JP2024060540A - Integral molding and battery pack using same - Google Patents

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聖 喜多
文治 佐藤
信暁 高田
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MITSUBISHI CHEMICAL ADVANCED MATERIALS JAPAN LTD.
Mitsubishi Chemical Corp
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MITSUBISHI CHEMICAL ADVANCED MATERIALS JAPAN LTD.
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

【課題】高い遮炎性、及び強度を有する一体成形体を提供すること。【解決手段】複数の部材からなる一体成形体であって、無機繊維材料(X)と樹脂組成物(A)が一体化した繊維強化樹脂部材(1)と、無機繊維材料(Y)と樹脂組成物(B)が一体化した繊維強化樹脂部材(2)を少なくとも備え、該無機繊維材料(Y)の最大荷重時の伸度が、該無機繊維材料(X)の最大荷重時の伸度よりも小さく、該樹脂組成物(A)と該樹脂組成物(B)の少なくとも一方は、熱膨張性難燃剤を含む、一体成形体である。【選択図】なし[Problem] To provide an integrally molded body having high flame retardancy and strength. [Solution] An integrally molded body made of a plurality of members, comprising at least a fiber-reinforced resin member (1) in which an inorganic fiber material (X) and a resin composition (A) are integrated, and a fiber-reinforced resin member (2) in which an inorganic fiber material (Y) and a resin composition (B) are integrated, the inorganic fiber material (Y) having a smaller elongation at maximum load than the inorganic fiber material (X) having a maximum load, and at least one of the resin compositions (A) and (B) containing a thermally expandable flame retardant. [Selected Figure] None

Description

本発明は、一体成形体及びそれを用いたバッテリーパックに関する。 The present invention relates to an integrally molded body and a battery pack using the same.

近年、環境対策の一環として電気自動車やハイブリット自動車の研究開発が進められており、航続距離の向上を目指した高エネルギー密度のバッテリー開発と軽量化が盛んに進められている。このような高エネルギー密度のバッテリーは不慮の事故により発火する恐れがあり、乗客への安全対策としてそのハウジング材は高い遮炎性が必要なため、鉄などの金属材料と耐火材が併用されている場合が多い。
しかしながら、金属材料は重くなる欠点があり、耐火材を併用する場合には加工性や部品点数増加によるコスト増が課題となっている。そこで、軽量化と遮炎性を両立する可能性を有する樹脂化が試みられている。現在、持続可能な社会に向け、二酸化炭素の抑制やリサイクル性が重要視されてきている。熱硬化系の材料は高い難燃性を有するものが多く、複合材としては一般的であるが、リサイクル性の面では熱可塑性の樹脂素材が有利となる。
In recent years, research and development of electric and hybrid vehicles has been promoted as part of environmental measures, and the development of high-energy density batteries and weight reduction are being actively promoted in order to improve the driving range. Such high-energy density batteries are at risk of catching fire in the event of an accident, so as a safety measure for passengers, the housing material must have high flame retardancy, and therefore, in many cases, metal materials such as iron are used in combination with fire-resistant materials.
However, metal materials have the drawback of being heavy, and when fire-resistant materials are used in combination, issues arise regarding workability and increased costs due to the increased number of parts. Therefore, attempts are being made to use resins, which have the potential to achieve both weight reduction and flame resistance. Currently, in order to create a sustainable society, emphasis is being placed on reducing carbon dioxide emissions and recyclability. Many thermosetting materials have high flame retardancy and are common as composite materials, but in terms of recyclability, thermoplastic resin materials are advantageous.

バッテリーにおいて、例えば、内部短絡を起因として、電解液の分解・気化等によりガスが発生し、内圧が異常上昇することが考えられる。このような場合に、バッテリーに設けられた排出弁が開いて、気化した電解液や高温になった電池内蔵物が、火炎を伴って、短時間に勢いよく噴出される、いわゆる熱暴走が発生する場合がある。噴出物は火炎を伴った、高温且つ高速な粉体混合流体であり、バッテリーや接続機器、周辺を延焼する大きな熱的障害を引き起こす原因となる。
また、中国ではGB 38031-2020《電動自動車動力用バッテリーの安全要求》という安全規格が発表され、バッテリーの熱暴走の5分前に警告を発することが義務付けられているが、これは、バッテリーの発火後5分以上遮炎するハウジング材によっても達成できると考えられている。
In a battery, for example, an internal short circuit may cause the electrolyte to decompose and vaporize, generating gas, which may lead to an abnormal rise in internal pressure. In such a case, the exhaust valve installed in the battery may open, and the vaporized electrolyte or the battery's internal components that have become hot may be ejected with force in a short period of time accompanied by flames, which may cause a so-called thermal runaway. The ejected material is a high-temperature, high-velocity powder-mixed fluid accompanied by flames, which may cause a major thermal problem that may spread to the battery, connected devices, and surrounding areas.
Additionally, China has announced a safety standard called GB 38031-2020 "Safety Requirements for Electric Vehicle Power Batteries," which requires a warning to be issued five minutes before the battery experiences thermal runaway. However, it is believed that this can be achieved by using housing materials that provide flame protection for more than five minutes after the battery ignites.

これらの課題に対し、例えば特許文献1では、炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂に臭素系難燃剤や酸化アンチモン化合物を添加したものなどが提案されている。しかしながら、ここで使用される添加剤は生体残留性に問題がある。
これに対し、生体残留性に配慮して、ポリプロピレン系樹脂を難燃化する技術として、特許文献2には、ポリオレフィン系樹脂に(ポリ)リン酸塩化合物を含有させた難燃性ポリオレフィン系組成物が提案されている。
また、特許文献3には、ポリプロピレン樹脂にガラス長繊維とリン酸塩化合物を含有した難燃性樹脂組成物が提案されている。
To address these issues, for example, Patent Document 1 proposes adding a brominated flame retardant or an antimony oxide compound to a carbon fiber reinforced polypropylene resin, but the additives used therein have a problem in terms of their persistence in living organisms.
In response to this, Patent Document 2 proposes a flame-retardant polyolefin-based composition in which a polyolefin-based resin contains a (poly)phosphate compound, as a technology for making polypropylene-based resin flame-retardant while taking into consideration bioretention.
Moreover, Patent Document 3 proposes a flame-retardant resin composition comprising a polypropylene resin, long glass fibers, and a phosphate compound.

特開2014-62189号公報JP 2014-62189 A 特開2013-119575号公報JP 2013-119575 A 特開2011-88970号公報JP 2011-88970 A

上述のように、高エネルギー密度のバッテリーの軽量化と遮炎性を両立する可能性を有する樹脂化に対して、従来の技術では、不十分な点が多い。具体的には、より高い遮炎性と強度を兼ね備えた成形体が求められている。 As mentioned above, conventional technology has many shortcomings in resinification, which has the potential to achieve both lightweight and flame-resistant properties in high-energy density batteries. Specifically, there is a demand for molded bodies that combine higher flame resistance and strength.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、高い遮炎性、及び強度を有する一体成形体を提供することを課題とする。また、本発明は、電池の熱暴走が起こり、火炎が生じた際に、自動車内装部材への延焼を遅らせることを可能とする、より遮炎性、及び強度に優れる、バッテリーパックを提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide an integrally molded body with high flame-resistant properties and strength. Another aim of the present invention is to provide a battery pack with superior flame-resistant properties and strength that can delay the spread of fire to automobile interior components when thermal runaway of the battery occurs and a flame breaks out.

本発明者らは、上記課題を解決するため、特定の無機繊維材料と樹脂組成物を一体化した繊維強化樹脂部材と特定の無機繊維材料と樹脂組成物が一体化した繊維強化樹脂部材を少なくとも備え、かつ熱膨張性難燃剤を含む一体成形体が、上記の課題を解決できることを見出し、これらの知見に基づき、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の[1]~[15]を提供する。
[1]複数の部材からなる一体成形体であって、無機繊維材料(X)と樹脂組成物(A)が一体化した繊維強化樹脂部材(1)と、無機繊維材料(Y)と樹脂組成物(B)が一体化した繊維強化樹脂部材(2)を少なくとも備え、該無機繊維材料(Y)の最大荷重時の伸度が、該無機繊維材料(X)の最大荷重時の伸度よりも小さく、該樹脂組成物(A)と該樹脂組成物(B)の少なくとも一方は、熱膨張性難燃剤を含む、一体成形体。
[2]前記無機繊維材料(Y)は、最大荷重時の伸度が5%以下である、上記[1]に記載の一体成形体。
[3]前記無機繊維材料(X)は、最大荷重時の伸度が5%超である、上記[1]又は[2]に記載の一体成形体。
[4]前記無機繊維材料(X)は、無機繊維不織布である、上記[1]~[3]のいずれかに記載の一体成形体。
[5]前記無機繊維材料(Y)は、無機繊維織物である、上記[1]~[4]のいずれかに記載の一体成形体。
[6]前記樹脂組成物(A)及び(B)を構成する樹脂が熱可塑性樹脂を含む、上記[1]~[5]のいずれかに記載の一体成形体。
[7]前記熱膨張性難燃剤がリン系難燃剤である、上記[1]~[6]のいずれかに記載の一体成形体。
[8]前記熱膨張性難燃剤を含む樹脂組成物(A)及び/又は(B)が、さらに分散剤を含む、上記[1]~[7]のいずれかに記載の一体成形体。
[9]前記分散剤が、α-オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体である、上記[8]に記載の一体成形体。
[10]前記熱膨張性難燃剤100質量部に対する分散剤の含有量が、0を超え25質量部以下である、上記[8]又は[9]に記載の一体成形体。
[11]前記無機繊維不織布を構成する無機繊維が、ガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維及び金属酸化物繊維から選ばれる少なくとも1種である、上記[4]~[10]のいずれかに記載の一体成形体。
[12]前記無機繊維織物を構成する無機繊維が、ガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維及び金属酸化物繊維から選ばれる少なくとも1種である、上記[5]~[11]のいずれかに記載の一体成形体。
[13]前記熱可塑性樹脂がポリプロピレン系樹脂であり、ポリプロピレン系樹脂の含有量が全重量に対して15~80質量%である、上記[6]~[12]のいずれかに記載の一体成形体。
[14]前記熱膨張性難燃剤の含有量が全重量に対して1~30質量%である、上記[1]~[13]のいずれかに記載の一体成形体。
[15]内圧が設定圧力を超えると開弁する排出弁を備える複数のバッテリーセルと、前記バッテリーセルを内蔵するバッテリーハウジングと、を備え、前記バッテリーハウジングは、上記[1]~[14]のいずれかに記載の一体成形体からなり、前記バッテリーセルの排出弁の排出口との対向位置に前記繊維強化樹脂部材(2)を部分的に配置してなる、バッテリーパック。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors discovered that an integrally molded body comprising at least a fiber-reinforced resin member formed by integrating a specific inorganic fiber material with a resin composition and a fiber-reinforced resin member formed by integrating a specific inorganic fiber material with a resin composition and containing a thermally expandable flame retardant can solve the above-mentioned problems, and based on these findings, they have completed the present invention.
That is, the present invention provides the following [1] to [15].
[1] An integrally molded body consisting of a plurality of members, comprising at least a fiber-reinforced resin member (1) in which an inorganic fiber material (X) and a resin composition (A) are integrated, and a fiber-reinforced resin member (2) in which an inorganic fiber material (Y) and a resin composition (B) are integrated, wherein the elongation of the inorganic fiber material (Y) at maximum load is smaller than the elongation of the inorganic fiber material (X) at maximum load, and at least one of the resin compositions (A) and (B) contains a thermally expandable flame retardant.
[2] The integrally molded body according to the above [1], wherein the inorganic fiber material (Y) has an elongation of 5% or less at maximum load.
[3] The integrally molded body according to the above [1] or [2], wherein the inorganic fiber material (X) has an elongation of more than 5% at maximum load.
[4] The integrally molded body according to any one of the above [1] to [3], wherein the inorganic fiber material (X) is an inorganic fiber nonwoven fabric.
[5] The integrally molded body according to any one of the above [1] to [4], wherein the inorganic fiber material (Y) is an inorganic fiber woven fabric.
[6] The integrally molded body according to any one of the above [1] to [5], wherein the resin constituting the resin compositions (A) and (B) includes a thermoplastic resin.
[7] The integrally molded body according to any one of the above [1] to [6], wherein the thermally expandable flame retardant is a phosphorus-based flame retardant.
[8] The integrally molded body according to any one of the above [1] to [7], wherein the resin composition (A) and/or (B) containing the thermally expandable flame retardant further contains a dispersant.
[9] The integrally molded body according to the above [8], wherein the dispersant is a copolymer of an α-olefin and an unsaturated carboxylic acid.
[10] The integrally molded body according to the above [8] or [9], wherein the content of the dispersant per 100 parts by mass of the thermally expandable flame retardant is more than 0 and not more than 25 parts by mass.
[11] The integrally molded body according to any one of the above [4] to [10], wherein the inorganic fibers constituting the inorganic fiber nonwoven fabric are at least one selected from glass fibers, ceramic fibers, metal fibers, and metal oxide fibers.
[12] The integrally molded body according to any one of the above [5] to [11], wherein the inorganic fibers constituting the inorganic fiber fabric are at least one selected from glass fibers, ceramic fibers, metal fibers, and metal oxide fibers.
[13] The integrally molded body according to any one of [6] to [12] above, wherein the thermoplastic resin is a polypropylene-based resin and the content of the polypropylene-based resin is 15 to 80 mass% based on the total weight.
[14] The integrally molded body according to any one of [1] to [13] above, wherein the content of the thermally expandable flame retardant is 1 to 30 mass% based on the total weight.
[15] A battery pack comprising: a plurality of battery cells each having a discharge valve that opens when the internal pressure exceeds a set pressure; and a battery housing incorporating the battery cells, wherein the battery housing is made of the integrally molded body described in any one of [1] to [14] above, and the fiber reinforced resin member (2) is partially disposed in a position facing the discharge outlet of the discharge valve of the battery cell.

本発明によれば、高い遮炎性、及び強度を有する一体成形体を提供することができる。また、電池の熱暴走が起こり、火炎が生じた際に、自動車内装部材への延焼を遅らせることを可能とする、より遮炎性、及び強度に優れる、バッテリーパックを提供することができる。 The present invention can provide an integrally molded body with high flame-resistance and strength. It can also provide a battery pack with superior flame-resistance and strength that can delay the spread of fire to automobile interior components when thermal runaway occurs in the battery and a flame breaks out.

本発明の一体成形体の一態様を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing one embodiment of an integrally molded body of the present invention. 本発明の一体成形体の他の一態様を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing another embodiment of the integrally molded body of the present invention. 本発明のバッテリーパックを説明する概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a battery pack according to the present invention.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の実施態様の一例であり、本発明はこれらの内容に何ら限定されない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention, but the following description is merely an example of an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these contents in any way.

[一体成形体]
本発明の一体成形体は複数の部材からなり、無機繊維材料(X)と樹脂組成物(A)が一体化した繊維強化樹脂部材(1)と、無機繊維材料(Y)と樹脂組成物(B)が一体化した繊維強化樹脂部材(2)を少なくとも備える。そして、無機繊維材料(Y)の最大荷重時の伸度が、該無機繊維材料(X)の最大荷重時の伸度よりも小さく、かつ、樹脂組成物(A)と樹脂組成物(B)の少なくとも一方は、熱膨張性難燃剤を含むことが肝要である。
具体的な層構成としては、図1に示すように、無機繊維不織布等の無機繊維材料(X)と樹脂組成物(A)が一体化した繊維強化樹脂部材(1)(図1中の11)及び無機繊維織物等の無機繊維材料(Y)と樹脂組成物(B)が一体化した繊維強化樹脂部材(2)(図1中の12)を積層した態様が挙げられる。また、図2に示すように、繊維強化樹脂部材(2)が部分的に配置されていてもよい。
[Integral molding]
The integrally molded product of the present invention is composed of a plurality of members, and includes at least a fiber-reinforced resin member (1) in which an inorganic fiber material (X) and a resin composition (A) are integrated, and a fiber-reinforced resin member (2) in which an inorganic fiber material (Y) and a resin composition (B) are integrated. It is essential that the elongation of the inorganic fiber material (Y) at maximum load is smaller than the elongation of the inorganic fiber material (X) at maximum load, and that at least one of the resin compositions (A) and (B) contains a thermally expandable flame retardant.
A specific layer structure may be a laminated embodiment in which a fiber-reinforced resin member (1) (11 in FIG. 1) in which an inorganic fiber material (X) such as an inorganic fiber nonwoven fabric is integrated with a resin composition (A) and a fiber-reinforced resin member (2) (12 in FIG. 1) in which an inorganic fiber material (Y) such as an inorganic fiber woven fabric is integrated with a resin composition (B) are laminated as shown in FIG. 2. In addition, the fiber-reinforced resin member (2) may be partially disposed.

本発明では、図2に示すように、繊維強化樹脂部材(2)が部分的に配置されていることが好ましい。繊維強化樹脂部材(2)が部分的に配置されることで、一体成形体中の繊維強化樹脂部材(1)の含有量が大きくなり、一体成形体の成形加工性が向上する。一方、繊維強化樹脂部材(2)は、後に詳述するバッテリーパックにおいては、バッテリーセルの排出弁に対向する形で配置することで、繊維強化樹脂部材(2)の機能、すなわち遮炎性の機能及び強度を十分に発揮することが可能となる。
本発明の一体成形体における繊維強化樹脂部材(2)の、繊維強化樹脂部材(1)に対する面積の割合は、一体成形体が用いられる用途に応じた要求によって適宜設定することができるが、例えば、5%以上であってもよく、10%以上であってもよく、30%以上であってもよい。また、100%以下であってもよく、80%以下であってもよく、50以下%であってもよい。上記下限値以上であると、排出弁から噴出される火炎を伴った噴出物の影響を効果的に抑制することができ、一方、上記上限値以下であると、一体成形体の成形加工性を良好にすることができる。
In the present invention, it is preferable that the fiber reinforced resin member (2) is partially disposed as shown in Fig. 2. By partially disposing the fiber reinforced resin member (2), the content of the fiber reinforced resin member (1) in the integrally molded body is increased, and the moldability of the integrally molded body is improved. On the other hand, in a battery pack described later in detail, the fiber reinforced resin member (2) is disposed in a manner facing the exhaust valve of the battery cell, so that the function of the fiber reinforced resin member (2), i.e., the function of flameproofing and strength, can be fully exhibited.
The ratio of the area of the fiber reinforced resin member (2) to the fiber reinforced resin member (1) in the integrally molded body of the present invention can be appropriately set according to the requirements according to the application of the integrally molded body, and may be, for example, 5% or more, 10% or more, or 30% or more. It may also be 100% or less, 80% or less, or 50% or less. If it is equal to or more than the lower limit, the influence of the ejection accompanied by a flame ejected from the exhaust valve can be effectively suppressed, while if it is equal to or less than the upper limit, the molding processability of the integrally molded body can be improved.

<樹脂組成物(A)及び樹脂組成物(B)>
本発明の一体成形体を構成する樹脂組成物(A)及び(B)は、特に制限はないが、本発明の効果を奏する点から、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
熱可塑性樹脂としては、特段の制限はなく、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド等が挙げられる。これらのうち、本発明においては、ポリオレフィン樹脂が好ましい。なお、これらは1種を使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。例えば(a)熱可塑性樹脂が、上記のうち2種以上の熱可塑性樹脂の複合樹脂であってもよい。
また、樹脂組成物(A)及び(B)を構成する樹脂は、同一であっても、異なっていてもよいが、製造の簡便さの点で同一の樹脂を用いることが好ましい。したがって、樹脂組成物(A)及び(B)を構成する樹脂は両者ともにポリオレフィン樹脂であることが好ましい。
<Resin composition (A) and resin composition (B)>
The resin compositions (A) and (B) constituting the integrally molded article of the present invention are not particularly limited, but are preferably thermoplastic resins in terms of achieving the effects of the present invention.
The thermoplastic resin is not particularly limited, and examples thereof include polyolefin resin, polycarbonate resin, polyester resin, acrylonitrile styrene resin, ABS resin, polyamide resin, modified polyphenylene oxide, etc. Among these, polyolefin resin is preferred in the present invention. These may be used alone or in combination of two or more. For example, the (a) thermoplastic resin may be a composite resin of two or more of the above thermoplastic resins.
The resins constituting the resin compositions (A) and (B) may be the same or different, but it is preferable to use the same resin from the viewpoint of ease of production. Therefore, it is preferable that both of the resins constituting the resin compositions (A) and (B) are polyolefin resins.

ポリオレフィン樹脂としては、特段の制限はなく、後述の樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、特段の制限はなく、例えば、ポリブチレンテレフタレートが挙げられる。ポリアミド樹脂としては、特段の制限はなく、例えば、ナイロン66、ナイロン6が挙げられる。
なかでも、本発明は特に、(a)熱可塑性樹脂として少なくともポリオレフィン樹脂を含む場合に特に有用である。なお、本発明において「ポリオレフィン樹脂」とは、樹脂を構成する全ての構成単位100mol%に対し、オレフィン単位又はシクロオレフィン単位が占める割合が90mol%以上である樹脂を意味する。
ポリオレフィン樹脂を構成する全ての構成単位100mol%に対し、オレフィン単位又はシクロオレフィン単位が占める割合は、95mol%以上が好ましく、98mol%以上が特に好ましい。
The polyolefin resin is not particularly limited, and examples thereof include the resins described below. The polyester resin is not particularly limited, and examples thereof include polybutylene terephthalate. The polyamide resin is not particularly limited, and examples thereof include nylon 66 and nylon 6.
Among them, the present invention is particularly useful when the thermoplastic resin (a) contains at least a polyolefin resin. In the present invention, the term "polyolefin resin" refers to a resin in which the proportion of olefin units or cycloolefin units is 90 mol % or more relative to 100 mol % of all structural units constituting the resin.
The proportion of olefin units or cycloolefin units relative to 100 mol % of all structural units constituting the polyolefin resin is preferably 95 mol % or more, and particularly preferably 98 mol % or more.

ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ(3-メチル-1-ブテン)、ポリ(3-メチル-1-ペンテン)、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)等のα-オレフィン重合体;エチレン-プロピレンブロック又はランダム共重合体、炭素原子数4以上のα-オレフィン-プロピレンブロック又はランダム共重合体、エチレン-メチルメタクリレート共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体等のα-オレフィン共重合体;ポリシクロヘキセン、ポリシクロペンテン等のシクロオレフィン重合体等が挙げられる。ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等が挙げられる。ポリプロピレンとしては、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、ヘミアイソタクチックポリプロピレン、ステレオブロックポリプロピレン等が挙げられる。炭素原子数4以上のα-オレフィン-プロピレンブロック又はランダム共重合体において、炭素原子数4以上のα-オレフィンとしては、ブテン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン等が挙げられる。これらのポリオレフィン樹脂は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
上記オレフィン樹脂のうち、特にポリプロピレン樹脂(以下「PP樹脂」と記載することがある。)が好ましい。
Examples of polyolefin resins include α-olefin polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutene, poly(3-methyl-1-butene), poly(3-methyl-1-pentene), and poly(4-methyl-1-pentene); α-olefin copolymers such as ethylene-propylene block or random copolymers, α-olefin-propylene block or random copolymers having 4 or more carbon atoms, ethylene-methyl methacrylate copolymers, and ethylene-vinyl acetate copolymers; and cycloolefin polymers such as polycyclohexene and polycyclopentene. Examples of polyethylene include low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, and high-density polyethylene. Examples of polypropylene include isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, hemiisotactic polypropylene, and stereoblock polypropylene. In the α-olefin-propylene block or random copolymers having 4 or more carbon atoms, examples of the α-olefins having 4 or more carbon atoms include butene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, and 4-methyl-1-pentene. These polyolefin resins may be used alone or in combination of two or more.
Of the above olefin resins, polypropylene resin (hereinafter sometimes referred to as "PP resin") is particularly preferred.

(メルトフローレート(MFR))
本発明に用いられる(a)熱可塑性樹脂のメルトフローレート(以下、MFRと略記することがある)(230℃、2.16kg荷重)は、40~500g/10分であることが好ましい。MFRが40g/10分以上であると、例えばスタンピング成形により成形体を得る際に欠損が生じず、加工性が低下することがない。また、500g/10分以下であると、一体成形体の製造において、バリを生じることがない。以上の観点から、MFRは、好ましくは50~400g/10分、より好ましくは60~400g/10分、より好ましくは70~300g/10分である。
(a)熱可塑性樹脂は、例えば、重合時の水素濃度等を制御することにより、MFRを調整することができる。
なお、MFRは、JIS K7210に準拠して測定した値である。
(Melt Flow Rate (MFR))
The melt flow rate (hereinafter sometimes abbreviated as MFR) (230°C, 2.16 kg load) of the thermoplastic resin (a) used in the present invention is preferably 40 to 500 g/10 min. If the MFR is 40 g/10 min or more, for example, no chipping occurs when obtaining a molded body by stamping molding, and the processability does not decrease. Also, if it is 500 g/10 min or less, no burrs are generated in the production of an integrally molded body. From the above viewpoints, the MFR is preferably 50 to 400 g/10 min, more preferably 60 to 400 g/10 min, and more preferably 70 to 300 g/10 min.
The MFR of the (a) thermoplastic resin can be adjusted, for example, by controlling the hydrogen concentration during polymerization.
The MFR is a value measured in accordance with JIS K7210.

((a)熱可塑性樹脂の含有量)
以下、本発明における樹脂組成物として、好適な熱可塑性樹脂組成物を例として記載する。樹脂組成物(A)は熱可塑性樹脂組成物(A)として記載し、樹脂組成物(B)は熱可塑性樹脂組成物(B)として記載することがある。
本発明の一体成形体における(a)熱可塑性樹脂の含有量は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂組成物(A)及び(B)中に、それぞれ好ましくは、15~80質量%含有されることが好ましい。熱可塑性樹脂(a)の含有量が15質量%以上であると成形加工性が特に良好となり、一体成形体の成形が容易となる。一方、80質量%以下であると、難燃剤、分散剤及び無機繊維を十分な量含有でき、良好な遮炎性を得ることができる。以上の観点から、熱可塑性樹脂組成物(A)及び(B)中の(a)熱可塑性樹脂の含有量は35~70質量%であることが好ましく、40~60質量%であることがより好ましい。
((a) Thermoplastic Resin Content)
Hereinafter, examples of suitable thermoplastic resin compositions will be described as examples of the resin compositions in the present invention. Resin composition (A) may be described as thermoplastic resin composition (A), and resin composition (B) may be described as thermoplastic resin composition (B).
The content of the thermoplastic resin (a) in the integrally molded body of the present invention is not particularly limited, but it is preferably contained in the thermoplastic resin compositions (A) and (B) in an amount of 15 to 80 mass% each. When the content of the thermoplastic resin (a) is 15 mass% or more, the molding processability is particularly good, and the molding of the integrally molded body is easy. On the other hand, when the content of the thermoplastic resin (a) is 80 mass% or less, a sufficient amount of flame retardant, dispersant, and inorganic fiber can be contained, and good flame insulation can be obtained. From the above viewpoints, the content of the thermoplastic resin (a) in the thermoplastic resin compositions (A) and (B) is preferably 35 to 70 mass%, more preferably 40 to 60 mass%.

<(a-1)ポリプロピレン系樹脂>
本発明の一体成形体に用いられる(a)熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン系樹脂を含むことが好ましい。ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、又はプロピレン-α-オレフィン共重合体が挙げられる。ここでプロピレン-α-オレフィン共重合体は、ランダム共重合体及びブロック共重合体のいずれであってもよい。
<(a-1) Polypropylene Resin>
The thermoplastic resin (a) used in the integrally molded article of the present invention preferably contains a polypropylene-based resin. Examples of the polypropylene-based resin include a propylene homopolymer and a propylene-α-olefin copolymer. Here, the propylene-α-olefin copolymer may be either a random copolymer or a block copolymer.

(α-オレフィン)
上記共重合体を構成するα-オレフィンとしては、例えば、エチレン、1-ブテン、2-メチル-1-プロペン、1-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、2-エチル-1-ブテン、2,3-ジメチル-1-ブテン、2-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、3,3-ジメチル-1-ブテン、1-ヘプテン、メチル-1-ヘキセン、ジメチル-1-ペンテン、エチル-1-ペンテン、トリメチル-1-ブテン、1-オクテン等を挙げることができる。これらは、1種を用いてプロピレンと共重合してもよく、また、2種以上を用いてプロピレンと共重合してもよい。中でも、一体成形体の耐衝撃強度の向上という観点からは、その効果が大きいエチレン又は1-ブテンであるのが好ましく、最も好ましいのはエチレンである。
(α-Olefin)
Examples of the α-olefin constituting the copolymer include ethylene, 1-butene, 2-methyl-1-propene, 1-pentene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 2-ethyl-1-butene, 2,3-dimethyl-1-butene, 2-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 3,3-dimethyl-1-butene, 1-heptene, methyl-1-hexene, dimethyl-1-pentene, ethyl-1-pentene, trimethyl-1-butene, and 1-octene. One of these may be copolymerized with propylene, or two or more may be copolymerized with propylene. Among them, from the viewpoint of improving the impact strength of the integrally molded body, ethylene or 1-butene, which have a large effect, are preferred, and ethylene is the most preferred.

(プロピレン-エチレンランダム共重合体)
プロピレンとエチレンのランダム共重合体の場合、好ましくはプロピレン単位を90~99.5質量%、さらに好ましくは92~99質量%、エチレン単位を好ましくは0.5~10質量%、さらに好ましくは1~8質量%含んでなるものである。エチレン単位が上記下限値以上であると、一体成形体の十分な耐衝撃強度が得られ、また、上記上限値以下であると、十分な剛性が維持される。
プロピレンとエチレンのランダム共重合体におけるプロピレン単位とエチレン単位の含量は、プロピレンとエチレンのランダム共重合体の重合時のプロピレンとエチレンの組成比を、制御することにより、調整することができる。
また、プロピレンとエチレンのランダム共重合体のプロピレン含量は、クロス分別装置やFT-IR等を用いて測定される値であり、その測定条件等は、例えば、特開2008-189893号公報に記載されている方法を使用すればよい。
(Propylene-ethylene random copolymer)
In the case of a random copolymer of propylene and ethylene, it preferably contains 90 to 99.5% by mass, more preferably 92 to 99% by mass, of propylene units and preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 1 to 8% by mass of ethylene units. When the ethylene units are equal to or more than the lower limit, sufficient impact strength of the integrally molded body is obtained, and when the ethylene units are equal to or less than the upper limit, sufficient rigidity is maintained.
The contents of propylene units and ethylene units in the random copolymer of propylene and ethylene can be adjusted by controlling the composition ratio of propylene and ethylene during polymerization of the random copolymer of propylene and ethylene.
The propylene content of the random copolymer of propylene and ethylene is a value measured using a cross fractionation device, FT-IR, or the like, and the measurement conditions and the like may be, for example, those described in JP-A-2008-189893.

(メルトフローレート(MFR))
本発明に用いられる(a-1)ポリプロピレン系樹脂のMFR(230℃、2.16kg荷重)は、40~500g/10分であることが好ましい。MFRが40g/10分以上であると、スタンピング成形等により一体成形体を得る際に欠損が生じず、加工性が低下することがない。また、500g/10分以下であると、一体成形体を作製する際に用いられるシートの製造において、バリを生じることがない。以上の観点から、MFRは、好ましくは50~400g/10分、より好ましくは60~400g/10分、より好ましくは70~300g/10分である。
(a-1)ポリプロピレン系樹脂(プロピレン単独重合体)は、重合時の水素濃度等を制御することにより、MFRを調整することができる。
なお、MFRは、JIS K7210に準拠して測定した値である。
(Melt Flow Rate (MFR))
The MFR (230°C, 2.16 kg load) of the polypropylene resin (a-1) used in the present invention is preferably 40 to 500 g/10 min. If the MFR is 40 g/10 min or more, no chipping occurs when obtaining an integrally molded body by stamping molding or the like, and the processability does not decrease. If the MFR is 500 g/10 min or less, no burrs are generated in the production of a sheet used to prepare an integrally molded body. From the above viewpoints, the MFR is preferably 50 to 400 g/10 min, more preferably 60 to 400 g/10 min, and more preferably 70 to 300 g/10 min.
The MFR of the (a-1) polypropylene resin (propylene homopolymer) can be adjusted by controlling the hydrogen concentration during polymerization.
The MFR is a value measured in accordance with JIS K7210.

((a-1)ポリプロピレン系樹脂の含有量)
本発明の一体成形体における(a-1)ポリプロピレン系樹脂の含有量は、特に限定されないが、好ましくは、15~80質量%である。ポリプロピレン系樹脂の含有量が15質量%以上であると成形加工性が十分となり、一体成形体の成形が容易となる。一方、80質量%以下であると、難燃剤、分散剤及び無機繊維の含有量が十分となり、十分な遮炎性が得られる。以上の観点から、一体成形体におけるポリプロピレン系樹脂の含有量は35~70質量%であることがより好ましく、40~60質量%であることがさらにより好ましい。
((a-1) Content of polypropylene resin)
The content of the polypropylene resin (a-1) in the integrally molded body of the present invention is not particularly limited, but is preferably 15 to 80% by mass. If the content of the polypropylene resin is 15% by mass or more, the molding processability is sufficient, and the molding of the integrally molded body is easy. On the other hand, if it is 80% by mass or less, the content of the flame retardant, dispersant, and inorganic fiber is sufficient, and sufficient flame insulation is obtained. From the above viewpoints, the content of the polypropylene resin in the integrally molded body is more preferably 35 to 70% by mass, and even more preferably 40 to 60% by mass.

<変性ポリオレフィン系樹脂>
本発明の一体成形体は、上記ポリプロピレン系樹脂に加えて、さらに変性ポリオレフィン系樹脂を含むことができる。変性ポリオレフィン系樹脂としては、具体的には、酸変性ポリオレフィン系樹脂及びヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂が挙げられ、これらはそれぞれ単独で、又は両者を併用することもできる。
なお、変性ポリオレフィン系樹脂として用いる、酸変性ポリオレフィン系樹脂及びヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂の種類としては、特に制限はなく、従来公知のものであってもよい。
<Modified polyolefin resin>
The integrally molded article of the present invention can further contain a modified polyolefin resin in addition to the polypropylene resin. Specific examples of the modified polyolefin resin include acid-modified polyolefin resins and hydroxy-modified polyolefin resins, and these can be used alone or in combination.
The types of acid-modified polyolefin resins and hydroxy-modified polyolefin resins used as the modified polyolefin resins are not particularly limited, and may be any of the conventionally known resins.

(酸変性ポリオレフィン系樹脂)
酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-α-オレフィン共重合体、エチレン-α-オレフィン-非共役ジエン化合物共重合体(EPDMなど)、エチレン-芳香族モノビニル化合物-共役ジエン化合物共重合エラストマーなどのポリオレフィンを、マレイン酸又は無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸を用いてグラフト共重合し、化学変性したものが挙げられる。
このグラフト共重合は、例えば、上記ポリオレフィンを適当な溶媒中で、ベンゾイルパーオキシドなどのラジカル発生剤を用いて、不飽和カルボン酸と反応させることにより行われる。また、不飽和カルボン酸又はその誘導体の成分は、ポリオレフィン用モノマーとのランダム又はブロック共重合によりポリマー鎖中に導入することもできる。
(Acid-modified polyolefin resin)
Examples of acid-modified polyolefin resins include those obtained by graft copolymerizing polyolefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-α-olefin copolymers, ethylene-α-olefin-non-conjugated diene compound copolymers (such as EPDM), and ethylene-aromatic monovinyl compound-conjugated diene compound copolymer elastomers with unsaturated carboxylic acids such as maleic acid or maleic anhydride, thereby chemically modifying the polyolefins.
The graft copolymerization is carried out, for example, by reacting the polyolefin with an unsaturated carboxylic acid in a suitable solvent using a radical generator such as benzoyl peroxide. The unsaturated carboxylic acid or its derivative component can also be introduced into the polymer chain by random or block copolymerization with a polyolefin monomer.

変性のために使用される不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基、及び必要に応じてヒドロキシル基やアミノ基などの官能基が導入された重合性二重結合を有する化合物が挙げられる。
また、不飽和カルボン酸の誘導体としては、これらの酸無水物、エステル、アミド、イミド、金属塩等があり、その具体例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル等を挙げることができる。これらのうち、好ましくは無水マレイン酸である。
Examples of unsaturated carboxylic acids used for modification include compounds having a carboxyl group, such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, acrylic acid, and methacrylic acid, and a polymerizable double bond into which a functional group, such as a hydroxyl group or an amino group, has been introduced as necessary.
Derivatives of unsaturated carboxylic acids include their acid anhydrides, esters, amides, imides, metal salts, etc., and specific examples thereof include maleic anhydride, itaconic anhydride, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, etc. Of these, maleic anhydride is preferred.

好ましい酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン及び/又はプロピレンを主たるポリマー構成単位とするオレフィン系重合体に、無水マレイン酸をグラフト重合することにより変性したもの、エチレン及び/又はプロピレンを主体とするオレフィンと無水マレイン酸とを共重合することにより変性したものなどが挙げられる。具体的には、ポリエチレン/無水マレイン酸グラフトエチレン・ブテン-1共重合体の組み合わせ、又はポリプロピレン/無水マレイン酸グラフトポリプロピレンの組み合わせなどが挙げられる。 Preferred acid-modified polyolefin resins include those modified by graft polymerization of maleic anhydride to an olefin polymer having ethylene and/or propylene as the main polymer unit, and those modified by copolymerization of an olefin mainly consisting of ethylene and/or propylene with maleic anhydride. Specific examples include a combination of polyethylene/maleic anhydride grafted ethylene-butene-1 copolymer, or a combination of polypropylene/maleic anhydride grafted polypropylene.

(ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂)
ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂は、ヒドロキシル基を含有する変性ポリオレフィン系樹脂である。ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂は、ヒドロキシル基を適当な部位、例えば、主鎖の末端や側鎖に有していてもよい。
ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂を構成するオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、4-メチルペンテン-1、ヘキセン、オクテン、ノネン、デセン、ドデセンなどのα-オレフィンの単独又は共重合体、前記α-オレフィンと共重合性単量体との共重合体などが例示できる。
好ましいヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度、中密度又は高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体などのヒドロキシ変性ポリエチレン系樹脂、例えば、アイソタクチックポリプロピレンなどのポリプロピレンホモポリマー、プロピレンとα-オレフィン(例えば、エチレン、ブテン、ヘキサンなど)とのランダム共重合体、プロピレン-α-オレフィンブロック共重合体など、ヒドロキシ変性ポリ(4-メチルペンテン-1)などのヒドロキシ変性ポリプロピレン系樹脂が例示できる。
(Hydroxy-modified polyolefin resin)
The hydroxy-modified polyolefin resin is a modified polyolefin resin containing a hydroxyl group. The hydroxy-modified polyolefin resin may have a hydroxyl group at an appropriate site, for example, at the end of the main chain or on a side chain.
Examples of the olefin resin constituting the hydroxy-modified polyolefin resin include homopolymers or copolymers of α-olefins such as ethylene, propylene, butene, 4-methylpentene-1, hexene, octene, nonene, decene, and dodecene, and copolymers of the above-mentioned α-olefins with copolymerizable monomers.
Examples of preferred hydroxy-modified polyolefin resins include hydroxy-modified polyethylene resins such as low-, medium- or high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, ethylene-(meth)acrylic acid ester copolymers, and ethylene-vinyl acetate copolymers; and hydroxy-modified polypropylene resins such as polypropylene homopolymers such as isotactic polypropylene, random copolymers of propylene and α-olefins (e.g., ethylene, butene, hexane, etc.), propylene-α-olefin block copolymers, and hydroxy-modified poly(4-methylpentene-1).

<(b)熱膨張性難燃剤>
本発明の一体成形体を構成する樹脂組成物(A)及び(B)は、少なくとも一方は、熱膨張性難燃剤を含む。すなわち、熱膨張性難燃剤を樹脂組成物(A)にのみ含んでいてもよく、また、樹脂組成物(B)にのみ含んでいてもよい。また、熱膨張性難燃剤を樹脂組成物(A)と樹脂組成物(B)の両方に含んでいてもよい。本発明の一体成形体においては、樹脂組成物(B)に熱膨張性難燃剤を含有していることが好ましく、樹脂組成物(A)及び樹脂組成物(B)の両方に熱膨張性難燃剤を含有していることがさら好ましい。
(b)熱膨張性難燃剤とは、燃焼源からの輻射熱や、燃焼物から外部へ燃焼ガスや煙などの拡散を防ぐ表面膨張層(Intumescent)を形成することにより、材料の燃焼を抑制させる難燃剤である。
<(b) Thermally Expandable Flame Retardant>
At least one of the resin compositions (A) and (B) constituting the integrally molded body of the present invention contains a thermally expandable flame retardant. That is, the thermally expandable flame retardant may be contained only in the resin composition (A), or may be contained only in the resin composition (B). Also, the thermally expandable flame retardant may be contained in both the resin composition (A) and the resin composition (B). In the integrally molded body of the present invention, it is preferable that the resin composition (B) contains a thermally expandable flame retardant, and it is more preferable that both the resin composition (A) and the resin composition (B) contain a thermally expandable flame retardant.
(b) A thermally expandable flame retardant is a flame retardant that suppresses the combustion of a material by forming an intumescent surface layer that prevents the diffusion of radiant heat from the combustion source and combustion gases and smoke from the burning material to the outside.

熱膨張性難燃剤の中でも、リン系難燃剤が好ましく、(ポリ)リン酸と窒素化合物との塩(以下、「化合物(b1)」とも記す。)が挙げられる。具体的には、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸ピペラジン、ピロリン酸アンモニウム、ピロリン酸メラミン、ピロリン酸ピペラジン等の、(ポリ)リン酸のアンモニウム塩やアミン塩が挙げられる。
また、窒素化合物としては、アンモニア、メラミン、ピペラジン、その他の窒素化合物等が挙げられ、他の窒素化合物としては、例えば、N,N,N’,N’-テトラメチルジアミノメタン、エチレンジアミン、N,N’-ジメチルエチレンジアミン、N,N’-ジエチルエチレンジアミン、N,N-ジメチルエチレンジアミン、N,N-ジエチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’-ジエチルエチレンジアミン、1,2-プロパンジアミン、1,3-プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,7-ジアミノへプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、trans-2,5-ジメチルピペラジン、1,4-ビス(2-アミノエチル)ピペラジン、1,4-ビス(3-アミノプロピル)ピペラジン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、アクリルグアナミン、2,4-ジアミノ-6-ノニル-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-ハイドロキシ-1,3,5-トリアジン、2-アミノ-4,6-ジハイドロキシ-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-メトキシ-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-エトキシ-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-プロポキシ-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-イソプロポキシ-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-メルカプト-1,3,5-トリアジン、2-アミノ-4,6-ジメルカプト-1,3,5-トリアジン、アンメリン、ベンズグアナミン、アセトグアナミン、フタロジグアナミン、メラミンシアヌレ-ト、ピロリン酸メラミン、ブチレンジグアナミン、ノルボルネンジグアナミン、メチレンジグアナミン、エチレンジメラミン、トリメチレンジメラミン、テトラメチレンジメラミン、ヘキサメチレンジメラミン、1,3-ヘキシレンジメラミン等が挙げられる。
Among the thermally expandable flame retardants, phosphorus-based flame retardants are preferred, and examples thereof include salts of (poly)phosphoric acid and nitrogen compounds (hereinafter also referred to as "compound (b1)"). Specific examples thereof include ammonium salts and amine salts of (poly)phosphoric acid, such as ammonium polyphosphate, melamine polyphosphate, piperazine polyphosphate, ammonium pyrophosphate, melamine pyrophosphate, and piperazine pyrophosphate.
Examples of the nitrogen compounds include ammonia, melamine, piperazine, and other nitrogen compounds. Examples of the other nitrogen compounds include, for example, N,N,N',N'-tetramethyldiaminomethane, ethylenediamine, N,N'-dimethylethylenediamine, N,N'-diethylethylenediamine, N,N-dimethylethylenediamine, N,N-diethylethylenediamine, N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, N,N,N',N'-diethylethylenediamine, amine, 1,2-propanediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, trans-2,5-dimethylpiperazine, 1,4-bis(2-aminoethyl)piperazine, 1,4-bis(3-aminopropyl)piperazine, acetoguanamine, benzoguanamine, acrylguanamine, 2 ,4-diamino-6-nonyl-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-hydroxy-1,3,5-triazine, 2-amino-4,6-dihydroxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-methoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-ethoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-propoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-isopropoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino 1,3-hexylene dimelamine, ...

<その他の難燃剤>
本発明の一体成形体では、上述のように、熱膨張性難燃剤を含むことが特徴であるが、熱膨張性難燃剤に加えて他の難燃剤を併用してもよい。他の難燃剤としては、特に限定されることなく、従来から使用される難燃剤を用いることができる。
具体的には、例えば、上記熱膨張性難燃剤以外のリン系難燃剤、臭素系難燃剤、アンチモン系難燃剤等が挙げられる。なかでも、遮炎性向上の観点からは、リン系難燃剤が好ましい。
<Other flame retardants>
As described above, the integrally molded body of the present invention is characterized by including a thermally expandable flame retardant, but other flame retardants may be used in addition to the thermally expandable flame retardant. The other flame retardants are not particularly limited, and conventionally used flame retardants can be used.
Specifically, for example, phosphorus-based flame retardants other than the above-mentioned thermally expandable flame retardants, bromine-based flame retardants, antimony-based flame retardants, etc. Among them, phosphorus-based flame retardants are preferred from the viewpoint of improving flame-shielding properties.

(リン系難燃剤)
リン系難燃剤は、リン化合物、すなわち分子中にリン原子を含む化合物である。リン系難燃剤は、樹脂組成物の燃焼時にチャーを形成させることで難燃効果を発揮する。
リン系難燃剤としては、公知のものであってよく、例えば(ポリ)リン酸塩、(ポリ)リン酸エステル等が挙げられる。ここで、「(ポリ)リン酸塩」は、リン酸塩又はポリリン酸塩を示し、「(ポリ)リン酸エステル」は、リン酸エステル又はポリリン酸エステルを示す。
なお、リン系難燃剤は、80℃において固体であることが好ましい。
(Phosphorus-based flame retardant)
The phosphorus-based flame retardant is a phosphorus compound, i.e., a compound containing a phosphorus atom in the molecule, and exerts a flame retardant effect by forming char when the resin composition is burned.
The phosphorus-based flame retardant may be a known one, and examples thereof include (poly)phosphates, (poly)phosphate esters, etc. Here, "(poly)phosphates" refers to phosphates or polyphosphates, and "(poly)phosphate esters" refers to phosphate esters or polyphosphate esters.
The phosphorus-based flame retardant is preferably solid at 80°C.

リン系難燃剤としては、難燃性の点で、(ポリ)リン酸塩が好ましい。
(ポリ)リン酸塩としては、例えば、ポリリン酸アンモニウム塩、ポリリン酸メラミン塩、ポリリン酸ピペラジン塩、オルトリン酸ピペラジン塩、ピロリン酸メラミン塩、ピロリン酸ピペラジン塩、ポリリン酸メラミン塩、オルトリン酸メラミン塩、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等が挙げられる。
また、上記例示において、メラミン又はピペラジンを他の窒素化合物に置き換えた化合物も同様に使用できる。これらの(ポリ)リン酸塩は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
As the phosphorus-based flame retardant, (poly)phosphates are preferred in terms of flame retardancy.
Examples of (poly)phosphates include ammonium polyphosphate, melamine polyphosphate, piperazine polyphosphate, piperazine orthophosphate, melamine pyrophosphate, piperazine pyrophosphate, melamine polyphosphate, melamine orthophosphate, calcium phosphate, and magnesium phosphate.
In the above examples, compounds in which melamine or piperazine is replaced with other nitrogen compounds can also be used. These (poly)phosphates may be used alone or in combination of two or more.

リン系難燃剤の市販品としては、アデカスタブFP-2100J、FP-2200、FP-2500S((株)ADEKA製)等が挙げられる。 Commercially available phosphorus-based flame retardants include Adeka STAB FP-2100J, FP-2200, and FP-2500S (manufactured by ADEKA Corporation).

(臭素系難燃剤)
臭素系難燃剤としては、例えば、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールS、1,2-ビス(2’,3’,4’,5’,6’-ペンタブロモフェニル)エタン、1,2-ビス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)エタン、2,4,6-トリス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)-1,3,5-トリアジン、2,6-ジブロモフェノール、2,4-ジブロモフェノール、臭素化ポリスチレン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモベンジルアクリレート、2,2-ビス[4’(2’’,3’’-ジブロモプロポキシ)-3’,5’-ジブロモフェニル]-プロパン、ビス[3,5-ジブロモ-4-(2,3-ジブロモプロポキシ)フェニル]スルホン、トリス(2,3-ジブロモプロピル)イソシアヌレートなどが挙げられる。
(Brominated flame retardants)
Examples of bromine-based flame retardants include decabromodiphenyl ether, tetrabromobisphenol A, tetrabromobisphenol S, 1,2-bis(2',3',4',5',6'-pentabromophenyl)ethane, 1,2-bis(2,4,6-tribromophenoxy)ethane, 2,4,6-tris(2,4,6-tribromophenoxy)-1,3,5-triazine, 2,6-dibromophenol, 2,4-dibromophenol, Examples of the polybrominated polystyrene include brominated polystyrene, ethylene bistetrabromophthalimide, hexabromocyclododecane, hexabromobenzene, pentabromobenzyl acrylate, 2,2-bis[4'(2'',3''-dibromopropoxy)-3',5'-dibromophenyl]-propane, bis[3,5-dibromo-4-(2,3-dibromopropoxy)phenyl]sulfone, and tris(2,3-dibromopropyl)isocyanurate.

(アンチモン系難燃剤)
アンチモン系難燃剤としては、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、ピロアンチモン酸ナトリウム、三塩化アンチモン、三硫化アンチモン、オキシ塩化アンチモン、二塩化アンチモンパークロロペンタン及びアンチモン酸カリウム等を挙げることができ、特に三酸化アンチモン、五酸化アンチモンが好ましい。
(Antimony-based flame retardant)
Examples of antimony-based flame retardants include antimony trioxide, antimony tetroxide, antimony pentoxide, sodium pyroantimonate, antimony trichloride, antimony trisulfide, antimony oxychloride, antimony perchloropentane dichloride, and potassium antimonate, with antimony trioxide and antimony pentoxide being particularly preferred.

上記難燃剤のうち、生体残留性がなく、優れた難燃性を有する点から、リン系難燃剤が好ましく、また環境性の点から、ノンハロゲン系難燃剤が好ましい。
なお、上記難燃剤は、1種を単独で使用することができ、又は2種以上を併用することもできる。
Among the above flame retardants, phosphorus-based flame retardants are preferred because they are non-bioresistent and have excellent flame retardancy, and non-halogen flame retardants are preferred from the environmental standpoint.
The flame retardants may be used alone or in combination of two or more.

((b)熱膨張性難燃剤の含有量)
本発明の一体成形体における熱膨張性難燃剤の含有量は特に限定されないが、好ましくは1~30質量%の範囲である。1質量%以上であると、一体成形体に良好な難燃性を付与でき、良好な遮炎性が得られる。一方、難燃剤が30質量%以下であると、熱可塑性樹脂を十分な含有比で含むことができるので、成形加工性がより良好となる。以上の観点から、一体成形体中の熱膨張性難燃剤の含有量は1~25質量%の範囲がより好ましく、3~20質量%の範囲がさらに好ましい。
<(c)分散剤>
本発明に係る樹脂組成物(A)及び(B)のうち、上記熱膨張性難燃剤を含有する樹脂組成物には、さらに分散剤を含むことが好ましい。
(c)分散剤としては、(b)熱膨張性難燃剤を(a)熱可塑性樹脂中に分散させることができればよく、特に限定されないが、(a)熱可塑性樹脂との相溶性の点で、高分子分散剤を好適に使用することができる。好ましくは、(b)熱膨張性難燃剤を(a-1)ポリプロピレン系樹脂中に分散させることができるものを用いることができる。高分子分散剤としては、官能基を有する高分子分散剤が好ましく、分散安定性の面からカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、一級、二級又は三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環由来の基、等の官能基を有する高分子分散剤が好ましい。
本発明においては、カルボキシル基を有する高分子分散剤が好ましく、特に、難燃剤として好適なリン系難燃剤を用いる場合には、α-オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体が好ましい。当該分散剤を用いることで、リン系熱膨張性難燃剤の分散性を向上させることができ、熱膨張性難燃剤の含有量を低減させることができる。
((b) Content of thermally expandable flame retardant)
The content of the thermally expandable flame retardant in the integrally molded body of the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 30 mass%. When the content is 1 mass% or more, good flame retardancy can be imparted to the integrally molded body, and good flame shielding properties can be obtained. On the other hand, when the content of the flame retardant is 30 mass% or less, the thermoplastic resin can be contained in a sufficient content ratio, so that the molding processability is improved. From the above viewpoints, the content of the thermally expandable flame retardant in the integrally molded body is more preferably in the range of 1 to 25 mass%, and even more preferably in the range of 3 to 20 mass%.
<(c) Dispersant>
Of the resin compositions (A) and (B) according to the present invention, the resin composition containing the thermally expandable flame retardant preferably further contains a dispersant.
The (c) dispersant is not particularly limited as long as it can disperse the (b) thermally expandable flame retardant in the (a) thermoplastic resin, but a polymer dispersant can be suitably used in terms of compatibility with the (a) thermoplastic resin. Preferably, a polymer dispersant capable of dispersing the (b) thermally expandable flame retardant in the (a-1) polypropylene resin can be used. As the polymer dispersant, a polymer dispersant having a functional group is preferred, and from the viewpoint of dispersion stability, a polymer dispersant having a functional group such as a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, a primary, secondary or tertiary amino group, a quaternary ammonium base, a group derived from a nitrogen-containing heterocycle such as pyridine, pyrimidine or pyrazine is preferred.
In the present invention, a polymer dispersant having a carboxyl group is preferred, and in particular, when a phosphorus-based flame retardant suitable as a flame retardant is used, a copolymer of an α-olefin and an unsaturated carboxylic acid is preferred. By using such a dispersant, the dispersibility of the phosphorus-based thermally expandable flame retardant can be improved, and the content of the thermally expandable flame retardant can be reduced.

(α-オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体)
本発明に係る「α-オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体」(以下、「共重合体(c1)」と記載する。)における、α-オレフィン単位と不飽和カルボン酸単位は、その合計100mol%のうちα-オレフィン単位の割合が20mol%以上80mol%以下であることが好ましい。
共重合体(c1)において、α-オレフィン単位と不飽和カルボン酸単位との合計量に対するα-オレフィン単位の割合は、30mol%以上であることがより好ましく、一方、70mol%以下であることがより好ましい。α-オレフィンの割合が前記下限値以上であれば、ポリオレフィン系樹脂との相溶性がより優れたものとなり、前記上限値以下であれば、(b)熱膨張性難燃剤との相溶性がより優れたものとなる。
(Copolymer of α-olefin and unsaturated carboxylic acid)
In the "copolymer of α-olefin and unsaturated carboxylic acid" according to the present invention (hereinafter referred to as "copolymer (c1)"), the proportion of α-olefin units in the total of 100 mol % of α-olefin units and unsaturated carboxylic acid units is preferably 20 mol % or more and 80 mol % or less.
In the copolymer (c1), the ratio of the α-olefin units to the total amount of the α-olefin units and the unsaturated carboxylic acid units is more preferably 30 mol % or more, and more preferably 70 mol % or less. If the ratio of the α-olefins is equal to or more than the lower limit, the compatibility with the polyolefin resin is better, and if it is equal to or less than the upper limit, the compatibility with the (b) thermally expandable flame retardant is better.

共重合体(c1)において、α-オレフィンとしては、炭素原子数5以上のα-オレフィンが好ましく、炭素原子数10以上80以下のα-オレフィンがより好ましい。α-オレフィンの炭素原子数が5以上であれば、(a)熱可塑性樹脂との相溶性がより良好となる傾向があり、80以下であれば、原料コストの点で有利である。以上の観点から、α-オレフィンの炭素原子数は12以上70以下であることがさらにより好ましく、18以上60以下であることが特に好ましい。 In the copolymer (c1), the α-olefin is preferably an α-olefin having 5 or more carbon atoms, and more preferably an α-olefin having 10 to 80 carbon atoms. If the α-olefin has 5 or more carbon atoms, it tends to have better compatibility with the thermoplastic resin (a), and if it has 80 or less carbon atoms, it is advantageous in terms of raw material costs. From the above viewpoints, it is even more preferable that the α-olefin has 12 to 70 carbon atoms, and particularly preferably 18 to 60 carbon atoms.

また、共重合体(c1)において、不飽和カルボン酸としては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、メチルマレイン酸、フマル酸、メチルフマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、グルタコン酸、ノルボルナン-5-エン-2,3-ジカルボン酸、及びこれらの不飽和カルボン酸のエステル、無水物、イミド等が挙げられる。なお、「(メタ)アクリル酸」はアクリル酸又はメタクリル酸を示すものである。
不飽和カルボン酸のエステル、無水物又はイミドの具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルへキシル、(メタ)アクリル酸グリシジル等の(メタ)アクリル酸エステル;無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物等のジカルボン酸無水物;マレイミド、N-エチルマレイミド、N-フェニルマレイミド等のマレイミド化合物等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
上記の中では、共重合反応性の点から、エステルやジカルボン酸無水物が好ましい。中でも、難燃剤として好適な熱膨張性リン系難燃剤との相溶性の点から、ジカルボン酸無水物が好ましく、無水マレイン酸が特に好ましい。
In the copolymer (c1), examples of the unsaturated carboxylic acid include (meth)acrylic acid, maleic acid, methylmaleic acid, fumaric acid, methylfumaric acid, tetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, glutaconic acid, norbornane-5-ene-2,3-dicarboxylic acid, and esters, anhydrides, imides, etc. of these unsaturated carboxylic acids. Note that "(meth)acrylic acid" refers to acrylic acid or methacrylic acid.
Specific examples of the ester, anhydride or imide of an unsaturated carboxylic acid include (meth)acrylic acid esters such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, and glycidyl (meth)acrylate; dicarboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride; maleimide compounds such as maleimide, N-ethylmaleimide, and N-phenylmaleimide. These may be used alone or in combination of two or more.
Among the above, esters and dicarboxylic anhydrides are preferred from the viewpoint of copolymerization reactivity, and among these, dicarboxylic anhydrides are preferred, with maleic anhydride being particularly preferred, from the viewpoint of compatibility with thermally expandable phosphorus-based flame retardants suitable as flame retardants.

共重合体(c1)の重量平均分子量は、2,000以上が好ましく、3,000以上がより好ましく、一方、50,000以下が好ましく、30,000以下がより好ましい。共重合体(c1)の重量平均分子量が上記範囲内であれば、(b)難燃剤の分散性がより優れたものとなる。
なお、共重合体(c1)の重量平均分子量は、共重合体(c1)をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定される標準ポリスチレン換算の値である。
The weight average molecular weight of the copolymer (c1) is preferably 2,000 or more, more preferably 3,000 or more, and is preferably 50,000 or less, more preferably 30,000 or less. When the weight average molecular weight of the copolymer (c1) is within the above range, the dispersibility of the flame retardant (b) is more excellent.
The weight average molecular weight of the copolymer (c1) is a value calculated as standard polystyrene by dissolving the copolymer (c1) in tetrahydrofuran (THF) and measuring the result by gel permeation chromatography.

共重合体(c1)の市販品としては、リコルブCE2(クラリアントジャパン(株)製)、ダイヤカルナ30M(三菱ケミカル(株)製)が挙げられる。 Commercially available copolymers (c1) include Ricorb CE2 (Clariant Japan Co., Ltd.) and Diacalna 30M (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.).

本発明の一体成形体における(b)熱膨張性難燃剤100質量部に対する(c)分散剤の含有量は、0を超え、25質量部以下の範囲であり、好適には0.01~10質量部の範囲である。
本発明者らの検討によれば、一体成形体を構成する無機繊維中に熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂として熱膨張性難燃剤が均一に分散して存在することで、一体成形体の遮炎性が顕著に向上しうる。詳細なメカニズムは不明だが、本発明者らは以下のように推測している。すなわち、無機繊維間の樹脂に熱膨張性難燃剤が均一に分散されている場合、熱膨張性難燃剤が接炎することにより形成されるチャーが無機繊維の間隙に固定される。さらに、無機繊維の間隙により、接炎時に膨張して形成されるチャーの大きさが制限されることで、形成されるチャーの大きさが均一になる。無機繊維によるチャーの固定効果とチャーの大きさの均一化が組み合わされることにより、緻密なチャーが形成され、一体成形体の遮炎性が著しく向上するものと考えている。本発明者らは、これらの知見に基づき、熱膨張性難燃剤に対する分散剤の含有量の比を特定の範囲とすることで、無機繊維間の樹脂中に熱膨張性難燃剤が均一に存在するように制御し、一体成形体の遮炎性を顕著に向上しうることを見出した。
以上の理由から、(c)分散剤の含有量が0超であると、(b)難燃剤の分散性が十分となり、一体成形体に十分な遮炎性を付与することができる。一方、25質量部以下であると一体成形体の物性が十分となる。同様の観点から、(c)分散剤の含有量は、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、1質量部以上がさらに好ましく、2質量部以上が特に好ましい。一方、上限値については、20質量部以下がより好ましく、15質量部以下がさらに好ましく、10質量部以下がさらにより好ましく、5質量部以下がさらに好ましく、3質量部以下が特に好ましい。
The content of the dispersant (c) relative to 100 parts by mass of the thermally expandable flame retardant (b) in the integrally molded body of the present invention is in the range of more than 0 and not more than 25 parts by mass, and preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass.
According to the study by the inventors, the flame-proofing property of the integrally molded body can be significantly improved by uniformly dispersing the thermally expandable flame retardant in the inorganic fibers constituting the integrally molded body with the thermoplastic resin as the matrix resin. Although the detailed mechanism is unclear, the inventors speculate as follows. That is, when the thermally expandable flame retardant is uniformly dispersed in the resin between the inorganic fibers, the char formed by the thermally expandable flame retardant coming into contact with the flame is fixed in the gaps between the inorganic fibers. Furthermore, the size of the char formed by expansion upon contact with the flame is restricted by the gaps between the inorganic fibers, so that the size of the char formed becomes uniform. It is believed that the combination of the fixing effect of the char by the inorganic fibers and the uniformity of the char size results in the formation of a dense char, which significantly improves the flame-proofing property of the integrally molded body. Based on these findings, the inventors have found that by setting the ratio of the content of the dispersant to the thermally expandable flame retardant to a specific range, the thermally expandable flame retardant can be controlled to be uniformly present in the resin between the inorganic fibers, and the flame-proofing property of the integrally molded body can be significantly improved.
For the above reasons, when the content of the dispersant (c) is more than 0, the dispersibility of the flame retardant (b) is sufficient, and sufficient flame-shielding properties can be imparted to the integrally molded body. On the other hand, when the content is 25 parts by mass or less, the physical properties of the integrally molded body are sufficient. From the same viewpoint, the content of the dispersant (c) is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, even more preferably 1 part by mass or more, and particularly preferably 2 parts by mass or more. On the other hand, the upper limit value is more preferably 20 parts by mass or less, even more preferably 15 parts by mass or less, even more preferably 10 parts by mass or less, even more preferably 5 parts by mass or less, and particularly preferably 3 parts by mass or less.

また、(a)熱可塑性樹脂及び(b)熱膨張性難燃剤の合計100質量部に対する(c)分散剤の割合は、0.01質量部以上であることが好ましく、0.05質量部以上であることがより好ましく、0.1質量部以上であることがさらに好ましい。一方、10質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましく、2.0質量部以下であることがさらに好ましく、1.5質量部以下であることがより好ましく、1.0質量部以下であることがさらに好ましい。(c)分散剤の割合が前記下限値以上であれば、(b)熱膨張性難燃剤がより良好に分散し、得られる一体成形体の遮炎性や物性、外観がより良好となる。(c)分散剤の割合が前記上限値以下であれば、(c)分散剤による一体成形体の遮炎性への影響をより抑制できる。特に、ポリオレフィン系樹脂及び(b)熱膨張性難燃剤の合計100質量部に対する(c)分散剤の割合は、0.01質量部以上であることが好ましく、0.05質量部以上であることがより好ましく、0.1質量部以上であることがさらに好ましい。一方、10質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましく、2.0質量部以下であることがさらに好ましく、1.5質量部以下であることがより好ましく、1.0質量部以下であることがさらに好ましい。 In addition, the ratio of the (c) dispersant to the total of 100 parts by mass of the (a) thermoplastic resin and the (b) thermally expandable flame retardant is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and even more preferably 0.1 parts by mass or more. On the other hand, it is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less, even more preferably 2.0 parts by mass or less, more preferably 1.5 parts by mass or less, and even more preferably 1.0 parts by mass or less. If the ratio of the (c) dispersant is equal to or greater than the lower limit, the (b) thermally expandable flame retardant is better dispersed, and the flame retardant, physical properties, and appearance of the obtained integrally molded body are better. If the ratio of the (c) dispersant is equal to or less than the upper limit, the effect of the (c) dispersant on the flame retardant of the integrally molded body can be further suppressed. In particular, the ratio of the dispersant (c) to the total of 100 parts by mass of the polyolefin resin and the thermally expandable flame retardant (b) is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and even more preferably 0.1 parts by mass or more. On the other hand, it is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less, even more preferably 2.0 parts by mass or less, more preferably 1.5 parts by mass or less, and even more preferably 1.0 parts by mass or less.

また、以下に詳述する無機繊維に対しては、無機繊維100質量部に対する(c)分散剤の割合が、0.01質量部以上であることが好ましく、0.05質量部以上であることがより好ましく、0.1質量部以上であることがさらに好ましい。一方、10質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましく、2.0質量部以下であることがさらに好ましい。(c)分散剤の割合が前記下限値以上であれば、得られる一体成形体の遮炎性や物性、及び外観がより良好となる。(c)分散剤の割合が前記上限値以下であれば、(c)分散剤による一体成形体の遮炎性への影響をより抑制できる。 For inorganic fibers described in detail below, the ratio of the (c) dispersant to 100 parts by mass of the inorganic fibers is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and even more preferably 0.1 parts by mass or more. On the other hand, it is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less, and even more preferably 2.0 parts by mass or less. If the ratio of the (c) dispersant is equal to or greater than the lower limit, the flame-resistant properties, physical properties, and appearance of the obtained integrally molded body will be improved. If the ratio of the (c) dispersant is equal to or less than the upper limit, the effect of the (c) dispersant on the flame-resistant properties of the integrally molded body can be further suppressed.

<無機繊維材料(X)>
本発明の一体成形体は、無機繊維材料(X)と樹脂組成物(A)が一体化した繊維強化樹脂部材(1)を備える。本発明の繊維強化複合材料に用いられる無機繊維材料(X)は複数の無機繊維が集合して、一定の、又は不定形の組織形態が保持されている無機繊維の組織体である。無機繊維材料(X)は、その最大荷重時の伸度が、無機繊維材料(Y)よりも大きいことが特徴である。繊維強化樹脂部材(1)は無機繊維材料(X)を有するため、樹脂組成物の浸透性が相対的に高く、繊維強化樹脂部材(1)は高い耐熱性を示す。また、樹脂組成物(A)が熱膨張性難燃剤を含有する場合には、さらに高い耐熱性と遮炎性の機能をも有する。
無機繊維材料(X)の最大荷重時の伸度は、無機繊維材料(Y)よりも大きければ特に限定されないが、5%超であることが好ましい。この場合には、樹脂組成物の含浸性が良好になり、耐熱性と遮炎性を向上させることができる。同様の観点から、伸度は7%以上であってもよく、9%以上であってもよく、10%以上であってもよい。上限は通常30%である。
前記のような伸度を有する無機繊維材料の具体例としては、無機繊維不織布が挙げられる。無機繊維不織布に用いられる繊維として、種々の繊維を用いることができ、例えば、ガラス繊維、ロックウール、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維等の金属酸化物繊維、チタン酸カリウム繊維、ケイ酸カルシウム(ワラストナイト)繊維、セラミックファイバー等のセラミック繊維、炭素繊維、金属繊維等が挙げられる。これらの無機繊維は、1種単独でも2種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記無機繊維のうち、遮炎性、加工性の観点から、ガラス繊維及びアルミナ繊維から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
無機繊維として、溶融温度の異なる2種以上の無機繊維を含むことができる。溶融温度の異なる2種以上の無機繊維の組合せとしては、少なくとも1種はガラス繊維であり、他の1種以上は、アルミナ繊維、シリカ繊維、アルカリアースシリケート繊維(生体溶解性)、及び炭素繊維からなる群より選ばれる1種以上の無機繊維の組合せであることが好ましい。溶融温度の異なる2種以上の無機繊維を含むことで、遮炎性の機能低下を効果的に防ぐことができる。
また、本発明で使用する無機繊維は、収束剤又は表面処理剤と組み合わせて使用してもよい。このような収束剤又は表面処理剤としては、例えば、エポキシ系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官能基を有する化合物が挙げられる。
<Inorganic fiber material (X)>
The integrally molded body of the present invention comprises a fiber-reinforced resin member (1) in which an inorganic fiber material (X) and a resin composition (A) are integrated. The inorganic fiber material (X) used in the fiber-reinforced composite material of the present invention is an inorganic fiber organization in which a plurality of inorganic fibers are aggregated and a fixed or amorphous organization form is maintained. The inorganic fiber material (X) is characterized in that its elongation at maximum load is greater than that of the inorganic fiber material (Y). Since the fiber-reinforced resin member (1) contains the inorganic fiber material (X), the permeability of the resin composition is relatively high, and the fiber-reinforced resin member (1) exhibits high heat resistance. In addition, when the resin composition (A) contains a thermally expandable flame retardant, it also has high heat resistance and flame-shielding functions.
The elongation at maximum load of the inorganic fiber material (X) is not particularly limited as long as it is greater than that of the inorganic fiber material (Y), but is preferably greater than 5%. In this case, the impregnation of the resin composition is improved, and the heat resistance and flame shielding properties can be improved. From the same viewpoint, the elongation may be 7% or more, 9% or more, or 10% or more. The upper limit is usually 30%.
A specific example of an inorganic fiber material having the above-mentioned elongation is an inorganic fiber nonwoven fabric. Various fibers can be used as the fibers used in the inorganic fiber nonwoven fabric, and examples of the fibers include glass fiber, rock wool, alumina fiber, silica alumina fiber, and other metal oxide fibers, potassium titanate fiber, calcium silicate (wollastonite) fiber, ceramic fiber, such as ceramic fiber, carbon fiber, and metal fiber. These inorganic fibers may be used alone or in combination of two or more.
Of the above inorganic fibers, at least one selected from glass fibers and alumina fibers is preferred from the viewpoints of flame resistance and processability.
The inorganic fibers may contain two or more inorganic fibers having different melting temperatures. As a combination of two or more inorganic fibers having different melting temperatures, at least one of the fibers is preferably a glass fiber, and the other one or more fibers is preferably a combination of one or more inorganic fibers selected from the group consisting of alumina fiber, silica fiber, alkaline earth silicate fiber (biosoluble), and carbon fiber. By containing two or more inorganic fibers having different melting temperatures, it is possible to effectively prevent the deterioration of the flame-shielding function.
The inorganic fibers used in the present invention may be used in combination with a sizing agent or a surface treatment agent, such as compounds having a functional group, such as epoxy compounds, silane compounds, and titanate compounds.

無機繊維の平均繊維径としては、3~25μmであることが好ましい。また、平均繊維長としては、0.1mm以上であることが好ましく、1mm以上であることがより好ましく、5mm以上であることがさらに好ましい。
なお、平均繊維径及び平均繊維長については、無機繊維を構成する無機材料の種類によって、好適範囲が異なるため、具体的な好適範囲については、後述する。
また、繊維径は走査型電子顕微鏡などを用いて測定することができ、平均繊維径は、例えばランダムに10本の繊維の繊維径を測定し、平均値を計算することにより得ることができる。また、繊維長は必要に応じて顕微鏡等で拡大した画像から、定規、ノギス等を用いて測定することができ、平均繊維長は、例えばランダムに10本の繊維の繊維長を測定し、平均値を計算することにより得ることができる。
The inorganic fibers preferably have an average fiber diameter of 3 to 25 μm, and an average fiber length of 0.1 mm or more, more preferably 1 mm or more, and even more preferably 5 mm or more.
As for the average fiber diameter and the average fiber length, the preferred ranges vary depending on the type of inorganic material constituting the inorganic fibers, and specific preferred ranges will be described later.
The fiber diameter can be measured using a scanning electron microscope or the like, and the average fiber diameter can be obtained by, for example, measuring the fiber diameters of 10 randomly selected fibers and calculating the average value. The fiber length can be measured using a ruler, calipers, or the like from an image enlarged by a microscope or the like as necessary, and the average fiber length can be obtained by, for example, measuring the fiber lengths of 10 randomly selected fibers and calculating the average value.

本発明の一体成形体における無機繊維の合計含有量は、1~80質量%であることが好ましい。無機繊維の合計含有量が1質量%以上であると、一体成形体の強度、剛性、及び耐衝撃性が良好となる。また、80質量%以下であると、一体成形体の製造や加工が容易になる。また、無機繊維の合計含有量が80質量%以下であると一体成形体の比重が軽くなり、金属代替としての軽量化効果が顕著となる。
以上の観点から、一体成形体における無機繊維の合計含有量は3~60質量%であることがより好ましく、10~50質量%であることがさらに好ましく、30~45質量%であることが特に好ましい。なお、一体成形体における無機繊維の合計含有量とは、前記の無機繊維材料(X)及び後述する無機繊維材料(Y)の含有量を合計したものである。
本発明の一体成形体中の無機繊維材料(X)の含有量は、1~50質量%であることが好ましい。無機繊維の合計含有量が1質量%以上であると、一体成形体の強度、剛性、及び耐衝撃性が良好となる。また、50質量%以下であると、一体成形体の製造や加工が容易になる。以上の観点から、一体成形体における無機繊維の合計含有量は3~40質量%であることがより好ましく、5~30質量%であることがさらに好ましく、10~25質量%であることが特に好ましい。
The total content of inorganic fibers in the integrally molded body of the present invention is preferably 1 to 80% by mass. When the total content of inorganic fibers is 1% by mass or more, the strength, rigidity, and impact resistance of the integrally molded body are good. When the total content of inorganic fibers is 80% by mass or less, the manufacture and processing of the integrally molded body are easy. When the total content of inorganic fibers is 80% by mass or less, the specific gravity of the integrally molded body is light, and the weight reduction effect as a metal substitute is remarkable.
From the above viewpoints, the total content of the inorganic fibers in the integrally molded body is more preferably 3 to 60 mass%, further preferably 10 to 50 mass%, and particularly preferably 30 to 45 mass%. The total content of the inorganic fibers in the integrally molded body is the sum of the contents of the inorganic fiber material (X) and the inorganic fiber material (Y) described below.
The content of the inorganic fiber material (X) in the integrally molded body of the present invention is preferably 1 to 50% by mass. When the total content of the inorganic fibers is 1% by mass or more, the strength, rigidity, and impact resistance of the integrally molded body are good. Furthermore, when the total content of the inorganic fibers is 50% by mass or less, the manufacture and processing of the integrally molded body are easy. From the above viewpoints, the total content of the inorganic fibers in the integrally molded body is more preferably 3 to 40% by mass, even more preferably 5 to 30% by mass, and particularly preferably 10 to 25% by mass.

(ガラス繊維)
本発明の一体成形体に好適な無機繊維の一つとして、ガラス繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、例えば、平均繊維長が30mm以上の長い繊維であってもよいし、平均繊維長が短かい繊維(チョップドストランド)であってもよいが、遮炎性、剛性、耐衝撃性等の観点から、平均繊維長が長いガラス繊維を用いることが好ましい。
より具体的には、平均繊維長としては、5mm以上であることが好ましい。平均繊維長が5mm以上であると、一体成形体の強度及び耐衝撃性が良好となる。以上の観点から、ガラス繊維の平均繊維長は5mm以上であることが好ましく、30mm以上であることがさらに好ましい。
なお、ガラス繊維の平均繊維長の上限には、特に制限はなく、例えば、ガラス繊維を用いてプルトリュージョン法によって製造したペレットを使用する場合には、そのペレットの長さがガラス繊維の繊維長となるので、最大で20mm程度となる。また、ガラス長繊維を使用したスワールマット系では、製造に使用したロービングにおけるガラス繊維の長さが最大繊維長となるので、17000m(17km)程度にもなるが、一体成形体の大きさに合わせて、カットした場合は、カットした長さが最大繊維長となる。
(Glass fiber)
One of the inorganic fibers suitable for the integrally molded body of the present invention is glass fiber. The glass fiber may be, for example, a long fiber having an average fiber length of 30 mm or more, or a fiber having a short average fiber length (chopped strands). From the viewpoints of flame retardancy, rigidity, impact resistance, etc., it is preferable to use glass fiber having a long average fiber length.
More specifically, the average fiber length is preferably 5 mm or more. When the average fiber length is 5 mm or more, the strength and impact resistance of the integrally molded body are good. From the above viewpoints, the average fiber length of the glass fiber is preferably 5 mm or more, and more preferably 30 mm or more.
For example, when using pellets produced by the pultrusion method using glass fibers, the length of the pellets is the fiber length of the glass fibers, and is a maximum of about 20 mm. In a swirl mat system using long glass fibers, the length of the glass fibers in the roving used for production is the maximum fiber length, which can be as long as 17,000 m (17 km), but when cut to fit the size of the integrally molded body, the cut length is the maximum fiber length.

また、ガラス繊維の平均繊維径は、9~25μmの範囲であることが好ましい。平均繊維径が9μm以上であると、一体成形体の剛性及び耐衝撃性が十分となり、一方、平均繊維径が25μm以下であると、一体成形体の強度が良好となる。以上の観点から、ガラス繊維の平均繊維径は、10~15μmの範囲であることがさらに好ましい。
なお、ガラス繊維の平均繊維径及び平均繊維長については、上記方法により、測定することができる。
The average fiber diameter of the glass fibers is preferably in the range of 9 to 25 μm. When the average fiber diameter is 9 μm or more, the rigidity and impact resistance of the integrally molded body are sufficient, while when the average fiber diameter is 25 μm or less, the strength of the integrally molded body is good. From the above viewpoints, the average fiber diameter of the glass fibers is more preferably in the range of 10 to 15 μm.
The average fiber diameter and average fiber length of the glass fibers can be measured by the above-mentioned method.

本発明に用いられるガラス繊維の材質については、特別な制限はなく、無アルカリガラス、低アルカリガラス、含アルカリガラスのいずれでもよく、従来からガラス繊維として、使用されている各種の組成のものを使用することができる。 There are no particular limitations on the material of the glass fiber used in the present invention, and it may be any of alkali-free glass, low-alkali glass, and alkali-containing glass, and any of the various compositions that have been used conventionally as glass fibers can be used.

(アルミナ繊維)
本発明の一体成形体に好適な無機繊維の一つとしてアルミナ繊維が挙げられる。アルミナ繊維は、通常アルミナとシリカからなる繊維であり、本発明の一体成形体においては、アルミナ繊維のアルミナ/シリカの組成比(質量比)は65/35~98/2のムライト組成、又はハイアルミナ組成と呼ばれる範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは70/30~95/5、特に好ましくは70/30~74/26の範囲である。
(Alumina fiber)
One of the inorganic fibers suitable for the integrally molded body of the present invention is alumina fiber. Alumina fiber is usually a fiber made of alumina and silica, and in the integrally molded body of the present invention, the alumina/silica composition ratio (mass ratio) of the alumina fiber is preferably in the range of 65/35 to 98/2, which is called a mullite composition, or a high alumina composition, more preferably in the range of 70/30 to 95/5, and particularly preferably in the range of 70/30 to 74/26.

アルミナ繊維の平均繊維径としては、3~25μmの範囲が好ましく、繊維径3μm以下の繊維を実質的に含まないものが好ましい。ここで繊維径3μm以下の繊維を実質的に含まないとは、繊維径3μm以下の繊維が、全無機繊維質量の0.1質量%以下であることを表す。
また、アルミナ繊維の平均繊維径は、5~8μmであることがより好ましい。無機繊維の平均繊維径が太すぎると、マット状無機繊維集合体層の反発力や靭性が低下し、逆に細すぎても空気中に浮遊する発塵量が多くなり、また繊維径3μm以下の無機繊維が含有される確率が高くなる。
アルミナ繊維は、平均繊維長が好ましくは5mm以上、より好ましくは30mm以上、更に好ましくは50mm以上の繊維である。また、好ましくは3.0×103mm以下、より好ましくは1.0×103mm以下の繊維である。アルミナ繊維の平均繊維長及び平均繊維径がこの範囲であれば、一体成形体の強度及び耐衝撃性が良好となる。
The average fiber diameter of the alumina fibers is preferably in the range of 3 to 25 μm, and it is preferable that the alumina fibers are substantially free of fibers with a fiber diameter of 3 μm or less. Here, "substantially free of fibers with a fiber diameter of 3 μm or less" means that the amount of fibers with a fiber diameter of 3 μm or less is 0.1 mass % or less of the total inorganic fiber mass.
The average fiber diameter of the alumina fibers is more preferably 5 to 8 μm. If the average fiber diameter of the inorganic fibers is too large, the repulsive force and toughness of the mat-like inorganic fiber assembly layer will decrease, while if the average fiber diameter is too small, the amount of dust suspended in the air will increase, and the probability of containing inorganic fibers having a fiber diameter of 3 μm or less will increase.
The alumina fibers have an average fiber length of preferably 5 mm or more, more preferably 30 mm or more, and even more preferably 50 mm or more. Also, the average fiber length and average fiber diameter of the alumina fibers are preferably 3.0×10 mm or less, and more preferably 1.0×10 mm or less. When the average fiber length and average fiber diameter of the alumina fibers are within these ranges, the strength and impact resistance of the integrally molded body are good.

(炭素繊維)
炭素繊維もガラス繊維と好適な範囲は同等である。
(Carbon fiber)
The suitable range for carbon fiber is similar to that for glass fiber.

<無機繊維材料(Y)>
本発明の一体成形体は、無機繊維材料(Y)と樹脂組成物(B)が一体化した繊維強化樹脂部材(2)を備える。本発明の繊維強化複合材料に用いられる無機繊維材料(Y)は複数の無機繊維が集合して、一定の、又は不定形の組織形態が保持されている無機繊維の組織体である。無機繊維材料(Y)は、その最大荷重時の伸度が、無機繊維材料(X)よりも小さいことが特徴である。このことによって、熱可塑性樹脂組成物(B)とともに繊維強化樹脂部材(2)を構成したときの遮炎性と強度を担保することができる。これは、無機繊維材料(Y)に適度に熱可塑性樹脂組成物(X)が含浸して一体化されることで、機械的な強度が向上するとともに、無機繊維材料(Y)の繊維組織の間隙中において、熱可塑性樹脂組成物(X)に含まれるリン系難燃剤が緻密なチャーを形成することで接炎時の遮炎性と衝撃波に対する強度が同時に発揮されるためと考えられる。これにより、無機繊維材料(Y)と樹脂組成物(B)が一体化した繊維強化樹脂部材(2)は、熱暴走が発生した場合に、高温且つ高速な粉体混合流体に対しても、高い強度を有し、本発明の一体成形体の損傷を抑制する働きがある。
<Inorganic fiber material (Y)>
The integrally molded body of the present invention includes a fiber-reinforced resin member (2) in which an inorganic fiber material (Y) and a resin composition (B) are integrated. The inorganic fiber material (Y) used in the fiber-reinforced composite material of the present invention is an inorganic fiber structure in which a plurality of inorganic fibers are aggregated to maintain a fixed or amorphous structure. The inorganic fiber material (Y) is characterized in that its elongation at maximum load is smaller than that of the inorganic fiber material (X). This ensures flame-proofing and strength when the fiber-reinforced resin member (2) is formed together with the thermoplastic resin composition (B). This is thought to be because the inorganic fiber material (Y) is appropriately impregnated and integrated with the thermoplastic resin composition (X), thereby improving mechanical strength, and the phosphorus-based flame retardant contained in the thermoplastic resin composition (X) forms dense char in the gaps in the fiber structure of the inorganic fiber material (Y), thereby simultaneously exerting flame-proofing and strength against shock waves when exposed to flame. As a result, the fiber-reinforced resin member (2) in which the inorganic fiber material (Y) and the resin composition (B) are integrated has high strength even against high-temperature and high-velocity powder-mixed fluid in the event of thermal runaway, and serves to suppress damage to the integrally molded body of the present invention.

無機繊維材料(Y)の最大荷重時の伸度は、無機繊維材料(X)よりも小さければ特に限定されないが、5%以下であることが好ましい。この場合には、一体成形体の遮炎性と強度を向上させることができる。同様の観点から、伸度は4%以下であってもよく、3%以下であってもよく、2%以下であってもよい。一方、成形加工性を良好にするという観点から、0.1%以上であることが好ましい。 The elongation of the inorganic fiber material (Y) at maximum load is not particularly limited as long as it is smaller than that of the inorganic fiber material (X), but it is preferably 5% or less. In this case, the flame-proofing property and strength of the integrally molded body can be improved. From the same viewpoint, the elongation may be 4% or less, 3% or less, or 2% or less. On the other hand, from the viewpoint of improving moldability, it is preferably 0.1% or more.

前記のような伸度を有する無機繊維材料の具体例としては、無機繊維織物が挙げられる。
無機繊維織物は、無機繊維からなる縦糸及び横糸から構成される織物である。織物組織としては、特に限定されるものではなく、平織、斜文織、朱子織などいずれであってもよい。該織物は、織物を構成する縦糸の繊維束間の隙間及び横糸束間の隙間が、それぞれ0.5mm以下であることが好ましい。該隙間が0.5mm以下であると、高い遮炎性が得られる。
無機繊維織物を構成する無機繊維としては、上記無機繊維不織布と同様のものを用いることができ、好適な範囲も同様である。また、無機繊維の平均繊維径、平均繊維長の好適範囲も同様である。
なお、無機繊維織物を構成する繊維と、無機不織布を構成する繊維は同じでも異なってもよい。
A specific example of an inorganic fiber material having the above-mentioned elongation is an inorganic fiber woven fabric.
The inorganic fiber fabric is a fabric composed of warp and weft threads made of inorganic fibers. The weave is not particularly limited and may be any of plain weave, twill weave, satin weave, etc. It is preferable that the gaps between the warp fiber bundles constituting the fabric and the gaps between the weft bundles are each 0.5 mm or less. When the gaps are 0.5 mm or less, high flame blocking properties are obtained.
The inorganic fibers constituting the inorganic fiber woven fabric may be the same as those in the inorganic fiber nonwoven fabric, and the preferred ranges are also the same. The preferred ranges of the average fiber diameter and average fiber length of the inorganic fibers are also the same.
The fibers constituting the inorganic fiber woven fabric and the fibers constituting the inorganic nonwoven fabric may be the same or different.

本発明の一体成形体における無機繊維材料(Y)の含有量は、1~80質量%であることが好ましい。無機繊維織物の含有量が1質量%以上であると、繊維強化樹脂部材(2)の強度、剛性、及び耐衝撃性が十分であり、80質量%以下であると、一体成形体の製造や加工の点で好ましい。また、無機繊維織物の含有量が80質量%以下であると、一体成形体の比重が軽くなり金属代替としての軽量化効果が顕著となる。
以上の観点から、本発明の一体成形体における無機繊維材料(Y)の含有量は、3~60質量%であることがより好ましく、10~50質量%であることがさらに好ましく、30~45質量%であることが特に好ましい。
The content of the inorganic fiber material (Y) in the integrally molded body of the present invention is preferably 1 to 80% by mass. When the content of the inorganic fiber fabric is 1% by mass or more, the strength, rigidity, and impact resistance of the fiber-reinforced resin member (2) are sufficient, and when it is 80% by mass or less, it is preferable in terms of manufacturing and processing the integrally molded body. In addition, when the content of the inorganic fiber fabric is 80% by mass or less, the specific gravity of the integrally molded body is lightened, and the weight reduction effect as a metal substitute is remarkable.
From the above viewpoints, the content of the inorganic fiber material (Y) in the integrally molded body of the present invention is more preferably 3 to 60 mass%, even more preferably 10 to 50 mass%, and particularly preferably 30 to 45 mass%.

<任意添加成分>
本発明の一体成形体には、上記成分に加えて、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、発明の効果を一層向上させるなど、他の効果を付与する等の目的のため、任意の添加成分を配合することができる。
具体的には、顔料などの着色剤、ヒンダードアミン系などの光安定剤、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、ソルビトール系などの造核剤、フェノール系、リン系などの酸化防止剤、非イオン系界面活性剤などの帯電防止剤、無機化合物などの中和剤、チアゾール系などの抗菌・防黴剤、ハロゲン化合物やリグノフェノールなどの難燃剤・難燃助剤、可塑剤、有機金属塩系などの分散剤、脂肪酸アミド系などの滑剤、窒素化合物などの金属不活性剤、前記ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂、オレフィン系エラストマー及びスチレン系エラストマーなどのエラストマー(ゴム成分)等を挙げることができる。
これらの任意添加成分は、2種以上を併用してもよい。
<Optionally Added Ingredients>
In addition to the above-mentioned components, any additive components may be blended into the integrally molded body of the present invention for the purpose of further improving the effects of the present invention or imparting other effects, within a range that does not significantly impair the effects of the present invention.
Specific examples of the additives include colorants such as pigments, light stabilizers such as hindered amines, ultraviolet absorbers such as benzotriazoles, nucleating agents such as sorbitols, antioxidants such as phenols and phosphorus, antistatic agents such as nonionic surfactants, neutralizing agents such as inorganic compounds, antibacterial and antifungal agents such as thiazoles, flame retardants and flame retardant assistants such as halogen compounds and lignophenols, plasticizers, dispersants such as organic metal salts, lubricants such as fatty acid amides, metal deactivators such as nitrogen compounds, polyolefin resins other than the polypropylene resins, thermoplastic resins such as polyamide resins and polyester resins, and elastomers (rubber components) such as olefin elastomers and styrene elastomers.
These optional components may be used in combination of two or more kinds.

着色剤として、例えば、無機系や有機系の顔料などは、ポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体の、着色外観、見映え、風合い、商品価値、耐候性や耐久性などの付与、向上などに有効である。
具体例として、無機系顔料としては、ファーネスカーボン、ケッチェンカーボンなどのカーボンブラック;酸化チタン;酸化鉄(ベンガラ等);クロム酸(黄鉛など); モリブデン酸;硫化セレン化物;フェロシアン化物などが挙げられ、有機系顔料としては、難溶性アゾレーキ、可溶性アゾレーキ、不溶性アゾキレート;縮合性アゾキレート;その他のアゾキレートなどのアゾ系顔料;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料;アントラキノン、ペリノン、ペリレン、チオインジゴなどのスレン系顔料;染料レーキ;キナクリドン系;ジオキサジン系;イソインドリノン系などが挙げられる。また、メタリック調やパール調にするには、アルミフレーク;パール顔料を含有させることができる。また、染料を含有させることもできる。
Colorants such as inorganic or organic pigments are effective in imparting or improving the colored appearance, appearance, texture, commercial value, weather resistance, durability, etc. of polypropylene resin compositions and molded articles thereof.
Specific examples of inorganic pigments include carbon black such as furnace carbon and ketjen carbon; titanium oxide; iron oxide (e.g., red iron oxide); chromic acid (e.g., yellow lead); molybdic acid; selenide sulfide; and ferrocyanide. Specific examples of organic pigments include azo pigments such as sparingly soluble azo lake, soluble azo lake, insoluble azo chelate, condensed azo chelate, and other azo chelates; phthalocyanine pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green; threne pigments such as anthraquinone, perinone, perylene, and thioindigo; dye lake; quinacridone; dioxazine; and isoindolinone. In order to achieve a metallic or pearlescent look, aluminum flakes and pearl pigments can be added. Dyes can also be added.

光安定剤や紫外線吸収剤として、例えば、ヒンダードアミン化合物、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系やサリシレート系などは、ポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体の耐候性や耐久性などの付与、向上に有効であり、耐候変色性の一層の向上に有効である。
具体例としては、ヒンダードアミン化合物として、コハク酸ジメチルと1-(2-ヒドロキシエチル)-4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとの縮合物;ポリ〔〔6-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)イミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル〕〔(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ〕ヘキサメチレン〔(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ〕〕;テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート;テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート;ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート;ビス-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルセバケートなどが挙げられ、ベンゾトリアゾール系としては、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール;2-(2’-ヒドロキシ-3’-t-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾールなどが挙げられ、ベンゾフェノン系としては、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン;2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノンなどが挙げられ、サリシレート系としては、4-t-ブチルフェニルサリシレート;2,4-ジ-t-ブチルフェニル3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシベンゾエートなどが挙げられる。
ここで、前記光安定剤と紫外線吸収剤とを併用する方法は、耐候性、耐久性、耐候変色性などの向上効果が大きく好ましい。
Light stabilizers and ultraviolet absorbers, for example, hindered amine compounds, benzotriazoles, benzophenones, and salicylates, are effective in imparting or improving the weather resistance, durability, and the like of polypropylene resin compositions and molded articles thereof, and are effective in further improving weather discoloration resistance.
Specific examples of the hindered amine compound include a condensation product of dimethyl succinate and 1-(2-hydroxyethyl)-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine; poly[[6-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]hexamethylene[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]]; tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)1,2,3,4-butane tetracarboxylate; tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)1,2,3,4-butane tetracarboxylate; bis(1,2,2,6,6-pentamethoxy) 2-(2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole;2-(2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole;2-hydroxy-4-methoxybenzophenone;2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone; and the like. Examples of the salicylate-based compounds include 4-t-butylphenyl salicylate; 2,4-di-t-butylphenyl 3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxybenzoate; and the like.
Here, the method of using the light stabilizer and the ultraviolet absorber in combination is preferable because it has a large effect of improving weather resistance, durability, weather discoloration resistance, and the like.

酸化防止剤として、例えば、フェノール系、リン系やイオウ系の酸化防止剤などは、ポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体の、耐熱安定性、加工安定性、耐熱老化性などの付与、向上などに有効である。
また、帯電防止剤として、例えば、非イオン系やカチオン系などの帯電防止剤は、ポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体の帯電防止性の付与、向上に有効である。
As the antioxidant, for example, a phenol-based, phosphorus-based or sulfur-based antioxidant is effective in imparting or improving heat resistance, processing stability, heat aging resistance, etc. to a polypropylene resin composition and a molded article thereof.
Furthermore, antistatic agents such as nonionic and cationic antistatic agents are effective in imparting and improving antistatic properties to polypropylene resin compositions and molded articles thereof.

オレフィン系エラストマーとしては、例えば、エチレン・プロピレン共重合体エラストマー(EPR)、エチレン・ブテン共重合体エラストマー(EBR)、エチレン・ヘキセン共重合体エラストマー(EHR)、エチレン・オクテン共重合体エラストマー(EOR)などのエチレン・α-オレフィン共重合体エラストマー;エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン・プロピレン・ブタジエン共重合体、エチレン・プロピレン・イソプレン共重合体などのエチレン・α-オレフィン・ジエン三元共重合体エラストマー、スチレン・ブタジエン・スチレントリブロック共重合体エラストマー(SBS)などを挙げることができる。
また、スチレン系エラストマーとしては、例えば、スチレン・イソプレン・スチレントリブロック共重合体エラストマー(SIS)、スチレン- エチレン・ブチレン共重合体エラストマー(SEB)、スチレン-エチレン・プロピレン共重合体エラストマー(SEP)、スチレン-エチレン・ブチレン-スチレン共重合体エラストマー(SEBS)、スチレン-エチレン・ブチレン-エチレン共重合体エラストマー(SEBC)、水添スチレン・ブタジエンエラストマー(HSBR)、スチレン-エチレン・プロピレン-スチレン共重合体エラストマー(SEPS)、スチレン-エチレン・エチレン・プロピレン-スチレン共重合体エラストマー(SEEPS)、スチレン-ブタジエン・ブチレン-スチレン共重合体エラストマー(SBBS)、部分水添スチレン-イソプレン-スチレン共重合体エラストマー、部分水添スチレン-イソプレン・ブタジエン-スチレン共重合体エラストマーなどのスチレン系エラストマー、さらにエチレン-エチレン・ブチレン-エチレン共重合体エラストマー(CEBC)などの水添ポリマー系エラストマーなどを挙げることができる。
中でも、エチレン・オクテン共重合体エラストマー(EOR)及び/又はエチレン・ブテン共重合体エラストマー(EBR)を使用すると、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物やその成形体において、適度の柔軟性などが付与し易く、耐衝撃性が優れる傾向にあるなどの点から好ましい。
Examples of olefin-based elastomers include ethylene-α-olefin copolymer elastomers such as ethylene-propylene copolymer elastomer (EPR), ethylene-butene copolymer elastomer (EBR), ethylene-hexene copolymer elastomer (EHR), and ethylene-octene copolymer elastomer (EOR); ethylene-α-olefin-diene terpolymer elastomers such as ethylene-propylene-ethylidenenorbornene copolymer, ethylene-propylene-butadiene copolymer, and ethylene-propylene-isoprene copolymer; and styrene-butadiene-styrene triblock copolymer elastomer (SBS).
Examples of the styrene-based elastomer include styrene-based elastomers such as styrene-isoprene-styrene triblock copolymer elastomer (SIS), styrene-ethylene-butylene copolymer elastomer (SEB), styrene-ethylene-propylene copolymer elastomer (SEP), styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer elastomer (SEBS), styrene-ethylene-butylene-ethylene copolymer elastomer (SEBC), hydrogenated styrene-butadiene elastomer (HSBR), styrene-ethylene-propylene-styrene copolymer elastomer (SEPS), styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene copolymer elastomer (SEEPS), styrene-butadiene-butylene-styrene copolymer elastomer (SBBS), partially hydrogenated styrene-isoprene-styrene copolymer elastomer, and partially hydrogenated styrene-isoprene-butadiene-styrene copolymer elastomer, as well as hydrogenated polymer-based elastomers such as ethylene-ethylene-butylene-ethylene copolymer elastomer (CEBC).
Among these, the use of an ethylene-octene copolymer elastomer (EOR) and/or an ethylene-butene copolymer elastomer (EBR) is preferred since it is easy to impart appropriate flexibility and the like to the polypropylene resin composition of the present invention and a molded article thereof, and they tend to have excellent impact resistance.

<樹脂組成物(A)及び(B)の製造方法>
本発明に係る樹脂組成物(A)及び(B)は、本発明の一体成形体を製造するための樹脂組成物であって、(a)熱可塑性樹脂等の樹脂、必要に応じて加えられる変性ポリオレフィン系樹脂、(b)熱膨張性難燃剤、(c)分散剤を含有するものである。また、さらに任意添加成分が配合されていてもよい。前記の熱可塑性樹脂組成物(A)及び(B)において、(a)熱可塑性樹脂が(a-1)ポリプロピレン系樹脂である場合には、特にポリプロピレン系樹脂組成物(以下「PP組成物」と記載することがある。)と呼称する場合がある。
熱可塑性樹脂組成物(A)及び(B)、又はPP組成物の製造方法としては、従来公知の方法を用いることができ、上記成分を配合して混合、溶融混練することにより製造することができる。
混合は、タンブラー、Vブレンダー、リボンブレンダー等の混合器を用いて行われ、溶融混練は、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールミキサー、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等の機器を用い、溶融混練され、造粒される。
<Method for producing resin compositions (A) and (B)>
The resin compositions (A) and (B) according to the present invention are resin compositions for producing the integrally molded article of the present invention, and contain (a) a resin such as a thermoplastic resin, a modified polyolefin resin added as necessary, (b) a thermally expandable flame retardant, and (c) a dispersant. Optionally added components may also be blended. In the thermoplastic resin compositions (A) and (B), when the thermoplastic resin (a) is a polypropylene resin (a-1), the composition may be referred to as a polypropylene resin composition (hereinafter, sometimes referred to as a "PP composition").
The thermoplastic resin compositions (A) and (B) or the PP composition can be produced by a conventional method, and can be produced by blending, mixing, and melt-kneading the above-mentioned components.
The mixing is carried out using a mixer such as a tumbler, a V blender, or a ribbon blender, and the melt kneading is carried out using equipment such as a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a Banbury mixer, a roll mixer, a Brabender plastograph, or a kneader, and the materials are melt kneaded and granulated.

<一体成形体を製造するためのシートの製造方法>
本発明の一体成形体を製造するためのシートに関し、その製造方法は特に限定されないが、好適には、無機繊維からなるマット(以下「無機繊維マット」と記載することがある。)に上記熱可塑性樹脂組成物又はPP組成物を含浸させて製造することが好ましい。なお、本発明においては、無機繊維材料(X)を用いた繊維強化樹脂部材(1)と、無機繊維材料(Y)を用いた繊維強化樹脂部材(2)があるが、いずれの製造方法も同様であり、ここでは、無機繊維材料(X)及び無機繊維材料(Y)を総称して無機繊維マットと記載する。
含浸の方法としては、無機繊維マットに熱可塑性組成物又はPP組成物を塗布する方法、熱可塑性樹脂組成物又はPP組成物のシート(以下「熱可塑性樹脂シート」又は「PPシート」と記載することがある。)を作製しておき、該熱可塑性樹脂シート又はPPシートを無機繊維マットに積層し、加熱、溶融させて含浸させる方法等がある。
本発明では、一体成形体を製造するためのシートにおける樹脂の繊維への含浸性の観点から、熱可塑性樹脂シート又はPPシートを無機繊維マットに積層し、加熱、溶融させる方法が好ましい。特に、無機繊維マットが2つの熱可塑性樹脂シート又はPPシートの間になるように積層し、その後、該積層体を加熱及び加圧し、ついで冷却固化することで得ることができる。
ここで熱可塑性樹脂シート又はPPシートの厚みとしては、繊維マットへの含浸が良好に行える範囲であれば特に制限はない。
<Method of manufacturing a sheet for manufacturing an integrally molded body>
Regarding the sheet for producing the integrally molded body of the present invention, the manufacturing method thereof is not particularly limited, but it is preferable to produce it by impregnating a mat made of inorganic fibers (hereinafter sometimes referred to as "inorganic fiber mat") with the above-mentioned thermoplastic resin composition or PP composition. In the present invention, there are a fiber reinforced resin member (1) using an inorganic fiber material (X) and a fiber reinforced resin member (2) using an inorganic fiber material (Y), but both are manufactured by the same method, and here, the inorganic fiber material (X) and the inorganic fiber material (Y) are collectively referred to as an inorganic fiber mat.
Methods of impregnation include a method of applying the thermoplastic composition or the PP composition to the inorganic fiber mat, and a method of preparing a sheet of the thermoplastic resin composition or the PP composition (hereinafter sometimes referred to as a "thermoplastic resin sheet" or a "PP sheet"), laminating the thermoplastic resin sheet or the PP sheet on the inorganic fiber mat, and heating and melting the same to impregnate the inorganic fiber mat.
In the present invention, from the viewpoint of the impregnation of the resin into the fibers in the sheet for producing the integrally molded body, a method of laminating a thermoplastic resin sheet or a PP sheet on an inorganic fiber mat and heating and melting it is preferable. In particular, the integrally molded body can be obtained by laminating the inorganic fiber mat between two thermoplastic resin sheets or PP sheets, thereafter heating and pressing the laminate, and then cooling and solidifying it.
The thickness of the thermoplastic resin sheet or PP sheet is not particularly limited as long as it allows good impregnation of the fiber mat.

(無機繊維マット)
一体成形体を製造するためのシートの製造方法において用いられる無機繊維の形態としては、特に制限はなく、様々な形態のものを使用することができるが、マット状ないしはシート状に形成しているものが好ましい。
より具体的には、ガラス繊維により形成されるマット(以下、「ガラス繊維マット」と記載する。)、アルミナ繊維に代表される金属酸化物繊維により形成されるマット(以下、「金属酸化物マット」と記載する。)が好ましい。
(Inorganic fiber mat)
The form of the inorganic fibers used in the method for producing a sheet for producing an integrally molded body is not particularly limited, and various forms can be used, but it is preferable that the inorganic fibers are formed into a mat or sheet shape.
More specifically, a mat formed from glass fibers (hereinafter referred to as a "glass fiber mat") and a mat formed from metal oxide fibers such as alumina fibers (hereinafter referred to as a "metal oxide mat") are preferred.

当該無機繊維マットの坪量(単位面積当りの質量)は、特段の制限はなく、用途に応じて適宜決定されるが、好ましくは300g/m以上、より好ましくは800g/m超、より好ましくは1500g/m超である。また、当該無機繊維マットの坪量は、特段の制限はないが、好ましくは5000g/m以下、より好ましくは4500g/m以下、さらに好ましくは4000g/m以下、特に好ましくは3500g/m以下である。 The basis weight (mass per unit area) of the inorganic fiber mat is not particularly limited and is appropriately determined depending on the application, but is preferably 300 g/m 2 or more, more preferably more than 800 g/m 2 , and more preferably more than 1500 g/m 2. The basis weight of the inorganic fiber mat is not particularly limited, but is preferably 5000 g/m 2 or less, more preferably 4500 g/m 2 or less, even more preferably 4000 g/m 2 or less, and particularly preferably 3500 g/m 2 or less.

無機繊維マットの単位面積当りの坪量(目付)は、該無機繊維マットを構成する無機繊維集積体を折り畳み装置にて積層する際、単位面積当りの繊維量を調整することによって、上記の範囲とすることができる。また、本発明の無機繊維マットは、複数の無機繊維マットを接着した構成であっても、単一の構成であってもよいが、ハンドリング性や接着界面における剥離強度の点から、単一の構成であることが好ましい。 The basis weight per unit area of the inorganic fiber mat can be set within the above range by adjusting the amount of fiber per unit area when the inorganic fiber aggregates that make up the inorganic fiber mat are stacked using a folding device. The inorganic fiber mat of the present invention may be composed of multiple inorganic fiber mats bonded together or may be composed of a single material, but is preferably composed of a single material in terms of handling properties and peel strength at the adhesive interface.

(ガラス繊維マット)
本発明に用いられるガラス繊維マットの形態としては、短繊維ガラス綿で加工したフェルト及びブランケット、連続ガラス繊維を加工したチョップドストランドマット、連続ガラス繊維のスワール(渦巻状)マット、一方向引き揃えマットなどが挙げられる。これらの中でも、特に連続ガラス繊維のスワール(渦巻状)マットをニードルパンチしたガラス繊維マットを使用すると、スタンパブルシートの強度、および、耐衝撃性が優れており、好ましい。
(fiberglass mat)
The form of the glass fiber mat used in the present invention includes felt and blanket processed with short fiber glass wool, chopped strand mat processed with continuous glass fiber, swirl (spiral) mat of continuous glass fiber, unidirectionally aligned mat, etc. Among these, the use of a glass fiber mat obtained by needle punching a swirl (spiral) mat of continuous glass fiber is particularly preferable because the stampable sheet has excellent strength and impact resistance.

(金属酸化物繊維マット)
本発明に係る金属酸化物繊維マットは、アルミナ繊維等の金属酸化物繊維で構成され、かつニードリング処理が施されたマットである。
(Metal oxide fiber mat)
The metal oxide fiber mat according to the present invention is a mat that is made of metal oxide fibers such as alumina fibers and that has been subjected to a needling treatment.

熱可塑性樹脂シート又はPPシートを無機繊維マットに積層し、加熱、溶融させる方法において、加熱温度は170~300℃であることが好ましい。加熱温度が170℃以上であると、ポリプロピレン系樹脂の流動性が十分であり、無機繊維マットにPP組成物を十分に含浸させることができ、好適な繊維強化樹脂部材(1)及び繊維強化樹脂部材(2)が得られる。一方、加熱温度が300℃以下であると、熱可塑性樹脂組成物又はPP組成物が劣化することがない。
さらに、加圧圧力としては0.1~1MPaであることが好ましい。加圧圧力が0.1MPa以上であると、無機繊維マットに熱可塑性樹脂組成物又はPP組成物を十分に含浸させることができ、繊維強化樹脂部材(1)及び繊維強化樹脂部材(2)が得られる。一方、1MPa以下とすることで、熱可塑性樹脂組成物又はPP組成物が流動し、バリが生じることがない。
また、冷却時の温度としては、熱可塑性樹脂組成物又はPP組成物中の熱可塑性樹脂の凝固点以下であれば、特に制限されないが、冷却温度が80℃以下であると、得られた繊維強化樹脂部材(1)及び繊維強化樹脂部材(2)を取り出す際に変形することがない。以上の観点から、冷却温度は、室温~80℃であることが好ましい。
In the method of laminating a thermoplastic resin sheet or a PP sheet on an inorganic fiber mat and heating and melting it, the heating temperature is preferably 170 to 300° C. When the heating temperature is 170° C. or higher, the fluidity of the polypropylene resin is sufficient, and the inorganic fiber mat can be sufficiently impregnated with the PP composition, and suitable fiber reinforced resin members (1) and (2) can be obtained. On the other hand, when the heating temperature is 300° C. or lower, the thermoplastic resin composition or the PP composition does not deteriorate.
Furthermore, the pressurizing pressure is preferably 0.1 to 1 MPa. When the pressurizing pressure is 0.1 MPa or more, the inorganic fiber mat can be sufficiently impregnated with the thermoplastic resin composition or the PP composition, and the fiber reinforced resin member (1) and the fiber reinforced resin member (2) can be obtained. On the other hand, when the pressurizing pressure is 1 MPa or less, the thermoplastic resin composition or the PP composition flows, and no burrs are generated.
The cooling temperature is not particularly limited as long as it is equal to or lower than the freezing point of the thermoplastic resin in the thermoplastic resin composition or the PP composition, but if the cooling temperature is equal to or lower than 80° C., the obtained fiber reinforced resin member (1) and fiber reinforced resin member (2) will not be deformed when taken out. From the above viewpoints, the cooling temperature is preferably room temperature to 80° C.

上記の積層体を加熱及び加圧、冷却して、繊維強化樹脂部材(1)及び繊維強化樹脂部材(2)を得る方法としては、加熱装置の付いた金型内で積層体をプレス成形する方法、および、積層体を加熱装置の付いた2対のローラーの間を通して加熱と加圧を行うラミネート加工などがあり、特に、ラミネート加工は、連続生産が行えるため、生産性が良く、好ましい。 Methods for obtaining the fiber-reinforced resin member (1) and the fiber-reinforced resin member (2) by heating and pressurizing the above-mentioned laminate and cooling the laminate include a method for press-molding the laminate in a mold equipped with a heating device, and a lamination process in which the laminate is heated and pressurized by passing it between two pairs of rollers equipped with a heating device. In particular, the lamination process is preferable because it allows continuous production and has good productivity.

<繊維強化樹脂部材の厚み>
本発明の繊維強化樹脂部材の厚みは、通常1~10mm、好ましくは2~5mmである。この繊維強化樹脂部材の厚みが1mm以上であると、繊維強化樹脂部材の製造が容易であり、一方、繊維強化樹脂部材の厚みが10mm以下であれば、繊維強化樹脂部材をスタンピング成形などで加工する際に、長時間の予備加熱が必要とならず、良好な成形加工性が得られる。
なお、繊維強化部材(A)及(B)の厚みの比率については、要求される物性に応じて、適宜決定できる。
<Thickness of fiber reinforced resin member>
The thickness of the fiber reinforced resin member of the present invention is usually 1 to 10 mm, preferably 2 to 5 mm. When the thickness of the fiber reinforced resin member is 1 mm or more, the fiber reinforced resin member is easy to manufacture, while when the thickness of the fiber reinforced resin member is 10 mm or less, long-term preheating is not required when processing the fiber reinforced resin member by stamping molding or the like, and good molding processability is obtained.
The thickness ratio of the fiber-reinforced members (A) and (B) can be appropriately determined depending on the required physical properties.

<一体成形体>
本発明の繊維強化樹脂部材は、常法に従いスタンピング成形することで、所望の形状に成形することにより、繊維強化樹脂部材からなる一体成形体を得ることができる。具体的には、繊維強化樹脂部材(1)、(2)を作製しておき、スタンピング成形時に全面、あるいは所望の部位に繊維強化樹脂部材(2)を配置することで一体成形体を得ることができる。
<Integral molding>
The fiber-reinforced resin member of the present invention can be molded into a desired shape by stamping according to a conventional method to obtain an integrally molded body made of the fiber-reinforced resin member. Specifically, the fiber-reinforced resin members (1) and (2) are prepared in advance, and the fiber-reinforced resin member (2) is placed over the entire surface or at a desired location during stamping to obtain an integrally molded body.

(用途)
本発明の一体成形体の用途としては、例えば、自動車部品や電気電子機器部品などの工業分野の各種部品等が挙げられる。とりわけ強度と剛性、導電性に優れ、かつ、加工性にも優れるため、これらの性能をバランスよく、より高度に必要とされる用途、例えば、バッテリーケースなどの各種ハウジングや筐体に、好適に用いることができる。
(Application)
The applications of the integrally molded article of the present invention include, for example, various parts in the industrial field such as automobile parts and electrical and electronic equipment parts. In particular, since it has excellent strength, rigidity, and electrical conductivity, and is also excellent in processability, it can be suitably used for applications requiring a good balance of these performances, such as various housings and cases such as battery cases.

[バッテリーパック]
本発明は、上記一体成形体からなるバッテリーハウジングを搭載したバッテリーパックをも与えるものである。
本発明のバッテリーパックについて、図3を用いて説明する。
[battery pack]
The present invention also provides a battery pack equipped with the battery housing made of the above-mentioned integrally molded body.
The battery pack of the present invention will be described with reference to FIG.

図3は、本発明のバッテリーパックを示す概念図である。本発明のバッテリーパック20は、複数のバッテリーセル(電池単体)21の集合体であるバッテリーモジュール、これらを収納するためのバッテリーハウジングを備える。バッテリーハウジングは、バッテリーモジュールを収納するアンダーケース23と本発明の一体成形体10からなる蓋材を有する。バッテリーセル21は、内圧が設定圧力を超えると開弁する排出弁22を備えている。
本発明のバッテリーパックは、バッテリーセル21の排出弁の排出口との対向位置に繊維強化部材(2)12が部分的に配置される点が特徴である。このように、排出弁22の排出口との対向位置に繊維強化部材(2)12を配することで、高温の噴出物による熱的障害を防止して安全性を向上することができる。
3 is a conceptual diagram showing a battery pack of the present invention. The battery pack 20 of the present invention includes a battery module which is an assembly of a plurality of battery cells (single batteries) 21, and a battery housing for storing these. The battery housing has an undercase 23 for storing the battery module, and a cover material made of the integrally molded body 10 of the present invention. The battery cell 21 includes a discharge valve 22 which opens when the internal pressure exceeds a set pressure.
The battery pack of the present invention is characterized in that a fiber reinforced member (2) 12 is partially disposed at a position facing the discharge port of the discharge valve of the battery cell 21. By disposing the fiber reinforced member (2) 12 at a position facing the discharge port of the discharge valve 22 in this manner, thermal damage due to high-temperature ejected material can be prevented, and safety can be improved.

本発明のバッテリーパックに用いるバッテリーとしては、特に限定されない。例えば、リチウムイオンバッテリー、ニッケル・水素電池、リチウム・硫黄電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・鉄電池、ニッケル・亜鉛電池、ナトリウム・硫黄電池、鉛蓄電池、空気電池等の二次電池が挙げられる。これらの中では、リチウムイオンバッテリーであることが好ましい。 The battery used in the battery pack of the present invention is not particularly limited. Examples include secondary batteries such as lithium ion batteries, nickel-metal hydride batteries, lithium-sulfur batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-iron batteries, nickel-zinc batteries, sodium-sulfur batteries, lead-acid batteries, and air batteries. Of these, lithium ion batteries are preferred.

<バッテリーハウジングの構造>
本発明のバッテリーパック20におけるバッテリーハウジングの厚みは、特段の制限はないが、好ましくは0.5mm以上、より好ましくは1.0mm以上、さらに好ましくは2.0mm以上である。上記下限値以上であると成形性、機械強度、遮炎性の点から好ましい。また、当該バッテリーハウジングの厚みは、好ましくは10mm以下、さらに好ましくは8mm以下、特に好ましくは6mm以下である。上記上限値以下であると設置される空間の大きさに応じやすいことや軽量化、成形性の点から好ましい。
<Battery housing structure>
The thickness of the battery housing in the battery pack 20 of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.5 mm or more, more preferably 1.0 mm or more, and even more preferably 2.0 mm or more. If it is equal to or more than the above lower limit, it is preferable in terms of moldability, mechanical strength, and flame resistance. In addition, the thickness of the battery housing is preferably 10 mm or less, more preferably 8 mm or less, and particularly preferably 6 mm or less. If it is equal to or less than the above upper limit, it is preferable in terms of the size of the space in which it is installed, the weight reduction, and moldability.

<バッテリーハウジングの製造方法>
本発明のバッテリーハウジングの製造方法としては、種々の方法を用いることができるが、生産性の点から、プレス成型が好ましい。プレス成型に際しては、本発明の一体成形体を形成するためのシートを作製しておき、複数枚を重ね、プレス成型することが好ましい。
<Battery housing manufacturing method>
The battery housing of the present invention can be manufactured by various methods, but press molding is preferred from the viewpoint of productivity. In the press molding, it is preferable to prepare a sheet for forming the integrally molded body of the present invention, stack a plurality of sheets, and press mold the stacked sheets.

以下、実施例を用いて本発明の第一の態様を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(評価方法)
1.遮炎性の評価
各実施例及び比較例にて調製した成形体形成用シートについて、一方の表面から、1300℃のバーナーの炎をあて、15分間の後に炎が貫通するか否かで評価した。バーナーの火口からサンプルまでの距離は160mmとした。火炎面表面が1200℃となるように設定した。火炎面温度は熱電対温度計で確認した。
上記の遮炎性評価において、試験片のバーナーの炎を当てた面の反対側の面(裏面)の温度を非接触式放射温度計(キーエンス社製「FT-H50K」)で測定した。測定エリアはφ35mmである。測定エリアの中心がした箇所は、バーナーの炎の位置の直上付近になるように目視で設定した。表1には、600秒経過時までの裏面の最高突立つ温度(℃)と、裏面温度が初めて500℃に到達した時の経過時間(秒)を示した。
The first aspect of the present invention will be described in detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples.
(Evaluation method)
1. Evaluation of flame barrier properties For the sheets for forming molded bodies prepared in each Example and Comparative Example, a flame from a burner at 1300°C was applied from one surface, and after 15 minutes, the flame was evaluated based on whether it penetrated. The distance from the burner nozzle to the sample was 160 mm. The flame surface was set to 1200°C. The flame surface temperature was confirmed with a thermocouple thermometer.
In the above flame-proofing evaluation, the temperature of the surface (back surface) opposite to the surface exposed to the burner flame of the test piece was measured with a non-contact radiation thermometer (FT-H50K manufactured by Keyence Corporation). The measurement area was φ35 mm. The center of the measurement area was visually set to be directly above the position of the burner flame. Table 1 shows the maximum temperature (°C) of the back surface up to 600 seconds and the elapsed time (seconds) when the back surface temperature first reached 500°C.

(使用した材料)
1.ポリプロピレン系樹脂(a成分)
日本ポリプロ(株)製、「ノバテックPP SA06GA」(メルトフローレート:60g/10分)を用いた。
(Materials used)
1. Polypropylene resin (component a)
"Novatec PP SA06GA" (melt flow rate: 60 g/10 min) manufactured by Japan Polypropylene Corporation was used.

2.熱膨張性難燃剤(b成分)
リン系難燃剤組成物((株)ADEKA製、アデカスタブFP-2500S、リン系難燃剤組成物の総質量に対し、ピロリン酸ピベラジンを50~60質量%、ピロリン酸メラミンを35~45質量%、酸化亜鉛を3~6質量%含有)
2. Thermally expandable flame retardant (component b)
Phosphorus-based flame retardant composition (ADEKA CORPORATION, Adeka STAB FP-2500S, containing 50 to 60 mass% piperazine pyrophosphate, 35 to 45 mass% melamine pyrophosphate, and 3 to 6 mass% zinc oxide based on the total mass of the phosphorus-based flame retardant composition)

3.分散剤(c成分)
α-オレフィン・無水マレイン酸共重合体(三菱ケミカル(株)製、ダイヤカルナ30M、重量平均分子量7,800)。
3. Dispersant (component c)
α-Olefin/maleic anhydride copolymer (Mitsubishi Chemical Corporation, Diacalna 30M, weight average molecular weight 7,800).

4.繊維
4-1 ガラス繊維マット(無機繊維材料(X))
ロービングの連続したガラス繊維(繊維径23μm)から製造されたスワール(渦巻状)マット(坪量880g/m)をニードルパンチしたガラス繊維マット(最大荷重時の伸度:11%)を使用した。
ガラス繊維マットは、下記の方法で、最大荷重時の伸度を測定した。
(最大荷重時の伸度)
250mm×25mmのガラス繊維マットのサンプル片を作成した。AUTOGRAPH 「AG-10TA」(島津製作所製)を用いて、サンプルの両端をチャックで固定した。引張モードにて200mm/minの速度で試験を実施した。変位量と荷重値を測定し、最大荷重時のサンプル伸度(歪み量)を算出した。
4-2 ガラス繊維織物(無機繊維材料(Y))
ガラス繊維織物(目付600g/m、最大荷重時の伸度:1.0%)を使用した。
前記のガラス繊維マットと同様の方法で、伸度を算出した。
4. Fiber 4-1 Glass fiber mat (inorganic fiber material (X))
A glass fiber mat (elongation at maximum load: 11%) was used, which was needle-punched from a swirl mat (basis weight 880 g/m 2 ) made from continuous glass fibers (fiber diameter 23 μm) of roving.
The elongation of the glass fiber mat at maximum load was measured by the following method.
(Elongation at maximum load)
A sample piece of glass fiber mat measuring 250 mm x 25 mm was prepared. Both ends of the sample were fixed with chucks using an AUTOGRAPH "AG-10TA" (manufactured by Shimadzu Corporation). The test was carried out in tension mode at a speed of 200 mm/min. The displacement and load values were measured, and the sample elongation (strain) at the maximum load was calculated.
4-2 Glass fiber fabric (inorganic fiber material (Y))
A glass fiber fabric (weight per unit area: 600 g/m 2 , elongation at maximum load: 1.0%) was used.
The elongation was calculated in the same manner as for the glass fiber mat described above.

調製例1(PP組成物の調製)
上記a成分、b成分、及びc成分をそれぞれ68質量%、30質量%、及び2質量%の割合で混合し、溶融混練(230℃)して、ポリプロピレン系樹脂組成物(PP組成物)のペレットを調製した。
Preparation Example 1 (Preparation of PP Composition)
The above components a, b, and c were mixed in proportions of 68 mass %, 30 mass %, and 2 mass %, respectively, and melt-kneaded (230° C.) to prepare pellets of a polypropylene resin composition (PP composition).

比較調製例1
調製例1において、b成分及びc成分を用いないこと以外は、調製例1と同様にして、ポリプロピレン系樹脂組成物(PP組成物)のペレットを調製した。
Comparative Preparation Example 1
Pellets of a polypropylene resin composition (PP composition) were prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the components b and c were not used.

製造例1
調製例1にて造粒したPP組成物のペレットを押出機に入れて、溶融した後、シート状に押出し成形するとともに、押出されたシート状PP(以下、「PPシート」と記載することがある。)、ガラス繊維マット(不織布)を、PPシートを最外層とし、間にガラス繊維マット(不織布)を供給して積層し、次いで、ラミネーターを用いて0.3MPaの圧力をかけながら、230℃で4分間、加熱及び加圧し、次いで、冷却固化させることで、樹脂シート(厚み;3.8mm)を得た。PPシートはガラス繊維マットに含浸され、一体化したシート(繊維強化樹脂部材(1))が得られた。PPシートとガラス繊維マットの重量比は、PPシート:ガラス繊維マット=6:4であった。以下、シートAと呼ぶ。シートAの組成を表1に示す。
Production Example 1
The pellets of the PP composition granulated in Preparation Example 1 were put into an extruder, melted, and then extruded into a sheet. The extruded sheet-like PP (hereinafter sometimes referred to as "PP sheet") and a glass fiber mat (nonwoven fabric) were laminated with the PP sheet as the outermost layer and the glass fiber mat (nonwoven fabric) being supplied between them, and then heated and pressed at 230°C for 4 minutes while applying a pressure of 0.3 MPa using a laminator, and then cooled and solidified to obtain a resin sheet (thickness: 3.8 mm). The PP sheet was impregnated into the glass fiber mat to obtain an integrated sheet (fiber reinforced resin member (1)). The weight ratio of the PP sheet to the glass fiber mat was PP sheet:glass fiber mat=6:4. Hereinafter, this is referred to as sheet A. The composition of sheet A is shown in Table 1.

製造例2
製造例1において、調製例1にて造粒したPP組成物のペレットに代えて、比較調製例1にて造粒したPP組成物のペレットを用いたこと以外は製造例1と同様にしてシート(繊維強化樹脂部材(1))を得た。PPシートとガラス繊維マットの重量比は、PPシート:ガラス繊維マット=6:4であった。以下、シートBと呼ぶ。シートBの組成を表1に示す。
Production Example 2
A sheet (fiber reinforced resin member (1)) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the pellets of the PP composition granulated in Comparative Preparation Example 1 were used instead of the pellets of the PP composition granulated in Preparation Example 1. The weight ratio of the PP sheet to the glass fiber mat was PP sheet:glass fiber mat=6:4. Hereinafter, this will be referred to as Sheet B. The composition of Sheet B is shown in Table 1.

製造例3
調製例1にて造粒したPP組成物のペレットを押出機に入れて、溶融した後、シート状に押出し成形して、押出されたシート状PPシートを得た。PPシートを挟み込むように両面にガラス繊維織物を積層して、積層物とした。さらに積層物を挟み込むように、両面をPPシート21を最外層となるように積層した。次いで、ラミネーターを用いて0.3MPaの圧力をかけながら、230℃で6分間、加熱及び加圧し、次いで、冷却固化させることで、繊維強化複合材料(厚み;1.5mm)を得た。PPシートはその一部がガラス繊維織物に含浸され、一体化した層を有するシート(繊維強化樹脂部材(2))が得られた。PPシートとガラス繊維織物の重量比は、PPシート:ガラス繊維織物=3:7であった。以下、シートCと呼ぶ。シートCの組成を表1に示す。
Production Example 3
The pellets of the PP composition granulated in Preparation Example 1 were put into an extruder, melted, and then extruded into a sheet to obtain an extruded sheet-like PP sheet. A glass fiber fabric was laminated on both sides so as to sandwich the PP sheet, to obtain a laminate. Furthermore, a PP sheet 21 was laminated on both sides so as to sandwich the laminate, so as to be the outermost layer. Next, the laminate was heated and pressed at 230° C. for 6 minutes while applying a pressure of 0.3 MPa using a laminator, and then cooled and solidified to obtain a fiber-reinforced composite material (thickness: 1.5 mm). A sheet (fiber-reinforced resin member (2)) having an integrated layer was obtained, in which a part of the PP sheet was impregnated with the glass fiber fabric. The weight ratio of the PP sheet to the glass fiber fabric was PP sheet:glass fiber fabric=3:7. Hereinafter, this is referred to as sheet C. The composition of sheet C is shown in Table 1.

製造例4
製造例3において、調製例1にて造粒したPP組成物のペレットに代えて、比較調製例1にて造粒したPP組成物のペレットを用いたこと以外は製造例3と同様にしてシート(繊維強化樹脂部材(2))を得た。PPシートとガラス繊維織物の重量比は、PPシート:ガラス繊維織物=3:7であった。以下、シートDと呼ぶ。シートDの組成を表1に示す。
Production Example 4
A sheet (fiber reinforced resin member (2)) was obtained in the same manner as in Production Example 3, except that in Production Example 3, pellets of the PP composition granulated in Comparative Preparation Example 1 were used instead of the pellets of the PP composition granulated in Preparation Example 1. The weight ratio of the PP sheet to the glass fiber fabric was PP sheet:glass fiber fabric=3:7. Hereinafter, this will be referred to as Sheet D. The composition of Sheet D is shown in Table 1.

実施例1
上記シートA(繊維強化樹脂部材(1))及びシートC(繊維強化樹脂部材(2))を材料温度が210℃になるように加熱し、繊維強化樹脂部材(1)に対して、繊維強化樹脂部材(2)が1:1(繊維強化樹脂部材(2):繊維強化樹脂部材(1))の面積比となるように、繊維強化樹脂部材(2)を重ね合わせて金型に設置して、面圧200kg/cmで60秒間保持することで、図1に示すような、繊維強化樹脂部材(1)11に対して、繊維強化樹脂部材(2)12が全面的に配された一体成形体10を得た。一体成形体の厚みは2.5mmであった。得られた一体成形体のシートA側の面に対して、遮炎試験を実施した。上記方法により評価した結果を表2に示す。
Example 1
The above-mentioned sheet A (fiber reinforced resin member (1)) and sheet C (fiber reinforced resin member (2)) were heated to a material temperature of 210 ° C., and the fiber reinforced resin member (2) was placed in a mold so that the area ratio of the fiber reinforced resin member (2) to the fiber reinforced resin member (1) was 1: 1 (fiber reinforced resin member (2): fiber reinforced resin member (1)). The fiber reinforced resin member (2) was placed on top of the fiber reinforced resin member (1) 11 at a surface pressure of 200 kg / cm 2 for 60 seconds, and an integrally molded body 10 in which the fiber reinforced resin member (2) 12 was entirely disposed on the fiber reinforced resin member (1) 11 as shown in FIG. 1 was obtained. The thickness of the integrally molded body was 2.5 mm. A flame-shielding test was performed on the surface of the sheet A side of the obtained integrally molded body. The results of the evaluation by the above method are shown in Table 2.

実施例2
得られた一体成形体のシートC側の面に対して、遮炎試験を実施したこと以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。一体成形体の厚みは2.5mmであった。上記方法により評価した結果を表2に示す。
Example 2
The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the flame-proofing test was carried out on the surface of the obtained integrally molded body on the side of sheet C. The thickness of the integrally molded body was 2.5 mm. The results of the evaluation by the above method are shown in Table 2.

実施例3
上記シートB(繊維強化樹脂部材(1))及びシートC(繊維強化樹脂部材(2))を材料温度が210℃になるように加熱し、繊維強化樹脂部材(1)に対して、繊維強化樹脂部材(2)が1:1(繊維強化樹脂部材(2):繊維強化樹脂部材(1))の面積比となるように、繊維強化樹脂部材(2)を重ね合わせて金型に設置して、面圧200kg/cmで60秒間保持することで、図1に示すような、繊維強化樹脂部材(1)11に対して、繊維強化樹脂部材(2)12が全面的に配された一体成形体10を得た。一体成形体の厚みは2.5mmであった。得られた一体成形体のシートB側の面に対して、遮炎試験を実施した。上記方法により評価した結果を表2に示す。
Example 3
The above-mentioned sheet B (fiber reinforced resin member (1)) and sheet C (fiber reinforced resin member (2)) were heated to a material temperature of 210 ° C., and the fiber reinforced resin member (2) was placed in a mold so that the area ratio of the fiber reinforced resin member (2) to the fiber reinforced resin member (1) was 1: 1 (fiber reinforced resin member (2): fiber reinforced resin member (1)). The fiber reinforced resin member (2) was placed on top of the fiber reinforced resin member (1) 11 at a surface pressure of 200 kg / cm 2 for 60 seconds, and an integrally molded body 10 in which the fiber reinforced resin member (2) 12 was entirely disposed on the fiber reinforced resin member (1) 11 as shown in FIG. 1 was obtained. The thickness of the integrally molded body was 2.5 mm. A flame-shielding test was performed on the surface of the sheet B side of the obtained integrally molded body. The results of the evaluation by the above method are shown in Table 2.

実施例4
得られた一体成形体のシートC側の面に対して、遮炎試験を実施したこと以外は、実施例3と同様にして、評価を行った。一体成形体の厚みは2.5mmであった。上記方法により評価した結果を表2に示す。
Example 4
Evaluation was performed in the same manner as in Example 3, except that a flame-proofing test was performed on the surface of the obtained integrally molded body on the side of sheet C. The thickness of the integrally molded body was 2.5 mm. The results of the evaluation by the above method are shown in Table 2.

実施例5
上記シートA(繊維強化樹脂部材(1))及びシートD(繊維強化樹脂部材(2))を材料温度が210℃になるように加熱し、繊維強化樹脂部材(1)に対して、繊維強化樹脂部材(2)が1:1(繊維強化樹脂部材(2):繊維強化樹脂部材(1))の面積比となるように、繊維強化樹脂部材(2)を重ね合わせて設置して、面圧200kg/cmで60秒間保持することで、図1に示すような、繊維強化樹脂部材(1)11に対して、繊維強化樹脂部材(2)12が全面的に配された一体成形体10を得た。一体成形体の厚みは2.5mmであった。得られた一体成形体のシートA側の面に対して、遮炎試験を実施した。上記方法により評価した結果を表2に示す。
Example 5
The above-mentioned sheet A (fiber reinforced resin member (1)) and sheet D (fiber reinforced resin member (2)) were heated to a material temperature of 210 ° C., and the fiber reinforced resin member (2) was placed on top of the fiber reinforced resin member (1) so that the area ratio of the fiber reinforced resin member (2) was 1:1 (fiber reinforced resin member (2): fiber reinforced resin member (1)). The fiber reinforced resin member (2) was placed on top of the fiber reinforced resin member (1) 11 at a surface pressure of 200 kg / cm 2 for 60 seconds, and an integrally molded body 10 in which the fiber reinforced resin member (2) 12 was entirely disposed on the fiber reinforced resin member (1) 11 as shown in FIG. 1 was obtained. The thickness of the integrally molded body was 2.5 mm. A flame-shielding test was performed on the surface of the sheet A side of the obtained integrally molded body. The results of the evaluation by the above method are shown in Table 2.

実施例6
得られた一体成形体のシートD側の面に対して、遮炎試験を実施したこと以外は、実施例5と同様にして、評価を行った。一体成形体の厚みは2.5mmであった。上記方法により評価した結果を表2に示す。
Example 6
The evaluation was carried out in the same manner as in Example 5, except that the flame-proofing test was carried out on the surface of the obtained integrally molded body on the side of sheet D. The thickness of the integrally molded body was 2.5 mm. The results of the evaluation by the above method are shown in Table 2.

比較例1
上記シートB(繊維強化樹脂部材(1))及びシートD(繊維強化樹脂部材(2))を材料温度が210℃になるように加熱し、繊維強化樹脂部材(1)に対して、繊維強化樹脂部材(2)が1:1(繊維強化樹脂部材(2):繊維強化樹脂部材(1))の面積比となるように、繊維強化樹脂部材(2)を重ね合わせ、プレス成形することで、図1に示すような、繊維強化樹脂部材(1)11に対して、繊維強化樹脂部材(2)12が全面的に配された一体成形体10を得た。得られた一体成形体のシートB側の面に対して、遮炎試験を実施した。上記方法により評価した結果を表2に示す。
Comparative Example 1
The above-mentioned sheet B (fiber reinforced resin member (1)) and sheet D (fiber reinforced resin member (2)) were heated to a material temperature of 210°C, and the fiber reinforced resin member (2) was superimposed on the fiber reinforced resin member (1) so that the area ratio of the fiber reinforced resin member (2) to the fiber reinforced resin member (1) was 1:1 (fiber reinforced resin member (2): fiber reinforced resin member (1)), and press molded to obtain an integrally molded body 10 in which the fiber reinforced resin member (2) 12 is entirely disposed on the fiber reinforced resin member (1) 11 as shown in FIG. 1. A flame-proofing test was performed on the surface of the sheet B side of the obtained integrally molded body. The results of the evaluation by the above method are shown in Table 2.

比較例2
得られた一体成形体のシートD側の面に対して、遮炎試験を実施したこと以外は、比較例1と同様にして、評価を行った。上記方法により評価した結果を表2に示す。
Comparative Example 2
Except for carrying out a flame-proofing test on the surface of the obtained integrally molded body on the side of sheet D, evaluation was carried out in the same manner as in Comparative Example 1. The results of evaluation by the above-mentioned method are shown in Table 2.

実施例1~6に示されるように、本発明の一体成形体は遮炎性に優れ、15分経過時点でも炎が遮断された。一方、比較例1は140秒時点、比較例2は106秒時点で火炎が裏面に貫通した。 As shown in Examples 1 to 6, the integrally molded body of the present invention has excellent flame-blocking properties, and the flame was blocked even after 15 minutes. On the other hand, the flame penetrated to the back surface of Comparative Example 1 at 140 seconds and Comparative Example 2 at 106 seconds.

本発明の一体成形体は、高い遮炎性と強度を有する。したがって、航空機、船舶、自動車部品や電気電子機器部品、建築材など高い安全性が求められる各種工業部品の材料として有用である。とりわけ従来から金属が使用されていたバッテリーの各種ハウジングや筐体に、好適に用いることができ、自動車の安全性に貢献すると共に軽量化によるエネルギー効率の向上やCO排出量削減などが期待される。
特に、本発明の一体成形体を用いた電池パックは、繊維強化樹脂部材(2)の機能により、高温の噴出物による熱的障害を防止して安全性を向上できるとともに、繊維強化樹脂部材(1)及び(2)の機能によって、遮炎性、耐熱性が担保される。さらに、繊維強化部材(2)が部分的に設けられる場合には、繊維強化部材(1)の機能が十分に発揮され、成形加工性にも優れることが期待される。
The integrally molded body of the present invention has high flame resistance and strength. Therefore, it is useful as a material for various industrial parts that require high safety, such as aircraft, ships, automobile parts, electrical and electronic equipment parts, and building materials. In particular, it can be suitably used for various battery housings and cases that have traditionally been made of metal, and is expected to contribute to the safety of automobiles, as well as improve energy efficiency and reduce CO2 emissions by reducing weight.
In particular, the battery pack using the integrally molded body of the present invention can improve safety by preventing thermal damage caused by high-temperature ejection due to the function of the fiber-reinforced resin member (2), and also ensures flame resistance and heat resistance due to the functions of the fiber-reinforced resin members (1) and (2). Furthermore, when the fiber-reinforced member (2) is partially provided, the function of the fiber-reinforced member (1) is fully exerted, and it is expected that the molding processability will also be excellent.

10 一体成形体
11 繊維強化樹脂部材(1)
12 繊維強化樹脂部材(2)
20 バッテリーパック
21 バッテリーセル
22 排出弁
23 アンダーケース
10 Integral molded body 11 Fiber reinforced resin member (1)
12 Fiber reinforced resin member (2)
20 Battery pack 21 Battery cell 22 Discharge valve 23 Undercase

Claims (15)

複数の部材からなる一体成形体であって、
無機繊維材料(X)と樹脂組成物(A)が一体化した繊維強化樹脂部材(1)と、無機繊維材料(Y)と樹脂組成物(B)が一体化した繊維強化樹脂部材(2)を少なくとも備え、
該無機繊維材料(Y)の最大荷重時の伸度が、該無機繊維材料(X)の最大荷重時の伸度よりも小さく、
該樹脂組成物(A)と該樹脂組成物(B)の少なくとも一方は、熱膨張性難燃剤を含む、一体成形体。
An integrally molded body consisting of a plurality of members,
The present invention includes at least a fiber-reinforced resin member (1) in which an inorganic fiber material (X) and a resin composition (A) are integrated together, and a fiber-reinforced resin member (2) in which an inorganic fiber material (Y) and a resin composition (B) are integrated together,
the elongation of the inorganic fiber material (Y) at maximum load is smaller than the elongation of the inorganic fiber material (X) at maximum load;
At least one of the resin composition (A) and the resin composition (B) contains a thermally expandable flame retardant.
前記無機繊維材料(Y)は、最大荷重時の伸度が5%以下である、請求項1に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 1, wherein the inorganic fiber material (Y) has an elongation of 5% or less at maximum load. 前記無機繊維材料(X)は、最大荷重時の伸度が5%超である、請求項1に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 1, wherein the inorganic fiber material (X) has an elongation of more than 5% at maximum load. 前記無機繊維材料(X)は、無機繊維不織布である、請求項1に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 1, wherein the inorganic fiber material (X) is an inorganic fiber nonwoven fabric. 前記無機繊維材料(Y)は、無機繊維織物である、請求項1に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 1, wherein the inorganic fiber material (Y) is an inorganic fiber fabric. 前記樹脂組成物(A)及び(B)を構成する樹脂が熱可塑性樹脂を含む、請求項1に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 1, wherein the resins constituting the resin compositions (A) and (B) include a thermoplastic resin. 前記熱膨張性難燃剤がリン系難燃剤である、請求項1に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 1, wherein the thermally expandable flame retardant is a phosphorus-based flame retardant. 前記熱膨張性難燃剤を含む樹脂組成物(A)及び/又は(B)が、さらに分散剤を含む、請求項1に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 1, wherein the resin composition (A) and/or (B) containing the thermally expandable flame retardant further contains a dispersant. 前記分散剤が、α-オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体である、請求項8に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 8, wherein the dispersant is a copolymer of an α-olefin and an unsaturated carboxylic acid. 前記熱膨張性難燃剤100質量部に対する分散剤の含有量が、0を超え25質量部以下である、請求項8に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 8, wherein the content of the dispersant per 100 parts by mass of the thermally expandable flame retardant is more than 0 and not more than 25 parts by mass. 前記無機繊維不織布を構成する無機繊維が、ガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維及び金属酸化物繊維から選ばれる少なくとも1種である、請求項4に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 4, wherein the inorganic fibers constituting the inorganic fiber nonwoven fabric are at least one type selected from glass fibers, ceramic fibers, metal fibers, and metal oxide fibers. 前記無機繊維織物を構成する無機繊維が、ガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維及び金属酸化物繊維から選ばれる少なくとも1種である、請求項5に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 5, wherein the inorganic fibers constituting the inorganic fiber fabric are at least one type selected from glass fibers, ceramic fibers, metal fibers, and metal oxide fibers. 前記熱可塑性樹脂がポリプロピレン系樹脂であり、ポリプロピレン系樹脂の含有量が全重量に対して15~80質量%である、請求項6に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 6, wherein the thermoplastic resin is a polypropylene-based resin, and the content of the polypropylene-based resin is 15 to 80 mass% based on the total weight. 前記熱膨張性難燃剤の含有量が全重量に対して1~30質量%である、請求項1に記載の一体成形体。 The integrally molded body according to claim 1, wherein the content of the thermally expandable flame retardant is 1 to 30 mass % based on the total weight. 内圧が設定圧力を超えると開弁する排出弁を備える複数のバッテリーセルと、
前記バッテリーセルを内蔵するバッテリーハウジングと、を備え、
前記バッテリーハウジングは、請求項1~14のいずれか1項に記載の一体成形体からなり、
前記バッテリーセルの排出弁の排出口との対向位置に前記繊維強化樹脂部材(2)を部分的に配置してなる、バッテリーパック。
A plurality of battery cells each having a discharge valve that opens when the internal pressure exceeds a set pressure;
a battery housing that houses the battery cell;
The battery housing is made of the integrally molded body according to any one of claims 1 to 14,
The fiber reinforced resin member (2) is partially disposed at a position facing a discharge port of a discharge valve of the battery cell.
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