JPS62181144A - 難燃性基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＦＰＣ等の電気機器部品として使用するのが好
適である難燃性基材に関し、特に難燃性を賦与するため
に難燃剤を練込んで得たプラスチックシート状物の改良
に関する。

〔従来の技術〕

従来プラスチックの難燃性を賦与するため、臭素化合物
、リン系化合物、あるいは無機系充填剤を練シ込む方法
があるいは臭素化合物、リン系化合物あるいは無機系充
填剤を枠々のバインダーと混合し塗布する方法が知られ
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これらの難燃剤を使用しても、難燃効果が十分
ではないあるいは難燃効果を十分示すまで難燃剤を練り
込んだ場合はプラスチックが固有に持っている機械特性
を維持することができないあるい社コストが高くつく、
一方これらを塗布する場合は、厚みが増すためフレキシ
ビリティが悪化するあるいはコストが高くつくなどの欠
潰があった。

本発明の目的は、上記欠点のないものすなわち十分な機
械特性、フレキシビリティおよび低コストの細燃性フィ
ルムを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の難燃性基材は難燃剤を含有するプラスチックシ
ート状物の少くとも片面に、膨潤性無機層状ケイ酸塩（
Ａ）とシラン系カップリング剤（Ｂ）との重量比（Ａ／
Ｂ）１／１０００〜２／１の混合体から得られた難燃性
改良層を設けたことを特徴とする。

本発明における難燃剤を含有するプラスチックシート状
物の基材としては、単体、複合６伸・未延伸あるいは発
泡品を問わず公知のプラスチックシート状物から適宜の
ものを選択しうるが、代表的なものとして、ポリオレフ
ィンフィルム、ホリステレンフイルム、ポリエステルフ
ィルム、ポリカーボネートフィルム、トリアセチルセル
ロースフィルム、セロハンフィルム、ポリアミドフィル
ム、ホリエーテルイミドフイルム、ポリエーテルスルホ
ンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリアクリロニト
リルフィルム、フッ素系フィルム、ポリ酢酸ビニルフィ
ルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルムなどを挙げ
ることができる。その中でも素材自体の難燃性にやや欠
ける本発明の幼芽が顕著に現われるポリエステルシート
状物（特に延伸したフィルム）、ポリプロピレンシート
状物、ポリフッ化ビニリデン系シート状物、ポリフッ化
ビニルシート状物などが特に好適である。

かかるプラスチックシート状物中に含有される難燃７！
ｒｌｉｐ、一般にプラスチックの難燃性を向上させるも
のであればどのようなものであってもよいが、代表的難
燃剤としては、ホスホラン、ホスフィンオキシト、ホス
フィネート、ホスホネート、ホスフェートのようなリン
系化合物、ＣａＣＯ５、ＳｔＯ，のような無機物、アン
チモン化合物、窒素化合物、ホウ素化合物あるいはハロ
ゲン化合物を挙げることができる。特にポリエステルに
添加する場合には、を共重合乃至ブレンドする方法、あ
るいはそれらを併用する方法が好適である。またポリオ
レフィン系の場合はＣａＣ０＠のような無機物、アンチ
モン化合物、臭素化エポキシのようなハロゲン化合物の
単独あるい４併用系が好適である。上記したようＫ、こ
れら難燃剤の添加方法は難燃剤と基体との組合せに応じ
適宜公知の方法が採用されうる０プラスチツクシート秋
物の厚みＵ％に限定されないが通常は０．５ｐｍ以上６
霞以下であり、コーテイング性の面から２ｐｍ以上３ｗ
ｍ以下のものが、史に５μｍ〜５００μｍのものが好ま
しい。

複合シート状物を使用する場合、その層数あるいは方法
は特に限定され力いが、通常Ｆ！複合押出法あるいは、
基材シート状物上への押出ラミネート法、あるいは務々
の接着剤を用いたラミネート法などにより、延伸が心壁
な場合は延伸前後を問わず、複合されるり 本発明では′ｆＩ＃ｊｆＩ！−剤入シのプラスチックシ
ート状物上に限定されｆｃｗ、燃性改良層を設けること
を本質とする。かかる耐燃性改＆鳩の形成のために用い
られる一成分は膨潤性無機層状ケイ酸塩である。ここで
膨潤性とは層間に水を配位していわゆる「ｋ潤」する性
質を有する蕪徐層状ケイ酸地をいい、本発明の難燃性シ
ート状物の難燃性改良層中ではこのＮ＃潤性を第１１用
して少くとも部分的に層間分離して形ルされた機軸粒子
の形でこれが存在することを本質とする□本発明で用い
られる膨潤性無機層状ケイ酸塩は構造的にはＳ　ｉ　０
４四面体のＳｔ対Ｏの比が理論上２：５のフイロケィ酸
塩で結晶単位格子が厚み方向に繰シ返された結晶構造を
有するものであり、その代表例を化学式で示すと次のよ
うに表わすことができる。

Ｗ（１３−ｔ、＋　Ｘｔ、ｓ〜ｓ、ｚ　（Ｓ　ｉ　３Ｊ
〜４．５０ｒ　ｏ　）　Ｚ　ｔ、ｓ〜ｚ、ｚここで Ｗ：層間イオンであり、１種以上のカチオン性イオンへ
Ｘ：八面体位負のイオンであり、Ｍｇ２＋又はＭｇ２＋
の１部をＬｉ”、Ｆｅ　２　＋、Ｎｉ”、Ｍｎ　”　”
、Ａｔ３＋及びＦ　３　＋からなる群から選ばれる少な
くとも１種のイオンで置換したイオン。

０：酸素。

Ｚ　：　Ｆ’″又はＯＨ−の中から選ばれた一種又は二
種のイオン。

湖、本発明では上記の四面体位置のＳｉ’＋がＧｅ’＋
又はこれらの一部がｈｔＺ　＋、Ｆｅ３＋、Ｂ３＋　咎
で置きかわったものでもよく、本発明にいう膨潤性態様
層状ケイ酸塩はこれらも包含する。

これらの具体例としては、モンモリロナイト、バーミキ
ュライト等の天然物や前記一般式を有する溶融あるいは
水熱で合成されるテトラシリシックマイカ、テニオライ
ト、ヘクトライト等の合成物の如き粘土系、雲母系鉱物
がある。

これらのうちでも不純物が少ないこと、組成が均一であ
るため均一な結晶となることから、特に合成物が好まし
く、またその中でも結晶の平面性にすぐれると共に、結
晶サイズが大きいという点から、 ＷＸ−ａ　１”−Ｘ＋　ａ　ｔ　Ｍｇ　ｉｓ　−ｒ−３
４−ｘ　Ｌ　Ｉ　Ｘ　（Ｓ　ｌ　３．＋！１〜４、ｏｏ
ｔｏ）　Ｆｌ、８−２．０又は Ｗｚ−ａ　ｌ〜ｚ＋ａ　ｔ　Ｍｇ　１ｇ　−ＸＮＬ２−
ｚ　Ｌ　Ｉ　Ｘ　（Ｓ　ｔ　３．５−４．００ｔ　ｏ）
　（ＯＨ）　ｔ、ｓ−ｚ、。

（ただしｘ　＝　０．８〜１．２）なるものが好ましい
。

また層間イオンは、一種以上のカチオン性イオンであれ
ばよく特に限定されないが、難燃性の改良効果が史に著
しいため、Ｈ“、Ｈ３Ｏ＋、んｊｚ（ＯＨ）ｓ、Ａ４（
ＯＨ）ｓ・電０とするのが特に好適である。

本発明において使用される膨潤性無Ｓ層状ケイ醗塩のサ
イズは特に限定されないが、汁降法により測定された平
均粒径が０．０５μｔｎ〜１５μｍ、好ましくは０．１
μＷＩ〜８μｍ。

更に好ましくは０．１５μＷ１〜３μｍの範囲にある場
合、均一な層を得ることができるため好ましい。また全
粒子の５０％、好ましくは８０％、更に好ましくは９０
％の厚みが８００Ａ以下、好ましくは４００Ａ以下、更
に好ましくは１００Ａ以下である場合、コーティング層
中の層状ケイ酸塩の分散がよシ均一となるためよシ好ま
しい。ここに厚みとは難燃性改良層断面内に存在する無
機粒子の厚みをいう０ 本発明で用いるシランカップリング剤は、特に限定はさ
れないが、代衣的なものとしてアミノ系シランカップリ
ング剤、ビニル系あるいはメタクリロキシ系シランカッ
プリング剤、エポキシ系シランカップリング剤、メチル
系シランカップリング存ζクロロ系シランカップリング
斉１；、アニリノ系シランカップリング剤、メルカプト
系シランカップリング剤などを挙げることができる。シ
ランカップリング剤は、基材の種類に応じて適宜選択す
ればよいが、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリ
カーボネートなどのポリエステル系の基材た塗付する場
合は なる構造のエポキシ系シランカッブリンク剤が、あるい
はなる構造のクロル系シランカップリング剤が、塗布時
の増粘の虚から、あるいは基材に対する接着性の点から
將に好適である。

〔ただし、ｍはＯまたは１、ｎ＝１〜１０の整数、Ｒ’
＝炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、シクロヘ
キシル基から選ばれた炭化水素残基、Ｒ′ら水素乃至炭
素数１〜１０のアルキル基から選ばれた炭化水素残基を
示す〕。

また、基材としてポリオレフィン系基材、イミド糸基材
、あるいはポリフェニレンスルフィド等を使用する場合
は、上に示したと同様のｋｍをもつエポキシ糸シランカ
ップリング剤が好適である。

本発明においては、影潤性無機層状ケイ酸塩囚とシラン
糸カップリングＭｉ　（Ｂ）とを重量比（Ａ／Ｂ）を１
／１０００〜２／１、好ましくは１／３００〜１／２、
更に好ましくは１７３０〜１／３とする必要がある。こ
れは重ぶ°比（Ａ／Ｂ）が１７１０００より小さい場合
、難燃性改良効果が顕著でないため好ましくないのであ
る。一方、２／１より大きい場合、層状ケイ酸地相力°
の結合が不足となり見開し易く力るため好ましくないの
である。

本発明でいう膨潤性層状ケイ酸塩とシラン糸カップリン
グ剤の混合体から得られた層には、その特性を損わない
範囲で他の成分を共存させうる。この場合上記成分を６
０重ｉ％以上、好ましくは８０重童チ以上、更に好まし
くは９０’Ｊ［景％以上含むべきであり、添加する物質
としては、エポキシ樹脂１％に臭素化エポキシ樹脂など
を挙げることが出来る。

本発明における難燃性改良層は該プラスチックの片面あ
るいは両面に設けられるものとする。特に両面に設けた
場合難燃性改良効果が顕著であるため好ましい。しかし
片面が鉄板、４フツ化エチレン、ポリイミド等の難燃性
あるいは不燃性の物質が設けられている場合は、他の面
にコートするのみで大きな効果を得ることが可能となる
。

本発明における難燃性改良層の厚みは特に限定されない
が、通常は０．０１μｍ〜１５μｍ、好ましくは０．１
μｍ〜５μｍ、更に好ましくは０．３μｍ〜３μｍであ
る。

本発明における難燃性改良層（ｂ）と基材フィルム層（
＆）との厚み比（ｂ／ａ）は１％に限定されないが、１
／４〜１／１０’　、好ましくは１７８〜１／１０”　
、更に好ましくｉｌ／１２〜１／１０”　とするのが、
積層体としての可読性、後棒特性の面からより好ましい
。但し両面にコートした場合は胎（ｂ）の岸みとしてそ
の各々の層の揮みの和をとるものとする。

次に本発明の難燃性フィルムの代表的な製造方法につい
て説明するが、当然これに限定されるものではない。ま
ず基材とするプラスチックシート状物を用意する。この
フィルムは必要に応じ、空気中その他種々の雰囲気中で
コロナ放電処理を施しておいてもよい。その中でもチッ
素ガス、二酸化炭素及びそれらの混合物中で放電処理す
ることが望ましい。また、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂
など、公知のアンカー処理剤を用いてアンカー処理を飾
しておいてもよいが、通常は特に必要ではない。該フィ
ルム上に無機層状ケイ酸塩とシランカッブリンク剤と溶
媒とを主体とする組成物ヲ、クラヒアコート、リバース
コート、スプレーコート等公知の方法を用いてコーティ
ングした後、６０℃〜２５０℃でｌ　ｓｅｃ〜１５分程
度乾燥させる。この際溶媒としては特に限定されないが
、水を使用してもよいし、アルコール系のものを使用し
てもよい。当然水とアルコールとの混合溶妨を使用して
もよい。又コーティング層を別途製膜しておき、あとか
らラミネートしても良いが、層状ケイ酸塩を主体とする
１ヴ・は、やや強度が不足である膚から、旧接基材シー
ト状物上にコーティングする方が好ましい。

同上記コーテイング液中では膨潤性無機層状ケイ酸塩は
、その膨潤性により、徹細片状化し、凝集、沈降するこ
となく、シラン糸カップリング剤と均一に混合しておシ
、これが効果発現を一層顕著なものとしている。

〔作用・効果〕

本発明では、膨潤性無機層状ケイ酸塩が凝集なく均一に
混合することが可能となシ、その結果極めて薄く塗布す
るのみで、基材シート状物は層状ケイ酸塩に完全に被接
され、祖励体が無機質としての特性を示す。

極めて薄く塗布するだけでａＪ著な難燃性改良効果があ
り、且つ可撓性にもすぐれている。

かかる本発明の難燃性フィルムの用途は、電気機器であ
ればよく、特に限定されないが、電子レンジなどのメン
ブレンスイッチや自動車、ＯＡ機器などのフレキシブル
プリント回路基盤用、建材、電機製品のラミネート材、
断熱材などに使用するのが好適である。

〔特性測定方法・評価基準〕

なお、本発明における特性の演１定方法および評価基準
は次の通りである。

（υ　引張強度：ＪＩＳ　　Ｃ２３１８−１９７２のポ
リエステルフィルムの試験方法により、引張速度３００
ｍｍ／ｍｉｎの破断時の引張強度を測定する。

（２）引張伸度：ＪＩＳ　　Ｃ２３１８−１９７２のポ
リエステルフィルムの試験方法により、引張速度３００
ｗｎ／ｍｉｎの破断時の引張伸度を測定する。

（３）フレキシビリティ：Ｒ＝３ｓ＋ｍの折り曲げテス
）ｆ表層各方向に２０回行い、コーティング層の基材か
らの剥離状態を目視で調べ、剥離のみられないものを「
○」、剥離のみられるものを「×」とした。

（４）接着カニ鋸機層状ケイ酸塩を主体とするコーティ
ング層を、市販のセロファン粘着テープにチバン■製）
により９０°剥離し、剥離後走ロノ・ンテーブに付着し
た無機フーティング層付着面粕が４０％未満の場合を、
基材との接着力「○」と、また４０チ以上の場合を「×
」とした。

（５）難燃性：ＵＬ−９４に茎じて測定した。

〔実施例〕

次に実施例に基づいて、本発明の実施態様を説明する。

実施例１〜４、比較例１〜２ −　ＯＣ２Ｈ４０Ｈを４モルチ共聾合したポリエチレン
テレフタレート２軸延伸フイルムの上両面に以下の組成
の保論層を乾燥後の厚さ０１３μｍとなる様５ｖ＋ｒｔ
チゾルの状態でコートシた後、１６５℃熱風中で２分間
乾燥する。

〔保護Ｎ１組成〕 層状ケイ酸塩（Ａ）　：　ＷＭｇ、　ｔ、ｔ　（Ｓ　１
４０１０）　Ｆ２Ｗ＝＝Ｎａ”、ただしＮａ−ＴＮ　と
略記する。

（エポキシシランと略記する） ただし重量比は表中に示した。

表にみる如く層状ケイ酸塩が少なすぎる場合難燃性がむ
しろ低下する（比較例１）。一方多すぎる場合は接鬼力
か弱すぎるため好ましくないのである。すなわち本発明
の範囲にある場合のみ難燃性を改良しつつ他の特性を維
持することが可能となるのである（実ｔｈ例１〜４）。

特に重量比１／３０〜１／３の場合接着力を損うことな
く難燃性を改良するためより好ましいのが判る。

実施例５、比較例３〜５ 実施例１と全く同じ条件で層間イオンをＨ＋とじた層状
ケイ酸塩（Ｈ”−ＴＮ）について同様評価した。また実
施例４と同じ条件で基材フィルムとして難燃剤の全く含
まれないポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し
たもの、および難燃剤が添加されているフィルムおよび
添加されていないフィルム単体についてもそれぞれ評価
した。

Ｎ間イオンをＨ＋とすることによ！ｌｌ難燃性改良効果
が更に向上していることが判る（実施例５）ｏまた基材
として難燃剤を含まぬものを用いた場合は逆に悪化し、
外燃剤の添加が必須であることが判る（比較例３）。一
方基材のみでは当然十分な難燃性を示さない（比較例４
．５）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 難燃剤を含有するプラスチツクシート状物の少くとも片
   面に、膨潤性無機層状ケイ酸塩（Ａ）とシラン系カツプ
   リング剤（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）１／１０００〜２
   ／１の混合体から得られた難燃性改良層を設けたことを
   特徴とする難燃性基材。