JPH11105196A

JPH11105196A - 抄造法スタンパブルシート、その製造方法およびスタンパブルシート成形品

Info

Publication number: JPH11105196A
Application number: JP27087997A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Nagayama; 勝博長山; Masahiko Kajioka; 正彦梶岡; Yukio Nagashima; 之夫永島; Naohiko Soeda; 直彦副田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量で優れた力学的特性および難燃性を持つ抄
造法スタンパブルシート成形品およびこれを成形するの
に適した抄造法スタンパブルシートおよびその製造方法
の提供。【解決手段】熱可塑性樹脂を含むガラス繊維抄造体と、
該ガラス繊維抄造体の少なくとも一方の面に積層された
難燃化剤を含有する熱可塑性樹脂フィルムとからなる積
層体を、加熱、加圧してシート状に成形してなる抄造法
スタンパブルシート、その製造方法およびスタンパブル
シート成形品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽量で優れた力学
的特性および難燃性を持つ抄造法スタンパブルシート成
形品およびこれを成形するのに適した抄造法スタンパブ
ルシートとその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガラス繊維と熱可塑性樹脂からなる、抄
紙法により製造されたスタンパブルシート（例えば特開
昭６０−１５８２２７号に開示）は、比強度、比剛性な
どの力学的特性に優れ、かつ短いサイクル時間で容易に
種々の成形品にプレス加工できることから、近年急速に
普及しつつある。しかし、燃焼時に熱可塑性樹脂が溶融
し、後述するガラス繊維のスプリングバックによりシー
トが膨張するため表面積が大きくなり燃えやすい。ま
た、溶融した熱可塑性樹脂がガラス繊維に保持されてド
リップせずに燃え続け易いという抄紙法スタンパブルシ
ート特有の問題点がある。

【０００３】樹脂の難燃化技術には、樹脂に難燃化剤を
添加することが知られている。例えば、樹脂がポリプロ
ピレンの場合、水酸化マグネシウム等の金属水和物によ
るもの（特開平２−２８４９４０号）、ハロゲン系難燃
化剤とアンチモン化合物の組み合わせによるもの（特開
平６−１８４３７３号）、他にも赤燐やポリ燐酸等の燐
系化合物によるもの、加熱膨張性黒鉛によるもの等種々
の難燃化技術が開示されている。

【０００４】しかし、これらの技術を抄紙法スタンパブ
ルシートに単に適用しても、多量の難燃化剤が必要にな
り、このため、強度特性が低下するという新たな問題が
生じた。また、特開平４−３３１１３７号や特開平８−
２３０１１４号には、スタンパブルシートの強度を改良
するために、シート表面に樹脂シートを積層する技術が
開示されているが、難燃性は依然として改善されていな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は強
度特性と難燃性に優れる抄造法スタンパブルシート成形
品およびこれを成形するのに適した抄造法スタンパブル
シートを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
した結果、樹脂および難燃化剤を、成形品の表層に濃縮
させることにより、上記の問題点を解決できることを見
出した。すなわち本発明は、熱可塑性樹脂を含むガラス
繊維抄造体と、該ガラス繊維抄造体の少なくとも一方の
面に積層された難燃化剤を含有する熱可塑性樹脂フィル
ムとからなる、積層体を加熱、加圧してシート状に成形
してなる抄造法スタンパブルシートを提供する。ここ
で、該難燃化剤を含有する熱可塑性樹脂フィルムの溶融
粘度が、該ガラス繊維抄造体に含まれる熱可塑性樹脂の
溶融粘度よりも大きいことが好ましい。また、該難燃化
剤を含有する熱可塑性樹脂フィルムを構成する熱可塑性
樹脂がポリプロピレンであり、かつ、難燃化剤として、
金属水和物、リンまたはリン化合物、ハロゲン化合物、
および酸化アンチモンからなる群から選ばれる少なくと
も一種を含有することが好ましい。さらに、該ガラス繊
維抄造体に含まれる熱可塑性樹脂が、難燃化剤を含有す
ることが好ましい。

【０００７】さらに、本発明は、熱可塑性樹脂と、ガラ
ス繊維とを含む分散液を抄造して得られるガラス繊維抄
造体の少なくとも一方の面に、難燃化剤を含有する熱可
塑性樹脂シートを積層した後、該積層体を加熱および加
圧してシート状に成形する工程を有するか、または、熱
可塑性樹脂と、ガラス繊維とを含む分散液を抄造して得
られるガラス繊維抄造体を加熱、加圧してシート状にす
る工程と、該シート状物の少なくとも一方の面に、難燃
化剤を含有する熱可塑性樹脂シートを積層した後、該積
層体を加熱および加圧してシート状に成形する工程を有
する抄造法スタンパブルシートの製造方法を提供する。

【０００８】次いで、本発明は、熱可塑性樹脂とガラス
繊維とを主成分とする多孔性基材の少なくとも一方の面
に、難燃化剤を含有する熱可塑性樹脂を含浸させること
によって得られる空隙率の小さい難燃性樹脂含浸層を有
することを特徴とする抄造法スタンパブルシート成形品
を提供する。該空隙率の小さい難燃性樹脂含浸層の溶融
粘度が、該多孔性基材中の熱可塑性樹脂の溶融粘度より
も大きいことが好ましい。さらに、該難燃化剤を含有す
る熱可塑性樹脂がポリプロピレンであり、かつ、難燃化
剤として、金属水和物、リンまたはリン化合物、ハロゲ
ン化合物、および酸化アンチモンからなる群から選ばれ
る少なくとも一種を含有することが好ましい。また、該
多孔性基材中の熱可塑性樹脂が、難燃化剤を含有するこ
とが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】

（難燃化剤含有熱可塑性樹脂フィルム）本発明で使用す
る熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂と難燃化剤を
含有する。本発明で使用する難燃化剤含有熱可塑性樹脂
フィルムの溶融粘度は、後述するガラス繊維抄造体また
は多孔性基材に含まれる熱可塑性樹脂の溶融粘度よりも
大きいほうが好ましい。熱可塑性樹脂フィルムを構成す
る熱可塑性樹脂に、ガラス繊維抄造体または多孔性基材
に含まれる樹脂より粘度の高いものを選んでもよいし、
熱可塑性樹脂フィルムに金属水和物などの難燃化剤を配
合することにより粘度を高くしてもよい。また、難燃化
剤含有熱可塑性樹脂フィルムの加熱温度とガラス繊維抄
造体または多孔性基材に含まれる樹脂の加熱温度を変え
ることにより、溶融粘度を変化させることもできる。こ
の条件を満たすと、シート化時に、スタンパブルシート
内部への難燃化処理熱可塑性樹脂フィルムの含浸が抑制
されて、表層部に難燃化処理熱可塑性樹脂が存在し易く
なる。また、シート化時に、スタンパブルシート内部へ
の難燃化処理熱可塑性樹脂フィルムの含浸が抑制される
ことにより、金属水和物などの難燃化剤が表層部分に存
在するため、表層部の弾性率が向上し、いっそうの強度
アップが図れる。このシートを成形すると、加熱時に、
表層部分の膨張性が抑制されるので、表層が内部よりも
緻密な成形品が得られる（つまり、表層の空隙が、小さ
くなる）。すなわち、スキン−コア構造が形成されて、
高強度化が達成できるのである。さらに、成形品の表面
に炎がある場合、本発明によれば難燃化剤が表層に極在
するため、難燃化剤が成形品中に均一に分散されている
場合よりも難燃性に優れる。なお、溶融粘度とは、シー
ト化時および成形時の温度における溶融粘度である。溶
融粘度は、温度が一定であれば用いる樹脂によって決ま
る樹脂固有の値であるメルトフローレイト（ＭＦＲ）で
示してもよい。難燃化剤含有熱可塑性フィルムのＭＦＲ
は、ガラス繊維抄造体または多孔性基材に含まれる熱可
塑性樹脂のＭＦＲの１／２以下が好ましい。また、難燃
化剤含有熱可塑性樹脂フィルムの厚みは１０〜５００μ
ｍが好ましく、２０〜３００μｍがより好ましい。

【００１０】フィルムに使用される熱可塑性樹脂とし
て、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリ
オレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、
ポリアセタールなど、並びにこれらの樹脂を主成分とす
る共重合体やグラフト化合物及びブレンド物、例えば、
エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル
共重合体等が挙げられる。さらには、酸やエポキシなど
の種々の化合物で変性したものを併用することができ
る。なかでも好ましいのは、ポリプロピレンである。ポ
リプロピレンはホモポリマーまたはコポリマーのいずれ
も使用可能であり、特に制限はない。

【００１１】また、フィルムを構成する熱可塑性樹脂
は、後述するガラス繊維抄造体または多孔性基材に含ま
れる熱可塑性樹脂と同一または類似の構造を有している
ことが好ましい。ここで、同一の構造とは、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ポリスチレン等の同一の基本構造
を有していることを意味し、類似の構造とは、オレフィ
ン樹脂同士（例えば、ポリプロピレンとポリエチレ
ン）、ビニール化合物同士（例えば、ポリ塩化ビニール
とポリ塩化ビニリデン）等類似構造を有していることを
意味する。特に好ましくは、フィルムを構成する熱可塑
性樹脂、ガラス繊維抄造体または、多孔性基材に含まれ
る熱可塑性樹脂はいずれもポリプロピレンが好ましい。

【００１２】本発明の熱可塑性樹脂フィルムに含まれる
難燃化剤として、金属水和物、リンまたはリン化合物、
ハロゲン化合物、酸化アンチモン等が挙げられる。好ま
しくは、金属水和物単独、金属水和物とリンまたはリン
化合物、金属水和物とリンまたはリン化合物とハロゲン
化合物と酸化アンチモンの組合わせである。

【００１３】以下、各難燃化剤についてさらに詳細に説
明する。金属水和物金属水和物としては水酸化マグネシウム・水酸化アルミ
ニウム等が上市されているが、性能の点で水酸化マグネ
シウムが好ましい。金属水和物の添加量は、熱可塑性樹
脂１００重量部に対し、１〜２００重量部である。好ま
しくは５０〜１５０重量部である。１重量部未満の場
合、難燃性の向上が少なく、２００重量部より多い場
合、熱可塑性樹脂に添加することが困難になる。金属水
和物は、脱水反応（吸熱反応）により難燃化効果を発揮
する。また金属水和物は、表層部の弾性率を向上させる
ため、特にフィルムに配合することが好ましい。

【００１４】リンまたはリン化合物リンまたはリン化合物としては、赤リン、リン酸アンモ
ニウム等などが優れた効果を示す。これらのうち赤リン
が好ましい。リンまたはリン化合物の含有量は、熱可塑
性樹脂１００重量部に対し、１〜５０重量部が好まし
い。１重量部より少ない場合、十分な難燃化性能が得ら
れない。５０重量部より多い場合は、もはやそれ以上難
燃化性能は向上せず、かえって力学的特性の低下を招
く。また、価格面からも不利である。燃焼時に、リンま
たはリン化合物がリン酸に化学変化した後、リン酸→メ
タリン酸→ポリメタリン酸のように重合して生じたリン
酸層、またはポリメタリン酸による脱水反応により生成
する炭素質被膜が遮蔽層を形成し、断熱と酸素遮断によ
る難燃化効果が発揮される。

【００１５】ハロゲン化合物ハロゲン化合物は、難燃化剤として様々な化合物が上市
されているが、ポリプロピレンの難燃化にはブロム含有
量の多い難燃化剤が好ましい。例えば、ＤＢＤＥ（デカ
ブロモジフェニルエーテル）、ＴＢＡ（テトラブロモビ
スフェノール−Ａ）、ＨＢＣＤ（ヘキサブロモシクロド
デカン）などが優れた効果を示す。これらのうちでもＤ
ＢＤＥがもっとも好ましい。ハロゲン化合物の含有量
は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１〜３０重量部
が好ましい。１重量部より少ない場合、十分な難燃化性
能が得られない。３０重量部より多い場合は、もはやそ
れ以上難燃化性能は向上せず、かえって力学的特性の低
下を招く。また、価格面からも不利である。

【００１６】ハロゲン化合物は、燃焼により生成した気
相中のラジカルをトラップすることによる難燃化効果を
有し、酸化アンチモンの併用により相乗効果がある。ま
た、不活性なハロゲンガスの発生による酸素遮蔽も難燃
化効果に有効に働く。

【００１７】酸化アンチモン酸化アンチモンとしては、三酸化二アンチモン、四酸化
二アンチモン、五酸化二アンチモン等が好適である。酸
化アンチモンの含有量は、熱可塑性樹脂１００重量部に
対し、０．２〜２５重量部が好ましい。酸化アンチモン
はハロゲン化合物と併用するのが好ましい。これは、燃
焼初期に生成するＳｂＸ₃、ＳｂＯＸ（Ｘ：ハロゲン）
などが、難燃化効果に有効に働くためである。

【００１８】これら難燃化剤を組み合わせて使用するこ
とにより、各難燃化作用の相乗効果が得られ、高い難燃
性を付与する。

【００１９】このような難燃化剤含有熱可塑性樹脂フィ
ルムの製造方法は特には限定されず、公知の製造方法で
作ることができる。例えば、所定量の熱可塑性樹脂と難
燃化剤を押し出し機中で混練し、Ｔダイ等でフィルム化
する。

【００２０】（ガラス繊維抄造体）本発明で用いるガラ
ス繊維抄造体はガラス繊維と熱可塑性樹脂を含有する。
ガラス繊維は繊維径７μｍφ〜５０μｍφ、繊維長５ｍ
ｍ〜３０ｍｍが好ましい。特に好ましく繊維径９〜２５
μｍφ、繊維長１０〜２５ｍｍである。繊維径が７μｍ
φ未満ではスプリングバック力が弱く良好な多孔性基材
が得られない。また、５０μｍφより太い場合、力学的
特性が低下する。繊維長が１０ｍｍより短い場合、十分
な多孔性が得られず、逆に３０ｍｍより長い場合は抄紙
工程で開繊不十分になり、均質な成形品が得られない。
また、ガラス繊維は、収束剤、カップリング剤や界面活
性剤等で表面処理されているのが好ましい。

【００２１】抄造法スタンパブルシート又は抄造法スタ
ンパブルシート成形品中のガラス繊維含有量は、２０〜
８０重量％が好ましい。特に好ましくは４０〜７０重量
％、より好ましくは５０〜６０重量％である。ガラス繊
維量が２０重量％未満の場合、十分な膨張性が得られな
い。一方、ガラス繊維量が８０重量％より大きい場合、
ガラス繊維抄造体の形成が困難になるとともに、シート
または成形品の力学特性が極端に低下し、実用上の問題
が生ずる。

【００２２】ガラス繊維抄造体または多孔性基材に含ま
れる熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化
ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリアセタールなど、並びにこれらの
樹脂を主成分とする共重合体やグラフト化合物及びブレ
ンド物、例えば、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。なかでも好
ましいのは、ポリプロピレンである。ポリプロピレンは
ホモポリマーまたはコポリマーのいずれも使用可能であ
り、特に制限はない。

【００２３】熱可塑性樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）
は、５０，０００〜７００，０００、さらには１００，
０００〜５００，０００が好ましい。Ｍｗが５０，００
０未満の場合、溶融粘度が低く、ガラス繊維の濡れ性、
接着性は良くなるが、樹脂が脆性化するため、成形品の
機械特性は低下する。Ｍｗが７０0,０００超の場合、ガ
ラス繊維抄造体への含浸性、濡れ性が低下し、シートの
機械特性が低下する。さらに流動性も低下する。熱可塑
性樹脂がポリプロピレンの場合、メルトフローレイト
（ＪＩＳＫ７１９９、試験温度２３０℃、荷重２．１
６ｋｇｆ）は１０ｇ／分以上が好ましい。メルトフロー
レイトがこの値よりも小さいと、シートの成形性が悪く
なる。より好ましくは１０〜２００ｇ／分、さらに好ま
しくは１５〜８０ｇ／分である。

【００２４】熱可塑性樹脂とガラス繊維の接着性を向上
させるために、上記熱可塑性樹脂を酸やエポキシなどの
種々の化合物で変性したものを併用することができる。
ポリプロピレンの場合、マレイン酸、無水マレイン酸、
アクリル酸などで変性することができ、変性基が酸無水
物基、カルボキシル基となるものが好ましい。変性樹脂
の重量平均分子量は、２０，０００〜２００，０００が
好ましい。２０，０００未満の場合、溶融粘度が低いた
め、ガラス繊維に対する濡れ性と接着性は良くなるが、
樹脂が脆性化するため、成形品の機械特性は低下する。
２００，０００超の場合、ガラス繊維接合点への含浸性
が低下し、シートの機械特性は低下する。さらに、流動
性も低下する。

【００２５】官能基の量は、０．０２〜３．０ｗｔ％
（１００×官能基の重量／マトリックス樹脂の重量）が
好ましい。ここでマトリックス樹脂とは官能基を除いた
ベースとなる熱可塑性樹脂である。より好ましくは、
０．０５〜２．０ｗｔ％である。０．０５ｗｔ％未満の
場合は、ガラス繊維表面がシランカップリング剤で処理
されている場合、シランカップリング剤と樹脂との接着
性が不十分となり、強度向上が小さくなる。３ｗｔ％超
の場合は、マトリックス樹脂の脆化やシートの着色など
の不都合を招く。マトリックス樹脂と変性樹脂を併用す
る場合、それぞれの粒子を用いてウェブを製造しても良
いし、予め押し出し機などでこれらを溶融混練し、ペレ
ットにした後粉砕した物を使用しても良い。また一方の
樹脂を他の樹脂でコーティングする方法なども用いるこ
とができる。

【００２６】ガラス繊維抄造体または多孔性基材に含ま
れる熱可塑性樹脂は、難燃性の更なる向上のため、難燃
化処理することが好ましい。熱可塑性樹脂としてポリプ
ロピレンを用いる場合、難燃化剤として、金属水和物、
リンまたはリン化合物、膨張黒鉛、ハロゲン化合物、酸
化アンチモンのなかからなる群から選ばれる少なくとも
一種を含有することが好ましい。特に好ましくは、金属
水和物単独、金属水和物とリンまたはリン化合物、金属
水和物とリンまたはリン化合物と膨張黒鉛、金属水和物
とリンまたはリン化合物とハロゲン化合物と酸化アンチ
モン、金属水和物とリンまたはリン化合物と膨張黒鉛と
ハロゲン化合物と酸化アンチモンの組合わせである。

【００２７】上記各難燃化剤に関するさらに詳細な説明
は熱可塑性樹脂フィルムの項において記載したと同様で
ある。なお、膨張黒鉛は、黒鉛層間に酸性物質を導入し
たもので、加熱時に黒鉛層間が大きく膨張するものであ
る。膨張黒鉛の含有量は、熱可塑性樹脂１００重量部に
対して、１〜３０重量部が好ましい。１重量部より少な
い場合、十分な難燃化性能が得られない。３０重量部よ
り多い場合は、もはやそれ以上難燃化性能は向上せず、
かえって力学的特性の低下を招く、また、価格面からも
不利である。膨張黒鉛は加熱により膨張する特徴を持
つ。この性質を利用することにより、膨張層が形成さ
れ、断熱と酸素遮断による難燃化効果が発揮される。

【００２８】難燃化剤のガラス繊維抄造体への添加方法
は特には制限されない。例えば、熱可塑性樹脂に付着さ
せる方法、混練機等を用いて予め熱可塑性樹脂に混練す
る方法、後述する分散工程で添加する方法、ウェブ中に
散布する方法などがある。なかでも、難燃化剤を予め熱
可塑性樹脂に混練して熱可塑性樹脂コンパウンドを製造
し、分散工程に添加する方法が、難燃化剤の均一な分散
性やウェブ製造時の歩留の点から最も好ましい。混練機
は単軸押し出し機、２軸押し出し機、ニーダー等で通常
のものが使用できる。混練時のシリンダー温度は１８０
〜２３０℃が好ましい。

【００２９】得られたコンパウンドはスクリーンメッシ
ュ付き粉砕器で２ｍｍ以下に粉砕することで、抄紙工程
に供する事が出来る。粉砕工程を経ない場合、１ｍｍφ
以下×５ｍｍＬ以下のペレットにすれば同じく抄紙工程
に供する事が出来る。コンパウンドのサイズが大きい場
合、沈降等により、抄紙工程で均一なスタンパブルシー
トが得られない。

【００３０】ガラス繊維１００重量部に対して、熱可塑
性樹脂または難燃化熱可塑性樹脂の配合量は２０〜８０
重量部、好ましくは３０〜７０重量部である。配合量が
８０重量部より多い場合、後述する膨張が不十分であ
り、配合量が２０重量部より少ない場合、ガラス繊維抄
造体の形成が困難になり、かつ、成形品の強度低下も著
しい。

【００３１】（抄紙法によるガラス繊維抄造体の製造方
法）界面活性剤を含有する水溶液を予め泡立て、この泡
液中でガラス繊維と熱可塑性樹脂および／または熱可塑
性樹脂コンパウンドを分散させ、この分散液を多孔性支
持体上で吸引、脱泡する。得られた堆積物を乾燥させる
と不織布状の中間生成物が得られる。これをガラス繊維
抄造体（以下ウェブと称することもある、図１（ａ）の
３参照）と称する。ガラス繊維抄造体の厚さは、通常１
〜３０ｍｍである。用いられる界面活性剤は、アニオ
ン、ノニオン、カチオン系何れでもよい。特に、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、やし油脂肪酸ジエタ
ノールアミド等は強化用繊維と熱可塑性樹脂を均一に分
散させることに優れている。

【００３２】（抄造法スタンパブルシートの製造方法）
本発明の抄造法スタンパブルシートの製造方法は、図１
（ａ），（ｂ）に示す２つの方法がある。図１（ａ）法
は、抄紙工程で作製されたガラス繊維抄造体３の少なく
とも一方の面に、難燃化剤含有熱可塑性樹脂フィルム２
を積層後、ガラス繊維抄造体３中の熱可塑性樹脂の融点
以上に加熱、加圧し、冷却固化させることで抄造法スタ
ンパブルシートを得ることができる。または、他の図１
（ｂ）法は、ガラス繊維抄造体を加熱、加圧し、緻密な
シート５にした後、少なくとも一方の面に難燃化剤含有
熱可塑性樹脂フィルム２を積層後、ガラス繊維抄造体中
の熱可塑性樹脂の融点以上に加熱、加圧し、冷却固化さ
せることでも抄造法スタンパブルシート１を得ることが
できる。

【００３３】例えば、ガラス繊維抄造体に含まれる熱可
塑性樹脂としてポリプロピレンを用いた場合は、シート
化時の加熱温度は、１７０〜２３０℃が好ましく、とく
に好ましくは、１９０〜２２０℃である。１７０℃未満
ではポリプロピレンが十分軟化せず、２３０℃超ではポ
リプロピレンの熱分解、劣化による着色、強度低下が生
じるからである。冷却時の温度は、樹脂の凝固点以下な
ら特に制限されないが、ハンドリングのしやすさから通
常室温〜８０℃が好ましい。

【００３４】シート化時の圧力は、ガラス繊維抄造体中
に熱可塑性樹脂を含浸させる目的で、３〜５０ｋｇｆ／
ｃｍ²とするのが好ましい。圧力が不十分な場合はガラ
ス繊維中へのポリプロピレンの含浸が不十分となり所望
の力学的強度が得られない。圧力が過剰な場合は強化用
繊維の破損が生じ、所望の難燃性、力学的強度、膨張性
が得られない。ガラス繊維抄造体をシート化する工法と
しては、通常のバッチ式の間欠プレス法やテフロン、ス
チールベルトを用いた連続プレス法等公知のあらゆる工
法が適用可能である。

【００３５】（抄造法スタンパブルシート）本発明のス
タンパブルシート１は、難燃化剤含有熱可塑性樹脂フィ
ルムとガラス繊維抄造体が積層され互いに熱融着して一
体化したものである。シート化時に難燃化剤含有熱可塑
性樹脂がガラス繊維抄造体に適度に含浸され、その結
果、各層が界面において融合して一体化している。ガラ
ス繊維抄造体に含まれる熱可塑性樹脂が難燃化処理を施
されていない場合は、片面だけに難燃化剤含有熱可塑性
樹脂フィルムを貼合すると、フィルム貼合側は、フィル
ム未貼合側よりも、難燃性樹脂に富む層になり、その結
果、本発明のスタンパブルシート１は図２に１例を示す
ように難燃化層７と非難燃化層８からなる。本発明のス
タンパブルシートは、全体としての密度が好ましくは
１．２〜１．４位の緻密なシートである。難燃化剤含有
熱可塑性樹脂フィルムの積層は強度向上の点からは図２
に示すように一方の面のみでもかまわないが、難燃性向
上の点からは両方の面に積層する方が好ましい。

【００３６】（抄造スタンパブルシート成形品の製造方
法）次に、スタンパブルシートを加熱して膨張シートを
得る。抄造法スタンパブルシート１は、ガラス繊維が単
繊維に解繊した状態で積み重なっている。このため、再
び熱可塑性樹脂を溶融させると、元のウェブの状態に戻
ろうとするガラス繊維の剛性により、ほぼウェブの厚さ
まで厚みが回復する（この膨張した状態のシートを膨張
シートと称する）。この現象は抄造法スタンパブルシー
ト特有のものであり、スプリングバックと称する。スプ
リングバックを起こす原動力は強化繊維の剛性であるの
でスプリングバックの大きさは強化用繊維の量や特性に
依存する。

【００３７】スタンパブルシートを加熱して得られた膨
張シートを、金型内に供給して、圧縮、冷却固化するこ
とにより成形品４が得られる。成形品は空隙率がゼロに
なるように圧縮、冷却固化してもよいが、スペーサーを
用い、空隙率がゼロの時の比重よりも小さくなるように
圧縮、冷却固化（これを膨張成形と称する）すれば、膨
張シートのガラス繊維抄造体に由来する部分を内部に多
数の空隙を有する多孔性基材６（図３参照）とすること
ができる。表面に難燃化剤を濃縮させるためには、ガラ
ス繊維抄造体が多孔性基材６となる膨張成形のほうが好
ましい。

【００３８】例えば、ガラス繊維抄造体に含まれる熱可
塑性樹脂としてポリプロピレンを用いた場合は、本発明
のスタンパブルシートを加熱して成形品とする際の加熱
温度は、１７０〜２３０℃とするのが好ましく、とくに
好ましくは、１９０〜２２０℃である。１７０℃未満で
はポリプロピレンが十分軟化せず、２３０℃超ではポリ
プロピレンの分解による着色、強度低下が生じるからで
ある。成形する際の金型温度は、熱可塑性樹脂の凝固点
以下であれば良い。ハンドリング性、生産性の点から、
通常室温〜６０℃である。成形圧力は、製品形状により
異なるが、通常０．１〜５０ｋｇｆ／ｃｍ²である。過
剰の圧力は、強化用繊維を破断させる。

【００３９】（抄造法スタンパブルシート成形品）この
ようにして製造されたスタンパブルシートを用いた本発
明成形品４は、図３に示すように表面に難燃性樹脂含浸
層２を有し内部に多数の空隙を有する多孔性基材６から
なる。多孔性基材は、ガラス繊維の交差部分が、樹脂で
接着された構造になっている。成形品全体がスタンパブ
ルシートより膨張している場合は、その密度は０．６〜
０．２位であるが、成形品表層では空隙が小さくなるの
で、その密度は内部層より高く、かつ、難燃化剤が表層
に濃縮されている。このため、本発明成形品は、強度、
難燃性に優れている。このような成形品は、例えば、自
動車用天井材等の自動車部材、建築材として使用され
る。

【００４０】

【実施例】以下、具体的な実施例により本発明を説明す
る。＜使用原料＞・ポリプロピレン：住友化学工業（株）製ポリプロピ
レン（メルトフローレイト（ＭＦＲ）６５ｇ／１０分、
ＪＩＳＫ７１９９に準拠、試験温度２３０℃、荷重
２．１６ｋｇｆ）・難燃化ポリプロピレン：住友化学工業（株）製ポリ
プロピレン（メルトフローレイト６５ｇ／１０分、ＪＩ
ＳＫ７１９９に準拠、試験温度２３０℃、荷重２．１
６ｋｇｆ）と各種難燃化剤を配合し押し出し機を用いて
混練し、ペレットを得て、さらに得られたペレットを粉
砕して用いた。ＭＦＲはＪＩＳＫ７１９９に準拠して
測定した。

【００４１】・難燃化剤含有熱可塑性樹脂フィルム：ポ
リプロピレンに各難燃化剤を配合した後、Ｔダイを用い
て目付２００ｇ／ｍ²のフィルムにした。ＭＦＲはＪＩ
ＳＫ７１９９に準拠して測定した。・ガラス繊維：日本電気硝子（株）製Ｅガラス繊維
（繊維径１３μｍφ、長さ２５ｍｍ、４０重量％と１７
μｍφ、長さ２５ｍｍ、６０重量％の混合品）

【００４２】＜難燃化剤＞・ハロゲン化合物：東ソー（株）製デカブロモジフェ
ニールエーテル・酸化アンチモン：東ソー（株）製三酸化二アンチモ
ン・水酸化マグネシウム：協和化学工業（株）製キスマ
５Ｂ・赤リン：日本化学（株）製ヒシガードマスター

【００４３】＜抄造法スタンパブルシートの製造＞ポリ
プロピレンまたは、難燃化ポリプロピレンとガラス繊維
の所定量をドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．
８ｗｔ％水溶液１０Ｌ中で攪拌、起泡して分散液を調整
した。この分散液を抄紙面積２５ｃｍ×２５ｃｍの抄紙
機に流し込み、吸引、脱泡して、ウェブを製造後、１２
０℃で１時間乾燥した。ウェブの両面に難燃化剤含有熱
可塑性樹脂フィルムを積層後、２１０℃で加熱後、２５
℃の冷却盤間に配置し、５ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力でプレ
スし、固化した緻密な抄造法スタンパブルシートを得
た。

【００４４】＜膨張板の製造＞抄造法スタンパブルシー
トを遠赤外ヒーターで表面温度が２１０℃になるまで加
熱後所定の厚みのスペーサーを備えた２５℃の冷却盤間
に配置し、１０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力でプレスし、固化
した低密度の成形板を得た。

【００４５】＜ライター試験＞成形品の平板部（フィル
ム貼合面）表面にライターの炎を５秒間当てた後、成形
品が燃えるかどうかを観察した。ライター試験は、炎が
あたった局部の難燃性の評価になる。

【００４６】＜難燃性試験法：酸素指数＞ＪＩＳ
Ｋ７２０１に基づいて、スタンパブル膨張成形体の酸素
指数を測定、評価した。この数字が大きいほど、燃え難
いことを示す。酸素指数の試験では、サンプル全体を燃
焼させるため、サンプル全体の難燃性の評価になる。＜強度測定法：曲げ試験＞長さ１５０ｍｍ幅５０ｍ
ｍの試験片を成形板から切出し、スパン１００ｍｍクロ
スヘッドスピード５０ｍｍ／ｍｉｎで３点曲げ試験を実
施し、最大荷重と弾性勾配を測定した。フィルム貼合の
場合は、フィルム貼合面をポンチがあたる面にした。

【００４７】（実施例１）ポリプロピレン３７．６ｇと
ガラス繊維５６．４ｇの合計９４ｇ使用して２５０×２
５０ｍｍのガラス繊維抄造体に抄紙後、ポリプロピレン
１００重量部と水酸化マグネシウム５０重量部からなる
目付２００ｇ／ｍ²の難燃処理ポリプロピレンフィルム
をウェブの両面に積層後、シート化した。このシートを
２１０℃に再加熱後、所定のクリアランスを有する冷却
プレス盤に移し、４．０ｍｍの膨張板を成形した。難燃
性、強度の測定結果を表１に示す。

【００４８】（実施例２〜６、比較例１〜４）難燃化剤
の種類、フィルムの有無などを表１に示す組成に変更し
た以外は実施例１と同様に、成形品を製造し、難燃性と
強度を評価した。結果を表１に示す。各成形品サンプル
の断面を顕微鏡で観察したところ、実施例１〜６、比較
例２、４で、試作したものの表層近傍は、空隙が少なく
なっていた。

【００４９】難燃化剤添加量：ポリプロピレン１００重量部に対する量試験片寸法：目付１７００ｇ／ｍ²、厚み４．０ｍｍ成形品中のガラス繊維量：６０ｗｔ％＊：難燃化処理したポリプロピレンのＭＦＲ

【００５０】

【表１】

【００５１】難燃化剤添加量：ポリプロピレン１００重量部に対する量試験片寸法：目付１７００ｇ／ｍ²、厚み４．０ｍｍ成形品中のガラス繊維量：６０ｗｔ％

【００５２】

【発明の効果】本発明は、樹脂および難燃化剤を、成形
品の表層に濃縮させることにより、優れた強度特性と難
燃性が付与された抄造法スタンパブルシート成形品を提
供することが可能である。特に本発明の成形品は、難燃
化剤が表層部分に存在するため、表層部の難燃性に優
れ、かつ弾性勾配も向上することも分かる。この成形品
は、強度および難燃性に優れているため、自動車内装部
材や建材等に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の抄造法スタ
ンパブルシートの製造方法を表した図である。

【図２】本発明の抄造法スタンパブルシートの断面の
概略を表した図である。

【図３】本発明の抄造法スタンパブルシート成形品の
断面の概略を表した図である。

【符号の説明】

１抄造法スタンパブルシート２難燃化剤含有熱可塑性樹脂フィルム３ガラス繊維抄造体（ウェブ）４抄造法スタンパブルシート成形品５緻密なシート６多孔性基材７難燃化層８非難燃化層

フロントページの続き (72)発明者永島之夫千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者副田直彦千葉県千葉市中央区川崎町１番地ケープラシート株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂を含むガラス繊維抄造体と、
該ガラス繊維抄造体の少なくとも一方の面に積層された
難燃化剤を含有する熱可塑性樹脂フィルムとからなる積
層体を、加熱、加圧してシート状に成形してなる抄造法
スタンパブルシート。
【請求項２】前記難燃化剤を含有する熱可塑性樹脂フィ
ルムの溶融粘度が、前記ガラス繊維抄造体に含まれる熱
可塑性樹脂の溶融粘度よりも大きい請求項１に記載の抄
造法スタンパブルシート。
【請求項３】前記難燃化剤を含有する熱可塑性樹脂フィ
ルムを構成する熱可塑性樹脂がポリプロピレンであり、かつ、難燃化剤として、金属水和物、リンまたはリン化
合物、ハロゲン化合物、および酸化アンチモンからなる
群から選ばれる少なくとも一種を含有する請求項１また
は２に記載の抄造法スタンパブルシート。
【請求項４】前記ガラス繊維抄造体に含まれる熱可塑性
樹脂が、難燃化剤を含有する請求項１〜３のいずれかに
記載の抄造法スタンパブルシート。
【請求項５】熱可塑性樹脂と、ガラス繊維とを含む分散
液を抄造して得られるガラス繊維抄造体の少なくとも一
方の面に、難燃化剤を含有する熱可塑性樹脂シートを積
層した後、該積層体を加熱および加圧してシート状に成
形する工程を有する抄造法スタンパブルシートの製造方
法。
【請求項６】熱可塑性樹脂と、ガラス繊維とを含む分散
液を抄造して得られるガラス繊維抄造体を加熱、加圧し
てシート状にする工程と、該シート状物の少なくとも一
方の面に、難燃化剤を含有する熱可塑性樹脂シートを積
層した後、該積層体を加熱および加圧してシート状に成
形する工程を有する抄造法スタンパブルシートの製造方
法。
【請求項７】熱可塑性樹脂とガラス繊維とを主成分とす
る多孔性基材の少なくとも一方の面に、難燃化剤を含有
する熱可塑性樹脂を含浸させることによって得られる空
隙率の小さい難燃性樹脂含浸層を有する抄造法スタンパ
ブルシート成形品。
【請求項８】前記空隙率の小さい難燃性樹脂含浸層の溶
融粘度が、前記多孔性基材中の熱可塑性樹脂の溶融粘度
よりも大きい請求項７に記載の抄造法スタンパブルシー
ト成形品。
【請求項９】前記難燃化剤を含有する熱可塑性樹脂がポ
リプロピレンであり、かつ、難燃化剤として、金属水和物、リンまたはリン化
合物、ハロゲン化合物、および酸化アンチモンからなる
群から選ばれる少なくとも一種を含有する請求項７また
は８に記載の抄造法スタンパブルシート成形品。
【請求項１０】前記多孔性基材中の熱可塑性樹脂が、難
燃化剤を含有する請求項７〜９のいずれかに記載の抄造
法スタンパブルシート成形品。