JPH08134281A

JPH08134281A - 難燃性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH08134281A
Application number: JP29905794A
Authority: JP
Inventors: Takemi Matsuno; 竹己松野
Original assignee: Nakata Coating Co Ltd
Current assignee: Nakata Coating Co Ltd
Priority date: 1994-11-09
Filing date: 1994-11-09
Publication date: 1996-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】パウダースラッシュ成形に適した高い溶融時
流動性を示し、押出成形性に優れ、燃焼時に有害物質を
発生することのない難燃性樹脂組成物を提供する。【構成】オレフィン系樹脂およびオレフィン系樹脂に
柔軟性改質材を配合したもの、それらのメルトインデッ
クスが０．５〜１５０の範囲を有する樹脂混合物に、充
填材として、金属水酸化物１〜１０重量％、赤燐１〜５
重量％、ホウ素化合物０．５〜３重量％、金属酸化物２
〜１０重量％、およびジオクチルフタレート１〜３重量
％を組み合わせて合計で３０重量％以下となるように配
合した難燃性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車内装品を成形す
るための樹脂成形品用の樹脂組成物に関し、主として、
自動車内装品を形成するためのパウダースラッシュ成形
による樹脂成形品を得るための難燃性ポリオレフィン系
樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、自動車内装におけるコン
ソールボックスやドアトリム等の表皮の成形法の一つと
してパウダースラッシュ成形法があるが、これには加工
性（溶融時流動性）の点から主として粉末塩化ビニル樹
脂が材料として使用されている。また、自動車内装品と
しては、上記の表皮に弾性を付与し、かつ、全体の形状
保持と堅牢性を与えるため、表皮の内面（裏面）にウレ
タンフォームをモールド発泡させた一体成形品が使用さ
れている。上記の表皮や一体成形品等は、パウダースラ
ッシュ成形や押出成形等で加工されている。また、座席
シートも、主に塩化ビニル樹脂素材を用い、押出成形の
加工で得た表皮とウレタンフォームとの組み合わせで製
作されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】塩化ビニル樹脂は、安
価で物性もすぐれしかも自消性のある素材であるが、自
動車内装品として成形され、使用される場合、表皮のみ
の場合や発泡層を備えた二層構造のものいずれもインサ
ート材料を添えたウレタンフォームをモールド発泡させ
た一体成形品となっている。

【０００４】自動車が耐用年数を越え、あるいは事故等
により廃車処分とする場合、自動車の構成各部品を取り
外し、リサイクルのために分別作業がなされる。しか
し、内装品である表皮が、ウレタンと一体成形されてい
るため、分別処理が困難であり、リサイクルできず、廃
材としてやむなく焼却等の処分がなされる。また、塩化
ビニル、ウレタン共に焼却時には有害ガスを含む多量の
煙を発生して公害の原因となるため、今日では焼却処分
も完全にはできない状態である。

【０００５】また、これら成形品の成形工程は、パウダ
ースラッシュ成形によって得られた表皮にウレタンを注
入し、別加工で製造されたコア材を嵌合させる作業が伴
い、工程数が多く、作業が煩雑なものとなってコストア
ップの要因となっている。

【０００６】特にパウダースラッシュ成形は、加熱した
金型に原料樹脂パウダーを自然落下に近い状態のパウダ
リング法で接触させ、金型の熱によって原料樹脂パウダ
ーを金型表面に溶融付着させた後、余分の原料粉末は回
収し、金型を冷却して成形品を脱型し、一定厚の表皮を
成形する方法であり、従って原料パウダーに外部からの
圧力が加わらないために、原料樹脂パウダーは金型表面
に対して高い溶融時流動性が要求される。

【０００７】従来、難燃性を要求される部材の原料とし
ては、塩化ビニル樹脂が一般的に用いられている。これ
に替わる材料として可燃性のポリオレフィン樹脂に、ハ
ロゲン化合物と三酸化アンチモンを用いる難燃化方法と
これらのハロゲン化合物等を用いないいわゆるノンハロ
ゲン難燃化方法とがあり、後者の一般的方法は無機充填
剤を３５〜６０重量％混合するものである。

【０００８】このような無機充填剤の含有率の高い樹脂
組成物は、パウダースラッシュ成形に最適な溶融時流動
性を有しないばかりでなく、たとえ溶融時流動性が良好
であっても、熱伝導性が低下し、樹脂の溶融むらや局部
的凝固等を生じ、不均一膜厚やピンホールの原因とな
り、自動車内装品として使用できない材料であった。

【０００９】本発明は、上記の如く、従来の自動車内装
品を成形する材料や成形方法等の種々の問題点に鑑み、
ポリオレフィン樹脂をノンハロゲン難燃化方法により難
燃性材料とすることによって、パウダースラッシュ成形
に最適な溶融時流動性の高い、押出成形性に優れ、燃焼
時に有害物質を発生することがなく、かつ、廃車時に成
形物のリサイクルが可能な樹脂成形品用の組成物を提供
することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の樹脂組成物は、樹脂はオレフィン系樹脂お
よびオレフィン系樹脂に柔軟性改質材を配合したもの、
いずれも０．５〜１５０（ｇ／１０分）の範囲内のメル
トインデックスを有する２種以上を混合して用い、難燃
化するための充填材も５種類を組合せて用い、これを樹
脂混合物中に合計で３０重量％以下になるように配合し
たものである。

【００１１】即ち、本発明によれば、オレフィン系樹脂
およびオレフィン系樹脂に柔軟性改質材を配合したも
の、それらのメルトインデックスが０．５〜１５０の樹
脂混合物に、充填材として、金属水酸化物１〜１０重量
％、赤燐１〜５重量％、ホウ素化合物０．５〜３重量
％、金属酸化物２〜１０重量％およびジオクチルフタレ
ート１〜３重量％を組み合わせ、充填剤が合計で３０重
量％以下となるように配合したことを特徴とする難燃性
樹脂組成物が提供される。

【００１２】また、本発明によれば、オレフィン系樹脂
およびオレフィン系樹脂に柔軟性改質材を配合したも
の、それらのメルトインデックスが０．５〜１５０の樹
脂混合物に、充填材として、金属水酸化物１〜１０重量
％、赤燐１〜５重量％、ホウ素化合物０．５〜３重量
％、金属酸化物２〜１０重量％およびジオクチルフタレ
ート１〜３重量％を組み合わせ、充填剤が合計で３０重
量％以下となるように配合した樹脂組成物に、発泡剤も
しくは発泡剤と架橋剤との混合物を配合したことを特徴
とする難燃性樹脂組成物が提供される。

【００１３】本発明において、メルトインデックスが
０．５〜１５０の樹脂混合物は、ポリプロピレン、高密
度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポ
リエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、エチレン系
共重合体および柔軟性改質材から選ばれた少なくとも２
種以上の樹脂によって構成される。また、エチレン系共
重合体としては、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチ
レン／アクリル酸エステル共重合体、エチレン／アクリ
ル酸共重合体およびエチレン／メタクリル酸共重合体を
例示することができる。

【００１４】また、本発明において、金属水酸化物が水
酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムであり、赤
燐がチタンコートによって表面処理されている赤燐であ
り、ホウ素化合物がホウ酸亜鉛またはホウ酸アルミニウ
ムであり、金属酸化物が酸化チタン、酸化鉄、アルミ
ナ、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、
酸化亜鉛のいずれかである。

【００１５】本発明の樹脂組成物中の樹脂部分は、成形
品に要求される特性に対し単一樹脂では、耐熱性、溶融
時流動性、柔軟性など物性を均等に付与させることは不
可能であるため、２種以上の樹脂を混合物として用い、
充填剤を配合した時に樹脂それぞれの特性を活かし、脆
弱な部分を補い、均一な諸物性を得るようにした。更
に、要求される耐熱性が２種以上の樹脂の混合物でも得
られない場合は、有機過酸物を架橋剤として配合し、耐
熱性を向上させるようにした。

【００１６】本発明において、オレフイン系樹脂として
は、エチレン、プロピレン等のオレフィン類の単独重合
体または共重合体からなるポリオレフィン樹脂、および
エチレンと他の共重合成分との共重合体からなるエチレ
ン系共重合体（例えば、エチレンと酢酸ビニル、アクリ
ル酸エステル、アクリル酸またはメタクリル酸との共重
合体）を含む。

【００１７】本発明の樹脂組成物における樹脂混合物
は、下記Ａ〜Ｅの５種類の基本ブレンドから難燃性樹脂
組成物の用途に応じて選択することが好ましい。（Ａ）エチレン、プロピレン等のオレフイン類の単独重
合体またはそれらの共重合体からなるポリオレフイン樹
脂１００重量部に対し、柔軟性改質材２０〜７０重量部（Ｂ）ポリプロピレン１００重量部に対し、エチレン系共重合体１００〜２５０重量部直鎖状超低密度ポリエチレン１０〜８０重量部直鎖状低密度ポリエチレン０〜５０重量部低密度ポリエチレン０〜５０重量部柔軟性改質材２０〜６０重量部（Ｃ）ポリプロピレン１００重量部に対し、高密度ポリエチレン２０〜８０重量部エチレン系共重合体１００〜２５０重量部直鎖状超低密度ポリエチレン２０〜１００重量部直鎖状低密度ポリエチレン０〜５０重量部低密度ポリエチレン０〜５０重量部（Ｄ）高密度ポリエチレン１００重量部に対し、直鎖状低密度ポリエチレン４０〜１２０重量部直鎖状超低密度ポリエチレン０〜５０重量部低密度ポリエチレン０〜５０重量部エチレン系共重合体１００〜２００重量部柔軟性改質材３０〜１２０重量部（Ｅ）エチレン系共重合体１００重量部に対し、直鎖状低密度ポリエチレン１０〜８０重量部直鎖状超低密度ポリエチレン０〜５０重量部低密度ポリエチレン０〜５０重量部

【００１８】前記樹脂組成物を成形した後に、発泡層を
積層して複合材とすることが必要な場合は、加工工程と
用途に応じて前記（Ａ）〜（Ｅ）の基本ブレンドから最
適のものを選択し、（Ａ）〜（Ｅ）のいずれかの樹脂混
合物と難燃化のための充填材を総量で３０重量％以下で
配合した樹脂組成物１００重量部に対し、アゾジカルボ
ンアミド系および重炭酸ソーダー系発泡剤２〜１０重量
部、もしくは発泡剤２〜１０重量部と架橋剤（例えば、
ジアルキルオキサイド類やパーオキシケタール類）０．
５〜３重量部を配合すればよい。

【００１９】本発明において、樹脂を難燃化するための
充填材は、金属水酸化物、赤燐、ホウ素化合物、金属酸
化物、ジオクチルフタレートの５種を組み合わせて用
い、組成物中に全体の３０重量％以下となるように配合
する。各充填材の具体例を以下に例示する。尚、各充填
材は２種類以上を併用することもできる。金属水酸化物：水酸化マグネシウム、水酸化アルミニ
ウム．赤燐：チタンコート表面処理品．ホウ素化合物：ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム．金属酸化物：酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸
化鉄、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム．ジオクチルフタレート

【００２０】以下、充填材の組合せ例を示す。充填材組合せ例（１）・・・樹脂混合物に配合する場
合．水酸化マグネシウム１〜１０重量％、赤燐１〜５重
量％、ホウ酸亜鉛０．５〜３重量％、酸化チタン２
〜１０重量％、ジオクチルフタレート１〜３重量％。＋＋＋＋≦３０重量％．

【００２１】充填材組合せ例（２）・・・樹脂混合物
に配合する場合．水酸化アルミニウム１〜１０重量％、赤燐１〜５重
量％、ホウ酸亜鉛０．５〜１重量％＋ホウ酸アルミニ
ウム０．５〜１重量％、酸化チタン２〜１０重量％＋
酸化鉄０．５〜２重量％＋酸化カルシウム１〜３重量
％、ジオクチルフタレート１〜３重量％。＋＋＋＋≦３０重量％．

【００２２】以下、本発明による難燃性樹脂組成物を更
に詳細に説明する。樹脂に無機化合物等の充填材を配合
すると、一般的に樹脂の物性を低下させることが知られ
ている。充填材は、配合する量と、特に無機化合物の場
合は粒径の大小が樹脂の物性に対し大きく影響する。

【００２３】これらの関係をいくつかにまとめると次の
ようになる。１．充填材の配合量が多いものほど、樹脂物性がより低
下する。２．充填材のうち、無機化合物の粒径（サイズ）は小さ
いものほど、樹脂に対する親和性が良く、大きなものほ
ど物性に対し阻害要因となる。３．一般的に、樹脂に配合する無機化合物のサイズは１
０ミクロン以下であることが望ましい。例外として５０
ミクロン前後のものを使用することもあるが、この時に
は単独配合でなく他の小さいサイズの無機化合物と併せ
て処方するか、またはメルトインデックスの高い共重合
の樹脂中に配合する等の工夫が必要となる。４．充填材は、ノンハロゲン難燃化の処方では、微粉末
状で前述のサイズの無機化合物が用いられるため、樹脂
に配合された時、樹脂と無機化合物との物理的および化
学的結合が樹脂の諸物性を左右することになる。

【００２４】即ち、無機化合物と樹脂との混練時におけ
る分散性（均一性）が良いことと、無機化合物の一粒、
一粒の表面の、いわゆる無機材の界面における樹脂との
親和性が樹脂の物性に影響し、組成物中の諸物性を決定
する。そのため、無機化合物は樹脂との結合を深めるた
め表面処理を施したものが多く用いられる。

【００２５】前述したような樹脂と無機化合物の関係か
ら、より良い物性を呈する難燃性樹脂組成物を得るため
には、樹脂のブレンドによる工夫が必要となる。その理
由をポリオレフイン各樹脂の特性からまとめると次のよ
うになる。１．ポリプロピレン、高密度ポリエチレンは融点が高
く、硬度が高いために成形品に求められる耐熱性と耐擦
過性を向上する上で有効である。特に、樹脂中に無機化
合物が含有されると、成形品での表面におけるキズは、
無機化合物が多いほどつき易くなる。２．直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンは
耐薬品性に優れ、また、引張強さ等の物理的強度を組成
物に付与させることができる。３．エチレン系共重合体は、柔軟性と加工性および無機
化合物の充填性が優れている。４．直鎖状超低密度ポリエチレンは異種の樹脂、特に、
メルトインデックスの異なるものや融点の異なるもの等
のブレンドに対し、相溶性の向上を目的として配合す
る。これは、エチレン系共重合体のメルトインデックス
の低いものと高いものとを共存させる方法と類似する。５．柔軟性改質材は、エチレン系共重合体だけでは柔軟
性が不足している場合に配合すると有効である。柔軟性
改質材としては、例えば、非晶性もしくは低結晶性α・
オレフィン共重合体、エチレン・プロピレン共重合体・
エチレン・プロピレン・ジェンターポリマー等を用いる
ことができる。

【００２６】以上のように、パウダースラッシュ成形や
押出成形で行われる自動車内装材の成形に関して用いら
れる樹脂成形品用の難燃性樹脂組成物は、数種の樹脂を
混合物として用い、加工性、物性および充填材の充填性
を高めねばならない。一方、難燃化するための充填材は
樹脂の加工性、物性を阻害しないように少ない配合量で
効果の発現するものでなければならない。本発明の樹脂
組成物では、前記充填材の組合せにより、難燃性に対す
る相乗効果が発現し、充填材の配合総量を３０％以下に
抑えることができた。また、この時、通常の塩化ビニル
樹脂等に可塑剤として用いられているジオクチルフタレ
ートが、他の充填材と組合せることによって、本来の滑
剤としての働きに加え、難燃性を高めることが確認され
た。

【００２７】

【実施例】次に、本発明に基づくパウダースラッシュ成
形表皮およびパウダースラッシュ成形発泡層に関する実
施例について説明する。実施例１難燃性ポリオレフイン樹脂組成物（パウダースラッシュ成形表皮層用）原材料重量（％）１．ポリプロピレン２０２．超低密度ポリエチレン１５３．エチレン＝酢酸ビニル共重合体３０４．エチレン＝アクリル酸エチル共重合体１６．８５．柔軟性改質材５６．水酸化マグネシウム２７．赤燐３８．ホウ酸亜鉛１９．酸化チタン４ 10. ジオクチルフタレート２ 11. 酸化防止剤０．２ 12. 耐候剤０．１ 13. 顔料０．９

【００２８】上記の原材料を混合して得られた組成物の
物性は次の通りである。試験項目試験方法単位特性メルトインデックス JIS K-6760 ｇ／10min ３２密度 JIS K-6760 ｇ／ｃｍ³ ０．９８８引張破壊強さ JIS K-6760 Ｋｇ／ｃｍ² １４５引張破壊伸び JIS K-6760 ％６００引裂き強さ JIS K-6301 Ｎ／kg/mm ４．２３燃焼性 MVSS(JIS K-6911) cm/min ０（不燃性）

【００２９】実施例２難燃性ポリオレフイン樹脂組成物（パウダースラッシュ成形発泡層用）原材料重量（％）１．エチレン＝酢酸ビニル共重合体４０２．エチレン＝アクリル酸エチル共重合体２９．６３．直鎖状超低密度ポリエチレン５４．低密度ポリエチレン１０５．水酸化マグネシウム２６．赤燐４７．酸化チタン３８．ジオクチルフタレート１．２９．ホウ酸アルミニウム０．８ 10．酸化防止剤０．３ 11. 発泡剤３ 12. 架橋剤０．６ 13. 顔料０．５

【００３０】上記の原材料を混合して得られた組成物の
物性は次の通りである。試験項目試験方法単位特性メルトインデックス（発泡前）JIS K-6760 ｇ／10min ８５密度（発泡前） JIS K-6760 ｇ／ｃｍ³ ０．９９２引裂強さ（発泡後）自動車規格Ｎ／kg/mm １．２９密度（発泡後） g／ｃｍ³ ４．２燃焼性 MVSS(JIS K-6911) cm/min ０（不燃性）

【００３１】

【発明の効果】以上、説明した本発明で得た難燃性ポリ
オレフイン樹脂組成物は次の効果を有している。（１）ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物であるため、熱
分解または燃焼時に有毒あるいは腐食性ガスの発生を伴
わないので、環境汚染の恐れがなく人体に対しても安全
な素材である。（２）更に、同一樹脂組成物の発泡体を使用して、同一
工程で表皮、バックアップ層あるいは芯材の成形が可能
となり、従来の塩化ビニル樹脂にポリウレタン樹脂を積
層する場合の多工程成形に比して生産コストの削減が可
能である。（３）樹脂組成物中に含有される充填材の量が、通常の
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物に比較してきわめて少な
いため、樹脂組成物の比重が低く、成形品の軽量化が可
能となる。（４）従来の自動車用内装材は廃車時の部材の完全燃焼
処理やリサイクルがほとんど不可能であったが、この難
燃性樹脂組成物を使用した場合は、廃車時に各部材の分
別が不要でリサイクルが容易となる。

【００３２】上記の説明では本発明樹脂組成物をパウダ
ースラッシュ成形による成形品の形成の場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、本発明の樹
脂組成物は加工方法および用途に応じた最適な物性を設
定できることを特徴としているので、射出成形あるいは
中空成形による難燃性保護カバー類、インフレーション
成形、Ｔダイ成形、カレンダー成形等による難燃性シー
ト類にも応用が可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オレフィン系樹脂およびオレフィン系樹
脂に柔軟性改質材を配合したもの、それらのメルトイン
デックスが０．５〜１５０の範囲を有する樹脂混合物
に、充填材として、金属水酸化物１〜１０重量％、赤燐
１〜５重量％、ホウ素化合物０．５〜３重量％、金属酸
化物２〜１０重量％およびジオクチルフタレート１〜３
重量％を組み合わせ、充填剤が合計で３０重量％以下と
なるように配合したことを特徴とする難燃性樹脂組成
物。
【請求項２】オレフィン系樹脂およびオレフィン系樹
脂に柔軟性改質材を配合したもの、それらのメルトイン
デックスが０．５〜１５０の樹脂混合物に、充填材とし
て、金属水酸化物１〜１０重量％、赤燐１〜５重量％、
ホウ素化合物０．５〜３重量％、金属酸化物２〜１０重
量％およびジオクチルフタレート１〜３重量％を組み合
わせ、充填剤が合計で３０重量％以下となるように配合
した樹脂組成物に、発泡剤もしくは発泡剤と架橋剤との
混合物を配合したことを特徴とする難燃性樹脂組成物。
【請求項３】メルトインデックスが０．５〜１５０の
樹脂混合物が、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、
低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖
状超低密度ポリエチレン、エチレン系共重合体および合
成ゴムから選ばれた少なくとも２種以上の樹脂によって
構成され、エチレン系共重合体が、エチレン／酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン／アクリル酸エステル共重合体、
エチレン／アクリル酸共重合体およびエチレン／メタク
リル酸共重合体であることを特徴とする請求項１または
２に記載する難燃性樹脂組成物。
【請求項４】金属水酸化物が水酸化マグネシウムまた
は水酸化アルミニウムであり、赤燐がチタンコートによ
って表面処理されている赤燐であり、ホウ素化合物がホ
ウ酸亜鉛またはホウ酸アルミニウムであり、金属酸化物
が酸化チタン、酸化鉄、アルミナ、酸化ケイ素、酸化マ
グネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛のいずれかであ
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
する難燃性樹脂組成物。