JP3019164B2

JP3019164B2 - 難燃性プラスチック構造板

Info

Publication number: JP3019164B2
Application number: JP2410127A
Authority: JP
Inventors: 加藤忠義; 毛塚清壽; 細田光男; 小玉喜美雄
Original assignee: Tomoku KK
Current assignee: Tomoku KK
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 2000-03-13
Anticipated expiration: 2015-03-13
Also published as: JPH04216048A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、難燃性を有するプラス
チック構造板に関し、更に詳しくはプラスチック構造板
の軽量性、耐水性、断熱性、耐薬品性、緩衝性等の特性
を保持し、かつ難燃性等を付与したプラスチック構造板
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙製段ボールの代替としてプラス
チック製構造板が数多く開発され、軽量で、耐水性、断
熱性、耐薬品性等に優れるため、コンテナー、自動車内
装材、箱、容器等の種々の用途に使用されている。特に
これらプラスチック構造板は、最も安価なポリオレフィ
ン系樹脂で構成されているのが一般的である。しかし、
これらのポリオレフィン樹脂は可燃性であるため用途が
限定されているのが現状であり、特に自動車等の車両や
家屋の内装材、土木・建築等の産業用資材等において難
燃化が求められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
み、鋭意研究した結果、従来のプラスチック構造板の長
所である軽量で、緩衝性、断熱性、耐衝撃性等の特性を
保持し、かつ、耐水性、耐薬品性を有する製造の容易な
高難燃性プラスチック構造板を提供するものである。他
の目的は、機械的強度、耐衝撃性、断熱性等に優れるハ
ロゲンフリーの無公害型の難燃性プラスチック構造板を
提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項（１）の
発明は、多数の凹凸を有する熱可塑性樹脂シートの片面
または両面に平坦な熱可塑性樹脂シートを貼合してなる
プラスチック構造板において、少なくとも片面の平坦シ
ートを、（Ａ）ａ1 ：カルボン酸基、カルボン酸エステ
ル基または酸無水基含有モノマー、ａ2 ：エポキシ基含
有モノマー、ａ3 ：ヒドロキシル基含有モノマー、ａ
4 ：アミノ基含有モノマー、ａ5 ：アルケニル環状イミ
ノエーテル誘導体、ａ6 ：多官能モノマー、ａ7 ：不飽
和シラン化合物、ａ8 ：不飽和チタネート化合物から選
ばれた少なくとも１種の官能基を含むポリオレフィン系
樹脂またはその樹脂組成物１００重量部と、（Ｂ）ハロ
ゲン系、リン系、無機金属水和物の群から選択された少
なくとも１種の難燃剤５〜２００重量部とからなる熱可
塑性樹脂組成物で構成したことを特徴とする難燃性プラ
スチック構造板である。本発明のプラスチック構造板と
は、熱可塑性樹脂またはその組成物を押出成形、中空成
形、射出成形、異形成形、熱成形、エンボス成形等の公
知の方法で製造したコルゲート板、管状中空体、ハモニ
カ構造体等からなる中空構造体、ハニカム構造体、エン
ボスシート等からなる構造体である。これらの中でも特
に多数の独立空気室ｄを設けたプラスチック段ホール
（図１参照）が、物性に方向性がなく、圧縮強度などの
外力吸収性、断熱性等に優れているので好ましい。

【０００５】以下本発明を図面により詳述する。図１は
本発明の一実施例のプラスチック構造体の斜視図を示す
ものであり、プラスチック構造板(1)は、多数の凹凸シ
ートを有する熱可塑性樹脂シート(2)の片面に平坦シー
ト(3)を貼合してなる独立空気室（ｄ）を有する２層構
造からなる。また図２のプラスチック構造板(1)は、凹
凸シート(2)の両面に平坦シート(3) および(4) を貼合
した３層構造からなるものである。本発明においては、
構造板の少なくとも片面の平坦シートが難燃化されてい
ることが肝要であるが、好ましくは該凹凸シートおよび
平坦シートの全てが難燃化されていることが望ましい。

【０００６】上記凹凸シートまたは平坦シートに供せら
れる熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポ
リアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系
樹脂等の通例の熱可塑性樹脂樹脂が使用できるが、安価
であり、比較的機械的性質、耐薬品性、耐水性等の物性
のバランスがよく、汎用性のあるポリオレフィン系樹脂
が最も好適である。本発明において使用される難燃剤に
ついては、一般に効果のあるとされる難燃剤を使用する
ことができ、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、無機系
難燃剤などが挙げられる。しかし、ハロゲン系難燃剤は
難燃効果が比較的良好であり、少量の添加で優れた難燃
性を付与することができるが、ノンハロゲン、低煙性で
ある無公害型の無機難燃剤が好ましい。上記ハロゲン系
難燃剤としては、例えば、テトラブロモビスフェノール
Ａ（ＴＢＡ）およびその誘導体、ヘキサブロモベンセ
ン、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモエタ
ン（ＴＢＢ）、テトラブロモブタン、ヘキサブロモシク
ロデカン（ＨＢＣＤ）等の臭素系および塩素化パラフィ
ン、塩化ジフェニル、パークロロペンタシクロデカン、
塩素化ナフタレン等の塩素系が挙げられる。これらは１
種でも２種以上併用しても良く、三酸化アンチモン、酸
化ジルコニウム、ホウ酸亜鉛等と併用することによっ
て、より効果を発揮する。

【０００７】また、リン系難燃剤としては、トリクレジ
ルホスフェート、トリ（β−クロロエチル）ホスフェー
ト、トリ（ジクロロプロピル）ホスフェート、トリ（ジ
ブロモプロピル）ホスフェート、２，３−ジブロモプロ
ピル−２，３−クロロプロピルホスフェート等のリン酸
エステルもしくはハロゲン化リン酸エステル等が主に挙
げられる。上記有機系難燃剤の配合量は熱可塑性樹脂１
００重量部に対して５〜５０重量部、好ましくは１０〜
４５重量部の範囲である。該難燃剤の量が５重量部未満
では難燃効果が小さく、５０重量部以上の量を添加して
もそれ以上の難燃効果は望めず、機械的特性も低下し、
且つコスト高になるので好ましくない。無機系難燃剤と
しては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水
酸化ジルコニウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイ
ト、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水酸化バ
リウム、酸化スズの水和物、硼砂などの無機金属水和
物、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウ
ム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム−カルシウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化モリ
ブデン、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化アンチモ
ン、赤リン等が挙げられる。これらは１種でも２種以上
を併用しても良い。この中でも特に、水酸化マグネシウ
ム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハ
イドロタルサイトからなる群から選ばれた少なくとも１
種が難燃効果が良く、経済的にも有利である。

【０００８】さらに、高難燃化やチャー（炭化層）を助
成するために水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム
等の無機金属水和物と赤リンまたはフェノール樹脂コー
ティング赤リン、カ−ボンブラック、硼酸塩等の少なく
とも１種と併用することが好ましい。上記赤リン、硼酸
塩等の助剤の配合量は、無機系難燃剤に対して、０．５
〜２０重量％位の範囲で添加することが望ましい。また
これら無機系難燃剤の粒径は種類によって異なるが、水
酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等においては平
均粒径２０μｍ以下が好ましい。上記無機系難燃剤の配
合量は熱可塑性樹脂１００重量部に対して２０〜２００
重量部、好ましくは６０〜１５０重量部の範囲である。
該難燃剤の量が２０重量部未満では難燃効果が小さく、
２００重量部を超えると機械的強度・伸びが低下し、可
撓性が失われて脆くなり、かつ低温特性も悪化する。

【０００９】特に無機系難燃剤を使用する場合において
は、樹脂に対して大量に添加しないと難燃効果が発揮さ
れないので、組成物の機械的特性の低下を招くため官能
基を有する樹脂またはその組成物と併用されることが好
ましい。すなわち、ａ1：カルボン酸基、カルボン酸エ
ステル基または酸無水基含有モノマー、ａ2：エポキシ
基含有モノマー、ａ3：ヒドロキシル基含有モノマー、
ａ4：アミノ基含有モノマー、ａ5：アルケニル環状イミ
ノエーテル誘導体、ａ6：多官能モノマーａ7：不飽和シ
ラン化合物、ａ8：不飽和チタネート化合物ら選ばれた
少なくとも１種の官能基を含むポリオレフィン系樹脂ま
たはその樹脂組成物１００重量部と、無機難燃剤５０〜
２００重量部を含む樹脂組成物とで構成されることが望
ましい。

【００１０】上記官能基ａ1：カルボン酸基、カルボン
酸エステル基または酸無水基含有モノマーとは、マレイ
ン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等のα，β
-不飽和ジカルボン酸、アクリル酸、メタクリル酸プラ
ン酸、クロトン酸、ビニル酢酸、ペンテン酸等の不飽和
モノカルボン酸、あるいはこれらα，β-不飽和ジカル
ボン酸または不飽和モノカルボン酸のエステルまたは無
水物が挙げられる。ａ2：エポキシ基含有モノマーとし
ては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジ
ル、イタコン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカ
ルボン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン
酸ジグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸トリグ
リシジルエステルおよびα−クロロアリル、マレイン
酸、クロトン酸、フマ−ル酸等のグリシジルエステル類
またはビニルグリシジルエ−テル、アリルグリシジルエ
−テル、グリシジルオキシエチルビニルエ−テル、スチ
レン−ｐ−グリシジルエ−テルなどのグリシジルエ−テ
ル類、ｐ−グリシジルスチレンなどが挙げられるが、特
に好ましいものとしてはメタクリル酸グリシジル、アリ
ルグリシジルエ−テルを挙げることができる。

【００１１】ａ3：ヒドロキシル基含有モノマーとして
は、１−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２
−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。ａ4：
アミノ基含有モノマーとしては、ジメチルアミノエチル
（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）
アクリレート、ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート等の３級アミノ基含有モノマーが挙げられる。ａ
5：アルケニル環状イミノエーテル誘導体としては、以
下の構造式化１で表される物であり、

【化１】ここでｎは１、２及び３であり、好ましくは２及び３、
より好ましくは２である。またＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒはそ
れぞれＣ1〜Ｃ12の不活性なアルキル基及び／または水
素を示し、アルキル基にはそれぞれ不活性な置換基があ
ってもよい。ここでいう不活性とはグラフト反応やその
生成物の機能に悪影響を及ぼさないことを意味する。ま
たＲはすべて同一である必要はない。好ましくはＲ1＝
Ｒ2＝Ｈ、Ｒ3＝ＨあるいはＭｅ、Ｒ＝Ｈすなわち、２−
ビニル及び／または２−イソプロペニル−２−オキサゾ
リン、２−ビニル及び／または２−イソプロペニル−
５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジンである。
これらは単独でも混合物でもよい。この中でも特に２−
ビニル及び／または２−イソプロペニル−２−オキサゾ
リンが好ましい。

【００１２】ａ6：多官能モノマーとしては、トリメチ
ロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコー
ルジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリ
レート等に代表される多官能性メタクリレートモノマー
類、ジビニルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート、
ジアリルフタレート、ビニルブチラート等に代表される
多官能性ビニルモノマー類、N,N'-m-フェニレンビスマ
レイミド、N,N'-エチレンビスマレイミドに代表される
ビスマレイミド類、P-キノンジオキシム等のジオキシム
類等が挙げられる。ａ7：不飽和シラン化合物としては
ビニルトリメトキVシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリアセチルシラン、ビニルトリクロロシラ
ンなどが挙げられる。ａ8：不飽和チタネート化合物と
してはテトライソプロピルチタネート、テトラ−ｎ−ブ
チルチタネート、テトラキス（２−エチルヘキソキシ）
チタネート、チタンラクテートアンモニウム塩等が挙げ
られる。

【００１３】本発明の官能基を含むポリオレフィン系樹
脂とは、オレフィンと上記モノマーの少なくとも１種と
の２元または多元共重合体、ポリオレフィン系樹脂に該
モノマーの少なくとも１種をグラフト変性したグラフト
変性体、ポリオレフィン系樹脂に該モノマーの少なくと
も１種を含浸させた熱可塑性樹脂組成物を包含するもの
であるが、操作が簡便で、かつ効果的で、安価な方法で
あることからグラフト変性体が最も好ましい。上記モノ
マーの少なくとも１種をポリオレフィン系樹脂にグラフ
ト変性するときには架橋剤の存在下に、無溶媒または溶
媒中で行うことが望ましい。該架橋剤としては、ヒドロ
ペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ジアシルペル
オキシド、ペルオキシエステル、ケトンペルオキシド等
の有機過酸化物、ジヒドロ芳香族化合物、硫黄等の加硫
剤から選ばれた少なくとも１種が挙げられる。グラフト
変性されるポリオレフィン系樹脂としては、特に限定さ
れるものではない。例えば、前記官能基を含むポリオレ
フィン系樹脂単独で無機系難燃剤と配合した組成物とす
る場合には、該官能基を含むポリオレフィン系樹脂を本
質的に軟質ポリオレフィン系樹脂とすることが好まし
い。上記官能基の反応またはグラフト量は、樹脂成分に
対して０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１５
重量％の範囲で用いられる。

【００１４】さらに本発明においては、上記軟質ポリオ
レフィン系樹脂に対して、イソブテンゴム、ブタジエン
ゴム、1、2-ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジンラ
ンダム共重合体ゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴ
ム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体
ゴム、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合
体ゴムなどを難燃性などを妨げない範囲で添加して使用
しても良い。また本発明では無機系充填剤と難燃剤とを
併用することにより、難燃剤の添加量を減少させること
もできるし、他の特性を付与させることもできる。本発
明で用いられる無機充填剤としては、粉粒体、平板状、
針状、球状または中空状および繊維状等が挙げられ、具
体的には、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カ
ルシウム、珪酸カルシウム、クレー、珪藻土、タルク、
アルミナ、珪砂、ガラス粉、酸化鉄、金属粉、三酸化ア
ンチモン、グラファィト、炭化珪素、窒化珪素、シリ
カ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、カーボンブラック
などの粉粒状充填剤、雲母、ガラス板、セリサイト、パ
イロフィライト、アルミフレークなどの金属箔、黒鉛な
どの平板状もしくは鱗片状充填剤、シラスバルーン、軽
石などの中空状充填剤、ガラス繊維、炭素繊維、グラフ
ァィト繊維、ウィスカー、金属繊維、シリコーンカーバ
イト繊維、アスベスト、ウォラストナイトなどの鉱物繊
維等の例を挙げることができる。これらの添加量は樹脂
成分１００重量部にたいして、１００重量部程度まで適
用される。上記添加量が１００重量部を超えると成形品
の衝撃強度等の機械的強度が低下するので好ましくな
い。

【００１５】本発明において、前記無機系難燃剤もしく
は無機充填剤等を使用する場合、該難燃剤や充填剤の表
面をステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸等の脂肪
酸またはその金属塩、パラフィンワックス、ポリエチレ
ンワックスまたはそれらの変性物、有機ボラン等で被覆
するなどの表面処理を施すのが好ましい。本発明で用い
るポリオレフィン系樹脂組成物において、その特性を損
なわない範囲で傷付き白化防止剤を添加しても良い。該
傷付き白化防止剤としては、鉱油、ワックス、パラフ
ィン類、高級脂肪酸およびそのエステル、アミドもし
くは金属塩、シリコーン、多価アルコールの部分的
脂肪酸エステルまたは脂肪酸アルコール、脂肪酸、脂肪
酸アミノ、脂肪酸アミド、アルキルフェノール若しくは
アルキルナフトールアルキレンオキサイド付加物の少な
くとも１種から選択される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例によって詳しく述べる
が、本発明の要旨を逸脱しない限り、これらの実施例に
限定されるものではない。［実施例１］ポリプロピレン（商品名：日石ポリプロＥ６１０日
本石油化学（株）製）８５重量％にハロゲン系難燃剤
（商品名：ファイヤーガードＦＧ−ＸＫ帝人化成
（株）製）１０重量％およびＳｂ₂ Ｏ₃ （助剤）（三東
圧ファイン（株）製）５重量％を配合した熱可塑性樹脂
組成物を用いて、プラスチック構造板成形装置（実開昭
５１−４４７７６号公報の製造装置）により、第１ライ
ナー成形温度１８０〜２２０℃、中芯成形温度１８０〜
２２０℃、第２ライナー成形温度１８０〜２２０℃の条
件下で図２に相当する３層プラスチック構造板を作っ
た。熱可塑性樹脂組成物のシート物性を表１に、プラス
チック構造板の物性を表２に示す。［実施例２］ポリプロピレン（商品名：日石ポリプロＥ６１０日
本石油化学（株）製）４０重量％に無機難燃剤として水
酸化マグネシウム（商品名：キスマ５Ｂ協和化学工業
（株）製）６０重量％を配合した熱可塑性樹脂組成物を
用いて、プラスチック構造板成形装置（実開昭５１−４
４７７６号公報の製造装置）により、第１ライナー成形
温度２００〜２６０℃、中芯成形温度２００〜２６０
℃、第２ライナー成形温度２００〜２６０℃の条件下で
図２に相当する３層プラスチック構造板を作った。熱可
塑性樹脂組成物のシート物性を表１に、プラスチック構
造板の物性を表２に示す。［実施例３］ポリプロピレン（商品名：日石ポリプロＥ６１０日
本石油化学（株）製）６０重量％に無機難燃剤として水
酸化マグネシウム（商品名：キスマ５Ｂ協和化学工業
（株）製）４０重量％およびこの樹脂組成物１００重量
部に対して酸変性ポリプロピレン（商品名：Ｎポリマー
Ｐ４２０日本石油化学（株）製）５重量部を配合した
熱可塑性樹脂組成物を用いて、プラスチック構造板成形
装置（実開昭５１−４４７７６号公報の製造装置）によ
り、第１ライナー成形温度２００〜２６０℃、中芯成形
温度２００〜２６０℃、第２ライナー成形温度２００〜
２６０℃の条件下で図２に相当する３層プラスチック構
造板を作った。熱可塑性樹脂組成物のシート物性を表１
に、プラスチック構造板の物性を表２に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【発明の効果】上述のように、本発明は、従来のプラス
チック構造板の長所である軽量で、緩衝性、断熱性、耐
衝撃性等の特性を保持し、かつ、製造の容易で、高難燃
性、耐水性、耐薬品性を有する。また、無公害型のハロ
ゲンフリーであるにもかかわらず、機械的強度、耐衝撃
性の低下がなく、自動車等の車両や家屋等の内装材、排
水管、給湯管等の被覆用材等の建築・土木用資材として
有用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の独立空気室を形成したプラ
スチック２層構造板の斜視図を示す。

【図２】本発明の一実施例の独立空気室を形成したプラ
スチック３層構造板の斜視図を示す。

【符号の説明】

１プラスチック構造板２凹凸シート３平坦シート４平坦シートｄ独立空気室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−5936（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−35449（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の凹凸を有する熱可塑性樹脂シート
の片面または両面に平坦な熱可塑性樹脂シートを貼合し
てなるプラスチック構造板において、少なくとも片面の
平坦シートを、（Ａ）ａ1 ：カルボン酸基、カルボン酸
エステル基または酸無水基含有モノマー、ａ2 ：エポキ
シ基含有モノマー、ａ3 ：ヒドロキシル基含有モノマ
ー、ａ4 ：アミノ基含有モノマー、ａ5 ：アルケニル環
状イミノエーテル誘導体、ａ6 ：多官能モノマー、ａ7
：不飽和シラン化合物、ａ8：不飽和チタネート化合物
から選ばれた少なくとも１種の官能基を含むポリオレフ
ィン系樹脂またはその樹脂組成物１００重量部と、
（Ｂ）ハロゲン系、リン系、無機金属水和物の群から選
択された少なくとも１種の難燃剤５〜２００重量部とか
らなる熱可塑性樹脂組成物で構成したことを特徴とする
難燃性プラスチック構造板。
【請求項２】プラスチック構造板が、独立空気室を形
成してなる請求項１に記載の難燃性プラスチック構造
板。