JP3928891B2 - 滴下型難燃性スチレン系樹脂組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はスチレン系樹脂の難燃剤に関する。更に詳しくは、卓越した難燃性、耐加水分解性、耐熱変色性、及び長期間連続成形を行なってもモ−ルドディポジットが発生しない、スチレン系樹脂の難燃剤、及びこの剤を含有するスチレン系樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スチレン系樹脂は、成形性に優れることに加え、耐衝撃性に優れていることから、自動車部品、家電部品、OA機器部品を始めとする多岐の分野で使用されているが、スチレン系樹脂の易燃性のためにその用途が制限されている。
スチレン系樹脂の難燃化の方法としては、ハロゲン系、リン系、無機系の難燃剤をスチレン系樹脂に添加することが知られており、それによりある程度難燃化が達成されている。しかしながら、ハロゲン系難燃剤を用いた場合には、環境等の問題をも有し、リン系、無機系難燃剤を用いた場合は、衝撃強度、成形加工流動性及び耐熱性が必ずしも満足できるものではなく、そして、成形時の揮発性有機リンによる金型汚染、いわゆるモ−ルドディポジットが発生するために生産性を低下させたり、または金型汚染物が成形品に転写しストレスクラックを引き起こすという問題があり、工業的使用が狭められる。
【0003】
揮発性を改良する技術として、ポリアミド、ポリカーボネートとポリホスフェートからなる難燃性樹脂組成物(特公平2ー18336号公報)、フェニレンビス(2,6ージアルキルフォスフェート)等の芳香族ジホスフェートの製造方法 と用途(特開平5ー1079号公報)が開示されている。該公報の難燃剤及び樹脂組成物は耐揮発性は優れているものの、特定量の金属を含有していないために難燃性が劣る。
【0004】
また、金属含有量を規定した有機リン化合物を用いた樹脂組成物の従来技術として、特開平7ー11121号公報はポリフェニレンエーテル系樹脂またはそれとスチレン系樹脂からなる樹脂に、マグネシウム含有量が50ppm以下のリン酸エステル縮合体を配合することにより成形時にガスの発生のない難燃性樹脂組成物が製造可能であることを開示している。しかしながら、上記公報の組成物は特定の構造のリン酸エステル縮合体に対して特定の金属、フェノール系化合物が特定量存在することにより卓越した難燃性、耐加水分解性、耐熱変色性が発現することは開示されていないし、暗示さえされていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような現状に鑑み、上記のような問題点のない、即ち長期間連続成形を行なってもモ−ルドディポジットが発生しない(低揮発性)スチレン系樹脂の難燃剤及びその剤を用いたスチレン系樹脂組成物の提供を目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、耐揮発性を示す一つの指標であるモ−ルドディポジットの防止技術を鋭意検討した結果、難燃剤として特定の構造と特定の物質を特定量含有する芳香族リン酸エステル縮合体を用いることにより、驚くべきことに、耐加水分解性、耐熱変色性、モ−ルドディポジットを抑制しつつ、スチレン系樹脂の難燃性を飛躍的に向上させることが可能になることを見出し、本発明に到達した。
【0007】
即ち、本発明は、1 , 3―フェニレンビス(2 , 6−ジキシレニルフォスフェート)で示される難燃剤であって、上記難燃剤がアルミニウムを1〜1000ppm含有し、かつフェノール系化合物を1〜5000ppm含有することを特徴とするスチレン系樹脂の難燃剤及びこの剤を含有するスチレン系樹脂組成物、とりわけ滴下型難燃性スチレン系樹脂組成物を提供するものである。
【0009】
以下、本発明を詳しく説明する。本発明のスチレン系樹脂の難燃剤(A成分)は、特定の構造の芳香族リン酸エステル縮合体でありかつ特定の金属及びフェノール化合物を特定量を含有する。
【0010】
上記A成分は、単量体でなく縮合体であることが重要である。縮合体であるために300℃以下の加工温度では不揮発であり、加工時にモールドデポジットの問題はない。また、化1の芳香族リン酸エステル縮合体は、単官能フェノールとのリン酸エステル結合部分と、二官能フェノールによって芳香族リン酸エステルが縮合した結合部分とからなる。芳香族リン酸エステル縮合体の縮合部分(二官能フェノール由来)は、置換または無置換のフェニレン基であることが必須である。ベンゼン環に二つのリン酸エステルが置換されることにより結合エネルギーが低下し、400〜450℃の燃焼時に容易に分解し難燃化を促進する。もしフェニレンの代わりにジフェニル基、イソプロピルジフェニル基の場合は、エステル部分の結合が強いために燃焼時の分解性が劣り、難燃性が低下する。そして、上記単官能フェノールは、2,6位にアルキル基が置換されていることが必要で ある。一般に縮合部分が置換または無置換のフェニレン基の場合、比較的耐加水分解性が低いが、2,6位に炭化水素基、特にアルキル基が置換されることによ り耐加水分解性が飛躍的に向上することを見出した。
【0011】
次いで、上記難燃剤がアルミニウムを1〜1000ppm含有し、更にフェノ−ル系化合物を1〜5000ppm含有することにより、耐加水分解性、耐熱変色性を保持しつつ、卓越した難燃性が発現することを見出し、本発明を完成するに至った。本発明のスチレン系樹脂の難燃剤(A成分)を構成する芳香族リン酸エステル縮合体は、1 , 3―フェニレンビス(2 , 6−ジキシレニルフォスフェート)で示される。
【0013】
本発明の芳香族リン酸エステル縮合体は、特開平5−1079号公報等に開示された公知の方法により製造することができる。例えば、2,6位に置換された単官能フェノ−ルとオキシハロゲン化リンとルイス酸触媒の存在下で反応させ、ジアリールホスホロハライドを得、次いでこれと二官能フェノールをルイス酸触媒の存在下で反応する方法がある。
【0014】
ここで、本発明の要件の一つのアルミニウムは、上記芳香族リン酸エステル縮合体の製造において用いられる触媒由来の金属原子であり、芳香族リン酸エステル単量体中の総原子重量が1〜1000ppmである。また、本発明のもう一つの要件のフェノール系化合物は上記製造において用いられる未反応のフェノール系化合物である。上記製造法により得られた未精製の芳香族リン酸エステル縮合体は、水洗、蒸留または液体クロマトグラフィーによる分取分別等により精製される。その際、精製の程度を変更することにより上記金属の総原子重量、フェノール系化合物量を制御することができる。
【0015】
本発明のスチレン系樹脂の難燃剤はスチレン系樹脂に配合することにより優れた難燃性を付与することができる。
上記スチレン系樹脂(B成分)は、ゴム変性スチレン系樹脂及び/またはゴム非変性スチレン系樹脂であり、A成分と相溶もしくは均一分散し得るものであれば特に制限はない。特にB成分として、ゴム変性スチレン系樹脂単独またはゴム変性スチレン系樹脂とゴム非変性スチレン系樹脂からなる組成物が好ましい。また、ゴム変性スチレン系樹脂は、ビニル芳香族系重合体よりなるマトリックス中にゴム状重合体が粒子状に分散してなる重合体をいい、ゴム状重合体の存在下に芳香族ビニル単量体及び必要に応じ、これと共重合可能なビニル単量体を加えて単量体混合物を公知の塊状重合、塊状懸濁重合、溶液重合、または乳化重合することにより得られる。
【0016】
このような樹脂の例としては、耐衝撃性ポリスチレン、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)、AAS樹脂(アクリロニトリル−アクリルゴム−スチレン共重合体)、AES樹脂(アクリロニトリル−エチレンプロピレンゴム−スチレン共重合体)等が挙げられる。
ここで、前記ゴム状重合体は、ガラス転移温度(Tg)が−30℃以下であることが必要であり、−30℃を越えると耐衝撃性が低下する。
【0017】
このようなゴム状重合体の例としては、ポリブタジエン、ポリ(スチレン−ブタジエン)、ポリ(アクリロニトリル−ブタジエン)等のジエン系ゴム及び上記ジエンゴムを水素添加した飽和ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系ゴム及びエチレン−プロピレン−ジエンモノマー三元共重合体(EPDM)等を挙げることができ、特にジエン系ゴムが好ましい。
【0018】
上記のゴム状重合体の存在下に重合させるグラフト重合可能な単量体混合物中の必須成分の芳香族ビニル単量体は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン等であり、スチレンが最も好ましいが、スチレンを主体に上記他の芳香族ビニル単量体を共重合してもよい。
また、ゴム変性スチレン系樹脂の成分として必要に応じて、芳香族ビニル単量体に共重合可能な単量体成分を一種以上導入することができる。耐油性を高める必要のある場合は、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル単量体を用いることができる。
【0019】
そして、ブレンド時の溶融粘度を低下させる必要のある場合は、炭素数が1〜8のアルキル基からなるアクリル酸エステルを用いることができる。また更に、樹脂組成物の耐熱性を更に高める必要のある場合は、α−メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、N−置換マレイミド等の単量体を共重合してもよい。単量体混合物中に占める上記ビニル芳香族単量体と共重合可能なビニル単量体の含量は0〜40重量%である。
【0020】
ゴム変性スチレン系樹脂におけるゴム状重合体は、好ましくは5〜80重量%、特に好ましくは10〜50重量%、グラフト重合可能な単量体混合物は、好ましくは95〜20重量%、更に好ましくは90〜50重量%の範囲にある。この範囲内では、目的とする樹脂組成物の耐衝撃性と剛性のバランスが向上する。更には、スチレン系重合体のゴム粒子径は、0.1〜5.0μmが好ましく、特に0.2〜3.0μmが好適である。上記範囲内では特に耐衝撃性が向上する。
【0021】
ゴム変性スチレン系樹脂の分子量の尺度である樹脂部分の還元粘度ηsp/c(0.5g/dl、30℃測定:マトリックス樹脂がポリスチレンの場合はトルエン溶液、マトリックス樹脂が不飽和ニトリル−芳香族ビニル共重合体の場合はメチルエチルケトン)は、0.30〜0.80dl/gの範囲にあることが好ましく、0.40〜0.60dl/gの範囲にあることがより好ましい。ゴム変性スチレン系樹脂の還元粘度ηsp/cに関する上記要件を満たすための手段としては、重合開始剤量、重合温度、連鎖移動剤量の調整等を挙げることができる。
【0022】
本発明において、スチレン系樹脂を主体に他の熱可塑性樹脂を配合することができる。例えば、ポリフェニレンエーテル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリフェニレンスルフィド系、ポリカーボネート系、ポリメタクリレート系等の単独もしくは二種以上を混合したものを使用することができる。ここで、特にポリフェニレンエーテル系、ポリカーボネート系の熱可塑性樹脂が好ましい。
【0023】
本発明において、スチレン系樹脂と共に配合できる熱可塑性樹脂の一つのポリフェニレンエーテル(C成分)は、下記式で示される結合単位からなる単独重合体及び/又は共重合体である。
【0024】
【化4】
【0025】
但し、R1、R2、R3、R4は、それぞれ水素、炭化水素、または置換炭化水素基からなる群から選択されるものであり、互いに同一でも異なっていてもよい。
このポリフェニレンエ−テルの具体的な例としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、2,6−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等が好ましく、中でもポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)が好ましい。かかるポリフェニレンエ−テルの製造方法は特に限定されるものではなく、例えば、米国特許第3,306,874号明細書記載の方法による第一銅塩とアミンのコンプレックスを触媒として用い、例えば2,6キシレノールを酸化重合することにより容易に製造でき、そのほかにも米国特許第3,306,875号明細書、米国特許第3,257,357号明細書、米国特許3,257,358号明細書、及び特公昭52−17880号公報、特開昭50−51197号公報に記載された方法で容易に製造できる。本発明にて用いる上記ポリフェニレンエ−テルの還元粘度ηsp/c(0.5g/dl、クロロホルム溶液、30℃測定)は、0.20〜0.70dl/gの範囲にあることが好ましく、0.30〜0.60dl/gの範囲にあることがより好ましい。ポリフェニレンエ−テルの還元粘度ηsp/cに関する上記要件を満たすための手段としては、前記ポリフェニレンエ−テルの製造の際の触媒量の調整などを挙げることができる。
【0026】
本発明のスチレン系樹脂の難燃剤を添加して樹脂組成物を製造する場合、組成物中に、スチレン系樹脂100重量部に対して、上記剤を1〜100重量部含有することが好ましく、更に好ましくは、1〜30重量部であり、最も好ましくは、5〜20重量部である。
本発明におけるスチレン系樹脂を主体とした樹脂成分として、B成分とC成分の組み合わせが最も好ましく、樹脂成分中の前記B成分/C成分の添加重量比は、それぞれ(1〜99)/(99〜1)が好ましく、より好ましくは(50〜99)/(50〜1)、更に好ましくは、(70〜97)/(30〜3)、最も好ましくは、(80〜95)/(20〜5)である。
【0027】
本発明のスチレン系樹脂の難燃剤(A成分)は、樹脂組成物によって、必要に応じて、A成分以外の難燃剤(D成分)として、ハロゲン系難燃剤、A成分以外の有機リン化合物、赤リン、無機系リン酸塩、無機系難燃剤等を配合することができる。
D成分の量は、スチレン系樹脂100重量部に対して、好ましくは1〜40重量部、更に好ましくは、1〜20重量部、最も好ましくは、5〜10重量部である。
【0028】
上記D成分としてのハロゲン系難燃剤は、ハロゲン化ビスフェノ−ル、芳香族ハロゲン化合物、ハロゲン化ポリカーボネート、ハロゲン化芳香族ビニル系重合体、ハロゲン化シアヌレート樹脂、ハロゲン化ポリフェニレンエーテル等が挙げられ、好ましくはデカブロモジフェニルオキサイド、テトラブロムビスフェノールA、テトラブロムビスフェノールAのオリゴマー、ブロム化ビスフェノール系フェノキシ樹脂、ブロム化ビスフェノール系ポリカ−ボネ−ト、ブロム化ポリスチレン、ブロム化架橋ポリスチレン、ブロム化ポリフェニレンオキサイド、ポリジブロムフェニレンオキサイド、デカブロムジフェニルオキサイドビスフェノール縮合物、含ハロゲンリン酸エステル及びフッ素系樹脂等である。
【0029】
前記D成分の中のリン系難燃剤としては、有機リン化合物、赤リン、無機系リン酸塩等が挙げられる。
上記有機リン化合物の例としては、ホスフィン、ホスフィンオキシド、ビホスフィン、ホスホニウム塩、ホスフィン酸塩、リン酸エステル、亜リン酸エステル等である。より具体的には、トリフェニルフォスフェート、メチルネオベンチルフォスファイト、ヘンタエリスリトールジエチルジフォスファイト、メチルネオペンチルフォスフォネート、フェニルネオペンチルフォスフェート、ペンタエリスリトールジフェニルジフォスフェート、ジシクロペンチルハイポジフォスフェート、ジネオペンチルハイポフォスファイト、フェニルピロカテコールフォスファイト、エチルピロカテコールフォスフェート、ジピロカテコールハイポジフォスフェートである。
【0030】
前記D成分において、リン系難燃剤の一つの赤リンは、一般の赤リンの他に、その表面をあらかじめ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化チタンよりえらばれる金属水酸化物の被膜で被覆処理されたもの、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化チタンより選ばれる金属水酸化物及び熱硬化性樹脂よりなる被膜で被覆処理されたもの、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化チタンより選ばれる金属水酸化物の被膜の上に熱硬化性樹脂の被膜で二重に被覆処理されたものなどである。
【0031】
前記D成分において、リン系難燃剤の一つの無機系リン酸塩は、ポリリン酸アンモニウムが代表的である。
そして、前記D成分としての無機系難燃剤は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化ジルコニウム、酸化スズの水和物等の無機金属化合物の水和物、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等が挙げられる。これらは、1種でも2種以上を併用してもよい。この中で特に、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイトからなる群から選ばれたものが難燃効果が良く、経済的にも有利である。
【0032】
本発明における前記D成分の添加量は,スチレン系樹脂100重量部に対して、1〜100重量部であり、好ましくは1〜50重量部、更に好ましくは、3〜20重量部、最も好ましくは、5〜15重量部である。
本発明のスチレン系樹脂の難燃剤(A成分)は、樹脂組成物によって、必要に応じて、飽和高級脂肪族のカルボン酸またはそれらの金属塩、カルボン酸エステル系ワックス、オルガノシロキサン系ワックス、ポリオレフィンワックス、ポリカプロラクトンから選ばれる一種または二種以上の離型剤(E成分)を配合することができる。
【0033】
上記E成分の中でも、飽和高級脂肪族のカルボン酸またはそれらの金属塩から選ばれた1種または2種以上の化合物が好ましい。
飽和高級脂肪酸のカルボン酸としては炭素数12〜42の直鎖飽和モノカルボン酸が好ましい。例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸等が挙げられる。これらの金属塩の金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、亜鉛等があり、特にステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウムが特に好ましい。
【0034】
E成分の量は、スチレン系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.01〜5重量部、更に好ましくは、0.1〜5重量部、最も好ましくは、0.3〜1重 量部である。
本発明において、必要に応じてトリアジン骨格含有化合物、ノボラック樹脂、含金属化合物、シリコ−ン樹脂、シリコ−ンオイル、シリカ、アラミド繊維、フッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル繊維から選ばれる一種以上の難燃助剤(F成分)を配合することができる。
【0035】
F成分の量は、スチレン系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.001〜40重量部、更に好ましくは、1〜20重量部、最も好ましくは、5〜10重量部である。
F成分としてのトリアジン骨格含有化合物は、リン系難燃剤の難燃助剤として一層の難燃性を向上させるための成分である。その具体例としては、メラミン、メラム化5、メレム化6、メロン(600°C以上でメレム3分子から3分子の脱アンモニアによる生成物)、メラミンシアヌレ−ト化7、リン酸メラミン化8、サクシノグアナミン化9、アジポグアナミン、メチルグルタログアナミン、メラミン樹脂化10、BTレジン化11等を挙げることができるが、耐揮発性の観点から特にメラミンシアヌレ−トが好ましい。
【0036】
【化5】
【0037】
【化6】
【0038】
【化7】
【0039】
【化8】
【0040】
【化9】
【0041】
【化10】
【0042】
【化11】
【0043】
F成分としてのノボラック樹脂は、難燃助剤であり、かつヒドロキシル基含有芳香族リン酸エステルと併用する場合には、流動性と耐熱性の向上剤でもある。そして、その樹脂は、フェノ−ル類とアルデヒド類を硫酸または塩酸のような酸触媒の存在下で縮合して得られる熱可塑性樹脂であり、その製造方法は、「高分子実験学5『重縮合と重付加』p.437〜455(共立出版(株))」に記載されている。
【0044】
ノボラック樹脂製造の一例を化12に示す。
【0045】
【化12】
【0046】
上記フェノ−ル類は、フェノ−ル、o−クレゾ−ル、m−クレゾ−ル、p−クレゾ−ル、2,5−ジメチル−、3,5−ジメチル−、2,3,5−トリメチル−、3,4,5−トリメチル−、p−t−ブチル−、p−n−オクチル−、p−ステアリル−、p−フェニル−、p−(2−フェニルエチル)−、o−イソプロピル−、p−イソプロピル−、m−イソプロピル−、p−メトキシ−、及びp−フェノキシフェノ−ル、ピロカテコ−ル、レゾルシノ−ル、ハイドロキノン、サリチルアルデヒド、サルチル酸、p−ヒドロキシ安息香酸、メチル p−ヒドロキシベンゾエ−ト、p−シアノ−、及びo−シアノフェノ−ル、p−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、p−ヒドロキシベンゼンスルホンアミド、シクロヘキシルp−ヒドロキシベンゼンスルホネ−ト、4−ヒドロキシフェニルフェニルホスフィン酸、メチル 4−ヒドロキシフェニルフェニルホスフィネ−ト、4−ヒドロキシフェニルホスホン酸、エチル 4−ヒドロキシフェニルホスホネ−ト、ジフェニル 4−ヒドロキシフェニルホスホネ−ト等である。
【0047】
上記アルデヒド類は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、n−プロパナ−ル、n−ブタナ−ル、イソプロパナ−ル、イソブチルアルデヒド、3−メチル−n−ブタナ−ル、ベンズアルデヒド、p−トリルアルデヒド、2−フェニルアセトアルデヒド等である。
F成分としての含金属化合物は、金属酸化物及び/または金属粉である。上記金属酸化物は、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、酸化タングステン等の単体または、それらの複合体(合金)であり、上記金属粉は、アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、ニッケル、銅、タングステン、スズ、アンチモン等の単体またはそれらの複合体である。
【0048】
F成分としてのシリコ−ン樹脂は、SiO2 、RSiO3/2 、R2 SiO、R3 SiO1/2 の構造単位を組み合わせてできる三次元網状構造を有するシリコ−ン樹脂である。ここで、Rはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、あるいは、フェニル基、ベンジル基等の芳香族基、または上記置換基にビニル基を含有した置換基を示す。ここで、特にビニル基を含有したシリコ−ン樹脂が好ましい。 このようなシリコ−ン樹脂は、上記の構造単位に対応するオルガノハロシランを共加水分解して重合することにより得られる。
【0049】
F成分としてのシリコーンオイルはポリジオルガノシロキサンであり、特に含ビニル基シリコ−ンオイルが好ましく化13に示される化学結合単位からなる。
【0050】
【化13】
【0051】
上式中のRは、C1〜8のアルキル基、C6〜13のアリ−ル基、化16、化17で示される含ビニル基から選ばれる一種または二種以上の置換基であり、ここで、特に分子中ビニル基を含有する。
【0052】
【化14】
【0053】
【化15】
【0054】
前記含ビニル基シリコ−ンオイルの粘度は、600〜1000000センチストークス(25℃)が好ましく、さらに好ましくは90000〜150000センチストークス(25℃)である。
F成分としてのシリカは、無定形の二酸化ケイ素であり、特にシリカ表面に炭化水素系化合物系のシランカップリング剤で処理した炭化水素系化合物被覆シリカが好ましく、更にはビニル基を含有した炭化水素系化合物被覆シリカが好ましい。
【0055】
上記シランカップリング剤は、p−スチリルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(βメトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニル基含有シラン、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン、及びN−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシランである。ここで、特に熱可塑性樹脂と構造が類似した単位を有するシランカップリング剤が好ましく、例えば、スチレン系樹脂に対しては、p−スチリルトリメトキシシランが好適である。
【0056】
シリカ表面へのシランカップリング剤の処理は湿式法と乾式法に大別される。湿式法は、シリカをシランカップリング剤溶液中で処理し、その後乾燥させる方法であり、乾式法は、ヘンシェルミキサ−のような高速撹はん可能な機器の中にシリカを仕込み、撹はんしながらシランカップリング剤液をゆっくり滴下し、その後熱処理する方法である。
【0057】
F成分としてのアラミド繊維は、平均直径が1〜500μmで平均繊維長が0.1〜10mmであることが好ましく、イソフタルアミド、またはポリパラフェニレンテレフタルアミドをアミド系極性溶媒または硫酸に溶解し、湿式または乾式法で溶液紡糸することにより製造することができる。
F成分としてのフッ素系樹脂は、難燃助剤であり、樹脂中にフッ素原子を含有する樹脂である。その具体例としてポリモノフルオロエチレン、ポリジフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体等を挙げることができる。また、必要に応じて上記含フッ素モノマ−と共重合可能なモノマ−とを併用してもよい。
【0058】
F成分としてのポリアクリロニトリル繊維は平均直径が1〜500μmで平均繊維長が0.1〜10mmであることが好ましく、ジメチルホルムアミド等の溶媒に重合体を溶解し、400°Cの空気流中に乾式紡糸する乾式紡糸、または硝
酸等の溶媒に重合体を溶解し水中に湿式紡糸する湿式紡糸法により製造される。
本発明において、必要に応じて、芳香族ビニル単位とアクリル酸エステル単位からなる共重合樹脂、脂肪族炭化水素、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級脂肪族アルコ−ル、または金属石鹸から選ばれる一種または二種以上の流動性向上剤(G成分)を配合することができる。
【0059】
G成分の量は、スチレン系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.1〜20重量部、更に好ましくは、0.5〜10重量部、最も好ましくは、1〜5重量部である。
G成分としての共重合樹脂の芳香族ビニル単位は、例えばスチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、2,4,5−トリブロモスチレン等であり、スチレンが最も好ましいが、スチレンを主体に上記他の芳香族ビニル単量体を共重合してもよい。そして、アクリル酸エステル単位は、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等の炭素数が1〜8のアルキル基からなるアクリル酸エステルである。ここで、共重合樹脂中のアクリル酸エステル単位の含量は、3〜40重量%が好ましく、更には、5〜20重量%が好適である。また、上記共重合樹脂の分子量の指標である溶液粘度(樹脂10重量%のMEK溶液、測定温度25℃)が、2〜10cP(センチポアズ)であることが好ましい。溶液粘度が2cP未満では、衝撃強度が低下し、一方、10cPを越えると流動性の向上効果が低下する。
【0060】
G成分としての脂肪族炭化水素系加工助剤は、流動パラフィン、天然パラフィン、マイクロワックス、ポリオレフィンワックス、合成パラフィン、及びこれらの部分酸化物、あるいはフッ化物、塩化物等である。
G成分としての高級脂肪酸は、離型剤(E成分)の項で述べたもの以外の飽和脂肪酸、及びリシノ−ル酸、リシンベライジン酸、9−オキシ12オクタデセン酸等の不飽和脂肪酸等である。
【0061】
G成分としての高級脂肪酸エステルは、フェニルステアリン酸メチル、フェニルステアリン酸ブチル等の脂肪酸の1価アルコ−ルエステル、及びフタル酸ジフェニルステアリルのフタル酸ジエステル等の多塩基酸の1価アルコ−ルエステルであり、さらに、ソルビタンモノラウレ−ト、ソルビタンモノステアレ−ト、ソルビタンモノオレ−ト、ソルビタンセスキオレ−ト、ソルビタントリオレ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレ−ト等のソルビタンエステル、ステアリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライド、カプリン酸モノグリセライド、ベヘニン酸モノグリセライド等のグリセリン単量体の脂肪酸エステル、ポリグリセリンステアリン酸エステル、ポリグリセリンオレイン酸エステル、ポリグリセリンラウリン酸エステル等のポリグリセリンの脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンモノラウレ−ト、ポリオキシエチレンモノステアレ−ト、ポリオキシエチレンモノオレ−ト等のポリアルキレンエ−テルユニットを有する脂肪酸エステル、及びネオペンチルポリオ−ルジステアリン酸エステル等のネオペンチルポリオ−ル脂肪酸エステル等である。
【0062】
G成分としての高級脂肪酸アミドはフェニルステアリン酸アミド、メチロ−ルステアリン酸アミド、メチロ−ルベヘン酸アミド等の飽和脂肪酸のモノアミド、ヤシ油脂肪酸ジエタノ−ルアミド、ラウリン酸ジエタノ−ルアミド、及びヤシ油脂肪酸ジエタノ−ルアミド、オレイン酸ジエタノ−ルアミド等のN,N’−2置換モノアミド等であり、さらに、メチレンビス(12−ヒドロキシフェニル)ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビス(12−ヒドロキシフェニル)ステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビス(12−ヒドロキシフェニル)ステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド、及びm−キシリレンビス(12−ヒドロキシフェニル)ステアリン酸アミド等の芳香族系ビスアミドである。
【0063】
G成分としての高級脂肪族アルコ−ルはステアリルアルコ−ルやセチルアルコ−ル等の1価のアルコ−ル、ソルビト−ルやマンニト−ル等の多価アルコ−ル、及びポリオキシエチレンドデシルアミン、ポリオキシエチレンボクタデシルアミン等であり、さらに、ポリオキシエチレンアリル化エ−テル等のポリアルキレンエ−テルユニットを有するアリル化エ−テル、及びポリオキシエチレンラウリルエ−テル、ポリオキシエチレントリドデシルエ−テル、ポリオキシエチレンセチルエ−テル、ポリオキシエチレンステアリルエ−テル、ポリオキシエチレンオレイルエ−テル等のポリオキシエチレンアルキルエ−テル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエ−テル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエ−テル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル、ポリエピクロルヒドリンエ−テル、ポリオキシエチレンビスフェノ−ルAエ−テル、ポリオキシエチレンエチレングリコ−ル、ポリオキシプロピレンビスフェノ−ルAエ−テル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコ−ルエ−テル等のポリアルキレンエ−テルユニットを有する2価アルコ−ルである。
【0064】
G成分としての金属石鹸は、上記ステアリン酸等の高級脂肪酸のバリウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム等の金属塩である。
本発明において、必要に応じて、熱可塑性エラストマ−(H成分)を配合することができ、例えば、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、1,2−ポリブタジエン系、ポリ塩化ビニル系等であり、特にポリスチレン系熱可塑性エラストマ−が好ましい。
【0065】
H成分の量は、スチレン系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.5〜20重量部、更に好ましくは、1〜10重量部、最も好ましくは、2〜5重量部である。
上記ポリスチレン系熱可塑性エラストマ−は、芳香族ビニル単位と共役ジエン単位からなるブロック共重合体、または上記共役ジエン単位部分が部分的に水素添加されたブたブロック共重合体である。
【0066】
上記ブロック共重合体を構成する芳香族ビニル単量体は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、2,4,5−トリブロモスチレン等であり、スチレンが最も好ましいが、スチレンを主体に上記他の芳香族ビニル単量体を共重合してもよい。
また、上記ブロック共重合体を構成する共役ジエン単量体は、1,3−ブタジエン、イソプレン等を挙げることができる。
【0067】
そして、ブロック共重合体のブロック構造は、芳香族ビニル単位からなる重合体ブロックをSで表示し、共役ジエン及び/またはその部分的に水素添加された単位からなる重合体ブロックをBで表示する場合、SB、S(BS)n(但し、nは1〜3の整数)、S(BSB)n(但し、nは1〜2の整数)のリニア−ブロック共重合体や、(SB)nX(但し、nは3〜6の整数。Xは四塩化ケイ素、四塩化スズ、ポリエポキシ化合物等のカップリング剤残基)で表示されるB部分を結合中心とする星状(スタ−)ブロック共重合体であることが好ましい。なかでもSBの2型、SBSの3型、SBSBの4型のリニア−ブロック共重合体が好ましい。
【0068】
本発明において、耐光性が要求される場合には、必要に応じて紫外線吸収剤、ヒンダ−ドアミン系光安定剤、酸化防止剤、ハロゲン捕捉剤、遮光剤、金属不活性剤、または消光剤から選ばれる一種または二種以上の耐光性改良剤(I成分)を配合することができる。
I成分の量は、スチレン系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.05〜20重量部、更に好ましくは、0.1〜10重量部、最も好ましくは、1〜5重量部である。
【0069】
本発明において、ポリフェニレンエーテル(C成分)を用いる場合の樹脂組成物の製造方法としては、スチレン系樹脂とC成分をまず溶融し、次いで、A成分を添加し、同一押出機で溶融混練する方法、またはスチレン系樹脂、C成分、または必要に応じてA成分を配合したマスタ−バッチを製造した後、上記マスタ−バッチと、残りのスチレン系樹脂または残りのA成分を混練する方法がある。
【0070】
本発明において、難燃樹脂組成物の製造に用いられる二軸押出機については、特にポリフェニレンエーテルを含有する場合には、そのシリンダ−内径Dに対するスクリュ−長さLの割合L/Dが20〜50であることが好ましく、上記二軸押出機の先端部からの距離を異にするメインフィ−ド開口部とサイドフィ−ド開口部の2箇所以上の供給用開口部を有し、複数の上記供給用開口部の間及び上記先端部と上記先端部から近い距離の供給用開口部との間にニ−ディング部分を有し、上記ニ−ディング部分の長さが、それぞれ3D〜10Dであることが好ましい。
【0071】
本発明において、特にUL−94規定のVー2ランキングに相当する滴下型難燃樹脂組成物の好ましい組成の一例としては次のものを挙げることができる。樹脂部分の還元粘度ηsp/Cが0.4〜0.6であるゴム変性スチレン系樹脂とゴム非変性スチレン系樹脂からなるスチレン系樹脂 80〜95重量%、還元粘度ηsp/Cが0.3〜0.6であるポリフェニレンエ−テル 20〜5重量%を含有する熱可塑性樹脂100重量部に対して、1 , 3―フェニレンビス(2 , 6−ジキシレニルフォスフェート)で示される難燃剤5〜20重量部、飽和高級脂肪族のカルボン酸及びそれらの金属塩から選ばれる1種または2種以上の化合物 0.01〜5重量部。
【0072】
上記組み合わせと還元粘度の要件を満足することにより、火種の滴下難燃性と衝撃強度のバランス特性が向上する。
上記組成の場合には、難燃性特に滴下型難燃性、耐加水分解性、耐熱変色性、離型性、連続成形性、成形加工性(流動性)、耐衝撃性及び耐熱性のバランス特性が優れている。
【0073】
このようにして得られた組成物を例えば、射出成形機または押出成形機を用いて長期間連続成形することが可能であり、そして得られた成形品は難燃性(滴下型難燃性)、耐加水分解性、耐熱変色性、耐熱性及び耐衝撃性が優れている。
【0074】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はそれにより何ら限定を受けるものではない。
尚、実施例、比較例においては、以下の測定法もしくは測定機を用いて種々の測定を行なった。
【0075】
(1)難燃剤、樹脂組成物の分析
A)樹脂組成物5gを100mlのメチルエチルケトンに溶解し、超遠心分離機を用いて分離する。(20000rpm、1時間)次いで、分離して得られた上澄み液に2倍量のメタノールを添加して樹脂成分を析出させ、溶液部分と樹脂部分を超遠心分離機を用いて分離した。溶液部分については、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)〔日本国東ソー(株)製、装置本体(RI屈折率検出器付き) HLC−8020;カラム 東ソ−(株)製、G1000HXL 2本;移動相 テトラヒドロフラン;流量 0.8ml/分;圧力 60kgf/cm2 ;温度 INLET 35℃,OVEN 40℃,RI 35℃;サンプルル−プ 100ml;注入サンプル量 0.08g/20ml〕で分析し、クロマトグラム上の各成分の面積比を各成分の重量分率と仮定し、面積比からリン酸エステル、未反応フェノール系化合物量を求めた。一方、上記の樹脂部分については、フーリエ変換核磁気共鳴装置(プロトン−FT−NMR)を用いて、芳香族プロトンまたは脂肪族プロトンの積分値の比を求め、ゴム変性スチレン系樹脂及び芳香族ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル等の熱可塑性樹脂の量を求めた。
【0076】
B)難燃剤中のアルミニウムの残存量「ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY」 Third Edition VOLUME 2 『Atomic Absorption and Emission Spectroscopy』 p.621〜623、591、155、156(A WILEY−INTERSCIENCE PUBLICATION John Wiley&Sons New York 1978)記載の原子吸光スペクトル法により分析した。
【0077】
C)難燃剤の揮発性(熱重量天秤試験:TGA法)
日本国島津製作所製の島津熱分析装置DT−40を用い、窒素気流下、40℃/分で昇温し、300℃または400℃での重量減少量を揮発性の尺度とした。
D)難燃剤の耐熱変色性
耐熱変色性は、難燃剤30gを50mlのバイアル瓶にいれた後、300℃で1時間放置し、試験前後での色相の変化率(%)を指標とした。
尚、難燃剤の色相は(社)日本油化学会制定の「基準油脂分析試験法」に準拠したGARDNER法により測定した。GARDNER標準色の数値が小さい程、薄い色相を示す。
【0078】
(2)ゴム変性スチレン系樹脂とポリフェニレンエ−テルの還元粘度ηsp/C
ゴム変性スチレン系樹脂1gにメチルエチルケトン18mlとメタノール2mlの混合溶媒を加え、25℃で2時間振とうし、5℃、18000rpmで30分間遠心分離する。上澄み液を取り出しメタノールで樹脂分を析出させた後、乾燥した。
【0079】
このようにして得られた樹脂0.1gを、ゴム変性ポリスチレンの場合はトルエンに溶解し、ゴム変性アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂の場合はメチルエチルケトンに溶解し、濃度0.5g/dlの溶液とし、この溶液10mlをキャノン−フェンスケ型粘度計に入れ、30℃でこの溶液落下時間T1(秒)を測 定した。一方、別に同じ粘度計で純トルエンまたは純メチルエチルケトンの落下時間T0(秒)を測定し、以下の数式により算出した。
【0080】
ηsp/C=(T1/T0−1)/C
C:ポリマー濃度(g/dl)
一方、ポリフェニレンエーテルの還元粘度ηsp/Cについては0.1gをクロロホルムに溶解し、濃度0.5g/dlの溶液とし、上記と同様に測定した。
(3)Izod衝撃強度
ASTM−D256に準拠した方法で23℃で測定した。
(Vノッチ、1/8インチ試験片)
(4)Vicat軟化温度
ASTM−D1525に準拠した方法で測定し、耐熱性の尺度とした。
【0081】
(5)メルトフローレート(MFR)
溶融流動性の指標でASTM−D1238に準拠した方法で測定した。荷重5kg、溶融温度200℃の条件で10分間あたりの押出量(g/10分)から求めた。
(6)難燃性
UL−94に準拠したVB(Vertical Burning)法により評価した。(1/8インチ試験片)
(7)耐加水分解性
成形体を80℃の恒温槽に10時間浸漬し、浸漬前後の成形体について、ASTMーD523ー62Tに基づき60度の入射角による表面光沢を求めた。次いで、浸漬前後の表面光沢をそれぞれG0、G1とし、その差ΔGを耐加水分解性の指標とした。
【0082】
実施例、比較例で用いる各成分は以下のものを用いた。
(イ)スチレン系樹脂
▲1▼ゴム変性スチレン系樹脂(HIPS)
ポリブタジエン{(シス1,4結合/トランス1,4結合/ビニル1,2結合重量比=95/2/3)(日本ゼオン(株)製、商品名Nipol 122 OSL)}を、以下の混合比で溶解し、均一な溶液とした。
【0083】
ポリブタジエン 10.5重量%
スチレン 74.2重量%
エチルベンゼン 15.0重量%
α−メチルスチレン2量体 0.27重量%
t−ブチルパーオキシイソプロピルカ−ボネ−ト 0.03重量%
次いで、上記混合液を撹拌機付の直列4段式反応機に連続的に送液し、第1段は撹拌数190rpm、126°C、第2段は50rpm、133°C、第3段は20rpm、140°C、第4段は20rpm、155°Cで重合を行った。引き続きこの固形分73%の重合液を脱揮装置に導き、未反応単量体及び溶媒を除去、ゴム変性芳香族ビニル樹脂を得た(HIPS−1と称する)。得られたゴム変性芳香族ビニル樹脂を分析した結果、ゴム含量は12.1重量%、ゴムの重量平均粒子径は1.5μm、還元粘度ηsp/cは0.53dl/gであった。
【0084】
また重合開始剤量、重合温度、連鎖移動剤量の調整により、還元粘度ηsp/cの異なったゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その結果を表2に記載した。
実施例、比較例において、以下のHIPSを用いた。(表2、3)
HIPS−1:ポリブタジエンゴム、ゴム含量は12.1重量%、ゴムの重量平均粒子径は1.5μm、還元粘度ηsp/cは0.53dl/g。
【0085】
HIPS−2:ポリブタジエンゴム、ゴム含量は12.1重量%、ゴムの重量平均粒子径は1.5μm、還元粘度ηsp/cは0.79dl/g。
HIPS−3:ポリブタジエンゴム、ゴム含量は12.1重量%、ゴムの重量平均粒子径は1.5μm、還元粘度ηsp/cは0.60dl/g。
HIPS−4:ポリブタジエンゴム、ゴム含量は12.1重量%、ゴムの重量平均粒子径は1.5μm、還元粘度ηsp/cは0.58dl/g。
【0086】
HIPS−5:ポリブタジエンゴム、ゴム含量は12.1重量%、ゴムの重量平均粒子径は1.5μm、還元粘度ηsp/cは0.40dl/g。
HIPS−6:ゴム含量は12.1重量%、ゴムの重量平均粒子径は1.5μm、還元粘度ηsp/cは0.35dl/g。
▲2▼ゴム非変性スチレン系樹脂(GPPS)
重量平均分子量20万のポリスチレン(旭化成工業(株)製)を用いた(GPPSと称する)。
【0087】
(ロ)ポリフェニレンエーテル(PPE)の製造
酸素吹き込み口を反応機底部に有し、内部に冷却用コイル、撹拌羽根を有するステンレス製反応機の内部を窒素で充分置換したのち、臭化第2銅54.8g、ジ−n−ブチルアミン1110g、及びトルエン20リットル、n−ブタノール16リットル、メタノール4リットルの混合溶媒に2,6−キシレノール8.75kgを溶解して反応機に仕込んだ。撹拌しながら反応機内部に酸素を吹き込み続け、内温を30℃に制御しながら90分間重合を行った。重合終了後、析出したポリマーを濾別した。これにメタノール/塩酸混合液を添加し、ポリマー中の残存触媒を分解し、さらにメタノールを用いて充分洗浄した後乾燥し、粉末状のポリフェニレンエーテルを得た(PPEー1と称する)。還元粘度ηsp/Cは0.41dl/gであった。
【0088】
また、ポリフェニレンエ−テルの製造の際の触媒量の調整または重合時間の制御により、還元粘度ηsp/cの異なったポリフェニレンエ−テルを製造した。その結果を表3に示す。
(ハ)リン系難燃剤
▲1▼トリフェニルホスフェート(TPP)
市販の芳香族リン酸エステル単量体〔大八化学工業(株)製、商品名TPP(TPP称する)〕を用いた。また、リン含有量は9.5重量%である。
【0089】
▲2▼本願芳香族リン酸エステル縮合体:1,3ーフェニレンビス(2,6ージキシレニルホスフェート)(FR−1)の製造
2,6ーキシレノール244重量部、キシレン20重量部、塩化マグネシウム 1.5重量部を反応器に添加し、加熱混合した。反応液が120°Cに達した時点でオキシ塩化リン153重量部を2時間かけて滴下した。この時発生した塩酸ガスは水スクラバーへ導いた。オキシ塩化リンの添加終了後に、反応液の温度を徐々に180℃まで2時間かけて上昇させて反応を完結させた。得られた中間体のジ(2,6ーキシレニル)ホスホロクロリドの収率は99.7%であった。次いで、得られた中間体45重量部、レゾルシン55重量部、塩化アルミニウム1. 5重量部を反応器に添加し、加熱混合して、反応液の温度を徐々に180℃まで2時間かけて上昇させて脱塩酸反応を行った。そして、同温度にて2時間熟成後 、200mmHgの減圧下で更に2時間熟成を行い、反応を完結した。このようにして得られた反応液にキシレン500重量部、10%塩酸水200重量部を添加し、残存する触媒等を除去し、更に水洗を繰り返した。この精製反応液を攪拌下、室温まで冷却して結晶化させ、メタノールで洗浄後、100℃で減圧乾燥を行ない、1,3ーフェニレンビス(2,6ージキシレニルホスフェート)(FR−1と称する)(化16)を得た。FRー1の残存金属量、フェノール系化合物量は上記精製回数を変化させることにより制御した。純度の異なるFRー1を表1に記載した。
【0090】
【化16】
【0091】
▲3▼芳香族リン酸エステル縮合体:ビスフェノールA ビス(ジフェニルホスフェート)(fr−1)
市販の、ビスフェノールA由来の芳香族縮合リン酸エステル{大八化学工業(株)製、商品名 CR741(fr−1と称する)}を用いた。また、上記芳香族縮合リン酸エステルは、GPC分析によると、下記化17で表わされるTPP−A−ダイマー(n=1)とTPP−A−オリゴマー(n≧2)とトリフェニルホスフェ−ト(TPP)からなり、重量比でそれぞれ84.7/13.0/2 .3であった。
【0092】
【化17】
【0093】
▲4▼芳香族リン酸エステル縮合体:1,3ーフェニレン ビス(ジフェニルホス フェート)(fr−2)
市販の、レゾルシン由来の芳香族縮合リン酸エステル{大八化学工業(株)製、商品名 CR733S(fr−2と称する)}を用いた。また、上記芳香族縮合リン酸エステルは、GPC分析によると、下記化18で表わされるTPPダイマー(n=1)とTPPオリゴマー(n≧2)とからなり、重量比でそれぞれ65/35であった。
【0094】
【化18】
【0095】
【実施例 1〜4 比較例 1〜8】
表1記載の各種芳香族リン酸エステルを測定法記載の欄の方法により測定し、表1の難燃剤評価の欄及び図1に記載した。
次いで、HIPS−1/GPPS−1(70/30)からなるスチレン系樹脂100重量部に対して、表1記載の芳香族リン酸エステル 9重量部を機械的に混合し、東洋精機製作所製ラボプラストミルを用いて、溶融温度220℃、回転数50rpmで5分間溶融した。このようにして得られた樹脂組成物から圧縮成形法により1/8インチ厚の試験片を作製し、難燃性、耐加水分解性の評価を行なった。その結果を表1に示した。
【0096】
表1及び図1によると、本発明の要件を満足する芳香族リン酸エステルは300℃の重量減少がきわめて小さいために、成形時の耐揮発性が優れていることが分かる。一方、本願の芳香族リン酸エステルは、400℃の重量減少が20%以上と大きく、燃焼時に効率的に揮発または分解するために難燃性が優れている。また、特定量の金属残存量、フェノール系化合物量の時のみ、難燃性、耐熱変色性、耐加水分解性のバランス特性が発現することが分かる。
【0097】
【表1】
【0098】
【実施例 6〜9、比較例9、10 】
表2記載の還元粘度ηsp/CのHIPS100重量部に対して、FRー1を9重量部配合して得られた組成物を実施例1と同様にして、試験片を作製し、MFR、アイゾット衝撃強さ、ビカット軟化温度、及び難燃性の評価を行なった。表2にその結果を記載した。
【0099】
表2によると、HIPSの分子量の指標である還元粘度ηsp/Cが小さい方が滴下型の難燃性が優れているが、特にηsp/Cが0.4〜0.6の範囲にある場合は、流動性、衝撃強度、及び難燃性のバランス特性が優れていることが分かる。
【0100】
【表2】
【0101】
【実施例 11〜20 】
HIPS−1/GPPS/FRー1/表3記載のPPEを、表3記載量の重量比率で混合し、サイドフィ−ド可能な二軸押出機(Werner Pfleiderer社製 ZSK−40mmΦ )を用い、溶融押出しを行なった。即ち、押出機の前段でPPE/GPPSを320°Cで溶融し、後段で残りの樹脂成分とFRー1をサイドフィ−ドし、回転数295rpm、吐出量80kg/hで240°Cで溶融混練した。
【0102】
このようにして得られたペレットを射出成形機(東芝機械(株)製 型式IS80A)でシリンダ−温度230℃、金型温度60℃の条件で試験片を作製し、MFR、アイゾット衝撃強さ、ビカット軟化温度及び難燃性の評価を行なった。表3にその結果を記載した。
【0103】
【表3】
【0104】
表3によると、PPEが存在すると、耐熱性が向上するが、特にゴム変性スチレン系樹脂とPPEからなる熱可塑性樹脂中に、PPEが3〜10重量%含有し、還元粘度ηsp/Cが0.3〜0.6である場合には流動性、耐熱性、衝撃強度及び難燃性のバランス特性が著しく向上することが分かる。
【0105】
【発明の効果】
本発明のスチレン系樹脂の難燃剤をスチレン系樹脂に添加することによって、長期間連続成形を行なってもモ−ルドディポジットが著しく少なく、かつ難燃性、耐熱変色性、耐加水分解性、耐衝撃性、耐熱性、及び流動性の優れた樹脂組成物が得られる。
【0106】
このスチレン系樹脂の難燃剤を用いて得られる樹脂組成物は、VTR、分電盤、 テレビ、オ−ディオプレ−ヤ−、コンデンサ、家庭用コンセント、ラジカ セ、ビデオカセット、ビデオディスクプレイヤ−、エアコンディショナ−、加湿機、電気温風機械等の家電ハウジング、シャ−シまたは部品、CD−ROMのメインフレ−ム(メカシャ−シ)、プリンタ−、ファックス、PPC、CRT、ワ−プロ複写機、電子式金銭登録機、オフィスコンピュ−タ−システム、フロッピ−ディスクドライブ、キ−ボ−ド、タイプ、ECR、電卓、トナ−カ−トリッジ、電話等のOA機器ハウジング、シャ−シまたは部品、コネクタ、コイルボビン、スイッチ、リレ−、リレ−ソケット、LED、バリコン、ACアダップタ−、FBT高圧ボビン、FBTケ−ス、IFTコイルボビン、ジャック、ボリュウムシャフト、モ−タ−部品等の電子・電気材料、そして、インスツルメントパネル、ラジエ−タ−グリル、クラスタ−、スピ−カ−グリル、ル−バ−、コンソ−ルボックス、デフロスタ−ガ−ニッシュ、オ−ナメント、ヒュ−ズボックス、リレ−ケ−ス、コネクタシフトテ−プ等の自動車材料等に好適であり、これら産業界に果たす役割は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】各種芳香族リン酸エステルの重量減少を、熱天秤試験(TGA法)で測定した結果を示している。
Claims (2)
- 樹脂部分の還元粘度ηsp/Cが0.4〜0.6であるゴム変性スチレン系樹脂100重量部に対して、難燃剤として1,3−フェニレンビス(2,6−ジキシレニルフォスフェート)を5〜20重量部含有する樹脂組成物であって、上記難燃剤がアルミニウムを1〜1000ppm含有し、かつフェノール系化合物を1〜5000ppm含有することを特徴とする滴下型難燃性スチレン系樹脂組成物。
- 樹脂部分の還元粘度ηsp/Cが0.4〜0.6であるゴム変性スチレン系樹脂80〜95重量部、還元粘度ηsp/Cが0.3〜0.6であるポリフェニレンエーテル20〜5重量部からなる樹脂成分100重量部に対して、難燃剤として1,3−フェニレンビス(2,6−ジキシレニルフォスフェート)を5〜20重量部含有する樹脂組成物であって、上記難燃剤がアルミニウムを1〜1000ppm含有し、かつフェノール系化合物を1〜5000ppm含有することを特徴とする請求項1の滴下型難燃性スチレン系樹脂組成物。
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