JPH03265639A

JPH03265639A - ポリプロピレン樹脂組成物

Info

Publication number: JPH03265639A
Application number: JP6254990A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Sato; 茂樹佐藤; Isamu Osada; 長田　勇
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1990-03-15
Filing date: 1990-03-15
Publication date: 1991-11-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はポリプロピレン樹脂組成物に関するものである
。さらに詳しくは、ポリプロピレン樹脂に、難燃剤およ
びコレマナイトを配合してなる難燃性ポリプロピレン樹
脂組成物に関するものである。

［従来の技術］ポリプロピレンはその優れた特性のため、射出成形品、
フィルム・ラミネート品、ブロー品の形で、自動車、建
築材料、電器部品等の分野で広く使われている。

しかしながら、ポリプロピレン樹脂は極めて燃えやすい
と言う欠点を有しており、用途が広まるにつれ難燃化の
要求も多くなってきている。

有機高分子の難燃化は（１）樹脂に難燃剤を添加する　
（２）難燃性樹脂をブレンドする　（３）難燃性モノマ
ーとの反応による難燃性ポリマーを作る等の方法で行わ
れている。これらの中で一般に行われている方法が、難
燃剤を添加する方法であり、通常ポリプロピレン樹脂を
はじめとするポリオレフィン樹脂はこの方法で行われて
いる。また、これらに使用される難燃剤は、有機塩素化
合物、有機臭素化合物等のハロゲン化合物、リン酸エス
テル、亜リン酸エステル等のリン化合物、水酸化マグネ
シウム、水酸化アルミニウム等の含水無機化合物、また
、難燃助剤として三酸化アンチモン、五酸化アンチモン
などが通常使用されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、難燃剤を添加した難燃性ポリプロピレン
樹脂は欠点を有している。例えば有機ハロゲン化合物を
添加して調製した難燃性ポリプロピレン樹脂は燃焼時に
溶融滴下物を生し、安定な難燃性が得られないだけでな
く、実際の評価として一段低くみられる。リン系化合物
難燃剤は難燃効果が小さいだけでなく、樹脂との相溶性
が悪くブルーミングを生じやすい。含水無機化合物難燃
剤はノンハロゲン難燃剤として有望視されているものの
難燃効果が小さいだけでなくポリプロピレン樹脂の物性
を著しく損なう。

また、有機ハロゲン系難燃剤を添加した難燃性ポリプロ
ピレン樹脂は、リン系化合物難燃剤や含水無機化合物難
燃剤より難燃効果が優れていて有効な難燃剤である。し
かしながら、有機ハロゲン系難燃剤を添加した難燃性ポ
リプロピレン樹脂は、本来ポリプロピレン樹脂が持って
いる、剛性や耐衝撃性等の機械的性質、耐熱性等の熱的
性質を低下させるという欠点を有している。

このように、これまでの難燃性ポリプロピレン樹脂組成
物において難燃性、機械的性質、熱的性質などが共に優
れた難燃性ポリプロピレン樹脂組成物が存在しないのが
現状である。

［課題を解決するための手段］本発明者らは上記の欠点のない難燃性ポリプロピレン樹
脂組成物を開発すべく鋭意検討を重ねた結果、ポリプロ
ピレン樹脂に、有機ハロゲン系難燃剤（以下ハロゲン系
難燃剤）およびコレマナイトを配合することにより、難
燃性、および機械的性質、熱的性質、寸法安定性に優れ
、かつ、燃焼時の溶融滴下物を防止できることを見いだ
し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、ポリプロピレン樹脂１００重量部
に対して、ハロゲン系難燃剤１〜７０重量部、コレマナ
イトｌ−８０重量部を含有してなるポリプロピレン樹脂
組成物に関する。

本発明で用いるポリプロピレン樹脂とは、アタクチック
ポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、シ
ンジオタックチックポリプロピレンのポリプロピレンホ
モポリマー　ポリプロピレンブロック共重合体、ポリプ
ロピレンランダム共重合体、さらに耐衝撃性を付与する
ためにエチレンプロピレンラバーやポリエチレンまたは
エチレン酢酸ビニル共重合体等をブレンドしたポリプロ
ピレン、また、物性を改良するためにアクリル酸や無水
マレイン酸等で変性したポリプロピレンおよび、これら
のブレンド等が挙げられる。

本発明で用いるポリプロピレン樹脂のメルトフローレー
ト（ＭＦＲ）は、１　ｇ／ｌ　０分〜１ｏ○ｇ／１０分
が好ましい。なお、ＭＦＲは２３０℃、２１６０ｇ＋：
て、ＪＩＳ　　Ｋ　　７２１０＋：１ｍ従ッテ測定した
値である。また、ポリプロピレン樹脂の重合方法は、特
に限定されず、スラリー法、気相法などが、好適に使用
でき、その際の重合触媒も特に限定されず、チタン、バ
ナジウム等の遷移金属化合物と有機アルミニウム化合物
とからなるチーグラー型触媒等が好適に使用できる。こ
の際遷移金属化合物を塩化マグネシウム等のハロゲン含
有マグネシウム化合物に担持してもよい。高活性な触媒
を用いる程、重合生成物から触媒残留物を除去する必要
がなくなり好ましい。

本発明で用いるハロゲン系難燃剤としては、デカブロモ
ジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル
、ドデカクロロドデカヒドロジメタノベンゾシクロオク
テン、パークロロペンタシクロデカン、ヘキサブロモシ
クロドデカン等を挙げることができ、これらは単独で、
または混合して用いることができる。

また、本発明で用いるハロゲン系難燃剤の配合量は、目
的とする難燃性の程度、あるいは、用いる難燃剤の種類
によって変動するが、ポリプロピレン樹脂１００重量部
に対して範囲として１〜７０重量部、好ましくは３〜５
５重量部、より好ましくは５から４５重量部である。配
合量が１重量部未満では、得られる難燃効果が不十分で
あり、７０ｊｌ量部を越えても、実用的難燃性はあまり
向上しない上、成形品としたときの耐衝撃性等の機械的
性質が低下するので好ましくない。

本発明で用いるコレマナイト（ウレキサイトむど一連の
ほう酸鉱を含む）とは、カルシウム系はう酸鉱で一般に
２ＣａＯ・３Ｂ２０３・５Ｈ２０と表すことができる。

特性として比重２．４、溶融点１０００℃付近である。

粒径としては０．１〜５０μｍ１好ましくは０．２〜５
μｍのものを用いると耐衝撃性が向上し、表面状態が良
好な成形品が得られるので好ましい。

コレマナイトの配合量は、ポリプロピレン樹脂１００重
量部に対して１〜８０重量部、好ましくは３〜７０重量
部、より好ましくは５〜５０重量部である。１重量部未
満では、燃焼時の溶融滴下物を防ぐことができず、また
８０重量部を越えると、剛性は向上するが耐衝撃性が劣
り機械的性質のバランスがわるくなる。

本発明の組成物にあたっては、ざらに難燃助剤として三
酸化アンチモン、五酸化アンチモンなどのアンチモン化
合物を配合することができる。該難燃助剤の配合量は、
ハロゲン系難燃剤１００部に対して１０〜７０重量部が
好ましい。難燃助剤は用いる難燃剤と相乗的に作用する
ので、難燃剤の配合量を減少することができ、その結果
、成形品としたときの耐衝撃性を高めることができるの
で、難燃助剤を併用するのが好ましい。

また、本発明の組成物にあたっては、通常のポリプロピ
レン樹脂組成物に添加される各種添加剤、たとえば、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、発泡剤、架橋剤、造核剤、顔
料など、また、無機系充填剤、たとえば、タルク、炭酸
カルシウム、マイカ、ガラス繊維などを必要に応じて適
宜配合することができる。

本発明の組成物の製造方法は特に限定されない。

たとえば、ポリプロピレン樹脂、難燃剤、コレマナイト
および、必要に応じて難燃助剤ならびに上記添加剤など
の所定量を高速撹はん機付き混合機で混合したのち、得
られた混合物を単軸または二軸の押出機に連続的に供給
して溶融混線押出し、押し出されたストランドをカット
して造粒することによって製造することができる。

［実施例］以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に
説明する。なお実施例および比較例で用いた本発明の評
価方法は次の方法によった。

・燃焼試験射出成形により成形した長さ１２７關、幅１２．７ｍｍ
、厚さ１．６ｍｍの試験片を空気の動いてない部屋内で
、上端を固定して垂直につるし、燃焼用ガスとして　３
７　Ｍ　Ｊ　／　ｍ　３の発熱量の工業用メタンガスを
用いて１９ｍｍの長さの青炎を出すように調節した内径
９．５ｍｍのブンゼンバーナーの炎を試験片の下端より
１０秒間あてた。１０秒後にバーナーを除去し除去後の
試験片が炎をあげて燃えている時間を測定し、これを第
１着火燃焼時間とする。試験片が消炎後直ちに該試験片
の下端に同様な方法でバーナーの青炎を１０秒間あて、
再度消炎するまでの時間を測定し、これを第２着火燃焼
時間とする。また、ひきつづき炎を出さずに炭火状とな
って燃えている時間も測定しグロー時間とする。さらに
、試験片の下方３０５市のところに綿を置き、試験中に
溶融滴下物によって綿に着火するかどうかを観察、記録
した。以上の燃焼試験を１試料につき５本の試験片につ
いて行い、この５回の燃焼試験の第１＠火燃焼時間と第
２着火燃焼時間のうち最大の時間を最大着火時間とし、
また、この５回の燃焼試験の第１着火時間と第２着火時
間の合計時間を合計着火燃焼時間とした。さらにグロー
時間の最大の時間を最大グロー時間とした。

以上の燃焼試験の結果から、次の基準て難燃性を区分す
る。

■−〇 ■最大着火燃焼時間が１０秒以下であること。

■合計着火燃焼時間が５０秒以下であること。

■試験片を固定した先端まで燃え続けないこと。

■溶融滴下物があっても３０５　ｍｍ下に置かれている
綿を燃焼させないこと。

■最大グロー時間が３０秒以下であること−２ ■最大着火燃焼時間が３０秒以下であること。

■合計着火燃焼時間が２５０秒以下であること。

■試験片を固定した先端まで燃え続けないこと。

■溶融滴下物によって３０５關下の綿が燃焼してもかま
わない。

■最大グロー時間が６０秒以下であること。

・機械的性質曲げ試験とアイゾツト衝撃試験で行った。

試験方法はＪＩＳ　　Ｋ　　６７５８　　ポリプロピレ
ン試験方法に準じた。

・熱的性質ＪＩＳ　　Ｋ　　７２０７荷重たわみ温度により測定し
た。

（実施例１〜６）ポリプロピレン樹脂（東ソー（株）製、商品名ｒＪ５１
００ＡＪ　ＭＦＲ−１０ｇ／１０分）、ハロゲン系難燃
剤としてデカブロモジフェニルエーテル（東ソー（株）
製、商品名「フレームカット１１０ＲＪ）および平均粒
径５μｍのコレマナイト、難燃助剤として三酸化アンチ
モン（東ソー（株）製、商品名「フレームカット６１０
ＲＪ）を第１表に記載の配合割合でヘンセルミキサーに
いれ、３分間撹はん混合した。得られた混合物を単軸押
出機で溶融混練温度２３０℃で溶融混練押出してベレッ
トを作製した。このベレットを射出成形機（樹脂温度２
３０℃、金型温度４０℃）にて、射出成形し、試験片を
作製し、燃焼試験、曲げ試験、アイゾツト衝撃試験、荷
重たわみ温度試験を行った。

測定結果を第２表に示した。

（比較例１〜４）また、比較例１〜４として、後述の第１表に記載の配合
割合で、実施例１〜６で用いたと同様のポリプロピレン
樹脂、デカブロモジフェニルエーテル、三酸化アンチモ
ンをヘンセルミキサーに入れ、３分間撹はん混合した。

得られた混合物を実施例１〜６に準拠して溶融混練押出
してベレットを作製した。このベレットを用い実施例１
〜６と同様の方法にて各試験片を作製し、各試験を行っ
た。測定結果を第２表に示した。

（比較例５〜７）また、比較例５〜７として、後述の第１表に記載の配合
割合で、実施例１〜６で用いたと同様のポリプロピレン
樹脂、デカブロモジフェニルエーテル、二酸化アンチモ
ンおよび無機充填剤を用いた。無機充填剤として平均粒
径５μｍのタルク、軽質炭酸カルシウム、沈降性硫酸バ
リウムを用いた。ベレット作製方法と各測定方法は実施
例１〜６と同様の方法にて行った。測定結果を第２表に
示した。

第２表より明らかなように、本発明の配合からなる組成
物は、燃焼時に溶融滴下物を防ぐため燃焼試験の綿着火
がなくなり、優れた難燃性を示すこととなった。また、
同時に機械的性質や熱的性質にも優れたものとなった。

［発明の効果コ本発明の組成物は、難燃性はもちろん、燃焼時の溶融滴
下物を防ぐことにより安定した難燃性が得られるだけで
なく、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度等の機械的性質
、荷重たわみ温度等の熱的性質、寸法安定性が従来の組
成物に比べて大幅に向上している。

したがって本発明の組成物は難燃性でかつ薄肉の成形品
が要求されている電気絶縁材料、電気製品部品、自動車
部品などに好適に使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

１、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して、有機ハ
ロゲン系難燃剤１〜７０重量部、コレマナイト１〜８０
重量部を含有してなるポリプロピレン樹脂組成物。