JP2004204194A - Flame-retardant resin composition - Google Patents

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JP2004204194A JP2002378185A JP2002378185A JP2004204194A JP 2004204194 A JP2004204194 A JP 2004204194A JP 2002378185 A JP2002378185 A JP 2002378185A JP 2002378185 A JP2002378185 A JP 2002378185A JP 2004204194 A JP2004204194 A JP 2004204194A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a flame-retardant resin composition which is rendered flame-retardant without using a halogen flame retardant. <P>SOLUTION: This flame-retardant resin composition comprises 100 pts.wt. base resin and 0.1-300 pts.wt. flame-retardant constituted of a metal phosphite or phosphate (A) and at least one component (B) selected from amomg a phosphorous-containing compound (B1), a nitrogen-containing compound (B2), an inorganic metal compound (B3), a silicon-containing compound (B4), and a sulfur-containing compound (B5). The metal phosphite or phosphate may be foamable aluminum phosphite or phosphate. The ratio of the metal phosphite or phosphate (A) to component (B) is about 5/100 to 1,000/100. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非ハロゲン系の難燃剤により高度に難燃化された難燃性樹脂組成物、並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、前記熱可塑性樹脂には、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。一般的には、熱可塑性樹脂に、ハロゲン化合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。
【0003】
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。
【0004】
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。また、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鉄、コバルト、ニッケル又は銅の酸化物)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。特表平6−504563号公報には、ポリブチレンテレフタレートとポリフェニレンオキシドとレゾルシノールビスホスフェートとからなる樹脂組成物が記載されている。
【0005】
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。特に、リン含有化合物としてリン酸エステルを使用した場合には、ブリードアウトや耐熱性の低下を引き起こす。
【0006】
このように、従来の方法では、樹脂の特性を低下させることなく、難燃性を付与することは困難である。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、少量の難燃剤であっても、高いレベルで難燃化された非ハロゲン系の難燃性樹脂組成物を提供することにある。
【0008】
本発明の他の目的は、樹脂の特性を低下させることなく、難燃化された難燃性樹脂組成物を提供することにある。
【0009】
本発明のさらに他の目的は、環境に対する負荷が小さく、経済性に優れた難燃性樹脂組成物を提供することにある。
【0010】
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。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を達成するため鋭意検討の結果、熱可塑性樹脂に、特定の非ハロゲン系難燃剤を添加することにより、高いレベルで難燃化できることを見いだし、本発明を完成した。
【0012】
すなわち、本発明の難燃性樹脂組成物は、ベース樹脂と、難燃剤とを含む難燃性樹脂組成物であって、前記難燃剤が、(亜)リン酸金属塩(A)と、リン含有化合物(B1)、窒素含有化合物(B2)、無機金属系化合物(B3)、ケイ素含有化合物(B4)及び硫黄含有化合物(B5)から選択された少なくとも一種の成分(B)とで構成されている。前記ベース樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂などが例示できる。前記(亜)リン酸金属塩(A)は、発泡性(亜)リン酸金属塩、例えば、発泡性(亜)リン酸アルミニウム塩であってもよい。また、(亜)リン酸金属塩(A)は、5〜25重量%のアルミニウム及び15〜35重量%のリンを含有し、10重量%濃度の水分散液がpH3.5〜8を示し、平均粒径0.01〜100μm、給油量(吸油量)15〜50mL/100g及びBET比表面積0.3〜2m2/gの粒状体であり、380〜480℃の温度で10〜70倍に発泡可能であってもよい。前記リン含有化合物(B1)は、非発泡性であってもよく、リン酸エステル、リン酸エステルアミド、ホスホニトリル化合物、有機ホスホン酸化合物、有機ホスフィン酸化合物、(ポリ)リン酸塩(非発泡性であってもよい。例えば、(ポリ)リン酸と非環状のアミン類との塩、ポリリン酸金属塩、(ポリ)リン酸水素金属塩、リン酸ホウ素など)、赤リンなどであってもよい。また、前記窒素含有化合物(B2)は、アミノ基を有する窒素含有環状化合物(a)、アミノ基を有する窒素含有環状化合物と酸素酸との塩(b)、アミノ基を有する窒素含有環状化合物と有機リン酸との塩(c)、アミノ基を有する窒素含有環状化合物とヒドロキシル基を有する窒素含有化合物との塩(d)、ポリリン酸アミド(e)、尿素化合物(f)などであってもよい。前記無機金属系化合物(B3)としては、非発泡性又は非リン系の無機金属系化合物、例えば、金属酸化物、金属水酸化物、ホウ酸金属塩、スズ酸金属塩などが例示できる。難燃剤の割合は、ベース樹脂100重量部に対して0.1〜300重量部程度であってもよい。前記難燃剤は、前記成分(B)100重量部に対して(亜)リン酸金属塩(A)を5〜1000重量部程度含有していてもよい。難燃性樹脂組成物は、さらに、ヒドロキシル基及び/又はアミノ基を有する芳香族環を主鎖又は側鎖に有する樹脂(C1)、ポリカーボネート樹脂(C2)、ポリアリレート樹脂(C3)及び芳香族エポキシ樹脂(C4)などの芳香族樹脂(C)や、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系安定剤、フッ素系樹脂、充填剤などを含んでもよい。
【0013】
本発明には、前記難燃性樹脂組成物で形成された成形体も含まれる。
【0014】
【発明の実施の形態】
[ベース樹脂]
ベース樹脂としては、特に制限されず、種々の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【0015】
ベース樹脂を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、及びビニル系樹脂などが挙げられる。
【0016】
(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。好ましいポリエステル系樹脂には、通常、飽和ポリエステル系樹脂、特に芳香族飽和ポリエステル系樹脂が含まれる。
【0017】
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、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、ウンデカンジカルボン酸、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カルボン酸、4,4’−ジフェニルカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエーテルカルボン酸、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)などが挙げられる。これらのジカルボン酸成分は、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、トリメリット酸、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。
【0018】
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。
【0019】
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)などが挙げられる。また、ハイドロキノン、レゾルシノール、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、ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、キシリレングリコールなどの芳香族ジオールを併用してもよい。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。
【0020】
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、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。
【0021】
オキシカルボン酸には、例えば、オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸、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。
【0022】
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ラクトンなどが含まれる。
【0023】
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)及びエ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エチレンテレフタレート系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエ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。
【0024】
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、ポリテトラメ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)、脂環族ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノールなど)、芳香族ジオール[2,2−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)プロパンなど]芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸など)、オキシカルボン酸(オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸など)などが挙げられる。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状であってもよく、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。
【0025】
ポリエステル系樹脂は、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。
【0026】
(ポリアセタール系樹脂)
ポリアセタール系樹脂には、オキシメチレン基(−CH2O−)を構成単位とするポリアセタールホモポリマー、及びオキシメチレン基以外に他のコモノマー単位を含有するポリアセタールコポリマーが含まれる。コポリマーにおいて、コモノマー単位には、オキシC2-6アルキレン単位(例えば、オキシエチレン基(−CH2CH2O−)、オキシプロピレン基、オキシテトラメチレン基などのオキシC2-4アルキレン単位)が含まれる。コモノマー単位の含有量は、ポリアセタール系樹脂全体に対して、例えば、0.01〜30モル%、好ましくは0.03〜20モル%、さらに好ましくは0.03〜15モル%程度の範囲から選択できる。
【0027】
ポリアセタールコポリマーは、二成分で構成されたコポリマー、三成分で構成されたターポリマーなどであってもよい。ポリアセタールコポリマーは、ランダムコポリマーの他、ブロックコポリマー、グラフトコポリマーなどであってもよい。また、ポリアセタール樹脂は、線状のみならず分岐構造であってもよく、架橋構造を有していてもよい。さらに、ポリアセタール樹脂の末端は、例えば、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸又はそれらの無水物とのエステル化などにより安定化してもよい。
【0028】
前記ポリアセタール樹脂は、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類、トリオキサン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、ジエチレングリコールホルマール、1,4−ブタンジオールホルマールなどの環状エーテルや環状ホルマールを重合することにより製造できる。
【0029】
(ポリアミド系樹脂)
ポリアミド系樹脂には、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られるポリアミド;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。
【0030】
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;ビス(4−アミノシクロヘキシル)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;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が挙げられる。これらのジアミンは1種で又は2種以上組み合わせて使用できる。
【0031】
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、ナフタレンジ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。
【0032】
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で又は二種以上使用できる。
【0033】
ラクタムとしては、例えば、ブチロラクタム、ピバロラクタム、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種で又は2種以上組み合せて使用できる。
【0034】
ポリアミド系樹脂としては、ナイロン46、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、ノナメチレンジアミン)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、ノナメチレンジアミン)とから得られるポリアミド、脂肪族ジカルボン酸(α,ω−C4-12ジカルボン酸など)と芳香族ジアミン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(MXD6)、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。これらのポリアミドは単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0035】
好ましいポリアミドには、脂肪族ポリアミド(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)、少なくともジアミン成分が脂肪族化合物であるポリアミド(ナイロン6T、ナイロン6T共重合体、ナイロン9Tなど)、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、ナイロンMXD6)半芳香族共重合ポリアミド(ナイロン6T/6、ナイロン6T/66、ナイロン6T/12、ナイロン6I/6、ナイロン6I/66、ナイロン6T/6I、ナイロン6T/6I/6、ナイロン6T/6I/66、ナイロン6T/MSTなど)などが含まれる。ポリアミド系樹脂は1種で又は2種以上組み合わせて使用できる。
【0036】
(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。
【0037】
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(ビスフェノールFなど)、ビス(ヒドロキシフェニル)エタン(ビスフェノールADなど)、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)C1-6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。
【0038】
また、(ポリ)オルガノシロキサン変性ポリカーボネート系樹脂(例えば、特開平6−100684号公報、特開平10−182832号公報などに記載の樹脂、「タフロン AC1030」(出光石油化学(株)製)などであってもよい。
【0039】
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。ポリカーボネート系樹脂は、1種で又は2種以上組み合わせて使用できる。
【0040】
(ポリフェニレンオキシド系樹脂)
ポリフェニレンオキシド系樹脂(ポリフェニレンエーテル系樹脂)には、単独重合体および共重合体が含まれる。単独重合体としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)オキシド、ポリ(2,5−ジメチル−1,4−フェニレン)オキシド、ポリ(2,5−ジエチル−1,4−フェニレン)オキシド、ポリ(2−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−エチル−6−イソプロピル−1,4−フェニレン)オキシド、ポリ(2−メチル−6−メトキシ−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(2,3,6−トリメチル−1,4−フェニレン)オキシドなどのポリ(モノ、ジ又はトリC1-6アルキル−フェニレン)オキシド、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレン)オキシドなどのポリ(モノC1-6アルキルモノC6-10アリール−フェニレン)オキシド、ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレン)オキシドなどのポリ(モノ又はジC6-10アリール−フェニレン)オキシドなどが挙げられる。
【0041】
ポリフェニレンオキシドの共重合体としては、前記単独重合体のモノマーユニットを2以上有する共重合体(例えば、2,6−ジメチル−1,4−フェニレンオキシド単位と2,3,6−トリメチル−1,4−フェニレンオキシド単位とを有するランダム共重合体など)ベンゼン骨格を含むホルムアルデヒド樹脂(ベンゼンホルムアルデヒド樹脂やアルキルベンゼンホルムアルデヒド樹脂など)に、クレゾール、p−tert−ブチルフェノールなどのアルキルフェノールを反応させて得られるアルキルフェノール変性ベンゼンホルムアルデヒド樹脂ブロックと、主体構造としてのポリフェニレンオキシドブロックとで構成された変性ポリフェニレンオキシド共重合体、ポリフェニレンオキシド又はその共重合体にスチレン系モノマー及び/又は不飽和酸無水物がグラフトしている変性グラフト共重合体などが挙げられる。ポリフェニレンオキシド系樹脂は1種で又は2種以上組み合わせて使用できる。
【0042】
(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)や環状オレフィン[例えば、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、シクロプロピン、シクロブチン、シクロペンチン、シクロヘキシン、シクロオクチン、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、ジシクロヘプタジエン、テトラジシクロドデセン、ヘキサシクロヘプタデセン又はこれらの誘導体(アルキル置換体、アルキリデン置換体、アルコキシ置換体、アシル置換体、カルボキシ置換体など)など]の単独又は共重合体、特に、α−C2-3オレフィン系樹脂[例えば、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸金属塩共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体(エチレン−エチルアクリレート共重合体など)、プロピレン−(メタ)アクリル酸共重合体など]、環状オレフィン系樹脂(例えば、環状オレフィンの単独重合体、α−C2-10オレフイン−環状オレフィン共重合体など)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。
【0043】
(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C1-10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の(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、単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
【0044】
(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。
【0045】
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及びアクリロ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。これらのスチレン系樹脂は、単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
【0046】
(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。
【0047】
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。これらのビニル系樹脂は、1種で又は2種以上組み合わせて使用できる。
【0048】
(その他の樹脂)
その他の樹脂としては、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、ポリ(エーテルスルホン)、ポリ(4,4′−ビスフェノールエーテルスルホンなど);ポリエーテルケトン;ポリ(エーテルエーテルケトン);ポリエーテルイミド;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。
【0049】
また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アミノ樹脂(メラミン系樹脂、尿素系樹脂など)、熱硬化性ポリエステル系樹脂(アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂など)、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂などが挙げられる。
【0050】
これらの樹脂又は高分子化合物は、単独で又は二種以上組合わせて使用してもよい。
【0051】
好ましいベース樹脂としては、液晶ポリエステルであってもよいポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられ、さらに好ましくはポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂が挙げられる。特にポリエステル系樹脂(PBT系樹脂、PET系樹脂など)が好ましい。
【0052】
これらのベース樹脂は、複数の樹脂を組み合わせて構成してもよい。例えば、第一の樹脂(a)(ポリエステル系樹脂など)と、第二の樹脂(b)(ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂及びポリフェニレンオキシド系樹脂から選択された少なくとも一種の樹脂など)とを併用してもよい。このような場合、ベース樹脂中の第二の樹脂(b)の含有量は、0.01〜95重量%、好ましくは1〜80重量%、さらに好ましくは5〜60重量%(特に10〜50重量%)程度である。第二の樹脂としてポリカーボネート系樹脂を用いる場合、前記第二の樹脂の含有量が0.01〜40重量%、好ましくは0.5〜35重量%程度であってもよい。
【0053】
上記ベース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1×104〜150×104、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、ベース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1.2×104〜30×104程度であってもよい。
【0054】
[難燃剤]
本発明で使用する難燃剤は、(亜)リン酸金属塩(A)と、リン含有化合物(B1)、窒素含有化合物(B2)、無機金属系化合物(B3)、ケイ素含有化合物(B4)、及び硫黄含有化合物(B5)から選択された少なくとも一種の成分(B)とで構成されている。
【0055】
(A)(亜)リン酸金属塩
(亜)リン酸金属塩の金属塩としては、アルカリ土類金属塩(Mg,Ca,Sr,Ba塩)、遷移金属塩(Ti,Mn,Fe,Ni,Cu,Zr,Zn,Mo,Pb,W塩など)、アルミニウム塩などの多価金属塩が挙げられる。これらの中でも、特に、(亜)リン酸アルミニウム塩を主体とした(亜)リン酸金属塩が安定性及び本発明の効果の面から好ましい(亜)リン酸金属塩である。(亜)リン酸金属塩は発泡性であってもよい。
【0056】
(亜)リン酸アルミニウム塩には、亜リン酸アルミニウム塩、リン酸亜リン酸アルミニウム複塩、塩基性リン酸亜リン酸アルミニウム複塩、又はこれらのホウ酸及び/又はケイ酸を含む複塩(例えば、リン酸亜リン酸ホウ酸アルミニウム複塩、リン酸亜リン酸ケイ酸アルミニウム複塩、リン酸亜リン酸ホウ酸ケイ酸アルミニウム複塩、塩基性リン酸亜リン酸ホウ酸アルミニウム複塩、塩基性リン酸亜リン酸ケイ酸アルミニウム複塩、塩基性リン酸亜リン酸ホウ酸ケイ酸アルミニウム複塩など)などが含まれる。さらには、これらのアミン系化合物(アンモニウムなど)及び/又は他の金属[アルカリ金属(Li,Na,Kなど)、アルカリ土類金属(Mg,Ca,Sr,Baなど)、遷移金属(Ti,Mn,Fe,Ni,Cu,Zn,Zr,Mo,Pb,Wなど)など]、酸素酸(モリブデン酸、タングステン酸、スズ酸など)を含む複塩も(亜)リン酸アルミニウム塩に含まれる。これらの(亜)リン酸アルミニウム塩は、一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0057】
好ましい(亜)リン酸アルミニウム塩は、発泡性の(亜)リン酸アルミニウム塩である。このような発泡性の(亜)リン酸アルミニウム塩は、リン酸又は亜リン酸成分と、アルミニウム化合物と、さらに必要に応じて他の塩基成分とを用いて反応させることにより得られる。アルミニウム化合物及び塩基成分に代えて、塩基性のアルミニウム化合物(キブサイトなどの水酸化アルミニウムなど)を用いてもよい。
【0058】
前記リン酸又は亜リン酸成分としては、リン酸又はリン酸塩(リン酸と、アンモニウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属との塩;リン酸と、アルミニウム又は亜鉛との水溶性リン酸塩など)、亜リン酸又は亜リン酸塩(亜リン酸と、アンモニウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属との塩;亜リン酸と、アルミニウム又は亜鉛との水溶性亜リン酸塩など)などが使用できる。このような(亜)リン酸成分は、一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0059】
前記塩基成分としては、アンモニウム、金属水酸化物(アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、亜鉛などの水酸化物など)、炭酸塩(アルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛などの炭酸塩など)、酸化亜鉛、アルミン酸ナトリウム、アルミナゲル、ギブサイト、ベーマイトなどが挙げられる。このような塩基成分は、一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0060】
前記発泡助剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ酸塩(ホウ酸と、アンモニウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属などとの塩など)、ケイ酸、ケイ酸塩(ケイ酸と、アンモニウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属などとの塩など)、アミン系化合物(例えば、リン酸アンモニウム、尿素など)などが使用できる。発泡助剤は、一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0061】
(亜)リン酸アルミニウム塩は、特開昭57−95814号公報、特開平4−89306号公報、特開平8−198609号公報、特開2000−53406号公報に記載の方法などにより得ることができる。例えば、塩基性(亜)リン酸アルミニウム塩は、前記(亜)リン酸成分を50〜90℃程度に加温し、アルミニウム化合物(水酸化アルミニウムなど)の一部を反応させて、高粘度の(亜)リン酸アルミニウム溶液を調製し、塩基成分を添加して、必要により、発泡助剤を添加し、残りのアルミニウム化合物を添加して、50〜90℃に維持し、攪拌、反応させ、徐々に結晶化させることにより調製できる。発泡性の(亜)リン酸アルミニウム塩は、例えば、商品名「APAシリーズ(例えば、APA−100など)」などとして太平化学産業(株)から入手できる。
【0062】
発泡性の(亜)リン酸アルミニウム塩は、通常、380〜480℃の温度で、10〜70倍、好ましくは20〜50倍、さらに好ましくは30〜40倍程度に発泡可能である。
【0063】
発泡性の(亜)リン酸アルミニウム塩は、水などの揮発成分が含まれるとベース樹脂の表面外観を悪化させたり、樹脂を分解させる虞があるため、発泡温度以下で加熱処理(例えば、200〜400℃の温度範囲で、10分〜24時間程度の加熱処理など)をすることが好ましい場合がある。例えば、ベース樹脂がポリエステル系樹脂の場合、200℃での揮発成分が10%以下、好ましくは5%以下、さらに好ましくは2%以下の発泡性の(亜)リン酸アルミニウム塩を用いるのが好ましい。
【0064】
(亜)リン酸金属塩は、耐湿性を向上させるため、表面を被覆処理して用いてもよい。特に、(亜)リン酸金属塩の表面を、樹脂(例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂)などにより被覆しても良い。前記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、アルキド樹脂、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、前記熱可塑性樹脂としては、例えば、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。これらの樹脂は、一種で又は二種以上組み合わせて用いてもよい。
【0065】
また、(亜)リン酸金属塩は、ベース樹脂との密着性を向上させるため、表面処理剤などにより表面処理して用いてもよい。このような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)などが使用できる。
【0066】
好ましい(亜)リン酸金属塩の1つである(亜)リン酸アルミニウム塩中のアルミニウム含有量は、例えば、5〜25重量%、好ましくは8〜20重量%程度である。また、リン含有量は、例えば、15〜35重量%、好ましくは16〜35重量%、さらに好ましくは17〜33重量%程度である。
【0067】
(亜)リン酸アルミニウム塩を5重量%の濃度で含有する水分散液のpHは、例えば、3.5〜8.5、好ましくは4〜8、さらに好ましくは4.5〜7.5程度を示す。
【0068】
(亜)リン酸アルミニウム塩は、通常、粒状体(粉粒体)で使用できる。粒子状(亜)リン酸アルミニウム塩の平均粒径は、例えば、0.01〜100μm(例えば、0.1〜70μm)、好ましくは0.1〜50μm(例えば、1〜30μm)程度である。
【0069】
(亜)リン酸アルミニウム塩の給油量(吸油量)は、例えば、15〜50mL/100g、好ましくは20〜40mL/100g、好ましくは25〜30mL/100g程度である。
【0070】
(亜)リン酸アルミニウム塩のBET比表面積は、0.3〜2m2/g、好ましくは0.5〜1.5m2/g、さらに好ましくは0.8〜1.2m2/g程度である。
【0071】
このような(亜)リン酸金属塩は、安全性に優れるため、環境負荷が全くなく、経済的にも有利である。(亜)リン酸金属塩をリン含有化合物(B1)、窒素含有化合物(B2)、無機金属系化合物(B3)、ケイ素含有化合物(B4)、硫黄含有化合物(B5)から選択された少なくとも一種の成分(B)、特に、リン含有化合物及び/又は窒素含有化合物と組み合わせて用いることにより、リン含有化合物又は窒素含有化合物単独系、あるいはリン含有化合物及び窒素含有化合物の併用系に比べて、難燃性を大幅に改善できるとともに、難燃剤の染み出しを効果的に抑制できる。
【0072】
(B1)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、無機リン化合物(赤リン、リン酸ホウ素など)などが挙げられる。
【0073】
前記有機リン化合物には、リン酸エステル、リン酸エステルアミド、ホスホニトリル化合物、有機ホスホン酸化合物(ホスホン酸エステルなど)、有機ホスフィン化合物、(トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリキシリルホスフィン、トリナフチルホスフィンなど)、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の置換基を有していてもよいトリC6-10アリールホスフィンオキシドなど)、(ポリ)リン酸塩(ポリリン酸と有機塩基との塩など)などが含まれる。
【0074】
(リン酸エステル)
リン酸エステルには、モノマー型リン酸エステル(リン酸エステル、亜リン酸エステル、次亜リン酸エステルなど)、ポリマー型リン酸エステルなどが含まれる。
【0075】
モノマー型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;前記リン酸トリエステルに対応するリン酸ジC1-10アルキルエステル及びリン酸モノ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、スピロ環状芳香族リン酸エステル(ジフェニルペンタエリスリトールジホスフェート、ジクレジルペンタエリスリトールジホスフェート、ジキシリルペンタエリスリトールジホスフェートなど)など]などが挙げられる。
【0076】
またモノマー型リン酸エステルとしては、酸性リン酸エステル(部分エステル体:ペンタエリスリトールジホスフェートなど)の金属塩(Mg,Ca,Ba,Zn,Al塩など)なども含まれる。
【0077】
前記ポリマー型リン酸エステルとしては、縮合リン酸エステルを用いることができる。縮合リン酸エステルには、芳香族環を有する縮合リン酸エステルが挙げられ、例えば、下記式(1)で表される構造単位を有していてもよい。
【0078】
【化1】

Figure 2004204194
【0079】
(式中、R1〜R4は置換基を有していてもよいアリール基を、Z1は二価の芳香族性基を示す。pは1以上の整数を示す)
式(1)において、R1〜R4で示されるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基などのC6-20アリール基が挙げられる。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、二価の芳香族基のとしては、アリーレン基(例えば、フェニレン、ナフチレン基などのC6-20アリーレン基など)、ビフェニレン基、ビスフェノール残基(ビスフェノールA残基,ビスフェノールD残基,ビスフェノールAD残基などのビス(ヒドロキシアリール)アルカン残基、ビスフェノールF残基、ビスフェノールS残基など)などが挙げられる。
【0080】
前記式(1)において、pは好ましくは1〜50、さらに好ましくは1〜20、特に1〜15程度の整数である。
【0081】
上記式(1)で表される縮合リン酸エステルとしては、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(ジキシリルホスフェート)などのレゾルシノールホスフェート類;これらのレゾルシノールホスフェートに対応するハイドロキノンホスフェート類、ビフェノールホスフェート類及びビスフェノール−Aホスフェート類などが挙げられる。
【0082】
(リン酸エステルアミド)
リン酸エステルアミドとしては、例えば、C2-6アルキレンジアミンジイルテトラアリールホスフェート(アリールがフェニル、クレジル、キシリルなどであるピペラジンジイルテトラアリールホスフェート、エチレンジアミンジイルテトラC6-10アリールホスフェート、N,N’−ジメチルエチレンジアミンジイルテトラC6-10アリールホスフェートなど);置換基を有していてもよいC6-10アリーレンジアミンジイルテトラC6-10アリールホスフェート(アリーレンがフェニレン、キシリレンなどであり、アリールがフェニルなどであるフェニレンジアミンジイルテトラフェニルホスフェート、レゾルシノールトリフェニルホスフェートジフェニルアミド、ハイドロキノントリフェニルホスフェートジフェニルアミドなど);ビスフェノールAトリフェニルホスフェートジブチルアミドなどのビスフェノールホスフェートジC1-6アルキルアミド;ビスフェノールAトリフェニルホスフェートジフェニルアミドなどのビスフェノールホスフェートC6-10アリールアミド;ジフェニルホスフェートジブチルアミドなどのジフェニルホスフェートジC1-6アルキルアミド;ジフェニルホスフェートメチルフェニルアミド、ジフェニルホスフェートジフェニルアミドなどのジフェニルホスフェートC6-10アリールアミド;アリールがフェニル、クレジル、キシリルなどであるピペリジノジC6-10アリールホスフェート及びピペコリノジC6-10アリールホスフェートなどが挙げられる。
【0083】
好ましいリン酸エステルアミドとして、縮合リン酸エステルアミド類が挙げられる。このようなリン酸エステルアミドとしては、例えば、N−(ジアリールオキシホスフィニル)置換アルキレンアミン類[例えば、N,N′−ビス(ジフェノキシホスフィニル)ピペラジン、N,N′−ビス(ジトルイルオキシホスフィニル)ピペラジン、N,N′−ビス(ジキシリルオキシホスフィニル)ピペラジン、N,N′−ビス(ジ又はトリメチルフェニルオキシホスフィニル)ピペラジンなど]、ビス乃至テトラキス[(ジアリールオキシホスフィニル)アミノ]置換芳香族化合物類{例えば、1,3−又は1,4−ビス[(ジフェノキシホスフィニル)アミノ]ベンゼン、1,3−又は1,4−ビス[(ジトルイルオキシホスフィニル)アミノ]ベンゼン、1,3−又は1,4−ビス[(ジキシリルオキシホスフィニル)アミノ]ベンゼン、1,3−又は1,4−ビス[(ジ又はトリメチルフェニルオキシホスフィニル)アミノ]ベンゼン、1,3−又は1,4−ビス[(ジフェノキシホスフィニル)アミノメチル]ベンゼン、1,3−又は1,4−ビス[(ジトルイルオキシホスフィニル)アミノメチル]ベンゼン、1,3−又は1,4−ビス[(ジキシリルオキシホスフィニル)アミノメチル]ベンゼン、1,3−又は1,4−ビス[(ジ−トリメチルフェニルオキシホスフィニル)アミノメチル]ベンゼンなど}、N−(環状アルキレンジオキシホスフィニル)置換アルキレンアミン類[例えば、N,N′−ビス(ネオペンチレンジオキシホスフィニル)ピペラジンなど]、ビス乃至テトラキス[(環状アルキレンジオキシホスフィニル)アミノ]置換芳香族化合物類{例えば、1,3−又は1,4−ビス[(ネオペンチレンジオキシホスフィニル)アミノ]ベンゼン、1,3−又は1,4−ビス[(ネオペンチレンジオキシホスフィニル)アミノメチル]ベンゼンなど}、N−(環状アリーレンジオキシホスフィニル)置換アルキレンアミン類[例えば、N,N′−ビス(フェニレン−1,2−ジオキシホスフィニル)ピペラジン、1,3−又は1,4−ビス[(ビフェニレン−2,2′−ジオキシホスフィニル)アミノメチル]ピペラジンなど]、ビス乃至テトラキス[(環状アリーレンジオキシホスフィニル)アミノ]置換芳香族化合物類{例えば、1,3−又は1,4−ビス[(フェニレン−1,2−ジオキシホスフィニル)アミノ]ベンゼン、1,3−又は1,4−ビス[(ビフェニレン−2,2′−ジオキシホスフィニル)アミノメチル]ベンゼンなど}、3,9−ビス(N−置換アミノ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]−ウンデカン−3,9−ジオキシド類[例えば、N−置換アミノ基が、ジアルキルアミノ基(ジエチルアミノ基など)、環状アミノ基(ピペリジノ基、ピペコリノ基、ジメチルピペリジノ基、モルホリノ基など)、アリールアミノ基(フェニルアミノ基など)、アルキルアリールアミノ基(メチルフェニルアミノ基など)などであるスピロ環状リン酸エステルアミド]などが含まれる。
【0084】
リン酸エステルアミドは、商品名「リン酸エステルアミド系難燃剤SPシリーズ(例えば、SP−601、SP−670、SP−703、SP−720など)」(四国化成工業(株)製)として入手できる。
【0085】
(ホスホニトリル化合物)
ホスホニトリル化合物としては、下記式(2)で表される繰り返し単位を有する化合物が使用できる。ホスホニトリル化合物は、直鎖状及び環状のいずれであってもよい。
【0086】
【化2】
Figure 2004204194
【0087】
(式中、R5及びR6は、同一又は異なって、アルキル基、アリール基、アラルキル基、置換オキシ基、置換アミノ基又はチオシアナト基を示し、qは3以上の整数を示す)
5及びR6で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基などのC1-4アルキル基が挙げられ、アリール基としては、フェニル基などのC6-10アリール基が挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル、フェネチル基などのC6-14アリール−C1-6アルキル基(特に、C6-10アリール−C1-4アルキル基などが挙げられる。置換オキシ基としては、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのC1-4アルコキシ基;パーフルオロアルコキシ基など)、アリールオキシ基(フェノキシ基、トリルオキシ基、4−ヒドロキシフェニルオキシ基、3−ヒドロキシフェニルオキシ基などのヒドロキシル基を有していてもよいC6-10アリールオキシ基など)、C6-10アリール−C1-4アルキルオキシ基などが挙げられる。置換アミノ基には、前記アルキル基、アリール基などで置換されたアミノ基、特に二置換アミノ基(ジメチルアミノ基などのジC1-4アルキルアミノ基;ジフェニルアミノ基などのジC6-10アリールアミノ基;メチルフェニルアミノ基などのC1-4アルキルC6-10アリールアミノ基など)が含まれる。
【0088】
qは、好ましくは3〜10000(例えば、3〜5000)、さらに好ましくは3〜1000(例えば3〜100)程度の整数である。
【0089】
好ましいホスホニトリル化合物としては、フェノキシホスファゼン化合物又はその誘導体[例えば、クレゾール、ハイドロキノン、レゾルシノール、ビフェノール、ビスフェノール類で変性されたフェノキシホスファゼン、アルコール類で変性された同一分子間にアルコキシ基とアリールオキシ基を含有するアルコキシアリールオキシホスファゼン(アルコキシフェノキシホスファゼンなど)など]などが挙げられる。
【0090】
(有機ホスホン酸化合物)
有機ホスホン酸(亜リン酸)化合物としては、例えば、芳香族亜リン酸エステル(アリールがフェニル、クレジル、キシリルなどである亜リン酸トリC6-20アリールエステルなど)、脂肪族亜リン酸エステル[アルキルが、メチル、エチル、ブチル、ヘキシルなどである亜リン酸トリC1-10アルキルエステル;前記亜リン酸トリアルキルエステルに対応する亜リン酸ジ又はモノC1-10アルキルエステルなど]、有機亜リン酸エステル[例えば、アルキルが、メチル、エチル、ブチル基などであり、アリールがフェニル、クレジル、キシリルなどであるC1-6アルキルホスホン酸ジC1-6アルキル、C1-6アルキルホスホン酸ジC6-10アリール、C1-6アルキルホスホン酸C1-6アルキルC6-10アリールなどのアルキルホスホン酸ジエステル;前記アルキルホスホン酸ジエステルに対応するC7-15アラルキルホスホン酸ジエステル及びC6-10アリールホスホン酸ジエステル;環状有機ホスホン酸ジエステル[4−C1-6アルキル−1−ホスファ−2,6,7−トリオキサビシクロ[2.2.2]−オクタン−1−オキシド、ペンタエリスリトールビス(C1-6アルキルホスホネート)、ペンタエリスリトールビス(C5-10シクロアルキルホスホネート)、ペンタエリスリトールビス(C7-15アラルキルホスホネート)、ペンタエリスリトールビス(C6-10アリールホスホネート)など]、ホスホノカルボン酸エステル(メトキシカルボニルメチルホスホン酸ジメチルなどの前記アルキルホスホン酸ジエステルに対応するC1-4アルコキシカルボニルオキシC1-4アルキルホスホン酸ジエステル)などのホスホノカルボン酸トリエステル]などの各種ホスホン酸エステルが含まれる。また、芳香族亜リン酸(アリールがフェニル、クレジル、キシリルなどである亜リン酸塩など)、脂肪族亜リン酸(アルキルがC1-6アルキルなどである亜リン酸)、含ヒドロキシル基脂肪族亜リン酸(1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸など)、含窒素脂肪族亜リン酸(ニトリロトリス(メチルホスホン酸)など)、環状芳香族亜リン酸(10−ヒドロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシドなど)の金属塩(Mg塩、Ca塩、Ba塩などのアルカリ土類金属塩、Zn塩、Al塩など)なども含まれる。これらの有機亜リン酸又はホスホノカルボン酸の金属塩の詳細は、例えば、特開昭63−22866号公報、特開平1−226891号公報、特開平4−234893号公報などを参照できる。
【0091】
(有機ホスフィン酸化合物)
有機ホスフィン酸化合物には、アルキル基(C1-4アルキル基など)又はアリール基(C6-10アリール基など)が置換(一置換又は二置換)していてもよいホスフィン酸エステル(ホスフィン酸メチルなどのホスフィン酸C1-6アルキル、ホスフィン酸フェニルなどのホスフィン酸C6-10アリール、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシド、C1-30アルキル又はC6-20アリール置換−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシドなどの環状ホスフィン酸エステルなど);またアルキル基(C1-4アルキル基など)又はアリール基(C6-10アリール基など)が置換(一置換又は二置換)していてもよいホスフィン酸(ジメチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、ジプロピルホスフィン酸、ジブチルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、メチルブチルホスフィン酸などのジC1-4アルキルホスフィン酸;ジフェニルホスフィン酸などのジC6-10アリールホスフィン酸;メチルフェニルホスフィン酸などのC1-4アルキルC6-10アリールホスフィン酸、1−ヒドロキシジヒドロホスホニルオキシド、1−ヒドロキシホスホランオキシドなど)の金属塩(Mg塩、Ca塩、Ba塩などのアルカリ土類金属塩、Zn塩、Al塩など)などが含まれる。また、アルキル基又はアリール基が置換していてもよい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)の金属塩(Mg塩、Ca塩、Ba塩などのアルカリ土類金属塩、Zn塩、Al塩など)も含まれる。これらの有機ホスフィン酸の金属塩の代表的な化合物としては、例えば、特開昭55−5979号公報、特開平11−60924号公報、特開平11−140228号公報、特開平11−236392号公報、特開2001−2686号公報、特開2001−513784号公報、特表2001−513784号公報、特表2001−513786号公報、米国特許5973194号公報、米国特許6011172号公報、米国特許6248921号公報等を参照できる。
【0092】
((ポリ)リン酸塩)
(ポリ)リン酸塩としては、非発泡性であってもよく、例えば、(ポリ)リン酸と非環状のアミン類[アンモニア、尿素化合物(尿素、アルキル置換尿素など)、グアニジンなど]との塩が含まれる。このような(ポリ)リン酸塩としては、ポリリン酸アンモニウム、リン酸尿素などが挙げられる。前記ポリリン酸アンモニウムとしては、特に表面処理を施したポリリン酸アンモニウムが好ましく、例えば、表面が樹脂[例えば、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の熱硬化性樹脂;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の熱可塑性樹脂]などにより被覆されたポリリン酸アンモニウムなどが例示できる。
【0093】
また、(ポリ)リン酸塩には、(ポリ)リン酸と金属(Mg、Ca、Baなどのアルカリ土類金属、Zn、Alなど)との塩(非発泡性の(ポリ)リン酸金属塩、特に、ポリリン酸金属塩、(ポリ)リン酸水素金属塩など)、リン酸ホウ素なども含まれる。このような金属塩としては、例えば、オルトリン酸水素カルシウム、ポリリン酸水素カルシウムなどが挙げられ、特に、実質的に無水のリン酸水素カルシウム塩(CaHPO4)が好ましい。
【0094】
(赤リン)
赤リンとしては、通常、安定化処理を施したもの(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破砕面を形成させずに微粒子化する方法で得られた赤リン、さらには、赤リンの表面が、樹脂(前記(ポリ)リン酸塩の項で例示の熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂など)、金属、金属化合物[例えば、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、水酸化チタンなどの金属水酸化物;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、酸化スズなどの金属酸化物など]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。
【0095】
安定化赤リンは、商品名「ノーバエクセルシリーズ(例えば、ノーバエクセル140、ノーバエクセルF5など)」などとして燐化学工業(株)などから入手可能である。
【0096】
(B2)窒素含有化合物
窒素含有化合物(B2)としては、アミノ基を有する窒素含有環状化合物(a)、アミノ基を有する窒素含有環状化合物と酸素酸との塩(b)、アミノ基を有する窒素含有環状化合物と有機リン酸との塩(c)、アミノ基を有する窒素含有環状化合物とヒドロキシル基を有する窒素含有化合物との塩(d)、ポリリン酸アミド(e)、尿素化合物(f)などが使用できる。
【0097】
(a)アミノ基を有する窒素含有環状化合物
アミノ基を有する窒素含有環状化合物には、少なくとも1つのアミノ基と、少なくとも1つの窒素原子を環のヘテロ原子として有するヘテロ環状化合物が含まれ、ヘテロ環は、窒素以外にイオウ、酸素などの他のヘテロ原子を有していてもよい。このような窒素含有ヘテロ環には、イミダゾール、チアジアゾール、チアジアゾリン、フラザン、トリアゾール、チアジアジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、プリンなどの複数の窒素原子を環の構成原子として有する5又は6員不飽和窒素含有ヘテロ環などが含まれる。このような窒素含有環のうち、複数の窒素原子を環の構成原子として有する5又は6員不飽和窒素含有環が好ましく、特に、トリアゾール及びトリアジンが好ましい。
【0098】
トリアゾール化合物としては、1,2,3−トリアゾール類(1H−1,2,3−トリアゾール類;2H−1,2,3−トリアゾール類など)、及び1,2,4−トリアゾール類(グアナゾールなどの1H−1,2,4−トリアゾール類;グアナジンなどの4H−1,2,4−トリアゾール類など)が例示でき、アミノ基はトリアゾール環の適当な部位(窒素原子及び炭素原子、特に炭素原子)に置換していてもよい。アミノ基の個数は、特に制限されず、1〜3個、特に1〜2個程度である。
【0099】
トリアジン化合物としては、1,3,5−トリアジン類[メラミン、置換メラミン(2−メチルメラミンなどのアルキルメラミン、グアニルメラミンなど)、メラミン縮合物(メラム、メレム、メロンなど)、メラミンの共縮合樹脂(メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール−メラミン樹脂,ベンゾグアナミン−メラミン樹脂,芳香族ポリアミン−メラミン樹脂など)などのメラミン又はその誘導体;アンメリン、アンメリドなどのシアヌール酸アミド類;グアナミン、メチルグアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、サクシノグアナミン、CTU−グアナミンなどのグアナミン又はその誘導体など]、アミノ基含有1,2,3−トリアジン類(5−位、4,5−位、4,5,6−位などにアミノ基が置換した1,2,3−トリアジン、4−アミノ−ベンゾ−1,2,3−トリアジンなど)、アミノ基含有1,2,4−トリアジン類(3−位、5−位、3,5−位などにアミノ基が置換した1,2,4−トリアジンなど)などの各種アミノトリアジン類が挙げられる。アミノ基は、トリアジン環の適当な部位(窒素原子及び炭素原子、特に炭素原子)に置換していてもよい。アミノ基の個数は特に制限されず、1〜4個、特に1〜3個(例えば、1〜2個)程度である。
【0100】
これらのうち、アミノ基含有トリアジン化合物、特にアミノ基含有1,3,5−トリアジン類が好ましい。
【0101】
(b)アミノ基を有する窒素含有環状化合物と酸素酸との塩
アミノ基を有する窒素含有環状化合物としては、前記(a)と同様の窒素含有環状化合物が使用できる。
【0102】
アミノ基を有する窒素含有環状化合物は、環を構成する窒素原子部位(イミノ基)で酸素酸と塩を形成してもよいが、通常、環に置換した少なくとも1つのアミノ基と酸素酸とで塩を形成するのが好ましい。複数のアミノ基を有する場合、全てのアミノ基が酸素酸と塩を形成していてもよい。また、複数の同種又は異種の窒素含有化合物(前記窒素含有環状化合物や他のアミノ基含有窒素含有化合物)が1つのポリ酸と塩を形成して、ポリ酸の複塩を形成してもよい。
【0103】
(酸素酸)
酸素酸には、硝酸、塩素酸(過塩素酸、塩素酸、亜塩素酸、次亜塩素酸など)、リン酸[オルトリン酸、メタリン酸、亜リン酸、次亜リン酸などの非縮合リン酸;ピロリン酸、三リン酸、四リン酸、ポリメタリン酸、無水リン酸(五酸化二リン)などの縮合リン酸(ポリリン酸)など]、硫酸(ペルオクソ一硫酸、硫酸、亜硫酸などの非縮合硫酸;ペルオクソ二硫酸、ピロ硫酸などの縮合硫酸など)、ホウ酸(オルトホウ酸、メタホウ酸などの非縮合ホウ酸;四ホウ酸、無水ホウ酸などの縮合ホウ酸など)、クロム酸、アンチモン酸、モリブデン酸、タングステン酸などが含まれる。
【0104】
好ましい酸素酸には、リン酸((ポリ)リン酸)、硫酸、ホウ酸が含まれる。
【0105】
(アミノ基を有する窒素含有環状化合物のリン酸塩)
アミノ基を有する窒素含有環状化合物のリン酸塩としては、アミノ基含有トリアジン化合物のリン酸塩、例えば、非縮合リン酸塩(オルトリン酸メラミン、ホスホン酸メラミンなどの非縮合リン酸のメラミン塩;前記メラミン塩に対応するメレム塩、メラム塩、メロン塩、グアナミン塩など)、ポリリン酸塩[ピロリン酸メラミン塩(ピロリン酸メラミン、ピロリン酸ジメラミン)、これらのピロリン酸メラミン塩に対応する三リン酸塩、四リン酸塩などのポリリン酸メラミン類;前記ポリリン酸メラミン塩に対応するメレム塩、メラム塩、メロン塩、グアナミン塩など]などが例示できる。また、ポリリン酸塩は、硫酸に由来する硫黄原子を含んでいてもよい。また、前記トリアジン塩に対応するトリアゾール塩なども使用できる。
【0106】
ポリリン酸塩には、ポリリン酸メラミン・メラム・メレム複塩、メタリン酸メラミン・メラム・メレム複塩や、前記イオウ原子を含むポリ酸(リン原子の他に、イオウ原子、酸素原子などを含むポリ酸)のメラミン・メラム・メレム複塩なども含まれる。これらの複塩の詳細は、特開平10−306081号公報、特開平10−306082号公報などを参照できる。
【0107】
(アミノ基を有する窒素含有化合物の硫酸塩)
アミノ基を有する窒素含有化合物の硫酸塩としては、アミノ基含有トリアジン化合物の硫酸塩、例えば、縮合硫酸塩[硫酸メラミン類(硫酸メラミン、硫酸ジメラミン、硫酸グアニルメラミンなど)、硫酸メラミンに対応する亜硫酸メラミンなどの非縮合硫酸メラミン類;前記非縮合硫酸メラミン塩に対応するメレム塩、メラム塩、メロン塩、グアナミン塩など)]、縮合硫酸塩[ピロ硫酸メラミン類(ピロ硫酸メラミン、ピロ硫酸ジメラミンなど)、ピロ硫酸メラミン塩に対応するメレム塩、メラム塩、メロン塩、グアナミン塩など]などが例示できる。また、前記トリアジン塩に対応するトリアゾール塩も使用できる。
【0108】
なお、硫酸メラミンは、例えば、特開平8−231517号公報に記載の方法などにより得ることができる。ピロ硫酸ジメラムは、例えば、A.C.S. SymposiumSeries No. 425 "Fire and Polymers"、第15章、211〜238頁(American Chemical Society, Washington D.C., 1990)、特開平10−306082号公報に記載の方法などにより得ることができる。
【0109】
(アミノ基を有する窒素含有環状化合物のホウ酸塩)
アミノ基を有する窒素含有環状化合物のホウ酸塩としては、アミノ基含有トリアジン化合物のホウ酸塩を、例えば、非縮合ホウ酸塩[オルトホウ酸メラミン塩(オルトホウ酸モノ乃至トリメラミンなどのオルトホウ酸メラミン塩)、前記メラミン塩に対応するメレム塩、メラム塩、メロン塩、グアナミン塩などのオルトホウ酸塩;前記オルトホウ酸塩に対応するメタホウ酸塩]、ポリホウ酸塩[縮合ホウ酸メラミン塩(無水ホウ酸メラミン、四ホウ酸メラミンなど)、前記メラミン塩に対応するメレム塩、メラム塩、メロン塩、グアナミン塩]などが例示できる。メラミンのホウ酸塩は、例えば、特開昭54−47750号公報や特開平11−79720号公報に記載の方法などにより得ることができる。
【0110】
前記酸素酸塩は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0111】
アミノ基を有する窒素含有環状化合物と酸素酸との割合は、特に制限されないが、例えば、前者/後者(モル比)=1/20〜20/1、好ましくは1/10〜10/1(例えば1/5〜10/1)、特に1/2〜8/1程度である。窒素含有環状化合物が有するアミノ基と酸素酸の塩形成可能部位との当量比も特に制限されず、例えば、10/1〜1/2、好ましくは5/1〜1/1、特に4/1〜1/1程度である。
【0112】
(c)アミノ基を有する窒素含有環状化合物と有機リン酸との塩
アミノ基を有する窒素含有環状化合物としては、前記(a)の項で例示したアミノ基を有する窒素含有環状化合物が例示できる。
【0113】
有機リン酸としては、前記酸素酸の項で例示した非縮合リン酸[リン酸(オルトリン酸など)、ホスホン酸など]の部分エステル、及び有機基で置換されたホスホン酸又はホスフィン酸などが例示できる。有機リン酸は、アミノ基を有する窒素含有環状化合物と塩を形成可能な部位を少なくとも1つ有していればよい。
【0114】
リン酸エステル(有機オルトリン酸)には、アルコール類(一価又は多価アルコール、一価又は多価のフェノール類)のリン酸モノ又はジエステルが含まれる。前記アルコール類には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、ステアリルアルコールなどのC1-20アルキルモノアルコール類(特にC1-10脂肪族モノオール);エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセロール、ペンタエリスリトールなどのC1-10脂肪族ポリオール;ニトリロトリメタノールなどのヘテロ原子を有するC2-10脂肪族ポリオール;シクロペンタノール、シクロヘキサノールなどのC5-8脂環族モノオール(好ましくはC5-6シクロアルカノール);シクロヘキサンジオールなどのC5-8脂環族ジオール(好ましくはC5-6シクロアルカンジオール);フェノール、アルキルフェノール(例えば、p−又はm−クレゾール、3,5−キシレノール、トリメチルフェノール、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モノ乃至トリ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)、ナフトール、ヒドロキシビフェニルなどの一価フェノール類;ベンジルアルコール、フェネチルアルコールなどの一価のアラルキルアルコール(特にC7-20アラルキルモノアルコール類);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などが含まれる。
【0115】
このようなリン酸エステルとしては、メチルホスフェート、ジブチルホスフェートなどのモノ又はジC1-10アルキルホスフェート;エチレングリコールモノホスフェート、ペンタエリスリトールビスホスフェートなどのC2-10脂肪族多価アルコールのモノ乃至テトラホスフェート;モノフェニルホスフェート、モノクレジルホスフェート、モノキシレニルホスフェート、モノトリメチルフェニルホスフェート、ジフェニルホスフェート、ジクレジルホスフェート、ジキシレニルホスフェート、ジトリメチルフェニルホスフェートなどの置換基(C1-4アルキル基など)を有していてもよい一価フェノール類のリン酸エステル(例えば、C1-4アルキル基を有していてもよいモノ又はジC6-14アリールホスフェート);フェニレンビスホスフェートなどの置換基(C1-4アルキル基など)を有していてもよい多価フェノール類のモノ又はジホスフェート(例えば、C1-4アルキル基を有していてもよいC6-14アリーレンモノ又はジホスフェート)など]、アルキル−アリールリン酸エステル[メチルフェニルホスフェートなどのC1-10アルキルC6-14アリールホスフェート(好ましくはC1-6アルキルC6-10アリールホスフェート)など]などが含まれる。
【0116】
有機ホスホン酸には、前記リン酸エステルに対応するホスホン酸モノエステル、ホスホン酸のリン原子に直接結合した水素原子が有機基(脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族炭化水素基などの有機基)で置換された有機ホスホン酸、前記アルコール類の有機ホスホン酸モノエステルなどが含まれる。
【0117】
前記有機ホスホン酸には、脂肪族ホスホン酸[メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸などのアルキルホスホン酸;1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸などの脂肪族ジオールのモノ又はジホスホン酸エステル;ホスホノ酢酸、3−ホスホノプロピオン酸などのホスホノC1-10脂肪族カルボン酸又はそのカルボン酸エステル(ホスホノ酢酸エチル、3−ホスホノプロピオン酸エチルなどのホスホノカルボン酸のカルボン酸エステル類など)などのホスホノカルボン酸類などの置換基(ヒドロキシル基、カルボキシル基、エステル基など)を有していてもよいC1-10アルキル基で置換されたホスホン酸(好ましくはC1-6アルキル置換ホスホン酸);エチレンビスホスホン酸などのC1-10アルキレンジホスホン酸;ニトリロトリス(メチルホスホン酸)などのヘテロ原子を有する脂肪族多価基で置換されたホスホン酸など]、芳香族ホスホン酸[フェニルホスホン酸、トリルホスホン酸などのC6-10アリールホスホン酸;ホスホノ安息香酸などのホスホノC7-15芳香族カルボン酸又はそのカルボン酸エステル(ホスホノ安息香酸エチルなどのホスホノ芳香族カルボン酸のカルボン酸エステル類など)などのホスホノカルボン酸;フェニレンビスホスホン酸などの置換基(C1-4アルキル基など)を有していてもよい芳香族多価基で置換されたホスホン酸など]などが含まれる。また、前記有機ホスホン酸はポリマーと結合したホスホン酸(ポリビニルホスホン酸など)であってもよい。
【0118】
有機ホスホン酸モノエステルには、前記有機ホスホン酸と前記リン酸エステルの項で例示のアルコール類とのモノエステル、例えば、メチルホスホン酸モノメチルエステルなどのC1-6アルキルホスホン酸モノC1-6アルキルエステル;ホスホノカルボン酸のジエステル(エトキシカルボニルメチルホスホン酸モノエチル、エトキシカルボニルエチルホスホン酸モノエチルなどのC2-6アルコキシカルボニルC1-6アルキルホスホン酸モノC1-6アルキルエステルなど);メチルホスホン酸モノフェニルエステルなどのC1-6アルキルホスホン酸モノC6-10アリールエステル;フェニルホスホン酸モノメチルエステルなどのC6-10アリールホスホン酸C1-6アルキルエステル;フェニルホスホン酸モノフェニルエステルなどのC6-10アリールホスホン酸モノC6-10アリールエステルなどが含まれる。なお、前記ホスホン酸エステルは、環状ホスホン酸エステル(9,10−ジヒドロ−10−ヒドロキシ−10−オキソ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレンなど)であってもよい。
【0119】
有機ホスフィン酸には、ホスフィン酸のリン原子に有機基(脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族炭化水素基などの炭化水素基)が結合した有機ホスフィン酸が含まれる。このような有機ホスフィン酸としては、前記置換ホスホン酸に対応する置換ホスフィン酸、例えば、メチルエチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸などのモノ又はジアルキルホスフィン酸;ホスフィニコカルボン酸[ホスフィニコジ酢酸などのホスフィニコジC1-6脂肪族カルボン酸;3−(メチルホスフィニコ)プロピオン酸などのC1-6アルキルホスフィニコ−モノC1-6脂肪族カルボン酸、3−(フェニルホスフィニコ)プロピオン酸などのC6-10アリールホスフィニコ−モノC1-6脂肪族カルボン酸、これらのホスフィニコカルボン酸のカルボン酸エステルなど;フェニルホスフィン酸などのC6-10アリールホスフィン酸;ホスフィニコモノ又はジC6-10アリールカルボン酸又はそのカルボン酸エステル;メチルフェニルホスフィン酸などのC1-6アルキルC6-10アリールホスフィン酸;ヒドロキシホスフィンオキシド(1−ヒドロキシジヒドロホスホニルオキシド、1−ヒドロキシホスホランオキシドなど)などが挙げられる。
【0120】
前記有機リン酸塩は、塩形成可能な部位の一部又は全部でアミノ基を有する窒素含有環状化合物と塩を形成でき、いずれの塩も使用できる。このような有機リン酸塩としては、アミノ基含有トリアジン化合物の塩、例えば、有機リン酸エステルのメラミン塩(ペンタエリスリトールビスホスフェート・メラミン、ペンタエリスリトールビスホスフェート・ジメラミンなど)、C1-6アルキル置換ホスホン酸のメラミン塩、C1-6脂肪族ジオールのモノ又はジホスホン酸エステルのメラミン塩(1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸・ジメラミン、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸・テトラメラミンなど)、ヘテロ原子を有する脂肪族多価基で置換されたホスホン酸のメラミン塩[ニトリロトリス(メチルホスホン酸)・テトラメラミン塩、ニトリロトリス(メチルホスホン酸)・ヘキサメラミン塩など]、及びC6-10アリールホスホン酸・メラミン(フェニルホスホン酸・メラミン、フェニルホスホン酸・ジメラミンなど)、ホスフィニコカルボン酸・メラミン塩(3−(フェニルホスフィニコ)プロピオン酸・メラミン、3−(フェニルホスフィニコ)プロピオン酸・ジメラミンなどのアリールホスフィニコカルボン酸・メラミン塩);前記メラミン塩に対応するメレム塩、メラム塩、メロン塩、グアナミン塩;並びにペンタエリスリトールビスホスフェート・メラミン・メレムなどの前記メラミン塩に対応する複塩などが挙げられる。また、前記トリアジン化合物塩に対応するトリアゾール塩も使用できる。このような有機リン酸塩は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0121】
このようなアミノ基を有する窒素含有化合物(特に、アミノ基含有トリアジン化合物)の有機リン酸塩の製造方法は、特に制限されないが、例えば、前記窒素含有化合物と有機リン酸と含む溶液又は分散液(水系、水−アセトン混合系、水−アルコール混合系などの水溶液又は懸濁液など)を、適当な温度(例えば50〜100℃程度)で攪拌、混合し、生成する沈殿物を分離、乾燥する方法などにより製造できる。
【0122】
アミノ基を有する窒素含有環状化合物と有機リン酸との割合は、特に制限されないが、例えば、前者/後者(モル比)=1/2〜3/1、好ましくは1/1〜2/1程度である。
【0123】
(d)アミノ基を有する窒素含有環状化合物とヒドロキシル基を有する窒素含有環状化合物との塩
アミノ基を有する窒素含有環状化合物としては、前記(a)の項で例示したアミノ基を有する窒素含有環状化合物が例示できる。
【0124】
ヒドロキシル基を有する窒素含有環状化合物には、少なくとも1つのヒドロキシル基と、少なくとも1つの窒素原子を環のヘテロ原子として有するヘテロ環とで構成された化合物が含まれる。前記ヘテロ環としては、前記アミノ基を有する窒素含有環状化合物に対応するヘテロ環が例示できる。好ましい窒素含有環は、前記と同様に、複数の窒素原子を環の構成原子として有する5又は6員不飽和窒素含有環、特に、トリアジンなどである。
【0125】
トリアジン化合物としては、前記アミノ基を有する窒素環状化合物の項で例示したトリアジン化合物に対応するヒドロキシル基含有トリアジン化合物が例示できる。ヒドロキシル基は、トリアジン環の適当な部位(窒素原子及び炭素原子、特に炭素原子)に置換していてもよい。ヒドロキシル基の個数は、特に制限されず、1〜4個、特に1〜3個(例えば、2〜3個)程度である。好ましいヒドロキシル基含有トリアジン化合物は、ヒドロキシル基含有1,3,5−トリアジン類、特にシアヌール酸又はイソシアヌール酸、アンメリン、アンメリドなどのシアヌール酸又はその誘導体などである。
【0126】
アミノ基を有する窒素含有環状化合物とヒドロキシル基を有する窒素含有環状化合物との塩としては、トリアジン類とシアヌール酸又はその誘導体との塩、例えば、メラミンシアヌレートなどのシアヌール酸のメラミン塩;メラミン塩に対応するメレム塩、メラム塩、グアナミン塩(例えば、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)などが含まれる。
【0127】
これらの塩は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0128】
アミノ基を有する窒素含有環状化合物とヒドロキシル基を有する窒素含有環状化合物との割合は、特に制限されないが、例えば、前者/後者(モル比)=1/2〜3/1、好ましくは1/1〜2/1程度である。
【0129】
(e)ポリリン酸アミド
ポリリン酸アミドとしては、前記酸素酸の項で例示したリン酸類[リン酸(非縮合リン酸及びリン原子を含有するポリ酸など)、有機リン酸など]と、−N=C=N−又は−N=C(−N<)2で表されるユニットを有する化合物(シアナミド誘導体など)とを、結合剤としての尿素及び/又はリン酸尿素の存在下で焼成、縮合して得られたアミド態の窒素を含有する高分子化合物が挙げられる。前記リン酸としては、非縮合リン酸(オルトリン酸、メタリン酸など)、ポリリン酸、リン酸の部分エステル(ポリリン酸アンモニウム、リン酸尿素など)などが好ましく、前記シアナミド誘導体としては、メラミンなどのトリアジン類(特に1,3,5−トリアジン類)、グアニジン類(ジシアンジアミド、グアニジン、グアニル尿素など)などが好ましい。ポリリン酸アミドは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。ポリリン酸アミドについては、例えば、特開平7−138463号公報を参照できる。このようなポリリン酸アミドは、特公昭51−39271号公報及び特公昭53−2170号公報などに記載の方法などにより製造できる。ポリリン酸アミドは、「スミセーフPM」住友化学工業(株)から市販されている。
【0130】
(f)尿素化合物
尿素化合物には、非環状尿素化合物及び環状尿素化合物が含まれる。
【0131】
(非環状尿素化合物)
非環状尿素化合物には、尿素、アルキル基などの置換基が置換したN−置換尿素[例えば、N−メチル体、N−エチル体などのN−C1-6アルキル体、アルキレンジウレア(例えば、メチレンジウレアなどのC1-6アルキレンジウレアなど)など]、非環状ウレイド化合物[オキサルル酸などのC2-6ジカルボン酸のウレイド酸、ウレイド酢酸などのウレイド基含有C1-6モノカルボン酸、ウレイドコハク酸などのカルバミド基含有C2-6ジカルボン酸、又はそれらの誘導体(アミド、エステルなど)などのモノウレイド;アラントイン酸などのC2-6カルボン酸のジウレイドなど]、非環状の尿素縮合体[尿素の二量体(例えば、ビウレット、ビウレアなど)、尿素の多量体、尿素とアルデヒド化合物との縮合体など]などが含まれる。
【0132】
(環状尿素化合物)
環状尿素化合物は、少なくとも1つの尿素ユニットを環の構成ユニットとして有する限り、特に制限されず、単環化合物、芳香族炭化水素環との縮合環、架橋環などのいずれであってもよい。このような環状尿素類には、種々の環状ウレイド化合物、例えば、アルキレン尿素[メチレン尿素、エチレン尿素、CDU窒素などのC1-10アルキレン尿素(好ましくはC1-6アルキレン尿素)など]、アルケニレン尿素(ビニレン尿素、シトシンなどのC2-10アルケニレン尿素など)、アルキニレン尿素[アセチレン尿素などのC2-10アルキニレン尿素(好ましくはC2-6アルキニレン尿素)など]、アリーレン尿素(イメサチンなど)、ジカルボン酸のウレイド又はその誘導体(パラバン酸、ジメチルパラバン酸、バルビツル酸、5,5−ジエチルバルビツル酸、ジリツル酸、ジアルル酸、アロキサン酸、アロキサンチン、イソシアヌール酸、ウラミル、プルプル酸など)、β−アルデヒド酸のウレイド又はその誘導体(ウラシル、5−メチルウラシル(チミン)、ジヒドロウラシル、ウラゾール、ベンゾイレン尿素など)、α−オキシ酸のウレイド又はその誘導体(ヒダントイン、5,5−ジメチルヒダントイン、1,1,−メチレンビス(5,5−ジメチルヒダントイン)、アラントインなどのヒダントイン類など)、及び環状ジウレイド(尿酸、3−メチル尿酸、プソイド尿酸、グリコールウリル;p−ウラジンなどのジウレアなど)などが挙げられる。また、前記環状尿素に対応する環状チオ尿素類(エチレンチオ尿素、チオバルビツル酸、ジチオウラゾール、チオヒダントイン、ジチオヒダントインなど)なども使用できる。さらに、前記ヒドロキシル基含有窒素含有環状化合物の項で例示した化合物のうち、尿素のエノール体を構成ユニットとして有する化合物(すなわち、互変異性体が尿素ユニットを有する化合物、例えば、アンメリン、アンメリドなど)なども使用できる。
【0133】
これらの尿素化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましい尿素化合物は、環状尿素、特に、アルキニレン尿素、環状ジウレイドである。
【0134】
(B3)無機金属系化合物
無機金属系化合物のうち、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、ニッケル含有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。
【0135】
また、前記無機金属系化合物には、ホウ酸金属塩[例えば、(含水)ホウ酸亜鉛など]、スズ酸金属塩[例えば、(含水)スズ酸亜鉛など]、モリブデン酸金属塩[例えば、(含水)モリブデン酸亜鉛など]、タングステン酸金属塩[例えば、(含水)タングステン酸亜鉛など]、金属硫化物[例えば、硫化亜鉛、硫化モリブデン、硫化タングステンなど]、膨張性黒鉛なども含まれる。
【0136】
これらの無機金属系化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0137】
(B4)ケイ素含有化合物
ケイ素含有化合物には、(ポリ)オルガノシロキサン、ゼオライトなどが含まれる。(ポリ)オリ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、分岐オルガノシロキサン(ポリメチルシルセスキオキサン、ポリメチルフェニルシルセスキオキサン、ポリフェニルシルセスキオキサンなどのポリオルガノシルセスキオキサンなど)[例えば、東芝シリコーン(株)の商品名「XC99−B5664」、信越化学工業(株)の商品名「X−40−9243」、「X−40−9244」、「X−40−9805」、特開2001−40219号公報、特開2000−159995号公報、特開平11−158363号公報、特開平10−182832号公報、特開平10−139964号公報記載の化合物など]、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、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)の商品名Siパウダー「DC4−705l」,「DC4−708l」,「DC4−7105」,「DC1−964l」など]なども使用できる。
【0138】
ゼオライトとしては、A型、X型、Y型、β型、L型、モルデナイト型、ZSM型(ZSM−5型など)などのNa型、H型、NH4型又は遷移金属置換ゼオライトなどが挙げられる。
【0139】
ケイ素含有化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0140】
(B5)イオウ含有化合物
イオウ含有化合物としては、有機スルホン酸(ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ジフェニルスルホン酸、1−ナフタレンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸などのC6-12アリールスルホン酸;トリフルオロメタンスルホン酸などのフルオロC1-10アルカンスルホン酸など)と金属(アルカリ金属、アルカリ土類金属、Al、Zn、Cu,Mnなど)との塩、パーフルオロアルカンスルホン酸(パーフルオロエタンスルホン酸、パーフルオロブタンスルホン酸、パーフルオロオクタンスルホン酸などのパーフルオロC1-10アルカンスルホン酸など)と前記金属との塩、スルファミン酸、有機スルファミン酸、及びそれらの塩(前記金属との塩など)、エステル、アミドなどが挙げられる。
【0141】
これらのイオウ含有化合物は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0142】
これらの成分(B)は、一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0143】
[難燃剤の使用割合]
本発明の難燃剤は、(亜)リン酸金属塩(A)と、前記成分(B)とを組み合わせることにより、幅広いベース樹脂(熱可塑性樹脂など)に対して、少量の添加であっても高い難燃性を付与できる。ベース樹脂に対する難燃剤の割合は、樹脂の特性を損わない限り特に制限されず、ベース樹脂100重量部に対して、難燃剤0.1〜300重量部(例えば0.3〜250重量部)、好ましくは0.5〜200重量部、さらに好ましくは1〜150重量部(例えば、1〜100重量部)程度である。
【0144】
ベース樹脂としてのポリエステル系樹脂(ポリエステル系樹脂単独、ポリエステル系樹脂とポリフェニレンオキシド系樹脂との併用、ポリエステル系樹脂とポリフェニレンオキシド系樹脂とスチレン系樹脂との併用など)と、(亜)リン酸金属塩(特に発泡性の(亜)リン酸アルミニウム塩)及びリン酸エステル(特に縮合リン酸エステル)で構成された難燃剤とを組み合わせて用いると、樹脂の難燃性をより効果的に改善できるとともに、難燃剤の染み出しを低減できる。このような場合、難燃剤の割合が少量、例えば、ベース樹脂100重量部に対して、0.1〜100重量部、好ましくは1〜80重量部(特に1〜50重量部)程度であっても、効果的に難燃化でき、ポリフェニレンオキシド系樹脂の割合は、リン酸エステル(縮合リン酸エステル)などのリン含有化合物100重量部に対して、10〜200重量部、好ましくは20〜150重量部、さらに好ましくは30〜100重量部程度である。
【0145】
難燃剤における(亜)リン酸金属塩(A)の割合は、難燃性を付与できる範囲で適当に選択でき、成分(B)100重量部に対して、1〜1000重量部、好ましくは3〜500重量部、さらに好ましくは5〜300重量部程度である。
【0146】
[樹脂状難燃助剤]
本発明の難燃性樹脂組成物は、さらに樹脂状難燃助剤を含んでいてもよい。このような樹脂状難燃助剤には、ヒドロキシル基及び/又はアミノ基を有する芳香族環を主鎖又は側鎖に有する樹脂(C1)、ポリカーボネート樹脂(C2)、ポリアリレート樹脂(C3)、芳香族エポキシ樹脂(C4)などの芳香族樹脂(C)が含まれる。これらの樹脂状難燃剤は、一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0147】
(C1)ヒドロキシル基及び/又はアミノ基を有する芳香族環を主鎖又は側鎖に有する樹脂
芳香族環を主鎖に有する樹脂としては、(i)ノボラック樹脂、(ii)アニリンアルデヒド樹脂、(iii)アラルキル樹脂、不飽和環状炭化水素化合物変性フェノール樹脂(例えば(ジ)シクロペンタジエン型フェノール樹脂など)などが例示でき、芳香族環を側鎖に有する樹脂としては、(iv)芳香族ビニル樹脂が例示できる。
【0148】
(i)ノボラック樹脂
ノボラック樹脂としては、ランダムフェノールノボラック樹脂(モノマーレスフェノールノボラック樹脂、ダイマーレスフェノールノボラック樹脂など)、ハイオルソノボラック樹脂[オルソ/パラ比が1以上、例えば、1〜20(特に1〜15)程度であるハイオルソノボラック樹脂など]、クレゾールノボラック樹脂、アミノトリアジン変性フェノールノボラック樹脂などが挙げられる。前記ノボラック樹脂は、一般に、フェノール類と、アルデヒド類(ホルムアルデヒド、アセト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;トリオキサン、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など)との反応により得られる。フェノール類としては、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(t−ブチルフェノール、オクチルフェノールなどのC1-20アルキルフェノールなど)、アリールフェノール(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)などの一価フェノールなどが挙げられる。フェノール類とアルデヒド類との割合(モル比)は、前者/後者=2/1〜1/1程度である。
【0149】
特に、1〜2核体が低減されたフェノールノボラック樹脂[住友デュレズ(株)の商品名「スミライトレジンPR−53647」、「スミライトレジンPP−NMD−100シリーズ」、「スミライトレジンDR−NMD−200シリーズ」などが好ましく用いられる。
【0150】
前記アミノトリアジン変性ノボラック樹脂は、前記フェノール類と、共縮合成分としてのトリアジン類(例えば、尿素、シアヌール酸、イソシアヌール酸、メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンなど)との共縮合体であり、例えば、商品名「フェノライト」として大日本インキ化学工業(株)から入手できる。また、ノボラック樹脂には、共縮合成分としてアニリン類(アニリン、o−トルイジン、N−ベンジルアニリン、α−又はβ−ナフチルアミンなど)などを用いた樹脂なども含まれる。
【0151】
ノボラック樹脂の数平均分子量は、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)程度である。
【0152】
(ii)アニリンアルデヒド樹脂
アニリンアルデヒド樹脂には、アニリン類とアルデヒド類との縮合により得られる樹脂が含まれる。前記アルデヒド類としては、前記ノボラック樹脂の項で例示のアルデヒド類(ホルムアルデヒドなど)の他、フルフラール、ベンズアルデヒド又はこれらの混合物などが使用できる。また、前記アニリン類には、アニリン、o−トルイジン、N−ベンジルアニリン、α−又はβ−ナフチルアミン、又はこれらの混合物などが含まれる。また、アニリンアルデヒド樹脂には、共縮合成分として、フェノール類、尿素、トリアジン類(メラミン、シアヌール酸、イソシアヌール酸などのメラミン又はその誘導体;グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンなどのグアナミン又はその誘導体など)などを用いた樹脂なども含まれる。
【0153】
アニリン類とアルデヒド類との割合(モル比)は、前者/後者=2/1〜1/1程度である。
【0154】
(iii)アラルキル樹脂
アラルキル樹脂としては、アラルキル類[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’−ジアセテートなどのアシルオキシアラルキル類;p−キシリレン−α,α’−ジオールなどのアラルキルジオール類;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など]と、フェノール類(前記ノボラック樹脂の項で例示のフェノール、アルキルフェノールなど)との反応により得られるフェノールアラルキル樹脂、及び前記アラルキル類とアニリン類[アニリン、アルキルアニリン(例えば、トルイジン、キシリジンなどのC1-20アルキルアニリン)、及びN−アルキルアニリン(例えば、N,N−ジメチルアニリンなどのN−C1-4アルキルアニリン)]との反応により得られるアニリンアラルキル樹脂、特開2000−351822号公報に記載のアラルキル型樹脂などが使用できる。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。
【0155】
アラルキル類と、フェノール類又はアニリン類との割合は、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。
【0156】
(iv)芳香族ビニル樹脂
芳香族ビニル樹脂には、芳香族ビニルモノマーの単独又は共重合体などが含まれる。芳香族ビニルモノマーとしては、例えば、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ヒドロキシル基含有芳香族ビニルモノマーなどが挙げられる。これらの芳香族ビニルモノマーは単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0157】
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[(メタ)アクリル酸メチルなどの(メタ)アクリル酸C1-18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]、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(マレイミド、N−アルキルマレイミドなど)、ジエン系モノマー(イソプレン、1,3−ブタジエンなど)、ビニル系モノマー(例えば、酢酸ビニルなどのビニルエステル類;メチルビ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などのビニルエーテル類など)などが挙げられる。これらの共重合性モノマーは1種で又は2種以上使用できる。
【0158】
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%)、好ましくは30/70〜100/0(重量%)、さらに好ましくは40/60〜100/0(重量%)程度である。
【0159】
好ましい芳香族ビニル樹脂は、ポリビニルフェノール樹脂[例えば、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など]、ポリビニルフェノール−スチレン共重合体などである。
【0160】
芳香族ビニル系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500〜5×104程度の範囲から選択できる。
【0161】
(C2)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には、脂環族化合物(前記ポリエステル系樹脂の項で例示の脂環族ジオールなど)、ビスフェノール化合物などが含まれる。なお、ジヒドロキシ化合物及び炭酸エステルのうち、少なくとも一方は芳香族化合物である。
【0162】
ビスフェノール化合物としては、前記ノボラック樹脂の項で例示のビスフェノール類(特に、ビス(ヒドロキシアリール)C1-6アルカン、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)が含まれる。
【0163】
なお、ベース樹脂がポリカーボネート系樹脂を含まない場合(例えば、ポリエステル系樹脂などの場合)、ポリカーボネート系樹脂を難燃剤として用いてもよい。
【0164】
(C3)ポリアリレート系樹脂
ポリアリレート系樹脂としては、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)とのポリエステル化反応により得られたポリアリレート系樹脂が使用できる。ポリカルボン酸成分は、通常、少なくとも芳香族ポリカルボン酸成分を含むのが好ましい。
【0165】
前記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り、ポリカルボン酸成分が芳香族ポリカルボン酸であるポリアリレート系樹脂、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。
【0166】
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。
【0167】
また、ポリアリレート系樹脂の末端は、アルコール類[C1-10アルキル基及び/又はC6-10アリール基が置換していてもよい一価のフェノール類(フェノール、C1-4アルキル−フェノールなど)、C1-20アルキルモノアルコール類(メタノール、エタノールなど)、C7-20アラルキルモノアルコール類(ベンジルアルコールなど)など]、カルボン酸類[C1-20脂肪族モノカルボン酸(酢酸、プロピオン酸など)、C4-20脂環式モノカルボン酸(シクロヘキサンカルボン酸など)、C7-20芳香族モノカルボン酸(安息香酸など)、C6-20芳香族基が置換したC1-10脂肪族モノカルボン酸(フェニル酢酸など)など]などで封鎖(結合)してもよい。
【0168】
また、ポリアリレート系樹脂は、他の樹脂(ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネートなど)とのポリマーアロイを構成してもよい。前記ポリマーアロイは、単純混合物のみならずエステル交換反応させたポリマーアロイあるいは相溶化剤を含んだポリマーアロイも含まれる。
【0169】
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。
【0170】
(C4)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、ビフェニル型エポキシ樹脂(例えば、3,3’,5,5’−テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂など)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、不飽和環状炭化水素化合物変性エポキシ樹脂(例えば、(ジ)シクロペンタジエン型エポキシ樹脂など)、スチルベン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。
【0171】
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。
【0172】
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、C1-20アルキル基、好ましくはメチル基、エチル基などのC1-4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。好ましいノボラック型エポキシ樹脂には、C1-2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。
【0173】
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。
【0174】
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、500〜50,000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。
【0175】
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。
【0176】
樹脂状難燃助剤の含有量は、例えば、ポリエステル系樹脂100重量部に対して、1〜30重量部、好ましくは2〜25重量部、さらに好ましくは3〜20重量部程度の範囲から選択できる。
【0177】
[添加剤]
添加剤としては、酸化防止剤(又は安定剤)、ドリッピング防止剤、充填剤等が含まれる。添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0178】
(酸化防止剤)
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤[2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2′−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4′−チオビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、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)等の分岐C3-6アルキルフェノール類など]、リン系酸化防止剤(又はリン系安定剤)[ホスファイト類(例えば、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)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等のビス(C1-9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など)、ホスフォナイト類(例えば、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4′−ビフェニレンジホスフォナイトなど)等]、イオウ系酸化防止剤(又はイオウ系安定剤)(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)、アミン系酸化防止剤(ナフチルアミン、フェニルナフチルアミン、1,4−フェニレンジアミン等のヒンダードアミン類など)、ヒドロキノン系酸化防止剤(2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンなど)、キノリン系酸化防止剤(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)等が挙げられる。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。
【0179】
これらの酸化防止剤又は安定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、ベース樹脂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。
【0180】
(ドリッピング防止剤)
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。ドリッピング防止剤としては、フッ素系樹脂及び層状ケイ酸塩などが挙げられる。前記フッ素系樹脂には、フッ素含有モノマーの単独又は共重合体や、フッ素含有モノマーと他の共重合性モノマーとの共重合体等が含まれる。このようなフッ素系樹脂としては、具体的には、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、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等が例示できる。これらのドリッピング防止剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0181】
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100〜700μm程度であってもよい。
【0182】
フッ素系樹脂の含有量は、例えば、ベース樹脂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重量部程度である。
【0183】
(充填剤)
本発明の難燃性樹脂組成物は、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、非繊維充填剤(板状充填剤、粉粒状充填剤など)が含まれる。
【0184】
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。
【0185】
非繊維状充填剤のうち、板状充填剤には、例えば、ガラスフレーク、マイカ、グラファイト、各種金属箔などが例示できる。
【0186】
粉粒状充填剤には、カーボンブラック、炭化ケイ素、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;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、金属粉末が含まれる。
【0187】
好ましい繊維状充填剤としては、ガラス繊維、カーボン繊維が挙げられ、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。
【0188】
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。
【0189】
これらの充填剤は、収束剤又は表面処理剤と組み合わせて使用してもよい。このような収束剤又は表面処理剤としては、官能性化合物が含まれる。前記官能性化合物としては、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、好ましくはエポキシ系化合物、特にビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。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もよい。
【0190】
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5〜45重量%程度である。
【0191】
また、併用される官能性表面処理剤又は収束剤の使用量は、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。
【0192】
また、本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、他の添加剤、例えば、離型剤(ワックスなど)、滑剤、可塑剤、難燃助剤、安定剤(紫外線吸収剤、耐候安定剤、耐熱安定剤(ハイドロタルサイトなど)など)、着色剤(顔料、染料)、帯電防止剤、核剤、衝撃改良剤、摺動剤、分散剤、抗菌剤などを含有していてもよい。前記(B)成分以外の難燃剤、例えば、アルコール系難燃剤[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]、ラジカル系難燃剤(ベンジルラジカル発生化合物、ニトロキシド発生化合物など)などを含有してもよい。
【0193】
なお、ベース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、前記酸素酸の項で例示したリン酸類(例えば、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ポリリン酸など)や有機リン酸(前記有機リン酸の項で例示したホスホノカルボン酸、含窒素リン酸など)、酸性リン酸アルカリ又はアルカリ土類金属塩(例えば、リン酸二水素ナトリウム、ピロリン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カルシウム、ピロリン酸二水素カルシウムなど)を添加することにより、熱安定性をさらに向上させてもよい。
【0194】
本発明で使用する難燃剤は、燃焼時に樹脂表面の炭化を促進するためか、樹脂を高度に難燃化できる。また、(亜)リン酸金属塩と、リン含有化合物、窒素含有化合物などの(B)成分とを組み合わせることにより、少量であってもベース樹脂を効果的に難燃化できるとともに、ブリードアウトや耐熱性を低下させることもない。また、(亜)リン酸金属塩を用いるため、環境負荷を大幅に低減でき、経済的にも有利である。
【0195】
[難燃性樹脂組成物の製造方法]
本発明の樹脂組成物は、粉粒体混合物や溶融混合物であってもよく、ポリアルキレンアリレート系樹脂と、難燃剤と、必要により添加剤とを慣用の方法で混合することにより調製できる。
【0196】
本発明の樹脂組成物は、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る。形成された成形体は、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、包装材料やケースなどに好適に用いることができる。
【0197】
【発明の効果】
本発明では、(亜)リン酸金属塩と、リン含有化合物、窒素含有化合物などとを組み合わせて難燃剤を構成するため、少量の使用であっても、ベース樹脂を高いレベルで難燃化でき、非ハロゲン系の難燃性樹脂組成物を提供できる。また、樹脂の特性を低下させることなく、樹脂組成物を難燃化できる。しかも、(亜)リン酸金属塩を使用するため、環境に対する負荷が小さく、経済性に優れる。さらに、成形体の難燃性も改善できる。
【0198】
【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。
【0199】
尚、下記の試験により樹脂組成物の難燃性とグルーミング性を評価した。
【0200】
(燃焼性試験)
UL94に準拠して、試験片の厚み1.6mmで燃焼性を評価した。
【0201】
(耐熱安定性の評価)
1.6mmの燃焼試験片をギヤーオーブン中で180℃、200時間加熱処理した後、試験片の色調変化を目視観察し、以下の判断基準により耐熱安定性を評価した。
【0202】
○:黄変が少ない。
【0203】
△:黄変がかなりある。
【0204】
×:黄変が著しい。
【0205】
[樹脂 R]
R−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]
R−2:ポリエチレンテレフタレート[ベルペットEFG10、鐘紡(株)製]
R−3:12mol%イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレートコポリマー[固有粘度=1.0]
R−4:ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)オキシド[PPEポリマーYPX−100F、三菱ガス化学(株)製]
R−5:ポリスチレン[トーヨースチロールG19、東洋スチレン(株)製]R−6:アクリロニトリル−スチレン共重合体[セビアンJD、ダイセル化学工業(株)製]
R−7:ポリアセタール[ジュラコンM90−44、ポリプラスチックス(株)製]
R−8:ナイロン−6[UBEナイロン6、宇部興産(株)製]
R−9:ナイロン−66[ポリプラナイロン66、ポリプラスチックス(株)製]
R−10:アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体[セビアンDP611、ダイセル化学工業(株)製]
[難燃剤A]
[(亜)リン酸金属塩 A]
A−1:(亜)リン酸アルミニウム塩[特開平4−89306号公報の実施例2に準じて調製した。]
A−2:(亜)リン酸アルミニウム塩[APA100、太平化学産業(株)製]
[難燃助剤 C]
A−3:(亜)リン酸アルミニウム塩[特開平8−198609号公報の実施例1に準じて調製した。]
A−4:(亜)リン酸アルミニウム塩[特開2000−53406号公報の実施例2に準じて調製した。]
A−5:(亜)リン酸アルミニウム塩[特開平8−198609号公報の実施例3に準じて調製した。]
A−6:(亜)リン酸アルミニウム塩[特開平8−198609号公報の実施例5に準じて調製した。〕
[難燃助剤 B]
[リン含有化合物 B1]
B1−1:赤燐[ノーバエクセル140、燐化学工業(株)製]
Bl−2:エチルメチルホスフィン酸アルミニウム[特開平11−60924号公報の実施例に準じて調製した。]
B1−3:レゾルシノールビス(ジ−2,6−キシリルホスフェート)[PX200、大八化学工業(株)製]
B1−4:1,4−ピペラジンジイルテトラフェニルホスフェート[N,N′−ビス(ジフェノキシホスフィニル)ピペラジン]
B1−5:ポリフェノキシホスファゼン[環状3、4量体]
[窒素含有化合物 B2]
B2−1:メラミンシヌレート[MC610、日産化学工業(株)製]
B2−2:ポリリン酸メラム[PMP200、日産化学工業(株)製]
B2−3:ポリリン酸メラミン[Melapur200、DSM(株)製]
B2−4:メレム[日産化学工業(株)製]
[無機系金属化合物 B3]
B3−1:硼酸亜鉛[FireBrake ZB、ボラックス・ジャパン(株)製]
B3−2:水酸化マグネシウム[キスマ5E、協和化学工業(株)製]
[ケイ素含有化合物 B4]
B4−1:ゼオライト[ゼオラムA−3,東ソー(株)製]
[芳香族樹脂 C]
C−1:ノボラック型フェノール樹脂[PR−53647、住友デュレズ(株)製]
C−2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂[エピコート1004K、油化シェルエポキシ(株)製]
C−3:ポリカーボネート[ユーピロンS3000、三菱ガス化学(株)製]
C−4:ポリアリレート[ポリアリレートU100、ユニチカ(株)製]
[酸化防止剤 D]
D−1: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][イルガノックス1010、チバガイギー(株)製]
[リン系安定剤 E]
E−1: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[アデカスタブPEP36、アデカアーガス(株)製]E−2:テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト[サンドスタブP−EPQ、サンド(株)製]
[ドリッピング防止剤 F]
F−1:ポリテトラフルオロエチレン
[充填剤 G]
G−1:直径10μm、長さ3mmのガラスチョップドストランド
G−2:タルク[タルク3A、日本タルク(株)製]
実施例1〜11、実施例22〜27、比較例1〜4及び比較例7〜10
上記成分を表1〜表3の割合(重量部)で混合し、ラボプラスミル[東洋精機(株)製]により樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物を用いプレス成形により試験用成形品を作製し、特性を評価した。
【0206】
実施例12〜21及び比較例5〜6
上記成分を表1〜表3の割合(重量部)で混合し、30mmφ2軸押出機により樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物を用い射出成形により試験用成形品を作製し、特性を評価した。
【0207】
結果を表1〜表3に示す。
【0208】
【表1】
Figure 2004204194
【0209】
【表2】
Figure 2004204194
【0210】
【表3】
Figure 2004204194
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flame-retardant resin composition highly flame-retarded by a non-halogen flame retardant, and a molded article formed from the flame-retardant resin composition.
[0002]
[Prior art]
Among thermoplastic resins, polyester resins such as polybutylene terephthalate and styrene resins have excellent mechanical properties, electrical properties, weather resistance, water resistance, chemical resistance and solvent resistance. It is used for various applications such as electronic parts, mechanical mechanism parts, and automobile parts. On the other hand, the thermoplastic resin is required to have improved mechanical properties and to be flame-retardant for safety as the field of application is expanded. Generally, a method is known in which a flame retardant is added to a thermoplastic resin by adding a flame retardant using a halogen compound or an antimony compound to the thermoplastic resin.
[0003]
However, a halogen-based flame retardant may generate a large amount of a dioxin-based compound at the time of combustion decomposition, which is not environmentally preferable. Therefore, a method of using a phosphorus-based compound, a nitrogen-containing compound, or the like as a non-halogen-based flame retardant to achieve flame retardation has been proposed.
[0004]
JP-A-64-14277 discloses a flame-retardant resin composition obtained by adding a specific amount of a flame retardant composed of a silicone oil, a silicone resin, and a phosphorus-containing nitrogen compound (ammonium polyphosphate) to a thermoplastic resin (polypropylene). Is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-111059 discloses a flame-retardant resin composition in which a specific amount of a phenol resin, a phosphorus-containing compound (red phosphorus), and expandable graphite are blended with a polyolefin resin. JP-A-10-195283 discloses a flame-retardant polyester resin obtained by combining an appropriate amount of a specific compound (a novolak-type phenol resin and an oxide of iron, cobalt, nickel or copper) with a phosphoric ester having a specific structure. A composition is disclosed. JP-T-6-504563 describes a resin composition comprising polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide and resorcinol bisphosphate.
[0005]
However, although non-halogen flame retardants do not contain harmful halogens, they require a large amount of flame retardants because of their inferior flame retardancy compared to halogen flame retardants. Addition of a large amount of a flame retardant causes bleed out and deterioration of the mechanical properties of the resin. Therefore, mechanical properties cannot be improved together with flame retardancy. For example, when expandable graphite is used in combination, the appearance during molding is significantly reduced. In particular, when a phosphoric acid ester is used as the phosphorus-containing compound, bleed-out or reduction in heat resistance is caused.
[0006]
Thus, it is difficult for the conventional method to impart flame retardancy without deteriorating the properties of the resin. Further, the above-described flame retardant can make a specific resin flame-retardant, but cannot impart high flame retardancy to a wide range of thermoplastic resins.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-halogen-based flame-retardant resin composition in which even a small amount of a flame retardant is flame-retarded at a high level.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a flame-retardant resin composition that has been made flame-retardant without deteriorating the properties of the resin.
[0009]
Still another object of the present invention is to provide a flame-retardant resin composition which has a small environmental load and is excellent in economy.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a molded article having improved flame retardancy.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that flame retardancy can be achieved at a high level by adding a specific non-halogen flame retardant to a thermoplastic resin, and have completed the present invention.
[0012]
That is, the flame-retardant resin composition of the present invention is a flame-retardant resin composition containing a base resin and a flame retardant, wherein the flame retardant comprises (A) a metal phosphate (A); And at least one component (B) selected from a compound containing (B1), a nitrogen-containing compound (B2), an inorganic metal compound (B3), a silicon-containing compound (B4) and a sulfur-containing compound (B5). I have. Examples of the base resin include polyester resins, polyamide resins, polycarbonate resins, polyphenylene oxide resins, olefin resins, acrylic resins, styrene resins, and vinyl resins. The (phosphite) metal phosphate (A) may be an effervescent (sub) metal phosphate, for example, an effervescent (sub) aluminum phosphate. Also, (A) metal phosphate (A) contains 5 to 25% by weight of aluminum and 15 to 35% by weight of phosphorus, and a 10% by weight aqueous dispersion shows pH 3.5 to 8, Average particle size 0.01 to 100 μm, oil supply (oil absorption) 15 to 50 mL / 100 g, BET specific surface area 0.3 to 2 m Two / G granular material, and may be foamable 10 to 70 times at a temperature of 380 to 480 ° C. The phosphorus-containing compound (B1) may be non-effervescent, and may be a phosphoric ester, a phosphoric ester amide, a phosphonitrile compound, an organic phosphonic compound, an organic phosphinic acid compound, a (poly) phosphate (non-foaming). For example, salts of (poly) phosphoric acid with acyclic amines, metal polyphosphates, metal (poly) hydrogen phosphates, boron phosphate, etc.), red phosphorus, etc. Is also good. The nitrogen-containing compound (B2) includes a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group (a), a salt of the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group with an oxygen acid (b), and a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group. Salt (c) with an organic phosphoric acid, salt (d) of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group with a nitrogen-containing compound having a hydroxyl group, polyphosphoramide (e), urea compound (f), etc. Good. Examples of the inorganic metal compound (B3) include non-foamable or non-phosphorous inorganic metal compounds such as metal oxides, metal hydroxides, metal borates, and metal stannates. The proportion of the flame retardant may be about 0.1 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. The flame retardant may contain about 5 to 1,000 parts by weight of the metal phosphate (A) based on 100 parts by weight of the component (B). The flame-retardant resin composition further comprises a resin (C1) having an aromatic ring having a hydroxyl group and / or an amino group in a main chain or a side chain, a polycarbonate resin (C2), a polyarylate resin (C3), and an aromatic resin. An aromatic resin (C) such as an epoxy resin (C4), a hindered phenol-based antioxidant, a phosphorus-based stabilizer, a fluorine-based resin, a filler, and the like may be included.
[0013]
The present invention also includes a molded article formed from the flame-retardant resin composition.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Base resin]
The base resin is not particularly limited, and includes various thermoplastic resins and thermosetting resins.
[0015]
Examples of the thermoplastic resin constituting the base resin include polyester resins, polyacetal resins, polyamide resins, polycarbonate resins, polyphenylene oxide resins, olefin resins, acrylic resins, styrene resins, and vinyl resins. No.
[0016]
(Polyester resin)
The polyester resin is a homopolyester or copolyester obtained by polycondensation of a dicarboxylic acid component and a diol component, polycondensation of oxycarboxylic acid or lactone, or polycondensation of these components. Preferred polyester resins generally include saturated polyester resins, especially aromatic saturated polyester resins.
[0017]
Examples of the dicarboxylic acid component include aliphatic dicarboxylic acids (eg, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, hexadecanedicarboxylic acid, dimer acid) Dicarboxylic acids having about 6 to 40 carbon atoms, preferably dicarboxylic acids having about 1 to 14 carbon atoms), alicyclic dicarboxylic acids (for example, hexahydrophthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, hymic acid) Dicarboxylic acids having about 8 to 12 carbon atoms, such as naphthalenecarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and 4,4′-diphenylcarboxylic acid 4,4′-diphenoxyethercarboxylic acid, Dicarboxylic acids having about 8 to 16 carbon atoms, such as 4,4'-diphenylmethanedicarboxylic acid and 4,4'-diphenylketone dicarboxylic acid) or derivatives thereof (for example, esters such as lower alkyl esters and acid anhydrides). Derivatives). These dicarboxylic acid components may be used alone or in combination of two or more. Further, if necessary, a polycarboxylic acid such as trimellitic acid or pyromellitic acid may be used in combination.
[0018]
Preferred dicarboxylic acid components include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid.
[0019]
Examples of the diol component include aliphatic alkylene diols (eg, ethylene glycol, trimethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, neopentyl glycol, hexanediol, octanediol, decanediol). An aliphatic glycol having about 2 to 12 carbon atoms, preferably an aliphatic glycol having about 2 to 10 carbon atoms), a polyoxyalkylene glycol [the alkylene group has about 2 to 4 carbon atoms, and a plurality of oxyalkylene units. Glycols such as diethylene glycol, dipropylene glycol, ditetramethylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, polytetramethylene glycol, etc.], alicyclic diols (eg, 1,4-cyclo Hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and hydrogenated bisphenol A), and the like. Also, hydroquinone, resorcinol, biphenol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis- (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl) propane, bis (2-hydroxyethoxy) benzene, xylylene An aromatic diol such as len glycol may be used in combination. These diol components may be used alone or in combination of two or more. Further, if necessary, a polyol such as glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane or pentaerythritol may be used in combination.
[0020]
Preferred diol components include C 2-6 Alkylene glycols (linear alkylene glycols such as ethylene glycol, trimethylene glycol, propylene glycol, and 1,4-butanediol), polyoxyalkylene glycols having an oxyalkylene unit having a repetition number of about 2 to 4 [polyethylene such as diethylene glycol; (Oxy-C 2-4 Glycol containing an alkylene) unit], 1,4-cyclohexanedimethanol and the like.
[0021]
Examples of the oxycarboxylic acid include oxycarboxylic acids such as oxybenzoic acid, oxynaphthoic acid, hydroxyphenylacetic acid, glycolic acid, and oxycaproic acid, and derivatives thereof.
[0022]
Lactones include C, such as propiolactone, butyrolactone, valerolactone, and caprolactone (eg, ε-caprolactone). 3-12 Lactone and the like.
[0023]
Preferred polyester resins include homopolyesters or copolyesters containing alkylene acrylates such as alkylene terephthalate and alkylene naphthalate as main components (for example, about 50 to 100% by weight, preferably about 75 to 100% by weight) [for example, polyalkylenes. Terephthalate (for example, poly C such as 1,4-cyclohexane dimethylene terephthalate (PCT), polyethylene terephthalate (PET), polypropylene terephthalate (PPT), polybutylene terephthalate (PBT), etc. 2-4 Alkylene terephthalate), polyalkylene naphthalate (for example, poly C such as polyethylene naphthalate and polybutylene naphthalate) 2-4 A copolyester containing an alkylene terephthalate and / or alkylene naphthalate unit as a main component (for example, 50% by weight or more)]. Particularly preferred polyester resins include a polybutylene terephthalate resin containing a butylene terephthalate unit as a main component (eg, polybutylene terephthalate, polybutylene terephthalate copolyester) and a polyethylene terephthalate resin containing an ethylene terephthalate unit as a main component ( For example, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate copolyester) is included. These polyester resins can be used alone or in combination of two or more.
[0024]
In the copolyester, the copolymerizable monomer may be C 2-6 Alkylene glycols (such as linear alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and 1,4-butanediol), and polyoxyalkylene glycols having an oxyalkylene unit having a repeat number of about 2 to 4 (such as diethylene glycol and polytetramethylene glycol) Of poly (oxy-C 2-4 Alkylene) glycols containing units), C 6-12 Aliphatic dicarboxylic acids (such as adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, and sebacic acid), alicyclic diols (such as 1,4-cyclohexanedimethanol), and aromatic diols [2,2-bis (4- ( 2-hydroxyethoxy) phenyl) propane, etc.], aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, diphenyldicarboxylic acid, etc.), oxycarboxylic acids (oxybenzoic acid, oxynaphthoic acid, etc.). The polyester-based resin may be not only linear but also branched, or may be crosslinked, as long as the melt moldability and the like are not impaired. Further, it may be a liquid crystal polyester.
[0025]
The polyester resin can be produced by a conventional method, for example, transesterification, direct esterification and the like.
[0026]
(Polyacetal resin)
Oxymethylene groups (—CH Two A polyacetal homopolymer having O-) as a constitutional unit and a polyacetal copolymer containing another comonomer unit in addition to the oxymethylene group are included. In the copolymer, the comonomer unit contains oxy C 2-6 An alkylene unit (for example, an oxyethylene group (—CH Two CH Two Oxy C such as O-), oxypropylene group and oxytetramethylene group 2-4 Alkylene units). The content of the comonomer unit is, for example, selected from the range of about 0.01 to 30 mol%, preferably about 0.03 to 20 mol%, more preferably about 0.03 to 15 mol%, based on the entire polyacetal resin. it can.
[0027]
The polyacetal copolymer may be a two-component copolymer, a three-component terpolymer, or the like. The polyacetal copolymer may be a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, or the like. Further, the polyacetal resin may have a branched structure as well as a linear structure, and may have a crosslinked structure. Furthermore, the terminal of the polyacetal resin may be stabilized, for example, by esterification with a carboxylic acid such as acetic acid or propionic acid or an anhydride thereof.
[0028]
Examples of the polyacetal resin include aldehydes such as formaldehyde, paraformaldehyde and acetaldehyde, trioxane, ethylene oxide, propylene oxide, 1,3-dioxolan, 1,3-dioxane, diethylene glycol formal, and 1,4-butanediol formal. It can be produced by polymerizing a cyclic ether or cyclic formal.
[0029]
(Polyamide resin)
Polyamide resins include polyamides derived from diamines and dicarboxylic acids; aminocarboxylic acids, polyamides obtained by using diamines and / or dicarboxylic acids in combination; lactams, and diamines and / or dicarboxylic acids as needed. Polyamides derived from the combined use with acids are included. Polyamides also include copolyamides formed by at least two different polyamide-forming components.
[0030]
Examples of the diamine include fats such as trimethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, and octamethylenediamine. Alicyclic diamines such as bis (4-aminocyclohexyl) methane and bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane; and aromatic diamines such as phenylenediamine and meta-xylylenediamine. These diamines can be used alone or in combination of two or more.
[0031]
Examples of the dicarboxylic acid include C, such as glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, and octadecandioic acid. 4-20 Aliphatic dicarboxylic acids; dimerized fatty acids (dimer acids); cycloaliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid and cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid; phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, And aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid.
[0032]
Examples of the aminocarboxylic acid include C, such as aminoheptanoic acid, aminononanoic acid, and aminoundecanoic acid. 4-20 Examples are aminocarboxylic acids. One or more aminocarboxylic acids can also be used.
[0033]
Examples of the lactam include C, such as butyrolactam, pivalolactam, caprolactam, capryllactam, enantholactam, undecanolactam, and dodecalactam. 4-20 Lactam. These lactams can be used alone or in combination of two or more.
[0034]
Examples of the polyamide resin include aliphatic polyamides such as nylon 46, nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, and nylon 12, aromatic dicarboxylic acids (for example, terephthalic acid and / or isophthalic acid) and aliphatic Polyamides obtained from diamines (eg, hexamethylenediamine, nonamethylenediamine), aromatic and aliphatic dicarboxylic acids (eg, terephthalic acid and adipic acid) and aliphatic diamines (eg, hexamethylenediamine, nonamethylenediamine) , Aliphatic dicarboxylic acids (α, ω-C 4-12 Polyamide obtained from dicarboxylic acid) and aromatic diamine [for example, polyamide (MXD6) obtained from adipic acid and meta-xylylenediamine, polyamide obtained from suberic acid and meta-xylylenediamine, adipic acid and para-xylylene Polyamide (PMD6) obtained from diamine, polyamide obtained from suberic acid and paraxylylenediamine, polyamide obtained from adipic acid and N, N'-dimethylmetaxylylenediamine, suberic acid and N, N ' -Polyamide obtained from dimethylmetaxylylenediamine, polyamide obtained from adipic acid and 1,3-phenylenediamine, polyamide obtained from adipic acid and 4,4'-diaminodiphenylmethane, adipic acid and metaxylylenediamine And paraxy Copolyamides obtained from diamines, copolyamides obtained from adipic acid and metaxylylenediamine and N, N'-dimethylmetaxylylenediamine, polyamides obtained from 4,4'-diaminobiphenylene and adipic acid, etc. And the like. These polyamides can be used alone or in combination of two or more.
[0035]
Preferred polyamides include aliphatic polyamides (nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, nylon 12, etc.) and polyamides in which at least the diamine component is an aliphatic compound (nylon 6T, nylon 6T copolymer, nylon 9T), aromatic diamine (especially xylylenediamine) and α, ω-C 6-12 Polyamides (particularly nylon MXD6) obtained from aliphatic dicarboxylic acids and semi-aromatic copolymerized polyamides (nylon 6T / 6, nylon 6T / 66, nylon 6T / 12, nylon 6I / 6, nylon 6I / 66, nylon 6T / 6I) , Nylon 6T / 6I / 6, nylon 6T / 6I / 66, nylon 6T / MST, etc.). The polyamide resins can be used alone or in combination of two or more.
[0036]
(Polycarbonate resin)
The polycarbonate resin includes a polymer obtained by reacting a dihydroxy compound with a carbonate such as phosgene or diphenyl carbonate. The dihydroxy compound may be an alicyclic compound or the like, but is preferably a bisphenol compound.
[0037]
Bisphenol compounds include bis (4-hydroxyphenyl) methane (such as bisphenol F), bis (hydroxyphenyl) ethane (such as bisphenol AD), 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) propane, and 2,2-bis ( 4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2,2-bis (4-hydroxy Bis (hydroxyaryl) C such as phenyl) -3-methylbutane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -4-methylpentane 1-6 Alkane; bis (hydroxyaryl) C such as 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane 4-10 Cycloalkane; 4,4'-dihydroxydiphenyl ether; 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone; 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide; 4,4'-dihydroxydiphenyl ketone.
[0038]
Further, a (poly) organosiloxane-modified polycarbonate resin (for example, resins described in JP-A-6-100684 and JP-A-10-182832, "Taflon AC1030" (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.)) and the like. There may be.
[0039]
Preferred polycarbonate resins include bisphenol A type polycarbonate. The polycarbonate resins can be used alone or in combination of two or more.
[0040]
(Polyphenylene oxide resin)
The polyphenylene oxide-based resin (polyphenylene ether-based resin) includes a homopolymer and a copolymer. Homopolymers include poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) oxide, poly (2,5-dimethyl-1,4-phenylene) oxide, poly (2,5-diethyl-1,4-phenylene). Phenylene) oxide, poly (2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene) oxide, poly (2,6-di-n-propyl-1,4-phenylene) oxide, poly (2-ethyl-6- Isopropyl-1,4-phenylene) oxide, poly (2-methyl-6-methoxy-1,4-phenylene) oxide, poly (2-methyl-6-hydroxyethyl-1,4-phenylene) oxide, poly (2 , 3,6-trimethyl-1,4-phenylene) oxide, etc. 1-6 Poly (mono-C-phenylene) oxide, poly (2-methyl-6-phenyl-1,4-phenylene) oxide, etc. 1-6 Alkyl mono C 6-10 Poly (mono- or di-C) such as aryl-phenylene) oxide and poly (2,6-diphenyl-1,4-phenylene) oxide 6-10 Aryl-phenylene) oxide and the like.
[0041]
As the copolymer of polyphenylene oxide, a copolymer having two or more monomer units of the homopolymer (for example, 2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide unit and 2,3,6-trimethyl-1, Alkylphenol modification obtained by reacting a formaldehyde resin containing a benzene skeleton (such as a benzene formaldehyde resin or an alkylbenzene formaldehyde resin) with an alkylphenol such as cresol or p-tert-butylphenol. Modified polyphenylene oxide copolymer composed of benzene formaldehyde resin block and polyphenylene oxide block as main structure, polyphenylene oxide or a copolymer thereof with styrene monomer and / or Modified graft copolymers on which a saturated acid anhydride is grafted are exemplified. The polyphenylene oxide resins can be used alone or in combination of two or more.
[0042]
(Olefin resin)
Examples of the olefin-based resin include α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-butene, 1-hexene, and 1-octene (particularly, α-C 2-10 Olefins) and cyclic olefins [eg, cyclopropene, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cyclooctene, cyclopropyne, cyclobutyne, cyclopentin, cyclohexyne, cyclooctyne, norbornene, dicyclopentadiene, dicycloheptadiene, tetradicyclododecene, hexa Homo- or copolymers of cycloheptadecene or derivatives thereof (alkyl-substituted, alkylidene-substituted, alkoxy-substituted, acyl-substituted, carboxy-substituted, etc.), especially α-C 2-3 Olefin-based resins [for example, propylene-ethylene copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylate metal salt copolymer, ethylene- (meth) acrylate copolymer (ethylene -Ethyl acrylate copolymer, etc.), propylene- (meth) acrylic acid copolymer, etc.], cyclic olefin-based resin (e.g., cyclic olefin homopolymer, α-C 2-10 Olefin-cyclic olefin copolymer). The olefin resins can be used alone or in combination of two or more.
[0043]
(Acrylic resin)
Examples of the acrylic resin include (meth) acrylic acid C such as (meth) acrylic acid and methyl (meth) acrylate. 1-10 Homo- or copolymers of (meth) acrylic monomers such as alkyl esters, (meth) acrylamides and (meth) acrylonitriles, or copolymers of (meth) acrylic monomers with other copolymerizable monomers Copolymers (eg, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene- (meth) acrylate copolymer, etc.) and the like are included. Preferred acrylic resins include poly (methyl) acrylate, alkyl acrylate-methyl methacrylate copolymer, (meth) acrylic acid-styrene copolymer, methyl (meth) acrylate-styrene copolymer, and the like. Is mentioned. These acrylic resins can be used alone or in combination of two or more.
[0044]
(Styrene resin)
Examples of the styrene-based resin include, for example, a homopolymer or a copolymer of a styrene-based monomer (for example, styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, and chlorostyrene); a styrene-based monomer and a vinyl monomer (for example, Copolymers with unsaturated nitriles such as acrylonitrile, α, β-monoolefinically unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid and maleic anhydride, or acid anhydrides or esters thereof) A styrene-based graft copolymer and a styrene-based block copolymer.
[0045]
Preferred styrene resins include polystyrene (GPPS), styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer (AS resin). ), Impact-resistant polystyrene (HIPS) in which a styrene-based monomer is polymerized in a rubber component, a polystyrene-based graft or block copolymer, and the like. Examples of the polystyrene-based graft copolymer include copolymers obtained by graft-polymerizing at least a styrene-based monomer and a copolymerizable monomer onto a rubber component (for example, ABS resin obtained by graft-polymerizing styrene and acrylonitrile to polybutadiene, acrylic rubber). AAS resin obtained by graft polymerization of styrene and acrylonitrile; ACS resin obtained by graft polymerization of styrene and acrylonitrile on chlorinated polyethylene; polymer obtained by graft polymerization of styrene and acrylonitrile on ethylene-vinyl acetate copolymer; styrene and acrylonitrile on ethylene-propylene rubber MBS resin obtained by graft polymerization of styrene and methyl methacrylate onto polybutadiene, and styrene and acrylonitrile grafted onto styrene-butadiene copolymer rubber Examples of the block copolymer include copolymers composed of a polystyrene block and a diene or olefin block (for example, a styrene-butadiene-styrene (SBS) block copolymer, a styrene-isoprene block). Copolymer, styrene-isoprene-styrene (SIS) block copolymer, hydrogenated styrene-butadiene-styrene (SEBS) block copolymer, hydrogenated styrene-isoprene-styrene (SEPS) block copolymer) and the like. These styrene resins can be used alone or in combination of two or more.
[0046]
(Vinyl resin)
Examples of the vinyl resin include vinyl monomers (for example, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl crotonate, and vinyl benzoate); vinyl monomers containing chlorine (for example, vinyl chloride); (E.g., fluoroethylene, chloroprene, etc.); vinyl ketones such as methyl vinyl ketone and methyl isopropenyl ketone; vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl amines such as N-vinyl carbazole and N-vinyl pyrrolidone And the like, or a copolymer with another copolymerizable monomer.
[0047]
Derivatives of the vinyl resin (for example, polyvinyl acetal such as polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, and polyvinyl butyral, an ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and the like) can also be used. These vinyl resins can be used alone or in combination of two or more.
[0048]
(Other resins)
Other resins include aliphatic polyketone resins (ketone resins), polyphenylene sulfide resins (eg, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide ketone, polybiphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, etc.); polysulfones (eg, thermoplastic polysulfone, poly ( Ethersulfone), poly (4,4'-bisphenolethersulfone, etc.); polyetherketone; poly (etheretherketone); polyetherimide; thermoplastic polyurethane-based resin (for example, a diisocyanate compound such as tolylene diisocyanate, Polyurethane elastomer which may have a segment such as a polymer obtained by reaction with glycol and / or the diamine, and polytetramethylene glycol Etc.); thermoplastic polyimide; polyoxyethylene benzylidene alkylene; and thermoplastic elastomers can be exemplified.
[0049]
Examples of thermosetting resins include phenol resins, amino resins (melamine resins, urea resins, etc.), thermosetting polyester resins (alkyd resins, unsaturated polyester resins, etc.), epoxy resins, silicone resins, vinyl resins. Ester resins, polyurethane resins and the like can be mentioned.
[0050]
These resins or polymer compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0051]
Preferred base resins include polyester resins that may be liquid crystal polyesters, polyacetal resins, styrene resins, polyamide resins, polycarbonate resins, polyphenylene oxide resins, and thermoplastic resins such as vinyl resins. More preferably, a polyester resin, a polyacetal resin, a polyphenylene oxide resin, a styrene resin, and a polyamide resin are exemplified. Particularly, a polyester-based resin (PBT-based resin, PET-based resin, etc.) is preferable.
[0052]
These base resins may be configured by combining a plurality of resins. For example, a first resin (a) (eg, a polyester resin) and a second resin (b) (eg, at least one resin selected from a polycarbonate resin, a styrene resin, and a polyphenylene oxide resin) are used in combination. May be. In such a case, the content of the second resin (b) in the base resin is 0.01 to 95% by weight, preferably 1 to 80% by weight, more preferably 5 to 60% by weight (particularly 10 to 50% by weight). % By weight). When a polycarbonate resin is used as the second resin, the content of the second resin may be about 0.01 to 40% by weight, preferably about 0.5 to 35% by weight.
[0053]
The number average molecular weight of the base resin is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the type and use of the resin. Three ~ 200 × 10 Four , Preferably 1 × 10 Four ~ 150 × 10 Four , More preferably 1 × 10 Four ~ 100 × 10 Four You can choose from a range of degrees. When the base resin is a polyester resin, the number average molecular weight is, for example, 5 × 10 Three ~ 100 × 10 Four , Preferably 1 × 10 Four ~ 70 × 10 Four , More preferably 1.2 × 10 Four ~ 30 × 10 Four Degree.
[0054]
[Flame retardants]
The flame retardant used in the present invention comprises (A) a metal phosphate (A), a phosphorus-containing compound (B1), a nitrogen-containing compound (B2), an inorganic metal-based compound (B3), a silicon-containing compound (B4), And at least one component (B) selected from sulfur-containing compounds (B5).
[0055]
(A) (sub) phosphoric acid metal salt
As the metal salt of the (sub) phosphoric acid metal salt, alkaline earth metal salts (Mg, Ca, Sr, Ba salts), transition metal salts (Ti, Mn, Fe, Ni, Cu, Zr, Zn, Mo, Pb) , W salts, etc.) and aluminum salts. Among these, a metal (sub) phosphite salt mainly composed of an aluminum (sub) phosphoric acid salt is a preferred metal (sub) phosphite salt from the viewpoint of stability and the effect of the present invention. The (sub) metal phosphate may be foamable.
[0056]
The aluminum phosphite salt includes aluminum phosphite, aluminum phosphate phosphite double salt, basic aluminum phosphate phosphite double salt, or a double salt thereof containing boric acid and / or silicic acid. (For example, aluminum phosphate phosphite double phosphite, aluminum phosphate phosphite double silicate, aluminum phosphate borophosphite double silicate, basic aluminum phosphate sodium phosphite double salt And basic phosphate aluminum phosphate silicate double salts, basic phosphate aluminum phosphate borosilicate double salts, and the like. Further, these amine compounds (such as ammonium) and / or other metals (eg, alkali metals (eg, Li, Na, K), alkaline earth metals (eg, Mg, Ca, Sr, Ba), and transition metals (eg, Ti, And Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Zr, Mo, Pb, W, etc.) and oxyacids (molybdic acid, tungstic acid, stannic acid, etc.) are also included in the aluminum (phosphite) phosphate salt. . These (phosphite) aluminum phosphate salts can be used alone or in combination of two or more.
[0057]
Preferred aluminum (phosphite) phosphates are foamable aluminum (phosphite) salts. Such foamable aluminum (phosphite) phosphate is obtained by reacting a phosphoric acid or phosphorous acid component with an aluminum compound and, if necessary, another base component. Instead of the aluminum compound and the base component, a basic aluminum compound (such as aluminum hydroxide such as kivsite) may be used.
[0058]
Examples of the phosphoric acid or phosphorous acid component include phosphoric acid or phosphate (a salt of phosphoric acid with ammonium, an alkali metal or an alkaline earth metal; a water-soluble phosphate of phosphoric acid with aluminum or zinc, and the like) ), Phosphorous acid or phosphite (salt of phosphorous acid with ammonium, alkali metal or alkaline earth metal; water-soluble phosphite of phosphorous acid with aluminum or zinc, etc.) it can. Such (phosphite) phosphoric acid components can be used alone or in combination of two or more.
[0059]
Examples of the base component include ammonium, metal hydroxides (such as hydroxides of alkali metals, alkaline earth metals, aluminum, and zinc), and carbonates (such as carbonates of alkali metals, alkaline earth metals, and zinc). , Zinc oxide, sodium aluminate, alumina gel, gibbsite, boehmite and the like. Such base components can be used alone or in combination of two or more.
[0060]
Examples of the foaming aid include boric acid, borate (such as a salt of boric acid and ammonium, an alkali metal or an alkaline earth metal, etc.), silicic acid, and silicate (silicic acid, ammonium, and alkali). A salt with a metal or an alkaline earth metal, or the like), an amine compound (for example, ammonium phosphate, urea, or the like) can be used. The foaming assistants can be used alone or in combination of two or more.
[0061]
(A) aluminum phosphate can be obtained by the methods described in JP-A-57-95814, JP-A-4-89306, JP-A-8-198609, JP-A-2000-53406, and the like. it can. For example, a basic aluminum (phosphite) phosphoric acid salt is obtained by heating the above (phosphorous) phosphoric acid component to about 50 to 90 ° C. and reacting a part of an aluminum compound (such as aluminum hydroxide) to form a high viscosity (A) prepare an aluminum phosphate solution, add a base component, if necessary, add a foaming aid, add the remaining aluminum compound, maintain at 50-90 ° C, stir and react, It can be prepared by gradually crystallizing. The foamable aluminum (sub) phosphite is available, for example, under the trade name “APA series (eg, APA-100)” from Taihei Chemical Industry Co., Ltd.
[0062]
The foamable aluminum (sub) phosphite can be foamed usually at a temperature of 380 to 480 ° C. to about 10 to 70 times, preferably about 20 to 50 times, and more preferably about 30 to 40 times.
[0063]
Since the foamable aluminum (phosphite) phosphate may deteriorate the surface appearance of the base resin or decompose the resin if a volatile component such as water is contained, the foaming aluminum salt is subjected to a heat treatment at a foaming temperature or lower (for example, 200 In some cases, it is preferable to perform heat treatment in a temperature range of about to 400 ° C. for about 10 minutes to 24 hours. For example, when the base resin is a polyester resin, it is preferable to use a foaming aluminum (phosphite) salt having a volatile component at 200 ° C. of 10% or less, preferably 5% or less, and more preferably 2% or less. .
[0064]
(A) Metal phosphate may be used after its surface is coated to improve moisture resistance. In particular, the surface of the metal (phosphite) phosphate may be coated with a resin (for example, a thermosetting resin or a thermoplastic resin). Examples of the thermosetting resin include, for example, phenolic resins, melamine-based resins, urea-based resins, alkyd resins, unsaturated polyester resins, epoxy resins, silicone-based resins, and the like.Examples of the thermoplastic resin include polyester. Resin, polyamide resin, acrylic resin, olefin resin and the like. These resins may be used alone or in combination of two or more.
[0065]
Further, the metal phosphate (sub) may be used after surface treatment with a surface treatment agent or the like in order to improve the adhesion to the base resin. As such a surface treatment agent, a functional compound (for example, an epoxy compound, a silane compound, a titanate compound, or the like) can be used.
[0066]
The aluminum content in the aluminum (phosphite) phosphate, which is one of the preferred metal (phosphite) salts, is, for example, about 5 to 25% by weight, and preferably about 8 to 20% by weight. The phosphorus content is, for example, about 15 to 35% by weight, preferably about 16 to 35% by weight, and more preferably about 17 to 33% by weight.
[0067]
The pH of the aqueous dispersion containing (sub) aluminum phosphate at a concentration of 5% by weight is, for example, about 3.5 to 8.5, preferably about 4 to 8, and more preferably about 4.5 to 7.5. Is shown.
[0068]
The (sub) aluminum phosphate can usually be used in the form of granules (powder and granules). The average particle size of the particulate aluminum (sub) phosphite is, for example, about 0.01 to 100 μm (for example, 0.1 to 70 μm), and preferably about 0.1 to 50 μm (for example, 1 to 30 μm).
[0069]
The oil supply amount (oil absorption amount) of (a) aluminum phosphate salt is, for example, about 15 to 50 mL / 100 g, preferably about 20 to 40 mL / 100 g, and preferably about 25 to 30 mL / 100 g.
[0070]
(B) The BET specific surface area of the aluminum phosphate salt is 0.3 to 2 m. Two / G, preferably 0.5 to 1.5 m Two / G, more preferably 0.8 to 1.2 m Two / G.
[0071]
Such a metal (phosphite) phosphate is excellent in safety, has no environmental load, and is economically advantageous. (A) at least one metal phosphate selected from a phosphorus-containing compound (B1), a nitrogen-containing compound (B2), an inorganic metal-based compound (B3), a silicon-containing compound (B4), and a sulfur-containing compound (B5). When used in combination with the component (B), particularly the phosphorus-containing compound and / or the nitrogen-containing compound, the flame retardancy is higher than that of the phosphorus-containing compound or the nitrogen-containing compound alone or the combination of the phosphorus-containing compound and the nitrogen-containing compound. In addition to greatly improving the properties, the exudation of the flame retardant can be effectively suppressed.
[0072]
(B1) Phosphorus-containing compound
Examples of the phosphorus-containing compound include organic phosphorus compounds and inorganic phosphorus compounds (red phosphorus, boron phosphate, and the like).
[0073]
Examples of the organic phosphorus compound include a phosphoric acid ester, a phosphoric acid ester amide, a phosphonitrile compound, an organic phosphonic acid compound (such as a phosphonic acid ester), an organic phosphine compound, (triphenylphosphine, tolylphosphine, trixylylphosphine, and trinaphthyl). Phosphine, etc.), phosphine oxide (triphenylphosphine oxide, tricresylphosphine oxide, etc. 6-10 Arylphosphine oxides), (poly) phosphates (such as salts of polyphosphoric acid and organic bases) and the like.
[0074]
(Phosphate ester)
Phosphoric acid esters include monomeric phosphoric acid esters (eg, phosphoric acid esters, phosphites, hypophosphites), polymer-type phosphoric acid esters, and the like.
[0075]
As the monomer type phosphate, aliphatic phosphate [trimethyl phosphate such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tripropyl phosphate, triisopropyl phosphate, tributyl phosphate, triisobutyl phosphate, etc. 1-10 Alkyl ester; phosphoric acid di-C corresponding to the phosphoric acid triester 1-10 Alkyl ester and phosphoric acid mono-C 1-10 Alkyl ester], aromatic phosphate [triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylyl phosphate, diphenylcresyl phosphate, tri (isopropylphenyl) phosphate, diphenylethyl cresyl phosphate, etc. 6-20 Aryl esters, etc.], aliphatic-aromatic phosphates [methyldiphenyl phosphate, phenyldiethyl phosphate, spirocyclic aromatic phosphates (diphenylpentaerythritol diphosphate, dicresylpentaerythritol diphosphate, dixylylpentaerythritol diphosphate) Phosphate and the like).
[0076]
In addition, examples of the monomer-type phosphate include metal salts (Mg, Ca, Ba, Zn, Al salts, etc.) of acidic phosphates (partial ester: pentaerythritol diphosphate, etc.).
[0077]
As the polymer type phosphoric acid ester, a condensed phosphoric acid ester can be used. Examples of the condensed phosphate include a condensed phosphate having an aromatic ring, and may have, for example, a structural unit represented by the following formula (1).
[0078]
Embedded image
Figure 2004204194
[0079]
(Where R 1 ~ R Four Is an aryl group which may have a substituent; 1 Represents a divalent aromatic group. p represents an integer of 1 or more)
In the formula (1), R 1 ~ R Four The aryl group represented by is a phenyl group, a naphthyl group or the like. 6-20 An aryl group. Examples of the substituent of the aryl group include an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group. Examples of the divalent aromatic group include an arylene group (for example, a phenylene, naphthylene group, etc. 6-20 Arylene group), biphenylene group, bisphenol residue (bis (hydroxyaryl) alkane residue such as bisphenol A residue, bisphenol D residue, bisphenol AD residue, bisphenol F residue, bisphenol S residue, etc.). No.
[0080]
In the above formula (1), p is preferably an integer of 1 to 50, more preferably 1 to 20, especially about 1 to 15.
[0081]
Examples of the condensed phosphoric acid ester represented by the above formula (1) include resorcinol phosphates such as resorcinol bis (diphenyl phosphate), resorcinol bis (dicresyl phosphate), and resorcinol bis (dicylyl phosphate); And hydroquinone phosphates, biphenol phosphates and bisphenol-A phosphates.
[0082]
(Phosphate ester amide)
Examples of the phosphoric ester amide include C 2-6 Alkylenediaminediyltetraarylphosphate (piperazinediyltetraarylphosphate wherein aryl is phenyl, cresyl, xylyl, etc., ethylenediaminediyltetra C 6-10 Aryl phosphate, N, N'-dimethylethylenediaminediyltetra C 6-10 Aryl phosphate, etc.); C which may have a substituent 6-10 Arylenediaminediyltetra C 6-10 Aryl phosphates (arylene is phenylene, xylylene, etc., and aryl is phenyl, etc., phenylenediamine diyltetraphenyl phosphate, resorcinol triphenyl phosphate diphenylamide, hydroquinone triphenyl phosphate diphenylamide, etc.); bisphenol A triphenyl phosphate dibutylamide, etc. Bisphenol phosphate di C 1-6 Alkyl amide; bisphenol phosphate C such as bisphenol A triphenyl phosphate diphenylamide 6-10 Arylamide; diphenyl phosphate di-C such as diphenyl phosphate dibutyl amide 1-6 Alkyl amide; diphenyl phosphate C such as diphenyl phosphate methyl phenyl amide, diphenyl phosphate diphenyl amide, etc. 6-10 Arylamide; piperidinodi C wherein aryl is phenyl, cresyl, xylyl, etc. 6-10 Aryl phosphate and pipecolinodi C 6-10 Aryl phosphate and the like.
[0083]
Preferred phosphoric ester amides include condensed phosphoric ester amides. Examples of such a phosphoric acid ester amide include N- (diaryloxyphosphinyl) -substituted alkyleneamines [eg, N, N′-bis (diphenoxyphosphinyl) piperazine, N, N′-bis ( Ditolyloxyphosphinyl) piperazine, N, N'-bis (dixylyloxyphosphinyl) piperazine, N, N'-bis (di- or trimethylphenyloxyphosphinyl) piperazine, etc.], bis to tetrakis [( Diaryloxyphosphinyl) amino] -substituted aromatic compounds {eg, 1,3- or 1,4-bis [(diphenoxyphosphinyl) amino] benzene, 1,3- or 1,4-bis [( Ditolyloxyphosphinyl) amino] benzene, 1,3- or 1,4-bis [(dixylyloxyphosphinyl) amino] Benzene, 1,3- or 1,4-bis [(di- or trimethylphenyloxyphosphinyl) amino] benzene, 1,3- or 1,4-bis [(diphenoxyphosphinyl) aminomethyl] benzene, 1,3- or 1,4-bis [(ditolyloxyphosphinyl) aminomethyl] benzene, 1,3- or 1,4-bis [(dixylyloxyphosphinyl) aminomethyl] benzene, 1, 3- or 1,4-bis [(di-trimethylphenyloxyphosphinyl) aminomethyl] benzene and the like, N- (cyclic alkylenedioxyphosphinyl) -substituted alkyleneamines [eg, N, N'-bis (Neopentylenedioxyphosphinyl) piperazine, etc.), bis-tetrakis [(cyclic alkylenedioxyphosphinyl) amino] -substituted aromatic compounds Classes, for example, 1,3- or 1,4-bis [(neopentylenedioxyphosphinyl) amino] benzene, 1,3- or 1,4-bis [(neopentylenedioxyphosphinyl) aminomethyl Benzene, etc., N- (cyclic arylenedioxyphosphinyl) -substituted alkyleneamines [eg, N, N'-bis (phenylene-1,2-dioxyphosphinyl) piperazine, 1,3- or 1 , 4-bis [(biphenylene-2,2'-dioxyphosphinyl) aminomethyl] piperazine, etc.] and bis-tetrakis [(cyclic arylenedioxyphosphinyl) amino] -substituted aromatic compounds {eg, 1 , 3- or 1,4-bis [(phenylene-1,2-dioxyphosphinyl) amino] benzene, 1,3- or 1,4-bis [(biphenylene-2, 2'-dioxyphosphinyl) aminomethyl] benzene and the like {, 3,9-bis (N-substituted amino) -2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] -undecane -3,9-dioxides [for example, when the N-substituted amino group is a dialkylamino group (such as a diethylamino group), a cyclic amino group (such as a piperidino group, a pipecolino group, a dimethylpiperidino group, a morpholino group), or an arylamino group (Phenylamino group, etc.), spirocyclic phosphoric acid ester amides such as alkylarylamino groups (methylphenylamino group, etc.), and the like.
[0084]
Phosphate ester amide is available under the trade name "Phosphate ester amide flame retardant SP series (for example, SP-601, SP-670, SP-703, SP-720, etc.)" (manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.). it can.
[0085]
(Phosphonitrile compound)
As the phosphonitrile compound, a compound having a repeating unit represented by the following formula (2) can be used. The phosphonitrile compound may be linear or cyclic.
[0086]
Embedded image
Figure 2004204194
[0087]
(Where R Five And R 6 Are the same or different and represent an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, a substituted oxy group, a substituted amino group or a thiocyanato group, and q represents an integer of 3 or more)
R Five And R 6 Examples of the alkyl group represented by C include a methyl group and an ethyl group. 1-4 Examples of the alkyl group include an aryl group, such as a phenyl group. 6-10 An aryl group. Examples of the aralkyl group include benzyl and phenethyl groups. 6-14 Aryl-C 1-6 Alkyl groups (especially C 6-10 Aryl-C 1-4 And an alkyl group. Examples of the substituted oxy group include an alkoxy group (e.g., a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, etc.). 1-4 An alkoxy group; a perfluoroalkoxy group or the like); 6-10 Aryloxy group), C 6-10 Aryl-C 1-4 And an alkyloxy group. The substituted amino group includes an amino group substituted with the above-mentioned alkyl group and aryl group, particularly a disubstituted amino group (di-C 1-4 Alkylamino group; diphenylamino group 6-10 Arylamino group; C such as methylphenylamino group 1-4 Alkyl C 6-10 Arylamino group etc.).
[0088]
q is preferably an integer of about 3 to 10000 (for example, 3 to 5000), more preferably about 3 to 1000 (for example, 3 to 100).
[0089]
Preferred phosphonitrile compounds include a phenoxyphosphazene compound or a derivative thereof (e.g., cresol, hydroquinone, resorcinol, biphenol, phenoxyphosphazene modified with bisphenols, an alkoxy group and an aryloxy group between the same molecules modified with alcohols). Alkoxyaryloxyphosphazene (alkoxyphenoxyphosphazene and the like) and the like].
[0090]
(Organic phosphonic acid compound)
Examples of the organic phosphonic acid (phosphorous acid) compound include, for example, aromatic phosphites (triphosphorous acid whose aryl is phenyl, cresyl, xylyl, etc.). 6-20 Aryl phosphites, etc.), aliphatic phosphites [alkyl is methyl, ethyl, butyl, hexyl, etc. 1-10 Alkyl ester; di- or mono-C phosphorous acid corresponding to the trialkyl phosphite 1-10 Alkyl esters], organic phosphites [eg, alkyl is methyl, ethyl, butyl, etc., and aryl is phenyl, cresyl, xylyl, etc.] 1-6 Alkyl phosphonic acid di-C 1-6 Alkyl, C 1-6 Alkyl phosphonic acid di-C 6-10 Aryl, C 1-6 Alkylphosphonic acid C 1-6 Alkyl C 6-10 Alkyl phosphonic acid diesters such as aryl; C corresponding to the above alkyl phosphonic acid diesters 7-15 Aralkylphosphonic diesters and C 6-10 Aryl phosphonic acid diester; cyclic organic phosphonic acid diester [4-C 1-6 Alkyl-1-phospha-2,6,7-trioxabicyclo [2.2.2] -octane-1-oxide, pentaerythritol bis (C 1-6 Alkyl phosphonate), pentaerythritol bis (C 5-10 Cycloalkyl phosphonate), pentaerythritol bis (C 7-15 Aralkyl phosphonate), pentaerythritol bis (C 6-10 Arylphosphonate) and phosphonocarboxylic acid esters (e.g., dimethyl methoxycarbonylmethylphosphonate) 1-4 Alkoxycarbonyloxy C 1-4 Phosphonocarboxylic acid triesters such as alkyl phosphonic acid diesters). In addition, aromatic phosphites (phosphites in which aryl is phenyl, cresyl, xylyl, etc.) and aliphatic phosphites (alkyl is C 1-6 Alkyl-containing phosphorous acid), hydroxyl-containing aliphatic phosphite (eg, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid), nitrogen-containing aliphatic phosphite (eg, nitrilotris (methylphosphonic acid)), cyclic Metal salts of aromatic phosphorous acid (eg, 10-hydroxy-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide) (eg, alkaline earth metal salts such as Mg salt, Ca salt, and Ba salt) , Zn salts, Al salts, etc.). The details of these metal salts of organic phosphorous acid or phosphonocarboxylic acid can be referred to, for example, JP-A-63-22866, JP-A-1-226891, JP-A-4-234893.
[0091]
(Organic phosphinic acid compound)
Organic phosphinic acid compounds include an alkyl group (C 1-4 An alkyl group) or an aryl group (C 6-10 A phosphinic acid ester which may be substituted (monosubstituted or disubstituted) (for example, a phosphinic acid C such as methyl phosphinate) 1-6 C, phosphinic acids such as alkyl and phenyl phosphinate 6-10 Aryl, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, C 1-30 Alkyl or C 6-20 Cyclic phosphinic esters such as aryl-substituted 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, etc .; 1-4 An alkyl group) or an aryl group (C 6-10 Phosphinic acids (dimethyl phosphinic acid, diethyl phosphinic acid, dipropyl phosphinic acid, dibutyl phosphinic acid, methyl ethyl phosphinic acid, methyl ethyl phosphinic acid, methyl propyl phosphinic acid, methyl butyl) which may be substituted (monosubstituted or disubstituted) Di-C such as phosphinic acid 1-4 Alkylphosphinic acid; di-C such as diphenylphosphinic acid 6-10 Arylphosphinic acid; C such as methylphenylphosphinic acid 1-4 Alkyl C 6-10 Metal salts (eg, alkaline earth metal salts such as Mg salt, Ca salt, and Ba salt, Zn salts, and Al salts) of arylphosphinic acid, 1-hydroxydihydrophosphonyl oxide, and 1-hydroxyphosphorane oxide. It is. Metal salts (Mg salts, Ca salts) of phosphinicocarboxylic acids (eg, 3-methylphosphinicopropionic acid, 3-phenylphosphinicopropionic acid, etc.) which may be substituted with an alkyl group or an aryl group , Ba salts, etc., alkaline earth metal salts, Zn salts, Al salts, etc.). Representative compounds of these metal salts of organic phosphinic acids include, for example, JP-A-55-5979, JP-A-11-60924, JP-A-11-140228, and JP-A-11-236392. JP-A-2001-2686, JP-A-2001-513784, JP-T-2001-513784, JP-T-2001-513786, U.S. Patent No. 5,973,194, U.S. Patent No. 6011172, U.S. Patent No. 6,248,921 Etc. can be referred to.
[0092]
((Poly) phosphate)
The (poly) phosphate may be non-foamable, for example, a mixture of (poly) phosphoric acid and an acyclic amine [ammonia, urea compound (urea, alkyl-substituted urea, etc.), guanidine, etc.] Contains salt. Examples of such a (poly) phosphate include ammonium polyphosphate, urea phosphate and the like. As the ammonium polyphosphate, particularly preferred is a surface-treated ammonium polyphosphate. For example, the surface is a resin [for example, a phenol resin, a melamine resin, a urea resin, an alkyd resin, an unsaturated polyester resin, an epoxy resin, and a silicone. Thermosetting resin such as a series resin; thermoplastic resin such as a polyester resin, a polyamide resin, an acrylic resin, and an olefin resin], and ammonium polyphosphate.
[0093]
The (poly) phosphate includes a salt of a (poly) phosphoric acid and a metal (eg, an alkaline earth metal such as Mg, Ca, or Ba, or Zn or Al) (a non-foamable (poly) metal phosphate). Salts, in particular, metal polyphosphates, metal (poly) hydrogenphosphates), boron phosphate and the like are also included. Such metal salts include, for example, calcium hydrogen orthophosphate, calcium hydrogen hydrogen phosphate, etc., and particularly, substantially anhydrous calcium hydrogen phosphate (CaHPO). Four Is preferred.
[0094]
(Red phosphorus)
As the red phosphorus, those that have been subjected to a stabilization treatment (stabilized red phosphorus) are usually preferably used. In particular, red phosphorus obtained by a method of pulverizing red phosphorus without pulverizing it and forming fine particles without forming a highly crushed surface having high reactivity with water or oxygen on the surface of red phosphorus, furthermore, the surface of red phosphorus, Resins (such as thermosetting resins and thermoplastic resins exemplified in the section of (poly) phosphate), metals, and metal compounds [eg, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, zinc hydroxide, hydroxide Metal hydroxides such as titanium; metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide, zirconium oxide, copper oxide, iron oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, tin oxide, etc.] Or red phosphorus coated with a combination of two or more.
[0095]
Stabilized red phosphorus is available from Rin Kagaku Kogyo Co., Ltd. under the trade name "NOVA EXCEL series (for example, NOVA EXCEL 140, NOVA EXCEL F5, etc.)".
[0096]
(B2) Nitrogen-containing compound
Examples of the nitrogen-containing compound (B2) include a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group (a), a salt of the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group with an oxygen acid (b), a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group and an organic phosphorus. A salt (c) with an acid, a salt (d) of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group and a nitrogen-containing compound having a hydroxyl group, polyphosphoramide (e), a urea compound (f) and the like can be used.
[0097]
(A) Nitrogen-containing cyclic compound having amino group
The nitrogen-containing cyclic compound having an amino group includes a heterocyclic compound having at least one amino group and at least one nitrogen atom as a heteroatom in the ring. May have a hetero atom. Such a nitrogen-containing heterocycle includes a 5- or 6-membered unsaturated ring having a plurality of nitrogen atoms as ring-constituting atoms, such as imidazole, thiadiazole, thiadiazoline, furazane, triazole, thiadiazine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, triazine, and purine. And nitrogen-containing heterocycles. Among such nitrogen-containing rings, a 5- or 6-membered unsaturated nitrogen-containing ring having a plurality of nitrogen atoms as ring constituent atoms is preferable, and triazole and triazine are particularly preferable.
[0098]
Examples of the triazole compound include 1,2,3-triazoles (1H-1,2,3-triazoles; 2H-1,2,3-triazoles and the like) and 1,2,4-triazoles (guanazole and the like) 1H-1,2,4-triazoles; 4H-1,2,4-triazoles such as guanazine, etc.), and the amino group is a suitable site (nitrogen atom and carbon atom, especially carbon atom) on the triazole ring. ) May be substituted. The number of amino groups is not particularly limited, but is about 1 to 3, especially about 1 to 2.
[0099]
Examples of the triazine compound include 1,3,5-triazines [melamine, substituted melamine (alkyl melamine such as 2-methyl melamine, guanyl melamine, etc.), melamine condensate (eg, melam, melem, melon), and co-condensation resin of melamine. (Melamine-formaldehyde resin, phenol-melamine resin, benzoguanamine-melamine resin, aromatic polyamine-melamine resin, etc.) and the like; cyanuric amides such as ammeline and ammelide; guanamine, methylguanamine, acetoguanamine, benzoguanamine. Guanamine such as succinoguanamine and CTU-guanamine or derivatives thereof], amino group-containing 1,2,3-triazines (amino group at 5-position, 4,5-position, 4,5,6-position, etc. 1,2,3- Liazine, 4-amino-benzo-1,2,3-triazine, etc., and amino group-containing 1,2,4-triazines (3-, 5-, 3,5-positions, etc. with amino groups substituted) And various aminotriazines such as 1,2,4-triazine. The amino group may be substituted at a suitable site (nitrogen atom and carbon atom, especially carbon atom) of the triazine ring. The number of amino groups is not particularly limited, but is about 1 to 4, particularly about 1 to 3 (for example, 1 to 2).
[0100]
Of these, amino group-containing triazine compounds, particularly amino group-containing 1,3,5-triazines, are preferred.
[0101]
(B) Salt of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group with an oxygen acid
As the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group, the same nitrogen-containing cyclic compound as in the above (a) can be used.
[0102]
The nitrogen-containing cyclic compound having an amino group may form a salt with an oxyacid at the nitrogen atom site (imino group) constituting the ring, but usually, at least one amino group substituted on the ring and the oxyacid are formed by the oxyacid. Preferably, a salt is formed. When it has a plurality of amino groups, all of the amino groups may form a salt with the oxyacid. Further, a plurality of the same or different nitrogen-containing compounds (the nitrogen-containing cyclic compound and other amino group-containing nitrogen-containing compounds) may form a salt with one polyacid to form a double salt of the polyacid. .
[0103]
(Oxygen acid)
Oxygen acids include nitric acid, chloric acid (perchloric acid, chloric acid, chlorous acid, hypochlorous acid, etc.), phosphoric acid [non-condensed phosphorus such as orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, etc. Acid; condensed phosphoric acid (polyphosphoric acid) such as pyrophosphoric acid, triphosphoric acid, tetraphosphoric acid, polymetaphosphoric acid, phosphoric anhydride (diphosphorus pentoxide), etc.], sulfuric acid (non-condensation such as peroxomonosulfuric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, etc.) Sulfuric acid; condensed sulfuric acid such as peroxodisulfuric acid and pyrosulfuric acid; boric acid (non-condensed boric acid such as orthoboric acid and metaboric acid; condensed boric acid such as tetraboric acid and boric anhydride); chromic acid; antimonic acid , Molybdic acid, tungstic acid and the like.
[0104]
Preferred oxyacids include phosphoric acid ((poly) phosphoric acid), sulfuric acid, boric acid.
[0105]
(Phosphate of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group)
As the phosphate of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group, a phosphate of an amino-containing triazine compound, for example, a non-condensed phosphate (a melamine salt of non-condensed phosphoric acid such as melamine orthophosphate and melamine phosphonate; Melem salts, melam salts, melon salts, guanamine salts and the like corresponding to the above-mentioned melamine salts), polyphosphates [melamine pyrophosphate salts (melamine pyrophosphate, dimelamine pyrophosphate), and triphosphates corresponding to these melamine pyrophosphate salts Melamine polyphosphates such as salts and tetraphosphates; melem salts, melam salts, melon salts, guanamine salts and the like corresponding to the above-mentioned melamine polyphosphate salts]. The polyphosphate may contain a sulfur atom derived from sulfuric acid. Further, a triazole salt or the like corresponding to the triazine salt can be used.
[0106]
Examples of the polyphosphate include melamine / melam / melem double salt of polyphosphate, melamine / melam / melem double salt of metaphosphate, and polyacids containing the sulfur atom (polyacids containing a sulfur atom, an oxygen atom, etc. in addition to the phosphorus atom). Melamine, melam, melem double salt of acid). For details of these double salts, reference can be made to JP-A-10-306081 and JP-A-10-306082.
[0107]
(Sulfate of a nitrogen-containing compound having an amino group)
Examples of the sulfate of a nitrogen-containing compound having an amino group include sulfates of an amino-containing triazine compound, for example, condensed sulfates (melamine sulfates (melamine sulfate, dimelamine sulfate, guanylmelamine sulfate, etc.), and sulfite corresponding to melamine sulfate) Non-condensed melamine sulfates such as melamine; melem salts, melam salts, melon salts, guanamine salts and the like corresponding to the above-mentioned non-condensed melamine sulfates)], condensed sulfates [melamine pyrosulfates (melamine pyrosulfate, dimelamine pyrosulfate, etc.) ), Melem salt, melam salt, melon salt, guanamine salt and the like corresponding to melamine pyrosulfate]. Further, a triazole salt corresponding to the triazine salt can also be used.
[0108]
Note that melamine sulfate can be obtained, for example, by the method described in JP-A-8-231517. Dimelam pyrosulfate can be prepared, for example, by the method described in ACS Symposium Series No. 425 "Fire and Polymers", Chapter 15, pages 211 to 238 (American Chemical Society, Washington DC, 1990), and JP-A-10-306082. Obtainable.
[0109]
(Borate salt of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group)
Examples of the borate of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group include borates of an amino group-containing triazine compound, for example, non-condensed borates [melamine orthoborates (melamine orthoborates such as mono to trimeramine orthoborates). Salt), orthoborates such as melem salts, melam salts, melon salts, melon salts and guanamine salts corresponding to the above-mentioned melamine salts; metaborates corresponding to the above-mentioned orthoborates], polyborates [melamine condensed borate (anhydroborane) Melamine, melamine tetraborate, etc.), and melem salts, melam salts, melon salts, guanamine salts corresponding to the above-mentioned melamine salts]. Melamine borate can be obtained, for example, by the method described in JP-A-54-47750 or JP-A-11-79720.
[0110]
The oxyacid salts can be used alone or in combination of two or more.
[0111]
The ratio between the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group and the oxyacid is not particularly limited. For example, the former / the latter (molar ratio) = 1/20 to 20/1, preferably 1/10 to 10/1 (for example, 1/5 to 10/1), especially about 1/2 to 8/1. The equivalent ratio between the amino group of the nitrogen-containing cyclic compound and the site capable of forming a salt of an oxyacid is not particularly limited, and is, for example, 10/1 to 1/2, preferably 5/1 to 1/1, particularly 4/1. It is about 1/1.
[0112]
(C) Salt of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group with an organic phosphoric acid
Examples of the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group include the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group exemplified in the above section (a).
[0113]
Examples of the organic phosphoric acid include partial esters of the non-condensed phosphoric acid [phosphoric acid (eg, orthophosphoric acid), phosphonic acid, etc.] exemplified in the above-mentioned oxyacid, and phosphonic acid or phosphinic acid substituted with an organic group. it can. The organic phosphoric acid may have at least one site capable of forming a salt with a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group.
[0114]
Phosphoric acid esters (organic orthophosphoric acids) include phosphoric acid mono- or diesters of alcohols (monohydric or polyhydric alcohols, monohydric or polyhydric phenols). The alcohols include C, such as methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, and stearyl alcohol. 1-20 Alkyl monoalcohols (especially C 1-10 Aliphatic monol); C such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, neopentyl glycol, glycerol, and pentaerythritol 1-10 Aliphatic polyol; C having a hetero atom such as nitrilotrimethanol 2-10 Aliphatic polyols; C such as cyclopentanol and cyclohexanol 5-8 Alicyclic monol (preferably C 5-6 Cycloalkanol); C such as cyclohexanediol 5-8 Alicyclic diol (preferably C 5-6 Cycloalkanediol); mono- to tri-C such as phenol, alkylphenol (for example, p- or m-cresol, 3,5-xylenol, trimethylphenol, t-butylphenol, p-octylphenol, nonylphenol) 1-20 Alkylphenols), arylphenols (eg, phenylphenol, benzylphenol, cumylphenol), monohydric phenols such as naphthol and hydroxybiphenyl; monohydric aralkyl alcohols such as benzyl alcohol and phenethyl alcohol (particularly C 7-20 Aralkyl monoalcohols); benzenediol (resorcinol, hydroquinone, m-xylylene glycol, p-xylylene glycol, etc.), and aromatic ring diols having about 6 to 20 carbon atoms such as naphthalene diol.
[0115]
Examples of such a phosphoric acid ester include mono- or di-C such as methyl phosphate and dibutyl phosphate. 1-10 Alkyl phosphates; C such as ethylene glycol monophosphate and pentaerythritol bisphosphate 2-10 Mono- to tetraphosphates of aliphatic polyhydric alcohols; substitution of monophenyl phosphate, monocresyl phosphate, monoxylenyl phosphate, monotrimethylphenyl phosphate, diphenyl phosphate, dicresyl phosphate, dixylenyl phosphate, ditrimethylphenyl phosphate, etc. Group (C 1-4 A phosphoric acid ester of a monohydric phenol optionally having an alkyl group or the like (for example, C 1-4 Mono- or di-C which may have an alkyl group 6-14 Aryl phosphate); substituents such as phenylene bisphosphate (C 1-4 Mono or diphosphates of polyhydric phenols which may have an alkyl group or the like (for example, C 1-4 C which may have an alkyl group 6-14 Arylene mono- or diphosphates), alkyl-aryl phosphates [C such as methylphenyl phosphate 1-10 Alkyl C 6-14 Aryl phosphate (preferably C 1-6 Alkyl C 6-10 Arylphosphate) and the like].
[0116]
The organic phosphonic acid includes a phosphonic acid monoester corresponding to the phosphoric acid ester, a hydrogen atom directly bonded to a phosphorus atom of the phosphonic acid, and an organic group (aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon). Organic phosphonic acid substituted with an organic group such as a group, organic phosphonic acid monoesters of the alcohols, and the like.
[0117]
Examples of the organic phosphonic acid include aliphatic phosphonic acids [alkylphosphonic acids such as methylphosphonic acid, ethylphosphonic acid, propylphosphonic acid, and butylphosphonic acid; and aliphatic diols such as 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid. Or diphosphonic esters; phosphono C such as phosphonoacetic acid and 3-phosphonopropionic acid 1-10 Substituents (hydroxyl group, carboxyl group) such as aliphatic carboxylic acid or phosphonocarboxylic acid such as carboxylic acid ester thereof (carboxylic acid ester of phosphonocarboxylic acid such as ethyl phosphonoacetate and ethyl 3-phosphonopropionate). , An ester group, etc.) 1-10 A phosphonic acid substituted with an alkyl group (preferably C 1-6 Alkyl-substituted phosphonic acids); C such as ethylenebisphosphonic acid 1-10 Alkylenediphosphonic acid; phosphonic acid substituted with an aliphatic polyvalent group having a heteroatom such as nitrilotris (methylphosphonic acid)], aromatic phosphonic acid [C such as phenylphosphonic acid and tolylphosphonic acid] 6-10 Arylphosphonic acid; phosphono C such as phosphonobenzoic acid 7-15 Phosphonocarboxylic acids such as aromatic carboxylic acids or carboxylic acid esters thereof (such as carboxylic acid esters of phosphonoaromatic carboxylic acids such as ethyl phosphonobenzoate); substituents such as phenylenebisphosphonic acid (C 1-4 Such as an alkyl group), and a phosphonic acid substituted with an aromatic polyvalent group which may have an alkyl group. Further, the organic phosphonic acid may be a phosphonic acid (eg, polyvinylphosphonic acid) bonded to a polymer.
[0118]
Examples of the organic phosphonic acid monoester include monoesters of the organic phosphonic acid and the alcohols exemplified in the section of the phosphoric acid ester, for example, C such as methylphosphonic acid monomethyl ester. 1-6 Alkyl phosphonic acid mono-C 1-6 Alkyl esters; diesters of phosphonocarboxylic acids (C such as monoethyl ethoxycarbonylmethylphosphonate, monoethyl ethoxycarbonylethylphosphonate, etc.) 2-6 Alkoxycarbonyl C 1-6 Alkyl phosphonic acid mono-C 1-6 Alkyl esters); C such as methylphosphonic acid monophenyl ester 1-6 Alkyl phosphonic acid mono-C 6-10 Aryl ester; C such as phenylphosphonic acid monomethyl ester 6-10 Arylphosphonic acid C 1-6 Alkyl ester; C such as phenylphosphonic acid monophenyl ester 6-10 Arylphosphonic acid mono-C 6-10 Aryl esters and the like. The phosphonic acid ester may be a cyclic phosphonic acid ester (e.g., 9,10-dihydro-10-hydroxy-10-oxo-9-oxa-10-phosphaphenanthrene).
[0119]
The organic phosphinic acid includes an organic phosphinic acid in which an organic group (a hydrocarbon group such as an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group) is bonded to a phosphorus atom of the phosphinic acid. Examples of such organic phosphinic acids include substituted phosphinic acids corresponding to the above-mentioned substituted phosphonic acids, for example, mono- or dialkylphosphinic acids such as methylethylphosphinic acid and diethylphosphinic acid; 1-6 Aliphatic carboxylic acids; C such as 3- (methylphosphinico) propionic acid 1-6 Alkylphosphinico-mono C 1-6 C such as aliphatic carboxylic acid and 3- (phenylphosphinico) propionic acid 6-10 Arylphosphinico-mono C 1-6 Aliphatic carboxylic acids, carboxylic esters of these phosphinicocarboxylic acids, etc .; C such as phenylphosphinic acid 6-10 Arylphosphinic acid; phosphinicomono or di-C 6-10 Aryl carboxylic acids or carboxylic acid esters thereof; C such as methylphenylphosphinic acid 1-6 Alkyl C 6-10 Arylphosphinic acid; hydroxyphosphine oxide (such as 1-hydroxydihydrophosphonyl oxide and 1-hydroxyphosphorane oxide).
[0120]
The organic phosphate can form a salt with a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group at a part or the whole of a site where a salt can be formed, and any salt can be used. Examples of such organic phosphates include salts of amino group-containing triazine compounds, such as melamine salts of organophosphates (such as pentaerythritol bisphosphate melamine and pentaerythritol bisphosphate dimelamine), C 1-6 Melamine salts of alkyl-substituted phosphonic acids, C 1-6 Melamine salts of mono- or diphosphonic acid esters of aliphatic diols (eg, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid / dimeramine, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid / tetramelamine), aliphatic having a hetero atom Melamine salts of phosphonic acids substituted with a polyvalent group [such as nitrilotris (methylphosphonic acid) / tetramelamine salts, nitrilotris (methylphosphonic acid) / hexamelamine salts], and C 6-10 Arylphosphonic acid / melamine (phenylphosphonic acid / melamine, phenylphosphonic acid / dimeramine, etc.), phosphinic carboxylic acid / melamine salt (3- (phenylphosphinico) propionic acid / melamine, 3- (phenylphosphinico) Arylphosphinic carboxylic acids and melamine salts such as propionic acid and dimelamine); melem salts, melam salts, melon salts and guanamine salts corresponding to the melamine salts; and melamine salts such as pentaerythritol bisphosphate melamine and melem. And the corresponding double salts. Further, a triazole salt corresponding to the triazine compound salt can also be used. Such organic phosphates can be used alone or in combination of two or more.
[0121]
The method for producing an organic phosphate of such a nitrogen-containing compound having an amino group (particularly, an amino-containing triazine compound) is not particularly limited. For example, a solution or dispersion containing the nitrogen-containing compound and an organic phosphoric acid (Aqueous solution, aqueous solution or suspension such as water-acetone mixed system, water-alcohol mixed system, etc.) are stirred and mixed at an appropriate temperature (for example, about 50 to 100 ° C.), and the resulting precipitate is separated and dried. It can be manufactured by such a method.
[0122]
The ratio between the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group and the organic phosphoric acid is not particularly limited. For example, the former / latter (molar ratio) = 1/2 to 3/1, preferably about 1/1 to 2/1 It is.
[0123]
(D) Salt of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group and a nitrogen-containing cyclic compound having a hydroxyl group
Examples of the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group include the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group exemplified in the above section (a).
[0124]
The nitrogen-containing cyclic compound having a hydroxyl group includes a compound composed of at least one hydroxyl group and a hetero ring having at least one nitrogen atom as a ring hetero atom. Examples of the hetero ring include a hetero ring corresponding to the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group. Preferred nitrogen-containing rings are, as described above, 5- or 6-membered unsaturated nitrogen-containing rings having a plurality of nitrogen atoms as ring constituent atoms, particularly triazine and the like.
[0125]
Examples of the triazine compound include a hydroxyl group-containing triazine compound corresponding to the triazine compound exemplified in the section of the nitrogen cyclic compound having an amino group. The hydroxyl group may be substituted at a suitable site (nitrogen atom and carbon atom, especially carbon atom) of the triazine ring. The number of hydroxyl groups is not particularly limited, and is about 1 to 4, especially about 1 to 3 (for example, about 2 to 3). Preferred hydroxyl group-containing triazine compounds are hydroxyl group-containing 1,3,5-triazines, particularly cyanuric acid such as cyanuric acid or isocyanuric acid, ammeline, ammelide, and derivatives thereof.
[0126]
As a salt of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group and a nitrogen-containing cyclic compound having a hydroxyl group, a salt of a triazine with cyanuric acid or a derivative thereof, for example, a melamine salt of cyanuric acid such as melamine cyanurate; a melamine salt And melam salts, melam salts, guanamine salts (eg, guanamine cyanurate, acetoguanamine cyanurate, benzoguanamine cyanurate, etc.) and the like.
[0127]
These salts can be used alone or in combination of two or more.
[0128]
Although the ratio of the nitrogen-containing cyclic compound having an amino group to the nitrogen-containing cyclic compound having a hydroxyl group is not particularly limited, for example, the former / the latter (molar ratio) = 1/2 to 3/1, preferably 1/1. About 2/1.
[0129]
(E) Polyphosphoramide
Examples of the polyphosphoric acid amide include phosphoric acids (phosphoric acid (eg, non-condensed phosphoric acid and a polyacid containing a phosphorus atom), organic phosphoric acid, and the like) exemplified in the section of the oxyacid, and -N = C = N- or -N = C (-N <) Two An amide nitrogen-containing polymer compound obtained by calcining and condensing a compound having a unit represented by the formula (e.g., a cyanamide derivative) in the presence of urea and / or urea phosphate as a binder is No. As the phosphoric acid, non-condensed phosphoric acid (such as orthophosphoric acid and metaphosphoric acid), polyphosphoric acid, and partial esters of phosphoric acid (such as ammonium polyphosphate and urea phosphate) are preferable. As the cyanamide derivative, melamine and the like are preferable. Preferred are triazines (especially 1,3,5-triazines), guanidines (dicyandiamide, guanidine, guanylurea, etc.). Polyphosphoramides can be used alone or in combination of two or more. As for polyphosphoramide, for example, JP-A-7-138463 can be referred to. Such a polyphosphoramide can be produced by the method described in JP-B-51-39271 and JP-B-53-2170. Polyphosphoramide is commercially available from "Sumisafe PM" Sumitomo Chemical Co., Ltd.
[0130]
(F) Urea compound
Urea compounds include non-cyclic urea compounds and cyclic urea compounds.
[0131]
(Acyclic urea compound)
Non-cyclic urea compounds include N-substituted ureas substituted with substituents such as urea and alkyl groups [for example, N-C-forms such as N-methyl and N-ethyl] 1-6 Alkyl form, alkylene diurea (for example, C 1-6 A non-cyclic ureido compound [C such as oxalic acid 2-6 C-containing ureido group such as ureido acid and ureidoacetic acid of dicarboxylic acid 1-6 Carbamide group-containing C such as monocarboxylic acid and ureidosuccinic acid 2-6 Monoureides such as dicarboxylic acids or their derivatives (amides, esters, etc.); C such as allantoic acid 2-6 Carboxylic acid diureide, etc.), acyclic urea condensates [urea dimers (eg, biuret, biurea, etc.), urea multimers, condensates of urea and aldehyde compounds, etc.].
[0132]
(Cyclic urea compound)
The cyclic urea compound is not particularly limited as long as it has at least one urea unit as a constituent unit of the ring, and may be any of a monocyclic compound, a condensed ring with an aromatic hydrocarbon ring, a bridged ring, and the like. Such cyclic ureas include various cyclic ureido compounds, for example, alkylene urea [methylene urea, ethylene urea, CDU such as CDU nitrogen and the like]. 1-10 Alkylene urea (preferably C 1-6 Alkenylene urea (vinylene urea, cytosine, etc.) 2-10 Alkenylene urea), alkynylene urea [C such as acetylene urea 2-10 Alkynylene urea (preferably C 2-6 Alkynylene urea), arylene urea (such as imesatin), ureide of a dicarboxylic acid or a derivative thereof (parabanic acid, dimethylparabanic acid, barbituric acid, 5,5-diethylbarbituric acid, dilituric acid, dialluric acid, alloxanic acid, Alloxanthin, isocyanuric acid, uramil, purpuric acid, etc.), ureide of β-aldehyde acid or a derivative thereof (uracil, 5-methyluracil (thymine), dihydrouracil, urazole, benzyleneurea, etc.), ureide of α-oxy acid Or derivatives thereof (hydantoin, 5,5-dimethylhydantoin, 1,1, -methylenebis (5,5-dimethylhydantoin), hydantoins such as allantoin, etc.), and cyclic diureido (uric acid, 3-methyluric acid, pseudouric acid, Glycoluril; p-u And diurea such as azine. Also, cyclic thioureas (ethylene thiourea, thiobarbituric acid, dithiourazole, thiohydantoin, dithiohydantoin, etc.) corresponding to the above-mentioned cyclic urea can be used. Further, among the compounds exemplified in the section of the hydroxyl group-containing nitrogen-containing cyclic compound, a compound having an enol form of urea as a constituent unit (that is, a compound whose tautomer has a urea unit, such as ammeline and ammelide). Etc. can also be used.
[0133]
These urea compounds can be used alone or in combination of two or more. Preferred urea compounds are cyclic ureas, especially alkynylene ureas, cyclic diureides.
[0134]
(B3) Inorganic metal compound
Among the inorganic metal compounds, examples of the metal oxide include molybdenum oxide, tungsten oxide, titanium oxide, zirconium oxide, tin oxide, copper oxide, zinc oxide, aluminum oxide, nickel oxide, iron oxide, manganese oxide, and manganese oxide. Antimony, antimony tetroxide, antimony pentoxide and the like can be mentioned. Examples of the metal hydroxide include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, nickel-containing magnesium hydroxide, tin hydroxide, and zirconium hydroxide.
[0135]
In addition, the inorganic metal-based compound includes a metal borate [eg, (hydrated) zinc borate or the like], a metal stannate [eg, (hydrated) zinc stannate or the like], a metal molybdate [eg, ( Water-containing zinc molybdate, etc.], metal tungstates [eg, (hydrous) zinc tungstate], metal sulfides [eg, zinc sulfide, molybdenum sulfide, tungsten sulfide, etc.], and expandable graphite.
[0136]
These inorganic metal compounds can be used alone or in combination of two or more.
[0137]
(B4) Silicon-containing compound
Silicon-containing compounds include (poly) organosiloxanes, zeolites, and the like. Examples of the (poly) organosiloxane include monoorganosiloxanes such as dialkylsiloxanes (eg, dimethylsiloxane), alkylarylsiloxanes (phenylmethylsiloxane), diarylsiloxane, and homopolymers thereof (eg, polydimethylsiloxane, polydimethylsiloxane). Phenylmethylsiloxane) or a copolymer. Examples of the (poly) organosiloxane include branched organosiloxanes (eg, polyorganosilsesquioxane such as polymethylsilsesquioxane, polymethylphenylsilsesquioxane, and polyphenylsilsesquioxane) [for example, Toshiba Silicone (XC99-B5664), Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (X-40-9243), (X-40-9244), (X-40-9805), JP-A-2001-40219. JP, JP-A-2000-159995, JP-A-11-158363, JP-A-10-182832, and compounds described in JP-A-10-139964], an epoxy group at a molecular end or a main chain, Modified (poly) organoshiro having substituents such as hydroxyl group, carboxyl group, amino group and ether group San [for example, trade name Si powder of Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. "DC4-705l", "DC4-708l", "DC4-7105", such as "DC1-964l"] or the like can also be used.
[0138]
Examples of zeolites include Na type, H type, NH type such as A type, X type, Y type, β type, L type, mordenite type, ZSM type (ZSM-5 type, etc.). Four Type or transition metal-substituted zeolites.
[0139]
The silicon-containing compounds can be used alone or in combination of two or more.
[0140]
(B5) Sulfur-containing compound
As the sulfur-containing compound, organic sulfonic acids (benzene sulfonic acid, toluene sulfonic acid, diphenyl sulfonic acid, 1-naphthalene sulfonic acid, 2-naphthalene sulfonic acid, etc.) 6-12 Aryl sulfonic acid; fluoro C such as trifluoromethane sulfonic acid 1-10 Salts of alkanesulfonic acids and metals (alkali metals, alkaline earth metals, Al, Zn, Cu, Mn, etc.), perfluoroalkanesulfonic acids (perfluoroethanesulfonic acid, perfluorobutanesulfonic acid, perfluorooctane) Perfluoro C such as sulfonic acid 1-10 Salts of the above-mentioned metals with alkanesulfonic acid), sulfamic acid, organic sulfamic acid, and salts thereof (such as salts with the above-mentioned metals), esters, amides and the like.
[0141]
These sulfur-containing compounds can be used alone or in combination of two or more.
[0142]
These components (B) can be used alone or in combination of two or more.
[0143]
[Use rate of flame retardant]
The flame retardant of the present invention can be added in a small amount to a wide range of base resins (such as thermoplastic resins) by combining (A) a metal phosphate (A) and the component (B). High flame retardancy can be provided. The ratio of the flame retardant to the base resin is not particularly limited as long as the properties of the resin are not impaired, and the flame retardant is 0.1 to 300 parts by weight (for example, 0.3 to 250 parts by weight) based on 100 parts by weight of the base resin. Preferably, it is about 0.5 to 200 parts by weight, more preferably about 1 to 150 parts by weight (for example, about 1 to 100 parts by weight).
[0144]
A polyester resin as a base resin (eg, a polyester resin alone, a combination of a polyester resin and a polyphenylene oxide resin, a combination of a polyester resin, a polyphenylene oxide resin, and a styrene resin), and (sub) metal phosphate When used in combination with a flame retardant composed of a salt (especially foaming aluminum (sub) phosphite) and a phosphate ester (especially a condensed phosphate ester), the flame retardancy of the resin can be more effectively improved. At the same time, exudation of the flame retardant can be reduced. In such a case, the proportion of the flame retardant is small, for example, about 0.1 to 100 parts by weight, preferably about 1 to 80 parts by weight (particularly 1 to 50 parts by weight) based on 100 parts by weight of the base resin. Can be effectively flame-retarded, and the proportion of the polyphenylene oxide-based resin is 10 to 200 parts by weight, preferably 20 to 150 parts by weight, per 100 parts by weight of a phosphorus-containing compound such as a phosphate ester (condensed phosphate ester). Parts by weight, more preferably about 30 to 100 parts by weight.
[0145]
The proportion of the metal (sub) phosphoric acid salt (A) in the flame retardant can be appropriately selected within a range in which the flame retardancy can be imparted, and is 1 to 1,000 parts by weight, preferably 3 to 100 parts by weight of the component (B). About 500 parts by weight, more preferably about 5 to 300 parts by weight.
[0146]
[Resinous flame retardant aid]
The flame-retardant resin composition of the present invention may further contain a resinous flame-retardant auxiliary. Examples of such a resinous flame retardant aid include a resin (C1) having an aromatic ring having a hydroxyl group and / or an amino group in a main chain or a side chain, a polycarbonate resin (C2), a polyarylate resin (C3), An aromatic resin (C) such as an aromatic epoxy resin (C4) is included. These resinous flame retardants can be used alone or in combination of two or more.
[0147]
(C1) Resin having aromatic ring having hydroxyl group and / or amino group in main chain or side chain
Examples of the resin having an aromatic ring in the main chain include (i) a novolak resin, (ii) an aniline aldehyde resin, (iii) an aralkyl resin, and an unsaturated cyclic hydrocarbon compound-modified phenol resin (for example, a (di) cyclopentadiene-type phenol resin). And the like, and examples of the resin having an aromatic ring in the side chain include (iv) an aromatic vinyl resin.
[0148]
(i) Novolak resin
As the novolak resin, random phenol novolak resin (monomer-less phenol novolak resin, dimer-less phenol novolak resin, etc.), high ortho-novolak resin [ortho / para ratio is 1 or more, for example, about 1 to 20 (especially 1 to 15) Certain high ortho novolak resins], cresol novolak resins, aminotriazine-modified phenol novolak resins, and the like. The novolak resin is generally obtained by the reaction of phenols with aldehydes (aliphatic aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde; aromatic aldehydes such as phenylacetaldehyde; condensates of formaldehyde such as trioxane and paraformaldehyde). Examples of phenols include phenol, p- or m-cresol, 3,5-xylenol, alkylphenol (C-carbon such as t-butylphenol and octylphenol). 1-20 Monohydric phenols such as alkylphenols and arylphenols (phenylphenol, benzylphenol, cumylphenol and the like). The ratio (molar ratio) between the phenols and the aldehydes is about the former / the latter = about 2/1 to 1/1.
[0149]
In particular, a phenol novolak resin having reduced 1 to 2 nuclei [trade names of Sumitomo Durez Co., Ltd. "Sumilite Resin PR-53647", "Sumilite Resin PP-NMD-100 Series", "Sumilite Resin DR- NMD-200 series "and the like are preferably used.
[0150]
The aminotriazine-modified novolak resin is a cocondensate of the phenols and triazines as a cocondensation component (for example, urea, cyanuric acid, isocyanuric acid, melamine, guanamine, acetoguanamine, benzoguanamine, and the like), For example, it can be obtained from Dainippon Ink and Chemicals, Inc. under the trade name “Phenolite”. The novolak resin also includes a resin using an aniline (aniline, o-toluidine, N-benzylaniline, α- or β-naphthylamine, etc.) as a co-condensation component.
[0151]
The number average molecular weight of the novolak resin is not particularly limited, and is, for example, 300 to 5 × 10 Four , Preferably 300 to 1 × 10 Four And more preferably about 300 to 8000 (particularly, about 300 to 5000).
[0152]
(ii) aniline aldehyde resin
Aniline aldehyde resins include resins obtained by condensation of anilines and aldehydes. As the aldehydes, besides the aldehydes (formaldehyde and the like) exemplified in the section of the novolak resin, furfural, benzaldehyde or a mixture thereof can be used. The anilines include aniline, o-toluidine, N-benzylaniline, α- or β-naphthylamine, or a mixture thereof. In the aniline aldehyde resin, phenols, urea, and triazines (melamine or a derivative thereof such as melamine, cyanuric acid, and isocyanuric acid; guanamine or a derivative thereof such as guanamine, acetoguanamine, and benzoguanamine) are used as cocondensation components. And the like using resins and the like.
[0153]
The ratio (molar ratio) between anilines and aldehydes is about the former / the latter = about 2/1 to 1/1.
[0154]
(iii) aralkyl resin
As aralkyl resins, aralkyls [xylylene glycol C 1-4 Aralkyl ethers such as alkyl ethers (p-xylylene glycol dimethyl ether, p-xylylene glycol diethyl ether, etc.); acyloxyaralkyls such as p-xylylene-α, α′-diacetate; p-xylylene-α, α ′ Aralkyl diols such as diols; aralkyl halides such as p-xylylene-α, α'-dichloride and p-xylylene-α, α'-dibromide; and phenols (as exemplified in the section of the novolak resin). A phenol aralkyl resin obtained by a reaction with phenol, alkyl phenol, etc., and the aralkyls and anilines [aniline, alkyl anilines (for example, C such as toluidine and xylidine); 1-20 Alkylaniline) and N-alkylaniline (for example, N-C such as N, N-dimethylaniline) 1-4 Aniline aralkyl resin obtained by the reaction with alkyl aniline), and aralkyl-type resins described in JP-A-2000-351822. The aralkyl resin may be cured or modified as needed.
[0155]
The ratio of aralkyls to phenols or anilines is, for example, about the former / the latter = 1/1 to 1/3 (molar ratio), preferably about 1/1 to 1 / 2.5 (molar ratio). is there.
[0156]
(iv) Aromatic vinyl resin
The aromatic vinyl resin includes a homopolymer or a copolymer of an aromatic vinyl monomer. Examples of the aromatic vinyl monomer include hydroxyl group-containing aromatic vinyl monomers such as vinyl phenol, dihydroxystyrene, and vinyl naphthol. These aromatic vinyl monomers can be used alone or in combination of two or more.
[0157]
Other copolymerizable monomers include, for example, (meth) acrylic monomers [(meth) acrylic acid, (meth) acrylates [(meth) acrylic acid C such as methyl (meth) acrylate] 1-18 Alkyl ester; (meth) acrylamide; (meth) acrylonitrile, etc.), styrene-based monomers (eg, styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, etc.), polymerizable polycarboxylic acids (fumaric acid, maleic acid, etc.), maleimide-based Monomers (maleimide, N-alkylmaleimide, etc.), diene monomers (isoprene, 1,3-butadiene, etc.), vinyl monomers (eg, vinyl esters such as vinyl acetate; vinyl ketones such as methyl vinyl ketone; vinyl isobutyl ether And the like). These copolymerizable monomers can be used alone or in combination of two or more.
[0158]
The ratio between the vinyl monomer and the copolymerizable monomer is, for example, 10/90 to 100/0 (% by weight), preferably 30/70 to 100/0 (% by weight), and more preferably 40/60 to 100/0. (% By weight).
[0159]
Preferred aromatic vinyl resins include polyvinylphenol resins [for example, vinylphenol homopolymer (polyhydroxystyrene), particularly p-vinylphenol homopolymer and the like], polyvinylphenol-styrene copolymer and the like.
[0160]
The number average molecular weight of the aromatic vinyl resin is not particularly limited, and is, for example, 300 to 50 × 10 Four , Preferably 400 to 30 × 10 Four And more preferably 500 to 5 × 10 Four You can choose from a range of degrees.
[0161]
(C2) Polycarbonate resin
The polycarbonate resin includes a polymer obtained by reacting a dihydroxy compound with a carbonate such as phosgene or diphenyl carbonate. The dihydroxy compound includes an alicyclic compound (such as the alicyclic diol exemplified in the section of the polyester resin), a bisphenol compound, and the like. At least one of the dihydroxy compound and the carbonate ester is an aromatic compound.
[0162]
Examples of the bisphenol compound include bisphenols (particularly, bis (hydroxyaryl) C 1-6 Alkanes, bis (hydroxyaryl) C 4-10 Cycloalkane, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether; 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone;4,4'-dihydroxydiphenylsulfide;4,4'-dihydroxydiphenylketone, etc.).
[0163]
If the base resin does not contain a polycarbonate resin (for example, a polyester resin), the polycarbonate resin may be used as a flame retardant.
[0164]
(C3) Polyarylate resin
As the polyarylate-based resin, a polyester obtained by a polyesterification reaction between an aromatic polyol component and a polycarboxylic acid component (such as an aromatic polycarboxylic acid component, an aliphatic polycarboxylic acid component, or an alicyclic polycarboxylic acid component) is used. Arylate resins can be used. Usually, the polycarboxylic acid component preferably contains at least an aromatic polycarboxylic acid component.
[0165]
The polyarylate-based resin includes a polyallylate-based resin in which the aromatic polyol is a bisphenol and the polycarboxylic acid component is an aromatic polycarboxylic acid, such as bisphenols (bisphenol A, bisphenol AD, bisphenol F, etc.). Polyesters with benzenedicarboxylic acid (isophthalic acid, terephthalic acid, etc.), bisphenols and bis (arylcarboxylic acids) [for example, bis (carboxyphenyl) methane, bis (carboxyphenyl) ethane, bis (carboxyphenyl) propane, etc. Bis (carboxyaryl) C 1-4 Alkyl] and polyesters. These polyarylate resins can be used alone or in combination of two or more.
[0166]
In addition, in addition to the aromatic diol and the aromatic dicarboxylic acid, if necessary, the polyarylate resin may be an aromatic triol or an aromatic tetraol [for example, 1,1,2,2-tetrakis (hydroxyphenyl) ethane] Etc.], aromatic tricarboxylic acids, aromatic tetracarboxylic acids, and the like.
[0167]
The terminal of the polyarylate resin is an alcohol [C 1-10 Alkyl group and / or C 6-10 Monovalent phenols which may be substituted with an aryl group (phenol, C 1-4 Alkyl-phenol, etc.), C 1-20 Alkyl monoalcohols (methanol, ethanol, etc.), C 7-20 Aralkyl monoalcohols (such as benzyl alcohol)], carboxylic acids [C 1-20 Aliphatic monocarboxylic acids (acetic acid, propionic acid, etc.), C 4-20 Alicyclic monocarboxylic acid (such as cyclohexanecarboxylic acid), C 7-20 Aromatic monocarboxylic acid (such as benzoic acid), C 6-20 C substituted with an aromatic group 1-10 Aliphatic monocarboxylic acid (eg, phenylacetic acid)] and the like.
[0168]
Further, the polyarylate resin may constitute a polymer alloy with another resin (polyester, polyamide, polycarbonate, or the like). The polymer alloy includes not only a simple mixture but also a polymer alloy subjected to a transesterification reaction or a polymer alloy containing a compatibilizer.
[0169]
The number average molecular weight of the polyarylate resin is, for example, 300 to 30 × 10 Four Degree, preferably 500-10 × 10 Four Degree, more preferably 500-5 × 10 Four It is about.
[0170]
(C4) Aromatic epoxy resin
Examples of the aromatic epoxy resin include ether-based epoxy resins [for example, biphenyl-type epoxy resins (for example, 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenol-type epoxy resins), bisphenol-type epoxy resins, novolak-type epoxy resins, and the like. And a saturated cyclic hydrocarbon compound-modified epoxy resin (for example, (di) cyclopentadiene-type epoxy resin, etc.), a stilbene-type epoxy resin, etc.], and an amine-based epoxy resin using an aromatic amine component.
[0171]
The bisphenol constituting the bisphenol type epoxy resin is the same as the above bis (hydroxyaryl) s. Preferred bisphenol type epoxy resins include bis (hydroxyaryl) C 1-6 Alkanes, especially glycidyl ethers such as bisphenol A, bisphenol AD, bisphenol F, are mentioned. Further, the bisphenol-type epoxy resin also includes the bisphenol glycidyl ether having a large molecular weight (that is, a phenoxy resin).
[0172]
As the novolak resin constituting the novolak type epoxy resin, an alkyl group (for example, C 1-20 Alkyl group, preferably methyl group, ethyl group, etc. 1-4 Novolak resins (for example, phenol novolak resins and cresol novolak resins) which may be substituted by an alkyl group) can be exemplified. Preferred novolak epoxy resins include C 1-2 The glycidyl ether of a novolak resin optionally substituted with an alkyl group is included.
[0173]
The aromatic amine component constituting the amine-based epoxy resin includes monocyclic aromatic amines (aniline, toluidine, etc.), monocyclic aromatic diamines (diaminobenzene, xylylenediamine, etc.), monocyclic aromatic amino alcohols (Such as aminohydroxybenzene), polycyclic aromatic diamine (such as diaminodiphenylmethane), and polycyclic aromatic amine.
[0174]
The number average molecular weight of the epoxy resin is, for example, about 200 to 50,000, preferably about 300 to 10,000, and more preferably about 400 to 6,000 (for example, about 400 to 5,000). The number average molecular weight of the phenoxy resin is, for example, about 500 to 50,000, preferably about 1,000 to 40,000, and more preferably about 3,000 to 35,000.
[0175]
Epoxy resins include amine-based curing agents (eg, aliphatic amines such as ethylenediamine, aromatic amines such as metaphenylenediamine and xylylenediamine), polyaminoamide-based curing agents, and acid and acid anhydride-based curing agents. May be used after being cured with a curing agent.
[0176]
The content of the resinous flame retardant aid is, for example, selected from the range of about 1 to 30 parts by weight, preferably about 2 to 25 parts by weight, more preferably about 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin. it can.
[0177]
[Additive]
Additives include antioxidants (or stabilizers), anti-dripping agents, fillers and the like. The additives can be used alone or in combination of two or more.
[0178]
(Antioxidant)
Examples of the antioxidant include hindered phenolic antioxidants [2,6-di-t-butyl-p-cresol, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2 ' -Thiobis (4-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-thiobis (6-t-butyl-m-cresol), pentaerythritol-tetrakis (3- (3,5-di-t-butyl- Branched C such as 4-hydroxyphenyl) propionate) 3-6 Alkylphenols, etc.], phosphorus antioxidants (or phosphorus stabilizers) [phosphites (for example, bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2,6-di Bis (C-) such as -t-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite; 1-9 Alkyl-aryl) pentaerythritol diphosphite, etc.), phosphites (e.g., tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4'-biphenylenediphosphonite etc.), and sulfur-based antioxidants Agents (or sulfur-based stabilizers) (such as dilaurylthiodipropionate and distearylthiodipropionate), amine-based antioxidants (such as hindered amines such as naphthylamine, phenylnaphthylamine, and 1,4-phenylenediamine), and hydroquinone Antioxidants (such as 2,5-di-t-butylhydroquinone) and quinoline antioxidants (such as 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline). These antioxidants can be used alone or in combination of two or more.
[0179]
These antioxidants or stabilizers can be used alone or in combination of two or more. The content of the antioxidant is, for example, in the range of about 0.01 to 5 parts by weight, preferably about 0.05 to 2.5 parts by weight, particularly about 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the base resin. You can choose from.
[0180]
(Anti-dripping agent)
With the anti-dripping agent, it is possible to suppress dripping of the fire and the melt during combustion. Examples of the anti-dripping agent include a fluororesin and a layered silicate. The fluorine-based resin includes a homo- or copolymer of a fluorine-containing monomer, a copolymer of a fluorine-containing monomer and another copolymerizable monomer, and the like. Specific examples of such a fluorine resin include polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer. Examples thereof include a polymer, an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and an ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer. These anti-dripping agents can be used alone or in combination of two or more.
[0181]
The fluorine-based resin may be used in the form of particles, and the average particle size may be, for example, about 10 to 5000 μm, preferably about 100 to 1000 μm, and more preferably about 100 to 700 μm.
[0182]
The content of the fluororesin is, for example, about 0.01 to 10 parts by weight, preferably about 0.1 to 5 parts by weight, more preferably about 0.1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. It is.
[0183]
(filler)
The flame-retardant resin composition of the present invention may be modified with a filler in order to further improve mechanical strength, rigidity, heat resistance, electrical properties and the like. The fillers include fibrous fillers and non-fibrous fillers (plate-like fillers, granular fillers, etc.).
[0184]
Examples of the fibrous filler include glass fiber, asbestos fiber, carbon fiber, silica fiber, silica-alumina fiber, zirconia fiber, potassium titanate fiber, metal fiber, and high melting point organic fiber (for example, aliphatic or aromatic polyamide, aromatic Group polyester, fluorine resin, acrylic resin such as polyacrylonitrile, etc.).
[0185]
Among the non-fibrous fillers, examples of the plate-like filler include glass flakes, mica, graphite, and various metal foils.
[0186]
Granular fillers include carbon black, silicon carbide, silica, quartz powder, glass beads, glass powder, milled fiber (eg, milled glass fiber, etc.), calcium silicate, aluminum silicate, kaolin, talc, clay, silica Silicates such as algae earth and wollastonite; metal oxides such as iron oxide, titanium oxide, zinc oxide and alumina; carbonates of metals such as calcium carbonate and magnesium carbonate; sulfuric acids of metals such as calcium sulfate and barium sulfate Salts and metal powders are included.
[0187]
Preferred fibrous fillers include glass fibers, carbon fibers, and preferred non-fibrous fillers include powdered or plate-like fillers, especially glass beads, milled fibers, kaolin, talc, mica, and glass. Flakes.
[0188]
Particularly preferred fillers include glass fibers having high strength and rigidity.
[0189]
These fillers may be used in combination with a sizing agent or a surface treatment agent. Such sizing agents or surface treatment agents include functional compounds. Examples of the functional compound include an epoxy-based compound, a silane-based compound, a titanate-based compound, preferably an epoxy-based compound, particularly a bisphenol A-type epoxy resin and a novolak-type epoxy resin. Regarding the timing of the treatment, the treatment may be performed simultaneously with the addition of the filler, or may be performed before the addition.
[0190]
When a filler is used, the proportion of the filler in the flame-retardant resin composition is, for example, about 5 to 60% by weight, preferably about 5 to 50% by weight, and more preferably about 5 to 45% by weight.
[0191]
The amount of the functional surface treating agent or sizing agent used in combination is 5% by weight or less, preferably about 0.05 to 2% by weight, based on the filler.
[0192]
In addition, the resin composition of the present invention may contain, if necessary, other additives such as a release agent (eg, wax), a lubricant, a plasticizer, a flame retardant auxiliary, and a stabilizer (an ultraviolet absorber, a weather resistance stabilizer). , A heat stabilizer (such as hydrotalcite), a coloring agent (pigment, dye), an antistatic agent, a nucleating agent, an impact modifier, a sliding agent, a dispersant, and an antibacterial agent. Flame retardants other than the component (B), for example, alcohol-based flame retardants [polyhydric alcohols, oligomeric polyhydric alcohols, esterified polyhydric alcohols, substituted alcohols, saccharides (monosaccharides, polysaccharides, etc.) and the like] And a radical type flame retardant (such as a benzyl radical generating compound and a nitroxide generating compound).
[0193]
When a polyester-based resin or a polycarbonate-based resin is used as the base resin, the phosphoric acids (for example, phosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, phosphinic acid, polyphosphoric acid, etc.) and organic phosphoric acid exemplified in the above-mentioned oxyacid section are used. (Phosphonocarboxylic acid, nitrogen-containing phosphoric acid and the like exemplified in the section of the organic phosphoric acid), alkali or alkaline earth metal acid phosphate (for example, sodium dihydrogen phosphate, sodium dihydrogen pyrophosphate, dihydrogen phosphate) By adding calcium hydrogen, calcium dihydrogen pyrophosphate, etc.), the thermal stability may be further improved.
[0194]
The flame retardant used in the present invention can make the resin highly flame retardant, probably because it promotes carbonization of the resin surface during combustion. Further, by combining (B) a metal phosphate and a component (B) such as a phosphorus-containing compound and a nitrogen-containing compound, the base resin can be effectively made flame-retardant even in a small amount, and bleed out and There is no decrease in heat resistance. In addition, the use of the metal (phosphite) phosphate can significantly reduce the environmental load, and is economically advantageous.
[0195]
[Method for producing flame-retardant resin composition]
The resin composition of the present invention may be a powder mixture or a melt mixture, and can be prepared by mixing a polyalkylene arylate-based resin, a flame retardant, and if necessary, an additive by a conventional method.
[0196]
The resin composition of the present invention can be molded by a conventional method such as melt-kneading, extrusion molding, injection molding, and compression molding. The formed article is excellent in flame retardancy and moldability, and can be used for various applications. For example, it can be suitably used for electric / electronic parts, mechanical mechanism parts, automobile parts, packaging materials and cases.
[0197]
【The invention's effect】
In the present invention, since the flame retardant is constituted by combining a metal salt of (phosphite) with a phosphorus-containing compound, a nitrogen-containing compound, etc., even when used in a small amount, the base resin can be made highly flame-retardant. And a non-halogen flame-retardant resin composition. Further, the resin composition can be made flame-retardant without lowering the properties of the resin. In addition, the use of the (phosphite) metal phosphate reduces the burden on the environment and is economical. Further, the flame retardancy of the molded article can be improved.
[0198]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0199]
In addition, the flame retardancy and grooming property of the resin composition were evaluated by the following tests.
[0200]
(Flammability test)
In accordance with UL94, the flammability was evaluated at the thickness of the test piece of 1.6 mm.
[0201]
(Evaluation of heat stability)
After heating a 1.6 mm combustion test piece in a gear oven at 180 ° C. for 200 hours, the color tone change of the test piece was visually observed, and the heat stability was evaluated according to the following criteria.
[0202]
:: Little yellowing.
[0203]
Δ: There is considerable yellowing.
[0204]
X: Yellowing is remarkable.
[0205]
[Resin R]
R-1: polybutylene terephthalate [Duranex, intrinsic viscosity = 0.83, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.]
R-2: polyethylene terephthalate [Belpet EFG10, manufactured by Kanebo Co., Ltd.]
R-3: 12 mol% isophthalic acid-modified polybutylene terephthalate copolymer [intrinsic viscosity = 1.0]
R-4: poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) oxide [PPE polymer YPX-100F, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.]
R-5: polystyrene [Toyostyrol G19, manufactured by Toyo Styrene Co., Ltd.] R-6: acrylonitrile-styrene copolymer [Sebian JD, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.]
R-7: polyacetal [Duracon M90-44, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.]
R-8: Nylon-6 [UBE Nylon 6, Ube Industries, Ltd.]
R-9: Nylon-66 [Polyplastic nylon 66, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.]
R-10: acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer [Sebian DP611, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.]
[Flame retardant A]
[(Sub) metal phosphate A]
A-1: (A) aluminum phosphate [Prepared according to Example 2 of JP-A-4-89306. ]
A-2: (A) aluminum phosphate salt [APA100, manufactured by Taihei Chemical Industry Co., Ltd.]
[Flame retardant C]
A-3: (A) aluminum phosphate [prepared according to Example 1 of JP-A-8-198609. ]
A-4: (A) aluminum phosphate [prepared according to Example 2 of JP-A-2000-53406]. ]
A-5: (A) aluminum phosphate [prepared according to Example 3 of JP-A-8-198609. ]
A-6: (phosphite) aluminum phosphate [prepared according to Example 5 of JP-A-8-198609. ]
[Flame retardant B]
[Phosphorus-containing compound B1]
B1-1: Red phosphorus [Nova Excel 140, manufactured by Rin Kagaku Kogyo KK]
Bl-2: Aluminum ethyl methyl phosphinate [Prepared according to the examples of JP-A-11-60924. ]
B1-3: Resorcinol bis (di-2,6-xylyl phosphate) [PX200, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.]
B1-4: 1,4-piperazinediyltetraphenyl phosphate [N, N'-bis (diphenoxyphosphinyl) piperazine]
B1-5: polyphenoxyphosphazene [cyclic 3, tetramer]
[Nitrogen-containing compound B2]
B2-1: Melamine sinurate [MC610, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.]
B2-2: Melam polyphosphate [PMP200, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.]
B2-3: Melamine polyphosphate [Melapur200, manufactured by DSM Corporation]
B2-4: Melem [manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.]
[Inorganic metal compound B3]
B3-1: Zinc borate [FireBrake ZB, manufactured by Borax Japan K.K.]
B3-2: Magnesium hydroxide [Kisuma 5E, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.]
[Silicon-containing compound B4]
B4-1: Zeolite [Zeolam A-3, manufactured by Tosoh Corporation]
[Aromatic resin C]
C-1: Novolak type phenol resin [PR-53647, manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd.]
C-2: Bisphenol A type epoxy resin [Epicoat 1004K, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.]
C-3: polycarbonate [Iupilon S3000, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.]
C-4: Polyarylate [Polyarylate U100, manufactured by Unitika Ltd.]
[Antioxidant D]
D-1: Pentaerythritol-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] [Irganox 1010, manufactured by Ciba-Geigy Corporation]
[Phosphorus stabilizer E]
E-1: bis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite [Adekastab PEP36, manufactured by Adeka Argus Co., Ltd.] E-2: Tetrakis (2,4-di-t) -Butylphenyl) -4,4'-biphenylenediphosphonite [Sandstub P-EPQ, manufactured by Sando Co., Ltd.]
[Anti-drip agent F]
F-1: polytetrafluoroethylene
[Filler G]
G-1: Glass chopped strand having a diameter of 10 μm and a length of 3 mm
G-2: Talc [Talc 3A, manufactured by Nippon Talc Co., Ltd.]
Examples 1 to 11, Examples 22 to 27, Comparative Examples 1 to 4, and Comparative Examples 7 to 10
The above components were mixed at the ratios (parts by weight) shown in Tables 1 to 3, and a resin composition was prepared using Laboplus Mill (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.). A test molded article was prepared by press molding using this resin composition, and the characteristics were evaluated.
[0206]
Examples 12 to 21 and Comparative Examples 5 to 6
The above components were mixed at the ratios (parts by weight) shown in Tables 1 to 3, and a resin composition was prepared using a 30 mm φ twin screw extruder. A test molded article was prepared by injection molding using the resin composition, and the characteristics were evaluated.
[0207]
The results are shown in Tables 1 to 3.
[0208]
[Table 1]
Figure 2004204194
[0209]
[Table 2]
Figure 2004204194
[0210]
[Table 3]
Figure 2004204194

Claims (12)

ベース樹脂と、難燃剤とを含む難燃性樹脂組成物であって、前記難燃剤が、(亜)リン酸金属塩(A)と、リン含有化合物(B1)、窒素含有化合物(B2)、無機金属系化合物(B3)、ケイ素含有化合物(B4)、及び硫黄含有化合物(B5)から選択された少なくとも一種の成分(B)とで構成されている難燃性樹脂組成物。A flame-retardant resin composition comprising a base resin and a flame retardant, wherein the flame retardant is (A) a metal phosphate (A), a phosphorus-containing compound (B1), a nitrogen-containing compound (B2), A flame-retardant resin composition comprising at least one component (B) selected from an inorganic metal compound (B3), a silicon-containing compound (B4), and a sulfur-containing compound (B5). ベース樹脂が、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、及びビニル系樹脂から選択された少なくとも1種の熱可塑性樹脂である請求項1記載の難燃性樹脂組成物。The base resin is at least one type of thermoplastic resin selected from a polyester resin, a polyamide resin, a polycarbonate resin, a polyphenylene oxide resin, an olefin resin, an acrylic resin, a styrene resin, and a vinyl resin. The flame-retardant resin composition according to claim 1. ベース樹脂が、1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、C2-4アルキレンテレフタレート及びC2-4アルキ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1記載の難燃性樹脂組成物。The difficult resin according to claim 1, wherein the base resin is a homo- or copolyester having at least one unit selected from 1,4-cyclohexane dimethylene terephthalate, C2-4 alkylene terephthalate and C2-4 alkylene naphthalate. Flammable resin composition. (亜)リン酸金属塩(A)が、発泡性(亜)リン酸アルミニウム塩である請求項1記載の難燃性樹脂組成物。The flame-retardant resin composition according to claim 1, wherein the (A) metal phosphate (A) is a foamable (A) aluminum phosphate salt. (亜)リン酸金属塩(A)が、5〜25重量%のアルミニウム及び15〜35重量%のリンを含有し、10重量%濃度の水分散液がpH3.5〜8.5を示し、平均粒径0.01〜100μm、給油量15〜50mL/100g及びBET比表面積0.3〜2m2/gの粒状体であり、380〜480℃の温度で10〜70倍に発泡可能である請求項1記載の難燃性樹脂組成物。(A) the metal phosphate (A) contains 5 to 25% by weight of aluminum and 15 to 35% by weight of phosphorus, and the 10% by weight aqueous dispersion has a pH of 3.5 to 8.5; It is a granular material having an average particle size of 0.01 to 100 µm, an oil supply amount of 15 to 50 mL / 100 g, and a BET specific surface area of 0.3 to 2 m 2 / g, and can be foamed 10 to 70 times at a temperature of 380 to 480 ° C. The flame-retardant resin composition according to claim 1. リン含有化合物(B1)が、リン酸エステル、リン酸エステルアミド、ホスホニトリル化合物、有機ホスホン酸化合物、有機ホスフィン酸化合物、(ポリ)リン酸塩、及び赤リンから選択された少なくとも1種であり、窒素含有化合物(B2)が、下記(a)〜(f)から選択された少なくとも一種である請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
(a)アミノ基を有する窒素含有環状化合物
(b)アミノ基を有する窒素含有環状化合物と酸素酸との塩
(c)アミノ基を有する窒素含有環状化合物と有機リン酸との塩
(d)アミノ基を有する窒素含有環状化合物とヒドロキシル基を有する窒素含有化合物との塩
(e)ポリリン酸アミド
(f)尿素化合物
The phosphorus-containing compound (B1) is at least one selected from a phosphoric acid ester, a phosphoric acid ester amide, a phosphonitrile compound, an organic phosphonic acid compound, an organic phosphinic acid compound, a (poly) phosphate, and red phosphorus; The flame-retardant resin composition according to claim 1, wherein the nitrogen-containing compound (B2) is at least one selected from the following (a) to (f).
(A) a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group (b) a salt of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group with an oxyacid (c) a salt of a nitrogen-containing cyclic compound having an amino group with an organic phosphoric acid (d) amino (E) polyphosphoramide (f) urea compound of a nitrogen-containing cyclic compound having a hydroxyl group and a nitrogen-containing compound having a hydroxyl group
無機金属系化合物(B3)が、金属酸化物、金属水酸化物、ホウ酸金属塩及びスズ酸金属塩から選択された少なくとも一種である請求項1記載の難燃性樹脂組成物。The flame-retardant resin composition according to claim 1, wherein the inorganic metal compound (B3) is at least one selected from a metal oxide, a metal hydroxide, a metal borate and a metal stannate. ベース樹脂が少なくともポリエステル系樹脂とポリフェニレンオキシド系樹脂とで構成され、難燃剤が(亜)リン酸金属塩(A)と縮合リン酸エステル(B)とで構成されている請求項1記載の難燃性樹脂組成物。2. The method according to claim 1, wherein the base resin is composed of at least a polyester resin and a polyphenylene oxide resin, and the flame retardant is composed of a metal phosphate (A) and a condensed phosphate (B). Flammable resin composition. ベース樹脂100重量部に対する難燃剤の割合が、0.1〜300重量部であり、前記難燃剤が、成分(B)100重量部に対して(亜)リン酸金属塩(A)を5〜1000重量部含有する請求項1記載の難燃性樹脂組成物。The ratio of the flame retardant to 100 parts by weight of the base resin is 0.1 to 300 parts by weight, and the flame retardant is prepared by adding the metal phosphate (A) to the metal phosphate (A) in an amount of 5 to 100 parts by weight of the component (B). The flame-retardant resin composition according to claim 1, which contains 1,000 parts by weight. さらに、ヒドロキシル基及び/又はアミノ基を有する芳香族環を主鎖又は側鎖に有する樹脂(C1)、ポリカーボネート樹脂(C2)、ポリアリレート樹脂(C3)及び芳香族エポキシ樹脂(C4)から選択された少なくとも一種の芳香族樹脂(C)を含む請求項1記載の難燃性樹脂組成物。Furthermore, it is selected from a resin (C1) having an aromatic ring having a hydroxyl group and / or an amino group in a main chain or a side chain, a polycarbonate resin (C2), a polyarylate resin (C3), and an aromatic epoxy resin (C4). The flame-retardant resin composition according to claim 1, further comprising at least one aromatic resin (C). さらに、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系安定剤、フッ素系樹脂及び充填剤から選択された少なくとも一種を含む請求項1記載の難燃性樹脂組成物。The flame-retardant resin composition according to claim 1, further comprising at least one selected from a hindered phenolic antioxidant, a phosphorus-based stabilizer, a fluorine-based resin, and a filler. 請求項1記載の難燃性樹脂組成物で形成された成形体。A molded article formed from the flame-retardant resin composition according to claim 1.
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