JP2012144671A - 難燃性樹脂組成物及び樹脂シート、樹脂成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実質的にハロゲンを含まず、次の(A)(B)(C1)(D)成分を必須成分とする樹脂組成物で構成され、270℃における溶融張力が10〜40mNである。(A)成分:(A)成分の合計を100質量%として、プロピレン単独重合体10〜30質量%、エチレンプロピレンブロック共重合体30〜50質量%、高密度ポリエチレン20〜30質量%、低密度ポリエチレン5〜10質量%を含む樹脂組成物であり、その270℃における溶融張力が20〜50mNである樹脂組成物、(B)成分:270℃における剪断速度121s−1で測定した溶融粘度が300〜600Pa・sであるポリアミド樹脂、(C1)成分:リン酸塩系難燃剤、(D)成分:ポリプロピレン系ポリマーアロイ相溶化剤。
【選択図】 なし
Description
例えば、特許文献1には、オレフィン系樹脂に対してリン酸塩系の難燃剤とシリコーン化合物および高級脂肪族カルボン酸塩を配合してなる、難燃性オレフィン系樹脂組成物が開示されている。
(A)成分:(A)成分の合計を100質量%として、プロピレン単独重合体10〜30質量%、エチレンプロピレンブロック共重合体30〜50質量%、高密度ポリエチレン20〜30質量%、低密度ポリエチレン5〜10質量%を含む樹脂組成物であり、その270℃における溶融張力が20〜50mNである樹脂組成物
(B)成分:270℃における剪断速度121s−1で測定した溶融粘度が300〜600Pa・sであるポリアミド樹脂
(C1)成分:リン酸塩系難燃剤
(D)成分:ポリプロピレン系ポリマーアロイ相溶化剤
上記の発明において、好ましくは、さらに、(C2)成分:液状の縮合リン酸エステル系難燃剤を含み(請求項2)、(D)成分が、無水マレイン酸変性オレフィン系樹脂である(請求項3)。
また、好ましくは、(A)(B)成分の合計を100質量%として、(A)成分70〜95質量%と(B)成分30〜5質量%からなる混合物100質量部に対して、(C1)成分20〜35質量部、(C2)成分0〜5質量部、(D)成分が5〜20質量部とする(請求項4)。
そして、270℃における溶融張力を10〜40mNとすることにより、燃焼時に、樹脂表面に発生した炭化層の表面保持性を高めることができ、優れた難燃性を得ることができる。また、高い耐衝撃性、及び良好な真空成形性を有する樹脂組成物を得ることができる。
本発明では、(B)成分として、270℃における剪断速度121s−1で測定した溶融粘度が300〜600Pa・sであるポリアミド樹脂を用いることにより、難燃性樹脂組成物の溶融張力の低下を少なく抑えることができる。その結果、燃焼時に、樹脂表面に炭化層を保持して酸素遮断の役目をすると同時に、リン酸塩系難燃剤から発生した気泡の保持力を高め、断熱膜を形成する。これにより、長時間炎が当たっても燃焼が抑制され、90秒を超える長時間の着炎でも、延焼が少なく、難燃性に優れた樹脂組成物を得ることができる。
本発明に係る樹脂シートは、前記押出してペレット状にした材料を押出成形して製造することができる。また、前記押出してペレット状にした材料を射出成形して本発明に係る樹脂成形品を製造することができる。
本発明では、(B)成分としてポリアミド樹脂を用いており、その融点(225℃〜250℃)以上では急激に溶融張力が低下する。このため、ポリアミド樹脂を含む難燃性樹脂組成物では、230℃における溶融張力が25〜50mNであっても、必ずしも270℃における溶融張力が本発明の10〜40mNになるとは限らない。
なお、ポリアミド樹脂の溶融粘度は、分子量の大きさにより調整することができる。
実施例に使用する材料は以下の通りである。
(A)成分として、
(a)プロピレン単独重合体:住友化学工業製「ノーブレンFH1016」(270℃における溶融張力:12mN、MFR=0.5g/10min)
(b)エチレンプロピレン共重合体:日本ポリプロ製「ノバテックPP EC9」(270℃における溶融張力:25mN、MFR=0.5g/10min)
(c)高密度ポリエチレン:日本ポリエチレン製「ノバテックHD HY434」(270℃における溶融張力:35mN、MFR=0.55g/10min)
(d)低密度ポリエチレン:住友化学工業製「スミカセンF102−0」(270℃における溶融張力:45mN、MFR=0.4g/10min)
(B)成分として、
(e)ナイロン6:270℃における剪断速度121s−1で測定した溶融粘度350Pa・s
(f)ナイロン6:270℃における剪断速度121s−1で測定した溶融粘度115Pa・s
(g)ナイロン66:270℃における剪断速度121s−1で測定した溶融粘度590Pa・s
(C1)成分として、
(h)リン酸塩系難燃剤:ADEKA製「FP2200」
(C2)成分として、
(i)縮合リン酸エステル系難燃剤:ADEKA製「FP600」
(D)成分として、
(j)無水マレイン酸変性PP:三洋化成製「ユーメックス1001」
実施例1〜9
各例毎にそれぞれ表1〜3に示す樹脂組成物を2軸押出し機で押出しペレット化し、射出成形による2.5mm厚の射出成形板と押出成形による厚さ2mmの樹脂シートを作製した。
なお、(A)成分のオレフィン系樹脂組成物は、プロピレン単独重合体26質量%、エチレンプロピレンブロック共重合体41〜40質量%、高密度ポリエチレン26質量%、低密度ポリエチレン7〜8質量%を含む樹脂組成物である。
各例毎にそれぞれ表4〜5に示す樹脂組成物を2軸押出し機で押出しペレット化し、射出成形による2.5mm厚の射出成形板と押出成形による厚さ2mmの樹脂シートを作製した。
(1)溶融張力:キャピラリーレオメーター(東洋精機製「キャピログラフIB」)を使用し、所定温度で加熱溶融した樹脂を、長さ10mm、内径1mmのキャピラリーを通して押出す。このときのシリンダ径9.9mmでピストン押出速度は10mm/分である。押出された溶融樹脂フィラメントを、テンションプーリを介して引取りロールで巻き取る。このときの引張速度は3.15m/分である。そして、テンションプーリにかかる力を溶融張力として測定する。なお、測定温度は、230℃及び270℃で実施した。
(2)溶融粘度:キャピログラフ(ノズル径:1.0mm、ノズル長:10mm)を使用し、温度270℃、剪断速度121s−1の条件で測定した。
(3)メルトフローレート:島津製作所製「フローテスタCFT−500T」を使用し、JIS−K7210に準拠して測定した。このとき、ダイ長さ8.0mm、ダイ内径2.0mm、荷重2.16kg、測定温度は190℃にて行った。
(4)難燃性:鉄道車両用材料の燃焼性試験方法である、0.5ccのアルコール燃焼(燃焼時間約90秒)の方法の代替方法として、厚み2.5mm、幅50mm、長さ60mmの射出成形試験片を用い、試験片を水平に対し45°傾斜させて固定した。そして、燃焼ガスとして標準ガスを用い、口径9.8mmのバーナで炎長が30mm〜40mmの火炎をその試験片の中央に当て、炎により試験片に10mm程度の貫通孔が発生するまでの時間(穴あき時間)と、火炎を除去した後に残炎が消えるまでの時間(残炎時間)を測定した。この方法で穴あき時間が90秒以上で、残炎無しであれば、鉄道車両用材料の燃焼性規格の難燃性ランクに相当するものとした。
(5)ドローダウン性:真空成形機(布施真空製「CUPF−1013−PWB」)を使用し、真空成形機のクランプ(大きさ:1000mm×800mm)に、厚み2mmの樹脂シートをセットし、加熱後のクランプ中央部の樹脂シートの垂下がり量を測定した。このとき、加熱条件は、ヒータ温度上下360℃、加熱時間90秒とした。
(6)真空成形後型形状再現性:真空成形機(布施真空製「CUPF−1013−PWB」)を使用し、凸型成形品(形状:縦幅800mm×横幅600mm×高さ150mm)を成形したときの型形状再現性、コーナ再現性、皺発生の有無、変形、ゆがみの大きさについて、目視により成形性の良否を判断した。このとき、成形前の樹脂シートは1000mm×1000mm×厚み2mmである。なお、評価は下記により行なった。
(7)耐衝撃性:厚さ3.0mm×幅12.7mm×長さ64.5mmの射出成形試験片を用い、JIS−K7110に準拠した、ノッチなしアイゾット衝撃試験法により評価した。
Claims (6)
- 実質的にハロゲンを含まず、以下の(A)(B)(C1)(D)成分を必須成分とする樹脂組成物で構成され、270℃における溶融張力が10〜40mNであることを特徴とする難燃性樹脂組成物。
(A)成分:(A)成分の合計を100質量%として、プロピレン単独重合体10〜30質量%、エチレンプロピレンブロック共重合体30〜50質量%、高密度ポリエチレン20〜30質量%、低密度ポリエチレン5〜10質量%を含む樹脂組成物であり、その270℃における溶融張力が20〜50mNである樹脂組成物
(B)成分:270℃における剪断速度121s−1で測定した溶融粘度が300〜600Pa・sであるポリアミド樹脂
(C1)成分:リン酸塩系難燃剤
(D)成分:ポリプロピレン系ポリマーアロイ相溶化剤 - さらに、(C2)成分:液状の縮合リン酸エステル系難燃剤を含む請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
- (D)成分が、無水マレイン酸変性オレフィン系樹脂である請求項1又は2記載の難燃性樹脂組成物。
- (A)成分70〜95質量%と(B)成分5〜30質量%からなる混合物100質量部に対して、(C1)成分20〜35質量部、(C2)成分0〜5質量部、(D)成分5〜20質量部である請求項1〜3のいずれかに記載の難燃性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の難燃性樹脂組成物で構成された樹脂シート。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の難燃性樹脂組成物で構成された樹脂成形品。
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