JPH0794579B2 - 難燃性プロピレン系樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 この発明は、耐候性の優れた難燃性プロピレン系樹脂組
成物に関するものである。

今日、プロピレン系樹脂は、電気的性質、機械的性質、
形成性が優れかつ安価であるため、家電製品、自動車用
品、家庭用品、建築材料又はこれらの副材料として広範
囲に使用されている。

一方、最近、火災による人身事故を防ぐため、各種の難
燃化が義務付けられている。

プロピレン系樹脂の難燃化は、ハロゲン系難燃剤と難燃
助剤を併用することが一般的である。特に、ハロゲン系
難燃剤の中では効果の点で臭素系難燃剤が広く使われい
る。

しかしながら、臭素系難燃剤と難燃助剤の併用によって
難燃化されたプロピレン系樹脂組成物は、耐候性を付与
するために光安定剤を添加しても耐候性は改良されず、
これら組成物の使用範囲は大きく制約を受けている。

〔発明の概要〕

要旨 本発明者等は、このような欠点を改良するために鋭意研
究した結果、特定の構造を有する臭素系難燃剤、難燃助
剤、及び、紫外線吸収剤を併用することにより、難燃
性、耐候性のバランスのとれたプロピレン系樹脂組成物
を見出して、本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明による難燃性プロピレン系樹脂組成物
は、プロピレン系樹脂100重量部、下記構造式〔Ｉ〕及
び構造式〔II〕から選ばれる臭素系難燃剤0.5〜80重量
部、難燃助剤0.2〜40重量部、及び、トリアゾール系、
ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、サリチル酸エステ
ル系、及びアミジン系からなる群から選ばれた少なくと
も１種の紫外線吸収剤0.01〜５重量部、並びに無機充填
材０〜60重量部から成ること、を特徴とするものであ
る。

構造式〔Ｉ〕 構造式〔II〕 〔ここで、Ｒは、それぞれ、臭素原子を含む炭素数２以
上のアルキレン、シクロアルキレン及びアリーレン基か
ら選ばれる基である。Ｒ′は、それぞれ、臭素原子を含
む炭素数２以上のアルキル、シクロアルキル、及びアリ
ール基から選ばれる基である。ｎは１〜８の整数であ
る。〕 効果 本発明によれば、特定の構造の臭素化難燃剤を難燃剤助
剤及び紫外線吸収剤と共に用いることによって、従来両
立し難かった難燃化と耐候性化とを実現することができ
る。

一般に、塩素系のものより臭素系の難燃剤の方が耐候性
に悪影響を与えることはよく知られており、また脂肪族
系のものの方が結合エネルギーも弱く不安定なのである
が、本発明による特定の形を有する臭素系難燃剤は耐候
性に与える影響が小さく、しかも特定の紫外線吸収剤と
併用することにより耐候性が向上して難燃化と耐候性化
の両立化が可能であったことは意外なことである。

〔発明の具体的説明〕

［１］ 組成物成分 プロピレン系樹脂 本発明で用いられるプロピレン系樹脂としては、プロピ
レンの単独重合体、プロピレンを主成分とするエチレ
ン、ブテン等の他のα−オレフィンとのランダム共重合
体又はブロック共重合体、或いはこれらの混合物等が挙
げられ、その中でもメルトフローレイト（MFR:230℃、
2.16kg荷重）0.1〜100g/10分程度のものが好ましい。

難燃剤 本発明で用いられる臭素系難燃剤は、下式構造式〔Ｉ〕
及び構造式〔II〕で示されるビスイミド化合物又はイソ
シアヌレート化合物であって、いずれも臭素を含むもの
である。

構造式〔Ｉ〕 構造式〔II〕 〔ここで、Ｒは、それぞれ、臭素原子を含む炭素数２以
上のアルキレン、シクロアルキレン及びアリーレン基か
ら選ばれる基である。Ｒ′は、それぞれ、臭素原子を含
む炭素数２以上のアルキル、シクロアルキル、及びアリ
ール基から選ばれる基である。ｎは、１〜８の整数であ
る。〕 Ｒ及びＲ′の炭化水素部分は、炭素数２〜10程度、好ま
しくは３〜７程度、のものがふつうである。難燃化の点
からは、臭素含量の多いものが好ましい。ｎは、１〜
８、好ましくは２〜５、の整数であることがふつうであ
る。

このような化合物の具体例のいくつかを挙げれば、下記
の通りである。これらのうちでは、最初の３種の化合物
が特に好適である。なお、これらの構造式〔Ｉ〕及び構
造式〔II〕の化合物は、各群内及び各群間で併用するこ
とができ、また本発明はそのように理解するものとす
る。

トリス（2,3−ジブロモプロピル）イソシアヌレート、
エチレン−ビス（5,6−ジブロモノルボルナン−2,3−ジ
カルボキシミド）、1,2−ビス（テトラブロモフタルイ
ミド）エタン、1,2−ビス（ジブロモフタルイミド）エ
タン。

これらの難燃剤の配合量は、プロピレン系樹脂100重量
部につき、0.5〜80重量部が好ましい。特に、１〜70重
量部がより好ましい。なお、配合量が0.5重量部未満で
は十分な難燃性が発現しないし、一方80重量部超過では
耐衝撃性の低下が著しく、またコストアップとなり経済
的でない。

難燃助剤 前記のような臭素系難燃剤は、難燃助剤と併用すること
がふつうである。難燃剤だけではより一層の難燃効果の
発現が期しがたく、難燃助剤の併用が好ましいからであ
る。

ここで、難燃助剤とはアンチモンを構造の中に有するも
のを言う。

本発明で用いられる難燃助剤としては、三酸化アンチモ
ン、五酸化アンチモン、酒石酸アンチモンなどのアンチ
モン化合物が好ましい。特に、その中で三酸化アンチモ
ンが最も好ましい。

難燃助剤は、プロピレン系樹脂100重量部につき、0.2〜
40重量部が好ましい。

紫外線吸収剤 本発明で用いられる紫外線吸収剤としては、トリアゾー
ル系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、サリチル酸
エステル系、アミジン系の紫外線吸収剤であって、具体
的には次の紫外線吸収剤が挙げられる。なお、紫外線吸
収剤は、紫外線を吸収することによってプロピレン系樹
脂が光で活性化されることを抑制するものである。従っ
て、光によって活性化されたプロピレン系樹脂を不活性
化する光安定剤とは異なるものである。

（イ） ２−（２′−ヒドロキシ−５′−ｔ−オクチル
フェニル）ベンゾトリアゾール （ロ） ２−ヒドロキシ−４−イソ−オクトキシベンゾ
フェノン （ハ） ２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフ
ェノン （ニ） ２−ヒドロキシ−４−オクタデシルオキシベン
ゾフェノン （ホ） ｐ−オクチルフェニルサリシレート （ヘ） ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート （ト） 2,4−ジ−ｔ−ブチルフェニル−3,5−ジ−ｔ−
ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート （チ） ｎ−ヘキサデシル−3,5−ジ−ｔ−ブチル−４
−ヒドロキシベンゾエート （リ） Ｎ−（ｐ−エトキシカルボニルフェニル）−Ｎ
−エチル−Ｎ′−フェニルフォルムアミジン （ヌ） 2,2′−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフ
ェノン （ル） ２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフ
ェノン （オ） 2,4−ジ−ｔ−ブチルフェニル−3,5−ジ−ｔ−
ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート （ワ） ２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニ
ル）ベンゾトリアゾール （カ） ２−（２′−ヒドロキシ−３′,5′−ジ−ｔ−
アミル−フェニル）ベンゾトリアゾール （ヨ） ２−（２′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブチル−
５′−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾー
ル （タ） ２−（２′−ヒドロキシ−３′,5′−ジ−ｔ−
ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール （レ） ２−（3,5−ジ−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ
フェニル）ベンゾトリアゾール （ソ） ２−〔２−ヒドロキシ−3,5−ビス（α，α−
ジメチルベンジル）フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾー
ル （ツ） ２−〔２′−ヒドロキシ−５′−メチル−３′
−（３″,4″,5″,6″−テトラヒドロフタルイミド−メ
チル）−フェニル〕−ベンゾトリアゾール 紫外線吸収剤の配合量は、プロピレン系樹脂100重量部
につき、0.01〜５重量部、好ましくは0.1〜４重量部、
である。

これらの紫外線吸収剤は、２種以上を併用することによ
り更に耐候性の向上が期待できるものもある。

前記の例示する紫外線吸収剤の中でも好ましいものとし
て、２−（２′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブチル−５′
−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、
２−（２′−ヒドロキシ−３′,5′−ジ−ｔ−ブチルフ
ェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−ヒドロ
キシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、2,4−ジ−
ｔ−ブチルフェニル−3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒド
ロキシベンゾエート、ｎ−ヘキサデシル−3,5−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられ
る。

無機充填剤 本発明で必要に応じて用いられる無機充填剤としては、
タルク、炭酸カルシウム、ゼオライト、クレー、シリ
カ、アスベスト、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフ
レーク、マイカ、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、
酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸
化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウ
ム、硫酸バリウム、モリブデン、石こう、ひる石、グラ
ファイト、酸化鉄、ウオラストナイト、ロックウール、
チタン酸カリウムウィスカー、硫酸カルシウムウィスカ
ー等である。

これら無機充填剤の配合量は、プロピレン系樹脂100重
量部につき、０〜60重量部が好ましい。60重量部超過で
は、生成組成物の耐衝撃性の低下が著しいので好ましく
ない。

その他成分 本発明の組成物には、必要に応じて、耐衝性の改良を目
的とする各種ゴム成分、脂肪酸金属塩、多価アルコール
の脂肪酸エステル等の帯電防止剤、酸化チタン、カーボ
ンブラック等の無機、有機の各種顔料、フェノール系、
リン系、イオウ系等の各種酸化防止剤、ニッケル系ヒン
ダードアミン系等の光安定剤、滑剤、銅害防止剤、中和
剤、分散剤、ハイドロタルサイト、リン系、エポキシ系
等のハロゲントラップ剤等の各種添加剤を配合すること
ができる。

また、難燃性、耐候性に悪影響を与えない範囲で他の熱
可塑性樹脂を配合してもさしつかえない。

［２］ 組成物の製造 これらの配合成分を、ロールミル、バンバリーミキサ
ー、一軸押出機、各種二軸押出機等の従来より公知の方
法にて溶融混練して、本発明の組成物を製造することが
できる。

また、本発明の組成物を得るためには、難燃剤、難燃助
剤、紫外線吸収剤等の高濃度マスターバッチを予め作
り、後から成形加工時に配合してもよい。

本発明の組成物の用途は特に限定されないが、電線被
覆、射出成形品、フィルム、テープ、シート、ブロー、
パイプ等の材料として使用することができる。

実施例１及び比較例１、２ 第１表の通りに配合したもの（配合の数値は重量部）を
ヘンシェルミキサーにて混合後、40φ単軸押出機にて溶
融押出して、ペレタイズした。

その後、プラコー35φＴダイ成形機にて0.5mmtのシート
を成形した。このシートについて、米国自動車安全基準
（MVSS）302に準拠して燃焼性を判定した。また、耐候
性については75mm×100mmのシートを切り出し、このシ
ートをスガ試験機社製デューパネル光コントロールウェ
ザーオーメーター（8Hr明/4Hr暗、70℃/50℃サイクル）
にて光劣化促進テストを実施し、シート表面へのミクロ
クラック発生時間を60倍顕微鏡を用いて目視にて判定し
た。

その結果を第１表に示す。

実施例２〜６及び比較例３、４ 第２表の通りに配合したものをヘンシェルミキサーにて
混合後、40φ単軸押出機にて溶融押出しして、ペレタイ
ズした。

その後、東芝機械社製のIS90B射出成形機を用い、UL規
格N094に定める燃焼性試片（12.7mm×127mm×3.2mmt）
及び80mm×80mm×2mmtのシートを成形して、耐候性評価
用試片とした。

燃焼性は、UL94垂直試験法にて判定した。耐候性は、実
施例１と同じ方法にて判定した。

その結果を第２表に示す。

実施例７及び比較例５ 第３表の通りに配合したものをヘンシェルミキサーにて
混合後、池貝PCM30φ二軸押出機にて溶融押出しして、
ペレタイズした。

その後、東芝機械社製IS90B射出成形機を用い、UL規格N
094に定める燃焼試験片及び80mm×80mm×2mmtのシート
を成形して、耐候性評価用試片とした。

燃焼性は、UL94垂直試験法にて判定した。耐候性は、実
施例１と同じ方法にて判定した。

その結果を第３表に示す。

実施例８〜11 実施例１において、紫外線吸収剤の種類を代えた以外は
実施例１と同様にして評価した。

その結果を第４表に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 53/00 ＬＬＷ // Ｈ０１Ｂ 3/44 Ｇ (Ｃ０８Ｋ 13/02 3:00 3:22 5:00 5:34） (56)参考文献 特開 昭61−252256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−203652（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−13644（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロピレン系樹脂100重量部、下記構造式
   〔Ｉ〕及び構造式〔II〕から選ばれる臭素系難燃剤0.5
   〜80重量部、難燃助剤0.2〜40重量部、及び、トリアゾ
   ール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、サリチル
   酸エステル系、及びアミジン系からなる群から選ばれた
   少なくとも１種の紫外線吸収剤0.01〜５重量部、並びに
   無機充填材０〜60重量部から成ること、を特徴とする難
   燃性プロピレン系樹脂組成物。 構造式〔Ｉ〕 構造式〔II〕 〔ここで、Ｒは、それぞれ、臭素原子を含む炭素数２以
   上のアルキレン、シクロアルキレン及びアリーレン基か
   ら選ばれる基である。Ｒ′は、それぞれ、臭素原子を含
   む炭素数２以上のアルキル、シクロアルキル、及びアリ
   ール基から選ばれる基である。ｎは１〜８の整数であ
   る。〕
2. 【請求項２】上記構造式〔Ｉ〕又は構造式〔II〕の臭素
   系難燃剤が、トリス（2,3−ジブロモプロピル）イソシ
   アヌレート、エチレン−ビス（5,6−ジブロモノルボル
   ナン−2,3−ジカルボキシミド）、又は、1,2−ビス（テ
   トラブロモフタルイミド）エタンである、特許請求の範
   囲第１項に記載の難燃性プロピレン系樹脂組成物。
3. 【請求項３】紫外線吸収剤が、２−（２′−ヒドロキシ
   −３′−ｔ−ブチル−５′−メチルフェニル）−５−ク
   ロロベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−
   ３′,5′，ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベン
   ゾトリアゾール、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシ
   ベンゾフェノン、2,4−ジ−ｔ−ブチルフェニル−3,5−
   ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート、ｎ−ヘ
   キサデシル−3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベ
   ンゾエートである、特許請求の範囲第１項に記載の難燃
   性プロピレン系樹脂組成物。