JP4451621B2 - 難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物および成形体 - Google Patents
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(1)熱可塑性ポリウレタン(A)、リン系難燃剤(B)、および分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(C)からなるハロゲンを含まない組成物であって、該組成物中の熱可塑性ポリウレタン(A)とリン系難燃剤(B)の配合比率が重量比で(A):(B)=92〜45:8〜55であり、かつ(A)と(B)との合計量100重量部に対して分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(C)が0.1〜30重量部配合されてなることを特徴とする押出成形用の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物に関するものである。
この場合、組成物中の導電剤(D)の配合量は、熱可塑性ポリウレタン(A)、リン系難燃剤(B)との合計量100重量部に対して0.05〜25重量部とする。上記範囲未満では組成物へ半導電性を付与することができず、上記範囲を超えると押出成形加工性が悪くなるばかりでなく、成形体としたときその強度が低下する。
A−1:エラストランC85A11FG、エステル系ポリウレタン、溶融粘度14260poise、BASFジャパン(株)製。
A−2:パンデックスT−1190、エステル系ポリウレタン、溶融粘度7570poise、大日本インキ化学工業(株)製。
A−3:エラストランET88511FG、エーテル系ポリウレタン、溶融粘度8220poise、BASFジャパン(株)製。
<リン系難燃剤(B)>
B−1:MPP−A(ポリリン酸メラミン)、酸価0.19eq/kg、(株)三和ケミカル製。
B−2:EXOLIT AP−422(ポリリン酸アンモニウム)、酸価0.02eq/kg、クラリアントジャパン(株)製。
<エポキシ化合物(C)>
C−1:ブレンマーCP−30、分子量9000、エポキシ当量529g/eq、日本油脂(株)製。
C−2:ブレンマーCP−50M、分子量10000、エポキシ当量310g/eq、日本油脂(株)製。
<導電剤(D)>
D−1:デンカブラック(アセチレンブラック)、平均粒径35nm、電気化学工業(株)製。
D−2:PEO−1(ポリエチレンオキサイド)、分子量15万〜30万、住友精化(株)製。
Li:過塩素酸リチウム、富山薬品工業(株)製。
溶融粘度は、得られた組成物コンパウンドを、フローテスタCFT−500C((株)島津製作所製)を用いて、JIS K 7210附属書C(参考)に準拠した試験温度200℃、試験圧力9.8MPaにおける見かけの粘度(ηap)を測定して求めた。
組成物コンパウンドを、リップ径24mmの環状ダイスを装着した20mm一軸押出機を用いて、押出機設定温度195℃にて、厚さ150μm、折径40mmの単層のチューブ状フィルム成形体を作製し、成形体表面に現れたシワの発生程度、および成形体の破れ程度を目視により評価し、以下の4段階で示した。
〇:成形体全面にシワなし、かつ成形体の穴あきなし。
△:成形体全面にシワがやや発生、かつ成形体の穴あきなし。
×:成形体全面にシワ発生、かつ成形体の穴あきなし。
××:成形体に破れ発生。
得られた組成物コンパウンドを、プレス成形により厚さ3mmの成形体とし、キャンドル法燃焼試験機D−型((株)東洋製機製作所製)を用いて、JIS K 7201で規定される酸素指数を測定して難燃性を評価した。
組成物コンパウンドを、190℃で10分間プレス成形し、厚み150μmのフィルム成形体を作製した。そして23℃、50%RHの条件下で、フィルム成形体の体積抵抗率を、三菱化学(株)製の抵抗率測定器(ハイレスタ)、HRSプローブを用い、印可電圧10Vで測定した。
バッチ式ニーダーを用いて、表1に示す割合で各種原材料を、ニーダー槽設定温度170℃、攪拌翼の回転数100rpmで5分間混練した後、ペレタイザーを用いてペレット化し、樹脂組成物のコンパウンドを作製した。この樹脂組成物のコンパウンドを70℃で4時間乾燥した後、上述した各特性を評価した。これらの結果を表1に示す。
これに対し、(C)を配合していない比較例1では、樹脂組成物の溶融粘度が低いために押出成形時にドローダウンが発生し、シワのない良好な表面を持つ成形体は得られなかった。逆に、(C)の配合量が本発明の範囲を超える比較例2は、酸素指数が26%より低く、十分な難燃性を示さなかった。また、(B)を配合していないか、若しくは(B)の配合量が本発明の範囲より少ない比較例3および比較例4では、良好な成形加工性を示したが、酸素指数が26%より低く、十分な難燃性を示さなかった。逆に、(B)の配合量が本発明の範囲を超える比較例5では、難燃性は良好であるが、成形加工時の溶融状態においては、樹脂組成物の溶融伸びが非常に小さいために、押出成形体が破れてしまい、連続した成形体を得ることができなかった。
バッチ式ニーダーを用いて、表2に示す割合で各種原材料を、ニーダー槽設定温度170℃、攪拌羽回転数100rpmにて5分間混練した後、ペレタイザーを用いてペレット化し、樹脂組成物のコンパウンドを作製した。この樹脂組成物のコンパウンドを70℃で4時間乾燥した後、上述した各特性を評価した。これらの結果を表2に示す。
一方、実施例12の組成から(C)が除かれた比較例6は、溶融粘度が低く成形加工性が不良であり、成形体表面に多数のシワが発生した。
リップ径50mmの環状ダイスを装着した2層共押出機を用い、実施例11の組成物コンパウンドからなる厚さ110μmの内層と、ポリフッ化ビニリデン(KYNAR710、溶融粘度2900poise、アトフィナ社製)からなる厚さ40μmの表層とからなる2層構成で折径120mmのチューブ状フィルムを作製した。
得られたチューブ状フィルムの外観はシワがなく良好なものであり、また、酸素指数は30.6%であり、優れた難燃性を示した。
このような特長を有する本発明の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物は、押出成形等によって成形加工され、各種の用途に用いられるものであるが、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式または静電印刷方式で画像形成を行う画像形成装置内の、シート材搬送ベルト、転写ベルト、中間転写ベルト、定着ベルト、現像ベルト、感光体基体用ベルト等として好適に用いられるものである。また同様のシームレスベルトを金属もしくは非金属性の芯棒に被覆した導電性ロールも、帯電ロール、トナー供給ロール、現像ロール、転写ロールとして好適に用いられるものである。
Claims (7)
- 熱可塑性ポリウレタン(A)、リン系難燃剤(B)、および分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(C)からなるハロゲンを含まない組成物であって、該組成物中の熱可塑性ポリウレタン(A)とリン系難燃剤(B)の配合比率が重量比で(A):(B)=92〜45:8〜55であり、かつ(A)と(B)との合計量100重量部に対して分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(C)が0.1〜30重量部配合されてなることを特徴とする押出成形用の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物。
- 請求項1に記載の組成物に、さらに導電剤(D)が配合されてなる組成物であって、熱可塑性ポリウレタン(A)とリン系難燃剤(B)との合計量100重量部に対して、前記導電剤(D)が0.05〜25重量部配合されてなることを特徴とする押出成形用の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物。
- 導電剤(D)が、カーボンブラック、若しくはグラフト化カーボンブラックであることを特徴とする請求項2に記載の押出成形用の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物。
- 導電剤(D)が、分子内にポリアルキレンオキサイド鎖を有するポリマーであることを特徴とする請求項2に記載の押出成形用の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物からなることを特徴とする押出成形体。
- 多層構成の成形体であって、そのうち少なくとも一層が請求項1〜4のいずれかに記載の難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物からなることを特徴とする押出成形体。
- シームレスベルト状であることを特徴とする請求項5、または請求項6に記載の押出成形体。
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