JPS6187743A - 難燃性ポリフエニレンオキシド熱可塑性物質 - Google Patents

難燃性ポリフエニレンオキシド熱可塑性物質

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JPS6187743A
JPS6187743A JP60201880A JP20188085A JPS6187743A JP S6187743 A JPS6187743 A JP S6187743A JP 60201880 A JP60201880 A JP 60201880A JP 20188085 A JP20188085 A JP 20188085A JP S6187743 A JPS6187743 A JP S6187743A
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polyphenylene oxide
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tri
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ジヨン・ジエフリイ・タレイ
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General Electric Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/5398Phosphorus bound to sulfur
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S525/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S525/905Polyphenylene oxide

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 股凰里員五且述 この出願は、1984年9月17日付米国出願第651
,543@r難燃性ポリフ工ニレンオキシド熱可塑性樹
脂組成物」に関連している。
及皿の1月 本発明以前に、本出願人に譲渡されたチゼック(Ciz
ek )の米国特許第3,383,435@に示されて
いるように、ポリフェニレンエーテルとスチレン樹脂を
含有する熱可塑性樹脂組成物が提供されている。他の熱
可塑性組成物がイザワらの米国特許第3,929,93
0号および第3,929.931号に示されており、こ
れらの組成物はポリフェニレンエーテルの主鎖にポリス
チレンをグラフトしたものである。これらの材料は成形
物品の形態で高い衝撃強さ、スチッフネス(剛性)、良
好な表面外観、耐熱性その他の望ましい成形中または成
形後の特性をもっているが、これらの材料の熱可塑性樹
脂としての最大の欠点は常態では可燃性であることであ
る。この結果、このようなポリフェニレンオキシドとス
チレン樹脂のブレンドには、成形に先立って難燃剤およ
び/または滴下防止剤を導入するのが通例である。
常態では可燃性の熱可塑性重合体は、通常難燃剤と称さ
れるアンチモン、ハロゲン、燐または窒素含有添加剤を
用いて、その易燃性を低減させている。例えば、ハース
(Baas)の米国特許第3゜639.506号に示さ
れているように、芳香族燐酸エステル、例えばトリフェ
ニルホスフェートまたはこのような化合物と他の化合物
、例えばハロゲン化芳香族化合物との組合せを難燃剤と
して加えている。しかし、これまでの経験では、これら
の燐酸エステル化合物がポリフェニレンエーテル熱可塑
性ブレンドに良好な耐燃性を与えることが確認されてい
るが、成形したブレンドの物理的特性、例えば加熱変形
温度(HD T )がしばしば悪影響を受ける。
本発明は、前述した通りのポリフェニレンオキシド−ポ
リスチレン樹脂ブレンドまたはグラフト共重合体に少但
のオルガノチオホスフェート、例えばトリアリールチオ
ホスフェートを加えて5重量%までの燐を与えることで
、得られる成形された熱可塑性材料の易燃性が著しく低
減することを見出して、なされたものである。ざらに、
本発明で用いるオルガノチオホスフェートが、ポリフェ
ニレンオキシド−ポリスチレンブレンドに優れた難燃性
を付与する一方で、このようなブレンドの)−fDTに
与える影響が著しく小さい。
及旦五皿j 本発明によれば、 (A>100重ff1部のポリフェニレンオキシド、(
B)20−300重量部のスチレン樹脂、および (C)有効聞の次式: %式%(1) を含有する、ブレンドまたはグラフト共重合体であるH
燃性熱可塑性樹脂組成物が提供される。ここでRは一価
のC(1−13)炭化水素基または一価の置換C(1−
13)炭化水素基であり、Qは−ORオ、kU  −0
−R’ −OP−(OR)2から選ばれる一価の基であ
り、R1は二価のC(2−20)炭化水素基または二価
の置換C炭化水素基である。
式(1)のRに含まれる基の例としては、C(1−8)
アルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル
、ペンチル、ヘキシルなど:C(6−13)アリール基
、例えばフェニル、トリル、キシリル、ナフチルおよび
これらの7リール基のc (i−a)アルコキシおよび
ハロゲン化誘導体がある R1に含まれる基の例として
は、アルキレン基、例えばジメチレン、トリメチレン、
テトラメチレン、ヘキサメチレンおよび枝分れアルキレ
ン基;アリーレン基、例えばフェニレン、トリレン、キ
シリレン、および次式: %式% の二価の基がある。ここでR2は二価のC(6−13)
アリーレン基であり、XはOlSおよびC,t−12゜
(式中のyは1−5の整数である)から選ばれる二価の
基で、aはOまたは1である。
式(1)に含まれるオルガノチオホスフェートの数例を
挙げると、トリメチルチオホスフェート、トリ(O−ク
レジル)チオホスフェート、トリ(m−クレジル)チオ
ホスフェ−1〜、トリ(p−クレジル)チオホスフェー
ト、トリキシリルチオホスフェート、トリス−トリメチ
ルフェニルチオホスフェート、トリメチルチオホスフェ
ート、トリプロピルチオホスフェート、フェニルジメチ
ルチオホスフェート、トリ−p−クロロフェニルチオホ
スフェートなどがある。
ここで使用する表現「有効量の式(1)のオルガノチオ
ホスフェート」は、難燃性ポリフェニレンオキシドブレ
ンドの重量に基づいて0.5−5重量%の燐を与えるの
に十分な量である。
本発明の実施にあたって使用できるポリフェニレンエー
テルまたはポリフェニレンオキシド樹脂は次式で表わさ
れる。
式中のR3は水素、ハロゲン、第三α−炭素原子を含ま
ない炭化水素基、ハロゲン原子とフェニル核との間に2
つ以上の炭素原子を有するハロゲン化炭化水素基、炭化
水素オキシ基およびハロゲン原子とフェニル核との間に
2つ以上の炭素原子を有するハロゲン化炭化水素オキシ
基よりなる群から選ばれる一価の基であり、bは50以
上の値の整数である。
本発明の組成物に好適なポリフェニレンエーテル樹脂は
、R3がアルキル、特に好ましくは1−4個の炭素原子
を有するアルキルである式(2)の樹脂である。具体的
にこの群に含まれるものは、ポリ(2,6−シメチルー
1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジニチ
ルー1.4−)1二しン)エーテル、ポリ(2−メチル
−6−エチル−1,4−フエニレン)エーテル、ポリ(
2−メチル−6−ブロビルー1,4−フェニレン)エー
テル、ポリ(2,6−ジプロビルー1.4−フェニレン
)エーテル、ポリ(2−エチル−6−ブロビルー1.4
−フェニレン)エーテル、などである。
特に好ましいのは、ポリ(2,6−シメチルー1.4−
フェニレン)エーテル、特にクロロホルム中30℃で測
定して固有粘度的0.45dl/aを有するものである
ポリフェニレンエーテル樹脂の製造法はヘイ(Hay 
)の米国特許第3,306,874号および第3,30
6,875号およびスタマトフ(Stamatoff 
)の米国特許第3,257,357号および第3.25
7.358号に記載されている。
好ましいスチレン樹脂は、次式: %式% のビニル芳香族化合物から誘導された反復単位を25重
量%以上有する樹脂である。式中のR4は水素、C(1
−5)アルキルおよびハロゲンから選ばれ、Zはビニル
、水素、ハロゲンおよびC(1−8)アルキルから選ば
れ、pはO−5に等しい整数である。
用語「スチレン樹脂」は広義に使用され、チゼックの米
国特許第3,383,435号に詳述されたすべての成
分を包含する。このような樹脂には、ホモポリマー類、
例えばポリスチレン、ポリクロロスチレンおよびポリビ
ニルトルエン、変性ポリスチレン類、例えばゴム変性ポ
リスチレン配合またはグラフト化高衝撃性生成物、例え
ばゴムがポリブタジェンまたはスチレンとジエン単量体
のエラストマー状共重合体であるものがある。そのほか
にも、スチレン含有共重合体、例えばスヂレンーアクリ
ロニトリル共重合体(SAN)、スチレン−ブタジェン
共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジェンタ
ーポリマー(ABS)、スチレン−無水マレイン酸共重
合体、ポリα−メチルスチレン、エチルビニルベンゼン
とジビニルベンゼンの共重合体などが含まれる。イザワ
らの米国特許第3,929.930号および第3,92
9.931号の方法を用いて熱可塑性材料をつくる場合
には、ポリフェニレンオキシドを式(3)で示されるス
チレン単囲体と共に、フリーラジカル開始剤の存在下で
加熱し、ボリフエニレンエーテルーボリスチレングラフ
ト共重合体を得る。
好ましい1群のスチレン含有樹脂について特記しておく
。これらはrHI PSJ樹脂として知られる高衝撃性
ポリスチレン(hiqh impact polyst
yrenes >であり、この場合耐衝撃性改良剤はエ
チレン/プロピレン/ジェンターポリマーまたは水素添
加誘導体、ビニル芳香族/ジエンブロック共重合体樹脂
または水素添加誘導体、水素飽和ビニル芳香族/ジエン
ランダム共重合体、ビニル芳香族化合物とジエンのラジ
アル・テレブロック共重合体、ビニル芳香族/メタクリ
ルまたはアクリル酸またはエステル/ジェンターポリマ
などの1種または2種以上よりなる。これらの特別なH
IPS樹脂は商業経路で入手することができるか、当業
者が製造することができる。
本発明の組成物はざらに補強剤、例えばガラス繊維補強
材を単独でもしくは非ガラス系補強充填剤と組み合わせ
て含有することもできる。特に好ましいガラスgi維は
、rEJガラスとしても知られた、比較的ソーダを含ま
ない石灰−アルミニウム硼珪酸塩ガラスよりなる繊維状
ガラスフィラメントである。しかし、電気的特性が蒸捏
重要でない場合には他のガラス、例えば「C」ガラスと
して知られる低ソーダガラスも有用である。フィラメン
トは標準方法で、例えばスチームまたは空気吹込み、火
炎吹込みおよび機械的引張りによってつくる。プラスチ
ック補強に好ましいフィラメントは機械的引張りによっ
てつくられる。フィラメント径は約0.000112−
0.00075インチの範囲であるが、このことは本発
明にとって必須ではない。
一般に、上記大きざの繊維状ガラス補強材が、ガラスと
重合体の合計重量に基づいて約1−約80重量%、好ま
しくは約10−約50重量%をなす場合に、最良の特性
が得られる。特に好ましくは、ガラスがガラスと樹脂の
合計重量に基づいて約10−約40重量%をなす。一般
に、直接成形用途には、約50%までのガラスを存在さ
せても流れ問題を起こさない。しかし、それより著しく
多量の、例えば70−80重量%のガラスを含有ザる組
成物をつくるのも有用である。これらの濃縮物を後でガ
ラス補強されていない樹脂のブレンドと注文に応じてブ
レンドして、それより低い任意所望のガラス含量とする
ことができる。
他の成分、例えば安定剤、顔料、可塑剤、酸化防止剤な
どをそれぞれの慣用目的に合わせて添加することができ
る。
本発明の組成物を製造する方法は重要ではなく、慣例の
方法を用いることができる。しかし、好ましくは、各成
分をブレンドプレミックスの一部として加え、プレミッ
クスを押出機、例えば28mmWP(ウニルナ−・プフ
レイデラー)2軸スクリュ押出機に、特定組成物の必要
に応じて、約500−600”Fの押出温度で通す。押
出機から出てくるストランドを冷却し、ベレットに細断
し、任意所望の形状に成形することができる。
当業者が本発明をうま〈実施できるように、以下に実施
例を限定としてではなく例示として示す。
「部」はすべて重量基準である。
X血■ユ 280gの2,4−ジメチルフェノールと89gの三塩
化燐の混合物を窒素雰囲気上室温で2時間かきまぜ、そ
のv2100℃にざらに2時間加熱した。混合物はすぐ
に塩化水素を発生し始めた。
過剰な2.4−ジメチルフェノールを真空蒸留で除去し
た。残留物を真空蒸留し、0.5トルで195−200
℃の沸点を有する透明な液体220゜5gを得た。製造
方法およびNMRおよびIRスペクトルに基づいて、生
成物はトリス−2,4−ジメチルフェニルホスファイト
であった。
1000gのトリス−2,4−ジメチルフェニルホスフ
ァイトと81.2Jの硫黄の混合物を150℃に加熱し
たところ、発熱反応が起り、温度が220℃に急上昇し
た。次に混合物を室温に冷却し、得られた生成物を真空
蒸留した。融点65℃をもつ白色固形物が902g、即
ち収率83%で得られた。製造方法と融点およびIRお
よびNMRスペクトルに基づいて、生成物はトリス〜2
゜4−ジメチルフェニルチオホスフェートであった。
400gの、クロロホルム中30℃で測定して固有粘度
的0.45d110を有するポリ(2,6−シメチルー
1,4−フェニレン)エーテル、600oのフォスター
グランド(Foster Grant)製高衝撃性ポリ
スチレンベレットおよび159.3aのトリス−2,4
−ジメチルフェニルチオホスフェートの配合物をヘンシ
ェル(Henchel )ミキサに入れ、5分間完全に
混合した。次にウニルナ−・プフレイデラ−(Wern
er Pfleiderer )押出機を用いて、混合
物を300℃で押出した。得られた樹脂ストランドを細
断して1部8インチ×1/8インチのペレットとし、ア
ンダーライターズ争うボラタリース(Underwri
ter’s LaboratorieS:叶)会報No
、94に従って5インチ×1/2インチ×1/8インチ
の試験片に成形した。
これらの試験片の燃焼特性をULNo、94に概略の示
された方法に従って試験した。これらの試験片が不滴下
性かつ自己消火性であることを確かめた。平均消炎時間
(FOT>およびASTMD−648−56に従って加
熱変形温度(HDT)を測定した。さらにチオホスフェ
ート含有ポリフェニレンオキシド−スチレンブレンドの
サンプルを評価するために、上記と同じ手順を繰返した
そのほかに、難燃剤を含まないブレンドも評価し、また
15.9部のトリス−2,4−ジメチルフェニルチオホ
スフェートの代りに16.0部のトリフェニルホスフェ
ートを含有するブレンドも評価した。下記の結果を得た
。なお、消炎時間(FOT)は秒で、加熱変形温度(H
DT)は下で測定する。
上記の結果かられかるように、本発明のアリールチオホ
スフェートはポリフェニレンオキシド−ポリスチレンブ
レンドに優れた難燃性を付与する一方、トリフェニルホ
スフェートと比較して、このブレンドの加熱変形温度に
与える影響が著しく小ざい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(A)100重量部のポリフェニレンオキシド、 (B)20−300重量部のスチレン樹脂、および (C)有効量の次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ を有するオルガノチオホスフェート を含有する、難燃性熱可塑性樹脂組成物 (但し式中のRは一価のC_(_1_−_1_3_)炭
    化水素基または一価の置換C_(_1_−_1_3_)
    炭化水素基であり、Qは−ORおよび▲数式、化学式、
    表等があります▼ から選ばれる一価の基であり、R^1は二価のC_(_
    2_−_2_0_)炭化水素基または二価の置換C_(
    _2_−_2_0_)炭化水素基である)。 2、熱可塑性樹脂がポリフェニレンオキシド−ポリスチ
    レンブレンドである特許請求の範囲第1項記載の組成物
    。 3、熱可塑性樹脂がポリフェニレンオキシド−ポリスチ
    レングラフト共重合体である特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 4、アリールチオホスフェートがトリ−4−メチルフェ
    ニルチオホスフェートである特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 5、アリールチオホスフェートがトリ−3−メチルフェ
    ニルチオホスフェートである特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 6、アリールチオホスフェートがトリ−2−メチルフェ
    ニルチオホスフェートである特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 7、アリールチオホスフェートがトリ−2,4−ジメチ
    ルフェニルチオホスフェートである特許請求の範囲第1
    項記載の組成物。
JP60201880A 1984-09-17 1985-09-13 難燃性ポリフエニレンオキシド熱可塑性物質 Granted JPS6187743A (ja)

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JPS6187743A true JPS6187743A (ja) 1986-05-06
JPS6346104B2 JPS6346104B2 (ja) 1988-09-13

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EP (1) EP0175281B1 (ja)
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DE3572183D1 (en) 1989-09-14
US4593058A (en) 1986-06-03
EP0175281A3 (en) 1987-05-13
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