JPS6019339B2 - 難燃性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、難燃性樹脂組成物に関するもので、熱可塑性
樹脂１０の重量部に対し、アニオン系界面活性剤で表面
処理した水酸化マグネシウムまたは、塩基性炭酸マグネ
シウムを４０〜８の重量部、前記■式で表わされるハイ
ドロタルサィト類化合物を４０〜８の重量部配合するこ
と（特定発明）およびこれに無機スズ化合物または無機
アンチモン化合物を特定量添加すること（第２の発明）
を特徴とする、難燃性でかつ、耐酸性が改善され、フロ
ーマークのない成形物を得ることができる組成物を提供
することを目的とする。

熱可塑性樹脂に水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネ
シウム、またはハイドロタルサイト類化合物を配合して
難燃性をもたせることは公知である。

しかしながら、水酸化マグネシウムまたは塩基性炭酸マ
グネシウムを配合した樹脂は、耐酸性が極めて悪い。す
なわち、例えばこれらを配合した組成物よりの成形物を
炭酸水中に浸しておくと、数時間で成形物の表面に、塩
基性炭酸マグネシウムまたは、炭酸マグネシウムの結晶
が析出して、成形物表面を白い析出物で覆い、著しく外
観をそこなう。他方、ハイドロタルサイト類化合物は比
較的耐酸性が良好であってこの面から実用上問題はない
が、結晶水が約１８０℃から徐々に脱離するため、成形
時に水蒸気を少量発生して、特に大型成形品を成形する
場合には、成形物にいわゆるフローマークを生じて、外
観を悪くする。そこで水酸化マグネシウムまたは塩基性
炭酸マグネシウムとハイドロタルサィト類化合物のそれ
ぞれの欠点を補うために両者を特定の割合で、樹脂に配
合すると、耐酸性、フローマーク共に改善された成形物
が得られることを見し、出し本発明に到った。この場合
水酸化マグネシウムまたは塩基性炭酸マグネシウムは、
アニオン系界面活性剤で表面処理することが必要で、処
理した場合は、しない場合に比べて、明らかに耐酸性が
改良されている。その理由は、表面処理した場合、樹脂
との相溶性が良くなるために成形物表面に露出する水酸
化マグネシウムまたは塩基性炭酸マグネシウムの量が処
理しない場合に比べて少くなるためと考えられる。水酸
化マグネシウムまたは塩基性炭酸マグネシウムは分散性
が良くて、結晶がよく生長したもの、すなわち２次粒子
が０．１〜１仏、ＢＥＴ比表面積が１〜２０で／夕、好
ましくは、１〜１０〆ノタの範囲にあることが好ましい
。

これらの条件が良い程樹脂中への分散が良く、成形物表
面に露出する量が少し、ので耐酸性が改善される。水酸
化マグネシウムまたは塩基性炭酸マグネシウムの表面処
理に用いられるアニオン系界面活性剤としては、式ＲＣ
ＯＯＭ（但し、式中、ＲはＣ８〜Ｃ４ｏのアルキル基を
示し、Ｍはアルカリ金属原子を示す）で表わされる高級
脂肪酸アルカリ塩、式ＲＯＳ０３Ｍ（式中、ＲおよびＭ
は上記と同義）で表わされるアルカリ硫酸塩ト式ＲＳ０
３Ｍ（式中、ＲおよびＭは上言己と同義）で表わされる
アルキルスルホン酸塩、式Ｒ−ａｒｙｌ一Ｓ０３Ｍ（式
中〜 ＲおよびＭは上記と同義）で表わされるアルキル
アリールスルホン酸塩、および式ＲＯＣＯＣＨ２ ・ （式中、ＲおよびＭは上記と同 ＲＯＣＯＣＨＳ０３Ｍ 義）で表わされるスルホコハク酸ェステル塩等がある。

このような界面活性剤の具体例としては、ステアリン酸
ソーダ、ステアリン酸カリ、オレィン酸ソーダ、オレィ
ン酸カリ、パルミチン酸ソーダ、パルミチン酸カリ、ラ
ウリン酸ソーダ、ラウリン酸カリ、べへニン酸カリ、ラ
ウリルベルゼンスルホン酸ソーダ、オクタデシル硫酸カ
リ、ラウリルスルホン酸ソーダ、ジナトリウム・２ース
ルホェチル・Ｑ−スルホステアレートなどをあげること
ができる。処理する方法としては、アニオン系界面活性
剤の水溶液に水酸化マグネシウムまたは、塩基性炭酸マ
グネシウムを加え、充分濃伴して約１時間維持するか、
あるいはその逆に水酸化マグネシウムまたは、塩基性炭
酸マグネシウムの懸濁液中に、アニオン系界面活性剤の
水溶液を加える方法がある。

活性剤の使用量はマグネシウム化合物類に対し１〜１の
重量％が適当である。本発明において難燃化剤の１成分
として用いられるハイドロタルサィト類化合物は、Ｍｇ
ＸＡ１ｙ（ＯＨ）２Ｘ＋３ｙ−２Ｚ（Ｃ０３）Ｚ・ｍＨ
２０ただし、。

＜幸ミ１，裏ミ多ミ・‐ふｍは正数で表わされる複合金
属化合物であって、水酸化マグネシウムまたは塩基性炭
酸マグネシウムと同様分散性が良く、結晶の生長したも
の、すなわちＢＥＴ比表面積が１〜２０で／夕、好まし
くは１〜１５〆／夕で、２次粒子が０．１〜１仏のもの
が好ましい。アニオン系界面活性剤処理は必ずしも要件
ではないが機械的物性を良くするためには行うことが好
ましい。本発明においては、これら水酸化マグネシウム
または塩基性炭酸マグネシウム、およびハイドロタルサ
ィト類化合物を、熱可塑性樹脂１０の重量部に対し、そ
れぞれ４０〜８の重量部の範囲（好ましくは両者の合計
量が１０の重量部前後）で配合することが必要で、この
範囲を逸脱すると目的とする耐酸性向上ならびにフロー
マーク抑制の効果を併せて得ることがむつかしい。

本発明において灘燃化の対象とされる熱可塑性樹脂は、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ
、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ボ
リアクリロニトル等である。

樹脂と難燃化剤の配合方法は、樹脂の熱劣化以下の温度
で、押出機、。

ール等を用いて、溶融混線する。つぎに本発明において
は、雛燃化剤としての前記水酸化マグネシウム、塩基性
炭酸マグネシウムおよびハイドロタルサィト類化合物に
加えて、少量のスズまたはアンチモンの無機化合物を添
加すると鱗燃効果を著しく向上させ、鍵燃化剤の使用量
を減少させることができる。

すなわち、灘燃効果を低下させることなく、水酸化物の
配合量を少〈することにより、耐酸性の劣下を抑制し、
ハイドロタルサィト類化合物の配合量を少〈することに
より、フローマークの発生を減少させる効果が与え．ら
れるのである。

これらの無機スズ化合物、無機アンチモン化合物として
は、スズ酸ソーダ、酸化第２スズ、酸化第１スズ、塩化
第２スズ、塩化第１スズ、酸化第２アンチモン、酸化第
１アンチモン、塩化第２アンチモン、塩化第１アンチモ
ン等が用いられる。これらの無機スズまたはアンチモン
化合物は雛燃化剤すなわち水酸化マグネシウムまたは塩
基性炭酸マグネシウムおよびハイドロタルサイト類化合
物の合計量に対し、０．２〜５重量％の範囲で加えられ
る。０．２重量％より少ないと相乗効果が顕著でなく、
また５重量％以上加えてもそれに伴う鍵燃効果の向上は
認められない。

これらの化合物は添加量が微少であるので有害な現象は
発生しないが、酸化第２スズは無毒性という意味で最も
好ましい。これらの化合物は上記難燃化剤にできるだけ
均．一に分散させることが望ましく、そのために、毅燃
化剤の懸濁液に充分な健投の下に前記スズ、アンチモン
化合物を溶解もしくは、懸濁させて難燃化剤の表面に上
言己スズ、アンチモン化合物を化学吸着させるか、或い
は、両者の均一な混合物とする。

このような処理により、スズ、アンチモン化合物は、水
酸化物、酸化物、スズ酸マグネシウム等の状態で存在す
る。前述の本発明の難燃性熱可塑性樹脂組成物にはさら
に他の添加剤を適用することも可能であり、例えば滑剤
、増粘剤、顔料、帯電防止剤等を添加することは、何ら
妨げにならない。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するがこの
例において、耐酸性テストすなわち白色化テストは、以
下の方法および判定による。

試料成形板を、長さ１６肌、中２．５伽に切り出し試料
とする。

試料を連続的にＣ０２を注入している５００泌のイオン
交換水中に浸し、２独時間以上放置する。評価は以下の
等級によって行う。

等級 １級：９曲時間放置後においても、対照禾浸薄試料と対
比して認め得る変化のないもの。

２級：２独特間放置では認め得る白化を生じないが、４
棚寺間放置で、試料表面の一部（表面全体の３０％はこ
えない）に、認め得る白化を発生したもの。

３級：２独特間放置で、試料表面の一部（表面全体の３
０％はこえない）に、認め得る白化を発生したもの。

４級：２岬時間放置で、試料表面の大部分（表面全体の
３０％をこえ６０％以下）に認め得る白化を発生したも
の。

５級：２４時間程度で、試料表面の大部分（表面全体の
６０％をこえる）に認め得る白化を発生したもの。

６級：２独特間以下の短かし、時間内で、試料表面の大
部分（表面全体の６０％をこえる）に認め得る白化を発
生したもの。

実施例 １〜３ ３０００の水６夕にオレィン酸ソーダ１５夕を溶解し、
この系に、充分燈拝しながら、ＢＥＴ比表面積１０で／
夕の水酸化マグネシウム６００夕を入れ、約３０分維持
し、水酸化マグネシウムの表面に均一にオレィン酸ソー
ダを化学吸着させる。

しかる後、脱水、水洗、脱水後約１２０ｏｏで乾燥する
。同様の条件で、ＢＥＴ比表面積１５従／夕のハイドロ
タルサィト類化合物Ｍ鞍ＡＩ２（ＯＨ），４Ｃ０３・４
凡○を表面処理する。メルトインデツクス４．９のポリ
プロピレンと、上記水酸化マグネシウム、ハイドロタル
サィト類化合物およびカーボンブラックをそれぞれ重量
部で１００：８０：４０：２、１００：６０：６０：２
、１００：４０：８０：２の比で配合し、溶融、濠練し
て、ベレット化した後、２００×２００×３帆の板に射
出成形した。

別に表面処理をしていない外は実施例１〜３で用いたと
同じ水酸化マグネシウムおよびハイドロタルサィト類化
合物を用い、ポリプロピレン、水酸化マグネシウム、ハ
イドロタルサィト類化合物、カーボンブラックの配合比
が１００：１００：２０：２、１００：２０：１００：
２の２つの組成物より同様の板を作成し比較例とした。

各種試験結果を第１表に示す。第１表 実施例 ４ ＢＥＴ比表面積１５〆／夕の塩基性炭酸マグネシウムｌ
ｋ９を１０その水に懸濁し、この系の温度を７０℃とし
、充分蝿拝しておき、そこへ、５０夕のステアリン酸ソ
ーダと金属換算で１０２の酸化アンチモンの混合物を投
入し、約１時間均一に混合する。

処理物を脱水、水洗、脱水、乾燥する。メルトィンデツ
クス２の高密度ポリェチレンン、上記処理物、ＢＥＴ比
表面積１７〆／夕のハイドロタルサイト類化合物Ｍｇ６
Ｎ２（ＯＨ），６Ｃ０３・ＱＬ○、カーボンブラックを
それぞれ１００：５０：５０：２重量部配合して、溶融
、混練、ベレット化後２００×２００×３柳の板に成形
した。

試験結果を第２表に示す。実施例 ５ ６その水に、２２夕のステアリン酸ソーダと金属換算で
１２夕のスズ酸ソーダを入れ、系の温度を約８０℃にし
て、溶液を作り、この系にＢＥＴ比表面積１５従／夕の
水酸化マグネシウム６００夕を投入し、約３び分充分蝿
拝し、水酸化マグネシウムの表面に、ステアリン酸ソー
ダとスズ酸ソーダを均一に化学吸着させた後、脱水、水
洗、脱水、乾燥した。

メルトインデツクス３のプロピレンとエチレンの共重合
部、前記処理水酸化マグネシウムと、ＢＥＴ比表面積８
め／夕のハイドロタルサィト類化合物Ｍｇ４Ｍ２（ＯＨ
），２Ｃ０３・９日２０、カーボンフラックをそれぞれ
重量部で１００：６０：４０：２部配合し、実施例４と
同様に成形した。

試験結果を第２表に示す。第 ２ 表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂１００重量部に対し、アニオン系界面
   活性剤で表面処理した水酸化マグネシウムまたは塩基性
   炭酸マグネシウムの１種以上を４０〜８０重量部、およ
   び後記（Ａ）式で表わされるハイドロタルサイト類化合
   物を４０〜８０重量部配合してなる難燃性熱可塑性樹脂
   組成物。 （Ａ） 式 Ｍｇ＿ｘＡｌ＿ｙ（ＯＨ）＿２＿ｘ＿＋＿３＿ｙ＿−＿
   ２＿ｚ（ＣＯ＿３）＿ｚ・ｍＨ＿２Ｏただし、０＜ｙ／
   ｘ≦１，１／２≦ｚ／ｙ＜１．５、ｍは正数２ 熱可塑
   性樹脂１００重量部に対し、アニオン系界面活性剤で表
   面処理した水酸化マグネシウムまたは塩基性炭酸マグネ
   シウムの１種以上を４０〜８０重量部、および後記（Ａ
   ）式で表わされるハイドロタルサイド類化合物を４０〜
   ８０重量部、ならびに無機スズ化合物または無機アンチ
   モン化合物の１種以上を、それぞれの金属換算で、前記
   マグネシウム化合物およびハイドロタルサイト類化合物
   の合計量に対し０．２〜５重量％配合してなる難燃性熱
   可塑性樹脂組成物。 （Ａ） 式 Ｍｇ＿ｘＡｌ＿ｙ（ＯＨ）＿２＿ｘ＿＋＿３＿ｙ＿−＿
   ２＿ｚ（ＣＯ＿３）＿ｚ・ｍＨ＿２Ｏただし、０＜ｙ／
   ｘ≦１，１／２＜ｚ／ｙ＜１．５、ｍは正数