JPH06336536A - 難燃剤、難燃性樹脂組成物及び難燃性発泡体の製造方法 - Google Patents

難燃剤、難燃性樹脂組成物及び難燃性発泡体の製造方法

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JPH06336536A
JPH06336536A JP12606093A JP12606093A JPH06336536A JP H06336536 A JPH06336536 A JP H06336536A JP 12606093 A JP12606093 A JP 12606093A JP 12606093 A JP12606093 A JP 12606093A JP H06336536 A JPH06336536 A JP H06336536A
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JP
Japan
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flame
retardant
resin composition
acid
foam
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JP12606093A
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English (en)
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Masaki Tono
正樹 戸野
Masao Ogasa
眞男 小笠
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 難燃性に優れ燃焼時には有毒なハロゲン化ガ
スを発生することなく且つ、成形性にも優れた難燃性樹
脂組成物および難燃性に優れた微細な独立気泡を有する
難燃性発泡体の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 ポリエチレン又はエチレン─酢酸ビニル共重
合体(EVA)を樹脂分とし、フェニルホスホン酸又は
ジフェニルホスフィン酸を難燃剤として添加されてなる
ことを特徴とする難燃性樹脂組成物。エチレン─酢酸ビ
ニル共重合体(EVA)を樹脂分とした場合には、フェ
ニルホスホン酸又はジフェニルホスフィン酸と水和金属
酸化物を併用し、添加されてなることを特徴とする難燃
性樹脂組成物。更に、上記組成物にメラミン誘導体が添
加されてなる難燃性樹脂組成物。上記難燃性樹脂組成物
に発泡剤として、アゾジカルボンアミドを混合してシー
ト状に成形し、電子線を照射して架橋した後、加熱発泡
させることを特徴とする難燃性発泡体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、難燃剤、難燃性樹脂組
成物及び難燃性発泡体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より火災時にそなえて、例えば原子
力発電所用電線、ケーブル、車両用電線及び機内用電線
等の用途に難燃性プラスチック材料が強く要望されてい
る。又、難燃性プラスチック材料には、単に難燃性のみ
ならず火災時に際して人体に有害なハロゲン系ガスを発
生しないことが要望されている。
【0003】このような難燃性プラスチック材料とし
て、ポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体に
水酸化アルミニウム等の無機系難燃剤を含有させたもの
が報告されている(特開昭61−36343号公報)。
又、難燃性樹脂発泡体としては、ポリオレフィイン系樹
脂と酸化アルミニウム等の無機難燃剤よりなる組成物を
発泡させた発泡体が報告されている(特開平3−269
029号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
61−36343号公報による難燃性樹脂組成物では多
量の無機系難燃剤を含有する必要があり、成形品にした
場合には機械的強度、特に伸び率に関する性能が悪く、
被覆材料等に使用した場合、実用に耐えうるものではな
かった。
【0005】又、特開平3−269029号公報に記載
の発泡体は多量の無機系難燃剤を使用する必要があり、
その結果、発泡性に影響を及ぼし微細な独立気泡構造を
有する発泡体を得ることが困難であると言う問題があっ
た。
【0006】本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、難燃性に優れた難燃剤を提供すること、並
びに難燃性に優れ、燃焼時には有毒なハロゲン化ガスを
発生することなく且つ成形性に優れた難燃性樹脂組成物
及びこの難燃性樹脂組成物からなる微細な独立気泡構造
を有する発泡体の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の難燃剤はアリー
ルホスホン酸又はジアリールホスフィン酸よりなる。上
記アリールホスホン酸とは、ArP(O)(OH)2
示される化合物(式中、Arはアリール基を表し、フェ
ニル基、トリル基、キシレニル基等が挙げられる)であ
り、例えば、フェニルホスホン酸、トリルホスホン酸、
キシレニルホスホン酸等が挙げられる。
【0008】上記ジアリールホスフィン酸とは、Ar2
P(O)OHで示される化合物(式中、Arはアリール
基を表し、フェニル基、トリル基、キシレニル基等が挙
げられる)であり、例えば、ジフェニルホスフィン酸、
ジトリルホスフィン酸、ジキシレニルホスフィン酸、ト
リルフェニルホスフィン酸、キシレニルフェニルホスフ
ィン酸、キシレニルトリルホスフィン酸等が挙げられ
る。
【0009】本発明の2はポリオレフィン系樹脂と、上
記難燃性樹脂よりなる。上記ポリオレフィン樹脂として
はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のα−
オレフィン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン
−プロピレン−ジエンターポリマー、エチレン─エチル
アクリレート共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エ
チレン─ブテンジエンターポリマー、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体等を挙げることが出来、これらは単独で使
用しても2種以上を併用しても良い。
【0010】難燃剤の添加量は、少なくなると難燃性が
発現しなくなり、多すぎると樹脂組成物の伸びが低下し
て成形性が低下するので、ポリオレフィン系樹脂100
重量部に対して、1〜50重量部が好ましい。
【0011】本発明の3は、更に、メラミン誘導体が添
加された難燃性樹脂組成物である。上記メラミン誘導体
としては、例えば、メラミン、メラミンシアヌレート、
リン酸メラミン等が挙げられる。
【0012】メラミン誘導体の添加量は、少なくなると
上記難燃剤との相乗効果が少なく、多すぎると樹脂組成
物の伸びが低下して成形性が低下するので、ポリオレフ
ィン系樹脂100重量部に対して、1〜50重量部が好
ましい。
【0013】本発明の4は、エチレン−酢酸ビニル共重
合体樹脂と、請求項1記載の難燃剤と、水和金属酸化物
よりなる難燃性樹脂組成物である。
【0014】上記エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂と
しては、エチレンと酢酸ビニルを共重合させて得られる
ポリマー(通常EVAと称する)であれば特に限定され
るものではない。樹脂組成物としては、上記エチレン−
酢酸ビニル共重合体樹脂単独で用いても良いし、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体樹脂と1種以上のポリオレフィ
ン樹脂混合物を用いても良いが、成形性の点で樹脂中の
酢酸ビニル含有量5〜20重量%のものが好ましい。
【0015】酢酸ビニル含有量が樹脂分全体の5重量%
未満の場合には、樹脂分以外の難燃剤の分散性が悪くな
り、20重量%を越えると成形品表面の粘着性が増加し
て成形性が悪くなること及び溶融混練時に遊離酢酸が発
生し易く、得られた樹脂組成物の物性も低下するからで
ある。
【0016】難燃剤であるアリールホスホン酸又はジア
リールホスフィン酸の添加量は、少なくなると難燃性が
発現しなくなり、多過ぎると水和金属酸化物との併用に
おいて、樹脂組成物の伸びが低下して成形性が低下する
ので、エチレン─酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部
に対して、1〜50重量部が好ましい。
【0017】又、水和金属酸化物としては、例えば、水
酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグ
ネシウム、水酸化カルシシウム、水酸化バリウム等を挙
げることが出来、これらは単独で用いても良いし2種類
以上を併用して用いることも可能である。又、特に好ま
しくは上記の中でも水酸化アルミニウムと水酸化マグネ
シウムを挙げることが出来、これらを併用することによ
り、一層の難燃効果を得ることが出来る。
【0018】上記水和金属酸化物の添加量は、少なくな
るとアリールホスホン酸又はジアリールホスフィン酸よ
りなる難燃剤との相乗効果が少なく、多過ぎると樹脂組
成物の伸びが低下して成形性が低下するので、エチレン
─酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部に対して、50
〜200重量部が好ましい。
【0019】本発明の5は、更に、メラミン誘導体が添
加された難燃性樹脂組成物である。上記メラミン誘導体
としては、本発明3と同じく、メラミン、メラミンシア
ヌレート、リン酸メラミン等が挙げられる。メラミン誘
導体の添加量は、少なくなると上記難燃剤との相乗効果
が少なく、多すぎると樹脂組成物の伸び率が低下して成
形性が低下するので、エチレン─酢酸ビニル共重合体樹
脂100重量部に対して、1〜50重量部が好ましい。
【0020】又、アリールホスホン酸を難燃剤として添
加させる系には、上記成分以外に加えて多価アルコール
を添加しても良い。この多価アルコールとしてはペンタ
エリスリトール、アラビトール、ソルビトール、イノシ
トール、レゾシノール等を挙げることが出来る。又、多
価アルコールの添加量は、少な過ぎても多過ぎても、そ
の添加効果が得られにくくなるので、アリールホスホン
酸1重量部に対して0.05〜0.3重量部が好まし
い。
【0021】本発明の難燃性樹脂組成物においては、必
要に応じ、さらに酸化防止剤、滑材、軟化材、分散材、
カーボンブラック等の加工助剤、水和金属酸化物の表面
処理剤が適宜添加されても良い。本発明の難燃性樹脂組
成物は機械的強度、特に、伸び率特性を良好に保ちなが
ら高い難燃性を有し、且つ燃焼時にハロゲン化ガスを発
生することがないので極めて安全なプラスチック材料と
して各種の幅広い用途に提供出来るものであるが、特に
被膜成形品において好適である。
【0022】最後に、本発明の6は、上記記載請求項2
〜5から選ばれる難燃性樹脂組成物に発泡剤を混合して
電離性放射線にて架橋した後、加熱発泡させることによ
り、得られる難燃性発泡体の製造方法である。
【0023】発泡剤の添加量は、発泡体の倍率により異
なるが通常は樹脂組成物100重量部に対して15〜3
0重量部である。又、本発明で用いられる発泡剤として
は、例えば、アゾジカルボンアミド、N,N−ジニトロ
ソペンタメチレンテトラミン等の有機系発泡剤および重
炭酸アンモニウム等の無機系発泡剤を挙げることが出来
る。
【0024】又、電離性放射線としては電子線、γ線、
X線、中性子線等を挙げることが出来るが、好ましくは
電子線であり又、その照射量は通常1〜10メガラドの
範囲で使用するのが良い。
【0025】本発明の難燃性樹脂組成物は、上記各成分
を単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニー
ダーミキサー、ロール等の混練装置を用い、均一に混練
することにより得られる。次いで得られた混合物を用い
てシート状に成形する。得られたシート状成形体に電離
性放射線を照射して樹脂成分を架橋させた後、加熱炉中
で加熱することにより難燃性発泡体が得られる。これら
の発泡工程は必要に応じてバッチ式又は連続的に行うこ
とが出来る。
【0026】本発明の製造方法において得られる難燃性
発泡体は発泡体としての断熱機能を保持しつつ高い難燃
性を有するもので、建築材料、自動車等の輸送機器、包
装材料、家庭日用品、その他幅広い用途に利用出来るも
のである。
【0027】
【作用】本発明によれば、アリールホスホン酸又はジア
リールホスフィン酸を難燃剤として使用することによ
り、無機系難燃剤の代用として、樹脂物に対しての難燃
効果を得ることが出来る。又、本発明の難燃性樹脂組成
物はポリオレフィン系樹脂に、アリールホスホン酸又は
ジアリールホスフィン酸が難燃剤として添加されている
ので難燃性が優れると共に、無機系の難燃剤と異なり、
樹脂分と難燃剤との親和性が高いものとなる。さらに、
樹脂分および難燃剤共にハロゲンを含んでいないので、
燃焼時においては、ハロゲン化ガスを発生することがな
い。
【0028】又、樹脂分としてエチレン−酢酸ビニル共
重合体を使用した場合には、アリールホスホン酸又はジ
アリールホスフィン酸以外に水和金属酸化物をある程
度、添加させても樹脂分との親和性を保つことが出来る
ので、成形性を確保しながら難燃効果をより一層向上さ
せることが出来る。さらに、以上の難燃性樹脂組成物に
メラミン誘導体を添加することにより、一層の難燃効果
を得ることが出来る。又、本発明の難燃性発泡体の製造
方法によれば、発泡させる難燃性樹脂組成物の樹脂被膜
伸び率が向上している為、発泡中に気泡膜が壊れること
がない。その結果、微細な独立発泡構造を確保しながら
難燃性を有する発泡体を得ることが出来る。
【0029】
【実施例】本発明の実施例について説明する。実施例1
〜13、比較例1〜9(表1〜4)に示した配合組成に
従って、ラボプラストミルを用い、140℃、60rp
mで5分間溶融混練することにより難燃性樹脂組成物を
得た。樹脂組成分として、低密度ポリエチレン(LDP
E)〔密度0.92、メルトインデックス3.4〕、エ
チレン─酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)〔酢酸ビニ
ル含有量19%、密度0.92、メルトインデックス
2.5〕を使用し、難燃剤としてフェニルホスホン酸、
ジフェニルホスフィン酸〔共に和光純薬(株)製〕を使
用した。
【0030】又、その他の添加剤として、メラミン〔日
産化学工業(株)製〕、メラミンシアヌレート〔MC6
10、日産化学工業(株)製〕、水酸化アルミニウム
〔B703S、日本軽金属(株)製〕、水酸化マグネシ
ウム〔キスマ54A、協和化学工業(株)製〕、ペンタ
エリスリトール〔和光純薬(株)製〕、デカブロモフェ
ニルオキサイド(DBDPO)〔AFR−1021、旭
硝子(株)製〕及び三酸化アンチモン〔大塚化学(株)
製〕を使用した。
【0031】得られた該樹脂組成物を成形温度140℃
で厚さ3.0mmのシート状に成形し、このプレスした
シート状成形品を下記に示す試験方法により難燃性及び
伸び率(%)の評価を行った。難燃性試験 :JIS─K7201に従ってA−1号試
験片(150mm×6.5mm、厚み3.0mm)で酸
素指数を測定することにより、難燃性を評価した。
【0032】伸び率:ダンベル試験片(10mm×
2.5mm、厚み1.0mm)を作成し、23℃、相対
湿度50%、引張速度200mm/分で試験片が破断し
た時点での元の長さに対する伸び率を評価した。 以上のようにして行った各種難燃樹脂組成物サンプルの
評価結果を表1〜4に示した。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
【表3】
【0036】
【表4】
【0037】実施例14〜22、比較例10〜16(表
5〜7)に示した、難燃性樹脂組成物に発泡剤として、
アゾジカルボンアミドを配合したものを、ラボプラスト
ミルを用いて、140℃、60rpmで5分間、溶融混
練することにより未発泡の難燃性樹脂組成物を得た。得
られた未発泡の難燃性樹脂組成物を成形温度140℃で
プレスし、厚さ2.5mmのシート状に成形し、次いで
このシートに電子線加速機を用いて吸収線量が3.0メ
ガラドに相当する線量を照射して架橋させた。さらに、
このシートを230℃のオーブン中で加熱することによ
り難燃性発泡体のシートを得た。
【0038】得られた難燃性発泡体シートの難燃性評価
をJIS─K7201に従って、行った。さらに、上記
発泡体シートの発泡倍率として、密度の逆数(cc/
g)を代用特性値に用いることにより評価を行った。そ
れらの結果を表5〜7に示した。
【0039】
【表5】
【0040】
【表6】
【0041】
【表7】
【0042】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
アリールホスホン酸又はジアリールホスフィン酸を使用
することにより、無機系に替わる有機系の難燃剤として
の効果が得られる。それゆえ、樹脂分にポリエチレン系
樹脂又はエチレン─酢酸ビニル共重合体を使用し、難燃
剤としてアリールホスホン酸又はジアリールホスフィン
酸を添加することにより、機械的特性である伸び率を良
好に保ちながら、難燃性に優れ、燃焼時には有毒なハロ
ゲン化ガスを発生しない極めて安全な難燃性樹脂材料と
して、幅広い用途に適用出来ることとなる。
【0043】さらに、本発明の難燃性発泡体の製造方法
によれば、使用する樹脂分中に難燃剤が添加されていな
がら、微細な独立発泡体を得ることが出来る。その結
果、本発明の製造方法により得られる難燃性発泡体は発
泡体としての機能を有しつつ難燃性に優れ且つ、燃焼時
には有毒なハロゲン化ガスを発生しないものとなり、極
めて安全で断熱性、軽量性及び電気絶縁性等の特性を有
した発泡体として、幅広い用途に適用出来ることとな
る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アリールホスホン酸又はジアリールホスフ
    ィン酸よりなる難燃剤。
  2. 【請求項2】ポリオレフィン系樹脂と、請求項1記載の
    難燃剤よりなる難燃性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】更に、メラミン誘導体が添加されてなる請
    求項2記載の難燃性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂と、請
    求項1記載の難燃剤と、水和金属酸化物よりなる難燃性
    樹脂組成物。
  5. 【請求項5】更に、メラミン誘導体が添加されてなる請
    求項4記載の難燃性樹脂組成物。
  6. 【請求項6】請求項2〜5から選ばれる難燃性樹脂組成
    物に発泡剤を混合して電離性放射線にて架橋した後、加
    熱発泡させることを特徴とする難燃性発泡体の製造方
    法。
JP12606093A 1993-05-27 1993-05-27 難燃剤、難燃性樹脂組成物及び難燃性発泡体の製造方法 Pending JPH06336536A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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