説明

難燃性樹脂フィルム及び難燃性樹脂フィルムの製造方法

【課題】高度な難燃性を有する難燃性フィルム及び該難燃性フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】難燃性樹脂フィルムは、ポリプロピレン系樹脂5〜95重量部及び熱可塑性エラストマー5〜95重量部の計100重量部に対して、NOR型ヒンダードアミン誘導体0.5〜3.0重量部を含有する難燃性樹脂フィルムであって、該フィルムを構成する樹脂組成物のメルトフローレート(JIS K7210、230℃、2.16kgf)が40g/10分以上、引張破断伸びが100%以上である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高度の難燃性を有する樹脂フィルム及び難燃性樹脂フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、合成樹脂は可燃性であるため、電気・電子製品、自動車、建築部材等の難燃性や強度を要求される分野においては、基材として比較的燃焼性が低く機械的特性に優れるポリ塩化ビニル系樹脂が用いられ、また、添加剤としてハロゲン化合物等の難燃剤が用いられてきた。
【0003】
しかし、近年の環境意識の高まりの中で、ポリ塩化ビニル系樹脂やハロゲンを含まないポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂を難燃フィルム基材として用いることが検討されている。
【0004】
例えば、下記特許文献1には、難燃成分含有繊維より形成された難燃性布帛の少なくとも一方の面に、オレフィン系樹脂100質量部に対して、NOR型光安定剤とメラミンシアヌレートと燐酸エステル化合物とである難燃剤を6質量部から65質量部を混合した樹脂混合物より形成された難燃性フィルムを積層してなる難燃性積層体が記載されている。
【0005】
また、下記特許文献2には、リン酸エステル系難燃剤を0.5重量%以上及びNOR型ヒンダードアミン系安定剤を0.4重量%以上含有するポリオレフィン系フィルム層と、ポリオレフィン系繊維基布層とを含んでなることを特徴とする難燃性ポリオレフィン系複合シートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−174869号公報
【特許文献2】特開2002−337284号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記特許文献1,2に記載された技術を用いても、電気・電子製品、自動車、建築部材等の高度な難燃性を要求される分野において用いられるべく、十分な難燃性を付与された樹脂フィルムを製造することはできなかった。
【0008】
すなわち、本発明の目的は、高度な難燃性を有する難燃性樹脂フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の要旨は、以下の通りである。
【0010】
(1)ポリプロピレン系樹脂5〜95重量部及び熱可塑性エラストマー5〜95重量部の計100重量部に対して、NOR型ヒンダードアミン誘導体0.5〜3.0重量部を含有する難燃性樹脂フィルムであって、該フィルムを構成する樹脂組成物のメルトフローレート(JIS K7210、230℃、2.16kgf)が40g/10分以上、引張破断伸びが100%以上である難燃性樹脂フィルム。
【0011】
(2)難燃性樹脂フィルムを構成する樹脂組成物のメルトフローレート(JIS K7210、230℃、2.16kgf)が50g/10分以上である上記(1)に記載の難燃性樹脂フィルム、
(3)酸素指数が26.0以上である上記(1)又は(2)に記載の難燃性樹脂フィルム、
(4)ポリプロピレン系樹脂5〜95重量部及び熱可塑性エラストマー5〜95重量部の計100重量部に対して、NOR型ヒンダードアミン誘導体0.5〜3.0重量部を含有するフィルムを製造した後、該フィルムに放射線を照射することを特徴とする難燃性樹脂フィルムの製造方法、
(5)前記放射線が、電子線である(4)に記載の難燃性樹脂フィルムの製造方法。
【0012】
(6)前記電子線のエネルギーが、30〜500kGyである上記(5)に記載の難燃性樹脂フィルムの製造方法、
【発明の効果】
【0013】
本発明の難燃性樹脂フィルムによれば、高度な難燃性を有し、且つ機械強度及び柔軟性に優れる難燃性樹脂フィルムを提供することができる。
【0014】
また、本発明の難燃性樹脂フィルムの製造方法によれば、高度な難燃性を有する該難燃性樹脂フィルムを効果的且つ効率的に製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明において用いられるポリプロピレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、プロピレンの単独重合体(ホモポリプロピレン)、プロピレンとエチレンまたは他のα−オレフィンとのランダム共重合体(ランダムポリプロピレン)、またはブロック共重合体(ブロックポリプロピレン)、ゴム成分を含むブロック共重合体あるいはグラフト共重合体等を用いることができる。
【0016】
本発明において用いられるNOR型ヒンダードアミン誘導体としては、特に限定されず、ピペリジン環のイミノ基(>N−H)のHがアルコキシル基(−OR)に置換されたヒンダードアミン系化合物の誘導体であればいずれも用いられる。
【0017】
本発明において用いられる熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されないが、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが好ましく、例えば、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、プロピレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム及びアクリロニトリル−イソプレンゴム等のジエン系ゴム(エラストマー)、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン非共役ジエンゴム、エチレン−ブタジエン共重合体ゴム、結晶融解熱(ΔH)が100g/J以下である低結晶性プロピレン単独重合体、多段重合法によって得られるポリオレフィン、上記に挙げたゴム(成分)とポリエチレン樹脂及び/またはポリプロピレン樹脂との混合物を動的架橋して得られるポリオレフィン等が挙げられる。
【0018】
なお、前記結晶融解熱(ΔH)とは、示差走査熱量計(DSC)を用いて、10℃/分の速度で溶解したときの融解ヒ゜ーク面積より計算した値のことであり、また、前記の多段重合法によって得られるポリオレフィンとは、反応器中で(i)ハードセグメントと、(ii)ソフトセグメントとが2段階以上で多段重合されてなる共重合体である。(i)ハードセグメントとしては、プロピレン単独重合体ブロック、あるいはプロピレンとα−オレフィンとの共重合体ブロッ
ク、例えば、プロピレン/エチレン、プロピレン/1−ブテン、プロピレン/エチレン/1−ブテン等の2元又は3元共重合体ブロックが挙げられる。 また、(ii)ソフトセグメントとしては、エチレン単独重合体ブロック、あるいはエチレンとα−オレフィンとの共重合体ブロック、例えば、エチレン/プロピレン、エチレン/1−ブテン、エチレン/プロピレン/1−ブテン等の2元又は3元共重合体ブロックが挙げられる。
【0019】
本発明において、難燃性樹脂フィルムの主成分である、上述のポリプロピレン系樹脂、NOR型ヒンダードアミン誘導体及び熱可塑性エラストマーの3成分の合計含有量は、難燃性樹脂フィルム全体の80〜100重量%であることが好ましい。
【0020】
本発明の難燃性樹脂フィルムには、上述の成分の他に、必要に応じて、他の合成樹脂や各種添加剤を含有することができ、例えば熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、アンチブロッキング剤及び着色剤等を使用することができるが、上述の3主要成分以外の成分の含有量は難燃性樹脂フィルム全体の20重量%以下であることが好ましい。
【0021】
前記他の合成樹脂としては、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)やスチレン−ブタジエンブロック共重合体等のスチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマー及びスチレン−イソプレン共重合ゴム等のスチレン系熱可塑性エラストマー(これらの水素添加物を含む)が挙げられる。
【0022】
本発明の難燃性樹脂フィルムは、ポリプロピレン系樹脂5〜95重量部及び熱可塑性エラストマー5〜95重量部の計100重量部に対して、NOR型ヒンダードアミン誘導体0.5〜3.0重量部を含有するフィルムであって、メルトフローレート(JIS K7210、230℃、2.16kgf)が40g/10分以上、引張破断伸びが100%以上である難燃性樹脂フィルムである。
【0023】
本発明の難燃性樹脂フィルムは、ポリ塩化ビニル系樹脂や、ハロゲン化合物等の難燃剤を含有しないため、廃棄時の有害ガス発生を抑えることができる。
【0024】
また、本発明の難燃性樹脂フィルムは、必要に応じて積層構造とすることができる。その場合、ポリプロピレン系樹脂5〜95重量部及び熱可塑性エラストマー5〜95重量部の計100重量部に対して、NOR型ヒンダードアミン誘導体0.5〜3.0重量部を含有する樹脂組成物が、難燃性樹脂フィルム全体の80〜100重量%であることが好ましい。
【0025】
本発明の難燃性樹脂フィルムには、必要に応じて、他の添加剤や接着剤、他の合成樹脂層等を含有することができるが、ポリプロピレン系樹脂5〜95重量部及び熱可塑性エラストマー5〜95重量部の計100重量部に対して、NOR型ヒンダードアミン誘導体0.5〜3.0重量部を含有する樹脂組成物以外の含有成分は、難燃性樹脂フィルム全体の20重量%以下であることが好ましい。
【0026】
本発明の好ましい態様においては、前記熱可塑性エラストマーの含有量は、5〜95重量部、より好ましくは40〜80重量部である。上記の特定値よりも前記熱可塑性エラストマーが多いとフィルムの加工性が低下し、上記の特定値よりも前記熱可塑性エラストマーが少ない場合、柔軟性に欠ける。
【0027】
本発明の好ましい態様においては、前記NOR型ヒンダードアミン誘導体の含有量は、好ましくは0.5〜2重量部、より好ましくは0.5〜1.5重量部である。上記の特定値よりも前記NOR型ヒンダードアミン誘導体が多いとフィルムの加工性が低下し、上記の特定値よりも前記NOR型ヒンダードアミン誘導体が少ない場合、難燃性が不十分となる。
【0028】
本発明の難燃性樹脂フィルムを構成する樹脂組成物のメルトフローレート(JIS K7210、230℃、2.16kgf)が40g/10分以上、好ましくは、50g/10分以上である。上記の特定値よりもメルトフローレート値が低い場合、難燃性が得られない。また、メルトフローレート値が200g/10分よりも高い場合、分子量が小さ過ぎることからフィルム強度が不十分となり好ましくない。
【0029】
また、本発明の難燃性樹脂フィルムの引張破断伸び(%)(JIS K 7127、23℃、60%R.H.引張速度300mm/分)が100%より低いものは実用上供さないので好ましくない。
【0030】
本発明の好ましい態様においては、フィルムの酸素指数は、26.0以上である。上記の特定値よりも酸素指数が高い場合、フィルムの難燃性が不十分となり、好ましくない。
【0031】
本発明の好ましい態様においては、該難燃性樹脂フィルムの厚みは、0.03〜0.4mmであり、更に好ましくは、0.06〜0.15mmである。上記の特定値よりもフィルムの厚みが薄い場合、フィルムが破れやすくなり、また、上記の特定値よりもフィルムの厚みが厚い場合、フィルムの柔軟性が損なわれる。
【0032】
次に、本発明の難燃性樹脂フィルムの製造方法を説明する。
【0033】
本発明の難燃性樹脂フィルムの製造方法は、ポリプロピレン系樹脂5〜95重量部及び熱可塑性エラストマー5〜95重量部の計100重量部に対して、NOR型ヒンダードアミン誘導体0.5〜3.0重量部を含有するフィルムを製造する工程と、得られたフィルムに放射線を照射する工程とを有する。
【0034】
前記フィルムを製造する工程においては、Tダイ押出し成形法等の押出し成形法、インフレーション成形法及びカレンダー成形法等の一般的なポリオレフィン系樹脂フィルムの成形方法が用いられるが、特に本発明で用いるポリオレフィン系樹脂は押出し成形機が適している。尚、押出しの際の樹脂組成物のメルトフローレートは、1〜20g/10分、好ましくは、5〜15g/10分である。樹脂組成物のメルトフローレートが上記の特定値よりもメルトフローレート値が低い場合、溶融粘度が高くなり過ぎて押出加工しづらいという不具合が生じ、上記の特定値よりもメルトフローレート値が高い場合、溶融粘度が低くなり過ぎて流動性が高くなることから加工しづらいためである。
【0035】
前記フィルムに放射線を照射する工程においては、照射方法は特に限定されず、公知の照射装置を用いることができるが、前記放射線が電子線であることが好ましく、また、前記電子線のエネルギーが、30〜500kGyであることが好ましい。前記電気線のエネルギーが30kGyよりも小さいと難燃性が得られず、500kGyよりも大きいとフィルム強度が不足する。
【0036】
前記電子線照射装置としては、例えば、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の電子線照射装置を用いることができる。
【0037】
こうして得られる本発明の難燃性樹脂フィルムは、機械的強度や柔軟性に優れ、且つフィルム表面のベタ付き感がない。また、MFRが40g/10分以上であって、高度な難燃性を兼ね添えるものであることから、特に、電気・電子製品、自動車、建築部材等の高度な難燃性を要求する分野において好ましく用いられる。
【実施例】
【0038】
以下、本発明の実施形態を実施例を用いて詳述するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【0039】
<実施例1〜3、比較例1〜4>
各々表1に記載されている配合に従い、実施例1は単層構造、実施例2〜3と比較例1〜4は、第1層、第2層、第3層の順で積層された3層構造のフィルムとした。各層に用いられる樹脂及び配合剤は、ペレット状態でドライブレンドし、東芝機械製単軸押出機(50φmm、L/D=32)のホッパーに、ブレンドした原料を投入し、押出機温度をC1:210℃、C2:240℃、C3:240℃、C4:240℃、C5:240℃のように設定し、550mm幅Tダイ(温度設定240℃ リップ開度0.3mm)から押出した。押出された溶融樹脂は、冷却ロールを備えた巻き取り機(冷却ロール700mm幅×φ350mm、ロール温度30℃)にて冷却固化、巻取りし、ELECTRO CURTAIN CB170(アイグラフィックス社)を用い加速電圧165kVで電子線照射す
ることで実施例1〜3および比較例1〜4のフィルムを各々得た。
【0040】
評価項目は、得られた各フィルムについて、以下の要領で評価を行った。
【0041】
<評価>
(1) メルトフローレート
フィルムを構成する樹脂組成物のメルトフローレートをJIS K7210(230℃、2.16kg荷重)に従って測定した。
【0042】
(2) 成形性
フィルム成形時の加工性、フィルム外観を確認し、良好なものは○、ひどく劣るもの、フィルム化できないものは×で示した。×は実用に供することができない。
【0043】
(3)難燃性の評価
フィルムから試験片(寸法:長さ130mm、幅65mm)を採取し、この試験片をJIS K 7201の酸素指数法による高分子材料の燃焼試験方法に準じて燃焼させ、試験片の燃焼時間が3分以上継続して燃焼するか、または着炎後の燃焼長さが50mm以上燃え続けるのに必要な酸素流量とその時の窒素流量を流量計にて測定し、下記式(A)により酸素指数を求め、該酸素指数で難燃性を評価した。なお、酸素指数の値が大きいほど難燃性が高い。
【0044】
酸素指数(O.I.)={[O2]/([O2]+[N2])}×100 ・・・(A)
(式中、[O2]は酸素の流量(l/分)、[N2]は窒素の流量(l/分)である。)
(4)透明性の評価
JIS K 7105に従い、フィルムから採取した試験片のヘイズを測定した。
【0045】
(5)強度の評価
JIS K 7127に従い、フィルムから採取した試験片(図3記載のダンベル)を23℃、60%R.H.の雰囲気下、引張試験機にて引張速度300mm/分で引張破断伸び(%)を測定した。引張破断伸びが100%より低いものは実用上供さない。
【表1】

【0046】
尚、実施例、比較例において各樹脂および配合剤は、具体的にはそれぞれ次の通りである。
【0047】
PP;ホモPP(日本ポリプロ(株)社製、ノバテックPP MA3U MFR15.5g/min)
エラストマー;オレフィン系エラストマー(サンアロマー(株)社製、キャタロイ C200F MFR6g/min)
NOR;NOR型ヒンダードアミン誘導体(チバ・ジャパン社製 FLAMESTAB NOR116FF)
本発明に係る組成物は押出成形により外観の良好なフィルムを作成することができ、得られた本発明のフィルムは、難燃性に優れるものであった(実施例1〜3)。特に、樹脂組成物のメルトフローレート(JISK7210、230℃、2.16kgf)が55g/10分である実施例3は、より難燃性に優れものであることが明らかとなった。
【0048】
これに対し、比較例1、3のフィルムは、強度は優れるものの、難燃性が劣るものであった。比較例2のフィルムは、難燃性は優れるものの、強度が劣るものであった。比較例4は加工性が悪く、外観の良いフィルムが得られなかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリプロピレン系樹脂5〜95重量部及び熱可塑性エラストマー5〜95重量部の計100重量部に対して、NOR型ヒンダードアミン誘導体0.5〜3.0重量部を含有する難燃性樹脂フィルムであって、該フィルムを構成する樹脂組成物のメルトフローレート(JIS K7210、230℃、2.16kgf)が40g/10分以上、引張破断伸びが100%以上である難燃性樹脂フィルム。
【請求項2】
難燃性樹脂フィルムを構成する樹脂組成物のメルトフローレート(JIS K7210、230℃、2.16kgf)が50g/10分以上である請求項1記載の難燃性樹脂フィルム。
【請求項3】
酸素指数が26.0以上である請求項1又は2記載の難燃性樹脂フィルム。
【請求項4】
ポリプロピレン系樹脂5〜95重量部及び熱可塑性エラストマー5〜95重量部の計100重量部に対して、NOR型ヒンダードアミン誘導体0.5〜3.0重量部を含有するフィルムを製造した後、該フィルムに放射線を照射することを特徴とする難燃性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項5】
前記放射線が、電子線である請求項4記載の難燃性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項6】
前記電子線のエネルギーが、30〜500kGyである請求項5記載の難燃性樹脂フィルムの製造方法。

【公開番号】特開2011−80026(P2011−80026A)
【公開日】平成23年4月21日(2011.4.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−243941(P2009−243941)
【出願日】平成21年10月23日(2009.10.23)
【出願人】(000006172)三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Fターム(参考)】