ハロゲンフリー高衝撃性ポリスチレン（HIPS）の難燃性配合設計に関する推奨事項
顧客の要件: 電気機器ハウジング用の難燃性HIPS、衝撃強度≥7 kJ/m²、メルトフローインデックス（MFI）≈6 g/10分、射出成形。
1. リン-窒素相乗難燃システム
HIPS難燃剤配合（表1）
| 成分 | 読み込み中（phr） | 備考 |
| HIPS樹脂 | 100 | ベース素材 |
| ポリリン酸アンモニウム（APP） | 15～20歳 | リン源 |
| メラミンシアヌレート（MCA） | 5～10 | 窒素源、APPと相乗効果を発揮 |
| 膨張黒鉛（EG） | 3-5 | 炭化形成を促進 |
| 滴下防止剤（PTFE） | 0.3～0.5 | 溶融液滴を防止 |
| 相溶化剤（例：MAHグラフトHIPS） | 2-3 | 分散性を向上させる |
特徴:
- 達成UL94 V-0APP/MCA の相乗効果による膨張性炭化物の形成を介して。
- ハロゲンフリーで環境に優しいですが、機械的特性が低下する可能性があるため、最適化が必要です。
2. 金属水酸化物難燃システム
HIPS配合（表2）
| 成分 | 読み込み中（phr） | 備考 |
| HIPS樹脂 | 100 | - |
| 水酸化アルミニウム（ATH） | 40～60歳 | 主な難燃剤 |
| 水酸化マグネシウム（MH） | 10～20 | ATHと相乗効果を発揮 |
| シランカップリング剤（例：KH-550） | 1-2 | フィラーの分散性を向上させる |
| 強化剤（例：SEBS） | 5-8 | 衝撃強度の低下を補う |
特徴:
- 必要50%以上の積載UL94 V-0 に適合しますが、衝撃強度と流動性が低下します。
- 低煙/低毒性用途（鉄道輸送など）に適しています。
3. リン-窒素相乗システム（次亜リン酸アルミニウム + MCA）
最適化されたHIPS配合
| 成分 | 読み込み中（phr） | 機能/備考 |
| HIPS（高衝撃グレード、例：PS-777） | 100 | ベース材料（衝撃≥5 kJ/m²） |
| 次亜リン酸アルミニウム（AHP） | 12～15歳 | リン源、熱安定性 |
| メラミンシアヌレート（MCA） | 6-8 | 窒素源、AHPと相乗効果を発揮 |
| SEBS/SBS | 8～10 | 衝撃強度7 kJ/m²以上のクリティカル強化剤 |
| 流動パラフィン/エポキシ化大豆油 | 1-2 | 潤滑剤、流動性/分散性を改善 |
| PTFE | 0.3～0.5 | 滴下防止剤 |
| 抗酸化物質1010 | 0.2 | 劣化を防ぐ |
主な設計上の考慮事項:
- 樹脂の選択:
- 高衝撃性HIPSグレード（例：奇美 PH-888、タイファ PG-33）で、固有衝撃強度は5～6 kJ/m²です。SEBSによりさらに強靭性が向上します。
- 流動性制御:
- AHP/MCA は MFI を低下させます。潤滑剤 (例: 流動パラフィン) または可塑剤 (例: エポキシ化大豆油) で補います。
- MFIが低いままの場合は、2～3 phr TPU流動性と強度を向上させるためです。
- 難燃性検証:
- AHPは次のように簡略化できる。12 phrと組み合わせると2～3 phr EGUL94 V-0を維持する。
- のためにUL94 V-2衝撃/流れを優先するために難燃剤の使用量を減らします。
- 射出成形パラメータ:
- 温度：180～220℃(AHP/HIPS の劣化を回避します)。
- 射出速度:中高不完全な充填を防ぐためです。
期待されるパフォーマンス:
| 財産 | 目標値 | 試験基準 |
| 衝撃強度 | ≥7 kJ/m² | ISO 179/1eA |
| MFI（200℃/5kg） | 5～7g/10分 | ASTM D1238 |
| 難燃性 | UL94 V-0（1.6 mm） | UL94 |
| 抗張力 | ≥25 MPa | ISO 527 |
4. 代替ソリューション
- コスト重視のオプション: AHPを部分的に置き換えるマイクロカプセル化された赤リン（3～5 phr）ただし、色の制限（赤褐色）に注意してください。
- 検証: 流れを最適化する前に、衝撃と難燃性のバランスをとる小規模な試験を実施します。
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
投稿日時: 2025年8月15日
