JPS58127748A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents

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】 本発明は磁性体粉末、ポリオレフィン系樹脂及び特定の
組合せの難燃剤からなる高度に難燃化された組成物に関
する。更に詳しく言えば、大量の磁性体粉末を充填した
ポリオレフィン系樹脂を難燃化するにあたり、難燃剤と
して臭素化ポリスチレンと三酸化アンチモンとを組合せ
使用することにより高度の耐有炎燃焼性と高度の耐無炎
燃焼性とを併せ持つ頗る有用性の高い難燃性組成物に関
する。

大量の磁性体粉末を合成樹脂に充填してなる組成物は磁
性プラスチックスとして広く利用されており、特にポリ
オレフィン系樹脂を用いた当該組成物は安価且つ成型性
も良好であって有用である。かくる磁性プラヌチツクス
は電気・電子部品用途などにおいて近年難燃性の改良が
求められている。しかしながら磁性体粉末を大量に充填
したポリオレフィン系樹脂を公知の一般的な方法、例え
ばデカブロムジフェニルエーチル、ヘキサブロムベンゼ
ンあるいは［デクロランＪ（登録ｍ　標ｉフッカ−・ケ
ミカル・アンド・プラスチックス・コーポレーションｆ
ｆＵ）すどの一般的有機ハロゲン化合物と酸化アンチモ
ンを添加して難燃化する方法は、実用の範囲内で高度の
難燃性を得るには未だ不充分である。

即ち、上記方法にて高度の耐有炎燃焼性を達成すること
は比較的容易であるが、磁性体粉末を多量に充填してな
る樹脂組成物にあっては消炎後も赤熱状態が継続する無
炎燃焼（ブローイングという）が長時間にわたる傾向を
有し、実用上満足すべき難燃性が得られない。かかる不
都合を解消するために、より一層多量の難燃剤を用いた
シ、タルクその他の充填剤を添加する方法が採られるこ
とがあるが、最終組成物の機械的強度が低下したシ、成
型性が悪化したり、あるいは原価が高価となるなどの難
点があシ実用上満足のゆくものではない。

本発明者らはか（る難点を克服し、高度の耐有炎燃焼性
と短グローイング時間即ち耐無炎燃焼性を併せ有する材
料を開発すべく研究を重ねた結果、磁性体粉末を大量に
充填してなるポリオレフィン系樹脂を難燃化するにあた
り、特定の組合せの難燃剤を使用すれば特異的に高度の
難燃性が達成され、前記公知技術の難点が一挙に解消さ
れ得ることを見い出し本発明に至った。

本発明に係わる組成物は、 数を示す）で示される臭素化ポリスチレン３０〜８０重
量部、三酸化アンチモン１０〜４０重量部よりなる混合
物６０〜１０重量％と■磁性体粉末４０〜９０重量％ とからなる難燃性樹脂組成物である。

本発明で用いるポリオレフィン系樹脂はポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブテン−１、エチレン−プロピレ
ン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン
−塩化ビニル共重合体、その他のオレフィン系単量体単
位を主要な構成４分とする合成樹脂又はこれらの混合物
である。最終組成物の性質を改良する目的で、上記ポリ
オレフィン系樹脂以外の高分子材料を添加しても差支え
ない。実用上の観点からポリプロピレン樹脂は成型性、
耐熱性、経済性のバランスが良好で特に好ましい。また
、本発明による最終組成物においては、各成分が均一に
分散されていることが望ましく、混合・混練を充分に行
なえば如何なる形状のポリオレフィン系樹脂でも使用可
能であるが、工業的観点からは粉末状のポリオレフィン
系樹脂が好適である。

それ数本発明においては粉末状ポリプロピレン樹脂が最
も好適に使用される。

本発明の組成物において好適に使用される難゛（式中、
Ｘは１〜５の整数で臭素化度を表わし、ｎは２以上の整
数で重合度を表わす）で示される臭素化ポリスチレンで
ある。臭素化ポリスチレンは、臭素化度が１乃至５、重
合度ｎが２以上のものが工業的に入手可能であり、一般
に臭素化度が高ければそれだけ難燃性付与能力は高くな
るが、経済的にこれを得ることが困難となる。工業的に
容易に入手出来るのは平均臭素化度が２〜４のものであ
シ好適に使用される。臭素化ポリスチレンは、重合体で
あればどの様なものでも良好な難燃性付与能力を有する
が、極度に低重合度であるとヘキサブロムベンゼンある
いはデカブロムジフェニルオキサイド等の一般的難燃剤
と同様にブリーディングの問題をひき起こすおそれがあ
り、最終組成物の組成内容や使用条件等により変化する
ので一層には規定できないが、概ね１００以上の重合度
を有することが望ましい。臭素化ポリスチレンの使用量
がポリオレフィン系樹脂に対し３０重量部未満であると
耐有炎燃焼性が損なわれ、また、８０重量部を超えると
機械的性質や耐熱性に悪影響を与えることが、ある。そ
れ故、本発明の組成物においてはポリオレフィン系樹脂
１００重量部に対し３０〜８０重量部の臭素化ポリスチ
レンを使用するのが好ましく、より好ましくは４０〜６
０重量部を配合使用する。また、臭素化ポリスチレン以
外の各種難燃剤を、後述する臭素化ポリスチレンの特異
な効果を損なわない範囲で少量添加併用することは差支
えない。

難燃剤の他の成分は二酸化アンチモンである。

三酸化アンチモンは上記臭素化ポリスチレンと同時に配
合されることにより、耐有炎燃焼に対して相乗効果を発
揮する。また、その使用量は重量比で臭素化ポリスチレ
ン２〜５に対して１の割合でよいが、好ましくは臭素化
ポリスチレ７２〜３に対して１の割合である。よって、
本発明においてはポリオレフィン系樹脂に対し１０〜４
０重量部が用いられる。

本発明で用いる磁性体粉末としては、最終組成物の使用
目的によシ各種の磁性体を粉末化したものが所望に応じ
て使用できる。その代表的な例としてバリウムフェライ
ト、ストロンチウムフェライト、その他のマグネトプラ
ムバイト型フェライト粉末、マンガン−亜鉛フェライト
、ニッケルー亜鉛フエフィト、マンガン−マグネシウム
フェライト、その他のスピネル型フェライト粉末、サマ
リウム−コバルト合金、プラセオジウム−コバルト合金
、ミツシュメタル−コバルト合金、その他の希土類金属
−コバルト合金粉末、アルミニウムーニッケルーコバル
ト合金粉末及び鉄−クロム−コバルト合金粉末を例示す
ることが出来る。これら磁性体粉末は単独でも、また必
要に応じて２種以上を混合使用してもよい。上記磁性体
粉末のうち経済性、磁気的性能あるいは工業上の入手の
容易さの観点から、マグネトプラムバイト型フェライト
及びスピネル型フェライト等のフェライト粉末並びに希
土類金属−コバルト合金粉末が好適に使用される。マグ
ネトプラムバイト型フェライト粉末を用いた組成物は汎
用の可撓性磁石として、スピネル型フェライト粉末を用
いた組成物は電波吸収体材料として夫々利用し得る。希
土類金属−コバルト合金粉末を用いた組成物は超高性能
磁石として利用される。特にバリウムフェライト、スト
ロンチウムフェライト等のマグネトプラムバイト型フェ
ライトは応用範囲が広く殊に重要である。本発明の組成
物におけるこれら磁性体粉末の好適な含有量は、使用す
る磁性体粉末の比重あるいは残余成分の構成等により変
化するので一部には規定できないが、４０重量％未満の
場合は磁気的性能が不足し、一方、９０重量％を超える
と成型性や機械的強度の低下を招くことがあるので４０
〜９０重量％が好ましく、５０〜９０重量％が特に好ま
しい。

本発明の組成物の性質を改良する目的で、例えば熱安定
剤、加工性改良剤、分散性改良剤、機械的強度改良剤そ
の他の改質用添加剤が、本発明によシ特異的に達成され
る高度の難燃性を損なわない範囲で使用され得る。特に
、熱安定剤及び加工性改良剤を添加して、成型時の熱安
定性、耐熱老化性及び成型性を改良することが望ましい
。

また、本発明の組成物を調製するために各種成分を混合
混練するにあたっては、一般的に合成樹脂組成物を調製
する際に採用されている任意の方法が採られる。例えば
、高速ミキサーにて当該混合物を均一に分散させ、次い
で熱ロールや押出機にて溶融混練した後切断してベレッ
ト状となし、所定の成型体成を用材料に供すればよい。

次に本発明の効果について説明する。

前述の如く、大量の磁性体粉末を充填したポリオレフィ
ン系樹脂を一般的に知られている難燃剤により難燃化し
た組成物は、良好な耐有炎燃焼性を有するもののブロー
イング時間が長くなり実用」−満足すべき難燃性を具備
しない傾向を示す。その理由は必ずしも明らかでないが
、大量に充填された磁性粉末が有炎燃焼時の燃焼熱によ
って熱せられて無炎燃焼の核の一部となってブローイン
グが長時間継続する原因となるのみならず、ハロゲン系
難燃剤自身の分解によって生じた炭化残渣が赤熱状態を
継続してブローイングの原因物質となるものと考えられ
る。

各種ハロゲン系難燃剤には該分解炭化残渣の多いものと
少ないものがあるが、本発明の組成物で使用する臭素化
ポリスチレンは無炎燃焼を促進する不都合な残水が特に
少なく、耐有炎燃焼性を付与するとともにブローイング
を短時間に抑えることも同時に実現し得たものと推察さ
れる。かかる効果は臭素化ポリスチレンが、他の代表的
難燃剤であるヘキサブロムベンゼンやデカブロムジフェ
ニルエーテルと化学構造的に一見類似する芳香族核臭素
化化合物に属するとしても、到底予想し得ない現象であ
る。

かくして、本発明にか＼わる組成物は成型に供されプラ
スチック磁性体成型品として、電気電子機器、計測器及
び回転機等の部品として汎用される。特に従来困難であ
った高度の難燃性を有するので応用範囲が広く、その有
用性は極めて高いものである。

以下、実施例によって本発明を説明する。

実施例１ 粉末状ポリプロピレン樹脂１００重量部、臭素化ポリス
チレン４０重量部、三酸化アンチモン１４重量部、安定
剤２重量部及び加工性改良剤０．５重量部からなる混合
物３０重量％とバリウムフェライト粉末７０重量％とを
１０１のスーパーミキサーに投入し攪伴・混合した後、
当該混合物を８インチ熱ロールにて溶融混練しベレット
化した。このベレットを射出成型機にて成型し、５　　
Ｘ　１／２　　Ｘ　１／１６のテストピースを得た。こ
れをＵＬ−９４の垂直燃焼試験法に準じて燃焼試験を行
ない表１に示す結果を得た。

この結果よシ本実施例の試料は耐有炎燃焼性並びにブロ
ーイングが共に優れており、ＵＬ−９４Ｖ−Ｑと評価さ
れることがわかる。

実施例２〜７ 実施例１と同様にして、臭素化ポリスチレン、三酸化ア
ンチモン及びバリウムフェライトの使用割合を変化させ
てそれぞれ試料を得た。難燃−１１− 性の評価結果は表１に示す如゛く、いずれもＵＬ−９４
Ｖ−０であ！ｌｌ極めて優れている。

比較例１〜３ 実施例１において臭素化ポリスチレンを用いる代シに、
それぞれヘキサブロムベンゼン、「デクロランプラス」
（フッカ−・ケミカル・アンド・プラスチックス・コー
ポレーションの登’ｄ商ｍ）又はデカブロムジフェニル
エーテルを用いる以外は同様にしてテストピースを得た
。

各試料についての難燃性の評価結果は表１に水臭素化ポ
リスチレン及び三酸化アンチモンをそれぞれ本発明の特
許請求の範囲以外の２０重量部及び８重量部とする以外
は実施例１と同様にしてテストピースを得、燃焼試験に
供した。

テストピースはクランプ迄燃焼してしまい、難燃性は不
充分であった。

−　１２− 藁％　　Ｃ１０ｃｒ　００００．工、１＝　罪　＞＞＞
＞＞＞＞　　国　国　匡薫ｉ録０の■ローのＮ寸囚わ ’ｌ　　　２　　２　２　　　ン　　２　　２　２２　
　２　２１χＣの囚寸（ホ）０ωト寸囚 ←−−−−−−ｏ■− 熱 夏×　　　へ　　　　（ホ） −２°２°°２２°２°く か　　ロ　　　　ｏ　　　　　　ｏ　ｏ　　　　。

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　　　　　　　　　へ祷さ −へ一′：＝″：：　０　、：　：　：　：　、：　（
Ｘ：１罹川ト 咽 ′Ｉ＠　　自 ＝　　ｆＩＩ　　　Ｉ　　　Ｉ　　　Ｉ　　　Ｉ　　　
Ｉ　　　Ｉ　　　Ｉ　　　Ｉ　　　Ｉ　　　、１ρ ― 術　　　八に 兵　ロ＋１’　　　Ｉ　　　Ｉ　　　Ｉ　　　Ｉ　　　
Ｉ　　　Ｉ　　　Ｉ　　　Ｉ　　■　−Ｉッ欲ト 茨　自　［ｊ　１　＋　　１１　　ＩＩＩ　　Ｉ　　１
国 ′ｌ公 製畦寸の寸のω寸寸ＩＩＩＮ −＝−俯一 − ＋ｈ　　　　　　０　０　０　　（）　　ＬＯ０００（
）　　ロ　Ｏ）（ｔ−トクク■寸■トトトト ト舗− 注：　ＨＢＢ　・・・・ヘキサブロムベンゼンＤＢＤＥ
・・・・デカブロムジフェニルエーテル※１　・・・・
各接炎（計１０回）における有炎燃焼時間範囲 ※２　・・・・各サンプ／Ｌ／（計５本）における無炎
燃焼時間範囲 特許出願人　　鐘淵化学工業株式会社 代理人　弁理士　伊丹何次 一１５完− ３２７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （式中、Ｘは１〜５の整数、ｎは２以上の整数）で示さ
   れる臭素化ポリメチレフ８０〜８０重量部および三酸化
   アンチモン１０〜４０重量部よりなる混合物６０〜１０
   重量％と磁性体粉末４０〜９０重量％とからなる難燃性
   樹脂組成物。 ２、磁性体粉末がフェライト粉末である特許請求の範囲
   第１項記載の組成物。 ３、磁性体粉末が希土類金属−コバフ１／　）合金粉末
   である特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ４、　ポリオレフィン系樹脂が粉末状ポリプロピレン樹
   脂である特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載
   の組成物。