JP7362601B2 - スチレン系難燃樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
1.スチレン系難燃樹脂組成物を製造する方法において、
前記スチレン系難燃樹脂組成物は、(A)臭素化ポリマー型難燃剤と、(B)スチレン系樹脂と、(C)安定剤と、(D)流動パラフィンを含み、臭素含有量が18質量%以上42質量%以下であり、
前記(A)臭素化ポリマー型難燃剤と前記(B)スチレン系樹脂との合計100質量部に対して、前記(C)安定剤を5質量部以上30質量部以下(10質量部以上18質量部以下である場合を除く。)で含有し、
少なくとも前記(A)臭素化ポリマー型難燃剤と、前記(D)流動パラフィンを混合させた後、押出機で樹脂温度210℃未満で溶融混練することを特徴とするスチレン系難燃樹脂組成物の製造方法。
2.前記(C)安定剤が、酸化防止剤、ハロゲン捕捉剤、ノボラック型エポキシ樹脂及びアルキルホスファイトから選ばれる少なくとも2種以上であることを特徴とする前記1に記載のスチレン系難燃樹脂組成物の製造方法。
3.前記(A)臭素化ポリマー型難燃剤と前記(B)スチレン系樹脂との合計100質量部に対して、前記(D)流動パラフィンを1質量部以上8質量部以下で含有することを特徴とする前記1または2に記載のスチレン系難燃樹脂組成物の押出製造方法。
4.前記(A)臭素化ポリマー型難燃剤が、
(a)ブタンジエン及びビニル芳香族炭化水素を単量体成分として有する共重合体であり、
(b)臭素化前の共重合体中のビニル芳香族炭化水素単量体の含有量が5質量%以上90質量%以下であり、
(c)ブタジエン中に、1,2-ブタジエンを含有し、
(d)重量平均分子量(Mw)が1,000以上であり、
(e)1H-NMR分光法による未臭素化非芳香族二重結合含有量が、臭素化前の共重合体の非芳香族二重結合含有量基準で50%未満であり、
(f)熱重量分析(TGA、Thermogravimetric Analysis)による5%減量温度が200℃以上である
ことを特徴とする前記1から3のいずれかに記載のスチレン系難燃樹脂組成物の製造方法。
5.前記押出機が二軸押出機であることを特徴とする前記1から4のいずれかに記載のスチレン系難燃樹脂組成物の製造方法。
6.前記1から5のいずれかに記載のスチレン系難燃性樹脂組成物の製造方法によりスチレン系難燃性樹脂組成物を製造する工程と、
前記スチレン系難燃性樹脂組成物を成形する工程と、を有することを特徴とする難燃性樹脂成形体の製造方法。
7.前記1から5のいずれかに記載のスチレン系難燃性樹脂組成物の製造方法によりスチレン系難燃性樹脂組成物を製造する工程と、
前記スチレン系難燃性樹脂組成物と、さらなるスチレン系樹脂とを成形する工程と、を有することを特徴とする難燃性樹脂成形体の製造方法。
本発明に使用される(A)臭素化ポリマー型難燃剤は、従来公知のものであり、特許文献1や2で開示されるものがそのまま使用できる。好ましくは、以下の(a)から(f)の特徴を有する臭素化共重合体が好ましく用いられる。
(a)ブタンジエン及びビニル芳香族炭化水素を単量体成分として有する共重合体である。
(b)臭素化前の共重合体中のビニル芳香族炭化水素単量体の含有量が5質量%以上90質量%以下である。
(c)ブタジエン中に、1,2-ブタジエンを含有する。
(d)重量平均分子量(Mw)が1,000以上である。
(e)1H-NMR分光法による未臭素化非芳香族二重結合含有量が、臭素化前の共重合体の非芳香族二重結合含有量基準で50%未満である。
(f)熱重量分析(TGA、Thermogravimetric Analysis)による5%減量温度が200℃以上である。
本発明の樹脂組成物に用いられる(B)スチレン系樹脂としては、スチレンのホモポリマー、スチレンと共重合可能なモノマーとのコポリマー、及びこれらにゴム補強したスチレン系樹脂が挙げられる。例えば、ポリスチレン、ゴム強化ポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリル-スチレン共重合樹脂(AS)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合樹脂(ABS)、アクリロニトリル-アクリルゴム-スチレン共重合樹脂(AAS)、アクリロニトリル-エチレンプロピレンゴム-スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル-塩素化ポリエチレン-スチレン共重合樹脂、スチレン-ブタジエン共重合樹脂等である。これらのスチレン系樹脂は単独乃至2種以上を同時に用いることも出来る。最も好ましいのはポリスチレンである。
(C)安定剤としては特に限定されないが、例えば、酸化防止剤、ハロゲン捕捉剤、ノボラック型エポキシ樹脂、アルキルホスファイト等が挙げられる。(C)安定剤は、酸化防止剤、ハロゲン捕捉剤、ノボラック型エポキシ樹脂及びアルキルホスファイトから選ばれる少なくとも2種以上であることが好ましい。
本発明において用いられる流動パラフィンは、沸点的には潤滑油留分に属する、きわめて純度の高い液状飽和炭化水素の混合物であると定義される公知のもの(ホワイトオイルと称される)であれば差し支えない。
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で他の添加剤を添加する事が出来る。例えば、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸系滑剤、ステアリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド等の脂肪族アマイド系滑剤、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の金属石鹸系滑剤等の滑剤、タルク、マイカ、シリカ等の充填剤、ガラス繊維等の補強剤、顔料、染料等の着色剤、三酸化アンチモン等の難燃助剤、非イオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等の帯電防止剤である。
本発明の樹脂組成物の製造方法は、溶融混練の前に、少なくとも(A)臭素化ポリマー型難燃剤と、(D)流動パラフィン又はエポキシ化植物油を十分に混合する事前混合(予備ブレンド)を行う工程を有する。事前混合の際、十分に混合できるのであれば(B)スチレン系樹脂、(C)安定剤、他の添加剤を加えても良い。(D)流動パラフィン又はエポキシ化植物油は事前混合とは別に別フィーダーから添加しても良いが、(A)臭素化ポリマー型難燃剤を(D)流動パラフィン又はエポキシ化植物油と事前混合せず、別フィーダーから添加して溶融混練すると、(A)臭素化ポリマー型難燃剤の熱劣化による黒異物や変色が発生してしまう。事前混合の混合方法としては、例えばミキサー型混合機、V型ブレンダー、及びタンブラー型混合機等の混合装置を用いた方法が挙げられる。
本発明の第一の成形体は、本発明の製造方法により製造されたスチレン系難燃性樹脂組成物を成形してなる。また、本発明の第二の成形体は、本発明の製造方法により製造されたスチレン系難燃性樹脂組成物と、さらなるスチレン系樹脂とを成形してなる。本発明の第二の成形体は、本発明の製造方法により製造されたスチレン系難燃性樹脂組成物をマスターバッチとして用いた成形体である。さらなるスチレン系樹脂としては、(B)スチレン系樹脂として説明したスチレン系樹脂が挙げられる。成形方法としては、射出成形、押出成形等の公知の方法が適用できる。
ランクセス社製「EMERALD INNOVATION 3000」(前記(a)から(f)の特徴を有する臭素化スチレン・ブタジエンブロック共重合体、臭素含有量:60質量%)
重量平均分子量(Mw)20万、メタノール可溶成分量1.2質量%であるスチレンのホモポリマー(ポリスチレン)を使用した。尚、重量平均分子量(Mw)、メタノール可溶成分量は以下の方法で測定した。
ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、次の条件で測定した。
GPC機種:昭和電工株式会社製「Shodex GPC-101」
カラム:ポリマーラボラトリーズ社製「PLgel 10μm MIXED-C」
移動相:クロロホルム
試料濃度:0.2質量%
温度:40℃(オーブン)
検出器:示差屈折計
本発明における各成分の分子量測定は、単分散ポリスチレンの溶出曲線より各溶出時間における分子量を算出し、ポリスチレン換算の分子量として算出したものである。
試料1gを溶媒(メチルエチルケトン)40mlに溶解し、10倍量の貧溶媒(メタノール)400mlでポリスチレンを再沈させ、再沈ポリスチレンの質量を求め、残分をメタノール可溶成分量とした。
C-1:酸化防止剤 BASFジャパン社製「Irganox 1076」(オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)
C-2:ハロゲン捕捉剤 味の素ファインテクノ株式会社製「プレンライザーHC-100B」(ドロマイト系化合物)
C-3:ハロゲン捕捉剤 日東化成株式会社製「MC-63A」(ハイドロタルサイト系化合物)
C-4:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂 ハンツマン・ジャパン社製「ARALDITE(登録商標)ECN 1280」
D-1:流動パラフィン エクソンモービル社製「クリストール N352」
表1に示す配合量で、各成分を混合機に投入して予備ブレンド(事前混合)を行い(比較例1、2は(A)成分と(D)成分の予備ブレンドなし)、ブレンド物を二軸押出機(東芝株式会社製「TEM26SS:14バレル」)に定量フィーダを用いて供給し、シリンダー温度180℃(比較例3は220℃)、総供給量30kg/時間、スクリュー回転数300rpmの押出条件で溶融混練した。尚、比較例1、2は(B)スチレン系樹脂と(C)安定剤と(D)流動パラフィンまたはエポキシ化植物油を予備ブレンドしたが、(A)臭素化ポリマー型難燃剤は別フィードした。押し出されたストランドは水冷してからペレタイザーへ導き、樹脂組成物のペレットを得た。樹脂温度の測定は、押出機のダイス穴に樹脂温度計を挿入して測定を行った。得られた樹脂組成物のペレット中の臭素含有量を以下の方法で測定し、下記異物評価を行った。結果を表1に示す。
樹脂組成物のペレット中の臭素含有量を燃焼-イオンクロマトグラフィーにて以下の条件で測定した。
機種:三菱化学株式会社製「AQF-100」及びダイオネクス社製「DX-120」
燃焼管温度:1000℃
検出器:電気伝導度検出器
カラム:AS12A
流量:1.5ml/min
溶離液組成:2.7mM-Na2CO3+0.3mM-NaHCO3
試料導入量:5μl
試料量:3mg
樹脂組成物のペレットを射出成形機(日本製鋼所株式社製「J100E-P」)にて、縦×横×厚さ=90mm×90mm×2mmの成形体を、樹脂温度:180℃、金型温度:40℃の条件で成形した。目視にて黒異物の発生状態を観察し、以下の基準で評価した。
○:黒異物が0個以上4個以下発生。
×:黒異物が5個以上発生。
Claims (7)
- スチレン系難燃樹脂組成物を製造する方法において、
前記スチレン系難燃樹脂組成物は、(A)臭素化ポリマー型難燃剤と、(B)スチレン系樹脂と、(C)安定剤と、(D)流動パラフィンを含み、臭素含有量が18質量%以上42質量%以下であり、
前記(A)臭素化ポリマー型難燃剤と前記(B)スチレン系樹脂との合計100質量部に対して、前記(C)安定剤を5質量部以上30質量部以下(10質量部以上18質量部以下である場合を除く。)で含有し、
少なくとも前記(A)臭素化ポリマー型難燃剤と、前記(D)流動パラフィンを混合させた後、押出機で樹脂温度210℃未満で溶融混練することを特徴とするスチレン系難燃樹脂組成物の製造方法。 - 前記(C)安定剤が、酸化防止剤、ハロゲン捕捉剤、ノボラック型エポキシ樹脂及びアルキルホスファイトから選ばれる少なくとも2種以上であることを特徴とする請求項1に記載のスチレン系難燃樹脂組成物の製造方法。
- 前記(A)臭素化ポリマー型難燃剤と前記(B)スチレン系樹脂との合計100質量部に対して、前記(D)流動パラフィンを1質量部以上8質量部以下で含有することを特徴とする請求項1または2に記載のスチレン系難燃樹脂組成物の製造方法。
- 前記(A)臭素化ポリマー型難燃剤が、
(a)ブタンジエン及びビニル芳香族炭化水素を単量体成分として有する共重合体であり、
(b)臭素化前の共重合体中のビニル芳香族炭化水素単量体の含有量が5質量%以上90質量%以下であり、
(c)ブタジエン中に、1,2-ブタジエンを含有し、
(d)重量平均分子量(Mw)が1,000以上であり、
(e)1H-NMR分光法による未臭素化非芳香族二重結合含有量が、臭素化前の共重合体の非芳香族二重結合含有量基準で50%未満であり、
(f)熱重量分析(TGA、Thermogravimetric Analysis)による5%減量温度が200℃以上である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のスチレン系難燃樹脂組成物の製造方法。 - 前記押出機が二軸押出機であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のスチレン系難燃樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載のスチレン系難燃性樹脂組成物の製造方法によりスチレン系難燃性樹脂組成物を製造する工程と、
前記スチレン系難燃性樹脂組成物を成形する工程と、を有することを特徴とする難燃性樹脂成形体の製造方法。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載のスチレン系難燃性樹脂組成物の製造方法によりスチレン系難燃性樹脂組成物を製造する工程と、
前記スチレン系難燃性樹脂組成物と、さらなるスチレン系樹脂とを成形する工程と、を有することを特徴とする難燃性樹脂成形体の製造方法。
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