JPH07179674A - ポリオレフィン系樹脂組成物 - Google Patents

ポリオレフィン系樹脂組成物

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JPH07179674A
JPH07179674A JP32469093A JP32469093A JPH07179674A JP H07179674 A JPH07179674 A JP H07179674A JP 32469093 A JP32469093 A JP 32469093A JP 32469093 A JP32469093 A JP 32469093A JP H07179674 A JPH07179674 A JP H07179674A
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JP
Japan
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polyolefin resin
linear
group
weight
hydrogen
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JP32469093A
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English (en)
Inventor
Masaki Tono
正樹 戸野
Masao Ogasa
眞男 小笠
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた難燃性を有し、しかも機械的強度が低
下することのないポリオレフィン系樹脂組成物を提供す
る。 【構成】 ポリオレフィン系樹脂100重量部、下記一
般式(I)で表されるりん化合物5〜100重量部、及
び、1分子中に含まれる窒素元素の割合が25重量%以
上であり、熱重量分析により求められる分解開始温度が
前記ポリオレフィン系樹脂の融点以上である窒素含有化
合物1〜50重量部からなるポリオレフィン系樹脂組成
物。 式中、R1 は水素、炭素原子1〜16個を有する直鎖状
若しくは分岐状のアルキル基又はアリール基を表す。R
2 は水酸基、水素、炭素原子1〜16個を有する直鎖状
若しくは分岐状のアルキル基、炭素原子1〜16個を有
する直鎖状若しくは分岐状のアルコキシ基、アリール基
又はアリーロキシ基を表す。R3 は水素、炭素原子1〜
16個を有する直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は
アリール基を表す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、顕著な難燃性を示し、
燃焼時に有毒なハロゲン系ガスを発生することなく、成
形加工性の低下や成形品の機械的特性の低下も少ないポ
リオレフィン系樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂発泡体は断熱性に優れ、建築材料、
自動車等の輸送機器、包装材料、家庭日用品、その他広
範囲の用途に利用されているが、その中でもポリオレフ
ィン系樹脂発泡体は、化学的安定性に富み、断熱性、電
気絶縁性、軽量性等において優れた特性を有している。
ポリオレフィン系樹脂の用途の拡大に伴い難燃材料とし
ての性能が要求されてきたため、本来易燃性であるポリ
オレフィン系樹脂に各種の方法で難燃化処理が施されて
いる。
【0003】ポリオレフィン系樹脂を難燃化する方法と
しては、一般的にハロゲン含有化合物を添加する方法が
用いられている。これは確かに高度の難燃性を付与し、
成形加工性の低下や成形品の機械的強度の低下は比較的
少ないが、加工時や燃焼時に多量の煙を発生し、機器に
対する腐食性、人体への有毒性が問題となっている。特
に近年、安全性の面でノンハロゲン難燃が強く要求され
ている。
【0004】このような状況の中で水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム等の
燃焼時に有毒ガスを発生しない無機系難燃剤の添加によ
る樹脂難燃化の研究が盛んに行われるようになった(特
開昭57−165437号公報、特開昭61−3634
3号公報等)。しかしながらこれら無機系難燃剤の添加
のみで易燃性であるポリオレフィン系樹脂に充分な難燃
性を付与するためには、多量の無機系難燃剤を添加する
必要があり、その結果、機械的強度が著しく低下して実
用に耐えないことが問題となっていた。
【0005】特公昭55−5979号公報では、ホスフ
ィン酸及びその塩又はホスホン酸及びその塩と窒素塩基
との混合系を難燃剤として提案しいるが、それらりん化
合物はすべての樹脂に難燃効果をもたらすわけではな
く、またすべてのりん化合物が難燃効果があるわけでも
ない。従って、特定の樹脂を選んだ場合に、充分な難燃
効果が得られない場合があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記に鑑み、本発明
は、優れた難燃性を有し、しかも機械的強度が低下する
ことのないポリオレフィン系樹脂組成物を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ポリオ
レフィン系樹脂組成物を、ポリオレフィン系樹脂100
重量部、下記一般式(I)で表されるりん化合物5〜1
00重量部、及び、1分子中に含まれる窒素元素の割合
が25重量%以上であり、熱重量分析により求められる
分解開始温度が前記ポリオレフィン系樹脂の融点以上で
ある窒素含有化合物1〜50重量部により構成するとこ
ろにある。
【0008】
【化2】
【0009】式中、R1 は水素、炭素原子1〜16個を
有する直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又はアリール
基を表す。R2 は水酸基、水素、炭素原子1〜16個を
有する直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素原子1
〜16個を有する直鎖状若しくは分岐状のアルコキシ
基、アリール基又はアリーロキシ基を表す。R3 は水
素、炭素原子1〜16個を有する直鎖状若しくは分岐状
のアルキル基又はアリール基を表す。
【0010】本発明で使用されるポリオレフィン系樹脂
としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン等の
α−オレフィンの重合体、エチレン−プロピレンコポリ
マー、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、エ
チレン−エチルアクリレートコポリマー、エチレン−ブ
テンコポリマー、エチレン−ブテン−ジエンターポリマ
ー等のエチレン系共重合体等が挙げられる。これらは単
独で使用しても2種以上を併用して使用してもよい。
【0011】本発明で使用されるりん化合物は、上記一
般式(I)で表される。上記りん化合物としては、上記
ポリオレフィン系樹脂の熱分解の特性に合わせて適宜選
択することができるが、例えば、メチルホスホン酸、メ
チルホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジエチル、
エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホ
ン酸、2−メチル−プロピルホスホン酸、t−ブチルホ
スホン酸、2,3−ジメチルブチルホスホン酸、オクチ
ルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ジオクチルフェニ
ルホスホネート、ジメチルホスフィン酸、メチルエチル
ホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、ジエチル
ホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニルホス
フィン酸、ジエチルフェニルホスフィン酸、ジフェニル
ホスフィン酸、ビス(4−メトキシフェニル)ホスフィ
ン酸等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、
また2種類以上を併用することも可能である。
【0012】上記りん化合物のポリオレフィン系樹脂1
00重量部に対する含有量は、5〜100重量部であ
る。100重量部を超えると機械的特性の変化が大きく
て使用に耐えず、5重量部未満では充分な難燃性が得ら
れないため上記範囲に限定される。
【0013】本発明で使用される窒素含有化合物は、1
分子中に含まれる窒素元素の割合が25重量%以上であ
り、熱重量分析により求められる分解開始温度が上記ポ
リオレフィン系樹脂の融点以上である窒素含有化合物で
ある。
【0014】ここに、熱重量分析については後述する。
上記ポリオレフィン系樹脂の融点とは、DSC等で測定
される溶融時の温度のことで、結晶融解熱量が最大とな
る点を意味する(ASTM−D−2117)。
【0015】上記窒素含有化合物は、りん化合物との相
乗効果により難燃性をもたらすが、それは窒素含有率に
依存する。窒素含有率が25重量%未満の化合物は多量
に添加しないと難燃効果を表すことができなくなり、そ
のため樹脂組成物の物性の低下を引き起こすので、上記
窒素含有化合物の窒素含有率は25重量%以上に限定さ
れる。
【0016】上記条件を満たす窒素含有化合物として、
例えば、尿素、尿酸、チオ尿素、ビウレット、アデニ
ン、グアニン、2,6−ジアミノプリン、2,4,6−
トリアミノピリミジン、メラミン、シアヌール酸及びそ
の誘導体等が挙げられる。
【0017】上記窒素含有化合物のポリオレフィン系樹
脂100重量部に対する含有量は、1〜50重量部であ
る。50重量部を超えると樹脂組成物の機械的特性が低
下し、1重量部未満では充分な難燃性が得られないため
上記範囲に限定される。
【0018】本発明のポリオレフィン系樹脂組成物に
は、必要に応じて、水和金属酸化物等を加えて難燃性を
高めることができる。上記水和金属酸化物としては、例
えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸
マグネシウム、ドーソナイト等が挙げられる。また、本
発明では上記成分に加えて架橋剤、酸化防止剤、滑剤、
軟化剤、分散剤等を適宜添加してもよい。
【0019】本発明2は、本発明のりん化合物の熱重量
分析により求められる分解開始温度をTFR1 とし分解終
了温度をTFR2 とし、ポリオレフィン系樹脂の熱重量分
析により求められる分解開始温度をTP1とし分解終了温
度をTP2としたとき、上記各値に、0.6TP1≦TFR1
≦TP2であり、かつTP1≦TFR2 ≦1.2TP2であると
の限定を加えたものである。上記りん化合物は、そのT
FR1 がポリオレフィン系樹脂の融点より高いものが使用
されるのが好ましい。
【0020】上記ポリオレフィン系樹脂及びりん化合物
の分解開始温度と分解終了温度は、JIS K7120
に準拠して200ml/分の空気気流下、昇温速度10
℃/分の条件下で熱重量分析(TGA)により求めたも
のである。
【0021】上記りん化合物の分解開始温度(TFR1
が、TFR1 <0.6TP1の場合は、樹脂の分解開始温度
に対し、りん化合物の難燃剤としての効果の発現が早す
ぎるため充分ではなく、TFR1 >TP2では樹脂の分解終
了後に効果を発現することになるため上記範囲に限定さ
れる。また、上記りん化合物の分解終了温度(TFR2
において、TFR2 <TP1の場合は、樹脂の分解開始前に
難燃剤としての効果発現が終わっており、TFR2 >1.
2TP2では、樹脂の分解終了後にも効果を発揮し続ける
ことになり意味がないので上記範囲に限定される。
【0022】例えば、分解開始温度が300℃で分解終
了温度が400℃のポリエチレンの場合、180℃≦T
FR1 ≦400℃かつ300℃≦TFR2 ≦480℃とな
る。この場合に適合するりん化合物としては、例えば、
t−ブチルホスホン酸(TFR1=223℃、TFR2 =3
51℃)、ジフェニルホスフィン酸(TFR1 =288
℃、TFR2 =404℃)等が挙げられる。
【0023】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
【0024】実施例1〜5、比較例1〜5 表1に、示した成分、配合量の各種成分を、ラボプラス
トミルを用いて、溶融混練してそれぞれの樹脂組成物を
得た。表1中の配合成分の数値の単位は、重量部である
(以下「部」で表す)。表1中、LDPEは密度=0.
92、MI=3.4、TP1=329℃、TP2=419
℃、融点=110℃の低密度ポリプロピレン、PPは密
度=0.90、MI=1.5、TP1=284℃、TP2
367℃、融点148℃のポリプロピレン、EVAは酢
酸ビニル含量19重量%、密度=0.92、MI=2.
5、TP1=319℃、TP2=465℃、融点98℃のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体を表す。また、使用したt
−ブチルホスホン酸(和光純薬工業社製)のTFR1 =2
23℃、TFR2 =351℃、ジフェニルホスフィン酸
(和光純薬工業社製)のTFR1=288℃、TFR2 =4
04℃、ビス(メトキシフェニル)ホスフィン酸のTFR
1 =244℃、TFR2 =870℃、ビウレット(和光純
薬工業社製)の分解開始温度=180℃、窒素含有率=
40.8重量%であった。水酸化アルミニウムとしてB
703S(日本軽金属社製)、デカブロモジフェニルオ
キサイド(DBDPO)としてAFR−1021(旭硝
子社製)を使用した。また、実施例2のLDPE25
部、EVA75部のTP1=329℃、TP2=419℃、
実施例3のPP20部、EVA80部のTP1=285
℃、TP2=465℃、比較例3のLDPE50部、EV
A50部のTP1=320℃、TP2=464℃であった。
【0025】得られた樹脂組成物をプレスし、各物性測
定用試験片を作成し、各試験片について下記の試験を行
い、評価結果を表1に示した。難燃性 JIS K7201に準拠してA−1号試験片(L15
0mm×W6.5mm×D3.0mm)について酸素指
数を測定し、難燃性を評価した。機械的特性 機械的特性は、破断時伸びで評価した。破断時伸びは、
平行部分長さ10mm、幅2.5mm、厚さ1.0mm
のダンベル試験片を作成し、23℃、湿度50%、引っ
張り速度200mm/分で破断時伸びを測定した。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】本発明により、ハロゲン化合物を含有せ
ず、燃焼時に有毒なハロゲン化水素ガスが発生せず極め
て安全で幅広い用途に使用することができ、しかも機械
的強度に優れたポリオレフィン系樹脂組成物を提供する
ことができるようになった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィン系樹脂100重量部、下
    記一般式(I)で表されるりん化合物5〜100重量
    部、及び、1分子中に含まれる窒素元素の割合が25重
    量%以上であり、熱重量分析により求められる分解開始
    温度が前記ポリオレフィン系樹脂の融点以上である窒素
    含有化合物1〜50重量部からなることを特徴とするポ
    リオレフィン系樹脂組成物。 【化1】 式中、R1 は水素、炭素原子1〜16個を有する直鎖状
    若しくは分岐状のアルキル基又はアリール基を表す。R
    2 は水酸基、水素、炭素原子1〜16個を有する直鎖状
    若しくは分岐状のアルキル基、炭素原子1〜16個を有
    する直鎖状若しくは分岐状のアルコキシ基、アリール基
    又はアリーロキシ基を表す。R3 は水素、炭素原子1〜
    16個を有する直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は
    アリール基を表す。
  2. 【請求項2】 りん化合物の熱重量分析により求められ
    る分解開始温度をTFR 1 とし分解終了温度をTFR2
    し、ポリオレフィン系樹脂の熱重量分析により求められ
    る分解開始温度をTP1とし分解終了温度をTP2としたと
    き、0.6TP1≦TFR1 ≦TP2であり、かつTP1≦T
    FR2 ≦1.2TP2である請求項1記載のポリオレフィン
    系樹脂組成物。
JP32469093A 1993-12-22 1993-12-22 ポリオレフィン系樹脂組成物 Pending JPH07179674A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008503645A (ja) * 2004-06-22 2008-02-07 スプレスタ エルエルシー 熱可塑性ポリマーに使用するリン含有難燃剤

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008503645A (ja) * 2004-06-22 2008-02-07 スプレスタ エルエルシー 熱可塑性ポリマーに使用するリン含有難燃剤

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