JPS6328469B2 - - Google Patents
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- JPS6328469B2 JPS6328469B2 JP13327181A JP13327181A JPS6328469B2 JP S6328469 B2 JPS6328469 B2 JP S6328469B2 JP 13327181 A JP13327181 A JP 13327181A JP 13327181 A JP13327181 A JP 13327181A JP S6328469 B2 JPS6328469 B2 JP S6328469B2
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- Japan
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- reaction
- acid
- propane
- flame retardant
- bis
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Description
本発明は難燃剤の製造法に関するものである。
詳しくは本発明はハロゲン含有ビスフエノールA
型エポキシ樹脂とエポキシ基と反応し得る官能基
を少なくとも1ケ含むオリゴマー又はポリマーと
のブロツク共重合反応によりなる難燃剤の製造方
法に関するものである。
プラスチツク用難燃剤の需要量は多方面にわた
るプラスチツクの適用分野において使用時の安全
性の向上、特に難燃性の向上の要求が高まると共
に、毎年増加の一途をたどつている。
又、使用される難燃剤の種類も、以前から臭素
化無水フタル酸、臭素化ジフエニル、臭素化ジフ
エニルエーテル、臭素化ビスフエノールA、臭素
化ビスフエノールAのエチレンオキサイド付加
物、臭素化ビスフエノールAのグリシジルエーテ
ル化物等の芳香族ハロゲン化合物が用いられてい
るが、このような低分子有機化合物の添加型難燃
剤は成形品中に混練された場合に、難燃剤自身の
ブリード又は易昇華性による難燃効率の低下を生
じることから、最近ではこれらの欠点を克服させ
るべくオリゴマー化又はポリマー化された添加型
難燃剤が多くなりつつある。更に、ハロゲン含有
モノマーを用いた反応型難燃プラスチツクも出廻
り始めている。これに対応して、本発明者らもこ
れまでに難燃剤自身のブリード及び昇華性が無い
添加型難燃剤として、ハロゲン含有ビスフエノー
ルA型エポキシ樹脂とエポキシ基と反応し得る官
能基を少くとも1ケ含むオリゴマー又はポリマー
とからなるブロツク共重合体を提案している(特
開昭53−74557及び特願昭56−59187)。
しかし、このようなブロツク共重合体を製造す
るに際しては反応温度が比較的高いため、特にハ
ロゲン含有ビスフエノールA型エポキシ樹脂の使
用モル分率が高い場合にはエポキシ樹脂自身のゲ
ル化の可能性が高く、反応温度と反応時間を厳密
にコントロールしなければならない不都合さがあ
つた。
本発明者らはこの点に関し、より合理的な製造
方法を確立するべく鋭意研究を重ねた結果、本発
明を完成するに到つた。
即ち、本発明は(A)一般式
(式中、RはH又は/及びCH3基;Xはハロゲン
原子;lは0〜15;m及びnは1〜4の整数を示
す。)で示されるハロゲン含有ビスフエノールA
型エポキシ樹脂と(B)エポキシ基と反応し得る官能
基を少なくとも1ケ含むオリゴマー又はポリマー
とを均一混合ないし、ゲル化の恐れのない反応率
まで予備反応させた後、別の取り出し容易な容器
又は場所に移し、次にそれを加温下に保持して反
応させることを特徴とする難燃剤の製造方法に関
するものである。
本発明で用いられる(A)ハロゲン含有ビスフエノ
ールA型エポキシ樹脂は下記一般式で示される。
(式中、RはH又は/及びCH3基;Xはハロゲン
原子;lは0〜15;m及びnは1〜4の整数を示
す。)
このハロゲン含有ビスフエノールA型エポキシ
樹脂はハロゲン含有量が20重量%以上、Xが臭素
又は塩素、m及びnが2〜4のものが好ましい。
又、ハロゲン含有ビスフエノールA型エポキシ樹
脂は、例えばハロゲン化ビスフエノールAとエピ
クロルヒドリンとの縮合により合成されるが、ハ
ロゲン化ビスフエノールAのジグリシジルエーテ
ルとハロゲン化ビスフエノールAとの反応によつ
ても容易に合成され、そのハロゲン含有量はビス
フエノールAやグリコール類を一部共縮合するこ
とにより任意の割合に調整することが可能であ
る。
他方、本発明で用いられる(B)エポキシ基と反応
し得る官能基を少なくとも1ケ含むオリゴマー又
はポリマーとしては次に説明するようなものであ
る。
かかるエポキシ基と反応し得る官能基としては
カルボキシル基、アルコール性及びフエノール性
水酸基、酸無水物基、アミノ基、イミノ基、酸ア
ミド基、酸イミド基、チオール基、イソシアネー
ト基等が挙げられ、それはオリゴマー又はポリマ
ー骨格の末端に存在しても骨格の途中に分枝状に
存在してもよい。
又、オリゴマー又はポリマーとはポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタ
ール、ポリフエニレンオキサイド、ポリスルホ
ン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタ
ン、ポリアルキレンエーテルグリコール及びこれ
らの共縮合体、更に官能基含有のラジカル重合性
モノマーを構成成分とするビニル系ポリマー、フ
エノール樹脂等を主成分とするものであり、ブロ
ツク共重合反応して得られる難燃剤のハロゲン含
有量を高める上からハロゲン化されたものがより
好ましいが、非ハロゲン化物でも差しつかえな
い。特に好ましいオリゴマー又はポリマーとして
は次のようなハロゲン含有モノマーを構成成分と
して含むものである。
(1) 一般式
(式中、R1、R2はアルキレン基、Xはハロゲ
ン原子、m及びnは1〜4の整数、Zは−C
(CH3)2−又は−SO2−、p及びqは1〜10の
整数を示す。)
これらのハロゲン含有芳香族ジオールは例え
ばハロゲン化ビスフエノールA又はSにエチレ
ンオキシド、プロピレンオキシドなどの適当な
アルキレンオキシドを付加させるか、又はエチ
レンクロルヒドリンのようなアルキレンハロヒ
ドリンを反応させることによつて得られるが、
使用される反応条件や原料モル比により、通常
R1、R2、p、qなどが決定される。R1、R2が
エチレン基又はプロピレン基、p及びqが1〜
4、Xが臭素又は塩素のものが特に好ましい。
具体的には、2,2−ビス〔4−(2−ヒド
ロキシエトキシ)−3,5−ジブロムフエニル〕
プロパン又はスルホン、2,2−ビス〔4−
(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジクロル
フエニル〕プロパン又はそのスルホン2,2−
ビス〔4−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3,
5−ジブロムフエニル〕プロパン又はそのスル
ホン、2,2−ビス〔4−(2−ヒドロキシプ
ロポキシ)−3,5−ジクロルフエニル〕プロ
パン又はそのスルホン、2,2−ビス〔4−
(3−ヒドロキシプロポキシ)−3,5−ジブロ
ムフエニル〕プロパン又はそのスルホン、2,
2−ビス〔4−(3−ヒドロキシプロポキシ)−
3,5−ジクロルフエニル〕プロパン又はスル
ホン、2,2−ビス〔4−(2−ヒドロキシエ
トキシ)−3−ブロムフエニル〕プロパン又は
そのスルホン、2,2−ビス〔4−(2−ヒド
ロキシエトキシ)−2,3,5,6−テトラブ
ロムフエニル〕プロパン又はそのスルホン等が
挙げられる。
(2) 一般式
(式中、Xはハロゲン原子、m及びnは1〜4
の整数、Zは−C(CH3)2−又は−SO2−を示
す。)
これらのフエノール化合物は例えば、ビスフ
エノールA又はSをハロゲン分子を用いて核ハ
ロゲン化することにより得られるが、使用され
る反応条件や原料モル比によりm及びnが決定
される。Xが臭素又は塩素であるものが特に好
ましい。
具体的には、2,2−ビス(4−ヒドロキシ
−3,5−ジブロムフエニル)プロパン又はそ
のスルホン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−
3,5−ジクロルフエニル)プロパン又はその
スルホン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3
−ブロムフエニル)プロパン又はそのスルホ
ン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−クロ
ルフエニル)プロパン又はそのスルホン、2,
2−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5,6−
テトラブロムフエニル)プロパン又はそのスル
ホン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−2,
3,5,6−テトラクロルフエニル)プロパン
又はそのスルホン等が挙げられる。
(3) 一般式
The present invention relates to a method for producing flame retardants.
Specifically, the present invention relates to halogen-containing bisphenol A.
The present invention relates to a method for producing a flame retardant comprising a block copolymerization reaction between an epoxy resin and an oligomer or polymer containing at least one functional group capable of reacting with an epoxy group. The demand for flame retardants for plastics continues to increase every year as the demand for improved safety during use, particularly flame retardance, increases in a wide variety of plastic application fields. In addition, the types of flame retardants used have been brominated phthalic anhydride, brominated diphenyl, brominated diphenyl ether, brominated bisphenol A, ethylene oxide adduct of brominated bisphenol A, and brominated bisphenol. Aromatic halogen compounds such as glycidyl ether compounds of A are used, but when such low-molecular organic compound additive flame retardants are kneaded into molded products, the flame retardant itself may bleed or easily sublimate. Recently, oligomerized or polymerized additive flame retardants have been increasingly used to overcome these drawbacks. Furthermore, reactive flame-retardant plastics using halogen-containing monomers are also beginning to become available. In response to this, the present inventors have also developed an additive-type flame retardant that does not have bleed or sublimation properties of the flame retardant itself. A block copolymer consisting of one oligomer or polymer has been proposed (Japanese Patent Application Laid-open No. 74557/1983 and Japanese Patent Application No. 59187/1983). However, since the reaction temperature is relatively high when producing such block copolymers, there is a possibility that the epoxy resin itself may gel, especially when the molar fraction of the halogen-containing bisphenol A type epoxy resin is high. There was the disadvantage that the reaction temperature and reaction time had to be strictly controlled. In this regard, the present inventors have conducted extensive research in order to establish a more rational manufacturing method, and as a result, have completed the present invention. That is, the present invention relates to (A) general formula (In the formula, R is H or/and CH 3 group; X is a halogen atom; l is 0 to 15; m and n are integers of 1 to 4.) Halogen-containing bisphenol A
After homogeneously mixing the type epoxy resin and (B) an oligomer or polymer containing at least one functional group capable of reacting with an epoxy group, or pre-reacting the resin to a reaction rate that does not cause gelation, place the epoxy resin in another container that is easy to take out. The invention also relates to a method for producing a flame retardant, which comprises transferring the flame retardant to another location, and then holding the flame retardant under heating to cause a reaction. The halogen-containing bisphenol A type epoxy resin (A) used in the present invention is represented by the following general formula. (In the formula, R is H or/and CH3 group; X is a halogen atom; l is 0 to 15; m and n are integers of 1 to 4.) This halogen-containing bisphenol A type epoxy resin Preferably, the amount is 20% by weight or more, X is bromine or chlorine, and m and n are 2 to 4.
Further, halogen-containing bisphenol A type epoxy resin is synthesized by condensation of halogenated bisphenol A and epichlorohydrin, for example, and by reaction of diglycidyl ether of halogenated bisphenol A with halogenated bisphenol A. It is also easily synthesized, and its halogen content can be adjusted to any desired ratio by partially cocondensing bisphenol A and glycols. On the other hand, the (B) oligomer or polymer containing at least one functional group capable of reacting with an epoxy group used in the present invention is as described below. Examples of functional groups that can react with such epoxy groups include carboxyl groups, alcoholic and phenolic hydroxyl groups, acid anhydride groups, amino groups, imino groups, acid amide groups, acid imido groups, thiol groups, isocyanate groups, etc. It may be present at the end of the oligomer or polymer backbone or in a branched manner in the middle of the backbone. Oligomers or polymers include polyesters, polycarbonates, polyamides, polyacetals, polyphenylene oxides, polysulfones, polyimides, polyamideimides, polyurethanes, polyalkylene ether glycols, and cocondensates thereof, as well as radically polymerizable monomers containing functional groups. It is mainly composed of vinyl polymers, phenolic resins, etc., and halogenated ones are more preferable in order to increase the halogen content of the flame retardant obtained by block copolymerization reaction, but non-halogenated ones are more preferable. It doesn't matter if it's a monster. Particularly preferred oligomers or polymers include the following halogen-containing monomers as constituents. (1) General formula (In the formula, R 1 and R 2 are alkylene groups, X is a halogen atom, m and n are integers of 1 to 4, and Z is -C
( CH3 ) 2- or -SO2- , p and q represent integers of 1 to 10. ) These halogen-containing aromatic diols can be prepared, for example, by adding a suitable alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to a halogenated bisphenol A or S, or by reacting an alkylene halohydrin such as ethylene chlorohydrin. It can be obtained by
Depending on the reaction conditions and molar ratio of raw materials used, usually
R 1 , R 2 , p, q, etc. are determined. R 1 and R 2 are ethylene group or propylene group, p and q are 1 to 1
Particularly preferred are those in which 4.X is bromine or chlorine. Specifically, 2,2-bis[4-(2-hydroxyethoxy)-3,5-dibromphenyl]
Propane or sulfone, 2,2-bis[4-
(2-hydroxyethoxy)-3,5-dichlorophenyl]propane or its sulfone 2,2-
Bis[4-(2-hydroxypropoxy)-3,
5-Dibromphenyl]propane or its sulfone, 2,2-bis[4-(2-hydroxypropoxy)-3,5-dichlorophenyl]propane or its sulfone, 2,2-bis[4-
(3-hydroxypropoxy)-3,5-dibromphenyl]propane or its sulfone, 2,
2-bis[4-(3-hydroxypropoxy)-
3,5-dichlorophenyl]propane or sulfone, 2,2-bis[4-(2-hydroxyethoxy)-3-bromphenyl]propane or its sulfone, 2,2-bis[4-(2-hydroxyethoxy)-2 , 3,5,6-tetrabromphenyl]propane or its sulfone. (2) General formula (In the formula, X is a halogen atom, m and n are 1 to 4
Z represents -C( CH3 ) 2- or -SO2- . ) These phenol compounds can be obtained, for example, by nuclear halogenation of bisphenol A or S using a halogen molecule, and m and n are determined depending on the reaction conditions used and the molar ratio of raw materials. Particularly preferred are those in which X is bromine or chlorine. Specifically, 2,2-bis(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)propane or its sulfone, 2,2-bis(4-hydroxy-
3,5-dichlorophenyl)propane or its sulfone, 2,2-bis(4-hydroxy-3
-bromphenyl)propane or its sulfone, 2,2-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)propane or its sulfone, 2,
2-bis(4-hydroxy-2,3,5,6-
Tetrabromophenyl)propane or its sulfone, 2,2-bis(4-hydroxy-2,
Examples include 3,5,6-tetrachlorophenyl)propane or its sulfone. (3) General formula
【式】【formula】
【式】又は[Formula] or
【式】
(式中、Xはハロゲン原子、;R3はヒドロキシ
ル基、アルコキシ基及びハロゲン;mは1〜4
の整数を示す。)
これらのジカルボン酸又はその誘導体或いは
ジカルボン酸無水物はその非ハロゲン化物を適
当な反応媒体中でハロゲン分子を用いて核ハロ
ゲン化することにより得られるが、使用される
反応条件や原料モル比によりmが決定される。
Xが臭素又は塩素、mが4のものが特に好まし
い。
具体的には、テトラブロムテレフタル酸、テ
トラクロルテレフタル酸、2,5−ジブロムテ
レフタル酸、2,5−ジクロルテレフタル酸、
テトラブロムテレフタル酸アルキルエステル又
は酸クロリド、テトラクロルテレフタル酸アル
キルエステル又は酸クロリド、2,5−ジブロ
ムテレフタル酸アルキルエステル又は酸クロリ
ド、2,5−ジクロルテレフタル酸アルキルエ
ステル又は酸クロリド、テトラブロムイソフタ
ル酸又は酸クロリド、テトラクロルイソフタル
酸又は酸クロリド、トリブロムイソフタル酸又
は酸クロリド、トリクロルイソフタル酸又は酸
クロリド、テトラブロム無水フタル酸、テトラ
クロル無水フタル酸、ジブロムナフタレンジカ
ルボン酸、ジクロルナフタレンジカルボン酸、
テトラブロムナフタレンジカルボン酸無水物、
テトラクロルナフタレンジカルボン酸無水物等
が挙げられる。
(4) 一般式
(式中、Xはハロゲン原子、R4はH又は/及
びCH3基、mは1〜4の整数、Zは−C
(CH3)2−又は−SO2−を示す。)
これらのジグリシジル化合物は例えば、ハロ
ゲン化ビスフエノールA又はSとエピハロヒド
リンとの縮合により合成されるが、Xは臭素又
は塩素のものが特に好ましい。
具体的には2,2−ビス(4−グリシジルオ
キシ−3,5−ジブロムフエニル)プロパン又
はそのスルホン、2,2−ビス(4−グリシジ
ルオキシ−3,5−ジクロルフエニル)プロパ
ン又はそのスルホン、2,2−ビス(4−メチ
ルグリシジルオキシ−3,5−ジブロムフエニ
ル)プロパン又はそのスルホン、2,2−ビス
(4−メチルグリシジルオキシ−3,5−ジク
ロルフエニル)プロパン又はそのスルホン、
2,2−ビス(4−グリシジルオキシ−3−ブ
ロムフエニル)プロパン又はそのスルホン、
2,2−ビス(4−グリシジルオキシ−2,
3,5,6−テトラブロムフエニル)プロパン
又はそのスルホン等が挙げられる。
(5) 一般式
(式中、Xはハロゲン原子、s及びtは2〜10
の整数、mは1〜4の整数、Zは−C(CH3)2
−又は−SO2−を示す。)
これらのジアミン化合物は例えばハロゲン化
ビスフエノールA又はSとα−クロル、ω−ア
ミノポリメチレン化合物との縮合により合成さ
れるがXは臭素又は塩素のものが特に好まし
い。
具体的には2,2−ビス〔4−(2−アミノ
エトキシ)−3,5−ジブロムフエニル〕プロ
パン又はそのスルホン、2,2−ビス〔4−
(2−アミノエトキシ)−3,5−ジクロルフエ
ニル〕プロパン又はそのスルホン、2,2−ビ
ス〔4−(3−アミノプロポキシ)−3,5−ジ
ブロムフエニル〕プロパン又はそのスルホン、
2,2−ビス〔4−(3−アミノプロポキシ)−
3,5−ジクロルフエニル〕プロパン又はその
スルホン、2,2−ビス〔4−(4−アミノプ
トキシ)−3,5−ジブロムフエニル〕プロパ
ン又はそのスルホン、2,2−ビス〔4−(4
−アミノプトキシ)−3,5−ジクロルフエニ
ル〕プロパン又はそのスルホン、2,2−ビス
〔4−(5−アミノペントキシ)−3,5−ジブ
ロムフエニル〕プロパン又はそのスルホン等が
挙げられる。
(6) 一般式[Formula] (In the formula, X is a halogen atom; R 3 is a hydroxyl group, an alkoxy group, and a halogen; m is 1 to 4
indicates an integer. ) These dicarboxylic acids or their derivatives or dicarboxylic acid anhydrides can be obtained by nuclear halogenation of their non-halogenated forms using halogen molecules in an appropriate reaction medium, but depending on the reaction conditions and molar ratio of raw materials used. m is determined.
Particularly preferred are those in which X is bromine or chlorine and m is 4. Specifically, tetrabromoterephthalic acid, tetrachloroterephthalic acid, 2,5-dibromoterephthalic acid, 2,5-dichloroterephthalic acid,
Tetrabromoterephthalic acid alkyl ester or acid chloride, tetrachloroterephthalic acid alkyl ester or acid chloride, 2,5-dibromoterephthalic acid alkyl ester or acid chloride, 2,5-dichloroterephthalic acid alkyl ester or acid chloride, tetrabrom Isophthalic acid or acid chloride, tetrachloroisophthalic acid or acid chloride, tribromiisophthalic acid or acid chloride, trichloroisophthalic acid or acid chloride, tetrabromophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, dibromonaphthalene dicarboxylic acid, dichloronaphthalene dicarboxylic acid ,
tetrabromnaphthalene dicarboxylic anhydride,
Examples include tetrachlornaphthalene dicarboxylic anhydride. (4) General formula (In the formula, X is a halogen atom, R 4 is H or/and CH 3 group, m is an integer of 1 to 4, Z is -C
(CH 3 ) 2 − or −SO 2 −. ) These diglycidyl compounds are synthesized, for example, by condensation of halogenated bisphenol A or S with epihalohydrin, and X is particularly preferably bromine or chlorine. Specifically, 2,2-bis(4-glycidyloxy-3,5-dibromphenyl)propane or its sulfone, 2,2-bis(4-glycidyloxy-3,5-dichlorophenyl)propane or its sulfone, 2, 2-bis(4-methylglycidyloxy-3,5-dibromphenyl)propane or its sulfone, 2,2-bis(4-methylglycidyloxy-3,5-dichlorophenyl)propane or its sulfone,
2,2-bis(4-glycidyloxy-3-bromphenyl)propane or its sulfone,
2,2-bis(4-glycidyloxy-2,
Examples include 3,5,6-tetrabromphenyl)propane and its sulfone. (5) General formula (In the formula, X is a halogen atom, s and t are 2 to 10
m is an integer from 1 to 4, Z is -C(CH 3 ) 2
- or -SO 2 -. ) These diamine compounds are synthesized, for example, by condensation of halogenated bisphenol A or S with an α-chloro or ω-aminopolymethylene compound, and X is particularly preferably bromine or chlorine. Specifically, 2,2-bis[4-(2-aminoethoxy)-3,5-dibromphenyl]propane or its sulfone, 2,2-bis[4-
(2-aminoethoxy)-3,5-dichlorophenyl]propane or its sulfone, 2,2-bis[4-(3-aminopropoxy)-3,5-dibromphenyl]propane or its sulfone,
2,2-bis[4-(3-aminopropoxy)-
3,5-dichlorophenyl]propane or its sulfone, 2,2-bis[4-(4-aminoptoxy)-3,5-dibromophenyl]propane or its sulfone, 2,2-bis[4-(4
-aminoptoxy)-3,5-dichlorophenyl]propane or its sulfone, 2,2-bis[4-(5-aminopentoxy)-3,5-dibromophenyl]propane or its sulfone, and the like. (6) General formula
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】又は
(式中、Xはハロゲン原子、R5はH又はCH3
基、mは1〜4の整数を示す。)
これらの含ハロゲンビニル系モノマーは、例
えばアクリル酸ハライド、メタクリル酸ハライ
ド又はアリールハライド、メタアリールハライ
ドとハロゲン化フエノールとの縮合反応やハロ
ゲン核置換ヒドロキシエタン又はハロゲン核置
換クロルエタンの脱水又は脱塩酸反応、酢酸ビ
ニルとハロゲン化安息香酸との交換反応、フマ
ル酸ハライドとハロゲン化フエノールとの縮合
反応等により合成されるが、Xは臭素又は塩素
のものが特に好ましい。
具体的には、アクリル酸トリブロムフエニル
エステル、アクリル酸トリクロルフエニルエス
テル、アクリル酸ペンタブロムフエニルエステ
ル、アクリル酸ペンタクロルフエニルエステ
ル、メタクリル酸トリブロムフエニルエステ
ル、メタクリル酸トリクロルフエニルエステ
ル、メタクリル酸ペンタブロムフエニルエステ
ル、メタクリル酸ペンタクロルフエニルエステ
ル、トリブロムフエニル・アリールエーテル、
トリクロルフエニル・アリールエーテル、ペン
タブロムフエニル・アリールエーテル、ペンタ
クロルフエニル・アリールエーテル、トリブロ
ムフエニル・メタアリールエーテル、トリクロ
ルフエニル・メタアリールエーテル、ペンタブ
ロムフエニル・メタアリールエーテル、ペンタ
クロルフエニル・メタアリールエーテル、モノ
ブロムスチレン、モノクロルスチレン、トリブ
ロムスチレン、トリクロルスチレン、ペンタブ
ロムスチレン、ペンタクロルスチレン、トリブ
ロム安息香酸ビニルエステル、トリクロル安息
香酸ビニルエステル、ペンタブロム安息香酸ビ
ニルエステル、ペンタクロル安息香酸ビニルエ
ステル、フマル酸ジトリブロムフエニルエステ
ル、フマル酸ジトリクロルフエニルエステル、
フマル酸ジペンタブロムフエニルエステル、フ
マル酸ジペンタクロルフエニルエステル等が挙
げられる。
以上の(1)〜(6)の成分以外に、次の如きハロゲン
含有化合物を少量併用しても差しつかえない。
一般式[Formula] or (In the formula, X is a halogen atom, R 5 is H or CH 3
The group m represents an integer of 1 to 4. ) These halogen-containing vinyl monomers can be used, for example, in the condensation reaction of acrylic acid halide, methacrylic acid halide, aryl halide, or methaaryl halide with halogenated phenols, or the dehydration or dehydrochlorination reaction of halogen-substituted hydroxyethane or halogen-substituted chloroethane. , an exchange reaction between vinyl acetate and halogenated benzoic acid, a condensation reaction between fumaric acid halide and halogenated phenol, etc., and X is particularly preferably bromine or chlorine. Specifically, acrylic acid tribromphenyl ester, acrylic acid trichlorophenyl ester, acrylic acid pentabromphenyl ester, acrylic acid pentabromphenyl ester, methacrylic acid tribromphenyl ester, methacrylic acid trichlorophenyl ester , methacrylic acid pentabromphenyl ester, methacrylic acid pentachlorophenyl ester, tribromphenyl aryl ether,
Trichlorphenyl aryl ether, pentabromphenyl aryl ether, pentabromphenyl aryl ether, tribromphenyl metaaryl ether, trichlorphenyl metaaryl ether, pentabromphenyl metaaryl ether, pen Tachlorphenyl metaaryl ether, monobromustyrene, monochlorostyrene, tribromustyrene, trichlorostyrene, pentabromustyrene, pentachlorstyrene, tribromobenzoic acid vinyl ester, trichlorobenzoic acid vinyl ester, pentabromobenzoic acid vinyl ester, pentachlorbenzoic acid acid vinyl ester, fumaric acid ditribromo phenyl ester, fumaric acid ditrichlorophenyl ester,
Examples include dipentabromo phenyl fumarate and dipentachlorophenyl fumarate. In addition to the above components (1) to (6), a small amount of the following halogen-containing compounds may be used in combination. general formula
【式】【formula】
【式】【formula】
又は
(式中、Xはハロゲン原子、R3はヒドロキシル
基、アルコキシ基及びハロゲン原子、R4、R5は
H又はCH3基、m及びnは1〜4の整数、Zは−
C(CH3)2−又は−SO2−を示す。)
Xは臭素又は塩素のものが特に好ましいが、具
体的にはトリブロムフエノール、トリクロルフエ
ノール、ペンタブロムフエノール、ペンタクロル
フエノール、トリブロム安息香酸又はそのエステ
ル、トリクロル安息香酸又はそのエステル、ペン
タブロム安息香酸又はそのエステル、ペンタクロ
ル安息香酸又はそのエステル、トリブロムフエニ
ルアミン、トリクロルフエニルアミン、ペンタブ
ロムフエニルアミン、ペンタクロルフエニルアミ
ン、トリブロムフエニルグリシジルエーテル、ト
リクロルフエニルグリシジルエーテル、ペンタブ
ロムフエニルグリシジルエーテル、ペンタクロル
フエニルグリシジルエーテル、トリブロムフエニ
ルメチルグリシジルエーテル、トリクロルフエニ
ルメチルグリシジルエーテル、ペンタブロムフエ
ニルメチルグリシジルエーテル、ペンタクロルフ
エニルメチルグリシジルエーテル、2,2−ビス
(4−アリールオキシ−3,5−ジブロムフエニ
ル)プロパン又はそのスルホン、2,2−ビス
(4−アリールオキシ−3,5−ジクロルフエニ
ル)プロパン又はそのスルホン、2,2−ビス
〔4−(3−アリールオキシ−2−ヒドロキシプロ
ポキシ)−3,5−ジブロムフエニル〕プロパン
又はそのスルホン、2,2−ビス〔4−(3−ア
リールオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)−3,
5−ジクロルフエニル〕プロパン又はそのスルホ
ン、2,2−ビス〔4−(3−メタクリロイル−
2−ヒドロキシプロポキシ)−3,5−ジブロム
フエニル〕プロパン又はそのスルホン、2,2−
ビス〔4−(3−メタクリロイル−2−ヒドロキ
シプロポキシ)−3,5−ジクロルフエニル〕プ
ロパン又はそのスルホン等が挙げられる。こうし
た各種ハロゲン含有モノマー成分を用いて、(B)エ
ポキシ基と反応し得る官能基を少なくとも1ケ含
むオリゴマー又はポリマーを合成する方法は何ら
制限は無く、任意の合成方法が適用できる。
本発明の難燃剤は(A)前記ハロゲン含有ビスフエ
ノールA型エポキシ樹脂と(B)エポキシ基と反応し
得る官能基を少なくとも1ケ含むオリゴマー又は
ポリマーとを触媒の存在下又は不存在下に反応さ
せることにより合成され得るが、従来はこのよう
なブロツク共重合体を製造するに際しては、反応
温度が比較的高い為特にハロゲン含有ビスフエノ
ールA型エポキシ樹脂の使用モル分率が高い場合
にはエポキシ樹脂自身のゲル化の可能性が高く、
反応温度と反応時間を厳密にコントロールする必
要があつた。
本発明では、(1)まず前記(A)(B)両成分を均一混合
ないしはゲル化の恐れのない反応率まで予備反応
後、(2)別の取り出し容易な容器又は場所に移し、
(3)次にそれを加温下に保持して、更に反応させる
ことにより容易に且つ再現性の良い難燃剤が得ら
れる。
本発明の製造方法は従来の反応釜による製造方
法と比べて次の各点で優れている。
(1) 従来のような高価で、特殊な熱媒加熱高粘度
反応釜が不要であるため設備費が安くできる。
(2) 温度条件さえ適正に選定すれば高粘度ポリマ
ーどうしの反応も可能である。
(3) 反応生成物がたとえ一部ゲル化を生じても取
り出し可能で、釜洗い等の面倒な後処理が不要
であり、特にゲル化の可能性の高い、エポキシ
化合物のモル分率が高い仕込比でも安心して取
り扱える。
(4) 触媒量と反応温度を選択することにより任意
の反応時間を設定できる。
(5) 後反応温度が通常の釜反応温度よりも低く、
緩やかな条件の為、生成物の熱着色が少なく、
且つゲル化の可能性を低くできる。
次いで、本発明の製造法にかかる各反応工程に
ついて説明する。
(1)の両成分を均一混合ないしはゲル化の恐れの
ない反応率まで予備反応する工程は(3)の後反応工
程の準備工程であり、必要に応じて反応触媒の添
加も行なわれる。この工程は装置的には何ら限定
されないが、両成分を溶融混合してもあまり溶融
粘度が高くならず、且つゲル化反応の起る可能性
が低い場合には従来の反応釜が使用できる。しか
し、好ましくは単軸又は多軸押出機、コニーダー
又は加熱ロール等の混練機がこの工程で使用され
る。
(2)の別の取り出し容易な容器又は場所に移す工
程は反応生成物の取り出しを簡単にする為の処理
工程であり、この工程により反応生成物がもし一
部ゲル化を起しても何ら問題は生じない。この工
程も装置的には何ら限定されず、通常はステンレ
ス製のクーリングパンや広口で浅底の缶などが用
いられるが、加熱ゾーンを通過するスチールベル
トやバケツトコンベア等を利用することができ
る。
(3)の加温下に保持して、更に反応させる工程は
両成分の単なる混合物又は残存反応成分の反応率
を高め、ブロツク共重合体を最終的に完成させる
仕上げ工程であり、反応時間は触媒量と反応温度
の組合わせにより任意に設定できる。この工程も
装置的には何ら限定されないが、通常は加熱オー
ブン又は乾燥機中に所定温度に保持するのが好ま
しい。
最終的に得られる難燃剤は室温まで冷却後、容
器又は反応場所から取り出し、粗粉砕後、クラツ
シヤーにより微粉砕して、最終製品とされる。各
反応工程の反応条件については何ら限定されない
が、使用触媒はエポキシ基及びそれと反応し得る
官能基との反応に用いられている公知のものが(3)
の最終仕上工程の設定反応時間に応じて適当量使
用される。又、加温、即ち反応温度はエポキシ樹
脂自体のゲル化を防ぐ意味から、通常250℃以下、
特に好ましくは200℃以下、より好ましくは150〜
180℃で行なわれる。エポキシ基と反応し得る官
能基を少くとも1ケ含むオリゴマー又はポリマー
としては熱可塑性樹脂との相溶性が良好な難燃剤
を与えるものが難燃剤組成物の物性低下と難燃剤
のブリードを抑える上で好ましい。更に、ブロツ
ク共重合体を製造する場合の両成分の仕込モル比
又は重量比については何ら限定されないが、エポ
キシ当量と定量的に測定できる酸価、水酸基価、
アミン価、メルカプタン当量又はイソシアネート
当量等を勘案して任意に限定できる。更に又、(3)
の最終仕上げ工程における反応チエツク方法とし
てはサンプリングによるエポキシ当量、酸価、水
酸基価、アミン価、メルカプタン当量、イソシア
ネート当量、融点、融点、溶融粘度又はメルトイ
ンデツクス、溶液希釈粘度等の追跡測定が適用さ
れる。
而して、得られる難燃剤を難燃助剤、及び必要
によりガラス繊維、その他の充填剤とともに熱可
塑性樹脂に配合してなる難燃性組成物が得られ、
その際の難燃剤の量は通常組成物中においてハロ
ゲン含有量が2〜20重量%、好ましくは3〜15重
量%となるような量で配合される。又、難燃助剤
は通常組成物中0.5〜10重量%、好ましくは1〜
7重量%となるような量で併用され、かかる難燃
助剤の使用は難燃剤の使用量を減少できるので難
燃性組成物の物性保持上から好ましい。
かかる難燃性組成物の製造は通常、押出機中で
熱可塑性樹脂、難燃剤、難燃助剤、必要に応じて
ガラス繊維、その他の充填剤等を混練することに
より行われる。その際の混練条件はプラスチツク
の種類により異なるが、通常150〜300℃の温度範
囲で行われ、又、混合時間は0.2〜30分の条件が
適当である。温度が高過ぎたり、混合時間が長く
なると難燃剤(=ブロツク共重合体)の分解を招
き易いので注意する必要がある。
難燃性組成物に用いられる熱可塑性樹脂として
はポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等
のポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリウレタン、ポリフエニレンエーテル、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、エチレン/酢酸ビ
ニル共重合体、ポリフエニレンサルフアイド、
ABS、ポリアセタール、ポリスルホン等が挙げ
られる。又、難燃助剤としては三酸化アンチモ
ン、五酸化アンチモン、ピロアンチモン酸ソー
ダ、硼酸ソーダ、硼酸カルシウム等が挙げられ
る。更に、その他の添加剤としては炭酸カルシウ
ム、雲母、タルク、ケイ酸カルシウム、着色剤、
安定剤等が挙げられる。
以下、本発明を更に詳細に説明すべく実施例を
挙げるが、これにより本発明は何等限定されるも
のではない。
尚、例中での部及び%はそれぞれ重量部及び重
量%を示す。
参考例
(A)臭素化ビスフエノールA型エポキシ樹脂の合
成:
テトラブロモビスフエノールAジグリシジルエ
ーテル〔エポキシ当量(エポキシ基1ケ当りの分
子量):370〕1110部、テトラブロモビスフエノー
ルA544部及びテトラメチレンアンモニウムクロ
ライドの10%水溶液1.6部をフラスコに仕込み
(テトラブロモビスフエノールAジグリシジルエ
ーテル/テトラブロモビスフエノールA=3/2
モル比)150℃加熱し、徐々に昇温して4時間後
に190℃とし、更に190℃で2時間保持した。反応
終了後、冷却固化した生成物を粉砕し、黄色の粒
状物を得た。生成物は軟化点130℃、エポキシ当
量1654、臭素含量51.3%であり、IRスペクトル及
び核磁気共鳴スペクトルより、次式の構造である
ことを確認した。
実施例 1
(含臭素共重合ポリエステルとのブロツク共重
合体の製造)
ジメチルテレフタレート244部、1,4−ブタ
ンジオール34.2部、2,2−ビス〔4−(2−ヒ
ドロキシエトキシ)−3,5−ジブロムフエニル〕
プロパン804.9部を精溜塔、溜出コンデンサー及
び溜出物受器を設置した撹拌機付反応器に仕込
み、内容物が溶融後に触媒としてテトラブトキシ
チタンの1%の1,4−ブタンジオール溶液7.3
部を添加し、200℃でエステル交換反応及び重縮
合反応を行ない、水酸基価20、酸価1、数平均分
子量(計算値)5343の共重合ポリエステルを得た
(収量約1000部)。
次に、これに無水フタル酸52.8部を添加し、更
に200℃で1時間反応せしめ、水酸基価0、酸価
19の末端カルボキシル基の共重合ポリエステルと
した。これに対し、次に参考例で合成した臭素化
ビスフエノールA型エポキシ樹脂680部と触媒と
してテトラメチルアンモニウムクロライドの10%
水溶液1.5部を徐々に添加して均一に溶融混合し
たことを確認後(185〜190℃)、生成物をステン
レス製のクーリングパンに一旦取り出した(MI
=メルト・インデツクス=12.0、125℃/2.16Kg
荷重)。次にこのクーリングパンを150℃に保持し
た乾燥機中に入れ、同温度で更に36時間保持した
後クーリングパンを取り出し、室温まで冷却し
た。
生成物(難燃剤)はMI=0.3(230℃/10Kg荷
重)、臭素含量43.0%のエポキシ基を有するブロ
ツク共重合体であつた。
実施例 2
(共重合ポリエステルとのブロツク共重合体の
製造)
ジメチルテレフタレート(7モル)、イソフタ
ル酸(3モル)及び1,4−ブタンジオール(15
モル)より得られた水酸基価26、酸価1、数平均
分子量(計算値)4155のポリエステル415.5部を
撹拌機付きの反応器に入れ、180℃に加熱溶融後
無水フタル酸28.5部を投入して190℃で1時間反
応させ水酸基価0、酸価27のポリエステルを得
た。
次に、これに参考例で合成した臭素化ビスフエ
ノールA型エポキシ樹脂361.6部と、触媒として
テトラメチルアンモニウムクロライドの10%水溶
液0.8部を徐々に添加して均一に溶融混合したこ
とを確認後、190℃の生成物をステンレス製のク
ーリングパンに一旦取り出した。それはMI=3.5
(190℃/2.16Kg荷重)を示した。このクーリング
パンを160℃に保持した加熱オーブン中に入れ、
同温度で24時間保持後、クーリングパンを取り出
し室温まで冷却した。
生成物はMI=0.05(230℃/10Kg荷重)、臭素含
量30.7%のエポキシ基を有するブロツク共重合体
(難燃剤)であつた。
実施例 3
(含臭素ポリエステルとのブロツク共重合体の
製造)
実施例1と同様の反応器に、テトラブロモ無水
フタル酸(0.45モル)、無水マレイン酸(0.1モ
ル)、エチレングリコール(1.3モル)を仕込み、
加熱を行ない内容物が溶融してから触媒としての
酢酸亜鉛を酸成分に対して0.2%添加し、200℃ま
で昇温した。200℃に到達後、残りのテトラブロ
モ無水フタル酸(0.45モル)を2分割して添加
し、更に200℃で2時間反応してから100mmHgの
減圧工程に移り、同温度で2時間保持した。生成
物をクーリングパンに取り出し、室温まで冷却し
て固化させた(生成物は酸価40、水酸基価10、
MI=30〔125℃/2.16Kg荷重〕であつた)。
こうして得られた固化物と参考例で合成した臭
素化ビスフエノールA型エポキシ樹脂をそれぞれ
粉砕機にかけて粉状にした。
次に、含臭素ポリエステル224部と臭素化ビス
フエノールA型エポキシ樹脂280部をポリエチレ
ン袋又はフタ付缶の中で均一に予備混合後、2軸
押出機中で溶融混練し(平均滞留時間5分)、生
成物をステンレス製のクーリングパンに取り出し
た。このクーリングパンを160℃に保持した加熱
オーブン中に入れ、更に同温度で30時間保持後ク
ーリングパンを取り出して室温まで冷却した。
生成物はMI=18(230℃/10Kg荷重)、臭素含量
54.3%のエポキシ基を有するブロツク共重合体
(難燃剤)であつた。
実施例 4
(含臭素ポリカーボネートとのブロツク共重合
体の製造)
参考例で合成した臭素化ビスフエノールA型エ
ポキシ樹脂の粉状化物350部と三菱瓦斯化学のユ
ーピロンFR−30(臭素化ビスフエノールA型ポリ
カーボネート)170部をポリエチレン袋又はフタ
付缶の中で均一に予備混合後、2軸押出機中で溶
融混練し(平均滞留時間5分)、次いで生成物を
ステンレス製のクーリングパンに取り出した。こ
のクーリングパン(MI=3.5、150℃/2.16Kg荷
重)を160℃に保持した加熱オーブン中に入れ、
更に同温度で48時間保持後クーリングパンを取り
出し、室温まで冷却した。
生成物はMI=5.0(190℃/2.16Kg荷重)、臭素含
量52.5%でエポキシ基を有するブロツク共重合体
(難燃剤)であつた。
実施例 5
(含臭素アクリルコポリマーとのブロツク共重
合体の製造)
トリブロムフエニルアクリレート(0.45モル)、
スチレン(0.05モル)及びアクリル酸(0.05モ
ル)を用いて懸濁重合法により臭素含量47.1%、
酸価11.8のアクリルコポリマーを得た。この含臭
素アクリルコポリマー230部と参考例で合成した
臭素化ビスフエノールA型エポキシ樹脂の粉状化
物119部とを均一に予備混合後、2軸押出機中で
溶融混練し(平均滞留時間3分)、生成物をステ
ンレス製のクーリングパンに取り出した(生成物
のMI=20、125℃/2.16Kg荷重)。
このクーリングパンを160℃に保持した加熱オ
ーブンに入れ、更に同温度で40時間保持後、クー
リングパンを取り出して室温まで冷却した。
生成物はMI=0.01(230℃/10Kg荷重)、臭素含
量48.5%のエポキシ基を有するブロツク共重合体
(難燃剤)であつた。
比較例 1
実施例2において、溶融混合物をクーリングパ
ンに取り出すことなしに190℃に保持して反応を
行なつたところ約3時間後に反応系の溶融粘度が
急激に上昇し、内容物はゲル化してしまい使用可
能なものでなかつた。
応用例 6
(難燃性組成物)
固有粘度0.9のポリブチレンテレフタレート、
同粘度のポリエチレンテレフタレートの各々53部
に実施例1で得た難燃剤14部、三酸化アンチモン
3部及びアミノシラン系カツプリング剤で処理さ
れたチヨツプドストランドタイプのガラス繊維30
部を均一に予備混合し、250℃でフルフライト型
ベント付65mm押出機により溶融混練後、冷却して
各ペレツトを得た。これらのペレツト(難燃性組
成物)からの成形物(1/16インチ厚さ)は米国
UL規格でV−Oの難燃性を示した。 or ( In the formula ,
It represents C( CH3 ) 2- or -SO2- . ) X is particularly preferably bromine or chlorine, specifically tribromophenol, trichlorophenol, pentabromophenol, pentachlorophenol, tribromobenzoic acid or its ester, trichlorobenzoic acid or its ester, pentabromobenzoic acid or its ester, pentachlorobenzoic acid or its ester, tribromphenylamine, trichlorophenylamine, pentabromphenylamine, pentachlorphenylamine, tribromphenyl glycidyl ether, trichlorophenyl glycidyl ether, pentabromphenyl Glycidyl ether, pentachlorophenyl glycidyl ether, tribromphenyl methyl glycidyl ether, trichloro phenyl methyl glycidyl ether, pentabromphenyl methyl glycidyl ether, pentachloro phenyl methyl glycidyl ether, 2,2-bis(4-aryl) oxy-3,5-dibromphenyl)propane or its sulfone, 2,2-bis(4-aryloxy-3,5-dichlorophenyl)propane or its sulfone, 2,2-bis[4-(3-aryloxy-2 -hydroxypropoxy)-3,5-dibromphenyl]propane or its sulfone, 2,2-bis[4-(3-aryloxy-2-hydroxypropoxy)-3,
5-dichlorophenyl]propane or its sulfone, 2,2-bis[4-(3-methacryloyl-
2-hydroxypropoxy)-3,5-dibromphenyl]propane or its sulfone, 2,2-
Examples include bis[4-(3-methacryloyl-2-hydroxypropoxy)-3,5-dichlorophenyl]propane or its sulfone. There are no restrictions on the method of synthesizing (B) an oligomer or polymer containing at least one functional group capable of reacting with an epoxy group using these various halogen-containing monomer components, and any synthesis method can be applied. The flame retardant of the present invention reacts (A) the halogen-containing bisphenol A-type epoxy resin with (B) an oligomer or polymer containing at least one functional group capable of reacting with an epoxy group in the presence or absence of a catalyst. However, in the past, when producing such a block copolymer, the reaction temperature was relatively high, so especially when the molar fraction of halogen-containing bisphenol A type epoxy resin used was high, epoxy There is a high possibility that the resin itself will gel.
It was necessary to strictly control the reaction temperature and reaction time. In the present invention, (1) first, the above-mentioned (A) and (B) components are mixed uniformly or pre-reacted to a reaction rate with no risk of gelation, (2) transferred to another container or place that can be easily taken out,
(3) Next, by holding it under heating and further reacting, a flame retardant can be obtained easily and with good reproducibility. The production method of the present invention is superior to the conventional production method using a reaction vessel in the following points. (1) Equipment costs can be reduced because there is no need for a special heat medium heated high viscosity reaction vessel, which is expensive as in the past. (2) Reactions between high viscosity polymers are possible if the temperature conditions are appropriately selected. (3) Even if the reaction product partially gels, it can be taken out, there is no need for troublesome post-treatments such as pot washing, and the mole fraction of epoxy compounds, which have a particularly high possibility of gelation, is high. It can be handled with confidence regardless of the preparation ratio. (4) Any reaction time can be set by selecting the amount of catalyst and reaction temperature. (5) The post-reaction temperature is lower than the normal kettle reaction temperature;
Because of the gentle conditions, there is little thermal coloring of the product.
Moreover, the possibility of gelation can be reduced. Next, each reaction step involved in the production method of the present invention will be explained. The step (1) of uniformly mixing both components or pre-reacting to a reaction rate with no risk of gelation is a preparatory step for the post-reaction step (3), and a reaction catalyst is also added as necessary. Although this step is not limited in any way in terms of equipment, a conventional reaction vessel can be used if the melt viscosity does not increase too much even when the two components are melt-mixed and the possibility of gelation reaction occurring is low. However, preferably kneading machines such as single or multi-screw extruders, co-kneaders or heated rolls are used in this step. The step (2) of transferring the reaction product to another container or location that is easy to take out is a treatment step that makes it easy to take out the reaction product, and even if some of the reaction product gels during this step, there will be no problem. No problems arise. This process is also not limited in any way in terms of equipment; usually stainless steel cooling pans or wide-mouthed, shallow-bottomed cans are used, but steel belts or bucket conveyors that pass through the heating zone can also be used. . The step (3) of holding under heating and further reacting is a finishing step that increases the reaction rate of the simple mixture of both components or the remaining reaction components to finally complete the block copolymer, and the reaction time is It can be set arbitrarily by combining the amount of catalyst and reaction temperature. This step is also not limited in terms of equipment, but it is usually preferable to maintain it at a predetermined temperature in a heating oven or dryer. After the finally obtained flame retardant is cooled to room temperature, it is taken out from the container or reaction place, coarsely pulverized, and then finely pulverized by a crusher to form the final product. The reaction conditions for each reaction step are not limited in any way, but the catalysts used are known catalysts used for reactions with epoxy groups and functional groups that can react with them (3).
An appropriate amount is used depending on the set reaction time of the final finishing step. In addition, the heating, that is, the reaction temperature, is usually 250°C or less to prevent gelation of the epoxy resin itself.
Particularly preferably 200°C or less, more preferably 150°C or less
It is carried out at 180℃. As oligomers or polymers containing at least one functional group that can react with an epoxy group, those that provide a flame retardant with good compatibility with thermoplastic resins are recommended in order to suppress deterioration of the physical properties of the flame retardant composition and bleed of the flame retardant. It is preferable. Furthermore, there are no limitations on the molar ratio or weight ratio of both components when producing a block copolymer, but the epoxy equivalent, acid value, hydroxyl value,
It can be arbitrarily limited by taking into consideration the amine value, mercaptan equivalent, isocyanate equivalent, etc. Furthermore, (3)
As a reaction check method in the final finishing process, follow-up measurement of epoxy equivalent, acid value, hydroxyl value, amine value, mercaptan equivalent, isocyanate equivalent, melting point, melting point, melt viscosity or melt index, solution dilution viscosity, etc. by sampling is applied. be done. Thus, a flame retardant composition is obtained in which the obtained flame retardant is blended with a thermoplastic resin together with a flame retardant aid and, if necessary, glass fiber and other fillers.
The flame retardant is usually added in such an amount that the halogen content in the composition is 2 to 20% by weight, preferably 3 to 15% by weight. Further, the flame retardant aid is usually 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 10% by weight in the composition.
The use of such a flame retardant aid, which is used in an amount of 7% by weight, is preferred from the viewpoint of maintaining the physical properties of the flame retardant composition since the amount of flame retardant used can be reduced. Such a flame retardant composition is usually produced by kneading a thermoplastic resin, a flame retardant, a flame retardant aid, and if necessary glass fibers, other fillers, etc. in an extruder. The kneading conditions at that time vary depending on the type of plastic, but it is usually carried out at a temperature in the range of 150 to 300°C, and a suitable mixing time is 0.2 to 30 minutes. If the temperature is too high or the mixing time is too long, the flame retardant (block copolymer) is likely to decompose, so care must be taken. Thermoplastic resins used in flame-retardant compositions include polyesters such as polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, and polybutylene terephthalate, polyamides, polycarbonates, polyurethanes, polyphenylene ethers, polyethylene, polypropylene, ethylene/vinyl acetate copolymers, and polyethylene terephthalates. enylene sulfide,
Examples include ABS, polyacetal, polysulfone, etc. Examples of flame retardant aids include antimony trioxide, antimony pentoxide, sodium pyroantimonate, sodium borate, and calcium borate. Furthermore, other additives include calcium carbonate, mica, talc, calcium silicate, coloring agents,
Examples include stabilizers. EXAMPLES Hereinafter, examples will be given to explain the present invention in more detail, but the present invention is not limited thereby. Note that parts and % in the examples indicate parts by weight and % by weight, respectively. Reference Example (A) Synthesis of brominated bisphenol A type epoxy resin: 1110 parts of tetrabromobisphenol A diglycidyl ether [epoxy equivalent (molecular weight per epoxy group): 370], 544 parts of tetrabromobisphenol A and tetra Pour 1.6 parts of a 10% aqueous solution of methylene ammonium chloride into a flask (Tetrabromobisphenol A diglycidyl ether/Tetrabromobisphenol A = 3/2
molar ratio) was heated to 150°C, gradually raised to 190°C after 4 hours, and further held at 190°C for 2 hours. After the reaction was completed, the cooled and solidified product was crushed to obtain yellow granules. The product had a softening point of 130°C, an epoxy equivalent of 1654, and a bromine content of 51.3%, and was confirmed to have the following structure from the IR spectrum and nuclear magnetic resonance spectrum. Example 1 (Production of block copolymer with bromine-containing copolyester) 244 parts of dimethyl terephthalate, 34.2 parts of 1,4-butanediol, 2,2-bis[4-(2-hydroxyethoxy)-3,5 -dibromphenyl]
804.9 parts of propane is charged into a reactor equipped with a stirrer equipped with a rectification column, a distillation condenser, and a distillate receiver, and after the contents are melted, 7.3 parts of a 1% solution of tetrabutoxytitanium in 1,4-butanediol is used as a catalyst.
A transesterification reaction and a polycondensation reaction were carried out at 200°C to obtain a copolymerized polyester having a hydroxyl value of 20, an acid value of 1, and a number average molecular weight (calculated value) of 5343 (yield: about 1000 parts). Next, 52.8 parts of phthalic anhydride was added to this, and the reaction was further carried out at 200°C for 1 hour, resulting in a hydroxyl value of 0 and an acid value of 0.
A copolymerized polyester with 19 terminal carboxyl groups was obtained. In contrast, next, 680 parts of the brominated bisphenol A type epoxy resin synthesized in the reference example and 10% of tetramethylammonium chloride as a catalyst were added.
After gradually adding 1.5 parts of the aqueous solution and confirming uniform melt mixing (185-190°C), the product was taken out into a stainless steel cooling pan (MI
= Melt Index = 12.0, 125℃/2.16Kg
load). Next, this cooling pan was placed in a dryer maintained at 150°C, and after being maintained at the same temperature for an additional 36 hours, the cooling pan was taken out and cooled to room temperature. The product (flame retardant) was an epoxy group-containing block copolymer with MI=0.3 (230° C./10 kg load) and bromine content of 43.0%. Example 2 (Production of block copolymer with copolymerized polyester) Dimethyl terephthalate (7 mol), isophthalic acid (3 mol) and 1,4-butanediol (15
415.5 parts of a polyester with a hydroxyl value of 26, an acid value of 1, and a number average molecular weight (calculated value) of 4155 obtained from mol. The mixture was reacted at 190° C. for 1 hour to obtain a polyester having a hydroxyl value of 0 and an acid value of 27. Next, 361.6 parts of the brominated bisphenol A type epoxy resin synthesized in the reference example and 0.8 parts of a 10% aqueous solution of tetramethylammonium chloride as a catalyst were gradually added to this, and after confirming that they were uniformly melted and mixed, The product at 190°C was once taken out into a stainless steel cooling pan. That is MI=3.5
(190℃/2.16Kg load). Place this cooling pan in a heating oven maintained at 160℃,
After holding at the same temperature for 24 hours, the cooling pan was taken out and cooled to room temperature. The product was an epoxy group-containing block copolymer (flame retardant) with MI=0.05 (230° C./10 kg load) and bromine content of 30.7%. Example 3 (Production of block copolymer with bromine-containing polyester) In the same reactor as in Example 1, tetrabromo phthalic anhydride (0.45 mol), maleic anhydride (0.1 mol), and ethylene glycol (1.3 mol) were added. Preparation,
After heating to melt the contents, zinc acetate as a catalyst was added at 0.2% based on the acid component, and the temperature was raised to 200°C. After reaching 200°C, the remaining tetrabromophthalic anhydride (0.45 mol) was added in two portions, and the reaction was further carried out at 200°C for 2 hours, followed by a step of reducing the pressure to 100 mmHg, and maintained at the same temperature for 2 hours. The product was taken out into a cooling pan and cooled to room temperature to solidify (the product had an acid value of 40, a hydroxyl value of 10,
MI=30 [125℃/2.16Kg load]). The solidified product thus obtained and the brominated bisphenol A type epoxy resin synthesized in Reference Example were each pulverized into powder by a pulverizer. Next, 224 parts of brominated polyester and 280 parts of brominated bisphenol A-type epoxy resin were uniformly premixed in a polyethylene bag or can with a lid, and then melt-kneaded in a twin-screw extruder (average residence time: 5 minutes). ), and the product was taken out into a stainless steel cooling pan. This cooling pan was placed in a heating oven maintained at 160°C, and after being kept at the same temperature for 30 hours, the cooling pan was taken out and cooled to room temperature. Product has MI=18 (230℃/10Kg load), bromine content
It was a block copolymer (flame retardant) with 54.3% epoxy groups. Example 4 (Production of block copolymer with brominated polycarbonate) 350 parts of powdered brominated bisphenol A type epoxy resin synthesized in the reference example and Iupilon FR-30 (brominated bisphenol A) manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. After uniformly premixing 170 parts of polycarbonate (type polycarbonate) in a polyethylene bag or can with a lid, it was melt-kneaded in a twin-screw extruder (average residence time 5 minutes), and then the product was taken out into a stainless steel cooling pan. . This cooling pan (MI=3.5, 150℃/2.16Kg load) was placed in a heating oven maintained at 160℃.
After further holding at the same temperature for 48 hours, the cooling pan was taken out and cooled to room temperature. The product was a block copolymer (flame retardant) having MI=5.0 (190° C./2.16 kg load), bromine content of 52.5%, and epoxy groups. Example 5 (Production of block copolymer with bromine-containing acrylic copolymer) Tribromphenyl acrylate (0.45 mol),
Bromine content 47.1% by suspension polymerization using styrene (0.05 mol) and acrylic acid (0.05 mol),
An acrylic copolymer with an acid value of 11.8 was obtained. After uniformly premixing 230 parts of this brominated acrylic copolymer and 119 parts of the powdered brominated bisphenol A epoxy resin synthesized in the reference example, the mixture was melt-kneaded in a twin-screw extruder (average residence time 3 minutes). ), the product was taken out into a stainless steel cooling pan (MI of product = 20, 125°C/2.16Kg load). This cooling pan was placed in a heating oven maintained at 160° C., and after being further maintained at the same temperature for 40 hours, the cooling pan was taken out and cooled to room temperature. The product was an epoxy group-containing block copolymer (flame retardant) with MI=0.01 (230°C/10 kg load) and bromine content of 48.5%. Comparative Example 1 In Example 2, when the reaction was carried out by holding the molten mixture at 190°C without taking it out into the cooling pan, the melt viscosity of the reaction system increased rapidly after about 3 hours, and the contents gelled. It turned out that it was not usable. Application example 6 (Flame retardant composition) Polybutylene terephthalate with an intrinsic viscosity of 0.9,
30 pieces of chopped strand type glass fiber treated with 53 parts each of polyethylene terephthalate of the same viscosity, 14 parts of the flame retardant obtained in Example 1, 3 parts of antimony trioxide, and an aminosilane coupling agent.
The mixture was uniformly premixed, melt-kneaded at 250°C in a full-flight vented 65 mm extruder, and then cooled to obtain each pellet. Moldings (1/16 inch thick) from these pellets (flame-retardant compositions) are available in the U.S.
Shows V-O flame retardancy according to UL standards.
Claims (1)
原子;lは0〜15;m及びnは0〜4の整数を示
す。)で示されるハロゲン含有ビスフエノールA
型エポキシ樹脂と(B)エポキシ基と反応し得る官能
基を少なくとも1ケ含むオリゴマー又はポリマー
とを均一混合ないしゲル化の恐れのない反応率ま
で予備反応させた後、加温下に保持して反応させ
ることを特徴とする難燃剤の製造法。[Claims] 1 (A) General formula (In the formula, R is H or/and CH 3 group; X is a halogen atom; l is 0 to 15; m and n are integers of 0 to 4.) Halogen-containing bisphenol A
The type epoxy resin and (B) an oligomer or polymer containing at least one functional group capable of reacting with an epoxy group are mixed uniformly or pre-reacted to a reaction rate that does not cause gelation, and then maintained under heating. A method for producing a flame retardant characterized by a reaction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13327181A JPS5834854A (en) | 1981-08-27 | 1981-08-27 | Production of flame retarder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13327181A JPS5834854A (en) | 1981-08-27 | 1981-08-27 | Production of flame retarder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5834854A JPS5834854A (en) | 1983-03-01 |
| JPS6328469B2 true JPS6328469B2 (en) | 1988-06-08 |
Family
ID=15100716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13327181A Granted JPS5834854A (en) | 1981-08-27 | 1981-08-27 | Production of flame retarder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5834854A (en) |
-
1981
- 1981-08-27 JP JP13327181A patent/JPS5834854A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5834854A (en) | 1983-03-01 |
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