JPH08165373A - 難燃性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

難燃性熱可塑性樹脂組成物

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JPH08165373A
JPH08165373A JP33250194A JP33250194A JPH08165373A JP H08165373 A JPH08165373 A JP H08165373A JP 33250194 A JP33250194 A JP 33250194A JP 33250194 A JP33250194 A JP 33250194A JP H08165373 A JPH08165373 A JP H08165373A
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JP
Japan
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flame
thermoplastic resin
weight
resin
parts
Prior art date
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Pending
Application number
JP33250194A
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English (en)
Inventor
Riyouji Kimura
凌治 木村
Toshio Nakajima
寿男 中島
Takashi Takeuchi
孝 竹内
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Adeka Corp
Original Assignee
Asahi Denka Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特定のリン系難燃剤により難燃化された物性
低下が小さく、ブリードも抑制された難燃性熱可塑性樹
脂組成物を提供する。 【構成】 熱可塑性樹脂100重量部に下記一般式
(I)で表されるリン系難燃剤0.1〜30重量部を配
合することを特徴とする難燃性熱可塑性樹脂組成物。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、難燃性に優れた熱可塑
性樹脂組成物に関し、より詳細には特定のリン系難燃剤
により難燃化された物性低下が小さく、ブリードも抑制
された難燃性熱可塑性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プラス
チックス等の有機材料は、その優れた化学的、物理的性
質から建築資材、自動車部品、衣料品や日用雑貨および
家電製品のハウジング材等の用途に幅広く利用されてい
る。これら有機材料は可燃性であり用途が制限されてき
た。この欠点を克服するために、ハロゲン化合物やハロ
ゲン化リン化合物およびリン化合物等種々の難燃剤が開
発され、特にハロゲン系難燃剤は優れた難燃効果を示す
ことから広く使用されてきた。
【0003】しかし、ハロゲン系難燃剤は燃焼時に有害
なガスを発生させるため、その使用が制限されつつあ
る。有害なガスの発生がない難燃剤としては、リン系難
燃剤が公知であり、トリフェニルホスフェートが一般的
に知られている。しかし、トリフェニルホスフェートは
揮散性が高く、難燃化効果が小さいばかりでなく、ブリ
ードして樹脂の外観を損なったり、樹脂の軟化点を下げ
るなど物性への影響も大きい欠点を有している。樹脂物
性への影響を抑制する方法として特公昭54−3281
8号公報には熱硬化性樹脂にヒドロキシル基含有ポリリ
ン酸エステルを添加することが提案され、特開平1−2
23158号公報には、フェノール樹脂にヒドロキシル
基含有トリフェニルホスフェイトを含むリン酸エステル
組成物を添加することが提案されている。これらは、樹
脂中にリン酸エステルが取り込まれて樹脂の物性を低下
させずに難燃性を付与するもので、反応性の難燃剤と考
えられている。また、特開平5−148403号公報に
はスチレン系樹脂にポリフェニレンエーテルとヒドロキ
シ基含有リン酸エステルを添加することが提案されてい
る。ヒドロキシ基をもつことで樹脂への相溶性を低下さ
せて樹脂物性への影響を抑制しようとするもので、ポリ
フェニレンエーテルとの組み合わせにより少量で樹脂の
物性をあまり低下させることなく優れた難燃性を付与で
きるものの、高度の難燃性を付与するために多量に配合
すると相溶性の不足のためにブリードを生じる欠点を有
し、必ずしも満足のいくものではない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の現
状に鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定のリン酸エステル
化合物を熱可塑性樹脂に添加することにより、樹脂の物
性低下が小さくブリードの生じ難い難燃性熱可塑性樹脂
組成物が得られることを見出し、本発明に到達した。
【0005】すなわち本発明は、熱可塑性樹脂100重
量部に下記一般式(I)で表されるリン系難燃剤0.1
〜30重量部を配合することを特徴とする難燃性熱可塑
性樹脂組成物を提供するものである。以下、本発明につ
いて詳述する。
【0006】
【化2】
【0007】上記式中、R1で表されるアルキル基とし
ては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、ブチル、第二ブチル、第三ブチル、イソブチル、ア
ミル、第三アミル、オクチル、第三オクチル等があげら
れる。R1の好ましいものとしては、炭素数1〜4のア
ルキル基または水素原子である。またYは、好ましくは
−CH2−、−C(CH32−である。
【0008】本発明で使用するリン系難燃剤のより具体
的な化合物としては、以下の化合物No.1〜6が挙げ
られる。
【0009】
【化3】
【0010】
【化4】
【0011】
【化5】
【0012】
【化6】
【0013】
【化7】
【0014】
【化8】
【0015】本発明の組成物を構成する熱可塑性樹脂と
しては、ポリカーボネート、ポリアミド、ABS樹脂、
ポリフェニレンオキサイド、ポリ塩化ビニル、ポリスチ
レン、ポリスチレン共重合体およびポリエチレンやポリ
プロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフ
タレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステ
ル、ポリフェニレンスルフィドさらにはポリカーボネー
ト/ABSやポリフェニレンオキサイド/ポリスチレン
などの混合物が挙げられる。
【0016】本発明に使用するリン系難燃剤の合成方法
は、特に限定されるものではなく、通常のリン酸エステ
ル化合物と同様にして合成でき、例えば化合物No.1
の場合、2,6−ジメチルフェノールとオキシ塩化リン
をアミン系触媒の存在下に加熱脱塩酸したのち、ハイド
ロキノンをルイス酸触媒によりさらに反応させることで
容易に合成できる。
【0017】これらのリン系難燃剤の配合量は、熱可塑
性樹脂100重量部に対し0.1〜30重量部、好まし
くは5〜20重量部の範囲である。配合方法は特に限定
されず、一般に用いられる方法、例えば熱可塑性樹脂粉
末あるいはペレットにドライブレンドする方法、あらか
じめリン系難燃剤のマスターバッチを作製し、これを熱
可塑性樹脂に添加する方法などを用いることができる。
【0018】
【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
る。但し、本発明は以下の実施例により制限されるもの
ではない。
【0019】(参考例1:化合物No.1の合成)2,
6−ジメチルフェノール244g(2モル)と4−ジメ
チルアミノピリジン2.44g(0.02モル)とキシ
レン15gを加えて140℃まで加熱してオキシ塩化リ
ン155g(1.01モル)を1時間で滴下した。さら
に140℃で7時間反応後、140℃を維持しながら3
0mmHgまで減圧してキシレンと過剰のオキシ塩化リ
ンを除去し、得られた無色透明液体にハイドロキノン1
32g(1.2モル)と三塩化アルミニウム3g(0.
02モル)を加え、150〜180℃でさらに5時間反
応して褐色固体376g(収率94.5%)を得た。得
られたリン酸エステル化合物は液体クロマトグラフィー
(クロロホルム)より化合物No.1を66.8%、お
よび副生物として下記式(II)で表される化合物を3
3.2%含む混合物であった。得られた固体をシリカゲ
ルカラムにより精製して、化合物No.1を純度98.
8%の白色固体として得た。この固体は融点144℃で
赤外吸収スペクトル分析により3295cm-1にνO−
Hの吸収を、985cm-1にνP−O−Phenylの
吸収を確認した。
【0020】
【化9】
【0021】(参考例2〜6:化合物No.2〜化合物
No.6の合成)ハイドロキノン132gをレゾルシノ
ール132gに代えた以外は参考例1と同様にして褐色
固体373g(収率93.7%)を得た。得られた固体
は液体クロマトグラフィーより化合物No.2を66.
4%および副生物として下記式(III)で表される化
合物を33.6%含む混合物であった。得られた固体を
シリカゲルカラムにより精製して化合物No.2を純度
96.8%の白色固体として得た。この固体は融点16
1℃で赤外吸収スペクトルより3280cm-1にνO−
Hを、988cm-1にνP−O−Phenylの吸収を
確認した。同様にして化合物No.3〜No.6の化合
物を得た。
【0022】
【化10】
【0023】(参考例7:耐衝撃性ポリスチレン樹脂の
合成)ポリブタジエン8重量部、スチレン77重量部、
エチルベンゼン15重量部、α−メチルスチレンダイマ
ー0.06重量部およびステアリル3−(3,5−ジ第
三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート
0.1重量部を混合した後、撹拌機を備えた多段式反応
機に連続的に送液し、重合を行って耐衝撃性ポリスチレ
ン樹脂(以下、「HIPS」と称す。)を得た。得られ
たHIPSのゲル分量は32重量%、マトリックス部分
の還元粘度は0.75dl/gであった。
【0024】(参考例8:ポリフェニレンエーテルの合
成)臭化第二銅54.8g、ジ−n−ブチルアミン11
10g、およびトルエン20リットル、n−ブタノール
16リットル、メタノール4リットルの混合溶媒に2,
6−キシレノール8.75Kgを溶解して反応機に仕
込、酸素を反応機底部より吹き込みながら30℃で18
0分間重合を行った。メタノール/塩酸混合液により重
合物中の残存触媒を分解し、更にメタノールで洗浄して
粉末状のポリフェニレンエーテル(以下、「PPE」と
称す。)を得た。得られたPPEの還元粘度は0.55
dl/gであった。
【0025】参考例1〜参考例6で得られた化合物N
o.1〜化合物No.6を配合した難燃性熱可塑性樹脂
組成物の難燃化効果を以下に示す配合割合に調製して評
価した。なお、各試験方法を以下に記す。
【0026】難燃性試験はUL−94に準拠して燃焼時
間により行った。ビカット軟化点はASTM−D152
5に準拠して行った。アイゾット衝撃強さはASTM−
D256に準拠して行った。また、MFRはASTM−
D1238に準拠して200℃で荷重5Kgにおける1
0分間の押出量として測定した。また、ブルーム性は6
0℃で湿度100%の恒温槽で14日間後の樹脂表面の
顕微鏡観察を行った。なお、結果からブルームのないも
のを○として、若干ブルームしているものを△、明らか
にブルームしているものを×として評価した。
【0027】(実施例1および比較例1)HIPS74
重量部およびPPE26重量部に、参考例1で得られた
化合物No.1を20重量部加えてヘンシェルミキサー
で5分間混合し、トルクレオメーター(東洋精機製作所
製)を用いて230℃×50rpmで5分間溶解した。
得られた重合体組成物から230℃加熱プレスにより1
/8インチ厚の試験片を作製し、難燃性、ビカット軟化
温度、アイゾット衝撃強さ、MFRおよびブリードの有
無の試験を行った。以下同様にして、難燃剤に表−1に
記載の化合物を用いて試験片を作製し、評価を行った。
なお比較例には、難燃剤にトリフェニルホスフェート
(以下「TPP」と称す。)、またはジフェニル−3−
ヒドロキシフェニルホスフェート54%および下記一般
式(IV)のリン酸エステル28%(以下「TPPO
H」と称す。)を使用した。
【0028】
【化11】
【0029】(実施例2および比較例2)数平均分子量
が25,000であるビスフェノールAからのポリカー
ボネート93重量部に、表−2に記載の難燃剤7重量部
をブレンダーで良く混合した後、押出機によりペレット
とした。このペレットからUL−94に定める試験片を
射出成形により成形し、UL−94の方法による燃焼性
テストを行った。熱変形温度も測定した。また、60℃
で100%湿度における4週間後の表面観察によりブル
ーム性を評価した。結果を表−2に示す。
【0030】(実施例3および比較例3)数平均分子量
が24,000であるナイロン6を90重量部と表−3
に記載の難燃剤10重量部をブレンダーによってよく混
合した後、押出機によってペレット化した。UL−94
に定める試験片を射出成形により成形し、燃焼テストを
実施した。熱変形温度も測定した。また、60℃で10
0湿度における4週間後の表面観察によりブルーム性を
評価した。結果を表−3に示す。なお、難燃剤の種類は
表−1に同じである。
【0031】(実施例4および比較例4)ABS樹脂
(Blendex 111;宇部サイコン社製)を10
0重量部と表−4に記載の難燃剤10重量部とをブレン
ダーによってよく混合した後、230℃で射出成形して
試験片を作成した。UL−94に準じて燃焼テストを実
施した。また、60℃で100湿度における4週間後の
表面観察によりブルーム性を評価した。結果を表−4に
示す。なお、難燃剤の種類は表−1に同じである。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】
【表3】
【0035】
【表4】
【0036】(結果)各実施例および比較例より、本発
明のリン系難燃剤を熱可塑性樹脂に用いることにより、
通常用いられているリン系難燃剤であるTPPや本発明
のリン系難燃剤と類似の構造をもつ公知の難燃剤組成物
TPPOHを用いた場合に比較して、難燃化効果に優れ
るばかりでなく、得られる難燃性樹脂組成物の物性低下
も小さく、さらに樹脂への相溶性においても優れてい
た。
【0037】
【発明の効果】本発明の特定のリン酸エステル系難燃剤
を熱可塑性樹脂に配合することで、難燃性に優れ、か
つ、樹脂の物性低下が小さく、ブルームの発生が小さい
難燃性熱可塑性樹脂組成物が得られた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂100重量部に下記一般式
    (I)で表されるリン系難燃剤0.1〜30重量部を配
    合することを特徴とする難燃性熱可塑性樹脂組成物。 【化1】
JP33250194A 1994-12-13 1994-12-13 難燃性熱可塑性樹脂組成物 Pending JPH08165373A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008069248A (ja) * 2006-09-13 2008-03-27 Mitsui Chemicals Polyurethanes Inc 難燃性ポリアミド発泡体およびその製造方法
WO2021256351A1 (ja) * 2020-06-15 2021-12-23 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 リン含有フェノール化合物、これを含む硬化性樹脂組成物、およびその硬化物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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