JP2000006335A

JP2000006335A - 難燃性ポリオレフィン成形体

Info

Publication number: JP2000006335A
Application number: JP19366998A
Authority: JP
Inventors: Kenji Watanabe; 健治渡辺; Munehiko Oritani; 宗彦折谷
Original assignee: Takiron Co Ltd
Current assignee: Takiron Co Ltd
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: JP3783095B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＦＭ規格の評価基準を全て満足する耐薬品性
及び耐食性の良好な難燃性ポリオレフィン成形体を提供
する。【解決手段】ポリオレフィン１００重量部に対して無
機材を１００〜２００重量部含有させた基材層と、この
基材層の少なくとも片面に形成されたポリオレフィンの
表面層とで難燃性ポリオレフィン成形体を構成する。基
材層の無機材を５０〜１５０重量部に減らして、ハロゲ
ン系もしくはリン系の難燃剤を５〜５０重量部加えても
よい。表面層に耐薬品性の良好な無機材を１００重量部
以下の範囲で含有させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリオレフィン成形
体に関し、特に、火災時の熱分解に伴う煙の発生を抑制
した難燃性のポリオレフィン成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン、特にポリプロピレン
は、熱成形性が良く、機械的強度が大きい樹脂であり、
安価に入手でき、耐薬品性が良好で、分解時に腐食性の
ハロゲンガスを発生することもないため、近年は、工業
用、特に半導体製造装置の液槽、容器、配管部材その他
の材料として広く使用されている。

【０００３】しかしながら、ポリプロピレンは燃え易
く、燃焼時に熱分解して煙やガスを発生するため、ポリ
プロピレン成形体を半導体製造装置に使用すると、万一
の火災時には、発生する煙等によって空気清浄度が低下
し、各種の機器類、装置類、半導体部品などが汚染され
るという問題がある。そのため、ポリプロピレン成形体
に難燃性を付与して万一の火災時にも燃え難くすると共
に、煙の発生量を低減させることが望まれている。

【０００４】この難燃性の評価には、北米を根拠地とす
る産業相互保険機構であるファクトリー・ミューチアル
・システムを構成しているファクトリー・ミューチアル
・リサーチ・コーポレーション（ＦａｃｔｏｒｙＭｕ
ｔｕａｌＲｅｓａｒｃｈＣｏｐｏｒａｔｉｏｎ）の定
める評価基準が有効に利用されている。この評価基準
は、ＣｌａｓｓＮｏｍｂｅｒ４９１０として挙げら
れているクリーンルーム材料の難燃性テスト（ＦＭＲＣ
ＣｌｅａｎＲｏｏｍＭａｔｅｒｉａｌＦｌａｍｍ
ａｂｉｌｉｔｙＴｅｓｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）（以下
ＦＭ規格という）に基づく難燃性を示す難燃指数ＦＰＩ
が６以下、発煙性を示す発煙指数ＳＤＩが０．４以下、
腐食性ガス発生を示す腐食指数ＣＤＩが１．１以下であ
ることを要求するものである。

【０００５】参考までに、難燃指数ＦＰＩ、発煙指数Ｓ
ＤＩ、腐食指数ＣＤＩを求める式を以下に示す。

【０００６】ＦＰＩ＝（０．４ＱCH）^1/3／ＴＲＰ（１）但し、ＱCH＝△ＨCO₂・ＧCO₂＋△ＨCO・ＧCO （Chemic
al release rate）ＴＲＰ＝△Ｔig・（κ・ρ・ＣP）^1/2 （Thermal resp
onse parameter）ここに、△Ｔig；発火温度、κ；伝熱係数、ρ；比重、
及びＣP；比熱であり、また、△ＨCO₂と△ＨCOとはそれ
ぞれＣＯ₂完全燃焼時とＣＯ完全燃焼時の発生熱量を、
ＧCO₂とＧCOとはそれぞれＣＯ₂とＣＯとの発生ガス比率
を、それぞれ表す。

【０００７】ＳＤＩ＝ＦＰＩ・ｙs （２）但し、ｙs＝Ｇ／ｍ（煙
の発生量）Ｇ＝（ｌ．１・Ｖ・Ｄ・χ）／（７／Ａ）（煙の発
生比率）ここに、Ｖ；煙の流量比、Ｄ；光学比重、χ；光源波
長、Ａ；燃焼面積、ｍ；質量減少比である。

【０００８】ＣＤＩ＝ＦＰＩ・ＣＩ（３）但し、ＣＩ＝（δ／△ｔe）／（Ｗ／ＶT・△ｔTEST）
（腐食指数）ここで、δ；銅の厚み、△ｔe；試験時間；Ｗ；気体の
通過速度、ＶT；空気に対する気体発生流量比、△ｔTES
T；気体発生時間である。

【０００９】上記の要求に対し、ポリオレフィンはポリ
マー自体にハロゲンを含まず、燃焼により塩素ガス等の
腐食性ガスを発生することは少ないので、腐食指数ＣＤ
Ｉを評価基準以下にすることは容易である。けれども、
ポリプロピレンは燃え易く、燃焼時に煙やガスを多量に
発生する樹脂であるため、難燃指数ＦＰＩと発煙指数Ｓ
ＤＩを評価基準以下にすることは困難であった。

【００１０】そこで、本出願人は、ポリオレフィンに多
量の無機質充填材を添加することによって、ＦＰＩ、Ｓ
ＤＩ、ＣＤＩの評価基準を全て満足する難燃性ポリオレ
フィン成形体を開発し、既に出願した（特願平９−１７
８０９８号）。しかしながら、この難燃性ポリオレフィ
ン成形体には、まだ次のような改良すべき点が残されて
いた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】即ち、上記の成形体の
ようにポリオレフィンに多量の無機質充填材を添加する
と、ポリオレフィンの占める割合が大幅に減少するた
め、ポリオレフィン本来の良好な耐薬品性や耐食性を維
持することが困難となり、また、耐薬品性に劣る無機質
充填材が成形体表面にも高密度で露出するため、ポリオ
レフィン成形体の耐薬品性や耐食性が低下するという問
題があった。従って、このポリオレフィン成形体を、耐
薬品性等が要求される半導体製造装置の液槽、容器、配
管部材その他の工業用材料として使用するには、該成形
体の耐薬品性及び耐食性を改善する必要があった。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、ＦＭ規格の評価基準を全
て満足する耐薬品性及び耐食性の良好な難燃性ポリオレ
フィン成形体を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の請求項１の難燃性ポリオレフィン成形体は、ポリオ
レフィン１００重量部に対して無機材を１００〜２００
重量部含有させた基材層と、この基材層の少なくとも片
面に形成されたポリオレフィンの表面層とからなるもの
である。

【００１４】この成形体のように無機材を含んだ基材層
をポリオレフィンの表面層で被覆すると、無機材が表面
に露出せず、しかも、表面層がポリオレフィン本来の良
好な耐薬品性及び耐食性を有するため、成形体表面の耐
薬品性及び耐食性が向上する。また、基材層は無機材を
１００〜２００重量部と多量に含み、ポリオレフィンの
量が少ないため、表面層が形成されていても、この成形
体は全体として充分な難燃性を示す。そして、発煙量等
も大幅に減少するため、後述の実験データに示すよう
に、難燃指数ＦＰＩ、発煙指数ＳＤＩ、腐食指数ＣＤＩ
の全てを満足した成形体となる。

【００１５】次に、本発明の請求項２の難燃性ポリオレ
フィン成形体は、ポリオレフィン１００重量部に対して
無機材を５０〜１５０重量部、ハロゲン系もしくはリン
系の難燃剤を５〜５０重量部含有させた基材層と、この
基材層の少なくとも片面に形成されたポリオレフィンの
表面層とからなるものである。

【００１６】この成形体も、無機材を含んだ基材層をポ
リオレフィンの表面層で被覆しているため、成形体表面
の耐薬品性及び耐食性が向上する。そして、基材層に
は、無機材のほかにハロゲン系若しくはリン系の難燃剤
を５〜５０重量部含有させているため、更に難燃性が向
上した成形体となり、ＦＲＰ、ＳＤＩ、ＣＤＩの全てを
充分に満足できるようになる。また、難燃剤の併用によ
って、基材層の無機材の含有量を５０重量部ほど少なく
したため、機械的強度の低下を充分抑制することもでき
る。

【００１７】基材層に含有させる無機材としては、請求
項３の成形体のように、金属水酸化物、金属炭酸塩、タ
ルク、硫酸バリウム、チタン酸カリウムのいずれか一つ
又は二つ以上を組合わせたものが好適に使用され、更に
具体的には、請求項４の成形体のように水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、タルクのいずれか一つ又は二つ以上を組合わ
せたものが好適に使用される。

【００１８】本発明における表面層は、請求項５の成形
体の表面層のように実質的に無機材を含まない層として
もよいし、また、請求項６の成形体の表面層のようにポ
リオレフィン１００重量部に対して耐薬品性の良好な無
機材を１００重量部以下の範囲で含有させた層としても
よい。

【００１９】請求項５のように無機材を含まない表面層
を形成した成形体は、表面層がポリオレフィン本来の良
好な耐薬品性及び耐食性を有するので、成形体の耐薬品
性及び耐食性が顕著に向上する。一方、請求項６のよう
に耐薬品性の良好な無機材を多量に含む表面層を形成し
た成形体は、無機材の配合によって表面層のポリオレフ
ィン量が減少するため表面層自体の難燃性が向上し、し
かも無機材が耐薬品性の良好なものであるから、表面層
の耐薬品性や耐食性の低下をほとんど招くことがない。

【００２０】耐薬品性の良好な無機材としては、請求項
７の成形体のように、チタン酸カリウム、硫酸バリウ
ム、酸化亜鉛、タルクのいずれか一つ又は二つ以上を組
合わせたものが好適に使用される。

【００２１】また、請求項８の成形体のように、基材層
の厚みを２〜３０ｍｍに設定し、表面層の厚みを０．３
〜２．０ｍｍに設定することが好ましい。基材層が２ｍ
ｍより薄くなると、工業用材料としての成形体の強度が
不足し、一方、基材層が３０ｍｍより厚い成形体は、そ
の用途が少ないので量産する必要性に欠けている。ま
た、表面層が０．３ｍｍより薄い成形体は薬品等によっ
て侵される恐れがあり、逆に、表面層が２ｍｍより厚い
成形体は、表面層のポリオレフィン量が多いため難燃性
の低下や発煙量の増加等を招き、ＦＲＰやＳＤＩの評価
基準を低く抑え難くなる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を詳述する。

【００２３】本発明の難燃性ポリオレフィン成形体は、
基材層の少なくとも片面に表面層を形成したもので、
基材層の片面のみに表面層を形成した二層構造の成形体
と、基材層の両面に表面層を形成した三層構造の成形
体と、基材層の片面に表面層を形成し他面に種々の機
能性層（例えば制電層など）を形成した三層構造の成形
体とがある。そして、これら〜の成形体は、基材層
と表面層の組成によって次の４種類の成形体Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄにそれぞれ分けられる。

【００２４】まず、難燃性ポリオレフィン成形体Ａは、
基材層がポリオレフィン１００重量部に対して無機材を
１００〜２００重量部含有させた層であり、表面層が実
質的に無機材を含まないポリオレフィンの層からなるも
のである。

【００２５】材料のポリオレフィンとしては、ポリプロ
ピレン、ポリエチレン等が使用される。このなかでも、
ポリプロピレンは熱変形温度が高く、耐薬品性が良好で
あり、機械的強度も大きいので好ましく用いられる。
尚、ポリオレフィンには、通常添加される顔料、染料、
紫外線吸収剤、抗酸化剤等が添加される。

【００２６】基材層に含有させる無機材としては、アル
カリ土類の金属酸化物や金属水酸化物や金属炭酸塩、タ
ルク、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、ゼオライトな
ど種々の無機材が使用されるが、この中でも特に金属水
酸化物、金属炭酸塩、タルク、硫酸バリウム、チタン酸
カリウムが好適であり、金属水酸化物、金属炭酸塩の具
体例としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムが用いられる。
これらの無機材は、単独で又は二種以上組合わせて使用
される。

【００２７】水酸化アルミニウム（含水アルミナを含
む）、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物の粉末は、
基材層のポリオレフィンの量を少なくして燃焼速度を低
下させると共に、熱分解により水を放出してポリオレフ
ィンの熱分解を遅らせ、発煙を抑える作用があるので、
特に難燃指数ＦＰＩや発煙指数ＳＤＩを低下させるのに
有効である。この金属水酸化物は、基材層のポリオレフ
ィン１００重量部に対して３０〜２００重量部含有させ
るのが好ましい。

【００２８】また、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
等の金属炭酸塩の粉末は、基材層のポリオレフィンの量
を少なくして燃焼速度を低下させるだけでなく、後述す
るハロゲン系難燃剤を併用した場合に、燃焼により発生
するハロゲンと反応して腐食性ガス（塩素ガスや塩化水
素ガスなど）の発生を抑制する作用があるため、特に腐
食指数ＣＤＩを低下させるのに有効である。この金属炭
酸塩は、基材層のポリオレフィン１００重量部に対して
２０〜１００重量部含有させるのが好ましい。

【００２９】また、タルクの粉末は、基材層のポリプロ
ピレンの量を少なくして燃焼速度を低下させるだけでな
く、白色度が９５前後と高く、硬度が１前後と柔らかく
て成形体の加工性を損なわないという特性を有するため
好適に使用される。このタルクは、基材層のポリオレフ
ィン１００重量部に対して１０〜１００重量部含有させ
るのが好ましい。

【００３０】また、硫酸バリウムやチタン酸カリウム
は、基材層のポリオレフィンの量を少なくして燃焼速度
を低下させるだけでなく、耐薬品性をそれほど低下させ
ないので、端面が露出する場合の成形体に好ましく含有
される。

【００３１】これらの無機材は、その総量が基材層のポ
リオレフィン１００重量部に対して１００〜２００重量
部となるように、一種又は二種以上を組合わせて含有さ
せることが必要である。無機材の含有量が１００重量部
より少なくなると、基材層に充分な難燃性を付与できな
いため、難燃指数ＦＰＩ、発煙指数ＳＤＩ、腐食指数Ｃ
ＤＩの評価基準を全て満足する成形体を得ることが困難
になり、逆に、２００重量部より多くなると、基材層が
脆弱化するため、実用的な強度を有する成形体を得るこ
とが困難になる。

【００３２】一方、表面層は実質的に無機材を含まない
ポリオレフィンの層であり、耐薬品性及び耐食性を向上
させるために基材層の片面又は両面に形成するものであ
る。この表面層は、基材層のポリオレフィンと同じポリ
オレフィンで形成することが好ましい。

【００３３】前記の基材層は２〜３０ｍｍの厚みに形成
することが好ましく、また、上記の表面層は０．３〜
２．０ｍｍの厚みに形成することが好ましい。基材層が
２ｍｍより薄くなると、工業用材料としての成形体の強
度が不足するようになり、逆に基材層が３０ｍｍより厚
い成形体は、用途が少なく、量産する必要性に乏しい。
また、表面層が０．３ｍｍより薄い成形体は薬品等で侵
される恐れがあり、逆に表面層が２ｍｍより厚い成形体
は、表面層のポリオレフィン量が多いため、難燃性の低
下や発煙量の増加を招き、ＦＰＩやＳＤＩの評価基準を
満足し難くなる。特に、０．４〜０．８ｍｍの厚みの表
面層は好ましい。

【００３４】以上のように無機材を含んだ基材層の少な
くとも片面に、無機材を含まないポリオレフィンの表面
層を形成した成形体Ａは、基材層が表面層で覆われるの
で無機材が露出せず、しかも、表面層がポリオレフィン
本来の良好な耐薬品性及び耐食性を有するため、表面層
のない基材層のみの成形体に比べると、耐薬品性及び耐
食性が顕著に向上する。そして、基材層は無機材を１０
０〜２００重量部と多量に含み、ポリオレフィンの量が
少ないため、この成形体Ａは、表面層が形成されていて
も、全体として充分な難燃性を示し、発煙量が大幅に減
少する。従って、この成形体Ａは、難燃指数ＦＰＩや発
煙指数ＳＤＩが評価基準以下であり、また、腐食性ガス
を生じさせる塩素等のハロゲンを含まないので腐食指数
ＣＤＩも評価基準以下である。

【００３５】次に、難燃性ポリオレフィン成形体Ｂは、
基材層がポリオレフィン１００重量部に対して無機材を
５０〜１５０重量部、ハロゲン系もしくはリン系の難燃
剤を５〜５０重量部含有させた層であり、表面層が実質
的に無機材を含まないポリオレフィンの層からなるもの
である。基材層は、前述した成形体Ａの基材層と同様に
２〜３０ｍｍの厚みに形成するのが好ましく、表面層
も、前述した成形体Ａの表面層と同様に０．３〜２．０
ｍｍの厚みに形成するのが好ましい。

【００３６】この成形体Ｂのように、無機材と共に難燃
剤を基材層に含有させると、無機材の含有量を５０〜１
５０重量部と減らすことができるので、無機材の多量含
有による基材層の機械的強度の低下や耐薬品性の低下を
抑えることができる。

【００３７】ハロゲン系の難燃剤としては、デカブロモ
ジフェニレンエーテル、臭素化エポキシ化合物などの臭
素系難燃剤や、塩素化ポリエチレンなどの塩素系難燃剤
が使用される。臭素系難燃剤は、熱分解により難燃性の
臭素ガスを発生して燃焼を遅らせる作用があり、塩素系
難燃剤は、含有塩素によって燃焼中の可燃性ガスと酸素
の連鎖反応を停止させて燃焼を遅らせる作用がある。

【００３８】また、リン系の難燃剤としては、赤リン
や、有機のリン酸エステル系、含ハロゲン酸エステル
系、ポリリン酸塩系などの化合物が用いられる。リン系
難燃剤は燃焼時に酸化ないし熱分解により隣酸を生成
し、ポリオレフィンの表面に残留して酸素移動を抑制
し、表面の炭化を促して燃焼を抑制する作用がある。特
に、赤リンは他のリン系難燃材よりもリン含有量が多
く、少量添加するだけで難燃性を発現するので好ましく
使用される。また、有機のリン系難燃剤の中では、トリ
フェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ト
リス（クロロエチル）ホスフェート、トリス（クロロエ
チル）ホスフェート、トリス（クロロプロピル）ホスフ
ェート等の有機リン酸エステルが好ましく使用される。

【００３９】上記のハロゲン系又はリン系の難燃剤は、
基材層のポリオレフィン１００重量部に対して５〜５０
重量部の範囲内で含有させることが必要であり、５重量
部未満では、添加による難燃効果が期待できない。一
方、５０重量部を越えると、ハロゲン系難燃剤の場合
は、燃焼時に腐食性ガスを多量に発生するため、腐食指
数ＣＤＩを満足する成形体を得ることが難しくなり、リ
ン系難燃剤の場合は、赤く着色したりポリオレフィンと
の相溶性が悪くなるなどの弊害を生じる。尚、赤リンの
場合は、含有量を５〜２０重量部に減らし、酸化チタン
などの白色の無機材を併用して、基材層が赤く着色する
のを防止することが好ましい。

【００４０】ハロゲン系難燃剤を含有させる場合には、
これらの難燃剤より発生する塩素、臭素、塩化水素、臭
化水素等の腐食性ガスを捕捉する捕捉剤を同時に添加す
ることによって、腐食指数ＣＤＩを低下させることが好
ましい。このハロゲン捕捉剤としては、既述した無機材
として配合される金属水酸化物（例えば、水酸化マグネ
シウム、水酸化アルミニウム）や金属炭酸塩（例えば、
炭酸マグネシウム、炭酸リチウム、炭酸カルシウム）、
或は、金属酸化物（例えば、酸化カルシウム、酸化マグ
ネシウム）、ゼオライトなど、ハロゲンと反応してハロ
ゲンを捕捉したり、ハロゲンを吸着して捕捉する無機物
質が使用される。

【００４１】これらのハロゲン捕捉剤は、無機材として
金属水酸化物や金属炭酸塩を基材層に含有させる場合に
は併用する必要がなく、無機材としてハロゲン捕捉作用
のないタルクなどを含有させる場合に併用すればよい。
捕捉剤の含有量は、捕捉剤が金属水酸化物、金属炭酸
塩、金属酸化物である場合には、基材層のポリオレフィ
ン１００重量部に対して１０〜１００重量部であり、ゼ
オライトの場合は０．５〜５重量部でよい。

【００４２】また、この成形体Ｂの基材層には、上記の
ハロゲン系又はリン系の難燃剤と共に難燃助剤を含有さ
せてもよい。難燃助剤は、上記の難燃剤との相乗作用に
よって、難燃性の向上、発煙の抑制、腐食性ガスの抑制
の働きをするものであり、例えば、ハロゲン系難燃剤と
の併用によって優れた燃焼禁止作用を発揮する三酸化ア
ンチモンや、優れた発煙低減効果を発揮する錫酸亜鉛、
ヒドロキシ錫酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、ヒドロキシホウ酸亜
鉛、粉末状のシリコーン系ポリマーなどが好ましく使用
される。これら難燃助剤の好ましい含有量は、その種類
によって若干異なるが、いずれも基材層のポリオレフィ
ン１００重量部に対して１〜２０重量部の範囲内であ
る。

【００４３】尚、表面層は、前述した成形体Ａの表面層
と同じものであるので、説明を省略する。

【００４４】以上の成形体Ｂも、無機材とハロゲン系又
はリン系の難燃剤を含んだ基材層が、無機材を含まない
ポリオレフィン本来の良好な耐薬品性及び耐食性を備え
た表面層で被覆されているため、表面層のない基材層の
みの成形体に比べると耐薬品性及び耐食性が顕著に向上
する。そして、基材層には、無機材のほかにハロゲン系
若しくはリン系の難燃剤を５〜５０重量部含有させてい
るため、表面層を形成していても、成形体全体として難
燃性が向上し、ＦＲＰ、ＳＤＩ、ＣＤＩの全ての評価基
準を充分に満足する成形体Ｂとなる。しかも、難燃剤の
併用によって基材層の無機材の含有量を５０〜１５０重
量部まで減らしたため、基材層の脆弱化が抑制されて、
充分な実用強度を備えた成形体Ｂを得ることができる。

【００４５】次に、難燃性ポリオレフィン成形体Ｃは、
基材層が前述の成形体Ａの基材層と同様にポリオレフィ
ン１００重量部に対して無機材を１００〜２００重量部
含有させた層であり、表面層がポリオレフィン１００重
量部に対して耐薬品性の良好な無機材を１００重量部以
下の範囲で含有させた層よりなるものである。

【００４６】この成形体Ｃの基材層も、前述した成形体
Ａの基材層と同様に２〜３０ｍｍの厚みに形成するのが
好ましく、また、表面層も、前述した成形体Ａの表面層
と同様に０．３〜２．０ｍｍの厚みに形成するのが好ま
しい。

【００４７】表面層に含有させる耐薬品性の良好な無機
材としては、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、酸化亜
鉛、タルク等の粉末が好適であり、これらは単独で又は
二種以上組合わせて使用される。その含有量は、表面層
のポリオレフィン１００重量部に対して１００重量部以
下、好ましくは１０〜７０重量部の範囲内であり、１０
０重量部を越えると、表面層が脆弱化して伸び強度が低
下する。基材層への無機材の添加量が少ないときは、こ
の成形体Ｃのように、表面層にも無機材を添加して難燃
性を向上させる必要がある。

【００４８】上記の無機材を表面層に含有させた成形体
Ｃは、無機材の多量配合によって表面層のポリオレフィ
ン量が減少するため表面層自体の難燃性が向上し、しか
も、無機材が耐薬品性の良好なものであるから、表面層
の耐薬品性や耐食性がわずかしか低下せず、実用上何の
問題も生じない。従って、この成形体Ｃは、良好な耐薬
品性及び耐食性と、前記成形体Ａと同等以上の難燃性と
を併せ持ち、ＦＲＰ、ＳＤＩ、ＣＤＩの全ての評価基準
を充分に満足することができる。

【００４９】次に、難燃性ポリオレフィン成形体Ｄは、
基材層が前述の成形体Ｂの基材層と同様にポリオレフィ
ン１００重量部に対して無機材を５０〜１５０重量部、
ハロゲン系もしくはリン系の難燃剤を５〜５０重量部含
有させた層であり、表面層が前述の成形体Ｃの表面層と
同様にポリオレフィン１００重量部に対して耐薬品性の
良好な無機材を１００重量部以下の範囲で含有させた層
よりなるものである。

【００５０】そして、この成形体Ｄの基材層は、前述し
た成形体Ｂの基材層と同じ２〜３０ｍｍの厚さに形成さ
れ、表面層も、前述した成形体Ｃの表面層と同じ０．３
〜２．０ｍｍの厚みに形成される。また、成形体Ｂの基
材層と同様に、この成形体Ｄの基材層にもハロゲン捕捉
剤や難燃助剤が適宜配合される。

【００５１】このような成形体Ｄも、基材層と表面層の
双方が良好な難燃性を有し、表面層が良好な耐薬品性及
び耐食性を有するため、ＦＲＰ，ＳＤＩ，ＣＤＩの全て
の評価基準を充分に満足でき、耐薬品性や耐食性が向上
する。

【００５２】以上の構成の難燃性ポリオレフィン成形体
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、ポリオレフィンに無機材、ハロゲン
系もしくはリン系の難燃剤、その他の添加剤等を配合し
た基材層成形用のポリオレフィン組成物と、ポリオレフ
ィン単独又は耐薬品性の良好な無機材等を配合した表面
層成形用のポリオレフィン組成物を調製し、これらの組
成物を多層押出し成形、カレンダープレス、ラミネート
その他の手段により、所望の形状に積層成形して製造さ
れる。

【００５３】次に、本発明の更に具体的な実施例と比較
例を説明する。［実施例１〜９］下記の表１にそれぞれ示す組成割合の
板状の基材層（厚さ９ｍｍ）の両面に、無機材を含まな
い厚さ０．５ｍｍのシート状のポリプロピレン表面層、
又は、タルクかチタン酸カリウムを下記表１に示す割合
で含む厚さ０．５ｍｍのシート状のポリプロピレン表面
層をラミネートすることにより、全体の厚さが１０ｍｍ
の三層構造を有する実施例１〜９の難燃性ポリオレフィ
ン板状成形体を製造した。そして、各成形体についてＦ
ＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定すると共に、その機械的強
度と耐薬品性を調べた。その結果を下記の表１に示す。

【００５４】なお、機械的強度はＪＩＳＫ６７４５の
試験方法に基づいて引張り強度、伸び率、アイゾット衝
撃強さを測定したものである。また、耐薬品性は各薬液
（９７％硫酸、３５％硫酸、２８％アンモニア水）に２
３℃で７日間浸漬後の外観変色を観察し、○を実質的な
変色なし、△を変色あり、×を著しい変色あり、として
表示したものである。

【００５５】

【表１】

【００５６】［比較例１〜９］比較のため、下記の表２
にそれぞれ示す組成割合の板状の基材層（厚さ９ｍｍ）
の両面に、無機材を含まない厚さ０．５ｍｍのシート状
のポリプロピレン表面層、又は、タルクか水酸化マグネ
シウムを下記表２に示す割合で含む厚さ０．５ｍｍのシ
ート状のポリプロピレン表面層をラミネートすることに
より、全体の厚さが１０ｍｍの三層構造を有する比較例
１〜９の難燃性ポリオレフィン板状成形体（但し、比較
例２の成形体は表面層がラミネートされていない厚さ１
０ｍｍの基材層単独の成形体）を製造した。そして、各
成形体について、前記実施例と同様にＦＰＩ、ＳＤＩ、
ＣＤＩを測定すると共に、その機械的強度と耐薬品性を
調べた。その結果を下記の表２に示す。

【００５７】

【表２】

【００５８】前記表１と上記表２を対比すれば、本発明
の実施例１〜９の成形体はいずれもＦＰＩが５．９以
下、ＳＤＩが０．３以下、ＣＤＩが０．６以下で、ＦＭ
規格の評価基準を満足しており、基材層に無機材を１０
０重量部以上含有する比較例２，３，８，９の成形体
も、ＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩの評価基準を全て満足して
いる。これに対し、比較例１、比較例４、比較例５の成
形体は、ＦＰＩとＳＤＩが評価基準値を越えており、難
燃性が不充分で発煙量が多くなっている。これは、比較
例１の成形体では基材層に無機材が全く含まれてなく、
比較例４や比較例５の成形体でも、基材層に含まれる無
機材が１００重量部未満と不足しているからである。こ
のことから、ＦＭ規格を全て満足するには、基材層の無
機材含有量を１００重量部以上にする必要があることが
判る。

【００５９】また、比較例６の成形体では、ＳＤＩとＣ
ＤＩが評価基準値を越えている。これはハロゲン系難燃
剤が５０重量部を越えて過剰に含有されているにもかか
わらず、ハロゲン捕捉作用を有する無機材（炭酸カルシ
ウム）の含有量が８０重量部と多くないからである。更
に、比較例７の成形体は、ＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩの全
てが評価基準値を越えている。これは基材層に含まれる
無機材が８３重量部と多くなく、しかもハロゲン系難燃
剤が５重量部を下回って不足しているからである。これ
らのことから、無機材と難燃材を併用する場合は、基材
層における難燃材の含有量を５〜５０重量部の範囲にす
る必要があることが判る。

【００６０】次に、基材層の無機材の含有量が２００重
量部以下である実施例１〜９の成形体はいずれも、引張
り強度が２．４〜３．２ｋｇ／ｍｍ² の範囲内、伸び率
が１１〜３８％の範囲内、アイゾット衝撃強さが２．８
〜４．８ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ²の範囲内にあり、機械的な
強度や物性が良好であるのに対し、基材層に無機材を２
００重量部を越えて多量（２５０重量部）に含有する比
較例３の成形体は、伸び率が３％と極めて小さく、アイ
ゾット衝撃強さも１．８ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ² と低下して
おり、脆弱化による強度や物性の低下が大きくなってい
る。このことから、基材層における無機材の含有量は２
００重量部以下とする必要があることが判る。

【００６１】一方、無機材を含まないポリプロピレンの
表面層を形成した実施例１〜６の成形体は、いずれの薬
液に対しても実質的な変色が見られず、優れた耐薬品性
を有している。そして、耐薬品性の良好な無機材を表面
層に含有させた実施例７〜９の成形体も、９７％硫酸に
対しては変色を生じるものの、３７％硫酸や２８％アン
モニア水に対しては実質的な変色を生じることがなく、
実用的な耐薬品性を有している。

【００６２】これに対し、表面層のない比較例２の成形
体は全ての薬液に対して著しく変色し、耐薬品性に劣っ
ていることが判る。また、耐薬品性の良好な無機材（タ
ルク）でも表面層に２００重量部と多量に含有させた比
較例９の成形体や、５０重量部と比較的少量でも耐薬品
性に劣る無機材（水酸化マグネシウム）を含有させた比
較例８の成形体は、全ての薬液に対して変色又は著しい
変色が生じ、耐薬品性が大幅に低下することが判る。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明及び実験データから明らかな
ように、本発明の難燃性ポリオレフィン成形体はいずれ
も、表面層によって耐薬品性及び耐食性が大幅に向上
し、基材層が優れた難燃性を有し発煙量や腐食性ガス発
生量の少ないものであるため、表面層があってもＦＭ規
格に基づく難燃指数ＦＰＩ、発煙指数ＳＤＩ、腐食指数
ＣＤＩの全てを満足することが可能となり、また、脆弱
化による強度低下も殆ど生じないため充分な実用強度を
有するといった多くの顕著な効果を奏し、耐薬品性等が
要求される半導体製造装置の液槽、容器、配管部材その
他の工業用材料として好適に使用できるものである。

フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AA00A AA00H AA07A AA07B AA07C AA07H AA08A AA08H AA17A AA17H AA19A AA19H AA25B AA25C AA25H AA34A AA34B AA34C AA34H AC04 AC10A AC10B AC10C AC10H AH01A AH01H AH05A AH05H AK03A AK03B AK03C AK07 BA03 BA06 BA10B BA10C BA13 BA27 CA08A CA23A CA23B CA23C GB08 JB01 JB01B JB01C JB01H JJ07 JJ10 JK02 JK08 JK10 YY00A 4H028 AA10 AA12 AA35 AA37 AA42 AB04 BA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン１００重量部に対して無機
材を１００〜２００重量部含有させた基材層と、この基
材層の少なくとも片面に形成されたポリオレフィンの表
面層とからなる難燃性ポリオレフィン成形体。
【請求項２】ポリオレフィン１００重量部に対して無機
材を５０〜１５０重量部、ハロゲン系もしくはリン系の
難燃剤を５〜５０重量部含有させた基材層と、この基材
層の少なくとも片面に形成されたポリオレフィンの表面
層とからなる難燃性ポリオレフィン成形体。
【請求項３】上記無機材が金属水酸化物、金属炭酸塩、
タルク、硫酸バリウム、チタン酸カリウムのいずれか一
つ又は二つ以上を組合わせたものである請求項１又は請
求項２に記載の成形体。
【請求項４】上記無機材が水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タ
ルクのいずれか一つ又は二つ以上を組合わせたものであ
る請求項１又は請求項２に記載の成形体。
【請求項５】上記表面層が実質的に無機材を含まない層
である請求項１又は請求項２に記載の成形体。
【請求項６】上記表面層がポリオレフィン１００重量部
に対して耐薬品性の良好な無機材を１００重量部以下の
範囲で含有させた層である請求項１又は請求項２に記載
の成形体。
【請求項７】上記耐薬品性の良好な無機材がチタン酸カ
リウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、タルクのいずれか一
つ又は二つ以上を組合わせたものである請求項６に記載
の成形体。
【請求項８】基材層の厚みが２〜３０ｍｍであり、表面
層の厚みが０．３〜２．０ｍｍである請求項１ないし請
求項７のいずれかに記載の成形体。