JPH0593098A

JPH0593098A - 難燃性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0593098A
Application number: JP26303691A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miura; 義昭三浦
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1991-09-13
Publication date: 1993-04-16
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: JP2937579B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低温衝撃性、耐候性、剛性に優れていると共
に、良好な難燃性を有し、土木・建築分野、電気通信分
野における屋外用資材の材料等として好適に使用するこ
とができる難燃性樹脂組成物を提供する【構成】下記成分（Ａ）〜（Ｄ）を配合した組成物と
する。（Ａ）メルトインデックスが０．０１〜５．５ｇ／１０
分で、密度が０．９４０〜０．９６９ｇ／ｃｍ³である
ポリエチレン樹脂１００重量部（Ｂ）臭素含有難燃剤又は粒径６μｍ以下もしくは融点
あるいは軟化点が２３０℃以下である難燃剤１〜２５重
量部（Ｃ）金属酸化物０．２〜１５重量部（Ｄ）耐光安定剤０．００１〜３重量部及び／又はカー
ボンブラック０．０００１〜３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、良好な低温衝撃性、耐
候性、剛性、難燃性を有し、土木・建築分野、電気通信
分野における屋外用資材等の材料として有効に使用する
ことのできる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、
ポリマーを難燃化させる手段としては、ハロゲン系化合
物、三酸化アンチモンや、水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム等の含水化合物といった難燃剤をポリマー
に配合することが行なわれている。例えば、ポリエチレ
ンの難燃化については、特定のメルトインデックスと数
平均分子量を有する高密度ポリエチレンに難燃剤を配合
した組成物が開示されている（特開昭58-59241号公
報）。しかし、この組成物は難燃剤がポリエチレン１０
０重量部に対し４０〜１６０重量部と多量に配合されて
いるため、耐候性に劣り、用途が制限されるという欠点
がある。また、低温衝撃性及び剛性のバランスについて
も満足できるものではない。

【０００３】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、低温衝撃性、耐候性、剛性に優れていると共に、良
好な難燃性を有し、土木・建築分野、電気通信分野にお
ける屋外用資材の材料等として好適に使用することがで
きる難燃性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】本発明者は、上
記目的を達成するために鋭意検討を行なった結果、後述
する（Ａ）〜（Ｄ）成分を配合することにより、低温衝
撃性、耐候性、剛性に優れた難燃性ポリエチレン樹脂組
成物が得られることを知見し、本発明をなすに至った。

【０００５】したがって、本発明は、下記成分（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）を配合してなる難燃性樹脂組
成物を提供する。（Ａ）メルトインデックスが０．０１〜５．５ｇ／１０
分で、密度が０．９４０〜０．９６９ｇ／ｃｍ³である
ポリエチレン樹脂１００重量部（Ｂ）臭素含有難燃剤又は粒径６μｍ以下もしくは融点
あるいは軟化点が２３０℃以下である難燃剤１〜２５重
量部（Ｃ）金属酸化物０．２〜１５重量部（Ｄ）耐光安定剤及び／又はカーボンブラック０．００
１〜５重量部

【０００６】以下、本発明を更に詳しく説明する。本発
明の難燃性樹脂組成物は、以下に述べる（Ａ）〜（Ｄ）
成分を配合したものである。（Ａ）ポリエチレンポリエチレンとしては、ＭＩ（メルトインデックス）が
０．０１〜５．５ｇ／１０分で、かつ密度が０．９４０
〜０．９６９ｇ／ｃｍ³であるものを用いる。ここで、
ＭＩはＪＩＳ−Ｋ７２１０にしたがい１９０℃、２．１
６Ｋｇ荷重の条件で測定した値、密度はＪＩＳ−Ｋ７１
１２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。ＭＩが０．０１ｇ／１０分未満であ
ると押出成形性が悪化し、５．５ｇ／１０分を超えると
剛性、低温衝撃性が低下する上、押出成形性も悪化す
る。また、密度が０．９４０ｇ／ｃｍ³未満であると剛
性が低下し、０．９６９ｇ／ｃｍ³を超えると低温衝撃
性が低下する。ＭＩのより好ましい値は０．０２〜２．
０ｇ／１０分、特に０．０３〜１．０ｇ／１０分であ
り、密度のより好ましい値は０．９４５〜０．９６５ｇ
／ｃｍ³、特に０．９４８〜０．９６３ｇ／ｃｍ³であ
る。

【０００７】（Ｂ）難燃剤難燃剤としては、臭素含有難燃剤又は粒径６μｍ以下も
しくは融点あるいは軟化点が２３０℃以下である難燃剤
を用いる。臭素含有難燃剤としては、例えば、デカブロ
モジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノール
Ａ、テトラブロモビスフェノールＳ、ビストリブロモフ
ェノキシエタン、ポリジブロモフェニレンオキシド、テ
トラブロモビスフェノールＡカーボネートオリゴマー、
ポリトリブロモスチレン、臭素化ビスフェノールＡ型エ
ポキシ重合体、エチレンビステトラブロモフタルイミ
ド、ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサブロモベンゼ
ンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。この臭素含有難燃剤としては、デカブロモジフェニ
ルエーテルもしくは臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ
重合体を特に好ましく用いることができる。なお、上記
難燃剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用し
てもよい。

【０００８】平均粒径６μｍ以下又は融点もしくは軟化
点が２３０℃以下である難燃剤としては、特に限られな
いが、脂肪族系添加型難燃剤、脂環式系添加型難燃剤、
ビフェニル系添加型難燃剤を好適に使用することができ
る。これらの中で、平均粒径が６μｍ以下の難燃剤とし
ては、例えば、デカブロモジフェニルエーテル、デカブ
ロモジフェニル、エチレンビステトラブロモフタルイミ
ド、パークロロシクロペンタデカン、水酸化マグネシウ
ム等が挙げられる。また、融点あるいは軟化点が２３０
℃以下の難燃剤としては、例えば、臭素化ビスフェノー
ルＡ型エポキシ重合体、テトラブロモビスフェノール
Ａ、ビストリブロモフェノキシエタン、ヘキサブロモシ
クロドデカン、含臭素脂肪族リン酸エステル、テトラブ
ロモビスフェノールＡカーボネートオリゴマー、ブロム
化スチレン、ポリジブロモフェニレンオキサイド、塩素
化パラフィン、トリフェニルホスフェート等が挙げられ
る。なお、上記難燃剤は１種を単独で用いてもよく、２
種以上を併用してもよい。

【０００９】この場合、平均粒径が６μｍを超える難燃
剤であっても融点又は軟化点が２３０℃以下のものであ
れば使用できる。また、融点又は軟化点が２３０℃を超
える難燃剤であっても平均粒径が６μｍ以下のものであ
れば使用できる。しかし、平均粒径が６μｍを超え、か
つ融点又は軟化点が２３０℃を超える難燃剤を用いる
と、低温衝撃性が低下する。なお、平均粒径のより好ま
しい範囲は０．１〜５μｍ、融点又は軟化点のより好ま
しい範囲は４０〜２２０℃である。

【００１０】臭素含有難燃剤又は粒径６μｍ以下もしく
は融点あるいは軟化点が２３０℃以下である難燃剤の配
合量は、ポリエチレン１００重量部に対し１〜２５重量
部、好ましくは３〜１７重量部である。１重量部未満で
は難燃性や低温衝撃性が不十分となり、２５重量部を超
えると低温衝撃性が低下する。なお、臭素含有難燃剤と
粒径６μｍ以下もしくは融点あるいは軟化点が２３０℃
以下である難燃剤とを併用することもできるが、この場
合には合計配合量が上記範囲に入るようにする。

【００１１】（Ｃ）金属酸化物金属酸化物としては、特に限定されないが、アンチモン
酸化物、チタン酸化物、亜鉛酸化物、モリブデン酸化
物、錫酸化物、ジルコニウム酸化物等の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、特に好
ましいのはアンチモン酸化物、チタン酸化物、亜鉛酸化
物であり、中でも酸化アンチモン、酸化チタン、酸化亜
鉛である。金属酸化物としては、平均粒径が０．０１〜
８μｍ、特に０．２〜１μｍのものを用いることが低温
衝撃性を向上させる点で好ましい。金属酸化物の合計配
合量は、ポリエチレン１００重量部に対し０．２〜１５
重量部、好ましくは１〜１０重量部である。０．２重量
部未満であると難燃性や耐候性が不十分となり、１５重
量部を超えると低温衝撃性が低下する。

【００１２】（Ｄ）耐光安定剤，カーボンブラック耐光安定剤としては、特に限定されないが、例えば、ベ
ンゾフェノン系、サリチル酸系、ベンゾトリアゾール
系、ヒンダートアミン系、ニッケル系、シアノアクリレ
ート系の耐光安定剤の一種又は二種以上を用いることが
できる。このような耐光安定剤としては、融点が４０〜
２２０℃の範囲にあるものが好ましく、具体的には、チ
ヌビンＰ、チヌビン３２６、チヌビン３２７、チヌビン
７７０（チバガイギー社製商品名）、スミソーブ１１０
（住友化学（株）製商品名）などを挙げることができ
る。これらの中で、特に好ましいのは、ベンゾトリアゾ
ール系紫外線吸収剤である。耐光安定剤の配合量は、ポ
リエチレン１００重量部に対し０．００１〜３重量部、
好ましくは０．０１〜１．５重量部、特に好ましくは
０．１〜１．０重量部である。０．００１重量部未満で
は耐候性や低温衝撃性が低下し、３重量部を超えると低
温衝撃性や難燃性の低下、更には黄変、ブリードといっ
た表面外観悪化の問題が生じる。

【００１３】また、カーボンブラックの種類にも制限は
なく、例えばチャンネルブラック、ファーネスブラッ
ク、サーマルブラック、アセチレンブラック等のいずれ
のものでも使用することができるが、ファーネス法によ
り得られたものを用いることがが剛性向上，低温衝撃性
向上，耐候性向上の点で好ましい。さらに、カーボンブ
ラックとしては、粒子径が１０〜３０ｍμ、特に１５〜
２５ｍμのものを用いることが、剛性向上，低温衝撃性
向上，耐候性向上の点で望ましい。カーボンブラックの
配合量は、ポリエチレン１００重量部に対し０．０００
１〜３重量部、好ましくは０．００１〜２重量部、特に
好ましくは０．０１〜１重量部である。０．０００１重
量部未満では耐候性が低下し、３重量部を超えると低温
衝撃性や難燃性が低下する。

【００１４】なお、本発明組成物においては、耐光安定
剤及びカーボンブラックはその一方のみ用いてもよく、
両方を用いてもよい。両方を併用する場合、合計配合量
はポリエチレン１００重量部に対し０．００１〜５重量
部、特に０．１〜２重量部とすることが好ましい。０．
００１重量部未満では耐候性が低下し、５重量部を超え
ると低温衝撃性や難燃性が低下する。

【００１５】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、他の耐光安定剤、熱安定
剤、シリコンオイル、ワックスなどの離型剤、滑剤、他
のハロゲン系、リン系、無機系の難燃剤、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。

【００１６】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。

【００１７】

【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１〜２２、比較例１〜１６表１〜３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、５０ｍ
ｍφ単軸混練機を用いて温度２００℃、スクリュー回転
数８０ｒｐｍの条件で混練することによりペレットを得
た。

【００１８】表１〜３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
化学社製520MB）Ａ2）ＭＩ＝0.24g/10分、密度＝0.949g/cm³（
〃 550P）Ａ3）ＭＩ＝0.03g/10分、密度＝0.950g/cm³（
〃 750LB）Ａ4）ＭＩ＝5.3 g/10分、密度＝0.968g/cm³（
〃 210J）Ａ5）ＭＩ＝11.0g/10分、密度＝0.956g/cm³（
〃 130J）Ａ6）ＭＩ＝4.0 g/10分、密度＝0.935g/cm³ Ａ7）ＭＩ＝5.0 g/10分、密度＝0.970g/cm³

【００１９】（Ｂ）難燃剤Ｂ1）デカブロモジフェニルエーテル（マナック社製EB-
10WS）融点304℃、平均粒径3〜5μｍ、分子量959 Ｂ2）デカブロモジフェニル（M&T Chimie SA社製 ADINE
0102）融点360℃、平均粒径3〜5μｍ、分子量943 Ｂ3）臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ重合体（大日本インキ化学工業社製プラサームEP-14 ）軟化点99℃、分子量1400 Ｂ4）臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ重合体（大日本インキ化学工業社製プラサームEC-20 ）軟化点115℃、分子量2000 Ｂ5）臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ重合体（大日本インキ化学工業社製プラサームEP-200）融点197℃、分子量20000 Ｂ6）エチレンビステトラブロモフタルイミド（エチル・コーポレーション社製BT-93）融点445℃、平均粒径5μｍ、分子量952 Ｂ7）含臭素脂肪族リン酸エステル（第八化学工業所社
製CR-900）融点181℃、分子量1019 Ｂ8）パークロロシクロペンタデカン（オキシデンタルケミカルズ社製デクロラン35）融点350℃、平均粒径2μｍ、分子量626

【００２０】Ｂ9）塩素化パラフィン（Dover Chemical
Corporation社製クロレッツ700-SS）融点105℃、分子量1060 Ｂ10）水酸化マグネシウム（協和化学工業社製キスマ5
B）平均粒径1μｍ以下Ｂ11）トリフェニルホスフェート（第八化学工業所社製
TPP）融点50℃、分子量326 Ｂ12）ビストリブロモフェノキシエタン（グレートレークスケミカルコーポレーション社製FF-6
80）融点224℃、分子量656 Ｂ13）テトラブロモビスフェノールＳ（マナック社製TB
S）融点290℃、平均粒径15μｍ、分子量566 Ｂ14）テトラデカブロモジフェノキシベンゼン（エチル・コーポレーション社製ゼイテックス120）融点370℃、平均粒径7μｍＢ15）カルシウム・アルミネート水和物（日本軽金属社
製NCA-103）平均粒径10μｍ

【００２１】（Ｃ）金属酸化物Ｃ1）三酸化アンチモン（日本精鉱社製ATOX-S）平均粒径0.5μｍＣ2）酸化チタン（タイオキサイドグループ社製R-TC3
0）平均粒径0.2μｍ

【００２２】（Ｄ）耐光安定剤，カーボンブラックＤ1）ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（日本チバガ
イギー社製チヌビン326）Ｄ2）カーボンブラック（キャボット社製バルカン9A-3
2）

【００２３】次に、上記組成物の低温衝撃性、難燃性、
引張強度、耐候性（引張衝撃強度）、剛性を下記方法で
測定した。結果を表４〜６に示す。低温衝撃性デュポン衝撃試験（関連規格ＪＩＳ−Ｋ７２１１）によ
り測定した。この場合、測定機としてデュポン衝撃試験
機（東京試験機製作所製）、試験片として２３０℃の温
度で射出成形した７０×７０×３ｍｍの角板を用い、温
度−１５℃（冷却時間１時間以上）、試験板押え圧力４
〜５Ｋｇ／ｃｍ²、アンビル２”φの条件下で、任意の
高さより２Ｋｇの荷重を試験片上に自然落下させ、試験
片中央部の衝撃芯（１／２”φ)を打撃したときに、試
験片の５０％が破壊する高さを求めた。

【００２４】難燃性（Ａ）厚さ１／８インチの試験片を使用し、米国ＵＬ９
４規格に準拠して測定した。（Ｂ）米国ＵＬ９４規格試験片（厚さ１／８インチ）を
使用し、水平燃焼試験を行なった。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。

【００２５】引張強度（降伏）ＪＩＳ−Ｋ７１１３に準拠して引張強度を測定した。た
だし、試験片はＪＩＳ２号ダンベルとした。

【００２６】耐候性（引張衝撃強度）試験機としてサンシャインカーボンアーク燈式ウェザー
メーター（ＪＩＳ−Ｂ７７５３に準拠、スガ試験機社
製）、試験片として２３０℃の温度でプレス成形した１
５０×１５０×１．６ｍｍの板から引張衝撃Ｓ型ダンベ
ルを打抜き刃で打抜いたものを用い、温度６３℃（ブラ
ックパネル）、湿度５０％RH、降水１２分／60分の試験
条件でテストを行なった。７００時間テスト後に試験片
を取り出し、ＡＳＴＭ−Ｄ１８２２に準拠して２３℃で
引張衝撃試験を行ない、引張衝撃強度を求めた。

【００２７】剛性ＪＩＳ−Ｋ７１１３に準拠して引張弾性率を測定した。
ただし、試験片はＪＩＳ２号ダンベル、１％割線とし
た。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】

【表４】

【００３２】

【表５】

【００３３】

【表６】

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明の難燃性樹脂組成
物は、低温衝撃性、耐候性、剛性に優れていると共に、
良好な難燃性を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び
（Ｄ）（Ａ）メルトインデックスが０．０１〜５．５ｇ／１０
分で、密度が０．９４０〜０．９６９ｇ／ｃｍ³である
ポリエチレン１００重量部（Ｂ）臭素含有難燃剤１〜２５重量部又は粒径６μｍ以
下もしくは融点あるいは軟化点が２３０℃以下である難
燃剤１〜２５重量部（Ｃ）金属酸化物０．２〜１５重量部（Ｄ）耐光安定剤０．００１〜３重量部及び／又はカー
ボンブラック０．０００１〜３重量部を配合してなる難
燃性樹脂組成物。
【請求項２】（Ｃ）金属酸化物が、アンチモン酸化
物、チタン酸化物及び亜鉛酸化物の中から選ばれた少な
くとも１種である請求項１記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項３】（Ｂ）難燃剤がデカブロモジフェニルエ
ーテルもしくは臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ重合
体である請求項１又は２記載の難燃性樹脂組成物。