JPH01193347A

JPH01193347A - 難燃性ポリプロピレン樹脂組成物

Info

Publication number: JPH01193347A
Application number: JP63019298A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Akitaya; 秋田谷　真一; Nobuya Tabata; 田畑　暢哉
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1989-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: JPH0657774B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は難燃性ポリプロピレン樹脂組成物に関する。さ
らに詳しくはポリプロピレン樹脂を主成分とし、腐食性
のガスや有毒性のガスの発生がなく、成形加工性の低下
や成形品としたとき（該成形品の機械的強度の低下も少
なく、高度の難燃性能を有する成形品が得られる難燃性
ポリプロピレン樹脂組成物に関する。

従来よシ、ポリプロピレン樹脂は、加工性、耐薬品性、
耐候性、電気的特性および機械的強度の良さから家庭用
電気製品の分野を始めとして、建染物、室内装飾品、自
動車部品など各種の分野に多用されている。

（従来の技術）本来ポリプロピレン樹脂は、燃焼しやすい樹脂であるが
、使用される用途の拡大にともないポリプロピレン樹脂
も難燃材料としての性能が要求され、しかも年々要求さ
れる性能が厳しくなってきている。これらの要求に応え
るために種々の難燃性ポリプロピレン樹脂組成物が提案
されている。

例えば特開昭５３−９２８５５号公報、特開昭５４−２
９３５０号公報、特開昭５４−７７６５８号公報、特開
昭５６−２６９５４号公報、特開昭５７−８７４６２号
公報、特開昭６０−１１０７３８号公報などに開示され
ているように含水無機化合物（例えば水酸化マグネシウ
ム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化マグネシ
ウム、アンチモン酸化物、ハイドロタルサイトなど）を
ポリプロピレン樹脂に添加した組成物、例えば特公昭５
５−３０７３９号公報に開示されているようにメルトイ
ンデックス、０．０１〜２．０のポリエチレンおよびデ
カブロモ・ジフェニールエーテル（マたはドデカクロロ
ドデカヒドロメタノジベンゾシクロオクテン）および粉
末状のタルク、カオリナイト、セリサイト、シリカ、ケ
イ藻土から選ばれれ１以上の無機質充填剤をポリプロピ
レン樹脂に添加した組成物、特開昭５９−１４７０５０
号公報に開示されているように、燐酸アンモニウム（も
しくは燐酸アミド）および１．３．５−トリアジン誘導
体のオリゴマー（もしくはポリマー）をポリプロピレン
樹脂に添加した組成物などが提案されている。

しかしながら、含水無機化合物をポリプロピレン樹脂に
添加した組成物、例えば水酸化マグネシウムを添加した
組成物では高度の難燃性を賦与させるためには、多量の
該含水無機化合物を添加する必要があシ、その結果、該
組成物は成形加工性の低下や成形品としたときの該成形
品の機械的強度の低下をもたらす。

また、ハロゲン系化合物を添加した組成物は成形加工性
の低下や成形品としたときの該成形品の機械的強度の低
下は比較的少なく、高度の難燃性を有する成形品が得ら
れるが加工時や燃焼時に、腐食性のガスや有毒性のガス
が発生するといった欠点がある。

また、特開昭５９−１４７０５０号公報に開示されてい
る難燃性ポリプロピレン樹脂組成物は成形加工性の低下
や成形品としたときの該成形品の機械的強度の低下は比
較的少なく、加工時や燃焼時に、腐食性のガスや有毒性
のガスが発生することも少ないがＵＬサブジェクト９４
（アンダーライター・ラボラトリーズインコーポレーシ
ョン）の「機器の部品用プラスチック材料の燃焼試験」
の垂直燃焼試験に準拠した試験（以下、ＵＬ９４燃焼試
験という。）では燃焼性のランクが１／３２インチ肉厚
でＶ−２であシ、高度の難燃性である１／３２インチ肉
厚で■−Ｏの難燃性を達成することがむづかしい。

（発明が解決しようとする課題）本発明者らは、高度の難燃性すなわちＵＬ９４燃焼試験
で１／３２インチ肉厚でｖ−０の難燃性を有し、加工時
や燃焼時に腐食性のガスや有毒性のガスを発生させず、
しかも成形加工性の低下や成形品としたときの該成形品
の機械的強度の低下の少ない成形品が得られる難燃性ポ
リプロピレン樹脂組成物を得るぺ〈鋭意研究した。

その結果、ポリプロピレン樹脂にポリエチレン樹脂、ポ
リ燐酸アンモニウムまたはポリ燐酸アミドおよび下記一
般式〔Ｉ〕で表わされる構造を有する１、３．５−１７
ジン誘導体の特定量を配合した組成物が上述の課題を解
決することができることを見い出し、この知見に基づき
本発明を完成した。

（式中、Ｘはモルホリノ基もしくはピペリジノ基、Ｙは
ピペラジンの２価の基、ｎは２〜５０の整数である。）以上の記述から明らかなように、本発明の目的は上述の
課題を解決した高度の難燃性を有する成形品が得られる
難燃性ポリプロピレン樹脂組成物を提供することである
。

（課題を解決するための手段）本発明は下記の構成を有する。

下記囚から（Ｄ）までの合計嬌を１００重量２として、囚　ポリエチレン樹脂　　　　　　　　　５〜２５重量
Ｚ（Ｂ）　　ポリ燐酸アンモニウムまたはポリ燐酸アミ
ド１２〜２５重量１ｚ（Ｃ１下記一般式〔Ｉ〕で表わされる構造を有する１、
３．５−トリアジン誘導体　　　　５〜１０重量２〔式
中、Ｘはモルホリノ基またはピペリジノ基、Ｙはピペラ
ジンの２価の基、ｎは２〜５０の整数である。〕（Ｄ）　　残りポリプロピレン樹脂本発明で用いるポリプロピレン樹脂としては、結晶性プ
ロピレン単独重合体、プロピレンを主成分としてプロピ
レンとエチレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン
−１，４−メチルペンテン−１、ヘプテン−１、オクテ
ン−１、デセン−１のなかから選ばれた１以上との結晶
性共重合体もしくはこれらの２以上の混合物をあげるこ
とができる。特に結晶性エチレン−プロピレンブロック
共重合体が望ましい。

本発明で用いるポリエチレン樹脂は高密度ポリエチレン
、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンの何れでも
使用可能であるが、成形物の剛性の低下を防ぐためには
高密度ポリエチレンを使用することが望ましい。

該ポリエチレン樹脂の配合割合は組成物に対して５〜２
５重量係、好ましくは７〜２０重量係重量圧好ましくは
１０〜２０重量係である。該配合割合が５重量％未満で
はＵＬ９４燃焼試験でｌ／３２インチ肉厚でＶ−０の難
燃性を達成することができず、また２５重重量％超えて
もｌ／３２インチ肉厚でｖ−Ｏの難燃性を達成すること
ができなくなるので好ましくない。

本発明で用いるポリ燐酸アンモニウムまたはポリ燐酸ア
ミドは通常市販品をそのまま用いればよく、該市販品と
しては例えばポリ燐酸アンモニウムとしてはスミセーフ
Ｐ（商品名、住人化学工業■製）、ポリ燐酸アミドとし
てはスミセーフＰＭ（商品名、住人化学工業■製）をあ
げることができる。

該ポリ燐酸アンモニウムまたはポリ燐酸アミドの配合割
合は組成物に対して１２〜２５重量係である。該配合割
合が１２重重量％満ではＵＬ９４燃焼試験でｌ／３２イ
ンチ肉厚でｖ−０の難燃性を達成する組成物が得られず
、また２５重重量％超えて配合してもそれ以上の難燃性
の向上効果が得られないのみならず、該ポリ燐酸アンモ
ニウムまたはポリ燐酸アミドに起因して吸湿性が増大す
るので好ましくない。

本発明で用いる１、３．５−トリアジン誘導体としては
、２−ピペラジエレン−４−モルホリノ−１゜３．５−
１−リアジンのオリゴマーもしくはポリマー、２−ピペ
ラジエレン−４−ピペリジノ−１，３，５−トリアジン
のオリゴマーもしくはポリマーを例示することができる
。該１，３．５一トリアジン誘導体の配合割合は組成物
に対して５〜１０重量係である。該配合割合が５重量％
未満では高度の難燃性であるＵＬ９４燃焼試験のｌ／３
２インチ肉厚でＶ−０が達成できず、また１０！量係を
超えて配合してもそれ以上の難燃性の向上効果が得られ
ない。

また、該１，３．５一ト’Ｊアジン誘導体の１種である
上述の２−ピペラジエレン−４−モルホリノ−１゜３．
５−トリアジンのオリゴマーもしくはポリマーは、例え
ば次の方法によって得ることができる。

すなわち、等モルの２．６−シハロー４−モルホリノ−
１，３，５−トリアジン（例えば２．６−ジクロロ−４
−モルホリノ−１，３，５−トリアジンもしくは２．６
−ジプロモー４−モルホリノ−１，３，５−トリアジン
）とピペラジンとを有機もしくは無機塩基（例えばトリ
エチルアミン、トリブチルアミン、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなど）の存在下にキシ
レンなどの不活性溶媒中で加熱下好ましくは該不活性溶
媒の沸点下で反とによって得ることができる。

また、上述の２−ピペラジエレン−４−ピペリジノ−１
，３，５−トリアジンのオリゴマーもしくはポリマーも
、例えば次の方法によって得ることができる。すなわち
、等モルの２．６−シハロー４−ピペリジノ−１，３，
５−トリアジン（例えば２．６−ジクロロ−４−ピペリ
ジノ−１，３，５−トリアジンもしくは２．６−ジプロ
モー４−ピペリジノ−１，３゜５−トリアジン）とピペ
ラジンとを有機もしくは無機塩基（例えばトリエチルア
ミン、トリブチルアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、炭酸ナトリウムなど）の存在下にトリイソプロ
ピルベンゼンのような不活性溶媒を用いて加熱下好まし
くは該不活性溶媒の沸点下に反応させ、反応終了後、該
反応混合物を濾過して副生物の塩を分離除去したのち、
沸騰水で洗浄して乾燥することによって得ることができ
る。

本発明の組成物にあっては、通常ポリプロピレン樹脂に
添加される各種の添加剤例えば酸化防止剤、帯電防止剤
、滑剤、顔料を併用することができる。

本発明の難燃性ポリプロピレン樹脂組成物は、例えば次
のような方法によって製造することができる。

すなわち、ポリプロピレン樹脂に上述のポリエチレン樹
脂、ポリ燐酸アンモニウムまたはポリ燐酸アミドおよび
一般式〔Ｉ〕で表わされる構造を有する１、３．５−ト
リアジン誘導体ならびに上述の各種添加剤の所定量を撹
拌混合装置、例えばヘンセルミキサー（商品名）、スー
パーミキサー、タンブラ−ミキサーに入れ、１〜１０分
間撹拌混合したのち、得られた混合物を、ロール、押出
機などＫよシ溶融混練温度１７０〜２２０℃で溶融混練
し、ペレット化することＫよって得ることができる。

（実施例）以下、実施例および比較例を用いて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。な
お、実施例、比較例において用いた評価方法は次の方法
によった。

１）難燃性ＵＬサブジェクト９４（アンダーライター・ラボラトリ
ーズインコーポレーション）の「機器の部品用プラスチ
ック材料の燃焼試験」の垂直燃焼試験に準拠。試験片の
肉厚１／３２インチ。

２）曲げ弾性率ＪＩＳ　Ｋ　７２０３に準拠。

３）アイゾツト衝撃強度ＪＩＳ　Ｋ　７１１０に準拠。

実施例１、比較例１ポリプロピレン樹脂として、エチレン含有量８．５重量
％、メルトフローレート（温度２３０℃、荷重２．１６
　ｋｇを加えたときの１０分間の溶融樹脂の吐出量）２
０，９／１０分の結晶性エチレン−プロピレンブロック
共重合体６．３ｋｇ、ポリエチレン樹脂としてメルトイ
ンデックス（温度１９０℃、荷重２．１６　ｋｇを加え
たときの１０分間の溶融樹脂の吐出量）６．５．９／１
０分のエチレン単独重合体（チッソポリエチ（商標）　
Ｍ　６８０、チッソ■製）７００ｇ、ポリ燐酸アンモニ
ウム（スミセーフＰ（商標）住友化学工業■製）　２．
１　ｋｇ、１．３．５−トリアジン誘導体として２−ピ
ペラジエレン−４−モルホリノ−１，３，５−トリアジ
ンのポリマー（ｎ＝１１、分子量的２７７０）８００ｇ
、各種添加剤として２，６−ジーｔ−ブチル−ｐ−クレ
ゾール１５ｙ１ジ−ミリスチル−β、β−チオジプロピ
オネート２０ｇおよびステアリン酸カルシウム１０ｙを
ヘンセルミキサー（商品名）に入れ、３分間撹拌混合し
た。得られた混合物を口径４５間の押出機で溶融混線温
度２００℃で溶融混練押出し、ペレット化した。

また、比較例１としてポリエチレン樹脂を配合しない以
外は実施例１に準拠した配合割合で各配合成分をヘンセ
ルミキサー（商品名）に入れ、実施例１に準拠して撹拌
混合、溶融混練押出し１、ペレット化した。

実施例、比較例で得られたペレットを１００’Ｃの温度
で３時間乾燥したのち、該ペレットを用いてシリンダー
の最高温度を２２０℃に設定した射出成形機で難燃性、
曲げ弾性率、アイゾツト衝撃強度測定用の所定の試験片
をそれぞれ成形した。

該試験片を用いて難燃性、曲げ弾性率、アイゾツト衝撃
強度の測定を行なった。その結果を第１表に示した。

実施例２〜４、比較例２〜４ポリプロピレン樹脂およびポリエチレン樹脂を第１表に
記載の配合割合に変化させた以外は実施例ＩＫ準拠して
各配合成分をヘンセルミキサー（商品名）に入れ、実施
例１に準拠して撹拌混合、溶融混練押出し、ペレット化
した。

また、比較例２〜４として、ポリエチレン樹脂、ポリ燐
酸アンモニウム、１．３．５−トリアジン誘導体および
ポリプロピレン樹脂を第１表に記載の配合割合に変化さ
せた以外は実施例１に準拠して各配合成分をヘンセルミ
キサー（商品名）に入れ、実施例１に準拠して撹拌混合
、溶融混線押出し、ペレット化した。

実施各側、比較各側で得られたペレットを用いて実施例
１に準拠して難燃性評価用試験片を調製し難燃性を評価
した。その結果を第１表に示した。

実施例５１．３．５−トリアジン誘導体として、２−ピペラジエ
レン−４−ピペリジノ−１，３，５−トリアジンのポリ
マー（ｎ＝＝１１、分子量的２８００　）を用いる以外
は実施例１に準拠して各配合成分をヘンセルミキサー（
商品名）に入れ、撹拌混合、溶融混線押出し、ペレット
化した。得られたペレットを用いて実施例ＩＫ準拠して
難燃性評価用試験片を調製し、難燃性を評価した。その
結果を第１表に示した。

（発明の効果）本発明の組成物は高度の難燃性、すなわちＵＬ９４燃焼
試験で１／３２インチ肉厚で■−０の難燃性を有し、加
工時や燃焼時に腐食性のガスや有毒性のガスの発生もな
く、しかも成形加工性の低下や成形品としたときの該成
形品の機械的強度の低下の少ない成形品が得られる難燃
性ポリプロピレン樹脂組成物であシ、従って建築物、室
内装飾品、家庭用電気製品の部品、自動車用部品などの
製造に好適に用いることができる。

以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記（Ａ）から（Ｄ）までの合計を１００重量％
として、（Ａ）ポリエチレン樹脂５〜２５重量％（Ｂ）ポリ燐酸アンモニウムまたはポリ燐酸アミド１２
〜２５重量％（Ｃ）下記一般式〔 I 〕で表わされる構造を有する１
，３，５−トリアジン誘導体５〜１０重量％▲数式、化
学式、表等があります▼〔 I 〕〔式中、Ｘはモルホリノ基もしくはピペリジノ基、Ｙは
ピペラジンの２価の基、ｎは２〜５０の整数である。〕（Ｄ）残りポリプロピレン樹脂である難燃性ポリプロピレン樹脂組成物。
（２）ポリプロピレン樹脂として、結晶性プロピレン単
独重合体、プロピレンを主成分としてプロピレンとエチ
レン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、４−
メチルペンテン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、デ
セン−１のなかから選ばれた１以上との結晶性共重合体
もしくはこれらの２以上の混合物を用いる請求項１記載
の難燃性ポリプロピレン樹脂組成物。