JPH0463869A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents

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、難燃性樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、
リン酸エステルで処理した無機物を充填することにより
、難燃性や発泡性が改善された樹脂組成物に関する。

本発明の難燃性樹脂組成物は、発泡剤を添加し、必要に
応じて化学架橋や電離性放射線照射による架橋を行なっ
た後、加熱発泡させることにより難燃性の発泡体を得る
ことができ、この発泡体は、難燃性が必要とされる建材
分野等に好適に用いることができる。

［従来の技術〕 オレフィン系樹脂に、チタネート系カップリング剤で処
理した無機物粉末と、難燃剤および難燃助剤を充填した
難燃性樹脂組成物、および該組成物を発泡させた発泡体
は公知である（特開昭５６５１１８１号、特開昭６２−
１６２１７号、特開昭６２−１０２５３号）。チタネー
ト系カップリング剤、またはこれとステアリン酸等の飽
和脂肪酸やそのエステルアマイド金属塩などを併用して
無機物粉末の表面処理を行なうことにより、充填性と発
泡性の向上を図っており、高充填の組成物と発泡体を得
ることができる。

ところが、チタネート系カップリング剤やステアリン酸
等を用いて表面処理した無機物粉体は、樹脂との相溶性
が向上するため、得られる組成物を発泡体とした場合、
その発泡性は改善されるものの、処理剤自体が石油類や
炭化水素系化合物であって防燃物のため、難燃化の一目
的には不利な点があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、合成樹脂との相溶性向上のための表面
処理効果を有し、かつ、高い難燃性を付与する化合物を
用いて、表面処理した無機物粉末を充填した難燃性樹脂
組成物を提供することにある。

また、本発明の目的は、ハロゲン系難燃剤と併用した場
合に、さらに高い難燃性を示す樹脂組成物を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、このような表面処理した無機物粉
末を含有する難燃性樹脂組成物からなる発泡体を提供す
ることにある。

本発明者らは、前記従来技術の有する問題点を克服する
ために鋭意研究した結果、リン酸エステルで表面処理し
た無機物粉末を用いることにより、前記目的を達成でき
ることを見出し、その知見に基づいて本発明を完成する
に至った。

（課題を解決するための手段〕 か（して本発明によれば、合成樹脂１００重量部と、リ
ン酸エステルで表面処理した無機物粉末５０〜２００重
量部を含有することを特徴とする難燃性樹脂組成物が提
供される。

また、本発明によれば、該難燃性樹脂組成物を用いた発
泡体が提供される。

以下、本発明について詳述する。

本発明では、従来のチタネート系力・ンブリング剤やス
テアリン酸等を用いるかわりに、難燃性のリン酸系エス
テルを用いて、無機物粉末の表面処理を行なう。

リン酸エステルとしては、例えば、リン酸トリエチル、
リン酸トリクレジル、リン酸タレシルフェニル、リン酸
オクチルフェニル、ジエチレンリン酸エチルエステル、
ジヒドロキシプロピレンリン酸ブチルエステル、エチレ
ンリン酸ジナトリウムエステル、リン酸トリス（クロロ
エチル）、リン酸１．３−ジクロロ−２−プロピル、リ
ン酸トリス−１−クロロ−２−プロピル、リン酸トリス
（２，３−ジクロロプロピル）、リン酸トリス（２，３
−ジブロモプロピル）、リン酸２．３−ジブロモプロピ
ル−２，３−クロロプロピルなどを挙げることができる
。

無機物粉末としては、特に限定されないが、例えば、水
酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化バリウム、酸化スズ水和物、塩基性炭酸マ
グネシウム、ハイドロタルサイトなどの無機水和物；ア
ルミナ、チタニア等の金属酸化物；炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、重炭酸ナトリウム等の炭酸塩または重
炭酸塩；硼酸亜鉛、ホウ砂、ホウ酸バリウム等の硼酸塩
ニリン酸カルシウム、メタリン酸カリウム等のリン酸塩
；タルク、クレー等のケイ酸塩およびケイ酸；石膏等の
硼酸塩および亜硫酸塩：等を挙げることができる。これ
らの中でも、難燃性の観点から、特に、無機水和物が好
ましい。

リン酸エステルの処理量は、無機物粉末１００重量部に
対して、通常、０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１
０重量部である。

無機物粉末をリン酸エステルで処理するには、ヘンシェ
ルミキサーなどの混線機中で、両者を充分に混合する方
法が好適である。この場合、リン酸エステルの分解温度
以下かつ気化温度以下の温度に加熱して混練すれば、よ
り均一に表面処理を行なうことができる。

リン酸エステルで表面処理することにより、無機物粉末
の合成樹脂に対する相溶性が改善されるとともに、難燃
性を向上させることができる。

合成樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリ
エチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、
エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アク
リル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合
体、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリプロピレ
ン、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−エチレ
ン共重合体等のポリオレフィン系樹脂；セルロース、ポ
リウレタン、ポリエステル、等が適している。

リン酸エステルで表面処理した無機物粉末は、合成樹脂
１００重量部に対し、５０〜２００重量部の割合で配合
する。５０重量部未満では、無機物粉末を配合したこと
による効果が少な（、逆に、配合割合が過大であると、
例えば、発泡体とする場合に、高発泡倍率の発泡体を得
ることが困難となる。

本発明の組成物には、難燃剤や難燃助剤を配合すること
ができ、これらを配合することにより、−層難燃化効果
を高めることができる。

難燃剤としては、リン酸系エステルとの相乗効果から、
ハロゲン系難燃剤が好ましい。ハロゲン系難燃剤として
は、例えば、デカブロモジフェニルオキシド、ペンタブ
ロモクロロシクロヘキサン、ヘキサブロモシクロドデカ
ン、２．３．５６−ペンタブロモエチルベンゼン、１．
２−ビス（２，４，５−トリブロモフェノキシ）エタン
、塩素化パラフィン、ヘキサクロロペンタシクロデカン
、ヘキサブロモベンゼン、テトラブロモビスフェノール
Ａ・誘導体、ポリジブロムフェニレンオキサイド、ＴＢ
Ａカーボネートオリゴマー等の高分子量物、トリブロム
スチレン、トリブロモフェニルマレイミド等の反応性難
燃剤、等を挙げることができる。

これらの難燃剤は、１種または２種以上を組み合わせて
用いることができるが、合成樹脂１００重置部に対して
、通常、３〜３０重量部、好ましくは５〜２０重量部の
範囲で添加する。

難燃剤と難燃助剤を組み合わせることにより、難燃化効
果を高めることができる。難燃助剤としては、例えば、
三酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、酸化スズ
、モリブデン化合物等を挙げることができる。

これらの難燃助剤を用いる場合には、合成樹脂１００重
量部に対して、通常、１〜２０重量部、好ましくは２〜
１０重量部の範囲である。

したがって、高度の難燃性が要求される場合には、合成
樹脂１００重量部、リン酸エステルで表面処理した無機
物粉末５０〜２００重量部、難燃剤（好ましくはハロゲ
ン系難燃剤）３〜３０重量部、好ましくは５〜２０重量
部、所望により難燃助剤１〜２０重量部、好ましくは２
〜１０重量部を含有する樹脂組成物が望ましい。

本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範
囲において、酸化防止剤、顔料、滑剤などの添加剤を配
合してもよい。

本発明の難燃性樹脂組成物は、発泡剤を添加することに
より発泡体とすることができる。

発泡体とする場合には、合成樹脂としてオレフィン系樹
脂を用い、これに熱分解型発泡剤を添加し、有機化酸化
物の存在下に加熱架橋した後、または架橋と同時に、加
熱発泡させるか、あるいは電子線や放射線などの電離性
放射線を照射して架橋した後、加熱発泡させることによ
り、架橋発泡体とすることが好ましい。

熱分解型発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミ
ド、４．４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラ
ジド）、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン
酸バリウム等の熱で分解して、気体を発生する化合物を
例示することができる。

熱分解型発泡剤は、通常、オレフィン系樹脂１００重量
部に対して、２．５〜３０重量部、好ましくは５〜２５
重量部の割合で配合する。

有機化酸化物を用いて、化学架橋により発泡に必要な粘
弾性を得る場合には、例えば、ベンゾイルペルオキシド
、２．４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、１．１−
ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−１−リメチ
ルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブチ
ルペルオキシ）バレレート、ジクミルペルオキシド、ａ
α′−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロビル）ベン
ゼン、２．５−ジメチル−２５−ジ（ｔ−ブチルペルオ
キシ）ヘキシン、ｔ−ブチルペルオキシクメン等の有機
化酸化物を、通常、オレフィン系樹脂１００重量部に対
して、０．４〜２重量部、好ましくは０．６〜１．５重
量部の割合で添加する。

そこで、発泡体を製造するには、例えば、合成樹脂１０
０重量部、リン酸エステルで表面処理した無機物粉末５
０〜２００重量部、所望により難燃剤（好ましくはハロ
ゲン系難燃剤）３〜３０重量部、所望により難燃助剤１
〜２０重量部、熱分解型発泡剤２．５〜３０重量部、−
化学架橋をする場合には、さらに有機過酸化物を０．４
〜２重量部を含有する難燃性組成物を、熱分解型発を色
剤や有機過酸化物が分解しない温度範囲で混練して、例
えば、シート状に成形し、しかる後、有機過酸化物の存
在下に予備加熱架橋して発泡に必要な粘弾性を樹脂に与
えた後、加熱発泡させるか、架橋と同時に発泡させる。

あるいは、電離性放射線を照射して、発泡に必要な粘弾
性を得る架橋を樹脂に与えた後、熱分解型発泡剤を加熱
分解させ、架橋発泡体を得る。

もちろん、本発明の難燃性樹脂組成物を、架橋させずに
発泡体としてもよい。

〔作　用〕

リン酸エステルで表面処理した無機物粉末を用いると、
合成樹脂との相溶性が改善されるとともに、難燃効果を
発揮する理由は、現段階では必ずしも明確ではないが、
ポリメタリン酸の熱分解のリン酸層による酸素の遮断、
また、ハロゲン系難燃剤との相乗作用によるＰＯＸ、Ｐ
Ｘ、、ＨＸの生成による気相での難燃効果等の単独また
は相乗効果によるものと推定される。また、表面処理効
果は、無機物粉末の周囲をリン酸系エステルが取り囲み
、その分子中の炭素数が比較的多くて長い炭化水素基と
ポリマー中の短鎖分枝との相互作用が好適な状態になる
ためと推測される。

さらに、ステアリン酸に比べて、一般に、リン酸エステ
ルの方が加熱減量が少ないので、表面処理温度を高く設
定でき、表面処理効果を高めることができる。このこと
ば高温で処理することにより、粉体上に均一に被覆でき
るためと推定される。

〔実施例〕

以下に実施例および比較例を挙げて、本発明についてさ
らに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例の
みに限定されるものではない。

Ｃ実施例１、比較例１〜２】 リン　エステルによる 水酸化アルミニウム粉末（昭和電工社製ハイシライトＨ
−４２Ｍ）１００重量部に、リン酸エステル系難燃剤（
味の素社製フェイメックスＰ−１８：融点６５℃、酸価
１７８ｍｇＫＯＨ／ｇ）をヘンシェルミキサーで、１４
０℃で混練して表面処理したものの水に対する接触角を
第１表に示す。

第　　１　　表 第１表から、リン酸エステルで処理することにより、接
触様が増大し、合成樹脂との相溶性が改善されることが
分かる。

ｌ且生ΩＷ 水酸化アルミニウム（同上）１００重量部を、リン酸エ
ステル（同上）またはチタネート系カップリング剤（味
の素社製ＫＲ−ＴＴＳ）をそれぞれ１０重量部で処理し
たものと、無処理のものを、ポリエチレン（密度０．９
２ｇ／ｃｒｔｆ、ＭＩ４．０）１００重量部に対して、
１５０重量部添加し、さらにハロゲン系難燃剤としてデ
カブロモジフェニルオキシド１０Ｍ量部、発泡剤として
アゾジカルボンアミド２０＠ｆｉ１部を添加し、ロール
練り後、２．５ｍｍ厚にシート成形し、そのシートに吸
収線量が６．０Ｍｒａｄに相当する電子線を照射して架
橋した後、２３０℃のオーブン中で加熱発泡して架橋発
泡体を製造した。

得られた発泡体の発泡倍率と酸素指数を第２表にホす。

なお、酸素指数は、ＪＩＳ　　Ｄ１２０１にしたがって
測定した値である。

第２表 ［実施例２、比較例３〜４］ ポリエチレンの代わりに、エチレン−酢酸ビニル共重合
体（酢酸ビニル含有ｆｉ１９％、Ｋ度０　、　９４　ｇ
　／　ｃ　ｒｒ？　、　Ｍ　ｒ　＝　２　、　５　）を
用いたこと以外は、実施例１および比較例１〜２と同様
にして、架橋発泡体を製造した。

結果を第３表に示す。

第３表 第２表および第３表から明らかなように、本発明の難燃
性樹脂組成物を用いた架橋発泡体は、従来のチタネート
系カップリング剤で処理した無機物粉末を用いたもの（
比較例１、比較例３）と比較して、酸素指数が大きく、
難燃性が向上していることが分かる。

また、無処理の水酸化アルミニウムをポリエチレンに多
量に配合すると（比較例２）、発泡か起こらず、また、
ＥＶＡに配合すると（比較例４）、発泡するものの、そ
の倍率が小さく、満足な発泡体を得ることができないと
ともに、酸素指数が低（、難燃性の程度の低いものであ
る。

〔発明の効果１ 本発明によれば、リン酸エステルで表面処理した無機物
粉末を用いることにより、合成樹脂との相溶性が改善さ
れ、かつ、高い難燃性を有する樹脂組成物が得られる。

また、本発明によれば、難燃剤好ましくはハロゲン系難
燃剤と併用した場合に、さらに高い難燃性を示す樹脂組
成物が得られる。

さらに、本発明によれば、優れた難燃性を有する発泡体
が提供される。

特許出願人　積水化学工業株式会社 代表者　廣１）馨

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成樹脂１００重量部と、リン酸エステルで表面
   処理した無機物粉末５０〜２００重量部を含有すること
   を特徴とする難燃性樹脂組成物。
2. （２）請求項１記載の難燃性樹脂組成物からなる発泡体
   。