JPH11255969A - 着色難燃性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】難燃性と成形時の優れた耐変色性を併せ有する
着色難燃性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】ポリオレフィン、有機ハロゲン系難燃剤お
よび無機系顔料からなる難燃性樹脂組成物において、該
無機系顔料が、Ｂｉ−Ｍｏ−Ｖ酸化物、Ｚｎ−Ｆｅ酸化
物等のスピネル型構造を有する無機化合物であることを
特徴とする着色難燃性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高度な難燃性と成
形時の優れた耐熱性を併せ有する着色難燃性樹脂組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィンは、従来より、その優れ
た化学的・物理的性質、電気的性質のため、工業部品、
電気器具部品の分野に広く使用されている。

【０００３】その一方で、ポリオレフィンは、着火し易
い、燃え易いという性質を有しているため、燃えては都
合の悪い用途にはそのまま使用できず、したがって、こ
のような用途に使用するためには、種々の難燃化を施す
必要がある。

【０００４】特に、最近、家庭・家電製品、サニタリー
用品等の発熱体を含む外観部品等に使用されているポリ
オレフィンには、高度な難燃性、例えば、米国ＵＬ規格
による「Ｖ−０」「Ｖ−２」等が求められるようになっ
てきた。

【０００５】通常、ポリオレフィンの難燃化は、種々の
難燃剤を配合することによって達成することができる。
上記難燃剤としては、デカブロモジフェニルエーテル、
臭素化ビスフェノールＡ誘導体や臭素化ビスフェノール
Ｓ誘導体などに代表される臭素系難燃剤が一般的に使用
されている。

【０００６】また、ポリオレフィンは、着色が施される
ことが多く、特に、昨今、生活の質の向上と共に、多種
多様な色彩に対する需要が広く高まっている。

【０００７】通常、ポリオレフィンの着色は、種々な顔
料を配合することにより行われており、顔料として、無
機系顔料と有機系顔料が一般的に使用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように有機ハロゲン系難燃剤で難燃化を施したポリオ
レフィンを、顔料により着色する場合、種々の問題が発
生し、特に鮮やかな色彩に着色する場合が顕著となる。

【０００９】たとえば、無機系顔料により難燃化ポリオ
レフィンを着色する場合、無機系顔料が着色力に乏しい
という性質を有しているため、大量に配合する必要があ
り、結果として、難燃性が低下するといった問題があっ
た。

【００１０】一方、有機系顔料により難燃化ポリオレフ
ィンを着色する場合、有機系顔料が耐熱性に乏しいとい
う欠点もさることながら、有機系顔料と難燃剤が作用し
て変色が発生したり、さらには難燃性をも低下させると
いった問題があった。

【００１１】したがって、高度な難燃性と優れた耐熱性
を併せ有する着色されたポリオレフィンが求められてい
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題に鑑み鋭意研究した結果、難燃化を施したポリオレ
フィンに特定構造の無機系顔料を配合した樹脂組成物
が、充分な着色性が得られるうえに、難燃性を損なうこ
となく、成形時の優れた耐熱性を有することを見い出
し、本発明を完成するに至ったものである。

【００１３】即ち、本発明は、ポリオレフィン、有機ハ
ロゲン系難燃剤および無機系顔料からなる難燃性樹脂組
成物であり、該無機系顔料がスピネル型構造を有する無
機化合物であることを特徴とする着色難燃性樹脂組成物
である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に用いられるポリオレフィ
ンとしては、特に限定されず、エチレン、プロピレン、
１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテ
ン、１−ヘキセン等のα−オレフィン単独重合体、上記
のα−オレフィン同士のランダムあるいはブロック共重
合体、または、これら重合体の混合物等を挙げることが
できる。

【００１５】また、上記共重合体には、共重合体の性質
を損なわない範囲で、α−オレフィン以外の単量体、例
えば、酢酸ビニル等が共重合成分として含まれていても
良い。

【００１６】さらに、上記重合体の物性を損なわない範
囲で、例えば、２０重量％以下でポリオレフィン以外の
重合体、例えば、ポリアミドなどが混合されていてもよ
い。

【００１７】上記した中でも、プロピレン単独重合体、
プロピレンとプロピレン以外のα−オレフィンとのラン
ダムあるいはブロック共重合体等のプロピレン系重合体
が好適である。

【００１８】また、本発明で使用される有機ハロゲン系
難燃剤は、公知のものが特に限定されず、たとえば、ヘ
キサブロムベンゼン、ペンタブロムベンゼン、ペンタブ
ロムトルエン、テトラブロムトルエン、テトラブロムキ
シレン、トリブロムキシレン、テトラブロムフェノー
ル、テトラブロムレゾルシン、トリブロムピロガロー
ル、臭素化ビフェニル、臭素化ジフェニルエーテル、臭
素化ジフェニルチオエーテル、臭素化ナフタリン誘導体
等の臭素化芳香族炭化水素化合物；ヘキサクロルベンゼ
ン、ペンタクロルベンゼン、ペンタクロルトルエン、テ
トラクロルトルエン、テトラクロルキシレン、トリクロ
ルキシレン、ペンタクロルフェノール、テトラクロルレ
ゾルシン、トリクロルピロガール、塩素化ジフェニルエ
ーテル、塩素化ジフェニルチオエーテル、塩素化ナフタ
リン誘導体等の塩素化芳香族炭化水素化合物；テトラク
ロルブロムブタン、ペンタクロルペンタン、ヘキサクロ
ルヘキサン、ペンタクロルヘプタン、塩素化パラフィン
等の塩素化脂肪族炭化水素化合物；臭素化ビスフェノー
ルＡ、塩素化ビスフェノールＡ、臭素化ビスフェノール
Ａと臭素化脂肪族アルコールとのエーテル、塩素化ビス
フェノールＡと塩素化脂肪族アルコールとのエーテル等
のハロゲン化ビスフェノールＡ誘導体、臭素化ビスフェ
ノールＳ、塩素化ビスフェノールＳ、臭素化ビスフェノ
ールＳと臭素化脂肪族アルコールとのエーテル、塩素化
ビスフェノールＳと塩素化脂肪族アルコールとのエーテ
ル等のハロゲン化ビスフェノールＳ誘導体；トリス（ジ
ブロムプロピル）シアヌレート、ビス（ジブロムペンチ
ル）シアヌレート等の臭素化アルキルシアヌレート；ト
リス（ジブロムプロピル）イソシアヌレート、ビス（ジ
ブロムプロピル）イソシアヌレート、トリス（テトラブ
ロムペンチル）イソシアヌレート等の臭素化アルキルイ
ソシアヌレート；トリス（ジクロルプロピル）シアヌレ
−ト、ビス（ジクロルプロピル）シアヌレート、トリス
（テトラクロルペンチル）シアヌレート等の塩素化アル
キルシアヌレート；トリス（ジクロルプロピル）イソシ
アヌレート、ビス（ジクロルプロピル）イソシアヌレー
ト、トリス（テトラクロルペンチル）イソシアヌレート
等の塩素化アルキルイソシアヌレート；トリス［３−ブ
ロモ−２，２−ビス（ブロモメチル）プロピル］ホスフ
ェート、トリス［２，２−ビス（ブロモメチル）プロピ
ル］ホスフェート、トリス（２−ブロモメチル−２−メ
チルプロピル）ホスフェート等のトリス（臭素化ネオペ
ンチル）ホスフェート；等々が挙げられる。

【００１９】特に、本発明において、難燃剤が下記式で
表されるテトラブロモビスフェノールＳ系難燃剤及び／
またはテトラブロモビスフェノールＡ系難燃剤である場
合、無機系顔料としてスピネル型構造を有する無機化合
物を配合した時に、充分な着色性が得られるうえに、難
燃性を損なうことなく、成形時の優れた耐熱性を併せ有
する効果が顕著に発現するため好適である。

【００２０】

【化１】

【００２１】式中のＲは、同種または異種の少なくとも
２個以上の臭素原子が結合したアルキル基であり、好ま
しくは炭素数が２〜２０、より好ましくは２〜５が好適
である。また、結合される臭素原子数が多いほど難燃効
果が良好になるので好ましい。

【００２２】上記一般式で表わされる化合物の具体例と
しては、ビス（ジブロモプロピルエーテル）−テトラブ
ロモビスフェノールＡ、ビス（ジブロモエチルエーテ
ル）−テトラブロモビスフェノールＡ、ビス（ジブロモ
ブチルエーテル）−テトラブロモビスフェノールＡ、ビ
ス（トリブロモブチルエーテル）−テトラブロモビスフ
ェノールＡ、ビス（テトラブロモブチルエーテル）−テ
トラブロモビスフェノールＡ、等のテトラブロモビスフ
ェノールＡ誘導体、ビス（ジブロモプロピルエーテル）
−テトラブロモビスフェノールＳ、ビス（ジブロモエチ
ルエーテル）−テトラブロモビスフェノールＳ、ビス
（ジブロモブチルエーテル）−テトラブロモビスフェノ
ールＳ、ビス（トリブロモブチルエーテル）−テトラブ
ロモビスフェノールＳ、ビス（テトラブロモブチルエー
テル）−テトラブロモビスフェノールＳ等のテトラブロ
モビスフェノールＳ誘導体などが挙げられ、本発明にお
いては、これらを単独または混合して使用することがで
きる。

【００２３】有機ハロゲン系難燃剤の配合量は、難燃性
を示す量を配合すればよく、たとえば、ポリオレフィン
１００重量部に対して、２〜４０重量部であればよく、
好ましくは３〜３０重量部である。特に高い難燃性区分
のＶ−０を求める場合は８〜３０重量部が好ましい。有
機ハロゲン系難燃剤の配合量が２重量部より少ない場合
は充分な難燃性が得られず、また４０重量部よりも多い
場合は、それ以上難燃性が向上しないだけでなく、成形
性、耐衝撃性の低下、比重の増加等があるだけでなく、
安定的混練作業が困難となり好ましくない。

【００２４】また、本発明の着色難燃性樹脂組成物に
は、さらに難燃助剤を配合してもよい。該難燃助剤とし
ては、アンチモン化合物（例えば、三酸化アンチモン、
五酸化アンチモン、三塩化アンチモンなど）、ホウ素化
合物（例えば、メタホウ酸亜鉛、四ホウ酸亜鉛、ホウ酸
亜鉛など）、ジルコニウム酸化物、スズ酸化物およびモ
リブデン酸化物などを例示でき、特に三酸化アンチモ
ン、五酸化アンチモンが好ましい。これら難燃助剤の単
独使用は勿論のこと、２種以上の難燃助剤を併用するこ
ともできる。

【００２５】これら難燃助剤の配合割合は、特に限定さ
れないが、ポリオレフィン１００重量部に対して、０．
５〜２０重量部が好適である。難燃助剤の配合により、
ハロゲン系難燃剤に相乗的に作用して難燃性を高めるこ
とができ、ハロゲン系難燃剤の配合量を減少させること
ができる。したがって、本発明において、難燃助剤の使
用が好ましい。

【００２６】本発明において、本発明の効果である高度
な難燃性と耐熱性を兼ね備えつつ、着色するためには、
無機系顔料としてスピネル型構造を有する無機化合物を
使用する必要がある。

【００２７】本発明で使用されるスピネル型構造を有す
る無機化合物としては、顔料として使用できるものが何
ら制限なく使用でき、たとえば、Ｃｏ−Ａｌ酸化物
（青）、Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ酸化物（青）、Ｆｅ−Ｃｒ酸
化物（茶）、Ｍｇ−Ｃｏ−Ａｌ酸化物（青）、Ｍｇ−Ｃ
ｏ−Ｓｎ酸化物（青）、Ｃｏ−Ｆｅ−Ａｌ酸化物
（茶）、Ｍｇ−Ｃｏ−Ｃｒ酸化物（緑）、Ｍｇ−Ｆｅ酸
化物（赤）等の無機化合物を挙げることができる。その
中でも、特に、Ｂｉ−Ｍｏ−Ｖ−酸化物（黄）、Ｚｎ−
Ｆｅ−酸化物（黄）等の無機化合物が好適である。

【００２８】スピネル型構造を有する無機化合物の配合
は、必要とする色彩により適宜決定すればよく、たとえ
ば、ポリオレフィン１００重量部に対して、０．０１〜
１５重量部、好ましくは０．０２〜１０重量部の範囲か
ら選択すればよい。当該無機化合物の配合量が０．０１
重量部より少ない場合は、充分な色彩を得ることができ
ないため好ましくない。また１５重量部よりも多い場合
は、それ以上の色彩が得られないだけでなく、逆に難燃
性の低下を引き起こすため、好ましくない。

【００２９】また、本発明において、充分な着色性が得
られるうえに、難燃性を損なうことなく、成形時の優れ
た耐熱性を併せ有するという効果は、難燃剤がテトラブ
ロモビスフェノールＳ系難燃剤及び／またはテトラブロ
モビスフェノールＡ系難燃剤である場合において、特に
顕著に発現する。

【００３０】一方、スピネル型構造を有しない無機化合
物、たとえば、バリウム−ニッケル−チタン酸化物、ニ
ッケル−アンチモン−チタン酸化物等の二酸化チタンと
金属酸化物をベ−スとしたルチル型構造の無機化合物
や、ベンガラ等の酸化鉄系の無機化合物を顔料として使
用した場合では、スピネル型構造を有する無機化合物を
顔料として使用した場合と比較して、鮮やかな色彩が得
られないだけでなく、逆に難燃性を低下させる場合があ
り好ましくない。

【００３１】本発明の着色難燃性樹脂組成物は、前記し
た成分のほかに、本発明の効果を損なわない範囲で、必
要に応じて従来公知の酸化防止剤（フェノール系化合
物、リン系化合物、イオウ系化合物など）、耐候剤（ベ
ンゾフェノン系、サリチレート系、ベンゾトリアゾール
系、ヒンダードアミン系など）金属不活性化剤、帯電防
止剤（アニオン系、カチオン系、両性系）、核剤（金属
塩系、ソルビトール系）、充填材（タルク、炭酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、マイカ、ハイドロタ
ルサイトなど）、中和剤、分散剤、滑剤等を添加しても
よい。

【００３２】本発明の着色難燃性樹脂組成物を調製する
場合の各成分の配合順番、混合方法などは特に制限され
ず、一般的にタンブラー式ブレンダー、Ｖ型ブレンダ
ー、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー等を用いて常
法により行われる。

【００３３】その後、一般的には、単軸押出機、二軸押
出機又はタンデム押出機等の一般的押出機を用いて一度
ペレタイズした後、成形される。また、ペレタイズを経
ず、直接、射出成形機や押出成形機にて成形してもよ
い。

【００３４】本発明の着色難燃性樹脂組成物は、充分な
着色性が得られるうえに、難燃性を損なうことなく、成
形時の優れた耐熱性を併せ有しているため、洗濯機、冷
蔵庫、食器乾燥機、炊飯器、換気扇、鉛筆削り機、空気
清浄機、エアコン、テレビ、電話、電子レンジ、浄水器
等の家庭・家電用品、便器（便座、便蓋、ケーシン
グ）、洗面器具、風呂場用器具等のサニタリー用品など
に好適に使用できる。

【００３５】本発明の着色難燃性樹脂組成物は、従来の
成形方法が何等制限なく適用できる。また、上記した用
途に使用する際は、例えば、射出成形により得る方法、
押出成形によりシートを作成し、これを真空成形、プレ
ス成形等の二次加工により得る方法等により成形体を得
ればよい。

【００３６】

【実施例】本発明を更に具体的に説明するために、以下
に実施例および比較例を掲げて説明するが、本発明はこ
れらの実施例に制限されるものではない。なお実施例お
よび比較例で示した記号は以下の通りである。

【００３７】１．樹脂 Ａ：プロピレン単独重合体（ＭＦＲ：４０ｇ／１０ｍｉ
ｎ） Ｂ：エチレン−プロピレンブロック共重合体（ＭＦＲ：
１０ｇ／１０ｍｉｎ、エチレンに基づく単量体単位３．
１ｗｔ％） ２．難燃剤 Ｃ：テトラブロモビスフェノールＳ−ビス（２，３−ジ
ブロモプロピル）エーテル Ｄ：テトラブロモビスフェノールＡ−ビス（２，３−ジ
ブロモプロピル）エーテル ３．顔料 Ｅ：Ｂｉ−Ｍｏ−Ｖ酸化物（ＢＡＳＦ製スピネル型無機
化合物：Ｙｅｌｌｏｗ１８４） Ｆ：Ｚｎ／Ｆｅ−酸化物（ＢＡＳＦ製スピネル型無機化
合物：Ｙｅｌｌｏｗ１１９） Ｇ：イルガシンイエロー（チバガイギー製イソインドリ
ノン系有機化合物：Ｙｅｌｌｏｗ１０９） Ｈ：クロモフタールイエロー（チバガイギ製縮合アゾ系
有機化合物：Ｙｅｌｌｏｗ９３） Ｉ：チタンイエロー（日本フェロー製ルチル型無機化合
物：Ｙｅｌｌｏｗ５３） 実施例及び比較例 着色難燃性樹脂組成物の調製及び試験方法は、以下のよ
うにして行った。

【００３８】（１）予備混練 表１に示すようにポリプロピレン１００重量部に対し
て、難燃剤、難燃助剤、顔料、及び酸化防止剤（テトラ
キス−［メチレン−３−（３，５−ジ−ブチル−４−ヒ
ドロキシフェニル）−プロピオネート］メタン：０．１
重量部、ジラウリルチオプロピオネート：０．２重量
部）を配合し、ヘンシェルミキサーで予備混合した。

【００３９】（２）ペレット化 上記混合物をベント付き５０ｍｍφ押出機を用いてペレ
ット化した。

【００４０】（３）効果試験 （ア）燃焼試験 ペレット化した材料を使用して、射出成形機によりＵＬ
９４規格に準拠した垂直燃焼試験片を成形した後、ＵＬ
９４規格に準拠して垂直燃焼試験を行い、燃焼性区分を
判定した。

【００４１】（イ）耐熱性確認試験 ペレット化した材料を使用して、射出成形機により色板
試験片を２００,２２０℃で成形した後、２００℃で成
形した色板試験片をブランクとして、２２０℃で成形し
た試験片との色差（ΔＥ）を、ハンター式比色計で測定
して、耐熱性を３段階で評価した。

【００４２】 ○ 変色なし（ΔＥ：０〜０．５） △ 変色若干有り（ΔＥ：０．５〜１） × 変色有り（ΔＥ：１以上） （ウ）着色性確認試験 ペレット化した材料を使用して射出成形機により色板試
験片を２００℃で成形した後、ハンタ−式比色計によ
り、ｂ値（黄色度の尺度）を測定した。

【００４３】実施例１ ポリオレフィンとしてプロピレン単独重合体１００重量
部と、難燃剤としてテトラブロモビスフェノールＳ−ビ
ス（２，３−ジブロモプロピル）エーテル１０重量部、
難燃助剤として三酸化アンチモン３重量部、顔料として
スピネル型構造を有する無機系化合物０．２重量部を混
合し、単軸押出機を用いてペレット化した。ペレット化
した材料の燃焼性、耐熱性、着色性を評価し、表１に示
した。

【００４４】実施例２〜５、比較例１、２ ポリオレフィン、難燃剤、難燃助剤および顔料の種類・
量を表１のものに変更した以外は、実施例１と同様の操
作をおこなった。ペレット化した材料の燃焼性、耐熱
性、着色性を評価し、表１に示した。

【００４５】なお、本発明の効果を確認するため、難燃
剤の配合量は、顔料を配合していない場合における難燃
性区分が同一となるように調整し、顔料の配合量は、同
色彩（ｂ値を同一）になるように調整した。

【００４６】

【表１】

【００４７】実施例６〜８、比較例３〜１１ ポリオレフィン、難燃剤、難燃助剤および顔料の種類・
量を表２のものに変更した以外は、実施例１と同様の操
作をおこなった。ペレット化した材料の燃焼性、耐熱
性、着色性を評価し、表２に示した。

【００４８】なお、本発明の効果を確認するため、難燃
剤の配合量は、顔料を配合していない場合における難燃
性区分が同一となるように調整し、顔料の配合量は、同
色彩（ｂ値を同一）になるように調整した。

【００４９】

【表２】

【００５０】実施例９〜１２、比較例１２〜１４ ポリオレフィン、難燃剤、難燃助剤および顔料の種類・
量を表３のものに変更した以外は、実施例１と同様の操
作をおこなった。ペレット化した材料の燃焼性、耐熱
性、着色性を評価し、表３に示した。

【００５１】なお、本発明の効果を確認するため、難燃
剤の配合量は、顔料を配合していない場合における難燃
性区分が同一となるように調整し、顔料の配合量は、同
色彩（ｂ値を同一）になるように調整した。

【００５２】

【表３】

【００５３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の着
色難燃性樹脂組成物は、使用されるスピネル型構造を有
する無機化合物が、充分な着色性能を有し、有機ハロゲ
ン系難燃剤との相互作用が小さいことから、従来難しい
とされていた鮮やかな色彩で高度な難燃性と成形時の耐
熱性とを併せ有している。また、スピネル型構造を有す
る無機化合物を顔料として使用する事により、有機系顔
料で難燃化ポリオレフィンを鮮やかな色彩に着色した場
合に生じていた変色や難燃性能の低下といった問題も解
決することができる。

【００５４】このため本発明の着色難燃性樹脂組成物
は、多種多様な色彩を要求される家電・サニタリー製品
等に有用な材料となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリオレフィン、有機ハロゲン系難燃剤お
   よび無機系顔料からなる難燃性樹脂組成物であり、該無
   機系顔料がスピネル型構造を有する無機化合物であるこ
   とを特徴とする着色難燃性樹脂組成物。