JPS5937295B2 - ポリオレフイン組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高（憫１性と高度の難燃性を有するポリオレフ
ィン組成物に関する。

近年、電気製品、建材等に使用するポリオレフィンはま
すます高度の難燃性が要求される傾向にある。

例えば米国のＵＬ規格においてはテレビの外枠等電気製
品の部品は従前はＶ−２という難熱度で許されていたが
、現在はＶ−１乃至Ｖ−Ｏというより高度の難溶性が要
求されている。このため難溶効果の高い四臭化ビスフェ
ノールＡビス（二臭化プロピルエーテル）、四臭化ジヒ
ドロキシ・ジフェニルスルホン（二臭化プロピルエーテ
ル）等の有機系難燃剤を配合することが行われている。
しかし高度の難燃性が付与されても、ポリオレフィン自
体は剛性が乏しいためその用途に制限がある。ポリオレ
フィンに剛性を付与する方法として炭カル、タルク、シ
リカ、ガラス等の無機充填剤を添加することが行われて
おり、特にガラス繊維が良好な結果をもたらすためよく
用いられている。しかしながら、有機系難燃剤で高度に
難燃化したポリオレフィンにガラス繊維を添加すると剛
性は向上するが、高度の難燃性を維持できず難燃性が低
下してくることが分つた。

この理由は、ガラス繊維が芯として作用し、樹脂の気化
を促進するため難燃性が低下するものと思われる。本発
明者等は、Ｖ−１乃至Ｖ−Ｏといつた高度の難燃性を維
持したまま、高（渭ｌ性を有するポリオレフィン組成物
を得るべく種々検討の結果、難燃剤として水酸化マグネ
シウムおよび特定の有機系難燃剤を併用することにより
、ガラス繊維による前述の弊害が見られないことを見い
出し、本発明を完成するに至つた。

本発明は、ポリオレフイン１００重量部、水酸化マグネ
シウム５０〜２００重量部、ベンゼン核に臭素が直接結
合した芳香族臭素化合物を前記水酸化マグネシウムに対
して５〜１５０重量％およびガラスを全組成物中に３〜
４０重量％含有してなるポリオレフイン組成物である。

本発明で用いられるポリオレフインとしてはエチレン、
プロピレン、ブチレン等のα−オレフインの単独重合体
、該α−オレフィンと他のα−オレフインとの共重合体
、ブロツク共重合体あるいはこれらの混合物等が挙げら
れ、特にポリプロピレンを主成分とするポリオレフイン
が好ましく用いられる。

また、水酸化マグネシウムとしては任意のものを使用で
きるが、粒径が０．１〜５０μ、好ましくは０．１〜２
０μ、またＢＥＴ法比表面積が２０Ｔｒ１／ｆ以下のも
のを使用するときは、衝撃性が向上し表面状態が良好な
（シルバーストリークの発生がない）成形品が得られる
ので好ましい。

更に、水酸化マグネシウムを予めステアリン酸ソーダ、
ラウリルスルホン酸ソーダ等の界面活性剤で表面処理し
たものは、分散性および流動性が向上するという利点が
あるので好ましく用いられる。水酸化マグネシウムの配
合量はポリオレフイン１００重量部に対して５０〜２０
０重量部、好ましくは７０〜１７０重量部である。水酸
化マグネシウムの配合量が上記下限値より少ない場合は
、充分な垂れ防止効果を発揮出来ず、また上記上限値よ
り多い場合はポリオレフイン成形品を製造する際、押出
機での混練ペレタイズが困難となるので工業的に好適で
はない。本発明においては、水酸化マグネシウムと併用
して芳香族臭素化合物を用いることが大きな特徴である
。

芳香族臭素化合物はベンゼン核に臭素が直接結合した化
合物であつて、例えばヘキサブロムベンゼン、ペンタブ
ロムベンゼン等の臭素化ベンゼン；ペンタブロムトルエ
ン、テトラブロムトルエン等の臭素化トルエンリテトラ
プロムキシレン、トリブロムキシレン等の臭素化キシレ
ンリペンタプロムフエノール、テトラブロムレゾルシン
、トリブロムピロガロール、ナトリウムペンタプロムフ
エノレート等の臭素化フエノールおよびその金属塩：ペ
ンタプロムアニリン、テトラブロムアニリン等の臭素化
アニリン；ペンタブロム安息香酸、テトラブロム安息香
酸およびその誘導体：テトラプロムサリチル酸、テトラ
ブロムトルイル酸、テトラブロムクレゾール等の臭素化
ベンゼン異種置換体，四臭化無水フタル酸等の臭素化無
水フタル酸：臭素化ビフエニル：臭素化ジフエニルエー
テル、臭素化ジフエニルチオエーテル等の臭素化ジフエ
ニル誘導体：臭素化ナフタリン誘導体：臭素化アントラ
セン誘導体：トリプロムポリスチレン等の臭素化芳香族
重合体等があげられる。これらのうち、特に臭素含有量
が５５％以上のものが好ましく用いられる。尚、ベンゼ
ン核に直接臭素が結合した化合物であつても側鎖に臭素
が結合している化合物、例えば四臭化ビスフエノールＡ
ビス（二臭化プロピルエーテル）、四臭化ジヒドロキシ
・ジフエニルスルホン（二臭化プロピルエーテル）等は
火垂れが生じ本発明では不適当である。

また、ポリオレフインの難燃剤として多用されている脂
肪族臭素化合物、例えばテトラブロムブタン、トリブロ
ムプロパン等も同様に火垂れが生じ本発明では使用でき
ない。本発明の芳香族臭素化合物の配合量は水酸化マグ
ネシウムに対して５〜１５０重量％、好ましくは７〜１
３０重量％である。

臭素化合物の配合量が５重量％未満では自己消火性が不
充分である。また逆に１５０重量％以上になると火垂れ
が生じやすくなるので好ましくない。本発明においては
剛性を付与するためにガラスを併用する事が大きな特徴
である。

ガラスとしては粒径が０．１〜１００μ、好ましくは０
．１〜５０μの粉状ないし粒状のもの、厚みが０．１〜
２０μの箔状のもの、太さが１〜５０μの繊維状ガラス
等、一般に用いられるものが好ましく使用できる。

繊維状のガラスとしては長繊維を集束剤で集束したいわ
ゆるガラスローピング、ガラスローピングを経糸、緯糸
に使用して製織したローピングクロス、ローピングを適
当な長さに切断したストランドをランダムに分散させ、
これをバインダーで接着したチョップトストランドマッ
ト、長さを０．５ｍｍ〜１０ｍｍにガラスローピングを
切断したチョップトストランド等があるが、特にチョッ
プトストランドが好ましい。なおチョップトストランド
は各種集束剤で単繊維を束ね、０．５〜３１１Ｉの棒状
にしたものが押出機での作業に都合が良いので特に好ま
しく用いられる。尚ガラスの配合は組成物の剛性を高め
ることのほかに燃焼時の火垂れ防止効果があることがわ
かつた。

本発明においてガラスの含有量は組成物全体の３〜４０
％、好ましくは５〜３５％である。

ガラスの含有量が３％未満では剛性の向上が不充分であ
り、また逆に４０％以上になると押出機での練り込み作
業が困難となるので望ましくない。本発明においては、
上記水酸化マグネシウム、芳香族臭素化合物の難燃剤に
加えて三酸化アンチモンを配合することにより、より高
度の難燃性が達成される。また三酸化アンチモンは水酸
化マグネシウムおよび芳香族臭素化合物の配合量を減少
できることがわかつた。三酸化アンチモンを用いる場合
の組成物の配合割合はポリオレフイン１００重量部、水
酸化マグネシウム２５〜２００重量部、ベンゼン核に臭
素が直接結合した芳香族臭素化合物を前記水酸化マグネ
シウムに対して５〜１５０重量％、三酸化アンチモンを
前記芳香族臭素化合物に対して１０〜１００重量％およ
びガラスを全組成物中に３〜４０重量％含有してなるも
のである。本発明のポリオレフイン組成物を得る方法は
特に限定されず、ポリオレフイン、水酸化マグネシウム
、芳香族臭素化合物、必要に応じて三酸化アンチモンお
よびガラスからなる配合成分を所定量の割合となるよう
に混合することによつて得られる。

配合成分を同時に混合してもよく、数種を予じめ混合し
残りを後から混合してもよい。また、数種の配合成分を
ペレタイズしたものと、残りの配合成分をペレタイズし
たものを所定の割合にブレンドして本発明の組成物とす
ることもできる。例えばガラス繊維のように混練時に切
断を起こしやすいものの場合は、フルフライト等混練効
果の少ないスクリユ一を用いた押出機を使用してペレタ
イズする。また水酸化マグネシウムのようになるべく混
練の程度を上げたいものの場合はダルメージスクリユ一
や特殊高混練スクリユ一およびニーダ付押出機等を使用
してペレタイズする。このようにしてペレタイズされた
もの同志をブレンドし、射出成形機、押出成形機等で成
形すれば良好な性質を有する成形品が得られるので好ま
しい。配合成分を混合する装置としては、タンブラ一式
ブレンダ一、Ｖ型ブレンダ一、ペンシェルミキサー、リ
ボンミキサー等一般に用いられているものが使用される
。本発明に於けるポリオレフイン組成物は基本的に前記
ポリオレフイン、水酸化マグネシウム、芳香族臭素化合
物およびガラス、更には三酸化アンチモンよりなるもの
であるが、これらの成分以外に従来公知の安定剤、着色
剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、各種充填材、さらにマレ
イン酸系、アクリル酸系、クロルスルホン酸系等のガラ
スとポリオレフインとのカツプリング剤等を添加しても
よい。

本発明のポリオレフイン組成物は、ＵＬ９４規格におい
てＶ−１乃至Ｖ−０の高度の難燃性を有する。このよう
な難燃性が得られる理由は明らかではないが、ベンゼン
核に臭素が直接結合した芳香族臭素化合物が、水酸化マ
グネシウムと相乗的に作用して高い難燃性を発揮するも
のと推定している。また、ガラスの添加によつて非常に
高い剛性が得られるばかりか、火垂れ防止も改善される
。

更に本発明の組成物は水酸化マグネシウムおよびガラス
が配合されているため、成形物の寸法安定性も良好であ
る。本発明を更に具体的に説明するために以下実施例及
び比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。

なお実施例及び比較例で示した燃焼試験の結果はＵＬ９
４規格の垂直法に準拠して行ない、平均自己消火時間と
して１０本の燃焼試験片において各２回の着炎、すなわ
ち合計２０回の着炎後の自己消炎時間の平均を示した。
また最大自己消火時間は前記２０回の着炎後の自己消火
時間中の最大値を示した。また試験片下の綿花が試験片
からの゛火だれ”により着火する程度は１０本中何本が
着火させるかで表示した。例えば１０本中３本が着火さ
せたとすると３／１０と表示した。尚、試験片の形状は
５インチＸＯ．５インチ×１／８インチで行つた。

また、曲げ試験はＡＳＴＭ．．Ｄ−７９０に準拠して行
つた。

実施例 １ ポリプロピレン（徳山曹達社製ＭＥ２４Ｏ）１００重量
部に対して第１表に示す割合の水酸化マグネシウム、デ
カプロムジフエニルエーテル、三酸化アンチモン、ガラ
スおよび熱安定剤をスーパーミキサー（川田製作所製）
で混合した。

尚、熱安定剤は２・６−ジ一Ｔｅｒｔ−ブチル−４−メ
チルフエノール、ジラウリルチオプロピオネート及びス
テアリン酸カルシウムをそれぞれ全組成物中に０．１％
、０．２％及び０．１％となるよう添加した。次いで二
ーダ一付押出機（ナカタニ機械（株）製）を用い、熔融
混練し、ペレツト化した。このペレツトを１．５０ｚ射
出成形機（川ローチヤーチル（株）製）を用いて成形し
、試験片を得た。この試験片を用い、燃焼試験（ＵＬ規
格Ｓｂ９４垂直法）を行ない、自己消火時間の平均値及
び最大値と綿花着火率を測定し、この値を第１表に併記
した。

さらに該ペレツトを８０ｚ射出機（日本製鋼（株）製）
を用いてＡＳＴＭ．Ｄ−７９０に準じた試験片を得た。

この試験片を用い、曲げ試験（ＡＳＴＭ．Ｄ一７９０）
を行ない、曲げ強度と曲げ弾性率を測定した。

この値を第１表に併記した。尚、ガラスとしては次のも
のを用いた。

チョップトストランドＡ・・・・・旧本硝子繊維株式会
社製、商品番号ＥＳ−０６−Ｂｌ８チョップトストラン
ドＢ・・・・・・日本硝子繊維株式会社製、商品番号Ｒ
ＥＳ−０３−ＴＰ−３７ガラスビーズ・・・・・・東京
芝浦電気株式会社製、商品番号ＧＢ７３ｌガラス粉・・
・・・・ユニチカ ユーエム グラス株式会社製、商品
番号ＧＰ−１ガラスフレーク・・・・・旧本硝子繊維株
式会社製、商品番号ＧＦ−４８実施例 ２ ポリプロピレン１００重量部に対して水酸化マグネシウ
ム１１０重量部および第２表に示す割合のガラス繊維（
日本硝子繊維株式会社製チヨツプトストランド、商品番
号ＲＥＳ−０３−ＴＰ−３７）、芳香族臭素化合物を用
いた以外は実施例１と同様に行なつた。

難燃効果および曲げ試験の結果を第２表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオレフィン１００重量部、水酸化マグネシウム
   ５０〜２００重量部、ベンゼン核に臭素が直接結合した
   芳香族臭素化合物を前記水酸化マグネシウムに対して５
   〜１５０重量％およびガラスを全組成物中に３〜４０重
   量％含有してなるポリオレフィン組成物。 ２ ポリオレフィンがポリプロピレンである特許請求の
   範囲第１項記載の組成物。 ３ 芳香族臭素化合物がデカブロムジフェニルエーテル
   である特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ４ ガラスがガラス繊維である特許請求の範囲第１項記
   載の組成物。 ５ ポリオレフィン１００重量部、水酸化マグネシウム
   ２５〜２００重量部、ベンゼン核に臭素が直接結合した
   芳香族臭素化合物を前記水酸化マグネシウムに対して５
   〜１５０重量％、三酸化アンチモンを前記芳香族臭素化
   合物に対し１０〜１００重量％およびガラスを全組成物
   中に３〜４０重量％含有してなるポリオレフィン組成物
   。 ６ ポリオレフィンがポリプロピレンである特許請求の
   範囲第５項記載の組成物。 ７ 芳香族臭素化合物がデカブロムジフェニルエーテル
   である特許請求の範囲第５項記載の組成物。 ８ ガラスがガラス繊維である特許請求の範囲第５項記
   載の組成物。