JP5860910B2 - 難燃性樹脂組成物、及び、これを用いた成形体 - Google Patents

Description

本発明は、難燃性樹脂組成物、及び、これを用いた成形体に関する。

近年、テレビ、パソコン、プリンタなどのＯＡ機器、建材、自動車の内装材、電子部品などにおいては、火災防止の観点から難燃性に対する要求が厳しくなってきている。そのため、これらには、高い難燃性を有する材料が使用されるようになっている。

このような高い難燃性を有する材料として、ポリプロピレン樹脂を含み且つ所定の結晶化度を有するポリオレフィン樹脂と、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を含み、難燃剤及びフッ素系ドリップ防止剤がポリオレフィン樹脂１００質量部に対してそれぞれ所定の割合で配合された難燃性合成樹脂組成物が提案されている（下記特許文献１参照）。

特許第５２４３６５３号公報

上記特許文献１に記載の難燃性樹脂組成物は、優れた機械的特性と優れた難燃性とを両立させることができる。

しかし、上記特許文献１に記載の難燃性樹脂組成物では、ドリップ防止剤として、難燃性樹脂組成物の燃焼時に有毒なガスを発生する原因となり得るハロゲン（フッ素）を含むものが使用されている。

また難燃性樹脂組成物は一般に、種々の用途に使用され、用途に応じて加工されるため、優れた加工性を有することも求められる。

このため、上記特許文献１に記載の難燃性樹脂組成物に代えて、ハロゲンフリーでありながら、優れた機械的特性、難燃性及び加工性を両立させることができる難燃性樹脂組成物が求められていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ハロゲンフリーでありながら、優れた機械的特性、難燃性及び加工性を両立させることができる難燃性樹脂組成物、及び、これを用いた成形体を提供することを目的とする。

本発明者らは上記課題を解決するため、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、ドリップ防止剤とを含む樹脂組成物について研究を重ねた。その過程で、ハロゲンを含まないドリップ防止剤として、所定の平均粒径を有する炭酸カルシウムが有効であることが判明した。しかし、この炭酸カルシウムによるドリップ防止機構は、炭酸カルシウムが、溶融するベース樹脂に対して粘度上昇を生じさせるとともに補強効果を付与することによるものであると考えられた。このため、所定の平均粒径の炭酸カルシウムを配合するだけでは、難燃性樹脂組成物の加工性が悪化するものと考えられた。そこで、本発明者らは、加工性を改善するものとして一般に使用されている脂肪酸、脂肪酸金属塩、一価アルコールと脂肪酸とのエステルやアミンと脂肪酸とのアミド化合物を難燃性樹脂組成物に配合することを試みた。しかし、いずれも、難燃性樹脂組成物の加工性改善効果は見られるものの、難燃性又は機械的特性が低下してしまうことが明らかとなった。そこで、難燃性樹脂組成物の難燃性又は機械的特性を低下させることなく、加工性改善効果を付与するという観点で更に検討を進めた結果、多価アルコールと脂肪酸とのモノエステル化合物が有効なのではないかと本発明者らは考えた。ここで、多価アルコールと脂肪酸とのモノエステル化合物を用いるのは以下の理由によるものである。すなわち、多価アルコールは、極性が大きく、融点も高いものであるため、極性の低いポリオレフィン樹脂を含むベース樹脂への均一分散が非常に困難であり、十分な機械的特性を難燃性樹脂組成物に付与できず、加工性も良好とは言えない。一方、多価アルコールと脂肪酸とのモノエステル化合物は、多価アルコールに比べて極性が小さくなり、融点も低下するため、十分な機械的特性を難燃性樹脂組成物に付与することができる。またモノエステル化合物は、脱水能を示す水酸基を残しているため、難燃助剤として機能し、難燃性を向上させることもできる。さらには、モノエステル化合物は、極性の低いポリオレフィン樹脂との相溶性を高めることができるため、難燃性樹脂組成物に対して優れた加工性を付与することもできるものと考えられた。そこで、本発明者らは以上の知見に基づきさらに鋭意研究を重ねた結果、以下の発明により上記課題を解決しうることを見出したものである。

すなわち本発明は、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、炭酸カルシウムと、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１１５質量部以下の割合で配合され、前記炭酸カルシウムが、前記ベース樹脂１００質量部に対して５質量部以上２０質量部未満の割合で配合され、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、前記炭酸カルシウムの平均粒径が５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、前記ベース樹脂の結晶化度が２０％以上５０％未満であり、前記リン酸塩化合物が、下記一般式（１）で表されるリン酸と、分子内に少なくとも１個のアミノ基を有するアミン化合物との塩を含み、

（上記一般式（１）中、ｍは１〜１００の整数を表す。）
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難燃性樹脂組成物である。

本発明の難燃性樹脂組成物によれば、ハロゲンフリーでありながら、優れた機械的特性、難燃性及び加工性を両立させることができる。
また本発明は、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、炭酸カルシウムと、多価アルコールと脂肪酸とのモノエステル化合物とを混練することにより難燃性樹脂組成物を得る難燃性樹脂組成物の製造方法であって、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１１５質量部以下の割合で配合され、前記炭酸カルシウムが、前記ベース樹脂１００質量部に対して５質量部以上２０質量部未満の割合で配合され、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、前記炭酸カルシウムの平均粒径が５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、前記ベース樹脂の結晶化度が２０％以上５０％未満であり、前記リン酸塩化合物が、下記一般式（１）で表されるリン酸と、分子内に少なくとも１個のアミノ基を有するアミン化合物とを反応させて得られる塩を含み、

（上記一般式（１）中、ｍは１〜１００の整数を表す。）
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難燃性樹脂組成物の製造方法である。
本発明の難燃性樹脂組成物の製造方法によれば、ハロゲンフリーでありながら、優れた機械的特性、難燃性及び加工性を両立させることができる難燃性樹脂組成物を得ることができる。

上記難燃性樹脂組成物又はその製造方法においては、前記ベース樹脂が前記ポリオレフィン樹脂としてポリプロピレン樹脂を６０質量％以上１００質量％以下の割合で含有することが好ましい。

この場合、ベース樹脂がポリプロピレン樹脂を６０質量％未満の割合で含有する場合に比べて、より耐熱性が向上する。

上記難燃性樹脂組成物又はその製造方法において、前記モノエステル化合物の融点が５０℃以上１８０℃以下であることが好ましい。

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。また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及び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向上させることもできる。

上記難燃性樹脂組成物又はその製造方法において、前記ベース樹脂が無水マレイン酸変性樹脂を０．５質量％以上５質量％未満の割合で含有することが好ましい。

この場合、難燃性樹脂組成物を加工してなる成形体において上記モノエステル化合物のブリードアウトを特に効果的に抑制できる。すなわち難燃性樹脂組成物の加工性を特に効果的に向上させることができる。

また本発明は、上述した難燃性樹脂組成物を含む成形体である。

この成形体によれば、ハロゲンフリーでありながら、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることができる。また難燃性樹脂組成物が優れた加工性を有するため、成形体の外観を良好なものとすることが可能となる。
また本発明は、上述した難燃性樹脂組成物の製造方法により得られる難燃性樹脂組成物を成形することにより成形体を得る成形体の製造方法である。
この成形体の製造方法によれば、ハロゲンフリーでありながら、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることができる成形体を得ることができる。また難燃性樹脂組成物が優れた加工性を有するため、成形体の外観を良好なものとすることが可能となる。

なお、本発明において、「結晶化度」とは、下記式：
Ｘｃ＝Ｈｍ／Ｈ_ｍ０
（上記式中、Ｘｃは結晶化度を表し、Ｈｍは融解熱を表し、Ｈ_ｍ０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。Ｈ_ｍ０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。

また本発明において、「平均粒径」とは、複数個の炭酸カルシウム粒子をＳＥＭで観察したときの２次元画像の面積Ｓをそれぞれ求め、これらの面積Ｓをそれぞれ円の面積に等しいと考え、これらの面積から下記式：
Ｒ＝２×（Ｓ／π）^１／２
に基づいてそれぞれ算出したＲの平均値を言うものとする。

本発明によれば、ハロゲンフリーでありながら、優れた機械的特性、難燃性及び加工性を両立させることができる難燃性樹脂組成物、その製造方法、難燃性樹脂組成物を用いた成形体及びその製造方法が提供される。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

本発明の難燃性樹脂組成物は、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、炭酸カルシウムと、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んでいる。ここで、難燃剤は、ベース樹脂１００質量部に対して８０質量部以上１１５質量部以下の割合で配合され、炭酸カルシウムは、ベース樹脂１００質量部に対して５質量部以上２０質量部未満の割合で配合され、モノエステル化合物がベース樹脂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ている。そして、炭酸カルシウムの平均粒径は３００ｎｍ以下であり、ベース樹脂の結晶化度は２０％以上５０％未満となっている。

この難燃性樹脂組成物によれば、ハロゲンフリーでありながら、優れた機械的特性、難燃性及び加工性を両立させることができる。

以下、上述したベース樹脂、難燃剤、炭酸カルシウムおよびモノエステル化合物の各々について詳細に説明する。

（Ａ）ベース樹脂
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。

ここで、ベース樹脂は、ポリオレフィン樹脂としてポリプロピレン樹脂を６０〜１００質量％含むことが好ましい。この場合、ベース樹脂がポリプロピレン樹脂を６０質量％未満の割合で含有する場合に比べて、より耐熱性が向上する。

（エラストマ）
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。

（無水マレイン酸変性樹脂）
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。

無水マレイン酸変性の対象となる樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、スチレンなどが挙げられる。

ベース樹脂が無水マレイン酸変性樹脂を更に含む場合、ベース樹脂中の無水マレイン酸変性樹脂の含有率は０．５質量％以上５質量％未満の割合であることが好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物を加工する際に上記モノエステル化合物のブリードアウトを特に効果的に抑制できる。すなわち難燃性樹脂組成物の加工性を特に効果的に向上させることができる。

（結晶化度）
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。

ベース樹脂全体の結晶化度はより好ましくは２５％以上４５％以下である。

（Ｂ）難燃剤
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。

ここで、リン酸塩化合物は、下記一般式（１）で表されるリン酸と、分子内に少なくとも１個のアミノ基を有するアミン化合物とを反応させて得られる塩であることが好ましい。

上記一般式（１）中、ｍは１〜１００の整数を表す。上記リン酸としては、ピロリン酸、三リン酸などのポリリン酸や、オルトリン酸などのモノリン酸などが挙げられる。

上記一般式（１）において、ｍは１又は２であることが特に好ましい。すなわち、上記リン酸は、ピロリン酸又はモノリン酸であることが好ましい。この場合、ｍが３以上である場合と比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性がより向上する。

上記アミン化合物としては、例えば脂肪族ジアミン、ピペラジン環を含むアミン化合物、および、トリアジン環を含むアミン化合物が挙げられる。脂肪族ジアミンは、１〜１５の炭素原子を有するものが好ましく用いられる。このような脂肪族ジアミンとしては、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ージアミノノナンおよび１，１０−ジアミノデカンが挙げられる。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。

ピペラジン環を含むアミン化合物としては、例えばピペラジン、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。

トリアジン環を含むアミン化合物としては、例えばメラミン、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−トリアジンおよび２−アミノ−４，６−ジメルカプト−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。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。

上記アミン化合物は、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ことが好ましい。この場合、アミン化合物が上記混合物以外の混合物で構成される場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性がより向上する。ここで、上記混合物中のピペラジン環を含むアミン化合物の含有率は好ましくは３０質量％以上７０質量％以下である。この場合、上記混合物中のピペラジン環を含むアミン化合物の含有率が上記範囲を外れる場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性がより向上する。

難燃剤がリン酸塩化合物とリン酸塩化合物以外の難燃剤とを含有する場合、難燃剤中のリン酸塩化合物の含有率は好ましくは６０質量％以上９５質量％以下である。この場合、難燃剤中のリン酸塩化合物の含有率が上記範囲を外れる場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性がより向上する。難燃剤中のリン酸塩化合物の含有率は、より好ましくは７５〜９０質量％である。

難燃剤は、ベース樹脂１００質量部に対して８０質量部以上１１５質量部以下の割合で配合される。ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合量が上記の範囲内にあると、配合量が８０質量部未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性が顕著に向上する。またベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合量が上記の範囲内にあると、ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合量が１１５質量部を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の機械的特性が顕著に向上する。具体的には、難燃性樹脂組成物の引張破断伸びが顕著に増加する。

ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合量は、好ましくは９０質量部以上１００質量部以下である。

（Ｃ）炭酸カルシウム
炭酸カルシウムは、ドリップ防止剤として機能するものである。具体的には、炭酸カルシウムは、溶融するベース樹脂に対して粘度上昇を生じさせるとともに補強効果を付与することでドリップを防止するものである。炭酸カルシウムは、ベース樹脂１００質量部に対して５質量部以上２０質量部未満の割合で配合される。

この場合、ベース樹脂１００質量部に対する炭酸カルシウムの配合割合が２０質量部以上である場合に比べて、機械的特性、又は、難燃性及び機械的特性がより向上する。一方、ベース樹脂１００質量部に対する炭酸カルシウムの配合割合が５質量部未満である場合に比べて、難燃性及び機械的特性がより向上する。

炭酸カルシウムの平均粒径は３００ｎｍ以下である。この場合、炭酸カルシウムの平均粒径が３００ｎｍを超える場合に比べて、難燃性が顕著に向上する。

炭酸カルシウムの平均粒径は好ましくは５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、より好ましくは５０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。

炭酸カルシウムは、表面処理剤で表面処理されていてもされていなくてもよい。表面処理剤としては、例えば脂肪酸、シランカップリング剤及びチタネートカップリング剤などが挙げられる。中でも、表面処理剤としては、取扱い性の点から、脂肪酸が好ましい。

（Ｄ）モノエステル化合物
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３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。

脂肪酸としては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸に代表される高級飽和脂肪酸、アジピン酸に代表される飽和脂肪酸二酸などの飽和脂肪酸や、オレイン酸、エルカ酸に代表される不飽和高級脂肪酸などの不飽和脂肪酸などが挙げられる。ここで、「高級」とは、一般に脂肪酸の炭素原子数が６以上であることを意味する。特に、工業上炭素数１２〜１８が価格や量の観点から入手しやすいため、好適である。中でも、脂肪酸としては、飽和脂肪酸が好ましい。

また、モノエステル化合物としては、室温以上ベース樹脂の加工温度以下の融点を有することが好ましい。より具体的には、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。

モノエステル化合物は、上述したようにベース樹脂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る。

ベース樹脂１００質量部に対するモノエステル化合物の配合割合が上記範囲内にあると、上記範囲を外れる場合に比べて、難燃性樹脂組成物を加工する際のモノエステル化合物のブリードアウトをより十分に抑制できる。このため、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。

上記難燃性樹脂組成物は、本発明の効果を損わない範囲内で、酸化防止剤、熱劣化防止剤、紫外線劣化防止剤、防曇剤、着色顔料、非導電性充填剤、架橋剤、発泡剤、導電性充填剤及び熱放散剤を必要に応じてさらに含んでもよい。

上記難燃性樹脂組成物は、ベース樹脂、難燃剤、炭酸カルシウム、及び、モノエステル化合物等を混練することにより得ることができる。混練は、ベース樹脂を溶融させるために必要な熱と、他の成分をベース樹脂中に分散させるために必要なせん断を与えて加工することが可能な混練機を用いて行うことができる。このような混練機としては、例えばオープンロール、二軸押出機、バンバリーミキサ及び加圧ニーダ等が挙げられる。

また本発明は、上述した難燃性樹脂組成物を含む成形体である。この成形体は、ハロゲンフリーでありながら、優れた機械的特性、難燃性及び加工性を両立させることができる難燃性樹脂組成物を含むため、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることができ且つ外観の良好さが特に重要な種々の用途に適用可能である。このような用途としては、例えばテレビのバックパネル、コンデンサのケース、キーボード内部の絶縁フィルム、ヒータ内部のパネル、建物の難燃シート、自動車のダッシュボードなどが挙げられる。なお、成形体は、用途によっては、ガラス繊維、紙などの補強材などをさらに含んでもよい。

成形体は、難燃性樹脂組成物を例えば押出成形法、射出成形法、プレス成形法などを用いて成形することにより得ることができる。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１〜１４及び比較例１〜１３）
（Ａ）ベース樹脂、（Ｂ）難燃剤、（Ｃ）炭酸カルシウム及び（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。

上記（Ａ）ベース樹脂、（Ｂ）難燃剤、（Ｃ）炭酸カルシウム、（Ｄ）モノエステル化合物及び（Ｅ）（Ｄ）の比較用材料としては具体的には下記のものを用いた。

（Ａ）ベース樹脂
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％

（Ｂ）難燃剤
（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

（Ｃ）炭酸カルシウム
（Ｃ１）炭酸カルシウム（平均粒径５０ｎｍ）
商品名：白艶華ＣＣ、白石カルシウム株式会社製
（Ｃ２）炭酸カルシウム（平均粒径８０ｎｍ）
商品名：白艶華ＣＣＲ、白石カルシウム株式会社製
（Ｃ３）炭酸カルシウム（平均粒径１５０ｎｍ）
商品名：Ｖｉｇｏｔ１５、白石カルシウム株式会社製
（Ｃ４）炭酸カルシウム（平均粒径１０００ｎｍ）
商品名：ソフトン２２００、白石カルシウム株式会社製

（Ｄ）モノエステル化合物
（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℃

（Ｅ）（Ｄ）との比較用材料
（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

上記のようにして得られた実施例１〜１４及び比較例１〜１３のシートについて、以下のようにして加工性、難燃性および機械的特性についての評価を行った。
＜特性評価＞
（１）加工性
実施例１〜１４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。

（２）難燃性
実施例１〜１４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。

（３）機械的特性
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１〜１４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

表１〜５に示す結果より、実施例１〜１４のシートは、加工性、難燃性及び機械的特性の点で合格基準に達していた。これに対し、比較例１〜１３のシートは、加工性、難燃性及び機械的特性の少なくとも１つの点で合格基準に達していなかった。

以上より、本発明の難燃性樹脂組成物によれば、ハロゲンフリーでありながら、優れた機械的特性、難燃性及び加工性を両立させることができることが確認された。

Claims (10)

1. 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、
   炭酸カルシウムと、
   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１１５質量部以下の割合で配合され、
   前記炭酸カルシウムが、前記ベース樹脂１００質量部に対して５質量部以上２０質量部未満の割合で配合され、
   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、
   前記炭酸カルシウムの平均粒径が５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
   前記ベース樹脂の結晶化度が２０％以上５０％未満であり、
   前記リン酸塩化合物が、下記一般式（１）で表されるリン酸と、分子内に少なくとも１
   個のアミノ基を有するアミン化合物との塩を含み、
   

   

   （上記一般式（１）中、ｍは１〜１００の整数を表す。）
   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難燃性樹脂組成物。
2. 前記ベース樹脂が前記ポリオレフィン樹脂としてポリプロピレン樹脂を６０質量％以上１００質量％以下の割合で含有する請求項１に記載の難燃性樹脂組成物。
3. 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又は２に記載の難燃性樹脂組成物。
4. 前記ベース樹脂が無水マレイン酸変性樹脂を０．５質量％以上５質量％未満の割合で含有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
5. 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。
6. 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、
   炭酸カルシウムと、
   多価アルコールと脂肪酸とのモノエステル化合物とを混練することにより難燃性樹脂組成物を得る難燃性樹脂組成物の製造方法であって、
   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１１５質量部以下の割合で配合され、
   前記炭酸カルシウムが、前記ベース樹脂１００質量部に対して５質量部以上２０質量部未満の割合で配合され、
   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、
   前記炭酸カルシウムの平均粒径が５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
   前記ベース樹脂の結晶化度が２０％以上５０％未満であり、
   前記リン酸塩化合物が、下記一般式（１）で表されるリン酸と、分子内に少なくとも１
   個のアミノ基を有するアミン化合物とを反応させて得られる塩を含み、
   

   

   （上記一般式（１）中、ｍは１〜１００の整数を表す。）
   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難燃性樹脂組成物の製造方法。
7. 前記ベース樹脂が前記ポリオレフィン樹脂としてポリプロピレン樹脂を６０質量％以上１００質量％以下の割合で含有する請求項６に記載の難燃性樹脂組成物の製造方法。
8. 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６又は７に記載の難燃性樹脂組成物の製造方法。
9. 前記ベース樹脂が無水マレイン酸変性樹脂を０．５質量％以上５質量％未満の割合で含有する請求項６〜８のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物の製造方法。
10. 請求項６〜９のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物の製造方法により得られる難燃性樹脂組成物を成形することにより成形体を得る成形体の製造方法。