JP3562853B2

JP3562853B2 - エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物組成物及びその用途

Info

Publication number: JP3562853B2
Application number: JP02135395A
Authority: JP
Inventors: 賢二仁宮; 邦芳浅野
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1995-01-12
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JPH08188689A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（以下ＥＶＯＨと略記する）の難燃化を目的として特定の難燃剤を添加した場合に、溶融成形温度が広い範囲において、経時的な溶融粘度変化が少なく溶融成形の容易な、さらに成形品の機械的強度も保持されたＥＶＯＨ組成物及び該組成物を用いた成形品を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＶＯＨを溶融成形して得られる成形物は、機械的強度、剛性、耐摩耗性、低収縮性に優れている上、耐油性、耐溶剤性も良好であり、かつポリエチレン、ポリプロピレン等のポレオレフィンやポリアセタール、ポリカーボネート、ＡＢＳ等に比べ静電気の発生及び滞留が少ないため、テレビ、オーディオ機器等の家電部品、コンピュータ、ワープロ等のＯＡ機器部品を初めとし、スイッチボックス、コネクタープラグ等の電気部品にも用いられ、最近では特定の電気部品において難燃性の付与が要求されるようになった。
本出願人は、ＥＶＯＨ組成物の難燃化を目的として、有機ハロゲン化物、三酸化アンチモン、金属セッケンを添加する方法（特開昭４９−７４７２４号公報）、特定のソルビリティーパラメーター値の熱可塑性樹脂、有機ハロゲン化物、三酸化アンチモン、金属セッケンを配合する方法（特開昭５０−１００１４４号公報）を提案した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭４９−７４７２４号公報、特開昭５０−１００１４４号公報開示技術は、成形体用ＥＶＯＨの難燃化に関するものであるが、溶融成形にあたっては１９０〜２２０℃の温度では一応実施可能なものの、ロングラン成形性あるいは成形機の一時停止時の樹脂の熱安定性が悪く、成形可能な温度幅が狭く、まだまだ満足のいくものではなかった。近時の技術革新の到来と、より高品質の成形物を要請する社会のニーズは、ＥＶＯＨを難燃化する場合においても、成形温度が広い範囲で、経時的な溶融粘度変化が少なく溶融成形の容易な改質されたＥＶＯＨ組成物の開発の必要性を提起している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、ＥＶＯＨの難燃化を目的として難燃剤を添加した場合においても、成形温度が広い範囲で、経時的な溶融粘度変化が少なく溶融成形の容易な、しかも該ＥＶＯＨが本来有している機械的強度が、高度に保持されたＥＶＯＨ組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ＥＶＯＨ(Ａ)１００重量部、熱天秤（昇温条件:１０℃／分）により測定される１０％重量減少温度が４００℃以上であるハロゲンフェノールの縮合物またはハロゲン化ビスフェノールＡカーボネート誘導体 ( Ｂ )５〜１００重量部、及び一般式Ｍ_ｘＡｌ_ｙ(ＯＨ)_{２ｘ＋３ｙ−２ｚ}(Ｅ)_ｚ・ａＨ_２Ｏ（式中ＭはＭｇ，Ｃａ又はＺｎ、ＥはＣＯ_３又はＨＰＯ_４、ｘ,ｙ,ｚは正数、２ｘ＋３ｙ−２ｚは正数、ａは０又は正数）で示されるハイドロタルサイト系化合物あるいは脂肪族カルボン酸の金属塩から選ばれる化合物の少なくとも一種(Ｃ)０．０５〜５重量部からなり、かつエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ａ）が、エチレン含有量２０〜６０モル％、ケン化度８５モル％以上で、アルカリ金属の酢酸塩及び酢酸を含有し、該酢酸塩の含有量がアルカリ金属換算で２０〜２００ｐｐｍ、０．１≦酢酸／アルカリ金属の酢酸塩（重量比）≦１．０であるＥＶＯＨ組成物が、これらの目的を達成出来ることを見出し本発明を完成した。本発明の最大の特徴は、ＥＶＯＨに上記のハイドロタルサイト系化合物あるいは、脂肪族カルボン酸の金属塩とともに、特定のハロゲン化有機化合物を配合するということにある。
【０００５】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明で用いるＥＶＯＨ（Ａ）とはエチレンと酢酸ビニルの共重合体の酢酸ビニル部分をケン化したものであれば、いずれでも良く特に限定されないが、エチレン含有量は、２０〜６０モル％で、好ましくは２５〜５５モル％でエチレン含量が前記範囲よりも小さい場合には、成形温度と分解温度が近くなって成形が困難となり、また前記よりも大きい場合には、得られる成形物の剛性、耐油性、耐溶剤性が低くなる。又ケン化度は８５モル％以上で、好ましくは９０モル％以上で、ケン化度が８５モル％未満では得られる成形物の剛性、耐油性、耐溶剤性が低くなる。
【０００６】
上記のＥＶＯＨは、本発明の趣旨を損なわない限りにおいて、他の共重合可能な、モノマー（他のα−オレフィン、エチレン性不飽和カルボン酸系化合物、ビニルエーテル、酢酸ビニル以外のビニルエステル、エチレン性不飽和スルホン酸系化合物、オキシアルキレン基含有モノマーなど）で共重合変性されていても良く、またオキシアルキレンエーテル化、シアノエチル化、アセタール化、ウレタン化などの「後変性」されたものであっても良い。また本発明では、ＥＶＯＨに含有される酢酸およびアルカリ金属の酢酸塩の含量をアルカリ金属換算で２０〜２００ｐｐｍ、０．１≦酢酸／アルカリ金属の酢酸塩（重量比）≦１．０にする必要があり、好ましくはアルカリ金属の酢酸塩の含量がアルカリ金属換算で３０〜１８０ｐｐｍ、０．２≦酢酸／アルカリ金属の酢酸塩（重量比）≦０．９である。該酢酸及びアルカリ金属の酢酸塩等をコントロールするための製造法は特に限定はなく、要はＥＶＯＨ中に、アルカリ金属の第２又は第３塩あるいは必要に応じて更にアルカリ金属のカルボン酸塩が含有される様にすれば良い。ＥＶＯＨの粉末、ペレット、粒状物に前記塩を混合する方法が一般的である。混合手段は塩を粉末状、溶液状、分散液状の任意の形態にしてＥＶＯＨに添加する。
【０００７】
また必ずしも上記に限らず、ＥＶＯＨ製造時の任意の段階即ち、重合時、ケン化時、後処理時、乾燥時の任意段階で塩が所定量含有される様にすることも可能である。
本発明において上記(Ａ)成分としてはＪＩＳＫ−６７６０に基づいて２１０℃、荷重２１６０ｇで測定した時のメルトフローレート（ＭＦＲ）が０.５〜１００ｇ／１０分、好ましくは１〜６０ｇ／１０分のものが好適に使用される。
本発明における(Ｂ)成分は、熱天秤（昇温条件：１０℃／分）により測定される１０％重量減少温度が４００℃以上であるハロゲン化フェノールの縮合物やハロゲン化ビスフェノールＡカーボネート誘導体で、該温度が４００℃未満では、溶融成形時の経時増粘が大きく成形が困難になり本発明の目的を達成することができず、好ましくは４２０℃以上である。
【０００８】
上記のハロゲン化フェノールの縮合物として具体的には、ジブロモフェノールの縮合物（例えば商品名「ピロガードＳＲ−４００Ａ」、第一工業製薬（株）製）が挙げられ、又ハロゲン化ビスフェノールＡカーボネート誘導体として具体的には、テトラブロモビスフェノールＡカルボネートオリゴマー（例えば商品名「ファイアーガード７０００」、帝人化成（株）製）が挙げられる。
【０００９】
なお該熱天秤による１０％重量減少温度の測定をより具体的に示せば、以下の通りである。
熱天秤（例えばパーキン・エルマ社のＴＧＡ７）を用い、空気雰囲気下、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定を行い、昇温開始（重量保持率１００％）からの試料の重量が９０％になった（重量が１０％減量した）時の温度を測定し、該温度を１０％重量減少温度とするのである。
本発明の（Ｃ）成分は、一般式Ｍ_ｘＡｌ_ｙ（ＯＨ）_{２ｘ＋３ｙ−２ｚ}（Ｅ）_ｚ・ａＨ_２Ｏ（式中ＭはＭｇ，Ｃａ又はＺｎ、ＥはＣＯ_３又はＨＰＯ_４、ｘ，ｙ，ｚは正数、２ｘ＋３ｙ−２ｚは正数、ａは０又は正数）で示されるハイドロタルサイト系化合物あるいは脂肪族カルボン酸の金属塩から選ばれる化合物の少なくとも一種で、該ハイドロタルサイト系化合物の実例としては、例えばＭｇ_４．_５Ａｌ_２（ＯＨ）_１３ＣＯ_３・３．５Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_５Ａｌ_２（ＯＨ）_１４ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_８Ａｌ_２（ＯＨ）_２０ＣＯ_３・５Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_１０Ａｌ_２（ＯＨ）_２２（ＣＯ_３）_２・４Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＨＰＯ_４・４Ｈ_２Ｏ、Ｃａ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ、Ｚｎ_６Ａｌ_６（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏなどが挙げられる。又、以上に限らず例えば、Ｍｇ_２Ａｌ（ＯＨ）_９・３Ｈ_２Ｏ中のＯＨの一部がＣＯ_３又はＨＰＯ_４に置換された如き化学式の明確に示されないものや更には結晶水の除去されたもの（ａ＝０）であっても同等の効果が期待できる。特にこれらのうちＭがＭｇであり、ＥがＣＯ_３である化合物が最も顕著な効果を示す。脂肪族カルボン酸の金属塩としては具体的には、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛などが用いられる。
【００１０】
本発明における（Ａ）〜（Ｃ）各成分の配合割合は、（Ａ）１００重量部に対して（Ｂ）は５〜１００重量部であることが必要で、好ましくは５〜５０重量部である。（Ｂ）の配合量が５重量部未満では、所望の難燃効果を付与し難く、逆に１００重量部を越えると成形加工性、得られる成形物の機械的強度などの物性に悪影響を及ぼす。また、一方（Ｃ）は（Ａ）１００重量部に対して０．０５〜５重量部であることが必要で、好ましくは０．１〜５重量部である。（Ｃ）が０．０５重量部未満では、樹脂の溶融成形時の経時増粘が大きくなり不適である。一方（Ｃ）が５重量部を越えると得られる成形物の機械的強度、外観等に悪影響があり不適である。
【００１１】
又（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）各成分は（Ａ）〜（Ｃ）の混合物に任意の形で存在しておれば良く、その混合方法に特に制限はない。（Ａ）〜（Ｃ）の混合物を得るための混練機としては、連続式インテンシブミキサー、２軸押出機（同方向又は異方向）、単軸押出機などの連続混練機が最適であるが、バンバリーミキサー、インテンシブミキサー、加圧ニーダーなどのバッチ型混練機を用いることもできる。又ブラベンダーミキサーなどの簡易型の混練機を用いることも可能である。
本発明の樹脂組成物を用いた成形物を得るには、該組成物を射出成形、又は圧縮成形等に供することにより目的とする成形物が得られる。成形条件はＥＶＯＨ組成物の組成によっても異なるが、成形温度は１８０〜２７０℃、射出成形時の射出圧は６００〜１５００ｋｇ／ｃｍ^２、金型温度は３０〜１２０℃の範囲で好適に行われる。その他の成形方法として各種ブロー成形等も可能である。
【００１２】
かかる成形時にはエチレン含量やケン化度が種々異なるＥＶＯＨを２種以上併用することも勿論可能である。
又難燃化を目的とした場合には、（Ａ）〜（Ｃ）の成分に難燃助剤を配合することも可能である。難燃助剤としては、酸化アンチモン、アンチモン酸ソーダ、赤リン、硼酸亜鉛、リン酸エステル等が用いられる。好ましくは三酸化アンチモンが用いられ、（Ａ）１００重量部に対して０〜３０重量部用いられる。又、溶融成形においては上記のＥＶＯＨ以外に可塑剤（多価アルコールなど）、安定剤、界面活性剤、架橋性物質（エポキシ化合物、多価金属塩、無機又は有機の多塩基酸又はその塩など）、充填剤（フィラー）、着色剤、補強材としての繊維（ガラス繊維、炭素繊維など）等を適当量配合することができる。
【００１３】
又、他の熱可塑性樹脂を適当量配合することもでき、ポリオレフィン（直鎖状低密度、低密度、又は高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレンと炭素数４以上のα−オレフィンとの共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー、ポリブテン、ポリペンテンなど）又はこれらを不飽和カルボン酸又はその誘導体でグラフト変性した変性ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリアセタール、ポリカーボネート、溶融成形可能なポリビニルアルコール系樹脂などが挙げられる。
かかる本発明のＥＶＯＨ組成物からなる成形物は、難燃性を有しており、かつ成形性が良好なため、家電製品、ＯＡ機器、建築材料、自動車・車両部材、各種機械部品等の各種用途に大変有用である。
【００１４】
【作用】
本発明のＥＶＯＨ組成物は、溶融成形温度が広い範囲において、経時的な溶融粘度変化が少なく溶融成形が容易で、更には該組成物の成形品の機械的強度も保持される。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
尚、実施例中、「％」とあるのは、特に断りのない限り重量基準である。
実施例１
（Ａ）成分として、エチレン含有量２９モル％、ケン化度９９．６モル％、メルトフローレートが８ｇ／１０分のＥＶＯＨ（酢酸ナトリウムをナトリウム換算で１２０ｐｐｍ、酢酸／酢酸ナトリウム（重量比）＝０．５）１００重量部、（Ｂ）成分として、熱天秤（昇温条件：１０℃／分）により測定される１０％重量減少温度が４６５℃の２，４−ジブロモフェノール縮合物（商品名「ピロガードＳＲ４００Ａ」第一工業製薬（株）製）１９重量部、（Ｃ）成分としてＭｇ_４．_５Ａｌ_２（ＯＨ）_１３ＣＯ_３・３．５Ｈ_２Ｏ（商品名「ＤＨＴ−４Ａ」協和化学工業（株）製）２．５重量部、難燃助剤として三酸化アンチモンを（Ｂ）の１／３重量部からなる組成物を、２２０℃で押出成形して、本発明のＥＶＯＨ組成物のペレットを得た。かかるペレットについて以下の測定を行った。
【００１６】
（溶融粘度比）
高化式フローテスター（島津製作所（株）製）を用い、荷重５０ｋｇをかけ、オリフィスＬ／Ｄ＝１０ｍｍ／１ｍｍφで測定を行った。
（機械的強度）
以下の方法に準じて、各測定を行った。
・引張強さ（ｋｇ／ｃｍ^２）：ＡＳＴＭ、Ｄ６３８
・曲げ強さ（ｋｇ／ｃｍ^２）：ＡＳＴＭ、Ｄ７９０
・曲げ弾性率（ｋｇ／ｃｍ^２）：ＡＳＴＭ、Ｄ７９０
・衝撃強さ（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ）：ＡＳＴＭ、Ｄ２５６
（難燃性）
ＵＬ−９４（１／１６″）に従って行った。
実施例２〜５、比較例１〜５
表１に示すごとく、（Ａ）〜（Ｃ）各成分を変化させて、実施例１に準じてペレットを作製し、同様に測定を行った。
実施例及び比較例の測定結果を表２及び表３に示す。
【００１７】
【表１】

注）略号は以下の通り
Ａ−１：エチレン含量２９モル％、ケン化度９９．６モル％、ＭＦＲ８ｇ／１０分、酢酸ナトリウム１２０ｐｐｍ，酢酸／酢酸ナトリウム（重量比）＝０．５のＥＶＯＨ
Ａ−２：エチレン含量３８モル％、ケン化度９９．６モル％、ＭＦＲ２５ｇ／１０分、酢酸ナトリウム１７０ｐｐｍ，酢酸／酢酸ナトリウム（重量比）＝０．４のＥＶＯＨ
Ｂ−１：ジブロモフェノール縮合物（４６５℃＊）（商品名「ピロガードＳＲ４００Ａ」第一工業製薬（株）製）
Ｂ−２：テトラブロモビスフェノールＡのカーボネートテトラマー（４５０℃＊）（商品名「ファイヤーガード７０００」帝人化成（株）製）
Ｂ−３：臭素化芳香族トリアジン（３８５℃＊）
＊熱天秤（昇温条件：１０℃／分）により測定される１０％重量減少温度
Ｃ−１：Ｍｇ_４．_５Ａｌ_２（ＯＨ）_１３ＣＯ_３・３．５Ｈ_２Ｏ（商品名「ＤＨＴ−４Ａ」協和化学工業（株）製）
Ｃ−２：ステアリン酸カルシウム
【００１８】
【表２】

【００１９】
【表３】

本発明の組成物は表２の測定結果より明らかなように、溶融成形温度範囲が２３０℃から２５０℃に変化しても溶融粘度比の変化がほとんどなく溶融温度依存性が少なく、成形温度範囲を広くとることができ、ロングラン成形性あるいは成形機の一時停止時の樹脂の熱安定性が良い。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のＥＶＯＨ組成物は、溶融成形温度が広い範囲において、経時的な溶融粘度変化が少なく溶融成形が容易で、更には該組成物の成形品の機械的強度も保持される。

Claims

エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(Ａ)１００重量部、熱天秤（昇温条件：１０℃／分）により測定される１０％重量減少温度が４００℃以上であるハロゲンフェノールの縮合物またはハロゲン化ビスフェノールＡカーボネート誘導体 ( Ｂ )５〜１００重量部、及び一般式Ｍ_ｘＡｌ_ｙ(ＯＨ)_{２ｘ＋３ｙ−２ｚ}(Ｅ)_ｚ・ａＨ_２Ｏ（式中ＭはＭｇ，Ｃａ又はＺｎ、ＥはＣＯ_３又はＨＰＯ_４、ｘ,ｙ,ｚは正数、２ｘ＋３ｙ−２ｚは正数、ａは０又は正数）で示されるハイドロタルサイト系化合物あるいは脂肪族カルボン酸の金属塩から選ばれる化合物の少なくとも一種(Ｃ)０．０５〜５重量部からなり、かつエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ａ）が、エチレン含有量２０〜６０モル％、ケン化度８５モル％以上で、アルカリ金属の酢酸塩及び酢酸を含有し、該酢酸塩の含有量がアルカリ金属換算で２０〜２００ｐｐｍ、０．１≦酢酸／アルカリ金属の酢酸塩（重量比）≦１．０であることを特徴とするエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物組成物。
請求項１記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物組成物を成形してなることを特徴とする成形物。