JP2018162398A5 - - Google Patents
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Description
すなわち、本発明にかかる樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、セルロースのみからなるセルロース系材料と、リン酸系難燃剤とを含み、下記の関係式を満たすものである。
＜実施例２，参考例３、比較例１〜１３＞
原料ないし配合量を下表２のとおりに変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２，参考例３の各樹脂組成物、比較例１の樹脂混練物、比較例２〜１３の各樹脂組成物を試料として得た。
原料ないし配合量を下表２のとおりに変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２，参考例３の各樹脂組成物、比較例１の樹脂混練物、比較例２〜１３の各樹脂組成物を試料として得た。
図１０に、
参考例３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％／ＡＰＰ１０ｗｔ％）、
比較例１（ＰＰ）、
比較例２（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＡＰＰ１０ｗｔ％）、
比較例１３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％）
の各試料における発熱速度と温度の関係を示す。
参考例３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％／ＡＰＰ１０ｗｔ％）、
比較例１（ＰＰ）、
比較例２（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＡＰＰ１０ｗｔ％）、
比較例１３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％）
の各試料における発熱速度と温度の関係を示す。
図１４に、
参考例３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％／ＡＰＰ１０ｗｔ％）、
比較例１３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％）
の各試料における燃焼時間と炭化層の厚さとの関係を示す。
参考例３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％／ＡＰＰ１０ｗｔ％）、
比較例１３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％）
の各試料における燃焼時間と炭化層の厚さとの関係を示す。
図２２に、
参考例３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％／ＡＰＰ１０ｗｔ％）、
比較例１（ＰＰ）、
比較例２（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＡＰＰ１０ｗｔ％）、
比較例１３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％）
の各試料における重量減少率と温度の関係を示す。
参考例３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％／ＡＰＰ１０ｗｔ％）、
比較例１（ＰＰ）、
比較例２（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＡＰＰ１０ｗｔ％）、
比較例１３（ＰＰ／ＭＡＰＰ３．３ｗｔ％／ＢＦ５０ｗｔ％）
の各試料における重量減少率と温度の関係を示す。
セルロース系材料やリン酸系難燃剤を単独で添加した場合と明らかに違うのは、炭化層形成である。
ＰＰ系試料においてもＰＬＡ系試料においても炭化層形成速度が増加していることが分かる（表１１の実施例１，２、参考例３、比較例７，１２、表１２の実施例４，５参照。）。
理由として、リン酸系難燃剤によるセルロース系材料の脱水反応の促進により炭化層形成が増加し、これより「炭化層形成の固相による難燃機構」が発現したためであると考えられる。
さらに、リン酸系難燃剤と一緒に添加するセルロース系材料の量を増やすと、リン酸系難燃剤によって促進させるセルロース系材料の量が増加するので炭化層形成速度は増加する。
ＰＰ系試料とＰＬＡ系試料とで炭化層形成速度にほとんど変化はなかった（表１１の比較例７と表１２の実施例４参照。）。
つまり、ＡＰＰによるＣＰの炭化層形成の促進はＰＰとＰＬＡの違い（燃焼の仕方等）によって差は見られない。
「炭化層形成の固相による難燃機構」は熱可塑性樹脂の違いによらず発現することが分かった。
ＰＰ系試料においてもＰＬＡ系試料においても炭化層形成速度が増加していることが分かる（表１１の実施例１，２、参考例３、比較例７，１２、表１２の実施例４，５参照。）。
理由として、リン酸系難燃剤によるセルロース系材料の脱水反応の促進により炭化層形成が増加し、これより「炭化層形成の固相による難燃機構」が発現したためであると考えられる。
さらに、リン酸系難燃剤と一緒に添加するセルロース系材料の量を増やすと、リン酸系難燃剤によって促進させるセルロース系材料の量が増加するので炭化層形成速度は増加する。
ＰＰ系試料とＰＬＡ系試料とで炭化層形成速度にほとんど変化はなかった（表１１の比較例７と表１２の実施例４参照。）。
つまり、ＡＰＰによるＣＰの炭化層形成の促進はＰＰとＰＬＡの違い（燃焼の仕方等）によって差は見られない。
「炭化層形成の固相による難燃機構」は熱可塑性樹脂の違いによらず発現することが分かった。
今回最も良い難燃性であるＶ−０を達成した実施例１，２、参考例３、実施例４，５におけるＴP−ＴCMPの値が、それぞれ１１３℃、１０８℃、９７℃、１１９℃、１２５℃であり、他の比較例は最も悪い難燃性であるＨＢの評価であり、ＴP−ＴCMPの値が最大で９３℃であった（比較例１９）。
また、Ｖ−０を達成した実施例１〜５は、いずれもＴP＞ＴBの条件を満たしている。
この結果から、セルロース系材料の脱水反応を促進することにより、Ｖ−０を達成するためには、ＴP＞ＴBの条件を満たした上で、ＴP−ＴCMPの値が９５℃以上必要であると分かる。
ＴP−ＴCMPの値が大きいということは、それだけ低温で脱水反応が発生していることである。より低温で脱水反応が起きることによって、その分多くの「水」と「炭素」が生成され、炭化層が分厚くなる。
また、Ｖ−０を達成した実施例１〜５は、いずれもＴP＞ＴBの条件を満たしている。
この結果から、セルロース系材料の脱水反応を促進することにより、Ｖ−０を達成するためには、ＴP＞ＴBの条件を満たした上で、ＴP−ＴCMPの値が９５℃以上必要であると分かる。
ＴP−ＴCMPの値が大きいということは、それだけ低温で脱水反応が発生していることである。より低温で脱水反応が起きることによって、その分多くの「水」と「炭素」が生成され、炭化層が分厚くなる。
Claims (9)
- 熱可塑性樹脂と、セルロースのみからなるセルロース系材料と、リン酸系難燃剤とを含み、下記の関係式（１）及び（２）を満たす、樹脂組成物。
- 難燃剤として前記リン酸系難燃剤のみを含む、請求項１に記載の樹脂組成物。
- 難燃剤の含有割合が樹脂組成物全量に対し５〜１５重量％である、請求項１または２に記載の樹脂組成物。
- 難燃剤の含有割合が樹脂組成物全量に対し１０重量％以下である、請求項１から３までのいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂がポリオレフィンである、請求項１から４までのいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂がポリエステルである、請求項１から４までのいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記ポリエステルがポリ乳酸である、請求項６に記載の樹脂組成物。
- 前記リン酸系難燃剤がポリリン酸アンモニウム及び／又はリン酸メラミンである、請求項１から７までのいずれかに記載の樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂と、セルロース系材料と、リン酸系難燃剤とを含む樹脂組成物について、下記の判定要素（１）及び（２）に基づいて難燃性を判定する、樹脂組成物の難燃性判定方法。
判定要素（１）：ＴPとＴCMPの差
判定要素（２）：ＴPとＴBの大小関係
（上記判定要素（１）及び（２）において、ＴP、ＴB及びＴCMPは熱重量分析における重量減少速度ピーク時の温度を指し、それぞれ、ＴP：熱可塑性樹脂の重量減少速度ピーク時の温度（℃）、ＴB：セルロース系材料の重量減少速度ピーク時の温度（℃）、ＴCMP：樹脂組成物の重量減少速度ピーク時の温度（℃）である。ただし、樹脂組成物の重量減少速度ピークが２つある場合は低温側の温度をＴCMPとする。）
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| JP2014077107A (ja) * | 2012-09-19 | 2014-05-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 樹脂組成物及び樹脂成形体 |
| JP2014133835A (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Doshisha | 樹脂組成物 |
| US20150368442A1 (en) * | 2013-01-30 | 2015-12-24 | Nec Corporation | Cellulose resin composition, molding material and molded article |
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2018
- 2018-03-26 WO PCT/JP2018/012149 patent/WO2018181185A1/ja active Search and Examination
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