JPH0565539B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高度の難燃性を有するポリオレフイン
組成物に関する。 ポリオレフインは炭化水素より構成されている
ため、着火しやすい、燃えやすい欠点があり、こ
のためポリオレフインの難燃化について種々の提
案がなされている。 近年、電気製品、建材等に使用するポリオレフ
インは、ますます高度の難燃性が要求される傾向
にある。例えば米国のUL規格においては、テレ
ビ外枠等の電気製品の部品に対してＶ−１乃至Ｖ
−０という高度の難燃度が要求されている。従つ
て、米国向け輸出品については、Ｖ−１乃至Ｖ−
０の難燃度を持たせねばならず、また、我国にお
いても当然高度の難燃性が要求されている。 このような背景において、難燃化剤として有機
系難燃剤や、無機系難燃剤の使用が種々試みられ
ている。一般に有機系難燃剤は、ポリオレフイン
に対して自己消火性を有するが、燃焼時に火垂れ
が生じるという欠点がある。他方、無機系難燃
剤、特に水酸化マグネシウムは火垂れが生ぜず自
己消火性も一応はあるが、Ｖ−１乃至Ｖ−０とい
つた高度の難燃化効果を賦与せしめようとする
と、極めて多量、例えばポリオレフイン100重量
部に対して300重量部も配合しなければならない。 一般にポリオレフイン100重量部に対して無機
化合物200重量部までの配合は、成形品とした場
合の剛性、寸法安定性を改善して好ましいのであ
るが、300重量部もの多量の配合量となるとペレ
タイズが極めて困難となり実用的でなくなる。即
ち、かかるポリオレフイン組成物を成形品とする
場合に成形機および金型内の流動性低下をきた
し、また得られる成形品の衝撃強度が低下すると
いう弊害がでてくる。 かかる観点から、本発明物らはポリオレフイン
100重量部に対し、水酸化マグネシウム50〜200重
量部およびベンゼン核に臭素が直接結合した芳香
族臭素化合物を前記水酸化マグネシウムに対して
５〜80重量％含有してなる難燃性ポリオレフイン
組成物を既に提案している（特開昭56−139546）。 ［問題を解決するための手段］ さらに、本発明者らは上記の如き難燃性ポリオ
レフイン組成物について鋭意開発を進めた結果、
特にアスペクト比が２以上である無機化合物が剛
性の向上と同時に、燃焼時の火垂れ防止効果を発
揮するとの知見を得て、本発明を提供するに至つ
たものである。即ち、本発明はポリオレフイン
100重量部に対し、水酸化マグネシウム５〜100重
量部、ベンゼン核に臭素が直接結合した芳香族臭
素化合物３〜150重量部及びタルク、マイカ、ウ
オラスナイト及びチタン酸カリウムよりなる群か
ら選ばれたアスペクト比が２以上の無機化合物５
〜150重量部を含有してなる難燃性ポリオレフイ
ン組成物である。 本発明によれば、上記した特開昭56−139546の
発明に比べて、水酸化マグネシウムの配合量を減
少でき、しかもペレタイズに困難性を伴わず、米
国のUL規格であるＶ−１乃至Ｖ−０を満足する
高度の難燃性を達成することができる。 本発明で用いられるポリオレフインとしてはエ
チレン、プロピレン、ブチレン等のα−オレフイ
ンの単独重合体、該α−オレフインと他のα−オ
レフインとの共重合体、ブロツク共重合体あるい
はこれらの混合物等が挙げられ、特にポリプロピ
レン主成分とするポリオレフインが好ましく用い
られる。 また、水酸化マグネシウムとしては任意のもの
を使用できるが、粒径が0.1〜50μ、好ましくは
0.1〜20μ、またBET法比表面積が20ｍ／ｇ以下
のものを使用するときは、衝撃性が向上し表面状
態が良好な（シルバーストリークの発生がない）
成形品が得られるので好ましい。更に水酸化マグ
ネシウムを予めステアリン酸ソーダ、ラウリルス
ルホン酸ソーダ等の界面活性剤で表面処理したも
のは、分散性および流動性が向上するという利点
があるので好ましく用いられる。水酸化マグネシ
ウムの配合量はポリオレフイン100重量部に対し
て５〜100重量部、好ましくは10〜80重量部であ
る。水酸化マグネシウムの配合量が上記の下限値
より少ない場合は、十分な垂れ防止効果を発揮出
来ず、また上記の上限値より多い場合はポリオレ
フイン成形品を製造する際に、押出機での混練ペ
レタイズが困難となるので工業的に好適ではな
い。 本発明においては、水酸化マグネシウムと併用
して芳香族臭素化合物を用いることが重要であ
る。芳香族臭素化合物としてはベンゼン核に臭素
が直接結合した化合物であつて、例えばヘキサブ
ロムベンゼン、ペンタブロムベンゼン等の臭素化
ベンゼン；ペンタブロムトルエン、テトラブロム
トルエン等の臭素化トルエン；テトラブロムキシ
レン、トリブロムキシレン等の臭素化キシレン；
ペンタブロムフエノール、テトラブロムレゾルシ
ン、トリブロムピロガロール、ナトリウムペンタ
ブロムフエノレート等の臭素化フエノールおよび
その金属塩；ペンタブロムアニリン、テトラブロ
ムアニリン等の臭素化アニリン；ペンタブロム安
息香酸、テトラブロムアン息香酸およびその誘導
体；テトラブロムサリチル酸、テトラブロムトル
イル酸、テトラブロムクレゾール等の臭素化ベン
ゼン異種置換体；四臭素化無水フタル酸等の臭素
化無水フタル酸；臭素化ビフエニル；臭素化ジフ
エニルエーテル、臭素化ジフエニルチオエーテル
等の臭素化ジフエニル誘導体；臭素化ナフタリン
誘導体；臭素化アントラセン誘導体；トリブロム
ポリスチレン等の臭素化芳香族重合体等があげら
れる。これらのうち、特に臭素含有量が55％以上
のものが好ましく用いられる。 尚、ベンゼン核に直接臭素が結合した化合物で
あつても側鎖に臭素が結合している化合物、例え
ば四臭化ビスフエノールＡビス（二臭化プロピル
エーテル）、四臭化ジヒドロキシ・ジフエニルス
ルホン（二臭化プロピルエーテル）等は火垂れが
生じ本発明の使用に不適当である。また、ポリオ
レフインの難燃剤として多用されている脂肪族臭
素化合物、例えばテトラブロムブタン、トリブロ
ムプロパン等も同様に火垂れが生じ本発明では使
用できない。 本発明における芳香族臭素化合物の配合量は、
ポリオレフイン100重量部に対して３〜150重量部
好ましくは５〜100重量部である。芳香族臭素化
合物の配合量が上記の下限値より少ない場合に
は、自己消火性が不充分である。また逆に上記の
上限値を越える場合には、経済上好ましくないだ
けでなく、押出機による混練ペレタイズが困難と
なるので好ましくない。 本発明においては、水酸化マグネシウム、芳香
族臭素化合物と併用して、タルク、マイカ、ウオ
ラスナイト及びチタン酸カリウムよりなる群から
選ばれたアスペクト比が２以上の無機化合物を用
いることが該水酸化マグネシウムの配合量を少な
くしても、剛性を損うことなく所望の難燃性を有
するポリオレフイン組成物を得るために極めて重
要である。即ち、本発明によれば無機化合物とし
て水酸化マグネシウム単独に比べて、水酸化マグ
ネシウムと上記したアスペクト比が２以上の無機
化合物を併用することにより、該水酸化マグネシ
ウムの配合量を減少させて、同等の難燃効果を得
ることができる。 アスペクト比が２以上の無機化合物としてはタ
ルク、マイカ、ウオラスナイト、チタン酸カリウ
ムが挙げられるが、特にタルクは好ましく用いら
れる。 本発明におけるアスペクト比が２以上である無
機化合物の配合量は、ポリオレフイン100重量部
に対して５〜150重量部、好ましくは10〜100重量
部である。アスペクト比が２以上の無機化合物の
配合量が上記の下限値より少量では、得られるポ
リオレフイン組成物の剛性の向上及び火垂れ防止
効果の向上が充分でない。また逆に、上記の上限
値より多量になると、得られるポリオレフイン組
成物の押出機による混練ペレタイズが困難となる
ので好ましくない。 本発明は、水酸化マグネシウム、芳香族臭素化
合物およびタルク、マイカ、ウオラスナイト及び
チタン酸カリウムよりなる群から選ばれたアスペ
クト比が２以上の無機化合物に更に三酸化アンチ
モンを配合してなるポリオレフイン組成物を提供
する。三酸化アンチモンを配合することによつ
て、更に高度の難燃化が達成される。三酸化アン
チモンの配合量は、一般に芳香族臭素化合物に対
して10〜100重量％である。 本発明において、ポリオレフイン、水酸化マグ
ネシウム、ベンゼン核に臭素が直接結合した芳香
族臭素化合物および前記アスペクト比が２以上の
無機化合物、更には三酸化アンチモンの混合順序
は特に限定されず、各成分を同時に混合してもよ
く、数種を予め混合し、残りを後から混合しても
よい。 また混合方法も特に限定されず、一般にタンブ
ラー式ブレンダー、Ｖ型ブレンダー、ヘンシエル
ミキサー、リボンミキサー等を用いて行われる。
更に、予め数種をヘンシエルミキサーで混合し、
次いで残りを加えてタンブラーで混合するといつ
た混合順序、装置を変える方法も採用できる。 本発明におけるポリオレフイン組成物は基本的
にポリオレフイン、水酸化マグネシウムおよび芳
香族臭素化合物およびアスペクト比が２以上の無
機化合物、さらには、三酸化アンチモンよりなる
ものであるが、これらの成分以外に従来公知の安
定剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤、核剤等を添加
してもよい。 ［作用及び効果］ 本発明のポリオレフイン組成物は、UL94規格
においてＶ−１乃至Ｖ−０の高度の難燃性を有す
る。このような難燃性が得られる理由は明らかで
はないが、ベンゼン核に臭素が直接結合した芳香
族臭素化合物が、水酸化マグネシウム及びタル
ク、マイカ、ウオラスナイト及びチタン酸カリウ
ムよりなる群から選ばれたアスペクト比が２以上
の無機化合物と相乗的に作用して高い難燃性を発
揮するものと推定している。 特に、上記したアスペクト比が２以上の無機化
合物は、剛性アツプをはかると同時に、水酸化マ
グネシウム及び特定した芳香族臭素化合物と併用
により、燃焼時の火垂れ防止効果がある。 このため、従来の難燃性ポリオレフイン組成物
において、アスペクト比が２以上の無機化合物を
用いることにより、水酸化マグネシウムに一部置
換することが可能であり、ポリオレフインに対し
て、水酸化マグネシウムとアスペクト比が２以上
である無機物の合計が、水酸化マグネシウムだけ
より少ない添加量で、剛性と難燃性を保持でき
る。 ［実施例］ 本発明を更に具体的に説明するために以下実施
例及び比較例を挙げて説明するが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。なお、実
施例及び比較例で示した実験結果はUL94規格の
垂直法に準拠して行い、平均自己消火時間として
10本の燃焼性ポリオレフイン組成物の試験片にお
いて各２回の着炎、すなわち合計20回の着炎後の
自己消火時間の平均を示した。また、最大自己消
火時間は前記20回の着炎後の自己消火時間中の最
大値を示した。また試験片下の綿花が試験片から
の“火だれ”により着火する程度は10本中何本が
着火させるかで表示した。例えば10本中の３本が
着火させたとすると3/10と表示した。 尚、試験片の形状は５インチ×0.5インチ×1/8
インチで行つた。 実施例 １ ポリプロピレン（徳山曹達社製ME240）100重
量部に対して第１表に示す割合（重量部）の水酸
化マグネシウム、デカブロムジフエニルエーテ
ル、タルク（アスペクト比６）、三酸化アンチモ
ンおよび熱安定剤をスーパーミキサー（川田製作
所製）で混合した。尚、熱安定剤は２，６−ジ−
tert−ブチル−４−メチルフエノール、ジラウリ
ルチオプロピオネー及びステアリン酸カルシウム
をそれぞれ全組成物中に0.1％、0.2％、及び0.1％
となるよう添加した。次いでニーダー付押出機
（ナカタニ機械(株)製）を用いて成形し、試験片を
得た。 この試験片を用い、燃焼試験（UL規格Sb94垂
直法）を行い、自己消火時間の平均値及び最大値
と綿花着火率を測定し、この値を第１表に併記し
た。

【表】

【表】 実施例 ２ ポリプロピレン100重量部に対して第２表に示
す割合（重量部）の水酸化マグネシウム、無機酸
化物、芳香族臭素化合物、及び三酸化アンチモン
を用いた以外は、実施例１と同様に行つた。 この難燃効果を第２表に併記した。

【表】 実施例 ３ ポリプロピレン100重量部、水酸化マグネシウ
ム15重量部、タルク15重量部、三酸化アンチモン
及び第３表に示す臭素化合物15重量部を用いた以
外は、実施例１と同様に行つた。 この結果を第３表に併記した。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオレフイン100重量部に対して水酸化マ
   グネシウム５〜100重量部、ベンゼン核に臭素が
   直接結合した芳香族臭素化合物３〜150重量部お
   よびタルク、マイカ、ウオラスナイト及びチタン
   酸カリウムよりなる群から選ばれたアスペクト比
   が２以上の無機化合物５〜150重量部を含有して
   なる難燃性ポリオレフイン組成物。 ２ ポリオレフインがポリプロピレンである特許
   請求の範囲第１項記載の組成物。 ３ 芳香族臭素化合物がデカブロムジフエニルエ
   ーテルである特許請求の範囲第１項記載の組成
   物。 ４ ポリオレフイン100重量部に対して、水酸化
   マグネシウム５〜100重量部、ベンゼン核に臭素
   が直接結合した芳香族臭素化合物３〜150重量部、
   タルク、マイカ、ウオラスナイト及びチタン酸カ
   リウムよりなる群から選ばれたアスペクト比が２
   以上の無機化合物５〜150重量部及び三酸化アン
   チモンを前記芳香族臭素化合物に対して10〜100
   重量％含有してなる難燃性ポリオレフイン組成
   物。