JP2003138135A - 難燃性樹脂組成物およびそれからなる成形品 - Google Patents

難燃性樹脂組成物およびそれからなる成形品

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JP2003138135A JP2001334663A JP2001334663A JP2003138135A JP 2003138135 A JP2003138135 A JP 2003138135A JP 2001334663 A JP2001334663 A JP 2001334663A JP 2001334663 A JP2001334663 A JP 2001334663A JP 2003138135 A JP2003138135 A JP 2003138135A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱可塑性樹脂の機械的特性を損なうことなく、
優れた難燃性、および耐光性を有する熱可塑性樹脂組成
物を提供する。 【解決手段】(A)熱可塑性樹脂100重量部に対し
て、(B)下記一般式(1)で表される変性フェノール
系樹脂0.1〜20重量部、及び、(C)燐系難燃剤1
〜30重量部を含有してなる難燃性樹脂組成物である。 【化1】 (上記式中、R1、R3は炭素数1〜10の有機残基を表
す。また、R2、R4は水素原子あるいは炭素数1〜5の
アルキル基を表す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂本来の
機械的特性(耐衝撃性、耐熱性)を損なうことなく難燃
性、耐光性に優れ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】従来、熱可塑性樹脂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、O
A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、用途によっては安全性
の問題で、難燃性が必要になり、この難燃化に対し種々
の技術が提案されてきた。
【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、
この方法は燃焼の際の発煙量が多い等の問題点を有して
いる。そこで、近年これらのハロゲン系難燃剤の欠点を
克服するためにハロゲンを全く含まない難燃性樹脂が強
く望まれるようになった。
【0004】非ハロゲン系難燃剤として、燐系難燃剤が
あり、代表的なものとして燐酸エステルが従来からよく
使用されている。例えば熱可塑性樹脂にポリホスフェー
トを添加する方法(特開昭59−24736号公報)、
ゴム強化スチレンに特定構造を有する燐酸エステルを添
加する方法(特開平11−140270号公報)、スチ
レン系樹脂に液状燐酸エステルを添加する方法(特開平
11−5869号公報)などがすでに開示されている。
【0005】しかしながら、スチレン系樹脂に代表され
るような熱可塑性樹脂は、一般的に極めて燃えやすいた
め、燐酸エステルでは難燃化効果が極めて低く、上記特
開昭59−24736号公報、特開平11−14027
0号公報、特開平11−5869号公報記載の方法で得
られる組成物においては、熱可塑性樹脂に難燃性を付与
するためには、燐酸エステルを多量に配合しなければな
らず、そのため機械特性が低下するばかりか、燐酸エス
テルがブリードアウトしたり、成形時に金型汚染が発生
するといった問題点や成形時にガスが発生するという問
題点を有していた。
【0006】上記問題点を解決する方法として、ヒドロ
キシル基含有燐酸エステルを使用する方法が、特開平5
−247315号公報に開示されている。しかしなが
ら、ヒドロキシル基含有燐酸エステルもまた、難燃化効
果が極めて低く、上記問題点を解決することは困難であ
った。
【0007】燐酸エステルでは難燃化効果が低いため、
難燃性を向上させるために、我々は燐酸エステルに、さ
らに難燃助剤としてメラミンシアヌール酸塩を用いるこ
とで、難燃性が向上することを見いだしたが、熱可塑性
樹脂本来の機械的特性、耐衝撃性および成形加工性が損
なわれるという問題点を解決することができなかった。
【0008】またさらに難燃性を向上させるために、ヒ
ドロキシル基含有燐酸エステルに炭化層形成ポリマーと
して、ノボラックフェノール樹脂、さらにトリアジン骨
格を含有する化合物を添加する方法が特開平7−704
48号公報に開示されている。この技術もまた、熱可塑
性樹脂本来の機械的特性、耐衝撃性および成形加工性が
損なわれるという問題点を解決できるものではなかっ
た。さらにフェノール樹脂は耐光性に極めて劣る材料で
あるため、得られる樹脂組成物の耐光性が低下するとい
う問題点も有していた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
を解決し、熱可塑性樹脂に高度な難燃性を付与すると同
時に、機械特性、耐熱性が良好で、とりわけ耐光性に優
れる樹脂組成物を提供することを目的とする。
【0010】
【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、熱可塑性樹脂に燐系難燃剤
とともに、特定の変性フェノール系樹脂を配合すること
により、優れた難燃性が付与できることに加え、耐光性
が改善され、かつ機械特性、耐衝撃性、耐熱性に優れる
ことを見い出したものである。
【0011】すなわち本発明は、「(A)熱可塑性樹脂
100重量部に対して、(B)下記一般式(1)で表さ
れる変性フェノール系樹脂0.1〜20重量部、及び、
(C)燐系難燃剤1〜30重量部を含有してなる難燃性
樹脂組成物。」である。
【0012】
【化6】 (上記式中、R1、R3は炭素数1〜10の有機残基を表
す。また、R2、R4は水素原子あるいは炭素数1〜5の
アルキル基を表す。)
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明の樹脂組成物につい
て具体的に説明する。
【0014】本発明の熱可塑性樹脂(A)とは加熱する
と流動性を示し、これを利用して成形加工できる合成樹
脂のことである。
【0015】この具体例としては、例えば、ポリスチレ
ン樹脂、スチレン/アクリロニトリル共重合体、アクリ
ロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS樹
脂)などのポリスチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレン
オキシド樹脂、変性ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリ
フェニレンスルフィド樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、
ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンなどのポリオレフィ
ン系樹脂、エチレン/プロピレン樹脂、エチレン/1−
ブテン樹脂、エチレン/プロピレン/非共役ジエン樹
脂、エチレン/アクリル酸エチル樹脂、エチレン/メタ
クリル酸グリシジル樹脂体、エチレン/酢酸ビニル/メ
タクリル酸グリシジル樹脂、エチレン/酢酸ビニル/メ
タクリル酸グリシジル樹脂、エチレン/プロピレン−g
−無水マレイン酸樹脂、ポリエステルポリエーテルエラ
ストマー、ポリエステルポリエステルエラストマー等の
エラストマー、あるいはこれら熱可塑性樹脂の2種以上
の混合物が挙げられるが、ポリスチレン樹脂、スチレン
/アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル/ブタ
ジエン/スチレン共重合体(ABS樹脂)などのポリス
チレン系樹脂、変性ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂から選ばれる1種ま
たは2種以上の混合物が好ましく、さらに好ましくは、
ポリスチレン樹脂、スチレン/アクリロニトリル共重合
体、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体
(ABS樹脂)などのポリスチレン系樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂から選
ばれる1種または2種以上の混合物である。
【0016】上記(A)熱可塑性樹脂のなかで、ポリス
チレン系樹脂としては、ポリスチレン、スチレン/アク
リロニトリル共重合体、ゴム変性スチレン系樹脂、およ
びゴム変性スチレン系樹脂とポリフェニレンオキシドと
のポリマーブレンド体(変性ポリフェニレンオキシド樹
脂)などが挙げられる。
【0017】また、ゴム変性スチレン系樹脂は、ゴム状
重合体の存在下に、芳香族ビニル単量体および必要に応
じこれと共重合可能なビニル単量体を加えた単量体混合
物を、公知の塊状重合、塊状懸濁重合、溶液重合または
乳化重合に供することにより得られる。
【0018】このようなゴム変性スチレン系樹脂の具体
例としては、例えば、耐衝撃性ポリスチレン、ABS樹
脂、AAS樹脂(アクリロニトリル−アクリルゴム−ス
チレン共重合体)、およびAES樹脂(アクリロニトリ
ル−エチレンプロピレンゴム−スチレン共重合体)など
が挙げられる。
【0019】そして、このようなゴム変性スチレン系樹
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のとを含むものである。
【0020】具体的には、ゴム質重合体5〜80重量部
に対し、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。
【0021】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、およびエチレン−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の使用が好ましい。
【0022】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0.15〜0.6
μm、特に0.2〜0.55μmである場合が、耐衝撃
性にすぐれることから好ましい。中でも重量平均粒子径
0.20〜0.25μmのものと、0.50〜0.65
μmのものとの重量比が、90:10〜60:40のも
のが、耐衝撃性および薄肉成形品の落錘衝撃が著しくす
ぐれることから好ましい。
【0023】なお、ゴム粒子の平均重量粒子径は、「R
ubber Age Vol.88p.484〜490
(1960)by E.Schmidt, P.H.B
iddison」に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
率とより累積重量分率50%の粒子径を求める)により
測定することができる。
【0024】芳香族ビニル系単量体の具体例としては、
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、o−
エチルスチレンおよびp−t−ブチルスチレンなどが挙
げられるが、特にスチレンの使用が好ましい。
【0025】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を目的とする場合にはシアン化
ビニル系単量体が、また靭性および色調の向上を目的と
する場合には(メタ)アクリル酸エステル系単量体が、
それぞれ好ましく用いられる。
【0026】シアン化ビニル系単量体の具体例として
は、アクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびエタ
クリロニトリルなどが挙げられるが、特にアクリロニト
リルが好ましく用いられる。(メタ)アクリル酸エステ
ル系単量体の具体例としては、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く用いられる。
【0027】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、および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。
【0028】上記の(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が20重量%以
上であることが好ましく、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、樹脂組成物の成形加工性の観点から、60重量%以
下であることが好ましく、特に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、靱性および耐衝撃性の観点か
ら、80重量%以下であることが好ましく、特に75重
量%以下が好ましく用いられる。単量体または単量体混
合物として用い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
の配合量の総和は、95〜20重量%であることが好ま
しく、さらに好ましくは90〜30重量%である。
【0029】(a1)グラフト共重合体を得る際のゴム
質重合体と、単量体または単量体混合物との配合割合
は、樹脂組成物の耐衝撃性の観点から、全グラフト共重
合体100重量部中に、ゴム質重合体が5重量部以上で
あることが好ましく、より好ましくは10重量部以上で
ある。また、樹脂組成物の耐衝撃性および成形品の外観
の観点からは、80重量部以下であることが好ましく、
より好ましくは70重量部以下である。また、単量体ま
たは単量体混合物の配合割合は95重量部以下、好まし
くは90重量部以下、あるいは20重量部以上、好まし
くは30重量部以上である。
【0030】(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、単量体または単量体混合物、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と
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。
【0031】(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
ったグラフト共重合体の他に、グラフトしていない共重
合体を含有したものである。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
てすぐれる樹脂組成物を得るためには、20〜80重量
%、特に25〜50重量%の範囲であることが好まし
い。ここで、グラフト率は次式により算出される値であ
る。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
【0032】グラフトしていない(共)重合体の特性は
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の範囲であること
が、すぐれた耐衝撃性の樹脂組成物を得るために好まし
い条件である。
【0033】(a2)ビニル系(共)重合体とは芳香族
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
トルエンおよび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く使用される。これらは1種
または2種以上を用いることができる。
【0034】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を目的とする場合には、シアン
化ビニル系単量体が好ましく用いられる。靭性および色
調の向上を目的とする場合には、(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。
【0035】シアン化ビニル系単量体の具体例として
は、アクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびエタ
クリロニトリルなどが挙げられるが、特にアクリロニト
リルが好ましく使用される。(メタ)アクリル酸エステ
ル系単量体の具体例としては、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く使用される。
【0036】また、必要に応じて使用されるこれらと共
重合可能な他のビニル系単量体としては、マレイミド、
N−メチルマレイミドおよびN−フェニルマレイミドな
どのマレイミド系単量体が挙げられる。
【0037】本発明において、マレイミド系単量体を共
重合したビニル系共重合体、即ち、マレイミド基変性ビ
ニル系共重合体は、ポリスチレン系樹脂中に含有させて
使用することにより、樹脂組成物の耐熱性を向上でき、
さらに難燃性も特異的に向上できるため、好ましく使用
することができる。
【0038】(a2)ビニル系(共)重合体を構成する
単量体または単量体混合物において、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%以上の範囲である。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、6
0重量%以下が好ましく、さらに好ましくは50重量%
以下の範囲である。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、さらに好ましくは75
重量%以下の範囲である。更に、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、特に50重量%以下の範囲が好ましい。
【0039】(a2)ビニル系(共)重合体の特性には
制限はないが、メチルエチルケトン溶媒を用いて、30
℃で測定した極限粘度[η]が、0.4〜0.65dl
/g、特に0.45〜0.55dl/gの範囲のもの
が、またN,N−ジメチルホルムアミド溶媒を用いて、
30℃で測定した場合には、0.35〜0.85dl/
g、特に0.45〜0.7dl/gの範囲のものが、す
ぐれた耐衝撃性および成形加工性を有する樹脂組成物が
得られることから好ましい。
【0040】(a2)ビニル系(共)重合体の製造法に
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−懸濁重合法および溶液−塊状重合法など通常
の方法を用いることができる。
【0041】また、本発明において用いるポリスチレン
系樹脂中には、必要に応じて、カルボキシル基、ヒドロ
キシル基、エポキシ基、アミノ基およびオキサゾリン基
から選ばれた少なくとも一種の官能基を含有する変性ビ
ニル系重合体(以下、変性ビニル系重合体と略称す
る。)を含有させることもできる。すなわち、この変性
ビニル系重合体は、一種または二種以上のビニル系単量
体を重合または共重合して得られる構造を有し、かつ分
子中にカルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、
アミノ基およびオキサゾリン基から選ばれた少なくとも
一種の官能基を含有する重合体である。これらの官能基
を含有する化合物の含有量については制限されないが、
特に変性ビニル系重合体100重量部当たり0.01〜
20重量%の範囲であることが好ましい。
【0042】変性ビニル系重合体中にカルボキシル基を
導入する方法には特に制限はないが、アクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン酸、マレイン酸モノエチルエステ
ル、無水マレイン酸、フタル酸およびイタコン酸などの
カルボキシル基または無水カルボキシル基を有するビニ
ル系単量体を所定のビニル系単量体と共重合する方法、
γ,γ′−アゾビス(γ−シアノバレイン酸)、α,
α′−アゾビス(α−シアノエチル)−p−安息香酸お
よび過酸化サクシン酸などのカルボキシル基を有する重
合発生剤および/またはチオグリコール酸、α−メルカ
プトプロピオン酸、β−メルカプトプロピオン酸、α−
メルカプト−イソ酪酸および2,3または4−メルカプ
ト安息香酸などのカルボキシル基を有する重合度調節剤
を用いて、所定のビニル系単量体を(共)重合する方
法、およびメタクリル酸メチルやアクリル酸メチルなど
の(メタ)アクリル酸エステル系単量体と芳香族ビニル
系単量体、必要に応じてシアン化ビニル系単量体との共
重合体をアルカリによってケン化する方法などを用いる
ことができる。
【0043】上記ヒドロキシル基を導入する方法につい
ても特に制限はないが、例えばアクリル酸2−ヒドロキ
シエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリ
ル酸3−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸3−ヒドロ
キシプロピル、アクリル酸2,3,4,5,6−ペンタ
ヒドロキシヘキシル、メタクリル酸2,3,4,5,6
−ペンタヒドロキシヘキシル、アクリル酸2,3,4,
5−テトラヒドロキシペンチル、メタクリル酸2,3,
4,5−テトラヒドロキシペンチル、3−ヒドロキシ−
1−プロペン、4−ヒドロキシ−1−ブテン、シス−4
−ヒドロキシ−2−ブテン、トランス−4−ヒドロキシ
−2−ブテン、3−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロ
ペン、シス−5−ヒドロキシ−2−ペンテン、トランス
−5−ヒドロキシ−2−ペンテン、4−ジヒドロキシ−
2−ブテンなどのヒドロキシル基を有するビニル系単量
体を、所定のビニル系単量体と共重合する方法などを用
いることができる。
【0044】上記エポキシ基を導入する方法についても
特に制限はないが、例えばアクリル酸グリシジル、メタ
クリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコ
ン酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、スチレン
−p−グリシジルエーテルおよびp−グリシジルスチレ
ンなどのエポキシ基を有するビニル系単量体を、所定の
ビニル系単量体と共重合する方法などを用いることがで
きる。
【0045】中でも、メタクリル酸グリシジルを共重合
させることによりエポキシ基を導入したエポキシ変性ビ
ニル系共重合体は、ポリスチレン系樹脂中に含有させて
使用した場合、本発明の樹脂組成物の難燃性、衝撃強度
を向上することができる。
【0046】上記アミノ基を導入する方法についても特
に制限はないが、例えばアクリルアミド、メタクリルア
ミド、N−メチルアクリルアミド、ブトキシメチルアク
リルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、アクリル
酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、メ
タクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸エチル
アミノプロピル、メタクリル酸フェニルアミノエチル、
メタクリル酸シクロヘキシルアミノエチル、N−ビニル
ジエチルアミン、N−アセチルビニルアミン、アリルア
ミン、メタアリルアミン、N−メチルアリルアミン、p
−アミノスチレンなどのアミノ基およびその誘導体を有
するビニル系単量体を、所定のビニル系単量体と共重合
する方法などを用いることができる。
【0047】上記オキサゾリン基を導入する方法につい
ても特に制限はないが、例えば2−イソプロペニル−オ
キサゾリン、2−ビニル−オキサゾリン、2−アクロイ
ル−オキサゾリンおよび2−スチリル−オキサゾリンな
どのオキサゾリン基を有するビニル系単量体を所定のビ
ニル系単量体と共重合する方法などを用いることができ
る。
【0048】この変性ビニル系重合体の特性には制限は
ないがメチルエチルケトン溶媒を用いて、30℃で測定
した極限粘度[η]が、0.2〜0.65dl/g、特
に0.35〜0.6dl/gの範囲のものが、またN,
N−ジメチルホルムアミド溶媒を用いて、30℃で測定
した場合には、0.3〜0.9dl/g、特に0.4〜
0.75dl/gの範囲のものが、すぐれた難燃性、耐
衝撃性、成形加工性の樹脂組成物が得られることから好
ましい。
【0049】上記熱可塑性樹脂(A)の内、ポリアミド
樹脂としては、例えば、環状ラクタムの開環重合物、ア
ミノカルボン酸の重縮合物、二塩基酸とジアミンとの重
縮合物などが挙げられ、具体的にはナイロン6、ナイロ
ン66、ナイロン46、ナイロン610、ナイロン61
2、ナイロン11、ナイロン12などの脂肪族ポリアミ
ド、ポリ(メタキシレンアジパミド)(以下MXD・6
と略す)、ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)
(以下6Tと略す)、ポリ(ノナメチレンテレフタルア
ミド)(以下9Tと略す)、ポリ(ヘキサメチレンイソ
フタルアミド)(以下6Iと略す)、ポリ(テトラメチ
レンイソフタルアミド)(以下4Iと略す)などの脂肪
族−芳香族ポリアミド、およびこれらの共重合体や混合
物を挙げることができる。特に本発明に好適なポリアミ
ドとしてはナイロン6、ナイロン66、ナイロン6/6
6共重合体、ナイロン66/6T共重合体、ナイロン6
T/12共重合体、ナイロン6T/6I/12共重合体
を挙げることができる。
【0050】上記熱可塑性樹脂(A)の内、ポリカーボ
ネート樹脂は、芳香族二価フェノール系化合物とホスゲ
ン、または炭酸ジエステルとを反応させることにより得
られる。該芳香族ホモまたはコポリカーボネート樹脂
は、粘度平均分子量が10000〜1000000の範
囲のものである。ここで二価フェノール系化合物として
は、2,2−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−3,5−ジメチル
フェニル)プロパン、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)エタ
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−3,5−ジフェニル)
ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジエ
チルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シ−3,5−ジエチルフェニル)プロパン、1,1−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1−フ
ェニル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタ
ン等が使用でき、これら単独あるいは混合物として使用
することができる。
【0051】上記熱可塑性樹脂(A)の内、ポリエステ
ル樹脂としては、実質的に、ジカルボン酸とグリコール
の重縮合物、環状ラクトンの開環重合物、ヒドロキシカ
ルボン酸の重縮合物、二塩基酸とグリコールの重縮合物
などが挙げられる。
【0052】ジカルボン酸としてはテレフタル酸、イソ
フタル酸、オルトフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、
シュウ酸、アジピン酸、1,4−シクロヘキサンジカル
ボン酸あるいはこれらのメチルエステルなどを、グリコ
ールとしてはエチレングリコール、1,4−ブタンジオ
ール、プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオー
ル、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノ
ールAなどが挙げられる。
【0053】具体的には、ポリエチレンテレフタレート
樹脂、ポリプロピレンテレフタレート樹脂、ポリブチレ
ンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹
脂、ポリブチレンナフタレート樹脂、ポリシクロヘキサ
ンジメチレンテレフタレート樹脂およびポリエチレン−
1,2−ビス(フェノキシ)エタン−4、4’−ジカル
ボキシレート樹脂などのほか、ポリエチレンイソフタレ
ート/テレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレー
ト/イソフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート
/デカンジカルボキシレート樹脂およびポリエチレンテ
レフタレート/ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタ
レート樹脂などの共重合体や混合物を挙げることができ
る。特に本発明に好適なポリエステル樹脂としてはポリ
エチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレンテレフタ
レート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエ
チレンナフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート
/ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート樹脂か
ら選ばれる1種または2種以上を挙げることができ、よ
り好ましくはポリエチレンテレフタレート(PET)樹
脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート/ポリシクロヘキサンジメチレ
ンテレフタレート樹脂である。
【0054】このようなポリエステル樹脂の分子量は特
に制限はないが、通常フェノール/テトラクロロエタン
1:1の混合溶媒を用いて25度で測定した固有粘度が
0.1〜3.0を使用することができるが、好ましく
は、0.25〜2.50、特に好ましくは0.40〜
2.25である。
【0055】特に本発明では、(A)熱可塑性樹脂が
(A−1)ポリエステル以外の熱可塑性樹脂および(A
−2)ポリエステル樹脂の混合物である場合、難燃性お
よび機械物性の面で優れ、好ましく使用することができ
る。(A−1)ポリエステル以外の熱可塑性樹脂と(A
−2)ポリエステル樹脂の混合比は、1〜99重量%:
99〜1重量%であり、好ましくは50〜99重量%:
50〜1重量%であり、さらに好ましくは60〜95重
量%:40〜5重量%、特に好ましくは70〜90重量
%:30〜10重量%である。
【0056】この場合、(A−1)ポリエステル以外の
熱可塑性樹脂としてはポリスチレン系樹脂などが用いら
れる。また、(A−2)ポリエステル樹脂としては上記
したようなポリエステル樹脂が使用できるが、好ましく
はポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレンテ
レフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、
ポリエチレンナフタレート樹脂、エチレンテレフタレー
ト/シクロヘキサンジメチレンテレフタレート共重合体
から選ばれる1種または2種以上を挙げることができ、
より好ましくはポリエチレンテレフタレート(PET)
樹脂、エチレンテレフタレート/シクロヘキサンジメチ
レンテレフタレート共重合体である。中でも衝撃強度、
難燃性の面からエチレンテレフタレート/シクロヘキサ
ンジメチレンテレフタレート共重合体が特に好ましく使
用できる。
【0057】本発明に使用される(B)変性フェノール
系樹脂とは、下記一般式(1)で表されるものである。
【化7】 (上記式中、R1、R3は炭素数1〜10の有機残基を表
す。また、R2、R4は水素原子あるいは炭素数1〜5の
アルキル基を表す。)
【0058】前記式(1)の構造について説明する。上
記式中、R1、R3は炭素数1〜10の任意の有機残基を
表し、好ましくはアルキル基、アリール基、グリシジル
基、−C(=O)R(ここでRは炭素数1〜9のアルキ
ル基、アリール基を表す。)が挙げられる。すなわち、
フェノール系樹脂のフェノール性水酸基をエーテル化あ
るいはエステル化したものを好ましく使用することがで
きる。また、R2、R4は水素原子あるいは炭素数1〜5
のアルキル基を表す。
【0059】前記式(1)に示す変性フェノール系樹脂
の製造方法については、特に制限はないが、例えばエー
テル化した変性フェノール系樹脂を製造する方法として
はノボラック型、レゾール型および熱反応型のフェノー
ル系樹脂とハロゲン化アルキル、エピハロヒドリン等を
塩基性触媒下で反応させて製造する方法等が挙げられ
る。また、エステル化した変性フェノール系樹脂を製造
する方法としてはノボラック型、レゾール型および熱反
応型のフェノール系樹脂と任意の酸ハロゲン化物または
酸無水物を反応させて製造する方法等が挙げられる。
【0060】フェノール系樹脂としては特に限定するも
のではなくノボラック型、レゾール型および熱反応型の
市販されているものなどを用いることができるが、ノボ
ラック型が難燃性、流動性の面で好ましく使用すること
ができる。ノボラック型フェノール樹脂の製造方法とし
ては、フェノール類とアルデヒド類のモル比を1:0.
7〜1:0.9となるような比率で反応槽に仕込み、更
にシュウ酸、塩酸、硫酸、トルエンスルホン酸等の触媒
を加えた後、加熱し、所定の時間還流反応を行う。生成
した水を除去するため真空脱水あるいは静置脱水し、更
に残っている水と未反応のフェノール類を除去する方法
により得ることができる。これらの樹脂あるいは複数の
原料成分を用いることにより得られる共縮合フェノール
樹脂は単独であるいは2種以上併用で用いることができ
る。
【0061】ここで、フェノール類とはフェノール、o
−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、チモ
ール、p−tert−ブチルフェノール、tert−ブ
チルカテコール、カテコール、イソオイゲノール、o−
メトキシフェノール、2、2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン、サルチル酸イソアミル、サルチル酸
ベンジル、サルチル酸メチル、2,6−ジ−tert−
ブチル−p−クレゾール等が挙げられる。これらのフェ
ノール類は一種または二種以上用いることができる。ア
ルデヒド類とはo−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−
ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズア
ルデヒドおよびそれらのアルキル基置換体等が挙げられ
る。これらのアルデヒド類は必要に応じて1種または2
種以上用いることができる。
【0062】上記一般式(1)で表される変性フェノー
ル系樹脂の中でも、下記一般式(2)で表されるグリシ
ジル基でエーテル化された変性フェノール系樹脂がとり
わけ難燃性、耐光性の面で好ましく使用できる。
【0063】
【化8】 (上記式中、R5、R6は水素原子あるいは炭素数1〜5
のアルキル基を表す。)
【0064】変性フェノール系樹脂の分子量は特に限定
されないが、好ましくは数平均分子量で200〜2,0
00であり、特に400〜1,500の範囲のものが機
械的物性、流動性、経済性に優れ好ましい。なお変性フ
ェノール系樹脂はテトラヒドラフラン溶液、ポリスチレ
ン標準サンプルを使用することによりゲルパーミエショ
ンクロマトグラフィ法で測定できる。上記の変性フェノ
ール系樹脂は必要に応じ、1種または2種以上使用する
ことができる。
【0065】(A)熱可塑性樹脂との混合に供する際の
変性フェノール系樹脂の形状については特に制限され
ず、粉砕品、粒状、フレーク状、粉末状、針状、液状な
どいずれも使用できる。
【0066】(B)変性フェノール系樹脂の添加量は、
熱可塑性樹脂(A)100重量部に対して、通常0.1
〜20重量部、好ましくは1〜15重量部、さらに好ま
しくは2〜10重量部である。(B)変性フェノール系
樹脂の添加量が0.1重量部未満の場合は高度な難燃性
付与効果が得られ難い。また20重量部を越える場合は
耐衝撃性の低下や成形品の表面外観を損なう。
【0067】また本発明では、(A)熱可塑性樹脂が
(A−1)ポリエステル以外の熱可塑性樹脂50〜99
重量%および(A−2)ポリエステル樹脂50〜1重量
%の混合物である場合、(A−2)ポリエステル樹脂、
(B)上記一般式(1)で表される変性フェノール系樹
脂および(C)燐系難燃剤の組み合わせにより、(A−
1)ポリエステル以外の熱可塑性樹脂の難燃性が特異的
に向上することを見いだした。
【0068】従って、ポリエステル樹脂、上記一般式
(1)で表される変性フェノール系樹脂および燐系難燃
剤からなる樹脂組成物は、ポリエステル以外の熱可塑性
樹脂の難燃剤として使用することができる。
【0069】この場合、(A−2)ポリエステル樹脂と
しては、好ましくはポリエチレンテレフタレート樹脂、
ポリプロピレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレ
フタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、エチ
レンテレフタレート/シクロヘキサンジメチレンテレフ
タレート共重合体から選ばれる1種または2種以上を挙
げることができ、より好ましくはポリエチレンテレフタ
レート(PET)樹脂、エチレンテレフタレート/シク
ロヘキサンジメチレンテレフタレート共重合体である。
中でも衝撃強度、難燃性の面からエチレンテレフタレー
ト/シクロヘキサンジメチレンテレフタレート共重合体
が特に好ましく使用できる。
【0070】また、(B)上記一般式(1)で表される
変性フェノール系樹脂としては、前記一般式(2)で表
される変性フェノール系樹脂が好ましく使用することが
できる。
【0071】本発明に使用される(C)燐系難燃剤と
は、燐を含有する有機または無機化合物であれば特に制
限はなく、例えば、ポリ燐酸アンモニウム、ポリホスフ
ァゼン、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート
およびホスフィンオキシドなどが挙げられる。中でも、
ポリホスファゼンおよびホスフェートが好ましく、芳香
族ホスフェートが特に好ましく使用できる。
【0072】本発明で使用される(C)燐系難燃剤の
内、芳香族ホスフェートとは、下記一般式(3)で表さ
れるものである。
【化9】
【0073】まず前記式(3)で表される難燃剤の構造
について説明する。前記式(3)の式中、nは0以上の
整数であり、異なるnの混合物でもよい。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。
【0074】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。
【0075】また、前記式(3)のXにおいて、R7
14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、t
ert−ブ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。ま
たYは直接結合、O、S、SO2、C(CH32、C
2、またはCHPhを表し、Phはフェニル基を表
す。
【0076】上記芳香族ホスフェートの使用量は熱可塑
性樹脂(A)100重量部に対して、通常1〜30重量
部、好ましくは2〜20重量部である。
【0077】また本発明の難燃性樹脂組成物はさらに
(D)フッ素系樹脂および/またはシリコーン系化合物
を添加すると、燃焼時の延燃抑制、燃焼時の発熱量の抑
制、燃焼時の液滴の落下(ドリップ)抑制、耐熱性向上
効果を付与することができる。
【0078】そのようなフッ素系樹脂としては、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレ
ン、(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、(テトラフル
オロエチレン/エチレン)共重合体、(ヘキサフルオロ
プロピレン/プロピレン)共重合体、ポリビニリデンフ
ルオライド、(ビニリデンフルオライド/エチレン)共
重合体などが挙げられるが、中でもポリテトラフルオロ
エチレン、(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、(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/エチレン)共重合体、ポリビニリ
デンフルオライドが好ましく、特にポリテトラフルオロ
エチレン、(テトラフルオロエチレン/エチレン)共重
合体が好ましい。
【0079】またシリコーン系化合物とは、シリコーン
樹脂および/またはシリコーンオイルのことである。
【0080】本発明に使用されるシリコーン樹脂とは、
下記一般式(4)〜(7)で表される単位およびこれら
の混合物から選ばれる化学的に結合されたシロキサン単
位(ここで、Rはそれぞれ飽和または不飽和一価炭化水
素基、水素原子、ヒドロキシル基、アルコキシル基、ア
リール基、ビニルまたはアリル基から選ばれる基を表
す。)からなるポリオルガノシロキサンであり、室温で
約200〜300000000センチポイズの粘度のも
のが好ましいが、上記のシリコーン樹脂である限り、そ
れに限定されるものではない。
【0081】
【化10】
【0082】本発明に使用されるシリコーンオイルと
は、下記一般式(8)で表されるものである(ここで、
Rはアルキル基またはフェニル基を表し、nは1以上の
整数である。)。使用するシリコーンオイルは、0.6
5〜100000センチトークスの粘度のものが好まし
いが、上記のシリコーンオイルである限り、それに限定
されるものではない。
【0083】
【化11】
【0084】本発明ではシリコーン系化合物として、シ
リコーン樹脂および/またはシリコーンオイルを使用す
ることができるが、難燃性、耐熱性、耐ブリードアウト
特性、耐接点汚染性、湿熱処理後の電気特性低下の面か
ら、シリコーン樹脂が好ましい。
【0085】上記(D)フッ素系樹脂および/またはシ
リコーン系化合物の添加量は熱可塑性樹脂(A)100
重量部に対して、0.01〜3重量部、好ましくは0.
05〜2重量部、更に好ましくは0.1〜1重量部であ
る。
【0086】さらに本発明の難燃性樹脂組成物は必要に
応じて、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊
維、アスベスト、チタン酸カリウムウィスカ、ワラステ
ナイト、ガラスフレーク、ガラスビーズ、タルク、マイ
カ、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタ
ンおよび酸化アルミニウムなどの充填材などを配合する
ことができる。中でもガラス繊維、炭素繊維、金属繊維
が好ましく使用することができ、最も好ましいものとし
ては炭素繊維が用いられる。これら繊維状充填材の種類
は、一般に樹脂の強化用に用いられているものならば特
に限定はなく、例えば長繊維タイプや短繊維タイプのチ
ョプドストランド、ミルドファイバーなどから選択して
用いることができる。
【0087】なお、本発明に使用する上記の繊維状、紛
状、粒状あるいは板状充填剤はその表面を公知のカップ
リング剤(例えば、シラン系カップリング剤、チタネー
ト系カップリング剤など)、その他の表面処理剤で処理
して用いることもできる。また、ガラス繊維、炭素繊維
はエチレン/酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂、
ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で
被覆あるいは集束されていてもよい。
【0088】さらに本発明の難燃性樹脂組成物に対して
本発明の目的を損なわない範囲でヒンダードフェノール
系、リン系、イオウ系酸化防止剤などの酸化防止剤や熱
安定剤、紫外線吸収剤(例えばレゾルシノール、サリシ
レート、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノンなど)、
滑剤および離型剤(モンタン酸およびその塩、そのエス
テル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ス
テラアマイドおよびエチレンワックスなど)、着色防止
剤(亜リン酸塩、次亜リン酸塩など)、核剤、可塑剤、
難燃剤、帯電防止剤、および染料・顔料を含む着色剤
(硫化カドミウム、フタロシアニン、酸化チタンなど)
などの通常の添加剤を1種以上添加することができる。
【0089】また本発明の難燃性樹脂組成物は通常公知
の方法で製造される。例えば、熱可塑性樹脂(A)、変
性フェノール系樹脂(B)、燐系難燃剤(C)およびそ
の他の必要な添加剤を予備混合してまたは予備混合せず
に押出機などに供給して、150℃〜350℃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“ユニメルト”タイプのスクリューを備え
た単軸押出機、二軸、三軸押出機およびニーダタイプの
混練機などを用いることができ、特にアスペクト比をコ
ントロールすることから、スクリューにニーディングエ
レメントを数個挿入あるいは未挿入にすることにより使
用することが好ましい。
【0090】本発明の熱可塑性樹脂組成物は難燃性だけ
でなく、機械特性、耐熱性、滞留安定性さらに成形加工
性にも優れ、溶融成形可能であるため押出成形、射出成
形、プレス成形などが可能であり、フィルム、管、ロッ
ドや希望する任意の形状と大きさを持った成形品に成形
し使用することができる。さらに難燃性を活かして電気
・電子部品、自動車部品、機械機構部品、OA機器、家
電機器などのハウジングおよびそれらの部品類など種々
の用途に用いることができる。
【0091】例えば、各種ギヤー、各種ケース、センサ
ー、LEPランプ、コネクター、ソケット、抵抗器、リ
レーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、
バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子
板、変成器、プラグ、プリント配線板、チューナー、ス
ピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モータ
ー、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、ハウジン
グ、半導体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャー
シ、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、
コンピュー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(登録商標)・コンパクトディ
スクなどの音声機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エア
コン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部
品などに代表される家庭、事務電気製品部品、オフィス
コンピューター関連部品、電話機関連部品、ファクシミ
リ関連部品複写機関連部品、洗浄用治具、オイルレス軸
受、船尾軸受、水中軸受、などの各種軸受、モーター部
品、ライター、タイプライターなどに代表される機械関
連部品、顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計などに代表され
る光学機器、精密機械関連部品;オルタネーターターミ
ナル、オルタネーターコネクター、ICレギュレータ
ー、排気ガスバルブなどの各種バルブ、燃料関係・排気
系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノー
ケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン
冷却水ジョイント、キャブレターメインボディー、キャ
ブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却水センサ
ー、油温センサー、ブレーキパットウェアーセンサー、
スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジ
ションセンサー、エアーフローメーター、エアコン用サ
ーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバル
ブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォ
ーターポンプインペラー、タービンべイン、ワイパーモ
ーター関係部品、デュストリビュター、スタータースィ
ッチ、スターターリレー、トランスミッション用ワイヤ
ーハーネス、ウィンドウオッシャーノズル、エアコンパ
ネルスィッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒュー
ズ用コネクター、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、
ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリ
フレクター、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソ
レノイドボビン、エンジンオイルフィルター、点火装置
ケース、パソコン、プリンター、ディスプレイ、CRT
ディスプレイ、ファックス、コピー、ワープロ、ノート
パソコン、携帯電話、PHS、DVDドライブ、PDド
ライブ、フレキシブルディスクドライブなどの記憶装置
のハウジング、シャーシ、リレー、スイッチ、ケース部
材、トランス部材、コイルボビンなどの電気・電子機器
部品、自動車部品、機械部品、その他各種用途に有用で
ある。
【0092】
【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
す。
【0093】参考例1 (A)熱可塑性樹脂 <A−1>グラフト共重合体 以下にグラフト共重合体の調製方法を示す。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(遠心力10,000G(約10
0×103 m/s2 ))30分遠心分離後、不溶分を濾
過した。この不溶分を70℃で5時間減圧乾燥し、重量
(n)を測定した。 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。
【0094】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70%、アクリロニトリル30%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は硫酸で凝固した後、乾燥してパ
ウダー状として得た。得られたグラフト共重合体のグラ
フト率は36%であり、スチレン構造単位70%および
アクリロニトリル30%からなる非グラフト性の共重合
体を18.1%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は0.34dl/gであっ
た。
【0095】<A−2>ビニル系共重合体 <A−2−1>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<A−2−1>を調製した。得られたビニル系共重合
体<A−2−1>はメチルエチルケトン可溶分の極限粘
度は0.53dl/gであった。 <A−2−2>スチレン69.7%、アクリロニトリル
30%、グリシジルメタクリレート0.3%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<A−2−
2>を調製した。得られたビニル系共重合体<A−2−
2>はメチルエチルケトン可溶分の極限粘度は0.54
dl/gであった。
【0096】<A−2−3>スチレン51%、アクリロ
ニトリル9%、N−フェニルマレイミド40%からなる
単量体混合物をシクロヘキサノン溶媒中で溶液重合して
ビニル系共重合体<A−2−3>を調製した。得られた
ビニル系共重合体<A−2−3>はメチルエチルケトン
可溶分の極限粘度は0.59dl/gであった。
【0097】<A−3>ポリエチレンテレフタレート樹
脂 固有粘度が0.65(25℃、フェノール/テトラクロ
ロエタンの1:1の混合溶媒)のポリエチレンテレフタ
レート樹脂を使用した。 <A−4>エチレンテレフタレート/シクロヘキサンジ
メチレンテレフタレート共重合体(PET/PCT共重
合体) “イースターGN071”(イーストマン社製)を使用
した。 <A−5>ポリブチレンテレフタレート樹脂 東レPBT1100S(東レ社製)を使用した。
【0098】<A−6>ポリカーボネート樹脂 “ユーピロン S3000”(三菱エンジニアプラスチ
ックス社製)を使用した。 <A−7>ポリアミド6樹脂 “アミランCM1017”(東レ社製)を使用した。
【0099】参考例2 (B)変性フェノール系樹脂、
など <B−1>下記式(9)で表されるグリシジル基変性ノ
ボラックフェノール系樹脂“EOCN−502H”(日
本化薬社製)を使用した。
【化12】
【0100】<B−2>比較例として、下記式(10)
で表される変性していないノボラックフェノール樹脂で
ある“スミライトレジン PR53195”(住友デュ
レス社製)を使用した。
【化13】
【0101】参考例3 (C)燐系難燃剤 <C−1>下記式(11)で表される芳香族ビスホスフ
ェート“PX−200”(大八化学社製)を使用した。
【化14】
【0102】参考例4 (D)フッ素系樹脂および/ま
たはシリコーン系化合物 <D−1>ポリテトラフルオロエチレンであるポリフロ
ンF201(ダイキン工業(株)製)を使用した。 <D−2>シリコーン樹脂である“DC4−7081”
(東レダウコーニングシリコーン社製)を使用した。 参考例5 ガラス繊維(表3中にはGFと略す) “CS3PE941S”(日東紡績社製)を使用した。
なお、ガラス繊維を配合する場合は、樹脂組成物中のガ
ラス繊維重量%が30%になるように配合した。
【0103】[実施例1〜16、比較例1〜17]参考
例で調製した熱可塑性樹脂(A)、変性フェノール系樹
脂(B)、燐系難燃剤(C)およびその他の必要な添加
剤を表1〜3に示した配合比で混合し、ベント付き30
mmφ2軸押出機(池貝鉄工社製、PCM−30)を使
用し、220〜270℃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(住友重機社製、プロマット40/25)によ
り、射出圧を下限圧+1MPaでそれぞれの試験片を成
形し、次の条件で物性を測定した。
【0104】(1)難燃性:射出成形により得た1.6
mm厚みまたは0.8mm厚みの難燃性評価用試験片に
ついてUL94に定められている評価基準に従い、5本
の試験片について難燃性を評価した。難燃性レベルはV
−0>V−1>V−2>HBの順に低下する。 (2)耐衝撃性:ASTM D256−56Aに従い耐
衝撃性を評価した。 (3)耐熱性:ASTM D648(荷重:1.82M
Pa)に従い耐熱性を評価した。 (4)耐光性:キセノン耐光試験機Ci35W型(アト
ラス社製)を用いて、55℃、0.7W/m2 、フィル
ター(内側:石英、外側:ソーダライム)の条件で10
0時間照射した。照射前後の色相を色相色差計(スガ試
験機社製)にて測定し、ΔΔE*(=照射後のΔE*−
照射前のΔE*)を求めた。このΔΔE*が小さいほど
耐光性に優れることを示す。
【0105】各サンプルの難燃性、耐衝撃性、耐熱性お
よび耐光性の測定結果を表1、表2および表3にまとめ
て示す。
【0106】
【表1】
【0107】実施例1〜7と比較例1〜11の測定結果
より、ABS樹脂に対して、燐系難燃剤<C−1>とと
もに本発明の変性フェノール系樹脂<B−1>を添加す
ることにより、難燃性が向上し、かつ耐衝撃性、耐熱
性、耐光性が良好な樹脂組成物が得られることがわか
る。また実施例1〜5の比較から、熱可塑性樹脂として
ABS樹脂とポリカーボネート樹脂の混合物を用いた場
合、より高度な難燃性付与が可能になり、かつ耐衝撃
性、耐熱性が向上することがわかる。さらに熱可塑性樹
脂としてABS樹脂とポリエステル樹脂(PET、PE
T/PCTまたはPBT)の混合物を用いた場合、より
高度な難燃性が得られることがわかる。特にABS樹脂
とPET樹脂の混合物、ABS樹脂とPET/PCT樹
脂の混合物である場合、最高ランクの難燃性が得られ、
とりわけPET/PCT樹脂を使用した場合、機械特性
にも優れた樹脂組成物が得られることがわかる。
【0108】従って、ポリエステルと変性フェノール系
樹脂からなる樹脂組成物がABS樹脂用の難燃剤として
作用していることがわかる。とりわけポリエステル樹脂
としてPET樹脂またはPET/PCT樹脂を使用した
場合、特異的に高い難燃性を付与できる。
【0109】また、実施例6からわかるように、ABS
樹脂の一部をエポキシ基で変性したビニル系共重合体<
A−2−2>にすることにより、難燃性がさらに向上
し、かつ耐衝撃性が大幅に向上する。さらに実施例7か
ら、ABS樹脂の一部をマレイミド基で変性したビニル
系共重合体<A−2−3>にすることにより、耐熱性が
向上するだけでなく、燃焼時間の短縮が可能となること
がわかる。
【0110】一方、ABS樹脂に燐系難燃剤を添加した
のみでは難燃性は得られず(比較例1)、ABS樹脂と
各樹脂の混合物とした場合も同様に燐系難燃剤を添加し
たのまた、変性していないフェノール樹脂を使用した場
合(比較例8〜11)、難燃性の向上は見られるもの
の、その効果は小さく、さらに耐光性が著しく低下する
ことがわかる。
【0111】
【表2】
【0112】実施例8〜12と実施例1〜5の測定結果
の対比より、本発明の樹脂組成物にフッ素系樹脂または
シリコーン系化合物を添加することにより、燃焼時間の
短縮されたより高度な難燃性付与が可能になることがわ
かる。
【0113】
【表3】
【0114】実施例13〜16と比較例12〜17の測
定結果の対比より、熱可塑性樹脂としてポリエステル樹
脂(PET、PBT)またはポリアミド樹脂を使用した
場合も、燐系難燃剤<C−1>とともに本発明の変性フ
ェノール系樹脂<B−1>を添加することにより、難燃
性が向上し、かつ耐衝撃性、耐熱性、耐光性が良好な樹
脂組成物が得られることがわかる。
【0115】またナイロン樹脂の場合、ポリエステル樹
脂、エポキシ変性フェノール系樹脂および芳香族ホスフ
ェートを配合すること(実施例16)により、高度な難
燃性付与が可能になることがわかる。一方、ポリエステ
ル樹脂(PET、PBT)またはポリアミド樹脂に燐系
難燃剤を添加したのみでは難燃性は得られない(比較例
12、14,16,17)。また変性していないフェノ
ール樹脂を使用した場合(比較例13、15)は十分な
難燃性が得られず、さらに耐光性が著しく低下すること
がわかる。
【0116】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂の
機械的特性を損なうことなく、優れた難燃性を示し、し
かも耐光性にも優れる。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C09K 21/12 C09K 21/12 Fターム(参考) 4F071 AA14 AA15 AA20 AA22 AA40 AA42 AA43 AA50 AA51 AA54 AA77 AB25 AC15 BA01 BB03 BB05 BB06 4H028 AA35 AA36 AA42 4J002 BB021 BB061 BB071 BB111 BB151 BB211 BC021 BN121 BN151 CB001 CD042 CF001 CF091 CG001 CH071 CL001 CN011 CQ013 DH056 EW046 EW126 EW146 FD136 GQ01 GT00

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)熱可塑性樹脂100重量部に対し
    て、(B)下記一般式(1)で表される変性フェノール
    系樹脂0.1〜20重量部、及び、(C)燐系難燃剤1
    〜30重量部を含有してなる難燃性樹脂組成物。 【化1】 (上記式中、R1、R3は炭素数1〜10の有機残基を表
    す。また、R2、R4は水素原子あるいは炭素数1〜5の
    アルキル基を表す。)
  2. 【請求項2】 (B)変性フェノール系樹脂が、下記一
    般式(2)で表される変性フェノール系樹脂である請求
    項1に記載の難燃性樹脂組成物。 【化2】 (上記式中、R5、R6は水素原子あるいは炭素数1〜5
    のアルキル基を表す。)
  3. 【請求項3】 (C)燐系難燃剤が下記一般式(3)で
    表される芳香族ホスフェートである請求項1〜2のいず
    れかに記載の難燃性樹脂組成物。 【化3】 (上記式中、R7〜R14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、またはCHPhを表し、P
    hはフェニル基を表す。またnは0以上の整数であり、
    異なるnの混合物でもよい。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。)
  4. 【請求項4】 (A)熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹
    脂である請求項1〜3のいずれかに記載の難燃性樹脂組
    成物。
  5. 【請求項5】 (A)熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂
    である請求項1〜3のいずれかに記載の難燃性樹脂組成
    物。
  6. 【請求項6】 (A)熱可塑性樹脂がポリカーボネート
    樹脂1〜99重量%およびポリスチレン系樹脂99〜1
    重量%の混合物である請求項1〜3のいずれかに記載の
    難燃性樹脂組成物。
  7. 【請求項7】 (A)熱可塑性樹脂が(A−1)ポリエ
    ステル以外の熱可塑性樹脂1〜99重量%と(A−2)
    ポリエステル樹脂99〜1重量%の混合物である請求項
    1〜3のいずれかに記載の難燃性樹脂組成物。
  8. 【請求項8】 (A−1)ポリエステル以外の熱可塑性
    樹脂がポリスチレン系樹脂である請求項7に記載の難燃
    性樹脂組成物。
  9. 【請求項9】 ポリスチレン系樹脂中にエポキシ基変性
    ビニル系共重合体を含有することを特徴とする請求項8
    記載の難燃性樹脂組成物。
  10. 【請求項10】 ポリスチレン系樹脂中にマレイミド基
    変性ビニル系共重合体を含有することを特徴とする請求
    項8または9に記載の難燃性樹脂組成物。
  11. 【請求項11】 (A−2)ポリエステル樹脂がポリエ
    チレンテレフタレート樹脂および/またはエチレンテレ
    フタレート単位を含有する共重合体である請求項7〜1
    0のいずれかに記載の難燃性樹脂組成物。
  12. 【請求項12】 (A−2)ポリエステル樹脂がエチレ
    ンテレフタレート/シクロヘキサンジメチレンテレフタ
    レート共重合体である請求項11記載の難燃性樹脂組成
    物。
  13. 【請求項13】 ポリエステル樹脂、下記一般式(1)
    で表される変性フェノール系樹脂および燐系難燃剤から
    なる難燃剤。 【化4】 (上記式中、R1、R3は炭素数1〜10の有機残基を表
    す。また、R2、R4は水素原子あるいは炭素数1〜5の
    アルキル基を表す。)
  14. 【請求項14】 ポリエステル樹脂、下記一般式(2)
    で表される変性フェノール系樹脂および燐系難燃剤から
    なる難燃剤。 【化5】 (上記式中、R5、R6は水素原子あるいは炭素数1〜5
    のアルキル基を表す。)
  15. 【請求項15】 ポリエステル樹脂がポリエチレンテレ
    フタレート樹脂および/またはポリエチレンテレフタレ
    ート単位を含有する共重合体である請求項13〜14の
    いずれかに記載の難燃剤。
  16. 【請求項16】 ポリエステル樹脂がエチレンテレフタ
    レート/シクロヘキサンジメチレンテレフタレート共重
    合体である請求項13〜14のいずれかに記載の難燃
    剤。
  17. 【請求項17】 請求項1〜12のいずれかに記載の難
    燃性樹脂組成物からなる成形品。
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