JPH11171936A - Flame-retardant polyolefin resin - Google Patents
Flame-retardant polyolefin resinInfo
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- JPH11171936A JPH11171936A JP9337445A JP33744597A JPH11171936A JP H11171936 A JPH11171936 A JP H11171936A JP 9337445 A JP9337445 A JP 9337445A JP 33744597 A JP33744597 A JP 33744597A JP H11171936 A JPH11171936 A JP H11171936A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性ポリオレフ
ィン系樹脂に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flame-retardant polyolefin resin.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂は、本来、燃焼し
易い樹脂であるものが多く、近年用途の拡大に伴い、難
燃材料であることが強く要求されるようになり、各種の
方法で難燃化処理が行われている。ポリオレフィン系樹
脂を難燃化する方法として、一般にハロゲン含有化合物
を添加する方法が採用されている。2. Description of the Related Art Many polyolefin resins are inherently flammable resins, and with the expansion of applications in recent years, it has been strongly required that they be flame retardant materials. Is being processed. As a method of making a polyolefin resin flame-retardant, a method of adding a halogen-containing compound is generally employed.
【0003】しかしながら、上記難燃化方法は、成形加
工時や燃焼時に多量のハロゲン系ガスを発生するおそれ
があり、発生したガスによって、機器が腐食したり、人
体への影響があるため、安全性の面からハロゲン含有化
合物を使用しない、ノンハロゲン難燃化処理方法が強く
望まれている。[0003] However, the above-mentioned flame-retarding method may generate a large amount of halogen-based gas at the time of molding or burning, and the generated gas may corrode equipment or affect the human body. In view of the properties, there is a strong demand for a halogen-free flame retarding treatment method that does not use a halogen-containing compound.
【0004】ポリオレフィン系樹脂のノンハロゲン難燃
化技術の一つとして、水和金属化合物、リン系難燃剤等
を樹脂に添加し、燃焼時における脱水反応の冷却効果、
表面被膜形成による酸素遮断効果等を利用する方法が提
案されている。しかしながら、この方法は、易燃性のポ
リオレフィン系樹脂に十分な難燃性を付与するために、
多量の水和金属化合物、リン系難燃剤等を添加する必要
があり、その結果、得られる成形体の機械的強度が著し
く低下し、実用に供することが難しいという問題点があ
った。[0004] As one of the non-halogen flame retardant techniques for polyolefin resins, a hydrated metal compound, a phosphorus-based flame retardant, etc. are added to the resin to cool the dehydration reaction during combustion,
There has been proposed a method utilizing an oxygen barrier effect or the like by forming a surface film. However, this method is to impart sufficient flame retardancy to the flammable polyolefin resin,
It is necessary to add a large amount of a hydrated metal compound, a phosphorus-based flame retardant, and the like. As a result, there is a problem that the mechanical strength of the obtained molded article is significantly reduced, and it is difficult to put the molded article to practical use.
【0005】さらに、ポリオレフィン系樹脂に難燃効果
を有する化合物をグラフト反応することにより、比較的
少量の導入量によって難燃化する方法が報告されている
〔M.Banks et al.,Polymer,3
4,4547(1993)〕。例えば、Banksらは
低密度ポリエチレン(LDPE)に三塩化リンを酸化的
に作用させた後、加水分解させてホスホニル基をグラフ
トし、難燃性を向上させている。Furthermore, a method has been reported in which a compound having a flame retardant effect is graft-reacted to a polyolefin-based resin, thereby making the resin flame-retardant with a relatively small amount of introduction [M. Banks et al. , Polymer, 3
4,4547 (1993)]. For example, Banks et al. Oxidize phosphorus trichloride on low-density polyethylene (LDPE) and then hydrolyze to graft a phosphonyl group to improve flame retardancy.
【0006】しかしながら、この方法では、三塩化リン
を大過剰に用いても、ホスホニル基の導入量が少ないた
め、十分な難燃性を付与することは難しい。また、三塩
化リンは加水分解し易く、取扱いが困難であるため製造
上から好ましい方法とはいえなかった。さらに、三塩化
リンの加水分解が不十分な場合、生成物に塩素が残存す
る可能性があり、完全なノンハロゲン難燃化処理である
とはいえなかった。However, in this method, even if phosphorus trichloride is used in a large excess, it is difficult to impart sufficient flame retardancy due to a small amount of phosphonyl group introduced. Further, phosphorus trichloride is not preferable from the viewpoint of production because it is easily hydrolyzed and difficult to handle. Furthermore, when the phosphorus trichloride is not sufficiently hydrolyzed, chlorine may remain in the product, and it cannot be said that the treatment is completely non-halogen flame retardant.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
に鑑み、ノンハロゲン系の難燃化処理により、優れた難
燃性が付与されたポリオレフィン系樹脂を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a polyolefin resin having excellent flame retardancy by a halogen-free flame retarding treatment.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の難燃性ポリオレ
フィン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂を構成するモノ
マーユニット1単位に対して、炭素−炭素二重結合を有
するリン酸系化合物0.01〜1単位がグラフト反応さ
れてなる。The flame-retardant polyolefin resin of the present invention comprises a phosphoric acid compound having a carbon-carbon double bond in an amount of 0.01 to 1 unit of a monomer unit constituting the polyolefin resin. One unit is obtained by a graft reaction.
【0009】本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂
としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレ
ン系樹脂、ポリ(1−ブテン)系樹脂、ポリペンテン系
樹脂等が挙げられる。Examples of the polyolefin resin used in the present invention include polyethylene resin, polypropylene resin, poly (1-butene) resin, polypentene resin and the like.
【0010】上記ポリエチレン系樹脂としては、エチレ
ンの単独重合体(低密度、中密度、高密度)、エチレン
を主成分とする共重合体、及びこれらの混合物のいずれ
であってもよい。共重合体としては、例えば、エチレン
を主成分とするエチレン−α−オレフィン共重合体が挙
げられる。α−オレフィンとしては、プロピレン、1−
ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、
1−ブテン、1−ペンテン等を挙げることができる。さ
らに、α−オレフィン以外の共重合体として、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート
共重合体が用いられてもよい。The polyethylene resin may be any one of ethylene homopolymer (low density, medium density, high density), a copolymer containing ethylene as a main component, and a mixture thereof. Examples of the copolymer include an ethylene-α-olefin copolymer containing ethylene as a main component. As the α-olefin, propylene, 1-
Hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene,
Examples thereof include 1-butene and 1-pentene. Further, as the copolymer other than the α-olefin, an ethylene-vinyl acetate copolymer or an ethylene-ethyl acrylate copolymer may be used.
【0011】上記ポリプロピレン系樹脂としては、プロ
ピレンの単独重合体、プロピレンを主成分とする共重合
体、及びこれらの混合物のいずれであってもよい。共重
合体としては、例えば、プロピレンを主成分とするプロ
ピレン−α−オレフィン共重合体が挙げられる。α−オ
レフィンとしては、エチレン、1−ヘキセン、4−メチ
ル−1−ペンテン、1−オクテン、1−ブテン、1−ペ
ンテン等を挙げることができる。The polypropylene resin may be any of a propylene homopolymer, a propylene-based copolymer, and a mixture thereof. Examples of the copolymer include a propylene-α-olefin copolymer containing propylene as a main component. Examples of the α-olefin include ethylene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-butene, 1-pentene and the like.
【0012】本発明で用いられるリン酸系化合物は、少
なくとも一つの炭素−炭素二重結合を有し、かつ、少な
くとも一つのP−OH又はP−O−C結合を有する化合
物が好ましく、リンの価数はいずれであってもよい。上
記リン酸系化合物中の炭素−炭素二重結合は、グラフト
反応におけるポリオレフィン系樹脂との反応点となる。The phosphate compound used in the present invention is preferably a compound having at least one carbon-carbon double bond and having at least one P-OH or P-O-C bond. The valence may be any. The carbon-carbon double bond in the phosphate compound serves as a reaction point with the polyolefin resin in the graft reaction.
【0013】上記P−OH又はP−O−C結合は、燃焼
時に縮合反応を起こしてポリメタリン酸となり、それが
不燃膜として酸素遮断等の効果を発現することにより難
燃性が発現される。本発明において、リン酸系化合物の
グラフトによる難燃化は、難燃剤と樹脂とが化学結合す
るため、燃焼時に難燃剤と樹脂との複合体として燃焼残
渣が残存し難燃性が向上する。その結果、リン酸系化合
物を単に添加する場合に比べて、少量の添加量により難
燃性を向上させることが可能である。The P-OH or P-O-C bond causes a condensation reaction during combustion to form polymetaphosphoric acid, which acts as a non-combustible film to exhibit an effect such as blocking oxygen, thereby exhibiting flame retardancy. In the present invention, the flame retardation due to the grafting of the phosphoric acid-based compound causes a chemical bond between the flame retardant and the resin, so that a combustion residue remains as a composite of the flame retardant and the resin during combustion, and the flame retardancy is improved. As a result, it is possible to improve the flame retardancy with a small amount of addition as compared with the case where the phosphoric acid compound is simply added.
【0014】上記リン酸系化合物は、一般式(1)〜
(6)で表される、リン酸エステル、ホスホン酸誘導
体、ホスホン酸エステル、ホスフィン酸誘導体、ホスフ
ィン酸エステル及び亜リン酸エステルから選ばれる1種
以上の化合物であってもよい。The above-mentioned phosphoric acid compound has a general formula (1)
It may be one or more compounds selected from phosphate esters, phosphonic acid derivatives, phosphonic acid esters, phosphinic acid derivatives, phosphinic acid esters, and phosphite esters represented by (6).
【0015】[0015]
【化1】 Embedded image
【0016】式中、R1 〜R3 は、水素原子、脂肪族炭
化水素基又は芳香族炭化水素基を示し、同一であっても
異なっていてもよい。また、R1 〜R3 のいずれかに炭
素−炭素二重結合を有する。In the formula, R 1 to R 3 represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and may be the same or different. Further, any one of R 1 to R 3 has a carbon-carbon double bond.
【0017】上記脂肪族又は芳香族炭化水素基の炭素数
は、多くなるとグラフト化された樹脂の難燃性が低下す
るので、1〜20が好ましい。また、脂肪族又は芳香族
炭化水素基の炭素−炭素二重結合の位置は、グラフト反
応が起こる範囲であればいずれでもよいが、末端が好ま
しい。The number of carbon atoms of the aliphatic or aromatic hydrocarbon group is preferably 1 to 20, since the flame retardancy of the grafted resin decreases as the number of carbon atoms increases. Further, the position of the carbon-carbon double bond of the aliphatic or aromatic hydrocarbon group may be any position as long as the graft reaction occurs, but the terminal is preferable.
【0018】上記リン酸エステル(1)としては、例え
ば、リン酸ビニル、リン酸アリル、、リン酸ブテニル、
リン酸ビニルフェニル、リン酸ジビニル、リン酸ジアリ
ル、リン酸ジブテニル、リン酸ビス(ビニルフェニ
ル)、リン酸トリビニル、リン酸トリアリル、リン酸ト
リブテニル、リン酸トリス(ビニルフェニル)等が挙げ
られる。Examples of the phosphate (1) include vinyl phosphate, allyl phosphate, butenyl phosphate,
Examples include vinylphenyl phosphate, divinyl phosphate, diallyl phosphate, dibutenyl phosphate, bis (vinylphenyl) phosphate, trivinyl phosphate, triallyl phosphate, tributenyl phosphate, and tris (vinylphenyl) phosphate.
【0019】上記ホスホン酸誘導体(2)としては、例
えば、ビニルホスホン酸、アリルホスホン酸、ブテニル
ホスホン酸、ビニルフェニルホスホン酸、2−アクリロ
イロキシエチルホスホン酸、2−メタクロイロキシエチ
ルホスホン酸、ビス(2−メタクロイロキシエチル)ホ
スホン酸等が挙げられる。The phosphonic acid derivative (2) includes, for example, vinylphosphonic acid, allylphosphonic acid, butenylphosphonic acid, vinylphenylphosphonic acid, 2-acryloyloxyethylphosphonic acid, 2-methacryloxyethylphosphonic acid, (2-methacryloxyethyl) phosphonic acid and the like.
【0020】上記ホスホン酸エステル(3)としては、
例えば、ビニルホスホン酸モノメチルエステル、ビニル
ホスホン酸モノエチルエステル、ビニルホスホン酸モノ
フェニルエステル、ビニルホスホン酸ジメチルエステ
ル、ビニルホスホン酸ジエチルエステル、ビニルホスホ
ン酸ジフェニルエステル、アリルホスホン酸モノメチル
エステル、アリルホスホン酸モノエチルエステル、アリ
ルホスホン酸モノフェニルエステル、アリルホスホン酸
ジメチルエステル、アリルホスホン酸ジエチルエステ
ル、アリルホスホン酸ジフェニルエステル、ブテニルホ
スホン酸モノメチルエステル、ブテニルホスホン酸モノ
エチルエステル、ブテニルホスホン酸モノフェニルエス
テル、ブテニルホスホン酸ジメチルエステル、ブテニル
ホスホン酸ジエチルエステル、ブテニルホスホン酸ジフ
ェニルエステル、ビニルフェニルホスホン酸モノメチル
エステル、ビニルフェニルホスホン酸モノエチルエステ
ル、ビニルフェニルホスホン酸モノフェニルエステル、
ビニルフェニルホスホン酸ジメチルエステル、ビニルフ
ェニルホスホン酸ジエチルエステル、ビニルフェニルホ
スホン酸ジフェニルエステル、メチルホスホン酸モノビ
ニルエステル、メチルホスホン酸モノアリルエステル、
メチルホスホン酸モノブテニルエステル、メチルホスホ
ン酸モノビニルフェニルエステル、メチルホスホン酸ジ
ビニルエステル、メチルホスホン酸ジアリルエステル、
メチルホスホン酸ジブテニルエステル、メチルホスホン
酸ビス(ビニルフェニル)エステル、エチルホスホン酸
モノビニルエステル、エチルホスホン酸モノアリルエス
テル、エチルホスホン酸モノブテニルエステル、エチル
ホスホン酸モノビニルフェニルエステル、エチルホスホ
ン酸ジビニルエステル、エチルホスホン酸ジアリルエス
テル、エチルホスホン酸ジブテニルエステル、エチルホ
スホン酸ビス(ビニルフェニル)エステル、フェニルホ
スホン酸モノビニルエステル、フェニルホスホン酸モノ
アリルエステル、フェニルホスホン酸モノブテニルエス
テル、フェニルホスホン酸モノビニルフェニルエステ
ル、フェニルホスホン酸ジビニルエステル、フェニルホ
スホン酸ジアリルエステル、フェニルホスホン酸ジブテ
ニルエステル、フェニルホスホン酸ビス(ビニルフェニ
ル)エステル等が挙げられる。The phosphonic acid ester (3) includes:
For example, monomethyl ester of vinyl phosphonic acid, monoethyl ester of vinyl phosphonic acid, monophenyl ester of vinyl phosphonic acid, dimethyl ester of vinyl phosphonic acid, diethyl ester of vinyl phosphonic acid, diphenyl ester of vinyl phosphonic acid, monomethyl ester of allyl phosphonic acid, monomethyl allyl phosphonic acid Ethyl ester, allylphosphonic acid monophenyl ester, allylphosphonic acid dimethyl ester, allylphosphonic acid diethyl ester, allylphosphonic acid diphenyl ester, butenylphosphonic monomethyl ester, butenylphosphonic monoethyl ester, butenylphosphonic monophenyl ester, butenylphosphonic dimethyl ester, Butenyl phosphonic acid diethyl ester, butenyl phosphonic acid diphenyl ester, vinyl Phenylphosphonic acid monomethyl ester, vinyl phenyl phosphonic acid monoethyl ester, vinyl phenyl phosphonic acid monophenyl ester,
Vinylphenylphosphonic acid dimethyl ester, vinylphenylphosphonic acid diethyl ester, vinylphenylphosphonic acid diphenyl ester, methylphosphonic monovinyl ester, methylphosphonic monoallyl ester,
Methylphosphonic acid monobutenyl ester, methylphosphonic acid monovinylphenyl ester, methylphosphonic acid divinyl ester, methylphosphonic acid diallyl ester,
Methylphosphonic acid dibutenyl ester, methylphosphonic acid bis (vinylphenyl) ester, ethylphosphonic monovinyl ester, ethylphosphonic monoallyl ester, ethylphosphonic monobutenyl ester, ethylphosphonic monovinylphenyl ester, ethylphosphonic divinyl ester, ethyl Diallyl phosphonate, dibutenyl ethyl phosphonate, bis (vinyl phenyl) ethyl phosphonate, monovinyl phenyl phosphonate, monoallyl phenyl phosphonate, monobutenyl phenyl phosphonate, monovinyl phenyl phenyl phosphonate, Phenylphosphonic acid divinyl ester, phenylphosphonic acid diallyl ester, phenylphosphonic acid dibutenyl ester, Ruhosuhon acid bis (vinylphenyl) esters.
【0021】上記ホスフィン酸誘導体(4)としては、
例えば、ビニルホスフィン酸、アリルホスフィン酸、ブ
テニルホスフィン酸、ビニルフェニルホスフィン酸、ジ
ビニルホスフィン酸、ジアリルホスフィン酸、ジブテニ
ルホスフィン酸、ビス(ビニルフェニル)ホスフィン酸
等が挙げられる。The phosphinic acid derivative (4) includes
For example, vinyl phosphinic acid, allyl phosphinic acid, butenyl phosphinic acid, vinyl phenyl phosphinic acid, divinyl phosphinic acid, diallyl phosphinic acid, dibutenyl phosphinic acid, bis (vinyl phenyl) phosphinic acid and the like can be mentioned.
【0022】上記ホスフィン酸エステル(5)として
は、例えば、ビニルホスフィン酸メチルエステル、ビニ
ルホスフィン酸エチルエステル、ビニルホスフィン酸フ
ェニルエステル、アリルホスフィン酸メチルエステル、
アリルホスフィン酸エチルエステル、アリルホスフィン
酸フェニルエステル、ブテニルホスフィン酸メチルエス
テル、ブテニルホスフィン酸エチルエステル、ブテニル
ホスフィン酸フェニルエステル、ビニルフェニルホスフ
ィン酸メチルエステル、ビニルフェニルホスフィン酸エ
チルエステル、ビニルフェニルホスフィン酸フェニルエ
ステル、ジビニルホスフィン酸メチルエステル、ジビニ
ルホスフィン酸エチルエステル、ジビニルホスフィン酸
フェニルエステル、ジアリルホスフィン酸メチルエステ
ル、ジアリルホスフィン酸エチルエステル、ジアリルホ
スフィン酸フェニルエステル、ジブテニルホスフィン酸
メチルエステル、ジブテニルホスフィン酸エチルエステ
ル、ジブテニルホスフィン酸フェニルエステル、ビス
(ビニルフェニル)ホスフィン酸メチルエステル、ビス
(ビニルフェニル)ホスフィン酸エチルエステル、ビス
(ビニルフェニル)ホスフィン酸フェニルエステル等が
挙げられる。Examples of the phosphinic acid ester (5) include vinyl phosphinic acid methyl ester, vinyl phosphinic acid ethyl ester, vinyl phosphinic acid phenyl ester, allyl phosphinic acid methyl ester,
Allyl phosphinic acid ethyl ester, allyl phosphinic acid phenyl ester, butenyl phosphinic acid methyl ester, butenyl phosphinic acid ethyl ester, butenyl phosphinic acid phenyl ester, vinyl phenyl phosphinic acid methyl ester, vinyl phenyl phosphinic acid ethyl ester, vinyl phenyl phosphine Acid phenyl ester, divinyl phosphinic acid methyl ester, divinyl phosphinic acid ethyl ester, divinyl phosphinic acid phenyl ester, diallyl phosphinic acid methyl ester, diallyl phosphinic acid ethyl ester, diallyl phosphinic acid phenyl ester, dibutenyl phosphinic acid methyl ester, dibutenyl phosphine Acid ethyl ester, dibutenylphosphinic acid phenyl ester, bis (vinylphenyl) Sufin acid methyl ester, bis (vinylphenyl) phosphinic acid ethyl ester, screws or the like (vinylphenyl) phosphinic acid phenyl ester.
【0023】上記亜リン酸エステル(6)としては、例
えば、亜リン酸ビニル、亜リン酸アリル、亜リン酸ブテ
ニル、亜リン酸ビニルフェニル、亜リン酸ジビニル、亜
リン酸ジアリル、亜リン酸ジブテニル、亜リン酸ビス
(ビニルフェニル)、亜リン酸トリビニル、亜リン酸ト
リアリル、亜リン酸トリブテニル、亜リン酸トリス(ビ
ニルフェニル)等が挙げられる。Examples of the phosphite (6) include vinyl phosphite, allyl phosphite, butenyl phosphite, vinyl phenyl phosphite, divinyl phosphite, diallyl phosphite, and phosphorous acid Dibutenyl, bis (vinylphenyl) phosphite, trivinyl phosphite, triallyl phosphite, tributenyl phosphite, tris (vinylphenyl) phosphite and the like.
【0024】上記リン酸系化合物のうち、ビニルホスホ
ン酸、ビニルホスホン酸ジメチルエステルは、有機成分
の含有量が少ないため、極めて高い難燃効果を発現す
る。また、2−アクリロイロキシエチルホスホン酸、2
−メタクロイロキシエチルホスホン酸、ビス(2−メタ
クロイロキシエチル)ホスホン酸は、分子内にカルボキ
シル基を含有しており、燃焼時に不燃性の炭酸ガスが発
生し難燃性を向上させる。これらのリン酸系化合物は、
グラフト反応性が高く容易に樹脂へ導入することができ
る。Of the above phosphoric acid compounds, vinylphosphonic acid and dimethyl vinylphosphonate exhibit an extremely high flame-retardant effect because of their low content of organic components. Also, 2-acryloyloxyethylphosphonic acid, 2
-Methacryloxyethylphosphonic acid and bis (2-methacryloxyethyl) phosphonic acid contain a carboxyl group in the molecule and generate incombustible carbon dioxide gas during combustion to improve flame retardancy. These phosphate compounds are
It has high graft reactivity and can be easily introduced into a resin.
【0025】本発明の難燃性ポリオレフィン系樹脂は、
上記リン酸系化合物をラジカル重合開始剤の存在下で、
熱、光又は電子線によりグラフト反応させることにより
得られる。製造方法としては、ポリオレフィン系樹脂、
リン酸系化合物及びラジカル重合開始剤を溶融混練させ
た後、熱、光又は電子線によりグラフト化する。The flame-retardant polyolefin resin of the present invention comprises:
In the presence of the above-mentioned phosphate compound in the presence of a radical polymerization initiator,
It is obtained by performing a graft reaction with heat, light or an electron beam. As the production method, polyolefin resin,
After the phosphoric acid compound and the radical polymerization initiator are melt-kneaded, they are grafted by heat, light or an electron beam.
【0026】上記リン酸系化合物の使用量は、少なくな
ると難燃効果が小さくなり、多くなるとグラフト反応さ
れずに樹脂中に残存し、機械的強度や力学的強度が低下
させるため、ポリオレフィン系樹脂を構成するモノマー
ユニット1単位に対して、リン酸系化合物0.01〜1
単位である。When the amount of the phosphoric acid-based compound used is small, the flame-retardant effect is small. When the amount is large, the compound is left in the resin without graft reaction, and the mechanical strength and mechanical strength are reduced. Is a phosphoric acid-based compound in an amount of 0.01 to 1 relative to 1 unit of the monomer unit constituting
Is a unit.
【0027】上記ラジカル重合開始剤としては、例え
ば、ジクミルパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5
−ジブチル−パーオキシへキシン−3−t−ブチルパー
オキシド、2,5−ジメチル−2,5−t−ブチルパー
オキシド、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプ
ロピル)ベンゼン等のジアルキルパーオキシド;2,2
−ジ−t−ブチルパーオキシブタン等のパーオキシケタ
ール;ジベンゾイルパーオキシド、ビス(o−クロロベ
ンゾイル)パーオキシド等のジアシルパーオキシド;t
−ブチルパーオキシベンゾエート等のアルキルパーエス
テルなどが挙げられる。Examples of the radical polymerization initiator include dicumyl peroxide and 2,5-dimethyl-2,5
Dialkyl peroxides such as -dibutyl-peroxyhexyne-3-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-t-butyl peroxide and 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene ; 2,2
Peroxy ketals such as -di-t-butylperoxybutane; diacyl peroxides such as dibenzoyl peroxide and bis (o-chlorobenzoyl) peroxide; t
Alkyl peresters such as -butylperoxybenzoate.
【0028】上記ラジカル重合開始剤の使用量は、少な
くなるとグラフト反応が効率よく進行しなくなり、多く
なると樹脂の劣化が促進されるので、上記リン酸系化合
物に対して、0.01〜0.5モルが好ましい。When the amount of the radical polymerization initiator used is small, the grafting reaction does not proceed efficiently, and when the amount is large, the deterioration of the resin is promoted. 5 moles are preferred.
【0029】上記熱によるグラフト反応は、溶融混練後
引き続いて行うのが好ましく、また、電子線処理の場合
はラジカル重合開始剤を使用しなくてもよい。The above-mentioned graft reaction by heat is preferably carried out successively after melt-kneading. In the case of electron beam treatment, a radical polymerization initiator may not be used.
【0030】上記熱によるグラフト反応における反応条
件は、樹脂の融点や劣化温度、リン酸化合物の沸点、ラ
ジカル重合開始剤の分解温度によりそれぞれ異なるが、
温度が低かったり時間が短くなると、グラフト反応が十
分に進行せず、温度が高かったり時間が長くなると、樹
脂の劣化反応が起こるため、反応温度は100〜250
℃、反応時間は1分〜1時間が好ましい。The reaction conditions for the above-described graft reaction by heat vary depending on the melting point and the deterioration temperature of the resin, the boiling point of the phosphate compound, and the decomposition temperature of the radical polymerization initiator.
When the temperature is low or the time is short, the grafting reaction does not proceed sufficiently, and when the temperature is high or the time is long, a degradation reaction of the resin occurs.
C. and the reaction time is preferably 1 minute to 1 hour.
【0031】上記光によるグラフト反応の場合は紫外線
照射を行う。紫外線の照射量が、少なくなるとグラフト
反応が十分に進行せず、多くなると樹脂の劣化反応が起
こるため、照射量は例えば365nmでの積算露光量と
して50〜5,000mJ/cm2 が好ましい。In the case of the above-described graft reaction by light, ultraviolet irradiation is performed. When the irradiation amount of the ultraviolet ray is small, the grafting reaction does not sufficiently proceed, and when the irradiation amount is large, the degradation reaction of the resin occurs. Therefore, the irradiation amount is preferably, for example, 50 to 5,000 mJ / cm 2 as the integrated exposure amount at 365 nm.
【0032】上記紫外線照射に用いられる光源として
は、例えば、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノ
ンランプ、窒素レーザー、He−Cdレーザー、Arレ
ーザー等が用いられる。As the light source used for the ultraviolet irradiation, for example, a high-pressure mercury lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, a nitrogen laser, a He—Cd laser, an Ar laser and the like are used.
【0033】また、上記電子線によるグラフト反応の場
合は、電子線の照射量は、少なくなるとグラフト反応が
十分に進行せず、多くなると樹脂の劣化反応が起こるた
め、0.01〜100Mradが好ましい。In the case of the above-mentioned grafting reaction by electron beam, when the irradiation amount of the electron beam is small, the grafting reaction does not proceed sufficiently, and when the irradiation amount is large, the degradation reaction of the resin occurs. .
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】以下に実施例を掲げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0035】(実施例1〜5)ポリエチレン系樹脂(三
菱化学社製、密度:0.92g/cm3 、MI=3.
4)100重量部、表1に示したリン酸系化合物15重
量部及びラジカル重合開始剤(日本油脂社製「パーヘキ
シン25B」、成分:2,5−ジメチル−2,5−ジブ
チル−パーオキシへキシン−3−t−ブチルパーオキシ
ド)1重量部を、この順番で180℃のラボプラストミ
ルに供給し溶融混練した後、引き続いて180℃で4分
間混練してグラフト反応させ、難燃性ポリエチレン系樹
脂を得た。Examples 1 to 5 Polyethylene resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, density: 0.92 g / cm 3 , MI = 3.
4) 100 parts by weight, 15 parts by weight of the phosphoric acid compound shown in Table 1, and a radical polymerization initiator ("Perhexin 25B" manufactured by NOF Corporation, component: 2,5-dimethyl-2,5-dibutyl-peroxyhexine) 1 part by weight of tert-butyl peroxide) was supplied to a Labo Plastomill at 180 ° C. in this order, melted and kneaded, and subsequently kneaded at 180 ° C. for 4 minutes to carry out a graft reaction to obtain a flame-retardant polyethylene-based resin. A resin was obtained.
【0036】(比較例1〜5)ラジカル重合開始剤を全
く使用しなかったこと以外は、実施例1〜5と同様にし
て難燃性ポリエチレン系樹脂を得た。(Comparative Examples 1 to 5) A flame-retardant polyethylene resin was obtained in the same manner as in Examples 1 to 5, except that no radical polymerization initiator was used.
【0037】(比較例6)文献〔M.Banks et
al.,Polymer,34,4547(199
3)〕の方法に従い、三塩化リン(和光純薬社製)を用
いてホスホニル基をグラフト反応させた難燃性ポリエチ
レン系樹脂を得た。なお、三塩化リンの量は表1に示し
たものとした。(Comparative Example 6) Reference [M. Banks et
al. , Polymer, 34, 4547 (199).
3) According to the method described in [3], a flame-retardant polyethylene resin was obtained by grafting a phosphonyl group with phosphorus trichloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). The amount of phosphorus trichloride was as shown in Table 1.
【0038】上記実施例及び比較例で得られた難燃性ポ
リエチレン系樹脂を、180℃にて溶融圧縮成形して板
状物を作製した。得られた板状物から、JIS K72
01に準拠して、A−1号試験片(長さ150mm、幅
6.5mm、厚み3mm)の酸素指数を測定し、酸素指
数が28以上のものを○、酸素指数が28未満のものを
×、と表1に示した。The flame-retardant polyethylene resins obtained in the above Examples and Comparative Examples were melt-compressed at 180 ° C. to produce plate-like products. From the obtained plate-like material, JIS K72
According to No. 01, the oxygen index of a test piece A-1 (length 150 mm, width 6.5 mm, thickness 3 mm) was measured. ×, shown in Table 1.
【0039】[0039]
【表1】 [Table 1]
【0040】表中、リン酸系化合物導入量とは、ポリエ
チレン系樹脂を構成するモノマーユニット1単位に対し
て、グラフト反応したリン酸系化合物の単位数である。In the table, the amount of the phosphoric acid compound introduced is the number of units of the phosphoric acid compound which has been graft-reacted with respect to one unit of the monomer unit constituting the polyethylene resin.
【0041】実施例1〜5と比較例1〜5とを比較する
と、リン酸系化合物をグラフト反応させることにより、
優れた難燃性が付与されることが分かる。また、実施例
1〜5と比較例6とを比較すると、実施例はいずれも難
燃性が優れており、本発明の方法は比較例6のホスホニ
ル基をグラフト反応させる方法より、リン導入量を大き
くすることができるため、より優れた難燃効果を与えて
いるものと推察される。When Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 are compared, a phosphoric acid compound is graft-reacted.
It can be seen that excellent flame retardancy is provided. When Examples 1 to 5 and Comparative Example 6 were compared, all of the Examples were excellent in flame retardancy, and the method of the present invention was more effective than the method of Comparative Example 6 in which a phosphonyl group was graft-reacted. Can be increased, so that it is presumed that a more excellent flame retardant effect is given.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明のポリオレフィン系樹脂は、上述
の構成であり、優れた難燃性を有すると共に、燃焼時や
成形加工時にハロゲン系ガスを発生することもなく、容
易に製造できるため、難燃性が要求される幅広い用途に
使用可能である。The polyolefin resin of the present invention has the above-mentioned structure, has excellent flame retardancy, and can be easily produced without generating a halogen-based gas at the time of combustion or molding. It can be used for a wide range of applications requiring flame retardancy.
Claims (3)
ーユニット1単位に対して、炭素−炭素二重結合を有す
るリン酸系化合物0.01〜1単位がグラフト反応され
てなる難燃性ポリオレフィン系樹脂。1. A flame-retardant polyolefin-based resin obtained by grafting 0.01 to 1 unit of a phosphoric acid-based compound having a carbon-carbon double bond to 1 unit of a monomer unit constituting the polyolefin-based resin.
ル、ホスホン酸誘導体、ホスホン酸エステル、ホスフィ
ン酸誘導体、ホスフィン酸エステル及び亜リン酸エステ
ルから選ばれる1種以上の化合物であることを特徴とす
る請求項1記載の難燃性ポリオレフィン系樹脂。2. The method according to claim 1, wherein the phosphoric acid compound is at least one compound selected from a phosphoric acid ester, a phosphonic acid derivative, a phosphonic acid ester, a phosphinic acid derivative, a phosphinic acid ester, and a phosphite ester. The flame-retardant polyolefin resin according to claim 1.
酸、ビニルホスホン酸ジエチルエステル、2−アクリロ
イロキシエチルホスホン酸、2−メタクロイロキシエチ
ルホスホン酸、及びビス(2−メタクロイロキシエチ
ル)ホスホン酸から選ばれる1種以上の化合物であるこ
とを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリオレフィン系
樹脂。3. The phosphoric acid compound is vinylphosphonic acid, vinylphosphonic acid diethyl ester, 2-acryloyloxyethylphosphonic acid, 2-methacryloxyethylphosphonic acid, and bis (2-methacryloxyethyl). The flame-retardant polyolefin-based resin according to claim 1, which is at least one compound selected from phosphonic acids.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9337445A JPH11171936A (en) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | Flame-retardant polyolefin resin |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH11171936A (en) |
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