JPH0827310A - 樹脂用難燃剤 - Google Patents

樹脂用難燃剤

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JPH0827310A
JPH0827310A JP16221394A JP16221394A JPH0827310A JP H0827310 A JPH0827310 A JP H0827310A JP 16221394 A JP16221394 A JP 16221394A JP 16221394 A JP16221394 A JP 16221394A JP H0827310 A JPH0827310 A JP H0827310A
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JP
Japan
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group
flame retardant
resin
component
weight
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Withdrawn
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JP16221394A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Matsubara
一博 松原
Tsutomu Katsumata
勉 勝又
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記一般式(1)で表されるポリ燐酸エステ
ルのn量体(nは分子中の燐原子の数を示し、1以上の
整数である)の混合物であり、n=1の単量体成分を3
0〜60wt%含有し、かつn≧3の多量体成分を1〜
40t%含有する事を特徴とする樹脂用難燃剤。 【効果】 樹脂との混合や成形の過程での、作業環境の
汚染やモールドデポジット、成形品表面へのしみ出しな
どの問題がなく、かつ優れた流動性が得られる難燃剤を
提供する。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂との混合や成形の
過程での、作業環境の汚染やモールドデポジット、成形
品表面へのしみ出しなどの問題がなく、かつ優れた流動
性が得られる、燐酸エステル系の樹脂用難燃剤に関す
る。
【0002】
【従来の技術】合成樹脂は一般に軽く、耐水性、耐薬品
性、電気絶縁性、機械的諸性質が優れ、成形加工が容易
なため、建築材料、電機機器用材料、自動車用材料、繊
維材料などとして幅広く使用されている。しかし合成樹
脂は、金属材料及び無機材料に比べ、燃え易いという欠
点がある。この為合成樹脂を難燃化する方法が多数提案
されているが、最も一般的に行われている方法は無機水
酸化物、有機ハロゲン化物、燐酸エステルなどの難燃剤
を添加する方法である。このうち燐酸エステルは特に分
子内に酸素原子を含む樹脂対して有効であり、広く使用
されている。工業的に重要な燐酸エステル難燃剤として
はトリフェニルホスフェート(TPP)やトリクレジル
ホスフェート(TCP)等があり、これらは難燃性と同
時に樹脂組成物の流動性を改善する作用がある事が知ら
れている。しかしこれらの燐酸エステルは熱安定性が悪
く、低温で揮発する欠点があり、この為樹脂との混合や
成形の過程で揮発して、作業環境の汚染やモールドデポ
ジット、成形品表面へのしみ出しなどの問題を起こして
いる。これらの問題を解決する方法として、特公昭51
−39271号や特公昭53−44340号、特公昭6
2−25706号等に、例えば一般式(1)で表される
分子量の大きいポリ燐酸エステルの混合物を難燃剤とし
て用いる方法が提案されている。
【0003】
【化4】
【0004】[式中、Ar1,Ar2,Ar3,Ar4は各
々同一または異なって、フェニル基、またはC1〜C4の
アルキル基が1〜3個置換したアリール基であり、Rは
【0005】
【化5】
【0006】(式中、Aは結合手、スルホン基またはC
1〜C4のアルキリデン基、アルキレン基を示す)で表さ
れる2価の芳香族基で、nは1分子に含まれる燐原子の
数である。] しかしポリ燐酸エステルは、一般的にはn=1の単量体
成分の量が多くなると、最大の特徴である低揮発性と熱
安定性が失われる事が、前述の文献に記載されており、
この為、単量体成分の割合は通常40wt%以下、好ま
しくは30wt%以下に制限されている。また、この難
燃剤を添加すると、樹脂組成物の流動性が低下し、成形
加工時にゲル化やコゲの発生を招き易い問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、樹脂との混
合や成形の過程での、作業環境の汚染やモールドデポジ
ット、成形品表面へのしみ出しなどの問題がなく、かつ
優れた流動性が得られる樹脂用難燃剤を提供する事を目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目標
を達成すべく鋭意研究した結果、下記一般式(1)
【0009】
【化6】
【0010】[式中、Ar1,Ar2,Ar3,Ar4は各
々同一または異なって、フェニル基、またはC1〜C4の
アルキル基が1〜3個置換したアリール基であり、Rは
【0011】
【化7】
【0012】(式中、Aは結合手、スルホン基またはC
1〜C4のアルキリデン基、アルキレン基を示す)で表さ
れる2価の芳香族基で、nは1分子に含まれる燐原子の
数である。]で表されるポリ燐酸エステルn量体の混合
物のn=1で表される単量体成分と、n≧3で表される
多量体成分を、特定の範囲の比率で混合する事により、
驚くべき事に樹脂組成物の流動性を改善した上で、単量
体成分の揮発を抑える事が出来る事を見いだし、本発明
を完成するに至った。
【0013】すなわち本発明は、上記一般式(1)で表
される燐酸エステルn量体の、n=1の単量体成分を3
0〜60wt%含有し、かつn≧3の多量体成分を1〜
40wt%含有する事を特徴とする樹脂用難燃剤であ
る。単量体成分と多量体成分を共に含む事により、既存
技術の問題点が解決される。すなわち、n≧3の多量体
成分と共存する事により、単量体成分の揮発が顕著に抑
えられ、また単量体成分の可塑剤としての作用により樹
脂組成物の流動性が大きく改善される。単量体成分の揮
発を抑える効果はn=2の2量体成分では小さく、nの
値の大きい物ほど顕著な効果が表れる。更に、本発明の
樹脂用難燃剤は、樹脂の分解温度以下の比較的低温で作
用する単量体成分と、樹脂の分解温度付近で作用する多
量体成分の相乗効果により、優れた難燃性能を発揮す
る。
【0014】本発明の上記一般式(1)で表されるポリ
燐酸エステルの、置換基Ar1,Ar2,Ar3,Ar4と
しては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ト
リメチルフェニル基、エチルフェニル基、メチル・エチ
ルフェニル基、ジエチルフェニル基、トリエチルフェニ
ル基、プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、
メチル・プロピルフェニル基、ジイソプロピルフェニル
基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、t−ブ
チルフェニル基、ジブチルフェニル基、ジイソブチルフ
ェニル基、トリブチルフェニル基等が挙げられるが、フ
ェニル基、トリル基、キシリル基が特に好ましい。な
お、置換基Ar1,Ar2,Ar3,Ar4は、おのおの同
一でも異なっても良く、さらに該ポリ燐酸エステルがn
≧3の多量体場合、複数あるAr3は、おのおの同一で
も異なっても良い。
【0015】本発明の上記一般式(1)で表されるポリ
燐酸エステルの、2価の芳香族基Rとしては、例えば
【0016】
【化8】
【0017】が特に好ましい。さらに、これらの置換基
Ar1,Ar2,Ar3,Ar4の一部が、−ROHで表さ
れるヒドロキシル基を持つ芳香族基である化合物も包含
する。本発明の上記一般式(1)に於けるnは、ポリ燐
酸エステルの縮合の度合い、すなわち1分子に含まれる
燐原子の数を表し、1以上、概ね100までの整数であ
る。また上記一般式(1)で表されるポリ燐酸エステル
は、直鎖上の分子のみでなく、分岐鎖状及び橋架け構造
の分子をも包含する。すなわち、該含窒素有機燐化合物
のアミン残基及び1価フェノール類残基を−R、2価フ
ェノール類残基を−A−で示すと、n=6の分子には、
【0018】
【化9】
【0019】で表される直鎖状の分子のほか、例えば
【0020】
【化10】
【0021】で表される分岐鎖状分子、例えば
【0022】
【化11】
【0023】で表される橋架け状の分子がある。本発明
の樹脂用難燃剤に占めるn=1の単量体の割合は、30
〜60wt%の範囲が好ましく、35〜50wt%の範
囲が更に好ましい。30wt%以下では樹脂組成物の流
動性改善効果が小さく、60wt%以上では成形時の揮
発を抑えきれない。本発明の樹脂用難燃剤に占めるn≧
3の多量体成分の割合は、1〜40wt%の範囲が好ま
しく、10〜35wt%の範囲が更に好ましい。1wt
%以下では、単量体成分の揮発を抑える力が不足し、4
0wt%以上では樹脂組成物の流動性の低下が生じる。
また、n≧3の多量体成分に於けるnの重量平均値は、
3〜50の範囲が好ましく、4〜20の範囲が更に好ま
しい。
【0024】本発明の樹脂用難燃剤が有効な難燃作用を
現す樹脂としては、例えばポリフェニレンエーテル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、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などのポリエステル樹
脂、ポリスチレン・ゴム変性ポリスチレン・AS樹脂、
ABS樹脂などのポリスチレン樹脂、高密度ポリエチレ
ン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオ
レフィン樹脂、6−ナイロン・6,6−ナイロン・6,
10−ナイロン・12−ナイロンなどのポリアミド樹
脂、ポリエステル系・ポリエーテル系・アジペイト系・
ラクトン系などの熱可塑性ポリウレタン、スチレン−ブ
タジエンブロック共重合体・エチレン−プロピレンエラ
ストマー・エチレン系アイオノマーなどの熱可塑性エラ
ストマーから選ばれる1種または2種以上の組み合わせ
からなる熱可塑性樹脂が好ましい。
【0025】本発明の樹脂用難燃剤の樹脂に対する添加
量は、発明の効果が充分に発揮できる限り、特に限定さ
れる物ではないが、樹脂成分100重量部に対して、好
ましくは該樹脂用難燃剤成分1〜100重量部、更に好
ましくは1〜50重量部である。該樹脂用難燃剤成分の
割合が1重量部未満では難燃性が不十分であり、100
重量部を越えると、耐熱性や機械的性質など樹脂本来の
持つ特性が失われる。
【0026】又、本発明の樹脂組成物は、発明の効果を
損なわない範囲で他の難燃剤、例えばデカブロモジフェ
ニルエーテル、テトラブロモビスフェノールA、ヘキサ
ブロモベンゼン、パークロロシクロドデカンなどの公知
の有機ハロゲン化物、赤燐、ポリ燐酸、燐酸アンモニウ
ムなどの無機燐化合物、トリス(ハロプロピル)ホスフ
ェート、トリス(ハロエチル)ホスフェートなどの含ハ
ロゲン燐化合物、メラミン、尿素、メチロールメラミ
ン、ジシアンジアミド、メラミン樹脂、尿素樹脂などの
含窒素化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ムなどの無機水酸化物、酸化アンチモン、酸化モリブデ
ン、モリブデン酸アンモニウム、酸化亜鉛、ほう酸亜
鉛、酸化錫などの無機化合物、ポリテトラフルオロエチ
レン、シロキサン化合物などの滴下防止剤などを併用し
ても良い。
【0027】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。実験に使用した難燃剤を、表1に示す
【0028】
【表1】
【0029】
【実施例1】表1に示す燐酸エステルA:40重量部、
C:40重量部、E:20重量部を混合して、難燃剤と
した。ポリ2,6ジメチル1,4フェニレンエーテル樹
脂(以下PPEと略す)25重量部、耐衝撃性ポリスチ
レン樹脂(以下HIPSと略す)75重量部、テトラフ
ルオロエチレン樹脂(以下テフロンと略す)0.1重量
部に、上記難燃剤30重量部を加え、シリンダー温度を
270℃に設定した2軸押出し機ZSK−25(W&P
社製)にて窒素雰囲気で溶融混練を行いペレットを得
た。このペレットを用いて260℃にて射出成形を行
い、16分の1インチのUL燃焼試験用の試料片を作成
した。
【0030】組成物の揮発性の評価は、射出成形機ノズ
ルからの発煙量を目視で判定した。流動性は、MFRを
JIS−K−7210に準拠し、200℃荷重5kgに
て測定した。又、押出し機ノズルでのゲルの発生を目視
にて判定した。難燃性能の評価は、UL−94に規定さ
れた垂直燃焼方法に準じて行った。結果を表2に示し
た。
【0031】
【実施例2】難燃剤として、表1に示す燐酸エステル
B:50重量部、C:20重量部、D:30重量部の混
合物を用いる以外は実施例1と同様の評価を行い、結果
を表2に示した。
【0032】
【実施例3】難燃剤として、表1に示す燐酸エステル
B:33重量部、C:60重量部、D:7重量部の混合
物を用いる以外は実施例1と同様の評価を行い、結果を
表2に示した。
【0033】
【比較例1】難燃剤として、表1に示す燐酸エステルA
を用いる以外は実施例1と同様の評価を行い、結果を表
2に示した。
【0034】
【比較例2】難燃剤として、表1に示す燐酸エステル
B:50重量部、C:50重量部の混合物を用いる以外
は実施例1と同様の評価を行い、結果を表2に示した。
【0035】
【比較例3】難燃剤として、表1に示す燐酸エステル
A:20重量部、C:40重量部、E:40重量部の混
合物を用いる以外は実施例1と同様の評価を行い、結果
を表2に示した。
【0036】
【表2】
【0037】
【発明の効果】本発明の樹脂用難燃剤は、樹脂との混合
や成形の過程での、作業環境の汚染やモールドデポジッ
ト、成形品表面へのしみ出しなどの問題がなく、かつ優
れた流動性が得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(1) 【化1】 [式中、Ar1,Ar2,Ar3,Ar4は各々同一または
    異なって、フェニル基、またはC1〜C4のアルキル基が
    1〜3個置換したアリール基であり、Rは 【化2】 (式中、Aは結合手、スルホン基またはC1〜C4のアル
    キリデン基、アルキレン基を示す)で表される2価の芳
    香族基である。]で表されるポリ燐酸エステルのn量体
    (nは分子中の燐原子の数を示し、1以上の整数であ
    る)の混合物であり、n=1の単量体成分を30〜60
    wt%含有し、かつn≧3の多量体成分を1〜40wt
    %含有する事を特徴とする樹脂用難燃剤。
  2. 【請求項2】 一般式(1)におけるAr1,Ar2,A
    r3,Ar4が各々同一または異なって、フェニル基、ト
    リル基、またはキシリル基で、Rが 【化3】 [式中、Aはメチレン基、ジメチルメチレン基、または
    スルホン基を示す]で表される2価の芳香族基である、
    特許請求の範囲第1項記載の樹脂用難燃剤。
JP16221394A 1994-07-14 1994-07-14 樹脂用難燃剤 Withdrawn JPH0827310A (ja)

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