説明

難燃性ポリフェニレンエーテル樹脂組成物

【課題】本発明の目的は、ハロゲン化合物を含まず、ポリフェニレンエーテルの特長である耐熱性、機械特性、電気特性を保持し、射出成形時の発煙、金型への難燃剤の付着等の問題が殆どなく、環境上好ましい、高度の難燃性を有するポリフェニレンエーテル樹脂組成物を提供することにある。
【解決手段】 (a)ポリフェニレンエーテルおよび(b)スチレン系樹脂の合計100質量部に対して(c)ホスフィン酸塩、またはジホスフィン酸塩及びこれらの縮合物の群から選ばれる少なくとも1種からなるリン含有難燃剤1〜100質量部を含んでなる樹脂組成物であって、該(c)成分の平均粒子径(d50%)が0.2μm以上40μm未満であることを特徴とするポリフェニレンエーテル樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は耐熱性、剛性、流動性および成形安定性のバランスに優れた難燃性ポリフェニレンエーテル樹脂組成物に関し、特に電気・電子分野の部品材料に好適に用いられる難燃性ポリフェニレンエーテル樹脂組成物に関する。
本発明の樹脂組成物は、難燃性に優れるとともに、加工時のガスの発生を大幅に低減し射出成形時の金型への付着物(モールドデポジット)の生成を大幅に抑制した特性を有し、シルバーストリークを抑制した高温成形に優れ、耐熱性、剛性にも優れた難燃性ポリフェニレンエーテル樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
易燃性合成樹脂の難燃化としては、一般には従来からハロゲン系化合物および三酸化アンチモンとを添加する等の難燃化手法が用いられてきたが、環境衛生の上では好ましくないために、難燃化手法の改善が望まれている。
ポリフェニレンエーテルまたはこれとスチレン系樹脂との混合樹脂の難燃化には、ハロゲン含有化合物を用いずに、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のモノリン酸エステル、レゾルシノールやビスフェノールAとフェノール化合物との縮合リン酸エステルなど、有機リン酸エステルが用いられてきた。しかし、これらの樹脂組成物は耐熱性、物性の低下、高温高湿下における吸水、射出成形時の発煙、金型への難燃剤の付着等の問題点を指摘されていた。その中で、ビスフェノールAとフェノール化合物から得られる縮合リン酸エステルは、比較的問題が少ないと言われている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
【0003】
また、ポリフェニレンエーテルまたはこれとスチレン系樹脂との混合樹脂の難燃化には、フェノキシホスファゼンなどのホスファゼン化合物を難燃剤として配合した樹脂組成物が開示されている。(例えば、特許文献3、特許文献4)
しかしながら、前記の難燃剤を配合して十分な難燃性を得る場合には、ポリフェニレンエーテルの耐熱性や剛性が損なわれ、有効な難燃剤とは言えなかった。
一方、熱可塑性樹脂にホスフィン酸塩又はジホスフィン酸塩及び/またはこれらのポリマーと特定の窒素化合物とを難燃剤として配合した樹脂組成物が開示されているが(例えば、特許文献5)、難燃性、耐衝撃性等が十分でなく、さらに射出成形時の金型への難燃剤の付着(モールドデポジット)等があり実用上問題であった。
【0004】
【特許文献1】特開平5−186681号公報
【特許文献2】特開平7−053876号公報
【特許文献3】特公平3−73590号公報
【特許文献4】特開平9−71708号公報
【特許文献5】特表2000−508365号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、ハロゲン化合物を含まず、ポリフェニレンエーテルの特長である耐熱性、機械特性、電気特性を保持し、射出成形時の発煙、金型への難燃剤の付着等の問題が殆どなく、環境上好ましい、高度の難燃性を有するポリフェニレンエーテル樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、上記した課題を解決するために検討を重ねた結果、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物を難燃化するにおいて、特定の平均粒子径を有するホスフィン酸塩類の難燃剤を含むことにより上記した課題を解決できる事を見いだし本発明に到達した。
すなわち、本発明は以下の通りである。
【0007】
[1](a)ポリフェニレンエーテルおよび(b)スチレン系樹脂との合計量100質量部に対して(c)下式(I)で表されるホスフィン酸塩、下式(II)で表されるジホスフィン酸塩及びこれらの縮合物の群から選ばれる少なくとも1種のリン含有難燃剤1〜100質量部を含んでなる樹脂組成物であって、該(c)成分の平均粒子径(d50%)が0.2μm以上40μm未満であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
【化1】


[式中、R及びRは、同一か又は異なり、直鎖状もしくは分岐状のC1〜C6−アルキル及び/又はアリールもしくはフェニルであり、Rは、直鎖状もしくは分岐状のC〜C10−アルキレン、C〜C10−アリーレン、C6〜C10−アルキルアリーレン又はC〜C10−アリールアルキレンであり、Mはカルシウム(イオン)、マグネシウム(イオン)、アルミニウム(イオン)、亜鉛(イオン)、ビスマス(イオン)、マンガン(イオン)、ナトリウム(イオン)、カリウム(イオン)及びプロトン化された窒素塩基から選ばれる1種以上であり、mは、2又は3であり、nは、1〜3であり、xは、1又は2である。]
[2](a)ポリフェニレンエーテル10〜90質量部、(b)スチレン系樹脂90〜10質量部及び(a)+(b)の合計100質量部に対して(c)ホスフィン酸塩、ジホスフィン酸塩及びこれらの縮合物の中から選ばれる少なくとも1種のリン含有難燃剤の量が1〜50質量部であることを特徴とする上記[1]に記載の熱可塑性樹脂組成物。
[3](c)成分の平均粒子径(d50%)が0.5μmを超え20μm以下であることを特徴とする上記[1]または[2]に記載の熱可塑性樹脂組成物。
[4](c)成分の平均粒子径が1.0μmを超え10μm以下であることを特徴とする上記[1]〜または[2]に記載の熱可塑性樹脂組成物。
[5](c)成分の粒子径分布として、粒子径の小さい方から25%の粒子径(d25%)と75%の粒子径(d75%)の比(d75%/d25%)が1.0を超え5.0以下であることを特徴とする上記[1]〜[4]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
[6](b)成分がポリスチレンおよびまたはゴム変性ポリスチレンであることを特徴とする上記[1]〜[5]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
[7](d)成分として、メラミンとリン酸とから形成される付加物を(a)+(b)の合計100質量部に対して、0.5〜15質量部含むことを特徴とする上記[1]〜[6]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
[8](e)成分として、含亜鉛化合物を(a)+(b)の合計100質量部に対して、0.01〜15質量部含むことを特徴とする上記[1]〜[7]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
[9]1.6mm厚み試験片におけるUL94に準拠して垂直接炎で測定した平均燃焼時間が25秒以下であることを特徴とする上記[1]〜[8]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
[10] 上記[1]〜[9]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物からなる成形品。
[11] 上記[1]〜[9]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物から成形された電気・電子用途部品。
[12] 上記[1]〜[9]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物から成形された自動車用電気・電子部品。
【発明の効果】
【0008】
本発明により、耐熱性、機械特性、電気特性を保持し、射出成形時の発煙、金型への難燃剤の付着等の問題が殆どなく、環境上好ましい、高度の難燃性を有するポリフェニレンエーテル樹脂組成物を提供する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明の内容を詳細に説明する。
本発明で使用できる(a)ポリフェニレンエーテルとは、下記式(III)の構造単位からなる、ホモ重合体及び/または共重合体である。
【0010】
【化2】

【0011】
〔式中、Oは酸素原子、R〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、又はハロ炭化水素オキシ(但し、少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子を隔てている)を表わす。〕
【0012】
本発明のポリフェニレンエーテルの具体的な例としては、例えば、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンエーテル)等が挙げられ、さらに2,6−ジメチルフェノールと他のフェノール類との共重合体(例えば、特公昭52−17880号公報に記載されているような2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体や2−メチル−6−ブチルフェノールとの共重合体)のごときポリフェニレンエーテル共重合体も挙げられる。
これらの中でも特に好ましいポリフェニレンエーテルとしては、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、またはこれらの混合物である。
【0013】
本発明で用いるポリフェニレンエーテルの製造方法は公知の方法で得られるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、米国特許第3306874号明細書、同第3306875号明細書、同第3257357号明細書及び同第3257358号明細書、特開昭50−51197号公報、特公昭52−17880号公報及び同63−152628号公報等に記載された製造方法等が挙げられる。
【0014】
本発明のリレーブロックを構成するポリフェニレンエーテルの還元粘度(0.5g/dlクロロホルム溶液、30℃、ウベローデ型粘度管で測定)の好ましい範囲は、0.35dl/g〜0.55dl/gの範囲内である。より好ましくは、0.40dl/g〜0.50dl/gの範囲である。
本発明においては、2種以上の還元粘度の異なるポリフェニレンエーテルをブレンドしたものであっても、好ましく使用することができる。
【0015】
また、本発明で使用できるポリフェニレンエーテルは、全部又は一部が変性されたポリフェニレンエーテルであっても構わない。ここでいう変性されたポリフェニレンエーテルとは、分子構造内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合又は三重結合、及び少なくとも1個のカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基又はグリシジル基を有する、少なくとも1種の変性化合物で変性されたポリフェニレンエーテルを指す。
【0016】
該変性されたポリフェニレンエーテルの製法としては、ラジカル開始剤の存在下又は不存在下で、(1)100℃以上、ポリフェニレンエーテルのガラス転移温度未満の範囲の温度でポリフェニレンエーテルを溶融させることなく変性化合物と反応させる方法、(2)ポリフェニレンエーテルのガラス転移温度以上360℃以下の範囲の温度で変性化合物と溶融混練し反応させる方法、(3)ポリフェニレンエーテルのガラス転移温度未満の温度で、ポリフェニレンエーテルと変性化合物を溶液中で反応させる方法等が挙げられ、これらいずれの方法でも構わないが、(1)又は(2)の方法が好ましい。
【0017】
次に分子構造内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合又は三重結合、及び少なくとも1個のカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基又はグリシジル基を有する少なくとも1種の変性化合物について具体的に説明する。
分子内に炭素−炭素二重結合、及びカルボン酸基又は酸無水物基を同時に有する変性化合物としては、マレイン酸、フマル酸、クロロマレイン酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸及びこれらの酸無水物などが挙げられる。特にフマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が良好で、フマル酸、無水マレイン酸が特に好ましい。また、これら不飽和ジカルボン酸の2個のカルボキシル基のうちの1個または2個がエステルになっているものも使用可能である。
【0018】
分子内に炭素−炭素二重結合及びグリシジル基を同時に有する変性化合物としては、アリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレート、エポキシ化天然油脂等が挙げられる。これらの中でグリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレートが特に好ましい。
【0019】
分子内に炭素−炭素二重結合及び水酸基を同時に有する変性化合物としては、アリルアルコール、4−ペンテン−1−オール、1,4−ペンタジエン−3−オールなどの一般式C2n−3OH(nは正の整数)の不飽和アルコール、一般式C2n−5OH、C2n−7OH(nは正の整数)等の不飽和アルコール等が挙げられる。
上述した変性化合物は、それぞれ単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
【0020】
変性されたポリフェニレンエーテルを製造する際の変性化合物の添加量は、ポリフェニレンエーテル100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましく、更に好ましくは0.3〜5質量部である。
ラジカル開始剤を用いて変性されたポリフェニレンエーテルを製造する際の好ましいラジカル開始剤の量は、ポリフェニレンエーテル100質量部に対して0.001〜1質量部である。
また、変性されたポリフェニレンエーテルへの変性化合物の付加率は、0.01〜5質量%が好ましい。より好ましくは0.1〜3質量%である。
該変性されたポリフェニレンエーテル中には、未反応の変性化合物及び/または、変性化合物の重合体が1質量%未満の量であれば残存していても構わない。
【0021】
本発明でいうスチレン系熱可塑性樹脂の例としては、ホモポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン(HIPS)、スチレン−アクリロニトリル共重合体(AS樹脂)、スチレン−ゴム質重合体−アクリロニトリル共重合体(ABS樹脂)等が挙げられる。
本発明で用いられるスチレン系樹脂とは、スチレン系化合物、スチレン系化合物と共重合可能な化合物をゴム質重合体存在または非存在下に重合して得られる重合体である。
【0022】
スチレン系化合物の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、モノクロロスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられ、最も好ましいのはスチレンである。また、スチレン系化合物と共重合可能な化合物としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類;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化合物類;無水マレイン酸等の酸無水物等が挙げられ、スチレン系化合物とともに使用される。共重合可能な化合物の使用量は、スチレン系化合物との合計量に対して20質量%以下が好ましく、さらに好ましくは15質量%以下である。
【0023】
ゴム質重合体としては共役ジエン系ゴムあるいは共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体あるいはエチレン−プロピレン共重合体系ゴム等が挙げられる。具体的には特に、ポリブタジェンおよびスチレン−ブタジェン共重合体が好ましい。また、不飽和ゴム質重合体を用いる場合に、部分的に水添したゴムを用いることが好ましい。該スチレン系樹脂の具体例としては、ポリスチレンおよびゴム補強ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体(AS樹脂)およびゴム補強スチレン−アクリロニトリル共重合体(ABS樹脂)、その他のスチレン系共重合体等が挙げられる。特に好ましいのは、ポリスチレンおよびゴム変性ポリスチレンである。
【0024】
本発明において、十分な難燃性を発現するためには、(a)ポリフェニレンエーテル、及び(b)スチレン系樹脂の量比は、両者の合計を100質量部としたときに(a)ポリフェニレンエーテル10〜100質量部、(b)スチレン系樹脂90〜0質量部の範囲内である必要がある。特に難燃性に優れた樹脂組成物を得る場合には、好ましくは(a)ポリフェニレンエーテル30〜100質量部、(b)スチレン系樹脂70〜0質量部の範囲、成形流動性に優れた樹脂組成物を得る場合には、好ましくは(a)ポリフェニレンエーテル10〜80質量部、(b)スチレン系樹脂90〜20質量部の範囲、より好ましくは(a)ポリフェニレンエーテル10〜60質量部、(b)スチレン系樹脂90〜40質量部の範囲である。
【0025】
本発明に使用する(c)成分のリン含有難燃剤は、下式(I)で表されるホスフィン酸塩及び/又は下式(II)で表されるジホスフィン酸塩及び/又は、これらの縮合物(本明細書中では、ホスフィン酸塩類と略記)である。
【0026】
【化3】

【0027】
[式中、R及びRは、同一か又は異なり、直鎖状もしくは分岐状のC〜C−アルキル及び/又はアリールもしくはフェニルであり、Rは、直鎖状もしくは分岐状のC〜C10−アルキレン、C〜C10−アリーレン、C〜C10−アルキルアリーレン又はC〜C10−アリールアルキレンであり、Mはカルシウム(イオン)、マグネシウム(イオン)、アルミニウム(イオン)、亜鉛(イオン)、ビスマス(イオン)、マンガン(イオン)、ナトリウム(イオン)、カリウム(イオン)及びプロトン化された窒素塩基から選ばれる1種以上であり、mは、2又は3であり、nは、1〜3であり、xは、1又は2である。]
【0028】
本発明の(c)成分のホスフィン酸塩類は、欧州特許出願公開第699708号公報や特開平08−73720号公報に記載されているような、公知の方法によって製造することができる。例えば、ホスフィン酸塩は水溶液中においてホスフィン酸を金属炭酸塩、金属水酸化物又は金属酸化物と反応させることにより製造することができるが、この方法に限定されるものではなく、ゾル−ゲル法等によって製造しても構わない。ホスフィン酸塩類は、一般にモノマー性化合物であるが、反応条件に依存して、環境によっては縮合度が1〜3の縮合物であるポリマー性ホスフィン酸塩も含まれる。
【0029】
本発明において、好ましく使用可能なホスフィン酸の具体例としては、ジメチルホスフィン酸、エチルメチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、メチル−n−プロピルホスフィン酸、メタンジ(メチルホスフィン酸)、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)、メチルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸およびこれらの混合物等が挙げられる。
【0030】
また好ましく使用可能な金属成分としてはカルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、ビスマスイオン、マンガンイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン)及び/又はプロトン化された窒素塩基から選ばれる1種以上であり、より好ましくは、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、亜鉛イオンから選ばれる1種以上である。
【0031】
ホスフィン酸塩類の好ましく使用可能な具体例としては、ジメチルホスフィン酸カルシウム、ジメチルホスフィン酸マグネシウム、ジメチルホスフィン酸アルミニウム、ジメチルホスフィン酸亜鉛、エチルメチルホスフィン酸カルシウム、エチルメチルホスフィン酸マグネシウム、エチルメチルホスフィン酸アルミニウム、エチルメチルホスフィン酸亜鉛、ジエチルホスフィン酸カルシウム、ジエチルホスフィン酸マグネシウム、ジエチルホスフィン酸アルミニウム、ジエチルホスフィン酸亜鉛、メチル−n−プロピルホスフィン酸カルシウム、メチル−n−プロピルホスフィン酸マグネシウム、メチル−n−プロピルホスフィン酸アルミニウム、メチル−n−プロピルホスフィン酸亜鉛、メタンジ(メチルホスフィン酸)カルシウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)マグネシウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)アルミニウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)亜鉛、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)カルシウム、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)マグネシウム、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)アルミニウム、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)亜鉛、メチルフェニルホスフィン酸カルシウム、メチルフェニルホスフィン酸マグネシウム、メチルフェニルホスフィン酸アルミニウム、メチルフェニルホスフィン酸亜鉛、ジフェニルホスフィン酸カルシウム、ジフェニルホスフィン酸マグネシウム、ジフェニルホスフィン酸アルミニウム、ジフェニルホスフィン酸亜鉛が挙げられる。
【0032】
特に難燃性、モールドデポジットの抑制の観点からジメチルホスフィン酸カルシウム、ジメチルホスフィン酸アルミニウム、ジメチルホスフィン酸亜鉛、エチルメチルホスフィン酸カルシウム、エチルメチルホスフィン酸アルミニウム、エチルメチルホスフィン酸亜鉛、ジエチルホスフィン酸カルシウム、ジエチルホスフィン酸アルミニウム、ジエチルホスフィン酸亜鉛が好ましい。
【0033】
本発明において、好ましいホスフィン酸塩類の量は、(a)ポリフェニレンエーテル、及び(b)スチレン系樹脂の合計100質量部に対し、1〜100質量部である。さらに好ましくは、1〜50質量部、特に好ましくは2〜30質量部、最も好ましくは5〜20質量部である。充分な難燃性を発現させる為にはホスフィン酸塩類の量は1質量部以上が好ましく、耐衝撃性、流動性および外観の面からはホスフィン酸塩類の量は100質量部以下が好ましい。
【0034】
本発明における(c)成分の平均粒子径(d50%)は、0.2μm以上40μm未満である。好ましくは、0.5μmを超え30μm以下、より好ましくは、0.5μmを超え20μm以下、さらに好ましくは、1.0μmを超え10μm以下である。これらの粒子径を得るための手法に特に制限はないが、例えば、この粒子径以上のホスフィン酸塩類の塊を溶剤中に分散して湿式粉砕し、分級する方法が挙げられる。特に平均粒子径が0.5μmを超え20μm以下の微粉末を用いる事でより高い難燃性を発現するばかりでなく、
成形品の耐衝撃性、流動性および外観が著しく改善するので特に好ましい。
【0035】
本発明の(c)成分の粒子径分布として、粒子径の小さい方から25%の粒子径(d25%)と75%の粒子径(d75%)の比(d75%/d25%)が1.0を超え5.0以下であることが好ましい。より好ましくは、1.2〜4.0、さらに好ましくは、1.5〜3.0である。d75%/d25%の値が1.0を超え5.0以下であるホスフィン酸塩類を使用することで、樹脂組成物の面衝撃強度を著しく向上させることが可能となる。
【0036】
ここでいう平均粒子径(d50%)および粒子径分布は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置を用いて測定した体積基準の粒子径に基づいている。また、ホスフィン酸塩類の分散媒として3%イソプロパノール水溶液を用いて測定される値である。具体的には、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置LA−910(堀場製作所(株)製)を用いて、3%イソプロパノール水溶液の分散媒でブランク測定を行った後、測定試料を規定の透過率(95%〜70%)になるように入れて測定することにより求めることができる。なお、分散媒中への試料の分散は、超音波を1分間照射することにより行う。
【0037】
また、本発明におけるホスフィン酸塩類は、本発明の効果を損なわなければ、未反応物あるいは副生成物が残存していても構わない。
本発明において、(c)成分のホスフィン酸塩類を単独で使用することが、射出成形時のモールドデポジットを抑制するため特に好ましいが、本発明の目的を損なわない程度に(d)成分としてメラミンとリン酸とから形成される付加物を併用使用しても構わない。
【0038】
次に併用使用可能な(d)成分のメラミンとリン酸とから形成される付加物について詳細に説明する。
本発明において使用可能な(d)成分のメラミンとリン酸とから形成される付加物の具体例としては、メラミンとポリリン酸との反応生成物及び/またはメラミンの縮合物とポリリン酸との反応生成物、式(NH3−yPOもしくは(NHPO[式中、yは1〜3であり、そしてzは1〜10000である]で表される窒素含有リン酸塩、リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、及び/またはポリリン酸アンモニウムから選ばれる1種以上が挙げられる。特に、次の化学式(C・HPO、(ここでnは縮合度を表す)で示されるもので、メラミンとリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸との実質的に等モルの反応生成物から得られる物が好ましく使用可能である。より具体的には、ピロリン酸ジメラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メレム、ポリリン酸メラム、ポリリン酸メロン、これらの混合ポリ塩から選ばれる1種以上が挙げられ、これらの中でも最も好ましいのは、ポリリン酸メラミンである。
【0039】
これらの製法には特に制約はないが、最も好ましいポリリン酸メラミンに関してその一例を挙げると、リン酸メラミンを窒素雰囲気下、加熱縮合する方法等が挙げられる。
ここでリン酸メラミンを構成するリン酸としては、具体的にはオルトリン酸、亜リン酸、次亜リン酸、メタリン酸、ピロリン酸、三リン酸、四リン酸等が挙げられるが、特にオルトリン酸、ピロリン酸を用いたメラミンとの付加物を縮合したポリリン酸メラミンが難燃剤としての効果が高く好ましい。
また、ポリリン酸メラミンの縮合度nを5以上にする事により、耐熱性が高くなるので好ましい方向である。
【0040】
本発明においては、ポリリン酸メラミンはポリリン酸とメラミンの等モルの付加塩であっても良く、メラミンとの付加塩を形成するポリリン酸としては、いわゆる縮合リン酸と呼ばれる鎖状ポリリン酸、環状ポリメタリン酸が挙げられる。これらポリリン酸の縮合度nには特に制約はなく通常3〜50であるが、得られるポリリン酸メラミン付加塩の耐熱性の点でここに用いるポリリン酸の縮合度nは5以上が好ましい。
かかるポリリン酸メラミン付加塩の製造方法は、例えば水中にメラミンとポリリン酸を混合したものが分散したスラリーとし、それをよく混合して両者の反応生成物を微粒子状に形成させた後、このスラリーを濾過、洗浄、乾燥し、さらに必要であれば焼成し、得られた固形物を粉砕して粉末として得る方法が挙げられる。
【0041】
本発明において、好ましいメラミンとリン酸とから形成される付加物の量は、(a)ポリフェニレンエーテル、及び(b)スチレン系樹脂の合計100質量部に対し、0.3〜30質量部である。さらに好ましくは、0.5〜15質量部、特に好ましくは1〜10質量部、最も好ましくは1〜8質量部である。
【0042】
(c)成分と(d)成分の好ましい質量比は、100/0〜80/20である。より好ましくは100/0〜90/10、さらに好ましくは100/0〜95/5、最も好ましくは100/0である。(d)成分をこの範囲で添加することにより、流動性を向上させることができるが、モールドデポジット抑制のためにはできる限り(d)成分を含まないことが望ましい。これらは、樹脂に配合する際に上述の好ましい量比でプリブレンドしておく事が好ましい。より好ましくは、例えば高速ミキサー等を用いてプリブレンドしたものを用いる事が挙げられる。
【0043】
本発明において使用可能な(d)成分のメラミンとリン酸とから形成される付加物の好ましい平均粒子径は、ホスフィン酸塩類と同様、0.5μmを超え40μm未満である。中でも特に平均粒子径が0.5〜20μmの微粉末を用いる事でより高い難燃性を発現するばかりでなく、成形品の強度と外観が著しく改善するので特に好ましい。
また、本発明における(d)成分のメラミンとリン酸とから形成される付加物は、本発明の効果を損なわなければ、未反応物あるいは副生成物が残存していても構わない。
【0044】
本発明においては、(e)成分である含亜鉛化合物を添加しても構わない。
本発明で使用可能な含亜鉛化合物とは、ステアリン酸亜鉛等の有機含亜鉛化合物および、酸化亜鉛等の無機含亜鉛化合物のすべてを包含するが、これらの中で好ましい含亜鉛化合物は無機含亜鉛化合物である。特にその中でも、酸化亜鉛、硫化亜鉛、ホウ酸亜鉛、スズ酸亜鉛から選ばれる1種以上がより好ましく、xZnO・yB・zHO(x>0、y>0、z≧0)で表されるホウ酸亜鉛が最も好ましい。その具体例としては、2ZnO・3B・3.5HO、4ZnO・B・HO、2ZnO・3Bで表されるホウ酸亜鉛である。
【0045】
本発明における、これら含亜鉛化合物は、難燃助剤として燃焼時に熱源である炎から樹脂への熱を遮断すること(断熱能力)によって、樹脂の分解で燃料となるガスの発生を抑制し、難燃性を高めるのに必要な不燃層(又は炭化層)の形成する役割を果たすものである。
さらには、これらの含亜鉛化合物はシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等の表面処理剤で処理されていてもよい。
【0046】
また、その平均粒子径は、20μm以下が好ましく、15μm以下が更に好ましく、7μm以下が特に好ましい。
これら含亜鉛化合物の好ましい量は、(a)ポリフェニレンエーテル、及び(b)スチレン系樹脂の合計100質量部に対し、0.01〜15質量部である。より好ましくは、0.1〜10質量部であり、0.2〜5質量部がより好ましく、0.2〜3質量部が最も好ましい。
【0047】
上述した(c)ホスフィン酸塩及び/又ジホスフィン酸塩、(d)メラミンとリン酸とから形成される付加物の混合物、(e)含亜鉛化合物の本組成物への添加方法に特に制限はなく、単独でそれぞれ組成物中に添加する方法、これら3種のうち2種または3種を高速ミキサー(ヘンシェルミキサー)等により予備混合した後、組成物中に添加する方法等が挙げられる。
【0048】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性を向上させる目的で、衝撃改良剤を添加することができる。この衝撃改良剤として好ましいものは、芳香族ビニル化合物を主体とするブロックを少なくとも1個と、共役ジエン化合物を主体とするブロックを少なくとも1個含むブロック共重合体、および/または該ブロック共重合体の水素添加物である。
【0049】
本発明で使用することのできる、少なくとも1個の芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックと少なくとも1個の共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとからなるブロック共重合体において、該ブロック共重合体の一部を構成する芳香族ビニル化合物の具体例としてはスチレン、αメチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらの芳香族ビニル化合物は2種以上組み合わせて用いてもよい。スチレンは特に好ましい。
【0050】
また、該ブロック共重合体の一部を構成する共役ジエン化合物の具体例としては、ブタジエン、イソプレン、ピペリレン、1,3−ペンタジエン等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらの共役ジエン化合物は2種以上組み合わせて用いてもよい。ブタジエン、イソプレン又はこれらの組み合わせが好ましい。
本願明細書で言う、「主体とする」とは、「少なくとも1個の芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロック」においては、少なくとも50質量%以上が芳香族ビニル化合物単位であることを意味し、「少なくとも1個の共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロック」においては少なくとも50質量%以上が共役ジエン化合物単位であることを意味する。いずれの重合体ブロックにおいても主体となるモノマーが70質量%以上であることが好ましい。
【0051】
ブロック共重合体の共役ジエン化合物としてブタジエンを使用する場合は、ポリブタジエンブロック部分のミクロ構造は1,2−ビニル結合量と3,4−ビニル結合量の合計量が5〜80%である事が好ましく、さらには10〜50%が好ましく、15〜40%が最も好ましい。ここで言うビニル結合量とは、重合時の共役ジエン化合物の結合形態の割合を示すものである。結合の割合は、赤外分光光度計、核磁気共鳴装置等で分析することにより知ることができる。
【0052】
本発明における少なくとも1個の芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックと少なくとも1個の共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとからなるブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロック(S)と共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロック(B)が、S−B型、S−B−S型、S−B−S−B型の中から選ばれる結合形式を有するブロック共重合体である事が好ましい。これらの中でもS−B−S型、S−B−S−B型がより好ましく、更にはS−B−S型が最も好ましい。これらはもちろん混合物であっても構わない。
【0053】
本発明においては、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物の水素添加されたブロック共重合体を使用することもできる。すなわち、この水素添加されたブロック共重合体とは、上述の芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物のブロック共重合体中の脂肪族二重結合を水素添加処理することにより、0を越えて100%までの範囲内の二重結合に対する水素添加処理割合において制御したものをいう。該水素添加されたブロック共重合体の好ましい水素添加率は50%以上であり、より好ましくは80%以上、最も好ましくは95%以上である。
【0054】
本発明において、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物の(場合により水素添加された)ブロック共重合体は数平均分子量50,000以上のブロック共重合体であることが望ましい。好ましくは100,000以上であり、より好ましくは150,000以上のブロック共重合体である。
本発明でいう数平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定装置を用いて、紫外分光検出器で測定し、標準ポリスチレンで換算した数平均分子量の事を指す。この時、重合時の触媒失活に起因した低分子量成分が検出されることがあるが、その場合は分子量計算に低分子量成分は含めない。通常、計算された正しい分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)は1.0〜1.1の範囲内である。
【0055】
本発明においては、芳香族ビニル化合物を主体とする一つの重合体ブロックの数平均分子量は、10,000以上である事が望ましい。好ましくは15,000以上であり、より好ましくは、30,000以上である。芳香族ビニル化合物を主体とする一つの重合体ブロックの数平均分子量を15,000以上とする事により、熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性(面衝撃強度)のばらつきを抑える事ができる。芳香族ビニル化合物を主体とする一つの重合体ブロックの分子量の異なる2種以上のブロック共重合体を併用することもできる。
【0056】
なお、芳香族ビニル化合物を主体とする一つの重合体ブロックの数平均分子量は、上述したブロック共重合体の数平均分子量を用いて、下式により求めることができる。
Mn(a)={Mn×a/(a+b)}/N
[上式中において、Mn(a)は芳香族ビニル化合物を主体とする一つの重合体ブロックの数平均分子量、Mnは少なくとも1個の芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックと少なくとも1個の共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとからなるブロック共重合体の数平均分子量、aはブロック共重合体中のすべての芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックの質量%、bはブロック共重合体中のすべての共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの質量%、そしてNはブロック共重合体中の芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックの数を表す。]
【0057】
本発明において用いることのできる、これらブロック共重合体は、本発明の趣旨に反しない限り、結合形式の異なるもの、芳香族ビニル化合物種の異なるもの、共役ジエン化合物種の異なるもの、1,2−結合ビニル含有量もしくは1,2−結合ビニル含有量と3,4−結合ビニル含有量の異なるもの、芳香族ビニル化合物成分含有量の異なるもの、水素添加率の異なるもの等の各々について2種以上を混合して用いても構わない。
【0058】
また、本発明で使用するこれらブロック共重合体は、全部又は一部が変性されたブロック共重合体であっても構わない。
ここでいう変性されたブロック共重合体とは、分子構造内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合又は三重結合、及び少なくとも1個のカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基又はグリシジル基を有する、少なくとも1種の変性化合物で変性されたブロック共重合体を指す。
【0059】
該変性されたブロック共重合体の製法としては、ラジカル開始剤の存在下又は不存在下で、(1)ブロック共重合体の軟化点温度以上250℃以下の範囲の温度で変性化合物と溶融混練し反応させる方法、(2)ブロック共重合体の軟化点以下の温度で、ブロック共重合体と変性化合物を溶液中で反応させる方法、(3)ブロック共重合体の軟化点以下の温度で、ブロック共重合体と変性化合物を溶融させることなく反応させる方法等が挙げられ、これらいずれの方法でも構わないが、(1)の方法が好ましく、更には(1)の中でもラジカル開始剤存在下で行う方法が最も好ましい。
ここでいう分子構造内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合又は三重結合、及び少なくとも1個のカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基又はグリシジル基を有する少なくとも1種の変性化合物とは、変性されたポリフェニレンエーテルに関して述べた変性化合物と同じものが使用できる。
【0060】
さらに、本発明の樹脂組成物において、オイルを存在させても構わない。
本発明でいうオイルとは、30℃において液状の無機または有機の油脂を指し、合成油、鉱物油、動物油、植物油等いずれであっても構わない。これらの中で好ましいオイルとしては大豆油・アマニ油等の植物油、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、芳香族系オイル、ベンジルトルエン等に代表される熱媒用オイルが挙げられる。これらの中でより好ましいオイルは、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、芳香族系オイルである。
これらオイルは一般に芳香族環、ナフテン環及びパラフィン鎖の三成分が組み合わさった混合物であって、パラフィン鎖の炭素数が50%以上を占めるものがパラフィン系オイルと呼ばれ、ナフテン環炭素数が30〜45%のものがナフテン系オイル、芳香族炭素数が30%より多いものが芳香族系オイルと呼ばれる。
【0061】
これらの中で特に好ましいオイルは上記したナフテン系オイルまたはパラフィン系オイルであり、パラフィン系オイルが最も好ましい。
ここでいうパラフィンを主成分とするオイルは詳細には、芳香環含有化合物、ナフテン環含有化合物及びパラフィン系化合物の三者が組み合わさった数平均分子量100〜10000の範囲の炭化水素系化合物の混合物であり、パラフィン系化合物の含有量が50質量%以上のものである。
【0062】
より詳細には、パラフィン系化合物が50〜90質量%,ナフテン環含有化合物が10〜40質量%、芳香環含有化合物が5質量%以下の量で組み合わさった数平均分子量は100〜2000の間のものであり、更に好ましくは200〜1500の間のものである。
パラフィン系オイルで市販されているものの一例を挙げると、ダイアナプロセスオイルPW−380(出光石油化学(株)製)[動粘度381.6cst(40℃)、平均分子量746、ナフテン環炭素数=27%,パラフィン環炭素数73%]等が挙げられる。
【0063】
これらオイルの添加方法に特に制限はない。樹脂組成物の溶融混練時に液体状態で添加しても構わないし、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとからなるブロック共重合体にあらかじめ配合しておいても構わない。特に、ブロック共重合体にオイルをあらかじめ混合する方法が好ましい。
この時の好ましいオイルの量はブロック共重合体100質量部に対して、70質量部未満である。より好ましくは60質量部未満である。
【0064】
本発明における衝撃改良剤の好ましい量は、(a)ポリフェニレンエーテルと(b)スチレン系樹脂との合計量100質量部に対して、0.5〜10質量部である。より好ましくは1〜5質量部である。
【0065】
本発明の熱可塑性樹脂組成物においては、(g)無機フィラーを更に含んでも構わない。本発明において使用可能な無機フィラーとしては、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、石膏繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維、スチール繊維、セラミックス繊維、ボロンウィスカ繊維、マイカ、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、ウォラストナイト、ゾノトライト、アパタイト、ガラスビーズ、ガラスフレーク、酸化チタン、着色用カーボンブラック等の繊維状、粒状、板状、あるいは針状の無機質強化材が挙げられる。これら無機フィラーは2種以上組み合わせて用いても構わない。これらの中でもより好ましい無機フィラーとしては、タルク、ウォラストナイト、ガラス繊維が挙げられる。また、無機フィラーはシランカップリング剤等の表面処理剤を用いて公知の方法で表面処理した物を用いても構わない。
本発明における無機フィラーの好ましい量は、熱可塑性樹脂組成物を100質量%としたとき、5〜60質量%である。より好ましい量としては10〜50質量%であり、最も好ましくは15〜40質量%である。
【0066】
また、本発明の熱可塑性樹脂組成物には、成分(c)、成分(d)、及び成分(e)以外の難燃剤を更に含んでもよい。この場合の難燃剤としても、実質的にハロゲンを含まない無機または有機の難燃剤がより好ましい。
併用可能な難燃剤の例としては水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等に代表される公知の無機難燃剤、トリフェニルフォスフェートや水酸化トリフェニルフォスフェート、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)等に代表される有機リン酸エステル類、ポリリン酸アンモニウムやポリリン酸メラミン等に代表されるリン酸系含窒素化合物、特開平11−181429号公報に記載されているようなホスファゼン系化合物、メロンやメレムのような環状窒素化合物、シリコーンオイル類、赤燐やその他公知の難燃剤が挙げられる。
また、本発明においては、滴下防止剤として知られるテトラフルオロエチレン等に代表されるフッ素系ポリマーも、熱可塑性樹脂組成物中に2質量%未満の量であれば使用可能である。
【0067】
本発明においては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブチレン共重合体、エチレン−オクテン共重合体等のオレフィン系熱可塑性エラストマーを添加することが金型からの離型性に効果があり好ましい。特に、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとからなるブロック共重合体と併用することが好ましい。
【0068】
本発明では、上記した成分のほかに、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて付加的成分を任意の段階で添加しても構わない。
付加的成分の例としては、可塑剤(低分子量ポリオレフィン、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステル類等)及び、帯電防止剤、核剤、流動性改良剤、充填剤、補強剤、各種過酸化物、展着剤、銅系熱安定剤、ヒンダードフェノール系酸化劣化防止剤に代表される有機系熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等である。
これらの成分の具体的な好ましい添加量は、熱可塑性樹脂組成物中にそれぞれ10質量%以下である。より好ましい量は5質量%未満であり、最も好ましくは3質量%以下である。
【0069】
本発明の組成物を得るための具体的な加工機械としては、例えば、単軸押出機、二軸押出機、ロール、ニーダー、ブラベンダープラストグラフ、バンバリーミキサー等が挙げられるが、中でも二軸押出機が好ましく、特に、上流側供給口と1カ所以上の下流側供給口を備えた二軸押出機が最も好ましい。
【0070】
本発明の樹脂組成物を得るための溶融混練温度は特に限定されるものではないが、混練状態等を考慮して通常240〜360℃の中から好適な組成物が得られる条件を任意に選ぶことができる。
加工時の押出機の回転数は、100〜800rpmが好ましく、200〜700rpmがより好ましい。ホスフィン酸塩類の分散性を高める為には回転数は、好ましくは200rpm以上とし、樹脂の分解を抑制する為には800rpm以下とする事が望ましい。
【0071】
このようにして得られる本発明の組成物は、従来より公知の種々の方法、例えば、射出成形や押出成形により各種部品の成形体として利用できる。
本発明の樹脂組成物は、特に耐熱性、難燃性、電気特性が重要な用途に使用でき、電気・電子部品及び自動車用電気電子部品に好適に使用可能である。
以下、実施例により本発明の実施の形態をさらに詳しく説明する。
【実施例】
【0072】
次に、実施例及び比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例に用いた原材料及び測定方法を以下に示す。
【0073】
[原材料]
(a)ポリフェニレンエーテル(以下、PPE)
ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)[商品名:S201A 旭化成ケミカルズ(株)製]
(b)スチレン系樹脂
(b−1)ハイインパクトポリスチレン(以下、HIPS)[商品名:PSJポリスチレン H9302、PSジャパン(株)製]
(b−2)ホモポリスチレン(以下、GPPS)[商品名:PSJポリスチレン685、PSジャパン(株)製]
【0074】
(c)ホスフィン酸塩類を含むリン含有難燃剤
特開平08−73720号公報に記載されている製法を参考にして製造したジエチルホスフィン酸アルミニウム(以下、DEP)。
DEPの塊を水中で湿式粉砕後、分級して以下の平均粒子径を有するDEPを得た。
(DEP−1)ジエチルホスフィン酸アルミニウム
平均粒子径(d50%)=0.2μm、d75%/d25%=2.2
(DEP−2)ジエチルホスフィン酸アルミニウム
平均粒子径(d50%)=0.8μm、d75%/d25%=2.4
(DEP−3)ジエチルホスフィン酸アルミニウム
平均粒子径(d50%)=3.1μm、d75%/d25%=2.5
(DEP−4)ジエチルホスフィン酸アルミニウム
平均粒子径(d50%)=18μm、d75%/d25%=2.8
(DEP−5)ジエチルホスフィン酸アルミニウム
平均粒子径(d50%)=35μm、d75%/d25%=4.1
【0075】
(d)メラミンとリン酸とから形成される付加物を含む窒素含有難燃剤
ポリリン酸メラミン(以下、MPP) [商品名:Melapur200/70 チバ・スペシャリティー・ケミカルズ(株)製]
【0076】
(e)含亜鉛化合物
ホウ酸亜鉛:2ZnO・3B・3.5HO[商品名:Firebrake ZB U.S. Borax社製
【0077】
(c)+(d)+(e)系の難燃剤混合物
(Exolit OP 1312)
[商品名:Exolit OP 1312 クラリアント社製]
平均粒子径(d50%)=40μm、d75%/d25%=5.2
(DEP/MPP)
DEP−3を80質量部、MPPを20質量部、ホウ酸亜鉛を5質量部の割合で、20リットルの容積のヘンシェルミキサー[FM20C/I:三井鉱山(株)製]にて回転数は500rpmで10分間予備混合を行った。
(DEP/メレム混合物)
DEP−3を80質量部、メレム(日産化学社製、平均粒子径約3μm)を20質量部の割合で、20リットルの容積のヘンシェルミキサー[FM20C/I:三井鉱山(株)製]にて回転数は500rpmで10分間予備混合を行った。
【0078】
[測定方法]
(1)難燃性(UL−94)
UL94(米国Under Writers Laboratories Incで定められた規格)の垂直燃焼試験方法に従って、1サンプル当たりそれぞれ5本ずつ試験を行った。なお試験片(長さ127mm、幅12.7mm、厚み1.6mm)は射出成形機(東芝機械(株)製:IS−80EPN)を用いて成形した。成形は加熱シリンダー温度310℃、金型温度80℃で実施した。
表中には、10回接炎の平均燃焼時間と滴下の有無を記載した。
【0079】
(2)荷重撓み温度
得られた樹脂組成物ペレットを80℃で2時間乾燥した後、東芝機械(株)製IS−80EPN成形機(シリンダー温度を310℃、金型温度を80℃に設定)にて、試験片(長さ127mm、幅12.7mm、厚み6.4mm)を成形した。ASTM−D−648に準拠し、1.82MPaの条件下で測定した。
【0080】
(3)成形流動性
試験片(長さ127mm、幅12.7mm、厚み1.6mm)を射出成形機(東芝機械(株)製:IS−80EPN)を用いて成形した時に、樹脂が完全充填する最低圧力(ゲージ圧)を実測した。圧力が低いほど流動性に優れることを意味する。成形は加熱シリンダー設定温度310℃、金型設定温度80℃で実施した。
【0081】
(4)Izod衝撃値
得られた樹脂組成物ペレットを80℃で2時間乾燥した後、東芝機械(株)製IS−80EPN成形機(シリンダー温度を310℃、金型温度を80℃に設定)にて、厚み3.2mmの短冊成形片を成形した。ノッチ付きIzod衝撃試験は、ASTM D256に準拠し、厚み3.2mmのノッチ付衝撃強度を23℃の条件下で測定した。
【0082】
(5)曲げ弾性率
得られた樹脂組成物ペレットを80℃で2時間乾燥した後、東芝機械(株)製IS−80EPN成形機(シリンダー温度を310℃、金型温度を80℃に設定)にて、試験片(長さ127mm、幅12.7mm、厚み6.4mm)を成形した。ASTM−D−790に準拠し、試験速度3mm/分の条件下で測定した。
【0083】
(6)モールドデポジット(MD)
得られた樹脂組成物ペレットを80℃で2時間乾燥した後、東芝機械(株)製IS−80EPN成形機(シリンダー温度を310℃、金型温度を80℃に設定)にて、前記のUL94の試験片(厚み1.6mm)を成形する際、金型表面をふき取った後、完全充填に約1cmほどショートする圧力で30ショット連続成形を実施した。その後、金型の成形片キャビティー末端部に生じた固形付着物の量を目視で有無を確認した。ほとんど付着物が見られない場合は○、付着物が明らかに見られる場合は×、それらの中間として付着物が少し見られる場合は△とした。
【0084】
[実施例1〜6、比較例1〜4]
二軸押出機[ZSK−26MC:コペリオン社製(ドイツ)]を用い、シリンダー温度を上流側320℃〜下流側280℃に設定した。
表1記載の割合に従い、上流供給口より(a)成分、(b)成分および(c)成分を供給し、比較例のリン酸エステル難燃剤は、下流の圧入ノズルから供給して溶融混練した。
なお、このときのスクリュー回転数は300回転/分とし、吐出量は15kg/hとした。また、シリンダーブロック中央部の直前のブロックに開口部(ベント)を設け、減圧吸引することにより残存揮発の除去を行った。この時の減圧度(圧力)は60mmHgであった。ダイから押し出されたストランドを冷却し、カッターにて連続切断して約3mm長さ×3mm径の樹脂組成物ペレットを得た。
得られたペレットを用いて、上述の各種評価を実施した。結果は表1に各成分の配合割合とともに併記した。
【0085】
【表1】

【0086】
本発明の特定の平均粒子径を有するホスフィン酸塩類の難燃剤を含むポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、難燃性、耐熱性、剛性、射出成形時の金型への付着物(モールドデポジット)のない優れた樹脂組成物が得られることが判る。
【産業上の利用可能性】
【0087】
本発明は、難燃性、耐熱性、剛性に優れ、射出成形時の金型への付着物(モールドデポジット)のない成形安定性に優れた特徴を有するポリフェニレンエーテル樹脂組成物を提供し、電気特性にも優れるため特に電気・電子部品用途に好適に使用できる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)ポリフェニレンエーテルおよび(b)スチレン系樹脂の合計量100質量部に対して、(c)下式(I)で表されるホスフィン酸塩、下式(II)で表されるジホスフィン酸塩及びこれらの縮合物の群から選ばれる少なくとも1種のリン含有難燃剤1〜100質量部を含んでなる樹脂組成物であって、該(c)成分の平均粒子径(d50%)が0.2μm以上40μm未満であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
【化1】


[式中、R及びRは、同一か又は異なり、直鎖状もしくは分岐状のC1〜C6−アルキル及び/又はアリールもしくはフェニルであり、Rは、直鎖状もしくは分岐状のC〜C10−アルキレン、C〜C10−アリーレン、C6〜C10−アルキルアリーレン又はC〜C10−アリールアルキレンであり、Mはカルシウム(イオン)、マグネシウム(イオン)、アルミニウム(イオン)、亜鉛(イオン)、ビスマス(イオン)、マンガン(イオン)、ナトリウム(イオン)、カリウム(イオン)及びプロトン化された窒素塩基から選ばれる1種以上であり、mは、2又は3であり、nは、1〜3であり、xは、1又は2である。]
【請求項2】
(a)ポリフェニレンエーテル10〜90質量部、(b)スチレン系樹脂90〜10質量部及び(a)+(b)の合計100質量部に対して(c)ホスフィン酸塩、ジホスフィン酸塩及びこれらの縮合物の中から選ばれる少なくとも1種のリン含有難燃剤の量が1〜50質量部であることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項3】
(c)成分の平均粒子径(d50%)が0.5μmを超え20μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項4】
(c)成分の平均粒子径が1.0μmを超え10μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項5】
(c)成分の粒子径分布として、粒子径の小さい方から25%の粒子径(d25%)と75%の粒子径(d75%)の比(d75%/d25%)が1.0を超え5.0以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項6】
(b)成分がポリスチレンおよび/またはゴム変性ポリスチレンであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項7】
(d)成分として、メラミンとリン酸とから形成される付加物を(a)+(b)の合計100質量部に対して、0.5〜15質量部含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項8】
(e)成分として、含亜鉛化合物を(a)+(b)の合計100質量部に対して、0.01〜15質量部含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項9】
1.6mm厚み試験片におけるUL94に準拠して垂直接炎で測定した平均燃焼時間が25秒以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項10】
請求項1〜9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物からなる成形品。
【請求項11】
請求項1〜9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物から成形された電気・電子用途部品。
【請求項12】
請求項1〜9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物から成形された自動車用電気・電子部品。

【公開番号】特開2008−37970(P2008−37970A)
【公開日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−212705(P2006−212705)
【出願日】平成18年8月4日(2006.8.4)
【出願人】(303046314)旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【Fターム(参考)】