JP3801656B2

JP3801656B2 - 難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物

Info

Publication number: JP3801656B2
Application number: JP33616492A
Authority: JP
Inventors: 洋三郎田中
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1992-12-16
Filing date: 1992-12-16
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: JPH06184372A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物に関するものである。さらに詳細には、ポリプロピレン系樹脂に、有機ハロゲン系難燃剤とアンチモン化合物を配合してなる難燃性ポリプロピレン樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレン系樹脂はその優れた特性のため、射出成形品、フィルム、ブロ−成形品の形で、自動車、建築材料、電気部品等の分野で広く使われているが用途が広まるにつれてポリプロピレン系樹脂は単体で使われるだけでなく、無機充填剤やゴムを多量に配合して、剛性、表面硬度、衝撃強度などの材料強度を高めて使用されることが多くなっている。
【０００３】
しかしながら、ポリプロピレン系樹脂は極めて燃え易いと言う欠点を有しており、用途が広まるに連れ難燃化の要求も多くなっている。
【０００４】
一般にポリプロピレン系樹脂の難燃化には、ハロゲン系難燃剤と三酸化アンチモンの併用添加による方法が行われている。
【０００５】
無機充填剤を含有しないポリプロピレン系樹脂の難燃化は少量のハロゲン系難燃剤と三酸化アンチモンの併用により達成されることが知られている。例えばデカブロモジフェニルエーテル（以下ＤＢＤＥと記述）８重量％と三酸化アンチモン４重量％の添加で電気製品の難燃性規格であるＵＬ９４／Ｖ−２に合格する。またテトラブロモビスフェノールＡ−２，３ジブロモプロピルエーテル（以下ＴＢＡ−ＢＰと記述）１０重量％と三酸化アンチモン５重量％の併用ではＵＬ９４／Ｖ−０が得られる。
【０００６】
しかしながら材料強度、特に剛性を高めるために無機充填剤を含有したポリプロピレン系樹脂ではハロゲン系難燃剤の効果は、極めて悪くなる。例えばタルクを２０重量％含有したポリプロピレン系樹脂でＵＬ９４／Ｖ−２を達成するにはＤＢＤＥ１８重量％以上、三酸化アンチモン６重量％以上の添加が必要となり、難燃度の高いＵＬ９４／Ｖ−０の達成にはより多くの難燃剤の添加を必要とする。
【０００７】
また、ＴＢＡ−ＢＰと三酸化アンチモンの併用系を用いても、効果の上昇は見られず、ＤＢＤＥと同等量の難燃剤が必要とされることが知られている。そしてこの様な難燃剤の多量添加は加工性、物性、熱安定性及び、耐候性を劣化させるだけでなく、価格を上昇させ、またリサイクル性も困難となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は無機充填剤を含有した剛性、難燃性の良好な難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定のメルトフローレートを有するポリプロピレン樹脂に特定の有機ハロゲン系難燃剤とハロゲンに対し特定の割合のアンチモン化合物を添加することにより難燃性、物性、耐候性、熱安定性の極めて優れる難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物を得ることができることを見いだした。
【００１０】
すなわち本発明は、２３０℃、２．１６ｋｇｆ荷重のメルトフローレート（以下ＭＦＲと記述）が１０ｇｒ／１０ｍｉｎ以上のポリプロピレン系樹脂に、無機充填剤を５〜３０重量％、ジブロモプロピルエーテル基を有する有機ハロゲン系難燃剤２〜１７重量％、アンチモン化合物を有機ハロゲン系難燃剤のハロゲン／アンチモン化合物のアンチモンのモル比が２．８〜４．０になる量を配合してなるポリプロピレン系樹脂組成物である。
【００１１】
本発明の樹脂組成物は難燃性、物性、耐候性、熱安定性の極めて優れた難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物である。
【００１２】
本発明には各種ポリプロピレン系樹脂を用いることができる。プロピレン単独重合体、プロピレンとエチレン、ブテン−１、ペンテン−１又はヘキセン−１、４−メチル−ペンテン−１とのブロック共重合体、ランダム共重合体並びにこれらの混合物を用いることができる。
【００１３】
ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲは１０ｇｒ／ｍｉｎ、より好ましくは１５ｇｒ／ｍｉｎ以上が好ましい。このＭＦＲが１０ｇｒ／ｍｉｎ未満の場合は十分な難燃性が得られない。
【００１４】
また本発明で使用する有機ハロゲン系難燃剤としては、ジブロモプロピルエーテル基を有する難燃剤、例えばテトラブロモビスフェノールＳ−２，３ジブロモプロピルエーテル（ＴＢＳ−ＢＰ）、ＴＢＡ−ＢＰ、１，３，５−トリス（２，３ジブロモプロピルエーテル）イソシアヌレート（ＴＡＩＣ−６Ｂ）等を用いることができる。
【００１５】
これらの難燃剤の配合量は要求される難燃レベル、難燃剤中のハロゲン含有量、ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲによって異なるが２〜１７重量％、より好ましくは３〜１５重量％の範囲である。添加量が２重量％未満の場合は十分な難燃性が得られず、添加量が１７重量％より多くなるとブルーミング、熱安定性、耐候性等が悪くなる。
【００１６】
またアンチモン化合物としては三酸化アンチモン、五酸化アンチモンを用いることができる。アンチモン化合物の添加量は樹脂に含有された有機ハロゲン系難燃剤のハロゲン量と密接な関係がありハロゲン／アンチモンのモル比が２．８〜４．０、より好ましくは３．０〜３．５の範囲がよい。この組成比より小さくても大きくても十分な難燃効果が得られず、多量のハロゲン難燃剤、アンチモン化合物の添加が必要とする。
【００１７】
また無機充填剤としてはタルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マイカ、ガラスファイバー、カーボンファイバーなどを用いることができる。無機充填剤の添加量は５〜３０重量％がよい。この添加量が５重量％未満の配合では十分な強度が得られず、また３０重量％より多く配合すると十分な難燃効果を得ることは難しい。
【００１８】
また本発明の樹脂組成物には、衝撃強度などを改善するため、通常ポリプロピレン樹脂に添加されるゴム成分を添加することができる。この添加量は１０重量％以下がよく、これより多くの配合では十分な難燃効果が得られないことがある。
【００１９】
また本発明の樹脂組成物には、衝撃強度、引張特性を改良するために通常の無機充填系ポリプロピレン系樹脂に添加される変性ポリプロピレン樹脂を通常の使用する範囲で添加することができる。
【００２０】
また本発明の樹脂組成物には、以上のものの他に通常ポリプロピレン系樹脂の添加剤として用いられるもの、例えば酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、着色剤あるいはハロゲン系難燃剤を添加したときに併用されるハロゲン用安定剤などを添加することができる。
【００２１】
かくして得られる難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物は、射出成形、押出成形、ブロ−成形等通常行われる加工方法にて成形品にすることができる。
【００２２】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれにのみ限定されるものではない。尚、実施例、比較例において実施した各種の試験方法は次の通りである。
【００２３】
・難燃性試験
ＵＬ９４／Ｖ法に準じた。
【００２４】
・機械的特性
ＪＩＳＫ６７５８に準拠した。
【００２５】
なお試験片はすべて射出成形機を用いて作製した。
【００２６】
実施例１
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）（東ソー（株）社製：Ｊ５１００Ａ、ＭＦＲ１１、ホモポリマ−）８２．５重量％とタルク（林化成（株）社製：ミクロンホワイト５０００Ａ、平均粒径３μ）１０重量％、ＴＢＡ−ＢＰ（帝人化成（株）社製：ファイヤーガードＦＧ３１００、臭素含有率６７％）５．５重量％、三酸化アンチモン（日本精鉱（株）社製：アトックスＳ）２重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．４）および安定剤として２、６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾ−ル（吉富製薬（株）社製；ヨシノックスＢＨＴ）０．１重量％、ステアリン酸カルシウム０．１重量％、エポキシ化大豆油０．１をヘンセルミキサ−で混合し、口径３０ｍｍφの二軸混練押出機で樹脂温度２２０℃にて押出し、ペレットを作製した。ついで該ペレットを１５０ｔの射出成形機を用いて樹脂温度２３０℃にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性２万１千ｋｇｆ／ｃｍ²、難燃性ＵＬ９４／Ｖ−０と極めて良好であった。
【００２７】
実施例２
ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）（東ソー（株）社製：Ｊ７２５０Ｂ、ＭＦＲ２５、ブロックポリマ−）７４重量％とタルク１５重量％、ＴＢＳ−ＢＰ（丸菱油化（株）社製：ノンネンＰＲ−２、臭素含有率６５％）８重量％、三酸化アンチモン３重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．３）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性２万１千ｋｇｆ／ｃｍ²、難燃性ＵＬ９４／Ｖ−０と極めて良好であった。
【００２８】
実施例３
ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）７９重量％とガラスファイバー（日本電気硝子（株）社製：ＥＣＳＯ３Ｔ−４８８）１０重量％、ＴＢＳ−ＢＰ８重量％、三酸化アンチモン３重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．３）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性２万３千ｋｇｆ／ｃｍ²、難燃性ＵＬ９４／Ｖ−０と極めて良好であった。
【００２９】
実施例４
ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）６９重量％とマイカ（レプコ（株）社製：Ｓ２００、平均粒径１５０μ）２０重量％、ＴＢＳ−ＢＰ８重量％、三酸化アンチモン３重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．３）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性２万９千ｋｇｆ／ｃｍ²、難燃性ＵＬ９４／Ｖ−０と極めて良好であった。
【００３０】
比較例１
ポリプロピレン系樹脂として、ＭＦＲが３．５のホモポリマー（Ｃ）（東ソー（株）社製：Ｊ５０４０Ｂ）をベ−スレジンに用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性は十分有するものの、ＵＬ９４／Ｖ法での難燃性の評価は自己消火性を示さなかった。
【００３１】
比較例２
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）７５重量％とタルク１０重量％、難燃剤としてテトラブロムビスフェノ−ル−Ａ（帝人化成（株）社製：ファイヤーガード２０００、臭素含有量５８％）を１０重量％及び三酸化アンチモンを３重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．５）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性は十分有するもののＵＬ９４／Ｖ法での難燃性の評価は自己消火性を示さなかった。
【００３２】
比較例３
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）７５重量％とタルク１０重量％、難燃剤としてＤＢＤＥ（東ソ−（株）社製：フレ−ムカット１１０Ｒ）を１０重量％、三酸化アンチモンを５重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．０）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は十分な剛性を有するものの、ＵＬ９４／Ｖでの難燃性の評価は自己消火性を示さなかった。
【００３３】
比較例４
ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）７８重量％とタルク１０重量％、難燃剤としてＴＢＳ−ＢＰを８重量％、三酸化アンチモンを４重量％（ハロゲン／アンチモン＝２．４）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性が１万７千ｋｇｆ／ｃｍ²と低くまたＵＬ９４／Ｖでの難燃性の評価も自己消火性を示さなかった。
【００３４】
比較例５
ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）７６重量％とタルク１０重量％、難燃剤として
ＴＢＳ−ＢＰを１１重量％、三酸化アンチモンを３重量％（ハロゲン／アンチモン＝４．３）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性が１万７千ｋｇｆ／ｃｍ²と低くまたＵＬ９４／Ｖでの難燃性の評価も自己消火性を示さなかった。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
以上の記述から明らかなように本発明の組成物は、材料強度、特に剛性を強化するために無機充填剤を添加した場合の欠点であるポリプロピレン系樹脂の難燃性の低下の極めて少ない組成物である。

Claims

２３０℃、２．１６ｋｇｆ荷重のメルトフローレートが１０ｇｒ／１０ｍｉｎ以上のポリプロピレン系樹脂に、無機充填剤５〜３０重量％、ジブロモプロピルエーテル基を有する有機ハロゲン系難燃剤２〜１７重量％、アンチモン化合物を有機ハロゲン系難燃剤のハロゲン／アンチモン化合物のアンチモンのモル比が２．８〜４．０になる量を含有する難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物。