JPH0768450B2 - ポリフェニレンエーテル含有材料 - Google Patents
ポリフェニレンエーテル含有材料Info
- Publication number
- JPH0768450B2 JPH0768450B2 JP2111912A JP11191290A JPH0768450B2 JP H0768450 B2 JPH0768450 B2 JP H0768450B2 JP 2111912 A JP2111912 A JP 2111912A JP 11191290 A JP11191290 A JP 11191290A JP H0768450 B2 JPH0768450 B2 JP H0768450B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyphenylene ether
- weight
- flame retardant
- flame
- materials
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも20％のポリフェニレンエーテルを
含むポリマーに基づき、そして少量の難燃剤、必要に応
じて可塑剤、そして更に従来から使用されている添加剤
を含む材料に関する。
含むポリマーに基づき、そして少量の難燃剤、必要に応
じて可塑剤、そして更に従来から使用されている添加剤
を含む材料に関する。
時としてPPEと略称されるポリフェニレンエーテルが、
常に増大する規模で利用されている。ポリフェニレンエ
ーテルは高融点物質であり、そして加工を容易にするた
めに、必要に応じてスチレンポリマーと混合したり、あ
るいは可塑剤を添加することができる。衝撃強さを改良
するために、EPDMゴム又はゴム変性ポリスチレン等のゴ
ムが頻繁に添加される。これらの可能性からの適切な選
択枝は、最終用途次第で決められる。本発明における
「ポリフェニレンエーテル」が例えば米国特許第3,306,
874号及び同3,306,875号、又は同3,257,357号及び同3,2
57,358号明細書に記載されているポリマーだけではな
く、様々な供重合体、ポリフェニレンエーテルの混合物
又は例えば前述の添加剤等の様々な他のポリマーとのコ
ポリフェニレンエーテルをも意味すること、そして以下
に記載する本発明の改良が20％未満のポリフェニレンエ
ーテルを使用した場合には得られないため、前記材料の
ポリマー成分が少なくとも20重量％のポリフェニレンエ
ーテルを含むことが負わされる唯一の要件であることが
理解されるべきである。
常に増大する規模で利用されている。ポリフェニレンエ
ーテルは高融点物質であり、そして加工を容易にするた
めに、必要に応じてスチレンポリマーと混合したり、あ
るいは可塑剤を添加することができる。衝撃強さを改良
するために、EPDMゴム又はゴム変性ポリスチレン等のゴ
ムが頻繁に添加される。これらの可能性からの適切な選
択枝は、最終用途次第で決められる。本発明における
「ポリフェニレンエーテル」が例えば米国特許第3,306,
874号及び同3,306,875号、又は同3,257,357号及び同3,2
57,358号明細書に記載されているポリマーだけではな
く、様々な供重合体、ポリフェニレンエーテルの混合物
又は例えば前述の添加剤等の様々な他のポリマーとのコ
ポリフェニレンエーテルをも意味すること、そして以下
に記載する本発明の改良が20％未満のポリフェニレンエ
ーテルを使用した場合には得られないため、前記材料の
ポリマー成分が少なくとも20重量％のポリフェニレンエ
ーテルを含むことが負わされる唯一の要件であることが
理解されるべきである。
例えば航空機等の様々な重要な用途においては、不燃性
が高く、そして煙の発生が少ないことが必要となる。従
って、引火性について厳しい要件を伴なう用途に対して
は、ポリフェニレンエーテルと可塑剤との組み合わせが
時として好ましい。可塑剤も引火性と煙の発生を過度に
高めてはならず、このことが、可塑剤が通常は主として
芳香族性であるのが好ましい理由である。
が高く、そして煙の発生が少ないことが必要となる。従
って、引火性について厳しい要件を伴なう用途に対して
は、ポリフェニレンエーテルと可塑剤との組み合わせが
時として好ましい。可塑剤も引火性と煙の発生を過度に
高めてはならず、このことが、可塑剤が通常は主として
芳香族性であるのが好ましい理由である。
また、火災時にハロゲン含有燃焼ガスを発生しない材料
に対するニーズがある。火災の場合に、実際の火災によ
る損害は、ハロゲンを含有し、従って腐食性の燃焼ガス
による建物や装置の腐食に起因する損害よりも小さいこ
とがよくある。
に対するニーズがある。火災の場合に、実際の火災によ
る損害は、ハロゲンを含有し、従って腐食性の燃焼ガス
による建物や装置の腐食に起因する損害よりも小さいこ
とがよくある。
ポリマー材料を難燃性とするために、一般的に様々なや
り方が利用できる。例えば、無機充填材の添加により、
材料中のポリマーの量を減らすことができる。しかし、
大量の無機充填材を必要とし、それがポリフェニレンエ
ーテルの物理的性質を容認できない程に劣化させる。他
の可能性は、燃焼の間に水又は二酸化炭素を発生する物
質と混合することであるが、しかしこの種の物質は、例
えばPPE等の高い加工温度を有するポリマー中では容易
に使用できない。ポリマー材料中の難燃剤として、通
常、リン、フッ素、塩素及び／又は臭素を含有する化合
物を、時としてアンチモン化合物と組合せて使用する。
この種の難燃剤は、炎に対して毒作用をすることで効果
を発現させる。これは、ポリマーの不完全燃焼をもたら
し、これが煙発生の増大をふつうもたらす。
り方が利用できる。例えば、無機充填材の添加により、
材料中のポリマーの量を減らすことができる。しかし、
大量の無機充填材を必要とし、それがポリフェニレンエ
ーテルの物理的性質を容認できない程に劣化させる。他
の可能性は、燃焼の間に水又は二酸化炭素を発生する物
質と混合することであるが、しかしこの種の物質は、例
えばPPE等の高い加工温度を有するポリマー中では容易
に使用できない。ポリマー材料中の難燃剤として、通
常、リン、フッ素、塩素及び／又は臭素を含有する化合
物を、時としてアンチモン化合物と組合せて使用する。
この種の難燃剤は、炎に対して毒作用をすることで効果
を発現させる。これは、ポリマーの不完全燃焼をもたら
し、これが煙発生の増大をふつうもたらす。
更に進んだ研究がまだ行なわれていない他の可能性は、
炭化物質の生成量（燃焼による残存重量）の増大により
難燃化効果をもたらすことである。これは、そのほかに
可燃性ガス、従って煙の放出の減少を伴う。
炭化物質の生成量（燃焼による残存重量）の増大により
難燃化効果をもたらすことである。これは、そのほかに
可燃性ガス、従って煙の放出の減少を伴う。
今回、ホウ酸、酸化ホウ素又はホウ酸塩等のホウ素化合
物が良好な難燃剤であり、しかも、燃焼性についての厳
しい要件により使用されるポリフェニレンエーテルと可
塑剤との組み合わせばかりではなく、より緩やかな要件
を満足する必要からポリマー成分中に少なくとも20％の
ポリフェニレンエーテルとともに他の成分を含む組み合
わせにも適していることを見い出した。前記ホウ素化合
物の効果は、恐らく炭化物質の生成量の増大に基づくも
のである。
物が良好な難燃剤であり、しかも、燃焼性についての厳
しい要件により使用されるポリフェニレンエーテルと可
塑剤との組み合わせばかりではなく、より緩やかな要件
を満足する必要からポリマー成分中に少なくとも20％の
ポリフェニレンエーテルとともに他の成分を含む組み合
わせにも適していることを見い出した。前記ホウ素化合
物の効果は、恐らく炭化物質の生成量の増大に基づくも
のである。
ポリフェニレンエーテル、必要に応じて可塑剤、そして
難燃剤を含む材料が、未公開のオランダ国特許出願第88
02502号及び同8802919号の各明細書に記載されている。
かかる材料は、難燃剤として、常に0.2乃至15重量％の
フッ素化重合体又は共重合体と0.05乃至10重量％のホウ
素含有化合物との混合物から成る。
難燃剤を含む材料が、未公開のオランダ国特許出願第88
02502号及び同8802919号の各明細書に記載されている。
かかる材料は、難燃剤として、常に0.2乃至15重量％の
フッ素化重合体又は共重合体と0.05乃至10重量％のホウ
素含有化合物との混合物から成る。
今回、フッ素化重合体又は共重合体を使用しなくとも良
好な難燃性が得られることを見い出した。
好な難燃性が得られることを見い出した。
従って、本発明は、難燃剤としてポリフェニレンエーテ
ルに対して0.5乃至10重量％のホウ素化合物を含むこと
を特徴とする、発明の詳細な説明の欄の最初に記載した
類型の材料を提供する。
ルに対して0.5乃至10重量％のホウ素化合物を含むこと
を特徴とする、発明の詳細な説明の欄の最初に記載した
類型の材料を提供する。
ホウ素化合物としては、例えばホウ酸、B2O3、ホウ酸塩
又は有機ホウ酸エステルを使用することができる。ホウ
酸又はB2O3が好ましい。
又は有機ホウ酸エステルを使用することができる。ホウ
酸又はB2O3が好ましい。
これと関連して注目すべきは、本発明は主として、可塑
剤を含まないか、あるいは好ましくは可塑剤を含むポリ
フェニレンエーテル含有材料に関して開発されたが、そ
のほかに本発明が関連する材料としては、例えばポリフ
ェニレンエーテルと耐衝撃性ポリスチレン又はゴムとの
組み合わせ、多量ないし更には過半量（80重量％まで）
のポリスチレン又はゴムを含む組み合わせのように、ポ
リマー成分中に少量のポリフェニレンエーテルを含む材
料もある。これらの性質について述べると、後者の材料
の方がずっと可燃性である。しかし、ポリフェニレンエ
ーテルを主成分とする材料程に前記難燃性によって可燃
性と煙発生を大きく抑えることはできないが、後者の材
料についても可燃性は前記難燃剤により低減される。
剤を含まないか、あるいは好ましくは可塑剤を含むポリ
フェニレンエーテル含有材料に関して開発されたが、そ
のほかに本発明が関連する材料としては、例えばポリフ
ェニレンエーテルと耐衝撃性ポリスチレン又はゴムとの
組み合わせ、多量ないし更には過半量（80重量％まで）
のポリスチレン又はゴムを含む組み合わせのように、ポ
リマー成分中に少量のポリフェニレンエーテルを含む材
料もある。これらの性質について述べると、後者の材料
の方がずっと可燃性である。しかし、ポリフェニレンエ
ーテルを主成分とする材料程に前記難燃性によって可燃
性と煙発生を大きく抑えることはできないが、後者の材
料についても可燃性は前記難燃剤により低減される。
前述した様に、可塑剤は主として芳香族の性質を有す
る。例えば、フタル酸ジフェニル、トリメリト酸トリフ
ェニル等のポリ芳香族エステルが考えられる。市販の可
塑剤のうち適切であることが確認されているのは、四安
息香酸ペンタエリトリット［市販製品、ベンゾフレック
ス（Benzoflex）S552］である。可塑剤として、芳香族
リン酸エステルを使用するのが好ましい。リン酸エステ
ルは、そのほかに難燃化効果をも改良する。例えば二又
は三リン酸エステル等の有機ポリリン酸エステルを使用
するのが好ましい。しかし、そのほかに、適切な非芳香
族可塑剤もしばしば使用する。
る。例えば、フタル酸ジフェニル、トリメリト酸トリフ
ェニル等のポリ芳香族エステルが考えられる。市販の可
塑剤のうち適切であることが確認されているのは、四安
息香酸ペンタエリトリット［市販製品、ベンゾフレック
ス（Benzoflex）S552］である。可塑剤として、芳香族
リン酸エステルを使用するのが好ましい。リン酸エステ
ルは、そのほかに難燃化効果をも改良する。例えば二又
は三リン酸エステル等の有機ポリリン酸エステルを使用
するのが好ましい。しかし、そのほかに、適切な非芳香
族可塑剤もしばしば使用する。
本発明の材料は、従来からこの種の材料に使用されてい
る添加剤の１種又はそれ以上をさらに含むことができ
る。例えば充填材、補強繊維、安定剤、顔料及び染料、
可塑剤、離型剤、ノッチ付衝撃値改良剤等がある。ほか
の難燃剤を添加する場合、これらは例えば比較的小分子
のリン化合物等の従来から使われている炎毒ではないこ
とが好ましい。
る添加剤の１種又はそれ以上をさらに含むことができ
る。例えば充填材、補強繊維、安定剤、顔料及び染料、
可塑剤、離型剤、ノッチ付衝撃値改良剤等がある。ほか
の難燃剤を添加する場合、これらは例えば比較的小分子
のリン化合物等の従来から使われている炎毒ではないこ
とが好ましい。
前記材料の加工温度と、前記難燃剤がポリフェニレンエ
ーテルと反応するかあるいは何れかの様式でポリフェニ
レンエーテルを活性化させる温度との間に十分な差異が
ある限りにおいて、本発明において使用する難燃剤の成
分を望ましい何れかの時点で基本ポリマー中に混入させ
ることができる。具体的にはたとえば普通に行なわれる
押出の前又は必要に応じて押出の際中に例えばほぼ中間
点もしくは押出ヘッドの近くでこれらの材料を単に混合
すればよい。また、最終加工の間、例えば射出成形又は
押出による成形の間に添加することもできる。また、難
燃剤のマスターバッチを調整することもでき、これをベ
ース混合物に添加することもできる。一般に、これは難
燃剤の良好な分布をもたらし、それにより同一の濃度に
おいて一層良好な効果をもたらす。様々な可能性のなか
から選択するとすれば、前記難燃性混合物が活性となる
温度と前記材料の加工温度との間の差異により導かれる
のが一般的である。
ーテルと反応するかあるいは何れかの様式でポリフェニ
レンエーテルを活性化させる温度との間に十分な差異が
ある限りにおいて、本発明において使用する難燃剤の成
分を望ましい何れかの時点で基本ポリマー中に混入させ
ることができる。具体的にはたとえば普通に行なわれる
押出の前又は必要に応じて押出の際中に例えばほぼ中間
点もしくは押出ヘッドの近くでこれらの材料を単に混合
すればよい。また、最終加工の間、例えば射出成形又は
押出による成形の間に添加することもできる。また、難
燃剤のマスターバッチを調整することもでき、これをベ
ース混合物に添加することもできる。一般に、これは難
燃剤の良好な分布をもたらし、それにより同一の濃度に
おいて一層良好な効果をもたらす。様々な可能性のなか
から選択するとすれば、前記難燃性混合物が活性となる
温度と前記材料の加工温度との間の差異により導かれる
のが一般的である。
難燃剤としてホスホン酸塩を使用することが、欧州特許
第0,245,207号明細書に記載されていることに留意すべ
きである。これらは、元素周期表第II A、II B、III A
及びVA族の金属又はメタロイドとの塩であることもあ
る。これらにはホウ素化合物が包含されるが、ホウ素に
ついてさらに言及されていず、好適な塩をアルミニウム
塩としている。前記明細書は更に炎毒作用により難燃化
効果を発現させる化合物にも言及している。
第0,245,207号明細書に記載されていることに留意すべ
きである。これらは、元素周期表第II A、II B、III A
及びVA族の金属又はメタロイドとの塩であることもあ
る。これらにはホウ素化合物が包含されるが、ホウ素に
ついてさらに言及されていず、好適な塩をアルミニウム
塩としている。前記明細書は更に炎毒作用により難燃化
効果を発現させる化合物にも言及している。
実施例１及び２ 45ml/gの固有粘度［クロロホルム中、25℃で測定］を有
するポリ（2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル）
95重量部、二リン酸テトラフェニルレソルシノールから
実質的に成るリン酸エステル混合物12.5重量部、94ml/g
の固有粘度［トルエン100ml中0.5gの溶液］を有するポ
リオクテニレン７重量部、ホウ酸２重量部及び透明な結
晶ポリスチレン５重量部により、材料を調製した。前記
成分を、押出機内で配合した［実施例１］。アイゾット
による衝撃強さ、UL−94による難燃性及び米国材料試験
協会（ASTM）法Ｅ−662によるDS単位での煙濃度を測定
するために、得られた材料から標準化試験片を射出成形
した。
するポリ（2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル）
95重量部、二リン酸テトラフェニルレソルシノールから
実質的に成るリン酸エステル混合物12.5重量部、94ml/g
の固有粘度［トルエン100ml中0.5gの溶液］を有するポ
リオクテニレン７重量部、ホウ酸２重量部及び透明な結
晶ポリスチレン５重量部により、材料を調製した。前記
成分を、押出機内で配合した［実施例１］。アイゾット
による衝撃強さ、UL−94による難燃性及び米国材料試験
協会（ASTM）法Ｅ−662によるDS単位での煙濃度を測定
するために、得られた材料から標準化試験片を射出成形
した。
前述したとおりの同じ成分であるが、しかし最初にホウ
酸２重量部と透明な結晶ポリスチレン５重量部から成る
マスターバッチを調製して、第２の材料を調製した。前
記マスターバッチ７重量部を実施例１で述べた同一の量
の他の成分と配合した［実施例２］。
酸２重量部と透明な結晶ポリスチレン５重量部から成る
マスターバッチを調製して、第２の材料を調製した。前
記マスターバッチ７重量部を実施例１で述べた同一の量
の他の成分と配合した［実施例２］。
判明した性質は、次のとおりである。
実施例３及び４、比較例Ａ 47ml/gの固有粘度を有するポリ（2,6−ジメチル−1,4−
フェニレンエーテル）、ホウ酸及び四安息香酸ペンタエ
リトリットから、様々な試験片を圧縮形成した［270
℃、３分間］。試験片の煙濃度を測定した。個々の成分
の使用量及び判明した煙濃度を下記表２に示した。
フェニレンエーテル）、ホウ酸及び四安息香酸ペンタエ
リトリットから、様々な試験片を圧縮形成した［270
℃、３分間］。試験片の煙濃度を測定した。個々の成分
の使用量及び判明した煙濃度を下記表２に示した。
実施例５、比較例Ｂ−Ｄ 実施例１に使用したポリ（2,6−ジメチル−1,4−フェニ
レンエーテル（以下、PPE）、二リン酸テトラフェニル
レソルシノール（以下、RDP）、ポリオクテニレン（以
下、PO）、ホウ酸及び結晶ポリスチレン（以下、PS）を
以下の表３のとおりの重量部組成で使用し、押出機内で
配合し、そしてASTM法Ｅ−662によるDS単位で煙濃度を
測定するため標準化試験片を射出成形した。結果を以下
の表３に示す。
レンエーテル（以下、PPE）、二リン酸テトラフェニル
レソルシノール（以下、RDP）、ポリオクテニレン（以
下、PO）、ホウ酸及び結晶ポリスチレン（以下、PS）を
以下の表３のとおりの重量部組成で使用し、押出機内で
配合し、そしてASTM法Ｅ−662によるDS単位で煙濃度を
測定するため標準化試験片を射出成形した。結果を以下
の表３に示す。
フロントページの続き (72)発明者 ヨハネス・フベルツス・ガブリエル・マリ エ・ローマイエル オランダ、4631、エッチ・シー、ホーゲル ハイデ、ロレンツストラート、３番 (72)発明者 ジェームス・エドワード・ピケット アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、バッキンガム・ドライブ、4331 番 (56)参考文献 特開 昭51−59963（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−58463（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−39940（ＪＰ，Ｂ１) 特表 昭59−500771（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも20重量％のポリフェニレンエー
テルを含み、そして少量の難燃剤、必要に応じて可塑剤
さらにはふつう使用されている添加剤を含む材料におい
て、当該材料が難燃剤としてのホウ酸を前記ポリフェニ
レンエーテルに対して0.05乃至10重量％、および更に二
リン酸テトラフェニルレソルシノールを含むことを特徴
とする材料。 - 【請求項２】請求項１記載の材料から成形される物品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8901093A NL8901093A (nl) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | Materiaal dat ten minste 20% polyfenyleenether bevat en dat een kleine hoeveelheid brandvertragend middel en desgewenst een weekmaker en verdere gebruikelijke toevoegsels bevat. |
| NL8901093 | 1989-05-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0347865A JPH0347865A (ja) | 1991-02-28 |
| JPH0768450B2 true JPH0768450B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=19854583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2111912A Expired - Fee Related JPH0768450B2 (ja) | 1989-05-01 | 1990-05-01 | ポリフェニレンエーテル含有材料 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5466733A (ja) |
| EP (1) | EP0395900B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0768450B2 (ja) |
| DE (1) | DE69014973T2 (ja) |
| NL (1) | NL8901093A (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| US5095060A (en) * | 1990-12-19 | 1992-03-10 | General Electric Company | Blends of polyphenylene ether resin, a polyetherimide siloxane copolymer and pentaerythritol tetrabenzoate |
| DE19620993A1 (de) * | 1996-05-24 | 1997-11-27 | Bayer Ag | Laserbeschriftbare Polymerformmassen |
| EP1038915B1 (de) * | 1999-03-22 | 2003-12-03 | Ciba Spezialitätenchemie Pfersee GmbH | Bor, Phosphor und Polymer enthaltende flammhemmende Zusammensetzungen |
| US7988860B2 (en) | 2007-03-15 | 2011-08-02 | Donaldson Company Inc. | Superabsorbent-containing web that can act as a filter, absorbent, reactive layer or fuel fuse |
| US7985791B1 (en) * | 2008-02-22 | 2011-07-26 | Lords Additives LLC | Incorporation of SBP and ulexite into composites |
| EP3161055B1 (en) * | 2014-06-26 | 2021-06-16 | SHPP Global Technologies B.V. | Flame retardant thermally conductive polymer compositions with good flow property and uses thereof |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| NL6803595A (ja) * | 1967-06-19 | 1968-12-20 | ||
| US3861425A (en) * | 1971-12-06 | 1975-01-21 | Owens Corning Fiberglass Corp | Coating composition |
| US3974235A (en) * | 1973-10-01 | 1976-08-10 | General Electric Company | Blends of a polyphenylene ether resin, alkenyl aromatic resins modified with EPDM rubber and flame retardant |
| NL90598C (ja) * | 1973-11-14 | |||
| JPS5159963A (ja) * | 1974-05-01 | 1976-05-25 | Takashi Ishikawa | Taikadannetsuzai |
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| US4332714A (en) * | 1976-12-21 | 1982-06-01 | General Electric Company | Drip-retardant plasticized polyphenylene ether compositions containing microfibrillar poly(tetrafluoroethylene) |
| EP0085834B1 (en) * | 1982-01-25 | 1987-04-29 | General Electric Company | Colour inhibiting flame-retardant consisting of a stable halogenated organic compound and a boron compound |
| DE3474156D1 (en) * | 1983-06-28 | 1988-10-27 | Gen Electric | Modified blends of polyphenylene ether resin and a polyamide |
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