JPH11246862A - 耐熱性難燃剤および難燃性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

耐熱性難燃剤および難燃性エポキシ樹脂組成物

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JPH11246862A
JPH11246862A JP6439598A JP6439598A JPH11246862A JP H11246862 A JPH11246862 A JP H11246862A JP 6439598 A JP6439598 A JP 6439598A JP 6439598 A JP6439598 A JP 6439598A JP H11246862 A JPH11246862 A JP H11246862A
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JP
Japan
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phosphate
retardant
flame
flame retardant
heat
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JP6439598A
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English (en)
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Noriyuki Yamamoto
則幸 山本
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Toagosei Co Ltd
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Toagosei Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】安全性、耐熱性、耐水性に優れ、しかも、難燃
効果の高い難燃剤及び難燃性エポキシ樹脂組成物を提供
する。 【解決手段】リン酸エステル系または酸性リン酸エステ
ル系の難燃剤を無機層状化合物の層間に担持させた耐熱
性難燃剤及びエポキシ樹脂を主成分とする樹脂100重
量部当たり、前記耐熱性難燃剤を3〜100重量部含有
させてなる難燃性エポキシ樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、耐水性、
耐熱水安定性に優れる難燃剤及び該難燃剤を配合してな
る難燃性エポキシ樹脂組成物に関する。本発明の難燃剤
は、各種の樹脂の難燃剤として有効であり、特にこれを
含有させた難燃性エポキシ樹脂組成物は、特に電気・電
子部品の保護材料として有用である。
【0002】
【従来の技術】火災の発生や延焼を防止するため、繊維
製品、建材、電気機器、電気部品、自動車部品、鉄道車
両部品、船舶用部品等に用いられる樹脂製品には様々な
難燃剤が使用されている。難燃剤として、ハロゲン系難
燃剤、アンチモン系難燃剤、水酸化物系難燃剤及びリン
酸エステル系難燃剤等がある。
【0003】しかし、これらの難燃剤には何れも問題が
ある。ハロゲン系難燃剤は燃焼時にハロゲン含有ガスを
発生するため、環境への影響が懸念されている。アンチ
モン化合物は発ガン性を有するとの指摘もあり安全性に
疑問がある。水酸化物系難燃剤は、ハロゲン及びアンチ
モンを含まず、環境問題や安全性の問題はないが、十分
な難燃効果を発現させるためには多量の添加が必要があ
り、コストアップや樹脂物性を低下させるという問題が
ある。リン酸エステル系難燃剤は耐熱性や耐水性が劣
り、加熱加工時に揮発したり、樹脂の特性を劣化させる
等の問題がある。
【0004】一方、エポキシ樹脂は、配線板や電気、電
子部品の保護材料として広く使用されているが、このよ
うな保護材料としての利用分野では絶縁性、耐熱性、耐
熱衝撃性、耐湿性、耐熱水性等の特性が高度に要求され
るため、リン酸エステル系難燃剤や水酸化物系難燃剤は
ほとんど使用されておらず、ハロゲン系難燃剤とアンチ
モン系難燃剤が併用されているのが現状である。
【0005】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、安全性、
耐熱性、耐水性に優れ、しかも、難燃効果の高い難燃剤
及び難燃性エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討し
た結果、リン酸エステル系または酸性リン酸エステル系
の難燃剤(以下、リン酸エステル系難燃剤と総称する)
を無機層状化合物の層間に担持させることにより、耐熱
性、耐薬品性に優れ、難燃効果に優れる難燃剤が得られ
ること、及びこの難燃剤を特にエポキシ樹脂に一定量配
合することによって、優れた難燃性エポキシ樹脂組成物
になることを見いだし、本発明を完成するに到った。即
ち、本発明は、リン酸エステル系または酸性リン酸エス
テル系の難燃剤を無機層状化合物の層間に担持させたこ
とを特徴とする耐熱性難燃剤及びエポキシ樹脂を主成分
とする樹脂100重量部当たり、前記耐熱性難燃剤を3
〜100重量部含有させてなる難燃性エポキシ樹脂組成
物である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。 ○リン酸エステル系難燃剤 本発明に用いるリン酸エステル系難燃剤は、リン酸エス
テル系または酸性リン酸エステル系の化合物からなる。
リン酸エステル系化合物には、ハロゲンを有する化合物
とハロゲンを有しない化合物がある。ハロゲンを含むリ
ン酸エステル系化合物の好ましい具体例として、トリス
(クロロエチル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロ
ピル)ホスフェート、トリス(β−クロロプロピル)ホ
スフェート、トリス(トリブロモフェニル)ホスフェー
ト、トリス(ジブロモフェニル)ホスフェート、トリス
(トリブロモネオペンチル)ホスフェート、含ハロゲン
縮合リン酸エステル等がある。ハロゲンを含まないリン
酸エステル系化合物の好ましい具体例として、トリメチ
ルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニ
ルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシ
レニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェー
ト、キシレニルジフェニルホスフェート、トリアリルホ
スフェート、ジメチルメチルホスフェート及び芳香族縮
合リン酸エステル等がある。酸性リン酸エステル系化合
物の好ましい例として、モノメチルホスフェート、ジメ
チルホスフェート、モノエチルホスフェート、ジエチル
ホスフェート、モノ(イソプロピル)ホスフェート、ジ
(イソプロピル)ホスフェート、モノブチルホスフェー
ト、ジブチルホスフェート、モノ(2−エチルヘキシ
ル)ホスフェート、ジ(2−エチルヘキシル)ホスフェ
ート、モノ(イソデシル)ホスフェート、ジ(イソデシ
ル)ホスフェート等がある。好ましいリン酸エステル系
難燃剤は、ハロゲンを含まない、リン酸エステル系又は
酸性リン酸エステル系の化合物(以下、場合によりリン
酸エステル等と総称する)からなるものである。
【0008】○無機層状化合物 本発明に用いる無機層状化合物は、原子またはイオンか
らなる層構造を有する無機化合物であればいずれでもよ
く、好ましいものとして、層状ケイ酸塩であるマガディ
アイト、ケニヤアイト、カネマイト、トバモライト等、
粘土鉱物であるモンモリロナイト、バイデライト、ヘク
トライト、サポナイト、雲母、カオリナイト等、層状4
価金属リン酸塩であるα−リン酸ジルコニウム、γ−リ
ン酸ジルコニウム、α−リン酸チタン、α−リン酸ス
ズ、α−リン酸セリウム等、その他層状チタン酸カリウ
ム、層状チタン酸カルシウム、層状ニオブ酸塩、ハイド
ロタルサイト類、焼成ハイドロタルサイト類等がある。
【0009】本発明で用いる無機層状化合物は通常粉末
状であり、その粒径は特に制限されないが、プラスチッ
クやゴムあるいは繊維などへの練り込み加工に使用する
場合は、粒径10μm以下の粉末が好ましく、更に、粒
度分布が狭く、均一な粒径であることがより好ましい。
【0010】リン酸エステル系難燃剤の好ましい担持量
は、リン酸エステル系難燃剤と無機層状化合物との合計
重量を基準として1〜50重量%であり、より好ましく
は、5〜40重量%である。無機層状化合物におけるリ
ン酸エステル系難燃剤の担持量が少ないと、本発明の難
燃剤及びこれを配合して得られる樹脂組成物は難燃性が
不十分であり、多すぎると、耐水性、耐熱性、耐熱水性
等が低下する恐れがある。
【0011】リン酸エステル系難燃剤を無機層状化合物
の層間に担持させる方法は、特に制限はなく、基本的に
はリン酸エステル系難燃剤と無機層状化合物を接触させ
れば良い。例えば、液状媒体の存在下にリン酸エステル
系難燃剤を無機層状化合物と直接混合撹拌し、混合物を
分離後、その混合物を乾燥、粉砕を行う方法、あるい
は、リン酸エステル系難燃剤を溶解性の高い溶媒に溶解
した溶液と、無機層状化合物を混合撹拌し、混合物を分
離後、その混合物を乾燥、粉砕を行う方法等がある。具
体的な調製条件は、使用するリン酸エステル系難燃剤、
及び無機層状化合物の種類により適宜調整すればよい。
【0012】○樹脂 本発明の耐熱性難燃剤を配合できる樹脂に特に制限はな
く、好ましい例として、ポリスチレン、ABS、PV
C、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネー
ト、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂等があり、特に好ましい樹脂はエポキシ樹脂で
ある。
【0013】○その他の成分 従来より各種の樹脂に配合して使用されている成分、例
えば、顔料、界面活性剤、充填剤、安定剤等は、本発明
の耐熱性難燃剤を配合した樹脂組成物に、所望により任
意に使用することができる。
【0014】○樹脂と耐熱性難燃剤の配合割合 本発明の耐熱性難燃剤の好ましい配合割合は、樹脂10
0重量部に対して、3〜100重量部であり、難燃性、
及び経済性を考慮すると、より好ましくは5〜50重量
部である。本発明の耐熱性難燃剤を樹脂に配合する方法
に特に制限はなく、一軸押出機、二軸押出機、ロール等
を用いることができる。耐熱性難燃剤が配合された樹脂
組成物の成型方法にも特に制限はなく、押し出し成型、
射出成型、トランスファー成型、ブロー成型、プレス成
型等がある。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 ○耐熱性難燃剤の調製 エタノール/水(9/1)混合液1,000mlに所定
のリン酸エステル等を溶解し、その溶解液に所定の無機
層状化合物100gを添加し、40℃で24時間振とう
撹拌した。その撹拌物を分離後、純水で洗浄し、脱脂炉
で乾燥し、粉砕を行なって、耐熱性難燃剤を得た。用い
たリン酸エステル等及び無機層状化合物を下記表1に示
した。
【0016】○難燃性エポキシ樹脂組成物の調製、及び
難燃性試験 上記で得た耐熱性難燃剤を下記表2に示した樹脂組成と
なるようエポキシ樹脂に混合して難燃性エポキシ樹脂組
成物を調製し、これを90℃で溶融混合した後、熱プレ
スにより、幅12.7mm、長さ127mm、厚さ2m
mの試験片に成形した(圧力100kg/cm2、温度
175℃、成型時間1時間)。試験片を180℃で8時
間ポストキュアーした後、UL94規格に従い、難燃性
試験を行った。以下の記号を用いて、難燃性試験の結果
を下記表2に表示した。 V−0〜V−2:難燃性試験合格であり、V−0>V−
1>V−2の順に難燃性が高く、V−0が最も難燃性が
高い。IC(集積回路)の分野向けにはV−0のレベル
が要求されている。 V−OUT:難燃性試験不合格であり、V−0〜V−2の
どのレベルにも達しない。
【0017】○難燃性エポキシ樹脂組成物の耐熱水安定
性試験 上記試験片を100〜200メッシュの粒度となるよう
に粉砕し、粉砕品0.4gを内容器テフロン製、外容器
ステンレス製の容器に入れ、イオン交換水36mlとエ
タノール4mlを加え、蓋をした後、121℃で100
時間加熱した。冷却後、試験液を濾過し、濾液の電気伝
導度を測定することにより耐熱水安定性試験を行い、そ
の結果を下記表2に示した。尚、濾液電気伝導度が小さ
い程、濾液におけるリン酸エステル等の溶解度が小さ
く、耐熱性難燃剤の耐熱水安定性は大きいと判断され
る。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】本発明の耐熱性難燃剤を配合せず、リン酸
エステルをそのまま配合した難燃性エポキシ樹脂組成物
は、耐熱水安定性が極めて低く(試験例7)、無機層状
化合物のみを配合した難燃性エポキシ樹脂組成物は、難
燃性が極めて低かったが(試験例8,9)、本発明の耐
熱性難燃剤を配合した難燃性エポキシ樹脂組成物は、難
燃性と耐熱水安定性が共に優れていた(試験例1〜
6)。
【0021】
【発明の効果】本発明の耐熱性難燃剤は、安全性、耐熱
性、耐水性、耐熱水安定性に優れ、しかも難燃効果が高
い。本発明の耐熱性難燃剤を含有させた難燃性エポキシ
樹脂組成物は、優れた難燃性を有し、電気、電子部品の
保護材料として有用である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リン酸エステル系または酸性リン酸エステ
    ル系の難燃剤を無機層状化合物の層間に担持させたこと
    を特徴とする耐熱性難燃剤。
  2. 【請求項2】エポキシ樹脂を主成分とする樹脂100重
    量部当たり、請求項1記載の耐熱性難燃剤を3〜100
    重量部含有させてなる難燃性エポキシ樹脂組成物。
JP6439598A 1998-02-27 1998-02-27 耐熱性難燃剤および難燃性エポキシ樹脂組成物 Pending JPH11246862A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007284461A (ja) * 2005-04-04 2007-11-01 Shin Etsu Chem Co Ltd 難燃剤及びそれを含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007284461A (ja) * 2005-04-04 2007-11-01 Shin Etsu Chem Co Ltd 難燃剤及びそれを含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物

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