(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機充填剤を５〜３０重量％含有するポリプロピレン系樹脂にジブロモプロピルエーテル基を有するハロゲン系難燃剤２〜１７重量％、このハロゲン系難燃剤とアンチモン化合物のハロゲン／アンチモンのモル比が２．５〜４．２になる量のアンチモン化合物およびラジカル発生剤として２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン０．５〜２０重量％を配合してなる難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物に関するものである。さらに詳細には、ポリプロピレン系樹脂に、有機ハロゲン系難燃剤とアンチモン化合物を配合してなる難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレン系樹脂はその優れた特性のため、射出成形品、フィルム、ブロ−成形品の形で、自動車、建築材料、電気部品等の分野で広く使われている。
用途が広まるにつれ、ポリプロピレン系樹脂は単体で使われるだけでなく、無機充填剤、ゴム等を多量に配合して、剛性、表面硬度、衝撃強度等の材料強度を高めて使用されることが多くなっている。
【０００３】
しかしながら、ポリプロピレン系樹脂は極めて燃え易いと言う欠点を有しており、用途が広まるにつれ難燃化の要求も多くなっている。
【０００４】
一般にポリプロピレン系樹脂を難燃化するには、ハロゲン系難燃剤と三酸化アンチモンの併用添加による方法が行われている。
【０００５】
無機充填剤を含有しないポリプロピレン系樹脂の難燃化は、少量のハロゲン系難燃剤と三酸化アンチモンの併用により達成されることが知られている。例えばデカブロモジフェニルエーテル（以下ＤＢＤＥと記載）８重量％と三酸化アンチモン４重量％の添加で電気製品の難燃規格であるＵＬ９４／Ｖ−２に合格する。またテトラブロモビスフェノールＡ−２，３ジブロモプロピルエーテル（以下ＴＢＡ−ＢＰと記載）１０重量％と三酸化アンチモン５重量％の併用ではＵＬ９４／Ｖ−０が得られる。
【０００６】
しかしながら材料強度、特に剛性を高めるために無機充填剤を含有したポリプロピレン系樹脂ではハロゲン系難燃剤の効果は極めて悪くなる。例えばタルクを２０重量％含有したポリプロピレン系樹脂ではＵＬ９４／Ｖ−２を達成するにはＤＢＤＥ１８重量％以上、三酸化アンチモン６重量％以上の添加が必要となり、難燃度の高いＶ−０の達成には更に多くの難燃剤の添加を必要とする。
【０００７】
また、ＴＢＡ−ＢＰと三酸化アンチモンの併用系を用いても、効果の上昇は見られず、ＤＢＤＥと同等量の難燃剤が必要とされる。
【０００８】
そしてこの様な難燃剤の多量添加は加工性、物性、熱安定性及び、耐候性を劣化させるだけでなく、価格の上昇をもたらし、またリサイクル性も悪くなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、無機充填剤を含有した良好な難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリプロピレン系樹脂に、特定の有機ハロゲン系難燃剤とアンチモン化合物及び特定のラジカル発生剤を添加することにより難燃性、物性、耐候性、熱安定性の極めて優れた良好な難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物を得ることが出来ることを見いだした。
【００１１】
すなわち本発明は、無機充填剤を５〜３０重量％含有するポリプロピレン系樹脂にジブロモプロピルエーテル基を有する有機ハロゲン系難燃剤２〜１７重量％、このハロゲン系難燃剤とアンチモン化合物のハロゲン／アンチモンのモル比が２．５〜４．２になる量のアンチモン化合物及び２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン０．５〜２０重量％を配合してなる難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物である。
【００１２】
本発明には各種ポリプロピレン系樹脂を用いることができ、例えばプロピレン単独重合体、プロピレンとエチレン、ブテン−１、ペンテン−１又はヘキセン−１、４−メチルペンテン−１とのブロック共重合体、ランダム共重合体並びにこれらの混合物を用いることができる。
【００１３】
また本発明で使用する有機ハロゲン系難燃剤としては、ジブロモプロピルエーテル基を有する難燃剤、例えばテトラブロモビスフェノールＳ−２，３ジブロモプロピルエーテル（以下ＴＢＳ−ＢＰと記載）、ＴＢＡ−ＢＰ、１，３，５−トリス（２，３ジブロモプロピルエーテル）イソシアヌレート（以下ＴＡＩＣ−６Ｂと記載）等が用いられる。
【００１４】
これらの難燃剤の添加量は要求される難燃レベル、難燃剤中のハロゲン含有量、ポリプロピレン樹脂のＭＦＲによって異なるが２〜１７重量％、より好ましくは３〜１５重量％の範囲である。この添加量が２重量％未満の時は十分な難燃性が得られず、一方１７重量％より多く添加すると耐ブルーミング性、熱安定性、耐候性等が悪くなる。
【００１５】
またアンチモン化合物としては三酸化アンチモン、五酸化アンチモンを用いることができる。アンチモン化合物の添加量は有機ハロゲン系難燃剤の樹脂に含有されたハロゲン量と相関がありハロゲン／アンチモンのモル比が２．５〜４．２、より好ましくは３．０〜４．０の範囲がよい。この組成比よりアンチモン添加量が多くても少なくても十分な難燃効果は得られず、多量のハロゲン難燃剤及びアンチモン化合物の添加が必要となる。
【００１６】
また本発明で使用する２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタンの量は０．５〜２０重量％、より好ましくは１〜１０重量％の範囲がよい。この添加量が０．５重量％より少ないと十分な難燃効果を得る事が出来ず、また２０重量％より多い場合はブリードの発生が見られる。
【００１７】
また無機充填剤としてはタルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マイカ、ガラスファイバー、カーボンファイバーなどを用いることができる。無機充填剤の添加量は５〜３０重量％の範囲である。この添加量が５重量％未満では十分な強度が得られず３０重量％より多く添加すると十分な難燃効果を得ることが難しい。
【００１８】
また本発明の樹脂組成物には、衝撃強度などを改善するため、通常ポリプロピレン樹脂に添加されるゴム成分を添加することができる。添加量は１０重量％以下がよく、これより多い配合では十分な難燃効果が得られないことがある。
【００１９】
また本発明の樹脂組成物には、衝撃強度、引張特性を改良するために通常の無機充填系ポリプロピレン系樹脂に添加される変性ポリプロピレン樹脂を通常使用する範囲で添加することができる。
【００２０】
更に本発明の樹脂組成物には、以上のものの他に通常ポリプロピレン樹脂の添加剤として用いられるもの、例えば酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、着色剤あるいはハロゲン系難燃剤を添加したときに併用されるハロゲン用安定剤などを添加することができる。
【００２１】
かくして得られる難燃性ポリプロピレン樹脂組成物は、射出成形、押出成形、ブロ−成形等通常行われる加工方法にて成形品にすることができる。
【００２２】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれにのみ限定されるものではない。尚、実施例、比較例において実施した各種の試験方法はつぎの通りである。
【００２３】
・難燃性試験
ＵＬ９４／Ｖ法に準じた。
【００２４】
・機械的特性
ＪＩＳ  Ｋ６７５８に準拠した。
【００２５】
なお試験片はすべて射出成形機を用いて作製した。
【００２６】
実施例１
ポリプロピレン樹脂（Ａ）（東ソー（株）社製：Ｊ５０５０Ｂ、ＭＦＲ  ５、ホモポリマ−）７７．５重量％とタルク（林化成（株）社製：ミクロンホワイト５０００Ａ、平均粒径３μ）１０重量％、ＴＢＡ−ＢＰ（帝人化成（株）社製：ファイヤーガードＦＧ３１００、臭素含有率６７％）５．５重量％、三酸化アンチモン（日本精鉱（株）社製：アトックスＳ）２重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．４）、２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン（日本油脂（株）社製：ノフマーＢＣ）５重量％および安定剤として２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾ−ル（吉富製薬（株）社製；ヨシノックスＢＨＴ）０．１重量％、ステアリン酸カルシウム０．１重量％、エポキシ化大豆油０．１をヘンセルミキサ−で混合し、口径３０ｍｍφの二軸混練押出機で樹脂温度２２０℃にて押出し、ペレットを作製した。ついで該ペレットを１５０ｔの射出成形機を用いて樹脂温度２３０℃にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性２万１千ｋｇｆ／ｃｍ2、難燃性ＵＬ９４／Ｖ−２と極めて良好であった。
【００２７】
実施例２
ポリプロピレン樹脂（Ｂ）（東ソー（株）社製：Ｊ７０９０Ｂ、ＭＦＲ  ９、ブロックポリマ−）７１重量％とタルク１５重量％、ＴＢＳ−ＢＰ（丸菱油化（株）社製：ノンネンＰＲ−２、臭素含有率６５％）８重量％、三酸化アンチモン３重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．３）及び２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタンを３重量％用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性２万１千ｋｇｆ／ｃｍ2、難燃性ＵＬ９４／Ｖ−０と極めて良好であった。
【００２８】
実施例３
ポリプロピレン樹脂（Ｂ）７４重量％とガラスファイバー（日本電気硝子（株）社製：ＥＣＳＯ３Ｔ−４８８）１０重量％、ＴＢＳ−ＢＰ８重量％、三酸化アンチモン３重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．３）及び２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン５重量％を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性２万３千ｋｇｆ／ｃｍ2、難燃性ＵＬ９４／Ｖ−０と極めて良好であった。
【００２９】
実施例４
ポリプロピレン樹脂（Ｂ）６４重量％とマイカ（レプコ（株）社製：Ｓ２００、平均粒径１５０μ）２０重量％、ＴＢＳ−ＢＰ８重量％、三酸化アンチモン３重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．３）及び２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン５重量％を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性２万９千ｋｇｆ／ｃｍ2、難燃性ＵＬ９４／Ｖ−０と極めて良好であった。
【００３１】
比較例１
ポリプロピレン樹脂（Ａ）７５重量％とタルク１０重量％、難燃剤としてテトラブロムビスフェノ−ル−Ａ（帝人化成（株）社製：フィヤーガードＦＧ２０００、臭素含有量５８％）を１０重量％、及び三酸化アンチモンを５重量％（ハロゲン／アンチモン＝２．６）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性は十分有するものの自己消火性を示さなかった。
【００３２】
比較例２
ポリプロピレン樹脂（Ａ）７５重量％とタルク１０重量％、難燃剤としてＤＢＤＥ（東ソ−（株）社製；フレ−ムカット１１０Ｒ）を１０重量％、三酸化アンチモンを５重量％（ハロゲン／アンチモン＝３．０）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は剛性は十分有するものの自己消火性を示さなかった。
【００３３】
比較例３
ポリプロピレン樹脂（Ｂ）７８重量％とタルク１０重量％、難燃剤としてＴＢＳ−ＢＰを８重量％、三酸化アンチモンを４重量％（ハロゲン／アンチモン＝２．４）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は十分な剛性を示さず、また自己消火性も示さなかった。
【００３４】
比較例４
ポリプロピレン樹脂（Ｂ）７７重量％とタルク１０重量％、難難燃剤としてＴＢＳ−ＢＰを１１重量％、三酸化アンチモンを３重量％（ハロゲン／アンチモン＝４．３）を用いた以外は実施例１と同様の方法にて試験片を作製した。結果を表１に示すが、得られた樹脂組成物は十分な剛性を示さず、また自己消火性も示さなかった。
【００３５】
【表１】
0003801657.tif 000002
【００３６】
【発明の効果】
以上の記述から明らかなように本発明の組成物は、材料強度、特に剛性を強化するために無機充填剤を添加した場合の欠点であるポリプロピレン樹脂の難燃性の低下の極めて少ない組成物である。