オリゴマー状のビスホスフェート難燃剤およびこれを含有する組成物
一般式（Ｉ）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は各々独立にアリールもしくはアルカリールであり、ｎは約１．０〜約２．０の平均値を有する）を有するオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物、ならびにこれを含有する樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オリゴマー状のビスホスフェート難燃剤に関し、より具体的にはオリゴマー状のヒドロキノンビスホスフェート難燃剤およびこれを含有する樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート（ＰＣ）／スチレン含有アロイなどの樹脂組成物における難燃剤として有用であるオリゴマー状のビスホスフェートは、通常、粘性のある液体の形態にあり、特に寒冷気候の場所では加工の際に取り扱うために特別の設備を必要とする。この粘性の液体であるホスフェートは、熱可塑性ポリマー（すなわち、樹脂）が熱および機械的なせん断によって溶融されたのちに、配合押出機へとポンプ輸送されることが多い。特別の設備としては、押し出しプロセスを妨害しないようにオリゴマー状のビスホスフェートの流体を保持するように設計された全体が熱で覆われた（ｈｅａｔ−ｔｒａｃｅｄ）供給ラインを備えた、加熱されたタンクを挙げることができる。特別の設備を使用したとしても、この問題および他の問題を回避するために、加工の際にさらなるステップを採用することが必要とされる。
【０００３】
あるいは、トリフェニルホスフェートなどの固体ホスフェートエステル難燃剤を使用することができる。このトリフェニルホスフェートは、通常、フレーク状の形態で入手可能である。しかしながら、これらの固体ホスフェートエステル難燃剤は、押出機の供給域で時期尚早に溶融する傾向があり、これによってこの複合材予備混合物が「橋架け」することが引き起こされ、これにより混合操作を妨害される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの問題に鑑み、改善された物理的特徴を有しかつ上記の加工の問題を回避する、樹脂組成物において使用するための難燃剤が必要とされている。従って、本願明細書に記載する本発明は、樹脂と配合されたときに、これまで提供された難燃性樹脂組成物と比べて優れた難燃性および改善された物理的特性を有する組成物を提供する望ましい物理的特性および特徴を有するオリゴマー状のビスホスフェート難燃剤に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、一般式Ｉ：
【化１】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は各々独立にアリールもしくはアルカリールであり、ｎは約１．０〜約２．０の平均値を有する）を有する難燃性のオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートのブレンド、ならびにこれを含有する樹脂組成物に関する。
【０００６】
本発明の一態様では、ｎが約１．０〜約１．１の平均値を有する一般式Ｉの範囲内にあるオリゴマー状のホスフェートが流動性粉末の形態にあることが驚きをもって見出された。式Ｉのオリゴマー状のホスフェートに対して用いる場合、通常（しかし、これに限定されない）、「流動性粉末（ｆｒｅｅ−ｆｌｏｗｉｎｇ ｐｏｗｄｅｒ）」は約１０μｍ〜約８０μｍの平均粒径を有する。これらの流動性粉末は、樹脂と混合されたときに、上述した取扱いの問題を回避し、かつ、これまで提供されたオリゴマー状のホスフェート含有難燃性樹脂組成物と比べて、改善された物理的特性（ＵＶ安定性、より高い加水分解安定性およびより高い熱変形温度（ＨＤＴ）など）を樹脂組成物に付与する。
【０００７】
本発明の別の態様では、ｎが約１．１より大きい平均値を有する一般式Ｉの範囲内にあるオリゴマー状のホスフェートはワックス様固体として特徴付けられるが、このようなオリゴマー状のホスフェートは、さらに予想外なことに、これまで用いられたオリゴマー状のホスフェート難燃剤を含有する樹脂組成物と比べて、改善されたＵＶ安定性、加水分解安定性およびより高いＨＤＴ値を、そのオリゴマー状のホスフェートを含有する樹脂組成物に付与する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、オリゴマー状のホスフェート難燃剤およびこれを含有する樹脂組成物に関する。特に、本発明は、好ましくはＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4の各々が独立に一般式ＩＩ：
【化２】
（式中、各Ｒは独立に、１〜４個の炭素原子を有するアルキルであり、各Ｘは独立に塩素または臭素であり、ｐは０〜３であり、かつｑは０〜５であり、ｐとｑとの和は０〜５であり、ｎは約１．０〜約２．０、好ましくは約１．０〜約１．２以下、より好ましくは約１．０〜約１．１の平均値を有する）のフェニル基である、上記の式（Ｉ）の構造を有するオリゴマー状のヒドロキノンビスホスフェート難燃剤に関する。上記の式Ｉの範囲内の特に好ましいオリゴマー状のビスホスフェートは、ヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）、すなわちＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4が各々フェニルのものである。
【０００９】
概して、本発明のオリゴマー状のヒドロキノンビスホスフェートは、触媒の存在下でジアリールハロホスフェートをヒドロキノンと反応させることにより調製される。本発明の好ましい実施形態では、ジフェニルクロロホスフェート（ＤＰＣＰ）は、ＭｇＣｌ2の存在下でヒドロキノンとの反応に供され、ヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）が生成される。本発明によれば、このプロセスによって調製される一般式Ｉの範囲内にあるヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）は、以下の実施例１で調製されたもののように、約１．１以下の平均ｎ値を有する。
【００１０】
別の実施形態では、本発明のヒドロキノンビスホスフェートオリゴマーは、触媒（ＭｇＣｌ2など）の存在下でヒドロキノンを、ジアリールハロホスフェート（ジフェニルクロロホスフェートなど）およびモノアリールジハロホスフェート（モノフェニルジクロロホスフェート（ＭＰＣＰ）など）を含む反応混合物と反応させることにより調製される。このようなプロセスは、米国特許第５，４５７，２２１号に記載されている。この米国特許の内容全体を、参照によって本願明細書に援用する。本発明によれば、このプロセスによって調製される一般式Ｉの範囲内にあるヒドロキノンビスホスフェートオリゴマーは約１．１〜約２．０の平均ｎ値を有し、それらは一般に、以下の実施例２で調製されたもののように、ワックス様の固体である。
【００１１】
本発明の１つの好ましい実施形態では、高純度（９９％）のジフェニルクロロホスフェート（ＤＰＣＰ）がヒドロキノンとの反応に供され、以下の実施例１によって実証されるように、本質的に純粋な二量体（すなわち約１．０２の平均ｎ値）が得られる。この比較的純粋な二量体は、それほど純粋でないＤＰＣＰから調製されるオリゴマーよりも高い融点を有し、流動性粉末の生成物を提供する。
【００１２】
通常、式Ｉのｎの値は、高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）測定によって生成物中のオリゴマー状のホスフェート種（オリゴホスフェート）の割合をまず測定することによって算出される。次いで重量平均（ｎ）値が、オリゴホスフェートの割合から公知の方法で決定（算出）される。ｎの値を算出する際には、モノホスフェート種、例えばトリフェニルホスフェートは、その算出に含まれていてもいなくてもよい。本発明のオリゴマー状のビスホスフェートに帰属されるｎ値は、計算の際このモノホスフェート種を除外して算出された。しかしながら、計算でこのモノホスフェート種が考慮される（使用される）場合には、存在するモノホスフェート種の量に応じてより小さいｎ値が得られる可能性がある。
【００１３】
本発明は、難燃性に有効な量の式Ｉのオリゴマー状の難燃剤と、少なくとも１つの樹脂とを含有する樹脂組成物に関する。本発明の組成物において使用される樹脂としては、スチレンポリマーおよびスチレンコポリマー、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。使用される具体的な樹脂としては、ＰＣ／ＡＢＳ混合物、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）およびＰＰＯ／ＨＩＰＳが挙げられる。これらの種類の樹脂またはポリマー混合物は、例えば米国特許第Ｒｅ．３６，１８８号、米国特許第６，７２７，３０１号および同第６，７５３，３６６号に記載されている。これらの特許文献の内容全体を参照によって本願明細書に援用する。本発明の難燃性樹脂組成物は、典型的には、例えば、屋内電気器具、電気装置用ケーシング（ｃａｓｔｉｎｇ）、寝具類、家具および自動車部品の製造において有用である。
【００１４】
本発明の樹脂組成物で通常使用されるオリゴマー状のホスフェート難燃剤の量は、一般に、その組成物の総重量の約２重量％〜約２０重量％、好ましくはその組成物の総重量の約７重量％〜約１５重量％の範囲にあり、残りは樹脂である。本発明の難燃性樹脂組成物は、酸化防止剤、安定剤、充填剤および他の難燃剤などの他の添加剤を含んでいてもよい。
【００１５】
本発明の好ましい難燃性樹脂組成物は、有効難燃性量の、ｎの平均値が約１．０２であるヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）と、ポリカーボネートと、スチレン含有樹脂コポリマーとを含む。本発明の組成物で使用することができる代表的なポリカーボネートは、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＬｅｘａｎである。
【００１６】
以下の実施例は、本発明を例証するために使用される。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
以下の表は、本発明に係る難燃性のオリゴマー状のヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）の調製に使用した反応混合物を特定するものである。
【００１８】
【表１】
【００１９】
（装置）
ガラス反応器、凝縮器のための冷却機、および苛性スクラバー（ｃａｕｓｔｉｃ ｓｃｒｕｂｂｅｒ）システムを備えた反応熱量計。
【００２０】
（手順）
ジフェニルクロロホスフェート、ヒドロキノンおよびＭｇＣｌ2をＮ2雰囲気下で反応器に入れた。１時間かけてＴＲ（反応温度）をゆっくり１４０℃に上昇させた。
【００２１】
およそ１０４℃で、ヒドロキノンはほぼ完全に溶解し、ＨＣｌガスの発生が始まり、目に見えるようになった。
【００２２】
反応温度が設定温度（１４０℃）に近づくにつれて、ＨＣｌガスの発生は非常に急速になった。温度を１４０℃で約１０時間保持した。反応は完結し、１以下の終点酸価滴定値に到達した後、これを室温まで冷却した。
【００２３】
この粗反応混合物の温度を３０分間かけてゆっくりと約１０７℃まで上昇させ、この粗反応混合物にトルエンを加えてこの材料の洗浄を容易にした。粗反応混合物の洗浄を、８５−９０℃でおよそ１０００ｇの０．４％ シュウ酸水溶液、次いで脱イオン水、次いで１０００ｇの３．５％ 水酸化ナトリウム水溶液を用いて行い、脱イオン水で仕上げた。最終洗浄液のｐＨは約７であった。
【００２４】
トルエン／水混合物を、真空下でのロータリーエバポレータによって約９５℃〜約９９℃の温度で洗浄した生成物から除去し、次いでオーブン中で１１０℃で一晩乾燥し、全体的に溶融した状態にした。翌日、この溶融した生成物をステンレス鋼製の蒸発皿に注ぎ込み、結晶化を容易にした。
【００２５】
８２％収率の微細な白色の流動性粉末の生成物を得て、これを約１．０２の平均ｎ値を有するヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）であると同定した。
【００２６】
この生成物を、フェノール、トルエン、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）およびオリゴマーの含有量について高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）を使用して分析した。結果を規格化した面積％（規格化Ａ％）および重量％（ｗｔ％）として以下の表に報告する。Ｐ2〜Ｐ6は、オリゴマー中のリン原子の数を指す。
【００２７】
【表２】
【００２８】
上記のデータから分かるように、最終生成物はヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）のほぼ９８％純粋な二量体であった。得られた生成物は、ＨＰＬＣによって得た個々の構成要素であるオリゴホスフェートの割合から公知の方法で決定した約１．０２の平均ｎ値を有する流動性粉末であった。
【００２９】
（実施例２）
実施例１に記載したのと同じ手順を使用して、本発明のオリゴマー状のヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）（ＨＤＰ）を調製した。このプロセスでは、モノフェニルジクロロホスフェート（ＭＰＣＰ）の添加を利用して、ＨＰＬＣによって得た個々の構成要素であるオリゴホスフェートの割合を用いて公知の方法で決定した約１．１５の平均ｎ値を有するオリゴマー状の生成物（ＨＤＰ）を生成させた。
【００３０】
【表３】
＊反応混合物は少量の反応性がないトリフェニルホスフェートを含有していた。これは、米国特許第５，４５７，２２１号に記載されているとおりのジフェニルクロロホスフェートおよびモノフェニルジクロロホスフェートの製造における副生成物として存在している。
【００３１】
８７％収率の生成物を得た。得られた白色固体は、ワックス様の質感を持っているようであり、流動性はなかった。得られた材料のワックス様の質感は、おそらくは、上記の二量体に加えて他のオリゴマー状のリン種が存在することに起因するものである。
【００３２】
ＨＰＬＣを使用してこの生成物を分析し、結果を以下の表に提示した。この実施例では、実施例１とは対照的に、多量の他のオリゴマー状のホスフェート種が存在している。得られたヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）オリゴマーブレンドは、ＨＰＬＣによって得た個々のオリゴホスフェートの割合を用いて公知の方法で決定した約１．１５の平均ｎ値を有するワックス様の固体であった。
【００３３】
【表４】
【００３４】
実施例１で得たヒドロキノン−ビス（ジフェニルホスフェート）（ＨＤＰ）（平均ｎ値＝１．０２）の流動性粉末を含有するＰＣ／ＡＢＳ樹脂組成物を、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）（Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰ）（平均ｎ値＝１．２８）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）（Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰ）（平均ｎ値＝１．１４）（これらはともにＳｕｐｒｅｓｔａから入手できる）、およびビスキシレニルホスフェートＰＸ２００（ＲＸＰ）（大八化学工業株式会社から入手できる）を含有するＰＣ／ＡＢＳ樹脂と比較した。ＵＶ安定性、加水分解安定性およびＨＤＴ（熱たわみ温度）値を得て、比較した。結果を以下の実施例３−実施例５に示す。樹脂組成物の各々は、樹脂組成物の総重量の０．３０重量％のＰＴＦＥ（テフロン（登録商標））も、防滴剤（ａｎｔｉ−ｄｒｉｐｐｉｎｇ ａｇｅｎｔ）として含有していた。
【００３５】
（実施例３）
ＵＶ安定性
難燃剤としてそれぞれＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰ（ｎ＝１．２８）、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰ（ｎ＝１．１４）、ＰＸ２００（ＲＸＰ）（ｎ値は適用不可）および本発明の（実施例１で調製した）ＨＤＰ（ｎ＝１．０２）を含有するＰＣ／ＡＢＳ複合材を、同程度の可燃性（ＵＬ−９４／Ｖ０、１．６ｍｍ 可燃性等級）を有する組成物へと配合した。これら複合材を押出し配合し、さらに射出成形プロセスで分散させた。これらの成形品で試験棒を調製し、促進ＵＶ曝露のためのＱ−ＵＶパネル試験に置いた。４つの複合材を、試験装置（Ｑ−ＵＶパネル試験機）中で約５００時間（ＵＶ光のみ）、等しくＵＶ照射に曝露した。曝露させた試料を、各試料の退色の程度について５人の人間によって目で見て判断し、最少の着色を伴う複合材に対する１（最良）および最も高い色変化を伴うコンパウンドに対する５（最悪）のポイント値を与えた。結果を以下の表に報告する。
【００３６】
【表５】
【００３７】
上記のＰＣ／ＡＢＳ複合材のＵＶ安定性を以下のように判断した（最良から最悪へ）；ニートのＰＣ／ＡＢＳ；ＢＤＰおよびＨＤＰ；ＲＤＰ；ＰＸ２００（ＲＸＰ）。換言すれば、本発明のＨＤＰを含有するＰＣ／ＡＢＳ複合材の退色の程度は、ＰＣ／ＡＢＳ Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰおよびＰＸ２００の退色の程度よりも驚くほど良好で、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰを含有するＰＣ／ＡＢＳ複合材と実質的に同じであった。
【００３８】
（実施例４）
加水分解安定性
ポリカーボネートは、特に酸性条件下で高熱および高湿度に曝されたとき、加水分解を受けやすい。従って、より良好な加水分解安定性を有する難燃剤は、ポリマー複合材を不安定化する効果がより小さい。ホスフェートエステルは、高熱および高湿度に敏感であり、酸種へと加水分解を受けてこれらの複合材の安定性に影響を及ぼす可能性がある。
【００３９】
加水分解安定性に関して、実施例１で調製したとおりの約１．０２の平均ｎ値を有するＨＤＰを含有するＰＣ／ＡＢＳ樹脂は、試験した他の難燃性ＰＣ／ＡＢＳ樹脂複合材に対して予想外の改善を示した。試験した複合材を、ＵＬ９４／Ｖ０可燃性仕様へとＦＲ−ＰＣ／ＡＢＳに配合した。上で特定した同じＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰ、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰおよびＰＸ２００（ＲＸＰ）ならびに実施例１で調製したヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）（ＨＤＰ）を用いて複合材のペレットを各々調製し、グラスウールで隔離した脱イオン水とともに密封したチューブの中に置いた。ブレンドした難燃剤に対するこれらの複合材のＰＣ部分の安定性を、促進環境への曝露後に測定した。試験した材料の各々についてのセットを、１０７℃の温度に前もって設定したオーブンの中に種々の時間間隔で置いた。
【００４０】
９０時間では、本発明のＨＤＰを含有するＰＣ／ＡＢＳ樹脂複合材の加水分解安定性がＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰおよびＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰを含有する樹脂複合材よりも良好であり、ＰＸ２００（ＲＸＰ）を含有する樹脂複合材と同程度であることが判明した。特に、本発明のＨＤＰを含有する樹脂の加水分解安定性は、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰおよびＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰを含有する樹脂よりも良好であった。ＰＸ２００（ＲＸＰ）含有複合材は、曝露の初期段階ではＨＤＰ含有複合材よりも安定であったが、９０時間の促進曝露後では同程度のレベルの安定性を示した。以下の表中に示した値は、気相クロマトグラフィ（ＧＰＣ）を使用して測定した、試験した複合材のポリカーボネートの平均分子量である。
【００４１】
【表６】
【００４２】
（実施例５）
熱変形温度
あらゆる工学的樹脂についての重要な特性の１つがその熱変形温度（ＨＤＴ）値である。電子機器の動作で、標準的な家庭用電流または遠隔的にバッテリから電力供給を受ける電化製品で熱が生成される。複合材が所与の用途に対してあまりに低いＨＤＴ値を有する場合、プラスチック部は軟化して機器として役立たないものになるかも知れない。従って、より高いＨＤＴを有するホスフェート組成物は、より低いＨＤＴ値を有するホスフェート複合材よりも好ましい。なぜなら、それは適切な材料を選択する際の重要なパラメータであることが多いためである。
【００４３】
このパラメータを試験するための標準規格は、ＡＳＴＭ−Ｄ−６４８である。同程度の荷重（２６４ｐｓｉ（約１．８２ＭＰａ））で試験し、難燃剤として、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰ（上記と同じ）、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰ（上記と同じ）、ＰＸ２００（ＲＸＰ）（上記と同じ）および実施例１で調製したヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）を含有する樹脂組成物に対してＨＤＴ値を測定した。それらの組成物の各々を、同等のＦＲ性能レベルを有する組成物を提供するのに十分な難燃剤を用いて調製した。結果を以下の表に報告する。
【００４４】
【表７】
【００４５】
上記のデータから分かるように、本発明のＨＤＰを含有するＰＣ／ＡＢＳ樹脂複合材が、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）（ＲＤＰ）およびビスフェノールＡビスホスフェート（ＢＤＰ）類似体の両方よりも有意に良好であることを見出した。レゾルシノールビスキシレニルホスフェート（ＰＸ２００）類似体は、同じ指針（ＡＳＴＭ−Ｄ６４８）を使用して試験した場合には、わずかに高かった。
【００４６】
実施例３−実施例５で試験した４つの樹脂複合材の全体的な性能を等級付けし、結果を以下の表に提示した。難燃剤としてそれぞれＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰ、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰ、ＰＸ２００（ＲＸＰ）および実施例１で調製したヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）を含有する各樹脂複合材を、各実施例で測定したとおりの最良のＵＶ安定性（実施例３）、加水分解安定性（実施例４）およびＨＤＴ（実施例５）を有する樹脂組成物を表す１というポイント値を使用して等級付けした。この比較では、数字が高いほど、同じ実施例における他の樹脂複合材と比べて、樹脂複合材の性能は低い。これらの値を一緒に合算して単一の性能数（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）を与えた。最も小さい数が、ＵＶ安定性、加水分解安定性およびＨＤＴについて最良の全体的な複合性能を有する樹脂複合材であることを示す。
【００４７】
【表８】
＊所与の試験指針では同一または同程度の性能。
【００４８】
上記のデータから分かるように、本発明のＨＤＰを含有する樹脂複合材は、試験したすべての樹脂複合材のうちで最良の全体的な性能を示した。換言すれば、本発明のＨＤＰを含有する樹脂複合材は、試験した試料のうちで最良の複合的なＵＶ安定性、加水分解安定性およびＨＤＴの物理的特性を有する。
【００４９】
（実施例６）
ＦＲ−ポリカーボネート複合材の可燃性結果
【００５０】
【表９】
ＰＣ／ＭＦ１１ ＝ Ｌｅｘａｎ １４１、ＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ
ＰＣ／ＭＦ２３ − Ｃａｌｉｂｒｅ ２００、Ｄｏｗ
ＡＦＴ＝平均フレーム時間
【００５１】
いくつかのポリカーボネート樹脂は、おそらくポリマー分枝および／または比較的高い溶融流れ粘度に起因して、（ＵＬ９４指針によって試験した場合）非常に難燃化しにくい。これらの樹脂に対しては、トリフェニルホスフェートなどの気相ＦＲ添加剤を単にドーピングするだけでこれらの可燃性の問題が解決できることが見出された。この目的のために有用な他の気相ＦＲ添加剤としては、イソプロピルフェニルジフェニルホスフェート、ｔ−ブチル化フェニルジフェニルホスフェート、クレゾールホスフェートなどのモノホスフェートエステルが挙げられる。さらなる気相ＦＲ添加剤としては、臭素化ポリカーボネートオリゴマー、臭素化ポリスチレン、ジフェニルスルホンスルホン酸カリウム（ＫＳＳ）、ホスフィン酸塩、ポリリン酸アンモニウム、シアヌル酸メラミン、ピロリン酸メラミンが挙げられる。
【００５２】
ＦＲ−ポリカーボネート複合材の物理的特性
【００５３】
【表１０】
ＰＣ／ＭＦ１１ ＝ Ｌｅｘａｎ １４１、ＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ
ＰＣ／ＭＦ２３ − Ｃａｌｉｂｒｅ ２００、Ｄｏｗ
【００５４】
トリフェニルホスフェートはより大きい「可塑化効率」を有するため、このドーピングの正味の効果は、熱変形温度（わずかに低下）および衝撃強度（わずかに改善）などの他の物理的特性にわずかの影響しか示さない。他の試験した特性の結果は実験の範囲であると考えられる。
【００５５】
本発明の好ましい実施形態を例示して詳細に説明してきたが、例えば構成要素、材料、パラメータの種々の修正が当業者には明らかとなるであろう。すべてのかかる修正および変更は、本発明の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図されている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オリゴマー状のビスホスフェート難燃剤に関し、より具体的にはオリゴマー状のヒドロキノンビスホスフェート難燃剤およびこれを含有する樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート（ＰＣ）／スチレン含有アロイなどの樹脂組成物における難燃剤として有用であるオリゴマー状のビスホスフェートは、通常、粘性のある液体の形態にあり、特に寒冷気候の場所では加工の際に取り扱うために特別の設備を必要とする。この粘性の液体であるホスフェートは、熱可塑性ポリマー（すなわち、樹脂）が熱および機械的なせん断によって溶融されたのちに、配合押出機へとポンプ輸送されることが多い。特別の設備としては、押し出しプロセスを妨害しないようにオリゴマー状のビスホスフェートの流体を保持するように設計された全体が熱で覆われた（ｈｅａｔ−ｔｒａｃｅｄ）供給ラインを備えた、加熱されたタンクを挙げることができる。特別の設備を使用したとしても、この問題および他の問題を回避するために、加工の際にさらなるステップを採用することが必要とされる。
【０００３】
あるいは、トリフェニルホスフェートなどの固体ホスフェートエステル難燃剤を使用することができる。このトリフェニルホスフェートは、通常、フレーク状の形態で入手可能である。しかしながら、これらの固体ホスフェートエステル難燃剤は、押出機の供給域で時期尚早に溶融する傾向があり、これによってこの複合材予備混合物が「橋架け」することが引き起こされ、これにより混合操作を妨害される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの問題に鑑み、改善された物理的特徴を有しかつ上記の加工の問題を回避する、樹脂組成物において使用するための難燃剤が必要とされている。従って、本願明細書に記載する本発明は、樹脂と配合されたときに、これまで提供された難燃性樹脂組成物と比べて優れた難燃性および改善された物理的特性を有する組成物を提供する望ましい物理的特性および特徴を有するオリゴマー状のビスホスフェート難燃剤に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、一般式Ｉ：
【化１】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は各々独立にアリールもしくはアルカリールであり、ｎは約１．０〜約２．０の平均値を有する）を有する難燃性のオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートのブレンド、ならびにこれを含有する樹脂組成物に関する。
【０００６】
本発明の一態様では、ｎが約１．０〜約１．１の平均値を有する一般式Ｉの範囲内にあるオリゴマー状のホスフェートが流動性粉末の形態にあることが驚きをもって見出された。式Ｉのオリゴマー状のホスフェートに対して用いる場合、通常（しかし、これに限定されない）、「流動性粉末（ｆｒｅｅ−ｆｌｏｗｉｎｇ ｐｏｗｄｅｒ）」は約１０μｍ〜約８０μｍの平均粒径を有する。これらの流動性粉末は、樹脂と混合されたときに、上述した取扱いの問題を回避し、かつ、これまで提供されたオリゴマー状のホスフェート含有難燃性樹脂組成物と比べて、改善された物理的特性（ＵＶ安定性、より高い加水分解安定性およびより高い熱変形温度（ＨＤＴ）など）を樹脂組成物に付与する。
【０００７】
本発明の別の態様では、ｎが約１．１より大きい平均値を有する一般式Ｉの範囲内にあるオリゴマー状のホスフェートはワックス様固体として特徴付けられるが、このようなオリゴマー状のホスフェートは、さらに予想外なことに、これまで用いられたオリゴマー状のホスフェート難燃剤を含有する樹脂組成物と比べて、改善されたＵＶ安定性、加水分解安定性およびより高いＨＤＴ値を、そのオリゴマー状のホスフェートを含有する樹脂組成物に付与する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、オリゴマー状のホスフェート難燃剤およびこれを含有する樹脂組成物に関する。特に、本発明は、好ましくはＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4の各々が独立に一般式ＩＩ：
【化２】
（式中、各Ｒは独立に、１〜４個の炭素原子を有するアルキルであり、各Ｘは独立に塩素または臭素であり、ｐは０〜３であり、かつｑは０〜５であり、ｐとｑとの和は０〜５であり、ｎは約１．０〜約２．０、好ましくは約１．０〜約１．２以下、より好ましくは約１．０〜約１．１の平均値を有する）のフェニル基である、上記の式（Ｉ）の構造を有するオリゴマー状のヒドロキノンビスホスフェート難燃剤に関する。上記の式Ｉの範囲内の特に好ましいオリゴマー状のビスホスフェートは、ヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）、すなわちＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4が各々フェニルのものである。
【０００９】
概して、本発明のオリゴマー状のヒドロキノンビスホスフェートは、触媒の存在下でジアリールハロホスフェートをヒドロキノンと反応させることにより調製される。本発明の好ましい実施形態では、ジフェニルクロロホスフェート（ＤＰＣＰ）は、ＭｇＣｌ2の存在下でヒドロキノンとの反応に供され、ヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）が生成される。本発明によれば、このプロセスによって調製される一般式Ｉの範囲内にあるヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）は、以下の実施例１で調製されたもののように、約１．１以下の平均ｎ値を有する。
【００１０】
別の実施形態では、本発明のヒドロキノンビスホスフェートオリゴマーは、触媒（ＭｇＣｌ2など）の存在下でヒドロキノンを、ジアリールハロホスフェート（ジフェニルクロロホスフェートなど）およびモノアリールジハロホスフェート（モノフェニルジクロロホスフェート（ＭＰＣＰ）など）を含む反応混合物と反応させることにより調製される。このようなプロセスは、米国特許第５，４５７，２２１号に記載されている。この米国特許の内容全体を、参照によって本願明細書に援用する。本発明によれば、このプロセスによって調製される一般式Ｉの範囲内にあるヒドロキノンビスホスフェートオリゴマーは約１．１〜約２．０の平均ｎ値を有し、それらは一般に、以下の実施例２で調製されたもののように、ワックス様の固体である。
【００１１】
本発明の１つの好ましい実施形態では、高純度（９９％）のジフェニルクロロホスフェート（ＤＰＣＰ）がヒドロキノンとの反応に供され、以下の実施例１によって実証されるように、本質的に純粋な二量体（すなわち約１．０２の平均ｎ値）が得られる。この比較的純粋な二量体は、それほど純粋でないＤＰＣＰから調製されるオリゴマーよりも高い融点を有し、流動性粉末の生成物を提供する。
【００１２】
通常、式Ｉのｎの値は、高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）測定によって生成物中のオリゴマー状のホスフェート種（オリゴホスフェート）の割合をまず測定することによって算出される。次いで重量平均（ｎ）値が、オリゴホスフェートの割合から公知の方法で決定（算出）される。ｎの値を算出する際には、モノホスフェート種、例えばトリフェニルホスフェートは、その算出に含まれていてもいなくてもよい。本発明のオリゴマー状のビスホスフェートに帰属されるｎ値は、計算の際このモノホスフェート種を除外して算出された。しかしながら、計算でこのモノホスフェート種が考慮される（使用される）場合には、存在するモノホスフェート種の量に応じてより小さいｎ値が得られる可能性がある。
【００１３】
本発明は、難燃性に有効な量の式Ｉのオリゴマー状の難燃剤と、少なくとも１つの樹脂とを含有する樹脂組成物に関する。本発明の組成物において使用される樹脂としては、スチレンポリマーおよびスチレンコポリマー、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。使用される具体的な樹脂としては、ＰＣ／ＡＢＳ混合物、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）およびＰＰＯ／ＨＩＰＳが挙げられる。これらの種類の樹脂またはポリマー混合物は、例えば米国特許第Ｒｅ．３６，１８８号、米国特許第６，７２７，３０１号および同第６，７５３，３６６号に記載されている。これらの特許文献の内容全体を参照によって本願明細書に援用する。本発明の難燃性樹脂組成物は、典型的には、例えば、屋内電気器具、電気装置用ケーシング（ｃａｓｔｉｎｇ）、寝具類、家具および自動車部品の製造において有用である。
【００１４】
本発明の樹脂組成物で通常使用されるオリゴマー状のホスフェート難燃剤の量は、一般に、その組成物の総重量の約２重量％〜約２０重量％、好ましくはその組成物の総重量の約７重量％〜約１５重量％の範囲にあり、残りは樹脂である。本発明の難燃性樹脂組成物は、酸化防止剤、安定剤、充填剤および他の難燃剤などの他の添加剤を含んでいてもよい。
【００１５】
本発明の好ましい難燃性樹脂組成物は、有効難燃性量の、ｎの平均値が約１．０２であるヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）と、ポリカーボネートと、スチレン含有樹脂コポリマーとを含む。本発明の組成物で使用することができる代表的なポリカーボネートは、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＬｅｘａｎである。
【００１６】
以下の実施例は、本発明を例証するために使用される。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
以下の表は、本発明に係る難燃性のオリゴマー状のヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）の調製に使用した反応混合物を特定するものである。
【００１８】
【表１】
【００１９】
（装置）
ガラス反応器、凝縮器のための冷却機、および苛性スクラバー（ｃａｕｓｔｉｃ ｓｃｒｕｂｂｅｒ）システムを備えた反応熱量計。
【００２０】
（手順）
ジフェニルクロロホスフェート、ヒドロキノンおよびＭｇＣｌ2をＮ2雰囲気下で反応器に入れた。１時間かけてＴＲ（反応温度）をゆっくり１４０℃に上昇させた。
【００２１】
およそ１０４℃で、ヒドロキノンはほぼ完全に溶解し、ＨＣｌガスの発生が始まり、目に見えるようになった。
【００２２】
反応温度が設定温度（１４０℃）に近づくにつれて、ＨＣｌガスの発生は非常に急速になった。温度を１４０℃で約１０時間保持した。反応は完結し、１以下の終点酸価滴定値に到達した後、これを室温まで冷却した。
【００２３】
この粗反応混合物の温度を３０分間かけてゆっくりと約１０７℃まで上昇させ、この粗反応混合物にトルエンを加えてこの材料の洗浄を容易にした。粗反応混合物の洗浄を、８５−９０℃でおよそ１０００ｇの０．４％ シュウ酸水溶液、次いで脱イオン水、次いで１０００ｇの３．５％ 水酸化ナトリウム水溶液を用いて行い、脱イオン水で仕上げた。最終洗浄液のｐＨは約７であった。
【００２４】
トルエン／水混合物を、真空下でのロータリーエバポレータによって約９５℃〜約９９℃の温度で洗浄した生成物から除去し、次いでオーブン中で１１０℃で一晩乾燥し、全体的に溶融した状態にした。翌日、この溶融した生成物をステンレス鋼製の蒸発皿に注ぎ込み、結晶化を容易にした。
【００２５】
８２％収率の微細な白色の流動性粉末の生成物を得て、これを約１．０２の平均ｎ値を有するヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）であると同定した。
【００２６】
この生成物を、フェノール、トルエン、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）およびオリゴマーの含有量について高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）を使用して分析した。結果を規格化した面積％（規格化Ａ％）および重量％（ｗｔ％）として以下の表に報告する。Ｐ2〜Ｐ6は、オリゴマー中のリン原子の数を指す。
【００２７】
【表２】
【００２８】
上記のデータから分かるように、最終生成物はヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）のほぼ９８％純粋な二量体であった。得られた生成物は、ＨＰＬＣによって得た個々の構成要素であるオリゴホスフェートの割合から公知の方法で決定した約１．０２の平均ｎ値を有する流動性粉末であった。
【００２９】
（実施例２）
実施例１に記載したのと同じ手順を使用して、本発明のオリゴマー状のヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）（ＨＤＰ）を調製した。このプロセスでは、モノフェニルジクロロホスフェート（ＭＰＣＰ）の添加を利用して、ＨＰＬＣによって得た個々の構成要素であるオリゴホスフェートの割合を用いて公知の方法で決定した約１．１５の平均ｎ値を有するオリゴマー状の生成物（ＨＤＰ）を生成させた。
【００３０】
【表３】
＊反応混合物は少量の反応性がないトリフェニルホスフェートを含有していた。これは、米国特許第５，４５７，２２１号に記載されているとおりのジフェニルクロロホスフェートおよびモノフェニルジクロロホスフェートの製造における副生成物として存在している。
【００３１】
８７％収率の生成物を得た。得られた白色固体は、ワックス様の質感を持っているようであり、流動性はなかった。得られた材料のワックス様の質感は、おそらくは、上記の二量体に加えて他のオリゴマー状のリン種が存在することに起因するものである。
【００３２】
ＨＰＬＣを使用してこの生成物を分析し、結果を以下の表に提示した。この実施例では、実施例１とは対照的に、多量の他のオリゴマー状のホスフェート種が存在している。得られたヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）オリゴマーブレンドは、ＨＰＬＣによって得た個々のオリゴホスフェートの割合を用いて公知の方法で決定した約１．１５の平均ｎ値を有するワックス様の固体であった。
【００３３】
【表４】
【００３４】
実施例１で得たヒドロキノン−ビス（ジフェニルホスフェート）（ＨＤＰ）（平均ｎ値＝１．０２）の流動性粉末を含有するＰＣ／ＡＢＳ樹脂組成物を、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）（Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰ）（平均ｎ値＝１．２８）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）（Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰ）（平均ｎ値＝１．１４）（これらはともにＳｕｐｒｅｓｔａから入手できる）、およびビスキシレニルホスフェートＰＸ２００（ＲＸＰ）（大八化学工業株式会社から入手できる）を含有するＰＣ／ＡＢＳ樹脂と比較した。ＵＶ安定性、加水分解安定性およびＨＤＴ（熱たわみ温度）値を得て、比較した。結果を以下の実施例３−実施例５に示す。樹脂組成物の各々は、樹脂組成物の総重量の０．３０重量％のＰＴＦＥ（テフロン（登録商標））も、防滴剤（ａｎｔｉ−ｄｒｉｐｐｉｎｇ ａｇｅｎｔ）として含有していた。
【００３５】
（実施例３）
ＵＶ安定性
難燃剤としてそれぞれＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰ（ｎ＝１．２８）、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰ（ｎ＝１．１４）、ＰＸ２００（ＲＸＰ）（ｎ値は適用不可）および本発明の（実施例１で調製した）ＨＤＰ（ｎ＝１．０２）を含有するＰＣ／ＡＢＳ複合材を、同程度の可燃性（ＵＬ−９４／Ｖ０、１．６ｍｍ 可燃性等級）を有する組成物へと配合した。これら複合材を押出し配合し、さらに射出成形プロセスで分散させた。これらの成形品で試験棒を調製し、促進ＵＶ曝露のためのＱ−ＵＶパネル試験に置いた。４つの複合材を、試験装置（Ｑ−ＵＶパネル試験機）中で約５００時間（ＵＶ光のみ）、等しくＵＶ照射に曝露した。曝露させた試料を、各試料の退色の程度について５人の人間によって目で見て判断し、最少の着色を伴う複合材に対する１（最良）および最も高い色変化を伴うコンパウンドに対する５（最悪）のポイント値を与えた。結果を以下の表に報告する。
【００３６】
【表５】
【００３７】
上記のＰＣ／ＡＢＳ複合材のＵＶ安定性を以下のように判断した（最良から最悪へ）；ニートのＰＣ／ＡＢＳ；ＢＤＰおよびＨＤＰ；ＲＤＰ；ＰＸ２００（ＲＸＰ）。換言すれば、本発明のＨＤＰを含有するＰＣ／ＡＢＳ複合材の退色の程度は、ＰＣ／ＡＢＳ Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰおよびＰＸ２００の退色の程度よりも驚くほど良好で、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰを含有するＰＣ／ＡＢＳ複合材と実質的に同じであった。
【００３８】
（実施例４）
加水分解安定性
ポリカーボネートは、特に酸性条件下で高熱および高湿度に曝されたとき、加水分解を受けやすい。従って、より良好な加水分解安定性を有する難燃剤は、ポリマー複合材を不安定化する効果がより小さい。ホスフェートエステルは、高熱および高湿度に敏感であり、酸種へと加水分解を受けてこれらの複合材の安定性に影響を及ぼす可能性がある。
【００３９】
加水分解安定性に関して、実施例１で調製したとおりの約１．０２の平均ｎ値を有するＨＤＰを含有するＰＣ／ＡＢＳ樹脂は、試験した他の難燃性ＰＣ／ＡＢＳ樹脂複合材に対して予想外の改善を示した。試験した複合材を、ＵＬ９４／Ｖ０可燃性仕様へとＦＲ−ＰＣ／ＡＢＳに配合した。上で特定した同じＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰ、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰおよびＰＸ２００（ＲＸＰ）ならびに実施例１で調製したヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）（ＨＤＰ）を用いて複合材のペレットを各々調製し、グラスウールで隔離した脱イオン水とともに密封したチューブの中に置いた。ブレンドした難燃剤に対するこれらの複合材のＰＣ部分の安定性を、促進環境への曝露後に測定した。試験した材料の各々についてのセットを、１０７℃の温度に前もって設定したオーブンの中に種々の時間間隔で置いた。
【００４０】
９０時間では、本発明のＨＤＰを含有するＰＣ／ＡＢＳ樹脂複合材の加水分解安定性がＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰおよびＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰを含有する樹脂複合材よりも良好であり、ＰＸ２００（ＲＸＰ）を含有する樹脂複合材と同程度であることが判明した。特に、本発明のＨＤＰを含有する樹脂の加水分解安定性は、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰおよびＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰを含有する樹脂よりも良好であった。ＰＸ２００（ＲＸＰ）含有複合材は、曝露の初期段階ではＨＤＰ含有複合材よりも安定であったが、９０時間の促進曝露後では同程度のレベルの安定性を示した。以下の表中に示した値は、気相クロマトグラフィ（ＧＰＣ）を使用して測定した、試験した複合材のポリカーボネートの平均分子量である。
【００４１】
【表６】
【００４２】
（実施例５）
熱変形温度
あらゆる工学的樹脂についての重要な特性の１つがその熱変形温度（ＨＤＴ）値である。電子機器の動作で、標準的な家庭用電流または遠隔的にバッテリから電力供給を受ける電化製品で熱が生成される。複合材が所与の用途に対してあまりに低いＨＤＴ値を有する場合、プラスチック部は軟化して機器として役立たないものになるかも知れない。従って、より高いＨＤＴを有するホスフェート組成物は、より低いＨＤＴ値を有するホスフェート複合材よりも好ましい。なぜなら、それは適切な材料を選択する際の重要なパラメータであることが多いためである。
【００４３】
このパラメータを試験するための標準規格は、ＡＳＴＭ−Ｄ−６４８である。同程度の荷重（２６４ｐｓｉ（約１．８２ＭＰａ））で試験し、難燃剤として、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰ（上記と同じ）、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰ（上記と同じ）、ＰＸ２００（ＲＸＰ）（上記と同じ）および実施例１で調製したヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）を含有する樹脂組成物に対してＨＤＴ値を測定した。それらの組成物の各々を、同等のＦＲ性能レベルを有する組成物を提供するのに十分な難燃剤を用いて調製した。結果を以下の表に報告する。
【００４４】
【表７】
【００４５】
上記のデータから分かるように、本発明のＨＤＰを含有するＰＣ／ＡＢＳ樹脂複合材が、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）（ＲＤＰ）およびビスフェノールＡビスホスフェート（ＢＤＰ）類似体の両方よりも有意に良好であることを見出した。レゾルシノールビスキシレニルホスフェート（ＰＸ２００）類似体は、同じ指針（ＡＳＴＭ−Ｄ６４８）を使用して試験した場合には、わずかに高かった。
【００４６】
実施例３−実施例５で試験した４つの樹脂複合材の全体的な性能を等級付けし、結果を以下の表に提示した。難燃剤としてそれぞれＦｙｒｏｌｆｌｅｘ ＲＤＰ、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ ＢＤＰ、ＰＸ２００（ＲＸＰ）および実施例１で調製したヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）を含有する各樹脂複合材を、各実施例で測定したとおりの最良のＵＶ安定性（実施例３）、加水分解安定性（実施例４）およびＨＤＴ（実施例５）を有する樹脂組成物を表す１というポイント値を使用して等級付けした。この比較では、数字が高いほど、同じ実施例における他の樹脂複合材と比べて、樹脂複合材の性能は低い。これらの値を一緒に合算して単一の性能数（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）を与えた。最も小さい数が、ＵＶ安定性、加水分解安定性およびＨＤＴについて最良の全体的な複合性能を有する樹脂複合材であることを示す。
【００４７】
【表８】
＊所与の試験指針では同一または同程度の性能。
【００４８】
上記のデータから分かるように、本発明のＨＤＰを含有する樹脂複合材は、試験したすべての樹脂複合材のうちで最良の全体的な性能を示した。換言すれば、本発明のＨＤＰを含有する樹脂複合材は、試験した試料のうちで最良の複合的なＵＶ安定性、加水分解安定性およびＨＤＴの物理的特性を有する。
【００４９】
（実施例６）
ＦＲ−ポリカーボネート複合材の可燃性結果
【００５０】
【表９】
ＰＣ／ＭＦ１１ ＝ Ｌｅｘａｎ １４１、ＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ
ＰＣ／ＭＦ２３ − Ｃａｌｉｂｒｅ ２００、Ｄｏｗ
ＡＦＴ＝平均フレーム時間
【００５１】
いくつかのポリカーボネート樹脂は、おそらくポリマー分枝および／または比較的高い溶融流れ粘度に起因して、（ＵＬ９４指針によって試験した場合）非常に難燃化しにくい。これらの樹脂に対しては、トリフェニルホスフェートなどの気相ＦＲ添加剤を単にドーピングするだけでこれらの可燃性の問題が解決できることが見出された。この目的のために有用な他の気相ＦＲ添加剤としては、イソプロピルフェニルジフェニルホスフェート、ｔ−ブチル化フェニルジフェニルホスフェート、クレゾールホスフェートなどのモノホスフェートエステルが挙げられる。さらなる気相ＦＲ添加剤としては、臭素化ポリカーボネートオリゴマー、臭素化ポリスチレン、ジフェニルスルホンスルホン酸カリウム（ＫＳＳ）、ホスフィン酸塩、ポリリン酸アンモニウム、シアヌル酸メラミン、ピロリン酸メラミンが挙げられる。
【００５２】
ＦＲ−ポリカーボネート複合材の物理的特性
【００５３】
【表１０】
ＰＣ／ＭＦ１１ ＝ Ｌｅｘａｎ １４１、ＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ
ＰＣ／ＭＦ２３ − Ｃａｌｉｂｒｅ ２００、Ｄｏｗ
【００５４】
トリフェニルホスフェートはより大きい「可塑化効率」を有するため、このドーピングの正味の効果は、熱変形温度（わずかに低下）および衝撃強度（わずかに改善）などの他の物理的特性にわずかの影響しか示さない。他の試験した特性の結果は実験の範囲であると考えられる。
【００５５】
本発明の好ましい実施形態を例示して詳細に説明してきたが、例えば構成要素、材料、パラメータの種々の修正が当業者には明らかとなるであろう。すべてのかかる修正および変更は、本発明の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式Ｉ：
【化１】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は各々独立に、アリールもしくはアルカリールであり、ｎは約１．０〜約２．０の平均値を有する）を有するオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物。
【請求項２】
ｎが約１．０〜１．２未満、または約１．０〜約１．２の平均値を有する、請求項１に記載のオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物。
【請求項３】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４が各々独立に、一般式ＩＩ：
【化２】
（式中、各Ｒは独立に、１〜４個の炭素原子を有するアルキルであり、各Ｘは独立に塩素もしくは臭素であり、ｐは０〜３であり、かつｑは０〜５であり、ｐとｑとの和は０〜５である）を有するフェニル基である、請求項１に記載のオリゴマー状のホスフェート。
【請求項４】
ｎが約１．０〜約１．１の平均値を有し、かつ前記オリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物が流動性粉末の形態にある、請求項１に記載のオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物。
【請求項５】
式ＩのＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４が各々フェニルであり、ｎが１．０２の平均値を有する、請求項１に記載のオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物。
【請求項６】
樹脂組成物であって、
（ｉ）難燃性に有効な量の、以下の一般式Ｉ：
【化３】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は各々独立にアリールもしくはアルカリールであり、ｎは約１．０〜約２．０の平均値を有する）を有するオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物と、
（ｉｉ）樹脂と
を含む、樹脂組成物。
【請求項７】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４が各々独立に、以下の一般式ＩＩ：
【化４】
（式中、各Ｒは独立に１〜４個の炭素原子を有するアルキルであり、各Ｘは独立に塩素または臭素であり、ｐは０〜３であり、かつｑは０〜５であり、ｐとｑとの和は０〜５である）を有するフェニル基である、請求項６に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
前記樹脂が、スチレンポリマーおよびスチレンコポリマー、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項６または請求項７に記載の樹脂組成物。
【請求項９】
前記樹脂がＰＣ／ＡＢＳまたはＰＰＯ／ＨＩＰＳである、請求項８に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
式Ｉのｎが約１．０〜１．２未満または約１．０〜約１．２の平均値を有する、請求項６に記載の樹脂組成物。
【請求項１１】
式Ｉのｎが約１．０〜約１．１の平均値を有する、請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項１２】
全組成物の約２重量％〜約２０重量％の式Ｉのオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物難燃剤を含有する、請求項６から請求項１１のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項１３】
前記式Ｉのオリゴマー状の難燃剤がヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）である、請求項６から請求項１３に記載の樹脂組成物。
【請求項１４】
前記ヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）が約１．０２の平均ｎ値を有する、請求項１３に記載の樹脂組成物。
【請求項１】
一般式Ｉ：
【化１】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は各々独立に、アリールもしくはアルカリールであり、ｎは約１．０〜約２．０の平均値を有する）を有するオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物。
【請求項２】
ｎが約１．０〜１．２未満、または約１．０〜約１．２の平均値を有する、請求項１に記載のオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物。
【請求項３】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４が各々独立に、一般式ＩＩ：
【化２】
（式中、各Ｒは独立に、１〜４個の炭素原子を有するアルキルであり、各Ｘは独立に塩素もしくは臭素であり、ｐは０〜３であり、かつｑは０〜５であり、ｐとｑとの和は０〜５である）を有するフェニル基である、請求項１に記載のオリゴマー状のホスフェート。
【請求項４】
ｎが約１．０〜約１．１の平均値を有し、かつ前記オリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物が流動性粉末の形態にある、請求項１に記載のオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物。
【請求項５】
式ＩのＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４が各々フェニルであり、ｎが１．０２の平均値を有する、請求項１に記載のオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物。
【請求項６】
樹脂組成物であって、
（ｉ）難燃性に有効な量の、以下の一般式Ｉ：
【化３】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は各々独立にアリールもしくはアルカリールであり、ｎは約１．０〜約２．０の平均値を有する）を有するオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物と、
（ｉｉ）樹脂と
を含む、樹脂組成物。
【請求項７】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４が各々独立に、以下の一般式ＩＩ：
【化４】
（式中、各Ｒは独立に１〜４個の炭素原子を有するアルキルであり、各Ｘは独立に塩素または臭素であり、ｐは０〜３であり、かつｑは０〜５であり、ｐとｑとの和は０〜５である）を有するフェニル基である、請求項６に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
前記樹脂が、スチレンポリマーおよびスチレンコポリマー、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項６または請求項７に記載の樹脂組成物。
【請求項９】
前記樹脂がＰＣ／ＡＢＳまたはＰＰＯ／ＨＩＰＳである、請求項８に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
式Ｉのｎが約１．０〜１．２未満または約１．０〜約１．２の平均値を有する、請求項６に記載の樹脂組成物。
【請求項１１】
式Ｉのｎが約１．０〜約１．１の平均値を有する、請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項１２】
全組成物の約２重量％〜約２０重量％の式Ｉのオリゴマー状のホスフェートまたはオリゴマー状のホスフェートの混合物難燃剤を含有する、請求項６から請求項１１のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項１３】
前記式Ｉのオリゴマー状の難燃剤がヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）である、請求項６から請求項１３に記載の樹脂組成物。
【請求項１４】
前記ヒドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）が約１．０２の平均ｎ値を有する、請求項１３に記載の樹脂組成物。
【公表番号】特表２０１０−５０２６２５（Ｐ２０１０−５０２６２５Ａ）
【公表日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２６７３８（Ｐ２００９−５２６７３８）
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１９１７２
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２７５３６
【国際公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願人】（５０５４０８９６３）スプレスタ エルエルシー (11)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１９１７２
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２７５３６
【国際公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願人】（５０５４０８９６３）スプレスタ エルエルシー (11)
【Ｆターム（参考）】
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