JPH0593097A

JPH0593097A - ポリエチレン樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0593097A
Application number: JP26682391A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miura; 義昭三浦; Takamasa Fukuda; 卓正福田; Koji Sato; 浩二佐藤
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1993-04-16
Anticipated expiration: 2016-05-14
Also published as: JP3165481B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ポリエチレンをハロゲン系化合物を用いずに
難燃化し、剛性，耐衝撃性，難燃性に優れたポリエチレ
ン樹脂組成物を提供する。【構成】下記成分（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）
を含有するポリエチレン樹脂組成物とする。（Ａ）ポリエチレン１００重量部（Ｂ）水和金属化合物３０〜１２０重量部（Ｃ）リン酸エステル０．２〜１０重量部（Ｄ）赤リン０．２〜１０重量部

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハロゲン系化合物を用
いずに難燃化した難燃性のポリエチレン樹脂組成物に関
し、更に詳述すると、優れた難燃性と剛性，耐衝撃性等
の機械的性質とを有し、土木・建築分野，家具分野，電
線分野，自動車分野等で有効に使用することができるポ
リエチレン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】ポリエ
チレンを難燃化させる手段として、難燃剤としてハロゲ
ン系化合物を配合する方法が知られているが、この方法
ではポリエチレンの成形時に金型腐食が生じたり、ポリ
エチレンが燃焼したときに人体に有毒なガスが発生した
りするという問題がある。また、ポリエチレンをハロゲ
ン系化合物を用いずに難燃化する手段として、ポリエチ
レンに水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水
和金属化合物を大量に配合する方法が知られている。し
かし、この方法は樹脂の耐衝撃性を損なうという欠点が
ある。

【０００３】これに対し、ポリエチレンに水和金属化合
物を配合した場合の問題点を解消するため、ポリエチレ
ンに水和金属化合物と共に赤リンを配合することが提案
されている（特開昭50-148447号公報）。しかし、この
方法は、難燃性を得るのに必要な水和金属化合物の配合
量を低減させることはできるものの、得られる樹脂の耐
衝撃性の低下が大きいという欠点がある。本発明は、上
記事情に鑑みなされたもので、剛性，耐衝撃性，難燃性
に優れていると共に、成形時に金型腐食を生じさせた
り、燃焼時に人体に有毒なガスを発生したりすることの
ないポリエチレン樹脂組成物を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するため、ポリエチレンにハロゲン系難
燃剤を配合することなく難燃性を付与し、かつその剛
性，耐衝撃性等の機械的特性を改良すると共に、離形
性，成形性を向上させることについて鋭意検討を行なっ
た結果、ポリエチレンに特定量の水和金属化合物と共に
リン酸エステル及び赤リンを特定量配合した場合、上記
目的が効果的に達成されることを知見し、本発明をなす
に至った。

【０００５】従って、本発明は、下記成分（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）を含有するポリエチレン樹脂
組成物を提供する。（Ａ）ポリエチレン１００重量部（Ｂ）水和金属化合物３０〜１２０重量部（Ｃ）リン酸エステル０．２〜１０重量部（Ｄ）赤リン０．２〜１０重量部

【０００６】以下、本発明を更に詳しく説明する。本発
明のポリエチレン樹脂組成物は、以下に述べる（Ａ）〜
（Ｄ）成分を配合したものである。（Ａ）ポリエチレン本発明で用いるポリエチレンの種類、性状に特に制限は
ないが、ＭＩ（メルトインデックス）が０．０１〜６ｇ
／１０分、特に０．０２〜２ｇ／１０分のものが好まし
い。ＭＩが０．０１ｇ／１０分未満であると押出成形性
が悪化することがあり、６ｇ／１０分を超えると剛性，
耐衝撃性が低下する上、中空成形性，押出成形性が悪化
することがある。また、ポリエチレンの密度は０．９４
０〜０．９６９ｇ／ｃｍ³、特に０．９４５〜０．９６
５ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。密度が０．９４０
ｇ／ｃｍ³未満であると剛性が低下することがあり、
０．９６９ｇ／ｃｍ³を超えると耐衝撃性が低下する場
合が生じる。なお、ＭＩはＪＩＳ−Ｋ７２１０にしたが
い１９０℃、２．１６Ｋｇ荷重の条件で測定した値、密
度はＪＩＳ−Ｋ７１１２にしたがい１２０℃、アニーリ
ング１時間の条件で測定した値である。

【０００７】（Ｂ）水和金属化合物水和金属化合物の種類は特に制限されないが、例えば、
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カル
シウム、塩基性炭酸マグネシウム、カルシウム・アルミ
ネート水和物といった水酸基あるいは結晶水を有する無
機化合物の１種又は２種以上を好適に用いることができ
る。これらの中では、水酸化アルミニウムが難燃性向上
の点で特に好ましい。また、水和金属化合物は、平均粒
径が１０μｍ以下、特に０．１〜５μｍであることが好
ましい。平均粒径が１０μｍを超えると耐衝撃性が低下
する場合が生じる。水和金属化合物の配合量は、ポリエ
チレン１００重量部に対して３０〜１２０重量部、好ま
しくは４０〜１００重量部である。３０重量部未満では
難燃性が不充分となり、１２０重量部を超えると耐衝撃
性が低下する。

【０００８】（Ｃ）リン酸エステルリン酸エステルとしては、特に限られないが、分子量が
２００〜４００、リン含有量が６〜１５％のものを好適
に使用することができる。このような分子量、リン含有
量を有するリン酸エステルとしては、例えば、トリフェ
ニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジ
ルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフ
ェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリオクチ
ルホスフェート、トリブチルホスフェート等が挙げられ
る。リン酸エステルの配合量は、ポリエチレン１００重
量部に対して０．２〜１０重量部、好ましくは０．５〜
５重量部である。０．２重量部未満では耐衝撃性向上効
果が不充分となり、１０重量部を超えると剛性，耐熱性
が低下する上、生産性が悪化する。

【０００９】（Ｄ）赤リン赤リンとしては、特に限られないが、チタン系あるいは
アルミニウム系などの無機物でコート処理を施した赤リ
ンを好適に使用することができる。赤リンとしては、平
均粒径が２０μｍ以下のものが好適である。平均粒径が
２０μｍを超えると耐衝撃性が低下することがある。赤
リンの配合量は、ポリエチレン１００重量部に対して
０．２〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部であ
る。０．２重量部未満では難燃性向上効果が不充分とな
り、１０重量部を超えると耐衝撃性が低下する。

【００１０】任意成分本発明組成物には、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分以外に、必
要に応じて耐候剤、着色剤、充填剤、酸化防止剤、滑剤
等の他の添加剤を配合することができる。例えば、炭酸
カルシウム、硫酸カルシクム、硫酸マグネシウム、硫酸
バリウム、タルク、マイカ、シリカ、アスベスト、ガラ
スビーズ、ガラスフレーク、石英粉、金属粉などの無機
充填剤、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、金属ウイス
カーなどの補強剤、酸化防止剤、耐光安定剤、熱安定
剤、シリコンオイル、ワックスなどの離型剤、滑剤、帯
電防止剤、着色剤などの添加剤、さらには他の熱可塑性
樹脂やゴム、エラストマーなどを添加することができ
る。

【００１１】製造方法本発明組成物の製造方法に限定はないが、例えば前記
（Ａ）〜（Ｄ）成分及び任意成分をリボンブレンダー、
タンブルミキサー、ヘンシェルミキサー、オーブンロー
ル、バンバリミキサー、単軸スクリュー押出機、二軸ス
クリュー押出機、単軸往復動スクリュー混練機などを用
いて溶融混練することにより、良好に製造することがで
きる。

【００１２】

【実施例】次に、実施例及び比較例により本発明を具体
的に示すが、本発明は、下記実施例に限定されるもので
はない。実施例１〜５、比較例１〜５表１に示す各成分とポリエチレン１００重量部に対して
０．０５重量部の酸化防止剤（チバガイギー社製イルガ
ノックス１０１０）とをドライブレンドし、二軸混練機
を用いて温度２００℃、ロータ回転数７００ｒｐｍの条
件で混練することによりペレットを得た。

【００１３】表１中の成分としては下記のものを用い
た。（Ａ）ポリエチレンＡ１：ＭＩ＝０．２６ｇ／１０分，密度＝０．９６４ｇ
／ｃｍ³ （出光石油化学（株）製出光ポリエチレン５２０Ｍ
Ｂ）Ａ２：ＭＩ＝０．０４ｇ／１０分，密度＝０．９６０ｇ
／ｃｍ³ （出光石油化学（株）製出光ポリエチレン６３０Ｅ
Ｔ）（Ｂ）水和金属化合物Ｂ１：水酸化アルミニウム（平均粒径４μｍ）（住友化学工業（株）製ＣＬ−３０３）Ｂ２：水酸化マグネシウム（平均粒径１μｍ以下）（協和化学工業（株）製キスマ５Ｂ）

【００１４】（Ｃ）リン酸エステルＣ１：トリフェニルホスフェート（分子量３２６，リン
含有量９．５％）（（株）大八化学工業所製ＴＰＰ）（Ｄ）赤リン平均粒径２０μｍ，チタンコート赤リン（日本化学工業（株）製ヒシガードＴＰ−１０）（Ｅ）その他配合剤（任意成分）Ｅ１：耐光安定剤（ベンゾトリアゾール系紫外線吸収
剤）（チバガイギー社製チヌビン３２６）Ｅ２：カーボンブラック（キャボット社製バルカン９Ａ−３２）Ｅ３：酸化チタン（平均粒径０．２μｍ）（タイオキサイドグループ社製Ｒ−ＴＣ３０）

【００１５】次に、上記組成物の引張強さ，引張弾性
率，アイゾット衝撃強さ，面衝撃強さ，難燃性を下記方
法で測定した。結果を表２に示す。引張強さ、引張弾性率ＪＩＳ−Ｋ７１１３に準拠して測定した。ただし、試験
片はＪＩＳ２号ダンベルとした。アイゾット衝撃強さＪＩＳ−Ｋ７１１０に準拠して測定した。ただし、試験
温度は２３℃及び−１０℃とした。面衝撃強さＪＩＳ−Ｋ７２１１に準拠して測定した。ただし、試験
温度は−１５℃、荷重は２Ｋｇ、撃芯は１／２インチ
φ、アンビルは２インチφとした。難燃性厚さ１／８インチの米国ＵＬ９４規格の試験片を使用
し、水平燃焼試験を行なった。この場合、試験片に１イ
ンチのメタンガスの青色炎を３０秒間接触させた後、試
験片から炎を取り去り、残炎時間（秒）を測定した。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のポリエチ
レン樹脂組成物は、良好な難燃性と優れた耐衝撃性、剛
性等の機械的特性とを有する。また、中空成形、押出成
形、圧縮成形、射出成形等における成形性、離型性に優
れ、かつ成形時に金型腐食を生じさせることがないと共
に、燃焼したときに毒性ガスが発生することがない。従
って、本発明のポリエチレン樹脂組成物は、土木・建築
分野、家具分野、電線分野（椅子用，トラフ用）、自動
車分野等における成形材料として有効に使用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記成分（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び
（Ｄ）を含有することを特徴とするポリエチレン樹脂組
成物。（Ａ）ポリエチレン１００重量部（Ｂ）水和金属化合物３０〜１２０重量部（Ｃ）リン酸エステル０．２〜１０重量部（Ｄ）赤リン０．２〜１０重量部
【請求項２】水和金属化合物（Ｂ）が水酸化アルミニ
ウムである請求項１記載のポリエチレン樹脂。
【請求項３】リン酸エステル（Ｃ）が分子量２００〜
４００、リン含有量６〜１５％のものである請求項１又
は２記載のポリエチレン樹脂組成物。