JPH0579074B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は難燃剤として式（）：

【式】 （式中Ｒはアルキル基であり、そしてR′は水
素原子又はアルキル基である） のホスホン酸の金属塩を含むポリマー組成物に関
する。そのほか本発明は、そのリチウム塩自体に
も関する。 かかるポリマー混合物は、欧州特許公開第
0245207号公報により知られている。この公知の
ポリマー混合物は、金属又はメタロイドが元素周
期律表第Ａ，Ｂ，Ａ，Ａ又はＡ族から
選ばれる金属塩又はメタロイド塩を含む。この先
行技術によると、Ｒ及びR′がメチル基であるホ
スホン酸のアルミニウム塩が好適とされる。従つ
て、アルミニウムメチルメチルホスホネートが好
適とされている。 アルミニウムメチルメチルホスホネートは、事
実良好なポリマー用難燃剤である。しかし、これ
には次のような不利がある。 アルミニウムメチルメチルホスホネートの添加
により、ポリマー組成物のノツチ付衝撃強さが劣
化する。 比較的高い加工温度（例えば300℃及びそれ以
上）を有するポリマー組成物中で使用された場合
に、アルミニウム塩は発泡体を生成する傾向を示
す。 ポリフエニレンエーテルを含むポリマー組成物
中に混合された場合に、アルミニウム塩はリチウ
ム塩よりも可成り高い黄変をもたらす。 前記の２番目の不都合は、300℃の温度でのア
ルミニウムメチルメチルホスホネートの分解開始
と関連がありそうである。この不利の結果、アル
ミニウムメチルメチルホスホネートの適応性が僅
かに制限される。 本発明は、リチウムのホスホン酸塩が前述の様
な不利を有さないという知見に基づいている。 本発明のポリマー組成物は、前記金属塩がリチ
ウム塩であることを特徴とする。 ホスホン酸のナトリウム塩及びカリウム塩、と
りわけメチルメチルホスホン酸のナトリウム塩及
びカリウム塩は、それらの強い吸湿性の結果、実
際に難燃剤として使用できないし、またそれらは
殆ど何ら難燃化能を示さない。 これに対し、本発明のリチウム塩は公知のアル
ミニウム塩とほぼ等しい難燃化能を有し、殆ど吸
湿性はない。前記リチウム塩を含むポリマー組成
物は、ノツチ付衝撃値の減少を全く示さないか、
ほんの僅かに示すだけである。その熱安定性は、
対応するアルミニウム塩の熱安定性よりも良好で
ある。 本発明のポリマー組成物は、好ましくはＲ及び
R′が同一の又は異なる、１個、２個、３個、４
個、５個又は６個の炭素原子を含むアルキル基で
あるホスホン酸のリチウム塩を含む。これらのア
ルキル基は直鎖状でも分枝状でもよく、それらは
例えばハロゲン原子又はヒドロキシル基等で置換
されていてもよい。 本発明のポリマー組成物は、リチウム塩を単一
又は複数のポリマー100重量部あたり0.1乃至100
重量部含むことができる。しかし、0.5乃至40重
量部のリチウム塩が好ましく使用される。 前記式（）のホスホン酸のリチウム塩は、原
則的には熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を問わず
全てのポリマーの難燃剤として使用可能である。
とりわけ、欧州特許出願公開第0245207号公報に
記述されたポリマー用にも使用できる。 更に詳しくは、前記リチウム塩はポリフエニレ
ンエーテル、スチレンポリマー、ゴム変性スチレ
ンポリマー、芳香族ポリカーボネート、ABSポ
リマー、ポリアルキレンテレフタレート、熱可塑
性ポリエーテルエステル共重合体、ASAポリマ
ー、ポリエーテルイミド、ポリフエニレンスルフ
イド、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリ
エステルカーボネート、ポリアクリレート、ポリ
ウレタン用の難燃剤として使用可能である。 例えば、ポリフエニレンエーテル−耐衝撃性ポ
リスチレン、ポリカーボネート−ABS、ポリカ
ーボネート−ポリブチレンテレフタレート、ポリ
フエニレンエーテル−ポリアミド混合物等前記ポ
リマーの１種又はそれ以上の混合物もポリマーと
して意図されている。 ポリマー組成物が加工の困難なポリマーを含む
場合、ポリマー組成物中に可塑剤を混合すること
が好ましい。これは、例えばポリフエニレンエー
テルを含むポリマー組成物中において有利であ
る。 ポリフエニレンエーテルを含むポリマー組成物
中において、使用される可塑剤は、例えばリン酸
トリアリール等の有機リン酸エステル、フタル酸
とアルカンジオールのオリゴマー性エステル等の
オリゴマー性エステル、高級炭化水素又はポリシ
ロキサンである。 本発明のポリマー組成物は、そのほか例えば充
填剤、補強繊維、安定剤、顔料及び染料、可塑
剤、離型剤、ノッチ付衝撃値を改良する試剤等従
来からポリマー組成物に使用されている添加剤の
１種又はそれ以上を含み得る。また、特に本発明
のポリマー組成物において前記リチウム塩と組合
せて他の難燃剤を使用することもできる。 本発明は、そのほか前記リチウム塩それ自体に
も関する。 本発明のポリマー組成物は、従来からの方法の
何れによつても得ることができる。例えば、溶融
押出により、あるいは個々の成分の溶液の混合及
びその後の溶媒の蒸発により、得ることができ
る。前記ポリマー組成物は、更に当該ポリマーに
一般的に使用されている方法によつて加工するこ
とができる。例えば、射出成形、押出吸込み成形
による。 以下の実施例で使用されているリチウムメチル
メチルホスホネートは次の様にして精製された。 メチルホスホン酸ジメチル945グラムが、水400
mlと混合された。加熱しながら、水１に溶解さ
れた水酸化リチウム１水和物300グラムが混合物
に徐々に加えられた。生成したメタノールは、蒸
発せしめられた。得られた混合物が、蒸発により
白色固体へと濃縮された。この物体の一部が、ボ
ール・ミル中で粉砕された。この物体（リチウム
メチルメチルホスホネート）は吸湿性がなかつ
た。 元素分析：C₂H₆LiO₃Ｐ Ｃ Ｈ Li Ｐ 計算値：20.71％ 5.21％ 5.98％ 26.71％ 実測値：20.68％ 5.18％ 6.04％ 26.83％ TGA（熱重量分析、N₂雰囲気、加熱速度25
℃／分）で測定された分解は、340℃で開始した。 比較例いおいて、欧州特許公開第0245207号公
報により公知のアルミニウムメチルメチルホスホ
ネート（分解開始温度：300℃）が使用された。
ナトリウムメチルメチルホスホネートを使用した
比較例も行なわれた。このナトリウム塩は、リチ
ウム塩に関して前述した方法により調製された。
ナトリウム塩は、その吸湿性のために加工がとり
わけ困難であつた。 比較例Ａ乃至Ｄ、実施例１乃至９ 下記成分から出発して様々なポリマー組成物が
調製された。 PPE：CHCl₃中、25℃で測定して0.46dl／ｇの固
有粘度を有するポリ（２，６−ジメチル−
１，４−フエニレンエーテル） HIPS：約20重量％のゴム質相含量を有する耐衝
撃性ポリスチレン PTFE：ポリ（テトラフルオロエチレン） TPP1：リン酸トリフエニル TPP2：イソプロピル化リン酸トリフエニル オリゴマー：フタル酸とアルカンジオールのオリ
性エステル ゴマー性エステル シリコーン：液体ポリシロキサン化合物 油 鉱油 ：高級炭化水素の混合物 AMMP アルミニウムメチルメチルホスホネー
ト SMMP ナトリウムメチルメチルホスホネート LMMP1 微細に粉砕されたリチウムメチルメチ
ルホスホネート LMMP2 微細に粉砕されていないリチウムメチ
ルメチルホスホネート 前記成分は、常に下記表に記録された量でブレ
ード押出機内で配合された。常に同一の押出条件
（融解温度、１分あたりのブレード回転数）が、
同一のポリフエニレンエーテルで耐衝撃性ポリス
チレンを同一重量比で有するポリマー混合物に用
いられた。 押出機から吐出するストランドは、発砲の生成
を調べるために肉眼観察された。ストランドがペ
レツト化された。アイゾツトによるノツヂ付衝撃
値、UL−94による燃焼特性及びASTM E313黄
色度指数を測定するために適切な試験片が、得ら
れたペレツトから射出成形された。 得られた結果も下記表１に記録されている。

【表】

【表】 成、＋重大な発泡生成。
前記表１の結果から、下記事項が推論される。 １ SMMPは難燃化特性を示さない（比較例
Ｃ）、 ２ 公知のAMMPはLMMPとほぼ同一の難燃化
特性を示す（比較例Ｂ対実施例１及び２）、 ３ AMMPの添加及びSMMPの添加はノツチ付
衝撃値の減少に至る（比較例Ａ対比較例Ｂ及び
Ｃ）、 ４ LMMPの添加はノツチ付衝撃値の減少に至
らないか、あるいは殆ど至らない。 ５ LMMPの添加はAMMPの添加の場合より少
ない黄変及び少ない発泡生成となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 難燃剤として式（）： 【式】 （式中Ｒはアルキル基であり、R′は水素原子
   又はアルキル基である） のホスホン酸の金属塩を含むポリマー組成物にお
   いて、 前記金属塩がリチウム塩であることを特徴とす
   るポリマー組成物。 ２ Ｒ及びR′が同一の又は異なる、１個、２個、
   ３個、４個、５個又は６個の炭素原子を含むアル
   キル基である請求項１記載のポリマー組成物。 ３ Ｒ及び／又はR′が置換されたアルキル基で
   ある請求項１記載のポリマー組成物。 ４ ポリマー組成物が次の熱可塑性ポリマー：ポ
   リフエニレンエーテル、スチレンポリマー、ゴム
   変性スチレンポリマー、芳香族ポリカーボネー
   ト、ABSポリマー、ポリアルキレンテレフタレ
   ート、熱可塑性ポリエーテルエステル共重合体、
   ASAポリマー、ポリエーテルイミド、ポリフエ
   ニレンスルフイド、ポリアミド、ポリエーテルス
   ルホン、ポリエステルカーボネート、ポリアクリ
   レート、ポリウレタンのうちの１種又はそれ以上
   を含む請求項１記載のポリマー組成物。 ５ ポリマー組成物が単一又は複数のポリマー
   100重量部あたり0.5乃至40重量部の量で金属塩を
   含む請求項１記載のポリマー組成物。 ６ ポリマー組成物がポリフエニレンエーテル、
   ポリフエニレンエーテル用可塑剤及び金属塩を含
   む請求項１記載のポリマー組成物。 ７ ポリマー組成物が可塑剤として有機リン酸エ
   ステル、オリゴマー性エステル、高級炭化水素又
   はポリシロキサンを含む請求項６記載のポリマー
   組成物。 ８ ポリマー組成物が従来からポリマー組成物に
   使用されている慣用添加剤の１種又はそれ以上を
   含む請求項１記載のポリマー組成物。 ９ 式（）： 【式】 （式中Ｒはアルキル基であり、そしてR′は水
   素原子又はアルキル基である） のホスホン酸のリチウム塩。 １０ リチウムメチルメチルホスホネート。