JPH0657774B2 - 難燃性ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

難燃性ポリプロピレン樹脂組成物

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JPH0657774B2
JPH0657774B2 JP63019298A JP1929888A JPH0657774B2 JP H0657774 B2 JPH0657774 B2 JP H0657774B2 JP 63019298 A JP63019298 A JP 63019298A JP 1929888 A JP1929888 A JP 1929888A JP H0657774 B2 JPH0657774 B2 JP H0657774B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は難燃性ポリプロピレン樹脂組成物に関する。さ
らに詳しくはポリプロピレン樹脂を主成分とし、腐食性
のガスや有毒性のガスの発生がなく、成形加工性の低下
や成形品としたときに該成形品の機械的強度の低下も少
なく、高度の難燃性能を有する成形品が得られる難燃性
ポリプロピレン樹脂組成物に関する。
従来より、ポリプロピレン樹脂は、加工性、耐薬品性、
耐候性、電気的特性および機械的強度の良さから家庭用
電気製品の分野を始めとして、建築物、室内装飾品、自
動車部品など各種の分野に多用されている。
(従来の技術) 本来ポリプロピレン樹脂は、燃焼しやすい樹脂である
が、使用される用途の拡大にともないポリプロピレン樹
脂も難燃材料としての性能が要求され、しかも年々要求
される性能が厳しくなつてきている。これらの要求に応
えるために種々の難燃性ポリプロピレン樹脂組成物が提
案されている。
例えば特開昭53−92855号公報、特開昭54−2
9350号公報、特開昭54−77658号公報、特開
昭56−26954号公報、特開昭57−87462号
公報、特開昭60−110738号公報などに開示され
ているように含水無機化合物(例えば水酸化マグネシウ
ム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイドなど)を
ポリプロピレン樹脂に添加した組成物、例えば特公昭5
5−30739号公報に開示されているようにメルトイ
ンデツクス、0.01〜2.0のポリエチレンおよびデカブロ
モ・ジフエニールエーテル(またはドデカクロロドデカ
ヒドロメタノジベンゾシクロオクテン)および粉末状の
タルク、カオリナイト、セリサイト、シリカ、ケイ藻土
から選ばれれ1以上の無機質充填剤をポリプロピレン樹
脂に添加した組成物、特開昭59−147050号公報
に開示されているように、燐酸アンモニウム(もしくは
燐酸アミン)および1,3,5−トリアジン誘導体のオリゴ
マー(もしくはポリマー)をポリプロピレン樹脂に添加
した組成物などが提案されている。
しかしながら、含水無機化合物をポリプロピレン樹脂に
添加した組成物、例えば水酸化マグネシウムを添加した
組成物では高度の難燃性を賦与させるためには、多量の
該含水無機化合物を添加する必要があり、その結果、該
組成物は成形加工性の低下や成形品としたときの該成形
品の機械的強度の低下をもたらす。
また、ハロゲン系化合物を添加した組成物は成形加工性
の低下や成形品としたときの該成形品の機械的強度の低
下は比較的少なく、高度の難燃性を有する成形品が得ら
れるが加工時や燃焼時に、腐食性のガスや有毒性のガス
が発生するといつた欠点がある。
また、特開昭59−147050号公報に開示されてい
る難燃性ポリプロピレン樹脂組成物は成形加工性の低下
や成形品としたときの該成形品の機械的強度の低下は比
較的少なく、加工時や燃焼時に、腐食性のガスや有毒性
のガスが発生することも少ないがULサブジエクト94
(アンダーライター・ラボラトリーズインコーポレーシ
ョン)の「機器の部品用プラスチツク材料の燃焼試験」
の垂直燃焼試験に準拠した試験(以下、UL94燃焼試
験という。)では燃焼性のランクが1/32インチ肉厚でV
−2であり、高度の難燃性である1/32インチ肉厚でV−
0の難然性を達成することがむづかしい。
(発明が解決しようとする課題) 本発明者らは、高度の難燃性すなわちUL94燃焼試験
で1/32インチ肉厚でV−0の難燃性を有し、加工時や燃
焼時に腐食性のガスや有毒性のガスを発生させず、しか
も成形加工性の低下や成形品としたときの該成形品の機
械的強度の低下の少ない成形品が得られる難燃性ポリプ
ロピレン樹脂組成物を得るべく鋭意研究した。
その結果、ポリプロピレン樹脂にポリエチレン樹脂、ポ
リ燐酸アンモニウムおよび下記一般式〔I〕で表わされ
る構造を有する1,3,5−トリアジン誘導体の特定量を配
合した組成物が上述の課題を解決することができること
を見い出し、この知見に基づき本発明を完成した。
(式中、Xはモルホリノ基もしくはピペリジノ基、Yは
ピペラジンの2価の基、nは2〜50の整数である。) 以上の記述から明らかなように、本発明の目的は上述の
課題を解決した高度の難燃性を有する成形品が得られる
難燃性ポリプロピレン樹脂組成物を提供することであ
る。
(課題を解決するための手段) 本発明は下記の構成を有する。
下記(A)から(D)までの合計を100重量%として、 (A)ポリエチレン樹脂 5〜25重量% (B)ポリ燐酸アンモニウム 12〜25重量% (C)下記一般式〔I〕で表わされる構造を有する1, 3,5−トリアジン誘導体 5〜10重量% 〔式中、Xはモルホリノ基またはピペリジノ基、Yはピ
ペラジンの2価の基、nは2〜50の整数である。〕 (D)残りポリプロピレン樹脂 本発明で用いるポリプロピレン樹脂としては、結晶性プ
ロピレン単独重合体、プロピレンを主成分としてプロピ
レンとエチレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン
−1、4−メチルペンテン−1、ヘプテン−1、オクテ
ン−1、デセン−1のなかから選ばれた1以上との結晶
性共重合体もしくはこれらの2以上の混合物をあげるこ
とができる。特に結晶性エチレン−プロピレンブロツク
共重合体が望ましい。
本発明で用いるエチレン樹脂は高密度ポリエチレン、中
密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンの何れでも使用
可能であるが、成形物の剛性の低下を防ぐためには高密
度ポリエチレンを使用することが望ましい。
該ポリエチレン樹脂の配合割合は組成物に対して5〜2
5重量%、好ましくは7〜20重量%、特に好ましくは
10〜20重量%である。該配合割合が5重量%未満で
はUL94燃焼試験で1/32インチ肉厚でV−0の難燃性
を達成することができず、また25重量%を超えても1/
32インチ肉厚でV−0の難燃性を達成することができな
くなるので好ましくない。
本発明で用いるポリ燐酸アンモニウムは通常市販品をそ
のまま用いればよく、該市販品としては例えばポリ燐酸
アンモニウムとしてはスミセーフP(商品名、住友化学
工業(株)製)、としてはスミセーフPM(商品名、住
友化学工業(株)製)をあげることができる。
該ポリ燐酸アンモニウムの配合割合は組成物に対して1
2〜25重量%である。該配合割合が12重量%未満で
はUL94燃焼試験で1/32インチ肉厚でV−0の難燃性
を達成する組成物が得られず、また25重量%を超えて
配合してもそれ以上の難燃性の向上効果が得られないの
みならず、該ポリ燐酸アンモニウムに起因して吸湿性が
増大するので好ましくない。
本発明で用いる1,3,5−トリアジン誘導体としては、2
−ピペラジニレン−4−モルホリノ−1,3,5−トリアジ
ンのオリゴマーもしくはポリマー、2−ピペラジニレン
−4−ピペリジノ−1,3,5−トリアジンのオリゴマーも
しくはポリマーを例示することができる。該1,3,5−ト
リアジン誘導体の配合割合は組成物に対して5〜10重
量%である。該配合割合が5重量%未満では高度の難燃
性であるUL94燃焼試験の1/32インチ肉厚でV−0が
達成できず、また10重量%を超えて配合してもそれ以
上の難燃性の向上効果が得られない。また、該1,3,5−
トリアジン誘導体の1種である上述の2−ピペラジニレ
ン−4−モルホリノ−1,3,5−トリアジンのオリゴマー
もしくはポリマーは、例えば次の方法によつて得ること
ができる。すなわち、等モルの2,6−ジハロ−4−モル
ホリノ−1,3,5−トリアジン(例えば2,6−ジクロロ−4
−モルホリノ−1,3,5−トリアジンもしくは2,6−ジブロ
モ−4−モルホリノ−1,3,5−トリアジン)とピペラジ
ンとを有機もしくは無機塩基(例えばトリエチルアミ
ン、トリブチルアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、炭酸ナトリウムなど)の存在下にキシレンなどの
不活性溶媒中で加熱下好ましくは該不活性溶媒の沸点下
で反応させ、反応終了後、該反応混合物を過して副生
物の塩を分離,除去し、沸騰水で洗浄して乾燥すること
によつて得ることができる。
また、上述の2−ピペラジニレン−4−ピペリジノ−1,
3,5−トリアジンのオリゴマーもしくはポリマーも、例
えば次の方法によつて得ることができる。すなわち、等
モルの2,6−ジハロ−4−ピペリジノ−1,3,5−トリアジ
ン(例えば2,6−ジクロロ−4−ピペリジノ−1,3,5−ト
リアジンもしくは2,6−ジブロモ−4−ピペリジノ−1,
3,5−トリアジン)とピペラジンとを有機もしくは無機
塩基(例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムな
ど)の存在下にトリイソプロピルベンゼンのような不活
性溶媒を用いて加熱下好ましくは該不活性溶媒の沸点下
に反応させ、反応終了後、該反応混合物を過して副生
物の塩を分離除去したのち、沸騰水で洗浄して乾燥する
ことによつて得ることができる。
本発明の組成物にあつては、通常ポリプロピレン樹脂に
添加される各種の添加剤例えば酸化防止剤、帯電防止
剤、滑剤、顔料を併用することができる。
本発明の難燃性ポリプロピレン樹脂組成物は、例えば次
のような方法によつて製造することができる。
すなわち、ポリプロピレン樹脂に上述のポリエチレン樹
脂、ポリ燐酸アンモニウムおよび一般式〔I〕で表わさ
れる構造を有する1,3,5−トリアジン誘導体ならびに上
述の各種添加剤の所定量を撹拌混合装置、例えばヘンセ
ルミキサー(商品名)、スーパーミキサー、タンブラー
ミキサーに入れ、1〜10分間撹拌混合したのち、得ら
れた混合物を、ロール、押出機などにより溶融混練温度
170〜220℃で溶融混練し、ペレツト化することに
よつて得ることができる。
(実施例) 以下、実施例および比較例を用いて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。な
お、実施例、比較例において用いた評価方法は次の方法
によつた。
1)難燃性 ULサブジエクト94(アンダーライター・ラボラトリ
ーズインコーポレーシヨン)の「機器の部品用プラスチ
ツク材料の燃焼試験」の垂直燃焼試験に準拠。試験片の
肉厚1/32インチ。
2)曲げ弾性率 JIS K 7203に準拠。
3)アイゾツト衝撃強度 JIS K 7110に準拠。
実施例1、比較例1 ポリプロピレン樹脂として、エチレン含有量8.5重量
%、メルトフローレート(温度230℃、荷重2.16kgを
加えたときの10分間の溶融樹脂の吐出量)20g/1
0分間の結晶性エチレン−プロピレンブロツク共重合体
6.3kg、ポリエチレン樹脂としてメルトインデツクス
(温度190℃、荷重2.16kgを加えたときの10分間の
溶融樹脂の吐出量)6.5g/10分のエチレン単独重合
体(チッソポリエチ(商標)M680、チッソ(株)製)
700g、ポリ燐酸アンモニウム(スミセーフP(商
標)住友化学工業(株)製)2.1kg、1,3,5−トリアジン
誘導体として2−ピペラジニレン−4−モルホリノ−1,
3,5−トリアジンのポリマー(n=11、分子量約277
0)800g、各種添加剤として2,6−ジ−t−ブチル−
p−クレゾール15g、ジ−ミリスチル−β,β−チオ
ジプロピオネート20gおよびステアリン酸カルシウム
10gをヘンセルミキサー(商品名)に入れ、3分間撹
拌混合した。得られた混合物を口径45mmの押出機で溶
融混練温度200℃で溶融混練押出し、ペレツト化し
た。
また、比較例1としてポリエチレン樹脂を配合しない以
外は実施例1に準拠した配合割合で各配合成分をヘンセ
ルミキサー(商品名)に入れ、実施例1に準拠して撹拌
混合、溶融混練押出し、ペレツト化した。
実施例、比較例で得られたペレツトを100℃の温度で
3時間乾燥したのち、該ペレツトを用いてシリンダーの
最高温度を220℃に設定した射出成形機で難燃性、曲
げ弾性率、アイゾツト衝撃強度測定用の所定の試験片を
それぞれ成形した。該試験片を用いて、難燃性、曲げ弾
性率、アイゾツト衝撃強度の測定を行なつた。その結果
を第1表に示した。
実施例2〜4、比較例2〜4 ポリプロピレン樹脂およびポリエチレン樹脂を第1表に
記載の配合割合に変化させた以外は実施例1に準拠して
各配合成分をヘンセルミキサー(商品名)に入れ、実施
例1に準拠して撹拌混合、溶融混練押出し、ペレツト化
した。
また、比較例2〜4として、ポリエチレン樹脂、ポリ燐
酸アンモニウム、1,3,5−トリアジン誘導体およびポリ
プロピレン樹脂を第1表に記載の配合割合に変化させた
以外は実施例1に準拠して各配合成分をヘンセルミキサ
ー(商品名)に入れ、実施例1に準拠して撹拌混合、溶
融混練押出し、ペレツト化した。
実施各例、比較各例で得られたペレツトを用いて実施例
1に準拠して難燃性評価用試験片を調製し難燃性を評価
した。その結果を第1表に示した。
実施例5 1,3,5−トリアジン誘導体として、2−ピペラジニレン
−4−ピペリジノ−1,3,5−トリアジンのポリマー)n
=11、分子量約2800)を用いる以外は実施例1に準拠し
て各配合成分をヘンセルミキサー(商品名)に入れ、撹
拌混合、溶融混練押出し、ペレツト化した。得られたペ
レツトを用いて実施例1に準拠して難燃性評価用試験片
を調製し、難燃性を評価した。その結果を第1表に示し
た。
(発明の効果) 本発明の組成物は高度の難燃性、すなわちUL94燃焼
試験で1/32インチ肉厚でV−0の難燃性を有し、加工時
や燃焼時に腐食性のガスや有毒性のガスの発生もなく、
しかも成形加工性の低下や成形品としたときの該成形品
の機械的強度の低下の少ない成形品が得られる難燃性ポ
リプロピレン樹脂組成物であり、従つて建築物、室内装
飾品、家庭用電気製品の部品、自動車用部品などの製造
に好適に用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 53/00 LLW 7308−4J LLY 7308−4J //(C08K 13/02 3:32 5:3462)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記(A)から(D)までの合計を100重量%
    として、 (A)ポリエチレン樹脂 5〜25重量% (B)ポリ燐酸アンモニウム 12〜25重量% (C)下記一般式〔I〕で表わされる構造を有する1, 3,5−トリアジン誘導体 5〜10重量% 〔式中、Xはモルホリノ基もしくはピペリジノ基、Yは
    ピペラジンの2価の基、nは2〜50の整数である。〕 (D)残りポリプロピレン樹脂 である難燃性ポリプロピレン樹脂組成物。
  2. 【請求項2】ポリプロピレン樹脂として、結晶性プロピ
    レン単独重合体、プロピレンを主成分としてプロピレン
    とエチレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−
    1、4−メチルペンテン−1、ヘプテン−1、オクテン
    −1、デセン−1のなかから選ばれた1以上との結晶性
    共重合体もしくはこれらの2以上の混合物を用いる請求
    項1記載の難燃性ポリプロピレン樹脂組成物。
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