JPH0745595B2 - ノンハロゲン難燃性熱可塑性合成樹脂組成物 - Google Patents

ノンハロゲン難燃性熱可塑性合成樹脂組成物

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JPH0745595B2
JPH0745595B2 JP61187472A JP18747286A JPH0745595B2 JP H0745595 B2 JPH0745595 B2 JP H0745595B2 JP 61187472 A JP61187472 A JP 61187472A JP 18747286 A JP18747286 A JP 18747286A JP H0745595 B2 JPH0745595 B2 JP H0745595B2
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    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、合成樹脂組成物を製造する分野において利用
することができるものである。
従来の技術 近年、火災に対する安全性を確保するために、合成樹脂
の難燃化は広い範囲にわたって応用が進められている
が、この中で特に注目されているものは、組成中にハロ
ゲン、リン、イオウ及び三酸化アンチモン等を含まな
い、いわゆる無毒性のノンハロゲンタイプの難燃性合成
樹脂組成物である。
これらノンハロゲンタイプの、難燃性合成樹脂組成物に
は一般的に、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム
等の無機フィラーが用いられている。そしてこれらのも
のの添加量は、必要な難燃効果を得るために、組成中30
〜70重量%配合するのが普通である。このように高濃度
にフィラーが添加された組成物は、強度的にバランスが
とりにくいから、全体的に脆く、加工適性が得にくいの
が現状である。
また、これら難燃性フィラーを単独で配合した場合に
は、十分な難燃性を与えることができないこともあるの
で、これら一連の欠点をおぎなう目的で、時としてカー
ボンブラックを配合することが試みられている。このも
のを添加することによって、比較的低いフィラーの添加
量で高い難燃性を得ることが可能であることが公知の事
実として知られている。ところがこの処法によって得ら
れるノンハロゲン難燃組成物は、そのすべてが黒色に制
限され、色別の要求される分野又は、外観を重視する壁
装材等の分野すなわち黒色ではきわめて使用が困難な分
野への応用展開は期待できないのが現状である。
発明が解決しようとする問題点 そこで本発明者は、既成の技術を考慮してカーボンブラ
ックを使用することなく、結晶性オレフィン合成樹脂及
びその変性合成樹脂、ポリスチレン、ABS等の熱可塑性
合成樹脂70〜30重量%と、水酸化アルミニウム、又は水
酸化マグネシウム30〜70重量%から成る組成物の難燃性
を改善することを目的として研究した結果、本発明を完
成するにいたった。
問題点を解決する手段 そこで本発明者は、既成の技術を考慮してカーボンブラ
ックを使用することなく、結晶性オレフィン合成樹脂及
びその変性合成樹脂、ポリスチレン、ABS等の熱可塑性
合成樹脂70〜30重量%と、水酸化アルミニウム、又は水
酸化マグネシウム30〜70重量%から成る組成物に対し
て、Al2O3を含まない合成ケイ酸塩を0.5〜15重量%添加
することによって、いっそう高度の難燃性が得られ、か
つ、得られた組成物が白色半透明で着色が可能であるこ
とを知見して、本発明を完成するにいたった。
以下に本発明の詳細を説明する。
(合成樹脂) 本発明で用いられる合成合成樹脂としては、ポリエチレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体ン(EVAと略記す
る。)、EEA、EDDA、ポリプロピレ(PPと略記する。)
等の結晶性ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリ
ロニトリル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジ
エン−スチレン共重合体(ABSと略記する。)、ナイロ
ン−6、ナイロン−66等の熱可塑性合成樹脂であるなら
ばいずれでも良く、好ましくは複合時の強度の兼合いか
ら、そのメルトインデックスが0.2〜10.0の範囲のもの
である。
(無機系の難燃剤) 本発明において使用される無機系の難燃剤は、水酸化ア
ルミニウム及び水酸化マグネシウムであり、その粒径が
0.1μm〜10μmのものであるならばいずれでも良い。
本発明の組成物においては、難燃効果を出すために、組
成物中30〜70重量%の範囲内においてフィラーを任意の
割合で配合できる。
(合成ケイ酸塩) 本発明で使用されるAl2O3を含まない合成ケイ酸塩と
は、含水ケイ酸あるいは湿式シリカと呼ばれるものであ
り、Si−Oのあみの目構造から成り、一定の結晶構造を
持たないから、一般に無定形シリカともいわれるもので
ある。Al2O3を含まない合成ケイ酸塩の組成は、主成分
としてSiO2を40〜70重量%含有し、第二成分として、Mg
OおよびCaOを10〜45重量%含むものであるならば、いず
れでも良いが、好ましくはSiO2成分として50〜65重量
%、MgOおよびCaOとして12〜30重量%のもので、しかも
その強熱減量が10〜30重量%のものである。
(その他添加剤) 本発明の基本構成は、熱可塑性合成樹脂、無機系の難燃
剤およびAl2O3を含まない合成ケイ酸塩の三成分である
が、このほかに加工時の安定性を付与する目的で加えら
れる酸化防止剤、滑剤、若しくはフィラーとマトリック
スとの接着性を向上させる目的で加えられるチタネート
系及びシラン系のカップリング剤等は、この系の中では
任意の割合で使用することができ、本発明の効果には何
ら変化を与えない。
なお、本発明の場合には、着色の目的で加えられるカー
ボンブラック、アゾ系顔料、シアニンブルー、シアニン
グリーン、弁柄、酸化チタン等の有機顔料及び無機顔料
は、任意の割合で使用することができる。
発明の作用 本発明において用いた、非結晶性シリカであるAl2O3
含まない合成ケイ酸塩は、その構造の中に、非定形の立
体的な鎖すなわちSi−O−Si−Oをもっているから、こ
のものをノンハロゲン系の難燃組成物に併用した場合に
は、これらの構造が本来不燃性であることと、不燃性の
網を組成物中に立体的に構成することによって、本来は
分解による水の発生の吸熱効果を応用した同組成物にお
いて、特別な難燃効果を付与するものと推測される。
本発明組成物の製造方法 本発明のノンハロゲン難燃性熱可塑性合成樹脂組成物
は、上記熱可塑性合成樹脂、無機系難燃剤、Al2O3を含
まない合成ケイ酸塩及びその他添加剤を配合し、マスタ
ーバッチ化しても良いし、また、最終使用濃度に配合し
て、通常の混練方法、すなわち単軸押出機、二軸押出
機、ロールミル、あるいはバンバリーミキサーで製造す
ることができる。
なお、本発明において用いられるAl2O3を含まない合成
ケイ酸塩は、あらかじめ組成物中に配合しても良いし、
また、合成樹脂と無機系の難燃剤との組成物に対して、
Al2O3を含まない合成ケイ酸塩を合成樹脂に混合したマ
スターバッチを添加しても良い。
本発明の評価方法 本発明の評価は次の方法で行った。
本発明に用いられる熱可塑性合成樹脂の中で、ポリスチ
レンとABS合成樹脂との複合組成物以外の熱可塑性合成
樹脂については、その合成樹脂、無機系難燃剤及びその
他添加剤を各々配合し、75バンバリーミキサーで混練
し、この混練機で得られた組成物を、ミキシングロール
にかけた後、厚さが3mmのシート状で取出し、そのシー
トを角ペレタイザーにかけて約3mm角の形状の角ペレッ
トとする。
ここで得られた角ペレットを、温度150℃のもとで、70
φベントタイプのエクストルーダーで丸ペレットとし、
本発明の試料とした。
本発明の試料として得られた丸ペレットは、JIS K−7
201に準じて酸素指数の測定に供し、また、同じ丸ペレ
ットをTダイシート成形機にかけて厚さが200μmのシ
ートにして、このシートをMVSS−302の燃焼速度試験機
にかけて、その燃焼速度を測定した。
また、ポリスチレンとABS合成樹脂との複合組成物につ
いては、3.5オンス射出成形機で、UL−94の垂直試験法
に定めるテストバーを製造し、1/8インチ厚さのテスト
ピースを成形して、同試験の試料とし、垂直燃焼試験を
行った。
実施例と比較例 以下に実施例と比較例を示して本発明の内容を具体的に
説明する。
実施例及び比較例の組成物の内容は下記のものであり
(ただし、配合割合は重量部で示す。)、これら難燃性
組成物の比較結果を、第1表と第2表に示す。
実施例−1 低密度ポリエチレン(三菱油化株式会社製のユカロンHE
−30、MI=0.3) 57.0 水酸化マグネシウム(協和化学製のキスマ5B、平均粒子
径は0.8μm) 40.0 合成ケイ酸塩(白石工業株式会社製のシルモス−T、Si
O2分は60%) 3.0 合 計 100.0 実施例−2 低密度ポリエチレン(実施例−1と同じ) 52.0 水酸化マグネシウム(実施例−1と同じ) 45.0 合成ケイ酸塩(実施例−1と同じ) 3.0 合 計 100.0 実施例−3 低密度ポリエチレン(実施例−1と同じ) 48.5 水酸化マグネシウム(実施例−1と同じ) 50.0 合成ケイ酸塩(実施例−1と同じ) 1.5 合 計 100.0 実施例−4 低密度ポリエチレン(実施例−1と同じ) 47.0 水酸化マグネシウム(実施例−1と同じ) 50.0 合成ケイ酸塩(実施例−1と同じ) 3.0 合 計 100.0 実施例−5 直鎖状低密度ポリエチレン(三井石油化学工業株式会社
製のウルトゼックス3520F、MI=2.1) 47.0 水酸化マグネシウム(旭硝子株式会社製のKX−4S、平均
粒子径は0.6μm) 50.0 合成ケイ酸塩(白石工業株式会社製のシルモス−T、Si
O2が60%) 3.0 合 計 100.0 実施例−6 高密度ポリエチレン(三井石油化学工業株式会社製、ハ
イゼックス3300F、MI=0.9) 47.0 水酸化マグネシウム(キスマ5B、実施例−1と同じ) 5
0.0 合成ケイ酸塩(徳山曹達株式会社製ソーレックスCM、Si
O2が57%) 3.0 合 計 100.0 実施例−7 エチレン酢ビコーポロー(住友化学工業株式会社製のエ
バテート H1011、酢酸ビニル分は15%) 47.0 水酸化マグネシウム(実施例−1と同じキスマ5B)50.0 合成ケイ酸塩(実施例−6と同じソーレックスCM) 3.0 合 計 100.0 実施例−8 ポリプロピレン(三井東圧化学株式会社製のJHG、MI=
4.0) 47.0 水酸化マグネシウム(実施例−1と同じキスマ5B)50.0 合成ケイ酸塩(実施例−6と同じソーレックスCM) 3.0 合 計 100.0 実施例−9 低密度ポリエチレン(実施例−1と同じユカロンHZ−3
0) 47.0 水酸化マグネシウム(昭和軽金属株式会社製のハイジラ
イト、H−42M、平均粒径は0.8μm) 50.0 合成ケイ酸カルシウム(実施例−6と同じソーレック
ス、CM) 3.0 合 計 100.0 実施例−10 ポリスチレン(旭化成工業株式会社製のスタイロン47
0、MI=4.0) 47.0 水酸化マグネシウム(実施例−1と同じキスマ5B)50.0 合成ケイ酸カルシウム(実施例−1と同じシルモス−
T) 3.0 合 計 100.0 実施例−11 ABS(電気化学工業株式会社製のデンカQF) 47.0 水酸化マグネシウム(実施例−1と同じキスマ5B)50.0 合成ケイ酸カルシウム(実施例−1と同じシルモス−
T) 3.0 合 計 100.0 比較例−1 低密度ポリエチレン(三菱油化株式会社製のユカロンHZ
−30、MI=0.3) 60.0 水酸化マグネシウム(協和化学社製のキスマ5B、平均粒
径は0.8μm) 40.0 合 計 100.0 比較例−2 低密度ポリエチレン(比較例−1と同じ) 55.0 水酸化マグネシウム(比較例−1と同じ) 45.0 合 計 100.0 比較例−3 低密度ポリエチレン(比較例−1と同じ) 50.0 水酸化マグネシウム(比較例−1と同じ) 50.0 合 計 100.0 比較例−4 直鎖状低密度ポリエチレン(三井石油化学工業株式会社
製のウルトゼックス2020L、MI=2.1) 50.0 水酸化マグネシウム(比較例−1と同じ) 50.0 合 計 100.0 比較例−5 高密度ポリエチレン(三井石油化学工業株式会社製のHi
zex 3300F、MI=0.9) 50.0 水酸化マグネシウム(比較例−1と同じ) 50.0 合 計 100.0 比較例−6 低密度ポリエチレン(比較例−1と同じ) 47.0 水酸化マグネシウム(比較例−1と同じ) 50.0 結晶性シリカ(徳山曹達株式会社製のトクシールU、Si
O2が95%) 3.0 合 計 100.0 比較例−7 低密度ポリエチレン(比較例−1と同じ) 47.0 水酸化マグネシウム(比較例−1と同じ) 50.0 タルク(レプコ社製のコイカ#300、平均粒径は2μ
m) 3.0 合 計 100.0 比較例−8 低密度ポリエチレン(比較例−1と同じ) 47.0 水酸化マグネシウム(比較例−1と同じ) 50.0 カルシウム・マグネシウム炭酸塩(白石工業株式会社製
の白艶華A、平均粒径は1μm) 3.0 合 計 100.0 比較例−9 低密度ポリエチレン(比較例−1と同じ) 47.0 水酸化マグネシウム(比較例−1と同じ) 50.0 カーボンブラック(三菱化成工業株式会社製の三菱MB#
30) 3.0 合 計 100.0 比較例−10 ポリスチレン(旭化成工業株式会社製のスタイロン47
0、MI=4.0) 50.0 水酸化マグネシウム(比較例−1と同じ) 50.0 合 計 100.0 比較例−11 ABS(電気化学工業株式会社製のデンカQF) 50.0 水酸化マグネシウム(比較例−1と同じ) 50.0 合 計 100.0 発明の効果 本発明によれば、高度に難燃性であって、有害物を発生
することがなく、白色半透明の樹脂組成物を得ることが
できる。この効果は、従来の技術では得られなかったも
のである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少くとも1種の熱可塑性合成樹脂70〜30重
    量%と、平均粒子径が0.1〜10μmの水酸化マグネシウ
    ムあるいは水酸化アルミニウム30〜70重量%との合計重
    量に対して、Al2O3を含まない合成ケイ酸塩を0.5〜15重
    量部添加したことを特徴とする自己消火性ノンハロゲン
    難燃性熱可塑性合成樹脂組成物。
JP61187472A 1986-08-09 1986-08-09 ノンハロゲン難燃性熱可塑性合成樹脂組成物 Expired - Fee Related JPH0745595B2 (ja)

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