ホーム > 特許ランキング > 三菱ケミカル株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ 三菱レイヨン株式会社の特許一覧 ▶ クオドラントポリペンコジャパン株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024060487
(43)【公開日】2024-05-02
(54)【発明の名称】成形体
(51)【国際特許分類】
C08L 101/00 20060101AFI20240424BHJP
C08K 3/32 20060101ALI20240424BHJP
C08K 3/016 20180101ALI20240424BHJP
C08K 7/04 20060101ALI20240424BHJP
C08L 23/02 20060101ALI20240424BHJP
C08J 5/04 20060101ALI20240424BHJP
【ＦＩ】
C08L101/00
C08K3/32
C08K3/016
C08K7/04
C08L23/02
C08J5/04 CER
C08J5/04 CES
C08J5/04 CEZ
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022167889
(22)【出願日】2022-10-19
(71)【出願人】
【識別番号】000006035
【氏名又は名称】三菱ケミカル株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】591182101
【氏名又は名称】三菱ケミカルアドバンスドマテリアルズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100207756
【弁理士】
【氏名又は名称】田口 昌浩
(74)【代理人】
【識別番号】100119666
【弁理士】
【氏名又は名称】平澤 賢一
(72)【発明者】
【氏名】喜多 聖
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 文治
(72)【発明者】
【氏名】高田 信暁
【テーマコード（参考）】
4F072
4J002
【Ｆターム（参考）】
4F072AA02
4F072AA08
4F072AB08
4F072AB09
4F072AB11
4F072AD04
4F072AE07
4F072AG03
4F072AH04
4F072AH49
4F072AJ04
4F072AL02
4F072AL11
4J002AA011
4J002BB001
4J002BB111
4J002BB112
4J002BB121
4J002BB162
4J002BB212
4J002DE107
4J002DH057
4J002DL006
4J002EU137
4J002EU187
4J002FA046
4J002FD016
4J002FD137
4J002GL00
4J002GN00
4J002GQ00
(57)【要約】
【課題】高い遮炎性と燃焼後の強度を保持し得る成形体を提供すること。
【解決手段】熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）と無機繊維（Ｙ）を含む成形体であって、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は、熱可塑性樹脂と熱膨張性難燃剤を含み、無酸素下、７００℃で２０分間加熱したときのＡＳＴＭ Ｄ－６３８に準拠した曲げ強度が１０ｋＰａ以上の成形体である。
【選択図】なし
【解決手段】熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）と無機繊維（Ｙ）を含む成形体であって、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は、熱可塑性樹脂と熱膨張性難燃剤を含み、無酸素下、７００℃で２０分間加熱したときのＡＳＴＭ Ｄ－６３８に準拠した曲げ強度が１０ｋＰａ以上の成形体である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）と無機繊維（Ｙ）を含む成形体であって、
熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は、熱可塑性樹脂と熱膨張性難燃剤を含み、
無酸素下、７００℃で２０分間加熱したときのＡＳＴＭ Ｄ－６３８に準拠した曲げ強度が１０ｋＰａ以上である、成形体。
熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は、熱可塑性樹脂と熱膨張性難燃剤を含み、
無酸素下、７００℃で２０分間加熱したときのＡＳＴＭ Ｄ－６３８に準拠した曲げ強度が１０ｋＰａ以上である、成形体。
【請求項2】
無酸素下、７００℃で２０分間加熱する前後での厚み比（高温試験後の厚み／高温試験前の厚み）が１．５倍以上である、請求項１に記載の成形体。
【請求項3】
７００℃で２０分間加熱する前の曲げ強度が５０ＭＰａ以上である、請求項１に記載の成形体。
【請求項4】
前記熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）を構成する熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン樹脂である、請求項１に記載の成形体。
【請求項5】
前記熱膨張性難燃剤がリン系難燃剤である、請求項１に記載の成形体。
【請求項6】
前記熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）が、さらに分散剤を含む、請求項１に記載の成形体。
【請求項7】
前記分散剤がα－オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体である、請求項６に記載の成形体。
【請求項8】
前記分散剤の含有量がリン系難燃剤１００質量部に対して、０を超え２５質量部以下である、請求項６又は７に記載の成形体。
【請求項9】
前記無機繊維（Ｙ）がガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維及び金属酸化物繊維から選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、環境対策の一環として電気自動車やハイブリット自動車の研究開発が進められており、航続距離の向上を目指した高エネルギー密度のバッテリー開発と軽量化が盛んに進められている。このような高エネルギー密度のバッテリーは不慮の事故により発火する恐れがあり、乗客への安全対策としてそのハウジング材は高い遮炎性が必要なため、鉄などの金属材料と耐火材が併用されている場合が多い。
しかしながら、金属材料は重くなる欠点があり、耐火材を併用する場合には加工性や部品点数増加によるコスト増が課題となっている。そこで、軽量化と遮炎性を両立する可能性を有する樹脂化が試みられている。現在、持続可能な社会に向け、二酸化炭素の抑制やリサイクル性が重要視されてきている。熱硬化系の材料は高い難燃性を有するものが多く、複合材としては一般的であるが、リサイクル性の面では熱可塑性の樹脂素材が有利となる。
しかしながら、金属材料は重くなる欠点があり、耐火材を併用する場合には加工性や部品点数増加によるコスト増が課題となっている。そこで、軽量化と遮炎性を両立する可能性を有する樹脂化が試みられている。現在、持続可能な社会に向け、二酸化炭素の抑制やリサイクル性が重要視されてきている。熱硬化系の材料は高い難燃性を有するものが多く、複合材としては一般的であるが、リサイクル性の面では熱可塑性の樹脂素材が有利となる。
【0003】
また、中国ではGB 38031-2020《電動自動車動力用バッテリーの安全要求》という安全規格が発表され、バッテリーの熱暴走の５分前に警告を発することが義務付けられているが、これは、バッテリーの発火後５分以上遮炎するハウジング材によっても達成できると考えられている。
【0004】
これらの課題に対し、例えば特許文献１では、炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂に臭素系難燃剤や酸化アンチモン化合物を添加したものなどが提案されている。しかしながら、ここで使用される添加剤は生体残留性に問題がある。
これに対し、生体残留性に配慮して、ポリプロピレン系樹脂を難燃化する技術として、特許文献２には、ポリオレフィン系樹脂に（ポリ）リン酸塩化合物を含有させた難燃性ポリオレフィン系組成物が提案されている。
また、特許文献３には、ポリプロピレン樹脂にガラス長繊維とリン酸塩化合物を含有した難燃性樹脂組成物が提案されている。
これに対し、生体残留性に配慮して、ポリプロピレン系樹脂を難燃化する技術として、特許文献２には、ポリオレフィン系樹脂に（ポリ）リン酸塩化合物を含有させた難燃性ポリオレフィン系組成物が提案されている。
また、特許文献３には、ポリプロピレン樹脂にガラス長繊維とリン酸塩化合物を含有した難燃性樹脂組成物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１４－６２１８９号公報
【特許文献2】特開２０１３－１１９５７５号公報
【特許文献3】特開２０１１－８８９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述のように、高エネルギー密度のバッテリーの軽量化と遮炎性を両立する可能性を有する樹脂化に対して、従来の技術では、不十分な点が多い。
難燃剤として膨張炭化層（イントメッセント層）を形成する難燃剤が挙げられ、効果の高い難燃剤として知られている。当該難燃剤は、熱膨張層を形成することで遮炎性が得られるが、膨張による密度の低下が考えられ、密度の低下による強度低下が懸念される。特にバッテリーケースに用いられる場合には、バッテリーが熱暴走すると、高温環境下で内容物が噴出する状況が予想されるため、高温環境下におかれても、膨張後の成形体が強度を保持していることが求められる。
難燃剤として膨張炭化層（イントメッセント層）を形成する難燃剤が挙げられ、効果の高い難燃剤として知られている。当該難燃剤は、熱膨張層を形成することで遮炎性が得られるが、膨張による密度の低下が考えられ、密度の低下による強度低下が懸念される。特にバッテリーケースに用いられる場合には、バッテリーが熱暴走すると、高温環境下で内容物が噴出する状況が予想されるため、高温環境下におかれても、膨張後の成形体が強度を保持していることが求められる。
【0007】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、高い遮炎性と燃焼後の強度を保持し得る成形体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記課題を解決するため、熱可塑性樹脂に熱膨張性難燃剤を含有してなる熱可塑性樹脂と無機繊維を含む成形体が、上記の課題を解決できることを見出し、これらの知見に基づき、本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、本発明は、以下の［１］～［９］を提供する。
［１］熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）と無機繊維（Ｙ）を含む成形体であって、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は、熱可塑性樹脂と熱膨張性難燃剤を含み、無酸素下、７００℃で２０分間加熱したときのＡＳＴＭ Ｄ－６３８に準拠した曲げ強度が１０ｋＰａ以上である、成形体。
［２］無酸素下、７００℃で２０分間加熱する前後での厚み比（高温試験後の厚み／高温試験前の厚み）が１．５倍以上である、上記［１］に記載の成形体。
［３］７００℃で２０分間加熱する前の曲げ強度が５０ＭＰａ以上である、上記［１］又は［２］に記載の成形体。
［４］前記熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）を構成する熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン樹脂である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の成形体。
［５］前記熱膨張性難燃剤がリン系難燃剤である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の成形体。
［６］前記熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）が、さらに分散剤を含む、上記［１］～［５］のいずれかに記載の成形体。
［７］前記分散剤がα－オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体である、上記［６］に記載の成形体。
［８］前記分散剤の含有量がリン系難燃剤１００質量部に対して、０を超え２５質量部以下である、上記［６］又は［７］に記載の成形体。
［９］前記無機繊維（Ｙ）がガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維及び金属酸化物繊維から選ばれる少なくとも１種である、上記［１］～［８］のいずれかに記載の成形体。
［１］熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）と無機繊維（Ｙ）を含む成形体であって、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は、熱可塑性樹脂と熱膨張性難燃剤を含み、無酸素下、７００℃で２０分間加熱したときのＡＳＴＭ Ｄ－６３８に準拠した曲げ強度が１０ｋＰａ以上である、成形体。
［２］無酸素下、７００℃で２０分間加熱する前後での厚み比（高温試験後の厚み／高温試験前の厚み）が１．５倍以上である、上記［１］に記載の成形体。
［３］７００℃で２０分間加熱する前の曲げ強度が５０ＭＰａ以上である、上記［１］又は［２］に記載の成形体。
［４］前記熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）を構成する熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン樹脂である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の成形体。
［５］前記熱膨張性難燃剤がリン系難燃剤である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の成形体。
［６］前記熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）が、さらに分散剤を含む、上記［１］～［５］のいずれかに記載の成形体。
［７］前記分散剤がα－オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体である、上記［６］に記載の成形体。
［８］前記分散剤の含有量がリン系難燃剤１００質量部に対して、０を超え２５質量部以下である、上記［６］又は［７］に記載の成形体。
［９］前記無機繊維（Ｙ）がガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維及び金属酸化物繊維から選ばれる少なくとも１種である、上記［１］～［８］のいずれかに記載の成形体。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、高い遮炎性を有し、かつ燃焼後の強度を保持し得る成形体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施例１の成形体形成用シートを示す模式図である。
【0012】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の実施態様の一例であり、本発明はこれらの内容に何ら限定されない。
【0013】
［成形体］
本発明の成形体は、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）と無機繊維（Ｙ）を含み、該熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）が熱可塑性樹脂と熱膨張性難燃剤を含む。
また、本発明の成形体は、無酸素下、７００℃で２０分間加熱したときのＡＳＴＭ Ｄ－６３８に準拠した曲げ強度が１０ｋＰａ以上である。加熱処理後の曲げ強度が１０ｋＰａ以上であれば、成形体が燃焼した場合であっても、強度を維持することができ、例えば、本発明の成形体がバッテリーケースに用いられる場合には、バッテリーが熱暴走したとしても、高温環境下で内容物が噴出する状況を抑止することができる。以上の観点から、加熱後の曲げ強度は１００ｋＰａ以上であることが好ましく、１５０ｋＰａ以上であることがより好ましく、２００ｋＰａ以上であることがさらに好ましく、２５０ｋＰａ以上であることが特に好ましい。
ここで、無酸素下とは、加熱雰囲気中に酸素を有さないことを意味し、具体的には、酸素の含有量としては１０体積ｐｐｍ以下である。加熱雰囲気としては、不活性ガス、還元ガス、又は真空が挙げられるが、窒素、アルゴン等の不活性ガスが好ましい。不活性ガスの雰囲気であれば、ガスによる反応が生じず、真空装置等の特別な設備が不要である。
さらに、本発明の成形体は、無酸素下、７００℃で２０分間加熱する前後での厚み比（高温試験後の厚み／高温試験前の厚み）が１．５倍以上であることが好ましい。加熱前後での厚み比が１．５倍以上であると、膨張によって熱膨張層が形成され、優れた遮炎性が得られる。以上の観点から、加熱前後での厚み比は２倍以上であることがより好ましく、２．５倍以上であることがさらに好ましい。一方、加熱前後での厚み比は１０倍以下であることが好ましい。１０倍以下であれば、膨張による密度の低下が抑制され、密度低下による強度低下が抑えられる。以上の観点から、加熱前後での厚み比は７倍以下であることがより好ましく、５倍以下であることがさらに好ましい。
また、本発明の成形体は、７００℃で２０分間加熱する前（高温試験前）の曲げ強度は５０ＭＰａ以上であることが好ましい。高温試験前の曲げ強度が５０ＭＰａ以上であると、高温試験後の曲げ強度も高く維持される傾向にある。以上の観点から、高温試験前の曲げ強度は１００ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。
以下、本発明において用いられる各成分、得られる成形体について、詳細に説明する。
本発明の成形体は、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）と無機繊維（Ｙ）を含み、該熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）が熱可塑性樹脂と熱膨張性難燃剤を含む。
また、本発明の成形体は、無酸素下、７００℃で２０分間加熱したときのＡＳＴＭ Ｄ－６３８に準拠した曲げ強度が１０ｋＰａ以上である。加熱処理後の曲げ強度が１０ｋＰａ以上であれば、成形体が燃焼した場合であっても、強度を維持することができ、例えば、本発明の成形体がバッテリーケースに用いられる場合には、バッテリーが熱暴走したとしても、高温環境下で内容物が噴出する状況を抑止することができる。以上の観点から、加熱後の曲げ強度は１００ｋＰａ以上であることが好ましく、１５０ｋＰａ以上であることがより好ましく、２００ｋＰａ以上であることがさらに好ましく、２５０ｋＰａ以上であることが特に好ましい。
ここで、無酸素下とは、加熱雰囲気中に酸素を有さないことを意味し、具体的には、酸素の含有量としては１０体積ｐｐｍ以下である。加熱雰囲気としては、不活性ガス、還元ガス、又は真空が挙げられるが、窒素、アルゴン等の不活性ガスが好ましい。不活性ガスの雰囲気であれば、ガスによる反応が生じず、真空装置等の特別な設備が不要である。
さらに、本発明の成形体は、無酸素下、７００℃で２０分間加熱する前後での厚み比（高温試験後の厚み／高温試験前の厚み）が１．５倍以上であることが好ましい。加熱前後での厚み比が１．５倍以上であると、膨張によって熱膨張層が形成され、優れた遮炎性が得られる。以上の観点から、加熱前後での厚み比は２倍以上であることがより好ましく、２．５倍以上であることがさらに好ましい。一方、加熱前後での厚み比は１０倍以下であることが好ましい。１０倍以下であれば、膨張による密度の低下が抑制され、密度低下による強度低下が抑えられる。以上の観点から、加熱前後での厚み比は７倍以下であることがより好ましく、５倍以下であることがさらに好ましい。
また、本発明の成形体は、７００℃で２０分間加熱する前（高温試験前）の曲げ強度は５０ＭＰａ以上であることが好ましい。高温試験前の曲げ強度が５０ＭＰａ以上であると、高温試験後の曲げ強度も高く維持される傾向にある。以上の観点から、高温試験前の曲げ強度は１００ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。
以下、本発明において用いられる各成分、得られる成形体について、詳細に説明する。
【0014】
＜熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）＞
本発明の成形体に用いられる熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は、（ａ）熱可塑性樹脂と（ｂ）熱膨張性難燃剤を含むことが特徴である。
本発明の成形体に用いられる熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は、（ａ）熱可塑性樹脂と（ｂ）熱膨張性難燃剤を含むことが特徴である。
【0015】
（（ａ）熱可塑性樹脂）
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）に含まれる熱可塑性樹脂としては、特段の制限はなく、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド等が挙げられる。これらのうち、本発明においては、ポリオレフィン樹脂が好ましい。なお、これらは１種を使用してもよいし、２種以上を使用してもよい。例えば（ａ）熱可塑性樹脂が、上記のうち２種以上の熱可塑性樹脂の複合樹脂であってもよい。
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）に含まれる熱可塑性樹脂としては、特段の制限はなく、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド等が挙げられる。これらのうち、本発明においては、ポリオレフィン樹脂が好ましい。なお、これらは１種を使用してもよいし、２種以上を使用してもよい。例えば（ａ）熱可塑性樹脂が、上記のうち２種以上の熱可塑性樹脂の複合樹脂であってもよい。
【0016】
ポリオレフィン樹脂としては、特段の制限はなく、後述の樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、特段の制限はなく、例えば、ポリブチレンテレフタレートが挙げられる。ポリアミド樹脂としては、特段の制限はなく、例えば、ナイロン６６、ナイロン６が挙げられる。
なかでも、本発明は特に、（ａ）熱可塑性樹脂として少なくともポリオレフィン樹脂を含む場合に特に有用である。なお、本発明において「ポリオレフィン樹脂」とは、樹脂を構成する全ての構成単位１００ｍｏｌ％に対し、オレフィン単位又はシクロオレフィン単位が占める割合が９０ｍｏｌ％以上である樹脂を意味する。
ポリオレフィン樹脂を構成する全ての構成単位１００ｍｏｌ％に対し、オレフィン単位又はシクロオレフィン単位が占める割合は、９５ｍｏｌ％以上が好ましく、９８ｍｏｌ％以上が特に好ましい。
なかでも、本発明は特に、（ａ）熱可塑性樹脂として少なくともポリオレフィン樹脂を含む場合に特に有用である。なお、本発明において「ポリオレフィン樹脂」とは、樹脂を構成する全ての構成単位１００ｍｏｌ％に対し、オレフィン単位又はシクロオレフィン単位が占める割合が９０ｍｏｌ％以上である樹脂を意味する。
ポリオレフィン樹脂を構成する全ての構成単位１００ｍｏｌ％に対し、オレフィン単位又はシクロオレフィン単位が占める割合は、９５ｍｏｌ％以上が好ましく、９８ｍｏｌ％以上が特に好ましい。
【0017】
ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ（３－メチル－１－ブテン）、ポリ（３－メチル－１－ペンテン）、ポリ（４－メチル－１－ペンテン）等のα－オレフィン重合体；エチレン－プロピレンブロック又はランダム共重合体、炭素原子数４以上のα－オレフィン－プロピレンブロック又はランダム共重合体、エチレン－メチルメタクリレート共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体等のα－オレフィン共重合体；ポリシクロヘキセン、ポリシクロペンテン等のシクロオレフィン重合体等が挙げられる。ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等が挙げられる。ポリプロピレンとしては、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、ヘミアイソタクチックポリプロピレン、ステレオブロックポリプロピレン等が挙げられる。炭素原子数４以上のα－オレフィン－プロピレンブロック又はランダム共重合体において、炭素原子数４以上のα－オレフィンとしては、ブテン、３－メチル－１－ブテン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン等が挙げられる。これらのポリオレフィン樹脂は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
上記オレフィン樹脂のうち、特にポリプロピレン樹脂（以下「ＰＰ樹脂」と記載することがある。）が好ましい。
上記オレフィン樹脂のうち、特にポリプロピレン樹脂（以下「ＰＰ樹脂」と記載することがある。）が好ましい。
【0018】
（メルトフローレート（ＭＦＲ））
本発明に用いられる（ａ）熱可塑性樹脂のメルトフローレート（以下、ＭＦＲと略記することがある）（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）は、４０～５００ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲが４０ｇ／１０分以上であると、例えばスタンピング成形により成形体を得る際に欠損が生じず、加工性が低下することがない。また、５００ｇ／１０分以下であると、成形体の製造において、バリを生じることがない。以上の観点から、ＭＦＲは、好ましくは５０～４００ｇ／１０分、より好ましくは６０～４００ｇ／１０分、より好ましくは７０～３００ｇ／１０分である。
（ａ）熱可塑性樹脂は、例えば、重合時の水素濃度等を制御することにより、ＭＦＲを調整することができる。
なお、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した値である。
本発明に用いられる（ａ）熱可塑性樹脂のメルトフローレート（以下、ＭＦＲと略記することがある）（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）は、４０～５００ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲが４０ｇ／１０分以上であると、例えばスタンピング成形により成形体を得る際に欠損が生じず、加工性が低下することがない。また、５００ｇ／１０分以下であると、成形体の製造において、バリを生じることがない。以上の観点から、ＭＦＲは、好ましくは５０～４００ｇ／１０分、より好ましくは６０～４００ｇ／１０分、より好ましくは７０～３００ｇ／１０分である。
（ａ）熱可塑性樹脂は、例えば、重合時の水素濃度等を制御することにより、ＭＦＲを調整することができる。
なお、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した値である。
【0019】
（（ａ）熱可塑性樹脂の含有量）
本発明の成形体における（ａ）熱可塑性樹脂の含有量は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）中に、好ましくは、１５～８０質量％である。熱可塑性樹脂（ａ）の含有量が１５質量%以上であると成形加工性が特に良好となり、成形体の成形が容易となる。一方、８０質量％以下であると、難燃剤、分散剤及び無機繊維を十分な量含有でき、良好な遮炎性を得ることができる。以上の観点から、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）中の（ａ）熱可塑性樹脂の含有量は３５～７０質量％であることが好ましく、４０～６０質量％であることがより好ましい。
本発明の成形体における（ａ）熱可塑性樹脂の含有量は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）中に、好ましくは、１５～８０質量％である。熱可塑性樹脂（ａ）の含有量が１５質量%以上であると成形加工性が特に良好となり、成形体の成形が容易となる。一方、８０質量％以下であると、難燃剤、分散剤及び無機繊維を十分な量含有でき、良好な遮炎性を得ることができる。以上の観点から、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）中の（ａ）熱可塑性樹脂の含有量は３５～７０質量％であることが好ましく、４０～６０質量％であることがより好ましい。
【0020】
＜（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂＞
本発明の成形体に用いられる（ａ）熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン系樹脂を含むことが好ましい。ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、又はプロピレン－α－オレフィン共重合体が挙げられる。ここでプロピレン－α－オレフィン共重合体は、ランダム共重合体及びブロック共重合体のいずれであってもよい。
本発明の成形体に用いられる（ａ）熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン系樹脂を含むことが好ましい。ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、又はプロピレン－α－オレフィン共重合体が挙げられる。ここでプロピレン－α－オレフィン共重合体は、ランダム共重合体及びブロック共重合体のいずれであってもよい。
【0021】
（α－オレフィン）
上記共重合体を構成するα－オレフィンとしては、例えば、エチレン、１－ブテン、２－メチル－１－プロペン、１－ペンテン、２－メチル－１－ブテン、３－メチル－１－ブテン、１－ヘキセン、２－エチル－１－ブテン、２，３－ジメチル－１－ブテン、２－メチル－１－ペンテン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、３，３－ジメチル－１－ブテン、１－ヘプテン、メチル－１－ヘキセン、ジメチル－１－ペンテン、エチル－１－ペンテン、トリメチル－１－ブテン、１－オクテン等を挙げることができる。これらは、１種を用いてプロピレンと共重合してもよく、また、２種以上を用いてプロピレンと共重合してもよい。中でも、成形体の耐衝撃強度の向上という観点からは、その効果が大きいエチレン又は１－ブテンであるのが好ましく、最も好ましいのはエチレンである。
上記共重合体を構成するα－オレフィンとしては、例えば、エチレン、１－ブテン、２－メチル－１－プロペン、１－ペンテン、２－メチル－１－ブテン、３－メチル－１－ブテン、１－ヘキセン、２－エチル－１－ブテン、２，３－ジメチル－１－ブテン、２－メチル－１－ペンテン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、３，３－ジメチル－１－ブテン、１－ヘプテン、メチル－１－ヘキセン、ジメチル－１－ペンテン、エチル－１－ペンテン、トリメチル－１－ブテン、１－オクテン等を挙げることができる。これらは、１種を用いてプロピレンと共重合してもよく、また、２種以上を用いてプロピレンと共重合してもよい。中でも、成形体の耐衝撃強度の向上という観点からは、その効果が大きいエチレン又は１－ブテンであるのが好ましく、最も好ましいのはエチレンである。
【0022】
（プロピレン－エチレンランダム共重合体）
プロピレンとエチレンのランダム共重合体の場合、好ましくはプロピレン単位を９０～９９．５質量％、さらに好ましくは９２～９９質量％、エチレン単位を好ましくは０．５～１０質量％、さらに好ましくは１～８質量％含んでなるものである。エチレン単位が上記下限値以上であると、成形体の十分な耐衝撃強度が得られ、また、上記上限値以下であると、十分な剛性が維持される。
プロピレンとエチレンのランダム共重合体におけるプロピレン単位とエチレン単位の含量は、プロピレンとエチレンのランダム共重合体の重合時のプロピレンとエチレンの組成比を、制御することにより、調整することができる。
また、プロピレンとエチレンのランダム共重合体のプロピレン含量は、クロス分別装置やＦＴ－ＩＲ等を用いて測定される値であり、その測定条件等は、例えば、特開２００８－１８９８９３号公報に記載されている方法を使用すればよい。
プロピレンとエチレンのランダム共重合体の場合、好ましくはプロピレン単位を９０～９９．５質量％、さらに好ましくは９２～９９質量％、エチレン単位を好ましくは０．５～１０質量％、さらに好ましくは１～８質量％含んでなるものである。エチレン単位が上記下限値以上であると、成形体の十分な耐衝撃強度が得られ、また、上記上限値以下であると、十分な剛性が維持される。
プロピレンとエチレンのランダム共重合体におけるプロピレン単位とエチレン単位の含量は、プロピレンとエチレンのランダム共重合体の重合時のプロピレンとエチレンの組成比を、制御することにより、調整することができる。
また、プロピレンとエチレンのランダム共重合体のプロピレン含量は、クロス分別装置やＦＴ－ＩＲ等を用いて測定される値であり、その測定条件等は、例えば、特開２００８－１８９８９３号公報に記載されている方法を使用すればよい。
【0023】
（メルトフローレート（ＭＦＲ））
本発明に用いられる（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）は、４０～５００ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲが４０ｇ／１０分以上であると、スタンピング成形等により成形体を得る際に欠損が生じず、加工性が低下することがない。また、５００ｇ／１０分以下であると、成形体を作製する際に用いられるシートの製造において、バリを生じることがない。以上の観点から、ＭＦＲは、好ましくは５０～４００ｇ／１０分、より好ましくは６０～４００ｇ／１０分、より好ましくは７０～３００ｇ／１０分である。
（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂（プロピレン単独重合体）は、重合時の水素濃度等を制御することにより、ＭＦＲを調整することができる。
なお、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した値である。
本発明に用いられる（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）は、４０～５００ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲが４０ｇ／１０分以上であると、スタンピング成形等により成形体を得る際に欠損が生じず、加工性が低下することがない。また、５００ｇ／１０分以下であると、成形体を作製する際に用いられるシートの製造において、バリを生じることがない。以上の観点から、ＭＦＲは、好ましくは５０～４００ｇ／１０分、より好ましくは６０～４００ｇ／１０分、より好ましくは７０～３００ｇ／１０分である。
（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂（プロピレン単独重合体）は、重合時の水素濃度等を制御することにより、ＭＦＲを調整することができる。
なお、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した値である。
【0024】
（（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂の含有量）
本発明の成形体における（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂の含有量は、特に限定されないが、好ましくは、１５～８０質量％である。ポリプロピレン系樹脂の含有量が１５質量％以上であると成形加工性が十分となり、成形体の成形が容易となる。一方、８０質量％以下であると、難燃剤、分散剤及び無機繊維の含有量が十分となり、十分な遮炎性が得られる。以上の観点から、成形体におけるポリプロピレン系樹脂の含有量は３５～７０質量％であることがより好ましく、４０～６０質量％であることがさらにより好ましい。
本発明の成形体における（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂の含有量は、特に限定されないが、好ましくは、１５～８０質量％である。ポリプロピレン系樹脂の含有量が１５質量％以上であると成形加工性が十分となり、成形体の成形が容易となる。一方、８０質量％以下であると、難燃剤、分散剤及び無機繊維の含有量が十分となり、十分な遮炎性が得られる。以上の観点から、成形体におけるポリプロピレン系樹脂の含有量は３５～７０質量％であることがより好ましく、４０～６０質量％であることがさらにより好ましい。
【0025】
＜変性ポリオレフィン系樹脂＞
本発明の成形体は、上記ポリプロピレン系樹脂に加えて、さらに変性ポリオレフィン系樹脂を含むことができる。変性ポリオレフィン系樹脂としては、具体的には、酸変性ポリオレフィン系樹脂及びヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂が挙げられ、これらはそれぞれ単独で、又は両者を併用することもできる。
なお、変性ポリオレフィン系樹脂として用いる、酸変性ポリオレフィン系樹脂及びヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂の種類としては、特に制限はなく、従来公知のものであってもよい。
本発明の成形体は、上記ポリプロピレン系樹脂に加えて、さらに変性ポリオレフィン系樹脂を含むことができる。変性ポリオレフィン系樹脂としては、具体的には、酸変性ポリオレフィン系樹脂及びヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂が挙げられ、これらはそれぞれ単独で、又は両者を併用することもできる。
なお、変性ポリオレフィン系樹脂として用いる、酸変性ポリオレフィン系樹脂及びヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂の種類としては、特に制限はなく、従来公知のものであってもよい。
【0026】
（酸変性ポリオレフィン系樹脂）
酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－α－オレフィン共重合体、エチレン－α－オレフィン－非共役ジエン化合物共重合体（ＥＰＤＭなど）、エチレン－芳香族モノビニル化合物－共役ジエン化合物共重合エラストマーなどのポリオレフィンを、マレイン酸又は無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸を用いてグラフト共重合し、化学変性したものが挙げられる。
このグラフト共重合は、例えば、上記ポリオレフィンを適当な溶媒中で、ベンゾイルパーオキシドなどのラジカル発生剤を用いて、不飽和カルボン酸と反応させることにより行われる。また、不飽和カルボン酸又はその誘導体の成分は、ポリオレフィン用モノマーとのランダム又はブロック共重合によりポリマー鎖中に導入することもできる。
酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－α－オレフィン共重合体、エチレン－α－オレフィン－非共役ジエン化合物共重合体（ＥＰＤＭなど）、エチレン－芳香族モノビニル化合物－共役ジエン化合物共重合エラストマーなどのポリオレフィンを、マレイン酸又は無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸を用いてグラフト共重合し、化学変性したものが挙げられる。
このグラフト共重合は、例えば、上記ポリオレフィンを適当な溶媒中で、ベンゾイルパーオキシドなどのラジカル発生剤を用いて、不飽和カルボン酸と反応させることにより行われる。また、不飽和カルボン酸又はその誘導体の成分は、ポリオレフィン用モノマーとのランダム又はブロック共重合によりポリマー鎖中に導入することもできる。
【0027】
変性のために使用される不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基、及び必要に応じてヒドロキシル基やアミノ基などの官能基が導入された重合性二重結合を有する化合物が挙げられる。
また、不飽和カルボン酸の誘導体としては、これらの酸無水物、エステル、アミド、イミド、金属塩等があり、その具体例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル等を挙げることができる。これらのうち、好ましくは無水マレイン酸である。
また、不飽和カルボン酸の誘導体としては、これらの酸無水物、エステル、アミド、イミド、金属塩等があり、その具体例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル等を挙げることができる。これらのうち、好ましくは無水マレイン酸である。
【0028】
好ましい酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン及び／又はプロピレンを主たるポリマー構成単位とするオレフィン系重合体に、無水マレイン酸をグラフト重合することにより変性したもの、エチレン及び／又はプロピレンを主体とするオレフィンと無水マレイン酸とを共重合することにより変性したものなどが挙げられる。具体的には、ポリエチレン／無水マレイン酸グラフトエチレン・ブテン－１共重合体の組み合わせ、又はポリプロピレン／無水マレイン酸グラフトポリプロピレンの組み合わせなどが挙げられる。
【0029】
（ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂）
ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂は、ヒドロキシル基を含有する変性ポリオレフィン系樹脂である。ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂は、ヒドロキシル基を適当な部位、例えば、主鎖の末端や側鎖に有していてもよい。
ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂を構成するオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、４－メチルペンテン－１、ヘキセン、オクテン、ノネン、デセン、ドデセンなどのα－オレフィンの単独又は共重合体、前記α－オレフィンと共重合性単量体との共重合体などが例示できる。
好ましいヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度、中密度又は高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体などのヒドロキシ変性ポリエチレン系樹脂、例えば、アイソタクチックポリプロピレンなどのポリプロピレンホモポリマー、プロピレンとα－オレフィン（例えば、エチレン、ブテン、ヘキサンなど）とのランダム共重合体、プロピレン－α－オレフィンブロック共重合体など、ヒドロキシ変性ポリ（４－メチルペンテン－１）などのヒドロキシ変性ポリプロピレン系樹脂が例示できる。
ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂は、ヒドロキシル基を含有する変性ポリオレフィン系樹脂である。ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂は、ヒドロキシル基を適当な部位、例えば、主鎖の末端や側鎖に有していてもよい。
ヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂を構成するオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、４－メチルペンテン－１、ヘキセン、オクテン、ノネン、デセン、ドデセンなどのα－オレフィンの単独又は共重合体、前記α－オレフィンと共重合性単量体との共重合体などが例示できる。
好ましいヒドロキシ変性ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度、中密度又は高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体などのヒドロキシ変性ポリエチレン系樹脂、例えば、アイソタクチックポリプロピレンなどのポリプロピレンホモポリマー、プロピレンとα－オレフィン（例えば、エチレン、ブテン、ヘキサンなど）とのランダム共重合体、プロピレン－α－オレフィンブロック共重合体など、ヒドロキシ変性ポリ（４－メチルペンテン－１）などのヒドロキシ変性ポリプロピレン系樹脂が例示できる。
【0030】
＜（ｂ）熱膨張性難燃剤＞
本発明の成形体を形成する熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は（ｂ）熱膨張性難燃剤を含有する。（ｂ）熱膨張性難燃剤とは、燃焼源からの輻射熱や、燃焼物から外部へ燃焼ガスや煙などの拡散を防ぐ表面膨張層（Intumescent）を形成することにより、材料の燃焼を抑制させる難燃剤である。
熱膨張性難燃剤は、熱膨張層を形成することで遮炎性が得られるが、従来の知見によれば、膨張による密度の低下が考えられ、密度の低下による強度低下が懸念された。
しかし、本発明者らの検討の結果、成形体を構成する無機繊維中に熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂として熱膨張性難燃剤が存在することで、成形体の遮炎性と燃焼後の強度を両立し得ることが見出された。これは、熱膨張性難燃剤によって形成されるチャーが無機繊維を基材として固着することで、燃焼後であっても無機繊維の強度が保持されるためと考えられる。
上記の観点から、熱膨張性難燃剤の中でも、リン系難燃剤が好ましく、（ポリ）リン酸と窒素化合物との塩（以下、「化合物（ｂ１）」とも記す。）が挙げられる。具体的には、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸ピペラジン、ピロリン酸アンモニウム、ピロリン酸メラミン、ピロリン酸ピペラジン等の、（ポリ）リン酸のアンモニウム塩やアミン塩が挙げられる。
また、窒素化合物としては、アンモニア、メラミン、ピペラジン、その他の窒素化合物等が挙げられ、他の窒素化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルジアミノメタン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－ジエチルエチレンジアミン、１，２－プロパンジアミン、１，３－プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，７－ジアミノへプタン、１，８－ジアミノオクタン、１，９－ジアミノノナン、１，１０－ジアミノデカン、ｔｒａｎｓ－２，５－ジメチルピペラジン、１，４－ビス（２－アミノエチル）ピペラジン、１，４－ビス（３－アミノプロピル）ピペラジン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、アクリルグアナミン、２，４－ジアミノ－６－ノニル－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－ハイドロキシ－１，３，５－トリアジン、２－アミノ－４，６－ジハイドロキシ－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－メトキシ－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－エトキシ－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－プロポキシ－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－イソプロポキシ－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－メルカプト－１，３，５－トリアジン、２－アミノ－４，６－ジメルカプト－１，３，５－トリアジン、アンメリン、ベンズグアナミン、アセトグアナミン、フタロジグアナミン、メラミンシアヌレ－ト、ピロリン酸メラミン、ブチレンジグアナミン、ノルボルネンジグアナミン、メチレンジグアナミン、エチレンジメラミン、トリメチレンジメラミン、テトラメチレンジメラミン、ヘキサメチレンジメラミン、１，３－ヘキシレンジメラミン等が挙げられる。
本発明の成形体を形成する熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は（ｂ）熱膨張性難燃剤を含有する。（ｂ）熱膨張性難燃剤とは、燃焼源からの輻射熱や、燃焼物から外部へ燃焼ガスや煙などの拡散を防ぐ表面膨張層（Intumescent）を形成することにより、材料の燃焼を抑制させる難燃剤である。
熱膨張性難燃剤は、熱膨張層を形成することで遮炎性が得られるが、従来の知見によれば、膨張による密度の低下が考えられ、密度の低下による強度低下が懸念された。
しかし、本発明者らの検討の結果、成形体を構成する無機繊維中に熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂として熱膨張性難燃剤が存在することで、成形体の遮炎性と燃焼後の強度を両立し得ることが見出された。これは、熱膨張性難燃剤によって形成されるチャーが無機繊維を基材として固着することで、燃焼後であっても無機繊維の強度が保持されるためと考えられる。
上記の観点から、熱膨張性難燃剤の中でも、リン系難燃剤が好ましく、（ポリ）リン酸と窒素化合物との塩（以下、「化合物（ｂ１）」とも記す。）が挙げられる。具体的には、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸ピペラジン、ピロリン酸アンモニウム、ピロリン酸メラミン、ピロリン酸ピペラジン等の、（ポリ）リン酸のアンモニウム塩やアミン塩が挙げられる。
また、窒素化合物としては、アンモニア、メラミン、ピペラジン、その他の窒素化合物等が挙げられ、他の窒素化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルジアミノメタン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－ジエチルエチレンジアミン、１，２－プロパンジアミン、１，３－プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，７－ジアミノへプタン、１，８－ジアミノオクタン、１，９－ジアミノノナン、１，１０－ジアミノデカン、ｔｒａｎｓ－２，５－ジメチルピペラジン、１，４－ビス（２－アミノエチル）ピペラジン、１，４－ビス（３－アミノプロピル）ピペラジン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、アクリルグアナミン、２，４－ジアミノ－６－ノニル－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－ハイドロキシ－１，３，５－トリアジン、２－アミノ－４，６－ジハイドロキシ－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－メトキシ－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－エトキシ－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－プロポキシ－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－イソプロポキシ－１，３，５－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－メルカプト－１，３，５－トリアジン、２－アミノ－４，６－ジメルカプト－１，３，５－トリアジン、アンメリン、ベンズグアナミン、アセトグアナミン、フタロジグアナミン、メラミンシアヌレ－ト、ピロリン酸メラミン、ブチレンジグアナミン、ノルボルネンジグアナミン、メチレンジグアナミン、エチレンジメラミン、トリメチレンジメラミン、テトラメチレンジメラミン、ヘキサメチレンジメラミン、１，３－ヘキシレンジメラミン等が挙げられる。
【0031】
＜その他の難燃剤＞
本発明の成形体では、上述のように、熱膨張性難燃剤を含むことが特徴であるが、熱膨張性難燃剤に加えて他の難燃剤を併用してもよい。他の難燃剤としては、特に限定されることなく、従来から使用される難燃剤を用いることができる。
具体的には、例えば、上記熱膨張性難燃剤以外のリン系難燃剤、臭素系難燃剤、アンチモン系難燃剤等が挙げられる。なかでも、遮炎性向上の観点からは、リン系難燃剤が好ましい。
本発明の成形体では、上述のように、熱膨張性難燃剤を含むことが特徴であるが、熱膨張性難燃剤に加えて他の難燃剤を併用してもよい。他の難燃剤としては、特に限定されることなく、従来から使用される難燃剤を用いることができる。
具体的には、例えば、上記熱膨張性難燃剤以外のリン系難燃剤、臭素系難燃剤、アンチモン系難燃剤等が挙げられる。なかでも、遮炎性向上の観点からは、リン系難燃剤が好ましい。
【0032】
（リン系難燃剤）
リン系難燃剤は、リン化合物、すなわち分子中にリン原子を含む化合物である。リン系難燃剤は、樹脂組成物の燃焼時にチャーを形成させることで難燃効果を発揮する。
リン系難燃剤としては、公知のものであってよく、例えば（ポリ）リン酸塩、（ポリ）リン酸エステル等が挙げられる。ここで、「（ポリ）リン酸塩」は、リン酸塩又はポリリン酸塩を示し、「（ポリ）リン酸エステル」は、リン酸エステル又はポリリン酸エステルを示す。
なお、リン系難燃剤は、８０℃において固体であることが好ましい。
リン系難燃剤は、リン化合物、すなわち分子中にリン原子を含む化合物である。リン系難燃剤は、樹脂組成物の燃焼時にチャーを形成させることで難燃効果を発揮する。
リン系難燃剤としては、公知のものであってよく、例えば（ポリ）リン酸塩、（ポリ）リン酸エステル等が挙げられる。ここで、「（ポリ）リン酸塩」は、リン酸塩又はポリリン酸塩を示し、「（ポリ）リン酸エステル」は、リン酸エステル又はポリリン酸エステルを示す。
なお、リン系難燃剤は、８０℃において固体であることが好ましい。
【0033】
リン系難燃剤としては、難燃性の点で、（ポリ）リン酸塩が好ましい。
（ポリ）リン酸塩としては、例えば、ポリリン酸アンモニウム塩、ポリリン酸メラミン塩、ポリリン酸ピペラジン塩、オルトリン酸ピペラジン塩、ピロリン酸メラミン塩、ピロリン酸ピペラジン塩、ポリリン酸メラミン塩、オルトリン酸メラミン塩、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等が挙げられる。
また、上記例示において、メラミン又はピペラジンを他の窒素化合物に置き換えた化合物も同様に使用できる。これらの（ポリ）リン酸塩は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
（ポリ）リン酸塩としては、例えば、ポリリン酸アンモニウム塩、ポリリン酸メラミン塩、ポリリン酸ピペラジン塩、オルトリン酸ピペラジン塩、ピロリン酸メラミン塩、ピロリン酸ピペラジン塩、ポリリン酸メラミン塩、オルトリン酸メラミン塩、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等が挙げられる。
また、上記例示において、メラミン又はピペラジンを他の窒素化合物に置き換えた化合物も同様に使用できる。これらの（ポリ）リン酸塩は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【0034】
リン系難燃剤の市販品としては、アデカスタブＦＰ－２１００Ｊ、ＦＰ－２２００、ＦＰ－２５００Ｓ（（株）ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。
【0035】
（臭素系難燃剤）
臭素系難燃剤としては、例えば、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＳ、１，２－ビス（２’，３’，４’，５’，６’－ペンタブロモフェニル）エタン、１，２－ビス（２，４，６－トリブロモフェノキシ）エタン、２，４，６－トリス（２，４，６－トリブロモフェノキシ）－１，３，５－トリアジン、２，６－ジブロモフェノール、２，４－ジブロモフェノール、臭素化ポリスチレン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモベンジルアクリレート、２，２－ビス［４’（２’’，３’’－ジブロモプロポキシ）－３’，５’－ジブロモフェニル］－プロパン、ビス［３，５－ジブロモ－４－（２，３－ジブロモプロポキシ）フェニル］スルホン、トリス（２，３－ジブロモプロピル）イソシアヌレートなどが挙げられる。
臭素系難燃剤としては、例えば、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＳ、１，２－ビス（２’，３’，４’，５’，６’－ペンタブロモフェニル）エタン、１，２－ビス（２，４，６－トリブロモフェノキシ）エタン、２，４，６－トリス（２，４，６－トリブロモフェノキシ）－１，３，５－トリアジン、２，６－ジブロモフェノール、２，４－ジブロモフェノール、臭素化ポリスチレン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモベンジルアクリレート、２，２－ビス［４’（２’’，３’’－ジブロモプロポキシ）－３’，５’－ジブロモフェニル］－プロパン、ビス［３，５－ジブロモ－４－（２，３－ジブロモプロポキシ）フェニル］スルホン、トリス（２，３－ジブロモプロピル）イソシアヌレートなどが挙げられる。
【0036】
（アンチモン系難燃剤）
アンチモン系難燃剤としては、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、ピロアンチモン酸ナトリウム、三塩化アンチモン、三硫化アンチモン、オキシ塩化アンチモン、二塩化アンチモンパークロロペンタン及びアンチモン酸カリウム等を挙げることができ、特に三酸化アンチモン、五酸化アンチモンが好ましい。
アンチモン系難燃剤としては、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、ピロアンチモン酸ナトリウム、三塩化アンチモン、三硫化アンチモン、オキシ塩化アンチモン、二塩化アンチモンパークロロペンタン及びアンチモン酸カリウム等を挙げることができ、特に三酸化アンチモン、五酸化アンチモンが好ましい。
【0037】
上記難燃剤のうち、生体残留性がなく、優れた難燃性を有する点から、リン系難燃剤が好ましく、また環境性の点から、ノンハロゲン系難燃剤が好ましい。
なお、上記難燃剤は、１種を単独で使用することができ、又は２種以上を併用することもできる。
なお、上記難燃剤は、１種を単独で使用することができ、又は２種以上を併用することもできる。
【0038】
（（ｂ）熱膨張性難燃剤の含有量）
本発明の成形体における熱膨張性難燃剤の含有量は特に限定されないが、好ましくは１～３０質量％の範囲である。１質量％以上であると、成形体に良好な難燃性を付与でき、良好な遮炎性が得られる。一方、難燃剤が３０質量％以下であると、熱可塑性樹脂を十分な含有比で含むことができるので、成形加工性がより良好となる。以上の観点から、成形体中の熱膨張性難燃剤の含有量は１～２５質量％の範囲がより好ましく、３～２０質量％の範囲がさらに好ましい。
本発明の成形体における熱膨張性難燃剤の含有量は特に限定されないが、好ましくは１～３０質量％の範囲である。１質量％以上であると、成形体に良好な難燃性を付与でき、良好な遮炎性が得られる。一方、難燃剤が３０質量％以下であると、熱可塑性樹脂を十分な含有比で含むことができるので、成形加工性がより良好となる。以上の観点から、成形体中の熱膨張性難燃剤の含有量は１～２５質量％の範囲がより好ましく、３～２０質量％の範囲がさらに好ましい。
【0039】
＜（ｃ）分散剤＞
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）はさらに分散剤を含むことが好ましい。
（ｃ）分散剤としては、（ｂ）熱膨張性難燃剤を（ａ）熱可塑性樹脂中に分散させることができればよく、特に限定されないが、（ａ）熱可塑性樹脂との相溶性の点で、高分子分散剤を好適に使用することができる。好ましくは、（ｂ）熱膨張性難燃剤を（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂中に分散させることができるものを用いることができる。高分子分散剤としては、官能基を有する高分子分散剤が好ましく、分散安定性の面からカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、一級、二級又は三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環由来の基、等の官能基を有する高分子分散剤が好ましい。
本発明においては、カルボキシル基を有する高分子分散剤が好ましく、特に、難燃剤として好適なリン系難燃剤を用いる場合には、α－オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体が好ましい。当該分散剤を用いることで、リン系熱膨張性難燃剤の分散性を向上させることができ、熱膨張性難燃剤の含有量を低減させることができる。
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）はさらに分散剤を含むことが好ましい。
（ｃ）分散剤としては、（ｂ）熱膨張性難燃剤を（ａ）熱可塑性樹脂中に分散させることができればよく、特に限定されないが、（ａ）熱可塑性樹脂との相溶性の点で、高分子分散剤を好適に使用することができる。好ましくは、（ｂ）熱膨張性難燃剤を（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂中に分散させることができるものを用いることができる。高分子分散剤としては、官能基を有する高分子分散剤が好ましく、分散安定性の面からカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、一級、二級又は三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環由来の基、等の官能基を有する高分子分散剤が好ましい。
本発明においては、カルボキシル基を有する高分子分散剤が好ましく、特に、難燃剤として好適なリン系難燃剤を用いる場合には、α－オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体が好ましい。当該分散剤を用いることで、リン系熱膨張性難燃剤の分散性を向上させることができ、熱膨張性難燃剤の含有量を低減させることができる。
【0040】
（α－オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体）
本発明に係る「α－オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体」（以下、「共重合体（ｃ１）」と記載する。）における、α－オレフィン単位と不飽和カルボン酸単位は、その合計１００ｍｏｌ％のうちα－オレフィン単位の割合が２０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
共重合体（ｃ１）において、α－オレフィン単位と不飽和カルボン酸単位との合計量に対するα－オレフィン単位の割合は、３０ｍｏｌ％以上であることがより好ましく、一方、７０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。α－オレフィンの割合が前記下限値以上であれば、ポリオレフィン系樹脂との相溶性がより優れたものとなり、前記上限値以下であれば、（ｂ）熱膨張性難燃剤との相溶性がより優れたものとなる。
本発明に係る「α－オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体」（以下、「共重合体（ｃ１）」と記載する。）における、α－オレフィン単位と不飽和カルボン酸単位は、その合計１００ｍｏｌ％のうちα－オレフィン単位の割合が２０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
共重合体（ｃ１）において、α－オレフィン単位と不飽和カルボン酸単位との合計量に対するα－オレフィン単位の割合は、３０ｍｏｌ％以上であることがより好ましく、一方、７０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。α－オレフィンの割合が前記下限値以上であれば、ポリオレフィン系樹脂との相溶性がより優れたものとなり、前記上限値以下であれば、（ｂ）熱膨張性難燃剤との相溶性がより優れたものとなる。
【0041】
共重合体（ｃ１）において、α－オレフィンとしては、炭素原子数５以上のα－オレフィンが好ましく、炭素原子数１０以上８０以下のα－オレフィンがより好ましい。α－オレフィンの炭素原子数が５以上であれば、（ａ）熱可塑性樹脂との相溶性がより良好となる傾向があり、８０以下であれば、原料コストの点で有利である。以上の観点から、α－オレフィンの炭素原子数は１２以上７０以下であることがさらにより好ましく、１８以上６０以下であることが特に好ましい。
【0042】
また、共重合体（ｃ１）において、不飽和カルボン酸としては、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、メチルマレイン酸、フマル酸、メチルフマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、グルタコン酸、ノルボルナン－５－エン－２，３－ジカルボン酸、及びこれらの不飽和カルボン酸のエステル、無水物、イミド等が挙げられる。なお、「（メタ）アクリル酸」はアクリル酸又はメタクリル酸を示すものである。
不飽和カルボン酸のエステル、無水物又はイミドの具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２－エチルへキシル、（メタ）アクリル酸グリシジル等の（メタ）アクリル酸エステル；無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物等のジカルボン酸無水物；マレイミド、Ｎ－エチルマレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド等のマレイミド化合物等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
上記の中では、共重合反応性の点から、エステルやジカルボン酸無水物が好ましい。中でも、難燃剤として好適な熱膨張性リン系難燃剤との相溶性の点から、ジカルボン酸無水物が好ましく、無水マレイン酸が特に好ましい。
不飽和カルボン酸のエステル、無水物又はイミドの具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２－エチルへキシル、（メタ）アクリル酸グリシジル等の（メタ）アクリル酸エステル；無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物等のジカルボン酸無水物；マレイミド、Ｎ－エチルマレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド等のマレイミド化合物等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
上記の中では、共重合反応性の点から、エステルやジカルボン酸無水物が好ましい。中でも、難燃剤として好適な熱膨張性リン系難燃剤との相溶性の点から、ジカルボン酸無水物が好ましく、無水マレイン酸が特に好ましい。
【0043】
共重合体（ｃ１）の重量平均分子量は、２，０００以上が好ましく、３，０００以上がより好ましく、一方、５０，０００以下が好ましく、３０，０００以下がより好ましい。共重合体（ｃ１）の重量平均分子量が上記範囲内であれば、（ｂ）難燃剤の分散性がより優れたものとなる。
なお、共重合体（ｃ１）の重量平均分子量は、共重合体（ｃ１）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定される標準ポリスチレン換算の値である。
なお、共重合体（ｃ１）の重量平均分子量は、共重合体（ｃ１）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定される標準ポリスチレン換算の値である。
【0044】
共重合体（ｃ１）の市販品としては、リコルブＣＥ２（クラリアントジャパン（株）製）、ダイヤカルナ３０Ｍ（三菱ケミカル（株）製）が挙げられる。
【0045】
本発明の成形体における（ｂ）熱膨張性難燃剤１００質量部に対する（ｃ）分散剤の含有量は、０を超え、２５質量部以下の範囲であり、好適には０．０１～１０質量部の範囲である。
本発明者らの検討によれば、成形体を構成する無機繊維中に熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂として熱膨張性難燃剤が均一に分散して存在することで、成形体の遮炎性が顕著に向上しうる。詳細なメカニズムは不明だが、本発明者らは以下のように推測している。すなわち、無機繊維間の樹脂に熱膨張性難燃剤が均一に分散されている場合、熱膨張性難燃剤が接炎することにより形成されるチャーが無機繊維の間隙に固定される。さらに、無機繊維の間隙により、接炎時に膨張して形成されるチャーの大きさが制限されることで、形成されるチャーの大きさが均一になる。無機繊維によるチャーの固定効果とチャーの大きさの均一化が組み合わされることにより、緻密なチャーが形成され、成形体の遮炎性が著しく向上するものと考えている。本発明者らは、これらの知見に基づき、熱膨張性難燃剤に対する分散剤の含有量の比を特定の範囲とすることで、無機繊維間の樹脂中に熱膨張性難燃剤が均一に存在するように制御し、成形体の遮炎性を顕著に向上しうることを見出した。
以上の理由から、（ｃ）分散剤の含有量が０超であると、（ｂ）難燃剤の分散性が十分となり、成形体に十分な遮炎性を付与することができる。一方、２５質量部以下であると成形体の物性が十分となる。同様の観点から、（ｃ）分散剤の含有量は、０．０１質量部以上が好ましく、０．１質量部以上がより好ましく、１質量部以上がさらに好ましく、２質量部以上が特に好ましい。一方、上限値については、２０質量部以下がより好ましく、１５質量部以下がさらに好ましく、１０質量部以下がさらにより好ましく、５質量部以下がさらに好ましく、３質量部以下が特に好ましい。
本発明者らの検討によれば、成形体を構成する無機繊維中に熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂として熱膨張性難燃剤が均一に分散して存在することで、成形体の遮炎性が顕著に向上しうる。詳細なメカニズムは不明だが、本発明者らは以下のように推測している。すなわち、無機繊維間の樹脂に熱膨張性難燃剤が均一に分散されている場合、熱膨張性難燃剤が接炎することにより形成されるチャーが無機繊維の間隙に固定される。さらに、無機繊維の間隙により、接炎時に膨張して形成されるチャーの大きさが制限されることで、形成されるチャーの大きさが均一になる。無機繊維によるチャーの固定効果とチャーの大きさの均一化が組み合わされることにより、緻密なチャーが形成され、成形体の遮炎性が著しく向上するものと考えている。本発明者らは、これらの知見に基づき、熱膨張性難燃剤に対する分散剤の含有量の比を特定の範囲とすることで、無機繊維間の樹脂中に熱膨張性難燃剤が均一に存在するように制御し、成形体の遮炎性を顕著に向上しうることを見出した。
以上の理由から、（ｃ）分散剤の含有量が０超であると、（ｂ）難燃剤の分散性が十分となり、成形体に十分な遮炎性を付与することができる。一方、２５質量部以下であると成形体の物性が十分となる。同様の観点から、（ｃ）分散剤の含有量は、０．０１質量部以上が好ましく、０．１質量部以上がより好ましく、１質量部以上がさらに好ましく、２質量部以上が特に好ましい。一方、上限値については、２０質量部以下がより好ましく、１５質量部以下がさらに好ましく、１０質量部以下がさらにより好ましく、５質量部以下がさらに好ましく、３質量部以下が特に好ましい。
【0046】
また、（ａ）熱可塑性樹脂及び（ｂ）熱膨張性難燃剤の合計１００質量部に対する（ｃ）分散剤の割合は、０．０１質量部以上であることが好ましく、０．０５質量部以上であることがより好ましく、０．１質量部以上であることがさらに好ましい。一方、１０質量部以下が好ましく、５．０質量部以下がより好ましく、２．０質量部以下であることがさらに好ましく、１．５質量部以下であることがより好ましく、１．０質量部以下であることがさらに好ましい。（ｃ）分散剤の割合が前記下限値以上であれば、（ｂ）熱膨張性難燃剤がより良好に分散し、得られる成形体の遮炎性や物性、外観がより良好となる。（ｃ）分散剤の割合が前記上限値以下であれば、（ｃ）分散剤による成形体の遮炎性への影響をより抑制できる。特に、ポリオレフィン系樹脂及び（ｂ）熱膨張性難燃剤の合計１００質量部に対する（ｃ）分散剤の割合は、０．０１質量部以上であることが好ましく、０．０５質量部以上であることがより好ましく、０．１質量部以上であることがさらに好ましい。一方、１０質量部以下が好ましく、５．０質量部以下がより好ましく、２．０質量部以下であることがさらに好ましく、１．５質量部以下であることがより好ましく、１．０質量部以下であることがさらに好ましい。
【0047】
また、以下に詳述する（Ｙ）無機繊維に対しては、（Ｙ）無機繊維１００質量部に対する（ｃ）分散剤の割合が、０．０１質量部以上であることが好ましく、０．０５質量部以上であることがより好ましく、０．１質量部以上であることがさらに好ましい。一方、１０質量部以下が好ましく、５．０質量部以下がより好ましく、２．０質量部以下であることがさらに好ましい。（ｃ）分散剤の割合が前記下限値以上であれば、得られる成形体の遮炎性や物性、及び外観がより良好となる。（ｃ）分散剤の割合が前記上限値以下であれば、（ｃ）分散剤による成形体の遮炎性への影響をより抑制できる。
【0048】
＜（Ｙ）無機繊維＞
本発明の成形体は、（Ｙ）無機繊維を含有する。（Ｙ）無機繊維としては、種々の繊維を用いることができ、例えば、ガラス繊維、ロックウール、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維等の金属酸化物繊維、チタン酸カリウム繊維、ケイ酸カルシウム（ワラストナイト）繊維、セラミックファイバー等のセラミック繊維、炭素繊維、金属繊維等が挙げられる。これらの無機繊維は、１種単独でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記無機繊維のうち、遮炎性、加工性の観点から、ガラス繊維及びアルミナ繊維から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
（Ｙ）無機繊維として、溶融温度の異なる２種以上の無機繊維を含むことができる。溶融温度の異なる２種以上の無機繊維の組合せとしては、少なくとも１種はガラス繊維であり、他の１種以上は、アルミナ繊維、シリカ繊維、アルカリアースシリケート繊維（生体溶解性）、及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の無機繊維の組合せであることが好ましい。溶融温度の異なる２種以上の無機繊維を含むことで、遮炎性の機能低下を効果的に防ぐことができる。
また、本発明で使用する無機繊維は、収束剤又は表面処理剤と組み合わせて使用してもよい。このような収束剤又は表面処理剤としては、例えば、エポキシ系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官能基を有する化合物が挙げられる。
本発明の成形体は、（Ｙ）無機繊維を含有する。（Ｙ）無機繊維としては、種々の繊維を用いることができ、例えば、ガラス繊維、ロックウール、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維等の金属酸化物繊維、チタン酸カリウム繊維、ケイ酸カルシウム（ワラストナイト）繊維、セラミックファイバー等のセラミック繊維、炭素繊維、金属繊維等が挙げられる。これらの無機繊維は、１種単独でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記無機繊維のうち、遮炎性、加工性の観点から、ガラス繊維及びアルミナ繊維から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
（Ｙ）無機繊維として、溶融温度の異なる２種以上の無機繊維を含むことができる。溶融温度の異なる２種以上の無機繊維の組合せとしては、少なくとも１種はガラス繊維であり、他の１種以上は、アルミナ繊維、シリカ繊維、アルカリアースシリケート繊維（生体溶解性）、及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の無機繊維の組合せであることが好ましい。溶融温度の異なる２種以上の無機繊維を含むことで、遮炎性の機能低下を効果的に防ぐことができる。
また、本発明で使用する無機繊維は、収束剤又は表面処理剤と組み合わせて使用してもよい。このような収束剤又は表面処理剤としては、例えば、エポキシ系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官能基を有する化合物が挙げられる。
【0049】
無機繊維の平均繊維径としては、３～２５μｍであることが好ましい。また、平均繊維長としては、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上であることがより好ましく、５ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
なお、平均繊維径及び平均繊維長については、無機繊維を構成する無機材料の種類によって、好適範囲が異なるため、具体的な好適範囲については、後述する。
また、繊維径は走査型電子顕微鏡などを用いて測定することができ、平均繊維径は、例えばランダムに１０本の繊維の繊維径を測定し、平均値を計算することにより得ることができる。また、繊維長は必要に応じて顕微鏡等で拡大した画像から、定規、ノギス等を用いて測定することができ、平均繊維長は、例えばランダムに１０本の繊維の繊維長を測定し、平均値を計算することにより得ることができる。
なお、平均繊維径及び平均繊維長については、無機繊維を構成する無機材料の種類によって、好適範囲が異なるため、具体的な好適範囲については、後述する。
また、繊維径は走査型電子顕微鏡などを用いて測定することができ、平均繊維径は、例えばランダムに１０本の繊維の繊維径を測定し、平均値を計算することにより得ることができる。また、繊維長は必要に応じて顕微鏡等で拡大した画像から、定規、ノギス等を用いて測定することができ、平均繊維長は、例えばランダムに１０本の繊維の繊維長を測定し、平均値を計算することにより得ることができる。
【0050】
本発明の成形体における無機繊維の含有量は、１～８０質量％であることが好ましい。無機繊維の含有量が１質量％以上であると、成形体の強度、剛性、及び耐衝撃性が良好となる。また、８０質量％以下であると、成形体の製造や加工が容易になる。また、無機繊維の含有量が８０質量％以下であると成形体の比重が軽くなり、金属代替としての軽量化効果が顕著となる。
以上の観点から、成形体における（Ｙ）無機繊維の含有量は３～６０質量％であることがより好ましく、１０～５０質量％であることがさらに好ましく、３０～４５質量％であることが特に好ましい。
以上の観点から、成形体における（Ｙ）無機繊維の含有量は３～６０質量％であることがより好ましく、１０～５０質量％であることがさらに好ましく、３０～４５質量％であることが特に好ましい。
【0051】
（ガラス繊維）
本発明の成形体に好適な（Ｙ）無機繊維の一つとして、ガラス繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、例えば、平均繊維長が３０ｍｍ以上の長い繊維であってもよいし、平均繊維長が短かい繊維（チョップドストランド）であってもよいが、遮炎性、剛性、耐衝撃性等の観点から、平均繊維長が長いガラス繊維を用いることが好ましい。
より具体的には、平均繊維長としては、５ｍｍ以上であることが好ましい。平均繊維長が５ｍｍ以上であると、成形体の強度及び耐衝撃性が良好となる。以上の観点から、ガラス繊維の平均繊維長は５ｍｍ以上であることが好ましく、３０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
なお、ガラス繊維の平均繊維長の上限には、特に制限はなく、例えば、ガラス繊維を用いてプルトリュージョン法によって製造したペレットを使用する場合には、そのペレットの長さがガラス繊維の繊維長となるので、最大で２０ｍｍ程度となる。また、ガラス長繊維を使用したスワールマット系では、製造に使用したロービングにおけるガラス繊維の長さが最大繊維長となるので、１７０００ｍ（１７ｋｍ）程度にもなるが、成形体の大きさに合わせて、カットした場合は、カットした長さが最大繊維長となる。
本発明の成形体に好適な（Ｙ）無機繊維の一つとして、ガラス繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、例えば、平均繊維長が３０ｍｍ以上の長い繊維であってもよいし、平均繊維長が短かい繊維（チョップドストランド）であってもよいが、遮炎性、剛性、耐衝撃性等の観点から、平均繊維長が長いガラス繊維を用いることが好ましい。
より具体的には、平均繊維長としては、５ｍｍ以上であることが好ましい。平均繊維長が５ｍｍ以上であると、成形体の強度及び耐衝撃性が良好となる。以上の観点から、ガラス繊維の平均繊維長は５ｍｍ以上であることが好ましく、３０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
なお、ガラス繊維の平均繊維長の上限には、特に制限はなく、例えば、ガラス繊維を用いてプルトリュージョン法によって製造したペレットを使用する場合には、そのペレットの長さがガラス繊維の繊維長となるので、最大で２０ｍｍ程度となる。また、ガラス長繊維を使用したスワールマット系では、製造に使用したロービングにおけるガラス繊維の長さが最大繊維長となるので、１７０００ｍ（１７ｋｍ）程度にもなるが、成形体の大きさに合わせて、カットした場合は、カットした長さが最大繊維長となる。
【0052】
また、ガラス繊維の平均繊維径は、９～２５μｍの範囲であることが好ましい。平均繊維径が９μｍ以上であると、成形体の剛性及び耐衝撃性が十分となり、一方、平均繊維径が２５μｍ以下であると、成形体の強度が良好となる。以上の観点から、ガラス繊維の平均繊維径は、１０～１５μｍの範囲であることがさらに好ましい。
なお、ガラス繊維の平均繊維径及び平均繊維長については、上記方法により、測定することができる。
なお、ガラス繊維の平均繊維径及び平均繊維長については、上記方法により、測定することができる。
【0053】
本発明に用いられるガラス繊維の材質については、特別な制限はなく、無アルカリガラス、低アルカリガラス、含アルカリガラスのいずれでもよく、従来からガラス繊維として、使用されている各種の組成のものを使用することができる。
【0054】
（アルミナ繊維）
本発明の成形体に好適な（Ｙ）無機繊維の一つとしてアルミナ繊維が挙げられる。アルミナ繊維は、通常アルミナとシリカからなる繊維であり、本発明の成形体においては、アルミナ繊維のアルミナ／シリカの組成比（質量比）は６５／３５～９８／２のムライト組成、又はハイアルミナ組成と呼ばれる範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは７０／３０～９５／５、特に好ましくは７０／３０～７４／２６の範囲である。
本発明の成形体に好適な（Ｙ）無機繊維の一つとしてアルミナ繊維が挙げられる。アルミナ繊維は、通常アルミナとシリカからなる繊維であり、本発明の成形体においては、アルミナ繊維のアルミナ／シリカの組成比（質量比）は６５／３５～９８／２のムライト組成、又はハイアルミナ組成と呼ばれる範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは７０／３０～９５／５、特に好ましくは７０／３０～７４／２６の範囲である。
【0055】
アルミナ繊維の平均繊維径としては、３～２５μｍの範囲が好ましく、繊維径３μｍ以下の繊維を実質的に含まないものが好ましい。ここで繊維径３μｍ以下の繊維を実質的に含まないとは、繊維径３μｍ以下の繊維が、全無機繊維質量の０．１質量％以下であることを表す。
また、アルミナ繊維の平均繊維径は、５～８μｍであることがより好ましい。無機繊維の平均繊維径が太すぎると、マット状無機繊維集合体層の反発力や靭性が低下し、逆に細すぎても空気中に浮遊する発塵量が多くなり、また繊維径３μｍ以下の無機繊維が含有される確率が高くなる。
アルミナ繊維は、平均繊維長が好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは３０ｍｍ以上、更に好ましくは５０ｍｍ以上の繊維である。また、好ましくは３．０×１０３ｍｍ以下、より好ましくは１．０×１０３ｍｍ以下の繊維である。アルミナ繊維の平均繊維長及び平均繊維径がこの範囲であれば、成形体の強度及び耐衝撃性が良好となる。
また、アルミナ繊維の平均繊維径は、５～８μｍであることがより好ましい。無機繊維の平均繊維径が太すぎると、マット状無機繊維集合体層の反発力や靭性が低下し、逆に細すぎても空気中に浮遊する発塵量が多くなり、また繊維径３μｍ以下の無機繊維が含有される確率が高くなる。
アルミナ繊維は、平均繊維長が好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは３０ｍｍ以上、更に好ましくは５０ｍｍ以上の繊維である。また、好ましくは３．０×１０３ｍｍ以下、より好ましくは１．０×１０３ｍｍ以下の繊維である。アルミナ繊維の平均繊維長及び平均繊維径がこの範囲であれば、成形体の強度及び耐衝撃性が良好となる。
【0056】
（炭素繊維）
炭素繊維もガラス繊維と好適な範囲は同等である。
炭素繊維もガラス繊維と好適な範囲は同等である。
【0057】
＜任意添加成分＞
本発明の成形体には、上記成分に加えて、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、発明の効果を一層向上させるなど、他の効果を付与する等の目的のため、任意の添加成分を配合することができる。
具体的には、顔料などの着色剤、ヒンダードアミン系などの光安定剤、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、ソルビトール系などの造核剤、フェノール系、リン系などの酸化防止剤、非イオン系界面活性剤などの帯電防止剤、無機化合物などの中和剤、チアゾール系などの抗菌・防黴剤、ハロゲン化合物やリグノフェノールなどの難燃剤・難燃助剤、可塑剤、有機金属塩系などの分散剤、脂肪酸アミド系などの滑剤、窒素化合物などの金属不活性剤、前記ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂、オレフィン系エラストマー及びスチレン系エラストマーなどのエラストマー（ゴム成分）等を挙げることができる。
これらの任意添加成分は、２種以上を併用してもよい。
本発明の成形体には、上記成分に加えて、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、発明の効果を一層向上させるなど、他の効果を付与する等の目的のため、任意の添加成分を配合することができる。
具体的には、顔料などの着色剤、ヒンダードアミン系などの光安定剤、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、ソルビトール系などの造核剤、フェノール系、リン系などの酸化防止剤、非イオン系界面活性剤などの帯電防止剤、無機化合物などの中和剤、チアゾール系などの抗菌・防黴剤、ハロゲン化合物やリグノフェノールなどの難燃剤・難燃助剤、可塑剤、有機金属塩系などの分散剤、脂肪酸アミド系などの滑剤、窒素化合物などの金属不活性剤、前記ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂、オレフィン系エラストマー及びスチレン系エラストマーなどのエラストマー（ゴム成分）等を挙げることができる。
これらの任意添加成分は、２種以上を併用してもよい。
【0058】
着色剤として、例えば、無機系や有機系の顔料などは、本発明の成形体の、着色外観、見映え、風合い、商品価値、耐候性や耐久性などの付与、向上などに有効である。
具体例として、無機系顔料としては、ファーネスカーボン、ケッチェンカーボンなどのカーボンブラック；酸化チタン；酸化鉄（ベンガラ等）；クロム酸（黄鉛など）； モリブデン酸；硫化セレン化物；フェロシアン化物などが挙げられ、有機系顔料としては、難溶性アゾレーキ、可溶性アゾレーキ、不溶性アゾキレート；縮合性アゾキレート；その他のアゾキレートなどのアゾ系顔料；フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料；アントラキノン、ペリノン、ペリレン、チオインジゴなどのスレン系顔料；染料レーキ；キナクリドン系；ジオキサジン系；イソインドリノン系などが挙げられる。また、メタリック調やパール調にするには、アルミフレーク；パール顔料を含有させることができる。また、染料を含有させることもできる。
具体例として、無機系顔料としては、ファーネスカーボン、ケッチェンカーボンなどのカーボンブラック；酸化チタン；酸化鉄（ベンガラ等）；クロム酸（黄鉛など）； モリブデン酸；硫化セレン化物；フェロシアン化物などが挙げられ、有機系顔料としては、難溶性アゾレーキ、可溶性アゾレーキ、不溶性アゾキレート；縮合性アゾキレート；その他のアゾキレートなどのアゾ系顔料；フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料；アントラキノン、ペリノン、ペリレン、チオインジゴなどのスレン系顔料；染料レーキ；キナクリドン系；ジオキサジン系；イソインドリノン系などが挙げられる。また、メタリック調やパール調にするには、アルミフレーク；パール顔料を含有させることができる。また、染料を含有させることもできる。
【0059】
光安定剤や紫外線吸収剤として、例えば、ヒンダードアミン化合物、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系やサリシレート系などは、本発明の成形体の耐候性や耐久性などの付与、向上に有効であり、耐候変色性の一層の向上に有効である。
具体例としては、ヒンダードアミン化合物として、コハク酸ジメチルと１－（２－ヒドロキシエチル）－４－ヒドロキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジンとの縮合物；ポリ〔〔６－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）イミノ－１，３，５－トリアジン－２，４－ジイル〕〔（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ〕ヘキサメチレン〔（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ〕〕；テトラキス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート；テトラキス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート；ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート；ビス－２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジルセバケートなどが挙げられ、ベンゾトリアゾール系としては、２－（２’－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－ｔ－ブチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾール；２－（２’－ヒドロキシ－３’－ｔ－ブチル－５’－メチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾールなどが挙げられ、ベンゾフェノン系としては、２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン；２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクトキシベンゾフェノンなどが挙げられ、サリシレート系としては、４－ｔ－ブチルフェニルサリシレート；２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル３’，５’－ジ－ｔ－ブチル－４’－ヒドロキシベンゾエートなどが挙げられる。
ここで、前記光安定剤と紫外線吸収剤とを併用する方法は、耐候性、耐久性、耐候変色性などの向上効果が大きく好ましい。
具体例としては、ヒンダードアミン化合物として、コハク酸ジメチルと１－（２－ヒドロキシエチル）－４－ヒドロキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジンとの縮合物；ポリ〔〔６－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）イミノ－１，３，５－トリアジン－２，４－ジイル〕〔（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ〕ヘキサメチレン〔（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ〕〕；テトラキス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート；テトラキス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート；ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート；ビス－２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジルセバケートなどが挙げられ、ベンゾトリアゾール系としては、２－（２’－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－ｔ－ブチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾール；２－（２’－ヒドロキシ－３’－ｔ－ブチル－５’－メチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾールなどが挙げられ、ベンゾフェノン系としては、２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン；２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクトキシベンゾフェノンなどが挙げられ、サリシレート系としては、４－ｔ－ブチルフェニルサリシレート；２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル３’，５’－ジ－ｔ－ブチル－４’－ヒドロキシベンゾエートなどが挙げられる。
ここで、前記光安定剤と紫外線吸収剤とを併用する方法は、耐候性、耐久性、耐候変色性などの向上効果が大きく好ましい。
【0060】
酸化防止剤として、例えば、フェノール系、リン系やイオウ系の酸化防止剤などは、本発明の成形体の、耐熱安定性、加工安定性、耐熱老化性などの付与、向上などに有効である。
また、帯電防止剤として、例えば、非イオン系やカチオン系などの帯電防止剤は、本発明の成形体の帯電防止性の付与、向上に有効である。
また、帯電防止剤として、例えば、非イオン系やカチオン系などの帯電防止剤は、本発明の成形体の帯電防止性の付与、向上に有効である。
【0061】
オレフィン系エラストマーとしては、例えば、エチレン・プロピレン共重合体エラストマー（ＥＰＲ）、エチレン・ブテン共重合体エラストマー（ＥＢＲ）、エチレン・ヘキセン共重合体エラストマー（ＥＨＲ）、エチレン・オクテン共重合体エラストマー（ＥＯＲ）などのエチレン・α－オレフィン共重合体エラストマー；エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン・プロピレン・ブタジエン共重合体、エチレン・プロピレン・イソプレン共重合体などのエチレン・α－オレフィン・ジエン三元共重合体エラストマー、スチレン・ブタジエン・スチレントリブロック共重合体エラストマー（ＳＢＳ）などを挙げることができる。
また、スチレン系エラストマーとしては、例えば、スチレン・イソプレン・スチレントリブロック共重合体エラストマー（ＳＩＳ）、スチレン－ エチレン・ブチレン共重合体エラストマー（ＳＥＢ）、スチレン－エチレン・プロピレン共重合体エラストマー（ＳＥＰ）、スチレン－エチレン・ブチレン－スチレン共重合体エラストマー（ＳＥＢＳ）、スチレン－エチレン・ブチレン－エチレン共重合体エラストマー（ＳＥＢＣ）、水添スチレン・ブタジエンエラストマー（ＨＳＢＲ）、スチレン－エチレン・プロピレン－スチレン共重合体エラストマー（ＳＥＰＳ）、スチレン－エチレン・エチレン・プロピレン－スチレン共重合体エラストマー（ＳＥＥＰＳ）、スチレン－ブタジエン・ブチレン－スチレン共重合体エラストマー（ＳＢＢＳ）、部分水添スチレン－イソプレン－スチレン共重合体エラストマー、部分水添スチレン－イソプレン・ブタジエン－スチレン共重合体エラストマーなどのスチレン系エラストマー、さらにエチレン－エチレン・ブチレン－エチレン共重合体エラストマー（ＣＥＢＣ）などの水添ポリマー系エラストマーなどを挙げることができる。
中でも、エチレン・オクテン共重合体エラストマー（ＥＯＲ）及び／又はエチレン・ブテン共重合体エラストマー（ＥＢＲ）を使用すると、本発明の成形体において、適度の柔軟性などが付与し易く、耐衝撃性が優れる傾向にあるなどの点から好ましい。
また、スチレン系エラストマーとしては、例えば、スチレン・イソプレン・スチレントリブロック共重合体エラストマー（ＳＩＳ）、スチレン－ エチレン・ブチレン共重合体エラストマー（ＳＥＢ）、スチレン－エチレン・プロピレン共重合体エラストマー（ＳＥＰ）、スチレン－エチレン・ブチレン－スチレン共重合体エラストマー（ＳＥＢＳ）、スチレン－エチレン・ブチレン－エチレン共重合体エラストマー（ＳＥＢＣ）、水添スチレン・ブタジエンエラストマー（ＨＳＢＲ）、スチレン－エチレン・プロピレン－スチレン共重合体エラストマー（ＳＥＰＳ）、スチレン－エチレン・エチレン・プロピレン－スチレン共重合体エラストマー（ＳＥＥＰＳ）、スチレン－ブタジエン・ブチレン－スチレン共重合体エラストマー（ＳＢＢＳ）、部分水添スチレン－イソプレン－スチレン共重合体エラストマー、部分水添スチレン－イソプレン・ブタジエン－スチレン共重合体エラストマーなどのスチレン系エラストマー、さらにエチレン－エチレン・ブチレン－エチレン共重合体エラストマー（ＣＥＢＣ）などの水添ポリマー系エラストマーなどを挙げることができる。
中でも、エチレン・オクテン共重合体エラストマー（ＥＯＲ）及び／又はエチレン・ブテン共重合体エラストマー（ＥＢＲ）を使用すると、本発明の成形体において、適度の柔軟性などが付与し易く、耐衝撃性が優れる傾向にあるなどの点から好ましい。
【0062】
＜熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）の製造方法＞
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は、上述のように、（ａ）熱可塑性樹脂、必要に応じて加えられる変性ポリオレフィン系樹脂、（ｂ）熱膨張性難燃剤、（ｃ）分散剤を含有するものである。また、さらに任意添加成分が配合されていてもよい。前記の熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）において、（ａ）熱可塑性樹脂が（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂である場合には、特にポリプロピレン系樹脂組成物（以下「ＰＰ組成物」と記載することがある。）と呼称する場合がある。
熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）、又はＰＰ組成物の製造方法としては、従来公知の方法を用いることができ、上記成分を配合して混合、溶融混練することにより製造することができる。
混合は、タンブラー、Ｖブレンダー、リボンブレンダー等の混合器を用いて行われ、溶融混練は、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールミキサー、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等の機器を用い、溶融混練され、造粒される。
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）は、上述のように、（ａ）熱可塑性樹脂、必要に応じて加えられる変性ポリオレフィン系樹脂、（ｂ）熱膨張性難燃剤、（ｃ）分散剤を含有するものである。また、さらに任意添加成分が配合されていてもよい。前記の熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）において、（ａ）熱可塑性樹脂が（ａ－１）ポリプロピレン系樹脂である場合には、特にポリプロピレン系樹脂組成物（以下「ＰＰ組成物」と記載することがある。）と呼称する場合がある。
熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）、又はＰＰ組成物の製造方法としては、従来公知の方法を用いることができ、上記成分を配合して混合、溶融混練することにより製造することができる。
混合は、タンブラー、Ｖブレンダー、リボンブレンダー等の混合器を用いて行われ、溶融混練は、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールミキサー、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等の機器を用い、溶融混練され、造粒される。
【0063】
＜成形体を製造するためのシートの製造方法＞
本発明の成形体を製造するためのシートに関し、その製造方法は特に限定されないが、好適には、（Ｙ）無機繊維からなるマット（以下「無機繊維マット」と記載することがある。）に上記熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）又はＰＰ組成物を含浸させて製造することが好ましい。含浸の方法としては、無機繊維マット（Ｙ）に熱可塑性組成物（Ｘ）又はＰＰ組成物を塗布する方法、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）又はＰＰ組成物のシート（以下「熱可塑性樹脂シート」又は「ＰＰシート」と記載することがある。）を作製しておき、該熱可塑性樹脂シート又はＰＰシートを無機繊維マット（Ｙ）に積層し、加熱、溶融させて含浸させる方法等がある。
本発明では、成形体を製造するためのシートの樹脂の繊維への含浸性の観点から、熱可塑性樹脂シート又はＰＰシートを無機繊維マット（Ｙ）に積層し、加熱、溶融させる方法が好ましい。特に、無機繊維マットが２つの熱可塑性樹脂シート又はＰＰシートの間になるように積層され、その後、該積層体を加熱及び加圧し、ついで冷却固化することで得ることができる。
ここで熱可塑性樹脂シート又はＰＰシートの厚みとしては、繊維マットへの含浸が良好に行える範囲であれば特に制限はない。
本発明の成形体を製造するためのシートに関し、その製造方法は特に限定されないが、好適には、（Ｙ）無機繊維からなるマット（以下「無機繊維マット」と記載することがある。）に上記熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）又はＰＰ組成物を含浸させて製造することが好ましい。含浸の方法としては、無機繊維マット（Ｙ）に熱可塑性組成物（Ｘ）又はＰＰ組成物を塗布する方法、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）又はＰＰ組成物のシート（以下「熱可塑性樹脂シート」又は「ＰＰシート」と記載することがある。）を作製しておき、該熱可塑性樹脂シート又はＰＰシートを無機繊維マット（Ｙ）に積層し、加熱、溶融させて含浸させる方法等がある。
本発明では、成形体を製造するためのシートの樹脂の繊維への含浸性の観点から、熱可塑性樹脂シート又はＰＰシートを無機繊維マット（Ｙ）に積層し、加熱、溶融させる方法が好ましい。特に、無機繊維マットが２つの熱可塑性樹脂シート又はＰＰシートの間になるように積層され、その後、該積層体を加熱及び加圧し、ついで冷却固化することで得ることができる。
ここで熱可塑性樹脂シート又はＰＰシートの厚みとしては、繊維マットへの含浸が良好に行える範囲であれば特に制限はない。
【0064】
（無機繊維マット（Ｙ））
成形体を製造するためのシートの製造方法において用いられる無機繊維の形態としては、特に制限はなく、様々な形態のものを使用することができるが、マット状ないしはシート状に形成しているものが好ましい。
より具体的には、ガラス繊維により形成されるマット（以下、「ガラス繊維マット」と記載する。）、アルミナ繊維に代表される金属酸化物繊維により形成されるマット（以下、「金属酸化物マット」と記載する。）が好ましい。
成形体を製造するためのシートの製造方法において用いられる無機繊維の形態としては、特に制限はなく、様々な形態のものを使用することができるが、マット状ないしはシート状に形成しているものが好ましい。
より具体的には、ガラス繊維により形成されるマット（以下、「ガラス繊維マット」と記載する。）、アルミナ繊維に代表される金属酸化物繊維により形成されるマット（以下、「金属酸化物マット」と記載する。）が好ましい。
【0065】
当該無機繊維マットの坪量（単位面積当りの質量）は、特段の制限はなく、用途に応じて適宜決定されるが、好ましくは３００ｇ／ｍ２以上、より好ましくは８００ｇ／ｍ２超、より好ましくは１５００ｇ／ｍ２超である。また、当該無機繊維マットの坪量は、特段の制限はないが、好ましくは５０００ｇ／ｍ２以下、より好ましくは４５００ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは４０００ｇ／ｍ２以下、特に好ましくは３５００ｇ／ｍ２以下である。
本発明に係る無機繊維マットの厚みは、特段の制限はないが、好ましくは４ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは６ｍｍ以上である。また、当該繊維マットの厚みは、好ましくは４０ｍｍ以下、さらに好ましくは３５ｍｍ以下、特に好ましくは３０ｍｍ以下である。
本発明に係る無機繊維マットの厚みは、特段の制限はないが、好ましくは４ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは６ｍｍ以上である。また、当該繊維マットの厚みは、好ましくは４０ｍｍ以下、さらに好ましくは３５ｍｍ以下、特に好ましくは３０ｍｍ以下である。
【0066】
無機繊維マットの単位面積当りの坪量(目付)は、該無機繊維マットを構成する無機繊維集積体を折り畳み装置にて積層する際、単位面積当りの繊維量を調整することによって、上記の範囲とすることができる。また、本発明の無機繊維マットは、複数の無機繊維マットを接着した構成であっても、単一の構成であってもよいが、ハンドリング性や接着界面における剥離強度の点から、単一の構成であることが好ましい。
【0067】
（ガラス繊維マット）
本発明に用いられるガラス繊維マットの形態としては、短繊維ガラス綿で加工したフェルト及びブランケット、連続ガラス繊維を加工したチョップドストランドマット、連続ガラス繊維のスワール（渦巻状）マット、一方向引き揃えマットなどが挙げられる。これらの中でも、特に連続ガラス繊維のスワール（渦巻状）マットをニードルパンチしたガラス繊維マットを使用すると、成形体製造用のシートの強度、および、耐衝撃性が優れており、好ましい。
本発明に用いられるガラス繊維マットの形態としては、短繊維ガラス綿で加工したフェルト及びブランケット、連続ガラス繊維を加工したチョップドストランドマット、連続ガラス繊維のスワール（渦巻状）マット、一方向引き揃えマットなどが挙げられる。これらの中でも、特に連続ガラス繊維のスワール（渦巻状）マットをニードルパンチしたガラス繊維マットを使用すると、成形体製造用のシートの強度、および、耐衝撃性が優れており、好ましい。
【0068】
（金属酸化物繊維マット）
本発明に係る金属酸化物繊維マットは、アルミナ繊維等の金属酸化物繊維で構成され、かつニードリング処理が施されたマットである。
本発明に係る金属酸化物繊維マットは、アルミナ繊維等の金属酸化物繊維で構成され、かつニードリング処理が施されたマットである。
【0069】
熱可塑性樹脂シート又はＰＰシートを無機繊維マットに積層し、加熱、溶融させる方法において、加熱温度は１７０～３００℃であることが好ましい。加熱温度が１７０℃以上であると、ポリプロピレン系樹脂の流動性が十分であり、無機繊維マットにＰＰ組成物を十分に含浸させることができ、好適な樹脂含浸シートが得られる。一方、加熱温度が３００℃以下であると、熱可塑性樹脂組成物又はＰＰ組成物が劣化することがない。
さらに、加圧圧力としては０．１～１ＭＰａであることが好ましい。加圧圧力が０．１ＭＰａ以上であると、無機繊維マットに熱可塑性樹脂組成物又はＰＰ組成物を十分に含浸させることができ、好適な樹脂含浸シートが得られる。一方、１ＭＰａ以下とすることで、熱可塑性樹脂組成物又はＰＰ組成物が流動し、バリが生じることがない。
また、冷却時の温度としては、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）又はＰＰ組成物中の熱可塑性樹脂の凝固点以下であれば、特に制限されないが、冷却温度が８０℃以下であると、得られた樹脂含浸シートを取り出す際に変形することがない。以上の観点から、冷却温度は、室温～８０℃であることが好ましい。
さらに、加圧圧力としては０．１～１ＭＰａであることが好ましい。加圧圧力が０．１ＭＰａ以上であると、無機繊維マットに熱可塑性樹脂組成物又はＰＰ組成物を十分に含浸させることができ、好適な樹脂含浸シートが得られる。一方、１ＭＰａ以下とすることで、熱可塑性樹脂組成物又はＰＰ組成物が流動し、バリが生じることがない。
また、冷却時の温度としては、熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）又はＰＰ組成物中の熱可塑性樹脂の凝固点以下であれば、特に制限されないが、冷却温度が８０℃以下であると、得られた樹脂含浸シートを取り出す際に変形することがない。以上の観点から、冷却温度は、室温～８０℃であることが好ましい。
【0070】
上記の樹脂含浸シートは加熱及び加圧、冷却して、成形体製造用のシートを得る方法としては、加熱装置の付いた金型内でプレス成形する方法、又は、加熱装置の付いた２対のローラーの間を通して加熱と加圧を行うラミネート加工などにより、成形体製造用のシートが製造される。特に、ラミネート加工は、連続生産が行えるため、生産性が良く、好ましい。
【0071】
＜成形体製造用のシートの厚み＞
本発明の成形体製造用のシートの厚みは、通常１～１０ｍｍ、好ましくは２～５ｍｍである。このシートの厚みが１ｍｍ以上であると、シートの製造が容易であり、一方、シートの厚みが１０ｍｍ以下であれば、シートをスタンピング成形などで加工する際に、長時間の予備加熱が必要とならず、良好な成形加工性が得られる。
本発明の成形体製造用のシートの厚みは、通常１～１０ｍｍ、好ましくは２～５ｍｍである。このシートの厚みが１ｍｍ以上であると、シートの製造が容易であり、一方、シートの厚みが１０ｍｍ以下であれば、シートをスタンピング成形などで加工する際に、長時間の予備加熱が必要とならず、良好な成形加工性が得られる。
【0072】
＜成形体＞
本発明の成形体は、常法に従い上記シートをスタンピング成形することで、所望の形状で得られる。
本発明の成形体は、常法に従い上記シートをスタンピング成形することで、所望の形状で得られる。
【0073】
（用途）
本発明の成形体の用途としては、例えば、自動車部品や電気電子機器部品などの工業分野の各種部品等が挙げられる。とりわけ強度と剛性、導電性に優れ、これらの性能をバランスよく、より高度に必要とされる用途、例えば、バッテリーケースなどの各種ハウジングや筐体に、好適に用いることができる。
本発明の成形体の用途としては、例えば、自動車部品や電気電子機器部品などの工業分野の各種部品等が挙げられる。とりわけ強度と剛性、導電性に優れ、これらの性能をバランスよく、より高度に必要とされる用途、例えば、バッテリーケースなどの各種ハウジングや筐体に、好適に用いることができる。
【0074】
［構造体］
本発明の成形体からなる構造体は、バッテリーハウジング、及びバッテリーセルが挙げられる。
本発明における構造体としては、バッテリーが好ましく、バッテリーとしては、特に限定されない。例えば、リチウムイオンバッテリー、ニッケル・水素電池、リチウム・硫黄電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・鉄電池、ニッケル・亜鉛電池、ナトリウム・硫黄電池、鉛蓄電池、空気電池等の二次電池が挙げられる。これらの中では、リチウムイオンバッテリーであることが好ましく、特には、本発明のバッテリーハウジングは、リチウムイオン電池の熱暴走を抑制するために好適に用いられる。すなわち、本発明のバッテリーハウジングは、リチウムイオン電池のバッテリーハウジングであることが好ましい。
本発明の成形体からなる構造体は、バッテリーハウジング、及びバッテリーセルが挙げられる。
本発明における構造体としては、バッテリーが好ましく、バッテリーとしては、特に限定されない。例えば、リチウムイオンバッテリー、ニッケル・水素電池、リチウム・硫黄電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・鉄電池、ニッケル・亜鉛電池、ナトリウム・硫黄電池、鉛蓄電池、空気電池等の二次電池が挙げられる。これらの中では、リチウムイオンバッテリーであることが好ましく、特には、本発明のバッテリーハウジングは、リチウムイオン電池の熱暴走を抑制するために好適に用いられる。すなわち、本発明のバッテリーハウジングは、リチウムイオン電池のバッテリーハウジングであることが好ましい。
【0075】
［電動モビリティ］
本発明における電動モビリティとは、電気をエネルギー源として稼働する車両や船舶、飛行機等の輸送機器をさす。なお、車両については、電動自動車（ＥＶ）に加えて、ハイブリッドカーも含まれる。
上述した本発明のバッテリーハウジング、及びバッテリーセルを有するバッテリー等の構造体は、安全性が高く、走行距離を伸ばすために、エネルギー密度を高くしたバッテリーモジュールを用いた電動モビリティ用として、非常に有用である。
本発明における電動モビリティとは、電気をエネルギー源として稼働する車両や船舶、飛行機等の輸送機器をさす。なお、車両については、電動自動車（ＥＶ）に加えて、ハイブリッドカーも含まれる。
上述した本発明のバッテリーハウジング、及びバッテリーセルを有するバッテリー等の構造体は、安全性が高く、走行距離を伸ばすために、エネルギー密度を高くしたバッテリーモジュールを用いた電動モビリティ用として、非常に有用である。
【実施例0076】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（評価方法）
１．遮炎性の評価
各実施例及び比較例にて調製したシート状成形体について、一方の表面から、１３００℃のバーナーの炎をあて、１５分間の後に炎が貫通するか否かで評価した。バーナーの火口からサンプルまでの距離は１６０ｍｍとした。火炎面表面が１２００℃となるように設定した。火炎面温度は熱電対温度計で確認した。
（評価方法）
１．遮炎性の評価
各実施例及び比較例にて調製したシート状成形体について、一方の表面から、１３００℃のバーナーの炎をあて、１５分間の後に炎が貫通するか否かで評価した。バーナーの火口からサンプルまでの距離は１６０ｍｍとした。火炎面表面が１２００℃となるように設定した。火炎面温度は熱電対温度計で確認した。
【0077】
２．曲げ強度
（加熱試験前）
実施例及び比較例で得られたシート状成形体から、１００ｍｍ×２５．４ｍｍの試験片を切り出した。この試験片についてＡＵＴＯＧＲＡＰＨ 「ＡＧ－１０ＴＡ」（島津製作所製）を用いてテストスピード２ｍｍ／ｍｉｎ、スパン５０ｍｍの条件で曲げ強度を測定した（ＡＳＴＭ Ｄ－６３８準拠）。
（加熱試験後）
試験片に対して、窒素雰囲気（無酸素下）で、７００℃、２０分間加熱処理し、加熱処理後の試験片の曲げ強度を測定した（単位はｋＰａ）。
（加熱試験前）
実施例及び比較例で得られたシート状成形体から、１００ｍｍ×２５．４ｍｍの試験片を切り出した。この試験片についてＡＵＴＯＧＲＡＰＨ 「ＡＧ－１０ＴＡ」（島津製作所製）を用いてテストスピード２ｍｍ／ｍｉｎ、スパン５０ｍｍの条件で曲げ強度を測定した（ＡＳＴＭ Ｄ－６３８準拠）。
（加熱試験後）
試験片に対して、窒素雰囲気（無酸素下）で、７００℃、２０分間加熱処理し、加熱処理後の試験片の曲げ強度を測定した（単位はｋＰａ）。
【0078】
３．膨張率
加熱試験後の試験片厚みを測定し、加熱試験前の試験片の厚みに対しての比率によって、膨張率を評価した。加熱試験の条件は上記曲げ強度測定における条件と同様である。
加熱試験後の試験片厚みを測定し、加熱試験前の試験片の厚みに対しての比率によって、膨張率を評価した。加熱試験の条件は上記曲げ強度測定における条件と同様である。
【0079】
（使用した材料）
１．ポリプロピレン系樹脂（ａ成分）
日本ポリプロ（株）製、「ノバテックＰＰ ＳＡ０６ＧＡ」（メルトフローレート：６０ｇ／１０分）を用いた。
１．ポリプロピレン系樹脂（ａ成分）
日本ポリプロ（株）製、「ノバテックＰＰ ＳＡ０６ＧＡ」（メルトフローレート：６０ｇ／１０分）を用いた。
【0080】
２．熱膨張性難燃剤（ｂ成分）
リン系難燃剤組成物（（株）ＡＤＥＫＡ製、アデカスタブＦＰ－２５００Ｓ、リン系難燃剤組成物の総質量に対し、ピロリン酸ピベラジンを５０～６０質量％、ピロリン酸メラミンを３５～４５質量％、酸化亜鉛を３～６質量％含有）
リン系難燃剤組成物（（株）ＡＤＥＫＡ製、アデカスタブＦＰ－２５００Ｓ、リン系難燃剤組成物の総質量に対し、ピロリン酸ピベラジンを５０～６０質量％、ピロリン酸メラミンを３５～４５質量％、酸化亜鉛を３～６質量％含有）
【0081】
３．分散剤（ｃ成分）
α－オレフィン・無水マレイン酸共重合体（三菱ケミカル（株）製、ダイヤカルナ３０Ｍ、重量平均分子量７，８００）。
α－オレフィン・無水マレイン酸共重合体（三菱ケミカル（株）製、ダイヤカルナ３０Ｍ、重量平均分子量７，８００）。
【0082】
４．ガラス繊維マット（Ｙ成分）
ロービングの連続したガラス繊維（繊維径２３μｍ）から製造されたスワール（渦巻状）マット（坪量８８０ｇ／ｍ２）をニードルパンチしたガラス繊維マットを使用した。
ロービングの連続したガラス繊維（繊維径２３μｍ）から製造されたスワール（渦巻状）マット（坪量８８０ｇ／ｍ２）をニードルパンチしたガラス繊維マットを使用した。
【0083】
調製例１（ＰＰ組成物の調製）
上記ａ成分、ｂ成分、及びｃ成分をそれぞれ６８質量％、３０質量％、及び２質量％の割合で混合し、溶融混練（２３０℃）して、ポリプロピレン系樹脂組成物（ＰＰ組成物）のペレットを調製した。
上記ａ成分、ｂ成分、及びｃ成分をそれぞれ６８質量％、３０質量％、及び２質量％の割合で混合し、溶融混練（２３０℃）して、ポリプロピレン系樹脂組成物（ＰＰ組成物）のペレットを調製した。
【0084】
比較調製例１
調製例１において、ｂ成分及びｃ成分を用いないこと以外は、調製例１と同様にして、ポリプロピレン系樹脂組成物（ＰＰ組成物）のペレットを調製した。
調製例１において、ｂ成分及びｃ成分を用いないこと以外は、調製例１と同様にして、ポリプロピレン系樹脂組成物（ＰＰ組成物）のペレットを調製した。
【0085】
実施例１
本発明の積層体を形成するための樹脂シートの製造方法について、図１を用いて以下に説明する。なお、図１はガラス繊維マットに熱可塑性樹脂組成物を含浸させる前の層構成を示す。
調製例１にて造粒した熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）のペレットを押出機に入れて、溶融した後、シート状に押出し成形するとともに、押出されたシート状の熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）（以下、「シートＸ」と記載する。図１中の１１）に対して、ガラス繊維マット１２を両側から挟み込んで積層物を得た。次いで、該積層物の両面にシートＸ（図１中の１３）を積層し、ラミネーターを用いて０．３ＭＰａの圧力をかけながら、２３０℃で４分間、加熱及び加圧し、次いで、冷却固化させることで、積層体（厚み；２．５ｍｍ）を得た。シートＸはガラスマット繊維に含浸され、一体化したシート状成形体が得られた。上記方法により評価した結果を表１に示す。また、加熱試験前後の厚み比は、２．７倍であった。
本発明の積層体を形成するための樹脂シートの製造方法について、図１を用いて以下に説明する。なお、図１はガラス繊維マットに熱可塑性樹脂組成物を含浸させる前の層構成を示す。
調製例１にて造粒した熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）のペレットを押出機に入れて、溶融した後、シート状に押出し成形するとともに、押出されたシート状の熱可塑性樹脂組成物（Ｘ）（以下、「シートＸ」と記載する。図１中の１１）に対して、ガラス繊維マット１２を両側から挟み込んで積層物を得た。次いで、該積層物の両面にシートＸ（図１中の１３）を積層し、ラミネーターを用いて０．３ＭＰａの圧力をかけながら、２３０℃で４分間、加熱及び加圧し、次いで、冷却固化させることで、積層体（厚み；２．５ｍｍ）を得た。シートＸはガラスマット繊維に含浸され、一体化したシート状成形体が得られた。上記方法により評価した結果を表１に示す。また、加熱試験前後の厚み比は、２．７倍であった。
【0086】
比較例１
実施例１において、調製例１にて造粒したＰＰ組成物のペレットに代えて、比較調製例１にて造粒したＰＰ組成物のペレットを用いたこと以外は実施例１と同様にしてシートを得た。評価結果を表１に示す。
なお、加熱試験後の曲げ強度は小さすぎて測定ができなかったため、０ｋＰａと表示した。
実施例１において、調製例１にて造粒したＰＰ組成物のペレットに代えて、比較調製例１にて造粒したＰＰ組成物のペレットを用いたこと以外は実施例１と同様にしてシートを得た。評価結果を表１に示す。
なお、加熱試験後の曲げ強度は小さすぎて測定ができなかったため、０ｋＰａと表示した。
【0087】
【表1】
【0088】
表１に示されるように、実施例１のシートは、遮炎性の試験において、炎が貫通することがなく、かつ加熱試験後でも一定の曲げ強度を有することがわかった。一方、比較例１のシートは、遮炎性の試験において、炎が貫通し、加熱試験後の曲げ強度測定では、強度が低すぎて、計測できなかった。
以上の結果から、本発明に係るシートは、高い遮炎性を有し、かつ燃焼後の強度を保持し得るものであり、当該シートを用いた本発明の成形体についても、同様に高い遮炎性を有し、かつ燃焼後の強度を保持し得ることは明らかである。
以上の結果から、本発明に係るシートは、高い遮炎性を有し、かつ燃焼後の強度を保持し得るものであり、当該シートを用いた本発明の成形体についても、同様に高い遮炎性を有し、かつ燃焼後の強度を保持し得ることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0089】
本発明の成形体は、上述のように、高い遮炎性と燃焼後の強度を保持し得る成形体であることから、航空機、船舶、自動車部品や電気電子機器部品、建築材など高い安全性が求められる各種工業部品の材料として有用である。とりわけ従来から金属が使用されていたバッテリーの各種ハウジングや筐体に、好適に用いることができ、自動車の安全性に貢献すると共に軽量化によるエネルギー効率の向上やＣＯ２排出量削減などが期待される。
また、本発明の成形体は遮炎性に優れ、かつ樹脂が主成分であることから、加工性に優れるとともに軽量であるため、本発明の成形体を用いた構造体は、電動モビリティとして有用である。
また、本発明の成形体は遮炎性に優れ、かつ樹脂が主成分であることから、加工性に優れるとともに軽量であるため、本発明の成形体を用いた構造体は、電動モビリティとして有用である。
【符号の説明】
【0090】
１０ 成形体形成用シート
１１ ＰＰシート
１２ ガラス繊維マット
１３ ＰＰシート
１１ ＰＰシート
１２ ガラス繊維マット
１３ ＰＰシート
【図1】
