JPH11116817A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents
難燃性樹脂組成物Info
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Abstract
有毒性ガスの発生がなく、かつ優れた難燃性と機械的特
性とを兼ね備えた、ハロゲンを含有しない難燃性樹脂組
成物を提供することを課題とする。 【解決手段】 熱可塑性樹脂100重量部に対し、ビシ
クロリン酸エステル化合物5〜30重量部、リン酸アン
モニウム塩またはポリリン酸アンモニウム塩5〜30重
量部、トリアジン環構造を有する化合物5〜30重量部
を含有する難燃性樹脂組成物を提供することにより上記
課題を解決する。
Description
に関する。さらに詳しくは本発明は、成形加工時及び燃
焼時に樹脂組成物の熱分解による腐食性ガスあるいは有
毒性ガスの発生がなく、かつ機械的特性に優れたノンハ
ロゲン系難燃性樹脂組成物に関する。
かつ成形が容易であるなどの優れた特性を有する。この
ため、電子部品や自動車部品をはじめ生活用品全般にわ
たり広く使用されている。しかし、熱可塑性樹脂は一般
に燃焼しやすいものが多く、近年の用途の拡大に伴って
産業界から、難燃性を付与した樹脂組成物が強く要望さ
れている。
動車部品などの用途においては、燃焼性能への要求がま
すます厳しくなってきている。また、難燃性樹脂組成物
から得られる成形品の用途の多様化、大型化に伴って、
成形品の実用時の使用条件(機械的特性、耐熱性、電気
絶縁性など)に対する要求も厳しくなってきている。
手段として各種のハロゲン系難燃剤を配合することが知
られ、広く実用に供されている。この方法によれば、確
かに難燃性は向上するが、樹脂の成形加工時において腐
食性ガスが発生し、周辺の機器を腐食することがあり、
腐食性ガスを処理するための特別の設備を必要とする。
また、燃焼時には発煙量が多く、ハロゲン化水素などの
有毒性ガスを発生し、火災の際には人体への悪影響が危
惧される。したがって、近年では難燃剤として腐食性ガ
スや有毒性ガスの発生がないノンハロゲン系化合物が要
望されている。
ルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、
塩基性炭酸マグネシウム等の水和金属酸化物が知られて
いる。特に水酸化マグネシウムは脱水分解温度が高く、
燃焼時の抑煙効果に優れている。しかし、水酸化マグネ
シウムを用いて充分な難燃性を付与するためには、多量
の添加が必要となり、得られる成形品の機械的特性が著
しく低下するという問題を残している。
ロピレンに対し、赤リン、水酸化マグネシウムおよび加
熱膨張性黒鉛を含む難燃性ポリプロピレン樹脂組成物が
開示されている。また、特公平5−50536号公報に
は、縮合リン酸化合物とトリアジン環を有する化合物と
から得られる窒素含有有機リン化合物を有効成分をする
オレフィン用難燃剤が開示されている。
には、ポリエチレン樹脂またはエチレンを主体とする共
重合樹脂、リン系難燃剤、トリフェニルアンチモンから
なる難燃性透明ポリオレフィン樹脂組成物が開示されて
いる。また、特開昭58−17126号公報には、ポリ
オレフィン類樹脂またはポリオレフィン類樹脂と他の樹
脂との混合樹脂、ビシクロリン酸エステル化合物(2,
6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,2,
2]オクタン−4−メタノール−1−オキシド)、メラ
ミン、アンメリン、ベンゾグアニジン、尿素、グアニジ
ンおよびそれらの塩から選ばれた窒素化合物からなる発
泡性難燃組成物が開示されている。しかし、上記のいず
れの先行技術でも、高い難燃性を有する樹脂組成物を得
るためには多量の難燃剤成分を必要とし、得られる樹脂
組成物の機械的特性が低下するという問題を残してい
る。
点に鑑みてなされたもので、成形加工時及び燃焼時に腐
食性ガスあるいは有毒性ガスの発生がなく、かつ優れた
難燃性と機械的特性とを兼ね備えた、ハロゲンを含有し
ない難燃性樹脂組成物を提供することを課題とする。本
発明において機械的特性とは、例えば、組成物の弾性係
数(ヤング率、ポアソン比等)、引張強度、圧縮強度、
破断歪み、硬度などの力学的現象に関連する特性を表
す。
の結果、熱可塑性樹脂に対して、ビシクロリン酸エステ
ル化合物、リン酸アンモニウム塩またはポリリン酸アン
モニウム塩、トリアジン環構造を有する化合物をそれぞ
れ所定量含有させることにより、樹脂組成物の熱分解時
に腐食性ガスまたは有毒性ガスの発生がなく、かつ優れ
た難燃性と機械的特性とを兼ね備えた樹脂組成物が得ら
れることを見出し、本発明を完成するに到った。
00重量部に対し、ビシクロリン酸エステル化合物5〜
30重量部、リン酸アンモニウム塩またはポリリン酸ア
ンモニウム塩5〜30重量部、トリアジン環構造を有す
る化合物5〜30重量部を含有することを特徴とする難
燃性樹脂組成物が提供される。
としては、特に限定されるものではなく、ポリエチレン
系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ(1−ブテン)系
樹脂、ポリペンテン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポ
リスチレン系樹脂、耐衝撃性ポリスチレン系樹脂、ポリ
塩化ビニル系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート系樹脂、ポリアミド(ナイロン)系樹
脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミダゾール系樹脂、ポリ
カルボジイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエー
テル系樹脂、アクリロニトリル−スチレン(AS)樹
脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(AB
S)樹脂、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−ス
チレン(ACS)樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカー
ボネート系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポ
リフェニレンオキシド系樹脂、液晶ポリマー等が挙げら
れる。ここで「系樹脂」は、主成分モノマーの単独重合
体、主成分モノマーと他のモノマーとの二元あるいは三
元共重合体、塩素化モノマーの重合体を含む樹脂をい
う。
燃性が高く、樹脂の物性(特に機械的特性)を損なわず
に難燃性を付与することが非常に困難とされていたポリ
エチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂などのポリオレ
フィン系樹脂に対しても、機械的特性を維持しつつ、高
い難燃性を付与することができる。熱可塑性樹脂として
は、エチレンやプロピレンの単独重合体だけでなく、こ
れらを主成分とする共重合体も好適に用いられ、例え
ば、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オ
クテン、1−ブテン、1−ペンテン等のα−オレフィ
ン、酢酸ビニル、メチルアクリレート、メチルメタクリ
レート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート等
との共重合体が挙げられる。上記の熱可塑性樹脂は単独
あるいは2種類以上が混合されていてもよい。
ル化合物としては、一般式(I):
れぞれ1〜3の整数、Rは水素原子、炭素数1〜8のア
ルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8
のヒドロキシアルキル基、ニトロ基、スルホン基、アミ
ノ基、ベンジル基またはフェニル基、Xは酸素原子また
は硫黄原子)で表される化合物が好ましい。
1〜8のアルキル基」としては、直鎖状又は分枝鎖状の
鎖状アルキル基が好ましく、具体的には、メチル、エチ
ル、n-プロピル、iso-プロピル、n-ブチル、iso-ブチ
ル、sec-ブチル、n-ペンチル、iso-ペンチル、ヘキシ
ル、ヘプチル、オクチル、メチルヘキシル、メチルヘプ
チル、ジメチルヘキシル、エチルヘキシル等のアルキル
基が挙げられる。
「炭素数1〜8のアルコキシ基」としては、具体的に
は、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、iso-プロポキ
シ、n-ブトキシ、iso-ブトキシ、sec-ブトキシ、n-ペン
トキシ、iso-ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、オ
クトキシ等のアルコキシ基が挙げられる。
「炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基」としては、具
体的には、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒド
ロキシ -n-プロピル、ヒドロキシ -iso-プロピル、ヒド
ロキシ -n-ブチル、ヒドロキシ -iso-ブチル、ヒドロキ
シ -sec-ブチル、ヒドロキシ -n-ペンチル、ヒドロキシ
-iso-ペンチル、ヒドロキシヘキシル、ヒドロキシヘプ
チル、ヒドロキシオクチル等のヒドロキシアルキル基が
挙げられる。ヒドロキシアルキル基は他の置換基Rと比
較して毒性が低く、人体への影響や調整時の取り扱い易
さの点で好ましい。
も、ヒドロキシメチル基が好ましい。また、一般式
(I)におけるl、mおよびnとしては1が好ましい。
また、Xは酸素原子が好ましい。
ステル化合物の好ましい具体例としては、2,6,7−
トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,2,2]オク
タン−1−オキシド、2,6,7−トリオキサ−1−ホ
スファビシクロ[2,2,2]オクタン−4−メチル−
1−オキシド、2,6,7−トリオキサ−1−ホスファ
ビシクロ[2,2,2]オクタン−4−エチル−1−オ
キシド、2,6,7−トリオキサ−1−ホスファビシク
ロ[2,2,2]オクタン−4−プロピル−1−オキシ
ド、2,6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ
[2,2,2]オクタン−4−ブチル−1−オキシド、
2,6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,
2,2]オクタン−4−ヘキシル−1−オキシド、2,
6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,2,
2〕オクタン−4−メトキシ−1−オキシド、2,6,
7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,2,2]
オクタン−4−メタノール−1−オキシド、2,6,7
−トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,2,2]オ
クタン−4−エタノール−1−オキシド、2,8,9−
トリオキサ−1−ホスファビシクロ[3,3,3]ウン
デカン−5−エタノール−1−オキシド、
シクロ[2,2,2]オクタン−4−ニトロ−1−オキ
シド、2,6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ
[2,2,2]オクタン−4−スルホ−1−オキシド、
2,6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,
2,2]オクタン−4−アミノ−1−オキシド、2,
6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,2,
2]オクタン−4−ベンジル−1−オキシド、2,6,
7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,2,2]
オクタン−4−フェニル−1−オキシドなどが挙げられ
る。上記のビシクロリン酸エステル化合物のなかでも
2,6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,
2,2〕オクタン−4−メタノ−ル−1−オキシドが、
低い毒性と機械的特性を維持しつつ高い難燃性を付与で
きる点で特に好ましい。
ル化合物の含有量は、熱可塑性樹脂100重量部に対し
て、5〜30重量部、好ましくは10〜20重量部であ
る。含有量が5重量部未満では充分な難燃性が得られ
ず、また30重量部を越えると、得られる成形品の機械
的特性は著しく低下し、実用性に乏しいものとなるので
好ましくない。
またはポリリン酸アンモニウム塩としては、リン酸また
はポリリン酸とアンモニウム化合物との反応生成物が挙
げられる。具体的には、オルトリン酸アンモニウム、メ
タリン酸アンモニウム、ピロリン酸アンモニウム、ポリ
リン酸アンモニウムなどが挙げられ、なかでも重合度が
200以上のポリリン酸アンモニウムが好ましく、さら
には重合度が200以上で、かつその表面がメラミン−
ホルムアルデヒド樹脂等で被覆された、粉末状で水に難
溶性のポリリン酸アンモニウムがより好ましい。この難
溶性のポリリン酸アンモニウムを用いることにより耐ブ
リード性に優れ、表面外観がより良好な樹脂組成物を得
ることができる。
またはポリリン酸アンモニウム塩の含有量は、熱可塑性
樹脂100重量部に対して、5〜30重量部、好ましく
は10〜20重量部である。含有量が5重量部未満では
充分な難燃性が得られず、また30重量部を越えると、
得られる成形品の機械的特性は著しく低下し、実用性に
乏しいものとなるので好ましくない。
する化合物としては、メラミン、アンメリン、アンメリ
ド、ベンゾグアナミン、モノメチロールメラミン、ジメ
チロールメラミン、トリメチロールメラミン、2,4−
ジアミノ−6−フェニルトリアジン、2,4−ジアミノ
−6−フェニルトリアジンモノメチロール、2,4−ジ
アミノ−6−フェニルトリアジンジメチロールなどが挙
げられ、なかでもメラミンが好ましい。
する化合物の含有量は、熱可塑性樹脂100重量部に対
して、5〜30重量部、好ましくは10〜20重量部で
ある。含有量が5重量部未満では充分な難燃性が得られ
ず、また30重量部を越えると、得られる成形品の機械
的特性が著しく低下し、実用性に乏しいものとなるので
好ましくない。また、熱可塑性樹脂100重量部に対
し、ビシクロリン酸エステル化合物、リン酸アンモニウ
ム塩またはポリリン酸アンモニウム塩、トリアジン環構
造を有する化合物の合計含有量は15〜50重量部であ
ることが好ましい。合計含有量が上記の範囲内であると
きに機械的特性を低下させずに、最も高い難燃性を得る
ことができる。
の範囲内においてビシクロリン酸エステル化合物の含有
量が、リン酸アンモニウム塩またはポリリン酸アンモニ
ウム塩とトリアジン環構造を有する化合物との合計含有
量よりも少ないことが好ましい。より具体的には、ビシ
クロリン酸エステル化合物の含有量と、リン酸アンモニ
ウム塩またはポリリン酸アンモニウム塩とトリアジン環
構造を有する化合物との合計含有量の比は、2:3以下
が好ましい。含有量の比が2:3以下であれば、より高
い難燃性を維持しつつ、機械的特性の劣化を防止するこ
とができ、さらに他の成分と比較して格段に高価なビシ
クロリン酸エステル化合物の使用量を低減できるので好
ましい。
要に応じて該組成物の物性を損なわない範囲で、樹脂組
成物に一般に添加される各種添加剤の1種もしくは2種
以上を適当量添加してもよい。添加剤としては、例えば
フェノール系、アミン系、硫黄系等の酸化防止剤及び安
定剤、マイカ、タルク、アルミナ等の無機充填剤及び木
粉等の有機充填剤、カチオン系活性剤や非イオン系活性
剤等の帯電防止剤、ガラス繊維、金属繊維、ウィスカー
等の補強材、ベンゾフェノン系、サリチレート系、ベン
ゾトリアゾール系、アクリロニトリル系等の紫外線吸収
剤、光安定剤、脂肪酸誘導体、高融点ワックス系等の滑
剤、軟化剤、酸化チタン、フタロシアニン系等の顔料な
どが挙げられる。
れないが、例えば、各成分を単軸押出機、2軸押出機、
バンバリーミキサー、ニーダーミキサー、ロール等の汎
用の混練装置を用いて溶融混練することにより製造する
ことができる。得られた難燃性樹脂組成物は、公知の方
法により板状、シート状またはフィルム状に成形加工す
ることができる。本発明により得られる難燃性樹脂組成
物は、ハロゲン化合物を含有していないため、腐食性ガ
スや有毒性ガスを発生することはなく、人体への有毒性
や機器への腐食性等の安全面の問題はない。
るが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
は重量部)の熱可塑性樹脂、ビシクロリン酸エステル化
合物、リン酸アンモニウム塩またはポリリン酸アンモニ
ウム塩、トリアジン環構造を有する化合物を、2軸押出
機を用いて溶融混練して難燃性樹脂組成物を得た。得ら
れた組成物を射出成形機にて成形し、燃焼試験用試料お
よび機械的特性測定用試料をそれぞれ作製した。
記に示す。 (A)熱可塑性樹脂 ポリプロピレン樹脂(PP): 徳山ポリプロMS−870(登録商標、株式会社トクヤ
マ製) 比重=0.90(g/cc)、MI=23.0(g/1
0分) 低密度ポリエチレン樹脂(LDPE): 三菱ポリエチLD M400(登録商標、三菱化学株式
会社製) 比重=0.918(g/cc)、MI=8.0(g/1
0分) (B)ビシクロリン酸エステル化合物:2,6,7−ト
リオキサ−1−ホスファビシクロ[2,2,2]オクタ
ン−4−メタノール−1−オキシド (C)リン酸ンモニウム塩またはポリリン酸アンモニウ
ム塩: メラミン被覆ポリリン酸アンモニウム:スミセーフP
(登録商標、住友化学工業株式会社製) (D)トリアジン環を有する化合物:メラミン
94燃焼試験およびJIS K−7201試験法に準拠
した酸素指数により、燃焼性を評価した。酸素指数につ
いては、限界酸素指数が30以上を合格(表1中:○
印)、それ未満を不合格(表1中:×印)とした。ま
た、得られた機械的特性測定用試料について、JIS
K−7110試験法に準拠したアイゾット衝撃強さ、J
IS K−7207試験法に準拠した荷重たわみ温度お
よびJIS K−7113試験法に準拠した引張強さを
測定した。表1に各難燃性樹脂組成物の成分とその含有
量および燃焼性、機械的特性を示す。
塑性樹脂、ビシクロリン酸エステル化合物、リン酸アン
モニウム塩またはポリリン酸アンモニウム塩、トリアジ
ン環構造を有する化合物を用いる以外は、実施例1〜6
と同様にして燃焼試験用試料および機械的特性測定用試
料をそれぞれ作製し、評価した。表2に各難燃性樹脂組
成物の成分とその含有量および燃焼性、機械的特性を示
す。
樹脂100重量部に対し、ビシクロリン酸エステル化合
物5〜30重量部、リン酸アンモニウム塩またはポリリ
ン酸アンモニウム塩5〜30重量部、トリアジン環構造
を有する化合物5〜30重量部を含有することを特徴と
する。これにより、成形加工時及び燃焼時に腐食性ガス
あるいは有毒性ガスの発生がなく、かつ優れた難燃性と
機械的特性とを兼ね備えた、ハロゲンを含有しない難燃
性樹脂組成物を提供することができる。したがって、本
発明の難燃性樹脂組成物は、自動車部品、航空機部品、
電機・電子用部品、建築用材料など幅広い用途に用いる
ことができる。
Claims (9)
- 【請求項1】 熱可塑性樹脂100重量部に対し、ビシ
クロリン酸エステル化合物5〜30重量部、リン酸アン
モニウム塩またはポリリン酸アンモニウム塩5〜30重
量部、トリアジン環構造を有する化合物5〜30重量部
を含有することを特徴とする難燃性樹脂組成物。 - 【請求項2】 ビシクロリン酸エステル化合物が10〜
20重量部、リン酸アンモニウム塩またはポリリン酸ア
ンモニウム塩が10〜20重量部、トリアジン環構造を
有する化合物が10〜20重量部である請求項1記載の
難燃性樹脂組成物。 - 【請求項3】 熱可塑性樹脂100重量部に対し、ビシ
クロリン酸エステル化合物、リン酸アンモニウム塩また
はポリリン酸アンモニウム塩、トリアジン環構造を有す
る化合物の合計含有量が15〜50重量部である請求項
1または2に記載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項4】 ビシクロリン酸エステル化合物の含有量
が、リン酸アンモニウム塩またはポリリン酸アンモニウ
ム塩とトリアジン環構造を有する化合物との合計含有量
よりも少ないことを特徴とする請求項1〜3のいずれか
に記載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項5】 熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂
である請求項1〜4のいずれかに記載の難燃性樹脂組成
物。 - 【請求項6】 ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン
系樹脂またはポリプロピレン系樹脂である請求項5記載
の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項7】 ビシクロリン酸エステル化合物が、一般
式(I): 【化1】 (式中、lは0〜2の整数、m及びnはそれぞれ1〜3
の整数、Rは水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭
素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のヒドロキシ
アルキル基、ニトロ基、スルホン基、アミノ基、ベンジ
ル基またはフェニル基、Xは酸素原子または硫黄原子)
で表される化合物である請求項1〜6のいずれかに記載
の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項8】 ビシクロリン酸エステル化合物が、2,
6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ[2,2,
2]オクタン−4−メタノール−1−オキシドである請
求項7記載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項9】 トリアジン環構造を有する化合物が、メ
ラミンである請求項1〜8のいずれかに記載の難燃性樹
脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27750797A JPH11116817A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 難燃性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27750797A JPH11116817A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 難燃性樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11116817A true JPH11116817A (ja) | 1999-04-27 |
Family
ID=17584566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27750797A Pending JPH11116817A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 難燃性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11116817A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-10-09 JP JP27750797A patent/JPH11116817A/ja active Pending
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