JP2952419B2 - 組成物 - Google Patents
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Description
高い重合体樹脂を形成するするための組成物に関する。
詳しく述べると、本発明は、1−オキサ−3−アザテト
ラリン基含有化合物と難燃剤との混合物または組成物に
関する。
そのプレポリマー(以下、「オキサゼン樹脂」という)
は、例えばスイス特許第574,978号、同579,113号および
同606,169号より公知である。これらは、例えば式
(A)によりホルムアルデヒドとアミンとの反応により
フェノール類から得ることができる。
またはアルコキシであり、またR′は脂肪族または芳香
族基である。) しかしながら、これらは他の方法によっても製造する
ことができ、同様な生成物を生成する。
の公知の縮合反応とは逆に、上記反応においてはフェノ
ール性OH基が消耗される。上記式(A)によれば、反応
混合物中の該OH基の分析結果から合成された1−オキサ
−3−アザテトラリン基の量を測定することが可能であ
る。
ポリマーは、前記オキサゼン樹脂の製造にも有用であ
る。若干の1−オキサ−3−アザテトラリン基は、重合
中に反応するので、これらのプレポリマーは、このよう
なプレポリマーを生成するのに使用されるモノマーによ
り与えられるものよりも少い数の1−オキサ−3−アザ
テトラリン基を含んでいるであろう。しかしながら、直
ちに生成した生成物があるいは仮想モノマー反応生成物
は、実際に1−オキサ−3−アザテトラリン基を含有し
ていることが必須である。これは、官能基から当業者が
容易に計算できる。本発明により有用なオキサゼン樹脂
またはそのプレポリマーは、例えばモル比がスイス特許
第606,169号に規定された限界内である場合に生成す
る。
類およびホルムアルデヒドとは、オキサゼン樹脂製造用
の出発ないし基本物質として使用される。
ラリン基含有化合物が使用され、これはフェノールおよ
びアミン類から誘導され、そのうちの一成分は、1官能
以上である。
る。
p−クレゾール、m−およびp−エチルフェノール、m
−およびp−イソプロピルフェノール、m−およびp−
イソプロピロキシフェノール、m−およびp−クロロフ
ェノールおよびβ−ナフトール。ブロック化反応性位置
を含まないという面からは、メタ置換フェノール類が好
ましい。
ェニルメタン、3,3′−ジヒドロキシジフェニルメタ
ン、2,2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−プロパ
ン、4,4′−ジヒドロキシスチルベン、ハイドロキノ
ン、ピロカテコールおよびレゾルシン。
ェノール−ホルムアルデヒドノボラック樹脂。
げられる。
ベンジジン、4−4′−ジアミノジフェニルメタン、シ
クロヘキシルアミン、エチリデンアミンおよびプロピリ
デンアミン。
とする重合体樹脂は、200℃を越えかつ300℃以下の高温
に対して耐熱性である。例えばエポキシ樹脂のように高
温に耐える他の重合体樹脂と有利に比較するにもかかわ
らず、難燃剤は未だ多くの用途には不充分である。ハロ
ゲンを配合することによる該難剤の改良の試みは、火事
の場合に多量の毒性燃焼ガスを発生するという欠点を生
じる結果となっている。
ある種の不燃性重合体樹脂の耐炎性を重合体樹脂とは混
合し得ない難燃剤の添加により改良することは公知であ
る。しかしながら、自己消火性を与えるためには、この
ような高含量、例えばこれらの良好な機械的性質が失わ
れる200phr以上の添加物が必要である。
脂当りの添加物の重量を意味する。
体樹脂の製造には、実用上不適当である。難燃性フェノ
ール樹脂は、それ自体が機械的強度が極めて低いので問
題外である。重大な毒性の疑いがあるにもかかわらず、
ハロゲン化物系に代る満足すべきものは見出されていな
い。
ニウムまたは水酸化アルミニウム程度の低含量の難燃剤
を添加することにより自己消火性が達成できることが見
出され、また化学的に安定でかつ不燃性の生成物は、こ
れを基礎として製造できる。
験)による耐火性等級V1もしくはV0を達成する難燃性で
ありかつ280℃までの高温に耐え得る重合体樹脂を形成
するための組成物を提供するものであり、かかる組成物
は,(a)1−オキサ−3−アザテトラリン基含有化合
物成分と、 (b)少なくとも1種の該樹脂成分(a)とは混合しな
い難燃剤よりなる第2成分、ここで、前記第2の成分
(b)は、水酸化アルミニウム、水和炭酸カルシウムマ
グネシウム、水酸化マグネシウム、元素状赤リン、リン
の酸素酸類、リンの酸素酸類の無機塩、リンの酸素酸類
の有機塩、ポリリン酸塩類、ホウ酸類、およびホウ酸の
塩類よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物よ
りなるものであると、 よりなる混合物である。
でいてもよい。ここで、1−オキサ−3−アザテトラリ
ン基含有化合物とは、例えば明細書第18〜20頁に記載さ
れている1−オキサ−3−アザテトラリンの化合物1、
2および3、並びにスイス特許第574、978号、同579、1
13号(明細書第5頁下から第2〜3行参照)に対応する
特開昭49−47378号公報に記載されている化合物を挙げ
ることができる。
200℃の温度で該樹脂を硬化するかあるいは焼戻しする
ことにより避けることができる。
ては非常に驚くべきことである。
ル−ホルムアルデヒドの縮合物を基礎とする樹脂よりも
難燃抵抗が低いことが知られている。したがって、優れ
た難燃性がエポキシ化合物の添加により破壊されるかも
知れないという恐れがあった。事実、この推測は誤りで
あることが証明された。
ことが予想されていた。この推測も誤りであることが証
明された。水和炭酸カルシウムマグネシウムは、例えば
230℃で分解するので、気泡の発生は上記温度以上の温
度であると予想されていた。しかしながら、1−オキサ
−3−アザテトラリン基含有化合物および水和炭酸カル
シウムマグネシウムを基礎とする重合体樹脂はエポキシ
化合物の存在下または不存在下に280℃で完全に安定性
が残るが、燃焼時以上では、気泡の発生をほとんど示さ
ない。
ポキシ化合物を添加しない重合体樹脂用に特に有用であ
る。
独またはオキセゾン/エポキシ樹脂とエポキシ樹脂とに
よる場合よりも難燃性が低いものが得られるのである。
例えば、顕著な結果は、下記量の水酸化アルミニウム
[Al2(OH)3]により得られている。
での量の水酸化アルミニウムが成形組成物に使用でき
る。
(OH)3の化学式で表わされる化合物である。この化合
物は、充填剤として知られかつ組成AlO−OH(酸化アル
ミニウムモノハイドレート、ボーキサイト等)を有する
化合物とは異なる。
ウム」とは、「水和された炭酸カルシウムマグネシウ
ム」である。例えば、好適な化合物は、その主成分とし
て以下の分析値を示す。
用される。例えば好適なカプセル化化合物は、エポキシ
化合物である。
種の硬化し得るエポキシ化合物、好ましくは1−オキサ
−3−アザテトラリン基含有化合物に対して少なくとも
1重量部特に5〜60重量部の量含有する。
の使用により硬化され得る通常エポキシ樹脂と称される
1または多官能エポキシ化合物が使用される。
ている。
ブ、サーモセット、プラスチックス(ノイス、パブリケ
ーションズ、パークリッジ、ニュージャージー州発行)
(Sidney H.Goodman,Handbook,of Thermoset Plastics,
Noyes Publications,Park Ridge,NJ)。
(イリフェ、ブックス、ロンドン発行)(W.G.Potter,E
poxide Resins,Ilife Books,London)、 ヘンリー、リーおよびクリス、ネビル著、ハンドブッ
ク、オブ、エポキシ、レジンス(マクグローヒル、ブッ
ク、カンパニー、ニューヨーク/サンフランシスコ/ト
ロント/ロンドン発行)(Henry Lee and Kris Nevill
e,Handbook of Epoxy Resins,McGran−Hyll Book Compa
ny,New York/San Francisco/Toronto)。
の量、水和炭酸カルシウムマグネシウムは少なくとも50
phrの量、ポリリン酸アンモニウムおよびリン酸メラミ
ンは少なくとも20phrの量使用される。これらの添加剤
は、例えばステアレートまたはシランコーティングとと
もにコーティング形態でも使用できる。
の温度で熱硬化させることにより高温および熱に対して
抵抗性がある難燃性重合体樹脂が得られる。(これは、
樹脂の焼戻しともいう。) 有利には、硬化した重合体樹脂、特に水酸化アルミニ
ウムを含むがエポキシ化合物を含まない重合体樹脂は、
熱的な後処理、好ましくは180〜220℃の温度での後処理
に供される。
合体樹脂に損傷を与えることなく任意に延長できる。
きる。例えば、次の焼戻しサイクルが有効であることが
見出されている。
℃で30分間。
性発泡プラスチックスが、特殊な発泡剤を添加すること
なく製造できる。この発見はまた、樹脂の不存在下には
リン酸メラミンは300℃以下の温度で安定であるから当
業者にとっては驚くべきことである。
の添加剤を添加することなくある種の利用に応じること
ができる。
バー、糸、布帛またはマット状のガラス、水晶、炭素、
鉱物および合成繊維。
パウンド)のホットプレス、フィラメントワインディン
グまたは真空含浸等のフェノール−ホルムアルデヒド樹
脂またはエポキシ樹脂用に知られている方法が、本発明
による樹脂の処理に好適である。真空含浸の点からは0.
001mm未満の粒径を有する超微粒子が特に好適である。
が使用された。
びホルムアルデヒドと1:2:4のモル比で反応させて調製
した。その構造式は、つぎのとおりである。
反応生成物を2モルのアニリンと4モルのホルムアルデ
ヒドとの二次反応により調製される。平均組成は、つぎ
のとおりである。
2のモル比で反応させて調製する。その構造式は、つぎ
りとおりである。
当量=200商品名「エピコート828」)。
シクロヘキサンカルボキシレート(商品名「アラルダイ
ドCY179」)。
ルダイドDY026」)。
加熱減量(700℃)53%(CO244%、H2O9%)、平均粒径
0.00016mm。
32%。
仕上げ。
仕上げ。
板の間で200℃で2時間硬化させて調整した。ガラス布
帛入り試験片用には、ガラス布帛は樹脂/添加剤混合物
により120℃で最初真空含浸させ、ついで該板をガラス
板の間で硬化させた。
から判断すると、試験片の厚みは、より厚みの大きい試
験片が薄いものよりもUL94Vの分類に合致するので考慮
される。
積の変化を測定することにより試験した。
の損傷を示さない。
ン化合物1、170gのエポキシ化合物2,200gのトルエン、
390gの水酸化アルミニウム2および210gの水酸化アルミ
ニウム1より調製した。ガラス布帛2にこの溶液を塗布
し、熱風チャンネル中で乾燥した。このプリンプレグ10
層を160℃で熱プレスし、220℃で1時間硬化させたとき
に1mmの厚さを有する積層板を形成させた。
を、500gの1−オキサ−3−アザテトラリン化合物2お
よび300gの水酸化アルミニウムから調製した。硬化は18
0℃で1時間かけて行なわれた。
Claims (15)
- 【請求項1】硬化して、UL94(垂直試験)による耐火性
等級V1もしくはV0を達成する重合体樹脂を形成できる組
成物であって、該組成物が (a) 1−オキサ−3−アザテトラリン基含有化合物
と、 (b) 該化合物成分(a)とは混合しない少なくとも
1種の難燃剤よりなる第2の成分との混合物であり、 ここで、前記第2の成分(b)は、水酸化アルミニウ
ム、水和炭酸カルシウムマグネシウム、水酸化マグネシ
ウム、元素状赤リン、リンの酸素酸、リン酸メラミン、
ポリリン酸塩、ホウ酸、およびホウ酸亜鉛よりなる群か
ら選ばれた少なくとも1種の化合物よりなる組成物。 - 【請求項2】第2の成分(b)が100重量部の化合物成
分(a)当たり少なくとも50重量部の水酸化マグネシウ
ムを含有してなる請求項1に記載の組成物。 - 【請求項3】第2の成分(b)がポリリン酸アンモニウ
ムを含有してなる請求項1に記載の組成物。 - 【請求項4】第2の成分(b)が(NH4PO3)nの式のポ
リリン酸アンモニウムを含有してなる請求項3に記載の
組成物。 - 【請求項5】第2の成分(b)が(NH4)n+1PnO3n+1の
式のポリリン酸アンモニウムを含有してなる請求項3に
記載の組成物。 - 【請求項6】第2の成分(b)が100重量部の化合物成
分(a)当たり少なくとも20重量部のポリリン酸アンモ
ニウムを含有してなる請求項3に記載の組成物。 - 【請求項7】第2の成分(b)がC3H6N6H3PO4の式のリ
ン酸モノメラミンを含有してなる請求項1に記載の組成
物。 - 【請求項8】第2の成分(b)が(C3H6N6)2H3PO4の式
のリン酸ジメラミンを含有してなる請求項1に記載の組
成物。 - 【請求項9】第2の成分(b)が100重量部の化合物成
分(a)当たり少なくとも20重量部のリン酸メラミンを
含有してなる請求項7または8に記載の組成物。 - 【請求項10】化合物成分(a)がさらに硬化し得るエ
ポキシ化合物を含有してなる請求項1〜9のいずれか1
項に記載の組成物。 - 【請求項11】化合物成分(a)が100重量部の1−オ
キサ−3−アザテトラリン基含有化合物当たり少なくと
も5重量部のエポキシ化合物を含有してなる請求項10記
載の組成物。 - 【請求項12】化合物成分(a)が100重量部の1−オ
キサ−3−アザテトラリン基含有化合物当たり少なくと
も5〜60重量部のエポキシ化合物を含有してなる請求項
11に記載の組成物。 - 【請求項13】100重量部の化合物成分(a)当たり少
なくとも40重量部の水酸化アルミニウムを含有してなる
請求項1および10〜12のいずれか1項に記載の組成物。 - 【請求項14】100重量部の化合物成分(a)当たり少
なくとも50重量部の水和炭酸カルシウムマグネシウムを
含有してなる請求項1および10〜12のいずれか1項に記
載の組成物。 - 【請求項15】1−オキサ−3−アザテトラリン基含有
化合物がフェノールおよびアミンより形式上誘導され、
その一成分は1官能以上である請求項1〜14のいずれか
1項に記載の組成物。
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