PP V2難燃性マスターバッチ参考配合
PP（ポリプロピレン）マスターバッチでUL94 V2の難燃性を達成するには、加工性能と機械特性を維持しながら、相乗効果のある難燃剤の組み合わせが必要です。以下に、最適な配合の推奨事項と説明を示します。
I. ベース処方の推奨事項
難燃剤配合:
| 成分 | 荷重（重量％） | 機能説明 |
| PP樹脂 | 50～60% | キャリア樹脂（高メルトフローインデックスグレードを推奨、例：MFI 20～30 g/10分） |
| 次亜リン酸アルミニウム | 15～20% | 酸源、炭化促進、PP加工時の良好な熱安定性 |
| ホウ酸亜鉛 | 5～8% | 相乗的な難燃剤で煙を抑制し、ガス相の難燃性を高めます |
| 表面改質水酸化アルミニウム | 10～15% | 吸熱分解、燃焼温度を下げる（表面処理、例えばシランカップリング剤を推奨） |
| ジペンタエリスリトール（Di-PE） | 5～8% | 炭素源、酸源と相乗効果で膨張性炭化物を形成する |
| メラミンポリリン酸（MPP） | 3～5% | ガス源（推奨サプリメント）、不活性ガスを放出して膨張性を高める |
| 滴下防止剤（PTFE） | 0.3～0.5% | 溶融液の滴下を低減します（滴下が許可されているV2ではオプション） |
| 抗酸化物質（1010/168） | 0.3～0.5% | 加工中の熱酸化劣化を防ぐ |
| 潤滑剤（ステアリン酸亜鉛） | 0.5～1% | 加工時の流動性と分散性を改善 |
| カラーキャリアと顔料 | 必要に応じて | 難燃剤との反応を避けるために耐熱性顔料を選択する |
II. 主要な最適化ポイント
- 相乗的な難燃システム
- 膨張性難燃剤 (IFR):次亜リン酸アルミニウム（酸源）+ Di-PE（炭素源）+ MPP（ガス源）は IFR システムを形成し、熱と酸素を遮断する絶縁炭化層を生成します。
- ホウ酸亜鉛の相乗効果：次亜リン酸アルミニウムと反応してガラス質の保護層を形成し、ガス相難燃性を高めます。
- 改質水酸化アルミニウム:表面処理により、処理中の水分の放出が減り、吸熱分解により燃焼温度が低下します。
- 処理とパフォーマンスのバランス
- 難燃剤の総量は、35～45%重大な機械的特性の損失を回避するため。
- 使用高MFI PP樹脂（例：PPH-Y40）マスターバッチの分散性を向上させ、粘度を低下させます。
- テストと検証の推奨事項
- UL94垂直燃焼試験：炎が内部で自然に消えることを確認する60秒2回の点火後。
- 機械試験:引張強度に着目する（≥20 MPa）および衝撃強度（≥4 kJ/m²).
- 熱安定性（TGA）：難燃剤の分解温度がPP処理範囲と一致することを確認する（180～220℃).
III. オプションの調整
- より高い難燃性（例：V0）の場合：
- 次亜リン酸アルミニウムを増やす25%、 追加2%シリコン（煙抑制）、PTFEを0.8%.
- コスト重視のアプリケーション:
- MPP含有量を減らし、水酸化アルミニウムを適度に増やす（加工安定性を確保する）。
IV. 重要な考慮事項
- マスターバッチ製造:難燃剤をキャリア樹脂と予め混合します。二軸押出機（180～210℃）が推奨されます。
- 水酸化アルミニウムの乾燥：乾燥時110℃で4時間加工中に気泡が発生するのを防ぐためです。
- Di-PE/次亜リン酸アルミニウム比:維持する1:2から1:3最適な炭化形成効率を実現します。
この最適化された配合と処理方法により、UL94 V2難燃性処理性能と色の安定性を維持しながら、一貫した品質を実現できます。テスト結果に基づいて微調整を行うために、小規模な試験運用をお勧めします。
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投稿日時: 2025年7月8日
