JPS5933135B2 - 難燃性合成樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は難燃性の合成樹脂組成物に関するものであり、
特に難燃剤および微粉末充填剤を含む合成樹脂組成物に
関するものである。

合成樹脂は特殊なものを除いて一般に易燃性であり、電
気機器部品、建材、家具調度品、あるいはその他の広い
分野において使用されるものには難燃化が必要とされて
いる。

合成樹脂の難燃化は、合成樹脂に各種の難燃剤を添加し
て行う方法が一般的であり、難燃化剤として多数の化合
物が知られている。たとえば、ハロゲン含有化合物、リ
ン含有化合物、窒素含有化合物などが知られている。こ
れらの難燃剤は、合成樹脂の着火や燃焼を防止、離炎の
際に速やかに消火、などの効果を有していろ。しかしな
がら、合成樹脂の難燃化は、単に前記のように合成樹脂
の燃焼性を低下させるのみでは充分でない。

合成樹脂の燃焼の際、溶融した合成樹脂の液滴が滴下す
る現象がみられる。液滴が滴下すると液滴による火傷や
汚染の原因となり、また液滴が着火していると類焼の原
因となる。このため、合成樹脂の難燃化の場合には、こ
の液滴の滴下防止策も必要と考えられる。たとえば米国
の標準的な難燃化規準であるＵＬ−９４では、ＶＯおよ
び−１にランクされるためには滴下物がないことが必要
条件とされている。従来、滴下し易い合成樹脂の難燃化
に際して、滴下を防止する手段として知られている方法
は、合成樹脂のブレンドや特殊な配合物の添加である。

たとえば、シリコンゴムのブレンド、塩化ビニル樹脂や
メチルメタクリレート重合物などのプレンド、無機質繊
維などの配合物の添加が知られている。しかし、これら
の配合は特定の合成樹脂に対して有効であるにすぎない
のみならず、無機質繊維を合成樹脂に均一に配合するこ
とは容易でない。本発明者は、難燃剤で難燃化された合
成樹脂の滴下を防止する方法を種々研究検討した結果、
少量の微粉末充填剤の添加剤が有効であることを見い出
した。微粉末充填剤とは、その大部分の直径が１００ｍ
μ以下、特に５０ｍμ以下の無機質充填剤であり、たと
えばフアインシリカと呼ばれるケイ酸、あるいはケイ酸
塩などが好ましい。即ち、本発明は添加型あるいは反応
型の難燃剤で難燃化された合成樹脂１００重量部に対し
て、その平均粒径が１００ｍμ以下の無機質微粉末０．
１〜１５重量部添加することを特徴とする難燃性合成樹
脂組成物である。本発明難燃性合成樹脂組成物は、燃焼
の際に液滴の滴下が少く、かつ滴下開始までの時間が長
いので、ＵＬ−９４に規定された０．Ｖ−１の条件に充
分満足しうるものである。また、無機質微粉末は特定の
難燃剤に対してその合成樹脂との混練性を改良する。た
とえば、トリス（２・３−ジブロムプロピル）イソシア
ヌレートなどの比較的融点の低い難燃剤は、合成樹脂と
の混練が困難であることが知られている。即ち、合成樹
脂の溶融前に難燃剤が溶融し、この難燃剤液中で合成樹
脂ペレットがスリツプしてしまい混練が不充分となり、
かつ吐出が不安定となり難燃剤液が混練機から吹き出す
ような現象が生じる。このような低融点の難燃剤と無機
質微粉末とを併用すると、難燃剤の見掛の溶融粘度が上
昇し、混練性が改善されることが見い出された。従つて
、本発明は単に合成樹脂の滴下防止の効果ばかりでなく
、比較的低融点の難燃剤を用いる場合、合成樹脂と難燃
剤との混練性を改善する効果を有するものである。本発
明における無機質の微粉末充填剤は前記のように、その
平均粒子径が１００ｍμ以下、特に５０ｍμ以下のもの
が好ましい。

たとえば、フアインシリカ、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、炭酸カルシウムあるいはその他のものがあり、か
かる無機質の微粉末充填剤において平均粒径１０〜３０
ｍμの高純度無水シリカからなるフアインシリカが好ま
しく、例えば市販品の“エアロゾル”（商品名：日本ア
エロジル（株）社販売品）が好適に用いうる。無機質の
微粉末充填剤の添加量は難燃化された合成樹脂１００重
量部に対して０．１〜１５重量部、好ましくは０．２〜
１０重量部である。この添加量より少い場合、滴下防止
の効果が充分に発揮できず、またこの添加量より多い場
合は、その効果がそれ以上増加しないのみならず、合成
樹脂の機械的性質の劣化やコストの上昇を招き好ましく
ない。添加型あるいは反応型の難燃剤の合成樹脂への添
加量は、合成樹脂を難燃化しうる量使用され、特に限定
されない。

しかし通常は合成樹脂に対して１〜５０重量％使用され
、好ましくは５〜３０重量％である。難燃剤としては合
成樹脂を難燃化しうるのに好ましいハロゲン含有化合物
、アンチモルあるいはホウ素化合物、またはこれらを組
み合わせたものを使用できる。特に、ハロゲン含有化合
物またはこれと三酸化アンチモンなどのアンチモン化合
物との組み合わせが好ましい。ハロゲン含有化合物のハ
ロゲンとしては塩素または臭素であり、特に臭素が有効
である。ノ叩ゲン含有化合物としては臭化アンモニウム
などの無機化合物もあるが、有機化合物が普通である。
・・ロゲン含有化合物として特に好ましいものはハロゲ
ン化された芳香核を有するハロゲン化芳香族系化合物で
ある。たとえば、ヘキサブロムベンゼン、デカプロムジ
フエニル、デカプロムジフエニルオキサイド、テトラフ
ロムビセフエノールＡおよびその誘導体、テトラプロム
ビスフエノールＳおよびその誘導体、などがある。その
他芳香族系化合物以外のものとしては、トリス（２・３
−ジブロムプロピル）イソシアヌレート、塩素化ジール
スアルダ一付加物、ヘキサブロムシクロドデカンなどの
脂肪族系、脂環族系のハロゲン化物がある。また、上記
難燃剤は主として添加型であるが、その他反応型の難燃
剤、たとえばテトラプロムフタール酸、テトラプロムビ
スフエノールＡ１テトラプロムビスフエノールＡのヒド
ロキシアルキルエーテル、臭化ビニルなども使用できる
。合成樹脂としては、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂があ
り、本発明はその両者に適用しうるが、好ましくは熱可
塑性樹脂である。

熱可塑性樹脂は加熱により軟化し、特に燃焼時などの高
温下では容易に液化し、液下し易いものである。従つて
、本発明はこの熱可塑性樹脂に適用することが適当であ
る。易燃性の熱可塑性樹脂としては、炭素と水素からな
る熱可塑性樹脂、あるいは炭素と水素に酸素および／ま
たは窒素を含む熱可塑性樹脂である。たとえば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブチレンなどのポリオレ
フイン樹脂、ポリスチレン、ＡＳ．ＡＢＳなどのポリス
チレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロ
ピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートな
どのポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン６一６
、ナイロン６−１０、ナイロン６−１２などのポリアミ
ド系樹脂、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなど
のアクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラ
ールなどのポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリカーボネート系
樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、セル
ロース誘導体系樹脂などである。特に、本発明における
合成樹脂としては、ポリオレフイン系樹脂、ポリスチレ
ン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂であ
る。これらの合成樹脂は、成形品用、繊維用あるいはそ
の他の形状形態で使用されるが、本発明では特に成形用
に使用されるものに適して！いる。これらの合成樹脂は
前記微粉末状充填剤、難燃剤以外の種々の添加剤を添加
しうる。

たとえば、充填剤、着色剤、可塑剤、安定剤、離型剤、
強化剤、補強材あるいはその他の各種添加剤である。こ
れらの添加剤は合成樹脂に対して０．１〜６０重量％、
普通５〜４０重量％添加される。勿論、添加剤の量がこ
れより少い場合、あるいは全く使用されない場合、また
はこの量以上に使用される場合もある。比較的多量に使
用される場合があるものは、充填剤、補強材および可塑
剤である。以上、溶融燃焼時などの場合に液滴の滴下の
少い本発明難燃性合成樹脂組成物の詳細を説明したが、
以下にさらに実施例によつて具体的に説明する。勿論、
本発明は以下の実施例のみに限定されるものではなく、
さらに種々の適用が可能なものである。実施例 １ 耐衝撃性ポリスチレン樹脂（以下ＨＩＰＳと略す、商品
名スタイロン４９２）にテトラプロムビスフエノールＡ
（ＴＢＡ）、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）をＨＩＰ
Ｓ：ＴＢＡ：Ｓｂ２Ｏ３８３：１４：３の割合で混合し
、かつこの混合物に対して４重量％の各種充填剤を加え
た。

この樹脂混合物を射出成形して板厚１／８インチの試験
片を成形した。この試験片をＵＬ−９４規格で試験し、
メタンガスによるフレーム（長さ３／４インチ）接炎に
より滴下をきたす迄の時間（耐滴下性）を測定した。そ
の結果を比較例とともに表一１に示す。実施例 ２ 実施例１と同じ樹脂組成物を用い、充填剤の添加量およ
び試験片の板厚を変えて同じ試験を行つた。

その結果を表−２に示す。実施例 ３ ポリプロピレン（ＰＰと略す、商品名ノーブレンＭＨ−
４）、デカプロムジフエニルエーテル（ＤＢＤＰＯ）、
三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）をＰＰ：ＤＢＤＰＯ：
Ｓｂ２Ｏ３−７０：２６：４の割合で混合し、かつこの
樹脂組成物にフアインシリカを添加量を変えて添加し、
実施例１と同様に耐滴下性を測定した。

その結果を表−３に示す。実施例 ４ポリアミド（ＰＡ
と略す、商品名ノバミツド１０２０）、デカプロムジフ
エニルエーテル（ＤＢＤＰＯ）、三酸化アンチモン（Ｓ
ｂ２Ｏ３）をＰＡ：ＤＢＤＰＯ：Ｓｂ２Ｏ３＝ ８０：
１５：５の割合で混合し、かつこの樹脂組成物にフアイ
シンリカを添加量を変えて添加し、実施例１と同様に耐
滴下性を測定した。

結果を表−３に示す。実施例 ５ ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴと略す、ノバドウ
ール５０１０）、デカプロムジフエニル〕エーテル（Ｄ
ＢＤＰＯ）、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）をＰＢＴ
：ＤＢＤＰＯ：Ｓｂ２Ｏ３＝８４：１２：４の割合で混
合し、かつこの樹脂組戎物にフアインシリカを添加量を
変えて添加し、実施例１と同様に耐滴下性を測定した。

結果を表−３に示す。実施例 ６ポリプロピレン（ＰＰ
と略す、ノーブレンＢＣ−３Ｂ）にトリス（ ２・３−
ジブロムプロピル）イソシアヌレート（ＴＡＩＣ〜６Ｂ
）、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）をＰＰ：ＴＡＩＣ
−６Ｂ：Ｓｂ２Ｏ３− ７０：２４：６の割合で混合し
、かつこの樹脂組成物フアインシリカ（エアロジル２０
０）を３重量％添加した樹脂組成物の板厚１／１６″の
耐滴下性は６５秒（フアインシリカ無添加の場合１１秒
）であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 添加型あるいは反応型のハロゲン含有化合物からな
   る難燃剤で難燃化された合成樹脂１００重量部に対して
   、その平均粒径が１００ｍμ以下の無機質微粉末０．１
   〜１５重量部添加することを特徴とする難燃性合成樹脂
   組成物。 ２ 無機質微粉末が平均粒径５０ｍμ以下であることを
   特徴とする特許請求の範囲１の難燃性合成樹脂組成物。 ３ 無機質微粉末がファインシリカであることを特徴と
   する特許請求の範囲１の難燃性合成樹脂組成物。 ４ 無機質微粉末の添加量が合成樹脂１００重量部に対
   し０．２〜１０重量部であることを特徴とする特許請求
   の範囲１の難燃性合成樹脂組成物。 ５ 合成樹脂が熱可塑性樹脂であることを特徴とする特
   許請求の範囲１の難燃性合成樹脂。 ６ 合成樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン
   系樹脂、ポリエステル系樹脂、またはポリアミド系樹脂
   の一種または二種以上の組み合わせであることを特徴と
   する特許請求の範囲５の難燃性合成樹脂組成物。 ７ ハロゲン含有化合物からなる難燃剤がハロゲン含有
   化合物、アンチモンあるいはホウ素含有化合物の一種ま
   たは二種以上の組み合わせであることを特徴とする特許
   請求の範囲１の難燃性合成樹脂組成物。 ８ ハロゲン含有化合物が、ハロゲンが結合した芳香核
   を有するハロゲン化芳香族化合物であることを特徴とす
   る特許請求の範囲７の難燃性合成樹脂組成物。