JP2014177593A - Flame-retardant resin composition - Google Patents

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bismuth
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Hironobu Ono
博信 大野
Tomoko Tatsumi
友子 辰己
Akio Tanna
晃央 丹那
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve further the flame retardance of a flame-retardant resin composition using borax.SOLUTION: A flame-retardant resin composition comprises (A) a polyolefin resin, (B) a borate hydrate and at least one selected from (C-1) a copper salt of an acid having a pKa of 1-10 to water or a copper oxide, (C-2) a bismuth salt or a bismuth oxide and (C-3) a tellurate, a telluride or a tellurium oxide.

Description

本発明は、難燃性樹脂組成物に関するものである。   The present invention relates to a flame retardant resin composition.

ポリオレフィン樹脂は、幅広い分野に利用されているが、樹脂自体が可燃性であるため、用途によっては使用が制限されることがあり、種々の難燃化処理が検討されている。
一般的な難燃化処理としては、例えばハロゲン含有化合物を添加する方法や、金属水酸化物を添加する方法が知られているが、ハロゲン含有化合物は、有毒ガスの発生等の環境安全面への配慮から使用が制限される方向にあり、金属水酸化物は、十分な難燃性を発揮させるために大量に添加する必要があり、その結果、樹脂の成形性や強度が低下するといった問題がある。
Polyolefin resins are used in a wide range of fields, but since the resins themselves are flammable, their use may be restricted depending on the application, and various flame retardant treatments are being studied.
As a general flame retardant treatment, for example, a method of adding a halogen-containing compound or a method of adding a metal hydroxide is known. The halogen-containing compound is used for environmental safety such as generation of toxic gas. The metal hydroxide is required to be added in a large amount in order to exhibit sufficient flame retardancy, and as a result, the moldability and strength of the resin are reduced. There is.

ホウ酸塩類は古くから材料に難燃性を付与する添加物として知られており、樹脂用の難燃剤としては、ホウ酸亜鉛等が一般的に使用されている(非特許文献1)。しかし、金属水酸化物同様十分な難燃性を発現させるためには、これら難燃剤の多量の添加が必要であった。
また、ホウ砂として知られる四ホウ酸ナトリウムの水和物は、無色または白色の無機塩であり、木や紙用の難燃剤として有用であることが知られている。このホウ砂を樹脂の難燃剤として使用することも検討されている(例えば特許文献1)。
Borates have long been known as additives that impart flame retardancy to materials, and zinc borate and the like are generally used as flame retardants for resins (Non-patent Document 1). However, a large amount of these flame retardants needs to be added in order to exhibit sufficient flame retardancy like metal hydroxides.
Further, sodium tetraborate hydrate known as borax is a colorless or white inorganic salt, and is known to be useful as a flame retardant for wood and paper. The use of this borax as a resin flame retardant has also been studied (for example, Patent Document 1).

また、樹脂に難燃剤のような添加剤を添加するためには、樹脂の融点以上の温度で添加物を添加して溶融混練する方法が一般的に採用される。ホウ砂は水和水を有するため、高温で樹脂の溶融物に添加されることで、水が蒸発、気化し、得られる樹脂材料中に気泡が発生する。特許文献2では特定の水和物数を持つホウ砂を添加することで、発泡することなく溶融した熱可塑性樹脂に添加でき、工業的な生産を可能にしている。そして組成物には無機フィラーとして、各種無機酸化物や無機金属塩をさらに添加することが検討され、難燃性を付与している。   In order to add an additive such as a flame retardant to the resin, a method of adding the additive at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin and melt-kneading is generally employed. Since borax has water of hydration, when it is added to the resin melt at a high temperature, water evaporates and vaporizes, and bubbles are generated in the resulting resin material. In Patent Document 2, by adding borax having a specific number of hydrates, it can be added to a molten thermoplastic resin without foaming, enabling industrial production. Further, addition of various inorganic oxides and inorganic metal salts as an inorganic filler to the composition has been studied and imparted flame retardancy.

一方、当業者においては銅、コバルト、マンガン、鉄などの金属は、いわゆる「銅害」と言われるように合成樹脂を劣化させることがよく知られており、特に銅の添加は避けるべきものと考えられてきた(非特許文献2)。   On the other hand, it is well known to those skilled in the art that metals such as copper, cobalt, manganese and iron deteriorate the synthetic resin, so-called "copper damage", and especially the addition of copper should be avoided. It has been considered (Non-Patent Document 2).

特開昭51−045145号公報Japanese Patent Laid-Open No. 51-045145 特開2011−162783号公報JP 2011-162783 A

これでわかる難燃化技術、p.60他、西澤 仁、2003、工業調査会Flame retardant technology, p.60, etc., Hitoshi Nishizawa, 2003, Industrial Research Committee 空気調和・衛生工学、80(1)、p.69、大武 義人、2006Air conditioning and sanitary engineering, 80 (1), p.69, Yoshito Otake, 2006

特許文献2に記載の技術は、難燃性は発揮するものの、近年の難燃性の基準に照らした場合(例えばUL−94)、難燃性として、更なる向上が求められている。また機械強度や成形性についても更なる改良が求められている。
本発明は、ホウ砂などのホウ酸塩水和物を用いた難燃性樹脂組成物の難燃性を更に向上
させる方法を提供することを課題とする。
Although the technique described in Patent Document 2 exhibits flame retardancy, further improvement is demanded as flame retardancy in light of recent flame retardance standards (for example, UL-94). Further improvements in mechanical strength and moldability are also demanded.
An object of the present invention is to provide a method for further improving the flame retardancy of a flame retardant resin composition using a borate hydrate such as borax.

特許文献2では、無機フィラーを含有する熱可塑性樹脂にホウ酸水和物を添加することにより難燃性が向上することが開示されている。すなわちホウ酸塩水和物は、熱可塑性樹脂の燃焼温度付近においてガラス化すると共に無機フィラーとセラミックス化することにより、難燃性向上に有効な酸素遮断膜を形成すると考えられる。
本発明者らは、特許文献2で提示された樹脂組成物について、より高い難燃性を実現すべく、さらに詳細に検討した結果、組成条件によっては一度着火してしまうと、時間経過と共に炎が縮小するのではなく、逆に燃焼が促進される場合があることを見出した。具体的には、樹脂組成物を接炎した際に、ホウ酸塩水和物と無機フィラーがセラミックス化し一旦は自消するが、ホウ酸塩または無機フィラーの結晶水が脱離・気散した後が微小な穴となり、再度の接炎の際に、いわゆる「ロウソクの芯効果」のような機能を果たし、燃焼が促進されてしまう場合があるものと推定される。
Patent Document 2 discloses that flame retardancy is improved by adding boric acid hydrate to a thermoplastic resin containing an inorganic filler. That is, it is considered that borate hydrate forms an oxygen barrier film effective for improving flame retardancy by vitrification in the vicinity of the combustion temperature of the thermoplastic resin and ceramicizing with an inorganic filler.
As a result of examining the resin composition presented in Patent Document 2 in more detail in order to achieve higher flame retardancy, the present inventors have found that once ignition occurs depending on the composition conditions, It has been found that combustion may be promoted instead of being reduced. Specifically, when the resin composition is in contact with flame, the borate hydrate and the inorganic filler are converted into ceramics and once self-extinguish, but after the crystallization water of the borate or inorganic filler is desorbed and diffused It becomes presumed that there is a case where the hole becomes a minute hole, and when the flame is contacted again, it functions as a so-called “candle core effect” and combustion may be promoted.

本発明者らはこの現象に対して鋭意研究の結果、ポリオレフィン樹脂に、ホウ酸塩水和物を配合した難燃性樹脂組成物に、特定の化合物を添加することにより、その難燃性が向上することを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明の要旨は、
[1](A)ポリオレフィン樹脂と、(B)ホウ酸塩水和物と、下記(C−1)〜(C−3)から選ばれる少なくとも1つを含むことを特徴とする難燃性樹脂組成物、
(C−1)水に対するpKaが1以上10以下の酸と銅の塩、または銅酸化物
(C−2)ビスマス塩、またはビスマス酸化物
(C−3)テルル酸塩、テルル化物又はテルル酸化物
[2]更に(D)添加剤を含むものであることを特徴とする上記[1]に記載の難燃性樹脂組成物、
[3]前記(D)添加剤が、無機水酸化物、層状複水酸化物、あるいは炭酸銅及び炭酸ビスマス以外の無機炭酸塩、のいずれかである上記[2]に記載の難燃性樹脂組成物、
[4]前記(C−1)における銅の塩が、カルボン酸塩、アセチルアセトナト錯体、りん酸塩、または炭酸塩のいずれかであることを特徴とする、上記[1]〜[3]のいずれか1に記載の難燃性樹脂組成物、
[5]前記(B)ホウ酸塩水和物が、ホウ酸アルカリ金属塩の水和物であることを特徴とする上記[1]〜[4]のいずれか1に記載の難燃性組成物、
[6]前記(B)ホウ酸塩水和物の水和数が0.6以上3.0以下であることを特徴とする前記[1]〜[5]のいずれか1に記載の難燃性樹脂組成物、
[7]前記(A)ポリオレフィン樹脂100重量部に対する(C−1)〜(C−3)の含有量が、0.1重量部以上10重量部以下であることを特徴とする上記[1]〜[6]のいずれか1に記載の難燃性樹脂組成物、
[8]前記(A)ポリオレフィン樹脂が、エチレン単独重合体及び/またはエチレン共重合体であることを特徴とする上記[1]〜[7]のいずれか1に記載の難燃性樹脂組成物、に存する。
As a result of diligent research on this phenomenon, the present inventors have improved the flame retardancy by adding a specific compound to a flame retardant resin composition containing borate hydrate in a polyolefin resin. The present invention has been completed.
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A flame retardant resin composition comprising (A) a polyolefin resin, (B) a borate hydrate, and at least one selected from the following (C-1) to (C-3): object,
(C-1) Acid and copper salt having a pKa of 1 to 10 in water, or copper oxide (C-2) bismuth salt, or bismuth oxide (C-3) tellurate, telluride or tellurium oxidation object
[2] The flame retardant resin composition according to the above [1], further comprising (D) an additive,
[3] The flame-retardant resin according to [2], wherein the additive (D) is any one of an inorganic hydroxide, a layered double hydroxide, or an inorganic carbonate other than copper carbonate and bismuth carbonate. Composition,
[4] The above [1] to [3], wherein the copper salt in (C-1) is any one of a carboxylate, an acetylacetonato complex, a phosphate, and a carbonate. The flame retardant resin composition according to any one of the above,
[5] The flame retardant composition according to any one of the above [1] to [4], wherein the borate hydrate (B) is an alkali metal borate hydrate. ,
[6] The flame retardancy according to any one of [1] to [5], wherein the borate hydrate (B) has a hydration number of 0.6 to 3.0. Resin composition,
[7] The above [1], wherein the content of (C-1) to (C-3) with respect to 100 parts by weight of the (A) polyolefin resin is 0.1 parts by weight or more and 10 parts by weight or less. The flame retardant resin composition according to any one of to [6],
[8] The flame retardant resin composition according to any one of [1] to [7], wherein the (A) polyolefin resin is an ethylene homopolymer and / or an ethylene copolymer. , Exist.

本発明によれば、ビスマス、あるいはテルルを含む上記特定の化合物を添加することにより、従来よりも高い難燃性を有するポリオレフィン樹脂組成物が得られた。即ち、従来よりも難燃剤が少ない配合においても所望の難燃性を得ることができ、それによって難燃剤添加による樹脂物性の低下を抑制でき、結果として良好な樹脂加工性を有する難燃性樹脂組成物を提供することが可能である。   According to this invention, the polyolefin resin composition which has a flame retardance higher than before was obtained by adding the said specific compound containing bismuth or tellurium. That is, a desired flame retardancy can be obtained even in a blend with less flame retardant than conventional, thereby suppressing a decrease in resin physical properties due to the addition of the flame retardant, and as a result, a flame retardant resin having good resin processability It is possible to provide a composition.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はこれらの内容に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the description of the constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is limited to these contents. Instead, various modifications can be made within the scope of the gist.

<難燃性樹脂組成物>
本発明の難燃性樹脂組成物は、上記の通り、(A)ポリオレフィン樹脂と、(B)ホウ酸塩水和物と、下記(C−1)〜(C−3)から選ばれる少なくとも1つを含むことを特徴とする。
(C−1)水に対するpKaが1以上10以下の酸と銅の塩、または銅酸化物
(C−2)ビスマス塩、またはビスマス酸化物
(C−3)テルル酸塩、テルル化物又はテルル酸化物
以下、構成要件毎に詳述する。なお、以下で(C−1)〜(C−3)から選ばれる成分を総称して「(C)成分」ということがある。
<Flame-retardant resin composition>
As described above, the flame-retardant resin composition of the present invention is at least one selected from (A) a polyolefin resin, (B) a borate hydrate, and (C-1) to (C-3) below. It is characterized by including.
(C-1) Acid and copper salt having a pKa of 1 to 10 in water, or copper oxide (C-2) bismuth salt, or bismuth oxide (C-3) tellurate, telluride or tellurium oxidation object
Hereafter, it explains in full detail for every component requirement. Hereinafter, components selected from (C-1) to (C-3) may be collectively referred to as “component (C)”.

<(A)ポリオレフィン樹脂>
本発明の難燃性樹脂組成物を構成する(A)ポリオレフィン樹脂(以下「(A)成分」ということがある。)とは、例えばエチレン、プロピレン等の炭素数3から20のα−オレフィン、炭素数3から20の環状オレフィン(例えばシクロペンテン、メチルシクロペンテン、ジメチルシクロペンテン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、ジメチルシクロヘキセン、ノルボルネンおよびその誘導体、エチリデンおよびその誘導体など)、ジエン類(ブタジエン、イソプレン、シクロブタジエンなど)、スチレン類(例えばスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなど)、シクロヘキサン類(例えばビニルシクロヘキサン、メチルビニルシクロヘキサンなど)、シクロペンタン類(例えばビニルシクロペンタン、メチルビニルシクロペンタンなど)等の炭素と水素で構成され、少なくとも1つ以上の二重結合を有する化合物を単量体とした単独重合体または共重合体であり、好ましくは、エチレン、プロピレン、ブタジエン、およびスチレンから選ばれる少なくとも1種を単量体として含む単独重合体または共重合体である
<(A) polyolefin resin>
The (A) polyolefin resin constituting the flame retardant resin composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “component (A)”) is, for example, an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms such as ethylene and propylene, Cyclic olefins having 3 to 20 carbon atoms (for example, cyclopentene, methylcyclopentene, dimethylcyclopentene, cyclohexene, methylcyclohexene, dimethylcyclohexene, norbornene and derivatives thereof, ethylidene and derivatives thereof), dienes (butadiene, isoprene, cyclobutadiene, etc.), Styrenes (for example, styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, etc.), cyclohexanes (for example, vinylcyclohexane, methylvinylcyclohexane, etc.), cyclopentanes (for example, vinylcyclopentane, methylvinylcyclo) A homopolymer or copolymer comprising a compound composed of carbon and hydrogen such as pentane and having at least one double bond, preferably ethylene, propylene, butadiene, and styrene It is a homopolymer or a copolymer containing at least one selected from

単独重合体の例としては、エチレン単独重合体(低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどのポリエチレン)、プロピレン単独重合体(アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、アタクチックポリプロピレン、ステレオブロックポリプロピレンなどのポリプロピレン)、ポリブテン、ポリメチルブテン、ポリメチルペンテン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリスチレン、ポリビニルシクロヘキサン等が挙げられる。
このうち難燃性付与の効果が大きい点で、エチレン単独重合体、プロピレン単独重合体が好ましく、エチレン単独重合体がより好ましい。
Examples of homopolymers include ethylene homopolymers (low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, etc.), propylene homopolymers (isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, atactic polymer). Polypropylene, such as tic polypropylene and stereoblock polypropylene), polybutene, polymethylbutene, polymethylpentene, polybutadiene, polyisoprene, polystyrene, polyvinylcyclohexane, and the like.
Among these, an ethylene homopolymer and a propylene homopolymer are preferable, and an ethylene homopolymer is more preferable in that the effect of imparting flame retardancy is large.

共重合体の例としては、エチレン共重合体、プロピレン共重合体、ブタジエン共重合体、スチレン共重合体等が挙げられる。
エチレン共重合体としては、例えばエチレンとエチレン以外のα−オレフィンとの共重合体(以下、エチレン−α−オレフィン共重合体);エチレン−酢酸ビニル共重合体;エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体等のエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等を挙げることができる(ここで、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸とメタクリル酸を意味する)。
Examples of the copolymer include an ethylene copolymer, a propylene copolymer, a butadiene copolymer, and a styrene copolymer.
Examples of the ethylene copolymer include a copolymer of ethylene and an α-olefin other than ethylene (hereinafter, ethylene-α-olefin copolymer); an ethylene-vinyl acetate copolymer; an ethylene-ethyl acrylate copolymer, An ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer such as an ethylene-butyl acrylate copolymer can be mentioned (here, (meth) acrylic acid means acrylic acid and methacrylic acid).

エチレン−α−オレフィン共重合体に用いられるα−オレフィンとしては、炭素数3から20のα−オレフィンが好ましい。具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、等を挙げることができる。
エチレン共重合体としては、難燃性付与の効果が大きい点で、エチレン−α−オレフィ
ン共重合体が好ましく、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体が経済性の面でより好ましい。
The α-olefin used in the ethylene-α-olefin copolymer is preferably an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms. Specific examples include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, and the like.
As the ethylene copolymer, an ethylene-α-olefin copolymer is preferable in that the effect of imparting flame retardancy is large, and an ethylene-propylene copolymer, an ethylene-1-butene copolymer, and ethylene-1-hexene are preferable. A copolymer is more preferable in terms of economy.

プロピレン共重合体としては、例えばプロピレンと、プロピレン以外のα−オレフィンとの共重合体(以下、プロピレン−α−オレフィン共重合体)を挙げることができる。ここで、α−オレフィンとしては、エチレン、および炭素数4から20のα−オレフィンが好ましく、具体的には、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン等が挙げられる。
プロピレン共重合体としては、難燃性付与の効果が大きい点で、プロピレン−α−オレフィン共重合体が好ましい。
Examples of the propylene copolymer include a copolymer of propylene and an α-olefin other than propylene (hereinafter, propylene-α-olefin copolymer). Here, as the α-olefin, ethylene and an α-olefin having 4 to 20 carbon atoms are preferable, and specifically, ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene. , 1-octene and the like.
As the propylene copolymer, a propylene-α-olefin copolymer is preferable in that the effect of imparting flame retardancy is large.

ブタジエン共重合体としては、例えばアクリロニトリル−ブタジエン共重合体が挙げられる。
スチレン共重合体としては、例えばスチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、ABS樹脂(ポリブタジエンまたはスチレンとブタジエンの共重合体にスチレンとアクリロニトリルをグラフト共重合したもの、またはスチレン−アクリロニトリル共重合体にアクリロニトリル−ブタジエン共重合体をブレンドしたもの)、AAS樹脂(アクリルゴムにスチレンとアクリロニトリルをグラフト重合したもの)、MBS樹脂(ポリブタジエンまたはスチレンとブタジエンの共重合体にスチレンとメタクリル酸メチルをグラフト共重合したもの)等が挙げられる。
スチレン共重合体としては、難燃性付与の効果が大きい点で、ABS樹脂が好ましい。
Examples of the butadiene copolymer include acrylonitrile-butadiene copolymer.
Examples of the styrene copolymer include styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, and styrene-butadiene-styrene block copolymer. Styrene-isoprene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, ABS resin (polybutadiene or styrene-butadiene copolymer grafted with styrene and acrylonitrile, or styrene-acrylonitrile copolymer) Acrylonitrile-butadiene copolymer blend), AAS resin (acrylic rubber grafted with styrene and acrylonitrile), MBS resin (polybutadiene or styrene-butadiene copolymer Things down and methyl methacrylate was graft-copolymerized), and the like.
As the styrene copolymer, an ABS resin is preferable in that the effect of imparting flame retardancy is large.

本発明におけるポリオレフィン樹脂の分子量は、特に限定されるものではないが、成形性と機械的物性のバランスの面で、重量平均分子量で、通常10,000以上であり、2
0,000以上がより好ましく、40,000以上が特に好ましい。また、同様の理由で、重量平均分子量は、通常1,000,000以下であり、700,000以下が好ましく、
500,000以下が特に好ましい。
The molecular weight of the polyolefin resin in the present invention is not particularly limited, but in terms of the balance between moldability and mechanical properties, the weight average molecular weight is usually 10,000 or more, and 2
It is more preferably at least 10,000, particularly preferably at least 40,000. For the same reason, the weight average molecular weight is usually 1,000,000 or less, preferably 700,000 or less,
Particularly preferred is 500,000 or less.

これらのポリオレフィン樹脂は1種を単独で用いても良く、2種類以上を組み合わせて用いても良い。
ポリオレフィン樹脂として好ましくは、エチレン単独重合体、プロピレン単独重合体、エチレン共重合体、プロピレン共重合体、スチレン共重合体であり、このうちエチレン単独重合体、プロピレン単独重合体、エチレン共重合体、プロピレン共重合体が、難燃性付与の効果が大きい点でより好ましい。
These polyolefin resins may be used alone or in combination of two or more.
The polyolefin resin is preferably an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene copolymer, a propylene copolymer, or a styrene copolymer. Among these, an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene copolymer, A propylene copolymer is more preferable in that the effect of imparting flame retardancy is large.

中でも燃焼性が高く、しかもそれが燃焼する際にチャー形成が起こり難い樹脂を難燃化することにより、工業製品としての付加価値が大きく高まるという意味合いから、エチレン単独重合体及び/又はエチレン共重合体が更に好ましく、エチレン単独重合体が最も好ましい。   Among these, ethylene homopolymer and / or ethylene copolymer is used in the sense that the value added as an industrial product is greatly increased by making the resin, which is highly flammable and does not easily form char when it burns, into a flame retardant. A coalescence is further preferred, and an ethylene homopolymer is most preferred.

<(B)ホウ酸塩水和物>
本発明の難燃性樹脂組成物を構成する(B)ホウ酸塩水和物(以下「(B)成分」ということがある。)は、特に限定されるものではないが、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、周期表第4族、第12族、第13族の元素およびアンモニウムのホウ酸塩水和物が挙げられる。
<(B) Borate hydrate>
The (B) borate hydrate (hereinafter sometimes referred to as “component (B)”) constituting the flame retardant resin composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include alkali metals and alkalis. Examples include earth metals, elements of Groups 4, 12, and 13 of the periodic table and ammonium borate hydrate.

具体的には、ホウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸セシウムな
どのアルカリ金属塩、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウムなどのアルカリ土類金属塩、ホウ酸ジルコニウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸アンモニウムなどが挙げられる。
中でも、ホウ酸アルカリ金属塩水和物とホウ酸アルカリ土類金属塩水和物が好ましく、ホウ酸アルカリ金属塩水和物がより好ましく、ホウ酸アルカリ金属塩水和物の中ではホウ酸ナトリウム水和物およびホウ酸カリウム水和物がより好ましく、ホウ酸ナトリウム水和物が最も好ましい。汎用性が高く、コスト面でも有利であるためである。
Specifically, alkali metal salts such as lithium borate, sodium borate, potassium borate, cesium borate, alkaline earth metal salts such as magnesium borate, calcium borate, barium borate, zirconium borate, boron Examples thereof include zinc acid, aluminum borate, and ammonium borate.
Among them, alkali metal borate hydrate and alkaline earth metal borate hydrate are preferable, alkali metal borate hydrate is more preferable, and among alkali metal borate hydrates, sodium borate hydrate and Potassium borate hydrate is more preferred, and sodium borate hydrate is most preferred. This is because it is highly versatile and advantageous in terms of cost.

また、ホウ酸アルカリ土類金属塩水和物の中ではホウ酸マグネシウム水和物およびホウカルシウム水和物がより好ましく、ホウ酸マグネシウム水和物がより好ましい。汎用性が高く、コスト面でも有利であるためである。
ホウ酸ナトリウム水和物としては、四ホウ酸ナトリウム水和物(Na・nHO)、八ホウ酸ナトリウム水和物(Na13・nHO)、過ホウ酸ソーダ(NaBO・nHO)などが挙げられ、四ホウ酸ナトリウム水和物がより好ましい。
Moreover, among the alkaline earth metal borate hydrates, magnesium borate hydrate and borocalcium hydrate are more preferable, and magnesium borate hydrate is more preferable. This is because it is highly versatile and advantageous in terms of cost.
Sodium borate hydrate includes sodium tetraborate hydrate (Na 2 B 4 O 7 · nH 2 O), sodium octaborate hydrate (Na 2 B 8 O 13 · nH 2 O), excess Examples thereof include sodium borate (NaBO 3 .nH 2 O), and sodium tetraborate hydrate is more preferable.

ホウ酸カリウム水和物としては、四ホウ酸カリウム水和物(K・nHO)などが挙げられる。
本発明におけるホウ酸塩水和物の水和数(水和物の数)nは、特に限定されるものではないが、通常0.6以上、好ましくは0.7以上であり、より好ましくは0.8以上であり、更に好ましくは0.9以上であり、最も好ましくは1.0以上である。また通常3.0以下であり、好ましくは2.5以下であり、より好ましくは2.0以下である。
前記下限値未満より少なすぎる場合は、難燃性が十分に発揮されず、前記上限値より多すぎる場合には、樹脂との混合時に発泡が起こる場合がある。
なおホウ酸塩水和物の水和数は、市販のホウ酸塩水和物または無水物を、乾燥または水和して適宜調整して使用することができる。
Examples of potassium borate hydrate include potassium tetraborate hydrate (K 2 B 4 O 7 .nH 2 O).
The hydrate number (number of hydrates) n of the borate hydrate in the present invention is not particularly limited, but is usually 0.6 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.8. Or more, more preferably 0.9 or more, and most preferably 1.0 or more. Moreover, it is 3.0 or less normally, Preferably it is 2.5 or less, More preferably, it is 2.0 or less.
When the amount is less than the lower limit value, the flame retardancy is not sufficiently exhibited. When the amount is more than the upper limit value, foaming may occur during mixing with the resin.
The number of hydrates of borate hydrate can be adjusted and used as appropriate by drying or hydrating commercially available borate hydrate or anhydride.

本発明において用いられる(B)ホウ酸塩水和物の形状は特に限定されるものではないが、好ましくは粒子状のものが用いられる。その粒径は特に限定されるものではないが、より小さい方が(A)ポリオレフィン樹脂中での分散性がより向上するため好ましい。例えば、(B)ホウ酸塩水和物の粒径は、レーザー回折法・散乱式粒度分布測定装置で測定した体積平均粒子径で10μm以下であることが好ましく、より好ましくは5μm以下であり、さらに好ましくは1μm以下である。ただし、この体積平均粒子径は通常10nm以上である。   The shape of the (B) borate hydrate used in the present invention is not particularly limited, but a particulate form is preferably used. The particle size is not particularly limited, but a smaller particle size is preferable because the dispersibility in the (A) polyolefin resin is further improved. For example, the particle size of (B) borate hydrate is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less in terms of volume average particle size measured by a laser diffraction method / scattering particle size distribution analyzer. Preferably it is 1 micrometer or less. However, this volume average particle diameter is usually 10 nm or more.

本発明の難燃性樹脂組成物中における上記(B)ホウ酸塩水和物の割合は、特に限定されるものではないが、ポリオレフィン樹脂100重量部に対して通常1重量部以上、好ましくは5重量部以上、より好ましくは10重量部以上であり、通常100重量部以下、好ましくは80重量部以下、より好ましくは40重量部以下である。この割合が上記下限未満の場合、熱可塑性樹脂組成物の難燃性が不十分となる場合があり、上記上限超過では、得られる難燃性樹脂組成物の成形性が悪くなる場合があり、更には成形された各種製品の機械的強度が低下する場合がある。   The proportion of the (B) borate hydrate in the flame retardant resin composition of the present invention is not particularly limited, but is usually 1 part by weight or more, preferably 5 parts per 100 parts by weight of the polyolefin resin. It is at least 10 parts by weight, more preferably at most 100 parts by weight, preferably at most 80 parts by weight, more preferably at most 40 parts by weight. If this ratio is less than the above lower limit, the flame retardancy of the thermoplastic resin composition may be insufficient, and if it exceeds the upper limit, the moldability of the resulting flame retardant resin composition may be deteriorated, Furthermore, the mechanical strength of various molded products may be reduced.

<(C)成分>
本発明の難燃性樹脂組成物を構成する(C)成分は、下記(C−1)〜(C−3)から選ばれる少なくとも1つである。
(C−1)水に対するpKaが1以上10以下の酸と銅の塩、または銅酸化物
(C−2)ビスマス塩、またはビスマス酸化物
(C−3)テルル酸塩、テルル化物又はテルル酸化物
<(C) component>
The component (C) constituting the flame retardant resin composition of the present invention is at least one selected from the following (C-1) to (C-3).
(C-1) Acid and copper salt having a pKa of 1 to 10 in water, or copper oxide (C-2) bismuth salt, or bismuth oxide (C-3) tellurate, telluride or tellurium oxidation object

<(C−1)水に対するpKaが1以上10以下の酸と銅の塩、または銅酸化物>
本発明で用いる(C−1)水に対するpKaが1以上10以下の酸と銅の塩、または銅酸化物(以下「(C−1)成分」ということがある。)においては、当該酸と銅の塩としては、銅の無機酸塩、有機酸塩、及び銅の有機錯体等があげられる。銅の価数は1価又は2価の何れでも良いが、入手の容易性の面から一般的に2価の塩が好ましい。
<(C-1) Acid and Copper Salt or Copper Oxide with a pKa of 1 to 10 for Water>
In the (C-1) water used in the present invention, an acid and copper salt having a pKa of 1 or more and 10 or less, or a copper oxide (hereinafter sometimes referred to as “(C-1) component”), the acid and Examples of the copper salt include inorganic salts of copper, organic acid salts, and organic complexes of copper. The valence of copper may be either monovalent or divalent, but divalent salts are generally preferred from the standpoint of availability.

銅の無機酸塩としては、塩を構成する無機酸の水に対するpKa(pKa(HO))が1以上10以下あれば良く、具体的にはりん酸銅(II)、亜りん酸銅(II)、クロム酸銅(II)、亜クロム酸銅(II)、チオシアン酸銅(I)、塩基性炭酸銅(II)などがあげられ、中でもりん酸銅(II)や塩基性炭酸銅(II)が入手や廃棄の容易性の面で好ましい。 As the inorganic salt of copper, the pKa (pKa (H 2 O)) with respect to water of the inorganic acid constituting the salt may be 1 or more and 10 or less. Specifically, copper (II) phosphate, copper phosphite (II), copper (II) chromate, copper (II) chromite, copper (I) thiocyanate, basic copper carbonate (II), etc., among which copper (II) phosphate and basic copper carbonate (II) is preferable in terms of availability and disposal.

銅の有酸塩としては、塩を構成する有機酸のpKaが1以上10以下あれば良く、その種類は限定されないが、通常はカルボン酸塩である。具体的にはギ酸銅(II)、酢酸銅(I)、酢酸銅(II)、プロピオン酸銅(II)、酪酸銅(II)、ステアリン酸銅(II)、パルミチン酸銅(II)、しゅう酸銅(II)、コハク酸銅(II)、フマル酸銅(II)、クエン酸銅(II)、乳酸銅(II)等の飽和脂肪酸塩類;オレイン酸銅(II)、リノール酸銅(II)等の不飽和脂肪酸塩類;フタル酸銅(II)、安息香酸銅(II)等の芳香族カルボン酸塩類;などがあげられる。中でも工業的入手の容易性の面で、しゅう酸銅(II)、クエン酸銅(II)、酢酸銅(II)が好ましい。   The acid salt of copper is not particularly limited as long as the pKa of the organic acid constituting the salt is 1 or more and 10 or less, but is usually a carboxylate. Specifically, copper (II) formate, copper (I) acetate, copper (II) acetate, copper (II) propionate, copper (II) butyrate, copper (II) stearate, copper (II) palmitate, oxalate Saturated fatty acid salts such as copper (II) succinate, copper (II) succinate, copper (II) fumarate, copper (II) citrate, copper (II) lactate; copper oleate (II), copper linoleate (II) ) And the like; and aromatic carboxylates such as copper (II) phthalate and copper (II) benzoate; Of these, copper (II) oxalate, copper (II) citrate, and copper (II) acetate are preferred in terms of industrial availability.

銅の有機錯体としては、例えばアセチルアセトナト銅(II)錯体などがあげられる。
銅の酸化物としては、酸化銅(I)、酸化銅(II)があげられる。
これらの銅の塩のうち、カルボン酸塩、アセチルアセトナト錯体、りん酸塩、または炭酸塩が、工業的入手の容易性の面、コスト面で好ましい。
これらは単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。
Examples of the organic complex of copper include an acetylacetonato copper (II) complex.
Examples of the copper oxide include copper (I) oxide and copper (II) oxide.
Of these copper salts, carboxylates, acetylacetonato complexes, phosphates, or carbonates are preferred in terms of industrial availability and cost.
These may be used alone or in combination of two or more.

<(C−2)ビスマス塩、またはビスマス酸化物>
本発明で用いる(C−2)ビスマス塩、またはビスマス酸化物(以下「(C−2)成分」ということがある。)においては、ビスマス塩としては、無機ビスマス塩や有機ビスマス塩が挙げられる。
具体的には、無機ビスマス塩としては塩基性炭酸ビスマス(III)、チタン酸ビスマス(III)、りん酸ビスマス(III)などが挙げられる。
<(C-2) Bismuth salt or bismuth oxide>
In the (C-2) bismuth salt or bismuth oxide (hereinafter sometimes referred to as “component (C-2)”) used in the present invention, examples of the bismuth salt include inorganic bismuth salts and organic bismuth salts. .
Specific examples of the inorganic bismuth salt include basic bismuth (III) carbonate, bismuth titanate (III), and bismuth (III) phosphate.

有機ビスマス塩としては酢酸ビスマス(III)や、くえん酸ビスマス(III)、ネオデカン酸ビスマス(III)のようなカルボン酸のビスマス塩、次サリチル酸ビスマス(III)や次没食子酸ビスマス(III)のような芳香族カルボン酸のビスマス塩などが挙げられる。
ビスマス酸化物としては酸化ビスマス(III)や炭酸酸化ビスマス(III)、酢酸酸化ビスマス(III)が挙げられる。
Organic bismuth salts include bismuth acetate (III), bismuth citrate (III), bismuth salts of carboxylic acids such as bismuth (III) neodecanoate, bismuth (III) hyposalicylate, and bismuth (gallium) gallate. And bismuth salts of aromatic carboxylic acids.
Examples of the bismuth oxide include bismuth oxide (III), bismuth carbonate oxide (III), and bismuth acetate acetate (III).

中でも、工業的入手の容易さや取扱の容易さなどの面で、塩基性炭酸ビスマス(III)、りん酸ビスマス(III)、酸化ビスマス(III)が好ましく、りん酸ビスマス(III)、酸化ビスマス(III)がより好ましい。
これらは単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。
Of these, basic bismuth carbonate (III), bismuth phosphate (III), and bismuth oxide (III) are preferred in terms of industrial availability and handling, and bismuth phosphate (III), bismuth oxide ( III) is more preferred.
These may be used alone or in combination of two or more.

<(C−3)テルル酸塩、テルル化物又はテルル酸化物>
本発明で用いる(C−3)テルル酸塩、テルル化物又はテルル酸化物(以下「(C−3)成分」ということがある。)においては、テルル酸塩としてはテルル(VI)酸金属塩や亜テルル(IV)酸金属塩等が挙げられる。
具体的には、テルル酸塩としてはテルル(VI)酸ナトリウム、テルル(VI)酸カリ
ウム等のテルル(VI)酸金属塩;亜テルル(IV)酸ナトリウムや亜テルル(IV)酸カリウム等の亜テルル(IV)酸金属塩;などがあげられる。
テルル化物としては、テルル化亜鉛、テルル化ジルコニウム、テルル化ニオブ、テルル化アンチモン、テルル化ビスマス(III)、等があげられる。
テルル酸化物としては、酸化テルル(IV)(二酸化テルル)などがあげられる。
これらの中でも工業的入手の容易性の面で、酸化テルル(IV)やテルル酸(VI)酸金属塩が好ましく、酸化テルル(IV)がより好ましい。
これらは単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。
<(C-3) Tellurate, Telluride or Tellurium Oxide>
In the (C-3) tellurate, telluride or tellurium oxide (hereinafter sometimes referred to as "(C-3) component") used in the present invention, the tellurate (VI) metal salt is used as the tellurate. And tellurium (IV) acid metal salts.
Specifically, tellurium salts include tellurium (VI) metal salts such as sodium tellurium (VI) and potassium tellurium (VI); sodium tellurite (IV) and potassium tellurite (IV). And tellurium (IV) acid metal salts.
Examples of the telluride include zinc telluride, zirconium telluride, niobium telluride, antimony telluride, and bismuth (III) telluride.
Examples of the tellurium oxide include tellurium oxide (IV) (tellurium dioxide).
Among these, tellurium oxide (IV) and telluric acid (VI) metal salts are preferable, and tellurium oxide (IV) is more preferable in terms of industrial availability.
These may be used alone or in combination of two or more.

本発明において用いられる上記(C)成分の形状は特に限定されるものではないが、好ましくは粒子状のものが用いられる。その粒径は特に限定されるものではないが、より小さい方が(A)ポリオレフィン樹脂中での分散性がより向上するため好ましい。例えば、(C)成分の粒径は、レーザー回折法・散乱式粒度分布測定装置で測定した体積平均粒子径で10μm以下であることが好ましく、より好ましくは5μm以下であり、さらに好ましくは1μm以下である。ただし、この体積平均粒子径は通常10nm以上である。   Although the shape of the said (C) component used in this invention is not specifically limited, Preferably a particulate form is used. The particle size is not particularly limited, but a smaller particle size is preferable because the dispersibility in the (A) polyolefin resin is further improved. For example, the particle size of component (C) is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, and even more preferably 1 μm or less in terms of volume average particle size measured with a laser diffraction method / scattering type particle size distribution analyzer. It is. However, this volume average particle diameter is usually 10 nm or more.

本発明の難燃性樹脂組成物中における上記(C)成分の割合は、特に限定されるものではないが、ポリオレフィン樹脂100重量部に対して通常0.1重量部以上、好ましくは0.2重量部以上、より好ましくは0.3重量部以上であり、通常10重量部以下、好ましくは5重量部以下、より好ましくは3重量部以下、最も好ましくは2重量部以下である。前記下限値よりも配合量が少なすぎる場合は、熱分解を抑制する効果が得られない場合があり、前記上限値よりも配合量が多すぎる場合には、熱分解は抑制されるものの、得られた組成物の耐久性が低下することがある。   The proportion of the component (C) in the flame retardant resin composition of the present invention is not particularly limited, but is usually 0.1 parts by weight or more, preferably 0.2 parts per 100 parts by weight of the polyolefin resin. Part by weight or more, more preferably 0.3 part by weight or more, and usually 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 3 parts by weight or less, and most preferably 2 parts by weight or less. If the blending amount is less than the lower limit, the effect of suppressing thermal decomposition may not be obtained. If the blending amount is more than the upper limit, thermal decomposition is suppressed, The durability of the resulting composition may be reduced.

また、難燃性樹脂組成物中における上記(C)成分の割合は、特に限定されるものではないが、ホウ酸塩水和物100重量部に対して通常0.1重量部以上、好ましくは11重量部以上、通常、100重量部以下、好ましくは50重量部以下、より好ましくは20重量部以下である。前記下限値よりも配合量が少なすぎる場合は、熱分解を抑制する効果が得られない場合があり、前記上限値よりも配合量が多すぎる場合には、熱分解は抑制されるものの、得られた組成物の耐久性が低下することがある。   The proportion of the component (C) in the flame retardant resin composition is not particularly limited, but is usually 0.1 parts by weight or more, preferably 11 parts per 100 parts by weight of borate hydrate. Part by weight or more, usually 100 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or less. If the blending amount is less than the lower limit, the effect of suppressing thermal decomposition may not be obtained. If the blending amount is more than the upper limit, thermal decomposition is suppressed, The durability of the resulting composition may be reduced.

本発明で使用される上記(C)成分は、そのまま使用しても良く、表面処理をしても良い。表面処理としては、具体的には、特開2005-048034号公報に記載のような
ステアリン酸やパルミチン酸のような有機酸で表面処理をする方法や、特開2006−160979号公報に記載のような各種シランカップリング剤、チタン酸などによって表面処理をする等の方法で、表面処理剤由来の皮膜を金属化合物表面に形成してもよい。またシリカやアルミナ、チタニアなどの無機酸化物の微粒子を、表面に被覆しても良い。
The component (C) used in the present invention may be used as it is or may be subjected to a surface treatment. Specifically, as the surface treatment, a method of performing a surface treatment with an organic acid such as stearic acid or palmitic acid as described in JP-A-2005-048034 or a method described in JP-A-2006-160799 A film derived from the surface treatment agent may be formed on the surface of the metal compound by a method such as surface treatment with various silane coupling agents or titanic acid. Further, fine particles of inorganic oxides such as silica, alumina, and titania may be coated on the surface.

<(D)添加剤>
本発明の樹脂組成物には、必要に応じ、更に(D)添加剤(以下(D)成分ということがある)を用いることができる。(D)成分として、難燃性を更に向上させることができるため、各種の無機フィラーを添加することが好ましい。無機フィラーとしては、無機水酸化物、層状複水酸化物、(炭酸銅及び炭酸ビスマス以外の)無機炭酸塩、(酸化銅、酸化ビスマス及び酸化テルル以外の)無機酸化物、モリブデン酸塩、およびタングステン酸塩から選ばれる1種または2種以上の無機化合物が挙げられ、無機水酸化物、層状複水酸化物、あるいは(炭酸銅及び炭酸ビスマス以外の)無機炭酸塩のいずれかが、少量の添加で難燃効果が発現することから好ましい。
<(D) Additive>
If necessary, the resin composition of the present invention may further contain (D) additive (hereinafter sometimes referred to as (D) component). As the component (D), it is preferable to add various inorganic fillers because flame retardancy can be further improved. Inorganic fillers include inorganic hydroxides, layered double hydroxides, inorganic carbonates (other than copper carbonate and bismuth carbonate), inorganic oxides (other than copper oxide, bismuth oxide and tellurium oxide), molybdates, and 1 type or 2 types or more of inorganic compounds chosen from tungstate are mentioned, and any one of inorganic hydroxide, layered double hydroxide, or inorganic carbonate (other than copper carbonate and bismuth carbonate) is a small amount. Addition is preferable because the flame retardant effect is exhibited.

無機水酸化物としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、周期表第4族、第6族、第12族、第13族元素の水酸化物が挙げられる。
具体的には水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化モリブデン、水酸化亜鉛、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。
Examples of the inorganic hydroxide include hydroxides of alkali metals, alkaline earth metals, Group 4, Group 6, Group 12, and Group 13 elements of the periodic table.
Specific examples include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, cesium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, zirconium hydroxide, molybdenum hydroxide, zinc hydroxide, and aluminum hydroxide.

中でも、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化亜鉛、水酸化アルミニウムが好ましく、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムがより好ましい。   Among these, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, zirconium hydroxide, zinc hydroxide, and aluminum hydroxide are preferable, and magnesium hydroxide and aluminum hydroxide are more preferable.

層状複水酸化物とは、従来公知の層状複水酸化物であって、一般的に以下のような一般式で表され、ブルーサイトに類似した水酸化物の正八面体基本層、および陰イオンと層間水から構成される中間層が交互に積層した構造を有している。
[M2+ 1−x3+ (OH][An− x/n・yHO]
ここでM2+はMg,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Znなどの二価金属イオン、M3+はAl,Cr,Fe,Co,Inなどの三価金属イオンであり、基本骨格である水酸化物の正八面体層は、二価金属イオンの一部を三価金属イオンで置換することで結果として正電荷を持ち、その電荷を補うために層間へ陰イオンを取り込んで電気的中性を保っている。中間層の陰イオンAn−はCl,NO ,CO 2−,COO などのn価の陰イオンであり、種類によっては交換が可能である。層状複水酸化物の中で最も一般的に用いられているのがハイドロタルサイトであり、その構造はMg2+の一部がAl3+で置き換わり、層間にCO 2−を有していることが特徴である。
The layered double hydroxide is a conventionally known layered double hydroxide, which is generally represented by the following general formula, a hydroxide octahedral base layer similar to brucite, and an anion And an intermediate layer composed of interlayer water is alternately laminated.
[M 2+ 1-x M 3+ x (OH ) 2 ] [A n− x / n · yH 2 O]
Here, M 2+ is a divalent metal ion such as Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, or Zn, and M 3+ is a trivalent metal ion such as Al, Cr, Fe, Co, or In, and is a basic skeleton. A regular octahedral layer of hydroxide has a positive charge as a result of substituting some of the divalent metal ions with trivalent metal ions. Keep. Anion A n- is an intermediate layer Cl -, NO 3 -, CO 3 2-, COO - is an n-valent anion, such as, it can be replaced depending on the type. The most commonly used layered double hydroxide is hydrotalcite, and its structure is that part of Mg 2+ is replaced by Al 3+ and CO 3 2− is present between the layers. Is a feature.

層状複水酸化物は、合成品、天然品のいずれでも良く、具体的には、例えばハイドロタルサイト、ハイドロカルマイト、パイロオーライト等が挙げられる。層状複水酸化物の中でも、特に好ましくは、ハイドロタルサイトである。
無機炭酸塩としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、周期表第4族、第12族の元素の炭酸塩が挙げられる。
The layered double hydroxide may be either a synthetic product or a natural product. Specific examples thereof include hydrotalcite, hydrocalumite, and pyroolite. Among the layered double hydroxides, hydrotalcite is particularly preferable.
Examples of inorganic carbonates include carbonates of alkali metals, alkaline earth metals, Group 4 and Group 12 elements of the periodic table.

具体的には、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、塩基性炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸ジルコニウム、塩基性炭酸亜鉛などが挙げられる。
中でも塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、塩基性炭酸カルシウム、炭酸ジルコニウム、塩基性炭酸亜鉛が好ましく、塩基性炭酸マグネシウムがより好ましい。
Specific examples include lithium carbonate, sodium carbonate, cesium carbonate, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, basic calcium carbonate, barium carbonate, zirconium carbonate, basic zinc carbonate and the like.
Of these, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, basic calcium carbonate, zirconium carbonate, and basic zinc carbonate are preferable, and basic magnesium carbonate is more preferable.

無機酸化物としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、周期表第4族、第6族、第12族、第13族、第14族の元素の酸化物や、これらの複合酸化物が挙げられる。アルカリ金属の酸化物としては、例えば酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化セシウムなどが挙げられる。アルカリ土類金属の酸化物としては、例えば酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウムなどが挙げられる。   Examples of the inorganic oxide include oxides of alkali metals, alkaline earth metals, Group 4, Group 6, Group 12, Group 13, Group 14 elements of the periodic table, and composite oxides thereof. It is done. Examples of the alkali metal oxide include sodium oxide, potassium oxide, cesium oxide and the like. Examples of the alkaline earth metal oxide include magnesium oxide, calcium oxide, and barium oxide.

周期表第4族、第6族、第12族、第13族、第14族の元素の酸化物としては、例えば酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化錫などが挙げられる。
これらの中で好ましい無機酸化物は、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化モリブデン、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、およびこれら酸化物から選ばれた一つ以上の酸化物を含む複合酸化物であり、より好ましい無機酸化物は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、およびこれら酸化物から選ばれた一つ以上の酸化物を含む複合酸化物であり、更に好ましい無機酸化物は、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、およびこれら酸化物から選ばれた一つ以上の酸化物を含む複合酸化物であり、最も好ましいのは酸化ケイ素である。
Examples of the oxides of the elements of Groups 4, 6, 12, 13, and 14 of the periodic table include titanium oxide, zirconium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, zinc oxide, boron oxide, and aluminum oxide. , Silicon oxide, tin oxide and the like.
Among these, preferable inorganic oxides are selected from sodium oxide, potassium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, titanium oxide, zirconium oxide, molybdenum oxide, zinc oxide, boron oxide, aluminum oxide, silicon oxide, and these oxides. And a more preferable inorganic oxide is magnesium oxide, calcium oxide, titanium oxide, zirconium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, and one selected from these oxides. A composite oxide containing the above oxide, and more preferable inorganic oxide is a composite oxide containing magnesium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, and one or more oxides selected from these oxides, Most preferred is silicon oxide.

モリブデン酸塩としては、例えばモリブデン酸カリウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸アンモニウムなどが挙げられ、中でもモリブデン酸ナトリウムおよびモリブデン酸アンモニウムが好ましく、モリブデン酸アンモニウムがより好ましい。
モリブデン酸アンモニウムとしては、ヘプタモリブデン酸アンモニウム(通称:モリブデン酸アンモニウム)(NHMo24・4HOやオクタモリブデン酸アンモニウム(NHMo26などが挙げられるが、オクタモリブデン酸アンモニウムが好ましい。
Examples of the molybdate include potassium molybdate, sodium molybdate, calcium molybdate, and ammonium molybdate. Among these, sodium molybdate and ammonium molybdate are preferable, and ammonium molybdate is more preferable.
Examples of ammonium molybdate include ammonium heptamolybdate (common name: ammonium molybdate) (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O and ammonium octamolybdate (NH 4 ) 4 Mo 8 O 26 . Ammonium octamolybdate is preferred.

タングステン酸塩としては、例えばタングステン酸カリウム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カルシウム、メタタングステン酸アンモニウム、パラタングステン酸アンモニウムなどが挙げられ、中でもタングステン酸ナトリウム、メタタングステン酸アンモニウム、パラタングステン酸アンモニウムが好ましく、パラタングステン酸アンモニウムがより好ましい。   Examples of the tungstate include potassium tungstate, sodium tungstate, calcium tungstate, ammonium metatungstate, ammonium paratungstate, and among them, sodium tungstate, ammonium metatungstate, and ammonium paratungstate are preferable. More preferred is ammonium paratungstate.

本発明の難燃性樹脂組成物中における上記(D)添加剤の割合は、特に限定されるものではないが、ポリオレフィン樹脂100重量部に対して通常10重量部以上、好ましくは20重量部以上、より好ましくは30重量部以上であり、通常200重量部以下、好ましくは120重量部以下、より好ましくは80重量部以下である。この割合が上記下限未満の場合、熱可塑性樹脂組成物の難燃性が不十分となる場合があり、上記上限超過では、得られる難燃性樹脂組成物の成形性が悪くなる場合があり、更には成形された各種製品の機械的強度が低下する場合がある。   The ratio of the additive (D) in the flame retardant resin composition of the present invention is not particularly limited, but is usually 10 parts by weight or more, preferably 20 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin. More preferably, it is 30 parts by weight or more, usually 200 parts by weight or less, preferably 120 parts by weight or less, more preferably 80 parts by weight or less. If this ratio is less than the above lower limit, the flame retardancy of the thermoplastic resin composition may be insufficient, and if it exceeds the upper limit, the moldability of the resulting flame retardant resin composition may be deteriorated, Furthermore, the mechanical strength of various molded products may be reduced.

本発明において用いられる上記(D)成分の形状は特に限定されるものではないが、上記した(B)成分、(C)成分同様の形状のものを使用することができる。
また上記(D)添加剤は、(C)成分同様、そのまま使用しても良く、表面処理をして使用しても良い。
The shape of the component (D) used in the present invention is not particularly limited, but the same shape as the components (B) and (C) described above can be used.
Moreover, the said (D) additive may be used as it is like (C) component, and may be used after surface treatment.

<(E)その他の成分>
本発明の難燃性樹脂組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、上記(A)〜(D)成分以外に、必要に応じ、更に(E)その他成分(以下「(E)成分」ということがある。)を配合しても良い。具体的には、含窒素化合物や多価アルコールなどの難燃助剤、フェノール系、アミン系、硫黄系などの酸化防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、架橋開始剤、滑剤、軟化剤、充填剤、着色剤などの各種添加剤の1種もしくは2種以上を適当量含有していても良い。
<(E) Other ingredients>
In the flame-retardant resin composition of the present invention, in addition to the above components (A) to (D), if necessary, (E) other components (hereinafter referred to as “(E)” as long as the object of the present invention is not impaired. You may mix | blend an "component."). Specifically, flame retardant aids such as nitrogen-containing compounds and polyhydric alcohols, phenolic, amine-based, sulfur-based antioxidants, stabilizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, crosslinking initiators, lubricants, An appropriate amount of one or more of various additives such as a softener, a filler and a colorant may be contained.

本発明の難燃性樹脂組成物における各成分の含有割合は、本発明の効果を奏する範囲内の含有割合であれば特に制限はないが、(B)成分、(C)成分、(D)成分、(E)成分の合計として、(A)ポリオレフィン樹脂100重量部に対して通常10重量部以上、好ましくは20重量部以上、より好ましくは30重量部以上であり、通常300重量部以下、好ましくは220重量部以下、より好ましくは150重量部以下である。
この割合が上記下限未満の場合、熱可塑性樹脂組成物の難燃性が不十分となる場合があり、上記上限超過では、得られる難燃性樹脂組成物の成形性が悪くなる場合があり、更には成形された各種製品の機械的強度が低下する場合がある。
The content ratio of each component in the flame-retardant resin composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a content ratio within the range that exhibits the effects of the present invention, but (B) component, (C) component, (D) Component, (E) As a total of component, (A) It is normally 10 weight part or more with respect to 100 weight part of polyolefin resin, Preferably it is 20 weight part or more, More preferably, it is 30 weight part or more, Usually 300 weight part or less, Preferably it is 220 weight part or less, More preferably, it is 150 weight part or less.
If this ratio is less than the above lower limit, the flame retardancy of the thermoplastic resin composition may be insufficient, and if it exceeds the upper limit, the moldability of the resulting flame retardant resin composition may be deteriorated, Furthermore, the mechanical strength of various molded products may be reduced.

<難燃性樹脂組成物の製造方法>
本発明の難燃性樹脂組成物の製造方法は特に限定されるものではないが、(A)ポリオレフィン樹脂に対し、(B)ホウ酸塩水和物、および(C)成分、必要に応じて(D)成分を混練して製造することが好ましい。
混練する順序は特に限定されるものではなく、(A)ポリオレフィン樹脂に対して、(B)ホウ酸塩水和物を先に混練しても、(C)成分を先に混練しても良く、必要に応じて用いる(D)成分を先に混練してもよい。また(B)ホウ酸塩水和物と(C)成分を同時に混練した後、必要に応じて(D)成分を混練しても良く、(B)ホウ酸塩水和物と(D)添加剤を先に混練してから(C)成分を混練してもよく、(B)成分及び(C)成分ならびに(D)成分を同時に混練してもよい。
また何れの構成成分も一括して混練しても良く、分割して混練しても良い。
<Method for producing flame retardant resin composition>
Although the manufacturing method of the flame-retardant resin composition of this invention is not specifically limited, (B) borate hydrate and (C) component with respect to (A) polyolefin resin, as needed ( It is preferable to knead and manufacture the component D).
The order of kneading is not particularly limited. For (A) polyolefin resin, (B) borate hydrate may be kneaded first, or (C) component may be kneaded first, You may knead | mix previously (D) component used as needed. Alternatively, (B) borate hydrate and component (C) may be kneaded at the same time, and then component (D) may be kneaded as necessary. (B) borate hydrate and (D) additive may be added. The component (C) may be kneaded after being previously kneaded, or the component (B), the component (C) and the component (D) may be kneaded at the same time.
Any of the constituent components may be kneaded in a lump or may be divided and kneaded.

本発明において、難燃性樹脂組成物の各構成材料を混練する方法は特に限定されるものではなく、既知の何れの方法でも実施することが出来る。
例えば、熱可塑性樹脂を加熱して溶融させた状態で各構成材料を添加して混練する方法が挙げられ、この場合、必要であれば各構成材料を予め加熱してから添加しても良い。
混練に用いる混練装置は、本発明の目的を達成できるものであれば特に制限されるものではなく、単軸押出機、2軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの汎用の混練装置を用いることができる。
In the present invention, the method of kneading each constituent material of the flame retardant resin composition is not particularly limited, and any known method can be used.
For example, there is a method in which each constituent material is added and kneaded in a state where the thermoplastic resin is heated and melted. In this case, if necessary, each constituent material may be added after being heated in advance.
The kneading apparatus used for kneading is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved, and a general kneading apparatus such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a Banbury mixer, a kneader, or a roll is used. be able to.

<樹脂成形体>
本発明の難燃性樹脂組成物は、上述の本発明の難燃性樹脂組成物を成形してなるものであり、その成形方法には特に制限はなく、パイプ押出やフィルム押出、シート押出、電線被覆、繊維、ネット、トランスキャストモールディングなどの押出成形、カレンダー成形、射出成形、プレス成形、押出ブローや射出ブロー、射出・押出ブロー、シートブロー、コールドパリソン法などのブロー成形などが挙げられる。
本発明の樹脂成形体は、極めて良好な難燃性を示す上に必要に応じて任意の色に加色可能であるので、様々な用途に好適である。
<Resin molding>
The flame-retardant resin composition of the present invention is formed by molding the above-mentioned flame-retardant resin composition of the present invention, and the molding method is not particularly limited, and includes pipe extrusion, film extrusion, sheet extrusion, Examples include extrusion molding such as wire coating, fiber, net, and transcast molding, calendar molding, injection molding, press molding, extrusion blow and injection blow, injection / extrusion blow, sheet blow, and blow molding such as cold parison method.
The resin molded body of the present invention is suitable for various applications because it exhibits extremely good flame retardancy and can be added to any color as required.

その用途としては例えば、電線の被覆、自動車用部材、電子機器・家電製品、包装材・容器、建材、機械部品、日用品、農業資材などが挙げられる。
電線の被覆としては、例えば絶縁電線、電子機器配線用電線、自動車用電線、機器用電線、電源コード、屋外配電用絶縁電線、電力用ケーブル、制御用ケーブル、通信用ケーブル、計装用ケーブル、信号用ケーブル、移動用ケーブル、および船用ケーブルなどの各種電線やケーブル、家庭配線、自動車用ワイヤーハーネス等の被覆材としての利用が期待できる。
Examples of the application include electric wire coating, automobile members, electronic devices / home appliances, packaging materials / containers, building materials, machine parts, daily necessities, agricultural materials, and the like.
For example, insulated wires, electronic device wiring wires, automotive wires, device wires, power cords, outdoor power distribution insulated wires, power cables, control cables, communication cables, instrumentation cables, signals It can be expected to be used as a covering material for various electric wires and cables such as industrial cables, moving cables, and marine cables, household wiring, and wire harnesses for automobiles.

自動車用部材として、例えばインストルメントパネル、バンパー、燃料タンク、タイヤ、ワイパーブレード、タイヤチェーン、ランプ(ハウジング、レンズ、カバー)、外板などの部材としての利用が期待できる。
電子機器・家電製品としては、例えばハウジング、基板、シャーシーやパネルなどの構造部品、歯車やプーリーなどの機構部品などとしての利用が期待できる。
As automobile members, for example, it can be expected to be used as members such as instrument panels, bumpers, fuel tanks, tires, wiper blades, tire chains, lamps (housing, lenses, covers), and outer plates.
As electronic devices and household electrical appliances, for example, it can be expected to be used as structural parts such as housings, substrates, chassis and panels, and mechanical parts such as gears and pulleys.

包装材・容器としては、例えばコンテナ、クレート、大型容器などとしての利用が期待できる。
建材としては、例えばテント、人工芝、壁紙、カーテン、カーテンレール、防音・断熱材などとしての利用が期待できる。
機械部品としては、例えば歯車、車輪、軸受けなどとしての利用が期待できる。
日用品としては、例えば収納家具や棚、テーブル、椅子などの家具類、バケツやスコップ、チェア、踏み台などの雑貨品、まな板やトレー、容器類などの台所用品、洗面器や椅子、スリッパなどの浴室用品、鞄、靴などが挙げられる。
As a packaging material / container, use as a container, a crate, a large container, etc. can be expected.
As building materials, it can be expected to be used as, for example, tents, artificial grass, wallpaper, curtains, curtain rails, soundproofing and heat insulating materials.
As mechanical parts, utilization as gears, wheels, bearings and the like can be expected, for example.
Daily commodities include, for example, furniture such as storage furniture, shelves, tables, chairs, household items such as buckets, scoops, chairs, step stools, kitchenware such as cutting boards, trays, and containers, bathrooms such as washbasins, chairs, and slippers. Goods, bags, shoes, etc.

次に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り
、以下の実施例によって制限されるものではない。
以下の実施例および比較例において用いた材料および得られた樹脂組成物の耐熱性試験方法は次の通りである。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not restrict | limited by a following example, unless the summary is exceeded.
The materials used in the following Examples and Comparative Examples and the heat resistance test methods of the obtained resin compositions are as follows.

<材料>
[(A)ポリオレフィン樹脂]
(A)ポリオレフィン樹脂としては、日本ポリエチレン株式会社製のポリエチレン樹脂「ノバテックLL UJ960」(JIS K6922−2 メルトフローレート:5g/10分)を用いた。
<Material>
[(A) Polyolefin resin]
(A) As the polyolefin resin, a polyethylene resin “Novatech LL UJ960” (JIS K6922-2 melt flow rate: 5 g / 10 min) manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd. was used.

[(B)ホウ酸塩化合物]
(B)ホウ酸塩化合物としては、次に示すものを用いた。
和光純薬工業社製の四ホウ酸ナトリウム十水和物1070.4gをステンレス製のトレー皿に入れ、恒温乾燥機(TABAI社製ギアオーブン、GPHH−200)内で、200℃で1時間乾燥し、四ホウ酸ナトリウムn水和物645.45gを得た。重量減少量から求めた乾燥後水和物量はn=1.6であった。この乾燥後のホウ酸塩水和物をボールミルにて粉砕した後に使用した。
[(B) borate compound]
(B) As the borate compound, the following compounds were used.
1070.4 g of sodium tetraborate decahydrate made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was put in a stainless steel tray dish and dried at 200 ° C. for 1 hour in a constant temperature dryer (TABAI gear oven, GPHH-200). 645.45 g of sodium tetraborate n hydrate was obtained. The amount of hydrate after drying determined from the weight loss was n = 1.6. This dried borate hydrate was used after pulverizing with a ball mill.

[(C)成分]
(C)成分として、表1に記載の各種の銅塩、銅酸化物、ビスマス化合物、テルル酸化物を添加した。
[(D)添加剤]
(D)添加剤として、協和化学工業株式会社製 水酸化マグネシウム「キスマ5A」を用いた。
[Component (C)]
As the component (C), various copper salts, copper oxides, bismuth compounds, and tellurium oxides listed in Table 1 were added.
[(D) Additive]
(D) As an additive, magnesium hydroxide “Kisuma 5A” manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. was used.

<試験片の作成>
得られた樹脂組成物を熱プレスにより180℃で、125mm×13mm×3mmの板状に成型し試験片とした。
<燃焼試験>
得られた試験片について、UL−94に規定される20mm垂直燃焼試験の条件に準拠した難燃性試験を実施した。
<Creation of specimen>
The obtained resin composition was molded into a plate of 125 mm × 13 mm × 3 mm at 180 ° C. by hot pressing to obtain a test piece.
<Combustion test>
About the obtained test piece, the flame retardance test based on the conditions of the 20 mm vertical combustion test prescribed | regulated to UL-94 was implemented.

具体的には試験片(成型体)を垂直に立て、その下端部にメタンガスのバーナーで10秒間接炎することにより実施した。その際、バーナーはASTM D5025に適合したものを用い、バーナーへメタンガスを105ml/分で供給し、バーナーから高さ20mm±1mmの青い炎になるように調節した。接炎を開始してから自消(試験片が燃え尽きる前に消火)もしくは試験片が燃え尽きて燃焼が終了するまでの時間を燃焼継続時間とした。
各試験片毎に接炎を二回行い、それらの結果より次に示した判断基準により難燃性を判断した。
Specifically, the test piece (molded body) was set up vertically and subjected to indirect flame at the lower end with a methane gas burner for 10 seconds. At that time, a burner conforming to ASTM D5025 was used, methane gas was supplied to the burner at 105 ml / min, and the burner was adjusted to a blue flame having a height of 20 mm ± 1 mm. The time from the start of flame contact to self-extinguishing (extinguishing before the test piece burns out) or the test piece burns out and the combustion is completed is defined as the combustion duration time.
Each test piece was subjected to flame contact twice, and flame retardancy was judged from the results according to the following criteria.

<燃焼試験結果の判断基準>
◎:一回目の接炎時と二回目の接炎時の燃焼継続時間が共に20秒以下のもの。
○:一回目の接炎時の燃焼継続時間が20秒以下であり、かつ、二回目の接炎時において試験片が滑落や燃え尽きることなく自消し、その燃焼継続時間が2分以内のもの。
△:一回目の接炎時の燃焼継続時間が20秒以下であるものであって、二回目の接炎時において、次に示すa)〜c)のいずれかに該当するもの。
a)試料片が滑落したもの。
b)燃え尽きたもの。
c)燃焼継続時間が2分を超えたもの。
×:一回目の接炎時において、次に示すa)〜c)のいずれかに該当するもの。
a)試料片が滑落したもの。
b)燃え尽きたもの。
c)燃焼継続時間が20秒を超えたもの。
<Judgment criteria for combustion test results>
(Double-circle): The combustion continuation time at the time of the 1st flame contact and the 2nd flame contact both is 20 seconds or less.
○: Combustion duration at the time of the first flame contact is 20 seconds or less, and at the time of the second flame contact, the test piece is extinguished without sliding off or burning out, and the combustion duration time is within 2 minutes.
(Triangle | delta): The combustion continuation time at the time of the 1st flame contact is 20 second or less, Comprising: At the time of the 2nd flame contact, it corresponds to either of the following a) -c).
a) A sample piece slides down.
b) Burned out.
c) Combustion duration exceeds 2 minutes.
X: One corresponding to one of the following a) to c) at the time of the first flame contact.
a) A sample piece slides down.
b) Burned out.
c) Combustion duration exceeds 20 seconds.

(実施例1)
ポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン株式会社製「ノバテックLL UJ960」)100重量部に、四ホウ酸ナトリウム(n=1.6)20重量部、水酸化マグネシウム「キスマ5A」(協和化学工業株式会社製)79重量部、しゅう酸銅(II)・0.5水和物(和光純薬工業株式会社製)1重量部の割合で加え、東洋精機製ラボプラストミルを用いて、180℃、80回転/分で4分間混練し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を熱プレスにより180℃で、125mm×13mm×3mmの板状に成型し試験片とした。得られた試験片を用いて上記の燃焼試験を行なった。結果を表1に示した。
Example 1
100 parts by weight of polyethylene resin (“Novatech LL UJ960” manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.), 20 parts by weight of sodium tetraborate (n = 1.6), magnesium hydroxide “Kisuma 5A” (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) 79 In addition to 1 part by weight of copper oxalate (II) 0.5 hydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 180 ° C., 80 revolutions / minute using a Toyo Seiki Lab Plast Mill And kneaded for 4 minutes to obtain a resin composition. The obtained resin composition was molded into a plate of 125 mm × 13 mm × 3 mm at 180 ° C. by hot pressing to obtain a test piece. The combustion test was performed using the obtained test piece. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
ポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン株式会社製「ノバテックLL UJ960」)100重量部に、四ホウ酸ナトリウム(n=1.6)20重量部、水酸化マグネシウム「キスマ5A」(協和化学工業株式会社製)80重量部の割合で加え、東洋精機製ラボプラストミルを用いて、180℃、80回転/分で4分間混練し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を熱プレスにより180℃で、125mm×13mm×3mmの板状に成型し試験片とした。得られた試験片を用いて上記の燃焼試験を行なった。結果を表1に示した。
なお、比較例1に示した樹脂組成物は、特開2011−162783号公報、実施例14に記載の樹脂組成物と同じものである。
(Comparative Example 1)
100 parts by weight of polyethylene resin (“Novatech LL UJ960” manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.), 20 parts by weight of sodium tetraborate (n = 1.6), and magnesium hydroxide “Kisuma 5A” (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) 80 In addition, the resin composition was obtained by kneading at 180 ° C. and 80 rpm for 4 minutes using a Laboplast mill manufactured by Toyo Seiki. The obtained resin composition was molded into a plate of 125 mm × 13 mm × 3 mm at 180 ° C. by hot pressing to obtain a test piece. The combustion test was performed using the obtained test piece. The results are shown in Table 1.
In addition, the resin composition shown in Comparative Example 1 is the same as the resin composition described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-162783 and Example 14.

(比較例2,3)
実施例1の(C)成分であるしゅう酸銅(II)・0.5水和物の代わりに、しゅう酸(ナカライテスク社製)又はヒンダードアミン系添加剤である「フレイムスタブ NOR116FF」(BASF社製)を1重量部加えた以外は、実施例1と同様に樹脂組成物を調製し、試験片を作成の後、燃焼試験を行なった。結果を表1に示した。
(Comparative Examples 2 and 3)
In place of the copper (II) oxalate 0.5 hydrate which is the component (C) of Example 1, oxalic acid (manufactured by Nacalai Tesque) or “flame stub NOR116FF” which is a hindered amine additive (BASF) Except that 1 part by weight was added, a resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, and a combustion test was performed after preparing a test piece. The results are shown in Table 1.

(実施例2〜9、比較例4〜14)
(C)成分であるしゅう酸銅(II)・0.5水和物の代わりに、表1に記載の(C)成分を1重量部それぞれ加えた以外は、実施例1と同様に樹脂組成物を調製し、得られた樹脂組成物を調製し、試験片を作成の後、燃焼試験を行なった。結果を表1に示した。
(Examples 2-9, Comparative Examples 4-14)
Resin composition as in Example 1 except that 1 part by weight of component (C) listed in Table 1 was added instead of component (C) copper oxalate (II) 0.5 hydrate. The product was prepared, the obtained resin composition was prepared, and after making a test piece, a combustion test was conducted. The results are shown in Table 1.

Figure 2014177593
Figure 2014177593

表1に示した結果から明らかなように、ポリオレフィン樹脂に(B)ホウ酸塩水和物と(C−1)〜(C−3)成分の何れかを配合することにより難燃性が大きく改善されることが判る。
本発明において、特定の銅塩や銅酸化物、ビスマス化合物、テルル化合物を少量添加することにより、難燃性が何故改善されるかについては未だ明らかになってはいないが、以下のように推定される。
As is clear from the results shown in Table 1, the flame retardancy is greatly improved by blending (B) borate hydrate and any of the components (C-1) to (C-3) into the polyolefin resin. It can be seen that
In the present invention, it has not yet been clarified why the flame retardancy is improved by adding a small amount of a specific copper salt, copper oxide, bismuth compound or tellurium compound, but it is estimated as follows. Is done.

特開2011−162783号公報には、熱可塑性樹脂、ホウ酸塩化合物、無機フィラーを含む樹脂組成物が提示されている。この樹脂組成物の難燃性向上の機構としては、ホウ酸塩水和物が、熱可塑性樹脂の燃焼温度付近においてガラス化すると共に、無機フィラーとセラミックス化することにより、難燃性向上に有効な酸素遮断膜を形成しているためであると考えられる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-162783 proposes a resin composition containing a thermoplastic resin, a borate compound, and an inorganic filler. As a mechanism for improving the flame retardancy of this resin composition, borate hydrate is vitrified in the vicinity of the combustion temperature of the thermoplastic resin, and is effective for improving the flame retardancy by being ceramicized with an inorganic filler. This is probably because an oxygen blocking film is formed.

上記従来技術の樹脂組成物は、UL−94における燃焼試験において、1回目の接炎時での自消性は極めて高く、2回目の接炎時においても着火し難いものがある。
しかし、発明者らの検討で、2回目の接炎時に一度着火してしまうと、時間と共に炎が縮小せず、逆に燃焼が促進される場合があることがわかった。
表1の実施例に記載の通り、(C−1)〜(C−3)の成分を添加することにより、UL−94での2回目の接炎においても燃焼が促進されないものが見出された。
The resin composition of the above prior art has a very high self-extinguishing property at the time of the first flame contact in the combustion test in UL-94 and is difficult to ignite even at the second time of the flame contact.
However, as a result of the inventors' investigation, it has been found that once ignition occurs at the time of the second flame contact, the flame does not shrink with time, and combustion may be accelerated.
As described in the examples of Table 1, by adding the components (C-1) to (C-3), it was found that combustion was not promoted even in the second flame contact with UL-94. It was.

ゼロ価ではない銅やビスマス、テルルが存在すると、樹脂が熱分解する際に脱水素反応が進行し、それにより樹脂が炭化される。その炭化物(チャー)が前述の微小な穴を塞ぐ
ことにより、「ロウソクの芯効果」を発現することのない良好な酸素遮断膜を形成できるのだと考えられる。
チャー形成が難燃化に効果があることは既に判っているが、樹脂の燃焼面をチャーで覆うためにはチャー形成剤などを、ある程度添加する必要がある。しかし本発明においては、セラミックス化したホウ酸ガラス膜の微小な穴のみを塞げば、良好な酸素遮断膜となるので、チャー形成剤は少量で十分である。しかも、銅やビスマス、テルルは、それ自体が酸化触媒であるために、脱水素反応(チャー形成反応)は触媒的に進行すると考えられることから、極少量の添加でも難燃性は著しく改善されると考えられる。
If copper, bismuth, or tellurium that is not zero-valent is present, a dehydrogenation reaction proceeds when the resin is thermally decomposed, thereby carbonizing the resin. It is considered that a good oxygen-blocking film that does not exhibit the “candle core effect” can be formed by the carbide (char) plugging the minute holes described above.
Although it is already known that char formation is effective for flame retardancy, it is necessary to add a char forming agent or the like to cover the combustion surface of the resin with char. However, in the present invention, only a small hole in the ceramicized borate glass film is plugged to form a good oxygen barrier film, so a small amount of char forming agent is sufficient. Moreover, since copper, bismuth, and tellurium are themselves oxidation catalysts, the dehydrogenation reaction (char-forming reaction) is considered to proceed catalytically. It is thought.

また、硝酸銅のような銅の強酸塩は、チャー化よりも樹脂の熱分解反応が優勢となるため、チャー化が十分ではなく、結果として「ロウソクの芯効果」による燃焼促進を抑制することは出来ないと考えられる。   In addition, strong acid salts of copper, such as copper nitrate, have a superior thermal decomposition reaction than char, so charring is not sufficient, and as a result, suppression of combustion promotion due to the "candle core effect" is suppressed. Is not considered possible.

本発明により、近年の難燃性の基準に照らした場合(例えばUL−94)でも、従来よりも高い難燃性を有するポリオレフィン樹脂組成物を得ることができ、良好な樹脂加工性を有する難燃性樹脂組成物を提供することが可能である。   According to the present invention, it is possible to obtain a polyolefin resin composition having higher flame retardancy than conventional, even in light of recent flame retardancy standards (for example, UL-94), and it is difficult to have good resin processability. It is possible to provide a flammable resin composition.

Claims (8)

(A)ポリオレフィン樹脂と、(B)ホウ酸塩水和物と、下記(C−1)〜(C−3)から選ばれる少なくとも1つを含むことを特徴とする難燃性樹脂組成物。
(C−1)水に対するpKaが1以上10以下の酸と銅の塩、または銅酸化物
(C−2)ビスマス塩、またはビスマス酸化物
(C−3)テルル酸塩、テルル化物又はテルル酸化物
A flame retardant resin composition comprising (A) a polyolefin resin, (B) a borate hydrate, and at least one selected from the following (C-1) to (C-3).
(C-1) Acid and copper salt having a pKa of 1 to 10 in water, or copper oxide (C-2) bismuth salt, or bismuth oxide (C-3) tellurate, telluride or tellurium oxidation object
更に(D)添加剤を含むものであることを特徴とする請求項1に記載の難燃性樹脂組成物。   The flame retardant resin composition according to claim 1, further comprising (D) an additive. 前記(D)添加剤が、無機水酸化物、層状複水酸化物、あるいは炭酸銅及び炭酸ビスマス以外の無機炭酸塩、のいずれかである請求項2に記載の難燃性樹脂組成物。   The flame retardant resin composition according to claim 2, wherein the additive (D) is any one of an inorganic hydroxide, a layered double hydroxide, or an inorganic carbonate other than copper carbonate and bismuth carbonate. 前記(C−1)における銅の塩が、カルボン酸塩、アセチルアセトナト錯体、りん酸塩、または炭酸塩のいずれかであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の難燃性樹脂組成物。   The copper salt in (C-1) is any one of carboxylate, acetylacetonato complex, phosphate, or carbonate, according to any one of claims 1 to 3. The flame-retardant resin composition as described. 前記(B)ホウ酸塩水和物が、ホウ酸アルカリ金属塩の水和物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の難燃性組成物。   The flame retardant composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the borate hydrate (B) is an alkali metal borate hydrate. 前記(B)ホウ酸塩水和物の水和数が0.6以上3.0以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項難燃性樹脂組成物。   The flame retardant resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the hydrate number of the (B) borate hydrate is 0.6 or more and 3.0 or less. 前記(A)ポリオレフィン樹脂100重量部に対する(C−1)〜(C−3)の含有量が、0.1重量部以上10重量部以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の難燃性樹脂組成物。   The content of (C-1) to (C-3) with respect to 100 parts by weight of the (A) polyolefin resin is 0.1 parts by weight or more and 10 parts by weight or less. The flame-retardant resin composition according to claim 1. 前記(A)ポリオレフィン樹脂が、エチレン単独重合体及び/またはエチレン共重合体であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の難燃性樹脂組成物。   The flame retardant resin composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the (A) polyolefin resin is an ethylene homopolymer and / or an ethylene copolymer.
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