JP2002201330A - 難燃性樹脂組成物およびそれからなる成形品 - Google Patents

難燃性樹脂組成物およびそれからなる成形品

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴム強化スチレン系樹脂にハロゲン系有機化
合物を用いることなく高度な難燃性を有すると同時に、
ゴム強化スチレン系樹脂本来の優れた機械特性を損なう
ことなく、耐光性、さらには透明性に優れる難燃性樹脂
組成物を得る。 【解決手段】 ゴム強化スチレン系樹脂(A)100重
量部に対して、変性フェノール系樹脂(B)0.1〜1
0重量部、および燐系難燃剤(C)1〜30重量部を含
有せしめてなり、23℃で測定した全光線透過率が60
%以上であることを特徴とする難燃性樹脂組成物および
それからなる成形品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム強化スチレン
系樹脂本来の優れた機械特性を損なうことなく、難燃
性、耐光性、さらには透明性に優れた難燃性樹脂組成物
およびそれからなる成形品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ゴム強化スチレン系樹脂などに代表され
るスチレン系樹脂は、優れた機械的性質、成形加工性お
よび電気絶縁性などを有することから、家庭電気機器、
OA機器および自動車などの各部品をはじめとする広範
な分野で使用されている。しかしながら、用途によって
は安全性の問題で、難燃性が必要になり、この難燃化に
関し種々の技術が提案されてきた。
【0003】一般的には、難燃化効率の高い臭素化合物
などのハロゲン系難燃剤と酸化アンチモンを樹脂に配合
して難燃化する方法が採用されているが、この方法は燃
焼の際の発煙量が多いなどの問題点を有していた。
【0004】そこで、近年これらのハロゲン系難燃剤の
欠点を克服するためにハロゲンを全く含まない難燃性樹
脂の実現が強く望まれるようになった。
【0005】非ハロゲン系難燃剤としては、燐系難燃剤
が知られており、代表的なものとして燐酸エステルが従
来からよく使用されている。このような燐系難燃剤を使
用する従来例としては、例えば熱可塑性樹脂にポリホス
フェートを添加する方法(特開昭59−24736号公
報)、ゴム強化スチレンに特定構造を有する燐酸エステ
ルを添加する方法(特開平11−140270号公
報)、およびスチレン系樹脂に液状燐酸エステルを添加
する方法(特開平11−5869号公報)などがすでに
提案されている。
【0006】しかしながら、スチレン系樹脂に代表され
るような本来的に燃えやすい熱可塑性樹脂の場合には、
燐酸エステルによる難燃化効果は極めて低く、上記特開
昭59−24736号公報、特開平11−140270
号公報、および特開平11−5869号公報記載の方法
で得られる組成物において、熱可塑性樹脂に難燃性を付
与するためには、燐酸エステルを多量に配合しなければ
ならず、そのために樹脂の機械特性が低下するばかり
か、燐酸エステルがブリードアウトしたり、成形時に金
型汚染が発生するといった問題や成形時にガスが発生す
るという問題があった。
【0007】上記の問題を解決する方法としては、難燃
剤としてヒドロキシル基含有燐酸エステルを使用する方
法が、特開平5−247315号公報に開示されてい
る。
【0008】しかしながら、ヒドロキシル基含有燐酸エ
ステルもまた、難燃化効果が極めて低いことから、上記
の問題を効果的に解決することは困難であった。
【0009】このように、燐酸エステルでは難燃化効果
が低いため、本出願人は、その難燃性をさらに向上させ
ることを目的として検討した結果、燐酸エステルと共に
難燃助剤としてメラミンシアヌール酸塩を用いることに
よって、難燃性の向上効果が得られることを先に知見し
たが、この場合には、熱可塑性樹脂本来の機械的特性、
耐衝撃性および成形加工性が損なわれるという問題点に
ついてまでは解決することができなかった。
【0010】また、さらに難燃性を向上させるために、
ヒドロキシル基含有燐酸エステルにと共に、炭化層形成
ポリマーとしてノボラックフェノール樹脂、さらにトリ
アジン骨格を含有する化合物を添加する方法が、特開平
7−70448号公報に開示されている。
【0011】しかしながら、この技術もまた、熱可塑性
樹脂本来の機械的特性、耐衝撃性および成形加工性が損
なわれるという問題点についてはいまだに十分解決でき
るものではなく、しかもフェノール樹脂は耐光性が極め
て劣る材料であるため、得られる樹脂組成物の耐光性が
低下するという問題点をも有していた。
【0012】上記したように、上記の従来技術に記載さ
れるいずれの方法においても、得られる樹脂組成物の難
燃性はいまだに不十分であり、しかもこれら従来技術に
おいては、樹脂の透明性の改良についてまでは何らの考
慮もはらわれていなかった。
【0013】つまり、透明性を付与するためにゴム強化
スチレン系樹脂に不飽和カルボン酸アルキルエステルを
共重合すると、燃焼性が一層高まるばかりか、これに上
記各従来技術に記載の難燃剤を添加すると、透明性を維
持することが困難になることから、難燃性と透明性の両
立については技術的に確立されていなかったのが実情で
ある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術における問題点の解決を課題として検討した結果
達成されたものである。
【0015】したがって本発明の目的は、ゴム強化スチ
レン系樹脂に対し、ハロゲン系有機化合物を用いること
なく高度な難燃性を有すると同時に、ゴム強化スチレン
系樹脂本来の優れた機械特性を損なうことなく、耐光
性、さらには透明性に優れた難燃性樹脂組成物およびそ
れからなる成形品を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、ゴム強化スチレン系
樹脂に、変性フェノール系樹脂、および燐系難燃剤を配
合することにより、高度な難燃性を有すると同時に、ゴ
ム強化スチレン系樹脂本来の優れた機械特性を損なうこ
となく、耐光性、さらには透明性に優れた難燃性樹脂組
成物が得られることを見出し、本発明に到達した。
【0017】すなわち、本発明の難燃性樹脂組成物は、
ゴム強化スチレン系樹脂(A)100重量部に対して、
下記一般式(1)で表される変性フェノール系樹脂
(B)0.1〜10重量部、および燐系難燃剤(C)1
〜30重量部を含有せしめてなり、23℃で測定した全
光線透過率が60%以上であることを特徴とする。
【0018】
【化5】 (上記式中、R1 は炭素数1〜10の有機残基を、R2
は水素原子あるいは炭素数1〜5のアルキル基を、それ
ぞれ表す。) なお、本発明の難燃性樹脂組成物においては、下記
(イ)〜(ニ)が好ましい条件として挙げられる。 (イ)エポキシ基を含有するビニル系単量体で変性され
たスチレン系相溶化剤(D)をゴム強化スチレン系樹脂
(A)100重量部に対して、0.1〜50重量部配合
すること、(ロ)前記ゴム強化スチレン系樹脂(A)
が、ゴム質重合体10〜80重量部の存在下に、不飽和
カルボン酸アルキルエステル系単量体(a)、芳香族ビ
ニル系単量体(b)、シアン化ビニル系単量体(c)お
よびこれらと共重合可能な他のビニル系単量体(d)か
らなる単量体混合物20〜90重量部を共重合せしめた
グラフト共重合体(A−1)10〜100重量部と、不
飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(a)、芳香
族ビニル系単量体(b)、シアン化ビニル系単量体
(c)およびこれらと共重合可能な他のビニル系単量体
(d)からなるビニル系共重合体(A−2)0〜90重
量部とからなること、(ハ)前記変性フェノール系樹脂
(B)が、下記一般式(2)で表される変性フェノール
系樹脂であること、
【0019】
【化6】 (上記式中、R3 は水素原子あるいは炭素数1〜5のア
ルキル基を表す。) (ニ)前記燐系難燃剤(C)が、下記一般式(3)で表
される芳香族ホスフェートであること、
【0020】
【化7】 (上記式中、Ar1 、Ar2 、Ar3 、Ar4 は同一ま
たは相異なるフェニル基あるいはハロゲンを含有しない
有機残基で置換されたフェニル基を表す。また、Xは、
【0021】
【化8】 のいずれかの基であり、ここで、R4 〜R11は、同一ま
たは相異なる水素原子または炭素数1〜5のアルキル基
を表し、Yは直接結合、O、S、SO2 、C(CH3
2 、CH2 、CHPhのいずれかを表し、Phはフェニ
ル基を表す。また、nは0以上の整数であり、異なるn
の混合物でもよい。またk、mはそれぞれ0以上2以下
の整数であり、かつ(k+m)は0以上2以下の整数で
ある。) また、本発明の成形品は、上記難燃性樹脂組成物からな
ることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の難燃性樹脂組成物
およびそれからなる成形品について具体的に説明する。
【0023】本発明におけるゴム強化スチレン系樹脂
(A)とは、スチレン単量体を含有する(共)重合体が
ゴム質重合体にグラフトした構造をとったものと、スチ
レン単量体を含有する(共)重合体がゴム質重合体に非
グラフトした構造をとったもを含むものである。
【0024】このようなゴム強化スチレン系樹脂(A)
としては、例えば、耐衝撃性ポリスチレン(HIP
S)、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエンゴム
−スチレン共重合体)、AAS樹脂(アクリロニトリル
−アクリルゴム−スチレン共重合体)、およびAES樹
脂(アクリロニトリル−エチレンプロピレンゴム−スチ
レン共重合体)などが挙げられる。
【0025】具体的には、ゴム質重合体の存在下に、不
飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体、芳香族ビニ
ル系単量体、シアン化ビニル系単量体およびこれらと共
重合可能な他のビニル系単量体からなる単量体混合物を
共重合せしめたグラフト共重合体(A−1)と、不飽和
カルボン酸アルキルエステル系単量体、芳香族ビニル系
単量体、シアン化ビニル系単量体およびこれらと共重合
可能な他のビニル系単量体からなるビニル系共重合体
(A−2)とからなるものである。
【0026】本発明のゴム強化スチレン系樹脂(A)に
おいて、グラフト共重合体(A−1)に用いられるゴム
質重合体には特に制限はないが、ジエン系ゴム、アクリ
ル系ゴム、エチレン系ゴムなどが使用できる。これらゴ
ム質重合体の具体例としては、ポリブタジエン、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエンのブロ
ック共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合
体、アクリル酸ブチル−ブタジエン共重合体、ポリイソ
プレン、ブタジエン−メタクリル酸メチル共重合体、ア
クリル酸ブチル−メタクリル酸メチル共重合体、ブタジ
エン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−プロピレ
ン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン系共重合
体、エチレン−イソプレン共重合体およびエチレン−ア
クリル酸メチル共重合体などが挙げられる。これらのゴ
ム質重合体のうちでは、ポリブタジエン、スチレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−ブタジエンのブロック共
重合体およびアクリロニトリル−ブタジエン共重合体
が、特に耐衝撃性の観点から好ましく用いられる。
【0027】これらのゴム質重合体は、1種または2種
以上の混合物で使用することが可能であるが、2種以上
の混合物で使用する場合には、透明性の観点から、アッ
ベ屈折計を用いて測定した屈折率差が0.03以下とな
るように、2種以上のゴム質重合体を選択することが好
ましい。
【0028】本発明におけるグラフト共重合体(A−
1)を構成するゴム質重合体の重量平均粒子径には特に
制限はないが、0.1〜0.5μm、特に0.15〜
0.4μmの範囲であることが好ましい。ゴム質重合体
の重量平均粒子径を0.1μm〜0.5μm未満の範囲
とすることによって、耐衝撃性と透明性の両立を図るこ
とができる。
【0029】なお、ゴム質重合体の重量平均粒子径は、
「Rubber Age、Vol.88、p.484〜
490、(1960)、by E.Schmidt,
P.H.Biddison」に記載のアルギン酸ナトリ
ウム法、つまりアルギン酸ナトリウムの濃度によりクリ
ーム化するポリブタジエン粒子径が異なることを利用し
て、クリーム化した重量割合とアルギン酸ナトリウム濃
度の累積重量分率より累積重量分率50%の粒子径を求
める方法により測定することができる。
【0030】本発明におけるグラフト共重合体(A−
1)およびビニル系共重合体(A−2)に用いる不飽和
カルボン酸アルキルエステル系単量体(a)には特に制
限はないが、炭素数1〜6のアルキル基または置換アル
キル基を持つアクリル酸エステルおよび/またはメタク
リル酸エステルが好適である。
【0031】不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量
体(a)具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プ
ロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アク
リル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、
(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル
酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチ
ル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メ
タ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アク
リル酸2,3,4,5,6−ペンタヒドロキシヘキシル
および(メタ)アクリル酸2,3,4,5−テトラヒド
ロキシペンチルなどが挙げられるが、なかでもメタクリ
ル酸メチルが最も好ましく用いられる。これらはその1
種または2種以上を用いることができる。
【0032】本発明におけるグラフト共重合体(A−
1)およびビニル系共重合体(A−2)に用いる芳香族
ビニル系単量体(b)には特に制限はなく、具体例とし
てはスチレンをはじめ、α−メチルスチレン、o−メチ
ルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレ
ン、p−エチルスチレンおよびp−t−ブチルスチレン
などが挙げられるが、なかでもスチレンおよびα−メチ
ルスチレンが好ましく用いられる。これらは1種または
2種以上を用いることができる。
【0033】本発明におけるグラフト共重合体(A−
1)およびビニル系共重合体(A−2)に用いるシアン
化ビニル系単量体(c)には特に制限はなく、具体例と
してはアクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびエ
タクリロニトリルなどが挙げられるが、なかでもアクリ
ロニトリルが好ましく用いられる。これらは1種または
2種以上を用いることができる。
【0034】また、本発明におけるグラフト共重合体
(A−1)およびビニル系共重合体(A−2)を構成す
る不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(a)、
芳香族ビニル系単量体(b)およびシアン化ビニル系単
量体(c)と共重合可能な他のビニル系単量体(d)に
は特に制限はないが、具体例としては(メタ)アクリル
酸、(メタ)アクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシ
ジル、アリルグリシジルエーテル、スチレン−p−グリ
シジルエーテル、p−グリシジルスチレン、マレイン
酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノエチルエステル、
イタコン酸、無水イタコン酸、フタル酸、N−メチルマ
レイミド、N−エチルマレイミド、N−シクロヘキシル
マレイミド、N−フェニルマレイミド、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ブ
トキシメチルアクリルアミド、N−プロピルメタクリル
アミド、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピル
アミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メ
タクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸フェニ
ルアミノエチル、メタクリル酸シクロヘキシルアミノエ
チル、N−ビニルジエチルアミン、N−アセチルビニル
アミン、アリルアミン、メタアリルアミン、N−メチル
アリルアミン、p−アミノスチレン、2−イソプロペニ
ル−オキサゾリン、2−ビニル−オキサゾリン、2−ア
クロイル−オキサゾリンおよび2−スチリル−オキサゾ
リンなどを挙げることができ、これらは単独ないし2種
以上を用いることができる。
【0035】本発明におけるグラフト共重合体(A−
1)は、ゴム質重合体10〜80重量部、好ましくは2
0〜70重量部、より好ましくは30〜60重量部の存
在下に、上記の単量体混合物20〜90重量部、好まし
くは30〜80重量部、より好ましくは40〜70重量
部を共重合することによって得られる。ゴム質重合体の
割合が上記の範囲未満でも、また上記の範囲を超えて
も、衝撃強度や表面外観が低下する場合があるため好ま
しくない。
【0036】また、グラフト共重合体(A−1)および
ビニル系共重合体(A−2)に用いられる単量体混合物
の好ましい割合は、不飽和カルボン酸アルキルエステル
系単量体(a)が50〜90重量%、より好ましくは6
0〜80重量%、芳香族ビニル系単量体(b)が9〜4
9重量%、より好ましくは17〜37重量%、シアン化
ビニル系単量体(c)が1〜30重量%、より好ましく
は3〜10重量%であり、これらと共重合可能な他のビ
ニル系単量体(d)を30重量%以下で使用することに
より、良好な透明性、耐衝撃性および成形加工性を得る
ことができる。
【0037】なお、グラフト共重合体(A−1)は、ゴ
ム質重合体に単量体混合物をグラフト共重合させる際に
生成するグラフトしていない共重合体を含んでいてもよ
い。ただし、衝撃強度の観点からグラフト率は10〜1
00%であることが好ましい。ここで、グラフト率とは
ゴム質重合体に対するグラフトした単量体混合物の重量
割合である。また、グラフトしていない共重合体のメチ
ルエチルケトン溶媒中、30℃で測定した極限粘度には
特に制限はないが、0.1〜0.6dl/gのものが、
衝撃強度と成形加工性のバランスの観点から好ましく用
いられる。
【0038】本発明におけるビニル系共重合体(A−
2)のメチルエチルケトン溶媒中、30℃で測定した極
限粘度は特には制限はないが、0.2〜1.0dl/
g、特に0.3〜0.7dl/gのものが、衝撃強度と
成形加工性とのバランスの観点から好ましく用いられ
る。
【0039】本発明におけるグラフト共重合体(A−
1)およびビニル系共重合体(A−2)の製造方法には
特に制限はなく、塊状重合、溶液重合、懸濁重合および
乳化重合などの公知の重合法により得ることができる。
【0040】本発明の熱可塑性樹脂組成物を構成するグ
ラフト共重合体(A−1)とビニル系共重合体(A−
2)との混合比は、グラフト共重合体(A−1)10〜
100重量部、好ましくは20〜60重量部と、ビニル
系共重合体(A−2)0〜90重量部、好ましくは40
〜80重量部との範囲である。グラフト共重合体(A−
1)が上記の範囲未満では、十分な耐衝撃性を得ること
ができない。
【0041】さらに、本発明の熱可塑性樹脂組成物に含
まれるゴム質重合体の含有量は、5〜30重量%、好ま
しくは10〜20重量%である。ゴム質重合体の含有量
を5〜30重量%の範囲とすることによって、耐衝撃性
および成形加工性を十分満足することができる。
【0042】なお、グラフト重合体(A−1)のゴムを
除いた成分およびビニル系共重合体(A−2)の屈折率
と、グラフト重合体(A−1)に使用されるゴム質重合
体の屈折率との差を0.03以下、より好ましくは0.
02以下になるように、単量体の組成比を調製すること
が、透明性の観点から好ましい。このようなグラフト重
合体(A−1)およびビニル系共重合体(A−2)は複
数種類を用いてもよい。
【0043】本発明に使用される変性フェノール系樹脂
(B)とは、下記一般式(1)で表されるものである。
【0044】
【化9】 (上記式中、R1 は炭素数1〜10の有機残基を、R2
は水素原子あるいは炭素数1〜5のアルキル基を、それ
ぞれ表す。) 上記式(1)の構造について説明する。上記式中、R1
は炭素数1〜10の任意の有機残基を表し、好ましくは
アルキル基、アリール基、グリシジル基、−C(=O)
Rが挙げられる。ここでRは炭素数1〜9のアルキル
基、アリール基を表す。すなわち、フェノール系樹脂の
フェノール性水酸基をエーテル化あるいはエステル化し
たものを好ましく使用することができる。また、R2
水素原子あるいは炭素数1〜5のアルキル基を表す。
【0045】前記式(1)に示す変性フェノール系樹脂
を製造する方法については、特に制限はないが、例えば
エーテル化した変性フェノール系樹脂を製造する方法と
しては、ノボラック型、レゾール型および熱反応型のフ
ェノール系樹脂と、ハロゲン化アルキル、エピハロヒド
リンなどとを塩基性触媒下で反応させて製造する方法な
どが挙げられる。また、エステル化した変性フェノール
系樹脂を製造する方法としては、ノボラック型、レゾー
ル型および熱反応型のフェノール系樹脂と、任意の酸ハ
ロゲン化物または酸無水物とを反応させて製造する方法
などが挙げられる。
【0046】フェノール系樹脂としては特に限定するも
のではなくノボラック型、レゾール型および熱反応型の
市販されているものなどを用いることができるが、なか
でもノボラック型が難燃性、流動性の面で好ましく使用
することができる。ノボラック型フェノール樹脂の製造
方法としては、フェノール類とアルデヒド類のモル比を
1:0.7〜1:0.9となるような比率で反応槽に仕
込み、さらにシュウ酸、塩酸、硫酸、トルエンスルホン
酸などの触媒を加えた後、加熱し、所定の時間還流反応
を行った後、生成した水を除去するため真空脱水あるい
は静置脱水し、さらに残っている水と未反応のフェノー
ル類を除去する方法により得ることができる。これらの
樹脂あるいは複数の原料成分を用いることにより、得ら
れる共縮合フェノール樹脂は単独あるいは2種以上で用
いることができる。
【0047】ここで、フェノール類としては、フェノー
ル、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾー
ル、チモール、p−tert−ブチルフェノール、te
rt−ブチルカテコール、カテコール、イソオイゲノー
ル、o−メトキシフェノール、4,4’−ジヒドロキシ
フェニル−2,2−プロパン、サルチル酸イソアミル、
サルチル酸ベンジル、サルチル酸メチル、および2,6
−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールなどが挙げら
れる。これらのフェノール類は一種または二種以上を用
いることができる。
【0048】一方、アルデヒド類としては、ホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒド、ポリオキシメチレン、
およびトリオキサンなどが挙げられる。これらのアルデ
ヒド類は必要に応じて1種または2種以上を用いること
ができる。
【0049】上記一般式(1)で表される変性フェノー
ル系樹脂の中でも、下記一般式(2)で表されるグリシ
ジル基でエーテル化された変性フェノール系樹脂がとり
わけ難燃性、耐光性の面で好ましく使用できる。
【0050】
【化10】 (上記式中、R3 は水素原子あるいは炭素数1〜5のア
ルキル基を表す。) 変性フェノール系樹脂(B)の分子量は特に限定されな
いが、好ましくは数平均分子量で200〜2,000で
あり、特に400〜1,500の範囲のものが、機械的
物性、流動性、および経済性に優れることから好まし
い。なお変性フェノール系樹脂(B)の分子量は、テト
ラヒドラフラン溶液、ポリスチレン標準サンプルを使用
することにより、ゲルパーミエションクロマトグラフィ
法で測定することができる。
【0051】上記の変性フェノール系樹脂(B)は、必
要に応じて1種または2種以上を使用することができ
る。その形状については特に制限されず、粉砕品、粒
状、フレーク状、粉末状、針状、および液状などいずれ
であっても使用できる。
【0052】変性フェノール系樹脂(B)の添加量は、
ゴム強化スチレン系樹脂(A)100重量部に対して、
0.1〜10重量部、好ましくは0.3〜5重量部、さ
らに好ましくは0.5〜2重量部である。変性フェノー
ル系樹脂(B)の添加量が上記の範囲未満の場合は高度
な難燃性付与効果が得られず、また上記の範囲を越える
場合は透明性が低下するため好ましくない。
【0053】本発明に使用される燐系難燃剤(C)と
は、燐を含有する有機または無機化合物であれば特に制
限はなく、例えば、ポリ燐酸アンモニウム、ポリホスフ
ァゼン、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート
およびホスフィンオキシドなどが挙げられる。なかで
も、ポリホスファゼンおよびホスフェートが好ましく、
芳香族ホスフェートが特に好ましく使用できる。
【0054】本発明で使用される燐系難燃剤(C)の
内、芳香族ホスフェートとは、下記一般式(3)で表さ
れるものである。
【0055】
【化11】 まず、上記式(3)で表される難燃剤の構造について説
明する。
【0056】上記式(3)中、nは0以上の整数であ
り、異なるnの混合物でもよい。またk、mは、それぞ
れ0以上2以下の整数であり、かつ(k+m)は、0以
上2以下の整数であるが、好ましくはk、mはそれぞれ
0以上1以下の整数、特に好ましくはk、mはそれぞれ
1である。
【0057】またAr1 、Ar2 、Ar3 、Ar4 は同
一または相異なるフェニル基あるいはハロゲンを含有し
ない有機残基で置換されたフェニル基を表す。具体例と
しては、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル
基、メシチル基、ナフチル基、インデニル基、アントリ
ル基などが挙げられるが、フェニル基、トリル基、キシ
リル基、クメニル基、ナフチル基が好ましく、特にフェ
ニル基、トリル基、キシリル基が好ましい。またXは、
【0058】
【化12】 のいずれかであり、ここで、R4 〜R11は同一または相
異なる水素または炭素数1〜5のアルキル基を表す。こ
こで炭素数1〜5のアルキル基の具体例としては、メチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n
−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基な
どが挙げられるが、水素、メチル基、エチル基が好まし
く、とりわけ水素が好ましい。またYは直接結合、O、
S、SO2、C(CH3 2 、CH2 、CHPhのいず
れかを表し、Phはフェニル基を表す。
【0059】上記燐系難燃剤(C)の使用量は、ゴム強
化スチレン系樹脂(A)100重量部に対して、1〜3
0重量部、好ましくは2〜20重量部である。
【0060】燐系難燃剤(C)の添加量が上記の範囲未
満の場合は高度な難燃性付与効果が得られず、また上記
の範囲を越える場合は耐衝撃性の低下や成形品の表面外
観を損なう傾向となる。
【0061】本発明に使用されるエポキシ基を含有する
ビニル系単量体で変性されたスチレン系相溶化剤(D)
とは、芳香族ビニル系単量体とエポキシ基を含有するビ
ニル系単量体及びこれらと共重合可能な他のビニル系単
量体とからなる単量体混合物を共重合してなる共重合体
である。
【0062】ここで芳香族ビニル系単量体としては、ス
チレン系樹脂(A)で使用される芳香族ビニル系単量体
(b)の具体例から選ばれる1種もしくは2種以上を使
用することができ、中でもスチレンが好ましく使用でき
る。
【0063】エポキシ基を含有するビニル系単量体と
は、1分子中にラジカル重合可能なビニル基とエポキシ
基の両者を共有する化合物であり、具体例としては(メ
タ)アクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、
イタコン酸グリシジルなどの不飽和有機酸のグリシジル
エステル類、アリルグリシジルエーテルなどのグリシジ
ルエーテル類、及び2−メチルグリシジルメタクリレー
トなどの上記の誘導体類が挙げられ、中でも(メタ)ア
クリル酸グリシジルが好ましく使用できる。またこれら
は1種または2種以上を併用しても良い。
【0064】またこれらと共重合可能な他のビニル系単
量体としては、スチレン系樹脂(A)で使用される不飽
和カルボン酸アルキルエステル系単量体(a)、シアン
化ビニル系単量体(c)及び共重合可能な他のビニル系
単量体(d)の具体例から選ばれる1種もしくは2種以
上を使用することができる。
【0065】上記共重合成分から構成されるエポキシ基
を含有するビニル系単量体で変性されたスチレン系相溶
化剤(D)において、エポキシ基を含有するビニル系単
量体の共重合量は、好ましくは0.001〜14重量
%、より好ましくは0.01〜5重量%である。
【0066】エポキシ基を含有するビニル系単量体で変
性されたスチレン系相溶化剤(D)の製造方法に関して
は特に制限はなく、乳化重合、溶液重合、塊状重合およ
び懸濁重合のどの方法でも製造することができる。
【0067】本発明に使用されるエポキシ基を含有する
ビニル系単量体で変性されたスチレン系相溶化剤(D)
の添加量は、ゴム強化スチレン系樹脂(A)100重量
部に対して、0.1〜50重量部、好ましくは0.5〜
30重量部、更に好ましくは1〜20重量部である。エ
ポキシ基を含有するビニル系単量体で変性されたスチレ
ン系相溶化剤(D)が0.1重量部未満では、難燃性お
よび機械特性の向上効果は不十分であり、50重量部を
超えると難燃性、流動性、滞留安定性が著しく悪化する
ため好ましくない。
【0068】かくして、ゴム強化スチレン系樹脂
(A)、変性フェノール系樹脂(B)および燐系難燃剤
(C)を上記の割合で配合してなる本発明の難燃性樹脂
組成物は、23℃で測定した全光線透過率、詳細には東
洋精機(株)製直読ヘイズメーターを使用し、厚み3m
mの角板について23℃で測定した全光線透過率値
(%)が60%以上、好ましくは70%以上であること
が望ましく、かかる全光線透過率を満たすことによって
優れた透明性を発現する。
【0069】さらに、本発明の難燃性樹脂組成物に対し
ては、本発明の目的を損なわない範囲でヒンダードフェ
ノール系、リン系、イオウ系酸化防止剤などの酸化防止
剤や熱安定剤、紫外線吸収剤(例えばレゾルシノール、
サリシレート、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノンな
ど)、滑剤および離型剤(モンタン酸およびその塩、そ
のエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコー
ル、ステラアマイドおよびエチレンワックスなど)、着
色防止剤(亜リン酸塩、次亜リン酸塩など)、フッ素系
樹脂やシリコーン化合物などの燃焼時の延焼や発熱量の
抑制をする難燃剤、核剤、可塑剤、帯電防止剤、および
染料・顔料を含む着色剤(硫化カドミウム、フタロシア
ニン、酸化チタンなど)などの通常の添加剤を1種以上
添加することができる。
【0070】また、本発明の難燃性樹脂組成物は通常公
知の方法で製造される。例えば、ゴム強化スチレン系樹
脂(A)、変性フェノール系樹脂(B)、燐系難燃剤
(C)およびその他の必要な添加剤を、予備混合してま
たはせずに押出機などに供給して、150℃〜350℃
の温度範囲において十分溶融混練することにより調製さ
れる。この場合に例えば“ユニメルト”タイプのスクリ
ューを備えた単軸押出機、二軸、三軸押出機およびニー
ダタイプの混練機などを用いることができ、特にアスペ
クト比をコントロールすることから、スクリューにニー
ディングエレメントを数個挿入あるいは未挿入にするこ
とにより使用することが好ましい。
【0071】本発明の熱可塑性樹脂組成物は、難燃性だ
けでなく、機械特性、耐熱性、滞留安定性さらに成形加
工性にも優れ、溶融成形可能であるため、押出成形、射
出成形、およびプレス成形などが可能であり、フィル
ム、管、ロッドや希望する任意の形状と大きさを持った
成形品に成形して使用することができる。
【0072】このようにして得られる本発明の難燃性樹
脂組成物からなる成形品は、その優れた難燃性、耐熱
性、機械特性、成形加工性、さらには透明性などの特性
を活かして、電気・電子部品、自動車部品、機械機構部
品、OA機器、家電機器などのハウジングおよびそれら
の部品類など種々の用途に用いることができる。
【0073】本発明の成形品の具体例としては、例え
ば、各種カバー、各種ギヤー、各種ケース、センサー、
LEPランプ、コネクター、ソケット、抵抗器、リレー
ケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリ
コンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変
成器、プラグ、プリント配線板、チューナー、スピーカ
ー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁
気ヘッドベース、パワーモジュール、ハウジング、半導
体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モータ
ーブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピュー
ター、VTR、テレビ、アイロン、ヘアードライヤー、
炊飯器、電子レンジ、音響機器などの部品またはハウジ
ング、オーディオ・レーザーディスク(登録商標)・コ
ンパクトディスクなどの音声機器部品またはハウジン
グ、照明、冷蔵庫、エアコン、タイプライター、ワード
プロセッサーなどに代表される家庭、事務電気製品部品
またはハウジング、オフィスコンピューター関連、電話
機関連、ファクシミリ関連、複写機関連などの部品また
はハウジング、洗浄用治具、オイルレス軸受、船尾軸
受、水中軸受、などの各種軸受、モーター部品、ライタ
ー、タイプライターなどに代表される機械関連部品、顕
微鏡、双眼鏡、カメラ、時計などに代表される光学機
器、精密機械関連部品またはハウジング、オルタネータ
ーターミナル、オルタネーターコネクター、ICレギュ
レーター、排気ガスバルブなどの各種バルブ、燃料関係
・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズル
スノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エ
ンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディ
ー、キャブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却
水センサー、油温センサー、ブレーキパットウェアーセ
ンサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャ
フトポジションセンサー、エアーフローメーター、エア
コン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロ
ールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダ
ー、ウォーターポンプインペラー、タービンべイン、ワ
イパーモーター関係部品、デュストリビュター、スター
タースィッチ、スターターリレー、トランスミッション
用ワイヤーハーネス、ウィンドウオッシャーノズル、エ
アコンパネルスィッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイ
ル、ヒューズ用コネクター、ホーンターミナル、電装部
品絶縁板、ステップモーターローター、ランプソケッ
ト、ランプリフレクター、ランプハウジング、ブレーキ
ピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルタ
ー、および点火装置ケースなどが挙げられ、これら各種
の用途にとって極めて有用である。
【0074】
【実施例】以下、実施例、および比較例により本発明の
構成、効果をさらに詳細に説明する。 [参考例1]グラフト共重合体(A−1)の製造方法 ポリブタジエン(重量平均粒子径0.2μm) 50重量部 (固形分換算) オレイン酸カリウム 0.5重量部 ブドウ糖 0.5重量部 ピロリン酸ナトリウム 0.5重量部 硫酸第一鉄 0.005重量部 脱イオン水 120重量部 以上の物質を重合容器に仕込み、撹拌しながら65℃に
昇温した。内温が65℃に達した時点を重合開始とし
て、メタクリル酸メチル70重量部、スチレン25重量
部、アクリロニトリル5重量部およびt−ドデシルメル
カプタン0.3重量部からなる混合物50重量部を5時
間かけて連続滴下した。並行してクメンハイドロパーオ
キサイド0.25重量部、オレイン酸カリウム2.5重
量部および純水25重量部からなる水溶液を、7時間で
連続滴下し反応を完結させた。得られたグラフト共重合
体ラテックスを硫酸で凝固し、苛性ソ−ダで中和した
後、洗浄、濾過、乾燥してグラフト共重合体(A−1−
1)を得た。
【0075】このグラフト共重合体(A−1−1)の所
定量(m)にアセトンを加えて4時間還流し、この溶液
を8,800rpm(遠心力10,000G)で40分
遠心分離した後、不溶分を濾過した。この不溶分を70
℃で5時間減圧乾燥後、重量(n)を測定し、グラフト
率=[(n)−(m)×L]/[(m)×L]×100
の計算式で算出したグラフト率は45%であった。ここ
でLはグラフト共重合体のゴム含有率である。
【0076】上記アセトン溶液の濾液をロータリーエバ
ポレーターで濃縮し、析出物(アセトン可溶分)を得
た。この可溶分を、70℃で5時間減圧乾燥後、0.4
g/100ml(メチルエチルケトン、30℃)に調製
し、ウベローデ粘度計を用いて測定した極限粘度は0.
26dl/gであった。
【0077】また、同様の方法で、メタクリル酸メチル
70重量部、スチレン25重量部、アクリロニトリル5
重量部を、スチレン70重量部、アクリロニトリル30
重量部に変更することにより、グラフト共重合体(A−
1−2)を得た。このときのグラフト率は42%、極限
粘度は0.37dl/gであった。 [参考例2]ビニル系共重合体(A−2)の製造方法 容量が20Lで、バッフルおよびファウドラ型撹拌翼を
備えたステンレス製オートクレーブに、メタクリル酸メ
チル/アクリルアミド共重合体(特公昭45−2415
1号公報記載)0.05部をイオン交換水165部に溶
解した溶液を添加して400rpmで撹拌し、系内を窒
素ガスで置換した。次に、下記混合物質を反応系を撹拌
しながら添加し、60℃に昇温し重合を開始した。
【0078】 メタクリル酸メチル 70重量部 スチレン 25重量部 アクリロニトリル 5重量部 t−ドデシルメルカプタン 0.2重量部 2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 0.4重量部 15分かけて反応温度を65℃まで昇温したのち、50
分かけて100℃まで昇温した。以降、通常の方法に従
い、反応系の冷却、ポリマーの分離、洗浄、乾燥を行な
うことにより、ビニル系共重合体(A−2−1)を得
た。このビニル系共重合体(A−2−1)の極限粘度は
0.35dl/gであった。
【0079】また、同様の方法で、メタクリル酸メチル
70重量部、スチレン25重量部、アクリロニトリル5
重量部を、スチレン70重量部、アクリロニトリル30
重量部に変更することにより、ビニル系共重合体(A−
2−2)を得た。このビニル系共重合体(A−2−2)
の極限粘度は0.48dl/gであった。 [参考例3]変性フェノール系樹脂(B) <B−1>グリシジル基変性ノボラックフェノール樹脂
“EPPN−201−H”(日本化薬社製)を使用し
た。 <B−2>o−クレゾールエポキシ樹脂“EOCN−1
04S”(日本化薬社製)を使用した。 <B−3>変性していないノボラックフェノール樹脂で
ある“スミライトレジンPR53195”(住友デュレ
ス社製)を使用した。 [参考例4]燐系難燃剤(C) <C−1>芳香族ビスホスフェート“PX−200”
(大八化学社製)を使用した。 <C−2>オリゴマー型芳香族ビスホスフェート”CR
733S”(大八化学社製)を使用した。 [参考例5]エポキシ基を含有するビニル系単量体で変
性されたスチレン系相溶化剤(D)の製造方法 容量が20Lで、バッフルおよびファウドラ型撹拌翼を
備えたステンレス製オートクレーブに、メタクリル酸メ
チル/アクリルアミド共重合体(特公昭45−2415
1号公報記載)0.05部をイオン交換水165部に溶
解した溶液を添加して400rpmで撹拌し、系内を窒
素ガスで置換した。次に、下記混合物質を反応系を撹拌
しながら添加し、60℃に昇温し重合を開始した。
【0080】 メタクリル酸メチル 70重量部 スチレン 25重量部 アクリロニトリル 5重量部 メタクリル酸グリシジル 0.3重量部 t−ドデシルメルカプタン 0.2重量部 2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 0.4重量部 15分かけて反応温度を65℃まで昇温したのち、50
分かけて100℃まで昇温した。以降、通常の方法に従
い、反応系の冷却、ポリマーの分離、洗浄、乾燥を行な
うことにより、スチレン系相溶化剤(D)を得た。この
スチレン系相溶化剤(D)の極限粘度は0.58dl/
gであった。
【0081】[実施例1〜4、比較例1〜8]なお、以
下の実施例、比較例においては、上記の参考例から調製
したゴム強化スチレン系樹脂(A)、変性フェノール系
樹脂(B)、燐系難燃剤(C)、スチレン系相溶化剤
(D)およびその他の必要な添加剤を表1に示した配合
比で混合し、ベント付き30mmφ2軸押出機(池貝鉄
工社製、PCM−30)を使用し、220〜270℃で
溶融混練、押出しを行うことによって、ペレット状のポ
リマを製造した。
【0082】次いで、東芝機械製IS55EPN射出成
形機を用いて、成形温度230℃、金型温度60℃の条
件で射出成形することにより得られた試験片について、
各特性を以下の測定方法にて評価した。 [難燃性]:射出成形により得た1.6mm厚みまたは
0.8mm厚みの難燃性評価用試験片について、UL9
4に定められている評価基準に従い、5本の試験片につ
いて難燃性を評価した。難燃性レベルはV−0>V−1
>V−2>HBの順に低下する。 [耐衝撃性]:ASTM D256−56Aに従い耐衝
撃性を評価した。 [耐熱性]:ASTM D648(荷重:1.82MP
a)に従い耐熱性を評価した。 [耐光性]:キセノン耐光試験機Ci35W型(アトラ
ス社製)を用いて、55℃、0.7W/m2 、フィルタ
ー(内側:石英、外側:ソーダライム)の条件で100
時間照射した。照射前後の色相を色相色差計(スガ試験
機社製)にて測定し、ΔΔE*(照射後のΔE*−照射
前のΔE*)を求めた。このΔΔE*が小さいほど耐光
性に優れることを示す。 [透明性]:東洋精機(株)製直読ヘイズメーターを使
用して、23℃で厚み3mmの角板の全光線透過率値
(%)を測定した。
【0083】各サンプルの難燃性、耐衝撃性、耐熱性、
全光線透過率および耐光性の測定結果を表1に示す。
【0084】
【表1】 実施例1〜3の測定結果から明らかなように、ゴム強化
スチレン系樹脂に対して、燐系難燃剤<C−1>または
<C−2>と共に、変性フェノール系樹脂<B−1>ま
たは<B−2>を添加することにより、難燃性が向上
し、かつ耐衝撃性、耐熱性、耐光性、透明性が良好な難
燃性樹脂組成物が得られる。
【0085】さらに実施例4のように、スチレン系相溶
化剤を添加することにより、ゴム強化スチレン系樹脂と
変性フェノール樹脂との相溶性が向上し、難燃性、耐熱
性、全光線透過率を維持したまま耐衝撃性が大幅に向上
する。
【0086】一方、比較例1のようにグラフト共重合体
含量が本発明の範囲より低すぎる場合は、衝撃性、成形
加工性の面でも著しく物性バランスを損なう。また、比
較例2のように、屈折率が特定範囲から外れるABS樹
脂を用いた場合は、全光線透過率が60%未満となり透
明性を著しく損なうことになる。
【0087】また、比較例3のように、変性フェノール
樹脂を添加しない場合は、難燃性は発現されず、比較例
4のように、過剰な変性フェノール樹脂を添加した場合
は、難燃性は向上するが、ゴム強化スチレン系樹脂本来
の優れた機械特性、耐熱性、を悪化させるばかりか、透
明性も低下する。さらに、比較例5のように、変性して
いないフェノール樹脂を使用した場合は、難燃性の向上
は見られるものの、耐光性が著しく低下する。
【0088】比較例6のように、燐系難燃剤を添加しな
い場合には、難燃性を全く示さず、比較例7のように、
過剰な燐系難燃剤を添加した場合は、組成物自体の脆性
化が著しくなって良好な成形品を得ることができない。
【0089】比較例8のように、過剰なスチレン系相溶
化剤を添加すると、耐衝撃性は向上するものの、難燃性
が大きく低下する。
【0090】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の難燃性樹
脂組成物およびそれからなる成形品は、ゴム強化スチレ
ン系樹脂本来の優れた機械特性を損なうことなく、難燃
性、耐光性、さらには透明性に優れており、その優れた
特性を活かして、電気・電子部品、自動車部品、機械機
構部品、OA機器、家電機器などのハウジングおよびそ
れらの部品類など種々の用途に用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 61:10 C08L 61:10 25:08) 25:08) (C08L 51/04 (C08L 51/04 63:04 63:04 25:08) 25:08) Fターム(参考) 4F071 AA22 AA22X AA31 AA31X AA34X AA41 AA77 AA78 AC15 AE07 AF30 AF30Y AH07 AH12 AH16 AH17 BA01 BB05 BC07 4J002 BC044 BC05W BG03X BN06W BN12W BN15W BN16W CC073 CD063 EW046 FD050 FD090 FD136 FD160 FD170 FD204 GM00 GN00 GQ00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム強化スチレン系樹脂(A)100重
    量部に対して、下記一般式(1)で表される変性フェノ
    ール系樹脂(B)0.1〜10重量部、および燐系難燃
    剤(C)1〜30重量部を含有せしめてなり、23℃で
    測定した全光線透過率が60%以上であることを特徴と
    する難燃性樹脂組成物。 【化1】 (上記式中、R1 は炭素数1〜10の有機残基を、R2
    は水素原子あるいは炭素数1〜5のアルキル基をそれぞ
    れ表す。)
  2. 【請求項2】 さらにエポキシ基を含有するビニル系単
    量体で変性されたスチレン系相溶化剤(D)をゴム強化
    スチレン系樹脂(A)100重量部に対して、0.1〜
    50重量部配合することを特徴とする請求項1に記載の
    難燃性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 前記ゴム強化スチレン系樹脂(A)が、
    ゴム質重合体10〜80重量部の存在下に、不飽和カル
    ボン酸アルキルエステル系単量体(a)、芳香族ビニル
    系単量体(b)、シアン化ビニル系単量体(c)および
    これらと共重合可能な他のビニル系単量体(d)からな
    る単量体混合物20〜90重量部を共重合せしめたグラ
    フト共重合体(A−1)10〜100重量部と、不飽和
    カルボン酸アルキルエステル系単量体(a)、芳香族ビ
    ニル系単量体(b)、シアン化ビニル系単量体(c)お
    よびこれらと共重合可能な他のビニル系単量体(d)か
    らなるビニル系共重合体(A−2)0〜90重量部とか
    らなることを特徴とする請求項1または2に記載の難燃
    性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 前記変性フェノール系樹脂(B)が、下
    記一般式(2)で表される変性フェノール系樹脂である
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の
    難燃性樹脂組成物。 【化2】 (上記式中、R3 は水素原子あるいは炭素数1〜5のア
    ルキル基を表す。)
  5. 【請求項5】 前記燐系難燃剤(C)が、下記一般式
    (3)で表される芳香族ホスフェートであることを特徴
    とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の難燃性樹脂
    組成物。 【化3】 (上記式中、Ar1 、Ar2 、Ar3 、Ar4 は同一ま
    たは相異なるフェニル基あるいはハロゲンを含有しない
    有機残基で置換されたフェニル基を表す。また、Xは、 【化4】 のいずれかの基であり、ここで、R4 〜R11は、同一ま
    たは相異なる水素原子または炭素数1〜5のアルキル基
    を表し、Yは直接結合、O、S、SO2 、C(CH3
    2 、CH2 、CHPhのいずれかを表し、Phはフェニ
    ル基を表す。また、nは0以上の整数であり、異なるn
    の混合物でもよい。またk、mはそれぞれ0以上2以下
    の整数であり、かつ(k+m)は0以上2以下の整数で
    ある。)
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の難
    燃性樹脂組成物からなることを特徴とする成形品。
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