JPH0228226A - 難燃性ポリマー組成物 - Google Patents

難燃性ポリマー組成物

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JPH0228226A
JPH0228226A JP1127720A JP12772089A JPH0228226A JP H0228226 A JPH0228226 A JP H0228226A JP 1127720 A JP1127720 A JP 1127720A JP 12772089 A JP12772089 A JP 12772089A JP H0228226 A JPH0228226 A JP H0228226A
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acid
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salt
metal
metalloid
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JP1127720A
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Robert Leonard Dr Bentley
ロバート レオナード ベントレイ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はホスホン酸塩を含む難燃性ポリマー組成物に関
する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする課題コポリ
マー、特にハロゲンを含まないポリマーは通常、リン含
有化合物、ハロゲン含有化合物又はそれらの混合物を添
加することにより一層難燃性となる。いくつかのポリマ
ーは例エバ250℃またはそれ以上の高温で加工される
が、多くの公知の難燃剤は、非常に揮発性であるか或い
は十分に熱安定性でないため、これらの条件下の加工に
適さない。
欧州特許出願第0245207号は、・・ロゲンを含ま
ないポリマー、およびa)難燃剤として、一般式I: (上記式中、Rは所望により1個又はそれ以上のハロゲ
ン原子又はヒドロキシル基により置換された炭素原子数
1ないし3の直鎖又は枝分れ鎖のアルキル基を表わし;
そしてR′は水素原子又は炭素原子数1ないし3のアル
キル基を表わす。)で表わされるホスホン酸の金属又は
メタロイド塩〔ここで、該金属又はメタロイドは元素の
1周期律”表(フィッシャー サイエンティフィック 
コンパニー 0 1968)の第■A、nB、IIIA
、IV’AおよびVA族から選ばれる。〕の少なくとも
1種よシなる組成物を記述しそして請求の範囲に記載し
ている。
本発明者等は、今、これらの組成物の衝撃強度が、カル
ボン酸又はその塩をホスホン酸塩と共に混入することに
より改良されることを見出した。
〔課題を解決するための手段〕
従って本発明は、ハロゲンを含まないポリマー、および
a)難燃剤として、−数式I:(上記式中、Rは所望に
よ91個又はそれ以上のハロゲン原子又はヒドロキシル
基によ、?fil換された炭素原子数1ないし3の直鎖
又は枝分れ鎖のアルキル基を表わし;そしてR′は水素
原子又は炭素原子数1ないし5のアルキル基を表わす。
)で表わされるホスホン酸の金属又はメタロイド塩〔こ
こで、該金属又はメタロイドは元素の1周期律”表(フ
ィッシャー サイエンティフィック カンパニー 0 
1968)の第■A、11B、 II[A、 IVAお
よびVA族から選ばれる。〕の少なくとも1種、および
b)モノ−又はポリ−カルボン酸又はその金属又はメタ
ロイド塩(ここで該金属又はメタロイドは上記の元素周
期律表の第1、nA、I[B、mA、IVAおよびVA
族から選ばれる。)よりなる組成物を提供するものであ
る。
式I中のアルキル基Rにおけるハロゲン原子は例えばフ
ッ素原子、臭素原子および塩素原子である。ハロアルキ
ル基Rとして次のものが挙げられる。:クロロメチル基
、ブロモメチル基、トリフルオロメチル基、ジクロロメ
チル基、ジブロモメチル基、2−クロロエチル基、1−
10ロブロビル基および1−ブロモプロピル基。
ヒドロキシル基で置換されたアルキル基Rは、好ましく
は1個のヒドロキシル基で置換された基であり、例えば
ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基および5
−ヒドロキシプロピル基である。
好ましくViRは非置換の炭素原子数1ないし5のアル
キル基を表わすが、最も好着しくはRはメチル基を表わ
す。
πは好ましくは水素原子又はメチル基を表わす。ホスホ
ン酸塩中の金属又はメタロイドは例えばマグネシウム、
カルシウム、バリウム、亜鉛、ホウ素、アルミニウム、
錫又はアンチモンであシ得る。好ましくは該金属はマグ
ネシウム又はアルミニウムであシ、最も好ましくはアル
ミニウムである。
特に好ましい組成物は、RおよびR′がそれぞれメチル
基を表わしそして金属がアルミニウムである組成物であ
る。
該塩はホスホン酸のアニオンと金属又はメタロイドのカ
チオンで形成された単純表イオン性化合物でめシ得る。
R′が水素原子を表わしそして金属又はメタロイドが1
よシ天の原子価を有する場合、該塩は一般式■: (式中、Rは前に定義したのを表わし、Mは金属又はメ
タロイドを表わし、nはMO原子価よりも1だけ小さい
値を有し、そしてmは2ないし100であり、そして各
々の基: −o−p−o− R はM原子のみに結合している。)で表わされる高分子構
造を有し得る。
モノカルボン酸又は塩を使用した場合、核酸は4ないし
50個の炭素原子を含み得そして線状又は枝分れアルキ
ル、アルアルキル又ハアリールカルポン酸であシ得る。
かかる酸の例はブタン酸、ヘキサン酸、2−エチルヘキ
サン酸、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、ステアリ
ン酸、フェニル酢酸、安息香酸およびナフトエ酸であシ
、特にステアリン酸である。
ポリカルボン酸の例にはコハク酸、マレイン酸、アジピ
ン酸、ピメリン酸、セバシン酸、フタル酸、クエン酸、
ピロメリット酸、およびアクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸又はイタコン酸のような不飽和モノ−又はジ−
カルボン酸の1種又はそれ以上の重合、又は所望により
これらの不飽和カルボン酸の1種又はそれ以上とエチレ
ン、プロピレンのようなオレフィン、酢酸ビニル又はス
チレンとの共重合により製造されたポリカルボン酸が挙
けられる。
これらのポリカルボン酸の例にはポリアクリル酸、ポリ
マレイン酸、エチレンとアクリル酸のコポリマーおよび
マレイン酸トスチレンのコポリマーが挙げられる。
カルボン酸を金属又はメタロイド塩の形態で用いる場合
、適するカチオンに”はリチウム、マグネシウム、カル
シウム、バリウム、亜鉛、ホウ素、アルミニウム、錫又
はアンチモンが挙げられる。
ポリカルボン酸の金属又はメタロイド塩を用いる場合、
カルボン酸基は完全に或いは一部分のみ中和されていて
もよく、即ちいくつかの遊離C0OH基がCOO−基と
共に存在していてもよい。
好ましいカルボン酸はポリカルボン酸、特にコハク酸、
マレイン酸、アジピン酸、ピノ1Jン酸、セバシン酸又
はフタル酸、或いは不飽和カルボン酸の1種又はそれ以
上とオレフィンとの重合により得られるポリカルボン酸
である。
難燃剤としてポリマーに添加されるホスホン酸塩の童は
広範囲に変化させ得る。通常、ポリマー100重量部当
、9CL1ないし100重量部用いられる。好ましくは
ポリマー100重量部当シcL5ないし30重量部、最
も好ましくは2ないし20i量部用いられる。最適の使
用量はポリマーおよび実際に使用する塩の性質に依存し
、簡単な実験で容易に決定できる。
ホスホン酸は使用するポリマーおよび所望の性質に依存
して釉々の物理的形態で使用し得る。
例えば、該塩を微細分割された形態に粉砕して、ポリマ
ー全体中により良好な分散を可能にすることができる。
また、所望ならば種々の塩の混合物を使用し得る。
カルボン酸又は金属又はメタロイド塩は樹脂100重量
部に基づいて1ないし10重置部、好ましくは2ないし
6重量部の量で使用できる。
カルボン酸又は塩は、配合前に他の成分と共に配合物中
に別々に添加するか、或いはホスホン酸難燃剤の金属又
はメタロイド塩又は該配合物O他O成分とプレミックス
するか又はそれらの上に被覆することができる。
従って本発明はまた、−数式■: (式中、Rは所望により1個又はそれ以上の)・ロゲン
原子又はヒドロキシル基によジ置換された炭素原子数1
ないし5の直鎖又は枝分れ鎖のアルキル基を表わし:そ
してR′は水素原子又は炭素原子数1ないし3のアルキ
ル基を表わす。)で表わされるホスホン酸の金属又はメ
タロイド塩〔ここで、該金属又はメタロイドは元素の”
 周M律”表(フィッシャー サイエンティフィック 
hンパニー C1968)の第1A。
IIB、I[A、ill/AおよびVA族から選ばれる
。〕の少なくとも1種およびモノ−又はポリ−カルボン
酸又はその金属又はメタロイド塩(ここで該金属又はメ
タロイドは上記の元素周期律表の第■、IIA、I[B
、ff1A、IVA>!びVA族から選ばれる。)よシ
なる組成物を提供するものである。
難燃性とされ得るポリマーの例は下記の通シである: 1、 ポリフェニレンオキシドおよびスルフィドおよび
これらのポリマーとポリスチレングラフトポリマー又は
スチレンコポリマー(例工ば耐衝撃性ポリスチレン)と
のブレンド物、EPDMコポリマーとゴムとのブレンド
物、並びにポリフェニレンオキシドとポリアミドおよび
ポリエステルとのブレンド物。
2 ポリエーテル、ポリエステル又はポリブタジェンか
ら誘導され、一方の側に末端ヒドロキシル基を有しそし
て他方の側に脂肪族、脂環式又は芳香族ポリイソシアネ
ートを有するポリウレタンでアシ、ポリイソシアヌレー
トおよびその前駆体を含む。
五 ジアミンとジカルボン酸からおよび/またはアミノ
カルボン酸又は対応するラクタムから誘導され九ポリア
ミドおよびコポリアミド、例えばポリアミド4、ポリア
ミド6、ポリアミド6/6、ポリアミド6/10、ポリ
アミド11、ポリアミド12、ポリ−2,4,4−)リ
メチルへキサメチレン テレフタルアミド又はポリ−m
−7エニレンイソーフタルアミド、並びにそれらとポリ
エーテル、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール又はポリテトラメチレングリコール、と
のコポリマー 4、 ジカルボン酸とジーアルコールカラオヨヒ/lた
はヒドロキシカルボン酸又は対応するラクトンから誘導
されたポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−1,4−ジメ
チロール−シクロヘキサンテレフタレートおよびポリヒ
ドロキシベンゾエート、並びにヒドロキシル末端基を有
するポリエーテルから誘導されたブロック−コポリ−エ
ーテル−エステル。
5 コポリエステル又は飽和および不飽和ジカルボン酸
と多価アルコールおよび架橋剤としてビニル化合物から
誘導された、不飽和ポリエステル樹脂。
& ポリスチレン。
l スチレンのグラフトコポリマー、例工ばポリブタジ
ェン(主鎖)−スチレン、ポリブタジェン(主鎖)−ス
チレンおよびアクリロニトリル、ポリブタジェン(主鎖
)−スチレンおよびアルキルアルキレート又はメタクリ
レート、ポリカーボネ−ト又はポリメタクリレ−)(主
鎖)−スチレンおよびアクリロニトリル、スチレンおよ
びアクリロニトリル又はアクリレート/ブタジェンコポ
リマー、並び[ツレらと、スチレン又はα−メチルスチ
レンとジエン又はアクリル系誘導体とのランダムコポリ
マー、例えばABS、MBS、ASA又はAESターポ
リマーとして知られるスチレンのターポリマー との混
合物。
& ポリエポキシド、例えばビス−グリシジルエーテル
、特にビスフェノールAグリシジルエーテル、又は脂環
式ジエボキシドから誘導された架橋結合エポキシド樹脂
9 ポリカーボネート。
上記のポリマーは好ましくはポリフェニレンオキシド又
はスルフィド、或いはそれらとポリスチレングラフトポ
リマー又はスチレンコポリマーとのブレンド物である。
本発明の組成物はまた、他の慣用の成分、例えば熱安定
剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、静電防止剤
、防腐剤、接着促進剤、充填剤、顔料、潤滑剤、発泡剤
、殺菌剤−可垂剤、加工助剤、他の難燃剤および発煙抑
制剤、も含み得る。
ホスホン酸塩と共に使用し得る他の難燃剤にはリン含有
エステルおよび塩、例えばトリアリールホスフェート、
アルキルアリールホスフェートおよびアンモニウムポリ
ホスフェート;ハロゲン、特に臭素−および塩素−含有
化合物、例えばデカブロモジフェニルエーテル、ヘキサ
クロロシクロペンタジェン、臭素化ポリスチレン、ハロ
アルキルホスフェートおよびホスホネートエステル;酸
化アンチモン、水和アルミナ、酸化ビスマス、酸化モリ
ブデン、或いはこれらの化合物と亜鉛および/またはマ
グネシウムの酸化物又は塩との混合物が挙げられる。
〔実施例〕
本発明を下記の実施例により例示する。
例1〜5 ポリフェニレンオキシド(PPO)と耐衝撃性ポリスチ
レン(HIPS)とのポリマーブレンド物、およびアル
ミニウムメチルメチルホスホネートよシなる組成物を調
製する。
該成分を高速プレングー中でトライブレンドし、そして
ペーカーパーキンスニ軸スクリュー押出機を用いて押出
す。得られたポリマーを圧縮成形してブラックを得、そ
れを試験片に切断する。アイゾツト衝撃強度をASTM
D256に示された方法に従って決定する。
カルボン酸又はその塩の添加により得られる衝撃強度の
改良を、衝槃強度改良用添加剤を含まない配合物である
例1と比較して1例2〜5を参照して示す。
1、 ポリフェニレンオキシド。
2 耐衝撃性ポリスチレン銘柄 五 欧州特許出願筒0245207  号の方法に従っ
て調製した。
歳 安定剤、テパーガイギー アクチェンゲゼルシャフ
トの商標。
& 系列会社インターナショナル ニスニー(Inte
rnational SA )から供給されたエチレン
/アクリル酸コポリマーの亜鉛塩。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)ハロゲンを含まないポリマーおよびa)難燃剤と
    して、一般式 I : ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (上記式中、Rは所望により1個又はそれ以上のハロゲ
    ン原子又はヒドロキシル基により置換された炭素原子数
    1ないし3の直鎖又は枝分れ鎖のアルキル基を表わし;
    そしてR′は水素原子又は炭素原子数1ないし3のアル
    キル基を表わす。)で表わされるホスホン酸の金属又は
    メタロイド塩〔ここで、該金属又はメタロイドは、元素
    の“周期律”表(フィッシャーサイエンティフィックカ
    ンパニーC1968)の第IIA、IIB、IIIA、IVAお
    よびVA族から選ばれる。〕の少なくとも1種、および
    b)モノ−又はポリ−カルボン酸又はその金属又はメタ
    ロイド塩(ここで該金属又はメタロイドは上記の元素周
    期律表の第 I 、IIA、IIB、IIIA、IVAおよびVA族
    から選ばれる。)よりなる組成物。 (2)式中Rが非置換の炭素原子数1ないし3のアルキ
    ル基を表わす請求項1記載の組成物。 (3)式中Rがメチル基を表わす請求項2記載の組成物
    。 (4)式中R′が水素原子又はメチル基を表わす請求項
    1記載の組成物。 (5)ホスホン酸塩において金属又はメタロイドがマグ
    ネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ホウ素、アル
    ミニウム、錫又はアンチモンである請求項1記載の組成
    物。 (6)RおよびR′がともにメチル基を表わしそして該
    金属がアルミニウムである、請求項1記載の組成物。 (7)カルボン酸が炭素原子数4ないし30のモノカル
    ボン酸でありそして線状又は枝分れしたアルキル、アル
    アルキル又はアリールカルボン酸である、請求項1記載
    の組成物。(8)カルボン酸がブタン酸、ヘキサン酸、
    2−エチルヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸、ドデカ
    ン酸、ステアリン酸、フェニル酢酸、安息香酸又はナフ
    トエ酸である請求項7記載の組成物。 (9)カルボン酸がポリカルボン酸である、請求項1記
    載の組成物。 (10)ポリカルボン酸がコハク酸、マレイン酸、アジ
    ピン酸、ピメリン酸、セバシン酸又はフタル酸である請
    求項9記載の組成物。 (11)ポリカルボン酸が1種又はそれ以上の不飽和モ
    ノ−又はジ−カルボン酸の重合又は1種又はそれ以上の
    不飽和カルボン酸とオレフィンとの共重合により得られ
    るものである請求項9記載の組成物。 (12)ポリカルボン酸がポリアクリル酸、ポリマレイ
    ン酸、エチレンとアクリル酸のコポリマー又はマレイン
    酸とスチレンのコポリマーである請求項11記載の組成
    物。 (13)カルボン酸がリチウム、マグネシウム、カルシ
    ウム、バリウム、亜鉛、ホウ素、アルミニウム、錫又は
    アンチモンとの塩の形態にある請求項1記載の組成物。 (14)ホスホン酸塩の量が、ポリマー100重量部当
    り0.1ないし100重量部である請求項1ないし13
    のうちいずれか1項記載の組成物。 (15)塩の量が、ポリマー100重量部当り0.5な
    いし30重量部である請求項14記載の組成物。 (16)塩の量が、ポリマー100重量部当り2ないし
    20重量部である請求項15記載の組成物。 (17)カルボン酸又はその塩の量が、ポリマー100
    重量部当り1ないし10重量部である請求項1記載の組
    成物。 (18)カルボン酸又はその塩の量が、ポリマー100
    重量部当り2ないし6重量部である請求項17記載の組
    成物。 (19)ポリマーがポリフェニレンオキシドもしくはス
    ルフィド、またはそれとポリスチレングラフトポリマー
    もしくはスチレンコポリマーとのブレンド物である請求
    項1記載の組成物。 (20)一般式 I : ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (上記式中、Rは所望により1個又はそれ以上のハロゲ
    ン原子又はヒドロキシル基により置換された炭素原子数
    1ないし3の直鎖又は枝分れ鎖のアルキル基を表わし;
    そしてR′は水素原子又は炭素原子数1ないし3のアル
    キル基を表わす。)で表わされるホスホン酸の金属又は
    メタロイド塩〔ここで、該金属又はメタロイドは元素の
    “周期律”表(フィッシャーサイエンティフィックカン
    パニーC1968)の第IIA、IIB、IIIA、IVAおよ
    びVA族から選ばれる。〕の少なくとも1種、およびモ
    ノ−又はポリ−カルボン酸又はその金属又はメタロイド
    塩(ここで該金属又はメタロイドは上記の元素周期律表
    の第 I 、IIA、IIB、IIIA、IVAおよびVA族から選
    ばれる。)よりなる組成物。
JP1127720A 1988-05-20 1989-05-20 難燃性ポリマー組成物 Pending JPH0228226A (ja)

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GB8811995.3 1988-05-20
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