JP3137400B2 - ポリフェニレンエーテル系難燃樹脂組成物 - Google Patents
ポリフェニレンエーテル系難燃樹脂組成物Info
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性、高温安定性を有し、高温成形時の発煙、金型付着物
が少ないポリフェニレンエーテル系難燃樹脂組成物に関
する。更に詳しくは(A)ポリフェニレンエーテル系樹
脂単独またはこれとスチレン系樹脂との組み合わせに、
(B)酸価が1未満でかつ120℃の2気圧飽和水蒸
気、96時間暴露時の重量増加率が20%以下であり、
かつ300℃での加熱減量が5%以下である燐酸エステ
ルを添加することにより、上記特性の優れた特に高い耐
熱性と難燃性を要求される分野に適したポリフェニレン
エーテル系樹脂組成物を得ることに関する。
れとスチレン系樹脂との組み合わせからなる樹脂組成物
を難燃性にするためにトリフェニルホスフェート、クレ
ジルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェー
ト、イソプロピルフェニルホスフェートなどの有機リン
化合物を難燃剤として配合することが従来知られてい
る。しかし、樹脂組成物の耐熱性、物性の低下、高温条
件下における有機リン化合物の揮発、しみ出し等の欠点
があった。
分子量の大なる有機リン化合物がポリフェニレンエーテ
ル系樹脂の難燃剤として注目されている。これに関して
は、例えば特開昭55−118957号、特開昭57−
207641号、特開昭57−207642号、特開昭
59−202240号、特開平2−187456号など
の発明がある。
と多価フェノール及びフェノールとから合成しているた
め、トリフェニルホスフェートが少量含まれ揮発、しみ
出しなどの欠点を有していた。特開昭57−20764
1号においてはレゾルシンポリホスフェートとトリフェ
ニルホスフェートを併用することにより相溶性を増すこ
とも試みられている。また、特開昭59−202240
号においては完全にリン酸エステルにせず、酸価を1以
上にすることにより帯電防止効果を付与している。いず
れの場合もポリフェニレンエーテル系樹脂を難燃化する
に際し、実用特性例えば成形加工時の熱劣化や金型付着
物発生や高温高湿化での加水分解によるゲル生成などの
問題があった。
ル系樹脂またはこれとスチレン系樹脂との組み合わせか
らなる樹脂組成物を難燃性にするために特定の有機リン
系化合物を用いることにより、優れた難燃性、耐熱水
性、高温安定性を有し、高温成形時の発煙、金型付着物
が少ないポリフェニレンエーテル系難燃樹脂組成物を得
ることにある。
結果、ポリフェニレンエーテル系樹脂またはこれとスチ
レン系樹脂との組み合わせからなる樹脂組成物を難燃化
するに際し、有機リン化合物難燃剤として酸価が1未満
でかつ高温高湿下で重量増加が少なく且つ加熱減量が少
ない特定の化合物を用いることにより、優れた難燃性、
耐熱水性、高温安定性を有し、高温成形時の発煙、金型
付着物が少ないポリフェニレンエーテル系難燃樹脂組成
物を得ることを見いだし、本発明を完成した。
ンエーテル系樹脂単独またはこれとスチレン系樹脂との
組み合わせおよび(B)燐酸エステルとからなり、該燐
酸エステルはそのエステル成分としてビスフェノールA
残基と置換基のないフェノール残基のみを有し、酸価が
1未満でかつ120℃の2気圧飽和水蒸気、96時間暴
露時の重量増加率が20%以下であり、かつ300℃で
の加熱減量が5%以下のものであることにより、優れた
難燃性、耐熱水性、高温安定性を有し、高温成形時の発
煙、金型付着物が少ないポリフェニレンエーテル系難燃
樹脂組成物を提供するものである。
ポリフェニレンエーテル系樹脂とは、一般式(1)
R6は炭素1〜4のアルキル基、アリール基、ハロゲ
ン、水素等の一価の残基であり、R5,R6は同時に水
素ではない)を繰り返し単位とし、構成単位が上記
〔a〕及び〔b〕からなる単独重合体、あるいは共重合
体が使用できる。ポリフェニレンエーテル系樹脂の単独
重合体の代表例としては、ポリ(2,6−ジメチル−
1,4−フェニレンエーテル、ポリ(2−メチル−6−
エチル1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−
ジエチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−
エチル−6−n−プロピル−1,4−フェニレン)エー
テル、ポリ(2,6−ジ−n−プロピル−1,4−フェ
ニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−n−ブチル
−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−
6−イソプロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポ
リ(2−メチル−6−クロロエチル−1,4−フェニレ
ン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−ヒドロキシエチ
ル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル
−6−クロロエチル−1,4−フェニレン)エーテル等
のホモポリマーが挙げられる。
6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェ
ノールとの共重合体あるいはo−クレゾールとの共重合
体あるいは2,3,6−トリメチルフェノール及びo−
クレゾールとの共重合体等、ポリフェニレンエーテル構
造を主体としてなるポリフェニレンエーテル共重合体を
包含する。
樹脂とは、スチレン系化合物、スチレン系化合物と共重
合可能な化合物をゴム質重合体存在または非存在下に重
合して得られる重合体である。スチレン系化合物とは、
一般式〔2〕
ロゲンを示し、Zはビニル、水素、ハロゲン及び低級ア
ルキルよりなる群から選択され、pは0〜5の整数であ
る。)で表される化合物を意味する。これらの具体例と
しては、スチレン、α−メチルスチレン、2,4−ジメ
チルスチレン、モノクロロスチレン、p−メチルスチレ
ン、p−tert−ブチルスチレン、エチルスチレン等
が挙げられる。また、スチレン系化合物と共重合可能な
化合物としては、メチルメタクリレート又はエチルメタ
クリレート等のメタクリル酸エステル類、アクリロニト
リル又はメタクリロニトリル等の不飽和ニトリル化合物
類、無水マレイン酸等の酸無水物等が挙げられ、スチレ
ン系化合物と共に使用される。また、ゴム質重合体とし
ては共役ジエン系ゴムあるいは共役ジエンと芳香族ビニ
ル化合物のコポリマーあるいはエチレン−プロピレン共
重合体系ゴム等が挙げられる。
されるものではなく、当業者に良く知られている塊状重
合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合のいずれを用いても
良い。また、必要に応じて他のゴム質重合体例えばスチ
レン−ブタジエンブロック共重合体またはその水添物な
どを添加することも可能である。本発明に用いられる
(B)の酸価が1未満でかつ120℃、2気圧飽和水蒸
気96時間暴露時の重量増加率が20%以下であり、か
つ300℃での加熱減量が5%以下である燐酸エステル
とは、市販の物質を出発原料として既知の技術を使って
調製できる。一般には望みの数の燐酸官能単位が得られ
るまでハロゲン化燐化合物をフェノールと反応させてこ
れらを調製する。たとえば、POCl3とフェノールを
反応させてジフェニルホスホリルクロライドを得て、そ
のまま2価のフェノールをさらに反応させても良いが、
ジフェニルホスホリルクロライドを単離してそれにさら
に2価のフェノール化合物を反応させ、酸価が1未満に
なるまで十分反応させても良い。好ましい2価のフェノ
ールは、ビスフェノールA[2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン]である。同じ2価のフェノー
ルであっても、1,3−ジヒドロキシベンゼンは燐酸エ
ステルにした際加水分解性が大きく高温高湿条件下での
重量増加が著しいため好ましくない。
くは0.5以下更に好ましくは0.2以下であることが
望ましい。更に(B)の120℃、2気圧飽和水蒸気9
6時間暴露時の重量増加率についても、より好ましくは
10%以下以下であり、300℃での加熱減量について
も、より好ましくは3%以下である。
果が十分に発揮できる限り、特に限定されるものではな
いが(A)成分100重量部当たり5〜15重量部が好
ましい。5重量部未満では難燃性が不十分であり、15
重量部を超えると樹脂自体が柔軟になり耐熱性が損なわ
れる。本発明の組成物には他の添加剤、例えば、可塑
剤、安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、離型剤及
びガラス繊維、炭素繊維等の繊維状補強剤、更にはガラ
スビーズ、炭酸カルシュウム、タルク等の充填剤を添加
することができる。
ンダードフェノール類、アルカノールアミン類、酸アミ
ド類、ジチオカルバミン酸金属塩類、無機硫化物、金属
酸化物類の中から単独でまたは組み合わせて使用するこ
とができる。本発明を構成する各成分を混合する方法は
いかなる方法でもよいが、例えば、押出機、加熱ロー
ル、バンバリーミキサー、ニーダーなどを使用すること
が出来る。
限定されるものではない。以下、%及び部は、夫々重量
%及び重量部を表す。なお、以下の実施例及び比較例に
おいて用いた燐酸エステルは、次に述べる製造方法によ
って調製したものである。
ット付オートクレーブを反応機として用いて、 原料 ジフェニルホスホリルクロライド 537g(2モル) ビスフェノールA 228g(1モル) 三塩化アルミニウム 6g を同時に仕込み、窒素気流中150℃まで加熱して6時
間反応させ、触媒除去、フェノール類の精製を経て約6
50gの燐酸エステルを得た。この製品を燐酸エステル
−1とする。
ット付オートクレーブを反応機として用いて、 原料 オキシ塩化燐 307g(2モル) ビスフェノールA 228g(1モル) フェノール 376g(4モル) 三塩化アルミニウム 9g を同時に仕込み、窒素気流中150℃まで加熱して6時
間反応させ、触媒除去、フェノール類の精製を経て約5
50gの燐酸エステルを得た。この製品を燐酸エステル
−2とする。
ット付オートクレーブを反応機として用いて、 原料 ビスフェノールAジホスホリルクロライド 462g(1モル) フェノール 282g(3モル) 三塩化アルミニウム 6g を同時に仕込み、窒素気流中150℃まで加熱して6時
間反応させ、熱湯で加水分解の後触媒除去、フェノール
類の精製を経て約600gの燐酸エステルを得た。この
製品を燐酸エステル−3とする。
イドは、オキシ塩化燐とビスフェノールAをモル比2/
1で、三塩化アルミニウム存在下で反応し、精製したも
のである。上記の製造例1〜3においてビスフェノール
Aの代わりにレゾルシン(1,3−ジヒドロキシベンゼ
ン)を上記(製造例1、製造例2、製造例3)と同モル
添加して各々燐酸エステル−4〜6を得た。
価方法について説明する。
水酸化カリウムのmg数。 (2)重量増加率 オートクレーブ中、120℃、2気圧飽和水蒸気96時
間暴露後の重量増加率。
し、300℃になった時の重量減少率で表す。射出成形
機(東芝機械株式会社製、IS80C、シリンダー温度
290℃)で試験片を作製し、以下の(4)〜(7)を
測定した。
間により、ランクづける。
0℃、2気圧飽和水蒸気96時間暴露後の外観を観察
し、黄変度で比較する。 黄変小 ← ◎ ○ △ × → 黄変大 (8)成形付着物 射出成形機(東芝機械株式会社製、IS80C、シリン
ダー温度300℃)で、1/8×3×6インチ試験片を
成形サイクル40秒で連続15回ショートショットで成
形し、その後フルショットで成形し、試験片の表面に転
写された物の程度で判断した。
ンエーテル)60重量部、耐衝撃性ポリスチレン(以下
HIPSと略称する)32部、製造例1で調製した燐酸
エステル−1を8重量部、及びスミライザーBHT(住
友化学製のヒンダードフェノール)1部とを、押出機を
用いて280℃の温度にて溶融混練して樹脂組成物を得
た。該樹脂組成物の物性試験結果を表1に示す。
エステル−2を用いた以外は実施例1と全く同様に作製
評価した。結果を表1に示す。
エステル−3を用いた以外は実施例1と全く同様に作製
評価した。結果を表1に示す。
エステル−4を用いた以外は実施例1と全く同様に作製
評価した。結果を表1に示す。
エステル−5を用いた以外は実施例1と全く同様に作製
評価した。結果を表1に示す。
エステル−6を用いた以外は実施例1と全く同様に作製
評価した。結果を表1に示す。
P(燐酸トリフェニル)を用いた以外は実施例1と全く
同様に作製評価した。結果を表1に示す。
水性、高温安定性を有し、高温成形時の発煙、金型付着
物が少なく、従来の樹脂組成物では困難であった高温で
且つ成形サイクルの短い成形条件でも成形できる産業上
有用な物である。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)ポリフェニレンエーテル系樹脂単
独またはこれとスチレン系樹脂との組み合わせおよび
(B)燐酸エステルとからなり、該燐酸エステルはその
エステル成分としてビスフェノールA残基と置換基のな
いフェノール残基のみを有し、酸価が1未満でかつ12
0℃の2気圧飽和水蒸気、96時間暴露時の重量増加率
が20%以下であり、かつ300℃での加熱減量が5%
以下であることを特徴とする難燃性樹脂組成物。
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-
1992
- 1992-01-16 JP JP04005742A patent/JP3137400B2/ja not_active Expired - Lifetime
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