(57)【要約】【課題】優れた自己消火性及び優れた耐ドリップ性を確保しながら、優れた柔軟性をも確保することができる難燃性樹脂組成物、及び、これを用いた難燃性樹脂シートを提供すること。【解決手段】ベース樹脂と、ベース樹脂１００質量部に対して８０質量部以上１２０質量部以下の割合で配合される難燃剤と、ベース樹脂１００質量部に対して０．２質量部より大きく２質量部未満の割合で配合されるアラミド繊維とを含み、ベース樹脂がポリオレフィン系樹脂からなり、難燃剤がリン酸塩化合物を含み、アラミド繊維の平均径が１μｍ未満である難燃性樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース樹脂と、
前記ベース樹脂１００質量部に対して８０質量部以上１２０質量部以下の割合で配合される難燃剤と、
前記ベース樹脂１００質量部に対して０．２質量部より大きく２質量部未満の割合で配合されるアラミド繊維とを含み、
前記ベース樹脂がポリオレフィン系樹脂からなり、
前記難燃剤がリン酸塩化合物を含み、
前記アラミド繊維の平均径が１μｍ未満である難燃性樹脂組成物。
【請求項２】
前記ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレンを含む請求項１に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項３】
前記リン酸塩化合物がポリリン酸塩を含む請求項１又は２に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物を含む難燃性樹脂シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性樹脂組成物、及び、これを用いた難燃性樹脂シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
建材、包装用資材、電気配線・電気機器周りの絶縁シートとして、難燃性樹脂組成物を用いた難燃性樹脂シートが用いられることがある。この難燃性樹脂組成物としては、例えばポリプロピレン樹脂を含むものが用いられ、このポリプロピレン樹脂に各種難燃剤を配合することで難燃性樹脂組成物に自己消火性及び耐ドリップ性が付与されている。
【０００３】
このような難燃性樹脂組成物として、例えば下記特許文献１には、ポリプロピレン樹脂と、リン酸塩系難燃剤と、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系化合物からなるドリップ防止剤とを含む難燃性樹脂組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている難燃性樹脂組成物は、自己消火性及び耐ドリップ性の点で未だ改善の余地を有していた。ここで、難燃性樹脂組成物の自己消火性及び耐ドリップ性を向上させるためには、難燃剤の配合量を増加させることが考えられる。しかし、この場合、難燃性樹脂組成物をシート状に成形してなる難燃性樹脂シートの柔軟性が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた自己消火性及び優れた耐ドリップ性を確保しながら、優れた柔軟性をも確保することができる難燃性樹脂組成物、及び、これを用いた難燃性樹脂シート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】
【０００７】
本発明者らは上記課題を解決するため、樹脂の種類および樹脂に配合する成分の組み合わせについて鋭意研究を重ねた。その結果、本発明者らは、ポリオレフィン系樹脂を含むベース樹脂に、リン酸塩化合物を含む難燃剤および特定の平均径を有するアラミド繊維を特定の割合で配合してなる難燃性樹脂組成物によって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち本発明は、ベース樹脂と、前記ベース樹脂１００質量部に対して８０質量部以上１２０質量部以下の割合で配合される難燃剤と、前記ベース樹脂１００質量部に対して０．２質量部より大きく２質量部未満の割合で配合されるアラミド繊維とを含み、前記ベース樹脂がポリオレフィン系樹脂からなり、前記難燃剤がリン酸塩化合物を含み、前記アラミド繊維の平均径が１μｍ未満である難燃性樹脂組成物である。
【０００９】
本発明の難燃性樹脂組成物によれば、優れた自己消火性及び優れた耐ドリップ性を確保しながら、優れた柔軟性をも確保することができる。
【００１０】
なお、本発明者らは、本発明の難燃性樹脂組成物が優れた自己消火性及び優れた耐ドリップ性を確保することができる理由については以下のように推察している。
【００１１】
すなわち、リン酸塩化合物とアラミド繊維を併用した場合、リン酸塩化合物が難燃性の炭化被膜を形成することで延焼を防ぎ、アラミド繊維が溶融樹脂の粘度を上昇させることでドリップを防ぐことによって、自己消火性及び耐ドリップ性を確保できるのではないかと推察している。
【００１２】
上記難燃性樹脂組成物においては、前記ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレンを含む
ことが好ましい。
【００１３】
この場合、難燃性樹脂組成物は、より優れた耐熱性を有することが可能になる。
【００１４】
また、上記難燃性樹脂組成物においては、前記リン酸塩化合物がポリリン酸塩を含むことが好ましい。
【００１５】
この場合、リン酸塩化合物がポリリン酸塩を含まない場合に比べて、より高い難燃性が得られる。
【００１６】
また本発明は、上記の難燃性樹脂組成物を含む難燃性樹脂シートである。
【００１７】
本発明の難燃性樹脂シートは、上記の難燃性樹脂組成物を含むことで、優れた自己消火性及び優れた耐ドリップ性を確保しながら、優れた柔軟性をも確保することができる。
【００１８】
なお、本発明において、アラミド繊維の「平均径」は、複数本のアラミド繊維を走査型電子顕微鏡（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の平均値と定義される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、優れた自己消火性及び優れた耐ドリップ性を確保しながら、優れた柔軟性をも確保することができる難燃性樹脂組成物、及び、これを用いた難燃性樹脂シートが提供される。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、ベース樹脂と、難燃剤と、アラミド繊維とを含んでいる。そして、ベース樹脂はポリオレフィン系樹脂からなり、難燃剤はリン酸塩化合物を含む。そして、難燃剤はベース樹脂１００質量部に対して８０質量部以上１２０質量部以下の割合で配合され、アラミド繊維はベース樹脂１００質量部に対して０．２質量部より大きく２質量部未満の割合で配合される。さらに、アラミド繊維の平均径は１μｍ未満である。
【００２１】
この難燃性樹脂組成物によれば、優れた自己消火性及び優れた耐ドリップ性を確保しながら、優れた柔軟性をも確保することができる。
【００２２】
以下、上述したベース樹脂、難燃剤及びアラミド繊維の各々について詳細に説明する。
【００２３】
（ベース樹脂）
上述したように、ベース樹脂はポリオレフィン系樹脂から構成される。ベース樹脂がポリオレフィン系樹脂ではない場合、樹脂の融点が高く、混練温度も高くしなければならないため、混練の際に、難燃剤であるリン酸塩化合物が分解してしまう。ベース樹脂に含まれるポリオレフィン系樹脂としては、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）、エチレン−プロピレン共重合体、ポリプロピレンエラストマーなどが挙げられる。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。
【００２４】
上記ポリオレフィン系樹脂はポリプロピレンを含むことが好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物は、より優れた耐熱性を有することが可能になる。
【００２５】
ポリオレフィン系樹脂中のポリプロピレンの含有率は、６０〜１００質量％であることが好ましい。この場合、ポリプロピレン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耐熱性が優れたものになる。ポリオレフィン系樹脂中のポリプロピレンの含有率は６０〜８０質量％であることがより好ましく、６０〜７０質量％であることがさらに好ましい。
【００２６】
（難燃剤）
上述したように、難燃剤はリン酸塩化合物を含む。すなわち、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。
【００２７】
リン酸塩化合物としては、例えばリン酸化合物と、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などが挙げられる。リン酸塩化合物は単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。
【００２８】
上記リン酸化合物としては、例えばピロリン酸、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が挙げられる。
【００２９】
上記アミン化合物としては、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'−テトラ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−ジアミノデカンなどの脂肪族ジアミン、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）ピペラジンなどのピペラジン環を含むアミン化合物、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−トリアジンなどのトリアジン環を含むアミン化合物などが挙げられる。
【００３０】
上記リン酸化合物はポリリン酸を含むことが好ましい。すなわち、リン酸塩化合物はポリリン酸塩を含むことが好ましい。この場合、リン酸塩化合物がポリリン酸を含まない場合に比べて、より高い難燃性が得られる。
【００３１】
上記リン酸塩化合物以外の難燃剤としては、例えばペンタエリスリトールなどが挙げられる。
【００３２】
難燃剤は、上述したように、ベース樹脂１００質量部に対して８０質量部以上１２０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割合が８０質量部未満である場合、難燃性樹脂組成物の自己消火性及び耐ドリップ性が著しく低下する。一方、ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合割合が１２０質量部を超える場合、難燃性樹脂組成物の柔軟性が低下する。ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合割合は、好ましくは９０〜１１０質量部であり、より好ましくは９５〜１０５質量部である。
【００３３】
（アラミド繊維）
アラミド繊維は、アラミド樹脂を含む繊維である。アラミド樹脂としては、例えばポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニレンテレフタルアミド、ポリパラフェニレンイソフタルアミド、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、ポリ−３，３’−オキシジフェニレンテレフタルアミド、ポリ−３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド、ポリ−３，３’−オキシジフェニレンイソフタルアミド、ポリ−３，４’−オキシジフェニレンイソフタルアミドなどの芳香族ポリアミド、ポリ−３，３’−オキシジフェニレンテレフタルアミド／ポリパラフェニレンテレフタルアミド共重合体、ポリ−３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド／ポリパラフェニレンテレフタルアミド共重合体などの芳香族ポリアミドの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。
【００３４】
アラミド繊維の平均径は、上述したように、１μｍ未満である。アラミド繊維の平均径が１μｍ以上である場合、難燃性樹脂組成物は十分な柔軟性又は十分な自己消火性を確保することができない。アラミド繊維の平均径は、好ましくは０．５μｍ以下である。
【００３５】
また、アラミド繊維の平均径は０．１μｍ以上であることが好ましい。
【００３６】
また、アラミド繊維の平均長は０．５〜１０ｍｍであることが好ましい。この場合、アラミド繊維の平均長が上記範囲を外れる場合に比べて、より優れた柔軟性を保ちながら優れた耐ドリップ性を得ることができる。
【００３７】
アラミド繊維は、上述したようにベース樹脂１００質量部に対して０．２質量部より大きく２質量部未満の割合で配合される。ベース樹脂１００質量部に対するアラミド繊維の配合割合が０．２質量部以下である場合、難燃性樹脂組成物は十分な耐ドリップ性を確保することができない。ベース樹脂１００質量部に対するアラミド繊維の配合割合が２質量部以上である場合、難燃性樹脂組成物の柔軟性及び耐ドリップ性が著しく低下する。アラミド繊維の配合割合は、好ましくはベース樹脂１００質量部に対して０．３〜１．８質量部であり、より好ましくは０．５〜１．５質量部である。
【００３８】
上記難燃性樹脂組成物は、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、滑剤、充填剤を必要に応じてさらに含んでもよい。
【００３９】
上記難燃性樹脂組成物は、ベース樹脂、難燃剤およびアラミド繊維等を混練することにより得ることができる。混練は、例えばバンバリーミキサ、タンブラ、加圧ニーダ、混練押出機、二軸押出機、ミキシングロール、オープンロール等の混練機で行うことができる。
【００４０】
また本発明は、上述した難燃性樹脂組成物を含む難燃性樹脂シートである。この難燃性樹脂シートは、上述した難燃性樹脂組成物を含むため、優れた自己消火性及び優れた耐ドリップ性を確保しながら、優れた柔軟性をも確保することができる。
【００４１】
このため上記難燃性樹脂シートは、優れた自己消火性及び優れた耐ドリップ性を確保しながら、優れた柔軟性をも確保することが必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、例えば建材、包装用資材、電気配線・電気機器周りの絶縁シートなどが挙げられる。なお、難燃性樹脂シートは、用途によっては、ガラス繊維などをさらに含んでもよい。
【００４２】
難燃性樹脂シートは、難燃性樹脂組成物を例えば押出成形法、射出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。
【実施例】
【００４３】
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。
【００４４】
（実施例１〜６及び比較例１〜６）
＜難燃性樹脂組成物の作製＞
（Ａ）ベース樹脂、（Ｂ）難燃剤および（Ｃ）アラミド繊維を表１及び２に示す配合割合で配合し、オープンロールによって１９０℃にて混練し、実施例１〜６及び比較例１〜６の難燃性樹脂組成物を作製した。なお、表１及び２において、配合割合の単位は質量部である。
【００４５】
ここで、上記（Ａ）ベース樹脂、（Ｂ）難燃剤および（Ｃ）アラミド繊維としては、具体的には下記のものを用いた。
（Ａ）ベース樹脂
（Ａ１）ポリプロピレン
商品名：プライムポリプロ  Ｅ−１１１Ｇ、プライムポリマー社製
（Ａ２）ポリプロピレンエラストマー
商品名：ノティオ  ＰＮ２０６０、三井化学社製
（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：アデカスタブ  ＦＰ２２００、ＡＤＥＫＡ社製
（Ｃ）アラミド繊維
（Ｃ１）アラミド繊維（平均径０．１μｍ、平均長０．５ｍｍ）
商品名：ティアラ、ダイセルファインケム社製
（Ｃ２）アラミド繊維（平均径１４μｍ、平均長６ｍｍ）
商品名：トワロン  １０８０、帝人社製
【００４６】
＜特性評価＞
（試験片の作製）
上記のようにして作製した実施例１〜６及び比較例１〜６の難燃性樹脂組成物を、縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ０．５ｍｍのシートに加工した。具体的には、ＳＵＳ３０４からなる板材の上に、２００ｍｍ×２００ｍｍ×０．５ｍｍの寸法の開口部を有する厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ３０４からなる枠材を配置し、上記枠材の開口部に実施例１〜６及び比較例１〜６の難燃性樹脂組成物を充填した後、上記枠材の上に、さらにＳＵＳ３０４からなる板材を配置し、１９０℃に設定したプレス機でプレスすることにより、難燃性樹脂組成物のシートを作製した。このシートに対して打ち抜き加工を行い、１２５ｍｍ×１３ｍｍ×０．５ｍｍの寸法を持つ試験片を作製した。この試験片を用いて、実施例１〜６及び比較例１〜６の難燃性樹脂組成物の自己消火性、耐ドリップ性及び柔軟性を評価した。
【００４７】
（自己消火性）
先ず、上記の試験片を、試験片の長手方向が地面に対して垂直になるように吊るした。次に、試験片の下端に１０秒間ガスバーナーの炎を接炎し、試験片を燃焼させた。そして、接炎終了後から試験片が消火するまでの時間（「１回目消火時間」と呼ぶ）を測定した。次に、再び試験片の下端に１０秒間ガスバーナーの炎を接炎し、試験片を燃焼させた。そして、接炎終了後から試験片が消火するまでの時間（「２回目消火時間」と呼ぶ）を測定した。自己消火性は１回目消火時間と２回目消火時間の合計（「合計消火時間」と呼ぶ）により評価した。結果を表１及び２に示す。ここで、自己消火性についての合否基準は以下の通りとした。
合計消火時間が１０秒以下：合格
合計消火時間が１０秒より大きい：不合格
【００４８】
（耐ドリップ性）
上記の試験片の直下に脱脂綿を設置した状態で上記の燃焼試験を行い、試験片からのドリップによる脱脂綿の着火の有無により、耐ドリップ性を評価した。耐ドリップ性の合否基準は以下の通りとし、合格であるものについては表１及び２の耐ドリップ性の欄に「○」を、不合格であるものについては「×」を記入した。
脱脂綿の着火無し：合格
脱脂綿の着火有り：不合格
【００４９】
（柔軟性）
上記の試験片についてＪＩＳ  Ｋ７１２７に記載の方法で引張弾性率を測定し、引張弾性率の値に基づいて柔軟性を評価した。結果を表１及び２に示す。柔軟性の合否基準は以下の通りとした。
１５００ＭＰａ以下：合格
１５００ＭＰａより大きい：不合格
【表１】
2015034229.tif 000002
【表２】
2015034229.tif 000003
【００５０】
表１及び２に示す結果より、実施例１〜６の難燃性樹脂組成物は、自己消火性、耐ドリップ性および柔軟性の全てについて合格基準を満たした。一方、比較例１〜６の難燃性樹脂組成物は、自己消火性、耐ドリップ性または柔軟性について合格基準を満たさなかった。
【００５１】
以上より、本発明の難燃性樹脂組成物によれば、優れた自己消火性及び優れた耐ドリップ性を確保しながら、優れた柔軟性をも確保することができることが確認された。