JPH0149179B2 - - Google Patents

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JPH0149179B2
JPH0149179B2 JP15234982A JP15234982A JPH0149179B2 JP H0149179 B2 JPH0149179 B2 JP H0149179B2 JP 15234982 A JP15234982 A JP 15234982A JP 15234982 A JP15234982 A JP 15234982A JP H0149179 B2 JPH0149179 B2 JP H0149179B2
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JP
Japan
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weight
flame
copolymer
methyl methacrylate
halogen
Prior art date
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Expired
Application number
JP15234982A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5941349A (en
Inventor
Suehiro Tayama
Norihisa Kusakawa
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Priority to US06/523,763 priority patent/US4533689A/en
Priority to DE8383108554T priority patent/DE3374412D1/en
Priority to EP83108554A priority patent/EP0104479B1/en
Publication of JPS5941349A publication Critical patent/JPS5941349A/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、高度の難燃性と優れた物性を有する
難燃性のアクリル系樹脂組成物およびその製造方
法に関する。さらに詳しくは、本発明は、メタク
リル酸メチル、α−メチルスチレン、スチレン、
無水マレイン酸およびメタクリル酸よりなる5元
共重合体と含ハロゲン縮合燐酸エステルとからな
る優れた物性を有する難燃性アクリル系樹脂組成
物およびその製造方法に関する。 アクリル樹脂は、メタクリル酸メチルを主成分
とする熱可塑性樹脂であつて、その卓越した透明
性、優れた耐候性、良好な機械的性質および耐熱
性によつて照明材料、看板、デイスプレイ、建築
材料、電気機器材料等として広く使用されている
が、可燃材であるため、その使用分野が制限され
ている。 アクリル系樹脂にある種の有機燐酸エステルを
添加することにより難燃性を付与できることは既
に知られているが、これらの有機燐酸エステルは
一般に可塑化作用を有し、得られるアクリル樹脂
成形物の熱変形温度を著しく低下させるととも
に、機械的強度も大きく低下する等の欠点を有し
ていた。また添加された上記難燃剤に起困して最
終組成物の吸水性が大きく増大するため、この難
燃板を屋外で使用した場合、シートが吸水変形し
たり、クレーズが発生するなど、製品クレームの
原困となることがよくあつた。 したがつて難燃剤の添加量をできるだけ少なく
して難燃効果を発揮させることが求められ、これ
に関して多くの検討が行われてきたが、いまだに
満足な成果は得られていないのが現状である。 本発明者らは、従来の難燃化アクリル樹脂の上
述の欠点を改善するために鋭意検討を行つてきた
結果、ベースポリマーとして従来のメタクリル酸
メチルのみ、またはメタクリル酸メチルとメタク
リル酸からなるアクリル樹脂に代えて特定の配合
組成を有するメタクリル酸メチル、α−メチルス
チレン、スチレン、無水マレイン酸およびメタク
リル酸よりなる5元の共重合体を用い、これに難
燃化剤として含ハロゲン縮合燐酸エステルを配合
することにより、従来の難燃化アクリル系樹脂に
比べて優れた難燃性を付与できるこを見い出し、
本発明に到達したものである。 すなわち本発明の要旨とするところは、メタク
リル酸メチル40〜88重量%、α−メチルスチレン
1〜15重量%、スチレン5〜15重量%、無水マレ
イン酸5〜15重量%およびメタクリル酸1〜15重
量%からなる共重合体と含ハロゲン縮合燐酸エス
テルとからなり、組成物中に含ハロゲン縮合燐酸
エステルを3〜40重量%含むことを特徴とする難
燃性アクリル系樹脂組成物、およびメタクリル酸
メチル単量体またはその部分重合物40〜88重量
%、α−メチルスチレン1〜15重量%、スチレン
5〜15重量%、無水マレイン酸5〜15重量%およ
びメタクリル酸1〜15重量%からなる単量体混合
物またはその部分重合物に、組成物中に含ハロゲ
ン縮合燐酸エステルが3〜40重量%となるように
添加して、重合開始剤の存在下で重合することを
特徴とする難燃性アクリル系樹脂組成物の製造方
法にある。 本発明の組成物を構成する共重合体は、上記し
たようにメタクリル酸メチル40〜88重量%、α−
メチルスチレン1〜15重量%、スチレン5〜15重
量%、無水マレイン酸5〜15重量%およびメタク
リル酸1〜15重量%を共重合することにより得ら
れるものである。 共重合体を構成するメタクリル酸エステル成分
は、メタクリル樹脂本来の光学的性質、耐候性ま
たは機械的性質を保持するための必要な成分であ
り、その量は共重合体中40〜88重量%の範囲で使
用され、使用量が40重量%未満であると上記の特
性が失われ、また88重量%を越えると耐熱性およ
び難燃性の向上効果が小さくなるので好ましくな
い。 また共重合体を構成するα−メチルスチレン成
分は得られる共重合体の耐熱性を向上させる成分
の1つであつて、共重合体中1〜15重量%の範囲
で、好ましくは3〜10重量%の範囲で使用され
る。1重量%未満であると耐熱性が充分でなく、
15重量%を越えると機械的性質が低下すると同時
に生産性が低下し望ましくない。 また共重合体を構成するスチレン成分は、直接
的には共重合体の耐熱性、軟燃性を向上させる成
分ではないが、耐熱性向上成分であるα−メチル
スチレンおよび無水マレイン酸の共重合体応性を
高めることにより間接的に耐熱性を向上させると
同時に、生産性の向上に対して著しい作用効果が
あり、かつ得られる共重合体の機械的性質、帯色
性ならびに成形加工性の向上に対しても極めて好
ましい効果を有するものである。特に機械的性
質、帯色性の改良については全く予想外の効果が
認められた。スチレンの使用割合としては共重合
体中5〜15重量%が必要であり、5重量%に満た
なにいと生産性の面で劣り、15重量%を越えると
耐熱性ならびに光学的特性がが低下する傾向が認
められるので好ましくない。 また共重合体を構成する無水マレイン酸成分は
α−メチルスチレンの共重合反応性を高める作用
とスチレンとの相互作用により共重合体の耐熱性
を向上さる効果を有し、その使用割合は5〜15重
量%の範囲が必要であり、好ましくは10〜15重量
%である。使用割合が5重量%未満であると生産
性と耐熱性の面で劣り、15重量%を越えると機械
的性質と耐熱性が低下するので好ましくない。 さらに共重合体を構成するメタクリル酸成分は
本発明の難燃性樹脂組成物の難燃性向上および耐
熱性向上に大きな効果があり、その使用割合は1
〜15重量%、好ましくは3〜10重量%、より好ま
しくは5〜7重量%である。使用割合が1重量%
未満であると難燃性および耐熱性の改善効果が少
なく、15重量%を越えると難燃性樹脂組成物の曇
価が大きくなり、また吸水率が増大するなど物性
的に悪影響を及ぼすので望ましくない。 以上が、本発明の組成物を構成する共重合体の
必要不可欠な構成成分とその使用割合であるがさ
らに生産性や最終的に得られる共重合体の耐熱
性、難燃性、機械的性質、光学的性質または加工
性など樹脂特性全体のバランスを考慮するとα−
メチルスチレンのモル数をα、スチレンのモル数
をβ、および無水マレイン酸のモル数をγとした
とき、共重合体中のα−メチルスチレン、スチレ
ンおよび無水マレイン酸の配合比(α+β)/γ
が1.1ないし1.5となる量の関係にあることが最も
望ましい。配合比が1.1より小さい場合には機械
的性質、耐水性および光学的性質が低下する傾向
が認められ、1.5より大きい範囲では耐熱性が低
下する傾向が認められる。 また本発明においては、組成物を構成する共重
合体は、使用する目的に応じて、本発明の範囲内
においてアクリル酸、アクリル酸メチル、(メタ)
アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、
酢酸ビニルなどの他の共重合性単量体またはジビ
ニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、トリア
リルイソシアヌレート、エチレングリコールジメ
タクリレート、トリエチレングリコールジメタク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリ
レートなどの多官能架橋性単量体を共重合体中20
重量%以下の範囲内で1種以上をさらに配合し共
重合させてもよい。 また本発明においては、共重合体の1成分であ
るメタクリル酸の1部または全部を必要に、応じ
て有機酸、例えばアクリル酸、マレイン酸、イタ
コン酸などの不飽和有機酸ならびに飽和有機酸で
置き換えることも可能であるが、本発明の如くメ
タクリル酸を用いるときの方が難燃性、耐熱性の
向上効果が顕著である。 本発明の組成物を構成するのに使用される難燃
化剤の含ハロゲン縮合燐酸エステルとしては塩素
化ポリホスフエートが望ましく、塩素化ポリホス
フエートの中の燐含有量が5〜30重量%、好まし
くは10〜20重量%および塩素含有量が20〜40重量
%のものが難燃性効果が大きいので望ましい。 塩素化ポリホスフエートとしては、例えば(株)大
八化学工業所で生産されている。CR−505、CR
−509、CR−511およびCR−513、鹿島工業(株)で
生産されているバイロール77、旭硝子(株)で生産さ
れているAFR−TH101等があげられる。これら
の中でもCR−509が本発明の樹脂組成物において
用いた場合効果的である。なおCR−509について
は、正確にその構造は不明であるが、燐−炭素結
合を有する含塩素縮合燐酸エステルであり、それ
の塩素含有量は26.0%、燐含有量は14.0%であ
る。 本発明で用いられる上記含ハロゲン縮合燐酸エ
ステルの量は、製品に要求される程度により一概
には決められないが、通常樹脂組成物中3〜40重
量%、より好ましくは、10〜30重量%である。難
燃化剤の量が3重量%未満では難燃性付与の点で
十分でなく、また40重量%を越えると樹脂組成物
の耐熱性が低下し吸水率が増加するなど物性低下
が大きいので好ましくない。 本発明の樹脂組成物は、本発明の目的を阻害し
なければ、その製造法については特に限定されな
いが、例えば前記の単量体混合物またはその部分
重合物に難燃化剤を添加し重合開始剤の存在下で
塊状重合または溶液重合する方法、および前記の
単量体よりなる共重合体と難燃化剤とをブレンド
する等の方法があげられる。 単量体混合物またはその部分重合物に難燃化剤
を添加し重合開始剤の存在下で重合を行なう場合
の好ましい例としては、前記単量体混合物、また
はそれの単量体混合物に、0.01〜1.0重量%の重
合開始剤を添加して50〜150℃、好ましくは65〜
100℃の温度で加熱して得た部分重合物に、難燃
化剤および重合開始剤を追加して溶解させた後、
ガラス、ステンレスまたはアルミニウム等からな
る型板とポリ塩化ビニルからなるガスケツトとで
構成されたセル内に注入し、50〜90℃の温度で重
合させ、次いで100〜160℃の温度で10〜180分後
重合を行なう塊状重合法であるキヤスト重合があ
げられる。キヤスト重合を行なう際の部分重合物
を調製する方法としては特に限定されず前記の方
法以外に、例えばメタクリル酸メチルの部分重合
物に、前記の他の単量体成分および難燃化剤を混
合溶解する方法、メタクリル酸メチル重合体また
はそれの共重合体と難燃化剤をメタクリル酸メチ
ルとの他の単量体混合物に溶解する方法等があげ
られ、部分重合体中の重合体部分の成分組成と単
量体混合部分の成分組成は異なつていてもよい。 キヤスト重合の際に用いられる重合開始剤とし
ては公知のラジカル重合開始剤が使用可能であ
り、例えばアゾビスイソブチロニトリル、2−
2′−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル
などのアゾビス系触媒、ラウロイルパーオキサイ
ド、ベンゾイルパーオキサイド、ビス(3,5,
5−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイドな
どのジアシルパーオキサイド系触媒、およびパー
カーボネート系触媒等があげられる。 一方ブレンド法による組成物の製造法として
は、塊状または溶液重合で得られた共重合体の粉
砕物もしくは溶融物と難燃化剤をブレンドして押
出す方法等があげられる。 本発明の樹脂組成物には、所望ならば公知の他
の難燃化剤を併用して用いることも可能である。
また必要に応じて紫外線吸収剤、離型剤、熱安定
剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、発泡剤、分散
剤、核剤、着色剤等の添加剤を加えてもよい。さ
らに水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、
ガラス繊維、ガラス粉末などの無機充填剤、粉末
状金属、カーボンブラツクなどを加えることもで
きる。 本発明の難燃性アクリル系樹脂組成物はベース
ポリマーとして従来のメタクリル酸メチル重合体
またはメタクリル酸メチルとメタクリル酸の共重
合体を用いるかわりに、本発明の前記の特定組成
の単量体混合物またはその部分重合体から得られ
る共重合体の樹脂組成物を用い、これに含ハロゲ
ン縮合燐酸エステルを難燃化剤として使用するこ
とにより、同一難燃化剤量を用いた場合の難燃性
アクリル樹脂に比べてその難燃性が著しく向上す
るという効果を示す。 本発明に係るアクリル系樹脂組成物は、難燃性
および物性にすぐれているために、建築材料、電
気機器材料、看板、グレージング材料および照明
用材料等の用途に有用である。 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説
明するが、これは本発明の単なる例示であつて本
発明を何ら限定するものではない。 実施例 1 メタクリル酸メチル760g、α−メチルスチレ
ン40g、スチレン100gおよび無水マレイン酸100
gを冷却管、温度計、撹拌棒をセツトしたセパラ
ブルフスコに入れた後撹拌しながら加熱し、内温
70℃で2,2−アゾビス−(2,4−ジメチルバ
レロニトリル)1.0gを添加し内温95℃で10分間
保持した後、室温まで冷却してシラツプ状部分重
合物を得た。 この部分重合物730gに対してメタクリル酸メ
チル70g、CR−509(塩素化ポリホスフエート、
(株)大八化学工業所製、商品名)200g、剥離剤と
してエアゾロールOT(ジオクチルスルホサクシ
ネート)1gおよび2,2′−アゾビス−(2,4
−ジメチルバレロニトリル)640mgを添加溶解し
た後、ポリ塩化ビニル製ガスケツトを介してなる
3mmの間隔で相対する2枚の強化ガラスで形成し
たセルに該組成物を注入し65℃の温水中に16時間
浸漬し重合硬化させた。次いで135℃の空気加熱
炉中で2時間熱処理した。冷却後、脱枠して板厚
約3mmの樹脂を得た。この樹脂板についてUL規
格Subject94に準拠した垂直法の燃焼試験を行つ
た。5個の1組のサンプルについて第1回目の10
秒の接炎後の燃焼持続時間および第2回目の10秒
の接炎後の燃焼持続時間を測定し、その結果を第
1表に示した。
The present invention relates to a flame-retardant acrylic resin composition having a high degree of flame retardancy and excellent physical properties, and a method for producing the same. More specifically, the present invention provides methyl methacrylate, α-methylstyrene, styrene,
The present invention relates to a flame-retardant acrylic resin composition having excellent physical properties comprising a quinary copolymer of maleic anhydride and methacrylic acid and a halogen-containing condensed phosphoric acid ester, and a method for producing the same. Acrylic resin is a thermoplastic resin whose main component is methyl methacrylate, and its excellent transparency, excellent weather resistance, good mechanical properties, and heat resistance make it useful for lighting materials, signboards, displays, and construction materials. Although it is widely used as a material for electrical equipment, its field of use is limited because it is a combustible material. It is already known that flame retardance can be imparted to acrylic resins by adding certain types of organic phosphate esters, but these organic phosphate esters generally have a plasticizing effect, and the resulting acrylic resin moldings It had the drawbacks of significantly lowering the heat distortion temperature and also significantly lowering the mechanical strength. In addition, the added flame retardant greatly increases the water absorption of the final composition, so when this flame retardant board is used outdoors, the sheet absorbs water and becomes deformed or crazes occur, resulting in product complaints. This often led to problems. Therefore, there is a need to reduce the amount of flame retardant added to achieve the flame retardant effect, and although many studies have been conducted in this regard, no satisfactory results have yet been obtained. . The present inventors have conducted intensive studies to improve the above-mentioned drawbacks of conventional flame-retardant acrylic resins, and as a result, they have found that they can use conventional methyl methacrylate alone or acrylic resin consisting of methyl methacrylate and methacrylic acid as a base polymer. In place of the resin, a 5-element copolymer consisting of methyl methacrylate, α-methylstyrene, styrene, maleic anhydride and methacrylic acid having a specific composition is used, and a halogen-containing condensed phosphoric acid ester is used as a flame retardant. We have discovered that by blending with acrylic resin, we can impart superior flame retardancy compared to conventional flame retardant acrylic resins.
This has led to the present invention. That is, the gist of the present invention is that 40 to 88% by weight of methyl methacrylate, 1 to 15% by weight of α-methylstyrene, 5 to 15% by weight of styrene, 5 to 15% by weight of maleic anhydride, and 1 to 15% by weight of methacrylic acid. % by weight of a copolymer and a halogen-containing condensed phosphoric acid ester, a flame-retardant acrylic resin composition characterized in that the composition contains 3 to 40% by weight of the halogen-containing condensed phosphoric acid ester, and methacrylic acid. Consists of 40-88% by weight of methyl monomer or its partial polymer, 1-15% by weight of α-methylstyrene, 5-15% by weight of styrene, 5-15% by weight of maleic anhydride and 1-15% by weight of methacrylic acid. Flame retardant, characterized in that the halogen-containing condensed phosphoric acid ester is added to a monomer mixture or a partial polymer thereof in an amount of 3 to 40% by weight and polymerized in the presence of a polymerization initiator. The present invention provides a method for producing a polyacrylic resin composition. As mentioned above, the copolymer constituting the composition of the present invention contains 40 to 88% by weight of methyl methacrylate, α-
It is obtained by copolymerizing 1 to 15% by weight of methylstyrene, 5 to 15% by weight of styrene, 5 to 15% by weight of maleic anhydride, and 1 to 15% by weight of methacrylic acid. The methacrylic acid ester component constituting the copolymer is a necessary component to maintain the optical properties, weather resistance, or mechanical properties inherent to the methacrylic resin, and its amount is 40 to 88% by weight in the copolymer. If the amount used is less than 40% by weight, the above characteristics will be lost, and if it exceeds 88% by weight, the effect of improving heat resistance and flame retardance will be reduced, which is not preferable. Further, the α-methylstyrene component constituting the copolymer is one of the components that improves the heat resistance of the obtained copolymer, and is in the range of 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight in the copolymer. Used in a range of % by weight. If it is less than 1% by weight, heat resistance will not be sufficient,
If it exceeds 15% by weight, mechanical properties and productivity will decrease, which is not desirable. In addition, the styrene component constituting the copolymer is not a component that directly improves the heat resistance and soft flame properties of the copolymer, but it is a copolymer of α-methylstyrene and maleic anhydride, which are heat resistance improving components. It indirectly improves heat resistance by increasing the copolymerization reactivity, and at the same time has a significant effect on improving productivity, and also improves the mechanical properties, colorability, and molding processability of the resulting copolymer. It also has an extremely favorable effect on. In particular, completely unexpected effects were observed in terms of improvements in mechanical properties and coloration. Styrene needs to be used in a proportion of 5 to 15% by weight in the copolymer; if it is less than 5% by weight, productivity will be poor, and if it exceeds 15% by weight, heat resistance and optical properties will deteriorate. This is not desirable as there is a tendency to In addition, the maleic anhydride component constituting the copolymer has the effect of increasing the copolymerization reactivity of α-methylstyrene and the effect of improving the heat resistance of the copolymer through interaction with styrene. A range of ~15% by weight is required, preferably 10-15% by weight. If the proportion used is less than 5% by weight, productivity and heat resistance will be poor, and if it exceeds 15% by weight, mechanical properties and heat resistance will deteriorate, which is not preferable. Furthermore, the methacrylic acid component constituting the copolymer has a great effect on improving the flame retardancy and heat resistance of the flame-retardant resin composition of the present invention, and its usage ratio is 1
~15% by weight, preferably 3-10% by weight, more preferably 5-7% by weight. Usage rate is 1% by weight
If it is less than 15% by weight, the effect of improving flame retardancy and heat resistance will be small, and if it exceeds 15% by weight, the haze value of the flame-retardant resin composition will increase, and the water absorption rate will increase, which is desirable. do not have. The above are the essential components of the copolymer constituting the composition of the present invention and their usage ratios. , considering the overall balance of resin properties such as optical properties and processability, α−
When the number of moles of methylstyrene is α, the number of moles of styrene is β, and the number of moles of maleic anhydride is γ, the blending ratio of α-methylstyrene, styrene, and maleic anhydride in the copolymer (α+β)/ γ
It is most desirable that the relationship be such that 1.1 to 1.5. When the blending ratio is less than 1.1, there is a tendency for mechanical properties, water resistance and optical properties to decrease, and when it is greater than 1.5, there is a tendency for heat resistance to decrease. In addition, in the present invention, the copolymer constituting the composition may be acrylic acid, methyl acrylate, (meth)acrylate, or
Ethyl acrylate, butyl (meth)acrylate,
Other copolymerizable monomers such as vinyl acetate or polyfunctional crosslinkable monomers such as divinylbenzene, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate 20 in copolymer body
One or more types may be further blended and copolymerized within the range of % by weight or less. In addition, in the present invention, part or all of methacrylic acid, which is one component of the copolymer, may be replaced with an organic acid, for example, an unsaturated organic acid such as acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, or a saturated organic acid, as necessary. Although it is possible to replace them, the effect of improving flame retardancy and heat resistance is more remarkable when methacrylic acid is used as in the present invention. The halogen-containing condensed phosphoric acid ester of the flame retardant used to form the composition of the present invention is preferably a chlorinated polyphosphate, and the phosphorus content in the chlorinated polyphosphate is 5 to 30% by weight, preferably 10% by weight. ~20% by weight and chlorine content of 20 to 40% by weight are desirable because they have a large flame retardant effect. Chlorinated polyphosphates are produced, for example, by Daihachi Kagaku Kogyosho Co., Ltd. CR-505, CR
Examples include -509, CR-511 and CR-513, Vyroll 77 produced by Kashima Kogyo Co., Ltd., and AFR-TH101 produced by Asahi Glass Co., Ltd. Among these, CR-509 is effective when used in the resin composition of the present invention. Although the exact structure of CR-509 is unknown, it is a chlorine-containing condensed phosphoric acid ester having a phosphorus-carbon bond, and its chlorine content is 26.0% and phosphorus content is 14.0%. The amount of the halogen-containing condensed phosphoric acid ester used in the present invention cannot be absolutely determined depending on the degree required for the product, but is usually 3 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight in the resin composition. It is. If the amount of the flame retardant is less than 3% by weight, it will not be sufficient in terms of imparting flame retardancy, and if it exceeds 40% by weight, the physical properties of the resin composition will decrease, such as the heat resistance will decrease and the water absorption rate will increase. Undesirable. The resin composition of the present invention can be produced by adding a flame retardant to the monomer mixture or a partial polymer thereof to initiate polymerization. Examples include a method of bulk polymerization or solution polymerization in the presence of a flame retardant, and a method of blending a copolymer made of the above-mentioned monomers with a flame retardant. A preferred example of adding a flame retardant to a monomer mixture or a partial polymerization thereof and carrying out polymerization in the presence of a polymerization initiator is to add 0.01 to the monomer mixture or a partial polymerization thereof. 50-150℃, preferably 65-150℃ with addition of ~1.0% by weight of polymerization initiator
After adding and dissolving a flame retardant and a polymerization initiator into the partially polymerized product obtained by heating at a temperature of 100℃,
It is injected into a cell composed of a template made of glass, stainless steel, or aluminum, etc. and a gasket made of polyvinyl chloride, and polymerized at a temperature of 50 to 90°C, and then at a temperature of 100 to 160°C for 10 to 180 minutes. Cast polymerization is a bulk polymerization method in which post-polymerization is performed. The method for preparing a partial polymer when performing cast polymerization is not particularly limited, and in addition to the above method, for example, a partial polymer of methyl methacrylate may be mixed with the other monomer components and a flame retardant as described above. Examples include a method of dissolving a methyl methacrylate polymer or a copolymer thereof and a flame retardant in a mixture of other monomers with methyl methacrylate. The component composition and the component composition of the monomer mixing portion may be different. As the polymerization initiator used in cast polymerization, known radical polymerization initiators can be used, such as azobisisobutyronitrile, 2-
Azobis-based catalysts such as 2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, bis(3,5,
Examples include diacyl peroxide catalysts such as 5-trimethylhexanoyl) peroxide, and percarbonate catalysts. On the other hand, as a method for producing a composition by a blending method, there may be mentioned a method of blending a pulverized product or a melt of a copolymer obtained by bulk or solution polymerization with a flame retardant and extruding the mixture. If desired, other known flame retardants can be used in combination with the resin composition of the present invention.
Additionally, additives such as ultraviolet absorbers, mold release agents, heat stabilizers, plasticizers, lubricants, antistatic agents, foaming agents, dispersants, nucleating agents, and coloring agents may be added as necessary. In addition, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide,
Inorganic fillers such as glass fibers and glass powder, powdered metals, carbon black, etc. can also be added. Instead of using a conventional methyl methacrylate polymer or a copolymer of methyl methacrylate and methacrylic acid as a base polymer, the flame-retardant acrylic resin composition of the present invention uses a monomer mixture having the above-described specific composition of the present invention. Or, by using a resin composition of a copolymer obtained from a partial polymer thereof and using a halogen-containing condensed phosphoric acid ester as a flame retardant, the flame retardance when using the same amount of flame retardant. It has the effect of significantly improving flame retardancy compared to acrylic resin. Since the acrylic resin composition according to the present invention has excellent flame retardancy and physical properties, it is useful for applications such as building materials, electrical equipment materials, signboards, glazing materials, and lighting materials. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, which are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the present invention in any way. Example 1 760 g of methyl methacrylate, 40 g of α-methylstyrene, 100 g of styrene and 100 g of maleic anhydride
g into a separable fusco equipped with a cooling tube, thermometer, and stirring rod, and heated while stirring until the internal temperature
At 70°C, 1.0 g of 2,2-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile) was added, the internal temperature was maintained at 95°C for 10 minutes, and then cooled to room temperature to obtain a syrup-like partial polymer. For 730 g of this partial polymer, 70 g of methyl methacrylate, CR-509 (chlorinated polyphosphate,
Daihachi Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name) 200g, aerosol OT (dioctyl sulfosuccinate) 1g and 2,2'-azobis-(2,4
After adding and dissolving 640 mg of dimethylvaleronitrile, the composition was poured into a cell formed by two pieces of tempered glass facing each other at a 3 mm interval with a polyvinyl chloride gasket interposed therebetween, and placed in hot water at 65°C for 16 hours. It was immersed for a time to polymerize and harden. Then, it was heat treated in an air heating furnace at 135°C for 2 hours. After cooling, the frame was removed to obtain a resin plate with a thickness of approximately 3 mm. A vertical combustion test was conducted on this resin plate in accordance with UL standard Subject 94. The first 10 for a set of 5 samples.
The combustion duration after flame contact for 1 second and the combustion duration after second flame contact for 10 seconds were measured, and the results are shown in Table 1.

【表】 比較例 1 メタクリル酸メチル、α−メチルスチレン、ス
チレン、無水マレイン酸の該単量体混合物の代わ
りに1000gのメタクリル酸メチル単量体のみを用
いてシラツプ状部分重合物を調製する以外は実施
例1と全く同様にして3mmの樹脂板を得た。次い
で実施例1と同様な燃焼試験を行い、その結果を
第2表に示した。
[Table] Comparative Example 1 Except for preparing a syrup-like partial polymer by using only 1000 g of methyl methacrylate monomer instead of the monomer mixture of methyl methacrylate, α-methylstyrene, styrene, and maleic anhydride. A 3 mm resin plate was obtained in exactly the same manner as in Example 1. Next, a combustion test similar to that in Example 1 was conducted, and the results are shown in Table 2.

【表】 第1表と第2表の結果を比較することにより本
発明の難燃性アクリル系樹脂組成物は、メタクリ
ル酸メチルとメタクリル酸の共重合体をベースポ
リマーとする従来の難燃性アクリル系樹脂組成物
に比べてその難燃性が非常に優れていることが明
らかである。 実施例 2 メタクリル酸メチル1000gを冷却管、温度計、
撹拌棒をセツトしたセパラブルフラスコに入れた
後撹拌しながら加熱して内温85℃で2,2′−アゾ
ビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)650mg
を添加し、内温100℃で7分間保持した後、室温
まで冷却してシラツプ状の部分重合物を得た。 この部分重合物558.4gに対してα−メチルス
チレン25.6g、スチレン73g、無水マレイン酸73
g、メタクリル酸70g、CR−509 200g、エアゾ
ロールOT1g、および2,2′−アゾビス−(2,
4−ジメチルバレロニトリル)640mgを添加溶解
した後、ポリ塩化ビニル製ガスケツトを介してな
る3mmの間隔で相対する2枚の強化ガラスで形成
したセル中に該組成物を注入し、65℃の温水中に
16時間浸漬し重合硬化させた。次いで135℃の空
気加熱炉で2時間処理した。冷却後脱枠して板厚
3mmの樹脂板を得た。この樹脂板についてUL規
格Subject94に準拠した垂直法の燃焼試験を行つ
た。5個の1組のサンプルについて実施例1と同
様に第1回目および第2回目の10秒接炎後の燃焼
持続時間を測定したが、いずれも1秒以下であり
その難燃性は良好であつた。 比較例 2 実施例2においてα−メチルスチレン、スチレ
ン、無水マレイン酸を用いずにメタクリル酸メチ
ルの部分重合物のみを730g用いた他は実施例2
と全く同様にしてメタクリル酸メチルとメタクリ
ル酸の共重合体からなる3mmの樹脂板を得た。 この樹脂板について実施例2と同様な燃焼試験
を行つたところ、第1回目の10秒接炎後の燃焼持
続時間は2秒程度であつたが、第2回目の10秒接
炎後の燃焼持続時間が30秒を越すものがあつた。 実施例 3 実施例2で調整したメタクリル酸メチルのシラ
ツプ状部分重合物604gに対してα−メチルスチ
レン28g、スチレン79g、無水マレイン酸79g、
メタクリル酸60g、CR−509150g、エアゾール
OT1gおよび2,2′−アゾビス−(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)672mgを添加溶解した後、
実施例2と同様にして板厚3mmの樹脂板を得た。 この樹脂板について実施例1と同様なUL規格
Subject94に準拠した垂直法の燃焼試験を行つた。
5個の1組のサンプルについて第1回目および第
2回目の10秒接炎後の燃焼持続時間を測定した。
その結果を第3表に示す。
[Table] Comparing the results in Tables 1 and 2, it was found that the flame-retardant acrylic resin composition of the present invention has the same flame-retardant properties as the conventional flame-retardant acrylic resin composition that uses a copolymer of methyl methacrylate and methacrylic acid as a base polymer. It is clear that the flame retardance is much superior to that of acrylic resin compositions. Example 2 1000g of methyl methacrylate was added to a cooling tube, thermometer,
After putting it into a separable flask equipped with a stirring bar, heat it while stirring to obtain 650 mg of 2,2'-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile) at an internal temperature of 85°C.
was added, the internal temperature was maintained at 100°C for 7 minutes, and then cooled to room temperature to obtain a syrup-like partial polymer. For 558.4 g of this partial polymer, 25.6 g of α-methylstyrene, 73 g of styrene, and 73 g of maleic anhydride.
g, 70 g of methacrylic acid, 200 g of CR-509, 1 g of Aerosolol OT, and 2,2'-azobis-(2,
After adding and dissolving 640 mg of 4-dimethylvaleronitrile, the composition was injected into a cell formed by two sheets of tempered glass facing each other at a 3 mm interval with a polyvinyl chloride gasket interposed therebetween, and heated with 65°C hot water. inside
It was immersed for 16 hours to polymerize and harden. The mixture was then treated in an air heating oven at 135°C for 2 hours. After cooling, the frame was removed to obtain a resin plate with a thickness of 3 mm. A vertical combustion test was conducted on this resin plate in accordance with UL standard Subject 94. The combustion duration after the first and second 10-second flame contact was measured for a set of five samples in the same manner as in Example 1, and both were less than 1 second, indicating that the flame retardance was good. It was hot. Comparative Example 2 Example 2 except that only 730 g of a partial polymer of methyl methacrylate was used without using α-methylstyrene, styrene, or maleic anhydride.
A 3 mm resin plate made of a copolymer of methyl methacrylate and methacrylic acid was obtained in exactly the same manner as above. When this resin plate was subjected to a combustion test similar to Example 2, the combustion duration after the first 10-second flame contact was about 2 seconds, but the combustion duration after the second 10-second flame contact was There was one that lasted more than 30 seconds. Example 3 For 604 g of the syrup-like partial polymer of methyl methacrylate prepared in Example 2, 28 g of α-methylstyrene, 79 g of styrene, 79 g of maleic anhydride,
Methacrylic acid 60g, CR-509 150g, aerosol
After adding and dissolving 1 g of OT and 672 mg of 2,2'-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile),
A resin plate having a thickness of 3 mm was obtained in the same manner as in Example 2. This resin plate has the same UL standards as Example 1.
A vertical combustion test was conducted in accordance with Subject 94.
The combustion duration after the first and second 10 second flame contact was measured for a set of five samples.
The results are shown in Table 3.

【表】 この板の光学的性質をASTM D1003に準拠し
て測定したところ、全光線透過率で92.4%、曇価
も1.0%と良好であつた。また熱変形温度も
ASTM D648に準拠して測定したところ96.0と良
好であつた。 比較例 3 実施例3においてα−メチルスチレン、スチレ
ン、無水マレイン酸を用いずにメタクリル酸メチ
ルの部分重合物を790g用いた他は実施例3と全
く同様にして比較のための樹脂板を得た。 この樹脂板について実施例3と同様な燃焼試験
を行い、その結果を第4表に示した。
[Table] When the optical properties of this plate were measured in accordance with ASTM D1003, the total light transmittance was 92.4% and the haze value was 1.0%, which were good. Also, the heat distortion temperature
When measured in accordance with ASTM D648, it was 96.0, which was good. Comparative Example 3 A resin plate for comparison was obtained in exactly the same manner as in Example 3, except that 790 g of a partial polymer of methyl methacrylate was used without using α-methylstyrene, styrene, or maleic anhydride. Ta. A combustion test similar to that in Example 3 was conducted on this resin plate, and the results are shown in Table 4.

【表】 第3表と第4表の比較により本発明の難燃性ア
クリル系樹脂組成物がすぐれた効果を示すことが
明らかである。
[Table] It is clear from a comparison of Tables 3 and 4 that the flame-retardant acrylic resin composition of the present invention exhibits excellent effects.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 メタクリル酸メチル40〜88重量%、α−メチ
ルスチレン1〜15重量%、スチレン5〜15重量
%、無水マレイン酸5〜15重量%およびメタクリ
ル酸1〜15重量%からなる共重合体と含ハロゲン
縮合燐酸エステルとからなり、組成物中に含ハロ
ゲン縮合燐酸エステルを3〜40重量%含むことを
特徴とする難燃性アクリル系樹脂組成物。 2 メタクリル酸メチル単量体またはその部分重
合物40〜88重量%、α−メチルスチレン1〜15重
量%、スチレン5〜15重量%、無水マレイン酸5
〜15重量%およびメタクリル酸1〜15重量%から
なる単量体混合物またはその部分重合物に、組成
物中に含ハロゲン縮合燐酸エステルが3〜40重量
%となるように添加して、重合開始剤の存在下で
重合することを特徴とする難燃性アクリル系樹脂
組成物の製造方法。
[Claims] 1 From 40 to 88% by weight of methyl methacrylate, 1 to 15% by weight of α-methylstyrene, 5 to 15% by weight of styrene, 5 to 15% by weight of maleic anhydride, and 1 to 15% by weight of methacrylic acid. 1. A flame-retardant acrylic resin composition comprising a copolymer consisting of a halogen-containing condensed phosphoric acid ester and a halogen-containing condensed phosphoric ester, the composition containing 3 to 40% by weight of the halogen-containing condensed phosphoric ester. 2 Methyl methacrylate monomer or its partial polymer 40-88% by weight, α-methylstyrene 1-15% by weight, styrene 5-15% by weight, maleic anhydride 5
Polymerization is initiated by adding halogen-containing condensed phosphoric acid ester to a monomer mixture of ~15% by weight and 1 to 15% by weight of methacrylic acid or a partial polymer thereof so that the halogen-containing condensed phosphoric acid ester is 3 to 40% by weight in the composition. 1. A method for producing a flame-retardant acrylic resin composition, which comprises polymerizing in the presence of an agent.
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