JPH09324072A - 粒状難燃剤組成物、及び難燃性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

粒状難燃剤組成物、及び難燃性熱可塑性樹脂組成物

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JPH09324072A
JPH09324072A JP14177396A JP14177396A JPH09324072A JP H09324072 A JPH09324072 A JP H09324072A JP 14177396 A JP14177396 A JP 14177396A JP 14177396 A JP14177396 A JP 14177396A JP H09324072 A JPH09324072 A JP H09324072A
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JP
Japan
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flame retardant
flame
thermoplastic resin
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retardant
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JP14177396A
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Mihoko Yamamoto
美穂子 山本
Masanobu Imayoshi
正暢 今▲吉▼
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 取り扱いが容易で、任意の熱可塑性樹脂へ
配合可能であり、少量の添加で最大限の効果を発揮し、
難燃性、物性のばらつきの極めて少ない難燃性樹脂を与
える事の出来る粒状難燃剤組成物、及び難燃性熱可塑性
樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 難燃剤(A)、難燃助剤(B)、熱安定
化剤(C)から選ばれる2つ以上の成分からなり、粒状
化の際、該成分のうち少なくとも1つ以上の成分はバイ
ンダーとなるものから選択され、且つ直径D1〜5m
m、長さL1〜5mm、L/Dが0.2〜3の範囲にあ
る円柱形である粒状難燃剤組成物、および該粒状難燃剤
組成物2〜45重量部を溶融混練してなる難燃性熱可塑
性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒状難燃剤組成
物、及び熱可塑性樹脂と該粒状難燃剤組成物とを溶融混
練してなる難燃性熱可塑性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、熱可塑性樹脂を難燃化する場合
には難燃剤、難燃助剤等を必要量配合し、溶融混練す
る。この時、難燃剤は粉末状あるいは液状である場合が
ほとんどであった。
【0003】難燃剤が粉末状である場合には、配合時に
粉塵が飛散し易いため、作業性が悪いばかりか、作業環
境上好ましくない。また、熱可塑性樹脂と混合する際の
分級により不均一混合になる場合がある。難燃剤が液状
である場合には、定量性を上げるため液添用フィーダー
等の特別な設備を必要とする。
【0004】これらの欠点を解消する手段として、例え
ば、特公平4−28740号公報には、難燃剤及び熱可
塑性樹脂からなる粒状難燃剤が、特開平3−22730
号公報には、難燃化される熱可塑性樹脂の成形加工温度
で溶融する樹脂系難燃剤(A)及び該成形加工温度では
溶融しない難燃剤(B)から成る熱可塑性樹脂用難燃剤
マスターバッチが記載されている。しかしこれらの難燃
剤マスターバッチはバインダーとして熱可塑性樹脂を含
有しているため、難燃剤の分散性及び難燃性樹脂組成物
の物性を考慮すると、配合される樹脂に応じてバインダ
ーとなる熱可塑性樹脂の組成、分子量を選択する必要が
ある。その結果、多数の難燃剤マスターバッチが必要と
なるため、その管理は非常に煩雑なものとなってしま
う。また、特開昭55−21439号公報では、ハロゲ
ン系化合物、無機系難燃剤及びその他の無機系化合物を
湿式法にて混合し、成形、乾燥を行うことにより粒状難
燃剤を得る手法を開示している。しかし、この方法は、
湿式混合の際に溶剤を用いた場合には、乾燥工程で粒状
難燃剤同士が再融着しやすいため均一な粒子径を持つ組
成物を得られ難く、また溶剤でない場合には耐粉化性の
劣ったものとなる。さらに、特開平6−256763号
公報には、アンチモン酸化物を必須成分とする無機系難
燃剤と脂肪酸アミド及び脂肪酸アミドよりも低融点を有
する滑剤を含有する粒状難燃剤が記載されている。しか
し、近年、環境保全の観点からアンチモン酸化物の使用
が見直されつつあり、用途によっては酸化アンチモンを
必須成分としない難燃剤組成物の需要がある。その場
合、この粒状難燃剤を使用することが出来ない。また、
この粒状難燃剤はバインダーとして脂肪酸アミドを必須
成分としているため、ポリカーボネート樹脂及びこれを
用いたアロイに添加すると、熱安定性の低下を招き、成
形機の中で滞留した場合には成形品外観の悪化及び耐衝
撃性の低下が見られる場合がある。また、脂肪酸アミド
及びそれよりも低融点の滑剤を含有し、燃焼時、樹脂の
滴下を促進するためUL規格V−0用途には好ましくな
い。また、脂肪酸アミド及び滑剤の融点は熱可塑性樹脂
の造粒温度に比べ低く、造粒の際にホッパー下のスクリ
ューに融着して分散不良を起こしやすいという欠点を有
している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、各種難
燃剤を粒状化して取り扱いやすくする従来の技術では、
配合される樹脂を限定するため管理が煩雑であったり、
難燃剤の分散性に問題があったため、満足な物性、難燃
性が得られなかったり、ばらついたものになってしまう
という問題があった。本発明は、こうした実情の下に、
取り扱いが容易で、任意の熱可塑性樹脂へ配合可能であ
り、少量の添加で最大限の効果を発揮し、難燃性、物性
のばらつきの極めて少ない難燃性樹脂を与える事の出来
る粒状難燃剤組成物、及び該粒状難燃剤組成物を含む難
燃性熱可塑性樹脂組成物を提供することを目的とするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、バインダーとなる成分を難燃剤、難燃助剤、熱
安定化剤のうちのいずれかから選択することにより、配
合される熱可塑性樹脂及び用途に制限されることのな
い、また粒状難燃剤組成物の形状を最適化して、混合段
階で熱可塑性樹脂との混和性を向上させることにより、
樹脂中に難燃剤成分を均一に分散させる事のできる粒状
難燃剤組成物、及びこれを用いた難燃性熱可塑性樹脂組
成物を発明するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、(1)難燃剤
(A)、難燃助剤(B)、熱安定化剤(C)から選ばれ
る2つ以上の成分からなり、粒状化の際、少なくとも1
つ以上の成分はバインダーとなるものから選択され、且
つ直径1〜5mm、長さ1〜5mm、L/Dが0.2〜
3の範囲にある円柱形であることを特徴とする粒状難燃
剤組成物、及び(2)熱可塑性樹脂(D)100重量部
に対して、前記の粒状難燃剤組成物2〜45重量部を溶
融混練してなることを特徴とする難燃性熱可塑性樹脂組
成物に関する。
【0008】本発明で使用する難燃剤(A)とは、常温
で液状又は固体で、樹脂へ添加することにより難燃性を
付与することの出来る公知の化合物を意味し、例えば、
ハロゲン系、リン系の難燃剤が挙げられる。例えば、ハ
ロゲン系難燃剤としては芳香族ハロゲン化合物、ハロゲ
ン化芳香族ビニル系重合体、ハロゲン化シアヌレート樹
脂、ハロゲン化ポリフェニルエーテル、ハロゲン化ポリ
フェニレンチオエーテル、ハロゲン化アルキルトリアジ
ン化合物等が挙げられ、好ましくはブロム化ビスフェノ
ール系エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノール系フェノ
キシ樹脂、ブロム化ビスフェノール系ポリカーボネート
樹脂、ブロム化ポリスチレン樹脂、ブロム化架橋ポリス
チレン樹脂、ブロム化ビスフェノールシアヌレート樹
脂、ブロム化ポリフェニレンオキサイド、ポリジブロム
フェニレンオキサイド、デカブロモジフェニルオキサイ
ドビスフェノール縮合物、TBAモノマー(テトラブロ
ムビスフェノールA)、そのオリゴマー等、ブロム化ア
ルキルトリアジン化合物である。また、リン系難燃剤と
しては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェ
ート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェ
ート、トリブトキシメチルホスフェート、トリフェニル
ホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリクレジ
ルジホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート等
の非ハロゲンリン酸エステル、トリス(クロロエチル)
ホスフェート、ビス(2,3ジブロモプロピル)2,3
−ジクロロプロピルホスフェート、トリス(ジクロロプ
ロピル)ホスフェート、ビス(クロロプロピル)モノオ
クチルホスフェート等、含ハロゲン酸エステル等が挙げ
られる。これらの中でバインダーとして好ましいのは、
テトラブロムビスフェノールA及びそのオリゴマーであ
る。これらは1種または2種以上を組み合わせて用いる
ことが出来る。
【0009】難燃助剤(B)とは、難燃剤と併用するこ
とにより一段と優れた難燃性を付与することの出来る公
知の化合物を意味する。例えば、無機系難燃助剤として
は、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アン
チモン等の酸化アンチモン、酸化モリブデン、モリブデ
ン酸アンモニウム等のモリブデン化合物、酸化スズ、水
酸化スズ等のスズ系化合物、酸化ジルコニウム、水酸化
ジルコニウム等のジルコニウム系化合物、ホウ酸亜鉛、
メタホウ酸バリウム等のホウ素系化合物、酸化鉄、硫化
亜鉛等を挙げることが出来る。この中で好ましいのは、
三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酸化モリブデン
である。また、有機系難燃助剤としては、フェノールア
ルデヒドノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等
のフェノールノボラック樹脂、ポリテトラフルオロエチ
レン、シリコン樹脂等が挙げられる。これらの中で、バ
インダーとして好ましいものは、ポリテトラフルオロエ
チレンであり、さらに好ましくは粉末状ポリテトラフル
オロエチレンである。これらは1種または2種以上を組
み合わせて用いることが出来る。
【0010】熱安定化剤(C)としては、ゼオライト、
ハイドロタルサイト、ホウ酸金属塩、エチレンジアミン
テトラ酢酸金属塩、有機スズ系化合物が挙げられる。こ
こでいうゼオライトとは、周期律表第I族、第II族及び
第IV族の金属から選ばれた少なくとも一種の金属を含む
ゼオライトであって、具体的には一般式(1) Na2O・Al23・SiO2・XH2O (1) (式中、Xは0〜6の数を示す。)で示されるA型ゼオ
ライトや、A型ゼオライトのNaを他の金属で置換した
Mg置換ゼオライト、Ca置換ゼオライト、Zn置換ゼ
オライト、Sr置換ゼオライト等が挙げられる。
【0011】有機スズ系としては、ジブチルスズラウレ
ート、ジ−n−オクチルスズジラウレート、ジブチルス
ズジマレエート及びその共重合体、ジブチルスズビス
(ブチルマレエート)、ジブチルスズビス(オクチルマ
レエート)、ジ−n−オクチルスズビス(ブチルマレエ
ート)、ジブチルスズラウレートマレエート、ジメチル
スズビス(オクチルチオグリコレート)、ジブチルスズ
ビス(オクチルチオグリコレート)、ジ−n−オクチル
スズビス(イソオクチルチオグリコレート)、ジ−n−
オクチルスズ−S,S’−ビス(イソオクチルメルカプ
トアセテート)等が挙げられる。これらの中で、バイン
ダーとして好ましいのはジブチルスズジラウレート、ジ
−n−オクチルスズジラウレート、ジブチルスズラウレ
ートマレエート、ジ−n−オクチルスズビス(イソオク
チルチオグリコレート)、ジ−n−オクチルスズ−S,
S’−ビス(イソオクチルメルカプトアセテート)であ
る。これらは1種または2種以上を組み合わせて用いる
ことが出来る。
【0012】これら難燃剤(A)、難燃助剤(B)、熱
安定剤(C)から選ばれた2つ以上の成分の混合及び粒
状に成形する方法としては特に限定はないが、例えば特
開昭62−298438号公報記載の方法を用いること
が出来る。その時必要に応じて顔料、染料、滑剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、補強剤、充填剤、
抗菌剤など公知の各種添加剤をその性能を損なわない程
度に配合することが出来る。本発明においては、上記
(A)〜(C)成分のうちの少なくとも1つの成分はバ
インダーとなるものから選択される。本発明におけるバ
インダーとは、粉体と混合することにより、粒状化した
後もその混合物に粒形を保持させる賦形剤の役割を持つ
成分を言う。また、本発明の粒状難燃剤組成物を構成す
る上記(A)、(B)、(C)成分は、全く任意の組み
合わせおよび割合で使用することができる。粒状難燃剤
組成物中のバインダー成分の割合は重量で0.02〜9
0%、好ましくは0.02〜70%、さらに好ましくは
0.03〜50%の範囲で使用することができる。
【0013】熱可塑性樹脂(D)としては、例えば、ホ
モポリマー、コポリマー及びこれらのゴム強化タイプが
挙げられる。具体的には、ポリスチレン、スチレン−ア
クリロニトリル共重合体、ポリメチルメタクリレート等
のビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリフェニルエーテル、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカ
ーボネート、ポリアミド及びこれらをゴム質重合体で補
強したもの、及びこれらのアロイが挙げられる。
【0014】熱可塑性樹脂(D)に対して、粒状難燃性
組成物の添加量は2〜45重量部、好ましくは5〜40
重量部である。これが2重量部未満であると、得られた
難燃性熱可塑性樹脂組成物の難燃性は不充分であり、4
5重量部を越えると、耐衝撃性の劣ったものとなる。
【0015】熱可塑性樹脂(D)と粒状難燃剤組成物を
溶融混練する方法は、特に制限はないが、例えば、押し
出し機、バンバリーミキサー、ローラー等による方法が
挙げられる。また、その時必要に応じて難燃剤、難燃助
剤、顔料、染料、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯
電防止剤、補強剤、充填剤、抗菌剤など各種添加剤をそ
の物性を損なわない程度に配合することが出来る。熱可
塑性樹脂と粒状難燃剤組成物、及び必要に応じてその他
の添加剤を配合し、タンブラーなどでミキシングを行っ
た後、溶融混練を行うことが好ましい。この操作によ
り、さらに均一性に優れた難燃性熱可塑性樹脂組成物を
得ることが出来る。
【0016】
【発明の実施の形態】
【0017】
【実施例】以下に実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例により何らその
範囲を限定されるものではない。
【0018】実施例1 粒状難燃剤組成物(1)の製造 三酸化アンチモン(平均粒径:0.79μm)3重量
部、粉末TBAモノマー(テトラブロモビスフェノール
Aモノマー)19重量部、ブチルスズマレエート系熱安
定剤(d25=1.26〜1.29、n25=1.50〜
1.52)0.5重量部、粉末ステアリン酸カルシウム
0.4重量部、ポリテトラフルオロエチレン0.05重
量部をヘンシェルミキサーに入れ、非加熱条件下で高速
で3分間程度混合攪拌し、一般粉末ロール型押し出し造
粒機(円板ダイス:ダイス穴径2.5mm)で非加熱条
件下で造粒し、径2.5mm、長さ2.5〜3.5mm
の円柱形ペレットを得た。
【0019】このペレット30gをΦ60mm、長さ6
0mmの筒形容器に入れ、振とう機にて、水平振とう、
振とう幅:40mm、振とう数:240回/minの条
件で2分間振とうを行った。その後、ペレットを22メ
ッシュの篩いにかけ、下記の式より耐粉化率を計算し
た。その結果、耐粉化率は96.3%であった。
【0020】耐粉化率(%)=W1/W0×100 W1:篩いに残ったペレットの重量 W0:振とう前のペレットの重量 比較例1 粒状難燃剤組成物(2)の製造 得られる円柱形ペレットのサイズを直径0.7mm、平
均長さ1.5mmとする以外は参考例1と同様にしてペ
レットを製造した。耐粉化率は94.2%であった。
【0021】実施例2 難燃性樹脂組成物の製造 下に示すABS樹脂45重量部、AS樹脂55重量部、
及び前記粒状難燃剤組成物(1)23重量部を池貝
(株)社製PCM30押出機(2軸同方向押出機、φ=
30mm、L/D=33)で、ホッパー下温度150
℃、ダイス温度240℃で溶融混練し、造粒した。この
時得られたペレットを、経時的に溶融混練開始直後品、
中間品、最終品の3つに分け、それぞれ物性及び難燃性
測定用試験片を作成した。物性測定用試験片はシリンダ
ー温度240℃、金型温度45℃にて、また燃焼性測定
用試験片は、シリンダー温度220℃、金型温度60℃
にて射出成形を行った。物性及び燃焼性は以下の方法で
評価した。その結果を表1、2に示す。
【0022】尚、分子量はGPCにて測定し、ポリスチ
レンを標準サンプルとして検量線法により求めた。測定
条件は以下の通りである。
【0023】 測定機器:東ソー(株)社製 カラム:東ソー(株)社製 G3000HXL、G4000HXL、 G5000HXL、及びG6000HXLを 直列に接続 展開溶媒:テトラヒドロフラン 流速:1ml/min ABS樹脂:旭化成工業製 BDゴム含有量=30重量% BDゴムを除く樹脂成分中におけるAN含有量=25.8重量% 〃 平均分子量 Mw=11×104(PS換算) AS樹脂 :旭化成工業製 AN含有量=25重量% 平均分子量 Mw=14×104(PS換算) (1)耐衝撃性(IZOD衝撃強度) ASTM D−256の方法に準じて測定した。
【0024】(ノッチ付き、試験片厚さ1/4インチ) (2)曲げ弾性率 ASTM D−790の方法に準じて測定した。
【0025】(3)燃焼性 UL94、試験片厚さ1/8、1/12インチ、V−0
ランクを判定する。
【0026】比較例2 前記粒状難燃剤組成物に代えて、前記粒状難燃剤組成物
(2)を使用する以外は、実施例2と同様に試料を作
成、評価した。結果を表1、2に示す。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【発明の効果】以上説明してきたことより明らかなよう
に、本発明は耐粉化性に優れ、熱可塑性樹脂に配合する
ことにより、樹脂中に難燃剤が均一に分散した難燃性熱
可塑性樹脂組成物を与えることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 難燃剤(A)、難燃助剤(B)、熱安定
    化剤(C)から選ばれる2つ以上の成分からなり、粒状
    化の際、該成分のうち少なくとも1つ以上の成分はバイ
    ンダーとなるものから選択され、且つ直径D1〜5m
    m、長さL1〜5mm、L/Dが0.2〜3の範囲にあ
    る円柱形であることを特徴とする粒状難燃剤組成物。
  2. 【請求項2】 熱可塑性樹脂(D)100重量部に対し
    て、請求項1記載の粒状難燃剤組成物2〜45重量部を
    溶融混練してなることを特徴とする難燃性熱可塑性樹脂
    組成物。
JP14177396A 1996-06-04 1996-06-04 粒状難燃剤組成物、及び難燃性熱可塑性樹脂組成物 Withdrawn JPH09324072A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000212355A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Asahi Chem Ind Co Ltd スチレン系樹脂組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000212355A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Asahi Chem Ind Co Ltd スチレン系樹脂組成物

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