JP5848789B2 - 難燃性樹脂組成物、及び、これを用いた成形体 - Google Patents
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Description
Xc=Hm/Hm0
(上記式中、Xcは結晶化度を表し、Hmは融解熱を表し、Hm0は100%結晶化熱を表す。)
で定義されるものである。ここで、Hmは、上述したベース樹脂をDSC(SII社製DSC320)にて一度融解させ、10℃/minで冷却した後、10℃/minで昇温させた際に観察される融解熱ピークの融解熱である。Hm0としては、ポリプロピレン樹脂を基準として、209J/gの値が使用される。
ベース樹脂は、ポリオレフィン樹脂を含む。
(ポリオレフィン樹脂)
ポリオレフィン樹脂は特に制限されるものではなく、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、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)およびエチレン−プロピレン共重合体などが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。
ベース樹脂は、耐衝撃性や耐寒性を向上させるために、エラストマを更に含んでいてもよい。エラストマとしては、例えば改質ポリプロピレン及びスチレン系エラストマが挙げられる。スチレン系エラストマとしては、例えばスチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−プロピレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、水素添加により改質してなる水添スチレンーブタジエン共重合体が挙げられる。
ベース樹脂は、無水マレイン酸変性樹脂を更に含んでもよい。この無水マレイン酸変性樹脂は、非極性であるポリオレフィン樹脂と極性の強いモノエステル化合物の両方に結合するため、上記難燃性樹脂組成物を加工する際に、モノエステル化合物のブリードアウトを抑制することが可能となる。すなわち、難燃性樹脂組成物の加工性をより向上させることができる。
ベース樹脂全体の結晶化度は20%以上50%未満である。ベース樹脂全体の結晶化度が上記範囲内にあると、結晶化度が20%未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性がより向上する。またベース樹脂全体の結晶化度が上記範囲内にあると、結晶化度が50%以上である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の機械的特性がより向上する。具体的には、特に引張破断伸びがより増加する。
難燃剤は、リン酸塩化合物を含むものであればよい。従って、難燃剤は、リン酸塩化合物のみで構成されてもよいし、リン酸塩化合物と、リン酸塩化合物以外の難燃剤との混合物で構成されてもよい。リン酸塩化合物以外の難燃剤としては、例えば酸化亜鉛などの塩基性金属酸化物やホウ酸亜鉛などのホウ酸金属塩が挙げられる。この場合、難燃性樹脂組成物の難燃性がより向上する。リン酸塩化合物を含む難燃剤は、燃焼時に緻密な発泡断熱層を生成するので、難燃性樹脂組成物に対して自己消火性、すなわち難燃性を付与することが可能である。
フッ素系ドリップ防止剤は、フッ素を含有し、燃焼時の樹脂だれ(ドリップ)を防止することが可能なものであればよく、このようなフッ素系ドリップ防止剤は、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレン等のフッ素系樹脂を含む。
モノエステル化合物は、多価アルコールと脂肪酸とのモノエステル化合物である。上記モノエステル化合物は、分子内に必ず水酸基を有するので、脱水能を有することが可能となり、難燃助剤として機能し得る。ここで、多価アルコールの価数は2価以上であればよいが、4〜10価であることが好ましい。多価アルコールとしては、例えば、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、及びそれらの縮合した2量体又は3量体等が挙げられる。これらは1種類単独で又は2種以上を組み合せて用いることもできる。
ここで、モノエステル化合物の融点は、50℃以上180℃以下であることがより好ましい。この場合、高温環境下でも、難燃性樹脂組成物を加工して得られる成形体の表面にモノエステル化合物がブリードアウトすることをより十分に抑制できる。すなわち難燃性樹脂組成物の加工性をより向上させることができる。さらに、モノエステル化合物の融点が50℃以上180℃以下であると、融点が180℃を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の加工時にモノエステル化合物が溶融して分散しやすくなるので、難燃性樹脂組成物を加工して得られる成形体の難燃性や機械的特性をより向上させることができるとともに、難燃性樹脂組成物の加工性をより向上させることができる。
(A)ベース樹脂、(B)難燃剤、(C)フッ素系ドリップ防止剤及び(D)モノエステル化合物又は(E)(D)との比較用材料を、表1〜5に示す配合量で配合し、オープンロールによって190℃にて10分間混練し、難燃性樹脂組成物を得た。そして、この難燃性樹脂組成物を、190℃で熱プレスすることにより、厚さ0.3mmのシートを得た。なお、表1〜5において、各配合成分の配合量の単位は質量部である。
ポリオレフィン樹脂
(A1)ブロック−ポリプロピレン樹脂
商品名:J−452、日本ポリプロ社製、結晶化度40%
(A2)ホモ−ポリプロピレン樹脂
商品名:E−111G、プライムポリマー社製、結晶化度50%
エラストマ
(A3)改質ポリプロピレン樹脂
商品名:タフマー PN2060、三井化学社製、結晶化度0〜5%
(A4)水素添加SBR
商品名:ダイナロン1320P、JSR社製、結晶化度0%
無水マレイン酸変性樹脂
(A5)無水マレイン酸変性ポリプロピレン
商品名:アドマーQE800、三井化学社製、結晶化度0%
(A6)無水マレイン酸変性スチレン
商品名:SMA1000(Cray Valley社製)、結晶化度0%
(B1)ピロリン酸ピペラジンとピロリン酸メラミンとで構成される難燃剤
商品名:FP2100J、ADEKA社製
(C1)アクリル変性PTFE
商品名:メタブレンA−3000、三菱レイヨン株式会社製
(D1)ペンタエリスリトールモノステアレート
商品名:エキスパールPE−MSP、花王社製、融点52℃
(D2)ソルビタンモノステアレート
商品名:レオドールSP−S10V、花王社製、融点51.51.5℃
(D3)グリセロールモノステアレート
商品名:レオドールMS−50、花王社製、融点64℃
(D4)ジペンタエリスリトールアジペート
商品名:プレンライザーST210、味の素ファインテクノ社製、融点180℃
(D5)ジペンタエリスリトールアジペートとペンタエリスリトールアジペートとの混合物
商品名:プレンライザーST220、味の素ファインテクノ社製、融点180℃
(E1)ステアリン酸カルシウム
商品名:カルシウムステアレートS、日油株式会社製
(E2)ステアリン酸アミド
商品名:ダイヤミッド200、日本化成株式会社製
(E3)ペンタエリスリトール
商品名:ペンタエリスリトール、東洋ケミカルズ株式会社製
(E4)ペンタエリスリトールテトラパルミテート
商品名:エキセパールPE−TP、花王社製
<特性評価>
(1)加工性
実施例1〜11および比較例1〜13のシートについて、目視にて表面の状態を観察した。結果を表1〜5に示す。なお、表1〜5において、シートの表面に異物による凹凸がある場合には「ブツあり」と表示し、メルトフラクチャーやざらつきがある場合には「サメ肌」と表示し、油脂状のテカリやべたつき、粉状のざらつきがある場合にはブリードアウト(ブルームとも言う)と表示し、上記以外の場合は「良好」と表示した。
実施例1〜11および比較例1〜13のシートについて、UL94試験を行った。結果を表1〜5に示す。なお、表1〜5において、難燃性がV−0であるシートについては「合格」と表示し、難燃性がV−1又はV−2であるシートについては「不合格」と表示した。
機械的特性は、引張強度および引張伸びを指標とした。引張強度および引張伸びは、実施例1〜11及び比較例1〜13のシートについて、JIS C3005に準拠した引張試験により測定した。このとき、引張試験においては、引張速度は200mm/min、標線間距離は20mmとした。結果を表1〜5に示す。機械的特性の合格基準は下記の通りとした。
(機械的特性の合格基準)
引張強度が10MPa以上で且つ引張伸びが300%以上
Claims (5)
- ポリオレフィン樹脂を含むベース樹脂と、
リン酸塩化合物を含む難燃剤と、
フッ素系ドリップ防止剤と、
多価アルコールと脂肪酸とのモノエステル化合物とを含み、
前記ポリオレフィン樹脂がポリプロピレン樹脂からなり、
前記ベース樹脂が、前記ポリプロピレン樹脂及びエラストマのみからなるか、又は、前記ポリプロピレン樹脂、エラストマ及び無水マレイン酸変性樹脂のみからなり、
前記ベース樹脂が前記ポリプロピレン樹脂を60質量%以上80質量%以下の割合で含有し、
前記ベース樹脂が、前記ポリプロピレン樹脂、前記エラストマ及び前記無水マレイン酸変性樹脂のみからなる場合、前記無水マレイン酸変性樹脂を0.5質量%以上3質量%以下の割合で含有し、
前記難燃剤が、前記ベース樹脂100質量部に対して80質量部以上100質量部以下の割合で配合され、
前記フッ素系ドリップ防止剤が、前記ベース樹脂100質量部に対して0.5質量部以上2質量部以下の割合で配合され、
前記モノエステル化合物が、前記ベース樹脂100質量部に対して0.5質量部以上5質量部未満の割合で配合され、
前記ベース樹脂の結晶化度が25%以上44%以下である難燃性樹脂組成物。 - 前記アミン化合物が、ピペラジン環を含むアミン化合物と、トリアジン環を含むアミン化合物との混合物で構成される、請求項2に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記モノエステル化合物の融点が50℃以上180℃以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物を含む成形体。
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