JPH11116960A - 難燃剤及び難燃性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

難燃剤及び難燃性熱可塑性樹脂組成物

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JPH11116960A
JPH11116960A JP32023097A JP32023097A JPH11116960A JP H11116960 A JPH11116960 A JP H11116960A JP 32023097 A JP32023097 A JP 32023097A JP 32023097 A JP32023097 A JP 32023097A JP H11116960 A JPH11116960 A JP H11116960A
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JP
Japan
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epoxy resin
tetrabromobisphenol
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flame
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JP32023097A
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Inventor
Riichiro Maruta
理一郎 丸田
Yasuhiro Ukai
康弘 鵜飼
Tomoko Yamahara
朋子 山原
Youjirou Yamamoto
庸二郎 山本
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Yuka Shell Epoxy KK
Original Assignee
Yuka Shell Epoxy KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な難燃性を有し、成形加工時にシリンダ
ーやスクリューへの付着がなく、金型離型性に優れ、変
色の生じない難燃剤とこれを含有する樹脂組成物を提供
する。 【解決手段】 下記の一般式Iで表され、かつ末端基不
純物であるα−ジオール基含有量が15ミリ当量/Kg
以下であるブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤とこれを用い
た樹脂組成物である。 一般式I 【化1】 (但し、末端基Rは下記のAまたはBであり、重
合度nは0≦n<30の整数であり、mは1ないし5の
整数である。) 式A 【化2】 式B 【化3】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の難燃剤及び難燃性熱
可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に対して難燃性が要
求される分野に広く利用することができる。特にOA機
器や家電製品のハウジング、自動車部品などに使用でき
る。
【0002】
【従来の技術】ABS、HIPS(ハイインパクポリス
チレン)等のスチレン系樹脂やPBT、PET等の熱可
塑性樹脂は、近年、OA機器や家庭製品のハウジング、
自動車部品などに多用されている。しかし、これらの樹
脂は易燃性であるため、安全面から難燃化が要求されて
いる。これらの熱可塑性樹脂の難燃化技術としては、低
揮発性、ノンブリード性、耐熱性等に優れる点から、ブ
ロモ化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(未封止タイプ
エポキシ樹脂系難燃剤)もしくは該エポキシ樹脂のエポ
キシ基の殆どをトリブロモフェノールを反応させた封止
タイプエポキシ樹脂系難燃剤が多く用いられ、これらの
難燃剤を熱可塑性樹脂に添加、さらに必要に応じ三酸化
アンチモン等の難燃助剤を添加、溶融混練し、難燃性熱
可塑性樹脂とする方法が多用されている。OA機器は、
蛍光灯のもとで使用される場合が多くそれに用いられる
難燃性熱可塑性樹脂には高度な耐光性が要求される。両
末端にエポキシ基を有する未封止タイプエポキシ樹脂系
難燃剤は、そのエポキシ基のハロゲン化水素捕捉性によ
り高度な耐光性を与える。エポキシ樹脂系難燃剤は、も
ともと未封止タイプ、封止タイプともに金属に対する付
着性が高く、成型加工時に金型からの離型性を低下させ
る問題がある。特に、未封止タイプエポキシ樹脂系難燃
剤は、分子中に2個のエポキシ基を有しているため重合
反応性が高くこれを含む熱可塑性樹脂は長時間の溶融混
練時や成型加工時に、一旦シリンダーやスクリューに付
着を起こすと、滞留と高温加熱により、変色や部分的な
ゲル化物の生成を起こしやすいという大きな問題を生ず
る。このゲル化物は、難燃性樹脂コンパウンド製造のた
めの溶融混練一押出工程におけるストランド切れ及び成
形加工工程において成形物中に異物として混入すること
による外観損失の原因となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、前述した問題の解決であり、その目的は、
熱可塑性樹脂に含有させた場合、良好な難燃性を有し、
さらに溶融混練時や成型加工時にスクリューやシリンダ
への付着及び変色や異物の発生がなく、また金型離型性
に優れた難燃性熱可塑性樹脂組成物を与える難燃剤及び
それを含有する難燃性熱可塑性樹脂組成物を提供するこ
とである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明らは、上記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、エポキシ樹脂系難燃
剤中の未端基不純物であるα−ジオール基含有量が、そ
れを含む難燃性熱可塑性樹脂組成物のスクリューやシリ
ンダ及び金型への付着性に関与することを見出し、未端
基不純物であるα−ジオール基含有量が15ミリ当量/
Kg以下のブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤を熱可塑性樹
脂に配合すると、溶融混練時や成型加工時にスクリュー
やシリンダへの付着が少ないため、変色や異物の発生が
なく、また金型離型性に優れ、さらに良好な難燃性も有
する難燃性熱可塑性樹脂組成物が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。
【0005】即ち、本発明は、 「1. 下記の一般式Iで表され、かつ末端基不純物で
あるα−ジオール基含有量が15ミリ当量/Kg以下で
あるブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤。 一般式I
【0006】
【化10】
【0007】(但し、末端基Rは下記のAまたは
Bであり、重合度nは0≦n<30の整数であり、mは
1ないし5の整数である。) 式A
【0008】
【化11】
【0009】式B
【0010】
【化12】
【0011】2. α−ジオール基含有量が20ミリ当
量/Kg以下であるテトラブロモビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂とテトラブロモビスフェノールAを、あるい
はこれらにさらにブロモ化フェノールを加え、触媒の存
在下付加重合させた下記の一般式Iで示されるエポキシ
当量600グラム/当量以上で、且つ未端基不純物であ
るα−ジオール基含有量が15ミリ当量/Kg以下であ
るブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤。 一般式I
【0012】
【化13】
【0013】(但し、末端基Rは下記のAまたは
Bであり、重合度nは0≦n<30の整数であり、mは
1ないし5の整数である。) 式A
【0014】
【化14】
【0015】式B
【0016】
【化15】
【0017】3. α−ジオール基含有量が20ミリ当
量/Kg以下であるテトラブロモビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂とテトラブロモビスフェノールA及びブロモ
化フェノールを、触媒の存在下付加重合させた下記の一
般式Iで示されるエポキシ当量800〜4,000グラ
ム/当量で、且つ未端基不純物であるα−ジオール基含
有量が15ミリ当量/Kg以下の化合物であって、この
3成分の付加重合前の組成がテトラブロモビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂のエポキシ基X当量、テトラブロモ
ビスフェノールAの水酸基Y当量及びブロモ化フェノー
ルの水酸基Z当量のときに、X、Y及びZは下記の式を
満たすことを特徴とする、ブロモ化エポキシ樹脂系難燃
剤。
【0018】
【数2】
【0019】一般式I
【0020】
【化16】
【0021】(但し、末端基Rは下記のAまたは
Bであり、重合度nは0≦n<30の整数であり、mは
1ないし5の整数である。) 式A
【0022】
【化17】
【0023】式B
【0024】
【化18】
【0025】4. 1項ないし3項のいずれか1項に記
載されたブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤を含有すること
を特徴とする難燃性熱可塑性樹脂組成物。 5. 1項ないし3項のいずれか1項に記載されたブロ
モ化エポキシ樹脂系難燃剤を熱可塑性樹脂100重量部
に対し2〜40重量部配合してなる難燃性熱可塑性樹脂
組成物。 6. 1項ないし3項のいずれか1項に記載されたプロ
モ化エポキシ樹脂系難燃剤を含有することを特徴とする
難燃性スチレン系熱可塑性樹脂組成物。」に関する。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明のブロモ化エポキシ樹脂系
難燃剤は、本発明の目的である溶融混練時や成形加工時
にスクリューやシリンダへの付着及び変色や異物の発生
がなく、また、金型離型性に優れた難燃性熱可塑性樹脂
組成物を与えるために、その未端基不純物α−ジオール
基含有量を15ミリ当量/Kg以下とする必要がある。
ブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤のエポキシ当量は、60
0グラム/当量以上である必要がある。エポキシ当量が
600グラム/当量より小さいと、エポキシ基の数が多
いため、これを含有する難燃性熱可塑性樹脂のゲル化を
起こしやすくなり、さらに分子量が小さいため、難燃性
熱可塑性樹脂の必要な耐熱性が得られない。より好まし
くは、ブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤のエポキシ当量は
800〜4,000グラム/当量の範囲である。この下
限は前述の理由からであり、また4,000グラム/当
量を超えると、ハロゲン捕捉剤としてのエポキシ基の数
が不足するため、これらを含有する難燃性熱可塑性樹脂
の耐光性が低下する。
【0027】本発明のブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤
は、両未端にエポキシ基を持つ未封止タイプ、エポキシ
基の全部をブロモ化フェノールで封止した封止タイプ、
エポキシ基の一部をブロモ化フェノールで封止した部分
封止タイプのうち何れでもよい。両未端にエポキシ基を
持つ未封止タイプのブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤の製
追法は、一般的にテトラブロモビスフェノールAとエピ
クロルヒドリンとをアルカリ金属の水酸化物ハロゲン化
物あるいは三級アミンなど、例えば、水酸化リチウム、
水酸化ナトリウム、塩化リチウム、トリブチルアミン、
ジブチルアニリンなどの触媒を用いて縮合反応させるこ
とにより得られる。この反応時に、副反応として、エピ
クロルヒドリンが水とアルカリの存在下グリシドールに
変化し、さらにテトラブロモビスフェノールAに付加す
ることにより、α−ジオール基を生成する。従って、α
−ジオール基の生成を抑制するためには、この反応系中
の水の量を極力少なくする、アルカリの初期濃度を低く
する、反応時の温度を低く抑える等の方法がとられる。
また、両未端にエポキシ基を持つ未封止タイプのブロモ
化エポキシ樹脂系難燃剤の他の製造法としては、上記の
方法で比較的低分子量の未封止タイプのブロモ化エポキ
シ樹脂を製造し、これとテトラブロモビスフェノールA
とを、触媒の存在下付加重合させることにより得られ
る。エポキシ基の全部をブロモ化フェノールで封止した
封止タイプ、エポキシ基の一部をブロモ化フェノールで
封止した部分封止タイプのブロモ化エポキシ樹脂系難燃
剤は、上記の両未端にエポキシ基を持つ未封止タイプの
ブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤とブロモ化フェノール
を、あるいはこれにさらにテトラブロモビスフェノール
Aを加え、触媒の存在下付加重合させることにより得ら
れる。
【0028】付加重合の触媒としては、一般にアルカリ
金属の水酸化物も用いることもできるが、副反応として
α−ジオール基を生成することがあるので、本発明にお
いてはリン系又はアミン系触媒がより好ましい。リン系
触媒としては、トリフェニルフォスフィン、エチルトリ
フェニルフォスフォニウムブロマイド、n−ブチルトリ
フェニルフォスフォニウムブロマイド、アミン系触媒と
しては、トリアルキルアミン、テトラアルキルアンモニ
ウムハライド等が用いられる。本発明のブロモ化エポキ
シ樹脂系難燃剤としてより好ましいのは、それを含有す
る難燃性熱可塑性樹脂の付着性以外の物性のバランス面
から、エポキシ基の一部をブロモ化フェノールで封止し
た部分封止タイプのブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤であ
る。即ち、両未端にエポキシ基を持つ未封止タイプのブ
ロモ化エポキシ樹脂系難燃剤は、エポキシ基の数が多い
ため厳しい条件下では、これを含有する難燃性熱可塑性
樹脂のゲル化を起こすことがある。また、エポキシ基の
全部をブロモ化フェノールで封止した封止タイプのブロ
モ化エポキシ樹脂系難燃剤は、ハロゲン捕捉剤としての
エポキシ基の数が不足するため、これを含有する難燃性
熱可塑性樹脂の耐光性が低下する。
【0029】エポキシ基の一部をブロモ化フェノールで
封止した部分封止タイプのブロモ化エポキシ樹脂系難燃
剤の中で特に好ましいものは、その原料の入手のし易
さ、α−ジオール基含有量の抑制のし易さ等から、比較
的低分子量のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ
樹脂、テトラブロモビスフェノールA及びブロモ化フェ
ノールの3成分の付加重合物であり、その3成分の組成
がテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂のエポ
キシ基X当量、テトラブロモビスフェノールAの水酸基
Y当量及びブロモ化フェノールの水酸基Z当量の時に、
X、Y及びZは下記の式を満たすブロモ化エポキシ樹脂
系難燃剤である。
【0030】
【数3】
【0031】Z/X−Yが0.3より小さいと、ブロモ
化フェノールで封止されていないエポキシ基の数が多い
ため、厳しい条件下では、これを添加した難燃性熱可塑
性のゲル化を起こす事がある。Z/X−Yが0.7を超
えると、ハロゲン捕捉剤としてのエポキシ基の数が不足
するため、これを添加した難燃性熱可塑性樹脂の耐光性
が低下する。すなわち、高度な耐光性を要求される分野
には、Z/X−Yが0.7以下であることが好ましい。
原料としての比較的低分子量のテトラブロモビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂のα−ジオール基含有量は、本発
明のブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤のα−ジオール基含
有量のほとんどに影響するため、20ミリ当量/Kg以
下であることが必要である。α−ジオール基含有量が2
0ミリ当量/Kg以下のテトラブロモビスフェノールA
型エポキシ樹脂としては、市販品として、シェル化学社
の商品名Epikote5050及びEpikote5
119などを用いることもできる。このように、一般式
(I)で示されるエポキシ当量600グラム/当量以上
でかつ末端基不純物であるα−ジオール基含有量が15
ミリ当量/Kg以下であることが好ましい。エポキシ基
の封止に用いられるブロモ化フェノールとしては、モノ
ブロモフェノール、ジブロモフェノール、トリブロモフ
ェノール、ペンタブロモフェノール等が挙げられるが、
入手の易さ及び経済性の面から、トリブロモフェノール
が最も好ましい。テトラブロモビスフェノールAは市販
のものを使用できる。
【0032】本発明の難燃剤を配合する熱可塑性樹脂と
しては、特に限定されず、ポリスチレン、ゴム変性ポリ
スチレン(HIPS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジ
エン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニト
リル−スチレン共重合体(ABS樹脂)、等のスチレン
系樹脂;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系樹脂;ポリプロピレ
ン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂;ナイロン
等のポリアミド系樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリア
セタール樹脂、ポリアリレート樹脂、変性ポリフェニレ
ン樹脂(PPO)等のポリエーテル系樹脂;あるいはメ
チルメタアクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体
(MBS樹脂)、スチレン無水マレイン酸共重合樹脂、
スチレン−メタアクリル酸共重合樹脂等の共重合樹脂;
あるいは、ABS樹脂とポリカーボネート樹脂のアロ
イ、ABS樹脂とポリエステル系樹脂のアロイのポリマ
ーアロイ等を挙げることができる。特に、ABS樹脂や
HIPS樹脂のスチレン系樹脂が好ましい。本発明の難
燃性熱可塑性樹脂組成物には、本発明の特徴を損なわな
い範囲において、必要に応じ、無機系難燃助剤を配合す
ることができる。無機系難燃助剤の例としては、三酸価
アンチモン、四酸価アンチモン、五酸価アンチモン等の
酸価アンチモン類、酸化スズ、水酸化スズ等のスズ系化
合物、酸価モリブテン、モリブテン酸アンモニウム等モ
リブテン系化合物、酸価ジルコニウム、水酸化ジルコニ
ウム等のジルコニウム系化合物、ホウ酸亜鉛、メタホウ
酸バリウム等のホウ酸系化合物を用いることができ、な
かでも難燃性向上効果が優れる点でる三酸価アンチモン
が好ましい。
【0033】本発明の難燃性を熱可塑性樹脂に配合して
使用する場合の量は、熱可塑性樹脂100重量部に対し
て2〜40重量部、より好ましくは、5〜30重量部の
範囲で目的に合わせ選ぶことができる。また、本発明の
難燃性樹脂組成物には、本発明の特徴を損なわない範囲
において、更に必要に応じて、塩素系難燃剤、臭素系難
燃剤、リン系難燃剤等の他の難燃剤や、紫外線吸収剤、
光安定剤、離型剤、滑剤、着色剤、可塑剤、充填剤、発
泡剤、熱安定剤等の添加剤ガラス繊維、カーボン繊維、
アラミド繊維等の補強材などを配合することができる。
上記成分を混合する方法としては、例えば、ヘンシェル
ミキサー、タンブラーミキサー等の混合機で予備混合し
た後、押出し機、ニーダー、熱ロール、バンバリーミキ
サー等で溶融混練する方法があり、通常公知の設備、方
法を用いるもので特に制限されるものではない。
【0034】
【実施例】次に合成例、実地例及び比較例を挙げて本発
明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱
しない限り、これらの例に範囲が限定されるものではな
い。尚、例中の部および%はいずれも重量基準であり、
また各種の試験方法は、次の測定方法による。 (1)α−ジオール基含有量:特開昭54−3900号
公報に記載の方法にて測定した。すなわち、試料のクロ
ロホルム溶液を0℃の水浴中に浸した後、ベンジルトリ
メチル過ヨウ素酸アンモニウム溶液を加え、更に0℃の
水浴中に保持し、10%硫酸と20%ヨウ化カリウム水
溶液を加えた後、0.1規定チオ硫酸ナトリウム標準液
で滴定してブランクとの差から算出した。 (2)エポキシ当量:JIS K−7236に準拠して
測定した。 (3)金型離型性試験: (3−1)離型時最大荷重:5オンス射出成形機を用い
て、下記の成形条件に従い箱状成形品(巾210mm×
奥行き105mm×高さ50mm×厚さ5mm)の成形
を連続して100個行い、100個目の成形品を金型か
ら離型させるときに下型突き出しピンにかかる最大荷重
(単位:Kg/cm)を測定した。最大荷重の数値が
小さい程離型性は良好である。尚突き出しピンの荷重測
定は、突き出しピンを駆動させるプレートとプレートを
動かす油圧シリンダーとの間の圧力を圧力センサーで測
定する方法を用いた。 (3−2)成形品外観:さらに、得られた成形品の突き
出しピンによる傷や白化などの不良を目視により観察
し、以下のランクに従い判定した。 ○:白化、傷つき等の不良全くなし。 △:若干の白化が見られる。 ×:傷あり。 成形条件は、次の通りである。 シリンダー温度:210〜220℃ 射出圧力:1400〜1500Kgf/cm 金型温度:60℃ 射出時間/冷却時間:10秒/20秒 (4)熱安定性試験 5オンス射出成形機を用いて、下記の成形条件に従い、
板状成形品(縦50mm×横50mm×厚さ3mm)の
成形を繰り返し行い、得られた成形品の外観を目視で観
察し変色と異物混入が連続的に発生するまでの射出成形
の回数を求めた。成形の回数が大きい程、熱安定性が良
好である。尚、熱安定性の差が出やすくするためシリン
ダー温度は通常よりやや高めで試験した。成形条件は次
の通りである。 シリンダー温度:230〜240℃ 射出圧力:1400〜1500Kgf/cm 金型温度:60℃ 射出時間/冷却時間:10秒/20秒 (3)燃焼性試験(UL−94):アンダーライターズ
・ラボラトリーズのサブジェクト94号の方法に基づ
き、長さ5インチ×幅1/2インチ×厚さ1/8インチ
の試験片5本を用いて測定した。V−0達成したものを
難燃性合格とする。 (4)耐光性試験:キセノンテスター(島津製作所製)
100時間曝露前後の試験片の色変色を色差計を用いて
測定し、それらの差をハンター色差△Eで表す。△Eの
小さいほど耐光性に優れる。 (5)熱変形温度(HDT):ASTM D−648に
準拠し、荷重18.6Kg/50cmの条件にて測定
した。 (6)アイゾッド衝撃強度(IZOD):ASTM D
−256に準拠し、厚さ1/4インチの試験片を用いて
測定した。
【0035】実施例1 温度計、撹拌機、滴下装置及び分留器付き冷却管を装着
した3リットルのガラス製セパブルフラスコに、テトラ
ブロモビスフェノールA(以下、TBBAと略記する)
544g(1モル)、エピクロルヒドリン(以下、EC
Hと略記する)183.2g(1.98モル)及びメチ
ルイソブチルケトン(以下、MIBKと略記する)20
0gを仕込み、窒素パージしながら、撹拌し、48%の
NaOH水溶液20g(0.24モル)を系内の温度を
65℃以下に保持しつつ1時間で滴下した。その後、6
5℃で2時間反応し、さらに48%NaOH水溶液18
0g(2.16モル)を系内の温度を65℃以下に保持
しつつ1時間で滴下した。その後、温度を95℃に上
げ、MIBKと共沸してくる水を分留器で除去しつつM
IBKを反応系中に戻しながら、115℃まで昇温し、
4時間反応した後、1330gのMIBKと500gの
水を投入、撹拌、静置分液し、副生食塩を除去した。2
%酢酸水溶液にて中和し、さらに各500gの水で3回
洗浄した後、溶液をろ過し、150℃、5torrの減
圧下に溶剤を除去して、テトラブロモビスフェノールA
型エポキシ樹脂(a−1)を得た。このエポキシ樹脂
(a−1)のα−ジオール基含有量は5ミリ当量/K
g、エポキシ当量は395グラム/当量であった。この
テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂(a−
1)500g、TBBA251.4gを温度計、撹拌機
を装着した2リットルのガラス製セパブルフラスコに仕
込み、窒素気流中、110℃で加熱溶融し、触媒として
トリフェニルフォスフィン0.25gを加え160℃で
4時間反応を行い、目的のブロモ化エポキシ樹脂系難燃
剤(b−1)を得た。得られた(b−1)のα−ジオー
ル基含有量は3ミリ当量/Kg、エポキシ当量は252
0グラム/当量であり、その他の性状と共に表1に示
す。
【0036】実施例2 実施例1のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂(a−1)500g、TBBA84g及びトリブロモ
フェノール63.5gを温度計、撹拌機を装着した2リ
ットルのガラス製セパブルフラスコに仕込み、窒素気流
中、110℃で加熱溶融し、触媒としてトリフェニルフ
ォスフィン0.25gを加え160℃で4時間反応を行
い、目的のブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤(b−2)を
得た。得られた(b−2)のα−ジオール基含有量は4
ミリ当量/Kg、エポキシ当量は873グラム/当量で
あり、その他の性状と共に表1に示す。
【0037】実施例3 実施例1のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂(a−1)500g、TBBA84g及びトリブロモ
フェノール111gを用いて、実施例2と同様にして反
応を行い、目的のブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤(b−
3)を得た。得られた難燃剤(b−3)のα−ジオール
基含有量は4ミリ当量/Kg、エポキシ当量は1174
グラム/当量であり、その他の性状と共に表1に示す。
【0038】実施例4 実施例1のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂(a−1)500g、TBBA84g及びトリブロモ
フェノール158.5gを用いて、実施例2と同様にし
て反応を行い、目的のブロモ化エポキシ樹脂難燃剤(b
−4)を得た。得られた難燃剤(b−4)のα−ジオー
ル基含有量は3ミリ当量/Kg、エポキシ当量は164
6グラム/当量であり、その他の性状と共に表1を示
す。
【0039】実施例5 実施例1のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂(a−1)500g、TBBA84g及びトリブロモ
フェノール209.5gを用いて、実施例2と同様にし
て反応を行い、目的のブロモ化エポキシ樹脂難燃剤(b
−5)を得た。得られた難燃剤(b−5)のα−ジオー
ル基含有量は3ミリ当量/Kg、エポキシ当量は2,4
80グラム/当量であり、その他の性状と共に表1を示
す。
【0040】実施例6 実施例1のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂(a−1)500g、TBBA84g及びトリブロモ
フェノール253.5gを用いて、実施例2と同様にし
て反応を行い、目的のブロモ化エポキシ樹脂難燃剤(b
−6)を得た。得られた難燃剤(b−6)のα−ジオー
ル基含有量は3ミリ当量/Kg、エポキシ当量は4,5
70グラム/当量であり、その他の性状と共に表1を示
す。
【0041】実施例7 実施例1のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂(a−1)500g、TBBA84g及びトリブロモ
フェノール317gを用いて、実施例2と同様にして反
応を行い、目的のブロモ化エポキシ樹脂難燃剤(b−
7)を得た。得られた難燃剤(b−7)のα−ジオール
基含有量は3ミリ当量/Kg、エポキシ当量は16,5
00グラム/当量であり、その他の性状と共に表1を示
す。
【0042】実施例8 テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂として、
Shell化学社製のEpikote5050(α−ジ
オール基含有量は8ミリ当量/Kg、エポキシ当量は3
96グラム/当量)500gを用い、TBBA84g及
びトリブロモフェノール158.5gを用いて、実施例
2と同様にして反応を行い、目的のブロモ化エポキシ樹
脂難燃剤(b−8)を得た。得られた難燃剤(b−8)
のα−ジオール基含有量は5ミリ当量/Kg、エポキシ
当量は 1.670グラム/当量であり、その他の性状
と共に表1を示す。
【0043】実施例9 テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂として、
Shell化学社製のEpikote5119(α−ジ
オール基含有量は12ミリ当量/Kg、エポキシ当量は
520グラム/当量)500gを用い、TBBA84g
及びトリブロモフェノール144.5gを用いて、実施
例2と同様にして反応を行い、目的のブロモ化エポキシ
樹脂難燃剤(b−9)を得た。得られた難燃剤(b−
9)のα−ジオール基含有量は9ミリ当量/Kg、エポ
キシ当量は1,654グラム/当量であり、その他の性
状と共に表1を示す。
【0044】
【表1】
【0045】参考例1 温度計、撹拌機、滴下装置及び冷却管を装着した3リッ
トルのガラス製セパラブルフラスコに、TBBA 54
4g(1モル)、ECH 183.2g(1,98モ
ル)、水 200g及びMIBK200gを仕込み、窒
素パージ及び撹拌しながら、95℃に昇温し、48%の
NaOH水溶液 200g(2.2モル)を30分間で
滴下した。その後、95℃で4時間反応した後、MIB
Kと共沸してくる水を分留器で除去しつつMIBKを反
応系中に戻しながら、115℃まで昇温し、4時間反応
した後、1330gのMIBKと500gの水を投入、
撹拌、静置分液し、副生食塩を除去した。2%酢酸水溶
液にて中和し、さらに各500gの水で3回洗浄した
後、溶液をろ過し、150℃、5torr減圧下に溶剤
を除去して、高α−ジオール基含有量のテトラブロモビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(c−1)を得た。この
エポキシ樹脂(c−1)のα−ジオール基含有量は51
ミリ当量/Kg、エポキシ当量は399グラム/当量で
あった。このテトラブロモビスフェノールA型エポキシ
樹脂(c−1)500g、TBBA 248.3gを温
度計、撹拌機を装着した2リットルのガラス製セパラブ
ルフラスコに仕込み、窒素気流中、110℃で加熱溶融
し、触媒としてトリフェニルフォスフィン0.25gを
加え160℃で4時間反応を行い、ブロモ化エポキシ樹
脂系難燃剤(d−1)を得た。得られた難燃剤(d−
1)のα−ジオール基含有量33ミリ当量/Kg、エポ
キシ当量は2,530グラム/当量であり、その他の性
状と共に表2に示す。
【0046】参考例2 参考例1のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂(c−1)500g、TBBA 81.6g及びトリ
ブロモフェノール157.8gを温度計、撹拌機を装着
した2リットルのガラス製セパラブルフラスコに仕込
み、窒素気流中、110℃で加熱溶融し、触媒としてト
リフェニルフォスフィン0.25gを加え160℃で4
時間反応を行い、ブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤(d−
2)を得た。得られた難燃剤(d−2)のα−ジオール
基含有量35ミリ当量/Kg、エポキシ当量は1,65
2グラム/当量であり、その他の性状と共に表2に示
す。
【0047】参考例3 参考例1のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂(c−1)500g、TBBA 81.6g及びトリ
ブロモフェノール309.6gを用いて、比較例2と同
様にして反応を行い、ブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤
(d−3)を得た。得られた難燃剤(d−3)のα−ジ
オール基含有量30ミリ当量/Kg、エポキシ当量は1
5,800グラム/当量であり、その他の性状と共に表
2に示す。
【0048】参考例4 温度計、撹拌機、滴下装置及び冷却管を装着した3リッ
トルのガラス製セパラブルフラスコに、TBBA 54
4g(1モル)、ECH 184.8g(1.78モ
ル)、グリシドール14.8g、(0.2モル)及びM
IBK200gを仕込み、窒素パージ及び撹拌しなが
ら、95℃に昇温し、48%のNaOH水溶液200g
(2.2モル)を滴下した。その後、95℃で4時間反
応した後、MIBKと共沸してくる水を分留器で除去し
つつMIBKを反応系中に戻しながら、115℃まで昇
温し、4時間反応した後、1330gのMIBKと50
0gの水を投入、撹拌、静置分液し、副生食塩を除去し
た。2%酢酸水溶液にて中和し、さらに各500gを水
で3回洗浄した後、溶液を▲ろ▼過し、150℃、5t
orrの減圧下に溶剤を除去して、高α−ジオール基含
有量のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂
(c−2)を得た。このエポキシ樹脂(c−2)のα−
ジオール基含有量は103ミリ当量/Kg、エポキシ当
量は410グラム/当量であった。このテトラブロモビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(c−2)500g、T
BBA75.2gおよびトリブロモフェノール156.
1gを温度計、撹拌機を装着した2リットルのガラス製
セパラブルフラスコに仕込み、窒素気流中、110℃で
加熱溶融し、触媒としてトリフェニルフォスフィン0.
25gを加え160℃で4時間反応を行い、ブロモ化エ
ポキシ樹脂系難燃剤(d−4)を得た。得られた難燃剤
(d−4)のα−ジオール基含有量は67ミリ当量/K
g、エポキシ当量は1,667グラム/当量であり、そ
の他の性状とともに表2に示す。
【0049】参考例5 参考例4のテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂(c−2)500g、TBBA75.2gおよびトリ
ブロモフェノール312gを温度計、撹拌機を装着した
2リットルのガラス製セパラブルフラスコに仕込み、窒
素気流中、110℃で加熱溶融し、触媒としてトリフェ
ニルフォスフィン0.25gを加え160℃で4時間反
応を行い、ブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤(d−5)を
得た。得られた難燃剤(d−5)のα−ジオール基含有
量は60ミリ当量/Kg、エポキシ当量は16,700
グラム/当量であり、その他の性状とともに表2に示
す。
【0050】
【表2】
【0051】実施例10〜18および比較例1〜5 次に、得られた難燃剤の効果を見るために、熱可塑性樹
脂に配合した組成物の物性を調べた。即ち、実施例10
〜18は実施例1〜9で得られた(b−1)〜(b−
9)を、また比較例1〜5は参考例1〜5で得られた
(d−1)〜(d−5)を熱可塑性樹脂としてABS樹
脂(ダイセル化学株式会社製、セビアンV)および三酸
化アンチモンと、表2に示す組成で配合し、タンブラー
ミキサーで予備混合した後、30mmφ二軸押出機によ
り、シリンダー温度220℃にて押出混練し、ペレット
状の難燃性熱可塑性樹脂組成物を得た。ここでブロモ化
エポキシ樹脂系難燃剤の配合量については、難燃性熱可
塑性樹脂組成物に同等の難燃性を持たせるため、難燃性
熱可塑性樹脂中の臭素含有量を一律9重量%となるよう
にした。次いで、射出成形機でシリンダー温度220℃
にて、前記した各種試験用の試験片を作製し、試験を行
った。また、金型離型性試験および熱安定性試験につい
ては、前記の通り行った。これ等の試験の結果は、表3
に示す。表3の結果より、本発明の難燃剤を含有した難
燃性熱可塑性樹脂組成物は、良好な難燃性を有し、さら
に溶融混練時や性加工時に、変色や異物の発生がなく、
また金型離型性に優れていることは明らかである。
【0052】
【表3】
【0053】
【発明の効果】本発明の難燃剤を用いると、良好な難燃
性を有し、さらに溶融混練時や成形加工時にスクリュー
やシリンダへの付着が少ないため、変色や異物の発生が
なく、また金型離型性に優れた難燃性熱可塑性樹脂組成
物を提供できる。これにより、良好な外観の成形品を従
来以上の生産性で製造することができるようになり、特
にOA機器、電機製品、自動車部品の分野に極めて有用
である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08L 101/00 63:00) (72)発明者 山本 庸二郎 三重県四日市市塩浜町1番地 油化シェル エポキシ株式会社開発研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式Iで表され、かつ末端基不
    純物であるα−ジオール基含有量が15ミリ当量/Kg
    以下であるブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤。 一般式I 【化1】 (但し、末端基Rは下記のAまたはBであり、重
    合度nは0≦n<30の整数であり、mは1ないし5の
    整数である。) 式A 【化2】 式B 【化3】
  2. 【請求項2】 α−ジオール基含有量が20ミリ当量/
    Kg以下であるテトラブロモビスフェノールA型エポキ
    シ樹脂とテトラブロモビスフェノールAを、あるいはこ
    れらにさらにブロモ化フェノールを加え、触媒の存在下
    付加重合させた下記の一般式Iで示されるエポキシ当量
    600グラム/当量以上で、且つ未端基不純物であるα
    −ジオール基含有量が15ミリ当量/Kg以下であるブ
    ロモ化エポキシ樹脂系難燃剤。 一般式I 【化4】 (但し、末端基Rは下記のAまたはBであり、重
    合度nは0≦n<30の整数であり、mは1ないし5の
    整数である。) 式A 【化5】 式B 【化6】
  3. 【請求項3】 α−ジオール基含有量が20ミリ当量/
    Kg以下であるテトラブロモビスフェノールA型エポキ
    シ樹脂とテトラブロモビスフェノールA及びブロモ化フ
    ェノールを、触媒の存在下付加重合させた下記の一般式
    Iで示されるエポキシ当量800〜4,000グラム/
    当量で、且つ未端基不純物であるα−ジオール基含有量
    が15ミリ当量/Kg以下の化合物であって、この3成
    分の付加重合前の組成がテトラブロモビスフェノールA
    型エポキシ樹脂のエポキシ基X当量、テトラブロモビス
    フェノールAの水酸基Y当量及びブロモ化フェノールの
    水酸基Z当量のときに、X、Y及びZは下記の式を満た
    すことを特徴とする、ブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤。 【数1】 一般式I 【化7】 (但し、末端基Rは下記のAまたはBであり、重
    合度nは0≦n<30の整数であり、mは1ないし5の
    整数である。) 式A 【化8】 式B 【化9】
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
    されたブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤を含有することを
    特徴とする難燃性熱可塑性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
    されたブロモ化エポキシ樹脂系難燃剤を熱可塑性樹脂1
    00重量部に対し2〜40重量部配合してなる難燃性熱
    可塑性樹脂組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
    されたプロモ化エポキシ樹脂系難燃剤を含有することを
    特徴とする難燃性スチレン系熱可塑性樹脂組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001007500A1 (en) * 1999-07-26 2001-02-01 Bromine Compounds Ltd. Flame retardants, flame-retarded resin compositions and processes for making the same
JP2015155514A (ja) * 2014-02-21 2015-08-27 東洋スチレン株式会社 熱可塑性樹脂組成物の製造方法
WO2018079737A1 (ja) * 2016-10-28 2018-05-03 旭有機材株式会社 樹脂組成物、成形品及びその製造方法

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