JP2933589B1 - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】難燃性と溶融混練時や成形加工時の熱安定性、
耐熱変形性、剛性、ブルーミング性を併せ有するポリオ
レフィン樹脂組成物を提供する。 【解決手段】ポリオレフィン系樹脂１００重量部、トリ
ス（臭素化ネオペンチル）ホスフェート０．１〜５０重
量部、難燃助剤０．０５〜２０重量部および補強用無機
化合物からなる樹脂組成物であり、該補強用無機化合物
の平均粒子径が８〜３０μｍであることを特徴とする難
燃性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性と溶融混練
時や成形加工時の熱安定性、耐熱変形性、剛性、ブルー
ミング防止性を併せ有する樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂は、着火し易い、
燃えやすいという欠点を有するため、種々の難燃化が施
されている。特に電気部品、自動車部品、住宅設備部
品、建築材料、家庭電化部品等の用途においては、ます
ます高度の難燃化が要求される傾向にある。

【０００３】一般にポリオレフィン系樹脂を難燃化する
方法としては、ポリオレフィン系樹脂に難燃剤を添加す
ることにより行われる。

【０００４】上記難燃剤としては、有機ハロゲン系難燃
剤と三酸化アンチモン等の難燃助剤とを併用する場合が
多く、特にポリオレフィンについては優れた難燃性が発
揮できる臭素化ビスフェノールＳ誘導体及び臭素化ビス
フェノールＡ誘導体を難燃剤として使用する場合が多
い。

【０００５】しかし、上記した有機ハロゲン系難燃剤、
特に臭素化ビスフェノールＳ誘導体及び臭素化ビスフェ
ノールＡ誘導体は、優れた難燃性を示す反面、溶融混練
時や成形加工時の剪断発熱による温度上昇等で熱分解し
て、いわいる”ヤケ”が生じ、黄着色し易い等の熱安定
性に欠けるという欠点があり、成形品とした場合におい
て、ブルーミング現象により外観不良が発生し、商品価
値が失われるといった欠点もあった。

【０００６】特に成形方法がシート成形や異形押出成形
の場合、加工時の安定的成形のため比較的高温下で成形
をおこなうので、上記した問題点がより顕著になる。

【０００７】上記問題点を解決する方法として、特開平
３−２２７３６８号公報に、ポリオレフィンにトリス
（臭素化ネオペンチル）ホスフェートを難燃剤として配
合した樹脂組成物が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一方、電気部品、自動
車部品、住宅設備部品、建築材料、家庭電化製品等の用
途では、難燃性やブルーミング防止、熱安定性のみなら
ず、さらには耐熱変形性や剛性を兼ね備えることが要求
されている。

【０００９】しかしながら、特開平３−２２７３６８号
公報記載の樹脂組成物は、耐熱変形性や剛性に関し、十
分ではなかった。さらに、耐熱変形性や剛性の向上を目
的として、上記公報記載の樹脂組成物に一般に使用され
ているタルク等の無機充填剤を配合した場合、耐熱変形
性や剛性の向上は見られるが、逆に難燃性が低下すると
いった問題があった。

【００１０】このため、ポリオレフィン系樹脂を難燃化
した樹脂組成物において、難燃性と溶融混練時や成形加
工時の熱安定性、ブルーミング防止性を維持しつつ、耐
熱変形性、剛性を向上することが課題となっていた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記した課
題、即ち難燃性、熱安定性、ブルーミング防止性に優
れ、かつ耐熱変形性、剛性に優れた難燃性樹脂組成物を
得るべく鋭意研究をおこなった。

【００１２】その結果、ポリオレフィン系樹脂に特定の
難燃剤、難燃助剤からなる樹脂組成物に、通常用いられ
る平均粒子径より大きな特定の範囲の平均粒子径を有す
るタルクを配合すると、難燃性、溶融混練時や成形加工
時の熱安定性、ブルーミング防止性が良好であり、か
つ、耐熱変形性、剛性の両者が向上するという知見を見
い出し、本発明を完成するに至ったものである。

【００１３】即ち、本発明はポリオレフィン系樹脂１０
０重量部、トリス（臭素化ネオペンチル）ホスフェート
０．１〜５０重量部、難燃助剤０．０５〜２０重量部お
よびタルクからなる樹脂組成物であり、該タルクの平均
粒子径が８〜３０μｍであることを特徴とする難燃性樹
脂組成物である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明で用いられるポリオレフィ
ン系樹脂は、特に限定されず公知のものが使用でき、た
とえば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペン
テン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキサン等のα
−オレフィン単独重合体、上記α−オレフィン同士のラ
ンダム、ブロック、グラフト共重合体、および上記重合
体の混合物等をあげることができる。

【００１５】さらに、上記の共重合体には、本発明の効
果を損なわない範囲で、例えば、１０モル％以下でα−
オレフィン以外のモノマー、例えば、酢酸ビニル、無水
マレイン酸等が共重合成分として含まれても良い。

【００１６】上記した中でも、本発明の効果を勘案する
と、プロピレン単独重合体、プロピレンとプロピレン以
外のα−オレフィンとのランダム、ブロック共重合体、
またはこれら重合体の混合物等のポリプロピレン系樹脂
が好適である。

【００１７】本発明で用いられるトリス（臭素化ネオペ
ンチル）ホスフェートは、公知の化合物が制限なく使用
できる。たとえば、トリス（トリブロモネオペンチル）
ホスフェート、トリス（ジブロモネオペンチル）ホスフ
ェート、トリス（モノブロモネオペンチル）ホスフェー
ト等を例示することができ、これらを単独で又は混合し
て使用してもよい。

【００１８】上記した中でも、本発明の効果を勘案する
と、トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェートが
好適である。

【００１９】本発明において、トリス（臭素化ネオペン
チル）ホスフェートの配合量は、ポリオレフィン系樹脂
１００重量部に対し、０．１〜５０重量部であることが
必要であり、好ましくは０．３〜３０重量部である。ト
リス（臭素化ネオペンチル）ホスフェートの配合量が、
０．１重量部より少ない場合は、充分な難燃性が得られ
ず好ましくない。また、配合量が５０重量部より多い場
合は、それ以上難燃性が向上しないだけでなく、逆に熱
安定性や耐衝撃性の低下、比重の増加、さらには安定的
な混練作業が困難となるため好ましくない。

【００２０】本発明に用いられる難燃助剤は、特に限定
されず公知のものを使用することができる。

【００２１】上記難燃助剤としては、三酸化アンチモ
ン、五酸化アンチモン、三塩化アンチモン等のアンチモ
ン化合物、メタホウ酸亜鉛、四ホウ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛
等のホウ素化合物、ジルコニウム酸化物、スズ酸化物お
よびモリブデン酸化物などが挙げられ、これらは単独又
は混合して使用してもよい。上記した中でも、三酸化ア
ンチモン、五酸化アンチモン等のアンチモン化合物が好
ましく、特に三酸化アンチモンが好適である。

【００２２】上記難燃助剤の配合量は、ポリオレフィン
系樹脂１００重量部に対して、０．０５〜２０重量部で
あることが必要であり、好ましくは０．１〜１５重量部
である。難燃助剤の配合量が０．０５重量部より少ない
場合は、充分な難燃性が得られないため好ましくなく、
また、２０重量部より多い場合は、それ以上難燃性の向
上が望めないうえに、比重の増加や耐衝撃性の低下があ
り好ましくない。

【００２３】また難燃助剤の平均粒子径は、特に制限さ
れないが０．１〜３μｍであることが好適である。

【００２４】本発明において、上記したポリオレフィン
系樹脂、トリス（臭素化ネオペンチル）ホスフェートお
よび難燃助剤からなる樹脂組成物に、さらに下記に示す
特定の平均粒子径を有するタルクを配合することによ
り、本発明の目的である難燃性、熱安定性、ブルーミン
グ防止性に優れ、かつ耐熱変形性、剛性に優れた樹脂組
成物を得ることができる。

【００２５】すなわち、本発明に用いられるタルクは、
その平均粒子径が８〜３０μｍであることが必要があ
り、好ましくは１０〜２５μｍである。

【００２６】タルクの平均粒子径が、８μｍより小さい
場合は、充分な難燃性が得られないため好ましくなく、
３０μｍより大きい場合は、耐熱変形性や剛性の向上が
これ以上見られないだけでなく、耐衝撃性の低下や、成
形品外観を損ない商品価値が失われるため好ましくな
い。

【００２７】なお、本発明でいう平均粒子径とは、レー
ザー回析散乱法による体積積算分布における５０％径を
いう。

【００２８】また、上記タルクは、本発明の効果を勘案
すると、最大粒子径が１００μｍ以下のもので構成され
ていることが好ましい。

【００２９】本発明において、タルクの配合量は、特に
制限されないが、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に
対し、０．１〜５０重量部であることが好適である。タ
ルクの配合量を０．１重量部以上にすることにより、充
分な耐熱変形性と剛性を向上させることできる。また、
配合量を５０重量部以下とすることにより、十分な難燃
性を発揮しつつ、優れた耐熱変形性や剛性を有し、さら
に外観も良好な成形品も得ることができる。

【００３０】本発明の難燃性樹脂組成物は、上記したよ
うに、難燃性、熱安定性、ブルーミング防止性に優れ、
かつ耐熱変形性、剛性に優れたものであるが、さらに耐
候剤を配合することによって、トリス（臭素化ネオペン
チル）ホスフェート以外の難燃剤を配合した難燃性樹脂
組成物では望み得なかった耐候性を付与することができ
る。

【００３１】本発明に用いられる耐候剤は、公知の化合
物が何ら制限なく使用できる。具体的に例示すれば、ビ
ス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）
セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル
−４−ピペリジル）セバケート、コハク酸ジメチル−１
−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，
２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ
〔｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミ
ノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝
｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）
イミノ｝〕、テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタ
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のヒンダードアミン系化合物、
２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノンに代表
されるベンゾフェノン系化合物、２，４−ジ−ｔ−ブチ
ルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
ベンゾエートに代表されるサリチレート系化合物、２−
（２′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブチル−５′−メチル
フェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールに代表され
るベンゾトリアゾール系化合物等を挙げることができ
る。

【００３２】この中でも、上記したヒンダードアミン系
化合物が好適であり、特にテトラキス（１，２，２，
６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）−１，２，
３，４−ブタンテトラカルボキシレートが好適である。

【００３３】耐候剤の配合量は、ポリオレフィン１００
重量部に対して、０．０１〜５重量部が好適であり、よ
り好ましくは０．０３〜３重量部である。

【００３４】耐候剤の配合量を０．０１重量部以上にす
ることにより、充分な耐候性を発揮することができ、耐
候剤の配合量を５重量部以下とすることにより、物性が
良好となる。

【００３５】本発明の難燃性樹脂組成物は、前記した成
分の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応
じて従来公知の安定剤、染料や顔料等の着色剤、滑剤、
核剤、ブルーミング防止剤等を含有してもよい。

【００３６】本発明の難燃性樹脂組成物を調製する各成
分の配合順序、混合方法等は特に限定されず、一般にタ
ンブラー式ブレンダー、Ｖ型ブレンダー、ヘンシェルミ
キサー、リボンミキサー等を用いて常法により行えばよ
い。

【００３７】

【発明の効果】本発明の難燃性樹脂組成物は、一般的に
用いられるタルクの平均粒子径より大きな、特定の範囲
の平均粒子径を持つタルクを使用することにより、剛性
や耐熱変形性を高め、かつ、難燃性を維持することがで
きる。

【００３８】本発明の難燃性樹脂組成物は、ＵＬ９４規
格における難燃性を有し、タルクによる難燃性の低下が
なく、高い耐熱変形性及び剛性、かつ溶融混練時や成形
加工時の熱安定性、さらには、ブルーミング防止性が優
れる樹脂組成物であるため、電気部品、自動車部品、住
宅設備部品、建築材料、家庭電化製品等の用途に好適に
用いられる。

【００３９】

【実施例】本発明を更に具体的に説明するために以下に
実施例および比較例を掲げて説明するが、本発明はこれ
らの実施例に制限されるものではない。なお、実施例お
よび比較例で示した記号は以下の通りである。

【００４０】 １．ポリオレフィン Ａ：エチレン−プロピレンブロック共重合体（メルトフローレイト ２３ｇ／ １０ｍｉｎ、エチレンに基づく単量体単位２．０ｗｔ％） Ｂ：エチレン−プロピレンブロック共重合体（メルトフローレイト １．５ｇ ／１０ｍｉｎ、エチレンに基づく単量体単位２．５ｗｔ％） Ｃ：プロピレン単独重合体（メルトフローレイト １０ｇ／１０ｍｉｎ） ２．難燃剤 Ｄ：トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェート Ｅ：２，２−ビス［３，５−ジブロモ−４−（２，３−ジブロモプロピルオキ シ）フェニル］プロパン Ｆ：ビス［３，５−ジブロモ−４−（２，３−ジブロモプロピルオキシ）フェ ニル］スルホン ３．難燃助剤 Ｇ：三酸化アンチモン（平均粒子径：１．９μｍ） ４．タルク Ｈ：タルク（平均粒子径：１１μｍ、最大粒子径３２μｍ） Ｉ：タルク（平均粒子径：１４μｍ、最大粒子径４０μｍ） Ｊ：タルク（平均粒子径：３５μｍ、最大粒子径１２４μｍ） Ｋ：タルク（平均粒子径：３．６μｍ、最大粒子径１６μｍ） ５．無機化合物 Ｌ：炭酸カルシウム（平均粒子径：１２μｍ、最大粒子径６４μｍ） ６．耐候剤 Ｍ：２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−ク ロロベンゾトリアゾール Ｎ：ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート Ｏ：テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）−１ ，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート 実施例及び比較例 難燃性樹脂組成物の調製及び試験方法は、以下のように
して行い、その結果を表１に示した。

【００４１】（１）予備混合 表１のポリオレフィン系樹脂、難燃剤、難燃助剤、タル
ク及びトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォ
スファイト０．２重量部、ペンタエリスリチル−テトラ
キス［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］０．３重量部を配合しヘン
シェルミキサーで予備混合した。

【００４２】（２）ペレット化 上記予備混合物をベント付き５０ｍｍ押出機を用いてペ
レット化した。

【００４３】（３）試験片の作成 （ア）燃焼試験片の作成 上記ペレットから、射出成形法によりＵＬ９４に準拠し
た燃焼試験片（厚さ１／１６インチ）を作成した。

【００４４】 （イ）曲げ弾性率試験片の作成 上記ペレットから、射出成形法によりＪＩＳ−Ｋ７２０
３規格に準拠した曲げ弾性率試験片（厚さ３ｍｍｔ）を
作成した。

【００４５】 （ウ）加重たわみ温度試験片の作成 上記ペレットから、射出成形法によりＪＩＳ−Ｋ７２０
７規格に準拠した加重たわみ温度試験片（厚さ３ｍｍ
ｔ）を作成した。

【００４６】 （エ）耐候性およびブルーミング性試験片の作成 上記ペレットから、射出成形法により、耐候性およびブ
ルーミング試験用として４０ｍｍ×３０ｍｍ×０．５ｍ
ｍの板を作成した。

【００４７】 （オ）ＩＺＯＤ衝撃試験片の作成 上記ペレットから、射出成形法によりＪＩＳ−Ｋ７１１
０規格に準拠したＩＺＯＤ衝撃試験片（厚さ３ｍｍｔ）
を作成した。

【００４８】（４）効果試験 下記（ア）〜（キ）の試験を行い、結果を表１に示し
た。

【００４９】 （ア）燃焼試験 ＵＬ９４規格に準拠し、上記（３）（ア）の方法で作成
した試験片を使用し、燃焼試験により難燃性区分を判定
した。難燃性区分は、難燃性の低い順からＨＢ、Ｖ−
２、Ｖ−０である。

【００５０】 （イ）曲げ弾性率試験 ＪＩＳ−Ｋ７２０３に準拠した曲げ試験装置を用いて、
上記（３）（イ）の方法で作成した試験片を使用し、射
出成形後４８時間常温下に放置後、測定した。値が大き
い方が良好な剛性を示す。

【００５１】 （ウ）熱変形温度試験 ＪＩＳ−７０２７に準拠した熱変形温度試験装置を用い
て、上記（３）（ウ）の方法で作成した試験片を使用
し、射出成形後４８時間常温下に放置後、測定した。値
が大きい方が良好な耐熱変形性を示す。

【００５２】 （エ）耐候性試験 （３）（エ）の方法で作成した試験片を使用して、ＪＩ
Ｓ−Ａ１４１５に準拠した促進暴露試験装置を用いて促
進暴露をおこない、表面微小クラックが発生するまでの
時間を測定した。値の大きい方が良好な耐候性を示す。

【００５３】 （オ）ブルーミング試験 （３）（エ）の方法で作成した試験片を使用して、５０
℃×湿度６０％のギアオーブン内に試験片を設置し、１
週間後のブルーミング性を評価した。

【００５４】 ○：良好 △：少量のブルーミング有り ×：大量のブルーミング有り （カ）成形加工時の熱安定性試験 ペレット化した材料を２４０℃に加熱した２ｏｚ射出成
形機に１０分間滞留させた後、８０ｍｍ×４８ｍｍ×３
ｍｍｔに板を成形し、前もって２４０℃で通常成形した
ものを基準として、成形品表面の変色性（△Ｅ）を測定
した。値の小さい方が良好な耐熱安定性を示す。

【００５５】 （キ）ＩＺＯＤ衝撃試験 ＪＩＳ−Ｋ７１１０に準拠したＩＺＯＤ衝撃試験装置を
用いて、上記（３）（オ）の方法で作成した試験片を使
用し、射出成形後４８時間常温下に放置後、測定した。
値の大きい方が良好なＩＺＯＤ衝撃値を示す。

【００５６】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 5:521） (56)参考文献 特開 平３−227368（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−320399（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−136188（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08L 23/00 - 23/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリオレフィン系樹脂１００重量部、トリ
   ス（臭素化ネオペンチル）ホスフェート０．１〜５０重
   量部、難燃助剤０．０５〜２０重量部およびタルクから
   なる樹脂組成物であり、該タルクの平均粒子径が８〜３
   ０μｍであることを特徴とする難燃性樹脂組成物。
2. 【請求項２】タルクの配合量が、ポリオレフィン系樹脂
   １００重量部に対し、０．１〜５０重量部である請求項
   １記載の難燃性樹脂組成物。
3. 【請求項３】請求項１ないし２記載の難燃性樹脂組成物
   に、さらに耐候剤を配合してなる難燃性樹脂組成物。