JPH11222559A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents
難燃性樹脂組成物Info
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- JPH11222559A JPH11222559A JP33344298A JP33344298A JPH11222559A JP H11222559 A JPH11222559 A JP H11222559A JP 33344298 A JP33344298 A JP 33344298A JP 33344298 A JP33344298 A JP 33344298A JP H11222559 A JPH11222559 A JP H11222559A
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Abstract
100重量部 (b)下記平均組成式(1) R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2 …(1) (式中、R1はフェニル基、R2は炭素数1〜6のフェニ
ル基を除く1価炭化水素基、R3は炭素数1〜4の1価
炭化水素基を示し、0.5≦m≦2.0、0≦n≦0.
9、0.42≦p≦2.5、0≦q≦0.35、0.9
2≦m+n+p+q≦2.8の範囲である。)で表され
るフェニル基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサン
0.1〜10重量部を含有してなることを特徴とする難
燃性樹脂組成物。 【効果】 本発明によれば、分子中に芳香環を含む合成
樹脂に特定構造のオルガノシロキサンを含有させること
により、燃焼時に有害ガスを発生せずに樹脂の難燃化が
達成され、成形品の光学的透明性も維持できる。
Description
ネート樹脂、芳香族系エポキシ樹脂等の分子中の芳香環
を含む合成樹脂を主成分とする難燃性樹脂組成物に関す
る。
樹脂組成物は、例えば電気・電子機器部品、建材、自動
車部品、日用品等の製品に多く使われている。これらの
樹脂組成物には一般的に、有機ハロゲン化合物、又はこ
れと三酸化アンチモンとを添加することにより難燃性が
付与されている。
時に有害なハロゲン系ガスを発生するという欠点があっ
た。
コーン樹脂を添加することで難燃性が付与されることが
知られている。
性シロキサン単位を80重量%以上含有するシリコーン
樹脂を添加する難燃性樹脂組成物が記載されている。し
かし、有機樹脂については芳香族ポリカーボネート樹脂
や芳香族系エポキシ樹脂については何ら示唆されておら
ず、また有機樹脂との溶融加工性を重視して、実質的に
架橋性官能基をほとんど含有しない、室温以上の軟化温
度を示す比較的高分子量なシリコーン樹脂を使用してい
るため、難燃化効果が小さく、シリコーン樹脂を有機樹
脂100重量部に対して10〜300重量部添加する必
要があり、有機樹脂の特性を損なってしまうという問題
があった。
226159号、特開平7−33971号公報には単官
能性シロキサン単位と四官能性シロキサン単位からなる
シリコーン樹脂を添加した難燃性樹脂組成物が、特開平
6−128434号公報にはビニル基を持つシロキサン
単位を含有するシリコーン樹脂を添加した難燃性樹脂組
成物が記載されている。しかしながら、いずれの組成物
においても十分な難燃効果を得るためにはシリコーン樹
脂の添加量を多くしたり、水酸化アルミニウム等の無機
充填材やハロゲン及びリン化合物を併用することが必要
である。
合、添加量を多くしないと十分な難燃効果が得られない
が、添加量を多くすると樹脂組成物の成形性や機械的強
度等の諸物性が大幅に低下してしまうという課題があ
り、より難燃効果の大きいシリコーン樹脂添加剤、又は
シリコーン樹脂と併用して効果を向上させられる添加剤
の開発が検討されてきた。
シ基を含有するオルガノポリシロキサンと有機スルホン
酸のアルカリ金属塩を添加した難燃性樹脂組成物が、特
開平8−176427号公報にはフェノール性水酸基含
有オルガノポリシロキサンで変性したポリカーボネート
樹脂と有機アルカリ金属塩を添加した難燃性樹脂組成物
が記載されている。また、特開平9−169914号公
報には石油系重質油類又はピッチ類をシリコーン化合物
と併用して難燃効果を向上させた組成物が記載されてい
る。しかし、特殊な有機官能基を持ったシリコーン樹脂
は高価であったり、製造工程が複雑化したりすることに
よるコストアップに見合うほどの十分な難燃化効果は得
られず、更なる改善が望まれている。
の改良を目的に、比較的低コストで導入可能なアルコキ
シ官能基を持つシリコーン樹脂を添加すると効果的であ
ることが知られている。特開昭54−102352号公
報には下記に示すアルコキシ基を含有するシリコーン樹
脂を添加する熱可塑性樹脂組成物が記載されている。ア
ルコキシ基含有率が大きいシロキサンほどネットワーク
を形成するため耐熱酸化性が優れているが、前者はフェ
ニル基を含有しないため難燃性が不十分であり、後者の
含フェニル基低分子量オルガノシロキサンを添加した場
合も、溶融加工時や燃焼時の熱で気化することによる有
効成分の減少が激しく、難燃化効果は不十分であった。
族ポリカーボネートと、パーフルオロアルカンスルホン
酸アルカリ(土類)金属塩と、アルコキシ基及びフェニ
ル基に更にビニル基を導入した有機シロキサン樹脂を含
有する難燃性ポリカーボネート樹脂組成物が提案されて
いるが、実際に使用している有機シロキサン樹脂は有機
置換基中のフェニル基の含有率は低く、難燃性は不十分
であった。また、パーフルオロアルカンスルホン酸アル
カリ(土類)金属塩を配合しないと難燃性を達成するこ
とが困難であるとされている。
うな特殊な架橋性有機官能基を持っていないオルガノシ
ロキサンを添加して、火災発生時や焼却処分時に有害ガ
スを発生しない、安全で環境負荷の少ない難燃性樹脂組
成物を提供することにある。
能基とした安価なオルガノシロキサンの中から、特定の
構造を持つものを選択することで、少量の添加でも十分
な難燃効果が得られる低コストの難燃性樹脂組成物を提
供することにある。
コキシ基含有オルガノシロキサンを使用して、樹脂組成
物の成形性、成形品の外観や光学的透明度及び機械的強
度等の諸物性の低下がほとんどない難燃性樹脂組成物を
提供することにある。
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、芳香族ポリカーボネート樹脂や芳香族系エポキシ樹
脂等の分子中に芳香環を含む合成樹脂に、下記平均組成
式(1) R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2 …(1) (式中、R1はフェニル基、R2は炭素数1〜6のフェニ
ル基を除く1価炭化水素基、R3は炭素数1〜4の1価
炭化水素基を示し、0.5≦m≦2.0、0≦n≦0.
9、0.42≦p≦2.5、0≦q≦0.35、0.9
2≦m+n+p+q≦2.8の範囲である。)で表され
るフェニル基及びアルコキシ基を含有するオルガノシロ
キサンを少量添加することにより、難燃性、ドリップ防
止性が付与され、また光学的透明性を確保することも可
能であり、しかもハロゲン、リン、アンチモン等を含有
しなくとも高い難燃性が得られるので、燃焼時に有害な
ガスを発生させないことも可能であり、更に上記オルガ
ノシロキサンは少量の添加で難燃効果が得られるため、
芳香族ポリカーボネート樹脂、芳香族系エポキシ樹脂等
の芳香環を含む合成樹脂本来の性能を低下させないもの
であることを知見し、本発明をなすに至ったものであ
る。
供する。
本発明で使用される(a)成分の分子中に芳香環を含む
合成樹脂は、フェノール、スチレン、フタル酸などの芳
香族化合物を原料として製造される樹脂であり、ポリス
チレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオ
キシド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、芳香族系エポ
キシ樹脂、芳香族系ポリエステル樹脂などが使用され
る。中でも芳香族ポリカーボネート樹脂、芳香族系エポ
キシ樹脂が好ましく用いられる。
ノールとホスゲン又は炭酸ジエステルの反応により製造
されるものを用いることができる。2価フェノールとし
ては、ビスフェノール類が好ましく、特に2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが好ましい。ま
た、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
の一部又は全部を他の2価フェノール化合物で置換して
もよい。2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン以外の2価フェノール化合物は、例えば、ハイドロ
キノン、4,4−ジヒドロキシフェニル、ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)スルフィド、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)
ケトンなどの化合物である。これらの2価フェノールの
ホモポリマー又は2種以上のコポリマー、あるいはこれ
らのブレンド品であってもよい。
以上のエポキシ基を有し、各種硬化剤により硬化可能な
合成樹脂であり、従来から知られている種々のエポキシ
樹脂を使用することができる。例えば、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、
ジシクロペンタジエン−フェノールノボラック樹脂、フ
ェノールアラルキル型エポキシ樹脂、グリシジルエステ
ル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポ
キシ樹脂等が挙げられる。特に、溶融粘度の低いビフェ
ニル骨格を有するエポキシ樹脂が好ましく、必要により
他のエポキシ樹脂を併用することが好ましい。
平均組成式(1) R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2 …(1) (式中、R1はフェニル基、R2は炭素数1〜6のフェニ
ル基を除く1価炭化水素基、R3は炭素数1〜4の1価
炭化水素基を示し、0.5≦m≦2.0、0≦n≦0.
9、0.42≦p≦2.5、0≦q≦0.35、0.9
2≦m+n+p+q≦2.8の範囲である。)で示され
るものである。
を除く1価炭化水素基であり、炭素数1〜6のアルキル
基、炭素数2〜6のアルケニル基が好ましい。例えば、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル
基などのアルキル基、ビニル基、プロペニル基、ブテニ
ル基などのアルケニル基が挙げられる。特にメチル基が
立体障害緩和の点からも工業的にも好ましい。
ルキル基から選ばれ、例えば、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基であり、炭素数5以上のアルキル基
はアルコキシ基としての反応性が低く、難燃化効果が期
待できない。オルガノシロキサンに含有されるアルコキ
シ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基
が好ましく用いられる。
含有オルガノシロキサンは、必要に応じて含有すること
ができるアルケニル基以外の架橋性有機官能基を持って
いないにも拘らず、組成物全体の10重量%以下の少量
添加で難燃性を付与できる。この組成物を燃焼させた場
合、アルコキシ基の酸化分解架橋によりオルガノシロキ
サンと芳香環を含む合成樹脂が結合して燃焼部周辺に固
定化され、更に、オルガノシロキサンに高含有率で含ま
れるフェニル基は、芳香環を含む合成樹脂との間で、各
々が持つ芳香環相互のカップリングにより不燃性のSi
−Cセラミック層を容易に形成し、高い難燃効果を発現
すると考えられる。
アルコキシ基含有率は、上記平均組成式(1)中のp、
即ちSi原子1モルに対するアルコキシ基のモル数は
0.42〜2.5である。0.42未満では架橋性が低
すぎて燃焼部周辺に固定化され難く、2.5部を超える
と低分子量なオルガノシロキサンしか得られず、燃焼時
に固定化される前に熱で気化することによる損失率が高
くなるため、いずれの場合も難燃化効果が低下してしま
う。好ましいアルコキシ基含有率はSi原子1モルに対
し0.45〜2.3モルである。
ノール基は反応性が低く、難燃性にほとんど寄与するこ
とはないが、保存安定性や芳香環を含む合成樹脂と溶融
加工する時の安定性の点から、上記式(1)におけるq
の値で0.35以下、好ましくは0.30以下がよい。
なもう一つの要素であるR1のフェニル基含有率につい
ては、式(1)のm、即ちSi原子1モルに対するフェ
ニル基のモル数で0.5〜2.0である。0.5未満で
あるとフェニル基が少なすぎて難燃化効果が得られな
い。2.0を超えるとフェニル基含有率は十分に高い
が、嵩高いフェニル基が1つのSi原子上に密集した構
造を多く含むため、立体障害が大きく、オルガノシロキ
サン分子の空間的自由度が低下し、芳香環相互のカップ
リングによる難燃化機構が作用するのに必要な芳香環同
士の重なりが困難になり、難燃化効果を低下させる。よ
り好ましいmの値は0.6〜1.8であり、更に好まし
くは0.8〜1.8の範囲を満たすのがよい。
はフェニル基以外の置換基R2を含んでもよい。この置
換基は難燃化効果と直接関係がないため含有量が大きく
なれば逆効果となるが、適量含有させることで、嵩高い
フェニル基含有率の高いオルガノシロキサン分子の立体
障害を緩和して空間的な自由度を向上させ、フェニル基
同士の重なりを容易にして難燃化効果を高める方向に働
く場合もある。この効果を期待できるR2の含有率は、
上記式(1)中のnの値で0.9以下、好ましくは0〜
0.8である。好ましくは式(1)中のm+nに対する
nの比率n/(m+n)で0〜0.3の範囲であり、
0.3を超えては相対的なフェニル基含有率が低下して
難燃化効果が十分に得られなくなる。
品の光学的透明性の点では、オルガノシロキサンのフェ
ニル基含有率が高いほど芳香環を含む合成樹脂への分散
相溶性が良好で、透明性が向上する。これら難燃化と透
明性維持の効果を両立させられる好ましい上記式(1)
中のフェニル基含有率mは0.6〜1.5、フェニル基
以外の置換基含有率n/(m+n)は0〜0.2であ
る。
であり、m+n+p+qが0.92より小さいとオルガ
ノポリシロキサンの重合度(分子量)が大きすぎて難燃
性が不十分となり、2.8より大きくてもオルガノポリ
シロキサンの重合度(分子量)が小さすぎて難燃性が不
十分となる。
は、下記式(2) R4−SiX3 …(2) (但し、R4はR1又はR2と同様の基を表し、Xは−O
H,−OR3又はシロキサン残基であり、1個のSi原
子に結合している3個のXのうち少なくとも1個はシロ
キサン残基である。該シロキサン残基は、Xの1個がシ
ロキサン残基である場合はO1/2、2個の場合はO2/2、
3個の場合はO3/2で表され、これら酸素原子は他のS
i原子と結合してシロキサン結合を形成する。)で示さ
れる単位を50モル%以上含有していることが好まし
い。
な架橋構造を形成してオルガノシロキサンの分子構造を
強固にすることで樹脂的性質を付与し、(a)成分の芳
香環を含む合成樹脂への分散性、加工性を向上させる。
また、単官能性や二官能性シロキサン単位を多く含む直
線的な分子構造のオルガノシロキサンは、燃焼時に起き
るシロキサン結合の熱による再配列で揮発性低分子量シ
ロキサンを形成して系外へ逃げやすいのに対し、架橋反
応性の高い三官能性シロキサン単位を多く含むオルガノ
シロキサンは、更に高分子量化して系内に止まり難燃化
に寄与する。三官能性シロキサン単位が50モル%未満
ではこれらの効果が小さくなることがあり、より好まし
くは上記三官能性シロキサン単位を60モル%以上、特
に好ましくは95モル%以上含むオルガノシロキサンで
高い難燃化効果が実現される。
であり、アルキル基、アルケニル基、アリール基であ
り、ハロゲン以外の置換基を持っていてもよく、例え
ば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキ
シル基などのアルキル基、ビニル基、プロペニル基、ブ
テニル基などのアルケニル基、フェニル基などのアリー
ル基が挙げられる。特にフェニル基、メチル基が工業的
に好ましい。
ロキサン残基を表し、1つのSi原子に結合している3
つのXのうち少なくとも1つはシロキサン結合(シロキ
サン残基)を含んでいなければならない。ここで、シロ
キサン残基とは≡Si−O−結合において、酸素原子が
他のSi原子と結合してシロキサン結合を形成するもの
をいう。具体的には、Xの1つがシロキサン残基の場
合、これはO1/2で表され、Xの2つがシロキサン残基
の場合はO2/2、Xの3つがシロキサン残基の場合はO
3/2で表され、これら酸素原子は他のSi原子と結合し
てシロキサン結合を形成する。上記式(2)の単位を具
体的に示すと下記の通りである。
す。)
位は、C6H5SiO3/2、C6H5Si(OCH3)
O2/2、C6H5Si(OH)O2/2、C6H5Si(OCH
3)2O1/2、CH3SiO3/2、CH3Si(OCH3)O
2/2、CH3Si(OH)O2/2、CH3Si(OCH3)2
O1/2が挙げられる。ここでO1/2、O2/2、O3/2は上述
したように他のSi原子と結合してシロキサン結合を形
成するシロキサン残基を示している。
上記三官能性シロキサン単位以外の構成単位として、物
性に影響を与えない範囲で以下のシロキサン単位を含有
してもよい。 R5R6SiX2で表される二官能性シロキサン単位 R7R8R9SiO1/2で表される単官能性シロキサン単位 SiX 4で表される四官能性シロキサン単位
(2)中のR4と同じ有機基であり、1つの式中の有機
基は同じでも異なっていてもよい。また、各式中のXは
式(2)中のXと同じである。
ては、(CH3)3SiO1/2、C6H5(CH3)2SiO
1/2が挙げられ、二官能性シロキサン単位の例として
は、(C6H5)2SiO2/2、(C6H5)2Si(OC
H3)O1/2、(C6H5)2Si(OH)O1/2、(C
H3) C6H5SiO2/2、(CH3) C6H5Si(OC
H3)O1/2、(CH3) C6H5Si(OH)O1/2、(C
H3)2SiO2/2が挙げられる。
iO4/2、Si(OCH3)O3/2、Si(OH) O3/2、
Si(OCH3)2O2/2、Si(OH)2O2/2、Si
(OCH3)3O1/2が挙げられる。
的な架橋構造を形成してオルガノシロキサン分子構造を
強固にすることや、高い架橋反応性が高分子量化を促し
て系内に止まり、難燃化に寄与することから、三官能性
シロキサン単位と同様な難燃化効果を発揮する。また、
ポリシロキサン中に四官能性シロキサン単位を含ませる
ことは、無機化合物的な性質を付与するため、難燃化効
果の点では更に好ましいが、含有率が多くなると(a)
成分の分子中に芳香環を含む合成樹脂との分散性、相溶
性を低下させ、成形物の外観、透明性、強度を低下させ
てしまうため、含有率を上げすぎないように注意が必要
である。四官能性シロキサン単位の望ましい含有率は5
0モル%以下である。
合度は2.5〜20量体であることが好ましい。重合度
は難燃化効果を決める重要な因子であり、この重合度範
囲のオルガノシロキサンは溶融混合時によく分散する
が、成形品の状態では表面に比較的高い濃度で存在して
おり、燃焼時における熱で溶融して移動し、燃焼部周辺
に集まることもできる。また、この動きやすさはフェニ
ル基の重なりを容易にすることでも難燃化効果を向上さ
せる。しかし、平均重合度が2.5未満の低分子量オル
ガノシロキサンでは、溶融混合時や燃焼時における熱に
よる気化でシロキサン成分の損失率が高くなってしまう
ため、難燃化効果が低下してしまい、20を超えると燃
焼時の動きやすさがなくなり難燃化効果が低下し、また
溶融混合時に反応性の高いアルコキシ基やシラノール基
が縮合して不溶性高分子量物を形成し、芳香環を含む合
成樹脂への均一な混合分散性が悪くなることもある。好
ましくは平均重合度で2.5〜15量体であり、更に望
ましくは重量平均分子量で410以上2000未満の範
囲をも満たすことがよい。
法で製造できる。例えば、上記のシロキサン単位を形成
し得るオルガノクロロシランに、すべてのクロル基と反
応するのに過剰のアルコールと水を反応させてアルコキ
シ基含有オルガノシランを形成し、減圧ストリップ等の
方法で未反応アルコールや水及び反応副生物である塩化
水素を除去して目的物を得る。目標のアルコキシ基含有
率や平均分子量のものを調製するには、反応させるアル
コールと水の量を調整して行う。水は目標の平均分子量
が達成される理論量とし、アルコールは目標のアルコキ
シ基量を達成する理論量より過剰にすれば目標の構造に
近いオルガノシロキサンが得られる。
キシシランが入手できれば、目標の平均分子量が達成で
きる理論量の水を加えて部分加水分解縮合反応させる方
法も可能である。この場合は、反応を促進する触媒とし
て、酸、塩基、有機金属化合物を添加することが望まし
い。副生したアルコールは常圧蒸留や減圧ストリップに
より除去して目的物を得る。より保存安定性を高める必
要がある場合は、添加した反応触媒を中和等の方法によ
り除去してもよい。いずれの方法においても、ゲルの発
生や分子量分布の広がりを抑制する目的で有機溶剤を配
合することも可能である。
(b)成分のオルガノシロキサンの量は、(a)成分の
合成樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部、好
ましくは1〜8重量部である。0.1重量部未満では難
燃性を十分に付与することができず、10重量部を超え
ると成形品の外観や強度に悪影響を与える。これらのオ
ルガノシロキサンは、いずれも燃焼時には有害なガスを
発生させることがない。
ルホン−3−スルホン酸ナトリウム、パーフルオロアル
カンスルホン酸ナトリウム等の有機アルカリ金属塩及び
/又は有機アルカリ土類金属塩を添加すると難燃性が向
上する場合がある。これらの化合物は、芳香環相互のカ
ップリングによる不燃性Si−Cセラミック層の形成を
促す炭化促進剤として作用し、従来公知のものはすべて
本発明の組成物に適用できる。添加する場合は、(a)
成分の芳香環を含む合成樹脂100重量部に対して0.
001〜5重量部が適当である。0.001重量部未満
では添加した効果が期待できず、5重量部を超えると成
形品の外観や強度に悪影響を与える場合がある。具体的
には、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ナフタレン−2
・6−ジスルホン酸二ナトリウム、ジフェニルスルホン
−3−スルホン酸ナトリウム、パーフルオロブタンスル
ホン酸ナトリウムが挙げられる。
剤として無機充填材を配合することができる。例えば溶
融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化
ケイ素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化
チタン、ガラス繊維等が挙げられる。これら無機充填材
の平均粒径や形状は特に限定されないが、成形性及び流
動性の面から平均粒径が5〜40μmの球状の溶融シリ
カが特に好ましい。配合する場合は、(a)成分の芳香
環を含む合成樹脂100重量部に対して400〜120
0重量部が適当である。400重量部未満では補強効果
があまり期待できず、1200重量部を超えると成形性
に悪影響を与えるおそれがある。なお、合成樹脂と無機
充填材との結合強度を強くするため、シランカップリン
グ剤、チタネートカップリング剤などのカップリング剤
で予め表面処理したものを配合することが好ましい。こ
のようなカップリング剤の例としては、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
ピルメチルジエトキシシラン、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等のエポキ
シシラン、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、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、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン等のメルカプトシランが挙げられ
る。ここで、表面処理に用いるカップリング剤配合量及
び表面処理方法については特に限定されるものではな
い。
に応じて、酸化防止剤、中和剤、紫外線吸収剤、帯電防
止剤、顔料、分散剤、滑剤、増粘剤、フッ素樹脂などの
ドリップ防止剤、低応力剤、ワックス類、着色剤等の通
常配合されるものを配合することができる。
れ、従来のゴムやプラスチックのための装置と方法が利
用できる。即ち、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサ
ー等の混合撹拌機を用いて各成分を十分混合分散させた
後、バンバリロール、押出機等の溶融混練機で混練し、
目的物を得ることができる。
出成形法、圧縮成形法、真空成形法が挙げられる。
発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制
限されるものではない。なお、下記調製例で得られたオ
ルガノシロキサンの構造は 、29Si−NMR、H−NM
R、重合度はGPC測定データよりポリスチレン標準試
料で作成した検量線を用いて換算した。また、下記例で
Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。
を取り付けた1Lフラスコにフェニルトリクロロシラン
211g(1モル)とトルエン143gを仕込み、オイ
ルバスで内温40℃にまで加熱した。滴下ロートにメタ
ノール64g(2モル)を仕込み、フラスコ内へ撹拌し
ながら1時間で滴下し、アルコキシ化反応中に発生する
塩化水素ガスを系外へ除去しながら反応を進めた。滴下
終了後、更に内温40℃で撹拌を1時間続けて熟成し
た。次に、滴下ロートに水12g(0.7モル)を仕込
み、フラスコ内へ撹拌しながら1時間で滴下し、加水分
解縮合反応中に発生する塩化水素ガスを系外へ除去しな
がら反応を進めた。滴下終了後、更に内温40℃で撹拌
を1時間続けて熟成し、引き続き減圧蒸留によりトルエ
ン、過剰分のメタノール、未反応の水、塩化水素を除去
して、液体のメトキシ基含有オルガノシロキサン151
gを得た。
R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2で
表すと、下記式の通り、m=1.0、n=0、n/(m
+n)=0で、Si原子上のSi−C結合で結合した有
機置換基は100モル%がフェニル基であり、p=1.
5でR3=メチル基、q=0.2、三官能性シロキサン
単位を100モル%含み、外観は無色透明液体で、平均
重合度3(重量平均分子量は500)であった。 Ph1.0Si(OCH3)1.5(OH)0.2O1.3/2
スコにフェニルトリクロロシラン159g(0.75モ
ル)とメチルトリクロロシラン37g(0.25モル)
とトルエン143gを仕込み、滴下ロートにメタノール
48g(1.5モル)を仕込んでアルコキシ化し、引き
続き滴下ロートに水18g(1モル)を仕込んで加水分
解縮合反応させた以外は同様に調製し、液体のメトキシ
基含有オルガノシロキサン120gを得た。
R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2で
表すと、下記式の通り、m=0.75、n=0.25、
n/(m+n)=0.25で、Si原子上のSi−C結
合で結合した有機置換基は75モル%がフェニル基、2
5モル%がメチル基であり、p=1.0でR3=メチル
基、q=0.17、三官能性シロキサン単位を100モ
ル%含み、外観は無色透明液体で、平均重合度14(重
量平均分子量は1900)であった。 Ph0.75(CH3)0.25Si(OCH3)1.0(OH)
0.17O1.83/2
スコにフェニルトリクロロシラン159g(0.75モ
ル)とビニルトリクロロシラン37g(0.25モル)
とトルエン143gを仕込み、滴下ロートにメタノール
48g(1.5モル)を仕込んでアルコキシ化し、引き
続き滴下ロートに水17g(0.9モル)を仕込んで加
水分解縮合反応させた以外は同様に調製し、液体のメト
キシ基含有オルガノシロキサン120gを得た。
R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2で
表すと、下記式の通り、m=0.75、n=0.25、
n/(m+n)=0.25で、Si原子上のSi−C結
合で結合した有機置換基は75モル%がフェニル基、2
5モル%がビニル基であり、p=1.0でR3=メチル
基、q=0.17、三官能性シロキサン単位を100モ
ル%含み、外観は無色透明液体で、平均重合度10(重
量平均分子量は1500)であった。 Ph0.75Vi0.25Si(OCH3)1.0(OH)0.17O
1.83/2
スコにフェニルトリクロロシラン180g(0.85モ
ル)とジメチルジクロロシラン19g(0.15モル)
とトルエン143gを仕込み、滴下ロートにメタノール
48g(1.5モル)を仕込んでアルコキシ化し、引き
続き滴下ロートに水18g(1モル)を仕込んで加水分
解縮合反応させた以外は同様に調製し、液体のメトキシ
基含有オルガノシロキサン130gを得た。
R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2で
表すと、下記式の通り、m=0.85、n=0.3、n
/(m+n)=0.26で、Si原子上のSi−C結合
で結合した有機置換基は74モル%がフェニル基、26
モル%がメチル基であり、p=0.9でR3=メチル
基、q=0.16、三官能性シロキサン単位を85モル
%含み、外観は無色透明液体で、平均重合度9(重量平
均分子量は1300)であった。 Ph0.85(CH3)0.3Si(OCH3)0.9(OH)0.16
O1.79/2
スコにフェニルトリクロロシラン148g(0.6モ
ル)とジフェニルジクロロシラン101g(0.4モ
ル)を仕込み、滴下ロートにメタノール32g(1.0
モル)を仕込んでアルコキシ化し、引き続き滴下ロート
に水20g(1.1モル)を仕込んで加水分解縮合反応
させた以外は同様に調製し、液体のオルガノシロキサン
116gを得た。
R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2で
表すと、下記式の通り、m=1.4、n=0、n/(m
+n)=0で、Si原子上のSi−C結合で結合した有
機置換基は100モル%がフェニル基であり、p=0.
6でR3=メチル基、q=0.16、三官能性シロキサ
ン単位を60モル%含み、外観は無色透明液体で、平均
重合度10(重量平均分子量は1700)であった。 Ph1.4Si(OCH3)0.6(OH)0.16O1.84/2
を取り付けた1Lフラスコにフェニルトリエトキシシラ
ン132g(0.55モル)とテトラエトキシシラン9
4g(0.45モル)とエタノール64gを仕込み、オ
イルバスで内温40℃にまで加熱した。滴下ロートに3
0%の塩酸水9g(水0.35モル)を仕込み、フラス
コ内へ撹拌しながら1時間で滴下しながら、反応を進め
た。滴下終了後、更に内温67℃で撹拌を1時間続けて
熟成し、引き続き常圧蒸留によりエタノール、未反応の
水を留去しながら100℃まで昇温した後、減圧蒸留に
より塩化水素を除去して、液体のエトキシ基含有オルガ
ノシロキサン170gを得た。
R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2で
表すと、下記式の通り、m=0.55、n=0、n/
(m+n)=0で、Si原子上のSi−C結合で結合し
た有機置換基は100モル%がフェニル基であり、p=
2.2でR3=エチル基、q=0.05、三官能性シロ
キサン単位を55モル%含み、外観は無色透明液体で、
平均重合度2.5(重量平均分子量は470)であっ
た。 Ph0.55Si(OC2H5)2.2(OH)0.05O1.2/2
スコにフェニルトリメトキシシラン85g(0.4モ
ル)とテトラメトキシシラン91g(0.6モル)とメ
タノール64gを仕込み、滴下ロートに30%の塩酸水
16g(水0.6モル)を仕込んだ以外は同様に調製
し、メトキシ基含有オルガノシロキサン125gを得
た。
R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2で
表すと、下記式の通り、m=0.4、n=0、n/(m
+n)=0で、Si原子上のSi−C結合で結合した有
機置換基は100モル%がフェニル基であり、p=2.
6でR3=メチル基、q=0.1、三官能性シロキサン
単位を40モル%含み、外観は無色透明液体で、平均重
合度2(重量平均分子量は300)であった。 Ph0.4Si(OCH3)2.6(OH)0.1O0.9/2
スコにジフェニルジクロロシラン177g(0.7モ
ル)とトリフェニルクロロシラン88g(0.3モル)
を仕込み、滴下ロートにメタノール32g(1モル)を
仕込んでアルキル化し、次いで水9g(0.5モル)を
仕込んで加水分解縮合させた以外は同様にして、メトキ
シ基含有オルガノシロキサン211gを得た。
R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2で
表すと、下記式の通り、m=2.3、n=0、n/(m
+n)=0で、Si原子上のSi−C結合で結合した有
機置換基は100モル%がフェニル基であり、p=0.
7でR3=メチル基、q=0.1、三官能性シロキサン
単位を0モル%含み、外観は無色透明液体で、平均重合
度2(重量平均分子量は470)であった。 Ph2.3Si(OCH3)0.7(OH)0.1O0.9/2
スコにフェニルトリメトキシシラン198g(1モル)
とメタノール64gを仕込み、滴下ロートに13%の塩
酸水31g(水1.5モル)を仕込んだ以外は同様に調
製し、メトキシ基含有オルガノシロキサン115gを得
た。
R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2で
表すと、下記式の通り、m=1.0、n=0、n/(m
+n)=0で、Si原子上のSi−C結合で結合した有
機置換基は100モル%がフェニル基であり、p=0.
1でR3=メチル基、q=0.3、三官能性シロキサン
単位を100モル%含み、外観は無色透明固体で、平均
重合度25(重量平均分子量は3300)であった。 Ph1.0Si(OCH3)0.1(OH)0.3O2.6/2
ラスコにフェニルトリクロロシラン95g(0.45モ
ル)とジメチルジクロロシラン71g(0.55モル)
を仕込み、滴下ロートにメタノール48g(1.0モ
ル)を仕込んでアルコキシ化し、引き続き滴下ロートに
水18g(1モル)を仕込んで加水分解縮合反応させた
以外は同様に調製し、液体のオルガノシロキサン100
gを得た。
R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2で
表すと、下記式の通り、m=0.45、n=1.1、n
/(m+n)=0.7で、Si原子上のSi−C結合で
結合した有機置換基は29モル%がフェニル基、71モ
ル%がメチル基であり、p=0.5でR3=メチル基、
q=0.2、三官能性シロキサン単位を45モル%含
み、外観は無色透明液体で、平均重合度10(重量平均
分子量は1100)であった。 Ph0.45(CH3)1.1Si(OCH3)0.5(OH)0.2
O1.75/2
合で、芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対し
てオルガノシロキサンを1重量部、芳香族系エポキシ樹
脂100重量部に対してオルガノシロキサンを10重量
部添加し、自動乳鉢で予備混合した後、単軸の押出機で
溶融混練(混練温度:280℃)を行った。なお、比較
例5においては、KR−219(信越化学工業製;平均
組成式(1)において、m=0.75、n=1.0(ビ
ニル基とメチル基の混合)のシリコーン樹脂)を使用し
た。
ェニルスルホン−3−スルホン酸ナトリウムを0.5重
量部添加した。
ー200−20(粘度平均分子量約2万)を、エポキシ
樹脂は油化シェル製YX4000HK(エポキシ当量1
90)にフェノール樹脂硬化剤として三井東圧化学製X
L−225−3L(フェノール当量168)を同重量部
で使用した。
ラトリーズ・INCの定めている規格(UL94:機器
部品用プラスチック材料の燃焼性試験の規格)に準拠
し、1/16インチ厚の板を成形して使用した。
試験片は厚さ10mmの成形板を用い、厚さ方向の光路
長10mm当たりの可視光透過率を測定し、オルガノシ
ロキサンを添加していない試験片に対する各試験片の透
過率の比により評価した。
上のものを○、70%未満のものを×とした。
合成樹脂に特定構造のオルガノシロキサンを含有させる
ことにより、燃焼時に有害ガスを発生せずに樹脂の難燃
化が達成され、成形品の光学的透明性も維持できる。
Claims (6)
- 【請求項1】 (a)分子中に芳香環を含む合成樹脂 100重量部 (b)下記平均組成式(1) R1 mR2 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2 …(1) (式中、R1はフェニル基、R2は炭素数1〜6のフェニル基を除く1価炭化水素 基、R3は炭素数1〜4の1価炭化水素基を示し、0.5≦m≦2.0、0≦n ≦0.9、0.42≦p≦2.5、0≦q≦0.35、0.92≦m+n+p+ q≦2.8の範囲である。) で表されるフェニル基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサン 0.1〜10重量部 を含有してなることを特徴とする難燃性樹脂組成物。
- 【請求項2】 (b)成分のオルガノシロキサンの重量
平均分子量が410以上2000未満である請求項1記
載の組成物。 - 【請求項3】 (b)成分のオルガノシロキサンの中
に、下記式(2) R4−SiX3 …(2) (但し、R4はR1又はR2と同様の基を表し、Xは−O
H,−OR3又はシロキサン残基であり、1個のSi原
子に結合している3個のXのうち少なくとも1個はシロ
キサン残基である。該シロキサン残基は、Xの1個がシ
ロキサン残基である場合はO1/2、2個の場合はO2/2、
3個の場合はO3/2で表され、これら酸素原子は他のS
i原子と結合してシロキサン結合を形成する。)で示さ
れる単位が50モル%以上含有されている請求項1又は
2記載の組成物。 - 【請求項4】 上記式(1)において、n/(m+n)
が0≦n/(m+n)≦0.3である請求項1乃至3の
いずれか1項記載の組成物。 - 【請求項5】 上記式(1)において、R2がメチル基
である請求項1乃至4のいずれか1項記載の組成物。 - 【請求項6】 (a)成分が芳香族ポリカーボネート樹
脂又は芳香族エポキシ樹脂である請求項1乃至5のいず
れか1項記載の組成物。
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