JPH07173345A - 難燃性に優れたポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱性、靭性、耐衝撃性、電気特性、熱安定性
および難燃性に優れたポリプロピレン樹脂組成物を提供
する。 【構成】（Ａ）ポリプロピレン樹脂１００重量部 （Ｂ）下記一般式（Ｉ）で示される臭素化ビスフェノ−
ルＡ型エポキシ樹脂１５〜７０重量部 【化１】 （式中、ＲおよびＲ´は水素、グリシジル基、または一
般式（II) （ｋは０〜５の整数）を示し、ｌおよびｍは
１〜４の整数、ｎは平均重合度で３〜３０の数を示
す。） 【化２】 （Ｃ）塩素化ポリエチレン１〜２０重量部 （Ｄ）三酸化アンチモン５〜３０重量部 （Ｅ）無機充填剤０〜１５０重量部 を含有してなることを特徴とする難燃性に優れたポリプ
ロピレン樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は難燃性に優れたポリプロ
ピレン樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、耐熱性、
靭性、耐衝撃性、電気特性、熱安定性および難燃性に優
れたポリプロピレン樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレンは耐熱性、靭性、電気特
性に優れ、自動車や電気部品等の分野で広く使用されて
いる。しかしながら、ポリプロピレンは極めて燃えやす
いという欠点を有しており、用途の拡大に伴い種々の法
的規制が生じ、高度の難燃性が要求されてきている。例
えば、米国においては、ほとんどの家電製品の部品に対
して、ＵＬ規格のＶ−０ないしはＶ−１という高度の難
燃性が要求される。

【０００３】従来、このようなポリプロピレンの難燃化
は、一般に樹脂に難燃剤を添加する方法により行われて
おり、種々の難燃剤が提案されている。難燃剤として
は、例えば、有機ハロゲン化合物が難燃助剤の三酸化ア
ンチモンと併用して使用されている。有機ハロゲン化合
物には、テトラブロモビスフェノ−ルＡあるいはテトラ
ブロモビスフェノ−ルＳ、また、これらのアルキルエ−
テル等が使用される。しかしながら、これらの難燃剤
は、ポリプロピレンの耐熱性を低下させ、また、熱安定
性が悪く、高温処理により難燃剤が製品よりブリ−ドア
ウトし、製品の電気特性を低下させるという問題があ
る。

【０００４】この問題を解決する手段として、比較的高
分子量のオリゴマ−型またはポリマ−型ハロゲン化合物
を使用する方法があるが、これらの難燃剤は樹脂との相
溶性に欠けるため、樹脂中への分散性に劣り、成形品の
機械特性、特に、靭性や衝撃強度を低下を招くという問
題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記課題を解
決し、ポリプロピレン樹脂としての優れた物性を維持し
つつ、難燃性にも優れた樹脂組成物を提供することを目
的とする。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】本発明者は、上記の課
題を解決すべく、耐熱性、靭性、耐衝撃性、電気特性お
よび難燃性に優れたポリプロピレン樹脂組成物を得るべ
く鋭意検討した結果、ポリプロピレン樹脂に、特定の臭
素化ビスフェノ−ルＡ型エポキシ樹脂と三酸化アンチモ
ンを配合し、さらに、塩素化ポリエチレンを配合するこ
とにより、高度の難燃性を付与することができ、しか
も、耐熱性、靭性、耐衝撃性、電気特性にも優れること
を見出し、本発明に到達した。

【０００７】

【発明の構成】即ち、本発明は、 （Ａ）ポリプロピレン樹脂１００重量部 （Ｂ）下記一般式（Ｉ）で示される臭素化ビスフェノ−
ルＡ型エポキシ樹脂１５〜７０重量部

【化３】 （式中、ＲおよびＲ´は水素、グリシジル基、または一
般式（ＩＩ) （ｋは０〜５の整数）を示し、ｌおよびｍ
は１〜４の整数、ｎは平均重合度で３〜３０の数を示
す。）

【化４】 （Ｃ）三酸化アンチモン５〜３０重量部 （Ｄ）塩素化ポリエチレン１〜２０重量部 （Ｅ）無機充填剤０〜１５０重量部 を含有してなることを特徴とする難燃性に優れたポリプ
ロピレン樹脂組成物を提供するものである。

【０００８】本発明において用いられる（Ａ）ポリプロ
ピレン樹脂としては、プロピレンの単独重合体、エチレ
ン、ブチレンなどのα−オレフィンとプロピレンとのラ
ンダムあるいはブロック共重合体、または、それらの混
合物があげられる。

【０００９】本発明に用いられる（Ｂ）臭素化ビスフェ
ノ−ルＡ型エポキシ樹脂は、次の一般式（Ｉ）で示され
るものであり、例えば、臭素化ビスフェノ−ルＡと臭素
化ビスフェノ−ルＡジグリシジルエ−テルを適当な触媒
の存在化で反応させる方法などにより得ることができ
る。

【００１０】

【化５】 式中、ＲおよびＲ´は水素、グリシジル基、または一般
式（ＩＩ) （ｋは０〜５の整数）である。

【００１１】

【化６】 ｌおよびｍは１〜４の整数であり、それぞれ２の化合物
が好ましい。ｎは平均重合度で３〜３０の数のものが使
用される。ｎが３より小さい数のときは、組成物の靭
性、衝撃強度が低下し、耐熱性も低くなる。また、ｎが
３０を越えると、臭素化ビスフェノ−ルＡ型エポキシ樹
脂の融点あるいは軟化点が高くなり、溶融粘度が高くな
るため、樹脂中への分散が悪くなり、組成物の靭性など
機械特性が低下するので好ましくない。また、臭素含有
率は１０重量％以上であり、１０重量％未満では難燃効
果が十分ではなく好ましくない。

【００１２】（Ｂ）臭素化ビスフェノ−ルＡ型エポキシ
樹脂の配合量は、（Ａ）１００重量部に対して１５〜７
０重量部である。配合量が１５重量部未満では難燃効果
が十分ではなく、また、７０重量部を越えては組成物の
機械的特性を損ない、靭性、衝撃強度が低下し、さら
に、電気特性も低下させるため好ましくない。

【００１３】本発明に用いられる（Ｃ）三酸化アンチモ
ンは、難燃助剤として一般の市販品が用いられる。三酸
化アンチモンは、粉末状であるが、その平均粒径が０．
２〜５．０μｍであることが望ましい。配合量は、
（Ａ）１００重量部に対して５〜３０重量部である。
（Ｃ）三酸化アンチモンと（Ｂ）臭素化ビスフェノ−ル
Ａ型エポキシ樹脂は相乗作用を示し、三酸化アンチモン
の量が添加したハロゲン化ビスフェノ−ルＡ型エポキシ
樹脂の1/6 〜2/1 の量で難燃効果が最大となる。

【００１４】本発明に用いられる（Ｄ）塩素化ポリエチ
レンは、組成物の靭性、伸びを向上させる効果がある。
塩素化ポリエチレンは塩素量が２０〜５０％であり、結
晶度が２５％以下、原料ポリエチレン分子量が２０万以
下であることが組成物の靭性、衝撃強度を向上させる上
で望ましい。配合量は、（Ａ）１００重量部に対して１
〜２０重量部である。配合量が１重量部未満では十分な
靭性、伸び、衝撃強度の向上効果が得られず、また、２
０重量部を越えては組成物の耐熱性や強度、弾性率が低
下し、また、電気特性も低下し好ましくない。

【００１５】本発明に用いられる無機充填剤（Ｅ）は、
必要により添加して、組成物の剛性等の機械特性、耐熱
性を向上させるためのものであり、目的に応じて種々の
添加剤を使用することができる。例えば、粒状のタル
ク、シリカ、クレ−、カオリン、硅藻土、ガラスビ−
ズ、炭酸カルシウム等の充填剤、繊維状のガラス繊維、
カ−ボン繊維、ウイスカ−等の充填剤、板状のガラスフ
レ−ク、マイカ等の充填剤があげられ、これらの無機充
填剤は１種または２種以上併用する事ができる。配合量
は、（Ａ）１００重量部に対して１５０重量部以下であ
る。１５０重量部を越えると組成物の流動性が低下し、
成形性が悪くなるので好ましくない。

【００１６】なお、上記成分の他に、必要に応じて一般
に使用されている添加剤、例えば結晶核剤、熱安定剤、
酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、
可塑剤、着色剤などを配合することもできる。

【００１７】

【最終組成物の製造】本発明におけるポリプロピレン樹
脂組成物を得る方法は、特別な手段、順序を要すること
なく、例えば、上記の配合割合の範囲内で各成分をＶ型
タンブラ−等を用いて均一に混合した後に押出機を用い
て溶融混合し製造できる。

【００１８】また、このようにして得られた樹脂組成物
は、通常公知の射出成形や押出成形などにより製品に成
形される。

【００１９】

【実施例】以下に実施例を上げて本発明を説明する。な
お組成物の性能評価は以下に示す方法により行った。

【００２０】燃焼性は米国におけるアンダ−ライタ−ズ
・ラボラトリ−ズ（ＵＬ）で規格化されたサブジェクト
９４号（略称ＵＬ−９４) に基づき、長さ５インチ×幅
1/2インチ×厚さ1/16インチの試験片を用いて行ない、
耐炎性クラスとしては、９４Ｖ−０、９４Ｖ−１、９４
Ｖ−２、およびＢＮ（Ｂｕｒｎｉｎｇ）の４段階に分け
て判定した。

【００２１】耐熱性はＡＳＴＭ Ｄ６４８（荷重１８．
５６ｋｇ/ ｃｍ² ）、引張強度および引張伸度はＡＳＴ
Ｍ Ｄ６３８、曲げ弾性率はＡＳＴＭ Ｄ７９０、アイ
ゾット衝撃強さはＡＳＴＭ Ｄ２５６（幅1/4 ″ノッチ
付き、２３℃測定）に基づいた試験法を用いて測定し
た。

【００２２】電気特性として，耐トラッキング性はＩＥ
Ｃ１１２に基づいた試験法を用いて測定した。また、耐
ア−ク性はＡＳＴＭ Ｄ４９５に基づいた試験法を用い
て測定した。

【００２３】熱安定性は試験片を１３０℃の恒温槽に２
時間放置した後の試験片の変色あるいは外観の変化、表
面へのブリ−ド物の有無で判断した。

【００２４】実施例１〜５、比較例１〜７ ポリプロピレンと一般式（Ｉ）で示される臭素化ビスフ
ェノ−ルＡ型エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、塩素化
ポリエチレンおよび必要により無機充填剤を表１に示し
た割合で混合し、シリンダ−温度２００℃の４０ｍｍ押
出機でペレット化した。このペレットを用い、シリンダ
−温度２００℃の射出成形機により試験片を作成した。

【００２５】また、比較例として、難燃剤に本発明の範
囲外のｎの数の臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
を用いたもの、塩素化ポリエチレンを含有しないもの、
本発明の範囲外で臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂を配合したもの、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂の代わりに四臭化ビスフェノ−ルＡビス（ジブロモ
プロピルエ−テル）を用いたものについても同様に評価
した。

【００２６】ポリプロピレンとしてはＭＩが３の宇部興
産（株）製のＪ９０３ＨＫを使用した。臭素化ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂には重合度ｎ＝１７またはｎ＝
６、ｌおよびｍ＝２、ＲおよびＲ´はグリシジル基であ
り、臭素含有量５２％のものを使用した。また、比較に
は、本発明の範囲外のｎの数の臭素化ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（重合度：ｎ＝１．５、ｌおよびｍ＝
２、ＲおよびＲ´はグリシジル基、臭素含有量：５０％
のものと重合度：ｎ＝６０、ｌおよびｍ＝２、Ｒおよび
Ｒ´はグリシジル基、臭素含有量：５２％）を使用し
た。塩素化ポリエチレンには、ダイソ−（株）製のダイ
ソラックＧ２３５を使用した。無機充填剤にはタルクを
使用した。

【００２７】表１から明らかなように、本発明の組成物
はＵＬ規格Ｖ−０という高度の難燃性を有するだけでな
く、熱安定性や、耐熱性、靭性、衝撃強度、電気特性な
ど種々の特性においても高い性能を有する。

【００２８】一方、比較例に示したように、比較例１、
２の本発明の範囲外の重合度の臭素化ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂を使用した組成物は耐熱性あるいは靭性
に劣る。また、比較例３の塩素化ポリエチレンを含有し
ないものも靭性、耐衝撃性に劣る。比較例４、５の臭素
化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の添加量が本発明の
範囲より少ないものは難燃性に劣り、本発明の範囲より
多いものは電気特性が低下する。また、比較例６、７の
臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の代わりに四臭
化ビスフェノ−ルＡビス（ジブロモプロピルエ−テル）
を用いたものは耐熱性が低く、熱安定性も悪い。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は高度の難燃性を有
するとともに、熱安定性に優れ、耐熱性、靭性、衝撃強
度、電気特性にも優れる。この樹脂組成物は電気製品の
部品などの材料として有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 63/02 ＮＪＮ //(Ｃ０８Ｌ 23/10 63:02 23:28）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）ポリプロピレン樹脂１００重量部 （Ｂ）下記一般式（Ｉ）で示される臭素化ビスフェノ−
   ルＡ型エポキシ樹脂１５〜７０重量部 【化１】 （式中、ＲおよびＲ´は水素、グリシジル基、または一
   般式（ＩＩ) （ｋは０〜５の整数）を示し、ｌおよびｍ
   は１〜４の整数、ｎは平均重合度で３〜３０の数を示
   す。） 【化２】 （Ｃ）三酸化アンチモン５〜３０重量部 （Ｄ）塩素化ポリエチレン１〜２０重量部 （Ｅ）無機充填剤０〜１５０重量部 を含有してなることを特徴とする難燃性に優れたポリプ
   ロピレン樹脂組成物。