフェニル)ホスファイト、ビス(C3-9アルキ
ルアリール)ペンタエリスリトールジホスファイト[例
えば、ビス(2,4−ジ−t−ブチル−4−メチルフェ
ニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス
(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペン
タエリスリトールジホスファイト、ビス(ノニルフェニ
ル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(ノニ
ルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトな
ど]、トリフェニルホスフェート系安定剤(例えば、4
−フェノキシ−9−α−(4−ヒドロキシフェニル)−
p−クメニルオキシ−3,5,8,10−テトラオキサ
−4,9−ジホスファピロ[ 5,5] ウンデカン、トリ
ス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェートな
ど)、ジホスフォナイト系安定剤(例えば、テトラキス
(2,4−ジ−t−ブチル)−4,4' −ビフェニレン
ジホスフォナイトなど)などが含まれる。リン系安定剤
は、通常、分岐C3-6アルキルフェニル基(特に、t−
ブチルフェニル基)を有している。
【0166】ヒドロキノン系酸化防止剤には、例えば、
2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンなどが含まれ、キ
ノリン系酸化防止剤には、例えば、6−エトキシ−2,
2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンなどが
含まれ,イオウ系酸化防止剤には、例えば、ジラウリル
チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネ
ートなどが含まれる。
【0167】これらの酸化防止剤は単独で、又は二種以
上組み合わせて使用できる。酸化防止剤の含有量は、例
えば、熱可塑性樹脂100重量部に対して、0.01〜
5重量部、好ましくは0.05〜2.5重量部、特に
0.1〜1重量部程度の範囲から選択できる。
【0168】なお、熱可塑性樹脂としてポリエステル系
樹脂又はポリカーボネート系樹脂を用いる場合、無機リ
ン化合物を添加すると、熱安定性がさらに向上する。無
機リン化合物としては、例えば、無機リン酸(リン酸、
亜リン酸、ホスフォン酸、ホスフィン酸、ポリリン酸、
ポリ亜リン酸、ホスホノカルボン酸、含窒素リン酸な
ど)及びそれらの酸性金属塩などが挙げられる。
【0169】無機リン酸の酸性金属塩には、例えば、無
機リン酸水素アルカリ金属類(例えば、NaH2PO4
Na2HPO4、KH2PO4、K2HPO4などのリン酸水
素アルカリ金属類)、無機リン酸水素アルカリ土類金属
類(例えば、CaHPO4、Ca(H2PO42、MgH
PO4、Mg(H2PO42、などのリン酸水素アルカリ
土類金属類など)、無機リン酸水素アルミニウム(例え
ば、Al(H2PO43など)などが挙げられる。
【0170】また、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、機
械的強度、剛性、耐熱性及び電気的性質などをさらに向
上させるため、充填剤により改質されていてもよい。充
填剤には、繊維状充填剤、非繊維状充填剤(粉粒状充填
剤、板状充填剤など)が含まれる。
【0171】繊維状充填剤としては、ガラス繊維、アス
ベスト繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・アル
ミナ繊維、ジルコニア繊維、チタン酸カリウム繊維、金
属繊維、高融点有機質繊維(例えば、脂肪族又は芳香族
ポリアミド、芳香族ポリエステル、フッ素系樹脂、ポリ
アクリロニトリルなどのアクリル樹脂など)などが例示
できる。
【0172】非繊維状充填剤のうち、粉粒状充填剤に
は、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、ミル
ドファイバー(例えば、ミルドガラスファイバーな
ど)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、カオリ
ン、タルク、クレー、ケイ藻土、ウォラストナイトなど
のケイ酸塩;酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ
などの金属酸化物;水酸化アルミニウムなどの水酸化
物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの金属の炭
酸塩;硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの金属の硫酸
塩、炭化ケイ素などの金属粉末が含まれる。
【0173】板状充填剤には、例えば、マイカ、ガラス
フレーク、各種金属箔などが挙げられる。
【0174】好ましい繊維状充填剤としては、ガラス繊
維、カーボン遷移が挙げられ、好ましい非繊維状充填剤
としては、粉粒状又は板状充填剤、特に、ガラスビー
ズ、ミルドファイバー、カオリン、タルク、マイカ、及
びガラスフレークが挙げられる。
【0175】また、特に好ましい充填剤には、高い強度
・剛性を有するガラス繊維が含まれる。
【0176】充填剤を用いる場合、難燃性樹脂組成物中
の充填剤の割合は、例えば、5〜60重量%程度、好ま
しくは5〜50重量%程度、さらに好ましくは5〜35
重量%程度である。
【0177】これら充填剤の使用に当たっては、必要な
らば収束剤又は表面処理剤を使用することが望ましい。
このような収束剤又は表面処理剤としては、官能性化合
物、例えば、エポキシ系化合物、シラン系化合物、チタ
ネート系化合物など、好ましくはエポキシ系化合物な
ど、特にビスフェノールA型またはノボラック型エポキ
シ樹脂が挙げられる。
【0178】充填剤は、前記収束剤又は表面処理剤によ
り、収束処理又は表面処理されていてもよい。処理の時
期については、充填剤の添加と同時に処理してもよく、
添加前に予め処理していてもよい。
【0179】収束剤又は表面処理剤(特に、官能性表面
処理剤)の使用量は、充填剤に対して5重量%以下、好
ましくは0.05〜2重量%程度である。
【0180】さらに、本発明の難燃剤及び難燃性樹脂組
成物は、目的に応じて他の添加剤を含んでいてもよい。
他の添加剤としては、安定剤(紫外線吸収剤、耐熱安定
剤、耐候安定剤など)、滑剤、離型剤、着色剤、可塑
剤、核剤、衝撃改良剤、摺動剤などが挙げられる。
【0181】[難燃性樹脂組成物の製造方法]本発明の
難燃性樹脂組成物は、粉粒体混合物や溶融混合物であっ
てもよく、熱可塑性樹脂と、難燃剤と、必要により難燃
助剤、他の難燃剤、ドリッピング防止剤、酸化防止剤、
充填剤又は他の添加剤などとを慣用の方法で混合するこ
とにより調製できる。例えば、各成分を混合して、一
軸又は二軸の押出機により混練し押出してペレットを調
製した後、成形する方法、一旦、組成の異なるペレッ
ト(マスターバッチ)を調製し、そのペレットを所定量
混合(希釈)して成形に供し、所定の組成の成形品を得
る方法、成形機に各成分の1又は2以上を直接仕込む
方法などが採用できる。また、成形品に用いられる組成
物の調製において、熱可塑性樹脂の粉粒体の一部又は全
部と、他の成分(難燃剤など)とを混合して溶融混練す
ると、他の成分の分散を向上させるのに有利である。
【0182】なお、ハンドリングの観点から、熱可塑性
樹脂、芳香族環含有樹脂、及びリン含有化合物から選ば
れた少なくとも二種の成分を一旦溶融混合することによ
り、マスターバッチを調製すると便利である。特に、リ
ン含有化合物として赤リンを用いる場合、マスターバッ
チを調製する場合が多い。なお、マスターバッチを構成
する成分のうち、少なくとも一種の成分は樹脂成分であ
る。また、樹脂成分でマスターバッチを構成する場合、
熱可塑性樹脂の一部をマスターバッチに用いることが多
い。
【0183】前記マスターバッチとしては、例えば、
(1)熱可塑性樹脂の一部とリン含有化合物とで構成さ
れたマスターバッチ、(2)難燃剤を構成する樹脂成分
とリン含有化合物とで構成されたマスターバッチ、
(3)難燃剤を構成する樹脂成分と熱可塑性樹脂と、リ
ン含有化合物とで構成されたマスターバッチなどが挙げ
られる。
【0184】なお、前記マスターバッチは、必要に応じ
て、種々の添加剤、例えば、難燃助剤、フッ素系樹脂、
酸化防止剤、リン安定剤、充填剤などを含有していても
よい。
【0185】このようにして得られたマスターバッチ
と、熱可塑性樹脂と、必要に応じて、残りの成分とを溶
融混合することにより、難燃性樹脂組成物を製造でき
る。
【0186】また、本発明の難燃性樹脂組成物を溶融混
練し、押出成形、射出成形、圧縮成形などの慣用の方法
で成形でき、形成された成形品は、難燃性および成形加
工性に優れているため、種々の用途に使用できる。例え
ば、電気・電子部品、機械機構部品、自動車部品などに
好適に用いることができる。
【0187】
【発明の効果】本発明では、所定の残存率を有する芳香
族環化合物を用いるため、リン含有化合物と組み合わせ
ることで、高い難燃化能を有する難燃剤を効率的に構成
できる。このため、ハロゲン系難燃剤を使用することな
く、熱可塑性樹脂を高度に難燃化できる。さらに、本発
明の難燃性樹脂組成物は、ブリードアウトを抑制でき、
特別な化合物を使用することなく機械的特性を高いレベ
ルで維持できる。
【0188】
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。
【0189】なお、下記の試験により芳香族環化合物又
は樹脂組成物の物性を評価した。 (残存率)熱重量分析計(パーキンエルマー社製 TG
A7)を用い、空気中で、試料を昇温速度10℃/min
で550℃まで昇温した。試料の重量(W1)と550
℃到達時点での残存成分の重量(W2)とから、下記式に
基づいて残存率を算出した。
【0190】残存率(重量%)=W2/W1 (燃焼性試験)UL94に準拠して、試験片の厚み0.
8mmについて燃焼性を評価した。 (酸素指数)JIS K 7201に準拠して酸素指数
を測定した。
【0191】実施例及び比較例では、下記の熱可塑性樹
脂、難燃剤を使用した。
【0192】[熱可塑性樹脂A] A−1:ポリブチレンテレフタレート(ジュラネック
ス、固有粘度=0.83、ポリプラスチックス(株)
製) [難燃剤] (リン含有化合物B) B−1:赤リン(ノーバエクセル140、燐化学工業
(株)製)(化合物C:芳香族環含有化合物又は比較化
合物) C−1:ポリp−ビニルフェノール(マルカリンカーM
S−1P、数平均分子量1100、丸善石油化学
(株)製) C−2:ナイロンMXD6(レニー6002、三菱エン
ジニアリングプラスチックス(株)製) C−3:ノボラック樹脂(PR−53195、住友デュ
レズ(株)製) C−4:ポリブチレンテレフタレート(ジュラネック
ス、固有粘度=0.83、ポリプラスチックス(株)
製) C−5:ポリスチレン(ダイセルスチロール60、ダイ
セル化学工業(株)製) C−6:ポリフェニレンスルフィド(フォートロン02
20A9、ポリプラスチックス(株)製) C−7:フェノール C−8:ビスフェノールA 参考例1 (PBT1量体カチオンとPBTモノマー間の摂動エネ
ルギーΔEstandard)半経験的分子軌道法計算パッケー
ジMOPACのPM3法により、ポリブチレンテレフタレート
(PBT)の1量体カチオン(CH2=CHCH2CH2OCOC6H6C+=
O)とPBTの1量体(1繰り返し単位化合物)との間の
電子状態を算出したところ、次のような値が得られた。
なお、PBT1量体の反応部位(反応性芳香族炭素)は
全て等価であるため、PBTモノマーのアトミックナン
バーによらず、同一の計算結果となる。
【0193】Qs=0.5471、Qr=−0.0632 cs=0.6155、cr 2=0.2490 ELUMO(s)=−6.649(eV)、EHOMO(r)=−10.0
71(eV) 従って、PBT1量体カチオンとPBT1量体との摂動
エネルギー(ΔEstan dard)は、前記式(I-1)におい
て、原子間距離Rrsを2.5Å、比誘電率εを1、ΔE
standard=0.3675となる。なお、重なり積分Δβ
は、文献(Houket. al., J. Amer. Chem. Soc., 95, 73
01(1973))の値(2.63)を利用した。 (芳香族環含有化合物の相対反応性)PBTに対する芳
香族環化合物の相対反応性は、PBT1量体カチオンと
芳香族環化合物の1量体のモデル化合物との間の摂動エ
ネルギーをΔEaromaとすると、下記式(I-2)で表され
る。
【0194】 相対反応性=ΔEaroma/ΔEstandard =[−(Qr・Qs/Rrs・ε)+2(cr・cs・Δβ)/|ELUMO (s) −EHOMO(r)|]/ΔEstandard (I-2) (式中、Qr、Qsは、それぞれ、1量体モデル化合物、
又はPBT1量体カチオンの形式荷電を示し、cr、cs
は、それぞれ、1量体モデル化合物、又はPBT1量体
カチオンの反応部位炭素のアトミックオービタル係数を
示す。EHOMO(r)は、1量体モデル化合物のHOMOの
エネルギー準位を示し、ELUMO(s)は、PBT1量体カ
チオンのLUMOのエネルギー準位を示す。Rrs、ε、
及びΔβは前記に同じ) Qs、cs、ELUMO(s)、及びΔEstandardに、上述の計
算結果を代入し、各項の単位を(eV)に統一すると、相対
反応性は、下記式(I-3)で表される。
【0195】 相対反応性=−0.596・Qr+14.26cr 2/|-6.649−EHOMO(r)| (I-3) (ポリp−ビニルフェノールの相対反応性)芳香族環化
合物がポリp−ビニルフェノールである場合、1量体モ
デル化合物としてp−エチルフェノールが使用できる。
p−エチルフェノールの電子状態は次のようにして算出
する。
【0196】p−エチルフェノールの初期構造とし
て、表1に示す原子座標を用いた。なお、アトミックナ
ンバーに対応する原子は、下記式(4)に示す。MOP
AC(Ver.6)のPM3法により、構造最適化を行い、固
有ベクトル、アトミックチャージを計算した。
【0197】
【化4】
【0198】
【表1】
【0199】固有ベクトル計算結果のうち、HOMOに
対応する24番目のエネルギーレベル(EHOMO(r))、
芳香族原子のPZ方向のAO係数(cr)、アトミック
チャージ(Qr)は、反応性芳香族原子、すなわちアト
ミックナンバー(ATOM No.)2、3、4、7の炭素原子
において、それぞれ、以下の様になる。
【0200】 ATOM No.2:EHOMO(r)=-8.953eV、cr= 0.3398、Qr=-0.1402 ATOM No.3:EHOMO(r)=-8.953eV、cr=-0.2145、Qr=-0.0646 ATOM No.4:EHOMO(r)=-8.953eV、cr= 0.3056、Qr=-0.1883 ATOM No.7:EHOMO(r)=-8.953eV、cr=-0.2705、Qr=-0.0676 上記計算結果と式(I-3)により、各アトミックナンバー
における相対反応性は、以下のようになる。
【0201】 ATOM No.2:相対反応性=1.24 ATOM No.3:相対反応性=0.55 ATOM No.4:相対反応性=1.46 ATOM No.7:相対反応性=0.66 以上より、ポリp−ビニルフェノール(モデル化合物:
p−エチルフェノール)の相対反応性の最大値は、1.
46となる。
【0202】同様にして種々の芳香族化合物又はモデル
化合物の相対反応性を計算した。結果を表2に示す。
【0203】
【表2】
【0204】実施例1〜3及び比較例1〜5 ポリブチレンテレフタレート(A−1)100重量部、
赤リン(B−1)8.7重量部、及び表3に示す化合物
C 27重量部を混合し、押出機により混練し、押出し
て樹脂組成物を調製した。得られた樹脂の難燃性、酸素
指数を表3に示す。
【0205】
【表3】
【0206】表3から明らかなように、比較例に比べ、
実施例では相対反応性及び残存率の大きい芳香族環含有
化合物を用いているため、難燃性樹脂組成物は高い難燃
性を有している。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 61/06 C08L 61/06 63/00 63/00 C 65/00 65/00 67/00 67/00 71/12 71/12 73/00 73/00 77/10 77/10 81/06 81/06 C09K 21/12 C09K 21/12 21/14 21/14 (72)発明者 山田 真也 静岡県富士市宮島973番地 ポリプラスチ ックス株式会社内 Fターム(参考) 4H028 AA07 AA24 AA42 AA43 AA44 4J002 BB031 BB051 BB081 BB121 BB141 BB151 BB171 BC002 BC031 BC061 BC071 BC091 BC111 BD123 BF011 BG011 BG041 BG101 BG121 BH011 BN101 BN121 BN141 BN151 BN161 BP011 CB001 CC032 CC072 CD032 CE002 CF001 CF002 CF031 CF062 CF072 CF082 CF162 CF191 CG001 CH062 CH091 CH092 CK021 CL011 CL031 CL051 CL062 CM041 CN011 CN031 CN032 DA019 DA056 DA069 DE099 DE109 DE119 DE139 DE149 DE189 DE239 DG049 DG059 DH036 DH046 DH056 DJ019 DJ039 DJ049 DL009 EJ018 EJ028 EJ038 EJ048 EN007 ER027 ET017 EU187 EU197 EV228 EW046 EW048 EW066 EW068 EW128 EW146 EW156 FA049 FB076 FB266 FD019 FD078 FD132 FD133 FD136 FD137 GT00

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リン含有化合物と、芳香族環を有する化
    合物とで構成される難燃剤であって、前記芳香族環を有
    する化合物が、(i)空気中で550℃まで昇温したと
    きの残存率が15重量%以上であり、(ii)下記式に
    より計算される摂動エネルギー(ΔE)において、被難
    燃化熱可塑性樹脂の1量体カチオンと熱可塑性樹脂の1
    量体のモデル化合物(1)の各炭素原子との間の摂動エ
    ネルギーの内で最大のものと、前記熱可塑性樹脂の1量
    体カチオンと芳香族環を有する化合物の1量体モデル化
    合物(2)の芳香族炭素原子のうち少なくとも1つ以上
    との間の摂動エネルギーとの比(相対反応性)が1.2
    以上である難燃剤。 ΔE=−(Qr・Qs/Rrs・ε)+2(cr・cs・Δ
    β)/|ELUMO(s)−EH OMO(r)| (式中、Qr、Qsは、それぞれ、モデル化合物((1)
    又は(2))又は1量体カチオンの形式荷電を示す。R
    rsは反応に関与する原子間の距離を、εは反応場の比誘
    電率を示す。cr、csは、それぞれ、モデル化合物
    ((1)又は(2))又は1量体カチオンのアトミック
    オービタル係数を示す。Δβは炭素原子間の重なり積分
    を示す。EHOMO(r)は、モデル化合物((1)又は
    (2))のHOMOのエネルギー準位を示し、E
    LUMO(s)は、1量体カチオンのLUMOのエネルギー準
    位を示す。)
  2. 【請求項2】 1量体カチオンが、ポリブチレンテレフ
    タレートのカチオン性フラグメントである請求項1記載
    の難燃剤。
  3. 【請求項3】 芳香族環を有する化合物が、フェノール
    樹脂、アラルキル樹脂、芳香族ビニル樹脂、ポリアリレ
    ート系樹脂、芳香族ナイロン、芳香族エポキシ樹脂、及
    びエーテル基を有する芳香族樹脂から選ばれた少なくと
    も1種である請求項1記載の難燃剤。
  4. 【請求項4】 芳香族環を有する化合物が、ポリエーテ
    ル系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルス
    ルフォン系樹脂、アルカリ又はアルカリ土類金属変性フ
    ェノール樹脂、アルカリ又はアルカリ土類金属変性アラ
    ルキル樹脂、及びアルカリ又はアルカリ土類金属変性芳
    香族ビニル樹脂から選ばれた少なくとも1種である請求
    項1記載の難燃剤。
  5. 【請求項5】 リン含有化合物が、赤リン、(ポリ)リ
    ン酸塩、及びリン酸エステルから選択された少なくとも
    1種である請求項1記載の難燃剤。
  6. 【請求項6】 リン含有化合物が安定化赤リンである請
    求項1記載の難燃剤。
  7. 【請求項7】 芳香族環を有する化合物100重量部に
    対して、リン含有化合物1〜100重量部を含有する請
    求項1記載の難燃剤。
  8. 【請求項8】 さらに窒素含有難燃性化合物を含む請求
    項1記載の難燃剤。
  9. 【請求項9】 さらにフッ素系樹脂を含む請求項1記載
    の難燃剤。
  10. 【請求項10】 請求項1記載の難燃剤と熱可塑性樹脂
    とで構成され、かつ酸素指数が25以上である難燃性樹
    脂組成物。
  11. 【請求項11】 熱可塑性樹脂が、ポリアルキレンアリ
    レート、又はアルキレンアリレートを主成分とするコポ
    リエステルである請求項10記載の難燃性樹脂組成物。
  12. 【請求項12】 熱可塑性樹脂が、1,4−シクロヘキ
    サンジメチレンテレフタレート、エチレンテレフタレー
    ト、ブチレンテレフタレート、プロピレンテレフタレー
    ト、エチレンナフタレートおよびブチレンナフタレート
    から選択された少なくとも1種の単位を有するホモ又は
    コポリエステルである請求項10記載の難燃性樹脂組成
    物。
  13. 【請求項13】 熱可塑性樹脂が、ポリブチレンテレフ
    タレート、又はブチレンテレフタレートを主成分とする
    コポリエステルである請求項10記載の難燃性樹脂組成
    物。
  14. 【請求項14】 熱可塑性樹脂100重量部に対して、
    難燃剤0.1〜100重量部を含有する請求項10記載
    の難燃性樹脂組成物。
  15. 【請求項15】 さらにヒンダードフェノール系酸化防
    止剤及びリン系安定剤の少なくともいずれか一方を含む
    請求項10記載の難燃性樹脂組成物。
  16. 【請求項16】 さらに充填剤を含む請求項10記載の
    難燃性樹脂組成物。
  17. 【請求項17】 熱可塑性樹脂と請求項1記載の難燃剤
    とを混合して難燃性樹脂組成物を製造する方法。
  18. 【請求項18】 熱可塑性樹脂、難燃剤を構成する樹脂
    成分、及びリン含有化合物から選ばれた少なくとも2種
    の成分で構成されたマスターバッチと、熱可塑性樹脂と
    を溶融混合する請求項17記載の難燃性樹脂組成物を製
    造する方法。
  19. 【請求項19】 請求項10記載の難燃性樹脂組成物で
    形成された成形体。
  20. 【請求項20】 成形体が、電気・電子部品、機械機構
    部品又は自動車部品である請求項19記載の成形体。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001146550A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Emusu Showa Denko:Kk 難燃性ポリアミド系樹脂組成物およびそれを用いた電気部品
JP2002371168A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Polyplastics Co ポリアセタール樹脂組成物
JP2005248074A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd 熱可塑性樹脂組成物
JP2013508249A (ja) * 2009-10-23 2013-03-07 ロディア チャイナ カンパニー、リミテッド 次亜リン酸塩を安定化するためのプロセス
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109280346B (zh) * 2018-09-07 2020-11-20 广东聚石化学股份有限公司 一种高抗冲玻纤增强无卤阻燃pok/pbt合金及其制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001146550A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Emusu Showa Denko:Kk 難燃性ポリアミド系樹脂組成物およびそれを用いた電気部品
JP4718659B2 (ja) * 1999-11-19 2011-07-06 エムスケミー・ジャパン株式会社 難燃性ポリアミド系樹脂組成物およびそれを用いた電気部品
JP2002371168A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Polyplastics Co ポリアセタール樹脂組成物
JP2005248074A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd 熱可塑性樹脂組成物
JP4680523B2 (ja) * 2004-03-05 2011-05-11 三菱レイヨン株式会社 熱可塑性樹脂組成物
JP2013508249A (ja) * 2009-10-23 2013-03-07 ロディア チャイナ カンパニー、リミテッド 次亜リン酸塩を安定化するためのプロセス
WO2013189779A1 (de) 2012-06-18 2013-12-27 Basf Se Flammgeschützte polyester mit polyacrylnitrilhomopolymerisaten

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