JP2996774B2 - プロピレン系樹脂組成物 - Google Patents

プロピレン系樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐衝撃性及び耐熱劣化
性を改良した難燃性のプロピレン系樹脂組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ポリプロピレンは着火し易い、燃え易い
という欠点を有するため、種々の難燃化が施されてい
る。従来、このようなプラスチック材料の難燃化剤とし
ては、有機系および/または無機系の難燃剤が種々に用
いられている。一般に有機系難燃剤では、燃焼時に火垂
れが生じ易く、また無機系難燃剤では火垂れが生じ難い
が、難燃化のために多量の添加が必要となる。一方、電
気製品に使用されるポリプロピレンには、高度(米国の
UL規格V−2〜V−0)の難燃化と共に高度な耐熱劣
化性が要求される場合がある。従来、耐熱劣化性の向上
には種々の熱安定剤が添加されているが、使用する難燃
剤の種類によっては、熱安定剤の添加量を増加しても、
また熱安定剤の種類及び組み合せをかえてもその効果の
変化がほとんどない。また、熱安定剤の添加量を増加す
る事により燃え易くなり、高度(V−2〜V−0)の難
燃性が満されなくなる場合もある。この様な欠点を改良
するために、有機系難燃剤と無機系難燃剤とを組合せた
種々の提案がされているが、高度な耐熱劣化性を有し
て、なおかつ無機系難燃剤と併用効果を有する機系難
燃剤としては、特にデカブロムジフェニルエーテルを代
表とするポリブロムジフェニルエーテルが挙げられる。
【0003】しかし、最近ポリブロムジフェニルエーテ
ルについてはヨーロッパを中心として使用制限が言われ
ているため、これに代わる良好な難燃剤の処方を見
すことが課題となっている。本発明者らはすでにポリプ
ロピレンに特定のエチレンビス臭素化フタルイミド,三
酸化アンチモン及び水酸化マグネシウムを併用すること
により、高度(V−2〜V−0)な難燃性を有しかつ耐
衝撃性を改良したプロピレン樹脂組成物を見い出し提
した(特願平2−222496)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の改良されたプロ
ピレン樹脂組成物は、相当の耐熱劣化性を有するが、単
に熱安定剤の添加量を増加してもその効果がそのまま十
分に発揮されないため、非常に高度な耐熱劣化性が要求
される分野への使用が制限される。従って、本発明の目
的は、高度(V−2〜V−0)な難燃性及び耐衝撃性を
維持し、さらに高度な耐熱劣化性を有するプロピレン系
樹脂組成物を得ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を行ってきた。その結果、ポリプ
ロピレンとエチレン酢酸ビニルコポリマーよりなるプロ
ピレン系樹脂に有機系難燃剤であるエチレンビス臭素化
フタルイミドと三酸化アンチモン及び無機系難燃剤であ
る水酸化マグネシウムの併用により、得られるプロピレ
ン系樹脂組成物が高度な難燃性及び耐衝撃性を損なうこ
となく耐熱劣化性も著しく向上されることを見い出し、
本発明を完成するに至ったものである。
【0006】即ち、本発明はポリプロピレン、エチレン
酢酸ビニルコポリマー、エチレンビス臭素化フタルイミ
ド、三酸化アンチモン及び水酸化マグネシウムよりな
り、実質的に2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブ
タンを含まないプロピレン系樹脂組成物で、ポリプロピ
レン80〜99重量%とエチレン酢酸ビニルコポリマー
1〜20重量%とのみよりなる樹脂100重量部に対し
て、エチレンビス臭素化フタルイミド15〜100重量
部、三酸化アンチモン3〜50重量部及び水酸化マグネ
シウム30〜150重量部を含有するポリプロピレン樹
脂組成物である。
【0007】一般にポリプロピレンに無機フィラーを高
充填すると、耐熱劣化性が大巾に低下する事は広く知ら
れている。特願平2−222496においては、ポリプ
ロピレンとエチレンビス臭素化フタルイミドと三酸化ア
ンチモンの系に水酸化マグネシウムを併用する事によ
り、エチレンビス臭素化フタルイミドの添加量が減少で
きる為、耐衝撃の向上が図られたものである。従って、
通常の用途に使用する場合はこの組成物で何等問題はな
い。しかし、非常に高度な耐熱劣化性を要求される分野
(例えば、UL規格において温度インデックスが110
℃以上が必要な場合)には不適当である。すなわち、上
記組成物に通常使用される各種熱安定剤を増配するとい
う一般的方法を用いても耐熱劣化性の向上はほとんどな
い事が見い出された。これに対して、本発明において
は、プロピレン系樹脂としてポリプロピレンとエチレン
酢酸ビニルコポリマーを特定の割合で配合して用いるこ
とにより、高度な難燃性と耐衝撃性に加えて、高度な耐
熱劣化性を有するプロピレン系樹脂組成物が得られるも
のである。
【0008】本発明に用いられるポリプロピレンとして
は、プロピレンの単独重合体、エチレン,ブチレンなど
のα−オレフィンとプロピレンとのランダム共重合体、
ブロック共重合体又はそれらの混合物が特に制限されな
い。
【0009】また、本発明に用いるエチレン酢酸ビニル
コポリマーとしては、酢酸ビニル含有率が5〜30%の
市販の一般的なものが使用できる。エチレン酢酸ビニル
コポリマーの配合量としては、ポリプロピレンとエチレ
ン酢酸ビニルコポリマーとの合計量に対して1〜20重
量%、好ましくは2〜15重量%である。即ち、プロピ
レン系樹脂組成物におけるエチレン酢酸ビニルコポリマ
ーの配合量が、上記の下限値より少ない場合は充分な耐
熱劣化性が得られず、また上記の上限値より多い場合
は、曲げ弾性率や硬度等の物性低下をまねくため好まし
くない。本発明において、樹脂成分は、上記ポリプロピ
レンとエチレン酢酸ビニルコポリマーとのみよりなる樹
脂を用いる。
【0010】本発明で用いるエチレンビス臭素化フタル
イミドとしては、下記式
【0011】
【化2】
【0012】で表される公知の臭素系難燃剤が特に限定
されず用いうる。代表的なものを具体的に例示すれば、
例えばエチレンビステトラブロムフタルイミド、エチレ
ンビストリブロモフタルイミド、エチレンビスジブロモ
フタルイミド等であり、特に臭素含有量の多いエチレン
ビステトラブロモフタルイミドが最も効果的で好まし
い。この様なエチレンビス臭素化フタルイミドの配合量
としては、ポリプロピレンとエチレン酢酸ビニルコポリ
マーとのみよりなる樹脂100重量部に対して15〜1
00重量部、好ましくは20〜50重量部である。即
ち、プロピレン系樹脂組成物におけるエチレンビス臭素
化フタルイミドの配合量が、上記の下限値より少ない場
合は充分な難燃性が得られず、また上記の上限値より多
い場合は耐衝撃性が悪くなるので好ましくない。
【0013】本発明で用いる三酸化アンチモンとして
は、市販の一般的なものが使用できる。三酸化アンチモ
ンの配合量としては、ポリプロピレンとエチレン酢酸ビ
ニルコポリマーとのみよりなる樹脂100重量部に対し
て3〜50重量部、好ましくは5〜30重量部である。
即ち、プロピレン系樹脂組成物における三酸化アンチモ
ンの配合量が、上記の下限値より少ない場合は充分な難
燃性が得られず、また上記の上限値より多い場合は難燃
性の向上が見られないうえに、比重の増加や耐衝撃性の
低下があり好ましくない。
【0014】本発明で用いる水酸化マグネシウムとして
は、特に制限されず公知の物を使用できる。一般には粒
径が0.1〜50μ、特に0.1〜20μまたはBET
法比表面積20m2/g以下の物を使用するとき、衝撃
性が向上し表面状態が良好な(シルバーストリークのな
い)成形品が得られるので好ましい。さらに、予めステ
アリン酸ソーダ、ラウリルスルホン酸ソーダ等の界面活
性剤で表面処理した水酸化マグネシウムは、分散性及び
流動性が向上しうるという利点があるので好ましく用い
られる。この様な水酸化マグネシウムの配合量は、ポリ
プロピレンとエチレン酢酸ビニルコポリマーとのみより
なる樹脂100重量部に対して30〜150重量部、好
ましくは50〜130重量部である。即ち、プロピレン
系樹脂組成物における水酸化マグネシウムの配合量が、
上記の下限値より少ない場合は充分な難燃効果及び耐衝
撃性の改良効果が発揮されず、また上記の上限値より多
い場合は耐衝撃性が逆に低下するだけでなく、成形品を
製造する際に押出機での混練ペレタイズが困難となるの
で工業的に好適でない。
【0015】本発明のプロピレン系樹脂組成物は、前記
した成分のほかに必要に応じて従来公知の安定剤、着色
剤、帯電防止剤、滑剤、核剤及び難燃性、ブルーミング
防止性、紡糸性に悪影響を与えない範囲で各種の充填剤
等を添加しても良い。
【0016】本発明のプロピレン系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
われる。
【0017】
【作用及び効果】本発明のプロピレン系樹脂組成物は、
UL94規格(プラスチック材料の燃焼試験法規格)に
おいて、V−2、V−1、乃至V−0という高度の難燃
性と同時に高い耐衝撃性及び高い耐熱劣化性を有するも
のである。耐熱劣化性の向上の為に、他のエチレン系ポ
リマーに比べ、エチレン酢酸ビニルコポリマーの配合が
特に有効である理由は明らかではないが、エチレン酢酸
ビニルコポリマーがポリプロピレンとエチレンビス臭素
化フタルイミド及び水酸化マグネシウムとの相溶性の向
上に作用し、よって各配合物がち密で均一な分散状態と
なり、高い難燃性と耐衝撃性及び耐熱劣化性を発揮する
ものと推定している。
【0018】
【実施例】本発明をさらに具体的に説明するために、以
下に実施例及び比較例を挙げて説明するが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。尚、実施例及
び比較例で示した燃焼試験の実験結果はUL94規格に
準拠して行ったものであり、耐衝撃試験の実験結果はJ
IS−K7110に準拠したアイゾット衝撃強度(kg・
cm/cm )を示しており、また耐熱劣化試験はJIS−K
7212に準拠し、150℃オーブンで加熱した成形品
の表面劣化発生までの加熱日数を示したものである。ま
た、以下の実施例で使用した略語は次の通りである。
【0019】 PP:ポリプロピレン、 EV:エチレン酢酸ビニルコポリマー BT:エチレンビス臭素化フタルイミド、 Sb:三酸化アンチモン MG:水酸化マグネシウム、 LLDPE:直鎖状低密度ポリエチレン VLDPE:超低密度ポリエチレン、 EPR:エチレンプロピレンラバー 熱安定剤A:イルガノックス1010(チバカイギー社製) 〃 B:イルガノックス3114( 同 上 ) 〃 C:イルガフォス168 ( 同 上 ) 〃 D:サンドスタブP−EPQ(サンド社製) 〃 E:スミライザーGA−80(住友化学社製) 〃 F:スミライザーTPL−R( 同 上 ) 〃 G:スミライザーTPM ( 同 上 ) 〃 H:スミライザーTPS ( 同 上 ) 〃 I:スミライザーTP−D ( 同 上 ) 実施例1および比較例1 表1に示すMIが23であるエチレンとブロックコポリ
マー(徳山曹達製、PN670)又はMIが9であるホ
モポリマー(徳山曹達製、PN240)のポリプロピレ
ン、酢ビ含有量25%のEVA(住友化学社製、エバテ
ートK2010)、BT(エチル社製、saytexB
T−93)、Sb、MG(協和化学社製、キスマ5
A)、および熱安定剤A〜Iの9種を表1に示す配合量
と、さらにそれぞれに大日本インキ社製、ステアリン酸
カルシウム0.1部を秤量し、スーパーミキサーで配合
した。次いで、ニーダー付押出機を用いて溶融混練し、
ペレット化した。このペレットを2OZ射出成形機を用い
て成形し、燃焼試験(1/8インチ厚み)とアイゾット
衝撃試験の試験片を得た。またプレス成形機にて0.5
mm厚みの50mm×35mmシートを成形し、耐熱劣化試験
の試験片を得た。この試験片を用いて耐熱劣化試験(1
50℃)を行い、成形品表面へ劣化が発生するまでの加
熱日数比較を行った。それらの結果を燃焼試験(UL規
格sb94)の判定結果及びアイゾット衝撃試験の結果
と共に表2に示す。
【0020】尚、表1および表2において、No1〜1
7,22〜25,29〜35,38〜40は比較例に相
当する。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【表3】
【0024】
【表4】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08K 5:3417) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 23/00 - 23/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニルコポ
    リマー、下記式のエチレンビス臭素化フタルイミド、三
    酸化アンチモン及び水酸化マグネシウムよりなり、実質
    的に2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタンを含
    まないプロピレン系樹脂組成物で、ポリプロピレン80
    〜99重量%とエチレン酢酸ビニルコポリマー1〜20
    重量%とのみよりなる樹脂100重量部に対して、エチ
    レンビス臭素化フタルイミド15〜100重量部、三酸
    化アンチモン3〜50重量部及び水酸化マグネシウム3
    0〜150重量部を含有するポリプロピレン樹脂組成
    物。 【化1】
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