JP7153029B2 - 難燃性スチレン含有組成物 - Google Patents
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Description
耐衝撃性が改良されたスチレン含有ポリマー、好ましくはABSと、
少なくとも一つの臭素含有難燃剤、好ましくはトリス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)-s-トリアジンと、
少なくとも一つのジアルキルホスフィン酸金属塩M1 n+(R1R2PO2)n、好ましくは一つ以上の次亜リン酸金属塩M2 q+(H2PO2)qとの組み合わせと、
少なくとも一つの滴下防止剤と、を含む組成物であって、
臭素含有難燃剤、ジアルキルホスフィン酸金属塩及び任意の次亜リン酸金属塩の総濃度は、28重量%未満であり、例えば18~26重量%、より具体的には19~25重量%である(例えば、20~25重量%)、特に20~24重量%である(組成物中の全ての成分の総重量に基づくものであり、以下、特に明記しない限り、濃度は組成物の総重量に基づくものとする)、主に、UL-94 V-1/1.6mm又はUL-94 V-0/1.6mmの試験要件を満たす、実質的にアンチモンを含まない組成物を対象とする。
4.5≦{[Al((C2H5)2PO2)3]+[A1(H2PO2)3]}≦7.5、又は
4.5≦{[Al((C2H5)2PO2)3]+[Ca(H2PO2)2]}≦7.5
のいずれか1つと併せて、
13重量%未満、すなわち、9.5%≦[臭素]<11.5%又は11.5%≦[臭素]≦13.0%の臭素含有レベルを有する。
耐衝撃性が改良されたスチレン含有ポリマー、好ましくはABSと、
少なくとも一つの臭素含有難燃剤、好ましくはトリス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)-s-トリアジンと、
少なくとも一つのM1 n+(R1R2PO2)n、好ましくは一つ以上の次亜リン酸金属塩M2 q+(H2PO2)q、好ましくはA1(H2PO2)3又はCa(H2PO2)2と組み合わせたAl((C2H5)2PO2)3と、
少なくとも一つの滴下防止剤、好ましくはPTFEと、
アリールリン酸エステルおよび炭化剤からなる群より選択される少なくとも一つの添加剤と、を含み、
臭素含有難燃剤、M1 n+(R1R2PO2)n、M2 q+(H2PO2)q、アリールリン酸エステル及び炭化剤の総濃度は、(組成物中の全ての成分の総重量に対して)28重量%未満であり、例えば18~26重量%、より具体的には19~25重量%(例えば、20~25重量%)、特に20~24重量%である、組成物に関する。
ABS又はHIPS配合物を製造するために用いた材料を表1に示す(FRは、難燃剤の略語である)。
ポリマー及び全ての添加剤を予備混合し、混合物をフィーダーno.1により、L/D=32の二軸スクリュー共回転押出機ZE25(Berstorff社)の主ポートに供給した。押出機の動作パラメータは以下のとおりである。
スクリュー回転速度:350rpm、
供給速度:12kg/hである。
ガスメタン動作可燃性フード内において、Underwriter-Laboratories標準のUL 94に従って、厚さ1.6mmの試験片に垂直燃焼を適用することにより、直接火炎試験を実施した。
ASTM D256-81に従って、Instron Ceast 9050振り子衝撃システムを使用して、ノッチ付きアイゾット衝撃試験を実施した。
臭素含有化合物、ジエチルホスフィン酸アルミニウム又は次亜リン酸金属塩のいずれか1つで難燃化されたABS
臭素含有難燃剤は、三酸化アンチモンを使用することなくABSの可燃性を低下させるために適用した。同様に、ABS中の唯一の難燃剤として、ジエチルホスフィン酸アルミニウム及び次亜リン酸金属塩を試験した。可燃性試験の組成物及び結果を表3に示す。
臭素含有化合物(添加臭素濃度12重量%)及びAl((C2H5)2PO2)3で
難燃化されたアンチモンを含まないABS
この一連の実施例に示すように、臭素含有難燃剤とジエチルホスフィン酸アルミニウムとの組み合わせにより、三酸化アンチモンが存在しなくても、UL-94 V-0/1.6mm等級に格付けされるABS組成物を得ることができる。この組成物に組み込んだ臭素化難燃剤の量は、組成物中の臭素濃度が、市販されている多くのアンチモン含有ABS配合物中の通常の臭素濃度である12重量%になるように調整した。
臭素含有化合物(添加臭素濃度10~11重量%)及びAl((C2H5)2PO2)3
で難燃化されたアンチモンを含まないABS
10%の臭素を含有レベルまで下げてUL-94 V-0/1.6mmに等級付けられたABS配合物は、強力な相乗剤である三酸化アンチモンが約4重量%の濃度で存在するため、市場で入手可能である。この一連の実施例では、本発明者らは、臭素の含有レベルが12重量%未満で、この配合物に三酸化アンチモンが完全に含まれていない場合に、ABSにおいて優れた可燃性を達成することに役立つ、{Al((C2H5)2PO2)3+Al(H2PO2)3}又は{Al((C2H5)2PO2)3+Ca(H2PO2)2}の組み合わせの能力を調査した。
臭素含有化合物とAl((C2H5)2PO2)3とからなる組み合わせで
難燃化されたHIPS
HIPSは、三酸化アンチモンが存在しないが、Al((C2H5)2PO2)3が添加される場合、臭素含有化合物{トリス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)-s-トリアジン、FR-245}により、効果的に難燃化できる。
Claims (16)
- 耐衝撃性が改良されたスチレン含有ポリマーと、
少なくとも一つの臭素含有難燃剤と、
少なくとも一つのジアルキルホスフィン酸金属塩M1 n+(R1R2PO2)n(M1は原子価nの金属カチオンであり、R1及びR2は同じであっても異なっていてもよいアルキル基である)と、
一つ以上の次亜リン酸金属塩M2 q+(H2PO2)q(M2は原子価qの金属カチオンを表し、M1とM2は同じであっても異なっていてもよい)と、
少なくとも一つの滴下防止剤と、を含む組成物であって、
前記臭素含有難燃剤および前記ジアルキルホスフィン酸金属塩の総濃度は、前記組成物中の全ての成分の総重量に対して18重量%以上28重量%未満であり、
前記組成物の臭素濃度は、前記組成物の総重量に対して9.5~15.5重量%であり、
前記ジアルキルホスフィン酸金属塩M1 n+(R1R2PO2)nの濃度は、前記組成物の総重量に対して3~9重量%であり、
前記組成物は、アンチモンを含まず、かつUL-94 V-1/1.6mm又はUL-94 V-0/1.6mmの試験要件を満たす、組成物。 - 前記耐衝撃性が改良されたスチレン含有ポリマーは、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)と耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)からなる群より選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記スチレン含有ポリマーは、ABSである、請求項2に記載の組成物。
- M1 n+(R1R2PO2)nは、Al((C2H5)2PO2)3である、請求項1
~3のいずれか一項に記載の組成物。 - M1 n+(R1R2PO2)nおよびM2 q+(H2PO2)qの総濃度は、前記組成物中の全ての成分の総重量に対して3~9重量%である、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- M1 n+(R1R2PO2)nは、Al((C2H5)2PO2)3であり、M2 q+(H2PO2)qは、Al(H2PO2)3およびCa(H2PO2)2からなる群より選択される、請求項5に記載の組成物であって、前記難燃剤により供給された臭素濃度が、前記組成物の総重量に対して9.5重量%≦[臭素]<11.5重量%又は11.5重量%≦[臭素]≦13.0重量%の範囲にあり、
前記組成物の総重量に対して重量%で、4.5≦{[Al((C2H5)2PO2)3]+[Al(H2PO2)3]}≦7.5又は
前記組成物の総重量に対して重量%で、4.5≦{[Al((C2H5)2PO2)3]+[Ca(H2PO2)2]}≦7.5であることを特徴とする、組成物。 - 前記臭素含有難燃剤は、臭素含有量が50重量%~70重量%であり、かつその臭素原子は、いずれも芳香族結合している、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記臭素含有難燃剤は、トリス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)-s-トリアジンである、請求項8に記載の組成物。
- 前記組成物の総重量に対して70~80重量%のABS、15~20重量%のトリス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)-s-トリアジン、3~9重量%のAl((C2H5)2PO2)3とAl(H2PO2)3及びCa(H2PO2)2のうちの少なくとも一つとからなる混合物、及び0.1~0.5重量%のポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項9に記載の組成物。
- 前記組成物の総重量に対して、70~80重量%のABS、18~23重量%の式IIaのトリブロモフェノール末端封鎖低分子量エポキシ樹脂、3~9重量%のAl((C2H5)2PO2)3とAl(H2PO2)3及びCa(H2PO2)2のうちの少なくとも一つとからなる混合物、及び0.1~0.5重量%のポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項11に記載の組成物。
- アリールリン酸エステルと炭化剤からなる群より選択される少なくとも一つの添加剤をさらに含み、前記臭素含有難燃剤、前記M1 n+(R1R2PO2)n、前記M2 q+(H2PO2)q、前記アリールリン酸エステル及び前記炭化剤の総濃度は、前記組成物中の全ての成分の総重量に対して18~26重量%である、請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物の総重量に対して、60~80重量%のABS、14~20重量%のトリス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)-s-トリアジン、4.5~7.5重量%の{[Al((C2H5)2PO2)3]+[Al(H2PO2)3]}の混合物又は{[Al((C2H5)2PO2)3]+[Ca(H2PO2)2]}の混合物、0.5~3重量%のヒドロキノンのアリールリン酸エステル、及び0.1~0.5重量%のポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項13に記載の組成物。
- 前記組成物の総重量に対して、60~80重量%のABS、14~20重量%のトリス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)-s-トリアジン、4.5~7.5重量%の{[Al((C2H5)2PO2)3]+[Al(H2PO2)3]}の混合物又は{[Al((C2H5)2PO2)3]+[Ca(H2PO2)2]}の混合物、1~6重量%の炭化剤、及び0.1~0.5重量%のポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項13に記載の組成物。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の組成物を含む成形品。
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