(57)【要約】【課題】難燃性に優れる高減衰材料を提供する【解決手段】（Ａ）スチレン系エラストマー  １００質量部と、（Ｂ）温度４０℃における動粘度が３８０ｍｍ２／ｓ以上の高粘度オイル  ６８〜７２質量部と、（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤  ７２〜１３２質量部と、（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤  １２１〜１７３質量部と、（Ｅ）粘着付与樹脂  ９０〜１８６質量部と、を含有する難燃高減衰材料。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）スチレン系エラストマー  １００質量部と、
（Ｂ）温度４０℃における動粘度が３８０ｍｍ２／ｓ以上の高粘度オイル  ６８〜７２質量部と、
（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤  ７２〜１３２質量部と、
（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤  １２１〜１７３質量部と、
（Ｅ）粘着付与樹脂  ９０〜１８６質量部と、
を含有する難燃高減衰材料。
【請求項２】
難燃助剤として水酸化マグネシウムおよびカーボンを含有する請求項１に記載の難燃高減衰材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃高減衰材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンターやプロジェクターのファン、その他インバータの一種であるパワーコンディショナー等の機器の制振対策として、減衰性の高い制振性材料が用いられている。このような制振性材料としては、例えば、熱可塑性高分子有機材料とパラフィン系プロセスオイルと水添石油樹脂とを含むものが知られている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般に電気機器には難燃性が要求される。上記特許文献１に記載の制振性材料は優れた制振性を発揮するが、難燃性については未だ充分でなく、更なる改良が求められている。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、難燃性に優れる高減衰材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、スチレン系のエラストマーに、高粘度オイルと、ポリリン酸メラミン系難燃剤と、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤と、粘着付与樹脂とを所定の割合で含む組成物を用いることで、難燃性に優れる難燃高減衰材料が得られるという知見に至った。
【０００７】
すなわち本発明は、
（Ａ）スチレン系エラストマー  １００質量部と、
（Ｂ）温度４０℃における動粘度が３８０ｍｍ２／ｓ以上の高粘度オイル  ６８〜７２質量部と、
（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤  ７２〜１３２質量部と、
（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤  １２１〜１７３質量部と、
（Ｅ）粘着付与樹脂  ９０〜１８６質量部と、
を含有する難燃高減衰材料である。
【０００８】
一般的に、高減衰材料には難燃剤が配合されるが、本発明は、少なくとも所定の２種類のリン系難燃剤を所定の割合で配合することにより、難燃性が大幅に向上することを見出したことに基づく。このような難燃高減衰材料は、従来のものと比較して、難燃性に優れる。
【０００９】
上記難燃高減衰材料は、難燃助剤として水酸化マグネシウムおよびカーボンを含有していてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、難燃性に優れる高減衰材料が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、
（Ａ）スチレン系エラストマー  １００質量部と、
（Ｂ）温度４０℃における動粘度が３８０ｍｍ２／ｓ以上の高粘度オイル  ６８〜７２質量部と、
（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤  ７２〜１３２質量部と、
（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤  １２１〜１７３質量部と、
（Ｅ）粘着付与樹脂  ９０〜１８６質量部と、
を含有する高減衰材料である。
【００１２】
基材樹脂として使用される上記（Ａ）スチレン系エラストマーとしては、ポリスチレンブロックと、柔軟なポリオレフィン構造のエラストマーブロックと、のブロック共重合体が挙げられる。具体的には、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック（ＳＥＰ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＰＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／ブチレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＢＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＥＰＳ）等から選ばれる１種以上を用いることができる。
【００１３】
これらのスチレン系エラストマーは、広い温度範囲でゴムのような高弾性、高強度を示し、耐熱劣化性や耐候性、低温特性に優れる。
【００１４】
スチレン系エラストマー（例えば、ＳＥＥＰＳ）としては、商品名「セプトン４０５５」（株式会社クラレ製）、商品名「セプトン４０７７」（株式会社クラレ製）、商品名「セプトン４０９９」（株式会社クラレ製）等が挙げられる。
【００１５】
軟化剤として使用される上記（Ｂ）の高粘度オイルとしては、例えばパラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ポリαオレフィン（ＰＡＯ）、液状ポリブテン、及び、液状ポリイソブチレン等から選ばれる１種以上を用いることができる。
【００１６】
本発明で使用する高粘度オイルは、温度４０℃における動粘度が３８０ｍｍ２／ｓ以上以のパラフィン系プロセスオイルが好ましい。パラフィン系プロセスオイルは、基材樹脂としての上記（Ａ）スチレン系エラストマーとの相溶性が高く、オイルブリードの発生を抑制することができる。また、オイルブリードにより発生したオイルが上記難燃高減衰材料の被着体に移行して被着体が汚染されてしまうことを抑制することができる。
【００１７】
高粘度のパラフィン系プロセスオイルとしては、例えばダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０（商品名、出光興産株式会社製、Ｍｗ＝７５０、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１５、動粘度（４０℃）＝３８０ｍｍ２／ｓ）などが利用可能である。
【００１８】
高粘度オイルの配合割合は、（Ａ）スチレン系エラストマー１００質量部に対して６８〜７２質量部、好ましくは、６９〜７２質量部である。高粘度オイルの含有量が６８質量部以上であると、硬度が低くなり、制振性が良好となる。一方、７２質量部以下とすることにより、オイルブリードの発生やタック性を抑えることができる。
【００１９】
上述したように、本発明の難燃高減衰材料は、少なくとも所定の２種類のリン系難燃剤を含有させることで、難燃性を大幅に向上させたものである。２種類のリン系難燃剤は、（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤と、（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤である。金属としては、例えばＡｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｓｎ等が挙げられる。
【００２０】
これらの難燃剤の配合割合は、（Ａ）スチレン系エラストマー１００質量部に対して、（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤が７２〜１３２質量部、好ましくは、７９〜１０８質量部、（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤が１２１〜１７３質量部、好ましくは、１２７〜１５９質量部である。これらの配合割合をそれぞれ７２質量部、１２１質量部以上とすることにより、充分な難燃性を得ることができる。また、それぞれ１３２質量部、１７３質量部以下とすると、高減衰材料中の難燃剤の配合割合が抑えられるため、高減衰材料の特性として重要な制振性（損失係数）を確保することができる。
【００２１】
高減衰材料中の難燃剤（（Ｃ）および（Ｄ）の和）の配合割合は、全体に対して３７〜４８質量部、好ましくは、３９〜４６質量部である。難燃剤の配合割合を３７質量部以上とすると、充分な難燃性を得ることができ、４８質量部より少なくすることで、配合割合を抑えて制振性を良好にすることができる。また（Ｃ）と（Ｄ）の質量比は、１：１〜５：１１の範囲内とすることが好ましい。この範囲内とすると、２種類の難燃剤の相乗効果が得られ易くなる。
【００２２】
上記（Ｅ）の粘着付与樹脂としては、スチレン系エラストマーと親和性を有する、例えば水添テルペン樹脂、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、脂肪族系石油樹脂、水添ロジンエステル、芳香族系樹脂、スチレン系樹脂等から選ばれる１種以上を混合して使用することができる。
【００２３】
粘着付与樹脂としては、例えばアルコンＰ−１００（商品名、荒川化学工業株式会社製、軟化点１００±５℃）を使用することができる。
【００２４】
粘着付与樹脂の配合割合は、（Ａ）スチレン系エラストマー１００質量部に対して９０〜１８６質量部、好ましくは、１０１〜１５８質量部である。粘着付与樹脂の含有量が９０質量部以上とすると、損失係数が高くなり、制振性が向上する。一方、１８６質量部以下とすることで難燃性が確保されるとともに、タック性を抑えることができる。
【００２５】
さらに、難燃助剤として水酸化マグネシウムおよび／またはカーボンを含有していてもよい。
【００２６】
難燃高減衰材料は、本発明の目的を損なわない限り、更に、他の成分が配合されてもよい。他の成分としては、例えば、着色剤（顔料、染料等）、導電性フィラー、紫外線吸収剤、可塑剤、防腐剤、溶剤等の他、他の種類の難燃剤が挙げられる。
【００２７】
本実施形態の難燃高減衰材料は、（Ａ）スチレン系エラストマー、（Ｂ）温度４０℃における動粘度が３８０ｍｍ２／ｓ以上の高粘度オイル、（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤、（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤、（Ｅ）粘着付与樹脂、を所定の割合で混合し、ニーダーや押出機などを用いて加熱溶融・混練することにより作製することができる。また、必要に応じて着色剤等の添加剤を加えることができる。
【００２８】
混練後、例えば射出成形、コンプレッション成形、Ｔダイ押出成形等により、シート状等の所望の形状に成形することができる。シート状難燃高減衰材は、加工性、成形性等に優れる。なお、難燃高減衰材の形態は、本発明の目的を損なわない限り特に制限はない。
【００２９】
また、難燃高減衰材料は、そのまま振動源等の制振対象物に接触させて使用してもよいし、難燃高減衰材料に両面粘着型の粘着剤層（両面粘着テープ）の一方の粘着面を貼り付け、他方の粘着面を、制振対象物に貼り付ける形で使用されてもよい。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００３１】
ベースポリマーとしてのスチレン系エラストマー１００質量部に対して、軟化剤、難燃剤、粘着付与樹脂、難燃助剤を表１から表５に示す配合割合（質量部）で配合し、それらの混合物をラボプラストミル（製品名「４Ｃ１５０型ラボプラストミル」、東洋精機社製）を用いて３０ｒｐｍ、１８０℃の条件で５分間混錬することで実施例１〜１４および比較例１〜１７の各組成物を得た。各組成物を１００℃以下まで放冷した後、ラボプラストミルから取り出し、１８０℃、１０ＭＰａ、1分の条件でホットプレス成形して、シート状の高減衰材料を得た。
【００３２】
なお、各実施例および比較例で使用した各成分（材料）は、以下の通りである。
【００３３】
スチレン系エラストマー：ＳＥＥＰＳ（スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体）、商品名「セプトン  ４０５５」、株式会社クラレ製
軟化剤（低粘度）：プロセスオイル、商品名「ダイアナプロセスオイル  ＰＷ−９０」、出光興産株式会社製、
軟化剤（高粘度）：プロセスオイル、商品名「ダイアナプロセスオイル  ＰＷ−３８０」、出光興産株式会社製
リン系難燃剤Ａ：ポリリン酸メラミン系難燃剤
リン系難燃剤Ｂ：有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤
リン系難燃剤Ｃ：ホスファゼン系難燃剤
リン系難燃剤Ｄ：リン酸アミン系難燃剤
リン系難燃剤Ｅ：有機リン系難燃剤
リン系難燃剤Ｆ：リン酸アミン系難燃剤
粘着付与樹脂：商品名「アルコン  Ｐ−１００」、荒川化学工業株式会社製
難燃助剤ａ：水酸化マグネシウム
難燃助剤ｂ：カーボン
なお、上記高粘度オイルは、温度４０℃における動粘度が３８０ｍｍ２／ｓであり、上記低粘度オイルは、温度４０℃における動粘度が９２ｍｍ２／ｓである。
【００３４】
＜評価方法＞
（１）硬度
各サンプルから切り出した６０ｍｍ×６０ｍｍ×厚さ６ｍｍの試験片に対し、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に規定される方法に従い、低圧荷重をかけた後３０秒後のタイプＡ硬度を測定した。測定機器はゴム・プラスチック硬さ計（テクロック社製）を用いた。
【００３５】
（２）難燃性
各サンプルから切り出した１２５ｍｍ×１３ｍｍ×厚さ１．５ｍｍの試験片と、１２５ｍｍ×１３ｍｍ×厚み１．０ｍｍの試験片に対し、ＵＬ９４に規定される方法に従い、燃焼試験を行った。
【００３６】
以下の表１〜表５の難燃性評価の欄において上段に厚さ１．５ｍｍの結果を、下段に厚さ１．０ｍｍの結果を示す。また、燃焼性分類がＶ−０のものを◎、Ｖ−１のものを○、ｎｏｔのものを×で示す。なお、Ｖ−２のものはなかった。
【００３７】
（３）損失係数（制振性評価）
各サンプルから５ｍｍ×５ｍｍ×厚さ３ｍｍの試験片を４枚ずつ切り出し、２３℃の室温条件下において任意の周波数で振動させることができる加振台の上に質量１０００ｇの荷重を設置し、その荷重の四隅において荷重と加振台との間に試験片を挟み込み、荷重を４点支持する状態で固定した。
【００３８】
その状態で加振台を加速度０．４Ｇで振動させ、その振動の周波数を１０〜１０００Ｈｚまで７．５分間かけて変化させて、一次、二次の共振を起こさせた。このときの荷重の振動を加速度ピックアップで検出し、このデータを元に共振曲線を作成した。
【００３９】
次に、共振曲線のピーク値（共振倍率）を示した共振周波数ｆ０（Ｈｚ）と、そのピーク値よりも３ｄＢ下がった値を示した周波数ｆ１，ｆ２（ｆ１＜ｆ０＜ｆ２）とに基づいて、下記数式（１）から損失係数ｔａｎδを算出し、以下の基準により制振性を評価した。〇および◎の場合、制振性があると判断した。
【００４０】
×：損失係数０．８以下
○：損失係数０．９〜１．０
◎：損失係数１．０以上
ｔａｎδ＝Δｆ／ｆ０（ただしΔｆ＝ｆ２−ｆ１）    …（１）
【００４１】
（４）耐加水分解性
９８℃の雰囲気下で２４時間加熱を行った後表面を観察し、加水分解が起きていないか目視にて確認した。加水分解が観察されなかったものを○とし、観察されたものを×とした。
【００４２】
（５）タック性
卓上形精密万能試験機にて、φ１５ｍｍの圧子をシート厚みの位置(開始位置)から４．９Ｎの位置まで速度３０ｍｍ／ｍｉｎで落とし、４．９Ｎの力がかかった時点から１０秒間圧着する。圧着後、３０ｍｍ／ｍｉｎで引き上げ、開始位置まで上がった時点からタック性（Ｎ）の測定を開始する。測定機器は卓上形精密万能試験機(島津製作所社製)を用いた。
【００４３】
評価結果を、表１から表５に併せて示す。
【００４４】
【表１】
2019143069.tif 000002
【００４５】
【表２】
2019143069.tif 000003
【００４６】
【表３】
2019143069.tif 000004
【００４７】
【表４】
2019143069.tif 000005
【００４８】
【表５】
2019143069.tif 000006
【００４９】
各物質の配合量の単位は、質量部である。
表１〜表５からわかるように、（Ａ）スチレン系エラストマー１００質量部に対し、（Ｂ）高粘度オイルを６８〜７２質量部、（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤を７２〜１３２質量部、（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤を１２１〜１７３質量部、（Ｅ）粘着付与樹脂を９０〜１８６質量部の範囲内で配合した実施例１から実施例１４については、ＵＬ９４における難燃性がＶ−１以上、損失係数が０．９以上となり、加水分解性やタック性も良好であった。すなわち、難燃性に優れる高減衰材料が得られた。
【００５０】
一方、表１からわかるように、（Ｂ）高粘度オイルが少ない比較例１では、硬度が高く損失係数が０．８と低かった。すなわち、制振性が低かった。また、（Ｂ）高粘度オイルが多い比較例２では、タック性が強かった。さらに、（Ｂ）高粘度オイルの代わりに低粘度オイルを実施例２と同量使用した比較例３では、難燃性が良くなかった。このことから、難燃性を向上させるためには高粘度オイルを使用するとよいことがわかる。
【００５１】
表２から表４には、難燃剤の種類および量について調べた結果が示されている。表２および表３からわかるように、（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤、および（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩が所定の値より少ない比較例４および比較例６においては、いずれも難燃性がよくなかった。また、逆に多い比較例５および比較例７では、難燃性は良好であったものの、いずれも損失係数が０．８と低く、制振性が低くなる傾向があった。これは、高減衰材料中の難燃材の配合割合が大きくなりすぎて（Ｅ）粘着付与樹脂の配合割合が減るためであると考えられる。
【００５２】
また、表４からわかるように、難燃剤として（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤、または（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩のいずれか片方しか配合されなかった比較例８から比較例１１では、実施例と同程度の充分な量の難燃剤を配合しているにも関わらず、ＵＬ９４における難燃性はいずれもｎｏｔとよくなかった。また難燃剤として、（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤、および（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩以外のものを配合した比較例１２から１５においても、同様に難燃性がよくなかった。また、これらのものでは加水分解も観察された。この結果から、（Ｃ）ポリリン酸メラミン系難燃剤と（Ｄ）有機ホスフィン酸金属塩の双方を所定の割合で配合した高減衰材料が、優れた難燃性を示すことがわかった。
【００５３】
さらに表５からわかるように（Ｅ）粘着付与樹脂が少ない比較例１６では、損失係数が０．８と低く、制振性が低い傾向があった。また、（Ｅ）粘着付与樹脂が多い比較例１７では、サンプルの厚さ１．０ｍｍの場合の難燃性と、タック性がよくなかった。