JPH09208841A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents

難燃性樹脂組成物

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JPH09208841A
JPH09208841A JP1887496A JP1887496A JPH09208841A JP H09208841 A JPH09208841 A JP H09208841A JP 1887496 A JP1887496 A JP 1887496A JP 1887496 A JP1887496 A JP 1887496A JP H09208841 A JPH09208841 A JP H09208841A
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flame
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JP1887496A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Yamagishi
秀之 山岸
Kazuyuki Fukita
一幸 吹田
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、難燃性に優れ、成形加工時の難燃
剤のブリードがなく、成形時の外観不良のない難燃樹脂
組成物を提供する。 【解決手段】 (A)カルボキシル基を含有する熱可塑
性樹脂およびチャー形成樹脂100重量部に対して、
(B)ハロゲン非含有リン酸エステル化合物を1〜30
重量部含有し、且つ該樹脂組成物単位重量当たりのカル
ボキシル基および有機リン酸化合物のモル数をそれぞれ
aおよびbとするとき、0.05<b/a<10である
樹脂組成物に対して、(C)難燃助剤0.01〜30重
量部および/または(D)メラミン化合物0.1〜20
重量部含有する難燃性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形加工性および
難燃性に優れる、ハロゲン非含有リン酸エステル化合物
を用いた難燃性樹脂組成物に関する。
【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、機械的諸性質に優れ、成形加工が容易
であるため、建築材料、電気機器用材料、自動車用材
料、繊維材料などとして広範囲に使用されている。しか
しながら、合成樹脂は金属材料および無機材料に比べて
燃焼しやすいという欠点がある。このため安全上の問題
から、難燃性の要求が高まってきており、種々の難燃性
規格が定められている。易燃性の合成樹脂に難燃性を付
与する方法として、種々の方法が提案されているが、ご
く一般的には、難燃効果の高い臭素化合物などのハロゲ
ン化合物を、必要に応じ酸化アンチモンを樹脂に添加す
る方法が採用されている。臭素化合物としては、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、ブロム化フタルイミドなどの核臭素置換芳香族化合
物が知られているが、これらの難燃剤の添加による方法
は優れた難燃性は得られるものの、耐衝撃性や熱変形温
度が低下し、場合によっては難燃剤が樹脂の成形品表面
にブリード・アウトして成形品外観を悪化させたりする
などの問題を有していた。また、樹脂の成形時に、ハロ
ゲン化合物の熱分解により、人体に有害なガスを発生し
たり、金型およびスクリューを腐食するなどの問題も有
していた。
【0003】このためハロゲン化合物を用いないで難燃
化する方法が検討されている。かかる方法として、樹脂
に水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの無機
系難燃剤を添加する方法(特開昭51−132254
号、同56−136832号、同60−13832号の
各公報)が知られているが、十分な難燃性を得るために
は、上記水和金属化合物を多量に添加する必要があり、
樹脂本来の特性が失われるという欠点を有していた。
【0004】一方、このような水和金属化合物を用いな
い方法として、ビニル芳香族樹脂、ポリフェニレンエー
テル、有機リン化合物、トリアジン及び/又はその誘導
体より選ばれる含窒素化合物よりなる難燃性樹脂組成物
(特開昭54−38348号公報、特開昭54−383
49号公報、欧州特許第311909号明細書)、ポリ
フェニレンエーテル、スチレン系樹脂および赤リンより
なる難燃性樹脂組成物(米国特許第4461874号明
細書)、ABS樹脂に赤リン、メラミン、熱架橋硬化性
樹脂を配合してなる難燃性樹脂組成物(特開昭61−2
91643号公報)が提案されている。しかしながら、
上記特開昭54−38348号公報、特開昭54−38
349号公報、欧州特許第311909号明細書、米国
特許第4461874号明細書および特開昭61−29
1643号公報に記載の樹脂組成物は、いずれもハロゲ
ン化合物を用いない有用な難燃性樹脂材料ではあるが、
流動性の低いポリフェニレンエーテルを主体としている
ため、樹脂組成物の成形性が劣るという問題があった。
加えて上記米国特許第4461874号明細書および特
開昭61−291643号公報の樹脂組成物にあって
は、赤リンを多量必要とするため、樹脂組成物が赤く着
色してしまい、淡色系の色に調色する事がきわめて困難
であるという問題があった。
【0005】また、工業的に広く用いられている難燃化
方法として、有機リン酸エステル化合物、例えば、トリ
フェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェー
ト、トリクレジルホスフェートなどを合成樹脂に配合す
る方法がある。しかし、従来使用されているこのような
添加物は、成形加工の際や使用されている間に揮発、発
煙を起こしたり、成形表面に難燃剤がブリードするなど
の欠点があった。また、燃焼時にドリップし易いため、
UL−94試験でV−0の評価を得るためには、ポリテ
トラフルオロエチレンなどの滴下防止剤を添加する必要
があった。また、メラミンシアヌレートを合成樹脂に配
合する方法が提案されている(特開昭53−31759
号公報)。この方法で得られた樹脂は、昇華性がなく、
ブリードアウトも改良されすぐれた特性を有している
が、メラミンシアヌレートを含む樹脂は成形時、特に射
出成形時に、成形器のシリンダー内でガスを発生しやす
く、満足な成形品を得るためには成形温度の低下、成形
サイクルの短縮化等の多くの対策が必要である。この対
策をとつてもなお軽量小型の薄肉成形部品類において
は、成形品の変形、微細先端部分の欠損といった不良品
の発生率が高く、射出成形性の問題が指摘されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑み、上記のような問題点のない、すなわち、成
形加工時の難燃剤のブリードがなく、成形時の外観不良
のない難燃樹脂組成物を提供することを目的とするもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、カルボキシ
ル基を有する熱可塑性樹脂およびチャー形成樹脂と、ハ
ロゲン非含有リン酸エステルを組み合わせて得られる樹
脂組成物に、金属、金属酸化物、水和金属化合物の内か
ら選ばれた少なくとも一種の難燃助剤および/またはメ
ラミン化合物を添加することで優れた難燃効果を発揮す
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】即ち、本発明は、(A)カルボキシル基を
含有する熱可塑性樹脂およびチャー形成樹脂100重量
部に対して、(B)下記式(1)で表されるハロゲン非
含有リン酸エステル化合物を1〜30重量部含有し、且
つ該樹脂組成物単位重量当たりのカルボキシル基および
有機リン酸化合物のモル数をそれぞれaおよびbとする
とき、0.05<b/a<10である樹脂組成物に対し
て、(C)金属、金属酸化物および水和金属化合物の内
から選ばれた少なくとも一種の難燃助剤を0.01〜3
0重量部、および/または(D)メラミン化合物を0.
1〜20重量部添加してなる難燃性樹脂組成物である。
【0009】
【化2】
【0010】(式中、R1 ,R2 ,R3 およびR4 は各
々独立に、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル
基、アルコキシアルキル基、アルキルアリール基、アリ
ール基、アルコキシアリール基またはヒドロキシアリー
ル基を表す。Xは、多価のアルコール残基、またはフェ
ニル基、キシレニル基、エチルフェニル基、イソプロピ
ルフェニル基、ブチルフェニル基から選ばれる芳香族基
であり、m2 ,m2 ,m 3 およびm4 は各々独立に0ま
たは1であり、nは0から5の整数である。) 以下、本発明を詳しく説明する。まず、本発明に用いる
カルボキシル基含有熱可塑性樹脂について説明する。
【0011】本発明の上記(A)成分のカルボキシル基
を含有する熱可塑性樹脂とは、樹脂中の主鎖および/ま
たはグラフト鎖中の一部または全部に、カルボキシル基
を有する置換基を含有するもので、カルボキシル基を含
有する下記各樹脂、ポリスチレン樹脂、AS樹脂、ゴム
変性ポリスチレン樹脂、ABS樹脂などのスチレン系樹
脂、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、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、熱可
塑性エラストマー、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、アクリル樹脂、ポリビニルア
ルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリアセタール等から選ば
れる1種または2種以上の組み合わせからなる樹脂であ
る。
【0012】特にカルボキシル基を有するポリスチレン
樹脂は、チャー形成樹脂、リン酸エステル化合物と、難
燃助剤および/またはメラミン化合物との組み合わせに
より流動性の高い、難燃化効果の高い樹脂となり、本発
明の(A)成分としてチャー形成樹脂とともに用いると
非ハロゲン難燃材料として最適な組成物を得ることがで
きる。
【0013】カルボキシル基を有するポリスチレン樹脂
とは、カルボキシル基を含有するビニル単量体とビニル
芳香族単量体との共重合体、またはポリスチレン樹脂に
カルボキシル基を有する化合物を共有結合させた樹脂で
ある。本発明においてカルボキシル基を有するビニル単
量体とは、一分子中に少なくとも一つの重合性二重結合
と少なくとも一つのカルボキシル基の両基を有する下記
一般式(2)で表される1種または複数の化合物の混合
物である。
【0014】
【化3】
【0015】(式中、R5 ,R6 ,R7 およびR8 のう
ち少なくとも一つはカルボキシル基またはカルボキシル
基を有する有機基であり、それ以外は、それぞれ独立に
水素、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基(ア
ルキル基にアルキル基やアリール基、ハロゲン原子、リ
ン酸エステル等の置換基があるものも好ましい。)、炭
素数2〜20の不飽和炭化水素基(不飽和炭化水素基中
の水素がアルキル基やアリール基、ハロゲン原子、リン
酸エステル等の置換基があるものも好ましい。)、炭素
数5〜20のアリール基(アリール基にアルキル基やア
リール基、ハロゲン原子、リン酸エステル等の置換基が
あるものも好ましい。)、炭素数3〜20のシクロアル
キル基(シクロアルキル基にアルキル基やアリール基、
ハロゲン原子、リン酸エステル等の置換基があるものも
好ましい。)、4〜14員環の複素環(複素環にアルキ
ル基やアリール基、ハロゲン原子、リン酸エステル等の
置換基があるものも好ましい。)等から選択され、R5
〜R8 において、ブリッジ構造をとっている場合も好ま
しい。) 本発明において好ましいカルボキシル基を有するビニル
単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イ
ソクロトン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸など
が挙げられる。また、無水マレイン酸、無水フマル酸な
どの酸無水も好ましく用いられる。
【0016】ビニル芳香族単量体とは、下記一般式
(3)で表される1種または複数の化合物の混合物であ
る。
【0017】
【化4】
【0018】(式中、R9 ,R10,R11,R12の少なく
とも一つは、炭素数6〜20のアリール基(アリール基
にアルキル基やアリール基、アルコキシ基、ハロゲン原
子、リン酸エステル等で置換したものも好ましい。)で
あり、それ以外は、それぞれ、独立に水素、ハロゲン原
子、炭素数1〜20のアルキル基(アルキル基にアルキ
ル基やアリール基、ハロゲン原子、リン酸エステル等の
置換基があるものも好ましい。)、炭素数2〜20の不
飽和炭化水素基(不飽和炭化水素基中の水素がアルキル
基やアリール基、ハロゲン原子、リン酸エステル等の置
換基があるものも好ましい。)、炭素数6〜20のアリ
ール基(アリール基にアルキル基やアリール基、ハロゲ
ン原子、リン酸エステル等の置換基があるものも好まし
い。)、炭素数3〜20のシクロアルキル基(シクロア
ルキル基にアルキル基やアリール基、ハロゲン原子、リ
ン酸エステル等の置換基があるものも好ましい)、4〜
14員環の複素環(複素環にアルキル基やアリール基、
ハロゲン原子、リン酸エステル等の置換基があるものも
好ましい。)等から選択され、R9 〜R12において、ブ
リッジ構造をとっている場合も好ましい。) 上記ビニル芳香族単量体の具体例としては、スチレン、
α−メチルスチレン、3,5−ジエチルスチレン、3−
メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−シクロヘキ
シルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、4−
フェニルスチレン、2−エチル−4−ベンジルスチレ
ン、7−デシル−1−ビニルナフタレン、3,6−ジ−
p−トリル−1−ナフタレン、2−クロロスチレン、3
−クロロスチレン、4−クロロスチレン、2−ブロムス
チレン、3−ブロムスチレン、4−ブロムスチレン、
2,4,5−トリブロモスチレン等が挙げられる。ま
た、これらが一種または二種以上の混合物であっても好
ましい。本発明において最も好適なビニル芳香族単量体
はスチレンである。
【0019】上記一般式(2)および(3)で表される
単量体の共重合体は公知の任意の方法により製造でき
る。特にカルボキシル基を有するビニル単量体とビニル
芳香族単量体に、有機過酸化物、アゾ化合物等の開始剤
を用いて加熱重合する方法は好適である。また、カルボ
キシル基を有するポリスチレン樹脂の製造方法として、
アニオン重合により上記ビニル芳香族単量体を重合した
後、二酸化炭素等との反応によりカルボキシル基を導入
した樹脂も好ましく用いることができる。その配列に
は、特に制約はなく、交互、ランダム、ブロック、グラ
フト等のいずれでもかまわない。
【0020】また、本発明の成分(A)成分として、ポ
リスチレン樹脂に押し出し機中等でメカノケミカル反応
により、上記のカルボキシル基を有するビニル単量体を
導入した樹脂も好ましく、また、放射線、電子線、プラ
ズマ照射等を用いてポリスチレン樹脂にカルボキシル基
を有するビニル単量体を導入した樹脂も好ましい。上記
ポリスチレン樹脂とは、前記一般式(3)で表されるビ
ニル芳香族単量体から得られるホモ重合体または、二種
以上のビニル芳香族単量体から得られる共重合体または
ビニル芳香族単量体と他のモノマーとの共重合体であ
る。ポリスチレン樹脂として二種以上のビニル芳香族単
量体から得られる共重合体を用いる場合には、主成分が
スチレン単位であることが好ましい。また共重合に用い
る他のモノマーとしてのビニル単量体としてはブチルア
クリレート等のアクリル酸エステル、メチルメタクリレ
ート等のメタクリル酸エステル、アクリロニトリルやメ
タクリロニトリル等のα、β−不飽和ニトリル化合物、
N−フェニルマレイミド等のN−置換マレイミドを例示
することができる。これらの重合は、前述と同様に公知
の任意の方法で行うことができる。これらの共重合体の
中で特に好ましい重合体は、スチレン−アクリルニトリ
ル共重合体(AS樹脂)である。
【0021】本発明の上記(A)成分のカルボキシル基
を有するゴム変性スチレン系樹脂とは、ゴム変性スチレ
ン系樹脂にカルボキシル基を導入した樹脂である。たと
えば、ゴム変性スチレン系樹脂を製造する際、一般式
(2)で表されるカルボキシル基を有するビニル単量体
を前述の公知の方法により主鎖および/またはグラフト
鎖中に導入した樹脂、ゴム変性スチレン系樹脂にカルボ
キシル基を有するビニル単量体を押し出し機中等でメカ
ノケミカル反応等により導入した樹脂、または、放射
線、電子線、プラズマ照射等を用いてゴム変性スチレン
系樹脂にカルボキシル基を有するビニル単量体を導入し
た樹脂などが挙げられる。上記ゴム変性スチレン系樹脂
とは、ビニル芳香族系重合体よりなるマトリックス中に
ゴム状重合体が粒子状に分散してなる重合体をいい、ゴ
ム状重合体の存在下に芳香族ビニル単量体および必要に
応じ、これと共重合可能なビニル単量体を加えて公知方
法により、塊状重合、塊状懸濁重合、溶液重合、または
乳化重合することにより得られる。ゴム状重合体の例と
しては、ポリブタジエン、ポリ(スチレン−ブタジエ
ン)、ポリ(アクリロニトリル−ブタジエン)等のジエ
ン系ゴム及び上記ジエンゴムを水素添加した飽和ゴム、
イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ポリアクリル酸ブ
チル等のアクリル系ゴムおよびエチレン−プロピレン−
ジエンモノマ−三元共重合体(EPDM)等を挙げるこ
とができ、特にジエン系ゴムが好ましい。
【0022】また、ゴム変性スチレン系樹脂の成分とし
て必要に応じ、芳香族ビニル単量体に共重合可能なビニ
ル単量体成分を一種以上導入することができる。例え
ば、耐油性を高める必要のあるときは、アクニロニトリ
ル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル単量体を用
いることができる。ブレンド時の溶融粘度を低下させる
必要のある場合は、炭素数が1〜8のアルキル基からな
るアクリル酸エステルを用いることができる。また、耐
熱性を高める必要のある場合は、アクリル酸、メタクリ
ル酸、無水マレイン酸、N−置換マレイミド等の単量体
を共重合してもよい。単量体混合物中に占める上記ビニ
ル芳香族単量体と共重合可能なビニル単量体の含量は0
〜40重量%である。
【0023】このような樹脂の例としては、耐衝撃ポリ
スチレン、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン
−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)、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)等が挙げられる。本発明の上記(A)成分のカ
ルボキシル基を有するポリフェニレンエーテル樹脂と
は、ポリフェニレンエーテル樹脂に押し出し機中等でメ
カノケミカル反応等により、上記に記したカルボキシル
基を有するビニル単量体を導入した樹脂である。また、
放射線、電子線、プラズマ照射等によりポリフェニレン
エーテル樹脂にカルボキシル基を有するビニル単量体を
導入した樹脂も好ましい。ポリフェニレンエーテル樹脂
としては、一般式(4)で表される一種または二種以上
の構造を繰り返し単位とする単独重合体、あるいは共重
合体が使用できる。
【0024】
【化5】
【0025】(式中、R13、R14、R15、R16はそれぞ
れ独立に炭素数1〜4のアルキル基、アリール基、水素
等の一価の残基であるが、全てが水素であることはな
い。) 本発明に用いるポリフェニレンエーテル系樹脂の製造方
法は特に限定されるものではないが例えば、米国特許4
788277号明細書(特公平05−013966号公
報)に記載されている方法に従って、ジブチルアミンの
存在下に、2,6−キシレノールを酸化カップリング重
合して製造することができる。また、分子量および分子
量分布も本発明を満たす限り、特に限定されるものでは
ない。ポリフェニレンエーテル樹脂の単独重合体の代表
例としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニ
レン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,
4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジエチル−
1,4−フェ ニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−
6−n−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポ
リ(2,6−ジ−n−プロピル−1,4−フェニレン)
エーテル、ポリ(2−メチル−n−ブチル−1,4−フ
ェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−イソプロ
ピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチ
ル−6−ヒドロキシエチル−1,4−フェニレン)エー
テル等のホモポリマーが挙げられる。このうち、特に好
ましいものは、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェ
ニレンエーテル)である。
【0026】ポリフェニレンエーテル共重合体は、例え
ば2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチ
ルフェノールとの共重合体、あるいは2,6−ジメチル
フェノールとo−クレゾールとの共重合体、2,3,6
−トリメチルフェノールとo−クレゾールとの共重合体
などが挙げられる。本発明の上記(A)成分のカルボキ
シル基を有するポリカーボネート樹脂とは、ポリカーボ
ネート樹脂に一般式(2)で表されるカルボキシル基を
有するビニル共重合体を押し出し機中等でメカノケミカ
ル反応等により導入した樹脂や、放射線、電子線、プラ
ズマ照射等によりポリカーボネート樹脂にカルボキシル
基を有するビニル単量体を導入した樹脂などである。
【0027】ポリカーボネート樹脂としては、一般式
(5)で表される繰り返し単位を有する重合体を用いる
ことができる。
【0028】
【化6】
【0029】(式中、Zは、単なる結合を示すかあるい
は炭素数1〜8のアルキレン基、炭素数2〜8のアルキ
リデン、炭素数5〜15のシクロアルキレン、SO2
SO、O、CO、下記一般式(6)で表される基を意味
する。また、Xは水素または1〜8個の炭素原子を有す
る飽和アルキル基を示し、a及びbは0〜4の整数を示
す。)
【0030】
【化7】
【0031】このポリカーボネート樹脂は、例えば、溶
剤法、即ち塩化メチレン等の溶剤中で公知の酸受容体、
分子量調節剤の存在下、二価フェノールとホスゲンのよ
うなカーボネート前駆体との反応または二価フェノール
とジフェニルカーボネートのようなカーボネート前駆体
とのエステル交換反応によって製造することができる。
【0032】ここで用いることができる二価フェノール
としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン〔通称ビスフェノールA〕、ハイドロキノン、
4,4′−ジヒドロキシジフェニル、ビス(4−ヒドロ
キシフェニルアルカン)、ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)シクロアルカン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)
スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシ
ド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテルのような
化合物を挙げることができる。特にビスフェノールAを
単独、あるいは他の二価フェノールと混合して用いるこ
とが好ましい。また、これら二価フェノールは、二価フ
ェノールのホモポリマーまたは2種以上のコポリマーも
しくはブレンド物であってもよい。さらに、本発明で用
いるポリカーボネート樹脂は多官能性芳香族化合物を二
価フェノール及び、またはカーボネート前駆体と反応さ
せた熱可塑性ランダム分岐ポリカーボネートであっても
よい。
【0033】本発明の上記(A)成分のカルボキシル基
を有するポリオレフィン樹脂とは、例えば、ポリオレフ
ィン樹脂に押し出し機中等で一般式(2)で表されるカ
ルボキシル基を有するビニル単量体をメカノケミカル反
応等により導入した樹脂や、放射線、電子線、プラズマ
照射等によりポリオレフィン樹脂にカルボキシル基を有
するビニル単量体を導入した樹脂、空気もしくは酸素含
有気体中で樹脂を混練させることによりカルボキシル基
を導入した樹脂等である。
【0034】ポリオレフィン樹脂としては、高密度ポリ
エチレン、超高分子量高密度ポリエチレン、低密度ポリ
エチレン、線状低密度ポリエチレン、比重0.90未満
の超低密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどの単独重
合体やエチレン、プロピレン、他のα−オレフィン、不
飽和カルボン酸またはその誘導体の中から選ばれる2種
以上の化合物の共重合体、例えばエチレン−プロピレン
共重合体、エチレン−(ブテン−1)共重合体、エチレ
ン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)
アクリル酸エステル共重合体、ポリプロピレン−(1−
ヘキセン)共重合体、プロピレン−(4−メチル−1−
ペンテン)共重合体、およびポリ(4−メチル−1−ペ
ンテン)、ポリブテン−1などが挙げられる。これらは
単独もしくは混合して用いることができる。
【0035】本発明の上記(A)成分のカルボキシル基
を有するポリアミド樹脂とは、例えば、ポリアミド樹脂
に押し出し機中等で一般式(2)で表されるカルボキシ
ル基を有するビニル単量体をメカノケミカル反応等によ
り導入した樹脂や、放射線、電子線、プラズマ照射等に
よりポリアミド樹脂にカルボキシル基を有するビニル単
量体を導入した樹脂、および分子鎖末端をカルボキシル
基にさせた樹脂などである。
【0036】ポリアミド樹脂としてはポリマー主鎖中に
式(7)で表される結合を有するものであって、加熱溶
融できるものであれば、いずれも使用可能である。
【0037】
【化8】
【0038】具体例を挙げれば、4−ナイロン、6−ナ
イロン、6,6−ナイロン、12−ナイロン、6,10
−ナイロン、テレフタル酸とトリメチルメキサメチレン
ジアミンとから得られるポリアミド、アジピン酸とアゼ
ライン酸及び2,2−ビス(p−アミノシクロヘキシ
ル)−プロパンとから得られるポリアミド、テレフタル
酸と4,4′−ジアミノジクロロヘキシルメタンとから
得られるポリアミドなどが挙げられ、これらは単独ある
いは、この中の2種以上の組み合わせから成る共重合
体、あるいは単独重合体と共重合体を混合して用いるこ
とができる。
【0039】本発明の上記(A)成分のカルボキシル基
を有する熱可塑性エラストマーとは、例えば、熱可塑性
エラストマーに押し出し機中等で一般式(2)で表され
るカルボキシル基を有するビニル単量体をメカノケミカ
ル反応等により導入した樹脂や、放射線、電子線、プラ
ズマ照射等により熱可塑性エラストマーにカルボキシル
基を有するビニル単量体を導入した樹脂などである。
【0040】熱可塑性エラストマーとしては、スチレン
ーブタジエンブロック共重合体、ブタジエン部分の一部
またはすべてが水素添加されたスチレン−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、
スチレングラフトエチレン−プロピレンエラストマー、
熱可塑性ポリエステルエラストマー、エチレン系アイオ
ノマー樹脂、ゴム状のコアと非ゴム状のシェルからなる
コア・シェルポリマーなどであり、特にスチレン−ブタ
ジエンブロック共重合体、およびブタジエン部分の一部
またはすべてが水素添加されたスチレン−ブタジエンブ
ロック共重合体が好ましい。
【0041】これらのカルボキシル基を有する熱可塑性
樹脂は、単独でも複数を混合して用いても良い。カルボ
キシル基を有する熱可塑性樹脂と配合する樹脂は特に限
定されるものではなく、例えば、ポリスチレン樹脂、A
S樹脂、ゴム変性ポリスチレン樹脂、ABS樹脂などの
スチレン系樹脂、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、ポリプポピレンなどの
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、熱可塑性エラストマー、ポリエチレンテレフ
タルレート、ポリブチレンテレヘタレート、アクリル樹
脂、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリアセ
タール等から選ばれた1種または、2種以上の組み合わ
せからなる樹脂が挙げられるが、得られる樹脂組成物の
物性を考慮した公知の樹脂の組み合わせが好ましい。例
えば、カルボキシル基を有するポリスチレン樹脂に対し
ては、ポリスリレン樹脂、AS樹脂、ゴム変性ポリスチ
レン樹脂、ABS樹脂などのスチレン系樹脂、ポリフェ
ニレネーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニ
レンエーテル樹脂とスチレン系樹脂からなる樹脂組成
物、ポリフェニレンエーテル樹脂とポリオレフィン樹脂
よりなる樹脂組成物、ポリフェニレンエーテル樹脂とポ
リアミド樹脂よりなる樹脂組成物、ポリアミド樹脂とス
チレン系樹脂よりなる樹脂組成物などが好ましい。
【0042】カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂の数
平均分子量は、5000〜1000000であり、好ま
しくは10000〜500000である。また、カルボ
キシル基を有する熱可塑性樹脂中のカルボキシル基含有
量は、0.01wt%〜40wt%であり、好ましくは
0.05wt%〜30wt%、更に好ましくは、0.1
wt%〜20wt%である。また、カルボキシル基は、
末端、分岐鎖、主鎖など、高分子鎖中のどこに含まれて
いても良い。
【0043】本発明の上記(A)成分のチャー形成樹脂
とは、熱重量分析測定(島津熱重量測定装置 DT−3
0TG−31)により、窒素気流中、昇温速度30℃/
分で800℃まで昇温した時の炭化残さが、初期重量の
20重量%以上る樹脂である。このようなチャー形成樹
脂としては、例えば、ポリ(2,6−ジメチル−1,4
−フェニレンエーテル)(以後PPEと略記する。)、
アリル化ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン
エーテル)(以後APPEと略記する。)、ポリ(2,
3,6−トリメチル−1,4−フェニレンエーテル)
(以後TPPEと略記する。)、2,6−ジフェニルポ
リフェニレンエーテル(以後TENAXと略記す
る。)、ポリフェニル(以後PPhと略記する。)、ポ
リカーボネート(以後PCと略記する。)、ポリアクリ
ロニトリル(以後PANと略記する。)、ポリエーテル
スルホン(以後PESと略記する。)、ポリエーテルケ
トン(以後PEKと略記する。)、ポリアリレート(以
後PArと略記する。)、ポリフェニレンスルフィド
(以後1M−PPSと略記する。)、ポリイミド(以後
PIと略記する。)、ポリアセトナフチレン(以後PA
cNaと略記する。)、フェノールノボラック(以後P
Novと略記する。)、t−ブチルノボラック(以後B
Novと略記する。)、クレゾールノボラック、アセチ
ル化クレゾールノボラック(以後AcCNovと略記す
る。)、ポリベンジル(以後PBzと略記する。)、ポ
リフェニレンジアミンテレフタレート(以後PPCTと
略記する。)、ポリテトラメチルフェニレンジアミンテ
レフタレート(以後4M−PPDTと略記する。)、ポ
リテトラメチルフェニレンジアミンイソフタレート(以
後4M−PPDIと略記する。)ポリメタジエチルベン
ゼン(以後PMEBと略記する。)等が挙げられ、これ
らの中から選ばれた1種または2種以上組み合わせて用
いることができる。
【0044】本発明において最も好適なチャー形成樹脂
とは、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエ
ーテル)、ポリカーボネート樹脂である。本発明におけ
るチャー形成樹脂は、カルボキシル基を有する熱可塑性
樹脂100重量部に対して5〜95重量部が好ましい。
さらに好ましくは5〜50重量部である。ポリマー純品
のチャー化率(加熱前重量に対する加熱後重量の比率)
を島津熱重量測定装置 DT−30TG−31を用い
て、窒素雰囲気中、昇温速度30℃/分で800℃まで
上げ、測定した結果を図1に示した。
【0045】また、本発明の(B)成分のハロゲン非含
有リン酸エステル化合物とは、一般式(1)で表される
ヒドロキシル基を含有したおよび/またはヒドロキシル
基を含有していない芳香族系リン酸エステルの単体また
は混合物である。ヒドロキシル基を含有していない芳香
族系リン酸エステルとは、トリフェニルホスフェート、
トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェー
ト、クレジルジフェニルホスフェートおよびジクレジル
フェニルホスフェートなどのトリアリルホスヘート類や
これらを各種置換基で変性した化合物(例えば、レソー
ルシノール、ビスジフェニルホスフェート、ビスフェノ
ールA、ビスジクレシルホスフェートなど)各種の縮合
タイプのリン酸エステル化合物等が挙げられる。リン酸
エステル化合物の製法としては、たとえば、オキシ塩化
燐とアルコール類および/またはフェノール類を、無触
媒下または、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム等の
ルイス酸触媒の存在下に加熱、脱塩化水素反応させる方
法などがある。
【0046】ヒドロキシル基を含有した芳香族系リン酸
エステルとは、下記化9、化10に示す、トリフェニル
ホスフェートやトリクレジルホスフェートなどに1個ま
たは2個以上のフェノール性水酸基を含有したリン酸エ
ステルである。
【0047】
【化9】
【0048】
【化10】
【0049】(但し、Ar1 ,Ar2 ,Ar3 ,A
4 ,Ar5 ,Ar6 は、フェニル基、キシレニル基、
エチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフ
ェニル基から選ばれる芳香族基であり、リン酸エステル
中に少なくとも1個のヒドロキシル基が上記芳香族基に
置換されている。また、nは0〜3の整数を表し、mは
1以上の整数を表す。) 本発明のヒドロキシル基含有芳香族系リン酸エステルの
製造方法は、たとえば特開平1−223158号公報に
開示されており、フェノール、ヒドロキシフェノール、
塩化アルミニウム及びオキシ塩化リンの反応により得ら
れる。
【0050】ハロゲン非含有リン酸エステル化合物は
(A)成分の樹脂100重量部あたり、1〜30重量部
の範囲にあることが好ましい。より好ましくは5〜20
重量部である。ここで上記範囲を逸脱すると、難燃性ま
たは耐熱性が低下し好ましくない。本発明で(C)成分
として使用される難燃助剤の金属としては、例えば銀、
銅、アルミニウム、鉄、ニッケル等の金属粉を挙げるこ
とができる。金属酸化物としては、例えば酸化アルミニ
ウム、酸化銅、酸化錫、酸化鉄、酸 化チタン等を挙げ
ることができる。水和金属化合物としては、水和金属化
合物が、分解開始温度が150℃〜450℃の範囲にあ
って、一般式Mm n ・XH2 O(ここにMは金属を示
す。m、nは、金属の原子価によって定まる1以上の整
数、Xは含有結合水を示す数を示す。)で表される化合
物または該化合物を含む複塩であり、具体的には例え
ば、水酸化アルミニウム(Al2 3 ・3H2 Oまたは
Al(OH)3 )、水酸化マグネシウム(MgO・H2
OまたはMg(OH)2 )、水酸化バリウム(BaO・
2 OまたはBaO・9H2 O)、酸化ジルコニウム水
和物(ZrO・nH2 O)、酸化錫水和物(SnO・H
2 O)、塩基性炭酸マグネシウム(3MgCO3 ・Mg
(OH)2 ・3H2 O)、ハイドロタルサイト(6Mg
O・Al2 3 ・H2 O)、ドウソナイ(NaCO3
Al2 3 ・nH2O)等である。これらは、各々単独
又は2種以上の混合物の形で用いることができる。本発
明の最も好適な難燃助剤としては、銅、酸化アルミニウ
ムである。難燃助剤は、(A)成分のる樹脂100重量
部あたり、0.01〜30重量部であり、好ましくは
0.3〜25重量部の範囲にあることが好ましい。
【0051】本発明の(D)成分であるメラミン化合物
の具体的な例としては、例えばメラミン、メラミンシア
ヌレート、メチロールメラミン、メラミンフォルムアル
デヒド樹脂等が挙げられる。本発明で使用したメラミン
シアヌレートは公知の任意の方法により製造できる。例
えば、メラミンシアヌレートは、下記化10に示すメラ
ミンとシアヌル酸との等モル反応物であって、メラミン
の水溶液とシアヌル酸の水溶液とを混合し、90℃〜1
00℃で撹拌下に反応させ、生成下沈殿物を濾過するこ
とによって得られる。これは白色の固体であり、粉末状
にして使用するのが好ましい。本発明におけるの最も好
適なメラミン化合物は、メラミンシアヌレートである。
【0052】
【化11】
【0053】本発明においてメラミン化合物は、(A)
成分の樹脂100重量部あたり、0.1〜20重量部で
あり、好ましくは2〜10重量部の範囲にある。本発明
の難燃性樹脂組成物において、(A)カルボキシル基を
含有する熱可塑性樹脂およびチャー形成樹脂100重量
部に対して、(B)下記式(1)で表されるハロゲン非
含有リン酸エステル化合物を1ないし30重量部含有
し、(A)および(B)からなる樹脂組成物単位重量あ
たりのカルボキシル基およびリン酸エステル化合物のモ
ル数をそれぞれaおよびbとするとき、0.05<b/
a<10であることを特徴としているが、より好ましく
は0.1<b/a<5であり、さらに好ましくは0.5
<b/a<5である。b/aの値が0.05より小さい
と難燃性が十分でなく、10を越えてしまうと成形時の
外観不良となり好ましくない。
【0054】さらに、本発明においては(C)成分を
0.01〜30重量部、および/または(D)成分を
0.1〜20重量部含有することが必要である。ここで
上記範囲を逸脱すると、成形時の外観不良及び、耐熱性
が低下し好ましくない。本発明の難燃性樹脂組成物は、
上記(A)成分および(B)成分と(C)成分および/
または(D)成分を市販の単軸押出機、二軸押出し機、
加熱ロール、ニーダーあるいは、バンバリーミキサーな
どで例えば溶融混練することなどにより得られるが、そ
の際に本発明の樹脂組成物に発明の効果を損なわない範
囲でBHT等の酸化防止剤、紫外線吸収剤、錫系熱安定
剤、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛等の滑剤、ガラス
繊維、ガラスチップ、ガラスビーズ、炭素繊維、ウォラ
ストナオト、炭酸カルシウム、タルク、雲母、ストレー
ト粉、繊維質アスベスト等の充填剤、補強剤、染料、顔
料等を必要に応じて添加することができる。
【0055】本発明の難燃性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
ェニルエーテエル、テトラブロモビスフェノールA、ヘ
キサブロモベンゼン、ヘキサブロモシクロドデカン、パ
ークロロシクロデカンなどの含ハロゲン無機化合物、赤
リン、ポリリン酸、リン酸アンモニウムなどの有機、あ
るいは無機のリン化合物、トリス(ハロプロピル)ホス
フェート、トリス(ハロエチル)ホスフェート等の含ハ
ロゲン−リン化合物、塩化ホスフェニトリル誘導体、ホ
スフォノアミド系などの含窒素リン化合物、尿酸、ジシ
アンジアミド、トリアジン化合物などの窒素化合物、酸
化アンチモン、アンチモン酸塩メタホウ酸バリウム、酸
化ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、酸化モリブデ
ン、モリブデン酸アンモニウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸ア
ンモニウム、メタホウ酸バリウムなどの無機化合物、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
下防止剤等を併用してもかまわない。
【0056】このようにして得られた本発明の組成物を
例えば、射出成形または押出成形することにより、難燃
性と耐熱性の優れた成形品が得られる。
【0057】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明をさら
に詳細に説明する。なお、実施例、比較例における測定
は、以下の方法で行った。カルボキシル基量測定方法:
カルボキシル基含有ポリマーをトルエンに溶解し、フェ
ノールフタレイン溶液およびナトリウムメチラート溶液
にて、中和滴定によりカルボキシル基の定量を行った。 難燃性;UL−94に準拠したVB(Vertical
Burning)法により評価した(1/8インチ試
験片)。
【0058】
【実施例1】耐衝撃性ポリスチレン樹脂(以下HIPS
と略称する。)(旭化成工業(株)製 旭化成ポリスチ
レン)48重量部、カルボキシル基含有量8.3wt
%、数平均分子量74000、分子量分布2.72であ
るカルボキシル基を有するポリスチレン系樹脂(以下G
Pと略称する。)(旭化成工業(株)製:旭化成ポリス
チレンGP9001)32重量部、クロロホルム中で測
定した極限粘度〔η〕が0.38であるポリ2,6−ジ
メチル−1,4−フェニレンエーテル(以下PPEと略
称する。)を20重量部、トリフェニルホスフェート
(以下TPP略称する)(大八化学工業所(株)製)を
20重量部、および銅パウダー(和光純薬製)を0.3
重量部を混合し、東洋精機製作所製ラボプラストミルを
用いて、溶融温度270℃回転数90rpmで10分間
溶融した。このようにして得られた重合体組成物から加
熱プレスにより1/8インチ厚の試験片を作成し難燃性
の評価を行った。結果を表1に示す。
【0059】
【実施例2】HIPS48重量部、GP9001を32
重量部、PPEを20重量部、TPPを20重量部、銅
パウダーを2.04重量部用いて実施例1と同様に試験
片を作成し難燃性の評価を行った。結果を表1に示す。
【0060】
【実施例3】HIPS48重量部、GP9001を32
重量部、PPEを20重量部、TPPを20重量部、ア
ルミニウム(和光純薬製)を2.04重量部用いて実施
例1と同様に試験片を作成し難燃性の評価を行った。結
果を表1に示す。
【0061】
【実施例4】HIPS48重量部、GP9001を32
重量部、PPEを20重量部、TPPを20重量部、ア
ルミナ(西尾工業製)を6重量部用いて実施例1と同様
に試験片を作成し難燃性の評価を行った。結果を表1に
示す。
【0062】
【実施例5】HIPS48重量部、GP9001を32
重量部、PPEを20重量部、TPPを20重量部、ア
ルミナ(西尾工業製)を24重量部用いて実施例1と同
様に試験片を作成し難燃性の評価を行った。結果を表1
に示す。
【0063】
【実施例6】HIPS48重量部、GP9001を32
重量部、PPEを20重量部、TPPを20重量部、水
酸化アルミニウム(和光純薬製)10重量部用いて実施
例1と同様に試験片を作成し難燃性の評価を行った。結
果を表1に示した。
【0064】
【実施例7】HIPS48重量部、GP9001を32
重量部、PPEを20重量部、TPPを20重量部、水
酸化アルミニウム25重量部用いて実施例1と同様に試
験片を作成し難燃性の評価を行った。結果を表1に示し
た。
【0065】
【実施例8】HIPS50重量部、GP9001を3
3.3重量部、PPEを16.7重量部、TPPを2
0.8重量部、メラミンシアヌレート(日産化学製)を
2.3重量部用いて実施例1と同様に試験片を作成し難
燃性の評価を行った。結果を表2に示した。
【0066】
【実施例9】HIPS50重量部、GP9001を3
3.3重量部、PPEを16.7重量部、TPPを2
0.8重量部、メラミンシアヌレートを9.1重量部用
いて実施例1と同様に試験片を作成し難燃性の評価を行
った。結果を表2に示した。
【0067】
【実施例10】HIPS48重量部、GP9001を3
2重量部、PPEを20重量部、TPPを20重量部、
アルミナを6重量部、メラミンシアヌレートを1.2重
量部用いて実施例1と同様に試験片を作成し難燃性の評
価を行った。結果を表2に示した。
【0068】
【実施例11】HIPS48重量部、GP9001を3
2重量部、PPEを20重量部、TPPを20重量部、
アルミナを6重量部、メラミンシアヌレートを6重量部
用いて、実施例1と同様に試験片を作成し難燃性の評価
を行った。結果を表2に示した。
【0069】
【実施例12】HIPS48重量部、GP9001を3
2重量部、PPEを20重量部、TPPを20重量部、
水酸化アルミニウムを10重量部、メラミンシアヌレー
トを1.5重量部用いて実施例1と同様に試験片を作成
し難燃性の評価を行った。結果を表2に示す。
【0070】
【実施例13】HIPS40重量部、GP9001を4
0重量部、PPEを20重量部、TPPを20重量部、
アルミナを6重量部用いて実施例1と同様に試験片を作
成し難燃性の評価を行った。結果を表2に示す。
【0071】
【実施例14】ポリカーボネート樹脂(帝人化成製:L
1250:Mw:26000、MWD:2.6)を60
重量部、HIPS36重量部、GP9001を8重量
部、PPEを3重量部、TPPを20重量部、アルミナ
を6重量部用いて実施例1と同様に試験片を作成し難燃
性の評価を行った。結果を表2に示す。
【0072】
【比較例1】HIPS100重量部、TPPを20重量
部を用いて実施例1と同様に混練し、試験片を作成し難
燃性の評価を行った。結果を表3に示した。
【0073】
【比較例2】HIPS48重量部、GP9001を32
重量部、PPEを20重量部を用いて実施例1と同様に
混練し、試験片を作成し難燃性の評価を行った。結果を
表3に示す。
【0074】
【比較例3】(D)成分のメラミンシアヌレートを用い
なかった以外は実施例6と同様に混練し、試験片を作成
し難燃性の評価を行った。結果を表3に示す。
【0075】
【比較例4】HIPS80重量部、PPE20重量部、
TPP20重量部を用いて実施例1と同様に試験片を作
成し難燃性の評価を行った。結果を表3に示す。
【0076】
【表1】
【0077】
【表2】
【0078】
【表3】
【0079】
【発明の効果】本発明の難燃性樹脂組成物は、難燃性、
成形加工性に優れ、成形加工時の難燃材の揮発、発煙、
ブリードがなく、且つ成形時に外観不良もないことか
ら、家電部品、OA機器部品等に好適であり、産業上大
いに有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】各種ホモポリマーのチャー化率を島津熱重量測
定装置 DT−30TG−31を用いて、窒素雰囲気
中、昇温速度30℃/分で800℃まで上げ、測定した
結果を示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 5/521 KCB C08K 5/521 KCB C08L 101/00 LSY C08L 101/00 LSY

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)カルボキシル基を含有する熱可塑
    性樹脂およびチャー形成樹脂100重量部に対して、
    (B)下記式(1)で表されるハロゲン非含有リン酸エ
    ステル化合物を1〜30重量部含有し、且つ該樹脂組成
    物単位重量当たりのカルボキシル基および有機リン酸化
    合物のモル数をそれぞれaおよびbとするとき、0.0
    5<b/a<10である樹脂組成物に対して、(C)金
    属、金属酸化物および水和金属化合物の内から選ばれた
    少なくとも一種の難燃助剤を0.01〜30重量部、お
    よび/または(D)メラミン化合物を0.1〜20重量
    部を添加してなる難燃性樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1 ,R2 ,R3 およびR4 は各々独立に、ア
    ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルコキ
    シアルキル基、アルキルアリール基、アリール基、アル
    コキシアリール基またはヒドロキシアリール基を表す。
    Xは、多価のアルコール残基、またはフェニル基、キシ
    レニル基、エチルフェニル基、イソプロピルフェニル
    基、ブチルフェニル基から選ばれる芳香族基であり、m
    2 ,m2 ,m 3 およびm4 は各々独立に0または1であ
    り、nは0から5の整数である。)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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