JP2013227409A - ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】得られる成形体について、添加剤のブリードを抑制したポリプロピレン樹脂組成物を提供する。
【解決手段】ポリプロピレン樹脂；有機系難燃剤、有機系酸化防止剤、有機系耐候剤、及び有機系滑剤からなる群から選ばれる１種以上の添加剤；並びにシリコーンオイルを含有するポリプロピレン樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリプロピレン樹脂組成物に関する。

ポリオレフィンは、その優れた特性から、成形材料として広範な分野で使用されている。
しかしながら、ポリオレフィンは可燃性であるため、工業材料として使用するには難燃性を要求される場合が多い。従来、ポリオレフィンの難燃化方法として、デカブロモジフェニルオキシド等の各種ハロゲン化合物を添加する方法が提案されているが、成形加工時の耐熱性や最終製品でのブリード性を満足し、かつ高い難燃効果を示す樹脂組成物は少なかった。

ポリオレフィンに難燃性を付与するための方法として、特許文献１は、ブリードし易い難燃剤に、ブリードし難いテトラブロモビスフェノールＳ（ＴＢＳ）等の特定の難燃剤をさらに使用することで、得られる成形体について、添加剤のブリードを緩和している。
しかしながら、テトラブロモビスフェノールＳは価格が高く、採算性のため、得られる成形体の用途が限定されてしまう問題があった。

特開平１１−１５８３２９号公報

本発明の目的は、得られる成形体について、添加剤のブリードを抑制したポリプロピレン樹脂組成物を提供することである。

本発明によれば、以下のポリプロピレン樹脂組成物等が提供される。
１．ポリプロピレン樹脂；
有機系難燃剤、有機系酸化防止剤、有機系耐候剤、及び有機系滑剤からなる群から選ばれる１種以上の添加剤；並びに
シリコーンオイルを含有するポリプロピレン樹脂組成物。
２．前記シリコーンオイルの含有量が、組成物の総量に対して重量割合で１〜４０重量％である１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
３．前記シリコーンオイルが、未変性シリコーンオイルである１又は２に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
４．前記ポリプロピレン樹脂が、未変性ポリプロピレン樹脂である１〜３のいずれかに記載のポリプロピレン組成物。
５．前記添加剤の含有量が、組成物の総量に対して重量割合で１〜１０重量％である１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物。
６．前記添加剤が少なくとも有機系難燃剤を含む１〜５のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物。
７．前記添加剤及びシリコーンオイルの含有量が、添加剤：シリコーンオイル＝１：１〜１：４（重量比）である１〜６のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物。
８．１〜７のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物を含有する成形体。
９．８に記載の成形体を構成部材として含む便座。
１０．前記構成部材が、便座シート、便蓋、本体ケース及び洗浄ノズルからなる群から選ばれる１種以上である９に記載の便座。

本発明によれば、得られる成形体について、添加剤のブリードを抑制したポリプロピレン樹脂組成物が提供できる。

［ポリプロピレン樹脂組成物］
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、下記成分（１）〜（３）を含有する：
（１）ポリプロピレン樹脂
（２）有機系難燃剤、有機系酸化防止剤、有機系耐候剤、及び有機系滑剤からなる群から選ばれる１種以上の添加剤
（３）シリコーンオイル

有機系添加剤の融点は、樹脂組成物の成型加工温度よりも低いためにブリードが生じ易いが、本発明のポリプロピレン樹脂組成物では、さらにシリコーンオイルを含有することで、有機系添加剤のブリードを抑制することができる。
以下、本発明のポリプロピレン樹脂組成物が含む各成分について説明する。

［ポリプロピレン樹脂］
ポリプロピレン樹脂は、プロピレンの単独重合体であるホモポリマーからなるポリプロピレン、エチレンが共重合したエチレン−プロピレン重合体を含有するブロックコポリマーからなるポリプロピレン、及びプロピレンにエチレンやブテン−１を共重合させたランダムコポリマーからなるポリプロピレンを含む。
本発明の組成物が含むポリプロピレン樹脂は、上記ポリプロピレン樹脂１種単独でもよく、２種以上の混合物でもよい。

ポリプロピレン樹脂は、好ましくは未変性ポリプロピレン樹脂である。
ここで「未変性」とは、対象の化合物が基本構造の他に置換基を有していないことをいい、「未変性ポリプロピレン樹脂」とは、置換基を有していないポリプロピレン樹脂である。
未変性ポリプロピレン樹脂としては、例えばマレイン酸等の極性基を有していないポリプロピレン樹脂が挙げられる。

ポリプロピレン樹脂は、工業的に販売されているポリプロピレン樹脂を使用でき、組成物の用途及び加工条件に合わせて、適した特性を有するものを選択すればよい。
例えば、ポリプロピレン樹脂は、好ましくは２３０℃、２．１６ｋｇの条件で測定したＭＦＲ（メルトフローレイト）が１〜７０である。

［添加剤］
本発明の組成物が含む添加剤（以下、単に有機系添加剤という場合がある）は、有機系難燃剤、有機系酸化防止剤、有機系耐候剤、及び有機系滑剤からなる群から選ばれる１種以上である。
有機系添加剤は、上記添加剤１種単独でもよく、２種以上の上記添加剤の混合物でもよい。また、例えば本発明の組成物が、有機系難燃剤を含む場合、当該有機系難燃剤は、１種単独の有機系難燃剤でもよいし、２種以上の有機系難燃剤の混合物でもよい。
本発明の組成物は、好ましくは少なくとも添加剤として有機系難燃剤を含む。

有機系難燃剤としては、例えばトリス（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌレート、トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェート、ビス（３，５−ジブロモ−４−ジブロモプロピルオキシフェニル）スルホン）、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、エチレンビスペンタブロモビフェニル、デカブロモジフェニルオキシド、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ポリリン酸アンモニウム、リン酸エステル、テトラブロモビスフェノール−Ａ−ビス（２，３−ジブロモプロピルエーテル）等が好適に用いられる。

有機系酸化防止剤としては、例えばテトラキス（メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）メタン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、トリス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、環状ネオペンタンテトライルビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニルフォスファイト）、ジミリスチル−３，３−チオジプロピオン酸エステル、ペンタエリスリトールテトラ（β−ラウリル−チオプロピオネート）エステル等が好適に用いられる。

有機系耐候剤としては、例えば２−(２−ヒドロキシ−３−（３，４，５，６−テトラフタルイミドメチル）−５−メチルフェニル)−５−クロロベンゾトリアゾール、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）セバケート、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート等が好適に用いられる。

有機系滑剤としては、例えばステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸リチウム、モンタン酸、モンタンワックス、ステアリン酸アミド、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ステアリン酸モノグリセリド、１２−ヒドロキシステアリン酸等が好適に用いられる。

組成物中の有機系添加剤の含有量は、好ましくは組成物の総量に対して１〜１０重量％であり、より好ましくは２〜９重量％であり、さらに好ましくは３〜８重量％である。
有機系添加剤の含有量が１重量％未満の場合、添加剤の効果が小さくなるおそれがある。一方、有機系添加剤の含有量が１０重量％超の場合は、得られる成形体の物性や難燃性が低下するおそれがある。

［シリコーンオイル］
シリコーンオイルは、例えば直接法で製造されるクロロシラン類の組み合わせで構成されるオイルで、メチル基、フェニル基、水素原子を置換基として有するストレートシリコーンオイルをいう。
上記シリコーンオイルは、低分子量のオイル状のシリコーンオイルから、ガムと呼ばれる高分子量のシリコーンオイルを含む。具体的には、シリコーンオイルは、シロキサン結合が２０００未満のワックス状又はオイル状のシリコーンオイルから、シロキサン結合が２０００〜１００００のガム状のシリコーンオイルまでを含む。

シリコーンオイルは、好ましくは未変性シリコーンオイルである。
ここで未変性シリコーンオイルとは、シロキサン結合からなる直鎖状ポリマーであるシリコーンオイルの中で、主にジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル及びメチルハイドロジェンシリコーンオイル等を総じたストレートシリコーンオイルを指す。また、変性シリコーンオイルは、未変性シリコーンオイルに各種有機基を導入して、新たな機能を付加したシリコーンオイルである。

未変性シリコーンオイルの具体例としては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルハイドロジエンポリシロキサン、フロロポリシロキサン等が挙げられる。
変性シリコーンオイルとしては、ジメチルポリシロキサンの側鎖に有機官能基を有するもの、分子鎖の末端に有するもの、又側鎖と末端の両方に有するものがあるが、例えば、カルビノール変性ポリシロキサン、ポリエーテル変性ポリシロキサン、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン、アルキル基変性ポリシロキサン、メチルスチリル基変性ポリシロキサン、フッ素変性ポリシロキサン等が挙げられる。

組成物中のシリコーンオイルの含有量は、好ましくは組成物の総量に対して１〜４０重量％であり、より好ましくは２〜３０重量％であり、さらに好ましくは３〜１０重量％である。
シリコーンオイルの含有量が１重量％未満の場合、ブリード抑制効果が小さくなるおそれがある。一方、添加剤の含有量が４０重量％超の場合は、物性や難燃性が低下するおそれがある。

組成物中の有機系添加剤及びシリコーンオイルの含有量比は、好ましくは有機系添加剤：シリコーンオイル＝１：１〜１：４（重量比）であり、より好ましくは有機系添加剤：シリコーンオイル＝１：１．５〜１：３．５（重量比）である。
有機系添加剤及びシリコーンオイルの含有量比が上記範囲にあるときに、特に添加剤のブリードを抑制することができる。一方、上記範囲を外れてシリコーンオイルの含有量が多い場合、得られる成形体表面からシリコーンオイルが表出するおそれがある。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、ポリプロピレン樹脂、有機系添加剤及びシリコーンオイルを含めばよく、ポリプロピレン樹脂、有機系添加剤及びシリコーンオイルから実質的になってもよい。
本発明において「実質的になる」とは、ポリプロピレン樹脂、有機系添加剤及びシリコーンオイルの合計含有量が、例えば９０重量％以上であり、９５重量％以上であり、９８重量％以上であり、９９重量％以上であり、又は１００重量％であることを意味する。
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、ポリプロピレン樹脂、有機系添加剤及びシリコーンオイルの他に、以下の他の成分を含むことができる。

［その他成分］
本発明の組成物が含んでもよい、その他成分としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、両性系等の帯電防止剤；金属塩系、ソルビトール系等の核剤；タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、マイカ、ワラストナイト等の充填剤；金属不活性化剤；着色剤；ブルーミング防止剤；表面処理剤、三酸化アンチモン等の無機系難燃助剤等が挙げられる。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、上記各成分を任意の方法で溶融混練することによって製造することができる。例えば、ヘンシェルミキサーに代表される高速攪拌機、単軸又は二軸の連続混練機、バンバリーミキサー、ロールミキサー等を単独で又は組み合わせて用いる方法がある。

本発明の樹脂組成物は、通常の樹脂材料を用いて製造する方法と同様の方法で各種成形品に加工することができる。例えば、ペレット状に加工した本発明の樹脂組成物を射出成形、射出圧縮成形、ブロー成形、シート成形等で目的の形状に成形することができる。
得られる成形品は、便座、家電製品、自動車部材等に好適に使用でき、成形品が便座である場合は、便座シート、便蓋、本体ケース、洗浄ノズル等に好適に使用できる。

以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明は下記実施例に限定されない。また、実施例及び比較例中に示された添加配合割合は全て重量部である。
尚、実施例及び比較例で使用した材料は、以下の通りである。
（１）ポリプロピレン樹脂
Ｊ−３０００ＧＰ プライムポリマー製 （ＰＰ１）
Ｊ−６０８３ＨＰ プライムポリマー製 （ＰＰ２）
（２）難燃剤
ピロガードＳＲ７２０（テトラブロモビスフェノール−Ａ−ビス（２，３−ジブロモプロピルエーテル）） 第一工業製薬製（有機系難燃剤Ａ）
三酸化アンチモンＦＣＰ−ＡＴ３ 鈴裕化学製（無機系難燃助剤Ａ）
（３）シリコーンオイル
シリコーンＡ；ＢＹ２７−００１ 東レ・ダウコーニング製

実施例１
（１）造粒工程
ポリプロピレン樹脂ＰＰ１を９６重量部、有機系難燃剤Ａを３重量部、無機系難燃助剤Ａを１重量部及びシリコーンオイルであるシリコーンＡを１０重量部をそれぞれ計量しプリブレンドした。プリブレンドした混合物を、シリンダ温度を２４０℃に設定したスクリュー系４５ｍｍの二軸押出機を用い溶融混練し、ダイスから吐出されたストランドを冷却バスにより冷却し、ペレッターザーにて切断してペレット化し、ペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を得た。

（２）試験片作製
得られたペレットを、射出成形機にて、シリンダ温度２１０℃、金型温度５０℃の条件で、ＵＬ９４に規定される垂直燃焼試験片（１２７×１２．７ｍｍ、厚み；２．５ｍｍ）を作製した。
同様のシリンダ温度２１０℃、金型温度５０℃の条件で、射出成形機（東芝機械製ＥＣ１００）にて射出成形したブリード性評価用平板（寸法；１００×１００、厚み；２ｍｍ）を作製した。

得られた成形品について、下記の方法で難燃性、耐アルカリ性及びブリード性を評価した。結果を表１に示す。
［難燃性（ＵＬ９４ ５０Ｗ垂直燃焼試験）］
ＵＬ９４の規定に準拠して難燃性を評価した。試験片は上記の垂直燃焼試験片を用いた。
［ブリード性］
耐ブリード性試験用平板（寸法；１００×１００、厚み；２ｍｍ）を８０℃で２４時間加熱し、試験前後の色差（ΔＥ）をスガ試験機（株）のＳＭカラーコンピューターＳＭ４５を使用して、測定した。測定条件は光源２℃視野とした。
また、ブリード性評価用平板（寸法；１００×１００、厚み；２ｍｍ）を８０℃で２４時間加熱し、平板の光沢度（グロス（Ｇ））を、デジタル変角光沢計（スガ試験機（株））を用い、測定角度６０°にて測定した。

実施例２−４及び比較例１
表１に示す成分を表１に示す配合量でペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を製造した他は、実施例１と同様にして成形品を製造し、評価した。結果を表１に示す。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、便座、便蓋等のトイレ部品や、尿便やアルカリ系洗剤が付着する可能性があるもの、例えば、汚物入れ、トイレブラシ、浴槽、洗面器、剃刃や歯ブラシの柄、洗濯機の洗濯槽や外板、排水パン、食器洗浄機や乾燥機の部品等に使用することができる。

Claims (10)

1. ポリプロピレン樹脂；
   有機系難燃剤、有機系酸化防止剤、有機系耐候剤、及び有機系滑剤からなる群から選ばれる１種以上の添加剤；並びに
   シリコーンオイルを含有するポリプロピレン樹脂組成物。
2. 前記シリコーンオイルの含有量が、組成物の総量に対して重量割合で１〜４０重量％である請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
3. 前記シリコーンオイルが、未変性シリコーンオイルである請求項１又は２に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
4. 前記ポリプロピレン樹脂が、未変性ポリプロピレン樹脂である請求項１〜３のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物。
5. 前記添加剤の含有量が、組成物の総量に対して重量割合で１〜１０重量％である請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物。
6. 前記添加剤が少なくとも有機系難燃剤を含む請求項１〜５のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物。
7. 前記添加剤及びシリコーンオイルの含有量が、添加剤：シリコーンオイル＝１：１〜１：４（重量比）である請求項１〜６のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物を含有する成形体。
9. 請求項８に記載の成形体を構成部材として含む便座。
10. 前記構成部材が、便座シート、便蓋、本体ケース及び洗浄ノズルからなる群から選ばれる１種以上である請求項９に記載の便座。