JPH08302203A - 熱可塑性樹脂で被覆されたノンハロゲン系難燃剤とその製造方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂で被覆されたノンハロゲン系難燃剤とその製造方法

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JPH08302203A
JPH08302203A JP7052991A JP5299195A JPH08302203A JP H08302203 A JPH08302203 A JP H08302203A JP 7052991 A JP7052991 A JP 7052991A JP 5299195 A JP5299195 A JP 5299195A JP H08302203 A JPH08302203 A JP H08302203A
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JP
Japan
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flame retardant
resin
halogen
thermoplastic resin
halogen flame
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Pending
Application number
JP7052991A
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English (en)
Inventor
Masaru Terao
賢 寺尾
Motoyoshi Tsujimoto
素芳 辻本
Hidenori Saito
英紀 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 フェノール樹脂、赤燐、フェロセンで構成さ
れるノンハロゲン系難燃性化合物の表面をガラス転移温
度−30℃以下のエラストマーで被覆したノンハロゲン
系難燃剤。 【効果】 熱可塑性樹脂の特徴を維持したまま高度な難
燃性を付与することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ノンハロゲン系難燃性
化合物(A)が熱可塑性樹脂(B)で被覆されたノンハ
ロゲン系難燃剤とその製造方法に関するものであり、高
分子材料に本発明のノンハロゲン系難燃剤を添加するこ
とにより、高分子材料の特性低下を招くことなくノンハ
ロゲンでもかかわらず高度の難燃性を賦与することが可
能となる。
【0002】
【従来の技術】一般に高分子材料は機械的性質、耐熱
性、電気的性質及び成形性などの点で優れた特性を有し
ており、電気用部品、自動車用部品、精密機械部品等の
一般産業用分野に広く使用されている。しかしながらこ
れらの高分子材料は比較的燃焼しやすいという欠点を有
しており、難燃性が要求されるテレビなどの電子、電機
部品及び自動車のエンジンルーム内部品などの用途には
適用が制限されるという問題がある。従って高分子材料
に対して優れた難燃性を賦与することが強く要求されて
いる。このため種々のハロゲン化合物やリン化合物を添
加する方法が数多く提案されているが、従来の難燃剤は
優れた難燃性を賦与するものの、高分子材料が本来有す
る優れた機械的性質、電気的性質及び加工性などを低下
させる点で満足できない。又、ハロゲン化合物は燃焼し
た際、有害ガスの発生及び環境破壊の問題も有してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は特性の低下を
ほとんど招くことなく高分子材料の難燃性を向上させる
ノンハロゲン系難燃剤を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは熱可塑性樹
脂のノンハロゲン難燃化について検討した結果、熱可塑
性樹脂と難燃性良好なフェノール樹脂を単純にブレンド
する方法では、フェノール樹脂の分散が不十分であるた
め、難燃性が不十分であり、更に耐寒性、耐衝撃性など
の特性低下を招くという欠点が生じることが分かった。
又、リン、窒素、ホウ素系化合物を単純にブレンドす
る方法でも、リン、窒素、ホウ素系化合物の分散が不十
分であるため、難燃性の改善効果が不十分であり、その
上ブリードの発生、耐熱性などの特性低下を招くという
欠点を生じることが分かった。
【0005】そこで更に鋭意検討した結果、ノンハロゲ
ン系難燃性化合物(A)を熱可塑性樹脂(B)で被覆し
たノンハロゲン系難燃剤は、被覆する熱可塑性樹脂
(B)がベースの熱可塑性樹脂と親和性を有するためノ
ンハロゲン系難燃性化合物がベースの熱可塑性樹脂中に
ミクロ分散する。従って、本発明のノンハロゲン系難燃
剤を熱可塑性樹脂に添加することにより、難燃性を損な
うことなく、従来の欠点であった耐寒性、機械特性など
の低下及びリン、チッソ、ホウ素系化合物のブリードが
改善されることを見い出し、本発明を完成させるにいた
った。即ち本発明は、ノンハロゲン系難燃性化合物
(A)の表面が熱可塑性樹脂(B)で被覆されてなるこ
とを特徴とするノンハロゲン系難燃剤に関するものであ
り、好ましくは、1種以上のノンハロゲン系難燃性化合
物(A)を溶融混練後、粉砕し、得られた粉砕物の表面
を熱可塑性樹脂(B)で被覆することを特徴とするノン
ハロゲン系難燃剤に関するものである。
【0006】本発明の(A)成分として用いられるノン
ハロ難燃性化合物は、それぞれ異なる難燃機能を有して
いる。例えば、フェノール樹脂は殻を形成する機能及び
リン、チッソ、ホウ素系化合物などの他のノンハロ難燃
化合物をつなぎ合わせるバインダーとしての機能を有す
る重要な成分であり、中でも熱硬化しないフェノールノ
ボラック樹脂が作業性等の点で好ましい。又、リン系化
合物は酸素を遮断する被膜の形成、炭化促進などの機能
を有しおり、中でもリン含有率の高い赤リンが好まし
い。チッソ系化合物は炭化促進、炭化被膜形成などの機
能、ホウ素系化合物はガラス状被膜の形成などの機能、
有機金属錯体化合物は炭化を促進する機能を有してお
り、中でもフェロセンが優れた炭化促進機能を有するた
め好ましい。
【0007】本発明の(A)成分として用いられるノン
ハロゲン系難燃性化合物は特に限定されるものでなく市
販されているものである。例えば、ストレートフェノー
ルノボラック樹脂、アルキル変性フェノール樹脂等のフ
ェノール樹脂やリン酸エステル、赤リン等のリン系化合
物、メラミン、メラミンシアヌレート、リン酸アンモニ
ウム、リン酸メラミン等のチッソ系化合物、ほう酸、ほ
う酸亜鉛等のホウ素系化合物、フェロセン、サリチルア
ルデヒド−亜鉛等の有機金属錯体化合物等が挙げられ
る。
【0008】本発明の(B)成分であるノンハロゲン系
難燃性化合物の表面を被覆する熱可塑性樹脂は、ノンハ
ロゲン系難燃性化合物とベース樹脂との親和性を向上さ
せる機能、ベース樹脂とノンハロゲン系難燃性化合物
(A)との界面での応力緩和機能及びノンハロゲン系難
燃化合物の成分がベース樹脂表面にブリードすることを
防止する機能を有する大変重要な成分である。本発明の
(B)成分である熱可塑性樹脂は、特に限定されるもの
でなく市販されているものである。具体例を挙げれば、
ポリオレフィン系樹脂用の難燃剤には、ポリオレフィン
系樹脂と親和性が良好な熱可塑性樹脂で被覆することが
好ましい。ポリオレフィン系樹脂に親和性が良好な樹脂
としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹
脂、エチレンープロピレンゴム、スチレン−ブタジエン
−スチレン共重合体又はその水添物、スチレン−イソプ
レン−スチレン共重合体又はその水添物等が挙げられ
る。
【0009】又、ポリスチレン系樹脂用の難燃剤には、
ポリスチレン系樹脂と親和性が良好な樹脂で被覆するこ
とが好ましい。ポリスチレン系樹脂と親和性が良好な樹
脂としては、ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、ス
チレン−ブタジエン−スチレン共重合体又はその水添
物、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体又はその
水添物等が挙げられる。ポリフェニレンエーテル系樹脂
用の難燃剤には、ポリフェニレンエーテル系樹脂と親和
性が良好な樹脂で被覆することが好ましい。ポリフェニ
レンエーテル系樹脂と相溶性が良好な樹脂としては、ポ
リフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ス
チレン−ブタジエン−スチレン共重合体又はその水添
物、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体又はその
水添物等が挙げられる。これら熱可塑性樹脂の中でも、
応力緩和機能が大きい、エチレン−プロピレンゴム、ス
チレン−ブタジエン−スチレン共重合体及びその水素添
加物等のエラストマーが好適に使用され、特に耐寒性、
耐ヒートサイクル性が重視される用途の場合はガラス転
移温度−30℃以下のエラストマーを用いることが好ま
しい。
【0010】本発明のノンハロゲン系難燃剤は、フェノ
ール樹脂及びリン、チッ素、ホウ素系化合物又は有機金
属錯体化合物の中から選ばれた1種以上のノンハロゲン
系難燃性化合物を溶融混練後、粉砕し、得られた粉砕物
の表面を熱可塑性樹脂(B)で被覆する方法等により得
られる。被覆する方法としては、(A)成分のノンハロ
難燃性化合物の周りに(B)成分の熱可塑性樹脂を沈積
させる界面沈積法により得られる。粉砕物表面に熱可塑
性樹脂の被覆層を形成させる方法としては大きく分け
て、界面沈積法と界面反応法の2つの方法があるが、界
面沈積法が界面反応法と比較して特殊な条件が要求され
ないため好ましい。界面沈積法には具体的に、相分離
法、界面沈降法、液中乾燥法、スプレードライング法が
あるが、中でも高分子溶液のコアセルベーションを利用
した相分離法及び界面沈降法、ポリマー溶液を芯物質に
噴霧してこれを熱風と接触させ、揮発分を蒸発させて乾
燥する方法であるスプレードライング法、又、スプレー
ドライング法の中でも芯物質を粉砕機で粉砕すると同時
にポリマー溶液を噴霧する方法などが好ましい。
【0011】本発明のノンハロゲン系難燃剤は、ベース
樹脂の特性低下をほとんど招くことなく難燃性を向上す
る効果を有している。その理由としては、優れた難燃効
果を有する難燃コア部分をベース樹脂と親和性が良好で
ある熱可塑性樹脂で被覆することにより、ベース樹脂と
ノンハロゲン難燃性化合物の親和性が良好となるため、
ベース樹脂中にノンハロゲン系難燃性化合物がミクロ分
散することが可能となる。 又、ノンハロ難燃性化合物
を被覆する熱可塑性樹脂が、ノンハロ難燃性化合物とベ
ース樹脂との界面で応力緩和機能、ノンハロ難燃性化合
物のブリードを防止する機能を有するため、耐寒性、耐
衝撃性の低下も改善できると考えられる。
【0012】本発明のノンハロゲン系難燃剤には、更に
用途、目的に応じて他の配合剤、例えば酸化防止剤、難
燃剤、難燃助剤、光安定剤、顔料、染料、離型剤、可塑
剤、補強剤、増量剤を添加することができる。
【0013】
【実施例】以下実施例により、本発明を説明するが、こ
れは単なる例示であり、本発明はこれに限定されるもの
ではない。引張試験はASTM−D638、熱変形温度
はASTM−D648(4.6kgf/cm2)、アイ
ゾット衝撃試験はJIS K6871、耐寒性はJIS
K6301、酸素指数はASTM−D2863、燃焼試
験はUnderwriters Laboratories 社の安全標準UL94
(○:燃焼時間10秒以内 △:10秒以上燃焼×:全
焼)、成形外観(○:ブリード無し、×:ブリード有
り、目視判定)によって測定した結果である。ノンハロ
難燃性化合物(A)を被覆する熱可塑性樹脂(B)とし
ては、ポリオレフィン系樹脂にはエチレン−プロピレン
ランダム共重合体[EP;日本合成ゴム(株)製 EP0
2P]を使用し、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレン
エーテル系樹脂には水添スチレン−ブタジエンランダム
共重合体[HSBR;日本合成ゴム(株)製 ダイナロン
1320P]を使用した。
【0014】(ノンハロゲン系難燃剤の製造例) 製造例1(ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリフェニ
レンエーテル系樹脂の難燃剤イ、ロ) ノンハロ難燃剤は表1に配合を示す難燃コア部分を予め
加圧ニーダーで溶融混練した後、ジェットミルで粉砕す
ると同時に被覆する熱可塑性樹脂の10重量%テトラヒ
ドロフラン又はシクロヘキサン溶液を噴霧する方法によ
り得た。 製造例2(ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル系樹
脂の難燃剤ハ、ニ) ノンハロ難燃剤は、表1に配合を示す難燃コア部分を予
め溶融混練し、更に微粉砕して粉末状にしたものを被覆
する熱可塑性樹脂の10重量%テトラヒドロフラン溶液
中に分散させ、更に水を添加し、熱可塑性樹脂を析出さ
せる方法により得た。 製造例3(ポリオレフィン系樹脂の難燃剤ハ、ニ) ノンハロ難燃剤は、表1に配合を示す難燃コア部分を予
め溶融混練し、更に微粉砕して粉末状にしたものを被覆
する熱可塑性樹脂の5重量%シクロヘキサン溶液中に分
散させ、その後、真空中で溶媒を除去する方法により得
た生成物を更に粉砕することにより得た。
【0015】ノンハロ難燃性化合物(A)として、 ス
トレートフェノールノボラック樹脂[PN;住友デュレ
ズ(株)製 スミライトレジン PR−51470]、
赤リン[ST-140;燐化学工業(株)製 ノーバエクセル
ST140]、リン酸メラミン[MPP−A;三和ケ
ミカル(株)製]、メラミンシアヌレート[MC−44
0;日産化学(株)製]、フェロセンを使用した。難燃
コア部分の配合
【表1】
【0016】(実施例及び比較例)ポリオレフィン系樹
脂には、ポリエチレン[PE;三井石油化学(株)製 ウ
ルトゼックス2022L]、ポリプロピレン[PP;住友
化学工業(株)製 住友ノーブレン H501]を使用
し、ポリスチレン系樹脂には、ポリスチレン[PS:昭
和電工(株)製 エスブライト500A]、ABS樹脂
[ABS:三菱レイヨン(株)製 ダイヤペットABS
RSE−7]を使用し、ポリフェニレンエーテル系樹
脂には、ザイロン X0061[旭化成工業(株)製]
又はユピエース AV40[三菱瓦斯化学(株)製]を
使用した。又、水酸化マグネシウムを併用する場合はキ
スマ5B[協和化学工業(株)製]を使用した。
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】
【表4】
【0020】
【表5】
【0021】
【表6】
【0022】
【表7】
【0023】
【発明の効果】表から明らかなように、本発明のノンハ
ロゲン系難燃剤は熱可塑性樹脂の特徴を維持したまま高
度な難燃性を付与する新規な難燃剤及びその製造方法で
ある。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェノール樹脂、リン、チッ素、ホウ素
    系化合物、有機金属錯体化合物の中から選ばれた1種以
    上のノンハロゲン系難燃性化合物(A)の表面が熱可塑
    性樹脂(B)で被覆されてなることを特徴とするノンハ
    ロゲン系難燃剤。
  2. 【請求項2】 ノンハロゲン系難燃性化合物(A)がフ
    ェノールノボラック樹脂、赤リン、フェロセンである請
    求項1記載のノンハロゲン系難燃剤。
  3. 【請求項3】 熱可塑性樹脂(B)がガラス転移温度−
    30℃以下のエラストマーである請求項1又は2記載の
    ノンハロゲン系難燃剤。
  4. 【請求項4】 フェノール樹脂及びリン、チッ素、ホウ
    素系化合物又は有機金属錯体化合物の中から選ばれた1
    種以上のノンハロゲン系難燃性化合物を溶融混練後、粉
    砕し、得られた粉砕物の表面を熱可塑性樹脂(B)で被
    覆することを特徴とするノンハロゲン系難燃剤の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 被覆方法がノンハロゲン系難燃性化合物
    (A)の周りに熱可塑性樹脂(B)を沈積させる相分離
    法、界面沈降法、液中乾燥法、スプレードライング法で
    ある請求項4記載のノンハロゲン系難燃剤の製造方法。
JP7052991A 1995-03-07 1995-03-13 熱可塑性樹脂で被覆されたノンハロゲン系難燃剤とその製造方法 Pending JPH08302203A (ja)

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JP7052991A JPH08302203A (ja) 1995-03-07 1995-03-13 熱可塑性樹脂で被覆されたノンハロゲン系難燃剤とその製造方法

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JP4674695 1995-03-07
JP7-46746 1995-03-07
JP7052991A JPH08302203A (ja) 1995-03-07 1995-03-13 熱可塑性樹脂で被覆されたノンハロゲン系難燃剤とその製造方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476671B1 (ko) * 1997-10-27 2005-06-07 주식회사 휴비스 고내열성 및 난연성 폴리스티렌 수지의 제조방법
CN102775814A (zh) * 2012-08-10 2012-11-14 四川省精细化工研究设计院 一种制备微胶囊化红磷的方法

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