JP4783508B2 - Flame retardant organic resin composition - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は難燃性有機樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
芳香族ポリカーボネート樹脂やポルフェニレンエ−テル樹脂に代表される芳香族環を有する有機樹脂は、機械的強度、電気的特性等に優れるので、エンジニアリングプラスチックとして、ＯＡ機器、電気・電子機器、自動車、建築・土木等の分野で使用されている。従来、このような有機樹脂を難燃化する方法としては、これらの有機樹脂に、塩素原子や臭素原子を含有する化合物を混和する方法が採用されてきた。ところが、この種の化合物を配合した有機樹脂組成物は、燃焼時に大量の黒煙を発生したり、人体に有害なガスあるいは金属を腐食するガスを発生するという欠点があった。そのため、人体に有害なガスを発生しない難燃性有機樹脂組成物が多数提案されている。
【０００３】
例えば、特開平８−１７６４２５号公報では、芳香族ポリカーボネート樹脂に、エポキシ基含有シランとフェニル基含有シランを加水分解して得られたエポキシ基とフェニル基を含有するシリコ−ン樹脂を配合してなる組成物が提案されている。しかし、この組成物はエポキシ基の存在により、耐熱性が低下したり、変色したりするという問題点があった。また、特開平１０−１３９９６４号公報では、芳香族ポリカーボネート樹脂に２官能性シロキサン単位（Ｄ単位）と３官能性シロキサン単位（Ｔ単位）からなり、重量平均分子量が１０，０００を超える高分子量のシリコ−ン樹脂を配合したポリカーボネート樹脂組成物が提案されている。しかし、この組成物に使用されるシリコーン樹脂は分子量の高いシリコ−ン樹脂であるので、成形性が悪いという問題点があった。また、このものを製造することは容易ではなかった。また、得られる難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の難燃性も不十分であり、透明性もそれほどよくなく、用途によっては必ずしも満足できるものであるとは言えなかった。また、特開平１１−１４０２９４号公報では、透明性を得るため芳香族ポリカーボネート樹脂にフェニル基を８０モル％以上含有する２官能性シロキサン単位（Ｄ単位）と３官能性シロキサン単位（Ｔ単位）からなるシリコ−ン樹脂を配合した難燃性ポリカーボネート樹脂組成物が提案されているが、この組成物は難燃性が必ずしも十分とは言えなかった。また、特開平１１−２２２５５９号公報では、芳香族ポリカーボネート樹脂にフェニル基とアルコキシ基を含有する２官能性シロキサン単位（Ｄ単位）と３官能性シロキサン単位（Ｔ単位）からなるシリコ−ン樹脂を配合した難燃性芳香族ポリカーボネート樹脂組成物が提案されているがこの組成物も難燃性が十分とは言えず、透明性もそれほど良くなく用途によっては満足できるものではなかった。さらに、特開平１１−１４０３２９号公報では、芳香族ポリカーボネート樹脂に、フェニル基とアルコキシ基を含有する２官能性シロキサン単位（Ｄ単位）と３官能性シロキサン単位（Ｔ単位）からなり1官能性シロキサン単位（Ｍ単位）を含むシリコーン樹脂とシリカ粉末とからなる芳香族ポリカーボネート樹脂難燃組成物が提案されている。しかし、この芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、シリカ粉末を配合する必要性があり、製造工程が煩雑である等の問題点があった。また、透明性にも問題があった。そのため、成形性に優れ、透明性と難燃性に優れた芳香族ポリカーボネート樹脂やポルフェニレンエ−テル樹脂の開発が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記問題点を解消するために鋭意検討した結果、芳香族環含有有機樹脂に、特定の分岐状オルガノポリシロキサンを配合すると、その成形性が向上し、かつ、芳香族環含有有機樹脂自体の透明性が殆ど低下せずに、その難燃性が著しく向上することを見出し本発明に到達した。即ち、本発明の目的は、成形性、透明性、および難燃性に優れた難燃性有機樹脂組成物を提供することにある。
【０００５】
本発明は、「（Ａ）芳香族環含有有機樹脂１００重量部と（Ｂ）平均分子式：(Ｒ1 2ＳｉＯ2/2)a(Ｒ2ＳｉＯ3/2)b(ＳｉＯ4/2)c(Ｒ3Ｏ1/2)d(ＨＯ1/2)e（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は炭素原子数２〜１２のアルキル基、炭素原子数１〜１２のアルケニル基および炭素原子数６〜１２のアリ−ル基からなる群から選ばれる１価炭化水素基であり、全１価炭化水素基中のアリ−ル基の含有量が８０モル％以上１００モル％以下であり、ａ、ｂは正数であり、ｃ、ｄ、eは０または正数である。）で示され、かつ、重量平均分子量が３００以上１０，０００未満であり、かつ、ケイ素原子結合水酸基の含有量が１重量％以下である分岐状オルガノポリシリキサン０．０１〜５０重量部とからなることを特徴とする難燃性有機樹脂組成物。」に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
これを説明するに、本発明に使用される（Ａ）成分は、芳香族環含有有機樹脂であればよく、その種類等は特に限定されない。このような芳香族環含有有機樹脂としては、芳香族ポリカーボネート樹脂およびそのアロイ、ポリフェニレンエ−テル樹脂およびそのアロイ、ポリアリレ−ト樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、ポリブチレンテレフタレ−ト樹脂等の芳香族ポリエステル樹脂；芳香族ポリアミド樹脂；ポリイミド樹脂；ポリアミドイミド樹脂；ポリフェニレンスルフィド樹脂；ポリスチレン樹脂、高衝撃ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂等のスチレン系樹脂等の熱可塑性有機樹脂；ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等のエポキシ樹脂；フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が例示される。これらの中でも、特に、芳香族ポリカーボネート樹脂およびそのアロイが好ましく用いられる。
【０００７】
本発明に使用される（Ｂ）成分の分岐状オルガノポリシロキサンは、本発明の特徴となる成分であり、本発明組成物の難燃性を向上させる働きを有する。このような（Ｂ）成分は、平均分子式：(Ｒ1 2ＳｉＯ2/2)a(Ｒ2ＳｉＯ3/2)b(ＳｉＯ4/2)c(Ｒ3Ｏ1/2)d(ＨＯ1/2)e（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は炭素原子数１〜１２のアルキル基、炭素原子数２〜１２のアルケニル基および炭素原子数６〜１２のアリ−ル基からなる群から選ばれる１価炭化水素基であり、全１価炭化水素基中のアリ−ル基の含有量が８０モル％以上１００モル％以下であり、ａ、ｂ は正数であり、ｃ、ｄ、eは０または正数である。）で示され、かつ、重量平均分子量が３００以上１０，０００未満であり、かつ、ケイ素原子結合水酸基の含有量が１重量％以下である分岐状オルガノポリシロキサンである。上式中、炭素原子数１〜１２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基が例示され、これらの中でもメチル基、エチル基およびイソプロピル基が好ましい。炭素原子数２〜１２のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基が例示される。炭素原子数６〜１２のアリ−ル基としては、フェニル基、ナフチル基、トリル基が例示され、これらの中でもフェニル基が好ましい。
【０００８】
このような（Ｂ）成分は、全１価炭化水素基に占める炭素原子数６〜１２のアリール基の含有量が８０モル％以上１００モル％以下であることが必要であり、良好な透明性を得るためには９０モル％以上であることが好ましく、９５モル％以上であることがさらに好ましい。ただし、９０モル％以上になると難燃性がやや低下する。また、このアリール基はＲ2ＳｉＯ3/2単位に含まれていることが難燃性には重要であり、このＲ2に占める炭素原子数６〜１２のアリ−ル基の含有量が８０モル％〜１００モル％であることが好ましい。
【０００９】
（Ｂ）成分のケイ素原子結合水酸基の含有量は１重量％以下であることが必要であり、０．０〜０．５重量％であることが好ましく、０．０〜０．２重量％であることがより好ましい。これは、この水酸基含有量が多いと溶融加工時の安定性が悪くなり、難燃性が低下するからである。この難燃性が低下する理由については明らかではないが、（Ｂ）成分中の水酸基量が少なくなると、（Ｂ）成分の芳香族環含有有機樹脂への分散性がよくなり、また、燃焼時には芳香族環含有有機樹脂の主鎖を切断する等の不都合が少なくなるためと推定される。また、（Ｂ）成分中には、ＳｉＯ4/2単位およびメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等で例示される炭素原子数１〜１２のアルコキシ基が存在することもできる。この場合はアルコキシ基の含有量は３重量％以下であることが好ましい。
【００１０】
このような分岐状オルガノポリシロキサンの重量平均分子量は３００以上,１０,０００未満である。これは、重量平均分子量が１０,０００以上になると分岐状オルガノポリシロキサンの合成が困難になるからである。また、本発明組成物の成形性が低下する等の問題点が生じる場合があるからである。この重量平均分子量は、通常、ゲル透過クロマトグラフィ−（ＧＰＣ）によって定量される。
【００１１】
（Ｂ）成分はアルカリ金属触媒による平衡化反応を経て得られたものが好ましい。例えば、特開平５−２４７２１２に記載された方法により製造されたものが好ましい。すなわち、（Ｂ）成分の原料となるオルガノハロシランを水中で共加水分解し、得られた加水分解生成物を縮合反応させた後、アルカリ金属触媒、例えば、水酸化カリにより平衡化反応させることにより脱水し、製造された物である。また、既存の分岐状オルガノポリシロキサンをアルカリ金属触媒により平衡化反応させることにより脱水し、製造された物であってもよい。この平衡化反応法により得られた分岐状オルガノポリシロキサンは、１分子中のケイ素原子結合水酸基の含有量が１重量％以下で、重量平均分子量が３００以上１０，０００未満であり、かつ、分子量分散度が低いという特徴を有するため、芳香族環含有有機樹脂と混合した際に成形性を損なわずに難燃性を向上させることが出来る。
【００１２】
（Ｂ）成分は室温で固体であり、その軟化点が５０℃以上であることが好ましく、８０℃以上であることがより好ましい。これは（Ｂ）成分の軟化点が５０℃未満では（Ａ）成分への分散性が低下する傾向にあり、また（Ａ）成分への混練が難しくなる傾向にあるからである。
【００１３】
本成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．０１〜５０重量部であり、好ましくは０．１〜３０重量部であり、より好ましくは０．１〜１０重量部である。この配合量が０．０１重量部未満の場合は得られた組成物に所望の難燃性を付与することができず、また、５０重量部を超える場合は、組成物の機械的強度が低下するためである。
【００１４】
本発明組成物は上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分からなるものであるが、難燃性をさらに高めるために、これらの成分に加えて（Ｃ）有機酸もしくは有機酸エステルのアルカリ金属塩、または有機酸もしくは有機酸エステルのアルカリ土類金属塩を配合することができる。このような（Ｃ）成分を構成する有機酸としては有機スルホン酸、有機カルボン酸が例示され、有機酸エステルとしては有機リン酸エステルが例示される。アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウムが例示され、アルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムが例示される。これらの中でも、有機スルホン酸金属塩が好ましく用いられ、さらに、パーフロロアルカンスルホン酸金属塩、芳香族スルホンスルホン酸金属塩が好ましく用いられる。パーフルオロアルカンスルホン酸金属塩の具体例としては、パーフルオロブタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム、パ−フルオロメチルブタンスルホン酸ナトリウム、パ−フルオロメチルブタン−スルホン酸カリウム、パ−フルオロオクタン−スルホン酸ナトリウム、 パ−フルオロオクタン−スルホン酸カリウムなどが挙げられる。芳香族スルホンスルホン酸金属塩の具体例としては、ジフエニルスルホン−３−スルホン酸のナトリウム塩、ジフエニルスルホン-３-スルホン酸のカリウム塩、４,４-ジブロモジフエニル-スルホン-３-スルホン酸のナトリウム塩、４,４ −ジブロモジフエニルースルホン−３−スルホン酸のカリウム塩、４−クロロ−４−二トロジフエニルスルホン−３−スルホン酸のカルシウム塩、ジフエニルスルホン−３,３−ジスルホン酸のジナトリウム塩、ジフェニルスルホン−３,３ −ジスルホン酸のジカリウム塩などが挙げられる。本成分の配合量は（Ａ）成分１００重量部に対して０．０２〜１重量％である。
【００１５】
本発明組成物は上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分、あるいは（Ａ）成分と（Ｂ） 成分と（Ｃ）成分からなるものであるが、難燃性をさらに高めるためにこれらの成分に加えて、（Ｄ）フッ素樹脂粉末を配合することができる。このようなフッ素樹脂粉末を構成するフッ素樹脂としては、フッ化エチレン樹脂（エチレンの水素原子が１個以上のフッ素原子で置換された単量体の重合体、代表例、四フッ化エチレン樹脂粉末）、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン六フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂が例示される。これらのフッ素樹脂粉末の形状は、一般に球状であるが、繊維状であってもよい。本成分の配合量は、通常、（Ａ）成分１００重量部に対して０．０１〜５重量部である。
【００１６】
本発明組成物には、芳香族環含有有機樹脂に添加配合されることが公知とされる各種添加剤を配合することは本発明の目的を損なわれない限り差し支えない。このような添加剤としては、ガラス繊維、ガラスビ−ズ、ガラスフレ−ク、カ−ボンブラック、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ、シリカ、アスベスト、タルク、クレ−、マイカ、石英粉等の無機充填剤；各種合成樹脂、各種エラストマ−等の有機樹脂添加剤；ヒンダ−ドフェノ−ル系酸化防止剤、亜リン酸エステル系酸化防止剤、リン酸エステル系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤などの酸化防止剤；脂肪族カルボン酸エステル、パラフィン、ポリエチレンワックスなどの滑剤；有機系あるいは無機系の各種顔料や着色剤；ベンゾトリアゾ−ル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤などの紫外線吸収剤；ヒンダ−ドアミン系光安定剤などの光安定剤；リン系難燃剤などの各種難燃化剤；各種離型剤；各種帯電防止剤が例示される。
【００１７】
本発明組成物は、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分、あるいは（Ａ）成分〜（Ｃ）成分、あるいは（Ａ）成分〜（Ｄ）成分を均一に混合することによって容易に製造される。このような成分を混合するための装置としては、リボンブレンダ−、ヘンシェルミキサ−、バンバリ−ミキサ−、ドラムタンブラ−、単軸スクリュ−押出機、二軸スクリュ−押出機、コニ−ダ、多軸スクリュ−押出機等が例示される。ここで、上記成分は２００〜３５０℃の加熱下で混合することが好ましい。
【００１８】
以上のような本発明組成物は、成形性、透明性および難燃性に優れるので、このような特性を生かして家庭電器,自動車内装等のハウジング材料、電気電子部品材料などに好適に使用される。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明を実施例により詳細に説明する。実施例中、難燃性はＪＩＳ−Ｋ７２０１「酸素指数法によるプラスチックの燃焼試験方法」に準じて酸素指数を測定した。また、難燃性有機樹脂組成物の成形性は、ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準じてメルトインデックス（ＭＩ値）を測定することにより評価した。この測定は１．２ＫＧの荷重を用いて３００℃で行なった。また、実施例で使用した分岐状オルガノポリシロキサンＳＨＲ１、ＳＨＲ２、ＳＨＲ３、ＳＨＲ４、ＳＨＲ５、ＳＨＲ６、ＳＨＲ７、およびＳＨＲ８は、表１に示す平均単位式と平均分子式を有し、表２に示す特性を有するものであった。尚、表１において、Ｍｅはメチル基を表し、Ｐｒはプロピル基を表し、Ｐｈはフェニル基を表し、ＤはＭｅ2ＳｉＯ2/2単位を表し、ＤPhはＰｈ（Ｍｅ）ＳｉＯ2/2単位を表し、ＤPh2はＰｈ2ＳｉＯ2/2単位を表し、ＴPrはＰｒＳｉＯ3/2単位を表し、ＴPhはＰｈＳｉＯ3/2単位を表す。また、実施例で使用した分岐状オルガノポリシロキサンの化学構造の解析は、核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）を用いて行い、重量平均分子量の測定はゲルパ−ミュエ−ションクロマトグラフィ−（ＧＰＣ）を用いて行なった。この重量平均分子量は分子量既知の標準ポリスチレンに換算した値である。
【００２０】
【参考例１】
攪拌装置、冷却装置、滴下ロート、温度計を取り付けた１Ｌの４つ口フラスコに、トルエン（１１０ｇ）、メチルエチルケトン（４０ｇ）、水（３０ｇ）を入れた。ついで、フラスコを氷浴で冷却しながら、滴下ロートから、フェニルトリクロロシラン（１１４．８ｇ）、ジメチルジクロロシラン（７．８ｇ）、トルエン（４０ｇ）の混合溶液を滴下した。滴下終了後室温で３０分攪拌した後、加水分解を完全に進行させるために１時間還流した。冷却後トルエンを３０ｍｌ追加し、静置して水層を除去した。引き続き水を加えて攪拌し静置して水層を除去する水洗操作を３回繰り返した。さらにトルエン相に４％重曹水を加えて１時間還流し、冷却後３回水洗した後、分岐状オルガノポリシロキサンのトルエン溶液を得た。
トルエン溶液の固形分を３０重量％に調整し、これに水酸化カリウムの１０％水溶液を０．８ｇ加えた。ついで、エステルアダプターを取り付けて発生する水を分離しながら還流した。還流開始２０分後に冷却し、酢酸で中和後３回水洗し、乾燥固化して固体のオルガノポリシロキサンを得た。得られたオルガノポリシロキサン（以下、ＳＨＲ１）は、ＰｈＳｉＯ3/2単位を９０モル％とＭｅ2ＳｉＯ2/2単位を１０モル％含み、分子鎖末端に水酸基を０．３重量％含有していた。また、その重量平均分子量は５,０５０であった。
【００２１】
【参考例２】
攪拌装置、冷却装置、滴下ロート、温度計を取り付けた１Ｌの４つ口フラスコに、トルエン（１１０ｇ）、メチルエチルケトン（４０ｇ）、水（３０ｇ）を入れた。ついで、フラスコを氷浴で冷却しながら、滴下ロートから、フェニルトリクロロシラン（１１４．８ｇ）、ジメチルジクロロシラン（７．８ｇ）、トルエン（４０ｇ）の混合溶液を滴下した。滴下終了後室温で３０分攪拌した後、加水分解を完全に進行させるために１時間還流した。冷却後トルエンを３０ｍｌ追加し、静置して水層を除去した。引き続き水を加えて攪拌し静置して水層を除去する水洗操作を３回繰り返した。さらにトルエン相に４％重曹水を加えて１時間還流し、冷却後３回水洗した後、分岐状オルガノポリシロキサンのトルエン溶液を得た。
トルエン溶液の固形分を３０重量％に調整し、これに水酸化カリウムの１０％水溶液を０．８ｇ加えた。ついで、エステルアダプターを取り付けて発生する水を分離しながら還流した。還流開始１．５時間後に冷却し、酢酸で中和後３回水洗し、乾燥固化して固体のオルガノポリシロキサンを得た。得られたオルガノポリシロキサン（以下、ＳＨＲ２）はＰｈＳｉＯ3/2単位を９０モル％とＭｅ2ＳｉＯ2/2単位を１０モル％含み、分子鎖末端に水酸基を０．２重量％含有していた。また、その重量平均分子量は、３,７６０であった。
【００２２】
【参考例３】
攪拌装置、冷却装置、滴下ロート、温度計を取り付けた１Ｌの４つ口フラスコに、トルエン（１１０ｇ）、メチルエチルケトン（４０ｇ）、水（３０ｇ）を入れた。ついで、フラスコを氷浴で冷却しながら、滴下ロートから、フェニルトリクロロシラン（１１４．８ｇ）、ジメチルジクロロシラン（７．８ｇ）、トルエン（４０ｇ）の混合溶液を滴下した。滴下終了後室温で３０分攪拌した後、加水分解を完全に進行させるために１時間還流した。冷却後トルエンを３０ｍｌ追加し、静置して水層を除去した。引き続き水を加えて攪拌し静置して水層を除去する水洗操作を３回繰り返した。さらにトルエン相に４％重曹水を加えて１時間還流し、冷却後３回水洗した後、分岐状オルガノポリシロキサンのトルエン溶液を得た。
トルエン溶液の固形分を３０重量％に調整し、これに水酸化カリウムの１０％水溶液を０．８ｇ加えた。ついで、エステルアダプターを取り付けて発生する水を分離しながら還流した。還流開始７．０時間後に冷却し、酢酸で中和後３回水洗し、乾燥固化して固体のオルガノポリシロキサンを得た。得られたオルガノポリシロキサン（以下、ＳＨＲ３）は、ＰｈＳｉＯ3/2単位を９０モル％とＭｅ2ＳｉＯ2/2単位を１０モル％含み、分子鎖末端に水酸基を０．１重量％含有していた。また、その重量平均分子量は、３,１４０であった。
【００２３】
【参考例４】
攪拌装置、冷却装置、滴下ロート、温度計を取り付けた１Ｌの４つ口フラスコに、トルエン（１１０ｇ）、メチルエチルケトン（４０ｇ）、水（３０ｇ）を入れた。ついで、フラスコを氷浴で冷却しながら、滴下ロートから、フェニルトリクロロシラン（１０１．５ｇ）とジフェニルジクロロシラン（３０．４ｇ）トルエン（４０ｇ）の混合溶液を滴下した。滴下終了後室温で３０分攪拌した後、加水分解を完全に進行させるために１時間還流した。冷却後トルエンを３０ｍｌ追加し、静置して水層を除去した。引き続き水を加えて攪拌し静置して水層を除去する水洗操作を３回繰り返した。さらにトルエン相に４％重曹水を加えて１時間還流し、冷却後３回水洗した後、分岐状オルガノポリシロキサンのトルエン溶液を得た。このオルガノポリシロキサンのトルエン溶液の固形分を５０重量％に調整した。これに水酸化カリウムの１０％水溶液を０．８ｇ加えた。ついで、エステルアダプターを取り付けて発生する水を分離しながら８時間還流した。冷却後、酢酸で中和後３回水洗し、乾燥固化して固体のオルガノポリシロキサンを得た。得られたオルガノポリシロキサン（ＳＨＲ４）は、ＰｈＳｉＯ3/2単位を８０モル％とＰｈ2ＳｉＯ2/2単位を２０モル％含み、分子鎖末端に水酸基を０．４重量％含有していた。また、その重量平均分子量は３,４００であった。
【００２４】
【参考例５】
攪拌装置、冷却装置、滴下ロート、温度計を取り付けた１Ｌの４つ口フラスコに、トルエン（１１０ｇ）、メチルエチルケトン（４０ｇ）、水（３０ｇ）を入れた。ついで、フラスコを氷浴で冷却しながら、滴下ロートから、フェニルトリクロロシラン（１１４．８ｇ）、ジメチルジクロロシラン（７．８ｇ）、トルエン（４０ｇ）の混合溶液を滴下した。滴下終了後室温で３０分攪拌した後、加水分解を完全に進行させるために１時間還流した。冷却後、トルエンを３０ｍｌを加えて静置した後、水層を除去した。引き続き水を加えて攪拌し静置して水層を除去する水洗操作を３回繰り返した。さらにトルエン相に４％重曹水を加え１時間還流した。冷却後３回水洗して、分岐状オルガノポリシロキサンのトルエン溶液を得た。
このオルガノポリシロキサンのトルエン溶液を濾過して不溶物を除去した。次いで、減圧蒸留によりトルエンを除去して固体のオルガノポリシロキサンを得た。得られたオルガノポリシロキサン（ＳＨＲ５）は、ＰｈＳｉＯ3/2単位を９０モル％とＭｅ2ＳｉＯ2/2単位を１０モル％含み、分子鎖末端に水酸基を３．１重量％含有していた。また、その重量平均分子量は４,４００であった。
【００２５】
【参考例６】
攪拌装置、冷却装置、滴下ロート、温度計を取付けた１Ｌの４つ口フラスコに、トルエン（１１０ｇ）、メチルエチルケトン（４０ｇ）、水（３０ｇ）を入れた。ついで、フラスコを氷浴で冷却しながら、滴下ロートから、フェニルトリクロロシラン（１０１．５ｇ）とジフェニルジクロロシラン（３０．４ｇ）トルエン（４０ｇ）の混合溶液を滴下した。滴下終了後室温で３０分攪拌した後、加水分解を完全に進行させるために１時間還流した。冷却後トルエンを３０ｍｌを加えて静置した後、水層を除去した。引き続き水を加えて攪拌し静置して水層を除去する水洗操作を３回繰り返した。さらにトルエン相に４％重曹水を加えて１時間還流した。冷却後、３回水洗した後、分岐状オルガノポリシロキサンのトルエン溶液を得た。このオルガノポリシロキサンのトルエン溶液を濾過して不溶物を除去し、減圧蒸留によりトルエンを除去して固体のオルガノポリシロキサンを得た。得られたオルガノポリシロキサン（ＳＨＲ６）は、ＰｈＳｉＯ3/2単位を８０モル％とＰｈ2ＳｉＯ2/2単位を２０モル％含み、分子鎖末端に水酸基を３．３重量％含有していた。また、その重量平均分子量は４,６００であった。
【００２６】
【参考例７】
攪拌装置、冷却装置、滴下ロート、温度計を取付けた１Ｌの４つ口フラスコに、トルエン（１１０ｇ）、メチルエチルケトン（４０ｇ）、水（３０ｇ）を入れた。ついで、フラスコを氷浴で冷却しながら、滴下ロートから、フェニルトリクロロシラン（６２．０ｇ）、プロピルトリクロロシラン（２２．２ｇ）、ジメチルジクロロシラン（２３．２ｇ）、トルエン（４０ｇ）の混合溶液を滴下した。滴下終了後、室温で３０分攪拌した後、加水分解を完全に進行させるために１時間還流した。冷却後トルエンを３０ｍｌ加えた後、静置して水層を除去した。引き続き水を加えて攪拌し静置して水層を除去する水洗操作を３回繰り返した。さらにトルエン相に４％重曹水を加え１時間還流した。冷却後、３回水洗した後、分岐状オルガノポリシロキサンのトルエン溶液を得た。このトルエン溶液の固形分を３０重量％に調整し、これに水酸化カリウムの１０％水溶液を０．８ｇ加えた。ついで、エステルアダプターを取り付けて発生する水を分離しながら還流した。還流開始４時間後に冷却し、酢酸で中和後３回水洗し、乾燥固化して固体のオルガノポリシロキサンを得た。得られたオルガノポリシロキサン（以下、ＳＨＲ７）はＰｈＳｉＯ3/2単位を４９モル％、ＰｒＳｉＯ3/2単位を２１モル％と、Ｍｅ2ＳｉＯ2/2単位を３０モル％含み、分子鎖末端に水酸基を０．２重量％含有していた。また、その重量平均分子量、３，６００であった。
【００２７】
【参考例８】
攪拌装置、冷却装置、滴下ロート、温度計を取り付けた１Ｌの４つ口フラスコに、トルエン１３０ｇ、水４３０ｇを仕込み、８０℃に加熱後フェニルトリクロロシラン（１６９ｇ）とメチルフェニルジクロロシラン３８ｇの混合溶液を滴下した。その後、加水分解を完全に進行させるために１時間還流した。冷却後静置して水層を除去し、引き続き水を加えて攪拌し静置して水層を除去する水洗操作を３回繰り返した。次にエステルアダプターを取り付けて発生する水を分離しながら１時間還流後室温まで冷却した。得られたオルガノポリシロキサン溶液を濾過して不溶物を除去し、乾燥固化して固体のオルガノポリシロキサンを得た。得られたオルガノポリシロキサン（以下、ＳＨＲ８）は、ＰｈＳｉＯ3/2単位を８０モル％とＰｈＭｅＳｉＯ2/2単位を２０モル％含み、分子鎖末端に水酸基を２．６重量％含有していた。また、その重量平均分子量は１３、５００であった。
【００２８】
【表１】
【表２】
【実施例１〜７、比較例１〜４】
芳香族環含有熱可塑性樹脂として、芳香族ポリカ−ボネ−ト樹脂（出光石油化学（株）製商品名；タフロンＡ１９００）を使用し、分岐状オルガノポリシロキサンとして上記表１に示したＳＨＲ１からＳＨＲ８を使用して、これらの成分を後記する表３から表５に示す配合比率にて混合して難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を製造した。また、（C）成分としてトリクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム（大日本インキ化学工業株式会社製、メガファックＦ１１４）を使用し、（D）成分としてパーフルオロエチレン（ダイキン工業株式会社製ポリフロンＭＰＡ、ＦＡ−５００）を使用した。製造方法は次に示す通りであった。ポリカーボネート樹脂を混合装置（東洋精機製作所株式会社製、ラボプラストミル）に投入し、２８０〜３２０℃の条件下にて加熱して溶融した。ついで、分岐状オルガノポリシロキサンを投入し混錬した。実施例６および実施例７では、さらに第三成分として、トリクロロベンゼンフォン酸ナトリウムを添加し混練した。このようにして難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を製造した。この組成物を成形性（ＭＩ値）を測定した。次いでこの組成物を成形温度２８０〜３２０℃にて射出成形した。得られた成形品の酸素指数と透明性を測定した。これらの測定結果を後記する表３〜表５に記した。なお、透明性は目視で測定した。
【００３１】
【表３】
【表４】
【表５】
【発明の効果】
本発明の芳香族環含有有機樹脂組成物は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分とからなり、さらには（C）成分と（D）成分ととからなり、特に（Ｂ）成分の特殊な分岐状オルガノポリシロキサンを含有しているので、成形性、透明性および難燃性に優れているという特徴を有する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flame retardant organic resin composition.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
An organic resin having an aromatic ring typified by an aromatic polycarbonate resin or a porphenylene ether resin is excellent in mechanical strength, electrical characteristics, and the like. Therefore, as an engineering plastic, OA equipment, electrical / electronic equipment, automobiles, Used in fields such as architecture and civil engineering. Conventionally, as a method of making such an organic resin flame retardant, a method of mixing a compound containing a chlorine atom or a bromine atom with these organic resins has been employed. However, an organic resin composition containing this type of compound has a drawback in that it generates a large amount of black smoke during combustion or a gas that is harmful to the human body or corrodes a metal. Therefore, many flame retardant organic resin compositions that do not generate gas harmful to the human body have been proposed.
[0003]
For example, in JP-A-8-176425, an aromatic polycarbonate resin is blended with a silicone resin containing an epoxy group and a phenyl group obtained by hydrolyzing an epoxy group-containing silane and a phenyl group-containing silane. A composition has been proposed. However, this composition has a problem that heat resistance is lowered or discolored due to the presence of an epoxy group. In JP-A-10-139964, an aromatic polycarbonate resin is composed of a bifunctional siloxane unit (D unit) and a trifunctional siloxane unit (T unit), and the weight average molecular weight is higher than 10,000. A polycarbonate resin composition containing a silicone resin has been proposed. However, since the silicone resin used in this composition is a silicone resin having a high molecular weight, there is a problem that the moldability is poor. Moreover, it was not easy to manufacture this product. In addition, the flame retardant polycarbonate resin composition obtained is insufficient in flame retardancy and transparency is not so good, and cannot be said to be satisfactory depending on the application. JP-A-11-140294 discloses a bifunctional siloxane unit (D unit) and a trifunctional siloxane unit (T unit) containing 80 mol% or more of phenyl groups in an aromatic polycarbonate resin in order to obtain transparency. A flame retardant polycarbonate resin composition containing a silicone resin is proposed, but this composition is not always sufficient in flame retardancy. In JP-A-11-222559, a silicone resin comprising a bifunctional siloxane unit (D unit) containing a phenyl group and an alkoxy group and a trifunctional siloxane unit (T unit) is added to an aromatic polycarbonate resin. Although a blended flame-retardant aromatic polycarbonate resin composition has been proposed, this composition is not satisfactory in flame retardancy, and the transparency is not so good, which is not satisfactory depending on the application. Further, in JP-A-11-140329, an aromatic polycarbonate resin is composed of a bifunctional siloxane unit (D unit) containing a phenyl group and an alkoxy group and a trifunctional siloxane unit (T unit). An aromatic polycarbonate resin flame retardant composition comprising a silicone resin containing units (M units) and silica powder has been proposed. However, this aromatic polycarbonate resin composition has a problem that the silica powder needs to be blended and the manufacturing process is complicated. There was also a problem with transparency. Therefore, the development of aromatic polycarbonate resins and porphenylene ether resins having excellent moldability and excellent transparency and flame retardancy has been desired.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have added a specific branched organopolysiloxane to the aromatic ring-containing organic resin, thereby improving its moldability and containing the aromatic ring. The present inventors have found that the flame retardance of the organic resin itself is remarkably improved without substantially decreasing the transparency of the organic resin itself, and have reached the present invention. That is, an object of the present invention is to provide a flame retardant organic resin composition excellent in moldability, transparency, and flame retardancy.
[0005]
The present invention relates to “(A) 100 parts by weight of an aromatic ring-containing organic resin and (B) average molecular formula: (R 1 2 SiO 2/2 ) a (R 2 SiO 3/2 ) b (SiO 4/2 ) c (R 3 O 1/2 ) d (HO 1/2 ) e (wherein R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, and carbon. It is a monovalent hydrocarbon group selected from the group consisting of aryl groups having 6 to 12 atoms, and the content of aryl groups in all monovalent hydrocarbon groups is 80 mol% or more and 100 mol% or less. , A, and b are positive numbers, and c, d, and e are 0 or positive numbers), and the weight average molecular weight is 300 or more and less than 10,000, and A flame retardant organic resin composition comprising 0.01 to 50 parts by weight of a branched organopolysiloxane having a content of 1% by weight or less. .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
To explain this, the component (A) used in the present invention is not particularly limited as long as it is an aromatic ring-containing organic resin. Examples of such aromatic ring-containing organic resins include aromatic polycarbonate resins and alloys thereof, polyphenylene ether resins and alloys thereof, polyarylate resins, polysulfone resins, polyethylene terephthalate resins, and polybutylene terephthalates. Aromatic polyester resins such as resins; aromatic polyamide resins; polyimide resins; polyamideimide resins; polyphenylene sulfide resins; thermoplastic organic resins such as styrene resins such as polystyrene resins, high-impact polystyrene resins, ABS resins, AS resins; Type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, epoxy resin such as vinyl ester resin; and thermosetting resin such as phenol resin. Among these, aromatic polycarbonate resins and alloys thereof are particularly preferably used.
[0007]
The branched organopolysiloxane of component (B) used in the present invention is a component that characterizes the present invention, and has a function of improving the flame retardancy of the composition of the present invention. Such (B) component has an average molecular formula: (R 1 2 SiO 2/2 ) a (R 2 SiO 3/2 ) b (SiO 4/2 ) c (R 3 O 1/2 ) d (HO 1 / 2 ) e (wherein R 1 , R 2 and R 3 are each composed of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms and an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. A monovalent hydrocarbon group selected from the group, wherein the content of aryl groups in all monovalent hydrocarbon groups is 80 mol% or more and 100 mol% or less, a and b are positive numbers, c, d and e are 0 or a positive number), a weight-average molecular weight of 300 to less than 10,000, and a content of silicon-bonded hydroxyl groups of 1% by weight or less. Polysiloxane. In the above formula, examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and a hexyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group, and an isopropyl group Is preferred. Examples of the alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, and a butenyl group. Examples of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms include a phenyl group, a naphthyl group, and a tolyl group, and among these, a phenyl group is preferable.
[0008]
Such a component (B) requires that the content of aryl groups having 6 to 12 carbon atoms in all monovalent hydrocarbon groups be 80 mol% or more and 100 mol% or less, and good transparency. In order to obtain the above, it is preferably 90 mol% or more, and more preferably 95 mol% or more. However, when it is 90 mol% or more, the flame retardancy is slightly lowered. It is important for the flame retardancy that the aryl group is contained in the R 2 SiO 3/2 unit, and the content of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms in the R 2 is 80%. It is preferable that it is mol%-100 mol%.
[0009]
The content of the silicon atom-bonded hydroxyl group as the component (B) is required to be 1% by weight or less, preferably 0.0 to 0.5% by weight, and 0.0 to 0.2% by weight. More preferably. This is because if the hydroxyl group content is large, the stability during melt processing deteriorates, and the flame retardancy decreases. Although it is not clear why the flame retardancy is reduced, when the amount of hydroxyl group in the component (B) is decreased, the dispersibility of the component (B) in the aromatic ring-containing organic resin is improved. It is presumed that inconveniences such as cleavage of the main chain of the aromatic ring-containing organic resin are reduced. Further, in the component (B), there are SiO 4/2 units and an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms exemplified by methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group, isopropoxy group, butoxy group and the like. You can also In this case, the alkoxy group content is preferably 3% by weight or less.
[0010]
Such a branched organopolysiloxane has a weight average molecular weight of 300 or more and less than 10,000. This is because it becomes difficult to synthesize a branched organopolysiloxane when the weight average molecular weight is 10,000 or more. Moreover, it is because problems, such as the moldability of this invention composition falling, may arise. This weight average molecular weight is usually quantified by gel permeation chromatography (GPC).
[0011]
Component (B) is preferably obtained through an equilibration reaction with an alkali metal catalyst. For example, those produced by the method described in JP-A-5-247212 are preferable. That is, the organohalosilane used as the raw material for the component (B) is co-hydrolyzed in water, and the resulting hydrolysis product is subjected to a condensation reaction, followed by an equilibration reaction with an alkali metal catalyst such as potassium hydroxide. It is a product produced by dehydration. Further, it may be a product produced by dehydrating an existing branched organopolysiloxane by an equilibration reaction with an alkali metal catalyst. The branched organopolysiloxane obtained by this equilibration reaction method has a silicon atom-bonded hydroxyl group content in one molecule of 1% by weight or less, a weight average molecular weight of 300 or more and less than 10,000, and a molecular weight. Since it has the feature that the degree of dispersion is low, flame retardance can be improved without impairing moldability when mixed with an aromatic ring-containing organic resin.
[0012]
Component (B) is a solid at room temperature, and its softening point is preferably 50 ° C or higher, more preferably 80 ° C or higher. This is because if the softening point of the component (B) is less than 50 ° C., the dispersibility in the component (A) tends to be lowered, and kneading into the component (A) tends to be difficult.
[0013]
The compounding amount of this component is 0.01 to 50 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of component (A). is there. When the blending amount is less than 0.01 parts by weight, desired flame retardancy cannot be imparted to the obtained composition, and when it exceeds 50 parts by weight, the mechanical strength of the composition is lowered. It is to do.
[0014]
The composition of the present invention comprises the component (A) and the component (B). In order to further enhance the flame retardancy, in addition to these components, (C) an alkali metal salt of an organic acid or organic acid ester Alternatively, an alkaline earth metal salt of an organic acid or an organic acid ester can be blended. Examples of the organic acid constituting the component (C) include organic sulfonic acids and organic carboxylic acids, and examples of the organic acid ester include organic phosphate esters. Examples of the alkali metal include sodium, potassium, lithium, and cesium, and examples of the alkaline earth metal include magnesium, calcium, strontium, and barium. Among these, organic sulfonic acid metal salts are preferably used, and perfluoroalkanesulfonic acid metal salts and aromatic sulfonesulfonic acid metal salts are preferably used. Specific examples of the perfluoroalkanesulfonic acid metal salt include sodium perfluorobutanesulfonate, potassium perfluorobutanesulfonate, sodium perfluoromethylbutanesulfonate, potassium perfluoromethylbutanesulfonate, perfluorooctane. -Sodium sulfonate, perfluorooctane-potassium sulfonate and the like. Specific examples of the aromatic sulfonesulfonic acid metal salt include sodium salt of diphenylsulfone-3-sulfonic acid, potassium salt of diphenylsulfone-3-sulfonic acid, and 4,4-dibromodiphenyl-sulfone-3-sulfone. Sodium salt of acid, potassium salt of 4,4-dibromodiphenylsulfone-3-sulfonic acid, calcium salt of 4-chloro-4-didiphenylsulfone-3-sulfonic acid, diphenylsulfone-3,3 -Disodium salt of disulfonic acid, dipotassium salt of diphenylsulfone-3,3-disulfonic acid, and the like. The amount of this component is 0.02 to 1% by weight based on 100 parts by weight of component (A).
[0015]
The composition of the present invention comprises the above component (A) and component (B), or component (A), component (B), and component (C), but these components are added to further improve flame retardancy. In addition, (D) fluororesin powder can be blended. Examples of the fluororesin constituting such a fluororesin powder include a fluoroethylene resin (a polymer of a monomer in which an ethylene hydrogen atom is substituted with one or more fluorine atoms, a representative example, a tetrafluoroethylene resin powder). ), Trifluoroethylene chloride resin, tetrafluoroethylene hexafluoroethylene propylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, and difluoroethylene dichloride resin. The shape of these fluororesin powders is generally spherical, but may be fibrous. The amount of this component is usually 0.01 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of component (A).
[0016]
In the composition of the present invention, various additives known to be added to and blended with the aromatic ring-containing organic resin may be blended as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of such additives include glass fiber, glass beads, glass flake, carbon black, calcium sulfate, calcium carbonate, calcium silicate, titanium oxide, alumina, silica, asbestos, talc, clay, mica, Inorganic fillers such as quartz powder; organic resin additives such as various synthetic resins and various elastomers; hindered phenol antioxidants, phosphite antioxidants, phosphate ester antioxidants, amines Antioxidants such as aliphatic antioxidants; Lubricants such as aliphatic carboxylic acid esters, paraffins and polyethylene waxes; Various organic and inorganic pigments and colorants; Benzotriazole ultraviolet absorbers, benzophenone ultraviolet absorbers, etc. UV absorbers; Light stabilizers such as hindered amine light stabilizers; Various flame retardants such as phosphorus flame retardants Various release agents; various antistatic agents are exemplified.
[0017]
The composition of the present invention is easily produced by uniformly mixing the component (A) and the component (B), or the components (A) to (C), or the components (A) to (D). . The equipment for mixing such components includes ribbon blenders, Henschel mixers, Banbury mixers, drum tumblers, single-screw extruders, twin-screw extruders, coniders, and multi-screws. Examples thereof include a screw extruder. Here, it is preferable to mix the said component under a 200-350 degreeC heating.
[0018]
Since the composition of the present invention as described above is excellent in moldability, transparency and flame retardancy, it is suitably used for housing materials such as home appliances and automobile interiors, and electrical and electronic component materials, taking advantage of these properties. The
[0019]
【Example】
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. In the examples, the flame retardancy was measured according to JIS-K7201 “Plastic Combustion Test Method by Oxygen Index Method”. Moreover, the moldability of the flame retardant organic resin composition was evaluated by measuring the melt index (MI value) according to JIS-K7210. This measurement was performed at 300 ° C. using a load of 1.2 KG. Further, the branched organopolysiloxanes SHR1, SHR2, SHR3, SHR4, SHR5, SHR6, SHR7 and SHR8 used in the examples have the average unit formula and the average molecular formula shown in Table 1, and have the characteristics shown in Table 2. I had it. In Table 1, Me represents a methyl group, Pr represents a propyl group, Ph represents a phenyl group, D represents a Me 2 SiO 2/2 unit, and D Ph represents Ph (Me) SiO 2/2. D Ph2 represents a Ph 2 SiO 2/2 unit, T Pr represents a PrSiO 3/2 unit, and T Ph represents a PhSiO 3/2 unit. The analysis of the chemical structure of the branched organopolysiloxane used in the examples is performed using nuclear magnetic resonance spectrum (NMR), and the weight average molecular weight is measured using gel permeation chromatography (GPC). I did it. This weight average molecular weight is a value converted to standard polystyrene having a known molecular weight.
[0020]
[Reference Example 1]
Toluene (110 g), methyl ethyl ketone (40 g), and water (30 g) were placed in a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, a cooling device, a dropping funnel, and a thermometer. Then, a mixed solution of phenyltrichlorosilane (114.8 g), dimethyldichlorosilane (7.8 g) and toluene (40 g) was added dropwise from a dropping funnel while the flask was cooled in an ice bath. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then refluxed for 1 hour in order to allow the hydrolysis to proceed completely. After cooling, 30 ml of toluene was added and allowed to stand to remove the aqueous layer. Subsequently, the water washing operation of adding water, stirring and allowing to stand to remove the aqueous layer was repeated three times. Further, 4% aqueous sodium bicarbonate was added to the toluene phase and refluxed for 1 hour. After cooling and washing with water three times, a toluene solution of a branched organopolysiloxane was obtained.
The solid content of the toluene solution was adjusted to 30% by weight, and 0.8 g of a 10% aqueous solution of potassium hydroxide was added thereto. Subsequently, reflux was performed while separating water generated by attaching an ester adapter. The mixture was cooled 20 minutes after the start of reflux, neutralized with acetic acid, washed 3 times with water, dried and solidified to obtain a solid organopolysiloxane. The obtained organopolysiloxane (hereinafter referred to as SHR1) contains 90 mol% of PhSiO 3/2 units and 10 mol% of Me 2 SiO 2/2 units, and contains 0.3 wt% of hydroxyl groups at the molecular chain ends. It was. The weight average molecular weight was 5,050.
[0021]
[Reference Example 2]
Toluene (110 g), methyl ethyl ketone (40 g), and water (30 g) were placed in a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, a cooling device, a dropping funnel, and a thermometer. Then, a mixed solution of phenyltrichlorosilane (114.8 g), dimethyldichlorosilane (7.8 g) and toluene (40 g) was added dropwise from a dropping funnel while the flask was cooled in an ice bath. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then refluxed for 1 hour in order to allow the hydrolysis to proceed completely. After cooling, 30 ml of toluene was added and allowed to stand to remove the aqueous layer. Subsequently, the water washing operation of adding water, stirring and allowing to stand to remove the aqueous layer was repeated three times. Further, 4% aqueous sodium bicarbonate was added to the toluene phase and refluxed for 1 hour. After cooling and washing with water three times, a toluene solution of a branched organopolysiloxane was obtained.
The solid content of the toluene solution was adjusted to 30% by weight, and 0.8 g of a 10% aqueous solution of potassium hydroxide was added thereto. Subsequently, reflux was performed while separating water generated by attaching an ester adapter. The mixture was cooled 1.5 hours after the start of reflux, neutralized with acetic acid, washed with water three times, dried and solidified to obtain a solid organopolysiloxane. The resulting organopolysiloxane (hereinafter referred to as SHR2) contained 90 mol% of PhSiO 3/2 units and 10 mol% of Me 2 SiO 2/2 units, and contained 0.2 wt% of hydroxyl groups at the molecular chain ends. . The weight average molecular weight was 3,760.
[0022]
[Reference Example 3]
Toluene (110 g), methyl ethyl ketone (40 g), and water (30 g) were placed in a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, a cooling device, a dropping funnel, and a thermometer. Then, a mixed solution of phenyltrichlorosilane (114.8 g), dimethyldichlorosilane (7.8 g) and toluene (40 g) was added dropwise from a dropping funnel while the flask was cooled in an ice bath. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then refluxed for 1 hour in order to allow the hydrolysis to proceed completely. After cooling, 30 ml of toluene was added and allowed to stand to remove the aqueous layer. Subsequently, the water washing operation of adding water, stirring and allowing to stand to remove the aqueous layer was repeated three times. Further, 4% aqueous sodium bicarbonate was added to the toluene phase and refluxed for 1 hour. After cooling and washing with water three times, a toluene solution of a branched organopolysiloxane was obtained.
The solid content of the toluene solution was adjusted to 30% by weight, and 0.8 g of a 10% aqueous solution of potassium hydroxide was added thereto. Subsequently, reflux was performed while separating water generated by attaching an ester adapter. The mixture was cooled 7.0 hours after the start of reflux, neutralized with acetic acid, washed with water three times, and dried and solidified to obtain a solid organopolysiloxane. The obtained organopolysiloxane (hereinafter referred to as SHR3) contains 90 mol% of PhSiO 3/2 units and 10 mol% of Me 2 SiO 2/2 units, and 0.1 wt% of hydroxyl groups at the molecular chain ends. It was. The weight average molecular weight was 3,140.
[0023]
[Reference Example 4]
Toluene (110 g), methyl ethyl ketone (40 g), and water (30 g) were placed in a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, a cooling device, a dropping funnel, and a thermometer. Then, a mixed solution of phenyltrichlorosilane (101.5 g) and diphenyldichlorosilane (30.4 g) and toluene (40 g) was added dropwise from a dropping funnel while the flask was cooled in an ice bath. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then refluxed for 1 hour in order to allow the hydrolysis to proceed completely. After cooling, 30 ml of toluene was added and allowed to stand to remove the aqueous layer. Subsequently, the water washing operation of adding water, stirring and allowing to stand to remove the aqueous layer was repeated three times. Further, 4% aqueous sodium bicarbonate was added to the toluene phase and refluxed for 1 hour. After cooling and washing with water three times, a toluene solution of a branched organopolysiloxane was obtained. The solid content of this organopolysiloxane in toluene was adjusted to 50% by weight. To this was added 0.8 g of a 10% aqueous solution of potassium hydroxide. Subsequently, refluxing was performed for 8 hours while separating water generated by attaching an ester adapter. After cooling, neutralized with acetic acid, washed with water three times, dried and solidified to obtain a solid organopolysiloxane. The obtained organopolysiloxane (SHR4) contained 80 mol% of PhSiO 3/2 units and 20 mol% of Ph 2 SiO 2/2 units, and contained 0.4 wt% of hydroxyl groups at the molecular chain terminals. The weight average molecular weight was 3,400.
[0024]
[Reference Example 5]
Toluene (110 g), methyl ethyl ketone (40 g), and water (30 g) were placed in a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, a cooling device, a dropping funnel, and a thermometer. Then, a mixed solution of phenyltrichlorosilane (114.8 g), dimethyldichlorosilane (7.8 g) and toluene (40 g) was added dropwise from a dropping funnel while the flask was cooled in an ice bath. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then refluxed for 1 hour in order to allow the hydrolysis to proceed completely. After cooling, 30 ml of toluene was added and allowed to stand, and then the aqueous layer was removed. Subsequently, the water washing operation of adding water, stirring and allowing to stand to remove the aqueous layer was repeated three times. Further, 4% aqueous sodium bicarbonate was added to the toluene phase and refluxed for 1 hour. After cooling, it was washed with water three times to obtain a toluene solution of branched organopolysiloxane.
This toluene solution of organopolysiloxane was filtered to remove insoluble matters. Subsequently, toluene was removed by distillation under reduced pressure to obtain a solid organopolysiloxane. The obtained organopolysiloxane (SHR5) contained 90 mol% of PhSiO 3/2 units and 10 mol% of Me 2 SiO 2/2 units, and contained 3.1 wt% of hydroxyl groups at the molecular chain terminals. The weight average molecular weight was 4,400.
[0025]
[Reference Example 6]
Toluene (110 g), methyl ethyl ketone (40 g), and water (30 g) were placed in a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, a cooling device, a dropping funnel, and a thermometer. Then, a mixed solution of phenyltrichlorosilane (101.5 g) and diphenyldichlorosilane (30.4 g) and toluene (40 g) was added dropwise from a dropping funnel while the flask was cooled in an ice bath. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then refluxed for 1 hour in order to allow the hydrolysis to proceed completely. After cooling, 30 ml of toluene was added and allowed to stand, and then the aqueous layer was removed. Subsequently, the water washing operation of adding water, stirring and allowing to stand to remove the aqueous layer was repeated three times. Further, 4% aqueous sodium bicarbonate was added to the toluene phase and refluxed for 1 hour. After cooling and washing with water three times, a toluene solution of branched organopolysiloxane was obtained. This toluene solution of organopolysiloxane was filtered to remove insoluble matters, and toluene was removed by distillation under reduced pressure to obtain a solid organopolysiloxane. The resulting organopolysiloxane (SHR6) contained 80 mol% of PhSiO 3/2 units and 20 mol% of Ph 2 SiO 2/2 units, and contained 3.3 wt% of hydroxyl groups at the molecular chain ends. The weight average molecular weight was 4,600.
[0026]
[Reference Example 7]
Toluene (110 g), methyl ethyl ketone (40 g), and water (30 g) were placed in a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, a cooling device, a dropping funnel, and a thermometer. Next, while cooling the flask in an ice bath, a mixed solution of phenyltrichlorosilane (62.0 g), propyltrichlorosilane (22.2 g), dimethyldichlorosilane (23.2 g), and toluene (40 g) was added from the dropping funnel. It was dripped. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and then refluxed for 1 hour in order to complete the hydrolysis. After cooling, 30 ml of toluene was added, and the mixture was allowed to stand to remove the aqueous layer. Subsequently, the water washing operation of adding water, stirring and allowing to stand to remove the aqueous layer was repeated three times. Further, 4% aqueous sodium bicarbonate was added to the toluene phase and refluxed for 1 hour. After cooling and washing with water three times, a toluene solution of branched organopolysiloxane was obtained. The solid content of this toluene solution was adjusted to 30% by weight, and 0.8 g of a 10% aqueous solution of potassium hydroxide was added thereto. Subsequently, reflux was performed while separating water generated by attaching an ester adapter. The mixture was cooled 4 hours after the start of reflux, neutralized with acetic acid, washed with water three times, and dried and solidified to obtain a solid organopolysiloxane. The resulting organopolysiloxane (hereinafter, SHR7) is PhSi [theta] 3/2 units 49 mole%, and 21 mol% 3/2 units PrSiO, include Me 2 SiO 2/2 units 30 mol%, the molecular chain terminals It contained 0.2% by weight of hydroxyl groups. Its weight average molecular weight was 3,600.
[0027]
[Reference Example 8]
A 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, cooling device, dropping funnel and thermometer was charged with 130 g of toluene and 430 g of water, heated to 80 ° C., and then a mixed solution of phenyltrichlorosilane (169 g) and 38 g of methylphenyldichlorosilane. Was dripped. Thereafter, the mixture was refluxed for 1 hour for complete hydrolysis. After cooling, the mixture was allowed to stand to remove the aqueous layer, and then the water washing operation was repeated three times. Next, an ester adapter was attached, and the generated water was separated and refluxed for 1 hour, followed by cooling to room temperature. The obtained organopolysiloxane solution was filtered to remove insolubles, and dried and solidified to obtain a solid organopolysiloxane. The resulting organopolysiloxane (hereinafter referred to as SHR8) contained 80 mol% of PhSiO 3/2 units and 20 mol% of PhMeSiO 2/2 units, and contained 2.6 wt% of hydroxyl groups at the molecular chain ends. The weight average molecular weight was 13,500.
[0028]
[Table 1]
[Table 2]
Examples 1-7, Comparative Examples 1-4
As the aromatic ring-containing thermoplastic resin, an aromatic polycarbonate resin (trade name, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd .; Taflon A1900) was used, and SHR1 to SHR8 shown in Table 1 above as branched organopolysiloxanes. These components were mixed at the blending ratios shown in Tables 3 to 5 to be described later to produce flame retardant polycarbonate resin compositions. Moreover, sodium trichlorobenzenesulfonate (Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd., MegaFac F114) is used as the component (C), and perfluoroethylene (Daikin Industries, Ltd. polyflon MPA, FA-500 is used as the component (D). )It was used. The manufacturing method was as follows. The polycarbonate resin was put into a mixing apparatus (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., Labo Plast Mill), and heated and melted at 280 to 320 ° C. Next, branched organopolysiloxane was added and kneaded. In Example 6 and Example 7, sodium trichlorobenzene sulfonate was further added and kneaded as a third component. In this way, a flame retardant polycarbonate resin composition was produced. The moldability (MI value) of this composition was measured. The composition was then injection molded at a molding temperature of 280-320 ° C. The oxygen index and transparency of the obtained molded product were measured. These measurement results are shown in Tables 3 to 5 below. The transparency was measured visually.
[0031]
[Table 3]
[Table 4]
[Table 5]
【The invention's effect】
The aromatic ring-containing organic resin composition of the present invention comprises a component (A) and a component (B), and further comprises a component (C) and a component (D). Since it contains a branched organopolysiloxane, it is characterized by excellent moldability, transparency and flame retardancy.
Claims (10)
成物。(A) 100 parts by weight of an aromatic ring-containing organic resin and (B) average molecular formula: (R 1 2 SiO 2/2 ) a (R 2 SiO 3/2 ) b (SiO 4/2 ) c (R 3 O 1 / 2 ) d (HO 1/2 ) e (wherein R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 6 to 12 carbon atoms. A monovalent hydrocarbon group selected from the group consisting of all aryl groups, the content of aryl groups in all monovalent hydrocarbon groups is 80 mol% or more and 100 mol% or less, and a and b are positive And c, d, and e are 0 or a positive number.), The weight average molecular weight is 300 or more and 5,050 or less , and the content of silicon atom-bonded hydroxyl group is 1% by weight. A flame retardant organic resin composition comprising 0.01 to 50 parts by weight of the following branched organopolysiloxane.
７のいずれか１項に記載の難燃性有機樹脂組成物。The flame retardant organic resin according to any one of claims 1 to 7, wherein the component (B) is a branched organopolysiloxane obtained through an equilibration reaction with an alkali metal catalyst. Composition.
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