JP2005054040A

JP2005054040A - 難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物および成形体

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Publication number: JP2005054040A
Application number: JP2003285625A
Authority: JP
Inventors: Takushi Yokota; 卓士横田; Shigetoshi Takechi; 重利武智
Original assignee: Okura Industrial Co Ltd
Current assignee: Okura Industrial Co Ltd
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2023-08-04
Also published as: JP4451621B2

Abstract

【課題】溶融粘度を調節することにより優れた外観を持つ成形体が得られるとともに、難燃性にも優れた難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物を提供すること。
【解決手段】熱可塑性ポリウレタン（Ａ）、リン系難燃剤（Ｂ）、および分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）からなるハロゲンを含まない組成物であって、該組成物中の熱可塑性ポリウレタン（Ａ）リン系難燃剤（Ｂ）の配合比率が重量比で（Ａ）：（Ｂ）＝９２〜４５：８〜５５であり、かつ（Ａ）と（Ｂ）との合計量１００重量部に対して分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）が０．１〜３０重量部配合されてなることを特徴とする難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物ならびに該組成物から得られる成形体に関し、さらに詳しくは、押出成形等による成形加工が容易であり、ハロゲン元素である臭素や塩素を含まない難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物、および該組成物から得られる成形体に関するものである。

熱可塑性ポリウレタンは柔軟性、極めて良好な耐摩耗性を示し、ＯＡ機器用部品、家庭用電化製品用部品、自動車の内装材、家屋の内装材等に有用に用いられるものであるが、通常易燃性である。これを難燃化するために、一般にはハロゲン系難燃剤が配合されている。しかし、ハロゲン系難燃剤は少量の配合で高い難燃性を付与することができるが、燃焼時に有害ガスが発生するといった欠点を有している。

一方、ハロゲンを含まない難燃剤（ノンハロゲン系難燃剤）としては、メラミン、メラミンシアヌレート等の窒素系難燃剤、ポリリン酸アンモニウム、トリフェニルホスフェート、ポリリン酸メラミン等のリン系難燃剤や、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の無機系難燃剤等があり、この中でもリン系難燃剤が少量の配合で効果がみられる。しかしながら、リン系難燃剤を熱可塑性ポリウレタンへ配合すると難燃性は付与できるが、リン系難燃剤により、熱可塑性ポリウレタン分子の分子鎖が切断され、分子量低下を起こし、溶融粘度が大幅に低下するだけでなく、機械的特性の著しい低下をもたらすといった欠点を有している。

このような中、熱可塑性ポリウレタンと、ポリリン酸アンモニウムをメラミンホルムアルデヒド樹脂又はエポキシ樹脂にてマイクロカプセル化してなるパウダー、および無機系難燃剤を含有することを特徴とする難燃性ポリウレタン系組成物が記載されている（特許文献１参照。）。これは熱可塑性ポリウレタンへポリリン酸アンモニウムを直接配合した場合に生じる物性の低下を、ポリリン酸アンモニウムをマイクロカプセル化することにより熱可塑性ポリウレタンとポリリン酸アンモニウムとの接触を避け、引張物性、特に引張強度の低下を防ごうとするものである。しかしながら、ポリリン酸アンモニウムをマイクロカプセル化するにはコストの上昇が伴うとともに、難燃性を付与する効果が低下してしまうという問題があった。
特開平５−９３７６号公報

本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、成形加工性が良好であり、かつ良好な外観を有する成形体が得られる難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物、ならびに該組成物からなる成形体を提供することを目的とする。

本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、熱可塑性ポリウレタン（Ａ）にリン系難燃剤（Ｂ）、および分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）を特定割合で配合することにより、上記目的を達成できることを見いだし本発明に到った。

即ち、本発明は、
（１）熱可塑性ポリウレタン（Ａ）、リン系難燃剤（Ｂ）、および分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）からなるハロゲンを含まない組成物であって、該組成物中の熱可塑性ポリウレタン（Ａ）とリン系難燃剤（Ｂ）の配合比率が重量比で（Ａ）：（Ｂ）＝９２〜４５：８〜５５であり、かつ（Ａ）と（Ｂ）との合計量１００重量部に対して分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）が０．１〜３０重量部配合されてなることを特徴とする難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物に関するものである。

（２）（１）に記載の組成物に、さらに導電剤（Ｄ）が配合されてなる組成物であって、熱可塑性ポリウレタン（Ａ）とリン系難燃剤（Ｂ）との合計量１００重量部に対して、前記導電剤（Ｄ）が０．０５〜２５重量部配合されてなることを特徴とする難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物に関するものである。

（３）導電剤（Ｄ）が、カーボンブラック、若しくはグラフト化カーボンブラックであることを特徴とする（２）に記載の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物に関するものである。

（４）導電剤（Ｄ）が、分子内にポリアルキレンオキサイド鎖を有するポリマーであることを特徴とする（２）に記載の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物に関するものである。

（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物からなることを特徴とする成形体に関するものである。

（６）多層構成の成形体であって、そのうち少なくとも一層が（１）〜（４）のいずれかに記載の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物からなることを特徴とする成形体に関するものである。

（７）シームレスベルト状であることを特徴とする（５）、または（６）に記載の成形体に関するものである。

本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物は、リン系難燃剤（Ｂ）により熱可塑性ポリウレタン（Ａ）の分子鎖が切断されても、低分子量化した熱可塑性ポリウレタン（Ａ）の分子同士が、分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）を介して再び結合するため溶融時の流動特性が良好であり、成形加工性に優れている。そしてこのような組成物からなる成形体は良好な外観を示し、難燃性にも優れたものであるという利点がある。

本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物は、熱可塑性ポリウレタン（Ａ）と、リン系難燃剤（Ｂ）、および分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）からなるハロゲンを含まない組成物であって、該組成物中の熱可塑性ポリウレタン（Ａ）と、リン系難燃剤（Ｂ）の配合比率が重量比で（Ａ）：（Ｂ）＝９２〜４５：８〜５５であり、かつ（Ａ）と（Ｂ）との合計量１００重量部に対して分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）を０．１〜３０重量部含有することを特徴とするものである（以下、分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）を、単にエポキシ化合物（Ｃ）と称することがある。）。

本発明において使用される熱可塑性ポリウレタン（Ａ）としては、通常市販されている熱可塑性ポリウレタンを用いることができる。例えば、ジイソシアナートとしてヘキサメチレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、水添ジフェニルメタンジイソシアナート、トルイレンジイソシアナート等を、長鎖ジオールとして、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、両末端に水酸基を有する脂肪族ポリエステル等を、短鎖ジオールとして、１，４−ブタンジオール、シクロヘキサンジオール、エチレングリコール等を用いた熱可塑性ポリウレタンが挙げられる。

また、本発明において使用されるリン系難燃剤（Ｂ）は、難燃効果を示すリン系化合物であれば特に制限はなく、例えば、ポリリン酸アンモニウム等の無機リン酸塩系化合物、トリフェニルホスフェート、トリエチルホスフェート等のリン酸エステル系化合物、ポリリン酸メラミン等が挙げられる。また、このようなリン系難燃剤は、１種単独で或いは２種以上を任意の混合比で混合して使用することもできる。

さらに、本発明においてはリン系難燃剤（Ｂ）として、配合による熱可塑性ポリウレタンの分子量低下が少なく、後述するエポキシ化合物（Ｃ）の配合量を少なく抑えることができるという理由のため、酸価が２ｅｑ／ｋｇ以下であるものを使用することが好ましい。

一方、分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）は、分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物であれば特に制限はなく、例えば、グリシジルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合体等のグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ−ジグリシジル等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルメタクリレートとエチレンとの共重合体、グリシジルメタクリレートとスチレンとの共重合体、エポキシ化スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体、エポキシ化スチレン−エチレン・イソプレン−スチレンブロック共重合体等が挙げられる。また、これらの誘導体も使用することができる。さらに、このようなエポキシ化合物は、１種単独で或いは２種以上を任意の混合比で混合して使用することもできる。

特に、本発明においてはエポキシ化合物（Ｃ）は、少量の配合で溶融粘度の調整が可能となるという理由から、エポキシ当量が１５００ｇ／ｅｑ以下のエポキシ化合物であることが好ましい。

本発明においては、熱可塑性ポリウレタン（Ａ）とリン系難燃剤（Ｂ）の配合比率は重量比で（Ａ）：（Ｂ）＝９２〜４５：８〜５５、より好ましくは、（Ａ）：（Ｂ）＝９３〜５０：７〜５０である。熱可塑性ポリウレタン（Ａ）とリン系難燃剤（Ｂ）との合計１００重量部中の、リン系難燃剤（Ｂ）の配合比率が５５重量部を超えると、連続した成形加工が困難となり、さらには得られる成形体の強度低下を招く。逆にリン系難燃剤（Ｂ）の配合比率が８重量部未満であると難燃性の改善効果が不十分となるので好ましくない。

また、本発明においては、該組成物中のエポキシ化合物（Ｃ）の配合割合は、該組成物中の熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ）とリン系難燃剤（Ｂ）との合計量１００重量部に対して０．１〜３０重量部、好ましくは０．５〜２５重量部である。エポキシ化合物（Ｃ）をこの割合で配合することによって、熱可塑性ポリウレタン（Ａ）とリン系難燃剤（Ｂ）とを加熱混練する際、分子鎖が切断され低分子量化した熱可塑性ポリウレタンの分子同士を、エポキシ化合物（Ｃ）を介して再び結合することができる。この結果、成形加工時における組成物の溶融粘度の低下を回避することができ、成形加工性を向上させることができ、さらには外観の良好な成形体を得ることができる。

熱可塑性ポリウレタン（Ａ）とリン系難燃剤（Ｂ）との合計量１００重量部に対するエポキシ化合物（Ｃ）の含有率が３０重量部を超えると、エポキシ化合物が易燃焼性であるため組成物の酸素指数が低くなり、難燃性が不十分となる。また、熱可塑性ポリウレタン（Ａ）とリン系難燃剤（Ｂ）との合計量１００重量部に対してエポキシ化合物（Ｃ）の含有率が０．１重量部未満であるとエポキシ化合物（Ｃ）成分を配合する効果、即ち低分子量化された熱可塑性ポリウレタン分子同士を再び結合し、成形加工時において組成物の溶融粘度の低下を防止する効果が不十分となるので好ましくない。

また本発明は、電子写真等の電子機器への応用を目的として、上記した組成物に導電剤（Ｄ）がさらに配合されてなる難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物をも提供するものである。
この場合、組成物中の導電剤（Ｄ）の配合量は、熱可塑性ポリウレタン（Ａ）、リン系難燃剤（Ｂ）との合計量１００重量部に対して０．０５〜２５重量部とする。上記範囲未満では組成物へ半導電性を付与することができず、上記範囲を超えると押出成形加工性が悪くなるばかりでなく、成形体としたときその強度が低下する。

導電剤（Ｄ）としては、まず電子伝導性材料を挙げることができ、カーボンブラック、グラフト化カーボンブラック、金属酸化物、金属粉末等が例示できる。これらの電子伝導性材料の中でも、少量の配合で組成物の抵抗が低下するため、カーボンブラックが必須として含まれることが好ましい。カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック等が挙げられるが、中でも少ない配合量で半導電性を付与できるという観点からアセチレンブラック、およびファーネスブラックの一種であるケッチェンブラックが好ましい。また、組成物が成形されてなる成形体の抵抗値のバラツキを小さくするために、表面処理したカーボンブラックやグラフト化カーボンブラック（例えば、特開平１１−２９６７８号公報参照。）を使用することもできる。

導電剤（Ｄ）として、さらにイオン伝導性材料を挙げることができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体、エチレンオキサイドとエピクロロヒドリンの共重合体、ポリエーテルエステル、ポリエーテルエステルアミド等の分子中にポリアルキレンオキサイド鎖を有するポリマーが挙げられる。また、分子中に４級アンモニウム塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩等のイオン基を含有するポリマー、所謂、アイオノマーが挙げられる。これらのうちでも、分子中にポリアルキレンオキサイド鎖を有するポリマーが好ましい。さらに導電剤（Ｄ）として、分子中にポリアルキレンオキサイド鎖を有するポリマーを用いる場合には、これとイオン電解質とを併用するのが好ましい。イオン電解質を併用することにより、分子中にポリアルキレンオキサイド鎖を有するポリマーの配合量を少なく抑えることができるだけでなく、温度、湿度の変化による電気抵抗の変動、いわゆる、電気抵抗の環境依存性が小さくなる。ここでいうイオン電解質としては、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属のチオシアン酸塩、リン酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、ハロゲンの酸塩素酸等が挙げられ、その中でも、特にチオシアン酸カリウム、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸リチウム、過塩素酸カリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウムが少量の配合で電気抵抗を低下させることができるので特に好ましい。

本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物には、必要に応じて発明の効果が維持される範囲内において、リン系難燃剤（Ｂ）以外の難燃剤を加えることも可能である。例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機水酸化物、ほう酸亜鉛、ほう酸アンモニウム等のほう酸塩類等、二酸化ケイ素等のケイ素化合物が挙げられる。

さらに、本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物には、必要に応じて発明の効果が維持される範囲内において、公知の安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、加工助剤、発泡剤、充填剤等の各種配合剤や染料、顔料等の着色剤等の他成分を配合することももちろん可能である。

なお、本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物は、ＪＩＳＫ７２１０附属書Ｃ（参考）に準拠した測定温度２００℃、試験圧力９．８ＭＰａにおける見かけの粘度（η_ａｐ）で１９００〜５００００ｐｏｉｓｅを有していることが、とりわけ押出成形性の観点から好ましい。

本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物は、例えば、上述した熱可塑性ポリウレタン（Ａ）、リン系難燃剤（Ｂ）、エポキシ化合物（Ｃ）、あるいは熱可塑性ポリウレタン（Ａ）、リン系難燃剤（Ｂ）、エポキシ化合物（Ｃ）、導電剤（Ｄ）を、１２０〜２４０℃、好ましくは１５０〜２２０℃で加熱混練することにより製造することができる。加熱混練に用いられる装置としては、前記条件で加熱混練が可能なものであれば特に限定されず、例えば、ブレンダー、ニーダー、ミキシングロール、バンバリーミキサー、一軸若しくは二軸の押出機等の加熱混練装置、好ましくは、組成物の温度を冷却制御できる二軸押出機を用いる。

このようにして得られる本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物は、ＪＩＳＫ７２０１で規定される酸素指数値が２６．０を超える優れた難燃性を示すとともに、通常の押出成形機および金型を用いて成形しても、ドローダウンしないために成形品に成形不良となるシワが発生せず、かつ溶融粘度の低下による破れのない良好な外観をもつ各種成形体が得られる。

本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物は各種成形体とすることができる。押出インフレーション成形も可能であり、継ぎ目のないシームレスベルト状とすることも可能である。さらに本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物から得られる成形体は単層構造のものに限られず、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン等との多層構成とすることもできる。

本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物を用いて得られる成形体の利用分野は特に制限されず、ＯＡ機器用部品、家庭用電化製品用部品、自動車の内装材、家屋の内装材等、従来から熱可塑性樹脂が用いられている多くの分野に用いることができる。なかでも押出インフレーション成形が可能であるという本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物の特性が最も活かされるのが継ぎ目なくシームレスベルト状に成形されたシームレスベルトである。特に導電剤が配合されて半導電性が付与された本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物からなるシームレスベルトは複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式または静電印刷方式で画像形成を行う画像形成装置内の、シート材搬送ベルト、転写ベルト、中間転写ベルト、定着ベルト、現像ベルト、感光体基体用ベルト等として好適に用いられるものである。また同様のシームレスベルトを金属もしくは非金属性の芯棒に被覆した導電性ロールも、帯電ロール、トナー供給ロール、現像ロール、転写ロールとして好適に用いられるものである。

次に本発明を実施例により詳細に説明する。なお以下の実施例において使用した原材料、組成物の評価方法は以下の通りである。なお、リン系難燃剤の酸価は、リン系難燃剤を、０．１Ｎ−水酸化カリウム水溶液で滴定して求めた。

＜熱可塑性ポリウレタン（Ａ）＞
Ａ−１：エラストランＣ８５Ａ１１ＦＧ、エステル系ポリウレタン、溶融粘度１４２６０ｐｏｉｓｅ、ＢＡＳＦジャパン（株）製。
Ａ−２：パンデックスＴ−１１９０、エステル系ポリウレタン、溶融粘度７５７０ｐｏｉｓｅ、大日本インキ化学工業（株）製。
Ａ−３：エラストランＥＴ８８５１１ＦＧ、エーテル系ポリウレタン、溶融粘度８２２０ｐｏｉｓｅ、ＢＡＳＦジャパン（株）製。
＜リン系難燃剤（Ｂ）＞
Ｂ−１：ＭＰＰ−Ａ（ポリリン酸メラミン）、酸価０．１９ｅｑ／ｋｇ、（株）三和ケミカル製。
Ｂ−２：ＥＸＯＬＩＴＡＰ−４２２（ポリリン酸アンモニウム）、酸価０．０２ｅｑ／ｋｇ、クラリアントジャパン（株）製。
＜エポキシ化合物（Ｃ）＞
Ｃ−１：ブレンマーＣＰ−３０、分子量９０００、エポキシ当量５２９ｇ／ｅｑ、日本油脂（株）製。
Ｃ−２：ブレンマーＣＰ−５０Ｍ、分子量１００００、エポキシ当量３１０ｇ／ｅｑ、日本油脂（株）製。
＜導電剤（Ｄ）＞
Ｄ−１：デンカブラック（アセチレンブラック）、平均粒径３５ｎｍ、電気化学工業（株）製。
Ｄ−２：ＰＥＯ−１（ポリエチレンオキサイド）、分子量１５万〜３０万、住友精化（株）製。
Ｌｉ：過塩素酸リチウム、富山薬品工業（株）製。

＜溶融粘度＞
溶融粘度は、得られた組成物コンパウンドを、フローテスタＣＦＴ−５００Ｃ（（株）島津製作所製）を用いて、ＪＩＳＫ７２１０附属書Ｃ（参考）に準拠した試験温度２００℃、試験圧力９．８ＭＰａにおける見かけの粘度（η_ａｐ）を測定して求めた。

＜外観＞
組成物コンパウンドを、リップ径２４ｍｍの環状ダイスを装着した２０ｍｍ一軸押出機を用いて、押出機設定温度１９５℃にて、厚さ１５０μｍ、折径４０ｍｍの単層のチューブ状フィルム成形体を作製し、成形体表面に現れたシワの発生程度、および成形体の破れ程度を目視により評価し、以下の４段階で示した。
〇：成形体全面にシワなし、かつ成形体の穴あきなし。
△：成形体全面にシワがやや発生、かつ成形体の穴あきなし。
×：成形体全面にシワ発生、かつ成形体の穴あきなし。
××：成形体に破れ発生。

＜難燃性＞
得られた組成物コンパウンドを、プレス成形により厚さ３ｍｍの成形体とし、キャンドル法燃焼試験機Ｄ−型（（株）東洋製機製作所製）を用いて、ＪＩＳＫ７２０１で規定される酸素指数を測定して難燃性を評価した。

＜体積抵抗率＞
組成物コンパウンドを、１９０℃で１０分間プレス成形し、厚み１５０μｍのフィルム成形体を作製した。そして２３℃、５０％ＲＨの条件下で、フィルム成形体の体積抵抗率を、三菱化学（株）製の抵抗率測定器（ハイレスタ）、ＨＲＳプローブを用い、印可電圧１０Ｖで測定した。

［実施例１〜９、比較例１〜５］
バッチ式ニーダーを用いて、表１に示す割合で各種原材料を、ニーダー槽設定温度１７０℃、攪拌翼の回転数１００ｒｐｍで５分間混練した後、ペレタイザーを用いてペレット化し、樹脂組成物のコンパウンドを作製した。この樹脂組成物のコンパウンドを７０℃で４時間乾燥した後、上述した各特性を評価した。これらの結果を表１に示す。

表１から明らかなように、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）が本発明で示された割合で配合された実施例１〜９の組成物は酸素指数が高く、溶融粘度が適当であり、成形体の外観も良好であった。また（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の種類をそれぞれ変化させてもその傾向は同じであった。
これに対し、（Ｃ）を配合していない比較例１では、樹脂組成物の溶融粘度が低いために押出成形時にドローダウンが発生し、シワのない良好な表面を持つ成形体は得られなかった。逆に、（Ｃ）の配合量が本発明の範囲を超える比較例２は、酸素指数が２６％より低く、十分な難燃性を示さなかった。また、（Ｂ）を配合していないか、若しくは（Ｂ）の配合量が本発明の範囲より少ない比較例３および比較例４では、良好な成形加工性を示したが、酸素指数が２６％より低く、十分な難燃性を示さなかった。逆に、（Ｂ）の配合量が本発明の範囲を超える比較例５では、難燃性は良好であるが、成形加工時の溶融状態においては、樹脂組成物の溶融伸びが非常に小さいために、押出成形体が破れてしまい、連続した成形体を得ることができなかった。

［実施例１０〜１２、比較例６］
バッチ式ニーダーを用いて、表２に示す割合で各種原材料を、ニーダー槽設定温度１７０℃、攪拌羽回転数１００ｒｐｍにて５分間混練した後、ペレタイザーを用いてペレット化し、樹脂組成物のコンパウンドを作製した。この樹脂組成物のコンパウンドを７０℃で４時間乾燥した後、上述した各特性を評価した。これらの結果を表２に示す。

表２から明らかなように、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に加えて導電剤（Ｄ）が本発明で示された割合で配合された実施例１０〜１２は酸素指数が高く良好な難燃性を示した。また、溶融粘度が適当であり成形加工性に優れ、シワのない平滑な表面をもつ成形体が得られた。また（Ｄ）の種類を変化させてもその傾向は同じであった。さらに得られた成形体は、半導電性領域とされる体積抵抗率１×１０⁴〜１×１０¹³Ω・ｃｍを示し、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式または静電印刷方式で画像形成を行う画像形成装置内で用いられる成形体として好適なものであった。
一方、実施例１２の組成から（Ｃ）が除かれた比較例６は、溶融粘度が低く成形加工性が不良であり、成形体表面に多数のシワが発生した。

［実施例１３］
リップ径５０ｍｍの環状ダイスを装着した２層共押出機を用い、実施例１１の組成物コンパウンドからなる厚さ１１０μｍの内層と、ポリフッ化ビニリデン（ＫＹＮＡＲ７１０、溶融粘度２９００ｐｏｉｓｅ、アトフィナ社製）からなる厚さ４０μｍの表層とからなる２層構成で折径１２０ｍｍのチューブ状フィルムを作製した。
得られたチューブ状フィルムの外観はシワがなく良好なものであり、また、酸素指数は３０．６％であり、優れた難燃性を示した。

以上説明したように、本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物は、リン系難燃剤の存在により、成形加工時において熱可塑性ポリウレタンの分子鎖が切断されても、低分子量化した熱可塑性ポリウレタンの分子同士がエポキシ化合物を介して再び結合する。従って溶融時の流動特性が良好であり、成形加工性に優れている。このため本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物は、良好な外観を示し、難燃性にも優れた成形体を与えることができる。
このような特長を有する本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物は、押出成形等によって成形加工され、各種の用途に用いられるものであるが、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式または静電印刷方式で画像形成を行う画像形成装置内の、シート材搬送ベルト、転写ベルト、中間転写ベルト、定着ベルト、現像ベルト、感光体基体用ベルト等として好適に用いられるものである。また同様のシームレスベルトを金属もしくは非金属性の芯棒に被覆した導電性ロールも、帯電ロール、トナー供給ロール、現像ロール、転写ロールとして好適に用いられるものである。

Claims

熱可塑性ポリウレタン（Ａ）、リン系難燃剤（Ｂ）、および分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）からなるハロゲンを含まない組成物であって、該組成物中の熱可塑性ポリウレタン（Ａ）とリン系難燃剤（Ｂ）の配合比率が重量比で（Ａ）：（Ｂ）＝９２〜４５：８〜５５であり、かつ（Ａ）と（Ｂ）との合計量１００重量部に対して分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（Ｃ）が０．１〜３０重量部配合されてなることを特徴とする難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物。
請求項１に記載の組成物に、さらに導電剤（Ｄ）が配合されてなる組成物であって、熱可塑性ポリウレタン（Ａ）とリン系難燃剤（Ｂ）との合計量１００重量部に対して、前記導電剤（Ｄ）が０．０５〜２５重量部配合されてなることを特徴とする難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物。
導電剤（Ｄ）が、カーボンブラック、若しくはグラフト化カーボンブラックであることを特徴とする請求項２に記載の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物。
導電剤（Ｄ）が、分子内にポリアルキレンオキサイド鎖を有するポリマーであることを特徴とする請求項２に記載の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物。
請求項１〜４のいずれかに記載の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物からなることを特徴とする成形体。
多層構成の成形体であって、そのうち少なくとも一層が請求項１〜４のいずれかに記載の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物からなることを特徴とする成形体。
シームレスベルト状であることを特徴とする請求項５、または請求項６に記載の成形体。