2012.12/02 合わせ技の難燃化技術

三酸化アンチモンとハロゲン化物との併用技術以外にホウ酸エステルとリン酸エステルとの併用技術、水酸化アルミニウムとポリイミドあるいはポリアミドとの併用など難燃剤の組み合わせで難燃性能を発揮する難燃剤がいくつか存在する。いずれも１成分だけでは難燃化できないか、難燃化できても添加量が多くなる場合である。

例えば、水酸化アルミニウムの場合には、単独で添加した場合に４０ｖｏｌ％以上も配合しなければＬＯＩが２１を超えない場合も存在する。樹脂を自己消火性にするためには、通常の場合ＬＯＩが２１以上になる必要がある。この程度樹脂に添加した場合に樹脂の力学物性は、無添加の場合よりもかなり低下する。ゆえに炭化しやすい樹脂との併用で添加率を下げるとともに炭化しやすい樹脂成分を増やすことで力学物性を改善している。

ホウ酸エステルとリン酸エステルの場合には、難燃化しようとする樹脂によりいささか事情が異なってくる。例えばフェノール樹脂のような炭化しやすい樹脂でＬＯＩが２１以下の組成の場合にホウ酸エステルを添加すると単独でＬＯＩは２１を超えるようになる。しかしポリエーテル系ポリウレタンの場合にはホウ酸エステルを２０ｖｏｌ％程度添加しても難燃化できないだけでなく（ＬＯＩが２１を超えない）、力学物性は実用性のないものになる。しかしリン酸エステルと併用すると、リン酸エステル単独添加の場合に比較して半分の量で難燃化が可能になる優れた組み合わせである。

このように組み合わせ難燃剤というものが知られているが、難燃化レベルを空気中で自己消火するレベルという条件にすると、必ずしもＬＯＩは２１を超える必要がなくなる。ドリッピング現象が許されるならば、すなわち要求難燃性能がＵＬ９４－Ｖ２レベルであるならば燃焼時のドリップ現象を制御し、難燃剤無添加でも樹脂を難燃化できる可能性が出てくる。例えば軟質ポリウレタンフォームではＴＭＰのような低分子成分を構造に導入するだけで自己消火性にすることができるが、ＬＯＩは１９程度である。ＰＥＴでも配合処方を工夫するとＬＯＩ＝２０程度でドリップ現象を利用して自己消火性にすることが可能である。コストダウンをしたいときには有効な方法である。

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カテゴリー : 高分子