JPS5846147B2 - 難燃性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、難燃性を向上したエポキシ樹脂組成物を提供
するものである。

エポキシ樹脂はその特性が極めて優れた樹脂であり、特
に接着力、硬化収縮の小さいことと寸法安定性、耐水耐
薬品性、電気特性、耐熱性、機械特性等の点で優れてい
るために、建築材料や電子電気材料等の極めて広い分野
に使用されている。

ところが、近年このような分野に使用される材料に対し
て、火災に対する安定性の面かう材料に難燃性を付与す
ることが強く要望されている。

一方、安全性が要望されるとともに、自然環境や取扱う
場合の作業環境においても環境汚染を生じないことや人
体に有害でないことも重要である。

エポキシ樹脂の難燃化方法としては、従来から有機ハロ
ゲン化合物と二酸化アンチモン（Ｓｂ２ｏａ）を併用す
る方法が知られている。

有機ノ・ロダン化合物としては、塩素化パラフィン、パ
ークロロペンタシクロデカン、ヘキサブロモベンゼン、
テトラブロモビスフェノールＡ１ジブロモクレジルグリ
シジルエーテル（ＢＲＯＣ）等がある。

このような有機ハロゲン化合物の配合量はノ・ロダンの
種類や含有量、熱安定性等により異なる。

有機ノ・ロダン化合物としては、例えばヘキサブロモベ
ンゼン（ＨＢＢと略称する）を用いた場合には、ＵＬ規
格すすジェクト９４による９４Ｖ−０の評価の難燃度を
得るためにエポキシ樹脂１００重量部と酸無水物硬化剤
８０重量部に対して、ＨＢＢ単独では５０重量部の添加
量を必要とする。

一方三酸化アンチモンを併用した場合には、ＨＢＢ３０
重量部、５ｄ２０３７重量部で充分である。

しかし併用することにより有機ハロゲンの量は少くなっ
たとはいえまだかなりの量が必要である。

このため、この種の難燃性組成物では燃焼時にハロゲン
化水素を主成分とする毒性のガスを多量に発生する欠点
があった。

また、難燃化のために配合される物自体はエポキシ樹脂
の作業性や特性を損うものであり、更に価格的にも高価
となる欠点があった。

三酸化アンチモンを併用することは難燃性の効果では優
れているが、この重金属酸化物は毒物劇物取締法の劇物
に指定された材料であって、作業環境を汚染するおそれ
があり充分安全にするために注意しなげればならないも
のであった。

そこで、本発明はこのような点に鑑み、劇物である三酸
化アンチモンを使用することなく充分なる難燃性得るこ
とができ、かつ、有機・・ロダン化合物の使用量を少く
することができ、場合によっては使用しなくてもよい有
用なエポキシ樹脂組成物を提供することを目的とするも
のである。

このため、本発明においては、エポキシ樹脂にモリブデ
ン化合物とリン化合物とを含有させるようにしたことに
特徴がある。

有機ハロゲン化合物にこれらを併用すれば、有機ハロゲ
ン化合物の量は非常に少量でよく、また、リン化合物を
やや多く用いれば、有機ハロゲン化合物は用いなくてよ
い。

いずれの配合においてもモリブデン化合物の量は極めて
少量で有効である。

ここで使用するモリブデン化合物としては、二酸化モリ
ブデン、モリブデン酸、モリブデン酸アンモニウム、モ
リブデン酸カルシウム、二硫化モリブデン、Ｍｏ１ｙＦ
Ｒ−３１（フライマックスモリブデン社：商品名）等の
酸化物や硫化物、モリブデン酸塩およびモリブデン化合
物等を用いることができる。

エポキシ樹脂との分散の良さという点からは二酸化モリ
ブデンが最適であるが、不燃化効果からは上記いずれの
ものも有効である。

一方、リン化合物としては、各種リン酸エステル、燐酸
トリメチル、燐酸トリブチル、燐酸トリクレジル、燐酸
トリスジクロロプロピル、燐酸トリクロロエチル、亜リ
ン酸トリフェニル、亜リン酸トリフェニル等を用いるこ
とができる。

リン酸及びリン酸塩化合物としては、リン酸アンモニウ
ム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸ジグアニジン、そ
の他トリフェニルホスフィンのようなリン化物、トリフ
エルホスフィンオキサイドのような酸化物も用いること
ができる。

次に、本発明の実施例について比較説明する。

まず、エポキシ樹脂として、最も広く用いられているビ
スフェノールＡ系樹脂を用い、ここではシェル化学■製
のエピコー）８２８（商品名）を＊＊用いる。

エピコート８２８では粘度が高い場合には低粘度樹脂エ
ピコー）８１５（商品名）を用いるとよい。

このエポキシ樹脂１００重量部に対して、信越化学■製
のシリコーン消泡剤ＫＳ６０２（商品名）を０．２重量
部、日本エアロジル■製の沈降防止剤エアロジル＃２０
０（商品名）を０．３重量部それぞれ配合する。

これに不燃化剤としてのトリフェニルホスフィン（ＴＰ
Ｐ）、味の素■製燐配トリクレジルＲ−６５（商品名）
、犬へ化学■製の亜燐配トリスクロロエチルＣＬＰ１（
商品名）と充填剤とを種々変えて混合し、三本ロールで
よく混練し分散させて、難燃性樹脂エポキシ主剤を得る
。

このような主剤に対して、硬化剤として２種類を選ぶ。

１つは酸無水物硬化剤で、メチルテトラヒドロ無水フタ
ル酸の日立化成■製ＨＮ−２２００（商品名）で、促進
剤ベンジルジメチルアミンを１．５％含んだものである
。

もう１つはアミン系硬化剤の代表としてトリエチレンテ
トラミン（ＴＴＡ）を選んで実験した。

主剤と硬化剤を所定の配合で混合してよく攪拌し、厚さ
１．６％になるようシリコーン樹脂型に流し込み、酸無
水物硬化剤では８０℃で３時間、次いで１２０℃で３時
間加熱して試験片を作成する。

ＴＴＡ硬化剤では室温５時間、次いで８０℃で１時間加
熱して試験片を作成する。

難燃性の評価はＵＬ規格すすジェクト９４に従った。

配合組成難燃性の関係を第１表及び第２表に示す。

第１表は従来のハロゲン化合物と三酸化アンチモンを併
用する難燃化法によったものである。

この場合のエポキシ樹脂にはへキサブロモベンゼンが樹
脂の粘度を増加することが少くつつ不燃効果も高いので
これを選定して配合する。

水和アルミナである昭和電工■製のハイジライ）Ｈ３２
（商品名）は硬化樹脂の電気特性である耐トラツキング
性を著しく向上させること、およびこれ自体が難燃化剤
であるためによく配合されるので、ここでも加えている
。

ハイジライ）Ｈ３２の配合品では低粘度のエピコート８
１５を選び作業性をよくした。

第１表からは、三酸化アンチモンの効果は優れているが
、ハイジライ）Ｈ３２はあまり効果的でないことが分る
。

第２表は本案のリン化合物とモリブデン化合物を併用し
た配合物の難燃効果を示すものである。

二酸化アンチモンに比べて著しく難燃効果が高いことが
理解される。

特にリン化合物の量を増せば有機ハロゲン化合物を用い
なくても不燃性組成物を得ることができる。

樹脂にはできるだけ難燃化剤を配合しない方が樹脂を取
扱う場合の作業性を損わず適しているので、少量でよい
本発明のものは有利である。

また硬化樹脂の特性上からもこのことが望ましい。

以上のように、本発明によれば、有害物質を用いること
な（エポキシ樹脂を難燃化することのできる有用な組成
物を得ることができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エポキシ樹脂にリン化合物とモリブデン化合物とを
   含有させたことを特徴とする難燃性エポキシ樹脂組成物
   。