JP2012001572A - Non-halogen-based flame-retardant resin foam and method for producing the same - Google Patents

Non-halogen-based flame-retardant resin foam and method for producing the same Download PDF

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裕文 河中
Hidefumi Miyagi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin foam excellent in heat insulating properties and flexibility because of having adequate apparent density, and having high flame retardancy not generating halogen gases during combustion; and to provide a method for producing the same.SOLUTION: This non-halogen-based flame-retardant resin foam is obtained by crosslinking and foaming a resin composition containing: (B) 151-300 pts.mass of magnesium hydroxide and/or surface-treated aluminum hydroxide as metal hydrates; (C) 2-25 pts.mass of red phosphorus; (D) 5-100 pts.mass of titanium oxide; and (E) 10-40 pts.mass of thermally decomposable foaming agent, based on (A) 100 pts.mass of a resin component containing (A1) an ethylene-vinyl acetate copolymer and/or (A2) an ethylene-ethyl acrylate copolymer. The total content of the vinyl acetate and ethyl acrylate being the constitutional components in the (A1) ethylene-vinyl acetate copolymer and/or (A2) an ethylene-ethyl acrylate copolymer in the (A) resin component is 14-50 mass%.

Description

本発明は、適度な見掛け密度を有するため断熱性及び可撓性に優れ、燃焼時にハロゲンガスを発生しない高度の難燃性を有する樹脂発泡体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a resin foam having a high degree of flame retardancy that has excellent heat insulation and flexibility because it has an appropriate apparent density and does not generate halogen gas during combustion, and a method for producing the same.

従来から、ポリオレフィン系樹脂発泡体は、軽量性、断熱性、衝撃吸収性、耐水性、耐薬品性及び機械特性に優れていることから、建材、電化製品、自動車、エネルギー機器などに使用されている。ポリオレフィンは易燃性であるため、難燃性が必要とされる分野では、難燃性樹脂発泡体が使用されている。
通常、難燃性樹脂発泡体は、難燃剤を配合した樹脂組成物を発泡させることにより製造されている。難燃剤のうち、ハロゲン系難燃剤は少ない配合量で高い難燃性を付与することができる。しかしハロゲン系難燃剤を使用した難燃性樹脂発泡体は、燃焼時に有害なハロゲンガスを発生する。このため、ハロゲン系難燃剤を使用せずに、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムのような無機物を配合した樹脂組成物を用いて発泡体を製造する方法(特許文献1参照)や、水酸化マグネシウムにホウ酸亜鉛や三酸化アンチモンを併用する方法(特許文献2参照)が提案されている。また、特定の樹脂に水酸化マグネシウムなどを配合した樹脂組成物を用いる方法(特許文献3参照)も提案されている。
Conventionally, polyolefin resin foams have been used in building materials, electrical appliances, automobiles, energy equipment, etc. because they are excellent in lightness, heat insulation, shock absorption, water resistance, chemical resistance and mechanical properties. Yes. Since polyolefin is flammable, flame retardant resin foams are used in fields where flame retardancy is required.
Usually, a flame retardant resin foam is produced by foaming a resin composition containing a flame retardant. Among the flame retardants, the halogen-based flame retardant can impart high flame retardancy with a small blending amount. However, a flame-retardant resin foam using a halogen-based flame retardant generates harmful halogen gas during combustion. For this reason, a method of producing a foam using a resin composition containing an inorganic substance such as aluminum hydroxide or magnesium hydroxide without using a halogen-based flame retardant (see Patent Document 1), magnesium hydroxide In addition, a method using zinc borate or antimony trioxide in combination (see Patent Document 2) has been proposed. In addition, a method using a resin composition in which magnesium hydroxide or the like is blended with a specific resin (see Patent Document 3) has also been proposed.

ところで、近年、発泡体には、さらに高い難燃性が求められている。その規格として、UL94垂直難燃試験がある。この試験において、垂直下方から接炎された場合に、2回目接炎後60秒以内に残じんが消火しなければならないV−1又はV−2レベルの難燃性に合格することが、難燃性樹脂発泡体に求められることが多くなっている。さらに2回目接炎後30秒以内に残じんが消火しなければならないV−0レベルが求められることもある。
前記の特許文献1〜3に記載の難燃性樹脂発泡体により、酸素指数の向上を図ることができ、ある程度の難燃性を確保することができる。しかし、これらの難燃性樹脂発泡体では、自己消火性が不十分なために、UL94垂直難燃試験において、V−0レベルに合格することは困難である。難燃性を向上させるために、難燃剤をさらに多く配合した樹脂組成物を用いて発泡体を製造すると、所望の見掛け密度の発泡体を確保することが困難な場合がある。
そこで、UL垂直難燃試験において、V−1又はV−2レベル、さらにはV−0レベルの難燃性を有するとともに、適度な見掛け密度を有するノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体が求められている。
Incidentally, in recent years, foams are required to have higher flame retardancy. The standard is UL94 vertical flame retardant test. In this test, it is difficult to pass the flame retardancy at the V-1 or V-2 level where the residual dust must be extinguished within 60 seconds after the second flame contact when flame contact is made from below vertically. There is an increasing demand for flammable resin foams. Further, there may be a V-0 level at which the residual dust must be extinguished within 30 seconds after the second flame contact.
With the flame retardant resin foams described in Patent Documents 1 to 3, the oxygen index can be improved and a certain degree of flame retardancy can be ensured. However, these flame retardant resin foams have insufficient self-extinguishing properties, so it is difficult to pass the V-0 level in the UL94 vertical flame retardant test. In order to improve flame retardancy, when a foam is produced using a resin composition containing a larger amount of flame retardant, it may be difficult to secure a foam having a desired apparent density.
Therefore, in the UL vertical flame retardant test, there is a demand for a non-halogen flame retardant resin foam having flame retardancy of V-1 or V-2 level, further V-0 level, and having an appropriate apparent density. Yes.

特公昭60−26500号公報Japanese Patent Publication No. 60-26500 特開平2−296841号公報JP-A-2-296684 特許第3580556号公報Japanese Patent No. 3580556

本発明の課題は、適度な見掛け密度を有するため断熱性及び可撓性に優れ、燃焼時にハロゲンガスを発生しない高度の難燃性を有する樹脂発泡体及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a resin foam having a high degree of flame retardancy that has excellent heat insulation and flexibility because it has an appropriate apparent density and does not generate halogen gas during combustion, and a method for producing the same.

従来、難燃性樹脂発泡体として、金属水和物などの難燃剤を高充填することにより、難燃性の一般的な基準である、酸素指数が高い発泡体を得ることはできる。しかしその場合、発泡倍率が低下することから、ハロゲン系の難燃剤を配合することが行われることが多いため、ノンハロゲンで高発泡の難燃性樹脂発泡体を得ることは困難である。さらに、後述の通り、UL94垂直難燃試験は、垂直下方から接炎した場合に自己消火性が高くなければ、V−1又はV−2レベル、さらに好ましくはV−0レベルの難燃性を有することはできない。従来、ノンハロゲンで高発泡であり、かつUL94垂直難燃試験において、V−1、V−2レベル、又はV−0レベルの難燃性を有する発泡体を提供することは困難であった。
そこで本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、特定のエチレン系共重合体に対し、金属水和物、赤燐、酸化チタン、熱安定剤及び熱分解型発泡剤を特定量含有する難燃性樹脂組成物を用いて架橋・発泡させると、高発泡倍率のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体を得ることができ、この発泡体は適度な見掛け密度と高度の垂直難燃性を有することを見出した。本発明はこの知見に基づきなされたものである。
Conventionally, as a flame-retardant resin foam, a foam having a high oxygen index, which is a general standard for flame retardance, can be obtained by highly filling a flame retardant such as a metal hydrate. However, in that case, since the expansion ratio is lowered, it is often carried out to add a halogen-based flame retardant, so that it is difficult to obtain a non-halogen, highly foamed flame-retardant resin foam. Furthermore, as described below, the UL94 vertical flame retardant test exhibits flame retardancy of V-1 or V-2 level, more preferably V-0 level, if the self-extinguishing property is not high when flame is contacted from below vertically. Cannot have. Conventionally, it has been difficult to provide a foam that is non-halogen, highly foamed, and has flame retardancy of V-1, V-2 level, or V-0 level in the UL94 vertical flame retardant test.
Therefore, the present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, a specific ethylene copolymer is crosslinked / foamed using a flame retardant resin composition containing a specific amount of metal hydrate, red phosphorus, titanium oxide, thermal stabilizer and pyrolytic foaming agent. As a result, a non-halogen flame retardant resin foam having a high expansion ratio can be obtained, and it has been found that this foam has an appropriate apparent density and a high degree of vertical flame retardancy. The present invention has been made based on this finding.

すなわち、本発明は、
<1>エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)を含有する樹脂成分(A)100質量部に対して、(B)金属水和物として水酸化マグネシウム及び/又は表面が処理された水酸化アルミニウムを151〜300質量部、(C)赤燐2〜25質量部、(D)酸化チタン5〜100質量部及び(E)熱分解型発泡剤10〜40質量部を含有し、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量の合計が前記樹脂成分(A)中14〜50質量%である樹脂組成物を用いて架橋及び発泡させてなることを特徴とするノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体、
<2>前記樹脂成分(A)100質量部に対する金属水和物の配合量を(a)質量部、酸化チタンの配合量を(b)質量部としたときに、a/bが1.5〜60であり、かつ(a+b)が180以上であることを特徴とする<1>記載のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体、及び
<3>厚さが2〜20mm、見掛け密度が35〜150kg/mであることを特徴とする<1>又は<2>記載のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体、及び
<4>エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)を含有する樹脂成分(A)100質量部に対して、(B)金属水和物として水酸化マグネシウム及び/又は表面が処理された水酸化アルミニウムを151〜300質量部、(C)赤燐2〜25質量部、(D)酸化チタン5〜100質量部及び(E)熱分解型発泡剤10〜40質量部を含有し、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量の合計が前記樹脂成分(A)中14〜50質量%である樹脂組成物を用いて架橋及び発泡することを特徴とするノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体の製造方法、を提供するものである。
That is, the present invention
<1> Water (B) as a metal hydrate with respect to 100 parts by mass of the resin component (A) containing the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or the ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2). 151-300 parts by mass of magnesium oxide and / or surface treated aluminum hydroxide, (C) 2-25 parts by mass of red phosphorus, (D) 5-100 parts by mass of titanium oxide, and (E) a pyrolytic foaming agent. 10 to 40 parts by mass of the content of vinyl acetate and ethyl acrylate which are copolymer constituents of the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2) A non-halogen flame-retardant resin foam, which is crosslinked and foamed using a resin composition having a total of 14 to 50% by mass in the resin component (A),
<2> When the compounding amount of the metal hydrate with respect to 100 parts by mass of the resin component (A) is (a) parts by mass and the compounding amount of titanium oxide is (b) parts by mass, a / b is 1.5. The halogen-free flame retardant resin foam according to <1>, wherein (a + b) is 180 or more, and <3> a thickness of 2 to 20 mm and an apparent density of 35 to 150 kg / wherein the m is 3 <1> or <2> non-halogen flame retardant resin foam according, and <4> ethylene - vinyl acetate copolymer (A1) and / or ethylene - ethyl acrylate copolymer 151-300 parts by mass of magnesium hydroxide and / or aluminum hydroxide whose surface is treated as (B) metal hydrate with respect to 100 parts by mass of resin component (A) containing polymer (A2), C) 2-25 parts by weight of red phosphorus, ( D) 5-100 parts by mass of titanium oxide and (E) 10-40 parts by mass of pyrolytic foaming agent, and the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2) Non-halogenated, which is crosslinked and foamed using a resin composition in which the total content of vinyl acetate and ethyl acrylate, which are copolymer constituents of the resin component, is 14 to 50% by mass in the resin component (A) A method for producing a flame retardant resin foam is provided.

本発明は、適度な見掛け密度を有するため断熱性及び可撓性に優れ、燃焼時にハロゲンガスを発生しない高度の難燃性を有する樹脂発泡体及びその製造方法を提供することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a resin foam having a high degree of flame retardancy that has excellent heat insulation and flexibility because it has an appropriate apparent density and does not generate halogen gas during combustion, and a method for producing the same.

本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体を含有する樹脂成分(A)に対して、(B)金属水和物として水酸化マグネシウム及び/又は表面が処理された水酸化アルミニウム、(C)赤燐、(D)酸化チタン及び(E)熱分解型発泡剤を特定量含有し、エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量の合計が前記樹脂成分(A)中、特定の範囲内である樹脂組成物を用いて架橋及び発泡させてなる。   The non-halogen flame retardant resin foam of the present invention is a (B) metal hydrate with respect to the resin component (A) containing an ethylene-vinyl acetate copolymer and / or an ethylene-ethyl acrylate copolymer. A specific amount of magnesium hydroxide and / or surface treated aluminum hydroxide, (C) red phosphorus, (D) titanium oxide and (E) a pyrolytic foaming agent is contained, and an ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) ) And / or the total content of vinyl acetate and ethyl acrylate which are copolymer constituents of the ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2) is within a specific range in the resin component (A). It is made to crosslink and foam using.

(A)樹脂成分
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体を構成する樹脂成分(A)は、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体を含有する。エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量の合計は前記樹脂成分(A)中14〜50質量%である。
エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)は、樹脂成分(A)中の酢酸ビニル含有量が14〜50%となるように配合される。エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトフローレート(以下、単にMFRともいう。)は0.5〜10g/10minであることが好ましい。本発明においては、メルトフローレートはJIS K 7210により測定された値(条件:荷重2.16kg、温度190℃)をいう。MFRをこの範囲内とすることにより、樹脂に金属水和物を均一に混合することができ、発泡時の成形性が良好であるため、優れた発泡体が得られる。
エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)は、樹脂成分(A)中のエチルアクリレート含有量が14〜50%となるように配合される。エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)のMFRは0.5〜10g/10minであることが好ましい。MFRが好ましい範囲にある場合には、樹脂に難燃剤を均一に混合することが容易で、発泡時の成形性が良好であるため、優れた発泡体が得られる。
(A) Resin Component The resin component (A) constituting the non-halogen flame retardant resin foam of the present invention contains an ethylene-vinyl acetate copolymer and / or an ethylene-ethyl acrylate copolymer. The total content of vinyl acetate and ethyl acrylate which are copolymer constituents of the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or the ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2) is 14 in the resin component (A). -50 mass%.
The ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is blended so that the vinyl acetate content in the resin component (A) is 14 to 50%. The melt flow rate (hereinafter also simply referred to as MFR) of the ethylene-vinyl acetate copolymer is preferably 0.5 to 10 g / 10 min. In the present invention, the melt flow rate refers to a value (condition: load 2.16 kg, temperature 190 ° C.) measured according to JIS K 7210. By setting the MFR within this range, the metal hydrate can be uniformly mixed with the resin, and the moldability at the time of foaming is good, so that an excellent foam can be obtained.
The ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA) is blended so that the ethyl acrylate content in the resin component (A) is 14 to 50%. The MFR of the ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA) is preferably 0.5 to 10 g / 10 min. When the MFR is in the preferred range, it is easy to uniformly mix the flame retardant with the resin, and the moldability at the time of foaming is good, so that an excellent foam can be obtained.

エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量の合計を前記樹脂成分(A)中14〜50質量%とすることにより、後述の金属水和物を高充填することが可能になるだけでなく、後述の酸化チタンを十分に配合することが可能となる。これにより従来は困難であった、UL垂直難燃試験において高レベルの難燃性を有し、しかも適度の見掛け密度を有するノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体を提供することができる。
エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量の合計は、前記樹脂成分(A)中好ましくは15〜46質量%である。
エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量の合計が前記樹脂成分(A)中14〜50質量%の範囲内で、エチレン−酢酸ビニル共重合体とエチレン−エチルアクリレート共重合体以外の樹脂を配合してもよい。
エチレン−酢酸ビニル共重合体及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量は、好ましくは、前記樹脂成分(A)中15〜46質量%である。
The total content of vinyl acetate and ethyl acrylate, which are copolymer constituents of the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or the ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2), is 14 in the resin component (A). By setting it to ˜50% by mass, not only can a metal hydrate described later be highly filled, but also a titanium oxide described later can be sufficiently blended. As a result, it is possible to provide a non-halogen flame retardant resin foam having a high level of flame retardancy in the UL vertical flame retardant test, which has been difficult in the past, and having an appropriate apparent density.
The total content of vinyl acetate and ethyl acrylate, which are copolymer components of the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or the ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2), is in the resin component (A). Preferably it is 15-46 mass%.
The total content of vinyl acetate and ethyl acrylate, which are copolymer components of the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or the ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2), is 14 in the resin component (A). Within the range of ˜50 mass%, a resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer and the ethylene-ethyl acrylate copolymer may be blended.
The content of vinyl acetate and ethyl acrylate, which are copolymer components of the ethylene-vinyl acetate copolymer and / or ethylene-ethyl acrylate copolymer, is preferably 15 to 46% by mass in the resin component (A). It is.

(B)金属水和物
金属水和物としては、金属水和物として水酸化マグネシウム及び/又は表面が処理された水酸化アルミニウムが使用される。水酸化マグネシウム及び/又は表面処理された水酸化アルミニウムの配合量は、樹脂成分(A)100質量部に対して151〜300質量部である。この量が少なすぎると難燃性が不十分となり、逆に多すぎると、樹脂成分に水酸化マグネシウム及び/又は表面が処理された水酸化アルミニウムを均一に混練することが
困難になるばかりか発泡倍率が著しく低下する。
(B) Metal Hydrate As the metal hydrate, magnesium hydroxide and / or aluminum hydroxide whose surface has been treated is used as the metal hydrate. The compounding quantity of magnesium hydroxide and / or surface-treated aluminum hydroxide is 151 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (A). If this amount is too small, the flame retardancy becomes insufficient. On the other hand, if the amount is too large, it becomes difficult to uniformly knead magnesium hydroxide and / or aluminum hydroxide whose surface is treated to the resin component, and foaming is also performed. The magnification is significantly reduced.

水酸化マグネシウムとしては、表面が処理されているものでも、表面が処理されていないものでも適宜使用することができる。本発明で用いることができる水酸化マグネシウムとしては、表面無処理のもの(「キスマ5」(商品名、協和化学社製)など)、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪酸で表面処理されたもの(「キスマ5A」(商品名、協和化学社製)など)、リン酸エステル処理されたもの(「キスマ5J」(商品名、協和化学社製)など)、ビニル基またはエポキシ基を末端に有するシランカップリング剤により表面処理されたもの(「キスマ5L」(商品名、協和化学社製)など)を使用することができる。本発明においては、シランカップリング剤による表面処理がされていることがさらに好ましい。   Magnesium hydroxide can be appropriately used regardless of whether the surface is treated or the surface is not treated. Examples of magnesium hydroxide that can be used in the present invention include those that have not been surface-treated (such as “Kisuma 5” (trade name, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.), and those that have been surface-treated with fatty acids such as stearic acid and oleic acid ( "Kisuma 5A" (trade name, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.), phosphate-treated ("Kisuma 5J" (trade name, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.), etc., silane having a vinyl group or an epoxy group at the terminal What was surface-treated with a coupling agent (such as “Kisuma 5L” (trade name, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.)) can be used. In the present invention, it is more preferable that the surface treatment is performed with a silane coupling agent.

水酸化アルミニウムは、結晶水の脱離温度が低いため、表面処理されていない水酸化アルミニウムは、樹脂組成物を加熱し発泡させる際に、脱水反応を起しやすく、高倍率の発泡体が得られないことがある。そこで、水酸化アルミニウムとしては、表面処理されたものを使用することが必要である。本発明で用いることができる水酸化アルミニウムとしては、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪酸で表面処理されたもの(「ハイジライトH42S」(商品名、昭和電工社製)など)を使用することができる。   Since aluminum hydroxide has a low desorption temperature of crystal water, aluminum hydroxide that has not been surface-treated is liable to undergo a dehydration reaction when a resin composition is heated and foamed, resulting in a high-magnification foam. It may not be possible. Therefore, it is necessary to use a surface-treated aluminum hydroxide. As the aluminum hydroxide that can be used in the present invention, one that has been surface-treated with a fatty acid such as stearic acid or oleic acid ("Hijilite H42S" (trade name, manufactured by Showa Denko KK) or the like can be used. .

後述の化学架橋発泡法により、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体を製造する場合には、金属水和物として、水酸化マグネシウムを使用することが好ましい。さらに表面処理された水酸化アルミニウムを併用することができる。この場合、水酸化マグネシウムと表面処理された水酸化アルミニウムの合計量は、樹脂成分(A)100質量部に対して300質量部以下で、表面処理された水酸化アルミニウムは、樹脂成分(A)100質量部に対して75質量部未満とし、水酸化マグネシウムの配合量より少なくすることが好ましい。
後述の、樹脂組成物シートの片面又は両面に電子線などの電離性放射線を照射した後に架橋発泡させる方法で、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体を製造することにより、圧縮復元性及び難燃性の低下を最小限に抑制することができる。この場合、表面処理された水酸化アルミニウムを、樹脂成分(A)100質量部に対して、75質量部以上配合した樹脂組成物を使用することができる。
When the non-halogen flame retardant resin foam of the present invention is produced by the chemical crosslinking foaming method described later, it is preferable to use magnesium hydroxide as the metal hydrate. Furthermore, surface-treated aluminum hydroxide can be used in combination. In this case, the total amount of magnesium hydroxide and surface-treated aluminum hydroxide is 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin component (A), and the surface-treated aluminum hydroxide is a resin component (A). The amount is preferably less than 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass and less than the blending amount of magnesium hydroxide.
By producing the non-halogen flame-retardant resin foam of the present invention by a method of crosslinking and foaming after irradiating ionizing radiation such as an electron beam on one side or both sides of a resin composition sheet, which will be described later, A decrease in flame retardancy can be minimized. In this case, the resin composition which mix | blended 75 mass parts or more of surface-treated aluminum hydroxide with respect to 100 mass parts of resin components (A) can be used.

(C)赤燐
本発明における赤燐(C)は、安定性の点から、表面処理されているものが好ましい。赤燐の配合量は、樹脂成分(A)100質量部に対して2〜25重量部である。赤燐の配合量が少なすぎると十分な難燃性が得られない。赤燐の配合量が多すぎると、難燃性向上にはほとんど寄与しないばかりか、発泡性を阻害することがある。赤燐の好ましい配合量は、樹脂成分(A)100質量部に対して5〜15質量部である。
(C) Red phosphorus The red phosphorus (C) in the present invention is preferably surface-treated from the viewpoint of stability. The amount of red phosphorus is 2 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of the resin component (A). If the amount of red phosphorus is too small, sufficient flame retardancy cannot be obtained. If the amount of red phosphorus is too large, it not only contributes to the improvement of flame retardancy, but also may impair foamability. The preferable amount of red phosphorus is 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (A).

(D)酸化チタン
本発明における酸化チタン(D)としては、アタターゼ型、ルチル型のどちらも使用することができる。酸化チタンには、表面処理が施されていても、表面処理されていなくてもよい。酸化チタンを配合することにより、発泡時の気泡の破壊を抑制して、独立気泡を増加させることができるので、圧縮復元性に優れた発泡体を得ることができる。
酸化チタンの配合量は、樹脂成分(A)100質量部に対して5〜100質量部、好ましくは10〜50質量部である。酸化チタンの配合量が少なすぎると、難燃性が不足する。酸化チタンの配合量が多すぎると、発泡倍率が低下するのに加え、酸化チタンの密度が大きいため、発泡体の利点である軽量性が失われる。
(D) Titanium oxide As the titanium oxide (D) in the present invention, either an atatase type or a rutile type can be used. Titanium oxide may or may not be surface treated. By blending titanium oxide, it is possible to suppress the destruction of bubbles during foaming and increase the number of closed cells, so that it is possible to obtain a foam excellent in compression recovery property.
The compounding quantity of a titanium oxide is 5-100 mass parts with respect to 100 mass parts of resin components (A), Preferably it is 10-50 mass parts. If the blending amount of titanium oxide is too small, flame retardancy is insufficient. When the blending amount of titanium oxide is too large, the foaming ratio is lowered, and the density of titanium oxide is large, so that the lightness that is an advantage of the foam is lost.

(E)熱分解型発泡剤
本発明の樹脂組成物に含有されるその他の成分として、熱分解型発泡剤(E1)が配合される。熱分解型発泡剤は、加熱により分解してガスを発生する発泡剤である。例えば、アゾジカルボンアミド(ADCA)、p,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)、p−トルエンスルホニルヒドラジド、ベンゼスルホニルヒドラジド、ジアゾアミノベンゼン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジニトロテレフタルアミド、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。これらの発泡剤は1種または2種以上用いることができる。熱分解型発泡剤の配合量は、樹脂成分(A)100質量部に対して、10〜40質量部配合される。
(E) Thermal decomposition type foaming agent As another component contained in the resin composition of this invention, a thermal decomposition type foaming agent (E1) is mix | blended. The pyrolytic foaming agent is a foaming agent that decomposes by heating to generate gas. For example, azodicarbonamide (ADCA), p, p′-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide (OBSH), N, N′-dinitrosopentamethylenetetramine (DPT), p-toluenesulfonyl hydrazide, benzenesulfonyl hydrazide, diazoaminobenzene N, N′-dimethyl-N, N′-dinitroterephthalamide, azobisisobutyronitrile and the like. These foaming agents can be used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the pyrolytic foaming agent is 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (A).

(F)その他の成分
本発明における樹脂組成物には、熱安定剤を配合することができる。熱安定剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、金属不活性化剤などを使用することができる。これらの熱安定剤は、1種又は2種以上を用いることができる。熱安定剤を配合する場合、樹脂成分(A)100質量部に対して0.1〜5重量部とすることが好ましい。さらに好ましくは、熱安定剤の配合量は、樹脂成分(A)100質量部に対して0.2〜2重量部である。熱安定剤を配合する必要がある場合に、熱安定剤の配合量が少なすぎると、熱安定化の効果が得られず、発泡時の加熱によって樹脂が熱劣化したり、発泡成形性が劣り、機械的強度の小さい発泡体となる場合がある。一方、熱安定剤の配合量が多すぎると、熱劣化を防止する効果の向上が見られず、樹脂組成物の架橋が阻害され、良好な発泡体を得ることができないことがある。
さらに本発明における樹脂組成物には上記の成分の他に、必要に応じて、架橋剤、架橋助剤、充填剤、顔料、光安定剤、滑剤などを添加してもよい。
(F) Other components A heat stabilizer can be mix | blended with the resin composition in this invention. As the heat stabilizer, for example, a phenol-based antioxidant, a phosphite-based antioxidant, a thioether-based antioxidant, a metal deactivator, or the like can be used. These heat stabilizers can be used alone or in combination of two or more. When mix | blending a heat stabilizer, it is preferable to set it as 0.1-5 weight part with respect to 100 mass parts of resin components (A). More preferably, the compounding quantity of a heat stabilizer is 0.2-2 weight part with respect to 100 mass parts of resin components (A). When it is necessary to add a heat stabilizer, if the amount of the heat stabilizer is too small, the effect of heat stabilization cannot be obtained, and the resin is thermally deteriorated by heating during foaming, or the foam moldability is poor. In some cases, the foam has a low mechanical strength. On the other hand, if the blending amount of the heat stabilizer is too large, the improvement in the effect of preventing thermal deterioration is not observed, the crosslinking of the resin composition is inhibited, and a good foam may not be obtained.
Furthermore, in addition to the above-mentioned components, a crosslinking agent, a crosslinking aid, a filler, a pigment, a light stabilizer, a lubricant and the like may be added to the resin composition in the present invention as necessary.

本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体は、上記の(A)〜(E)成分を少なくとも含んだものを溶融混練して樹脂組成物とし、この樹脂組成物を架橋・発泡させることにより、製造することができる。本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体は、UL94垂直難燃試験において、V−1又はV−2レベル、さらに好ましくはV−0レベルの難燃性を有するとともに、高発泡倍率の発泡体である。
ここでUL94垂直難燃試験について説明する。試験片を垂直に支持し、試験片の下端にバーナーの炎を当てて10秒間保ち(第1回接炎)、その後バーナー炎を試験片から離す。その後炎が消えれば直ちにバーナー炎を更に10秒間当てて(第2回接炎)バーナー炎を離す。
(i)5本の試験片の第1回及び第2回の接炎の有炎燃焼時間の合計(総燃焼時間(t))が、50秒以内であって、第2回目接炎後の有炎燃焼時間と、無炎燃焼時間の合計(残じん時間(t))が30秒以内のものをV−0とする。
(ii)5本の試験片の第1回及び第2回の接炎の有炎燃焼時間の合計(総燃焼時間(t))が、250秒以内であって、第2回目接炎後の有炎燃焼時間と、無炎燃焼時間の合計(残じん時間(t))が60秒以内のものをV−1又はV−2とし、さらに燃焼物のドリップが生じないものをV−1、ドリップが生じるものをV−2とする。
The non-halogen flame retardant resin foam of the present invention is a resin composition obtained by melt-kneading one containing at least the above components (A) to (E), and crosslinking and foaming the resin composition, Can be manufactured. The non-halogen flame-retardant resin foam of the present invention has a flame retardancy of V-1 or V-2 level, more preferably V-0 level, and a high expansion ratio foam in UL94 vertical flame retardant test. It is.
Here, the UL94 vertical flame retardant test will be described. The test piece is supported vertically, a burner flame is applied to the lower end of the test piece and held for 10 seconds (first flame contact), and then the burner flame is separated from the test piece. When the flame disappears, apply the burner flame for another 10 seconds (second flame contact) and release the burner flame.
(I) The total of the flaming combustion times of the first and second flame contact (total combustion time (t t )) of the five test pieces is within 50 seconds, and after the second flame contact The sum of the flammable combustion time and the flameless combustion time (residual time (t r )) within 30 seconds is defined as V-0.
(Ii) The sum of the flaming combustion times (total combustion time (t t )) of the first and second flame contact of the five test pieces is within 250 seconds, and after the second flame contact V-1 or V-2 is the sum of the flammable combustion time and the flameless combustion time (residual time (t r )) within 60 seconds, and V- 1. The case where a drip occurs is V-2.

本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体に用いられる樹脂組成物においては、樹脂成分(A)100質量部に対する金属水和物の配合量を(a)質量部、酸化チタンの配合量を(b)質量部としたときに、a/bが1.5〜60であり、かつ(a+b)が180以上であることが好ましい。a/bが小さすぎると、上記UL94垂直難燃試験において、残じん時間(t)が長くなる。また、a/bが大きすぎると、発泡倍率が低下する。また、a+bが小さすぎると難燃性が低下する。さらにa/bが5〜40であることがより好ましい。また、比率a/bが1.5〜60、a+bが180以上であっても、樹脂成分(A)に対する(B)〜(E)成分が上記の範囲内でないと、所望の難燃性や発泡倍率が得られない。 In the resin composition used for the non-halogen flame retardant resin foam of the present invention, the compounding amount of the metal hydrate with respect to 100 parts by mass of the resin component (A) is (a) mass part, and the compounding amount of titanium oxide is ( b) It is preferable that a / b is 1.5 to 60 and (a + b) is 180 or more when the mass part is used. If a / b is too small, the residual time (t r ) becomes long in the UL94 vertical flame retardant test. If a / b is too large, the expansion ratio is reduced. On the other hand, if a + b is too small, the flame retardancy decreases. Furthermore, it is more preferable that a / b is 5-40. Moreover, even if ratio a / b is 1.5-60, and a + b is 180 or more, if the (B)-(E) component with respect to resin component (A) is not in said range, desired flame retardance and The expansion ratio cannot be obtained.

本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体の厚さは2〜20mm、見掛け密度は200kg/m以下のものが好ましい。本発明において、発泡体の見掛け密度は、所定の大きさ(例えば、10cm×10cm)に切り出した試験片の発泡体の質量を体積で除して測定した値である。見掛け密度はさらに好ましくは、35〜150kg/mである。この範囲内の厚さと見掛け密度を有する発泡体は、断熱性及び可撓性に優れている。
発泡体の厚さが薄すぎると断熱性に劣り、厚さが厚すぎると、架橋発泡時に発泡体自身の重みにより発泡炉内で、発泡体が切れやすくなる。また見掛け密度が小さすぎると、気泡膜が薄膜化するため、輻射熱の透過が著しくなり、断熱性が低下する場合がある。発泡体の見掛け密度が大きすぎると、発泡倍率が小さいために、断熱性が低下する。
The non-halogen flame retardant resin foam of the present invention preferably has a thickness of 2 to 20 mm and an apparent density of 200 kg / m 3 or less. In the present invention, the apparent density of the foam is a value obtained by dividing the mass of the foam of the test piece cut out to a predetermined size (for example, 10 cm × 10 cm) by the volume. The apparent density is more preferably 35 to 150 kg / m 3 . A foam having a thickness and an apparent density within this range is excellent in heat insulation and flexibility.
If the thickness of the foam is too thin, the heat insulation is poor, and if the thickness is too thick, the foam tends to break in the foaming furnace due to the weight of the foam itself during the foaming by cross-linking. On the other hand, if the apparent density is too small, the bubble film is thinned, so that the transmission of radiant heat becomes remarkable and the heat insulation may be lowered. If the apparent density of the foam is too large, the heat insulation is reduced because the expansion ratio is small.

本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体を製造する方法としては、樹脂組成物の架橋と発泡をほぼ同時に行う方法と、樹脂組成物を架橋させた後に発泡させる方法とに分けられる。
(1)架橋と発泡をほぼ同時に行う方法
上述した樹脂成分(A)と、難燃剤などの(B)〜(E)成分と、必要により、(F)成分中の熱安定剤や架橋剤などを配合したものを、加圧式ニーダーや2本ロールなどの混練機で、架橋剤や発泡剤が分解しない温度(100〜130℃程度)で混練して、樹脂組成物のペレットを作製する。得られたペレットを押出機に供給し、樹脂温度100〜130℃程度で押出成形して、所望の厚さと幅を有する未発泡シートを形成する。この未発泡シートを約180〜230℃に調整した加熱発泡炉に投入して本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体のシートを作製する。この方法では、架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)−ヘキシン−3、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシジイソプロピル)ベンゼン、t−ブチルパーオキシクメン、4,4’−ジ(t−ブチルパーオキシ)バレリック酸n−ブチルエステル、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンなどの有機過酸化物を使用することが好ましい。架橋剤の配合量は、前記樹脂成分(A)100質量部に対して0.3〜2.0質量部が好ましい。
The method for producing the non-halogen flame retardant resin foam of the present invention can be divided into a method in which the resin composition is crosslinked and foamed almost simultaneously and a method in which the resin composition is crosslinked and then foamed.
(1) Method of performing crosslinking and foaming almost simultaneously The resin component (A) described above, components (B) to (E) such as a flame retardant, and, if necessary, a heat stabilizer or a crosslinking agent in the component (F) Is kneaded with a kneader such as a pressure kneader or two rolls at a temperature (about 100 to 130 ° C.) at which the crosslinking agent and the foaming agent are not decomposed to produce pellets of the resin composition. The obtained pellets are supplied to an extruder and extruded at a resin temperature of about 100 to 130 ° C. to form an unfoamed sheet having a desired thickness and width. This non-foamed sheet is put into a heating foaming furnace adjusted to about 180 to 230 ° C. to produce a sheet of the non-halogen flame-retardant resin foam of the present invention. In this method, as the crosslinking agent, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (t-butylperoxy) -hexyne-3, α, α′-bis (t-butylperoxy) Diisopropyl) benzene, t-butylperoxycumene, 4,4′-di (t-butylperoxy) valeric acid n-butyl ester, 1,1-di (t-butylperoxy) -3,3,5- It is preferable to use organic peroxides such as trimethylcyclohexane and 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane. As for the compounding quantity of a crosslinking agent, 0.3-2.0 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of said resin components (A).

樹脂組成物を架橋させた後に発泡させる方法としては、樹脂成分にシラン化合物をグラフトさせ、その後グラフトされた官能基同士を反応させることにより、樹脂組成物を架橋させた後に加熱し、発泡させる方法(下記(2a))がある。また、樹脂組成物に電離性放射線を照射して架橋させた後に、加熱し、発泡する方法(下記(2b))がある。(2a)の方法を、以下、「シラン架橋後に加熱し、発泡させる方法」ともいう。(2b)の方法を、以下、「電離性放射線照射架橋後に加熱し、発泡させる方法」ともいう。   As a method of foaming after crosslinking the resin composition, a method in which a silane compound is grafted to the resin component and then the grafted functional groups are reacted to crosslink the resin composition, followed by heating and foaming. ((2a) below). In addition, there is a method (following (2b)) in which the resin composition is heated and foamed after being irradiated with ionizing radiation to be crosslinked. Hereinafter, the method (2a) is also referred to as “a method of heating and foaming after silane crosslinking”. Hereinafter, the method (2b) is also referred to as “a method of heating and foaming after ionizing radiation irradiation crosslinking”.

(2a)シラン架橋後に加熱し、発泡させる方法
上述した樹脂成分(A)及び難燃剤などの(B)〜(E)成分のほか、ビニルトリメトキシシランなどのシラン化合物及びラジカル重合開始剤と、さらに必要により、(F)成分中の熱安定剤などを配合したものを混練して樹脂組成物のペレットを作製する。得られたペレットをジブチルスズジラウレートなどのシラノール縮合触媒とともに押出機に供給し、押出成形して未発泡シートを形成し、この未発泡シート中でラジカル重合開始剤の作用によりシラン化合物を樹脂成分にグラフトさせる。次いで、グラフト化した樹脂成分を水の存在下で縮合反応により架橋させる。このシートを加熱炉に投入して、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体のシートを作製する。この場合、ラジカル重合開始剤としては、上記(1)の発泡とほぼ同時に樹脂組成物架橋させる方法で使用した有機過酸化物を同様に使用することができる。ラジカル重合開始剤の配合量は、樹脂成分(A)100質量部に対して0.003〜2質量部が好ましい。シラノール縮合触媒の配合量は、樹脂成分(A)100質量部に対して0.03〜5質量部が好ましい。
(2a) Method of heating and foaming after silane crosslinking In addition to the resin component (A) and the components (B) to (E) such as a flame retardant, a silane compound such as vinyltrimethoxysilane and a radical polymerization initiator, Furthermore, if necessary, a resin composition pellet is prepared by kneading a blend of a heat stabilizer in component (F). The obtained pellets are supplied to an extruder together with a silanol condensation catalyst such as dibutyltin dilaurate, and extruded to form an unfoamed sheet. In this unfoamed sheet, a silane compound is grafted to the resin component by the action of a radical polymerization initiator. Let Next, the grafted resin component is crosslinked by a condensation reaction in the presence of water. This sheet is put into a heating furnace to produce a non-halogen flame retardant resin foam sheet of the present invention. In this case, as the radical polymerization initiator, the organic peroxide used in the method of crosslinking the resin composition almost simultaneously with the foaming in the above (1) can be similarly used. As for the compounding quantity of a radical polymerization initiator, 0.003-2 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of resin components (A). As for the compounding quantity of a silanol condensation catalyst, 0.03-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of resin components (A).

(2b)電離性放射線照射架橋後に加熱し、発泡させる方法
上述した樹脂成分(A)及び難燃剤などの(B)〜(E)成分のほか、必要により、(F)成分中の熱安定剤などを配合したものを混練して樹脂組成物のペレットを作製する。得られた樹脂組成物のペレットを押出機に供給し、押出成形して未発泡シートを作製する。得られた未発泡シートに、α、β、γ線、電子線、中性子線などの電離性放射線を照射して架橋させる。このシートを加熱炉に投入して本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体のシートを作製する。
以上の、(1)、(2a)及び(2b)の方法は単独で使用してもよいし、2種以上の方法を併用してもよい。いずれの方法でも、必要に応じてトリメチロールプロパントリアクリレート、ジビニルベンゼンなどの架橋助剤を、樹脂成分(A)100質量部に対して0.05〜3質量部配合してもよい。
(2b) Method of heating and foaming after ionizing radiation irradiation crosslinking In addition to (B) to (E) components such as the resin component (A) and the flame retardant described above, a heat stabilizer in the (F) component as necessary. A resin composition pellet is prepared by kneading a mixture of the above. The pellets of the obtained resin composition are supplied to an extruder and extruded to produce an unfoamed sheet. The resulting unfoamed sheet is crosslinked by irradiating with ionizing radiation such as α, β, γ rays, electron beams, neutron rays. This sheet is put into a heating furnace to produce a non-halogen flame retardant resin foam sheet of the present invention.
The above methods (1), (2a) and (2b) may be used alone or in combination of two or more methods. In any method, if necessary, a crosslinking aid such as trimethylolpropane triacrylate and divinylbenzene may be blended in an amount of 0.05 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (A).

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

実施例18、19及び比較例8、10以外は、表1〜3に示す割合で各成分を配合し、120℃で溶融および混練して樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットを押出機に供給し、押出成形して未発泡シートを作製した。その後、これらの未発泡シートを220℃に調整した熱風炉に導入して、架橋と発泡をほぼ同時に行い、難燃性樹脂発泡体を作製した。
実施例18、19及び比較例8、10では、表1〜3に示す割合で各成分を配合し、120℃で溶融および混練して樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットを押出機に供給し、押出成形して未発泡シートを作製した。その後、未発泡シートの両面に加速電圧500Vで照射線量12Mradの電子線を照射して架橋させた後、このシートを220℃に調整した熱風炉に導入して発泡させて、難燃性樹脂発泡体を作製した。
Except for Examples 18 and 19 and Comparative Examples 8 and 10, the components were blended in the ratios shown in Tables 1 to 3, and melted and kneaded at 120 ° C. to obtain resin composition pellets. The obtained pellets were supplied to an extruder and extruded to produce an unfoamed sheet. Thereafter, these unfoamed sheets were introduced into a hot air oven adjusted to 220 ° C., and crosslinking and foaming were performed almost simultaneously to produce a flame-retardant resin foam.
In Examples 18 and 19 and Comparative Examples 8 and 10, the components were blended in the proportions shown in Tables 1 to 3, and melted and kneaded at 120 ° C. to obtain resin composition pellets. The obtained pellets were supplied to an extruder and extruded to produce an unfoamed sheet. After that, both surfaces of the non-foamed sheet were irradiated with an electron beam with an irradiation dose of 12 Mrad at an acceleration voltage of 500 V, and then cross-linked. The body was made.

表1〜3で用いた樹脂組成物の各成分の詳細は以下に示す通りである。
<樹脂成分(A)>
EVA1(エチレン−酢酸ビニル共重合体)
酢酸ビニル含有量25%、MFR 2g/10min
商品名:エバフレックスEV360、三井デュポンポリケミカル(株)製
EVA2(エチレン−酢酸ビニル共重合体)
酢酸ビニル含有量41%、MFR 2g/10min
商品名:エバフレックスEV40LX、三井デュポンポリケミカル(株)製
EEA(エチレン−エチルアクリレート共重合体)
エチルアクリレート含有量25%、MFR0.5g/10min
商品名:エバフレックスA714、三井デュポンポリケミカル(株)製
LLDPE(エチレン−α−オレフィン共重合体)
MFR 0.5g/10min
商品名:ENGAGE8180、ザ・ダウ・デュポン・エラストマー(株)製
The detail of each component of the resin composition used by Tables 1-3 is as showing below.
<Resin component (A)>
EVA1 (ethylene-vinyl acetate copolymer)
Vinyl acetate content 25%, MFR 2g / 10min
Product name: EVAFLEX EV360, EVA2 (ethylene-vinyl acetate copolymer) manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.
Vinyl acetate content 41%, MFR 2g / 10min
Product name: Evaflex EV40LX, EEA (ethylene-ethyl acrylate copolymer) manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.
Ethyl acrylate content 25%, MFR 0.5g / 10min
Product name: Everflex A714, LLDPE (ethylene-α-olefin copolymer) manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.
MFR 0.5g / 10min
Product name: ENGAGE8180, manufactured by The Dow Dupont Elastomer Co., Ltd.

<金属水和物(B)>
水酸化マグネシウム
商品名:キスマ5B、協和化学(株)製(表面処理されていない)
水酸化アルミニウム1
商品名:ハイジライトH42S、昭和電工(株)製(脂肪酸により表面処理)
水酸化アルミニウム2
商品名:ハイジライトH42M、昭和電工(株)製(表面処理されていない)
<Metal hydrate (B)>
Magnesium hydroxide Product name: Kisuma 5B, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd. (not surface-treated)
Aluminum hydroxide 1
Product name: Heidilite H42S, Showa Denko KK (surface treatment with fatty acid)
Aluminum hydroxide 2
Product name: Heidilite H42M, Showa Denko Co., Ltd. (not surface-treated)

<金属水和物以外の難燃剤、難燃助剤>
ハロゲン系難燃剤:デカブロモジフェニルエーテル
商品名 SAYTEX 102E、アルベマール社製
三酸化アンチモン
商品名 三酸化アンチモン、TWINKLING STAR社製
<Flame retardants other than metal hydrates, flame retardant aids>
Halogen-based flame retardant: Decabromodiphenyl ether Product name SAYTEX 102E, manufactured by Albemarle Co., Ltd. Antimony trioxide Product name Antimony trioxide, manufactured by TWINKING STAR

<赤燐(C)>
商品名 ノーバレッド120、燐化学工業(株)製
<Red phosphorus (C)>
Product name Novaled 120, manufactured by Rin Chemical Industry Co., Ltd.

<酸化チタン(D)>
商品名 Ti−Pure R−103、古河ケミカルズ(株)製
<Titanium oxide (D)>
Product name Ti-Pure R-103, manufactured by Furukawa Chemicals

<熱分解型発泡剤(E)>
発泡剤:アゾジカルボンアミド
商品名 AC#1L、永和化成(株)製
<Pyrolytic foaming agent (E)>
Foaming agent: Azodicarbonamide Product name AC # 1L, manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.

<熱安定剤>
酸化防止剤1:フェノール系安定剤
商品名 イルガノックス1010、チバスペシャルティケミカルズ(株)製
酸化防止剤2:ホスファイト系安定剤
商品名 アデカスタブPEP−8、旭電化工業(株)製
<Heat stabilizer>
Antioxidant 1: Phenol stabilizer Product name Irganox 1010, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd. Antioxidant 2: Phosphite stabilizer Product name ADK STAB PEP-8, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.

架橋剤:ジクミルパーオキサイド
商品名 パークミルD、日本油脂(株)製
架橋助剤:トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT)
商品名 オグモントT200、新中村化学社製
Crosslinking agent: Dicumyl peroxide Trade name Park mill D, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd. Crosslinking aid: Trimethylolpropane trimethacrylate (TMPT)
Product name Ogmont T200, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.

以上の樹脂のメルトフローレート(MFR)は以下のようにして測定した(JISK7210)。樹脂を190℃で溶融し、2.16kgfの荷重をかけてオリフィスより押し出し、10分間で押し出された樹脂の重量を測定した。   The melt flow rate (MFR) of the above resin was measured as follows (JISK7210). The resin was melted at 190 ° C., extruded through an orifice under a load of 2.16 kgf, and the weight of the resin extruded in 10 minutes was measured.

得られたノンハロゲン系難燃樹脂発泡体について、以下の方法に従って特性を測定、評価した。なお、表1〜3には、配合した材料から明らかな通り、得られた発泡体にハロゲンや三酸化アンチモンを含有するかについても記載した。また、表1〜3には、樹脂成分中のエチレン−酢酸ビニル共重合体及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量の合計も記載した。表には、「VA及びEA含有量」と略記した。
1.発泡体の厚さ
デジタルノギスにより、測定した。
2.発泡体の見掛け密度
得られた発泡体から10cm×10cmの大きさの試験片を切り出し、質量を体積で除して見掛け密度を算出した。見掛け密度が200kg/m以下のものを合格、それ以上のものを不合格とした。
The obtained non-halogen flame retardant resin foam was measured and evaluated according to the following method. In Tables 1 to 3, it was also described whether the obtained foam contains halogen or antimony trioxide, as is clear from the blended materials. Tables 1 to 3 also describe the total content of vinyl acetate and ethyl acrylate, which are copolymer components of the ethylene-vinyl acetate copolymer and / or ethylene-ethyl acrylate copolymer, in the resin component. did. The table is abbreviated as “VA and EA content”.
1. Foam thickness Measured with a digital caliper.
2. Apparent Density of Foam A test piece having a size of 10 cm × 10 cm was cut out from the obtained foam, and the apparent density was calculated by dividing the mass by the volume. Those with an apparent density of 200 kg / m 3 or less were accepted and those with an apparent density of more than 200 kg / m 3 were rejected.

3.発泡体の垂直難燃性
UL94垂直難燃試験方法に準拠して、発泡体の垂直難燃性の試験を行った。各発泡体を、長さ125±5mm、幅13.0±0.5mmの大きさに切り出し、各実施例及び比較例につき、5本の試験片を用意した。各試験片を垂直に支持し、試験片の下端にバーナーの炎を当てて10秒間保ち(第1回接炎)、その後バーナー炎を試験片から離した。その後炎が消えれば直ちにバーナー炎を更に10秒間当てて(第2回接炎)バーナー炎を離した。
(i)5本の試験片の第1回及び第2回の接炎の有炎燃焼時間の合計(総燃焼時間(t))が、50秒以内であって、第2回目接炎後の有炎燃焼時間と、無炎燃焼時間の合計(残じん時間(t))が30秒以内のものをV−0とした。
(ii)5本の試験片の第1回及び第2回の接炎の有炎燃焼時間の合計(総燃焼時間(t))が、250秒以内であって、第2回目接炎後の有炎燃焼時間と、無炎燃焼時間の合計(残じん時間(t))が60秒以内のものをV−1又はV−2とし、さらに燃焼物のドリップが生じないものをV−1、ドリップが生じるものをV−2とした。
3. The vertical flame retardancy of the foam was tested in accordance with the UL94 vertical flame test method. Each foam was cut into a size of 125 ± 5 mm in length and 13.0 ± 0.5 mm in width, and five test pieces were prepared for each example and comparative example. Each test piece was supported vertically, a flame of a burner was applied to the lower end of the test piece and kept for 10 seconds (first flame contact), and then the burner flame was separated from the test piece. After that, when the flame disappeared, the burner flame was applied for another 10 seconds (second flame contact) to release the burner flame.
(I) The total of the flaming combustion times of the first and second flame contact (total combustion time (t t )) of the five test pieces is within 50 seconds, and after the second flame contact The sum of the flammable combustion time and the flameless combustion time (residual time (t r )) within 30 seconds was defined as V-0.
(Ii) The sum of the flaming combustion times (total combustion time (t t )) of the first and second flame contact of the five test pieces is within 250 seconds, and after the second flame contact V-1 or V-2 is the sum of the flammable combustion time and the flameless combustion time (residual time (t r )) within 60 seconds, and V- 1. V-2 was defined as a drip.

4.ハロゲンガスの発生
発泡体を燃焼させて発生するガスをイオンクロマトグラフ法により分析し、ハロゲンガスが検出されるかどうか測定した。
4). Generation of Halogen Gas The gas generated by burning the foam was analyzed by ion chromatography to determine whether halogen gas was detected.

Figure 2012001572
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実施例1〜19の発泡体は、適度な見掛け密度を有し、UL94垂直難燃試験のV−0又はV−1レベルである。また、実施例11、12、18及び19において、金属水和物として、水酸化マグネシウムと表面処理された水酸化アルミニウムが併用されている。実施例11及び12では、架橋と発泡をほぼ同時に行う方法で適度な見掛け密度を有し、難燃性に優れた発泡体が得られた。水酸化マグネシウムより水酸化アルミニウムの配合量を多くした場合には、電子線を照射して架橋させた後に加熱し、発泡させる方法により、適度な見掛け密度を有し、難燃性に優れた発泡体が得られている。
これに対して、比較例1では、水酸化マグネシウムの配合量が多すぎて、見掛け密度が大きい発泡体しか得られなかった。比較例2では、酸化チタンの配合量が多いため、同様に、見掛け密度が大きい発泡体しか得られなかった。比較例3では、酸化チタンの配合量が少なすぎて垂直難燃試験に合格しなかった。また比較例4では、赤燐を含まないため、垂直難燃試験に合格しなかった。比較例5〜7では、水酸化マグネシウムの配合量が少なすぎるため、垂直難燃試験に合格しなかった。比較例9は、ハロゲン系難燃剤と三酸化アンチモンを用いているため、水酸化マグネシウムの配合量が少なくてもV−0レベルの垂直難燃性を有するが、発泡体燃焼時にハロゲンガスを発生した。比較例10では、表面処理していない水酸化アルミニウムを用いているため、見掛け密度が大きい発泡体しか得られなかった。
以上説明したように、本発明のノンハロゲン系難燃樹脂発泡体は、燃焼時に有毒なハロゲンガスが全く発生せず、しかも無機物を高充填しているにもかかわらず高発泡倍率で適度な見掛け密度を有することがわかる。とりわけ、本発明のノンハロゲン系難燃樹脂発泡体は、従来の発泡体で困難であった、UL94垂直難燃試験においてV−1又はV−0レベルの高い難燃性を有する。
Figure 2012001572
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The foams of Examples 1-19 have a moderate apparent density and are at the V-0 or V-1 level of the UL94 vertical flame retardant test. In Examples 11, 12, 18 and 19, magnesium hydroxide and surface-treated aluminum hydroxide are used in combination as the metal hydrate. In Examples 11 and 12, a foam having an appropriate apparent density and excellent flame retardancy was obtained by a method in which crosslinking and foaming were carried out almost simultaneously. When the amount of aluminum hydroxide is higher than that of magnesium hydroxide, foaming with moderate apparent density and excellent flame retardancy is achieved by heating and foaming after irradiation with an electron beam and crosslinking. The body is obtained.
On the other hand, in Comparative Example 1, the amount of magnesium hydroxide was too large, and only a foam having a large apparent density was obtained. In Comparative Example 2, since the blending amount of titanium oxide was large, only a foam having a large apparent density was obtained. In Comparative Example 3, the amount of titanium oxide was too small to pass the vertical flame retardant test. In Comparative Example 4, red phosphorus was not included, so the vertical flame retardant test was not passed. In Comparative Examples 5-7, since the compounding quantity of magnesium hydroxide was too small, it did not pass the vertical flame retardant test. Since Comparative Example 9 uses a halogen-based flame retardant and antimony trioxide, it has vertical flame retardancy of V-0 level even when the amount of magnesium hydroxide is small, but generates halogen gas when the foam is burned. did. In Comparative Example 10, since aluminum hydroxide that was not surface-treated was used, only a foam having a large apparent density was obtained.
As described above, the non-halogen flame retardant resin foam of the present invention does not generate any toxic halogen gas at the time of combustion, and has an appropriate apparent density at a high expansion ratio despite being highly filled with inorganic substances. It can be seen that In particular, the non-halogen flame retardant resin foam of the present invention has high flame retardancy of V-1 or V-0 level in the UL94 vertical flame retardant test, which was difficult with conventional foams.

Claims (4)

エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)を含有する樹脂成分(A)100質量部に対して、(B)金属水和物として水酸化マグネシウム及び/又は表面が処理された水酸化アルミニウムを151〜300質量部、(C)赤燐2〜25質量部、(D)酸化チタン5〜100質量部及び(E)熱分解型発泡剤10〜40質量部を含有し、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量の合計が前記樹脂成分(A)中14〜50質量%である樹脂組成物を用いて架橋及び発泡させてなることを特徴とするノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体。   With respect to 100 parts by mass of the resin component (A) containing the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or the ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2), (B) magnesium hydroxide and 151-300 parts by mass of aluminum hydroxide whose surface has been treated, (C) 2-25 parts by mass of red phosphorus, (D) 5-100 parts by mass of titanium oxide, and (E) 10-40 of pyrolytic foaming agent The total content of vinyl acetate and ethyl acrylate, which is a copolymer component of the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or the ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2), is contained in parts by mass. A non-halogen flame-retardant resin foam obtained by crosslinking and foaming using a resin composition of 14 to 50% by mass in the resin component (A). 前記樹脂成分(A)100質量部に対する金属水和物の配合量を(a)質量部、酸化チタンの配合量を(b)質量部としたときに、a/bが1.5〜60であり、かつ(a+b)が180以上であることを特徴とする請求項1記載のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体。   When the compounding amount of the metal hydrate with respect to 100 parts by mass of the resin component (A) is (a) parts by mass and the compounding amount of titanium oxide is (b) parts by mass, a / b is 1.5-60. The non-halogen flame retardant resin foam according to claim 1, wherein (a + b) is 180 or more. 厚さが2〜20mm、見掛け密度が35〜150kg/mであることを特徴とする請求項1又は2記載のノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体。 3. The non-halogen flame-retardant resin foam according to claim 1, wherein the foam has a thickness of 2 to 20 mm and an apparent density of 35 to 150 kg / m 3 . エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)を含有する樹脂成分(A)100質量部に対して、(B)金属水和物として水酸化マグネシウム及び/又は表面が処理された水酸化アルミニウムを151〜300質量部、(C)赤燐2〜25質量部、(D)酸化チタン5〜100質量部及び(E)熱分解型発泡剤10〜40質量部を含有し、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体(A1)及び/又はエチレン−エチルアクリレート共重合体(A2)の共重合体構成成分である酢酸ビニル及びエチルアクリレートの含有量の合計が前記樹脂成分(A)中14〜50質量%である樹脂組成物を用いて架橋及び発泡することを特徴とするノンハロゲン系難燃性樹脂発泡体の製造方法。   With respect to 100 parts by mass of the resin component (A) containing the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or the ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2), (B) magnesium hydroxide and 151-300 parts by mass of aluminum hydroxide whose surface has been treated, (C) 2-25 parts by mass of red phosphorus, (D) 5-100 parts by mass of titanium oxide, and (E) 10-40 of pyrolytic foaming agent The total content of vinyl acetate and ethyl acrylate, which is a copolymer component of the ethylene-vinyl acetate copolymer (A1) and / or the ethylene-ethyl acrylate copolymer (A2), is contained in parts by mass. A method for producing a non-halogen flame-retardant resin foam, characterized by crosslinking and foaming using a resin composition of 14 to 50% by mass in the resin component (A).
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