JP5853266B2 - 難燃性エラストマー組成物 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明の目的は、良好な難燃性を有しつつ、ソフト感に優れるエラストマー組成物を提供することである。
請求項1に記載の難燃性エラストマー組成物は、スチレン系重合体ブロックと共役ジエン化合物重合体ブロックとからなる重量平均分子量が25万以上40万未満の水素添加されたブロック共重合体100質量部に対して、40℃における動粘度が80〜400cStである非芳香族系ゴム用軟化剤300〜650質量部と、リン酸塩系難燃剤450〜1000質量部と、環状有機リン化合物系難燃剤6〜150質量部と、フッ素系樹脂1.25〜25質量部と、が配合されていることを特徴とする。
難燃性エラストマー組成物にソフト感を与え柔らかくする(硬度を下げる)ためには、オイルなどの軟化剤を増量することが考えられる。しかしながらオイルを増量すれば難燃性は低下するためリン酸塩系難燃剤を多量に配合して難燃性を高めている。本発明では、さらに難燃性を高めるために環状有機リン化合物系難燃剤を配合している。このように構成された難燃性エラストマー組成物は、高い難燃性と優れたソフト感とを両立することができる。
また本発明の難燃性エラストマー組成物は、環状有機リン化合物系難燃剤がエラストマー表面にブリードアウトして保護膜として機能することにより、べたつきを低減することもできる。
<難燃性エラストマー組成物の構成>
本発明の難燃性エラストマー組成物は、以下の成分を含有する。
・スチレン系重合体ブロックと共役ジエン化合物重合体ブロックとからなる水素添加されたブロック共重合体(a)(以下、単に水添ブロック共重合体(a)という場合がある)
・非芳香族系ゴム用軟化剤(b)
・リン酸塩系難燃剤(c)
・環状有機リン化合物系難燃剤(d)
・フッ素系樹脂(e)
なお、上記成分(a)〜(e)以外にも、本発明の特徴を損なわない範囲で必要に応じて加工助剤や充填剤などの他の配合成分を配合することができる。以下、上記成分についてより詳細に説明する。
水添ブロック共重合体(a)としては、例えば、特開2010−180326号公報に記載された材料を用いることができるため、以下、上記公報の段落0008を引用して記載する。
上記水添ブロック共重合体(a)としては、重量平均分子量(Mw)が25万以上、40万未満であるものを用いることができる。重量平均分子量を大きくして25万以上とすると、高い難燃性を有するエラストマーが製造できる。また重量平均分子量が40万未満の場合、溶融混練を容易に行うことができ、生産性、成形性が向上する。特に、重量平均分子量が26万以上、35万以下であるものが良好である。
非芳香族系ゴム用軟化剤(b)としては、例えば、特開2010−180326号公報に記載された材料を用いることができるため、以下、上記公報の段落0011を引用して記載する。
上記非芳香族系ゴム用軟化剤(b)としては、JIS K2283に準拠した方法によって測定された40℃における動粘度が、80センチストークス(cSt)以上、400cSt以下のものを使用することができる。動粘度(40℃)が80cSt以上の場合、得られるエラストマー組成物が高い難燃性を示す。動粘度(40℃)が400cSt以下の場合、流動性が良好であり、得られるエラストマー組成物の成形性の悪化を抑制できる。
リン酸塩系難燃剤(c)としては、例えば、特開2010−180326号公報に記載された材料を用いることができるため、以下、上記公報の段落0013〜0016を引用して記載する。なお、参照記号等、一部変更して記載した部分がある。
[難燃剤1]
下記一般式(1)で表される化合物と下記化学式(3)で表される化合物との混合物。
下記一般式(4)で表される化合物または下記一般式(5)で表される化合物と、下記一般式(6)で表される化合物との組み合わせ。
[難燃剤3]
上記一般式(5)で表される化合物と、上記一般式(6)で表される化合物と、下記一般式(7)または一般式(8)で表される化合物との配合物。
上記リン酸塩系難燃剤(d)は特開2000−169731号公報、特開2003−26935号公報、特開2004−238568号公報に詳記されている。(引用終わり)
上記リン酸塩系難燃剤のpHは4以上であることが望ましい。pH4以上のものは難燃性エラストマー組成物を混練調合する場合や、押出成形または射出成形する場合、混練機や成形機を腐蝕するおそれが小さい。またリン含有量を15質量%以上、窒素含有量を15質量%以上とすることで、難燃性エラストマー組成物の難燃性を良好にすることができる。
4.環状有機リン化合物系難燃剤(d)
環状有機リン化合物系難燃剤(d)は上記リン酸塩系難燃剤(c)の難燃効果を相乗効果によって高める目的で添加される。本発明の環状有機リン化合物系難燃剤(d)としては、例えば、特開2004−292495号公報に記載されているリン含有フェノール化合物を用いることができる。具体的には上記公報に記載されているように、
(i)10−メチル−9−ヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキシド、10−フェニル−9−ヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキシド、および、10−ベンジル−9−ヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキシドからなる群から選択される少なくとも一種、あるいは、
(ii)下記一般式(9)中のR9が下記一般式(10)で表される化合物が該当する。
このような環状有機リン化合物系難燃剤(d)の例としては、下記化学式(11)に示される、三光株式会社製のSANKO−HCA(9,10−Dihydro−9−Oxa−10−Phosphaphenantrene−10−Oxide)(商品名)が挙げられる。
フッ素系樹脂(e)は、上記リン酸塩系難燃剤(c)および環状有機リン化合物系難燃剤(d)による難燃性を向上させるために添加される。また、ドリップ防止剤としての役割も有する。本発明において使用するフッ素系樹脂(e)としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリテトラフルオロエチレン−ヘキシルフルオロプロピレン共重合体(FEP)等が例示される。
<難燃性エラストマー組成物の製造例および評価>
本発明の難燃性エラストマー組成物の実施例および比較例と、その評価について説明する。
以下に、難燃性エラストマー組成物の実施例および比較例の製造に用いた材料を示す。なお各実施例および比較例の詳細な配合量については下記表1〜4に示す。
・株式会社クラレ製、セプトン4044(重量平均分子量約17.3万)
・株式会社クラレ製、セプトン4055(重量平均分子量約26万)
・株式会社クラレ製、セプトン4077(重量平均分子量約35万)
・株式会社クラレ製、セプトン4099(重量平均分子量約40万)
可塑剤である非芳香族系ゴム用軟化剤(b)としては、以下のいずれかを用いた。なお動粘度は40℃の値である。
・出光興産株式会社製、ダイアナプロセスオイルPW−32(動粘度30cSt)
・出光興産株式会社製、ダイアナプロセスオイルPW−90(動粘度92cSt)
・出光興産株式会社製、ダイアナプロセスオイルPW−150(動粘度145cSt)
・出光興産株式会社製、ダイアナプロセスオイルPW−380(動粘度380cSt)
リン酸塩系難燃剤(c)としては、株式会社ADEKA製のリン酸塩系難燃剤FP−2200を用いた。
フッ素系樹脂(e)としては、三菱レイヨン株式会社製のメタブレンA−3000を用いた。
上記各材料を計量し混合した後、混練機(株式会社東洋精機製作所製 ラボプラストミル4C150)を使用して溶融混練した。なお混練温度は190℃、スクリュー回転数は50rpm、混練時間は7分とした。
3−1.硬度測定
製造した厚さ3mm、幅160mm、長さ160mmの難燃性エラストマー組成物シートを4等分し、4枚を重ねて12mmとした。この試験片を用い、JIS K6253に準拠して測定した。
厚さ1.5mmサンプルをUL94規格に準拠して行った。下記表1〜4においては、厚さ1.5mmで難燃性がV-0を達成したものを「○」とし、達成できなかったものを「×」とした。
シート成形後、常温で三日間放置した後のシート表面を手で触り、官能評価によりべたつきの有無を判断した。下記表1〜4においては、全くべたつきのないものを「○」とし、僅かでもべたつきのあるものを「×」とした。
実施例1,2は、環状有機リン化合物系難燃剤(d)の配合量をそれぞれ6質量部、150質量部としている。他の実施例では7.5質量部配合している。これらの値から、環状有機リン化合物系難燃剤(d)の配合量が6〜150質量部である場合に、良好な難燃性および硬度を達成でき、さらにべたつきを抑制できることがわかる。
Claims (2)
- スチレン系重合体ブロックと共役ジエン化合物重合体ブロックとからなる重量平均分子量が25万以上40万未満の水素添加されたブロック共重合体100質量部に対して、
40℃における動粘度が80〜400cStである非芳香族系ゴム用軟化剤300〜650質量部と、
リン酸塩系難燃剤450〜1000質量部と、
環状有機リン化合物系難燃剤6〜150質量部と、
フッ素系樹脂1.25〜25質量部と、が配合されている
ことを特徴とする難燃性エラストマー組成物。 - JIS K 6253に準拠する方法で測定されたタイプA硬度が35以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の難燃性エラストマー組成物。
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