JPH04277540A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents

難燃性樹脂組成物

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JPH04277540A
JPH04277540A JP3062372A JP6237291A JPH04277540A JP H04277540 A JPH04277540 A JP H04277540A JP 3062372 A JP3062372 A JP 3062372A JP 6237291 A JP6237291 A JP 6237291A JP H04277540 A JPH04277540 A JP H04277540A
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度のノンハロゲン
難燃素材として好適な難燃性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ポリオレフィンを難燃化するには、ハロゲン化合物を用
いることが一般的であったが、近年、毒性の問題から欧
州を中心に規制の方向にある。
【０００３】このため、ハロゲン化合物からなる難燃剤
を用いずに、ポリオレフィンを難燃化するために、水酸
化マグネシウム，水酸化アルミニウム等の金属水酸化物
を用いたノンハロゲン難燃剤が種々検討されている。
【０００４】しかしながら、ポリオレフィンに金属水酸
化物を加えた場合には、金属水酸化物を相当多くしても
、必ずしも難燃性が充分とはならない上に、機械的強度
が低下したり、成形性が低下するという問題があった。 また、さらに、ガラス繊維を加えても、必ずしも難燃性
は向上しない。一方、さらに、三酸化アンチモンを加え
た場合でも、必ずしも難燃性が充分ではない。また、金
属水酸化物の使用量を減少させるために、赤リンを用い
る方法もあるが、作業時に異臭が発生し、安全性等にも
問題がある。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点を解消
し、ハロゲン化合物からなる難燃剤ではなく、しかも難
燃性に優れ、かつ、成形性や機械的強度等に優れた樹脂
組成物を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、（Ａ
）ポリオレフィン系樹脂，（Ｂ）ポリアミド樹脂，（Ｃ
）変性ポリオレフィン樹脂，（Ｄ）水和金属酸化物，（
Ｅ）三酸化アンチモン及び（Ｆ）ガラス繊維からなる樹
脂組成物であって、かつ、（Ａ）ポリオレフィン系樹脂
９０〜５０重量％と（Ｂ）ポリアミド樹脂１０〜５０重
量％との混合物３０〜７４重量％、（Ｃ）変性ポリオレ
フィン樹脂１〜５重量％、（Ｄ）水和金属酸化物２５〜
５５重量％、及び（Ｅ）三酸化アンチモン０〜１０重量
％とからなる配合物１００重量部に対して、（Ｆ）ガラ
ス繊維１８〜７０重量部を用いてなる難燃性樹脂組成物
を提供するものである。
【０００７】本発明において（Ａ）成分として用いるポ
リオレフィン系樹脂としては、例えばポリエチレン系樹
脂，ポリプロピレン系樹脂などが挙げられる。ここでポ
リエチレン系樹脂としては、エチレンのホモポリマーの
他、α−オレフィンとの共重合体も使用することができ
る。また、ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン
のホモポリマーの他、エチレン等のα−オレフィンとの
共重合体（ブロックまたはランダム共重合体）なども使
用することができる。
【０００８】本発明において（Ａ）成分として用いるポ
リオレフィン系樹脂としては、これらの中でも、ポリプ
ロピレン系樹脂，特にプロピレンホモポリマーおよびエ
チレンとのランダムコポリマーが好適である。このポリ
プロピレン系樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）は特に
限定はないが、ＭＩが５ｇ／１０分以上のものが好適で
ある。
【０００９】次に、本発明において（Ｂ）成分として用
いるポリアミド樹脂としては、例えば６ナイロン，６，
６ナイロン，６，１０ナイロン，１２ナイロン，４，６
ナイロン等が挙げられるが、特に６ナイロンが好適であ
る。このようなポリアミド樹脂は相対粘度が３．５以下
のものが望ましい。このポリアミド樹脂は、本発明にお
いては難燃性を増加させる難燃助剤として用いられる。 このポリアミド樹脂を用いることにより、難燃剤の配合
量を低減化することができる。
【００１０】本発明においては、前記（Ａ）ポリオレフ
ィン系樹脂と、（Ｂ）ポリアミド樹脂とは、（Ａ）ポリ
オレフィン系樹脂９０〜５０重量％に対して、（Ｂ）ポ
リアミド樹脂１０〜５０重量％の割合で、好ましくは（
Ａ）ポリオレフィン系樹脂８０〜６０重量％に対して、
（Ｂ）ポリアミド樹脂２０〜４０重量％の割合で用いら
れる。
【００１１】ここで（Ａ）ポリオレフィン系樹脂の配合
割合が９０重量％を超えると、難燃助剤としての（Ｂ）
ポリアミド樹脂を配合した効果が得られず、難燃性が低
下する。一方、（Ａ）ポリオレフィン系樹脂の配合割合
が５０重量％未満では、ベースポリマーの溶融粘度が高
くなるために、成形性が低下すると共に、ガラスマット
と積層含浸する場合に、ガラスマットへの含浸性が悪化
する。
【００１２】上記の如き（Ａ）ポリオレフィン系樹脂と
、（Ｂ）ポリアミド樹脂とは、その混合物の量が、（Ａ
）〜（Ｅ）成分の合計量の３０〜７４重量％となるよう
な割合で用いられる。ここで両者の混合物の量が、（Ａ
）〜（Ｅ）成分の合計量の３０重量％未満では、成形性
が悪化し、一方、７４重量％を超えると難燃性が悪化す
るため、いずれも好ましくない。
【００１３】また、本発明で（Ｃ）成分として用いる変
性ポリオレフィン樹脂は、前記（Ａ）ポリオレフィン系
樹脂と、（Ｂ）ポリアミド樹脂との相溶性を高める働き
を有するものであり、例えばラジカル発生剤の存在下、
ポリオレフィン系樹脂と、不飽和カルボン酸又はその誘
導体とを反応させて製造したものを用いることができる
。
【００１４】ここで、（Ｃ）変性ポリオレフィン樹脂の
原料として用いるポリオレフィン系樹脂としては、前記
（Ａ）ポリオレフィン系樹脂について示したものと同様
のものを挙げることができ、変性ポリオレフィン樹脂と
しては、例えば変性ポリエチレン系樹脂や変性ポリプロ
ピレン系樹脂等を用いることができる。但し、（Ａ）ポ
リオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂の場合は、変
性ポリエチレン系樹脂とし、また、（Ａ）ポリオレフィ
ン系樹脂がポリプロピレン系樹脂の場合は、変性ポリプ
ロピレン系樹脂とするのが好ましく、特に後者の組合せ
が好ましい。
【００１５】また、（Ｃ）変性ポリオレフィン樹脂の製
造に用いるラジカル発生剤としては、例えば、ベンゾイ
ルパーオキサイド，ラウリルパーオキサイド，アゾビス
イソブチルニトリル，クメンパーオキサイド，α，α’
−ビス（ｔ−ブチルパーオキシジイソプロピル）ベンゼ
ン，ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド，２，５−ジ（ｔ−
ブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられる。
【００１６】また、（Ｃ）変性ポリオレフィン樹脂の製
造に用いる不飽和カルボン酸又はその誘導体としては、
特に無水マレイン酸が好適であるが、この他、マレイン
酸，イタコン酸，シトラコン酸等及びその無水物やアク
リル酸，ソルビン酸等が挙げられる。
【００１７】上記の如き原料成分を用いて、（Ｃ）変性
ポリオレフィン樹脂を製造する際の反応方法は、特に規
定はなく、例えばキシレン等の炭化水素溶媒にポリオレ
フィン系樹脂を溶解後、反応を行なってもよいし、或い
は無溶媒での溶融混練により製造してもよい。
【００１８】このようにして得られる（Ｃ）変性ポリオ
レフィン樹脂は、酸付加量が０．１〜１４重量％程度の
ものが好ましく、またＭＩは０．５〜３００ｇ／１０分
程度のものが好ましい。
【００１９】なお、上記の如き（Ｃ）変性ポリオレフィ
ン樹脂は、（Ａ）〜（Ｅ）成分の合計量の１〜５重量％
の割合で用いられる。ここで（Ｃ）変性ポリオレフィン
樹脂の配合量が１重量％未満では、（Ａ）ポリオレフィ
ン系樹脂と（Ｂ）ポリアミド樹脂の相溶性が悪くなり、
強度が低下する。一方、（Ｃ）変性ポリオレフィン樹脂
を５重量％を超えて配合しても、性能が更に向上するこ
とはなく、コスト高となるため好ましくない。
【００２０】次に、本発明で（Ｄ）成分として用いる水
和金属酸化物として具体的には、例えば、Ａｌ（ＯＨ）
３，Ｍｇ（ＯＨ）２，Ｃａ（ＯＨ）２　等の金属の水酸
化物又は金属酸化物の水和物が挙げられる。これらの中
でも特に金属の水酸化物、とりわけＭｇ（ＯＨ）２　（
水酸化マグネシウム）が望ましい。ここで本発明におけ
る水和金属酸化物とは、分子中に結合水を有する金属酸
化物、又は熱分解して水分を発生することのできる水酸
基を含有する金属化合物を意味する。
【００２１】この（Ｄ）水和金属酸化物は、（Ａ）〜（
Ｅ）成分の合計量の２５〜５５重量％、好ましくは３０
〜５０重量％の割合で用いられる。ここで（Ｄ）水和金
属酸化物の配合量が２５重量％未満であると、難燃性が
得られず、一方、５５重量％を超えると、成形性、特に
ガラスマットへの含浸性に問題が生じ、機械的強度も低
下するため、いずれも好ましくない。
【００２２】なお、本発明では（Ｅ）成分として三酸化
アンチモンを用いる。すなわち、本発明では、（Ｅ）三
酸化アンチモンを、（Ａ）〜（Ｅ）成分の合計量の０〜
１０重量％の割合で用いる。ここで三酸化アンチモンは
無添加でもよいが、三酸化アンチモンを添加することに
より、更に難燃性が向上する。但し、１０重量％を超え
て使用しても、それに見合う難燃性の向上効果が見られ
ず、コスト高となるため好ましくない。
【００２３】さらに、本発明では（Ｆ）成分として、ガ
ラス繊維を用いる。ここで、ガラス繊維としては、繊維
長が５０ｍｍ以上の長繊維が望ましく、特にガラス長繊
維で形成した不織布マットが好ましい。なお、ガラス繊
維は、シランカップリング剤等で表面処理したものが望
ましい。
【００２４】本発明では、（Ｆ）ガラス繊維は、前記（
Ａ）〜（Ｅ）成分の合計量１００重量部に対して、１８
〜７０重量部の割合で用いられる。ここで（Ｆ）ガラス
繊維の配合割合が１８重量部未満では、機械的強度が不
充分であり、一方、７０重量部を超えると、成形性が著
しく悪化するため、いずれも好ましくない。
【００２５】本発明の難燃性樹脂組成物は、基本的には
上記の如き成分よりなるが、これらの成分の他に、必要
に応じて、酸化防止剤，耐候剤，顔料，帯電防止剤等を
、本発明の目的を阻害しない範囲で添加してもよい。
【００２６】本発明の難燃性樹脂組成物は、上記の如き
成分よりなるものであり、その製造方法は特に制限はな
いが、以下の如き方法によれば、効率よく、目的とする
難燃性樹脂組成物を製造することができる。
【００２７】すなわち、（Ａ）ポリオレフィン系樹脂９
０〜５０重量％と（Ｂ）ポリアミド樹脂１０〜５０重量
％との配合物３０〜７４重量％、（Ｃ）変性ポリオレフ
ィン樹脂１〜５重量％、（Ｄ）水和金属酸化物２５〜５
５重量％、及び（Ｅ）三酸化アンチモン０〜１０重量％
とからなる配合物１００重量部を混練してベースレジン
を製造した後、シート化し、次いで、これを（Ｆ）ガラ
ス繊維１８〜７０重量部に含浸（溶融，加圧，含浸）す
る方法である。
【００２８】詳しく述べると、上記（Ａ）〜（Ｅ）成分
を、所定割合にて配合後、溶融混練することにより、ま
ずベースレジンを製造する。なお、（Ａ）〜（Ｃ）成分
を配合し、混練後、更に（Ｄ），（Ｅ）　成分を加えて
混練し、ベースレジンを製造してもよい。ここで配合，
混練方法は特に制限はないが、特に２軸混練機による混
練が好適である。
【００２９】次に、このようにして得られたベースレジ
ンを、シート成形した後、或いはシート成形と同時に、
所定量の（Ｆ）ガラス繊維（特にガラスマット）に、溶
融、加圧，含浸して、目的とする難燃性樹脂組成物を製
造することができる。なお、シート成形方法は任意であ
り、また、シート厚みは特に限定はないが、通常は０．
５〜３ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００３０】ここでベースレジンをガラス繊維に含浸す
るには、例えば、ベースレジンのシートとガラス繊維（
例えばガラスマット）を連続のスチールベルトに挟み、
ベースレジンの溶融温度以上（例えば、２５０〜３００
℃）にて、５ｋｇ／ｃｍ２Ｇ以上の加圧下で溶融，含浸
する方法を用いればよい。
【００３１】このようにして得られる本発明の難燃性組
成物は、シート化されているため、そのまま、或いはこ
れを既知の手段により賦形，切断したりすることにより
、種々の用途に使用することができる。
【００３２】
【実施例】次に本発明を実施例により詳しく説明する。
【００３３】実施例１ （Ａ）成分としてのポリプロピレンランダム共重合体〔
出光ポリプロＦ−７３０Ｎ、ＭＩ＝９ｇ／１０分，出光
石油化学（株）製〕と、（Ｂ）成分としての６−ナイロ
ン〔ＭＣ１００Ｌ，相対粘度〔η〕＝２．２　，カネボ
ウ（株）製〕を、（Ａ）　成分／（Ｂ）　成分が９０／
１０（重量比）となるような割合で混合した混合物を５
７重量部、（Ｃ）成分として変性ポリプロピレン〔出光
ポリタックＨ−１１００Ｐ，出光石油化学（株）製〕を
３重量部、（Ｄ）成分として水酸化マグネシウムを４０
重量部および（Ｅ）成分としての三酸化アンチモン０重
量部からなる配合物１００重量部を、タンブラーミキサ
ーにて１０分間混合した。
【００３４】得られた混合物を、二軸連続混練機を用い
て、２３０℃で溶融混練し、ペレットを製造した。次い
で、このペレットを、Ｔダイシート製造機で、厚さ０．
５ｍｍのシートとした。更に、このシート１００重量部
と、繊維径２３μｍの長繊維ガラスマット４０重量部を
、５層構造（ベースレジンシートが３層，ガラスマット
が２層）に積層し、２８０℃、１０ｋｇ／ｃｍ２Ｇの条
件にて溶融，加圧，含浸し、厚さ３．８ｍｍの板状難燃
性樹脂組成物（難燃性樹脂組成物シート）を得た。
【００３５】更に、このシート（厚さ：３．８ｍｍ）を
切断した後、２５０℃の温度にて４分間加熱し、２００
ｋｇ／ｃｍ２Ｇでスタンピング成形して、縦１５０ｍｍ
，横２５０ｍｍ，深さ９０ｍｍ，肉厚２．５ｍｍの箱状
の成形品を製造し、成形性と樹脂のガラスマットへの含
浸性を評価した。その後、この成形品より試験片を切出
し、難燃性，曲げ強度を測定した。結果を下記の第１表
に示す。
【００３６】なお、物性の評価方法は次の通りである。 ■難燃性：ＵＬ９４規格，板厚２．５ｍｍなお，ＨＢは
易燃性を示している。 ■含浸性：マトリックス樹脂のガラスマット層への均一
含浸状況を目視判断した。 〇…目視ではガラス繊維が見えない。 △…目視ではガラス繊維が見えない。しかし、曲げ方向
に力をかけると層間剥離する。 ×…表面にガラス繊維が白く残存している。
【００３７】■曲げ強度：ＡＳＴＭ　　Ｄ−７９０によ
り測定した。９００ｋｇ／ｃｍ２　未満のものは適さな
い。 ■成形性：縦１５０ｍｍ，　横２５０ｍｍ，　深さ９０
ｍｍの箱状にスタンピング成形した際の賦形性により判
断した。 〇…賦形良好。 △…賦形できたが、端面がショートショット気味で若干
の凹凸が表われた。 ×…賦形できなかった。
【００３８】実施例２〜１０，比較例１〜７下記の第１
表に示す組成で所定の成分を配合したこと以外は、実施
例１と同様にして、組成物を製造し、物性を評価した。 結果を第１表に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【発明の効果】本発明の難燃性樹脂組成物は、ハロゲン
化合物を用いていないため、毒性がなく、安全衛生上極
めて好ましく、しかも難燃性が高いものである。また、
本発明の難燃性樹脂組成物は、機械的強度も高く、しか
も成形性にも優れたものである。従って、本発明の難燃
性樹脂組成物は、各種高難燃性成形品の素材，シート等
として有効に利用することができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　（Ａ）ポリオレフィン系樹脂，（Ｂ）
    ポリアミド樹脂，（Ｃ）変性ポリオレフィン樹脂，（Ｄ
    ）水和金属酸化物，（Ｅ）三酸化アンチモン及び（Ｆ）
    ガラス繊維からなる樹脂組成物であって、かつ、（Ａ）
    ポリオレフィン系樹脂９０〜５０重量％と（Ｂ）ポリア
    ミド樹脂１０〜５０重量％との混合物３０〜７４重量％
    、（Ｃ）変性ポリオレフィン樹脂１〜５重量％、（Ｄ）
    水和金属酸化物２５〜５５重量％、及び（Ｅ）三酸化ア
    ンチモン０〜１０重量％とからなる配合物１００重量部
    に対して、（Ｆ）ガラス繊維１８〜７０重量部を用いて
    なる難燃性樹脂組成物。
  2. 【請求項２】　　（Ａ）ポリオレフィン系樹脂が、ポリ
    プロピレン樹脂であり、かつ、（Ｃ）変性ポリオレフィ
    ン樹脂が、変性ポリプロピレンである請求項１記載の難
    燃性樹脂組成物。
  3. 【請求項３】　　（Ｄ）水和金属酸化物が、水酸化マグ
    ネシウムである請求項１記載の難燃性樹脂組成物。
  4. 【請求項４】　　（Ｆ）ガラス繊維が、ガラス長繊維で
    ある請求項１記載の難燃性樹脂組成物。
  5. 【請求項５】　　ガラス長繊維が、ガラスマットである
    請求項４記載の難燃性樹脂組成物。
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