JPH07133370A - Flame-retardant resin composition - Google Patents
Flame-retardant resin compositionInfo
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- JPH07133370A JPH07133370A JP30350993A JP30350993A JPH07133370A JP H07133370 A JPH07133370 A JP H07133370A JP 30350993 A JP30350993 A JP 30350993A JP 30350993 A JP30350993 A JP 30350993A JP H07133370 A JPH07133370 A JP H07133370A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は難燃性樹脂組成物および
難燃剤に関する。さらに詳しくは、分子構造中に酸素原
子を有しない合成樹脂類に配合したときに、難燃性を大
幅に向上させ、比重増加、引張特性の低下、表面白化現
象、さらに消炎後の火種残留時間を抑えたハロゲンフリ
ーの難燃性樹脂組成物を提供できる難燃剤、および該難
燃剤を配合したハロゲンフリーの難燃性樹脂組成物に関
する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a flame retardant resin composition and a flame retardant. More specifically, when blended with synthetic resins that do not have oxygen atoms in the molecular structure, it significantly improves flame retardancy, increases specific gravity, decreases tensile properties, surface whitening phenomenon, and the fire residue retention time after extinction. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flame-retardant agent capable of providing a halogen-free flame-retardant resin composition in which the flame retardancy is suppressed, and a halogen-free flame-retardant resin composition containing the flame retardant agent.
【0002】[0002]
【従来の技術】樹脂およびゴム等の合成樹脂は、それ自
体易溶性であるため、火災等による種々の災害が発生し
易い。これを防止するため、これらの合成樹脂を難燃性
とすべく種々の提案がなされてきた。難燃性樹脂組成物
としては、合成樹脂類に有機ハロゲン化物、あるいは該
ハロゲン化物と三酸化アンチモンとを併用して配合した
樹脂組成物が提案されている。しかしこの樹脂組成物
は、加工時に成形機を腐食する、火災時に大量の煙を発
生する、この煙が有毒性でありかつ腐食性であるといっ
た問題点を有している。2. Description of the Related Art Since resins and synthetic resins such as rubber are themselves easily soluble, various disasters due to fire or the like are likely to occur. In order to prevent this, various proposals have been made to make these synthetic resins flame-retardant. As a flame-retardant resin composition, there has been proposed a resin composition in which an organic halide or a combination of the halide and antimony trioxide is mixed with a synthetic resin. However, this resin composition has problems that it corrodes a molding machine during processing, generates a large amount of smoke during a fire, and the smoke is toxic and corrosive.
【0003】この問題点を解決するものとして、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウムのような金属水酸化
物を配合した樹脂組成物が提案された。この場合、合成
樹脂類100重量部に対して100〜250重量部もの
大量の金属水酸化物を配合しなければならないという問
題点がある。また金属水酸化物と共に、カーボンブラッ
ク、赤リン、アクリルファイバー等を難燃助剤として合
成樹脂類に配合して難燃性を改良する試みも提案され
た。しかしこの樹脂組成物は、分子構造中に酸素原子を
含む合成樹脂類に対しては難燃性発現相乗効果を示す
が、分子構造中に酸素原子を含まない合成樹脂類に対し
ては難燃性発現効果が不十分であるという問題点を有し
ている。As a solution to this problem, there has been proposed a resin composition containing a metal hydroxide such as aluminum hydroxide or magnesium hydroxide. In this case, there is a problem that a large amount of metal hydroxide such as 100 to 250 parts by weight must be mixed with 100 parts by weight of the synthetic resin. It has also been proposed to try to improve the flame retardancy by blending carbon black, red phosphorus, acrylic fiber and the like with synthetic hydroxides as a flame retardant auxiliary together with the metal hydroxide. However, this resin composition exhibits a flame retardant synergistic effect on synthetic resins containing oxygen atoms in the molecular structure, but exhibits flame retardancy on synthetic resins containing no oxygen atoms in the molecular structure. There is a problem that the effect of developing sex is insufficient.
【0004】本願出願人は、特願平5−90748号で
金属水酸化物、赤リンおよび分子構造中に酸素原子を含
有する合成樹脂類とを分子構造中に酸素原子を含有しな
い合成樹脂類に配合すると、難燃性を大幅に向上できる
ことを見いだし提案した。しかしこの提案によっても、
ハロゲン系難燃剤を配合した難燃性樹脂組成物と比較す
ると、難燃性においてやや劣る面が認められ、硬質プラ
スチック類、薄物、細物成形製品の場合には、不十分な
点があった。The applicant of the present application discloses, in Japanese Patent Application No. 5-90748, metal hydroxides, red phosphorus and synthetic resins containing oxygen atoms in the molecular structure, and synthetic resins containing no oxygen atoms in the molecular structure. It was found that the flame retardancy could be significantly improved by blending with, and proposed. But even with this proposal,
Compared with a flame-retardant resin composition containing a halogen-based flame-retardant agent, a slightly inferior aspect of flame retardancy was observed, and in the case of hard plastics, thin products, and molded products of fine materials, there were insufficient points. .
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】金属水酸化物は単位重
量当たりの難燃性発現効果が弱いため、合成樹脂類に対
し、大量に配合しないと十分な難燃性を発現しないとい
う問題点がある。大量配合であっても、電線用等の軟質
合成樹脂類においては十分実用的な引張特性を示す配合
範囲で難燃化は可能である。しかし、それより少し硬質
の合成樹脂類においては、大量配合は引張特性等の強度
を著しく低下させるという問題点を有している。また金
属水酸化物の合成樹脂類への大量配合は、得られた難燃
性樹脂組成物成形品の比重を高くしたり、成形品の多湿
雰囲気下における表面白化現象を大きくするという問題
点を生ずる。Since metal hydroxide has a weak flame-retarding effect per unit weight, there is a problem that sufficient flame retardancy is not expressed unless a large amount is added to synthetic resins. is there. Even in the case of a large amount of compound, flame-retardant can be achieved in a compound range showing sufficiently practical tensile properties in soft synthetic resins for electric wires and the like. However, in the case of synthetic resins which are a little harder than that, there is a problem that the large amount of compounding significantly reduces the strength such as tensile properties. In addition, a large amount of metal hydroxide added to synthetic resins causes problems such as increasing the specific gravity of the obtained flame-retardant resin composition molded article and increasing the surface whitening phenomenon of the molded article in a humid atmosphere. Occurs.
【0006】表面白化現象とは、金属水酸化物配合難燃
性樹脂組成物の成形品が、空気中または水中等に長時間
おかれた時に、配合された金属水酸化物が炭酸イオンと
反応して金属炭酸塩となりそれが成形品の表面にブリー
ディングして成形品の表面を白化させる現象をいう。こ
の現象は、成形品の外観を損なう。表面白化現象は、金
属水酸化物の表面を適切な表面処理剤で表面処理するこ
とによりある程度は抑えることができるが、十分満足す
べきものではない。それ故、表面白化現象の防止には、
金属水酸化物の配合量を減少させることが重要である。
また金属水酸化物の配合量減少により、成形品の比重増
加および引張特性の低下を防止することができる。The surface whitening phenomenon means that when a molded product of a flame-retardant resin composition containing a metal hydroxide is left in the air or water for a long time, the compounded metal hydroxide reacts with carbonate ions. Then, it becomes a metal carbonate, which bleeds on the surface of the molded product to whiten the surface of the molded product. This phenomenon impairs the appearance of the molded product. The surface whitening phenomenon can be suppressed to some extent by surface-treating the surface of the metal hydroxide with an appropriate surface-treating agent, but it is not sufficiently satisfactory. Therefore, to prevent the surface whitening phenomenon,
It is important to reduce the amount of metal hydroxide compounded.
Further, by reducing the amount of the metal hydroxide compounded, it is possible to prevent the specific gravity of the molded product from increasing and the tensile properties from decreasing.
【0007】本発明者らは、分子構造中に酸素原子を有
しない合成樹脂類の難燃化においては、金属水酸化物を
主難燃剤として使用する場合、難燃助剤として赤リンだ
けを配合することでは、難燃性が不十分であり、また難
燃助剤として赤リンと酸素原子を分子構造中に含有する
合成樹脂類とを配合しても難燃性が不十分であることに
鑑み、さらに大幅な難燃性発現効果を有する難燃剤、お
よび該難燃剤を含有する難燃性樹脂組成物の研究開発に
努めた。即ち本発明の目的は、分子構造中に酸素原子を
有しない合成樹脂類の難燃性を大幅に改善し、引張特性
低下を抑制し、比重増加を抑制し、および表面白化現象
の抑制を実現できる難燃剤、および該難燃剤を配合した
分子構造中に酸素原子を有しない合成樹脂類の組成物を
提供するにある。The inventors of the present invention, in the flame retardation of synthetic resins having no oxygen atom in the molecular structure, when using a metal hydroxide as the main flame retardant, use only red phosphorus as a flame retardant aid. By blending, the flame retardance is insufficient, and even if blending red phosphorus as a flame retardant aid and synthetic resins containing oxygen atoms in the molecular structure, the flame retardancy is insufficient. In view of the above, an effort was made to research and develop a flame retardant having a further significant flame retardant effect and a flame retardant resin composition containing the flame retardant. That is, the object of the present invention is to significantly improve the flame retardancy of synthetic resins having no oxygen atom in the molecular structure, suppress the deterioration of tensile properties, suppress the increase in specific gravity, and suppress the surface whitening phenomenon. Another object of the present invention is to provide a flame retardant which can be obtained, and a synthetic resin composition containing the flame retardant and having no oxygen atom in the molecular structure.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、分子構造中に
酸素原子を有しない合成樹脂類99〜70重量%および
分子構造中に酸素原子を有する合成樹脂類1〜30重量
%からなる樹脂成分100重量部と、金属水酸化物5〜
200重量部と、赤リン2〜30重量部と、炭素粉末1
〜50重量部とからなることを特徴とする難燃性樹脂組
成物を提供する。さらに本発明は、金属水酸化物100
重量部と、赤リン1〜600重量部と、炭素粉末0.0
5〜1000重量部と、分子構造中に酸素原子を有する
合成樹脂類の少なくとも一種0.5〜600重量部とか
らなることを特徴とする難燃剤を提供する。The present invention is a resin comprising 99 to 70% by weight of synthetic resins having no oxygen atom in the molecular structure and 1 to 30% by weight of synthetic resins having an oxygen atom in the molecular structure. 100 parts by weight of components and 5 to 5 metal hydroxides
200 parts by weight, red phosphorus 2 to 30 parts by weight, carbon powder 1
A flame-retardant resin composition, characterized in that the flame-retardant resin composition comprises 50 to 50 parts by weight. Further, the present invention provides a metal hydroxide 100.
Parts by weight, red phosphorus 1 to 600 parts by weight, carbon powder 0.0
A flame retardant comprising 5 to 1000 parts by weight and 0.5 to 600 parts by weight of at least one synthetic resin having an oxygen atom in its molecular structure.
【0009】分子構造中に酸素原子を有しない合成樹脂
類の難燃化を図るためには、金属水酸化物と赤リンのみ
を配合することでは、難燃性の満足すべき改良を図るこ
とはできなかった。しかし本願出願人は、金属水酸化物
と赤リンと分子構造中に酸素原子を含有する合成樹脂類
とからなる難燃剤は、分子構造中に酸素原子を含有しな
い合成樹脂の難燃性を大幅に改良できることが見いだし
先に提案したた。そして本発明者らは、この難燃剤に炭
素粉末を配合すると、難燃性がさらに大幅に改良される
ことを見いだし、本発明を完成した。この難燃性改善効
果により、本発明の難燃剤を配合した樹脂組成物は、高
い引張特性の保持、比重増加の抑制、表面白化現象の軽
減等の諸特性が発揮されるという利点を有している。本
発明の難燃剤は、構成成分の一つを欠いても高い難燃効
果を発揮できるものではない。In order to make flame retardance of synthetic resins having no oxygen atom in the molecular structure, it is necessary to improve the flame retardance by blending only metal hydroxide and red phosphorus. I couldn't. However, the applicant of the present application has found that a flame retardant composed of a metal hydroxide, red phosphorus, and a synthetic resin containing an oxygen atom in its molecular structure significantly increases the flame retardancy of a synthetic resin containing no oxygen atom in its molecular structure. I found that it could be improved and proposed it. Then, the present inventors have found that when carbon powder is added to this flame retardant, the flame retardancy is further improved, and the present invention has been completed. Due to this flame retardancy improving effect, the resin composition containing the flame retardant of the present invention has an advantage that various properties such as retention of high tensile properties, suppression of increase in specific gravity, and reduction of surface whitening phenomenon are exhibited. ing. The flame retardant of the present invention cannot exhibit a high flame retardant effect even if it lacks one of the constituent components.
【0010】本発明で用いる分子構造中に酸素原子を有
しない合成樹脂類と分子構造中に酸素原子を有する合成
樹脂類の配合比率は、99:1〜70:30の範囲であ
る。分子構造中に酸素原子を有する合成樹脂類の配合比
率が上記範囲の上限を超えると、得られた合成樹脂組成
物の機械的強度特性が低下するので好ましくない。また
該合成樹脂類の配合比率が上記範囲の下限より少ないと
得られた合成樹脂組成物の難燃性が不十分となるので好
ましくない。すなわち本発明では、分子構造中に酸素原
子を有する合成樹脂類の配合比率は、得られる合成樹脂
組成物の難燃性を改善するに十分な量であり、かつ得ら
れる難燃性合成樹脂組成物の機械的強度を低下させない
範囲である。The compounding ratio of the synthetic resin having no oxygen atom in the molecular structure and the synthetic resin having an oxygen atom in the molecular structure used in the present invention is in the range of 99: 1 to 70:30. When the compounding ratio of the synthetic resin having an oxygen atom in the molecular structure exceeds the upper limit of the above range, the mechanical strength characteristics of the obtained synthetic resin composition deteriorate, which is not preferable. Further, if the compounding ratio of the synthetic resin is less than the lower limit of the above range, the flame retardancy of the obtained synthetic resin composition becomes insufficient, which is not preferable. That is, in the present invention, the compounding ratio of the synthetic resin having an oxygen atom in the molecular structure is an amount sufficient to improve the flame retardancy of the obtained synthetic resin composition, and the obtained flame-retardant synthetic resin composition. It is a range that does not reduce the mechanical strength of the product.
【0011】分子構造中に酸素原子を有しない合成樹脂
類としては、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共
重合体、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超
高分子量ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、直鎖状
低密度ポリエチレン、ブタジエン樹脂、エチレン−プロ
ピレン−ジエンゴム(EPDM)、イソプレンゴム、ブ
タジエンゴム、ブチルゴム、メチルペンテン樹脂、アク
リルゴム−アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂(A
AS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂
(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン共重合樹脂(ABS樹脂)、ポリスチレン樹脂、メタ
クリル樹脂、エチレンメチルメタクリレート樹脂、スチ
レン−ブタジエンゴム(SBR樹脂)、メラミン樹脂等
が例示される。As synthetic resins having no oxygen atom in the molecular structure, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, high density polyethylene, low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, ultra low density polyethylene, linear low density Polyethylene, butadiene resin, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), isoprene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, methylpentene resin, acrylic rubber-acrylonitrile-styrene copolymer resin (A
AS resin), acrylonitrile-styrene copolymer resin (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin), polystyrene resin, methacrylic resin, ethylene methyl methacrylate resin, styrene-butadiene rubber (SBR resin), melamine resin Etc. are illustrated.
【0012】本発明で難燃剤中の一成分として用いられ
る分子構造中に酸素原子を有する合成樹脂類を例示する
と次の通りである。エチレン−ビニル−アセテート樹脂
(EVA)、エチレン−エチル−アクリレート樹脂(E
EA)、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)、ポリビ
ニルアルコール樹脂(PVA)、エチレン−アクリル酸
共重合樹脂等のオレフィンまたはビニル系の合成樹脂
類、酢酸繊維素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエ
チレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレー
ト樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリフェニレン
エーテル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニ
レンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、シリコー
ン樹脂、シリコーンゴム等。Examples of the synthetic resins having an oxygen atom in the molecular structure used as one component in the flame retardant in the present invention are as follows. Ethylene-vinyl-acetate resin (EVA), ethylene-ethyl-acrylate resin (E
EA), polyvinyl butyral resin (PVB), polyvinyl alcohol resin (PVA), olefin- or vinyl-based synthetic resins such as ethylene-acrylic acid copolymer resin, acetic acid fibrin resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyacetal resin, poly Arylate resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyether sulfone resin, polyphenylene ether resin, diallyl phthalate resin, polycarbonate resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide resin, polyimide resin, phenol resin, epoxy resin, polyether ketone resin, Silicone resin, silicone rubber, etc.
【0013】分子構造中に酸素原子を有する合成樹脂類
と分子構造中に酸素原子を有しない合成樹脂類との相溶
性が悪く、本発明のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物の
機械的強度や表面外観を低下させるおそれがある場合に
は、ポリマーアロイ相溶化剤を配合してもよい。ポリマ
ーアロイ相溶化剤としては、ポリスチレン−ポリイミド
ブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリメタクリル酸
メチルブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリエチレ
ンブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリアクリル酸
エチルグラフトコポリマー、ポリスチレン−ポリブタジ
エングラフトコポリマー、ポリプロピレン−エチレン−
プロピレン−ジエンゴムグラフトコポリマー、ポリプロ
ピレン−ポリアミドグラフトコポリマー、ポリアクリル
酸エチル−ポリアミドグラフトコポリマー、カルボキシ
ル化ポリエチレン、MAH化ポリプロピレン、MAH化
EPR等が例示される。The compatibility between synthetic resins having an oxygen atom in the molecular structure and synthetic resins having no oxygen atom in the molecular structure is poor, and the mechanical strength of the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention is A polymer alloy compatibilizer may be added when the surface appearance may be deteriorated. As the polymer alloy compatibilizer, polystyrene-polyimide block copolymer, polystyrene-polymethyl methacrylate block copolymer, polystyrene-polyethylene block copolymer, polystyrene-polyethyl acrylate graft copolymer, polystyrene-polybutadiene graft copolymer, polypropylene-ethylene-
Examples thereof include propylene-diene rubber graft copolymer, polypropylene-polyamide graft copolymer, polyethyl acrylate-polyamide graft copolymer, carboxylated polyethylene, MAH-modified polypropylene, MAH-modified EPR and the like.
【0014】本発明で用いる金属水酸化物は、水酸化ア
ルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等
の二価または三価の金属の水酸化物である。これらは天
然品、合成品のいずれでもよい。またこれらはの金属水
酸化物は、ニッケル、マンガン、銅、亜鉛、鉄等の金属
原子が固溶した複水酸化物であってもよい。これらの金
属水酸化物は、BET比表面積が1〜30m2/g、好
ましくは1〜10m2/gであり、平均2次粒子径が好
ましくは0.1〜10μm、さらに好ましくは0.2〜3
μmのものが、配合した合成樹脂の加工性、得られた成
形品の機械的強度、表面外観の点から好ましく用いられ
る。The metal hydroxide used in the present invention is a hydroxide of a divalent or trivalent metal such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide. These may be natural products or synthetic products. Further, these metal hydroxides may be double hydroxides in which metal atoms such as nickel, manganese, copper, zinc and iron are in solid solution. These metal hydroxides have a BET specific surface area of 1 to 30 m 2 / g, preferably 1 to 10 m 2 / g, and an average secondary particle diameter of preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.2. ~ 3
Those having a thickness of μm are preferably used from the viewpoints of workability of the compounded synthetic resin, mechanical strength of the obtained molded product, and surface appearance.
【0015】さらに上記金属水酸化物は、表面処理剤で
処理したものでもよく、好ましい表面処理剤を例示する
と次の通りである。オレイン酸、ステアリン酸等の高級
脂肪酸またはそのアルカリ金属塩類、ビニルエトキシシ
ラン、ビニル−トリス(2−メトキシ)シラン、ガンマ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、ベーター(3、
4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラ
ン、ガンマ−グリシドキシ−プロピルトリメトキシシラ
ン、ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等
のシランカップリング剤類、イソプロピルトリイソステ
アロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチル
パイロフォスフェート)チタネート、イソプロピルトリ
(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート、イソ
プロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート等の
チタネート系カップリング剤類、アセトアルコキシアル
ミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップ
リング剤類、オルトリン酸とステアリルアルコールとの
モノまたはジエステルであってそれらの酸またはアルカ
リ金属塩等のリン酸部分エステル類等。表面処理剤は、
金属水酸化物100重量部当たり約0.1〜10重量部
の使用量を好ましい例として例示できる。Further, the above metal hydroxide may be treated with a surface treatment agent, and preferable surface treatment agents are as follows. Higher fatty acids such as oleic acid and stearic acid or alkali metal salts thereof, vinylethoxysilane, vinyl-tris (2-methoxy) silane, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, gamma-aminopropyltrimethoxysilane, beta (3,
4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, gamma-glycidoxy-propyltrimethoxysilane, gamma-mercaptopropyltrimethoxysilane and other silane coupling agents, isopropyltriisostearoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, Titanate coupling agents such as isopropyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate and isopropyl tridecylbenzenesulfonyl titanate, aluminum coupling agents such as acetoalkoxyaluminum diisopropylate, orthophosphoric acid and stearyl alcohol Mono- or diesters of phosphoric acid partial esters such as acid or alkali metal salts thereof. The surface treatment agent is
A preferable amount is about 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of metal hydroxide.
【0016】本発明で用いる赤リンは、平均粒子径1〜
50μmのものが好ましく、必要に応じて表面処理され
たものであってもよい。表面処理された赤リンとして
は、オレフィン被覆赤リン、カルボン酸重合体被覆赤リ
ン、酸化チタン被覆赤リン、チタンアルミニウム縮合物
被覆赤リン、チタン−コバルト複合水和酸化物被覆赤リ
ン、熱硬化性樹脂被覆赤リン等が好ましい例として挙げ
られる。本発明で用いる炭素粉末は、平均粒子径約1n
m〜10μmであり、炭素成分含有量70重量%以上の
ものが好ましく用いられる。例えば、上記特性を満たす
活性炭、カーボンブラック、黒鉛等である。The red phosphorus used in the present invention has an average particle size of 1 to
It is preferably 50 μm, and may be surface-treated if necessary. The surface-treated red phosphorus includes olefin-coated red phosphorus, carboxylic acid polymer-coated red phosphorus, titanium oxide-coated red phosphorus, titanium aluminum condensate-coated red phosphorus, titanium-cobalt complex hydrated oxide-coated red phosphorus, and heat curing. A preferred example is a resin-coated red phosphorus. The carbon powder used in the present invention has an average particle size of about 1 n.
It is preferably m to 10 μm and has a carbon content of 70% by weight or more. For example, activated carbon, carbon black, graphite and the like that satisfy the above characteristics are available.
【0017】金属水酸化物、赤リンおよび炭素粉末を合
成樹脂類へ配合するに当たっては、粉末状、造粒される
粒状物のいずれでもよい。作業環境、作業性、生産性等
を考慮すると、造粒品の方がより好ましい。金属水酸化
物の配合量は、分子構造中に酸素原子を有しない合成樹
脂類99〜70重量%と分子構造中に酸素原子を有する
合成樹脂類1〜30重量%との合計100重量%である
合成樹脂組成物100重量部に対して5〜200重量
部、好ましくは5〜150重量部、さらに好ましくは1
0〜120重量部である。金属水酸化物の配合量が上記
範囲の下限よりも少ないと得られた合成樹脂組成物は、
難燃性が不十分であり、上限を超えると引張特性の低
下、比重増加、表面白化現象の抑制を図れなくなる。赤
リンの配合量は、上記合成樹脂組成物100重量部に対
して、2〜30重量部、好ましくは2〜20重量部、さ
らに好ましくは5〜15重量部である。上記範囲の下限
より少ないと難燃性付与効果に乏しい。赤リンは、安定
化赤リンを使用した場合でも、加工時や燃焼時にホスフ
ィン発生の問題があるので極力少ないことが好ましい。
また市販の安定化赤リンは、粒子径が約5〜50μmと
大きく、大量配合した場合合成樹脂組成物の機械的強度
に悪影響を与える。そこで本発明では、最大配合量を上
記範囲の上限以下と限定した。When the metal hydroxide, red phosphorus and carbon powder are blended with the synthetic resin, they may be powdery or granulated. The granulated product is more preferable in consideration of the work environment, workability, productivity and the like. The metal hydroxide content is 100% by weight, which is 99 to 70% by weight of synthetic resins having no oxygen atom in the molecular structure and 1 to 30% by weight of synthetic resins having oxygen atom in the molecular structure. 5 to 200 parts by weight, preferably 5 to 150 parts by weight, and more preferably 1 to 100 parts by weight of a certain synthetic resin composition.
It is 0 to 120 parts by weight. The synthetic resin composition obtained when the content of the metal hydroxide is less than the lower limit of the above range,
The flame retardance is insufficient, and if it exceeds the upper limit, it becomes impossible to suppress the deterioration of tensile properties, the increase of specific gravity and the surface whitening phenomenon. The compounding amount of red phosphorus is 2 to 30 parts by weight, preferably 2 to 20 parts by weight, and more preferably 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin composition. If it is less than the lower limit of the above range, the flame retardancy-imparting effect is poor. Even if stabilized red phosphorus is used, red phosphorus has a problem of phosphine generation during processing and combustion, and therefore it is preferable that it is as small as possible.
Further, commercially available stabilized red phosphorus has a large particle size of about 5 to 50 μm, and when blended in a large amount, it adversely affects the mechanical strength of the synthetic resin composition. Therefore, in the present invention, the maximum compounding amount is limited to the upper limit of the above range or less.
【0018】炭素粉末の配合量は、上記合成樹脂組成物
100重量部に対し、1〜50重量部、好ましくは3〜
15重量部、より好ましくは5〜15重量部の範囲であ
る。上記範囲の下限より少ないと難燃性付与効果に乏し
く、上限よりも多いと得られた成形品の機械的強度、電
気絶縁性が悪くなり、またUL94VEの難燃性試験に
おいてグローイングが長くなるという欠点を生ずる。こ
のため、本発明では最大配合量を上記範囲の上限以下と
限定した。炭素粉末の配合量が少ないと得られた射出成
形品のゲート部分に色ムラが発生し、外観が悪くなる
が、上記範囲では外観の良いブラック成形品が得られ
る。本発明の難燃性樹脂組成物形成のための配合方法に
は、特に制約はなくこれらを均一に混合できる手段であ
ればいずれの手段をも採用できる。例えば各成分および
他の添加剤、充填剤を予め混合した後、オープンロー
ル、単軸又は二軸押出機、バンバリーミキサー等を用い
て溶融混練する。得られた難燃性樹脂組成物の成形方法
にも特に制約はなく、例えば射出成形、押出成形、ブロ
ー成形、カレンダー成形、圧縮成形等の方法が任意に採
用される。The amount of carbon powder blended is 1 to 50 parts by weight, preferably 3 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the synthetic resin composition.
15 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight. If it is less than the lower limit of the above range, the flame retardancy-imparting effect is poor, and if it is more than the upper limit, the mechanical strength and electrical insulation of the obtained molded product deteriorate, and the glowing becomes longer in the UL94VE flame retardancy test. It causes drawbacks. Therefore, in the present invention, the maximum compounding amount is limited to the upper limit of the above range or less. When the blending amount of carbon powder is small, color unevenness occurs at the gate portion of the obtained injection molded product and the appearance is deteriorated, but in the above range, a black molded product having a good appearance is obtained. The compounding method for forming the flame-retardant resin composition of the present invention is not particularly limited, and any means can be adopted as long as it can uniformly mix these. For example, after each component and other additives and fillers are mixed in advance, they are melt-kneaded using an open roll, a single or twin screw extruder, a Banbury mixer or the like. The method for molding the obtained flame-retardant resin composition is not particularly limited, and for example, injection molding, extrusion molding, blow molding, calender molding, compression molding and the like can be arbitrarily adopted.
【0019】本発明の難燃性樹脂組成物には各種の添加
剤、充填剤等を加えることもでき、それらの一部を例示
すれば次の通りである。酸化防止剤、紫外線吸収剤、金
属不活性剤、架橋剤、着色剤、滑剤、硬化剤、発泡剤、
造核剤、アクリル繊維、ガラス繊維、ミルドガラス繊
維、ガラスパウダー、カーボン繊維、無機繊維、芳香族
ポリアミド繊維、金属繊維、金属フレーク、金属パウダ
ー、フェライト、繊維状水酸化マグネシウム、繊維状塩
基性硫酸マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシ
ウム、タルク、マイカ、クレー、ワラストナイト、錫お
よびその無機塩類、アントラセン、酸化アンチモン、リ
トポン。Various additives, fillers, etc. may be added to the flame-retardant resin composition of the present invention, and some of them are as follows. Antioxidant, UV absorber, metal deactivator, cross-linking agent, colorant, lubricant, curing agent, foaming agent,
Nucleator, acrylic fiber, glass fiber, milled glass fiber, glass powder, carbon fiber, inorganic fiber, aromatic polyamide fiber, metal fiber, metal flake, metal powder, ferrite, fibrous magnesium hydroxide, fibrous basic sulfuric acid Magnesium, magnesium oxide, calcium carbonate, talc, mica, clay, wollastonite, tin and its inorganic salts, anthracene, antimony oxide, lithopone.
【0020】以下本発明を実施例に基づきより詳細に説
明する。以下の各例中、部および%は特に断りの無い限
り、重量部および重量%を意味する。以下の各例におけ
る平均二次粒子径、難燃性、比重、引張特性および耐酸
性は次のようにして測定した。平均二次粒子径:金属水
酸化物、赤リンはそれらを約1重量%の水懸濁液とした
後、3分間超音波による分散処理を実施し、その直後マ
イクロトラック(日機装(株)製)により測定した。炭素
粉末の平均二次粒子径は、10,000倍〜100,0
00倍の透過型電子顕微鏡写真により測定した。 難燃性:UL94VE法により測定した。 比重:JIS K 7112により測定した。 引張特性:JIS K 7113により測定した。ポリ
プロピレン、ABS樹脂は、1号試験片を用い、試験速
度50mm/minで測定した。 表面白化現象:厚さ1/8インチのUL94VE法のテ
ストピース2本を500ミリットル中のイオン交換水の
中に浸漬し、炭酸ガスを水中に吹き込みながら24℃で
48時間放置した時のマグネシウムおよびアルミニウム
の溶出量を原子吸光法により測定した。この試験は、空
中または水中にテストピースを放置した場合の促進試験
となる。金属の溶出量が多い程、表面白化現象が生じ、
表面外観が悪くなる。The present invention will be described in more detail based on the following examples. In the following examples, parts and% mean parts by weight and% by weight, unless otherwise specified. The average secondary particle diameter, flame retardancy, specific gravity, tensile properties and acid resistance in each of the following examples were measured as follows. Average secondary particle size: Metal hydroxide and red phosphorus were made into an aqueous suspension of about 1% by weight, and then ultrasonically dispersed for 3 minutes. Immediately after that, Microtrac (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) ) Was measured. The average secondary particle diameter of the carbon powder is 10,000 times to 100,0.
It was measured by a transmission electron microscope photograph of 00 times. Flame retardance: measured by UL94VE method. Specific gravity: Measured according to JIS K7112. Tensile properties: Measured according to JIS K 7113. Polypropylene and ABS resin were measured using a No. 1 test piece at a test speed of 50 mm / min. Surface whitening phenomenon: Two 1 / 8-inch thick UL94VE test pieces were immersed in ion-exchanged water in 500 ml, and carbon dioxide was blown into the water and left for 24 hours at 24 ° C. for magnesium and The elution amount of aluminum was measured by an atomic absorption method. This test is an accelerated test when the test piece is left in the air or in water. The greater the elution amount of metal, the more the surface whitening phenomenon occurs,
The surface appearance is poor.
【0021】実施例1〜4、比較例1〜9 耐衝撃グレードポリプロピレン、酢酸ビニル含有量20
%のEVA樹脂、BET比表面積8m2/g、平均二次
粒子径0.75μmで被覆量がステアリン酸換算で2.
5%となるように表面処理した水酸化マグネシウム、平
均二次粒子径が13μmの赤リン、炭素粉末およびジ・
ラウリル・チオ・ジ・プロピオネート(以下DLTPと
いう)、ペンタエリスチル・テトラキス[3−(3,5
−ジ・ターシャリルブチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネート(チバガイキー(株)製、イルガノックス
1010)を表1に示した配合比で予め混合した後、二
軸押出機を用いて溶融混練した。得られた混練物を射出
成形機により230℃で厚さ1/16インチおよび1/
8インチの試験片を作成し、UL94VEの難燃試験、
比重測定、引張特性試験および表面白化試験を行った。
得られた各試験結果を表2に示す。Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 9 Impact-grade polypropylene, vinyl acetate content 20
% EVA resin, BET specific surface area 8 m 2 / g, average secondary particle diameter 0.75 μm and coating amount in terms of stearic acid 2.
Magnesium hydroxide surface-treated to 5%, red phosphorus having an average secondary particle diameter of 13 μm, carbon powder and di-
Lauryl thio di propionate (hereinafter referred to as DLTP), pentaerythyl tetrakis [3- (3,5
-Di-tert-arylbutyl-4-hydroxyphenyl)
Propionate (Irganox 1010, manufactured by Ciba-Gaiki Co., Ltd.) was premixed at the compounding ratio shown in Table 1, and then melt-kneaded using a twin-screw extruder. The resulting kneaded product was injection molded at 230 ° C. to a thickness of 1/16 inch and 1 /
8 inch test piece was made, UL94VE flame retardant test,
Specific gravity measurement, tensile property test and surface whitening test were performed.
Table 2 shows the obtained test results.
【0022】 表1 合成樹脂 金属 赤リン 炭素 酸素非含有樹脂 酸素含有樹脂 水酸化物 粉末 ポリプロピレン EVA樹脂 水酸化Mg 実施例1 92 8 70 10 8 実施例2 92 8 90 10 3 実施例3 95 5 70 10 8 実施例4 92 8 70 10 8 実施例5 92 8 70 10 8 比較例1 100 0 0 0 0 比較例2 100 0 210 0 0 比較例3 100 0 135 15 0 比較例4 92 8 135 15 0 比較例5 100 0 175 0 8 比較例6 92 8 150 0 8 比較例7 100 0 70 10 8 比較例8 100 0 0 10 8 比較例9 92 8 0 10 8 注: 実施例1〜2、比較例5〜9:平均二次粒子径2
0nmのチャンネル法カーボンブラック 実施例3:平均二次粒子径300nmのサーマル法カー
ボンブラック、 実施例4:平均二次粒子径50nmの活性炭 実施例5:平均二次粒子径1μmの黒鉛微粉末、Table 1 Synthetic Resins Metal Red Phosphorus Carbon Non-Oxygen-Containing Resin Oxygen-Containing Resin Hydroxide Powder Polypropylene EVA Resin Mg Hydroxide Example 1 92 8 70 10 8 Example 2 92 8 90 10 3 Example 3 95 5 70 10 8 Example 4 92 8 70 10 8 Example 5 9 8 8 70 10 8 Comparative Example 1 100 0 0 0 0 Comparative Example 2 100 0 210 0 0 Comparative Example 3 100 0 135 135 0 Comparative Example 4 92 8 135 135 0 Comparative Example 5 100 0 175 0 8 Comparative Example 6 92 8 8 Comparative Example 7 100 0 70 70 10 8 Comparative Example 8 100 0 0 10 8 Comparative Example 9 92 8 0 10 8 Note: Examples 1-2, Comparative Examples 5-9: Average secondary particle diameter 2
0 nm channel method carbon black Example 3: Thermal method carbon black having an average secondary particle diameter of 300 nm Example 4: Activated carbon having an average secondary particle diameter of 50 nm Example 5: Graphite fine powder having an average secondary particle diameter of 1 μm,
【0023】 表2 難燃性 比重 引張特性 表面白化 UL94VE 降伏点引張 破断点伸び MgO溶出量 1/16インチ 強度Kgf/cm2 (%) (ppm) 実施例1 V−0 1.26 220 70 1 実施例2 V−0 1.29 210 70 2 実施例3 V−0 1.25 220 100 1 実施例4 V−0 1.26 220 100 1 実施例5 V−0 1.26 220 150 1 比較例1 規格外 0.90 280 700 0 比較例2 V−0 1.54 160 5 30 比較例3 V−2以下 1.42 170 90 8 比較例4 V−0 1.44 180 30 8 比較例5 V−1 1.49 190 10 13 比較例6 V−1 1.43 190 15 10 比較例7 V−2以下 1.25 210 150 1 比較例8 V−2以下 0.99 280 80 0 比較例9 V−2以下 1.00 280 80 0Table 2 Flame retardancy Specific gravity Tensile properties Surface whitening UL94VE Yield point Tensile elongation at break MgO elution amount 1/16 inch Strength Kgf / cm 2 (%) (ppm) Example 1 V-0 1.26 220 70 1 Example 2 V-0 1.29 210 70 2 Example 3 V-0 1.25 220 100 1 Example 4 V-0 1.26 220 100 1 Example 5 V-0 1.26 220 150 1 Comparative example 1 Non-standard 0.90 280 700 0 Comparative example 2 V-0 1.54 160 5 30 Comparative example 3 V-2 The following 1.42 170 90 8 Comparative Example 4 V-0 1.44 180 30 8 Comparative Example 5 V-1 1.49 190 10 13 Comparative Example 6 V-1 1.43 190 15 10 Comparative Example 7 V-2 or less 1.25 210 150 1 Comparative Example 8 V-2 or less 0.99 280 80 0 Comparative Example 9 V-2 or less 1.00 280 80 0
【0024】比較例の試験片よりも実施例の試験片は、
金属水酸化物の配合量が大幅に少ないにも拘わらず、難
燃性が大きく改良されている。また、比重も低く、引張
特性の低下も小さく、表面白化も抑制されている。例え
ば比較例2、4と実施例を比較してみると、実施例は金
属水酸化物の配合量が激減しているに拘わらず、難燃性
はV−0の水準を維持している。またポリプロピレンは
軽い樹脂であるという特性により多くの用途が開拓され
ている。実施例の試験片は、比重が低く、ポリプロピレ
ンの上記特性を生かした用途への適用に適している。The test piece of the example was more than the test piece of the comparative example.
Despite the significantly small amount of metal hydroxide compounded, the flame retardancy is greatly improved. Further, the specific gravity is low, the deterioration of tensile properties is small, and the surface whitening is suppressed. For example, comparing Comparative Examples 2 and 4 with the Examples, the Examples maintain the flame retardancy at V-0 level despite the drastic decrease of the metal hydroxide content. In addition, polypropylene is a light resin, and therefore many applications have been developed. The test pieces of the examples have a low specific gravity and are suitable for use in applications that take advantage of the above characteristics of polypropylene.
【0025】実施例6、比較例10〜12 比重1.06の耐衝撃グレードABS樹脂、酢酸ビニル
含量30%のEVA樹脂、実施例1で用いた水酸化マグ
ネシウム、平均粒子径が5μmの赤リン、平均二次粒子
径が60nmのガス・ファーネス法カーボンブラックを
表3に示す配合比で予め混合した後、二軸押出機を用い
て240℃で溶融混練した。得られた混練物を約240
℃で射出成形により1/8インチの試験片を作成し、諸
特性を測定した。試験結果を表4に示す。Example 6, Comparative Examples 10-12 Impact-grade ABS resin having a specific gravity of 1.06, EVA resin having a vinyl acetate content of 30%, magnesium hydroxide used in Example 1, red phosphorus having an average particle size of 5 μm The carbon-furnace method carbon black having an average secondary particle diameter of 60 nm was premixed at the compounding ratio shown in Table 3, and then melt-kneaded at 240 ° C. using a twin-screw extruder. Approximately 240
A 1 / 8-inch test piece was prepared by injection molding at ° C, and various characteristics were measured. The test results are shown in Table 4.
【0026】 表3 合成樹脂 金属 赤リン 炭素 酸素非含有樹脂 酸素含有樹脂 水酸化物 粉末 ABS樹脂 EVA樹脂 水酸化Mg 実施例6 92 8 10 10 8 比較例10 100 0 0 0 0 比較例11 100 0 140 0 0 比較例12 92 8 40 10 0 注: 0.5重量部のイルガノックス1010を実施例
6、比較例10〜12に配合、炭素粉末はガス・ファー
ネス法によるカーボンブラックを使用Table 3 Synthetic Resins Metal Red Phosphorus Carbon Non-oxygen-containing Resin Oxygen-containing Resin Hydroxide Powder ABS Resin EVA Resin Mg Hydroxide Example 6 92 8 10 10 8 Comparative Example 10 100 0 0 0 0 Comparative Example 11 100 0 140 0 0 Comparative Example 12 92 8 40 10 0 Note: 0.5 parts by weight of Irganox 1010 was used in Example 6 and Comparative Example. 10-12 blended, carbon powder uses carbon black by gas furnace method
【0027】 表4 難燃性 比重 引張特性 表面白化 UL94VE 降伏点引張 破断点伸び MgO溶出量 1/16インチ 強度Kgf/cm2 (%) (ppm) 実施例1 V−0 1.15 450 10 0.5 比較例10 規格外 1.06 480 50 0 比較例11 V−0 1.54 270 2 8 比較例12 V−0 1.27 400 5 3 実施例の試験片は、金属水酸化物の配合量が少ないに拘
わらず、難燃性に優れ、比重増加、引張特性の低下およ
び表面白化が抑制されている。Table 4 Flame retardancy Specific gravity Tensile properties Surface whitening UL94VE Yield point Tensile elongation at break MgO elution amount 1/16 inch Strength Kgf / cm 2 (%) (ppm) Example 1 V-0 1.15 450 10 0.5 Comparative example 10 Non -standard 1.06 480 50 0 Comparative example 11 V-0 1.54 270 28 Comparative example 12 V-0 1.27 400 5 3 The test pieces of the examples were excellent in flame retardancy, and suppressed in increase in specific gravity, decrease in tensile properties and surface whitening, despite the small amount of metal hydroxide compounded. There is.
【0028】実施例7、比較例13〜15 超低密度ポリエチレン、酢酸エチル含量20%のEEA
樹脂、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートで
の表面処理量が1%で、BET比表面積6m2/g、平
均二次粒子径1.0μmである水酸化アルミニウム、平
均二次粒子径10μmの赤リンおよび平均二次粒子径2
0μmのチャンネル法カーボンブラックを表5に示す配
合比で予め混合した。この混合物をオープンロールによ
り160℃で溶融混練した。得られた混練物をプレス成
形機を用いて160℃で厚さ1/12インチの引張試験
用試験片、厚さ1/8インチの比重および表面白化試験
用試験片および厚さ1/16インチの難燃性試験用試験
片を作成し、各試験に供した。測定結果を表6に示す。Example 7, Comparative Examples 13 to 15 EEA with ultra low density polyethylene and ethyl acetate content of 20%
Resin, 1% surface treatment with isopropyltriisostearoyl titanate, BET specific surface area of 6 m 2 / g, aluminum hydroxide having an average secondary particle diameter of 1.0 μm, red phosphorus having an average secondary particle diameter of 10 μm and average Secondary particle size 2
0 μm channel method carbon black was premixed at the compounding ratio shown in Table 5. This mixture was melt-kneaded at 160 ° C. with an open roll. The resulting kneaded product was subjected to a press molding machine at 160 ° C. at a thickness of 1/12 inch for a tensile test, a thickness of 1/8 inch for a specific gravity and surface whitening test, and a thickness of 1/16 inch. A test piece for flame retardancy test was prepared and subjected to each test. The measurement results are shown in Table 6.
【0029】 表5 合成樹脂 金属 赤リン 炭素 酸素非含有樹脂 酸素含有樹脂 水酸化物 粉末 ポリエチレン EEA樹脂 水酸化Al 実施例7 90 10 80 10 10 比較例13 100 0 0 0 0 比較例14 100 0 210 0 0 比較例15 90 10 90 10 0Table 5 Synthetic Resin Metal Red Phosphorus Carbon Non-Oxygen-Containing Resin Oxygen-Containing Resin Hydroxide Powder Polyethylene EEA Resin Hydroxide Al Example 7 90 10 80 10 10 Comparative Example 13 100 0 0 0 0 Comparative Example 14 100 0 210 0 0 Comparative Example 15 90 10 90 90 10 0
【0030】 表6 難燃性 比重 引張特性 表面白化 UL94VE 降伏点引張 破断点伸び Al2O3溶出量 1/16インチ 強度Kgf/cm2 (%) (ppm) 実施例7 V−0 1.33 110 700 0.01以下 比較例13 規格外 0.90 165 800 0.01以下 比較例14 V−0 1.62 63 400 0.01以下 比較例15 V−2以下 1.32 105 650 0.01以下Table 6 Flame retardance Specific gravity Tensile properties Surface whitening UL94VE Yield point Tensile elongation at break Al 2 O 3 elution amount 1/16 inch Strength Kgf / cm 2 (%) (ppm) Example 7 V-0 1.33 110 700 0.01 or less Comparative Example 13 Nonstandard 0.90 165 800 800 0.01 or less Comparative Example 14 V-0 1.62 63 400 0.01 or less Comparative Example 15 V-2 or less 1.32 105 650 0.01 or less
【0031】実施例7の試験片は、比較例15と比較し
て難燃性が改善されており、また比重増加、引張特性の
低下が抑制されている。水酸化アルミニウムを用いた場
合には、アルミニウムの溶出量はAl2O3として0.0
1ppm以下であり、炭酸ガスによる表面白化現象は起
こらなかった。The test piece of Example 7 has improved flame retardancy as compared with Comparative Example 15, and has suppressed increase in specific gravity and reduction in tensile properties. When aluminum hydroxide is used, the elution amount of aluminum is 0.02 as Al 2 O 3.
It was 1 ppm or less, and the surface whitening phenomenon due to carbon dioxide did not occur.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、金属水酸化物、赤リ
ン、炭素粉末および分子構造中に酸素原子を有する合成
樹脂類から構成される合成樹脂用難燃剤、および該難燃
剤を配合した難燃性樹脂組成物が提供される。この難燃
剤は難燃効果が高く、硬質プラスチックスにも機械的強
度や外観を悪くすることなく適用される。また高難燃化
の難しい薄物、細物製品分野での使用にも適している。
さらには、比重が低く、機械的強度と耐表面白化性に優
れた成形品等が得られる難燃性樹脂組成物が提供され
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a flame retardant for a synthetic resin comprising a metal hydroxide, red phosphorus, carbon powder and synthetic resins having oxygen atoms in the molecular structure, and the flame retardant are blended. A flame retardant resin composition is provided. This flame retardant has a high flame retardant effect and can be applied to hard plastics without deteriorating the mechanical strength and appearance. It is also suitable for use in the field of thin and fine products where high flame retardancy is difficult.
Further, there is provided a flame-retardant resin composition having a low specific gravity and capable of obtaining a molded product having excellent mechanical strength and surface whitening resistance.
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成6年3月22日[Submission date] March 22, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0002[Name of item to be corrected] 0002
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0002】[0002]
【従来の技術】樹脂およびゴム等の合成樹脂は、それ自
体易燃性であるため、火災等による種々の災害が発生し
易い。これを防止するため、これらの合成樹脂を難燃性
とすべく種々の提案がなされてきた。難燃性樹脂組成物
としては、合成樹脂類に有機ハロゲン化物、あるいは該
ハロゲン化物と三酸化アンチモンとを併用して配合した
樹脂組成物が提案されている。しかしこの樹脂組成物
は、加工時に成形機を腐食する、火災時に大量の煙を発
生する、この煙が有毒性でありかつ腐食性であるといっ
た問題点を有している。2. Description of the Related Art Since resins and synthetic resins such as rubber are flammable by themselves, various disasters due to fire or the like are likely to occur. In order to prevent this, various proposals have been made to make these synthetic resins flame-retardant. As a flame-retardant resin composition, there has been proposed a resin composition in which an organic halide or a combination of the halide and antimony trioxide is mixed with a synthetic resin. However, this resin composition has problems that it corrodes a molding machine during processing, generates a large amount of smoke during a fire, and the smoke is toxic and corrosive.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0003[Name of item to be corrected] 0003
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0003】この問題点を解決するものとして、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウムのような金属水酸化
物を配合した樹脂組成物が提案された。この場合、合成
樹脂類100重量部に対して100〜250重量部もの
大量の金属水酸化物を配合しなければならないという問
題点がある。また金属水酸化物と共に、カーボンブラッ
ク、赤リン、アクリルファイバー等を難燃助剤として合
成樹脂類に配合して難燃性を改良する試みも提案され
た。カーボンブラックの難燃助剤効果については特公昭
57−10898号公報、アクリルファイバーの難燃助
剤効果については特公平2−265969号公報に示さ
れており、いずれも難燃助剤効果は小さいものであっ
た。難燃助剤が赤リンの場合、分子構造中に酸素原子を
含む合成樹脂類に対しては十分な難燃性発現相乗効果を
示すが、分子構造中に酸素原子を含まない合成樹脂類に
対しては難燃性発現効果が不十分であるという問題点を
有している。As a solution to this problem, there has been proposed a resin composition containing a metal hydroxide such as aluminum hydroxide or magnesium hydroxide. In this case, there is a problem that a large amount of metal hydroxide such as 100 to 250 parts by weight must be mixed with 100 parts by weight of the synthetic resin. It has also been proposed to try to improve the flame retardancy by blending carbon black, red phosphorus, acrylic fiber and the like with synthetic hydroxides as a flame retardant auxiliary together with the metal hydroxide. The effect of carbon black on the flame retardant aid is shown in JP-B-57-10898, and the effect of acrylic fiber on the flame retardant aid is shown in JP-B-2-2656969, and the effect of the flame retardant aid is small. It was a thing. When the flame retardant aid is red phosphorus, it shows a sufficient synergistic effect of developing flame retardancy for synthetic resins containing oxygen atoms in the molecular structure, but it does not affect synthetic resins containing oxygen atoms in the molecular structure. On the other hand, there is a problem that the flame retardant effect is insufficient.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0017】金属水酸化物、赤リンおよび炭素粉末を合
成樹脂類へ配合するに当たっては、粉末品、造粒品のい
ずれでもよい。作業環境、作業性、生産性等を考慮する
と、造粒品の方がより好ましい。金属水酸化物の配合量
は、分子構造中に酸素原子を有しない合成樹脂類99〜
70重量%と分子構造中に酸素原子を有する合成樹脂類
1〜30重量%との合計100重量%である合成樹脂組
成物100重量部に対して5〜200重量部、好ましく
は5〜150重量部、さらに好ましくは10〜120重
量部である。金属水酸化物の配合量が上記範囲の下限よ
りも少ないと得られた合成樹脂組成物は、難燃性が不十
分であり、上限を超えると引張特性の低下、比重増加、
表面白化現象の抑制を図れなくなる。赤リンの配合量
は、上記合成樹脂組成物100重量部に対して、2〜3
0重量部、好ましくは2〜20重量部、さらに好ましく
は5〜15重量部である。上記範囲の下限より少ないと
難燃性付与効果に乏しい。赤リンは、安定化赤リンを使
用した場合でも、加工時や燃焼時にホスフィン発生の問
題があるので極力少ないことが好ましい。また市販の安
定化赤リンは、粒子径が約5〜50μmと大きく、大量
配合した場合合成樹脂組成物の機械的強度に悪影響を与
える。そこで本発明では、最大配合量を上記範囲の上限
以下と限定した。When the metal hydroxide, red phosphorus and carbon powder are blended with the synthetic resin, either a powder product or a granulated product may be used. The granulated product is more preferable in consideration of the work environment, workability, productivity and the like. The compounding amount of the metal hydroxide is 99 to 50% of synthetic resins having no oxygen atom in the molecular structure.
5 to 200 parts by weight, preferably 5 to 150 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the synthetic resin composition, which is a total of 70% by weight and 1 to 30% by weight of synthetic resins having oxygen atoms in the molecular structure. Parts, more preferably 10 to 120 parts by weight. The synthetic resin composition obtained when the amount of the metal hydroxide compounded is less than the lower limit of the above range, the flame retardance is insufficient, and when the upper limit is exceeded, the tensile properties decrease, the specific gravity increases,
It becomes impossible to suppress the surface whitening phenomenon. The amount of red phosphorus is 2 to 3 with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin composition.
The amount is 0 parts by weight, preferably 2 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight. If it is less than the lower limit of the above range, the flame retardancy-imparting effect is poor. Even if stabilized red phosphorus is used, red phosphorus has a problem of phosphine generation during processing and combustion, and therefore it is preferable that it is as small as possible. Further, commercially available stabilized red phosphorus has a large particle size of about 5 to 50 μm, and when blended in a large amount, it adversely affects the mechanical strength of the synthetic resin composition. Therefore, in the present invention, the maximum compounding amount is limited to the upper limit of the above range or less.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0027[Name of item to be corrected] 0027
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0027】 実施例の試験片は、金属水酸化物の配合量が少ないに拘
わらず、難燃性に優れ、比重増加、引張特性の低下およ
び表面白化が抑制されている。[0027] The test pieces of the examples are excellent in flame retardancy, and suppress increase in specific gravity, decrease in tensile properties, and surface whitening, despite the small amount of metal hydroxide compounded.
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0028】実施例7、比較例13〜15 超低密度ポリエチレン、酢酸エチル含量20%のEEA
樹脂、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートで
の表面処理量が1%で、BET比表面積6m2/g、平
均二次粒子径1.0μmである水酸化アルミニウム、平
均二次粒子径10μmの赤リンおよび平均二次粒子径2
0nmのチャンネル法カーボンブラックを表5に示す配
合比で予め混合した。この混合物をオープンロールによ
り160℃で溶融混練した。得られた混練物をプレス成
形機を用いて160℃で厚さ1/12インチの引張試験
用試験片、厚さ1/8インチの比重および表面白化試験
用試験片および厚さ1/16インチの難燃性試験用試験
片を作成し、各試験に供した。測定結果を表6に示す。Example 7, Comparative Examples 13 to 15 EEA with ultra low density polyethylene and ethyl acetate content of 20%
Resin, 1% surface treatment with isopropyltriisostearoyl titanate, BET specific surface area of 6 m 2 / g, aluminum hydroxide having an average secondary particle diameter of 1.0 μm, red phosphorus having an average secondary particle diameter of 10 μm, and average Secondary particle size 2
0 nm channel method carbon black was premixed at the compounding ratio shown in Table 5. This mixture was melt-kneaded at 160 ° C. with an open roll. The resulting kneaded product was subjected to a press molding machine at 160 ° C. at a thickness of 1/12 inch for a tensile test, a thickness of 1/8 inch for a specific gravity and surface whitening test, and a thickness of 1/16 inch. A test piece for flame retardancy test was prepared and subjected to each test. The measurement results are shown in Table 6.
Claims (2)
脂類99〜70重量%および分子構造中に酸素原子を有
する合成樹脂類1〜30重量%からなる樹脂成分100
重量部と、金属水酸化物5〜200重量部と、赤リン2
〜30重量部と、炭素粉末1〜50重量部とからなるこ
とを特徴とする難燃性樹脂組成物。1. A resin component 100 comprising 99 to 70% by weight of a synthetic resin having no oxygen atom in its molecular structure and 1 to 30% by weight of a synthetic resin having an oxygen atom in its molecular structure.
Parts by weight, 5 to 200 parts by weight of metal hydroxide, and red phosphorus 2
A flame-retardant resin composition comprising -30 parts by weight and 1-50 parts by weight of carbon powder.
〜600重量部と、炭素粉末0.05〜1000重量部
と、分子構造中に酸素原子を有する合成樹脂類の少なく
とも一種0.5〜600重量部とからなることを特徴と
する難燃剤。2. 100 parts by weight of metal hydroxide and 1 red phosphorus
To 600 parts by weight, 0.05 to 1000 parts by weight of carbon powder, and 0.5 to 600 parts by weight of at least one kind of synthetic resin having an oxygen atom in the molecular structure.
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JP2009084373A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Ube-Maruzen Polyethylene Co Ltd | Flame-retardant resin composition, electric wire coating material containing the same and electric wire coated therewith |
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