JPH01135861A - 難燃性ポリマー組成物 - Google Patents

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】 本発明は、特に一酸化炭素及び１種以上のオレフィン性
不飽和化合物の線状交互ポリマーをベースとする難燃性
ポリマー組成物に而する。更に本発明は、前記ポリマー
組成物から製造される成形品にも関する。

一酸化炭素及び１種以上のオレフィン性不飽和炭化水素
の一般的な種類のポリマーは数年にわたり公知である。

更に近年では、ポリケトンとして公知の一酸化炭素及び
不飽和炭化水素の線状交互ポリマー類が、一部には製造
方法が改良されたこともあって、非常に重要になってき
た。上記製造方法は、欧州特許出願筒１８１，０１４号
及び第１２１．９６５号の各明細書に記述されている。

得られるポリマーは通常高分子熱可塑性ポリマーであっ
て、飲食物用の容器や自動車工業用の部品若しくは建設
業界で使用する構造部材といった製品の製造に利用され
る。

公共的に使用されるプラスチック材料について言えば、
材料が発火及び燃焼した場合を考慮しておく必要がある
。多くのプラスチックは燃焼に際して高毒性のガスを発
する。ポリケトンはポリマー分子中に炭素、水素及び酸
素原子しか存在しないので、ポリケトンを使用するとこ
の点に関しては有利である。しかし、長い時間火炎に当
たっても製品若しくは構造部材の形状が維持されるとい
ったその他多くの理由で、ポリケトンポリマーの難燃性
組成物を提供することが有益であろう。

この種の組成物が、ポリマー中に難燃量のアルカリ土類
金属炭酸塩を配合することによって提供され得ることが
分かった。従って本発明は、一酸化炭素及び少なくとも
１種のオレフィン性不飽和化合物の線状交互ポリマーと
難燃量のアルカリ土類金属炭酸塩とを含有することを特
徴とする難燃性ポリマー組成物に関する。

本発明の組成物を製造するポリマーは、一酸化炭素及び
少なくとも１種のオレフィン性不飽和化合物の線状交互
ポリマーである。適当なオレフィン性不飽和化合物は最
高２０個まで、好ましくは最高１０個までの炭素原子を
含有するもので、エチレン並びにプロピレン、ブテン−
１、オクテン−１及びドデセン−１を包含するその他の
アルファ−オレフィンといった脂肪族炭化水素、或いは
、その他の脂肪族分子上にアリール置換基、特にエチレ
ン性不飽和の炭素原子上にアリール置換基を含有するア
リール脂肪族炭化水素が例示される。後者の種類のオレ
フィンの例には、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｍ−
メチルスチレン及びｐ−エチルスチレンを挙げることが
できる。好ましいポリケトンポリマーは、一酸化炭素及
びエチレンのコポリマー、或いは一酸化炭素及びエチレ
ンと、３個以上の炭素原子の第二脂肪族アルファ−オレ
フィン、特にプロピレンとのターポリマーである。その
他のオレフィン性不飽和化合物、例えばアクリル酸エス
テル若しくはメタクリ酸エステルも適当なコモノマーで
ある。

特ニ好マシイノハ、分子ｆ　カ約１．０００〜Ｚｏｏ　
、Ｏ’ＯＯ１特に１０，０００〜５０，０００であり且
つほぼ当モル量の一酸化炭素及びオレフィン性不飽和化
合物を含有するポリマーである。

このようなポリマーは便宜的には、第■族金属パラジウ
ム、コバルト若しくはニッケルの化合物と、ｐＫａが約
６未満、好ましくは約２未満の非ハロゲン化水素酸の陰
イオンと、リン、ヒ素若しくはアンチモンの二座配位子
とから形成される触媒量の触媒が存在する重合条件下に
、一酸化炭素及びオレフィン性不飽和化合物を接触させ
ることによって製造される。これらのポリマーの製造は
、例えば欧州特許出願筒１８１，０１４号及び第１２１
，９６５号の各明細書に記述されている。

ポリマーの物理的特性の一部は、分子量と、ポリマーが
コポリマーであるかターポリマーであるかとによって決
定される。融点は通常は約１７５〜３００℃であって、
更に一般的には２１０〜２８０℃である。オレフィン性
不飽和化合物としてエテノを基にした好ましい組成物の
ポリマー鎖は、式［式中、Ｂはオレフィン性不飽和を介
して重合された少なくとも３個の炭素原子のアルファ−
オレフィン部分であり、Ｘ及びｙは整数であって、比ｙ
：ｘは０．５以下である］ によって表される。ｙがＯでないときには、−ＣＯ（Ｃ
２Ｈ４）−単位及び−ＣＯ（Ｂ）−単位はポリマー分子
全体にランダムに存在する。第二エチレン性不飽和炭化
水素が存在しないで一酸化炭素及びエチレンのコポリマ
ーを使用する本発明の変更例においては、ｙ＝ｏであり
、比ｙ：ｘもＯである。ターポリマーを使用する場合、
即ちｙが０より大きい場合には、比ｙ：×は０．０１〜
０．１が好ましい。ポリマー鎖の末端基若しくは「キヤ
・メブ」は、製造中に存在する特定の材料と、該ポリマ
ーを精製したかどうか及び精製したならばどのようにそ
れを行ったかとに依存する。末端基の厳密な性雪はポリ
マー全体の特性から見ればそれ程重要でないので、ポリ
マーは上記ポリマー鎖によって大体代表される。

本発明の難燃性組成物は、ポリマーに比較すれば少量で
ある難燃量のアルカリ土類金属炭酸塩を含有する。アル
カリ土類金属炭酸塩とは、元素周期表の第■＾族金属の
炭酸塩を意味する。ベリリウム、マグネシウム、カルシ
ウム、ストロンチウム及びバリウムの炭酸塩が適当であ
るが、好ましい難燃性炭酸塩は、アルカリ土類金属がマ
グネシウム又はカルシウム、特にカルシウムであるもの
である。

アルカリ土類金属炭酸塩は通常、粒径が例えば０．０４
μｍ以上且つ１００μ薗以下の微粉末の形態で供給され
る。アルカリ土類金属炭酸塩をそのままで使用すること
が好ましいが、得られた組成物を火炎が生じるであろう
温度よりも低い温度で加熱する処理若しくは暴露の間に
アルカリ土類金属炭酸塩を生成するようなアルカリ土類
金属化合物を利用してもよい、アルカリ土類金属炭酸塩
前駆体として有効な材料の例としては対応するアルカリ
土類金属重炭酸塩を挙げることができる。

アルカリ土類金属炭酸塩は単なる難燃材料として使用さ
れたり、チオ硫酸アンモニウム、石綿、アルカリ金属炭
酸塩若しくは重炭酸塩（例えば重炭酸カリウム）又は酸
化第一スズ若しくは酸化第二スズといったその他の材料
と共に利用される。

しかし本発明の好ましい組成物は、ポリケトン組成物に
難燃性を与えるために使用される単なる材料としてアル
カリ土類金属炭酸塩を使用する組成物である。アルカリ
土類金属炭酸塩は、得られる組成物を難燃性にするのに
十分な量で使用する。

組成物全体の２〜３０重量％の量が有効であり、５〜１
５重量％の量であれば好ましい。

難燃性組成物は、アルカリ土類金属炭酸塩をポリケトン
ポリマー全体に混合することによって製造される。該組
成物を形成する方法は、ポリケトンポリマーの少なくと
も外層全体にアルカリ土類金属炭酸塩が均等に混合され
るならば特に限定されない。組成物がその製造される形
態において有効であるように組成物を調製する際には、
組成物の最も外側の部分にさえアルカリ土類金属炭酸塩
が与えられればよい。しかし、はとんどの用途において
難燃性組成物は製造されてから更に処理されるので、こ
のような用途ではポリケトンポリマー及びアルカリ土類
金属炭酸塩のほぼ均質な混合物を製造することが好まし
い。成る変更例においては、成分を粒状にトライブレン
ドし、次いで熱と圧力とを加えてほぼ均質な組成物に加
工することによって組成物を製造する。或いは、ポリケ
トンポリマーを溶融するまで加熱し、次いでアルカリ土
類金属炭酸塩若しくはその前駆体を高剪断ミキサー若し
くは押出機を使用してポリマー全体に混合することによ
って組成物を製造する。

ポリマー及びアルカリ土類金属炭酸塩に加えて、ポリマ
ー組成物には組成物の難燃特性を損なわないその他の通
常の添加物を配合することができる。

このような添加物の例としては、可塑剤、離型剤及び抗
酸化剤を挙げることができるが、それらはアルカリ土類
金属炭酸塩と一緒に又はそれとは別に混合若しくはその
他の通常の方法によって添加される。

難燃性組成物は、射出成形、圧力成形若しくはその他の
通常の方法によって処理される。これらは、難燃性に加
えて可撓性及び強度特性も有し、種々の用途、特に高温
に暴露されるであろう場合に有効である。組成物は、飲
食品業界用の容器、特に冷凍食品に関連して使用される
トレーといった高温に当てられるような容器の製造に利
用される。更に組成物は、自動車工業用の部品製造、特
に高温となるエンジン室内に設置される部品や塗装表面
の焼付けの間熱せられるような部品の製造にも有効であ
る。

本発明の組成物を以下の実施例によって更に説明する。

１１隨Ｌ Ａ、−酸化炭素、エチレン及びプロピレンの第一ターポ
リマーを、酢酸パラジウム、トリフルオロ酢酸及び１．
３−ビス（ジフェニルホスフィン）プロパンで形成され
た触媒の存在下に調製した。ポリマーは融点２１９℃を
有し、ｍ〜クレゾール中６０℃で測定した極限粘度数（
ＬＶＮ）は１．６０であった。

−酸化炭素、エチレン及びプロピレンの第二ターポリマ
ーを、＃酸パラジウム、トリフルオロ酢酸及び１．３−
ビス［ジ（２−メトキシフェニル）ホスフィノコプロパ
ンで形成された触媒の存在下に調製した。第二ターポリ
マーは融点２２１℃を有し、ｍ−クレゾール中６０℃で
測定したＬＶＮは１．８３であった。

Ｂ、第一ターポリマーを、種々の重量パーセントの炭酸
カルシウムと二軸押出機を使用して配合してニブを作製
した。第二ターポリマーも同様に押出してニブを作製し
たが、これは比較のためのコントロールであって炭酸カ
ルシウムを添加しなかった。前記ニブを大きさが約１２
ｃｍ　ｘ　１．２５ｃｍ　Ｘ　Ｏ，３２ｃｍのテスト棒
状物に射出成形した。次いで該テスト棒状物を長さ方向
に３つの等しいストリップに薄切りにし、縁を滑らかに
した。これらのストリップの難燃性についてテストした
。

標準テスト法＾ＳＴＭ　Ｄ２８８３−７７を使用して種
々の配合の組成物の燃焼性を評価した。このテストでは
、テストストリップについて発生させた炎を１８０秒間
持続させるのに必要な酸素−窒素大気中の酸素の最小濃
度を測定する。テスト結果は酸素−窒素大気中の酸素の
パーセンテージで表され、それを組成物の限界酸素指数
（ＬＯＩ）と指体する。

第一ターポリマー及び炭酸カルシウムの３種類の配合に
ついて測定されたＬＯＩ値を、コントロールサンプルと
して使用した炭酸カルシウムを添加していないターポリ
マーのＬＯＩと共に表Ｉに示す。

表■のＬＯＩ値から、炭酸カルシウムを含有しないコン
トロールサンプルに比較して炭酸カルシウムを含有する
サンプルでは、炎を持続させるために、酸素−窒素大気
中により高／濃度の酸素を必要とすることが分かった。

炭酸カルシウムを含有するサンプルでは配合組成物の難
燃性が向上する。

コントロール　　　　０　　　　　　　１８．５−１９
１　　　　　　　５　　　　　　２３　−２３．５２　
　　　　　　１０　　　　　　２５．５−２６３　　　
　　　　２５　　　　　　２７　−２７．５＊ｔ、ｏｒ
値は３つの重複テストサンプルに対して得られた範囲で
示しである。

丸ｌ匠よ 一酸化炭素／エチレン線状交互コポリマーと炭酸マグネ
シウムの配合物を実施例１に類似の方法で調製した。該
配合物は優れた難燃特性を示した。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）一酸化炭素及び少なくとも１種のオレフィン性不
   飽和化合物の線状交互ポリマーと難燃量のアルカリ土類
   金属炭酸塩とを含有することを特徴とする難燃性ポリマ
   ー組成物。
2. （２）式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ［式中、Ｂはオレフィン性不飽和を介して重合された少
   なくとも３個の炭素原子のアルファ−オレフィン部分で
   あり、ｘ及びｙは整数であって、比ｙ：ｘは０．５以下
   である］ の線状交互ポリマーと組成物全体の２〜３０重量％のア
   ルカリ土類金属炭酸塩とを含有することを特徴とする請
   求項１に記載のポリマー組成物。
3. （３）アルファ−オレフィンがプロペンであり、比ｙ：
   ｘが０．０１〜０．２であることを特徴とする請求項１
   に記載のポリマー組成物。
4. （４）ｙ＝０であることを特徴とする請求項２に記載の
   ポリマー組成物。
5. （５）アルカリ土類金属炭酸塩の量が組成物全体の５〜
   １５重量％であることを特徴とする請求項１〜４のいず
   れか一項に記載のポリマー組成物。
6. （６）アルカリ土類金属がマグネシウム又はカルシウム
   であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に
   記載のポリマー組成物。
7. （７）請求項１〜６のいずれか一項に記載の難燃性ポリ
   マー組成物からなることを特徴とする成形品。