JP3370452B2 - 難燃性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
難燃性熱可塑性樹脂組成物Info
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- retardant
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高度の難燃性を得る
ことができる難燃性熱可塑性樹脂組成物に関する。
ことができる難燃性熱可塑性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性樹脂は、日用雑貨品、玩具、電
気機器、建築材料、車両材料、包装材料などに広く使用
されている。これ等の用途には防火の面から高度の難燃
性が要求される。
気機器、建築材料、車両材料、包装材料などに広く使用
されている。これ等の用途には防火の面から高度の難燃
性が要求される。
【０００３】熱可塑性樹脂を難燃化するには、一般に、
熱可塑性樹脂にハロゲン系難燃剤が含有される。ハロゲ
ン系難燃剤は、熱可塑性樹脂に高度の難燃性を付与し、
成形加工性や成形品の機械的強度の低下も少ないという
利点があるが、成形加工時や燃焼時に多量の煙が発生
し、機器への腐食性、人体への有害性が強いという欠点
がある。
熱可塑性樹脂にハロゲン系難燃剤が含有される。ハロゲ
ン系難燃剤は、熱可塑性樹脂に高度の難燃性を付与し、
成形加工性や成形品の機械的強度の低下も少ないという
利点があるが、成形加工時や燃焼時に多量の煙が発生
し、機器への腐食性、人体への有害性が強いという欠点
がある。
【０００４】ハロゲン系難燃剤の有する上記欠点を改善
するために、ノンハロゲン系難燃剤である水酸化アルミ
ニウムや水酸化マグネシウムなどの無機系難燃剤と無機
粉体（二酸化珪素や酸化亜鉛など）とを用いた難燃性樹
脂組成物が提案されている（特開平４−２５３７４５号
公報参照）。
するために、ノンハロゲン系難燃剤である水酸化アルミ
ニウムや水酸化マグネシウムなどの無機系難燃剤と無機
粉体（二酸化珪素や酸化亜鉛など）とを用いた難燃性樹
脂組成物が提案されている（特開平４−２５３７４５号
公報参照）。
【０００５】また、含水性金属化合物（水酸化アルミニ
ウムや水酸化マグネシウムなど）又はアルカリ土類金属
化合物（酸化カルシウムや酸化マグネシウムなど）と熱
膨張性黒鉛とを用いた難燃性樹脂組成物が提案されてい
る（特開平３−４１１６４号公報参照）。
ウムや水酸化マグネシウムなど）又はアルカリ土類金属
化合物（酸化カルシウムや酸化マグネシウムなど）と熱
膨張性黒鉛とを用いた難燃性樹脂組成物が提案されてい
る（特開平３−４１１６４号公報参照）。
【０００６】しかし、水酸化アルミニウムや水酸化マグ
ネシウムなどの無機系難燃剤を用いる場合、多量の難燃
剤を使用せねば高度の難燃性が付与できない。このよう
に多量の難燃剤を使用すると、成形体の機械的強度等の
物性が低下するという問題がある。また、熱膨張性黒鉛
を用いる場合も、これを多量に使用せねば高度の難燃性
が付与できず、燃焼時に膨張した多量の黒鉛が飛散する
という問題もある。
ネシウムなどの無機系難燃剤を用いる場合、多量の難燃
剤を使用せねば高度の難燃性が付与できない。このよう
に多量の難燃剤を使用すると、成形体の機械的強度等の
物性が低下するという問題がある。また、熱膨張性黒鉛
を用いる場合も、これを多量に使用せねば高度の難燃性
が付与できず、燃焼時に膨張した多量の黒鉛が飛散する
という問題もある。
【０００７】さらに、ホスフィン酸やホスホン酸などの
リン含有難燃剤と、メラミンやグアニジンなどの窒素含
有難燃剤とを用いた難燃性樹脂組成物が提案されている
（特開昭５５−５９７９号公報参照）。しかし、このよ
うな難燃性樹脂組成物では、高度の難燃性を得るには不
充分である。
リン含有難燃剤と、メラミンやグアニジンなどの窒素含
有難燃剤とを用いた難燃性樹脂組成物が提案されている
（特開昭５５−５９７９号公報参照）。しかし、このよ
うな難燃性樹脂組成物では、高度の難燃性を得るには不
充分である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題を解決するもので、その目的とするところは、ノンハ
ロゲン系難燃剤を用い、低発煙低有害で、機械的強度等
の物性の低下を防止し、しかも高度の難燃性を得ること
ができる難燃性熱可塑性樹脂組成物を提供することにあ
る。
題を解決するもので、その目的とするところは、ノンハ
ロゲン系難燃剤を用い、低発煙低有害で、機械的強度等
の物性の低下を防止し、しかも高度の難燃性を得ること
ができる難燃性熱可塑性樹脂組成物を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、ポリオレ
フィン樹脂１００重量部と、下記の一般式（Ｉ) で示さ
れるリン含有難燃剤５〜２００重量部と、このリン含有
難燃剤に対して０．５〜１０重量％の金属酸化物と、窒
素含有難燃剤１〜５０重量部とからなる難燃性熱可塑性
樹脂組成物によって、達成することができる。
フィン樹脂１００重量部と、下記の一般式（Ｉ) で示さ
れるリン含有難燃剤５〜２００重量部と、このリン含有
難燃剤に対して０．５〜１０重量％の金属酸化物と、窒
素含有難燃剤１〜５０重量部とからなる難燃性熱可塑性
樹脂組成物によって、達成することができる。
【化２】
（式中、Ｒ1 は水素又は炭素数１〜１６の直鎖状又は分
岐状アルキル基又はアリール基を表し、Ｒ2 は水酸基又
は水素又は炭素数１〜１６の直鎖状又は分岐状アルキル
基又はアルコキシ基又はアリール基又はアリールオキシ
基を表し、Ｒ3は水素又は炭素数１〜１６の直鎖状又は
分岐状アルキル基又はアリール基を表す）
岐状アルキル基又はアリール基を表し、Ｒ2 は水酸基又
は水素又は炭素数１〜１６の直鎖状又は分岐状アルキル
基又はアルコキシ基又はアリール基又はアリールオキシ
基を表し、Ｒ3は水素又は炭素数１〜１６の直鎖状又は
分岐状アルキル基又はアリール基を表す）
【００１０】この発明に用いるポリオレフィン樹脂は、
日用雑貨品、玩具、電化製品、建築材料、車両材料、包
装材料などの各種成形品の製造に使用されている公知の
もので、特に限定されない。
日用雑貨品、玩具、電化製品、建築材料、車両材料、包
装材料などの各種成形品の製造に使用されている公知の
もので、特に限定されない。
【００１１】例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチ
レン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂等
が挙げられ、特に、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレ
ン系樹脂、ポリブテン系樹脂等のポリオレフィン樹脂が
好適に用いられる。
レン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂等
が挙げられ、特に、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレ
ン系樹脂、ポリブテン系樹脂等のポリオレフィン樹脂が
好適に用いられる。
【００１２】この発明に用いる上記一般式（Ｉ) で示さ
れるリン含有難燃剤は、ホスホン酸系化合物やホスフィ
ン酸系化合物である。
れるリン含有難燃剤は、ホスホン酸系化合物やホスフィ
ン酸系化合物である。
【００１３】このようなホスホン酸系化合物としては、
例えば、ホスホン酸、メチルホスホン酸、メチルホスホ
ン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジエチル、エチルホス
ホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、２−
メチル−プロピルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、
２，３−ジメチル−ブチルホスホン酸、オクチルホスホ
ン酸、フェニルホスホン酸、ジオクチルフェニルホスホ
ネート等が挙げられる。
例えば、ホスホン酸、メチルホスホン酸、メチルホスホ
ン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジエチル、エチルホス
ホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、２−
メチル−プロピルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、
２，３−ジメチル−ブチルホスホン酸、オクチルホスホ
ン酸、フェニルホスホン酸、ジオクチルフェニルホスホ
ネート等が挙げられる。
【００１４】また、ホスフィン酸系化合物としては、例
えば、ホスフィン酸、ジメチルホスフィン酸、メチルエ
チルホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、ジエ
チルホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニル
ホスフィン酸、ジエチルフェニルホスフィン酸、ジフェ
ニルホスフィン酸、ビス（４−メトキシフェニル）ホス
フィン酸等が挙げられる。
えば、ホスフィン酸、ジメチルホスフィン酸、メチルエ
チルホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、ジエ
チルホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニル
ホスフィン酸、ジエチルフェニルホスフィン酸、ジフェ
ニルホスフィン酸、ビス（４−メトキシフェニル）ホス
フィン酸等が挙げられる。
【００１５】これ等のリン含有難燃剤は、ポリオレフィ
ン樹脂１００重量部に対して、５〜２００重量部の範囲
で用いられる。リン含有難燃剤の使用量が５重量部未満
では、充分な難燃性が得られず、逆に２００重量部を越
えると成形品の機械的強度等の物性が低下する。
ン樹脂１００重量部に対して、５〜２００重量部の範囲
で用いられる。リン含有難燃剤の使用量が５重量部未満
では、充分な難燃性が得られず、逆に２００重量部を越
えると成形品の機械的強度等の物性が低下する。
【００１６】また、この発明に用いる金属酸化物は難燃
助剤となるもので、このような金属酸化物としては、例
えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、酸化コバルト、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化
マンガン、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化亜鉛等が挙げら
れ、特に、遷移金属の酸化物が難燃性の点で好ましい。
助剤となるもので、このような金属酸化物としては、例
えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、酸化コバルト、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化
マンガン、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化亜鉛等が挙げら
れ、特に、遷移金属の酸化物が難燃性の点で好ましい。
【００１７】これ等の金属酸化物は、上記リン含有難燃
剤に対して０．５〜１０重量％の範囲で用いられる。金
属酸化物の使用量がリン含有難燃剤に対して０．５重量
％未満では充分な難燃性が得られず、逆に１０重量％を
越えると使用量に応じてより以上の難燃性の向上が望め
ず、成形品の物性が低下する。
剤に対して０．５〜１０重量％の範囲で用いられる。金
属酸化物の使用量がリン含有難燃剤に対して０．５重量
％未満では充分な難燃性が得られず、逆に１０重量％を
越えると使用量に応じてより以上の難燃性の向上が望め
ず、成形品の物性が低下する。
【００１８】この発明では、上記リン含有難燃剤及び金
属酸化物に加えて窒素含有難燃剤を併用する。このよう
な窒素含有難燃剤としては、例えば、尿素、尿酸、チオ
尿素、ビウレット、アデニン、グアニン、グアニジン、
２，６−アミノプリン、２，４，６−トリアミノピリミ
ヂン、メラミン、シアヌル酸及びその誘導体、イソシア
ヌル酸及びその誘導体等が挙げられる。このような窒素
含有難燃剤は、燃焼時に上記リン含有難燃剤と反応して
不燃性の被膜を形成し、難燃性をさらに向上させる。
属酸化物に加えて窒素含有難燃剤を併用する。このよう
な窒素含有難燃剤としては、例えば、尿素、尿酸、チオ
尿素、ビウレット、アデニン、グアニン、グアニジン、
２，６−アミノプリン、２，４，６−トリアミノピリミ
ヂン、メラミン、シアヌル酸及びその誘導体、イソシア
ヌル酸及びその誘導体等が挙げられる。このような窒素
含有難燃剤は、燃焼時に上記リン含有難燃剤と反応して
不燃性の被膜を形成し、難燃性をさらに向上させる。
【００１９】これ等の窒素含有難燃剤は、ポリオレフィ
ン樹脂１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲で用
いる。窒素含有難燃剤の使用量が１重量部未満ではその
効果がなく、逆に５０重量部を越えると使用量に応じて
より以上の難燃性の向上が望めず、成形品の物性が低下
する。
ン樹脂１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲で用
いる。窒素含有難燃剤の使用量が１重量部未満ではその
効果がなく、逆に５０重量部を越えると使用量に応じて
より以上の難燃性の向上が望めず、成形品の物性が低下
する。
【００２０】また、樹脂組成物の機械的強度等の物性に
影響を及ぼさない範囲で、フェノール系、アミン系、硫
黄系等の酸化防止剤、金属害防止剤、充填剤、帯電防止
剤、安定剤、滑剤、軟化剤、顔料、架橋剤等を添加して
もよい。また、発泡剤を含有させて発泡性の難燃性樹脂
組成物とすることもできる。
影響を及ぼさない範囲で、フェノール系、アミン系、硫
黄系等の酸化防止剤、金属害防止剤、充填剤、帯電防止
剤、安定剤、滑剤、軟化剤、顔料、架橋剤等を添加して
もよい。また、発泡剤を含有させて発泡性の難燃性樹脂
組成物とすることもできる。
【００２１】この発明の難燃性樹脂組成物は、ポリオレ
フィン樹脂とリン含有難燃剤と金属酸化物と窒素含有難
燃剤などを適当な割合で混合し、これをスクリュー押出
機、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー、ロール等
の混練装置により熔融混練することにより得ることがで
き、このような難燃性樹脂組成物は、各種の成形装置に
より所望の成形品とされる。
フィン樹脂とリン含有難燃剤と金属酸化物と窒素含有難
燃剤などを適当な割合で混合し、これをスクリュー押出
機、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー、ロール等
の混練装置により熔融混練することにより得ることがで
き、このような難燃性樹脂組成物は、各種の成形装置に
より所望の成形品とされる。
【００２２】
【作用】この発明のように、ポリオレフィン樹脂に、前
記一般式（Ｉ) で示されるリン含有難燃剤と金属酸化物
と窒素含有難燃剤とが特定範囲の量で含有されると、金
属酸化物が上記リン含有難燃剤の燃焼触媒として作用
し、これ等のリン含有難燃剤及び金属酸化物の使用量に
応じて難燃レベルの異なる難燃性が得られ、しかも比較
的少量の使用により高度の難燃性を有する難燃性熱可塑
性樹脂組成物を得ることができる。
記一般式（Ｉ) で示されるリン含有難燃剤と金属酸化物
と窒素含有難燃剤とが特定範囲の量で含有されると、金
属酸化物が上記リン含有難燃剤の燃焼触媒として作用
し、これ等のリン含有難燃剤及び金属酸化物の使用量に
応じて難燃レベルの異なる難燃性が得られ、しかも比較
的少量の使用により高度の難燃性を有する難燃性熱可塑
性樹脂組成物を得ることができる。
【００２３】さらに、上記リン含有難燃剤及び金属酸化
物はノンハロゲン系であるので、低発煙低有害である。
物はノンハロゲン系であるので、低発煙低有害である。
【００２４】
【実施例】以下、この発明の実施例及び比較例を示す。実施例１〜６及び比較例１、２
表１に示すように、各種ポリオレフィン樹脂とリン含有
難燃剤と金属酸化物と窒素含有難燃剤とを配合し、これ
をラボプラストミルにより熔融混練して難燃性樹脂組成
物とし、これを１７０℃でプレスして難燃性樹脂組成物
の板状体（厚さ３mm）を得た。
難燃剤と金属酸化物と窒素含有難燃剤とを配合し、これ
をラボプラストミルにより熔融混練して難燃性樹脂組成
物とし、これを１７０℃でプレスして難燃性樹脂組成物
の板状体（厚さ３mm）を得た。
【００２５】なお、上記ポリオレフィン樹脂としては、
ポリプロピレン（ＰＰ）（密度０．９０ｇ／cm3 、メル
トインデックス１．５）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰ
Ｅ）（密度０．９２ｇ／cm3 、メルトインデックス３．
４）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（密度
０．９２ｇ／cm3 、メルトインデックス２．５、酢酸ビ
ニル含有量１９重量％）を使用した。
ポリプロピレン（ＰＰ）（密度０．９０ｇ／cm3 、メル
トインデックス１．５）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰ
Ｅ）（密度０．９２ｇ／cm3 、メルトインデックス３．
４）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（密度
０．９２ｇ／cm3 、メルトインデックス２．５、酢酸ビ
ニル含有量１９重量％）を使用した。
【００２６】また、上記リン含有難燃剤としてはフエニ
ルホスホン酸（和光純薬社製）及びｔ−ブチルホスホン
酸（和光純薬社製）使用し、金属酸化物としては酸化マ
グネシウム、酸化鉄（II) 、酸化コバルト（II) 及び酸
化亜鉛を使用し、窒素含有難燃剤化合物としてはメラミ
ン（日産化学社製）及びビウレット（和光純薬社製）を
使用した。
ルホスホン酸（和光純薬社製）及びｔ−ブチルホスホン
酸（和光純薬社製）使用し、金属酸化物としては酸化マ
グネシウム、酸化鉄（II) 、酸化コバルト（II) 及び酸
化亜鉛を使用し、窒素含有難燃剤化合物としてはメラミ
ン（日産化学社製）及びビウレット（和光純薬社製）を
使用した。
【００２７】上記難燃性樹脂組成物の板状体（Ａ−１号
試験片：長さ１５０mm×幅６．５mm×厚さ３mm）を用い
て、ＪＩＳ Ｋ７２０１（酸素指数法による高分子材料
の燃焼試験方法）に準じて、試験片を垂直に取付ける方
法で試験を行い、酸素指数を測定した。
試験片：長さ１５０mm×幅６．５mm×厚さ３mm）を用い
て、ＪＩＳ Ｋ７２０１（酸素指数法による高分子材料
の燃焼試験方法）に準じて、試験片を垂直に取付ける方
法で試験を行い、酸素指数を測定した。
【００２８】ここで、高度の難燃性の目安を酸素指数２
８とし、酸素指数が２８以上となるものを○で示し、酸
素指数が２８未満のものを×で示した。その結果を表１
に示す。
８とし、酸素指数が２８以上となるものを○で示し、酸
素指数が２８未満のものを×で示した。その結果を表１
に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】上述の通り、この発明の難燃性熱可塑性
樹脂組成物は、ポリオレフィン樹脂１００重量部と、前
記一般式（Ｉ) で示されるリン含有難燃剤５〜２００重
量部と、このリン含有難燃剤に対して０．５〜１０重量
％の金属酸化物と、窒素含有難燃剤１〜５０重量部とか
らなり、これ等のリン含有難燃剤、金属酸化物及び窒素
含有難燃剤の使用量に応じて難燃レベルの異なる難燃性
が得られ、しかも比較的少量の使用により高度の難燃性
を得ることが可能で、機械的強度等の物性の低下を少な
くすることができる。
樹脂組成物は、ポリオレフィン樹脂１００重量部と、前
記一般式（Ｉ) で示されるリン含有難燃剤５〜２００重
量部と、このリン含有難燃剤に対して０．５〜１０重量
％の金属酸化物と、窒素含有難燃剤１〜５０重量部とか
らなり、これ等のリン含有難燃剤、金属酸化物及び窒素
含有難燃剤の使用量に応じて難燃レベルの異なる難燃性
が得られ、しかも比較的少量の使用により高度の難燃性
を得ることが可能で、機械的強度等の物性の低下を少な
くすることができる。
【００３１】さらに、上記リン含有難燃剤及び金属酸化
物はノンハロゲン系であるので低発煙低有害であり、日
用雑貨品、玩具、電気機器、建築材料、車両材料、包装
材料など防火の面から高度の難燃性が要求される用途に
好適に使用することができる。
物はノンハロゲン系であるので低発煙低有害であり、日
用雑貨品、玩具、電気機器、建築材料、車両材料、包装
材料など防火の面から高度の難燃性が要求される用途に
好適に使用することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−149261（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−322245（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−330969（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−5979（ＪＰ，Ａ)
特公 昭62−10261（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08L 1/00 - 101/16
C08K 3/00 - 13/08
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリオレフィン樹脂１００重量部と、下
記の一般式（Ｉ) で示されるリン含有難燃剤５〜２００
重量部と、このリン含有難燃剤に対して０．５〜１０重
量％の金属酸化物と、窒素含有難燃剤１〜５０重量部と
からなる難燃性熱可塑性樹脂組成物。 【化１】 （式中、Ｒ1 は水素又は炭素数１〜１６の直鎖状又は分
岐状アルキル基又はアリール基を表し、Ｒ2 は水酸基又
は水素又は炭素数１〜１６の直鎖状又は分岐状アルキル
基又はアルコキシ基又はアリール基又はアリールオキシ
基を表し、Ｒ3は水素又は炭素数１〜１６の直鎖状又は
分岐状アルキル基又はアリール基を表す） - 【請求項２】 金属酸化物が遷移金属の酸化物からなる
請求項１記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25353194A JP3370452B2 (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | 難燃性熱可塑性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25353194A JP3370452B2 (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | 難燃性熱可塑性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08113673A JPH08113673A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3370452B2 true JP3370452B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=17252669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25353194A Expired - Fee Related JP3370452B2 (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | 難燃性熱可塑性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3370452B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3575348A4 (en) * | 2017-01-25 | 2020-09-16 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | THERMAL EXPANSION FIRE-RESISTANT PANEL |
-
1994
- 1994-10-19 JP JP25353194A patent/JP3370452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08113673A (ja) | 1996-05-07 |
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