JPH0931295A - 耐熱性の優れた低揮発滴下性難燃樹脂組成物 - Google Patents

耐熱性の優れた低揮発滴下性難燃樹脂組成物

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JPH0931295A
JPH0931295A JP18921695A JP18921695A JPH0931295A JP H0931295 A JPH0931295 A JP H0931295A JP 18921695 A JP18921695 A JP 18921695A JP 18921695 A JP18921695 A JP 18921695A JP H0931295 A JPH0931295 A JP H0931295A
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JP
Japan
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resin
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resin composition
flame
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JP18921695A
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English (en)
Inventor
Hajime Nishihara
一 西原
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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】 【課題】 長期間連続成形を行ってもモールドディポジ
ットが発生しない耐衝撃性、剛性、耐熱性及び流動性の
優れた滴下性難燃樹脂組成物の提供。 【解決手段】 ゴム変性スチレン系樹脂(A成分)65
〜98重量部、ポリフェニレンエーテル(B成分)1〜
15重量部及び、下記一般式(1)で示される芳香族リ
ン酸エステル(C成分)を含有する1〜20重量部を含
有する耐熱性の優れた低揮発滴下性難燃樹脂組成物。 【化1】 (式中、a,b,cは1から3、R1,R2,R3は水素
または炭素数が1から30の炭化水素であり、化合物全
体として、置換基R1,R2,R3の炭素数の合計が平均
12から25である。ここで異なった置換基を有する複
数の芳香族リン酸エステルからなる場合には、置換基R
1,R2,R3の炭素数の合計は数平均で表わし、B成分
中の各芳香族リン酸エステル成分の重量分率と、各成分
の置換基の炭素数の合計との積の和である。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は滴下性難燃樹脂組成
物に関する。更に詳しくは長期間連続成形を行ってもモ
ールドディポジットが発生しない、低揮発性樹脂組成物
であり、かつ耐熱性、剛性、衝撃強度の優れた、滴下性
の難燃性樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スチレン系樹脂は、成形性に優れること
に加え、耐衝撃性に優れていることから、自動車部品、
家電部品、OA機器部品を始めとする多岐の分野で使用
されているが、スチレン系樹脂の易燃性のためにその用
途が制限されている。スチレン系樹脂の難燃化の方法と
しては、ハロゲン系、リン系、無機系の難燃剤をスチレ
ン系樹脂に添加することが知られており、それによりあ
る程度難燃化が達成されている。しかしながら、ハロゲ
ン系難燃剤を用いた場合には、火災発生時にハロゲン系
難燃剤から発生する有毒ガスによる窒息死、または黒煙
により避難者を目隠しして、退路を見失わせ焼死に至ら
しめたり、さらには煙の酸性ガスによる電気系統の腐食
性の問題がある。そして焼却処理時には酸性ガスによる
炉の損傷や酸性雨等の環境汚染を引き起こす等の問題を
も有している。
【0003】このような背景からハロゲン系難燃剤を用
いないでスチレン系樹脂を難燃化する手法の開発が望ま
れており、それに対して無機系難燃剤またはリン系難燃
剤による難燃化技術が知られている。しかしながら、上
記技術により得られた樹脂組成物は難燃性は優れている
ものの、衝撃強度、成形加工流動性及び耐熱性が必ずし
も満足できるものではなく、さらに成形時に低揮発性有
機リンによる金型汚染、いわゆるモールドディポジット
が発生するために生産性を低下させたり、または金型汚
染物が成形品に転写しストレスクラックを引き起こすと
いう問題があり、工業的使用が狭められる。揮発性を改
良する技術として、フェノール樹脂と特定のアルキル基
置換リン酸エステル単量体からなる積層板用樹脂組成物
(特開平1−95149、特開平1−242633、特
開平1−193328号公報)が開示されている。該公
報の難燃剤の対象は熱硬化樹脂であり、本発明のスチレ
ン系樹脂を対象とした滴下性難燃樹脂組成物とは異な
る。また、スルフォン酸塩とジノニルフェニルフェニル
フォスフェート等のリン酸エステルからなる帯電防止剤
(特開平3−64368号公報)が開示されているが、
該公報の剤は難燃剤ではなく、本発明と本質的に異な
る。
【0004】そして、フェニル基とイソプロピルフェニ
ル基と炭素数が4〜12のアルキル基置換のフェニル基
からなるフォスフェートからなる難燃剤(特開平2−7
92号公報)が開示されている。該公報のフォスフェー
トの置換基の数平均炭素数合計は、本発明の定義に従え
ば12未満であるために耐揮発性が充分ではない。さら
に炭素数4〜22のアルキル基、炭素数12〜22のア
ルケニル基、フェニル基および炭素数7〜15のアルキ
ルフェニル基(アルキル基炭素数1〜9)から選ばれた
炭化水素基からなるリン酸トリエステルの製造方法(特
開平3−294284号公報)が開示されている。該公
報は製造方法であるという点で異なるだけでなく、該公
報には特定の置換基含有芳香族リン酸エステル単量体を
用いることにより、滴下難燃性を保持しつつ、連続成形
性(低揮発性)を著しく向上させることが開示されてい
ないし、暗示さえされていない。
【0005】
【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、すなわち長期間
連続成形を行ってもモールドディポジットが発生しない
(低揮発性)耐熱性、剛性の優れた滴下性難燃性樹脂組
成物を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、スチレン
系樹脂組成物の成形性を示す一つの指標であるモールド
ディポジットの防止技術を鋭意検討した結果、スチレン
系樹脂に対して、ポリフェニレンエーテル及び前記の特
定の置換基を含有する芳香族リン酸エステルを配合する
ことにより、驚くべきことに、モールドディポジットを
抑制しつつ、滴下難燃性を飛躍的に向上させることが可
能になることを見出し、本発明に到達した。すなわち、
本発明は、ゴム変性スチレン系樹脂(A成分)65〜9
8重量部、ポリフェニレンエーテル(B成分)1〜15
重量部及び、下記一般式(1)で示される芳香族リン酸
エステル(C成分)1〜20重量部を含有する耐熱性の
優れた低揮発滴下性難燃樹脂組成物を提供するものであ
る。
【0007】
【化2】
【0008】(式中、a,b,cは1から3、R1
2,R3は水素または炭素数が1から30の炭化水素で
あり、化合物全体として、置換基R1,R2,R3の炭素
数の合計が平均12から25である。ここで異なった置
換基を有する複数の芳香族リン酸エステルからなる場合
には、B成分の置換基R1,R2,R3の炭素数の合計は
数平均で表わし、B成分の各芳香族リン酸エステル成分
の重量分率と、各成分の置換基の炭素数の合計との積の
和である。) 以下、本発明を詳しく説明する。本発明の樹脂組成物
は、ゴム変性スチレン系樹脂(A成分)、ポリフェニレ
ンエーテル(B成分)及び特定の置換基を有する芳香族
リン酸エステル(C成分)を特定量含有する。
【0009】前記A成分は成形用樹脂組成物の主成分を
なし、成形品の強度保持の役割を担う。B成分はA成分
の耐熱性と難燃性を向上させる成分であり、C成分は難
燃剤であり、燃焼時の滴下促進剤として作用する。ここ
でC成分は、芳香族リン酸エステル単量体であり、かつ
置換基R1,R2,R3は水素または炭素数が1から30
の炭化水素であり、化合物全体として置換基R1,R2
3の炭素数の合計が平均12から25であることが重
要である。上記炭素数の合計が平均12未満では、難燃
性は優れているが、揮発性が高く、一方25を越えると
難燃性が低下することを見出し、本発明を完成するに至
った。
【0010】本発明において前記A成分として使用する
ゴム変性スチレン系樹脂は、ゴム変性体単独、またはゴ
ム変性体を主体にゴム非変性スチレン系樹脂を含有した
樹脂をも含む。上記ゴム変性スチレン系樹脂は、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及び必要に応じ、これと共
重合可能なビニル単量体を加えて単量体混合物を公知の
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。このような樹脂の例としては、耐
衝撃性ポリスチレン、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)、AE
S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。ここで前記ゴム状
重合体はガラス転移温度(Tg)が−30℃以下である
ことが必要であり、−30℃を越えると耐衝撃性が低下
する。このような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
ム及びエチレン−プロピレン−ジエンモノマー三元共重
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。
【0011】上記のゴム状重合体の存在下に重合させる
グラフト重合可能な単量体混合物中の必須成分の芳香族
ビニル単量体は、例えばスチレン、α−メチルスチレ
ン、パラメチルスチレン、p−クロロスチレン、p−ブ
ロモスチレン、2,4,5−トリブロモスチレン等であ
り、スチレンが最も好ましいが、スチレンを主体に上記
他の芳香族ビニル単量体を共重合してもよい。ここでス
チレンを主体にα−メチルスチレンを用いると、滴下性
が一層向上する。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
単量体成分を一種以上導入することができる。耐油性を
高める必要のある場合は、アクリロニトリル、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。そして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。また更に樹脂組
成物の耐熱性を更に高める必要のある場合は、α−メチ
ルスチレン、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。
【0012】本発明の樹脂組成物が含有するゴム変性ス
チレン系樹脂におけるゴム状重合体は、好ましくは5〜
80重量%、特に好ましくは10〜50重量%、グラフ
ト重合可能な単量体混合物は、好ましくは95〜20重
量%、更に好ましくは90〜50重量%の範囲にある。
この範囲内では目的とする樹脂組成物の耐衝撃性と剛性
のバランスが向上する。更にはスチレン系重合体のゴム
粒子径は、0.1〜5.0μmが好ましく、特に0.2
〜3.0μmが好適である。上記範囲内では特に耐衝撃
性が向上する。本発明の樹脂組成物が含有するゴム変性
スチレン系樹脂の分子量の尺度である還元粘度ηsp/
c(0.5g/dl、トルエン溶液、30℃測定)は、
0.40〜0.60dl/gの範囲にあることが好まし
く、更には0.50〜0.60dl/gの範囲にあるこ
とがより好ましい。ゴム変性スチレン系樹脂の還元粘度
ηsp/cに関する上記要件を満たすための手段として
は、重合開始剤量、重合温度、連鎖移動剤量の調整等を
挙げることができる。本発明でB成分として用いるポリ
フェニレンエーテルは、下記式で示される結合単位から
なる単独重合体及び/または共重合体である。
【0013】
【化3】
【0014】但し、R1,R2,R3,R4は、それぞれ水
素、炭化水素、または置換炭化水素基からなる群から選
択されるものであり、互いに同一でも異なっていてもよ
い。このポリフェニレンエーテルの具体的な例としては
ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテ
ル)、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等が好ましく、中でもポ
リ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)
が好ましい。かかるポリフェニレンエーテルの製造方法
は特に限定されるものではなく、例えば米国特許第3,
306,874号明細書記載の方法による第一銅塩とア
ミンとのコンプレックスを触媒として用い、例えば2,
6−キシレノールを酸化重合することにより容易に製造
でき、そのほかにも米国特許第3,306,875号明
細書、米国特許第3,257,357号明細書、米国特
許3,257,358号明細書及び特公昭52−178
80号公報、特開昭50−51197号公報に記載され
た方法で容易に製造できる。本発明にて用いる上記PP
Eの還元粘度(0.5g/dl、クロロホルム溶液、3
0℃測定)は、0.20〜0.70dl/gの範囲にあ
ることが好ましく、0.30〜0.60dl/gの範囲
にあることがより好ましい。PPEの還元粘度に関する
上記要件を満たすための手段としては、前記PPEの製
造の際の触媒量の調整などを挙げることができる。本発
明の樹脂組成物が含有するC成分の芳香族リン酸エステ
ルは、下記一般式(1)で示される。
【0015】
【化4】
【0016】(式中、a,b,cは1から3、R1
2,R3は水素または炭素数が1から30の炭化水素で
あり、化合物全体として、置換基R1,R2,R3の炭素
数の合計が平均12から25である。ここで、異なった
置換基を有する複数の芳香族リン酸エステルからなる場
合には、B成分の置換基R1,R2,R3の炭素数の合計
は、数平均で表わし、B成分中の各芳香族リン酸エステ
ル成分の重量比率と、各成分の置換基の炭素数の合計と
の積の和である。) 上記置換基の炭素数の合計の平均が12〜20が好まし
く、15〜18が更に好ましい。前記置換基の例として
は、ノニルフェニル基、t−ブチル基を含有するものが
好ましく、前記芳香族リン酸エステルの中でも、ビスノ
ニルフェニルフェニルフォスフェート、ノニルフェニル
t−ブチルフェニル フェニルフォスフェート等が好適
に用いることができる。本発明の樹脂組成物は必要に応
じて、A,B成分と相溶もしくは均一分散し得る、A,
B成分以外の熱可塑性樹脂(D成分)を配合することが
できる。例えば、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル
系、ポリフェニルエーテル系、ポリアミド系、ポリエス
テル系、ポリフェニレンスルフィド系、ポリカーボネー
ト系、ポリメタクリレート系等の単独もしくは二種以上
を混合したものを使用することができる。本発明の樹脂
組成物は、必要に応じて、C成分以外の難燃剤(E成
分)として、C成分以外の有機リン化合物、赤リ
ン、無機系リン酸塩、無機系難燃剤等を配合するこ
とができる。
【0017】上記有機リン化合物は、例えばホスフィ
ン、ホスフィンオキシド、ビホスフィン、ホスホニウム
塩、ホスフィン酸塩、リン酸エステル、亜リン酸エステ
ル等である。より具体的にはトリフェニルフォスフェー
ト、メチルネオペンチルフォスファイト、ペンタエリス
リトールジエチルジフォスファイト、メチルネオペンチ
ルフォスフォネート、フェニルネオペンチルフォスフェ
ート、ペンタエリスリトールジフェニルジフォスフェー
ト、ジシクロペンチルハイポジフォスフェート、ジネオ
ペンチルハイポフォスファイト、フェニルピロカテコー
ルフォスファイト、エチルピロカテコールフォスフェー
ト、ジピロカテコールハイポジフォスフェートである。
本発明で前記難燃剤として用いる赤リンは、一般の赤
リンの他に、その表面をあらかじめ、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化チタンよ
り選ばれる金属水酸化物の被膜で被覆処理されたもの、
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜
鉛、水酸化チタンより選ばれる金属水酸化物及び熱硬化
性樹脂よりなる被膜で被覆処理されたもの、水酸化アル
ミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化チ
タンより選ばれる金属水酸化物の被膜の上に熱硬化性樹
脂の被膜で二重に被覆処理されたものなどである。
【0018】前記難燃剤として用いる無機系リン酸塩
は、ポリリン酸アンモニウムが代表的である。また、必
要に応じて含有することができる前記無機系難燃剤と
しては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ド
ロマイト、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水
酸化バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化ジルコ
ニウム、酸化スズの水和物等の無機金属化合物の水和
物、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウ
ム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、ムーカルシウム、炭
酸カルシウム、炭酸バリウム等が挙げられる。これらは
1種でも2種以上を併用してもよい。この中で特に水酸
化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグ
ネシウム、ハイドロタルサイトからなる群から選ばれた
ものが難燃効果が良く、経済的にも有利である。
【0019】本発明の樹脂組成物に必要に応じて、ト
リアジン骨格含有化合物、ノボラック樹脂、含金属
化合物、シリコーン樹脂、シリコーンオイル、シ
リカ、アラミド繊維、フッ素系樹脂、ポリアクリ
ロニトリル繊維から選ばれる一種以上の難燃助剤(F成
分)を配合することができる。上記トリアジン骨格含
有化合物は、リン系難燃剤の難燃助剤として一層の難燃
性を向上させるための成分である。その具体例として
は、メラミン、下記式(2)で示されるメラム、下記式
(3)で示されるメレム、メロン(600℃以上でメレ
ム3分子から3分子の脱アンモニアによる生成物)、下
記式(4)で示されるメラミンシアヌレート、下記式
(5)で示されるリン酸メラミン、下記式(6)で示さ
れるサクシノグアナミン、アジポグアナミン、メチルグ
ルタログアナミン、下記式(7)で示されるメラミン樹
脂、下記式(8)で示されるBTレジン等を挙げること
ができるが、耐揮発性の観点から特にメラミンシアヌレ
ートが好ましい。
【0020】
【化5】
【0021】
【化6】
【0022】前記ノボラック樹脂は難燃助剤であり、
かつヒドロキシル基含有芳香族リン酸エステルと併用す
る場合には、流動性と耐熱性の向上剤でもある。そし
て、その樹脂はフェノール類とアルデヒド類を硫酸また
は塩酸のような酸触媒の存在下で縮合して得られる熱可
塑性樹脂であり、その製造方法は「高分子実験学5重縮
合と重付加」(共立出版 昭55−8−15)p.43
7〜455に記載されている。ノボラック樹脂製造の一
例を下記式(9)、(10)に示す。
【0023】
【化7】
【0024】上記フェノール類は、フェノール、o−ク
レゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,5−
ジメチル−、3,5−ジメチル−、2,3,5−トリメ
チル−、3,4,5−トリメチル−、p−t−ブチル
−、p−n−オクチル−、p−ステアリル−、p−フェ
ニル−、p−(2−フェニルエチル)−、o−イソプロ
ピル−、p−イソプロピル−、m−イソプロピル−、p
−メトキシ−及びp−フェノキシフェノール、ピロカテ
コール、レゾルシノール、ハイドロキノン、サリチルア
ルデヒド、サルチル酸、p−ヒドロキシ安息香酸、メチ
ル p−ヒドロキシベンゾエート、p−シアノ−及びo
−シアノフェノール、p−ヒドロキシベンゼンスルホン
酸、p−ヒドロキシベンゼンスルホンアミド、シクロヘ
キシル p−ヒドロキシベンゼンスルホネート、4−ヒ
ドロキシフェニルフェニルホスフィン酸、メチル 4−
ヒドロキシフェニルフェニルホスフィネート、4−ヒド
ロキシフェニルホスホン酸、エチル 4−ヒドロキシフ
ェニルホスホネート、ジフェニル 4−ヒドロキシフェ
ニルホスホネート等である。上記アルデヒド類はホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド、n−プロパナール、n
−ブタナール、イソプロパナール、イソブチルアルデヒ
ド、3−メチル−n−ブタナール、ベンズアルデヒド、
p−トリルアルデヒド、2−フェニルアセトアルデヒド
等である。
【0025】前記含金属化合物は金属酸化物及び/ま
たは金属粉である。上記金属酸化物は酸化アルミニウ
ム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化マグネシ
ウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、
酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化スズ、
酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、酸化タングス
テン等の単体又はそれらの複合体(合金)であり、上記
金属粉はアルミニウム、鉄、チタン、マンガン、亜鉛、
モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、ニッケル、
銅、タングステン、スズ、アンチモン等の単体またはそ
れらの複合体である。前記シリコーン樹脂はSi
2、RSiO3/2、R2SiO、R3SiO1/2の構造単
位を組み合わせてできる三次元網状構造を有するシリコ
ーン樹脂である。ここでRはメチル基、エチル基、プロ
ピル基等のアルキル基、あるいはフェニル基、ベンジル
基等の芳香族基、または上記置換基にビニル基を含有し
た置換基を示す。ここで特にビニル基を含有したシリコ
ーン樹脂が好ましい。
【0026】このようなシリコーン樹脂は上記の構造単
位に対応するオルガノハロシランを共加水分解して重合
することにより得られる。前記シリコーンオイルは、
下記式(11)に示される化学結合単位からなるポリジ
オルガノシロキサンである。
【0027】
【化8】
【0028】上記中のRはC1〜8のアルキル基、C6
〜13のアリール基、下記式(12)、(13)で示さ
れる含ビニル基から選ばれる一種または二種以上の置換
基であり、ここで特に分子中ビニル基を含有することが
好ましい。
【0029】
【化9】
【0030】前記シリコーンオイルの粘度は10〜1
000000センチポイズ(25℃)が好ましく、さら
に好ましくは30〜150センチポイズ(25℃)であ
る。前記シリカは無定形の二酸化ケイ素であり、特に
シリカ表面に炭化水素系化合物系のシランカップリング
剤で処理した炭化水素系化合物被覆シリカが好ましく、
更にはビニル基を含有した炭化水素系化合物被覆シリカ
が好ましい。上記シランカップリング剤はp−スチリル
トリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニル
トリス(βメトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニル基含有シ
ラン、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシ
ラン等のエポキシシラン、及びN−β(アミノエチル)
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミ
ノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェ
ニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミ
ノシランである。ここで特に熱可塑性樹脂と構造が類似
した単位を有するシランカップリング剤が好ましく、例
えばスチレン系樹脂に対しては、p−スチリルトリメト
キシシランが好適である。
【0031】シリカ表面へのシランカップリング剤の処
理は湿式法と乾式法に大別される。湿式法はシリカをシ
ランカップリング剤溶液中で処理し、その後乾燥させる
方法であり、乾式法はヘンシェルミキサーのような高速
撹拌可能な機器の中にシリカを仕込み、撹拌しながらシ
ランカップリング剤液をゆっくり滴下し、その後熱処理
する方法である。前記アラミド繊維は平均直径が1〜
500μmで平均繊維長が0.1〜10mmであること
が好ましく、イソフタルアミド、またはポリパラフェニ
レンテレフタルアミドをアミド系極性溶媒または硫酸に
溶解し、湿式または乾式法で溶液紡糸することにより製
造することができる。前記フッ素系樹脂は、難燃助剤
であり、樹脂中にフッ素原子を含有する樹脂である。そ
の具体例としてポリモノフルオロエチレン、ポリジフル
オロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、ポリテトラ
フルオロエチレン、テトラフルオロエチレン/ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体等を挙げることができる。ま
た、耐ドリップ性を損わない程度に、必要に応じて上記
含フッ素モノマーと共重合可能なモノマーとを併用して
もよい。
【0032】前記ポリアクリロニトリル繊維は、平均
直径が1〜500μmで平均繊維長が0.1〜10mm
であることが好ましく、ジメチルホルムアミド等の溶媒
に重合体を溶解し、400℃の空気流中に乾式紡糸する
乾式紡糸、または硝酸等の溶媒に重合体を溶解し水中に
湿式紡糸する湿式紡糸法により製造される。本発明の樹
脂組成物に必要に応じて、芳香族ビニル単位とアクリ
ル酸エステル単位からなる共重合樹脂、脂肪族炭化水
素、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪
酸アミド、高級脂肪族アルコール、または金属石鹸
から選ばれる一種または二種以上の流動性向上剤(G成
分)を含有することができる。上記共重合樹脂の芳香
族ビニル単位は、A成分の説明において示した芳香族ビ
ニル単位であり、アクリル酸エステル単位は、アクリル
酸メチル、アクリル酸ブチル等の炭素数が1〜8のアル
キル基からなるアクリル酸エステルである。ここで共重
合樹脂中のアクリル酸エステル単位の含量は、3〜40
重量%が好ましく、更には5〜20重量%が好適であ
る。又、上記共重合樹脂の分子量の指標である溶液粘度
(樹脂10重量%のメチルエチルケトン溶液、測定温度
25℃)が、2〜10cp(センチポアズ)であること
が好ましい。溶液粘度が2cp未満では衝撃強度が低下
し、一方10cpを越えると流動性の向上効果が低下す
る。
【0033】前記脂肪族炭化水素系加工助剤は、流動
パラフィン、天然パラフィン、マイクロワックス、ポリ
オレフィンワックス、合成パラフィン及びこれらの部分
酸化物、あるいはフッ化物、塩化物等である。前記高
級脂肪酸はカプロン酸、ヘキサデカン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、フェニルステアリン酸、フェロン酸
等の飽和脂肪酸及びリシノール酸、リシンエライジン
酸、9−オキシ12オクタデセン酸等の不飽和脂肪酸等
である。
【0034】前記高級脂肪酸エステルはフェニルステ
アリン酸メチル、フェニルステアリン酸ブチル等の脂肪
酸の1価アルコールエステル及びフタル酸ジフェニルス
テアリルのフタル酸ジエステル等の多塩基酸の1価アル
コールエステルであり、さらにソルビタンモノラウレー
ト、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレ
ート、ソルビタンセスキオレート、ソルビタントリオレ
ート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、
ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリ
オキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキ
シエチレンソルビタンモノオレート等のソルビタンエス
テル、ステアリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノ
グリセライド、カプリン酸モノグリセライド、ベヘニン
酸モノグリセライド等のグリセリン単量体の脂肪酸エス
テル、ポリグリセリンステアリン酸エステル、ポリグリ
セリンオレイン酸エステル、ポリグリセリンラウリン酸
エステル等のポリグリセリンの脂肪酸エステル、ポリオ
キシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノ
ステアレート、ポリオキシエチレンモノオレート等のポ
リアルキレンエーテルユニットを有する脂肪酸エステル
及びネオペンチルポリオールジステアリン酸エステル等
のネオペンチルポリオール脂肪酸エステル等である。
【0035】前記高級脂肪酸アミドはフェニルステア
リン酸アミド、メチロールステアリン酸アミド、メチロ
ールベヘン酸アミド等の飽和脂肪酸のモノアミド、ヤシ
油脂肪酸ジエタノールアミド、ラウリン酸ジエタノール
アミド及びヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、オレイン
酸ジエタノールアミド等のN,N’−2置換モノアミド
等であり、さらにメチレンビス(12−ヒドロキシフェ
ニル)ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸
アミド、エチレンビス(12−ヒドロキシフェニル)ス
テアリン酸アミド、ヘキサメチレンビス(12−ヒドロ
キシフェニル)ステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビス
アミド及びm−キシリレンビス(12−ヒドロキシフェ
ニル)ステアリン酸アミド等の芳香族系ビスアミドであ
る。
【0036】前記高級脂肪族アルコールはステアリル
アルコールやセチルアルコール等の1価のアルコール、
ソルビトールやマンニトール等の多価アルコール、及び
ポリオキシエチレンドデシルアミン、ポリオキシエチレ
ンオクタデシルアミン等であり、さらにポリオキシエチ
レンアリル化エーテル等のポリアルキレンエーテルユニ
ットを有するアリル化エーテル及びポリオキシエチレン
ラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリドデシルエ
ーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキ
シエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオ
レイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエピクロル
ヒドリンエーテル、ポリオキシエチレンビスフェノール
Aエーテル、ポリオキシエチレンエチレングリコール、
ポリオキシプロピレンビスフェノールAエーテル、ポリ
オキシエチレンポリオキシプロピレングリコールエーテ
ル等のポリアルキレンエーテルユニットを有する2価ア
ルコールである。前記金属石鹸は、上記ステアリン酸
等の高級脂肪酸のバリウムやカルシウムや亜鉛やアルミ
ニウムやマグネシウム等の金属塩である。
【0037】本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、熱
可塑性エラストマー(H成分)を配合することができ、
例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリエステ
ル系、ポリウレタン系、1,2−ポリブタジエン系、ポ
リ塩化ビニル系等であり、特にポリスチレン系熱可塑性
エラストマーが好ましい。上記ポリスチレン系熱可塑性
エラストマーは芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体
からなるブロック共重合体、または上記共役ジエン単量
体部分が部分的に水素添加されたブロック共重合体であ
る。上記ブロック共重合体を構成する芳香族ビニル単量
体は、前記A成分の説明において記載した芳香族ビニル
単量体であり、スチレンが最も好ましいが、スチレンを
主体に上記他の芳香族ビニル単量体を共重合してもよ
い。また、上記ブロック共重合体を構成する共役ジエン
単量体は、1,3−ブタジエン、イソプレン等を挙げる
ことができる。
【0038】そしてブロック共重合体のブロック構造
は、芳香族ビニル単量体からなる重合体ブロックをSで
表示し、共役ジエン及び/またはその部分的に水素添加
された単位からなる重合体ブロックをBで表示する場
合、SB、S(BS)n(但しnは1〜3の整数)、S
(BSB)n(但し、nは1〜2の整数)のリニアーブ
ロック共重合体や、(SB)nX(但し、nは3〜6の
整数。Xは四塩化ケイ素、四塩化スズ、ポリエポキシ化
合物等のカップリング剤残基)で表示されるB部分を結
合中心とする星状(スター)ブロック共重合体であるこ
とが好ましい。なかでもSBの2型、SBSの3型、S
BSBの4型のリニアーブロック共重合体が好ましい。
本発明の樹脂組成物は、A成分としてゴム変性スチレン
系樹脂を主成分とし、必要に応じてゴム非変性スチレン
系樹脂を配合したスチレン系樹脂、B成分としてポリ
(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、
C成分として、ビスノニルフェニル フェニル フォス
フェート等のアルキル基置換芳香族リン酸エステル単量
体、F成分として、ポリジメチルシロキサンとの組み合
わせが好ましい。
【0039】本発明の樹脂組成物の各成分の比率は、A
成分は65〜98重量部であり、好ましくは80〜94
重量部、更に好ましくは84〜90重量部であり、B成
分は1〜15重量部であり、好ましくは3〜10重量
部、更に好ましくは5〜8重量部であり、C成分は1〜
20重量部であり、好ましくは3〜10重量部、更に好
ましくは5〜8重量部である。ここで上記範囲内では、
連続成形性、滴下難燃性、成形加工性(流動性)、耐衝
撃性及び耐熱性のバランス特性が優れている。本発明の
樹脂組成物の溶融押出し方法は、全成分を同時に溶融押
出してもいいし、またはまず樹脂成分を溶融しした後
に、再度ポリマー添加剤を溶融押出する逐次的押出し
法、あるいは複数ゾーンからなる押出機で前段で樹脂成
分を溶融し、後段でポリマー添加剤を溶融押出する一段
押出法等がある。
【0040】本発明の樹脂組成物は上記各成分を市販の
単独押出機あるいは、二軸押出機などで例えば溶融混練
することにより得られるが、その際にヒンダードフェノ
ール等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾールやヒンダード
アミン等の紫外線吸収剤、錫系熱安定剤、その他の無機
系やハロゲン系難燃剤、ステアリン酸やステアリン酸亜
鉛等の滑剤、充填剤、ガラス繊維等の補強剤、染料や顔
料等の着色剤等を必要に応じて添加することができる。
このようにして得られた本発明の組成物を例えば、射出
成形機または押出成形機を用いて長期間連続成形するこ
とが可能であり、そして得られた成形品は滴下難燃性、
耐熱性、剛性及び耐衝撃性が優れている。
【0041】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれにより何ら制限を受けるもので
はない。なお、実施例、比較例における測定は以下の方
法もしくは測定機を用いて行った。 (1)ゴム重量平均粒子径 ゴム変性芳香族ビニル樹脂の重量平均粒子径は、樹脂組
成物の超薄切片法により撮影した透過型電子顕微鏡写真
中のブタジエン系重合体粒子径を求め、次式により算出
する。 重量平均粒子径=ΣNi・Di4/ΣNi・Di3 (ここでNiは粒子がDiであるブタジエン系重合体粒
子の個数である) (2)還元粘度ηsp/c ゴム変性スチレン系樹脂1gにメチルエチルケトン18
mlとメタノール2mlの混合溶媒を加え、25℃で2
時間振とうし、5℃、18000rpmで30分間遠心
分離する。上澄液を取り出しメタノールで樹脂分を析出
させた後、乾燥した。
【0042】このようにして得られた樹脂0.1gをト
ルエンに溶解し、濃度0.5g/dlの溶液とし、この
溶液10mlをキャノン−フェンスケ型粘度計に入れ、
30℃でこの溶液流下秒数t1を測定した。一方、別に
同じ粘度計で純トルエンの流下秒数t0を測定し、以下
の数式により算出した。 ηsp/c=(t1/t0−1)/C(C:ポリマー濃度
g/dl) (3)アイゾット衝撃強さ ASTM−D256に準拠した方法で23℃で測定した
(Vノッチ、1/4インチ試験片) (4)面衝撃強さ ASTM−D1709に類似の方法で23℃で面衝撃強
度を測定した。具体的にはデュポン衝撃試験機(東洋精
機製作所製)を用い、撃芯先端直径が6.4mmR、長
さ5.2mmのダート(重錘200g)を、受台直径
9.5mm、穴深さ4.0mmの受台上の成形体(70
mm角、厚み2mmの成形体)表面に接触固定して、最
高50cmの高さから、荷重を成形体に落下させて、成
形体の50%が破壊する時の荷重の重量を50%破壊荷
重とし、それに落下荷重を乗じて50%破壊エネルギー
を算出した。この50%破壊エネルギーを面衝撃強度と
した。単位はkgcmである。
【0043】(5)剛性 ASTM−D790に準拠した方法で曲げ弾性率を測定
し、剛性の尺度とした。 (6)熱変形温度 ASTM−D648に準拠した方法で測定し、耐熱性の
尺度とした。(試験荷重18.5kg/cm2、1/4
インチ厚み試験片) (7)ビカット軟化温度 ASTM−D1525に準拠した方法で測定し、耐熱性
の尺度とした。 (8)成形加工流動性 ISO−R1133に準拠した方法でメルトフローレー
ト(MFR)を測定した、成形加工流動性の尺度とし
た。荷重5kg、溶融温度200℃の条件で10分間あ
たりの押出量(g/10分)から求めた。 (9)難燃性(滴下自己消火性) UL−94に準拠したVB(Vertical Bur
ning)法により評価した(1/8インチ試験片) (10)揮発性(熱重量天秤試験) 島津熱分析装置DT−40を用いて、窒素気流下、10
℃/分で昇温し、1%重量減少する温度を揮発性の尺度
とした。
【0044】一方ではモールドディポジットの評価とし
て、以下の成形条件で連続運転を行い、金型の付着状況
を観察した。 A.成形機:東洋機械金属(株)製 射出成形機「pl
astar」型締力50ton 射出量80cm3機番
1133 B.金型:端子台セパレーター50.5mm×74mm
×5mm C.成形条件温度:ノズル 前部ヒーター 中央ヒー
ター 後部ヒーター各200℃ 金型60℃ 射出圧
力:65〜55kg/cm2 背圧:6kg/cm2
射出速度:100% 金型充填量:11.5g
成形サイクル:27秒(射出時間5秒 冷却時間15秒
型開き型締め時間7秒) 実施例、比較例で用いる各成分は以下のものを用いた。
【0045】(イ)スチレン系樹脂(A成分) ゴム変性スチレン系樹脂(HIPS) ポリブタジエン{(シス1,4結合/トランス1,4結
合/ビニル1,2結合重量比=95/2/3)(日本ゼ
オン(株)製、商品名Nipol 1220SL)}
を、以下の混合液に溶解し、均一な溶液とした。 ポリブタジエン 10.5重量% スチレン 74.2重量% エチルベンゼン 15.0重量% α−メチルスチレン2量体(連鎖移動剤) 0.27重量% 1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5− トリメチルシクロヘキサン(重合開始剤) 0.03重量% 次いで上記混合液を撹拌機付の直列4段式反応機に連続
的に送液して、第1段は撹拌数190rpm、126
℃、第2段は50rpm、133℃、第3段は20rp
m、140℃、第4段は20rpm、155℃で重合を
行った。引き続きこの固形分73%の重合液を脱揮装置
に導き、未反応単量体及び溶媒を除去し、ゴム変性芳香
族ビニル樹脂を得た(HIPSと称する)。得られたゴ
ム変性芳香族ビニル樹脂を分析した結果、ゴム含量は1
2.1重量%、ゴムの重量平均粒子径は1.5μm、還
元粘度ηsp/cは0.53dl/gであった。
【0046】ゴム非変性スチレン系樹脂〔ポリスチレ
ン(GPPS)〕 市販のポリスチレン(重量平均分子量27万、数平均分
子量12万)〔(旭化成工業(株)製(以後、GPPS
と称する)〕を用いた。 (ロ)ポリフェニレンエーテル(PPE)の製造 酸素吹き込み口を反応機底部に有し、内部に冷却用コイ
ル、撹拌羽根を有するステンレス製反応機の内部を窒素
で充分置換したのち、臭化第2銅54.8g、ジ−n−
ブチルアミン1110g及びトルエン20リットル、n
−ブタノール16リットル、メタノール4リットルの混
合溶媒に2,6−キシレノール8.75kgを溶解して
反応機に仕込んだ。撹拌しながら反応機内部に酸素を吹
き込み続け、内温を30℃に制御しながら90分間重合
を行なった。重合終了後、析出したポリマーを濾別し
た。これにメタノール/塩酸混合液を添加し、ポリマー
中の残存触媒を分解し、さらにメタノールを用いて充分
洗浄した後乾燥し、粉末状のポリフェニレンエーテルを
得た(PPEと称する)。還元粘度ηspは0.41dl
/gであった。
【0047】(ハ)芳香族リン酸エステル(C成分) トリフェニルホスフェート(TPP) 市販の芳香族リン酸エステル〔大八化学工業(株)製、
商品名TPP(TPPと称する)〕を用いた。 アルキル基置換芳香族系リン酸エステル(FR−1)
の製造 ノニルフェノール287.3重量部(モル比2.0)、
塩化アルミニウム0.87重量部(モル比0.01)を
フラスコに取り90℃でオキシ塩化リン100重量部
(モル比1.0)を1時間かけて滴下した。生成した中
間体にフェノール61.4重量部(モル比1.0)を加
え、更に反応させた。反応を完結させるために、徐々に
昇温し最終的には180℃まで温度を上げてエステル化
を完了させた。次いで反応生成物を冷却し、水洗して触
媒及び塩素分を除去してリン酸エステル混合物(以下F
R−1と称する)を得た。この混合物をGPC(ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー東ソー(株)製、H
LC−8020)移動相テトラヒドロフランにより分析
したところ、ビスノニルフェニル フェニル フォスフ
ェート(以下DNPと称する)と、トリスノニルフェニ
ル フォスフェート(以下TNPPと称する)と、ノニ
ルフェニル ジフェニル フォスフェート(以下NDP
と称する)と、ノニルフェノールからなり、重量比がそ
れぞれ77.8/11.3/8.4/2.5であった。
【0048】また、置換基の炭素数の合計の平均は1
7.9であり(18×0.778+27×0.113+
9×0.084=17.9) アルキル基置換芳香族リン酸エステル(FR−2)の
製造 FR−1の製造において、オキシ塩化リン1モルに対し
て、フェノール、ノニルフェノールの代わりに3モルの
ノニルフェノールを用いることと、同時添加による1段
階反応であること以外、同一の実験を行った。このよう
にして得られた反応物をGPCにより分析したところ、
トリスノニルフェニル フォスフェート(TNPPと称
する)100%であった。また、置換基の炭素数の合計
の平均は27.0である。
【0049】アルキル基置換芳香族リン酸エステル
(FR−3)の製造 FR−1の製造においてオキシ塩化リン1モルに対し
て、2モルのノニルフェノールの代わりに2モルのフェ
ノールを、1モルのフェノールの代わりに1モルのノニ
ルフェノールを用いること以外、同一の実験を行った。
このようにして得られたリン酸エステル混合物をFR−
3と称する。この混合物をGPCにより分析したとこ
ろ、ノニルフェニル ジフェニル フォスフェート(N
DPと称する)、DNP、TPP及びノニルフェノール
からなり、重量比がそれぞれ77.8/11.3/8.
4/2.5であった。また、置換基の炭素数の合計の平
均は9.0である(9×0.778+18×0.113
=9.0)。
【0050】実施例1〜3、比較例1〜4 HIPS/GPPS/PPE/表1記載の芳香族リン酸
エステルを、65/37/7/7の重量比率で混合し、
サイドフィード可能な二軸押出機(Werner Pf
leiderer社製 ZSK−40mmφ)を用い、
溶融押出しを行った。即ち、押出機の前段でPPE/G
PPSを320℃で溶融し、後段で残りの樹脂成分と芳
香族リン酸エステルをサイドフィードし、回転数295
rpm、吐出量80kg/hで240℃で溶融混練し
た。このようにして得られたペレットを射出成形機〔東
芝機械(株)製 型式IS80A〕でシリンダー温度2
30℃、金型温度60℃の条件で試験片を作製し、揮発
性及び難燃性の評価を行った。表1及び図1にその結果
を示す。また、前記測定法の欄で説明したように、25
0℃の温度条件で1万ショット連続成形を行った。表1
及び図1によると芳香族系リン酸エステルの置換基の炭
素数の合計が、平均12〜25の範囲にある場合は、難
燃性と連続成形性(低揮発性)のバランス特性が優れて
いることが分かる。
【0051】
【表1】
【0052】実施例4〜7、比較例5,6 表2記載の組成物を実施例1と同様にして試験片を作製
し、MFR、アイゾット衝撃強さ、面衝撃強度、引張強
さ、引張伸び、曲げ強さ、曲げ弾性率、熱変形温度、ビ
カット軟化温度及び難燃性の評価を行った。表2及び図
2にその結果を示す。
【0053】
【表2】
【0054】表2及び図2によると、PPEが1〜15
重量部存在すると、流動性、耐熱性、剛性、衝撃強度及
び難燃性のバランス特性が著しく向上することがわか
る。
【0055】
【発明の効果】本発明の組成物は、長期間連続成形を行
ってもモールドディポジットが著しく少なく、かつ耐衝
撃性、剛性、耐熱性及び流動性の優れた滴下性難燃樹脂
組成物である。この組成物は、家電部品、OA機器部品
等に好適であり、これら産業界に果たす役割は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】芳香族リン酸エステルの置換基の炭素数の合計
の平均値と、樹脂組成物の成形体の難燃性(消炎時間:
秒)との関係を示した図である。
【図2】A,B成分からなる樹脂成分100重量部中の
PPEの添加部数と、MFR、ビカット軟化温度、及び
難燃性との関係を示した図である。
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 //(C08L 51/04 71:12)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム変性スチレン系樹脂(A成分)65
    〜98重量部、ポリフェニレンエーテル(B成分)1〜
    15重量部及び、下記一般式(1)で示される芳香族リ
    ン酸エステル(C成分)を含有する1〜20重量部を含
    有する耐熱性の優れた低揮発滴下性難燃樹脂組成物。 【化1】 (式中、a,b,cは1から3、R1,R2,R3は水素
    または炭素数が1から30の炭化水素であり、化合物全
    体として、置換基R1,R2,R3の炭素数の合計が平均
    12から25である。ここで異なった置換基を有する複
    数の芳香族リン酸エステルからなる場合には、B成分の
    置換基R1,R2,R3の炭素数の合計は数平均で表わ
    し、B成分中の各芳香族リン酸エステル成分の重量分率
    と、各成分の置換基の炭素数の合計との積の和であ
    る。)
JP18921695A 1995-07-25 1995-07-25 耐熱性の優れた低揮発滴下性難燃樹脂組成物 Withdrawn JPH0931295A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999002605A1 (fr) * 1997-07-11 1999-01-21 Toray Industries, Inc. Composition de resine ignifuge

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1999002605A1 (fr) * 1997-07-11 1999-01-21 Toray Industries, Inc. Composition de resine ignifuge

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