WO1999046314A1 - Resine ininflammable, composition a base de cette resine, et procede de fabrication correspondant - Google Patents

Resine ininflammable, composition a base de cette resine, et procede de fabrication correspondant Download PDF

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WO1999046314A1
WO1999046314A1 PCT/JP1999/001169 JP9901169W WO9946314A1 WO 1999046314 A1 WO1999046314 A1 WO 1999046314A1 JP 9901169 W JP9901169 W JP 9901169W WO 9946314 A1 WO9946314 A1 WO 9946314A1
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phosphazene
flame retardant
flame
retardant
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PCT/JP1999/001169
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Yuji Tada
Yoichi Nishioka
Tadao Yabuhara
Takashi Kameshima
Shinji Nakano
Original Assignee
Otsuka Kagaku Kabushiki Kaisha
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08G63/68Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/692Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing phosphorus

Definitions

  • the present invention relates to a flame-retardant resin composition and a method for producing the same. More specifically, a flame retardant free of a halogen-free polyester resin, in which a phosphazene compound made of a reactive phosphazene compound is reacted with the polyester resin to prevent volatilization and disappearance, thereby greatly improving the flame retardancy.
  • TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water-soluble resin, a composition thereof, and a production method thereof. Background art
  • Plastics is characterized by its excellent forming power, mechanical properties, electrical properties, and other characteristics, such as OA equipment such as computers, word processors, printers, and composites, as well as electrical appliances such as TVs, videos, and game machines. It is used for applications such as communication equipment such as telephones, telephones and fax machines.
  • plastics have the disadvantage that they are more susceptible to combustion than metal materials and free materials.Therefore, from the viewpoint of safety, the demand for flame-retardant daggers is increasing worldwide, and regulations on them are being tightened. ing.
  • Various methods have been proposed to make this flammable plastic flame-retardant.
  • a highly effective compound is added to the plastics with an effective compound such as chlorine or bromine compound.
  • the tJD method is adopted, and it is also known that the flame retardant synergistic effect can be obtained by adding antimony oxide at this time.
  • bromine compounds nuclear bromine-substituted aromatic compounds such as decabromodiphenyl ether, tetrabromobispheno-A and brominated phthalimid are used, but the method by adding these precipitants is excellent.
  • flame retardancy is obtained, the joint resistance and thermal deformation are reduced, and the bleeding agent bleeds out to the surface of the plastic molded product, causing the molded product to lose its heat, and a halogen compound during molding.
  • problems such as mold and screw corrosion due to the ⁇ gas.
  • the toxicity of low-molecular-weight bromine compounds or chlorine compounds generated during the processing or burning of rustic is also preferable from the viewpoint of safety and health.
  • a flame-retardant resin composition that is substantially free of hagogen compounds such as bromine and chlorine compounds.
  • Halogen compounds are not used.>
  • a method of chemical conversion a method of adding an inorganic metal hydroxide such as aluminum aluminum hydroxide or magnesium hydroxide to blastix (Japanese Patent Laid-Open Nos. 51-132254 and 56-136832; No. 60-13832), but in order to obtain sufficient flame retardancy, it is necessary to add a large amount of the above-mentioned inorganic metal hydroxide, and the disadvantage that the original properties of plastics are lost. have
  • a technique of adding a phosphorus compound such as a phosphoric acid ester to plastics to make it flame-retardant for example, a resin composition obtained by mixing triphenyl phosphate and polytetrafluoroethylene (PTFE) in a resin mixture of an aromatic polycarbonate and a rubber-reinforced styrene resin (Japanese Patent Publication No. 9-19003), A resin composition (NL 8, 802, 346) in which oligomers (4-phosphate ester and PTFE are mixed with a mixture of rubber and reinforced styrene resin, has been proposed.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • a technique for adding a phosphazene compound as a plasticizer to plastics to form plastics for example, a flame-retardant resin composition in which a phosphazene compound is mixed with a polycarbonate resin (Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-37949), a polycarbonate resin, or a mixture of the same with another thermoplastic resin is used as a phosphazene compound.
  • Flame-retardant resin composition containing a compound Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-229233
  • a composition JP-A-9-50909
  • phosphazene compound By adding the phosphazene compound to the resin, an improvement in flame retardancy such as an increase in the limiting oxygen index (L LI) value is observed, but the melting point of the phosphazene compound used is low and the heat of the resin composition is low. Problems such as lowering of the deformation temperature, lowering of the heat resistance of the resin composition and lowering of the mechanical properties have not yet been solved.
  • PTF as an anti-drip agent is indispensable, a highly resinous material substantially free of Hapigen element has not been obtained.
  • An object of the present invention is to provide a flame-retardant resin which does not cause a flame retardant bridging during molding and does not lower the heat distortion temperature and mechanical resistance of the resin composition, its yarn and its production. Is to do the law.
  • the present invention relates to a resin composition containing a flame-retardant resin in which a phosphazene-based flame retardant is bonded to a polymer molecule of a polyester-based resin via an ester group.
  • Preferred embodiments of the present invention are as follows.
  • a flame-retardant resin obtained by subjecting 0.1 to 100 parts by weight of a polyester-based resin to a transesterification reaction with 0.1 to 100 parts by weight of a phosphazene-based flame retardant obtained by subjecting 0.1 to 100 parts by weight of a polyester-based resin to a transesterification reaction with 0.1 to 100 parts by weight of a phosphazene-based flame retardant.
  • a process for producing a hydrophilic resin which comprises subjecting a phosphazene-based flame retardant and a polyester-based resin to a transesterification reaction in a heated and molten state.
  • a method for producing a flame-retardant resin wherein the phosphazene-based flame retardant is at least one selected from the cyclic phosphazene compound and the linear phosphazene compound according to claim 2.
  • the inventors of the present invention have made it possible to form a flame retardant made of a reactive phosphazene compound by transesterification with a polymer molecule of a polyester-based resin so that the flame-retardant does not disappear and react with the polyester-based resin. It has been found that a flame-retardant resin composition having excellent heat resistance and mechanical properties can be obtained without causing flame-retardant bridging at the time, reducing the thermal deformation of the resin composition, and improving the present invention. I came to.
  • a phosphazene-based flame retardant reacts with a polyester-based resin, and the above-described flame-retardant is bonded to a polymer molecule of the polyester-based resin via an ester group, and a resin containing the same.
  • the curse is »
  • the phosphazene compound used in the present invention is a compound represented by the general formula (I).
  • n represents the number of repetitions
  • X, Y are independently indicate O, S, NH, and NR 3 group
  • R 3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • n pieces of R ', the R 2 ⁇ , at least one is following (formula 2) forces ⁇ chosen group, a group represented by the remaining RR 2 are each independently (Formula 3).
  • R 4 and RR 7 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • m is an integer of 1 to 10
  • n is a cyclic compound of the phosphazene compound. In the case of, an integer of 3 to 25, and the phosphazene compound is an integer of 3 to 100, which is a linear compound.
  • Examples of the phosphazene compound of the present invention include cyclic phosphazene compounds such as cyclotriphosphazene, cyclotetraphosphazene, and cyclopentaphosphazene having a structure in which a hydroxyphenoxy group and a phenoxy group are mixed and substituted, or a linear phosphazene compound.
  • cyclic phosphazene compounds such as cyclotriphosphazene, cyclotetraphosphazene, and cyclopentaphosphazene having a structure in which a hydroxyphenoxy group and a phenoxy group are mixed and substituted, or a linear phosphazene compound.
  • Specific examples of the above-mentioned cyclic phosphazene compound in which a hydroxyphenoxy group and a phenoxy group are mixed and substituted include, for example, mono (hydroxyphenoxy) pentaphenoxycyclotriphosphazene, di (hydroxyphenoxy) tetraphenoxy
  • Tri (hydroxyphenoxy) triphenoxycyclotriphosphazene Tri (hydroxyphenoxy) triphenoxycyclotriphosphazene, tetra (hydroxyphenoxy) diphenoxycyclotriphosphazene, and penta (hydroxyphenoxy) monophenoxycyclotriphosphazene.
  • linear phosphazene compound in which a hydroxyphenoxy group and a phenoxy group are mixed and substituted may be mentioned. These may be a mixture of two or more, or may be a mixture of cyclic and linear chains or an oligomer.
  • a hydroxymethylphenoxy group, a hydroxyethylphenoxy group, a hydroxyethoxyphenoxy group, a methoxycarboxyphenoxy group, an ethoxycarbonylphenoxy group It is possible to select methoxycarbonyl methinolephenoxy group, methoxycarbonylethyl phenoxy group, methoxycarboninolebininolephenoxy group, methoxycarbonyl (methoxy) phenoxy group, methoxycarbonyl (dimethoxy) phenoxy group and the like. it can.
  • an aromatic ring may be directly substituted with an alkyl group having 1 carbon atom or 4 carbon atoms.
  • the phosphazene compound of the present invention can be produced by various methods.
  • raw materials for example, hexachlorcyclotriphosphazene obtained by reacting ammonium chloride and phosphorus pentachloride at 120 to 130 ° C. as shown in the following formula (II):
  • a cyclic or linear phosphazene compound represented by an integer of 3 to 25, such as octachlorcyclotetraphosphazene can be used.
  • a solvent such as tetrachloroethane or chloronobenzene can be used as a solvent.
  • a hexa-opened tris-phosphazene is taken out from the above-mentioned cyclic and linear mixture, and heated to 220 to 250 ° C. as shown in the following formula ( ⁇ ) to open the ring.
  • Dichlorophosphazene obtained by polymerization wherein n is an integer of 3 to 1000 can be used as the linear phosphazene compound.
  • the production of the phosphazene compound of the present invention includes, for example, a method of reacting the phosphazene compound obtained above with an alkali metal salt of an aromatic phenol mixed in a desired ratio.
  • an alkali metal salt of an aromatic phenol mixed in a desired ratio For example, as shown in (Dani 6), metal sodium is added to hydroquinone monomethyl ether and phenol mixed in a desired ratio to prepare a corresponding sodium salt of phenols.
  • n is an integer of 3 to 25, to the prepared sodium salt of a phenol, 50 to 150.
  • the desired phosphazene compound having a hydroxyphenoxy group can be produced from the substitution reaction and the deprotection reaction as described above.
  • the reaction may or may not use a solvent.
  • a solvent When a solvent is used, benzene, toluene, xylene, tetrahydrofuran and the like are preferable.
  • Hydrobran is preferred and is completed at reflux for 5 hours.
  • reagents such as iodide trimethylsilane, aluminum trichloride, aluminum tribromide, boron tribromide, hydrogen bromide and hydrogen iodide can be used in addition to pyridine hydrochloride. Known methods can also be used.
  • a method of reacting an alkali metal salt of hydroquinone and phenol with a cyclic and / or linear product of dichlorophosphazene ⁇ , an alkali metal salt of hydroquinone monomethyl ether with dichlorophosphazene oligomer After the reaction of the genus salt, a method of sequentially reacting an alkali metal salt of an aromatic phenol and then deprotecting the methoxy group may be mentioned.
  • the desired phosphazene-based flame retardant having an ester group can be produced by the same substitution reaction.
  • phosphazene-based flame retardant those having a hydroxyl group or an ester group at the molecular terminal are used. From the viewpoints of the production method and the availability, hydroxy phenoxy and phenoxy groups, and hydroxyshethyl phenoxy are particularly preferred.
  • phosphazene oligomers mixtures of cyclic and linear products in which a group is substituted with a phenoxy group, a methoxycarbylphenoxy group and a phenoxy group, or an ethoxycarbonylphenoxy group and a phenoxy group are mixed and substituted.
  • the phosphazene-based flame retardant as described above is added to the polyester resin alone or in an appropriate mixture.
  • the amount of the phosphazene flame retardant is 0.1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin. Part, preferably :! ⁇ 50 parts by weight.
  • the amount of the phosphene-based flame retardant is in this range, sufficient flame retardancy can be provided economically, and the resulting resin composition has excellent impact resistance and heat resistance.
  • polyester resin used in the present invention those having a relatively high melting point and easily causing an ester exchange reaction are suitable.
  • examples thereof include polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene terephthalate, and polybutylene terephthalate.
  • a thermoplastic polyester resin such as force prolactone is used.
  • the polyester resin used in the present invention may be a mixture with a thermoplastic resin other than the polyester resin.
  • Thermoplastic resins other than polyester resins include, for example, polyethylene, polypropylene, polyisoprene, polybutadiene, polystyrene, high-impact polystyrene, atarilonitrile styrene resin (AS resin), atarilonitrinolebutadiene and styrene.
  • Resin (ABS resin) Methyl methacrylate butadiene.
  • MBS tree Methyl methacrylate acrylonitrile butadiene styrene resin
  • AAS resin Acrylonitrile Acrylic rubber Styrene resin
  • Polyalkyl (meth) acrylates modified polyphenylene ethers ⁇ polyamides, polyphenylene phenols, polyethers ⁇ s ⁇ phones, police ⁇ / phones, polyethers ⁇ / ketones, polyetheretherketones, polyamideamides, polyamides ether Mi de, polyimide, and a liquid crystal polymer or the like.
  • These resins may be insects or two or more kinds.
  • an aromatic dihydroxy compound or a small amount of a trihydroxy or more polyhydroxy conjugate compound which is obtained by reacting with a phosgene or a carbonic acid diester, an optionally branched heat It is a plastic or aromatic polycarbonate polymer or copolymer.
  • the poly force is a plastic or aromatic polycarbonate polymer or copolymer.
  • the molecular weight of the ponate resin is 10,000 to 100,000, preferably 15,000 to 5 as a viscosity average molecular weight converted from the methylene chloride solution viscosity at 25 ° C.
  • aromatic dihydroxy compounds are 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A) and 2,2-bis (3,5-dibutene 4-hydroxy).
  • Bis (hydroxyaryl) cycloalkanes exemplified by 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, etc .
  • Dihydroxydiaryl ethers exemplified by droxydiphenylene ether, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl ether, and the like
  • 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide 4 Dihydroxydiarylsulfides exemplified by 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenylsulfide; 4,4'-dihydroxydiphenylsulfoxide; 4,4'-dihydroxy Dihydroxydiarylsulfoxides exemplified by i, 3,3'-dimethyldiphenylsulfoxide;
  • Dihydroxydiarylsulfones exemplified by 4,4'-dihydroxydiphenyl ⁇ lefon, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenylsulfone; hydroquinone, resorcinol, 4,4 ' Zydroxy dipheninole and the like.
  • aromatic dihydroxy compounds may be used alone or in combination of two or more. Of these, in particular, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane It is preferably used.
  • the branched aromatic polycarbonate resin can be obtained by using a polyhydroxy compound having three or more functionalities in combination.
  • polyhydroxy compounds include phloroglysin, 2,6-dimethinole 2,4,6-tri (4-hydroxyphene) -1,3-heptene and 4,6-dimethinole 1,2,4,6-tri ( 4-Hydroxyphenyl) 1-heptene, 1,3,5-tri (2-hydroxyphenyl) benzol, 1,1,1-tri (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,6-bis (2 —Hydroxy-5-methylbenzinole) 1-4-methylphenol, ⁇ , ⁇ ', ⁇ "-tri (4-hydroxypheninole) -1,3,5-triisopropylbenzene Polyhydroxy compounds, and 3,3-bis (4-hydroxyaryl) oxydindole (isatin bisphenol), 5-chronoreisatin bisphenole, 5,7-dicroneoresatin bisphenol
  • a terminal stopper or a molecular weight regulator may be used.
  • the terminal terminating agent or molecular weight regulator include aromatic phenols such as phenol, p_t-butylphenol, tribromophenol, long-chain alkylphenol, hydroxybenzoic acid alkyl ester, and alkyl ether phenol.
  • aliphatic alcohols such as methanol, butanol and the like, as well as mercaptan and phthalimide.
  • an aliphatic or aromatic carboxylic acid chloride, an aliphatic or aromatic carboxylic acid and the like are also exemplified.
  • the polycarbonate resin used in the present invention may be of one type or a mixture of two or more types.
  • a transesterification reaction occurs at an ester bond portion of a polymer molecule of a polyester resin to form an ester bond.
  • a transesterification catalyst can be added as needed to further accelerate the transesterification reaction.
  • is not particularly limited as long as it is used in this field. However, lithium metal, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, etc.
  • Lithium metal hydroxides such as tin chloride, zinc chloride, ferric chloride, and lead chloride; hydrogen lithium aluminum lithium, sodium borohydride, hydrogen chloride tetramethyl ammonium
  • Alkali metal salts of boron or aluminum hydrides such as aluminum, alkaline earth metal salts or quaternary ammonium salts
  • alkali metal or alkaline earth metals such as lithium hydride, sodium hydride, hydrogen hydride Hydrides
  • alkali metals such as lithium methoxide, sodium methoxide and calcium methoxide; Anorekokishido such earth metal;
  • Alkali oxides of alkali metals or alkaline earth metals such as LiO—Ar—OLi and NaO—Ar—ONa (Ar is aryl group); Al power of lithium acetate, sodium acetate, calcium acetate, sodium benzoate, etc.
  • Organic salts of lithium metals or alkaline earth metals such as zinc oxide, acetic acid, and zinc phenoxide; boron oxide, boric acid, sodium borate, trimethyl borate, triptyl borate; Triphenyl borate, represented by (R 7 R 8 R 9 R 10 ) NB (R 7 R 8 R 9 R 10 ) or (R 7 R 8 R 9 R 10 ) PB (R 7 R 8 R 9 R 10 ) Ammonium phosphates or phosphonium borates, [R 'RSRS R 1 .
  • Silicon compounds such as silicon oxide, sodium silicate, tetraalkyl silicon, tetraaryl silicon, diphenylethylethoxy silicate, etc .; germanium oxide, germanium tetrachloride, germanium ethoxide, germanium Germanium compounds such as phenoxide; tin oxide, dialkyl tin oxide, dia Tin compounds such as tin compounds and organotin compounds combined with alkoxy groups such as rutiletin carboxylate, tin acetate, tributyltin methoxide, butylstrietoxide, and ethyltin tributoxide; lead oxide, lead acetate, lead carbonate, Salts and compounds of lead such as carbonate, lead and organolead anorecoxide or aryloxide; onium salt compounds such as quaternary ammonium salt, quaternary phosphonium salt, quaternary arsonium salt;
  • Antimony compounds such as antimony oxide and antimony acetate;
  • Manganese compounds such as manganese acetate, manganese carbonate and manganese borate;
  • Titanium compounds such as titanium oxide, titanium alkoxide or aryl oxide; dizolecodium oxide And zirconium acetate, zirconium anorecoxide or aryloxide, zirconium acetylacetone and other dinoreconium compounds, and the like.
  • one type or a combination of two or more types may be used. The amount of these catalysts is usually to phosphazene «agent 1 0 - 5 to 1 0 weight 0 /. It is preferably selected in the range of 10 to 3 to 1% by weight.
  • the transesterification ratio between the phosphazene-based agent and the polyester-based resin is usually preferably 30% or more, more preferably 80% or more.
  • the upper limit is preferably close to 100%, but is usually 30 to 99%, preferably 80 to 98%.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an example of the production method of the present invention, and illustrates a method of producing a pellet by melt-kneading and extruding a polyester resin.
  • 1 is a twin-screw kneading extruder
  • 1a is a hopper provided at the rear of the kneader for charging resin
  • 1b is a hopper provided in the middle of the kneader
  • 1c is a screw built in the kneader
  • 1 d is a mold for strand production provided at the tip of the kneading machine
  • 2 is a water tank for cooling
  • 3 is a cutting machine.
  • the raw material polyester resin 4 dried by preheating is put into the kneader 1 from the hopper 1a at the rear of the kneader, and the polyester resin 4 is melted. Knead with screw 1c while heating and melting as above (but below). Then, a mixture 5 of the phosphazene-based flame retardant and the transesterification catalyst is charged from the hopper 1b in the middle of the kneading machine, and is uniformly kneaded with the polyester resin 4 in the heated and melted state by the screw 1c to form the mold 1d. It is extruded in the form of a string, taken off while cooling in a cooling water tank 2, and cut into a predetermined size by a cutting machine 3.
  • the phosphazene-based flame retardant and the transesterification catalyst are kneaded in this manner, the phosphazene-based flame retardant causes a transesterification reaction in the polymer molecule of the polyester resin 4 or at the ester bond portion at the molecular end, and the phosphazene-based flame retardant of the present invention is obtained.
  • the flame retardant produces ester-bonded polymer molecules. This transesterification reaction is performed in a state where the polyester resin 4 is molten.
  • the phosphazene-based flame retardant-containing polyester resin (pellet) produced by the above method is immobilized by ester-bonding the phosphazene-based flame retardant in one molecule of the polyester resin or at a molecular terminal. Therefore, it does not volatilize or disappear from the pellet over time.
  • a resin having a relatively high melting temperature and causing a transesterification reaction is suitable.
  • polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyarylate, polyoxybenzoinole, poly A thermoplastic polyester resin such as force prolactone is used.
  • the transesterification reaction between the polyester-based resin and the phosphazene-based agent occurs when the polyester-based resin is heated to a temperature not lower than its melting temperature and not higher than its decomposition temperature to be in a molten state. Therefore, when a polycarbonate resin is used as the polyester resin, for example, the resin may be heated to about 230 to 330 ° C. in the kneader 1 to be melted.
  • the time required for the transesterification reaction varies slightly depending on the type of flame retardant, polyester, resin, etc., but approximately :! The reaction is almost completed in about 15 minutes. Therefore, when pellets are to be formed as in the above production example, a mixture 5 of a flame retardant and a transesterification catalyst is added to the molten polyester resin 4 in the kneader 1. Put in:! ⁇ 15 minutes After kneading, set the position of the intermediate hopper 1b so that the resin is extruded from the die 1d at the tip, set the screw design and other extrusion conditions, and It is necessary that the exchange reaction be sufficiently performed.
  • the twin screw extruder or kneader is preferably used.
  • the polyester resin 4 is fed into the kneader 1 from the hopper 1a, and the mixture 5 of the phosphazene-based flame retardant and the transesterification catalyst is fed into the kneader 1 from the hopper lb.
  • the polyester resin 4 and the mixture 5 may be charged together, or the phosphazene flame retardant and the catalyst may be charged separately.
  • a molten polyester-based resin subjected to a transesterification reaction with a phosphazene-based flame retardant is extruded from a mold 1d to produce a pellet, but the resin plate and the sheet are extruded using an extruder.
  • extruded products of various shapes, such as films, deformed products, etc. can be manufactured.
  • a molten polyester resin in which a phosphazene flame retardant is ester-bonded is used as the upper layer.
  • the resin composition of the present invention is a resin composition that exhibits an excellent flame retardant effect without using a compound containing a halogen element such as chlorine or bromine as a flame retardant component. It is also possible to add a suitable additive for the above-mentioned method. Additives for flame retardancy are usually special as long as they exhibit a flame retardant effect. There are no restrictions on metal oxides, such as zinc oxide, tin oxide, iron oxide, dimethyl molybdenum oxide, copper oxide, and manganese dioxide; aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, dinoleconium hydroxide, aluminum hydroxide treated with oxalic acid, and nickel oxide.
  • Metal hydroxides such as magnesium hydroxide, alkali metal salts such as sodium carbonate, calcium carbonate, potassium carbonate, sodium alkylsulfonate, or anorecali earth metal salts, chlorinated paraffin, perchlorocyclo Organochlorine or bromine compounds such as pentadecane, tetrabromobisphenol-A, tetrabromobisphenol-A epoxy oligomer or polymer, bis (tribromophenoxy) ethane, bis (tetrabromophthalanolimino) ethane , Antimony trioxide, Antimony oxide, pentoxide Anchimon, Anchimon compounds such as sodium Anchimon acid,
  • Nitrogen containing oxide compounds melamine, melamine cyanurate, melamine phosphate, melam, melem, melon, succinoguanamine, guanidine sulfamate, ammonium sulfate, ammonium phosphate, ammonium polyphosphate, alkylamine phosphate, etc.
  • Compounds, zinc borate, barium metaborate, boron boride compounds such as ammonium borate, Silicone polymer, silicon compound such as silicon force, and graphite such as thermal expansion can be used. These flame retardant additives may be used alone or in combination of two or more.
  • a synergistic flame-retarding effect such as preventing dripping of a resin melted by ignition during combustion may be obtained.
  • the fluororesin is not particularly limited as long as it is a fluorinated polymer.
  • a polymer in which a fluorine atom is directly bonded to the polymer main chain is used.
  • the fluorinated resin include poly (tetrafluoroethylene), poly (trifluoroethylene), poly (vinylidene fluoride), tetrafluoroethylene-hexafluorophenol copolymer and tetrafluoroethylene.
  • fluororesins examples include emulsion, suspension, microfibrinol, powder, and granules, and any form may be used. You may mix and use more than seeds.
  • the fat fiber of the present invention may contain, if necessary; be able to.
  • Various resin additives include, for example, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, light-blocking agents, metal deactivators, quenchers, heat stabilizers, lubricants, release agents, coloring agents, antistatic agents, Antioxidants, plasticizers, impact strength improvers, compatibilizers and the like.
  • Fillers include, for example, my strength, kaolin, talc, silica, clay, calcium carbonate, calcium sulfate, calcium silicate, glass beads, glass balloons, glass flakes, glass fibers, glass fibers, and rising alkali metal titanates. Borate, transfer metal salt, alkaline earth metal borate, zinc oxide whisker, titanium oxide whiskers, magnesium oxide whiskers, gypsum whiskers, aluminum silicate whiskers, calcium silicate whiskers, carbonized Silicon whiskers, titanium carbide whiskers, silicon nitride whiskers, titanium nitride whiskers, carbon fiber ⁇ , anoremina fiber ⁇ , Alumina-Silica cafe, Zirco Yua, Quartz, Metal Grace, etc.
  • fine fibers such as alkali metal titanate, alkali metal borate, and alkaline earth metal borate, potassium titanate » aluminum borate aluminum fiber, magnesium borate fiber Uru and the like.
  • additives and fillers 0 may be used in battle insects, or may be used as a mixture of two or more.
  • the resin composition thus obtained is used for electricity, electronics, communications, agriculture, forestry and fisheries, mining, construction, food, m. Clothing, medicine, coal, oil, rubber, leather, automobiles, precision equipment, wood, furniture, It can be used in industrial fields such as printing and musical instruments.
  • office work such as printers, personal computers, word processors, keyboards, PDA information terminals), telephones, facsimile machines, duplicates, ECRs (electronic cash register), calculators, electronic notebooks, electronic dictionaries, cards, honoredas, stationery, etc.
  • -OA equipment washing machines, refrigerators, vacuum cleaners, microwave ovens, lighting fixtures, game consoles, irons, homes such as finch, TVs, VTRs, video cameras, digital cameras, boomboxes, tape recorders, mini disks, CD player, PD (Phase Change & Dual Function), DVD, speaker, liquid Says AV equipment such as display, connector, relay, capacitor, switch, print board, coil bobbin, semiconductor encapsulation material, Used for electrical and electronic parts such as cables, transformers, deflection yokes, distribution boards, watches, etc., and for communications.
  • AV equipment such as display, connector, relay, capacitor, switch, print board, coil bobbin, semiconductor encapsulation material, Used for electrical and electronic parts such as cables, transformers, deflection yokes, distribution boards, watches, etc., and for communications.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view showing one production example of the production method of the present invention.
  • Figure 2 shows the molecular weight distribution curve of the test piece (1) by GPC.
  • M on the right vertical axis of the figure indicates the molecular weight.
  • FIG. 3 shows the molecular weight distribution curve of the test piece ( ⁇ ) before melt kneading by GPC.
  • FIG. 4 is a molecular weight distribution curve of a test piece (51) for comparison by GPC.
  • aromatic polycarbonate resin Based on 100 parts by weight of the aromatic polycarbonate resin, 12 parts by weight of a phosphazene-based flame retardant having the following structure, and 0.01 part by weight of dibutyl tin oxide as a transesterification catalyst were previously dried. A blend was made. In addition, Iupilon S-200, manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation was used as the aromatic polycarbonate resin (the same applies hereinafter).
  • This blend was put into an extrusion kneader, heated at 270 ° C and melted, transesterified for about 3 minutes, and extruded from the kneader to obtain the test pieces (1) necessary for the following tests. ) created.
  • the following reaction was carried out to melt the phosphazene-based agent having the reaction tt ⁇ ⁇ into the polyester-based resin to cause a transesterification reaction and to determine whether the reaction occurred with the resin.
  • a phosphazene-based reagent having no reactive group was used as a comparative sample.
  • Example 1 For the flame retardant obtained in Example 1, the test piece (1) was dissolved in tetrahydrofuran, and the molecular weight distribution was measured using a gel permeation chromatography (GPC) apparatus equipped with a differential refractometer. For comparison with Example 1, as shown in Comparative Example 1 below, a flame retardant having no reactive group was mixed with the polycarbonate resin at the same compounding ratio as in Example 1, melt-kneaded, and subjected to a transesterification reaction. The test piece for comparison was not used (51). The molecular weight distribution curve of GPC of this test piece (51) is as shown in Fig. 4. The peak (b) of the flame retardant appears on the low molecular weight side (right side of the horizontal axis).
  • GPC gel permeation chromatography
  • the molecular weight distribution curve of GPC of the test piece (1) melt-kneaded in Example 1 is as shown in FIG. 2, and peak (a) is the peak (b) of the flame retardant that has not been transesterified. ) It appeared at the same elution time, but the detection intensity was low.
  • the attenuated peak (a) is considered to have shifted to the peak (d) on the high molecular side (left side of the horizontal axis). That is, the reaction of the flame retardant with the polycarbonate increased the molecular weight of the flame retardant and shifted the peak.
  • (D) shows the peak of the reacted part and (a) shows the peak of the unreacted part.
  • (a) is shifted to the peak (d) on the polymer side (left side of the horizontal axis), and is considered to be 3 ⁇ 4L. That is, the reaction between the stimulant and the polycarbonate caused the flame retardant to have a high molecular weight and the peak shifted.
  • (A) and (c) show the unreacted portion, (d) shows the reacted portion, and (e) shows the peak of the resin portion. From the areas of the peaks (a), (c), (d) and (e), the residual ratio was calculated by the following formula.
  • the test was conducted using a sunshine carbon weather meter (Suga tester, WEL-SUN DCH type, rainfall 18 minutes, Z1 cycle 120 minutes) as an accelerated exposure acceleration tester. After the test for 500 hours, the appearance was visually judged. After the test for 500 hours, a combustion test according to the UL-94 regulation was performed to confirm a change in flame retardancy.
  • When whitening or discoloration of the surface was observed.
  • X When cracks or cracks occur.
  • Phosphaze having the following structure per 100 parts by weight of aromatic polycarbonate resin Specimen (2) was prepared in the same manner as in Example 1 except that dry blending was carried out in advance with a blending ratio of 15 parts by weight of a zinc-based flame retardant and 0.3 parts by weight of zinc oxide as a catalyst.
  • This test piece (2) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • n is an integer of 3 to 25
  • chloride as a catalyst.
  • a test piece (3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that dry blending was performed in advance at a mixing ratio of 0.2 parts by weight of ferrous iron. This test piece (3) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • test piece (5) was prepared in the same manner as in Example 1. This test piece (5) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • test piece (6) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 12 parts by weight of a phosphazene-based additive having the following structure was added to 100 parts by weight of the aromatic polycarbonate resin. This test piece (6) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • test piece (7) was prepared in the same manner as in 1.
  • the test piece (7) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • Example 1 With the exception that 12 parts by weight of a cyclic and straight-chain phosphazene-based flame retardant represented by the following structural formula and n is an integer of 3 to 25 was added to 100 parts by weight of the aromatic polycarbonate resin.
  • a test piece (8) was prepared in the same manner as in Example 1. This test piece (8) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • test piece (9) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the transesterification catalyst used in Example 1 was not used.
  • the test piece (9) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • test piece (10) was prepared in the same manner as in Example 1. This test piece (10) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • a test piece (11) was prepared in the same manner as in Example 1. This test piece (11) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • a test piece (12) was prepared in the same manner as in Example 1 except that this blend was put into an extrusion kneader and heated and kneaded at 230 ° C. The test piece (12) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • test piece (13) was prepared in the same manner as in Example 12 except that the phosphazene-based flame retardant used in Example 3 was used instead of the phosphazene-based flame retardant used in Example 12. This test piece (13) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • test piece (14) was prepared in the same manner as in Example 12 except that the phosphazene-based flame retardant used in Example 5 was used instead of the phosphazene-based flame retardant used in Example 12. Created. The test piece (14) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • a test piece (15) was prepared in the same manner as in Example 1 except that this blend was put into an extrusion kneader and heated at 230 ° C to perform melt kneading. Table 1 shows the measurement results of the reaction rate of the flame retardant, the combustion test based on the UL-94 test method, the Izod impact strength, the thermal deformation, and the weather resistance test of this test piece (15).
  • test piece (16) was prepared in the same manner as in Example 15 except that the phosphazene-based flame retardant used in Example 3 was used instead of the phosphazene-based flame retardant used in Example 15.
  • the test piece (16) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • Test pieces (17) were prepared in the same manner as in Example 15 except that the phosphazene-based flame retardant used in Example 5 was used instead of the phosphazene-based flame retardant used in Example 15. This test piece (17) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • test piece (18) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the transesterification catalyst dibutyltin oxide used in Example 1 was omitted. This piece (18) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • test piece (51) was prepared in the same manner as in Example 1 except that a phosphazene-based flame retardant having the following structure was used.
  • the test piece (51) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • test piece (52) was prepared in the same manner as in Example 1, except that triphosphenyl phosphate was used in place of the phosphazene-based flame retardant used in Example 1. The same efficiency as in Example 1 was performed on this test piece (52), and the results are shown in Table 1.
  • Example 2 In place of the phosphazene-based flame retardant used in Example 1, diphenyl estenole condensed phosphate crosslinked with resonoresinol [a compound similar to CR 733 S, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.] was used. A test piece (53) was prepared in the same manner. This test piece (53) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1. Comparative Example 4
  • Example 1 Using the same compounds as in Example 00, a test piece (54) was prepared in the same manner as in Example 1. This test piece (54) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 5 In place of the phosphazene based agent used in Example 12 and 2, dicondensed condensed acid ester crosslinked with resorcinol (a compound similar to CR733S manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) was used. A test piece (55) was prepared in the same manner as in Example 12. This test piece (55) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1. Comparative Example 6
  • Example 15 a condensed phosphoric acid diphenyl ester cross-linked with resorcinol (a compound similar to CR733S manufactured by Ohno-W-Dagaku Kogyo Co., Ltd.) was used.
  • a test piece (56) was prepared in the same manner as in Example 15. This test piece (56) was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • Table 1 shows that the resin fiber of the present invention has excellent flame retardancy, impact resistance and fiber resistance in a very well-balanced manner.
  • the resin containing the phosphazene-based agent of the present invention has a high reaction rate with the phosphazene-based flame retardant having a hydroxy group or an ester group and the polymer molecule of the polyester-based resin at a high conversion rate. Since it is immobilized by ester bonds, it does not volatilize over time, maintains excellent flame retardancy over a long period of time, and has extremely excellent flame retardancy, impact resistance, physical properties, and workability. By utilizing the natural luster of the present invention, it is possible to create a thermoplastic thermoplastic resin material that does not contain halogen elements such as bromine and chlorine, and thus the industrial utility value of the present invention Is extremely high.
  • the production method of the present invention is carried out by simply adding a phosphazene-based agent having a hydroxy group or an esterol group to a polyester-based resin using a conventional general-purpose molding machine and bringing the polyester resin into a heat-melted state. It is economical because there is no need to install special molding machines and equipment, and has the effect of efficiently mass-producing molded products with excellent flame retardancy.

Description

明 細 書 難燃性樹脂、 その組成物及びその製造法 技術分野
本発明は難燃性樹脂組成物及びその製造法に関する。 更に詳しくは反応性のホ スファゼン化合物からなる «剤をポリエステル系樹脂と反応させ、 揮散、 消失 しないようにして難燃性を大幅に向上させたポリエステル系榭脂からなるハロゲ ンを含まない難燃性樹脂、 その組成物及び、 その製造法に関する。 背景技術
プラスチックスはその優れた成形力 Hェ性、 機械的特性、 電気的特性や^ 等の 特徴から、 コンピューター、 ワープロ、 プリンター、 複^などの O A機器、 テ レビ、 ビデオ、 ゲーム機などの電器製品、 電話機、 ファクス «などの通信機器 等の用途に使用されている。 し力 し、 プラスチックスは金属材料や無 料に比 ベ燃焼しやすいという欠点があり、 安全上の観点から世界的に難燃ィ匕の要求が高 まるとともに、 その規制も強ィ匕されてきている。 この易燃性のプラスチックスを 難燃化する方法として、 種々の方法が提案されているが、 一般的には «効果の 高レ、塩素や臭素化合物などのハ口ゲン化合物をプラスチックスに添tJDする方法が 採られ、 このとき酸化ァンチモンを添加すると難燃性の相乗効果を得られること も知られている。例えば、臭素化合物としては、デカブロモジフエニルエーテル、 テトラブロモビスフエノーノ ~ A、 ブロム化フタルイミ ドなどの核臭素置換芳香 族化合物が使用されているが、 これらの ¾剤の添加による方法は優れた難燃性 は得られるものの、 耐衝繋性や熱変形 が低下し、 «剤がプラスチックスの 成形品表面にブリードアウトして成形品の^を ヒさせたり、 成形加工時のハ ロゲン化合物の^ガスによる金型やスクリユー腐食等の問題がある。 また、 プ ラスチックスの加工時や燃焼時に発生する低分子量の臭素化合物又は塩素化合物 の毒性も安全衛生上の観点から好ましくなレ、。 このような状況を背景に臭素及び 塩素化合物等のハ口ゲン化合物を実質的に含まなレ、難燃性樹脂組成物が求められ てきた。
ハロゲン化合物を用いない »、化の方法としては、 水酸ィヒアルミニウム、 水酸 化マグネシゥムなどの無機金属水酸化物をブラスチックスに添加する方法 (特開 昭 51— 132254、 同 56— 136832、 同 60— 13832号公報) が 知られているが、 十分な難燃性を得るためには、 上記無機金属水酸化物を多量に 添加する必要があり、 プラスチックス本来の特性が失われるという欠点を有して いる
一方、 このような無機金属水酸化物を用いない方法として、 プラスチックスに リン酸エステル等のリン化合物を添加して難燃化する技術が開示されている。 例 えば、 芳香族ポリカーボネートとゴム強化スチレン系樹脂の樹脂混合物にトリフ ェニルホスフェートとポリテトラフルォロエチレン (PTFE) とを混合した榭 脂組成物 (特公平 9— 19003号公報)、 芳香族ポリ力一ポネートとゴム強化 スチレン系樹脂の樹月旨混合物にオリゴマー' (4リン酸エステルと PTFEとを混合 した樹脂組成物 (NL 8, 802, 346) 等が提案されているが、 リン酸エステ ルの融点が低く、 樹脂との相溶性に劣るために、 樹脂糸! ^物の耐熱性が低下した り、 成形時に樹脂からリン酸エステルが浸みだして金型を汚染したり、 蒸散した りするなど、 物性、 加工性の両面で種々の問題がある。 又、 熱可塑性樹脂に結晶 性粉末の芳香族ジホスフヱ一ト系難燃剤を混合して難燃性樹脂を得る技術が特開 平 5—1079号公報や US P 5, 122, 556に開示されているが、 未だ物性 と加工性を共に満足するにはいたらない問題点があった。 また、 これらの先行技 術で用いられるリン酸エステル類は樹脂の可塑化作用を有するため、 上記のいず れの技術においてもドリップ (燃焼時の火種の垂れ落ち) P方止剤としての PTF Eが必須であり、 実質的にハロゲン元素非含有の難燃性樹脂組成物は得られてい ない。
また、 プラスチックスに «剤としてホスファゼン化合物を添加し «化する 技術が開示されている。 例えば、 ポリカーボネート樹脂にホスファゼン化合物を 混合した難燃性樹脂組成物 (特開昭 5 1 - 3 7 1 4 9号公報)、 ポリカーボネー ト樹脂、 又はこれと他の熱可塑性樹脂との混合物にホスファゼン化合物を配合し た難燃性樹脂組成物 (特開平 7— 2 9 2 2 3 3号公報)、 芳香族ポリカーボネー トとゴム強ィ匕スチレン系樹脂の混合物にホスファゼン化合物を配合した 性樹 脂組成物 (特開平 9— 5 3 0 0 9号公報) が提案されている。 ホスファゼン化合 物を樹脂に添加することによつて限界酸素指数 ( L Ο I ) 値が上昇するなどの難 燃性の向上は認められるが、 用いたホスファゼン化合物の融点が低く、 樹脂組成 物の熱変形温度が低くなり、 樹脂組成物の耐熱性が低下したり、 機械的物性が低 下する等の問題が未だ解決されていない。 さらにドリップ防止剤としての P T F Εが必須であること力ゝら、 実質的にハ口ゲン元素非含有の «性樹脂 物は得 られていない。
本発明の目的は成形加工時の難燃剤のブリ一ドがなく、 樹脂組成物の熱変形温 度、 耐 び機械的物性を低下させることがない難燃性樹脂、 その糸诚物及び その製造法を ^することにある。
さらに本発明の目的はドリップ防止剤としての P T F Eを必須としなレ、、 実質 的にハロゲン元素非含有の難燃性樹脂、 その組成物及びその製造法を提供するこ とにある。 発明の開示
本発明はホスファゼン系難燃剤がポリエステル系樹脂のポリマー分子とエステ ノレ基を介して結合している難燃性樹脂を含む 性樹脂組成物に係る。
本発明の好ましい実施態様は以下の通りである。
( 1 ) ホスファゼン系難燃剤がポリエステ/レ系樹脂のポリマー分子とエステル甚 を介して結合している難燃性樹脂。
( 2 ) ポリエステル系樹脂 1 0 0重量部に対し、 ホスファゼン系難燃剤を 0. 1 〜1 0 0重量部をエステル交換反応させたことを特徴とする難燃性樹脂。
( 3 ) ホスファゼン系難燃剤とポリエステル系樹脂とを加熱溶融状態でエステル 交換反応させることを特徴とする «性樹脂の製造法。
( 4 ) ホスファゼン系難燃剤が、 請求項 2に記載の環状ホスファゼン化合物及び 直鎖状ホスファゼン化合物から選ばれる少なくとも 1種である難燃性樹脂の製造 法。
本発明者らは、 反応性のホスファゼン化合物からなる難燃剤を揮散、 消失しな いように、ポリエステル系樹脂のポリマー分子とエステル交換反応で結合せしめ、 ポリエステル系樹脂と反応させることにより、 成形加工時の難燃剤のブリ一ドが なく、 樹脂組成物の熱変形 «を低下させず、 耐熱性や機械的物性の優れた難燃 性榭脂組成物が得られることことを見出し、 本発明を するに至った。
すなわち本発明によれば、 ホスファゼン系難燃剤がポリェステル系樹脂と反応 し、 上記の難燃剤がポリエステル系樹脂のポリマー分子とエステル基を介して結 合したポリエステル系難燃性樹脂及びこれを含む樹脂糸滅物が »される。
以下、 本発明を詳細に説明する。 まず、 本発明に用いる反応性のホスファゼン 化合物について説明する。
本発明で用いるホスファゼン化合物は一般式 ( I ) で表される化合物である。
Figure imgf000006_0001
〔式中、 nは繰り返し数、 X、 Yは独立して O、 S、 NH、 N R3基を示し、 R3 は炭素数が 1から 4のアルキル基を示す。 n個の R '、 R2の內、 少なくとも 1個 は下記 (化 2 ) 力^選ばれる基であり、 残りの R R2はそれぞれ独立に (化 3 ) で示される基である。 R4、 R R7は水素原子又は炭素数が 1から 4のアルキル 基、 R5は炭素数が 1から 4のアルキル基、 mは 1から 1 0の整数であり、 nは ホスファゼン化合物が環状化合物の場合 3から 2 5の整数、 ホスファゼン化合物 が直鎖状化合物の:^ 3から 1 0 0 0の整数である。〕
(化 2)
Figure imgf000008_0001
(化 3 )
Figure imgf000009_0001
本発明のホスファゼン化合物としては、 例えば、 ヒ ドロキシフエノキシ基とフ エノキシ基を混合置換した構造のシクロ トリホスファゼン、 シクロテトラホスフ ァゼン、 シクロペンタホスファゼン等の環状ホスファゼン化合物、 又は直鎖状ホ スファゼン化合物が挙げられる。 上記ヒ ドロキシフエノキシ基とフエノキシ基を 混合置換した環状ホスファゼン化合物の具体例として、 例えば、 モノ (ヒドロキ シフエノキシ) ペンタフエノキシシクロ トリホスファゼン、 ジ (ヒ ドロキシフエ ノキシ) テトラフエノキシシクロ トリホスファゼン、 トリ (ヒ ドロキシフエノキ シ) トリフエノキシシクロ トリホスファゼン、 テトラ (ヒ ドロキシフエノキシ) ジフエノキシシクロ トリホスファゼン、 及びペンタ (ヒドロキシフエノキシ) モ ノフエノキシシクロ トリホスファゼン等のシク口 トリホスファゼン化合物、 モノ (ヒ ドロキシフエノキシ) ぺプタフエノキシシクロテトラホスファゼン、 ジ (ヒ ドロキシフエノキシ) へキサフエノキシシクロテトラホスファゼン、 トリ (ヒ ド 口キシフエノキシ) ペンタフエノキシシクロテトラホスファゼン、 テトラ (ヒ ド 口キシフエノキシ) テトラフエノキシシクロテトラホスファゼン、 ペンタ (ヒ ド 口キシフエノキシ) トリフエノキシシクロテトラホスファゼン、 へキサ (ヒ ドロ キシフエノキシ) ジフエノキシシクロテトラホスファゼン、 及びへプタ (ヒ ドロ キシフエノキシ) モノフエノキシシクロテトラホスファゼン等のシクロテトラホ スファゼン、 及びヒ ドロキシフエノキシ基とフエノキシ基が混合置換したシクロ ペンタホスファゼン化合物等の環状ホスファゼン化合物が挙げられる。 また、 ヒ ドロキシフエノキシ基とフエノキシ基が混合置換した直鎖状のホスファゼン化合 物が挙げられる。 これらは 2種以上の混合物でも良いし、 環状と直鎖状の混合物 又はオリゴマーであっても良い。 また、 前記記載のホスファゼン化合物のヒドロキシフエノキシ基の代わりに、 ヒドロキシメチルフエノキシ基、 ヒドロキシェチルフエノキシ基、 ヒドロキシェ トキシフエノキシ基、 メ トキシカルボユルフェノキシ基、 エトキシカルボニルフ エノキシ基、 メ トキシカルボニルメチノレフエノキシ基、 メ トキシカルボ二ルェチ ルフエノキシ基、 メ トキシカルボニノレビニノレフエノキシ基、 メ トキシカルボニル (メトキシ) フエノキシ基、 メ トキシカルボニル (ジメトキシ) フエノキシ基等 を選ぶことができる。 これらは芳香環に炭素数が 1力、ら 4のアルキル基が直接置 換していても良い。 また、 ヒドロキシフエ二 フエノキシ基、 ヒドロキシフエノ キシフエノキシ基、 ヒドロキシフエニルクメニルォキシ基、 ヒドロキシフエ二ノレ スルホユルフェノキシ基、 ヒドロキシフエ二ノレ {メ トキシカルボニル (メチル) プロピルフエノキシ } 基等を選ぶこともできる。 上記フエノキシ基の酸素原子の 代わりに、 S、 NH、 N R3を有するィ匕合物を選ぶこともできる。 これらは 2種 以上の置換基の混合物であっても良 、。
本発明のホスファゼン化合物は、 種々の方法で製造することができる。 その原 料として、 例えば、 下記の (Π ) 式に示したように、 塩化アンモニゥムと五塩化 リンを、 1 2 0〜1 3 0 °Cで反応させて得られるへキサクロルシクロトリホスフ ァゼン、 ォクタクロルシクロテトラホスファゼン等の環状及び直鎖状の nが 3か ら 2 5の整数で表されるホスファゼン化合物を使用できる。 この反応において、 溶媒としてはテ卜ラクロロェタン、 クロノレベンゼン等の溶媒を用いることができ る。 nPCIs + nNH4CI a, °N /CI
、尸 ci f、 1 (ii)
I w0 ci
CI
a ci
a ci また本発明では上記環状及び直鎖状混合物からへキサク口ルシク口トリホスフ ァゼンを取り出し、 下記の (ΠΙ) 式のようにこれを 2 2 0〜 2 5 0 °Cに加熱し、 開環重合して得られる nが 3から 1 0 0 0の整数で表されるジクロロホスファゼ ンを直鎖状ホスファゼン化合物として使用できる。
(HI)
Figure imgf000011_0001
本発明のホスファゼン化合物の製造は、 例えば上記で得られたホスファゼン化 合物と所望の比で混合した芳香族フエノール類のアルカリ金属塩を反応させる方 法が挙げられる。 例えば、 (ィ匕 6 ) に示すように所望の比で混合したハイドロキ ノンモノメチルエーテルとフエノールに金属ナトリゥムを添加し、 相当するフエ ノール類のナトリウム塩を調製する。 次に、 調製したフエノール類のナトリウム 塩に (Π ) 式の例えば nが 3から 2 5の整数で表される環状及び Z又は直鎖状の ホスファゼン化合物を添加後、 5 0〜 1 5 0。Cで:!〜 2 4時間加熱し、 置換反応 を行い、 メ トキシフエノキシ基を有するホスファゼン化合物を得る。 次に、 この メ トキシフエノキシ基を有するホスファゼンィ匕合物を、 ピリジン塩酸塩と 2 0 0 〜2 2 0 °Cに 1〜3時間加熱することによって、 メ トキシ基をヒドロキシ基に変 換し、 目的のヒドロキシフエノキシ基を有するホスファゼン化合物を得ることが できる。 99/46314
10
(化 6 )
Figure imgf000012_0001
目的のヒドロキシフエノキシ基を有するホスファゼン化合物は前記のように置 換反応と脱保護反応から製造することができる。 反応は、 溶媒を使用しても、 し なくても良い。 溶媒を使用する場合には、 ベンゼン、 トルエン、 キシレン、 テト ラヒドロフラン等が好ましい。 置換反応の効率を考慮すると、 溶媒としてテトラ ヒドロブランが好ましく、 その還流 ¾ で 5時間 行えば完結する。 また、 脱 保護反応はピリジン塩酸塩の他、 沃ィ匕トリメチルシラン、 三塩化アルミニウム、 三臭化アルミニウム、 三臭化硼素、 臭化水素、 沃化水素等の試薬を用いることが でき、 その他の公知の方法も利用することができる。
また、 上記以外の製法として、 ジクロルホスファゼンの環状物及び/又は直鎖 状物にハイドロキノンとフエノールのアルカリ金属塩を反応させる方^、 ジク ロルホスファゼンオリゴマ一にハイ ドロキノンモノメチルエーテノレのアルカリ金 属塩を反応させた後、 芳香族フエノールのアル力リ金属塩を逐次的に反応させ、 次にメ トキシ基を脱保護する方法等が挙げられる。
目的のェステル基を有するホスファゼン系難燃剤も同様な置換反応によって製 造することができる。
ホスプアゼン系難燃剤としては、 分子末端に水酸基またはエステル基を有する ものが使用されるが、 その製法及び入手容易性等の観点から、 特に、 ヒドロキシ フエノキシ基とフエノキシ基、 ヒ ドロキシェチルフエノキシ基とフエノキシ基、 メ トキシカルボユルフェノキシ基とフエノキシ基、 又はエトキシカルボニルフエ ノキシ基とフエノキシ基が混合置換したホスファゼンオリゴマー (環状物と直鎖 状物の混合物) が好適に使用される。
以上のようなホスファゼン系難燃剤は、 単独で又は適宜混合してポリエステル 系榭脂に加えられるが、 その添加量はポリエステル系樹脂 1 0 0重量部に対して 0. 1〜: 1 0 0重量部、 好ましくは、 :!〜 5 0重量部配合するのがよレヽ。 ホスフ 了ゼン系難燃剤の添加量がこの範囲の場合は、 経済的に難燃性能を充分に付与す ることができ、 得られる樹脂組成物の耐衝 性、 耐熱性等も優れている。
本発明に用いられるポリエステル系樹脂としては、 溶融^^が比較的高く、 ェ ステル交換反応を起こしやすいものが適しており、 例えば、 ポリカーボネート、 ポリエチレンテレフタレート、 ポリエチレンナフタレート、 ポリプロピレンテレ フタレート、 ポリブチレンテレフタレート、 ポリへキサメチレンテレフタレート、 ポリシクロへキサンジメチレンテレフタレート、 ポリ (エチレンテレフタレート /シクロへキサンジメチレンテレフタレート) 共重合体、 ポリ (エチレンテレフ タレート/エチレンイソフタレート) 共重合体、 ポリエステルエーテル、 ポリ ァリレート、 ポリオキシベンゾィル、 ポリ力プロラクトン等の熱可塑性のポリエ ステル系樹脂が使用される。
本発明に用いられるポリエステル系樹脂は、 ポリエステル系樹脂以外の熱可塑 性樹脂との混合物であっても良い。 ポリエステル系樹脂以外の熱可塑性樹脂とし ては、 例えば、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリイソプレン、 ポリブタジェ ン、 ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、 アタリロニトリルースチレン榭脂(A S樹脂)、 アタリロニ ト リノレ'ブタジエン 'スチレン榭脂 (ABS樹脂)、 メチル メタクリレート .ブタジエン .スチレン樹脂 (MBS樹旨)、 メチ メタクリレ ート .アクリロニトリル.ブタジエン .スチレン樹脂 (MABS樹脂)、 ァクリ ロニトリル.アクリルゴム .スチレン榭脂 (AAS榭脂)、 ポリアルキル (メタ) アタリレート、 変成ポリフエ二レンエーテ^^ ポリアミド、 ポリフエ二レンスノレ フイド、 ポリエーテ^^ス^^ホン、 ポリス^/ホン、 ポリエーテ^/ケトン、 ポリエー テルエーテルケトン、 ポリアミ ドイミ ド、 ポリエーテルイミ ド、 ポリイミ ド、 液 晶ポリマー等が挙げられる。 これらの樹脂は、 虫でも、 2種以上でも良い。 本発明に用いられるポリカーボネート樹脂としては、 芳香族ジヒドロキシ化合 物またはこれと少量の 3官能以上のポリヒドロキシィ匕合物をホスゲンまたは炭酸 ジエステルと反応させることによって得られる、 分岐していてもよい熱可塑性芳 香族ポリカーボネート重合体または共重合体である。 本発明においては、 ポリ力
—ポネート樹脂の分子量は、 25 °Cにおけるメチレンクロライド溶液粘度より換 算した粘度平均分子量で 10000〜 100000、 好ましくは 15000〜 5
0000の範囲のものである。
芳香族ジヒ ドロキシ化合物の一例は、 2 , 2—ビス ( 4—ヒドロキシフエニル) プロパン (ビスフエノール A)、 2, 2—ビス (3, 5—ジブ口モー 4ーヒ ドロキ シフエエル) プロパン (テトラブロモビスフェノール A)、 ビス (4—ヒ ドロキ シフエ二ノレ) メタン、 1, 1—ビス (4—ヒ ドロキシフエ二ノレ) ェタン、 2, 2— ビス (4—ヒ ドロキシフエニル) ブタン、 2, 2—ビス (4ーヒ ドロキシフエ二 ノレ) オクタン、 2, 2—ビス (4—ヒ ドロキシ一 3—メチノレフエ二ノレ) プロパン、 1, 1—ビス (3— t—ブチノレ一 4ーヒ ドロキシフエニル) プロパン、 2, 2—ビ ス (4ーヒ ドロキシー 3, 5—ジメチルフエニル) プロパン、 2, 2—ビス (3— ブロモー 4—ヒ ドロキシフエ二ノレ) プロパン、 2, 2—ビス (3, 5—ジクロ口一 4ーヒ ドロキシフエ二ノレ) プロパン、 2, 2—ビス (3—フエニノレー 4—ヒ ドロ キシフエ二ノレ) プロパン、 2, 2—ビス (3—シクロへキシノレ一 4ーヒ ドロキシ フエ二ノレ) プロパン、 1, 1—ビス (4—ヒ ドロキシフエ二ノレ) 一 1—フエ二ノレ ェタン、 ビス (4—ヒ ドロキシフエニル) ジフエ二ルメタン等で例示されるビス (ヒ ドロキシァリール) アルカン類;
1, 1一ビス (4ーヒ ドロキシフエ二ノレ) シクロペンタン、 1, 1一ビス (4— ヒドロキシフエニル) シクロへキサン等で例示されるビス (ヒ ドロキシァリール) シクロアルカン類; 4, 4'ージヒ ドロキシジフエニノレエ一テル、 4, 4'—ジヒ ドロキシー 3, 3'—ジメチルジフエニルエーテル等で例示されるジヒ ドロキシジ ァリールエーテル類; 4, 4'—ジヒ ドロキシジフエニルスルフイ ド、 4,4'— ジヒドロキシー 3, 3'—ジメチルジフエニルスルフィ ド等で例示されるジヒドロ キシジァリールスルブイ ド類; 4, 4'—ジヒ ドロキシジフエニルスルホキシド、 4, 4'ージヒ ドロキシ一 3, 3'—ジメチルジフエニルスルホキシド等で例示され るジヒ ドロキシジァリ一ルスルホキシド類;
4, 4'ージヒ ドロキシジフェニ^^^レホン、 4, 4'—ジヒドロキシー 3, 3'—ジ メチルジフエニルスルホン等で例示されるジヒ ドロキシジァリールスルホン類; ハイ ドロキノン、 レゾルシン、 4, 4'ージヒ ドロキシジフエ二ノレ等があげられる。 これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は単独で或いは二種以上混合して使用しても 良い。 これらの中で、 特に 2, 2—ビス (4—ヒドロキシフエニル) プロパンが 好適に用いられている。
また、 分岐した芳香族ポリカーボネート樹脂は、 3官能以上のポリヒドロキシ 化合物を併用することにより得られる。 このようなポリヒドロキシ化合物として はフロログリシン、 2, 6—ジメチノレー 2, 4, 6—トリ (4ーヒ ドロキシフエ二 ノレ) 一3—ヘプテン、 4, 6—ジメチノレ一 2, 4, 6—トリ (4—ヒ ドロキシフエ ニル) 一 2—ヘプテン、 1, 3, 5—トリ (2—ヒ ドロキシフエ二ノレ) ベンゾール、 1, 1, 1—トリ (4—ヒ ドロキシフエニル) ェタン、 2, 6—ビス (2—ヒ ドロ キシ一 5—メチルベンジノレ) 一 4—メチルフエノーノレ、 α, α', α"—トリ (4— ヒ ドロキシフエ二ノレ) -1, 3, 5-トリイソプロピルベンゼン等で例示されるポ リヒ ドロキシ化合物、 および 3, 3—ビス (4—ヒ ドロキシァリール) ォキシィ ンドーノレ (ィサチンビスフエノーノレ)、 5—クロノレイサチンビスフエノーノレ、 5, 7—ジクロノレイサチンビスフエノーノレ、 5—ブロムィサチンビスフエノーノレなど が例示される。
また、 ホスゲン法ポリカーボネートの場合、 末端停止剤または分子量調節剤を 使用しても良レ、。 末端停止剤又は分子量調節剤としては、 フエノール、 p _ t— ブチルフエノール、 トリブロモフエノール、 長鎖アルキルフエノール、 ヒ ドロキ シ安息香酸アルキルエステル、 アルキルエーテルフヱノ一ノレ等の芳香族フエノー ノレや、 メタノール、 ブタノールなどの脂肪族アルコールの他、 メルカプタン、 フ タル酸イミドなどが例示される。また、脂肪族又は芳香族カルボン酸クロライド、 脂肪族又は芳香族カルボン酸等も例示される。 本発明で使用されるポリカーボネ ―ト樹脂は一種類でも、 また二種類以上を混合して使用しても良い。
本発明のホスフ了ゼン系難燃剤は、 それ単独で成形前の加熱溶融状態のポリェ ステル系樹脂に混合するとポリエステル系榭脂のポリマー分子のエステル結合部 分でエステル交換反応を起こし、 エステル結合して固定ィヒすることができるが、 さらにエステル交換反応を加速するため、 必要に応じてエステル交換用触媒を加 えることができる。 エステル交換用触媒とし τはこの分野で用いられているものであれば特に制限 はないが、 水酸化リチウム、 水酸化ナトリウム、 水酸化カリウム、 水酸化カルシ ゥムなどのアル力リ金属及びアル力リ土類金属の水酸化物類; 塩化スズ、 塩化 亜鉛、 塩化第二鉄、 塩化鉛等の遷 属のハロゲン化物類; 水素ィ匕アルミユウ ムリチウム、 水素化ホウ素ナトリウム、 水素ィ匕ホウ素テトラメチルアンモニゥム などのホウ素やアルミニウムの水素化物のアルカリ金属塩、 アル力リ土類金属塩 又は第四級アンモニゥム塩類; 水素化リチウム、 水素化ナトリウム、 水素化力 ルシゥムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水素化物類; リチウムメ トキシド、 ナトリウムメ トキシド、 カルシウムメ トキシドなどのアルカリ金属及 びアル力リ土類金属のァノレコキシド類;
リチウムフエノキシド、ナトリゥムフエノキシド、マグネシウムフエノキシド、
LiO— Ar— OLi、 NaO— Ar—ONa (Arはァリーノレ基) などのアルカリ金 属又はアルカリ土類金属のァリ一口キシド類; 酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、 酢酸カルシウム、 安息香酸ナトリゥムなどのアル力リ金属又はアル力リ土類金属 の有機酸塩類; 酸ィ匕亜鉛、酢酸 、亜鉛フエノキシドなどの ffiliH匕合物類; 酸 化ホウ素、 ホウ酸、 ホウ酸ナトリウム、 ホウ酸トリメチル、 ホウ酸トリプチル、 ホウ酸トリフエニル、 (R7R8R9R10) NB (R7R8R9R10) 又は (R7R8 R9R10) PB (R7R8R9R10) で表されるアンモニゥムポレ一ト類又はホス ホニゥムボレート類、 [R' RSRS R1。は各々独立に水素、 炭素数 1から 10の アルキル基又はアルコキシ基、 環構成炭素数 5から 10のシクロアルキル基、 環 構成炭素数 5から 10の炭素環式芳香族基、 炭素数 6から 10の炭素環式ァラル キル基を表す。〕 などのホウ素の化合物類;
酸化ケィ素、 ケィ酸ナトリウム、 テトラアルキルケィ素、 テトラァリールケィ 素、 ジフエニルェチルェトキシケィ素などのケィ素の化合物類; 酸化ゲルマ二 ゥム、 四塩化ゲルマニウム、 ゲルマニウムエトキシド、 ゲルマニウムフエノキシ ドなどのゲルマニウムの化合物類; 酸化スズ、 ジアルキルスズォキシド、 ジァ ルキルスズカルボキシレート、 酢酸スズ、 トリブチルスズメ トキシド、 プチルス ズトリエトキシド、 ェチルスズトリブトキシドなどのアルコキシ基と結合したス ズ化合物や有機スズ化合物などのスズの化合物類; 酸化鉛、 酢酸鉛、 炭酸鉛、 塩 炭酸塩、 鉛及び有機鉛のァノレコキシドまたはァリーロキシドなどの鉛、のィ匕 合物類; 第四級アンモニゥム塩、 第四級ホスホニゥム塩、 第四級アルソニゥム 塩などのォニゥム塩化合物類;
酸化アンチモン、酢酸アンチモンなどのアンチモン化合物類; 酢酸マンガン、 炭酸マンガン、 ホウ酸マンガンなどのマンガンの化合物類; 酸化チタン、 チタ ンのアルコキシドまたはァリー口キシドなどのチタンの化合物類; 酸化ジゾレコ 二ゥム、酢酸ジルコニウム、 ジルコニウムのァノレコキシドまたはァリーロキシド、 ジルコニゥムのァセチルアセトンなどのジノレコニゥムの化合物類などの触媒を挙 げることができる。 触媒を用いる:^、 一種又は二種以上を組み合わせて用いて も良い。 また、 これらの触媒の使用量は、 ホスファゼン系 «剤に対し通常 1 0 — 5〜 1 0重量0 /。、 好ましくは 1 0 _3〜 1重量%の範囲で選ばれる。
本発明においてホスファゼン系«剤とポリエステル系樹脂とのエステル交換 率は通常 3 0 %以上が好ましく、 より好ましくは 8 0 %以上である。 上限は 1 0 0 %に近い方が良いが通常は 3 0〜9 9 %、 好ましくは 8 0〜 9 8 %である。 次に、 図面を参照して本発明の製造法を説明する。
図 1は本発明の製造法の一例を示す概略説明図であって、 ポリエステル系樹脂 を溶融混練押出してペレツトを製造する^^を例示したものである。
図 1において、 1は二軸混練押出機、 1 aは混練機の後部に設けた樹脂投入用 ホッパー、 1 bは混練機の途中に設けたホッパー、 1 cは混練機に内蔵したスク リユー、 1 dは混練機の先端に設けたストランド作製用金型、 2は冷却用の水槽、 3は切断機である。
この実施例によれば、 予備加熱で乾燥させた原料のポリエステル系樹脂 4を混 練機後部のホッパー 1 aから混練機 1内へ投入し、 ポリエステル系樹脂 4を溶融 以上 (但し 以下) に加熱して溶融させながらスクリユー 1 cで混練 する。 そして、 ホスファゼン系難燃剤とエステル交換用触媒との混合物 5を混練 機途中のホッパー 1 bから投入し、 スクリュー 1 cで加熱溶融状態のポリエステ ル系樹脂 4と均一に混練して金型 1 d力ゝら紐状に押出し、 冷却用の水槽 2で冷却 しながら引き取り、 切断機 3で所定の大きさに切断される。
このようにホスファゼン系難燃剤とエステル交換用触媒を混練すると、 ホスフ ァゼン系難燃剤がポリエステル系樹脂 4のポリマー分子中又は分子末端のエステ ノレ結合部分でエステル交換反応を起こし、 本発明のホスファゼン系難燃剤がエス テル結合したポリマー分子を生じる。 このエステル交換反応は、 ポリエステル系 榭脂 4が溶融した状態で行われる。
上記の方法で製造されたホスファゼン系難燃剤を含有するポリエステル系樹脂 (ペレッ ト) は、 ホスファゼン系難燃剤がポリエステル系榭脂のポリマ一分子中 又は分子末端にエステル結合して固定化されているため、 経時的にペレツトから 揮散、 消失することはない。
原料のポリエステル系榭脂 4は、 溶融温度が比較的高くエステル交換反応を起 こしゃすいものが適しており、 例えば、 ポリカーボネート、 ポリエチレンテレフ タレート、 ポリブチレンテレフタレート、 ポリアリレート、 ポリオキシベンゾィ ノレ、 ポリ力プロラクトン等の熱可塑性のポリエステル系樹脂が使用される。 ポリエステル系樹脂とホスファゼン系 «剤とのエステル交換反応は、 前記の ようにポリエステル系樹脂をその溶融温度以上、 分解温度以下の温度に加熱して 溶融状態にすると起こる。 従って、 ポリエステル系樹脂として例えばポリカーボ ネート樹脂を使用する は、 混練機 1内で約 2 3 0〜 3 3 0 °Cの温度に加熱し て溶融させればよい。 エステル交換反応に要する時間は、 難燃剤の種類ゃポリエ ステル系榭脂の種類等によって多少異なるが、 およそ:!〜 1 5分程度で反応はほ ぼ終了する。 従って、 前記製造例のようにペレットを^ ®Η"る場合は、 混練機 1 内部の溶融ポリエステル系樹脂 4に難燃剤とエステル交換用触媒との混合物 5を 投入して:!〜 1 5分 混練してから該榭脂を先端の金型 1 dより押出すように、 中間のホッパー 1 bの位置ゃスクリユー設計及びその他の押出条件を設定し、 ェ ステル交換反応を充分に行わせることが必要である。 その^ \ 二軸の押出機又 は混練機が好適に使用される。
前記実施例では、 ホッパー 1 aからポリエステル系樹脂 4を、 ホッパー l bか らホスファゼン系難燃剤とエステル交換用触媒との混合物 5を混練機 1内に投入 しているが、 いずれか一方のホッパーからポリエステル系榭脂 4と混合物 5を一 緒に投入してもよく、 また、 ホスファゼン系難燃剤と触媒を個別に投入してもよ い。
更に、 前記製造例では、 ホスファゼン系難燃剤とエステル交換反応させた溶融 ポリエステル系樹脂を金型 1 dから押出成形してペレツトを製造しているが、 押 出成形機を用いて樹脂板、 シート、 フィルム、 異形品等、 種々の形状の押出成形 品を製造できることは勿論であり、 また、 共押出混練機等を用いて、 ホスファゼ ン系難燃剤をエステル結合させた溶融ポリエステル系樹脂を上層とし、 該上層よ りホスファゼン系難燃剤が少ない力又は全く含まない溶融ポリエステル系樹脂又 は他の樹脂を二層もしくは三層に共押出成形して、 ホスファゼン系難燃剤を含む ポリエステル系樹脂層を表面に積層した二層なレ、し三層構造の樹脂板を製造する ことも可能である。
また、 射出成形する場合でも、 溶融ポリエステル系樹脂が射出成形機の金型内 部へ射出する前に、 ホスファゼン系難燃剤とエステル交換用触媒を入れてエステ ノレ交換反応させれば、 同様に»剤の揮散が少ない樹脂成形品を得ることができ る。
本発明の樹脂組成物は、 塩素或いは臭素等のハロゲン元素を含有する化合物を 難燃化成分として使用しなくとも、 優れた難燃効果を発現する樹脂組成物である 力;、 通常用いられる公知の «ィ匕のための添ロ剤を適: I ^且合せて添加することも できる。 難燃化のための添加剤は、 通常、 難燃化効果を発現するものであれば特 に制限はなく、 酸化亜鉛、 酸化スズ、 酸化鉄、 酸ィヒモリブデン、 酸化銅、 二酸化 マンガン等の金属酸化物、 水酸化アルミニウム、 水酸化マグネシウム、 水酸化ジ ノレコニゥム、 シユウ酸処理した水酸化アルミニウム、 ニッケルィ匕合物で処理した 水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、 炭酸ナトリウム、 炭酸カルシウム、 炭酸 ノくリウム、 アルキルスルホン酸ナトリウム等のアルカリ金属塩又はァノレカリ土類 金属塩、 塩素化パラフィン、 パークロロシクロペンタデカン、 テトラブロモビス フエノール一 A、 テトラブロモビスフエノールー Aエポキシオリゴマー又はポリ マ一、 ビス (トリブロモフエノキシ) ェタン、 ビス (テトラブロムフタノレィミノ) ェタン等の有機塩素或いは臭素化合物、 三酸化アンチモン、 四酸化アンチモン、 五酸化ァンチモン、 ァンチモン酸ナトリウム等のァンチモン化合物、
トリフエニゾレホスフェート、 トリクレジノレホスフェート、 トリキシリノレホスフ ェ—ト、 クレジ/レジフエ二ノレホスフェート、 キシリ /レジフエ二ノレホスフェート、 トリノレジキシリノレホスフェート、 (2—ェチノレへキシノレ) ジフエ二ノレホスフエ一 ト等のリン酸エステル、 水酸基含有リン酸エステル、 レゾルシノールビス (ジフ ェニノレ) ホスフェート、 ハイ ドロキノンビス (ジフエ: = ^レ) ホスフェート、 ビス フエノーノレ一 Aビス (ジフエ二/レ) ホスフェート、 レゾノレシノーノレビス (ジキシ リノレ) ホスフェート、 ハイ ドロキノンビス (ジキシリノレ) ホスフェート、 ビスフ エノ一ルー Aビス (ジトリノレ) ホスフェート、 ビブエノールビス (ジキシリル) ホスフェート、 及びビスフエノールー Aビス (ジキシリル) ホスフェート等の縮 合リン酸エステル化合物、 赤燐、 ハロゲン含有リン酸エステノレ化合物、 ハロゲン 含有縮合リン酸エステル化合物、 ホスホン酸エステル化合物、 トリフエニルホス フィンォキシド、トリ トリルホスフィンォキシド等のホスフィンォキシド化合物、 メラミン、 メラミンシァヌレート、 メラミンホスフェート、 メラム、 メレム、 メ ロン、 サクシノグアナミン、 スルファミン酸グァニジン、 硫酸アンモニゥム、 リ ン酸アンモニゥム、 ポリ リン酸アンモニゥム、 アルキルアミンリン酸塩等の窒素 含有化合物、 硼酸亜鉛、 メタ硼酸バリウム、 硼酸アンモニゥム等の硼素ィヒ合物、 シリコーンポリマー、 シリ力等の珪素化合物及び熱膨張性などのグラフアイトが 使用できる。 これらの難燃ィヒのための添 は単独で使用しても、 2種以上混合 してもよレ、。
本発明の樹脂組成物にフッ素系樹脂を併用することにより、 燃焼時着火により 溶融した樹脂の滴下を防止する等の相乗的な難燃効果が得られる場合もある。 前 記フッ素系樹脂はフッ素化されたポリマーであれば特に制限はないが、 好ましく はポリマー主鎖に直接フッ素原子が結合したポリマーが用いられる。 フッ素系榭 脂としては、 例えば、 ポリ (テトラフルォロエチレン)、 ポリ (クロ口 トリフル ォロエチレン)、 ポリ (フッ化ビニリデン)、 テトラフルォロエチレン一へキサフ ノレォロプロピレン共重合体、 テトラフルォロエチレン一パーフルォロアルキルビ ニルエーテル共重合体、 テトラフルォロエチレン一エチレン共重合体等が挙げら れる。 これらのフッ素系樹脂の形態はェマルジヨン状、 懸濁状、 ミクロフイブリ ノレ状、 粉末状、 粒状等が挙げられ、 如何なる形態であっても良く、 フッ素系樹脂 は戦虫で使用しても、 又は 2種以上混合して使用しても良い。
本発明の榭脂繊物には、 必要に応じて; «脂組成物の性質を阻害しない種類
Figure imgf000022_0001
ことができる。 各種樹脂 添加剤としては、 例えば、 紫外線吸収剤、 光安定剤、 酸化防止剤、 遮光剤、 金属 不活性剤、 消光剤、 耐熱安定剤、 潤滑剤、 離型剤、 着色剤、 帯電防止剤、 老化防 止剤、 可塑剤、 衝撃強度改良剤、 相溶化剤等が挙げられる。
充填材としては、 例えば、 マイ力、 カオリン、 タルク、 シリカ、 クレー、 炭酸 カルシウム、硫酸カルシウム、硅酸カルシウム、 ガラスビーズ、 ガラスバルーン、 ガラスフレーク、 ガラス繊隹、 騰隹状チタン酸アルカリ金属、 ■状ホウ,移 金属塩、 瞧状ホウ酸アルカリ土類金属塩、 酸化亜鉛ウイス力一、 酸化チタンゥ イスカー、 酸ィ匕マグネシウムゥイスカー、 石膏ウイスカー、 珪酸アルミニウムゥ イスカー、 珪酸カルシウムゥイスカー、 炭化珪素ウイスカー、 炭化チタンゥイス カー、 窒化珪素ウイスカー、 窒化チタンゥイスカー、 炭素繊隹、 ァノレミナ繊隹、 アルミナ一シリカ廳隹、 ジルコユア,、 石英,、 金属猶隹等が挙げられる。 繊隹状チタン酸アルカリ金属、 瞧状ホウ 属塩および賺状ホウ酸アル カリ土類金属塩の代表的な繊隹として、 チタン酸カリウム »、 ホウ酸アルミ二 ゥム繊隹、 ホウ酸マグネシウム繊隹等が挙げられる。 これらの添加剤や充¾0は 戦虫で使用しても、 又は 2種以上混合して使用してもよい。
このようにして得られた樹脂組成物は、 電気、 電子、 通信、 農林水産、 鉱業、 建設、 食品、 m . 衣類、 医療、 石炭、 石油、 ゴム、 皮革、 自動車、 精密機器、 木材、 家具、 印刷、 楽器等の産業分野に使用できる。 例えば、 プリンター、 パソ コン、 ワープロ、 キーボード、 P D A 情報端末機)、 電話機、 ファクシミ リ、 複 、 E C R (電子式金銭登録機)、 電卓、 電子手帳、 電子辞書、 カード、 ホノレダ一、 文具等の事務- OA機器、 洗濯機、 冷蔵庫、 掃除機、 電子レンジ、 照明器具、 ゲーム機、 アイロン、 炬燧等の家 ¾1¾器、 T V、 V T R、 ビデオカメ ラ、 デジタルカメラ、 ラジカセ、 テープレコーダー、 ミニディスク、 C Dプレイ ヤー、 P D ( Phase Change & Dual F unction) , D VD、 スピーカー、 液曰 曰曰 ディスプレイ等の AV機器、 コネクタ一、 リレー、 コンデンサー、 スィッチ、 プ リント基板、 コイルボビン、 半導体封止材料、 , ケーブル、 トランス、 偏向 ヨーク、 分電盤、 時計等の電気 ·電子部品、 通信 «等の用途に使用される。 ま た、 (詰物、 表地等)、 ベノレト、 天井張り、 コンパ一チブノレトップ、 アーム レスト、 ドアトリム、 リアパッケージトレイ、 力一^ ^ット、 マット、 サンバイザ 一、ホイルカバ一、 マツ トレスカノく一、エアバック、 絶縁材、 吊り手、 吊り手帯、 a 被覆材、 電気絶縁材、 塗料、 コーティング材、 上張り材、 床材、 隅壁、 デッ キパネル、 カバー類、 合板、 天井板、 仕切り板、 側壁、 カーぺット、 壁紙、 壁装 材、 外装材、 内装材、 屋根材、 防音板、 断熱板、 窓材等の自動車、 車両、 船舶、 航空機、 建築用材料や、 衣類、 カーテン、 シーツ、 合板、 合醜、 絨毯、 玄関マ ット、 シート、 バケツ、 ホース、 容器、 眼鏡、 鞫、 ケース、 ゴーグル、 スキー用 具、 ラケット、 テント、 楽器、 玩具等の生活 'スポーツ ' レジャー用品等の用途 が挙げられる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の製造方法の一製造例を示す概略説明図である。
図 2は G P Cによる試験片 (1 ) の分子量分布曲線である。 図の右側縦軸の M は分子量を示す。
図 3は G P Cによる溶融混練前の試験片 (Γ ) の分子量分布曲線である。 図 4は G P Cによる比較用の試験片 (5 1 ) の分子量分布曲線である。 発明を実施するための最良の形態
次に本発明を実施例で具体的に説明するが、 本発明は以下の実施例に限定され るものではない。
実施例 1
芳香族ポリカーボネ一ト樹脂 1 0 0重量部に対して、 下記構造のホスファゼ ン系難燃剤を 1 2重量部、エステル交換用触媒としてジブチルスズォキシドを 0 . 0 3重量部の配合比率で予めドライブレンドを行った。 尚、 芳香族ポリカ一ボネ ート樹脂として三菱エンジニアリングプラスチックス (株) 製、 ユーピロン S— 2 0 0 0を使用した (以下、 同様)。
Figure imgf000025_0001
このプレンド物を押出混練機に投入し 270°Cで加熱して溶融 を行い、 約 3分間のエステル交換反応をさせて混練機から押出成形することにより、 下記試 験に必要な試験片 (1) を作成した。
この試験片 (1) について、 反応 tt¾を有するホスファゼン系«剤をポリエ ステル系樹脂に溶融 することで、 エステル交換反応を起こし、 樹脂と反応し ているかどう力を見るために以下の 、を行った。 比較サンプルとして反応性基 が無いホスファゼン系 »、剤を用いた。
(反応の ί«)
実施例 1で得た難燃剤について、試験片(1) をテトラヒドロフランに溶解し、 示差屈折計を備えたゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィー (GPC) 装置を 用い、 分子量分布を測定した。 実施例 1と比較するために、 後述の比較例 1に示 すように反応性基の無い難燃剤を、 実施例 1の同じ配合比でポリカーボネート樹 脂と混合し溶融混練し、 エステル交換反応していない比較用の試験片 (51) と した。 この試験片 (51) の G PCの分子量分布曲線は図 4に示す通りであり、 低分子側 (横軸右側) に難燃剤のピーク (b) が現れる。 これに対し、 実施例 1 で溶融混練した試験片 (1) の G PCの分子量分布曲線は図 2に示す通りであつ て、 ピーク (a) はエステル交換反応していない難燃剤のピーク (b) とほぼ同 じ溶出時間に現れるが、 検出強度が低くなつた。 その減衰したピーク (a) は高 分子側 (横軸左側) のピーク (d)部分にシフトして ¾ ていると考えられる。 即ち、 難燃剤とポリカーボネートが反応することにより難燃剤が高分子量化して ピークがシフトした。 (d) は反応部分、 (a) は未反応部分のピークを示す。 次 レ、で、 未反応の難燃剤を除去するために実施例 1で作成した試験片 ( 1 ) を精製 し、 FT (Fourier Transform) — I R、 'H-NMR, 13C_NMRによりポ リ力一ボネ一卜に «剤がエステル結合していることを確認した。 これよりピー ク (d)が■剤のみの ¥3虫重合でないことを ¾mした。
また、 この試験片 (1) について、 溶融混練前の未反応のまま混在しているホ スファゼン系難燃剤と溶融 ¾後、 未反応のまま残存しているホスファゼン系難 燃剤との量的割合 (残存率) を以下に述べる試験方法で調べたところ、 約 6%の 残存率で難燃剤がエステル交換反応していることが判明した。
(残存率の試験方法)
残存率の確認は前記反応の確認と同様に G P C装置を用いて行った。 実施例 1 の溶融混練前のエステル交換反応していない混合物を,片 (1' ) とした。 こ の試験片 (1' ) の G PCの分子量分布曲線は図 3に示す通りであり、 低分子側 (横軸右側) に謹剤のピーク (c) が¾^1る。 これに対し、 実施例 1で溶融混 練した試験片 (1) の G PCの分子量分布曲線は図 2に示す通りであって、 ピー ク (a) はエステル交換反応していないときに見られる難燃剤のピーク (c) と 同じ溶出時間に m るが、 検出強度が著しく低くなつた。 その減衰したピーク
(a) は高分子側 (横軸左側) のピーク (d) にシフトして ¾ Lていると考えら れる。 即ち、 醒剤とポリカーボネートが反応することにより難燃剤が高分子量 化してピークがシフトした。 (a) と (c)は未反応部分、 (d)は反応部分、 (e) は樹脂部分のピークを示す。 ピーク (a)、 (c)、 (d) 及び (e) の面積から、 残存率は以下の式で求めた。
残存率 (%) : [(a)/ {(d) + (a)}] / [(c)/ {(e) + (c)}] X 100
この試験片 (1) について、 UL— 94の試験法に基づく燃焼試験、 アイゾ ット衝撃強さ、 熱変形温度の測定、 促進耐候性試験を以下に示した方法に準じて 行った。 これらの結果を表 1に示す。
.燃焼試験
UL— 94規定の垂直燃焼試験法で行い、 «性の指標とした。 (試験片厚み 1ノ 16ィンチ)
•アイゾット衝撃強さ
J I S K一 7210に稚した方法で 23 °Cで測定し、 耐衝撃性の指標とし た。 (試験片厚み 1Z8インチ、 Vノッチ入り)
•熱変形温度
ASTM D— 648に準拠した方法で行 ヽ、 耐熱性の指標とした。
•促進耐候性試験
加速暴露促進試験機としてサンシャインカーボンウエザーメーター (スガ試験 機、 WE L— SUN DCH型、 降雨 18分 Z 1サイクノレ 120分) を用いて実 施した。 500時間試験後、 目視により外観を判定した。 また、 500時間試験 後、 前記 U L-94規定の燃焼試験を行レ、、 難燃性の変化を確認した。
^^判定基準 。:変化なし。
△ :表面の白化、 又は変色が認められたとき。 X :クラック、 ひび割れが発生したとき。
尚、 試験片 (1) を得るために、 ホスファゼン系難燃剤を含むポリエステル系 樹脂組成物を溶融混練したときには、 ホスファゼン系舞瞧剤の飛散や金型への付 着は認められなかった。 以下、 実施例 2〜18に於いても、 ホスファゼン系難燃 剤の飛散や金型への付着は認められなかった。
実施例 2
芳香族ポリカーボネート樹脂 100重量部に対して、 下記構造のホスファゼ ン系難燃剤を 1 5重量部、 触媒として酸化亜鉛を 0. 3重量部の配合比率で予め ドライブレンドを行った以外は、 実施例 1と同様にして試験片(2) を作成した。 この試験片 ( 2 ) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示 す。
Figure imgf000028_0001
実施例 3
芳香族ポリカーボネート樹脂 1 0 0重量部に対して、 下記構造式で nが 3か ら 2 5の整数で表される環状及び直鎖状のホスファゼン系難燃剤を 1 2重量部、 触媒として塩化第二鉄を 0. 2重量部の配合比率で予めドライブレンドを行った 以外は、 実施例 1と同様にして試験片 ( 3 ) を作成した。 この試験片 ( 3 ) につ いて、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。
Figure imgf000028_0002
実施例 4
芳香族ポリカーボネート榭脂 1 0 0重量部に対して、 下記構造式で nが 3か ら 2 5の整数で表される環状及び直鎖状のホスファゼン系難燃剤を 1 2重量部添 加した以外は、 実施例 1と同様にして試験片 (4 ) を作成した。 この試験片 (4) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。
Figure imgf000029_0001
実施例 5
芳香族ポリカーボネート樹脂 1 0 0重量部に対して、 下記構造式で ηが 3か ら 2 5の整数で表される環状及び直鎖状のホスファゼン系 «剤を 1 2重量部添 加した以外は、 実施例 1と同様にして試験片 ( 5 ) を作成した。 この試験片 ( 5 ) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。
Figure imgf000029_0002
実施例 6
芳香族ポリカーボネート樹脂 1 0 0重量部に対して、 下記構造のホスファゼ ン系 «剤を 1 2重量部添加した以外は、 実施例 1と同様にして試験片 (6 ) を 作成した。 この試験片 (6 ) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果 を表 1に示す。
Figure imgf000029_0003
実施例 7
芳香族ポリカーボネート樹脂 1 00重量部に対して、 下記構造式で nが 3か ら 1 000の整数で表される直鎖状のホスファゼン系難燃剤を 1 2重量部添加し た以外は、 実施例 1と同様にして試験片 (7) を作成した。 この試験片 (7) に っレ、て、 実施例 1と同様な評価を行 、、 その結果を表 1に示す。
Figure imgf000030_0001
実施例 8
芳香族ポリカーボネート榭脂 1 00重量部に対して、 下記構造式で nが 3か ら 25の整数で表される環状及び直鎖状のホスファゼン系難燃剤を 1 2重量部添 加した以外は、 実施例 1と同様にして試験片 (8) を作成した。 この試験片 (8) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。
や ^
実施例 9
実施例 1で使用したエステル交換用触媒を使用しなレヽ他は、 実施例 1と同様に して試験片 (9) を作製した。 この試験片 (9) について、 実施例 1と同様な評 価を行い、 その結果を表 1に示す。
実施例 1 0
芳香族ポリカーボネート榭脂 1 00重量部に対して、 下記構造式で nが 3か ら 25の整数で表される環状及び直鎖状のホスファゼン系難燃剤を 1 2重量部添 加した以外は、実施例 1と同様にして試験片(10) を作成した。 この試験片 (1 0) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。
Figure imgf000031_0001
実施例 1 l
芳香族ポリカーボネート樹脂 1 00重量部に対して、 下記構造式で nが 3か ら 25の整数で表される環状及び直鎖状のホスファゼン系難燃剤を 1 2重量部添 加した以外は、実施例 1と同様にして試験片(1 1) を作成した。 この試験片(1 1) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。
Figure imgf000031_0002
実施例 1 2
ポリエステル系樹脂として芳香族ポリカーボネート榭脂 75部、 ABS樹脂 25部から成る樹脂、 実施例 1の«剤をポリカーボネート ZABS樹脂 1 0 0重量部に対して 10重量部、 エステル交換用触媒として塩ィ匕第二鉄を 0. 3重 量部の配合比率で予めドライブレンドを行った。 このブレンド物を押出混練機に 投入し 230°Cで加熱して溶融混練を行った他は、 実施例 1と同様にして試験片 (1 2) を作成した。 この試験片 (1 2) について、 実施例 1と同様な評価を行 レ、、 その結果を表 1に示す。
実施例 1 3
実施例 1 2で使用したホスファゼン系翁燃剤に代えて、 実施例 3で用いたホス ファゼン系難燃剤を使用した以外は、 実施例 1 2と同様にして試験片 (1 3) を 作成した。 この試験片 (1 3) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結 果を表 1に示す。
実施例 14
実施例 1 2で使用したホスファゼン系難燃剤に代えて、 実施例 5で用いたホス ファゼン系難燃剤を使用した以外は、 実施例 1 2と同様にして試験片 (14) を 作成した。 この試験片 (14) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結 果を表 1に示す。
実施例 1 5
ポリエステル系樹脂として芳香族ポリカーボネート樹脂 70部、 ポリプチレン テレフタレート樹脂 30部から成る樹脂、 実施例 1の «剤をポリカーボネート 100重量部に対して 1 0重量部、 エステル交換用触媒として塩化第二鉄を 0. 2重量部の配合比率で予めドライブレンドを行った。 このプレンド物を押出混練 機に投入し 230 °Cで加熱して溶融混練を行つた他は、 実施例 1と同様にして試 験片 (1 5) を作成した。 この試験片 (1 5) について、 難燃剤の反応率、 UL 一 94の試験法に基づく燃焼試験、 アイゾット衝撃強さ、 熱変形 、 及び耐候 性試験の測定結果を表 1に示す。
実施例 1 6
実施例 1 5で使用したホスファゼン系 «剤に代えて、 実施例 3で用いたホス ファゼン系難燃剤を使用した以外は、 実施例 1 5と同様にして試験片 (1 6) を 作成した。 この試験片 (1 6) について、 実施例 1と同様な評価を行レ、、 その結 果を表 1に示す。
実施例 1 7
実施例 1 5で使用したホスファゼン系難燃剤に代えて、 実施例 5で用いたホス ファゼン系難燃剤を使用した以外は、 実施例 1 5と同様にして試験片 (1 7) を 作成した。 この試験片 (1 7) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結 果を表 1に示す。
実施例 1 8
実施例 1で使用したエステル交換触媒ジブチルスズォキシドを除いた他は、 実 施例 1と同様にして試験片 (18) を作成した。 この 片 (18) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。
比較例 1 下記構造のホスファゼン系難燃剤を用いた他は、 実施例 1と同様な方法で、 試 験片 (51) を作成した。 そして、 この試験片 (51) について、 実施例 1と同 様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。
Figure imgf000033_0001
比較例 2
実施例 1で使用したホスファゼン系難燃剤に代えて、 トリフエニルホスフェイ トを使用し、 実施例 1と同様にして試験片 (52) を作成した。 この試験片 (5 2) について、 ^^例 1と同様な ffiを行い、 その結果を表 1に示す。
比較例 3
実施例 1で使用したホスファゼン系難燃剤に代えて、 レゾノレシノールで架橋し た縮合燐酸ジフエ二ルエステノレ 〔大八化学工業 (株) 製、 CR 733 Sと同様な 化合物〕 を使用し、 実施例 1と同様にして試験片 (53) を作成した。 この試験 片 (53) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。 比較例 4
実施例 1で使用したホスファゼン系難燃剤に代えて、 レゾルシノールで架橋し た縮合燐酸ジ (2, 6—キシリル) エステル 〔大八化学工業 (株) 製、 PX— 2
00と同様な化合物〕 を使用し、 実施例 1と同様にして試験片 (54) を作成し た。 この試験片 (54) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。
比較例 5 実施例 1 2で使用したホスファゼン系 «剤に代えて、 レゾルシノールで架橋 した縮合憐酸ジフヱニルエステル 〔大八化学工業 (株) 製、 C R 7 3 3 Sと同様 な化合物〕 を使用し、 実施例 1 2と同様にして試験片 (5 5 ) を作成した。 この 試験片 (5 5 ) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。 比較例 6
実施例 1 5で使用したホスファゼン系 «剤に代えて、 レゾルシノールで架橋 した縮合燐酸ジフエニルエステル 〔大ノ W匕学工業 (株) 製、 C R 7 3 3 Sと同様 な化合物〕 を使用し、 実施例 1 5と同様にして試験片 (5 6 ) を作成した。 この 試験片 (5 6 ) について、 実施例 1と同様な評価を行い、 その結果を表 1に示す。
【表 1】
Figure imgf000035_0001
表 1より、 本発明の樹脂繊物は、 優れた難燃性、 耐衝撃舰び耐繊を極め てバランスよく兼ね備えていることがわかる。 一方エステル交換が不可能なホス ファゼン系難燃剤を混入した比較用の試験片 ( 5 1 ) や、 リン酸エステル系難燃 剤を使用した比較用の試験片 ( 5 2〜 5 6 ) は、 難燃剤がポリエステル系樹脂の ポリマー分子とエステル結合しないため経時的に揮散しゃすく、 1 0 0 0時間照 射後には、 試験片の劣ィヒが進行した。 これに対し、 エステル交換が可能なホスフ ァゼン系難燃剤を混入した本発明の試験片 ( 1 - 1 8 ) は、 難燃剤の大部分がポ リエステル系樹脂のポリマー分子とエステル結合して固定され、 1 0 0 0時間照 射後でも 変化はなく、 優れた難燃性を示した。 比較例 2〜6から «剤とし てリン酸エステル化合物を使用した ^は、 瞧性および耐熱性が低く、 実用上 の利用価値は低いことがわかる。 産業上の利用可能性
以上の説明及ひ 験結果から明らかなように、 本発明のホスファゼン系 »剤 を含有する樹脂は、 ヒドロキシ基またはエステル基を有するホスファゼン系難燃 剤が高い反応率でポリエステル系樹脂のポリマー分子とエステル結合で固定化さ れるため、 経時的な揮散が少なく、 長期間に亘つて優れた難燃性能を維持し、 極 めて優れた難燃性、 耐衝撃性、 物性、 加工性を兼ね備える。 本発明の瞧性樹月旨 を利用することにより、 臭素、 塩素等のハロゲン元素を含まない «性熱可塑性 榭脂材料を創生することが可能となるので、 本発明の産業上の利用価値は極めて 高い。
また、 本発明の製造方法は従来汎用の各種成形機を使用し、 単にポリエステル 系樹脂にヒ ドロキシ基またはエステノレ基を有するホスファゼン系 ϋ ^剤を加えて、 力 II熱溶融状態にするのみで実施できるから、 特別な成形機や装置等を新たに設置 する必要がなく経済的であり、 難燃性に優れた成形品を効率よく量産できるとい つた効果を併せ持つ。

Claims

請求の範囲
1 . ホスファゼン系難燃剤がポリエステル系榭脂のポリマー分子とエス テル基を介して結合している難燃性樹脂を含む難燃性樹脂組成物。
2 . ホスファゼン系 «剤が、 一般式 (I ) で表されるホスファゼン化 合物である請求の範囲第 1項に記載の難燃性樹脂組成物。
Figure imgf000037_0001
〔式中、 nは繰り返し数、 X、 Yは独立して O、 S、 NH、 N R3基を示し、 R3 は炭素数が 1から 4のアルキル基を示す。 n個の I 1、 R2の内、 少なくとも 1個 は下記 (化 2 ) カ ら選ばれる基であり、 残りの R R2はそれぞれ独立に (ィ匕 3 ) で示される基である。 R4、 R6、 R7は水素原子又は炭素数が 1から 4のアルキル 基、 R5は炭素数が 1から 4のアルキル基、 mは 1から 1 0の整数であり、 nは ホスファゼン化合物が環状化合物の 3力 ら 2 5の整数、 ホスファゼン化合物 が直鎖状化合物の場合 3から 1 0 0 0の整数である。〕
(化 2)
Figure imgf000038_0001
CH3
CHjCH iOOR5
Figure imgf000038_0002
(化 3)
Figure imgf000038_0003
3フ
3 . ホスファゼン系難燃剤がポリエステル系樹脂のポリマー分子とエス テル基を介して結合している難燃性樹脂。
4 . ポリエステル系樹脂 1 0 0重量部に対し、 ホスファゼン系難燃剤を 0. 1 - 1 0 0重量部をエステル交換反応させたことを特徴とする難燃性樹脂。
5 . ホスファゼン系«剤とポリエステル系樹脂とを力 [1熱溶融状態でェ ステル交換反応させることを特徴とする瞧性樹脂の製造法。
6 . ホスファゼン系難燃剤が、 請求項 2に記載の環状ホスファゼン化合 物及び直鎖状ホスファゼン化合物から選ばれる少なくとも 1種である,性樹脂 の製造法。
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