JP2000264976A - 難燃性塩化ビニル系樹脂成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーンルーム材料のＦＭ規格を満足する難
燃性塩化ビニル樹脂成形体であって、充分な強度、耐薬
品性、曲げ加工性等を備えた成形体を提供する。 【解決手段】 塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し
て、酸化チタンを４〜３０重量部、難燃助剤として亜鉛
化合物、モリブデン化合物、リン化合物のいずれか一種
又は二種以上を１〜１０重量部含有させて難燃性塩化ビ
ニル系樹脂成形体を構成する。酸化チタンの熱遮断作用
と炭化促進作用によって難燃性が高められ、更に難燃助
剤によって相乗的に炭化促進作用が高められるので、酸
化チタンの含有量を４〜３０重量部、難燃助剤の含有量
を１〜１０重量部とそれぞれ少なくしても、ＦＭ規格を
充分に満足する難燃性に優れた成形体となる。酸化チタ
ンの含有量が０〜２０重量部、難燃助剤の含有量が０〜
８重量部の表面層を少なくとも片面に積層して耐薬品性
などを併せて向上させるのがよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＭ規格（ファク
トリー・ミューチアル・リサーチ・コーポレーションの
定める難燃性の評価基準）を満足する難燃性塩化ビニル
系樹脂成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル樹脂は成形性が良く、機械的
強度が高く、安価であって、耐薬品性が良好であるた
め、工業用材料、特に耐食工業用材料として半導体製造
装置をはじめ、あらゆる分野に広く利用されている。

【０００３】しかし、塩化ビニル樹脂は塩素を多量に含
むので、難燃性を有する反面、耐熱性が悪く、そのた
め、塩化ビニル樹脂の成形体を半導体製造装置等に用い
ると、火災が発生したときに該樹脂が高熱により分解し
て煙や腐食性ガスを出し、製造施設内の空気清浄度が低
下して、製造装置類、機器類、半導体部品などが汚染さ
れたり侵されたりする恐れがあった。

【０００４】かかる事情から、一般に難燃性を有すると
言われている塩化ビニル樹脂であっても、近年、火災時
の難燃性と発煙の抑制と腐食性ガス発生の抑制が要求さ
れるようになり、この要求は保険組織で特に強く、北米
を根拠地とする産業相互保険組織であるファクトリー・
ミューチアル・システムを構成している、ファクトリー
・ミューチアル・リサーチ・コーポレーション（Ｆａｃ
ｔｏｒｙ Ｍｕｔｕａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎ）の定める評価基準が有効に利用されて
いる。

【０００５】この評価基準は、Ｃｌａｓｓ Ｎｕｍｂｅ
ｒ ４９１０として挙げられているクリーンルーム材料
の難燃性テスト（ＦＭＲＣ Ｃｌｅａｎ Ｒｏｏｍ Ｍ
ａｔｅｒｉａｌｓ Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ Ｔｅｓ
ｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（以下、ＦＭ規格という）に基
づく難燃性を示す難燃指数ＦＰＩが６以下、発煙性を示
す発煙指数ＳＤＩが０．４以下、腐食性ガス発生を示す
腐食指数ＣＤＩが１．１以下というものであり、これら
を同時に満足することが要求されている。

【０００６】本発明者らは、上記のＦＭ規格によるＦＰ
Ｉ、ＳＤＩ、ＣＤＩの各基準を同時に満足する難燃性塩
化ビニル樹脂成形体を開発すべく研究を重ねた結果、塩
化ビニル樹脂１００重量部に対して、炭酸カルシウムと
タルクと無機質の塩素捕獲化合物を、その合計量が２６
〜６０重量部の範囲内となるように特定の割合で含有さ
せた塩化ビニル樹脂成形体は、上記の各基準を同時に満
足する優れた難燃性を備えていることを見出し、この難
燃性塩化ビニル樹脂成形体を既に出願した。

【０００７】また、塩化ビニル樹脂１００重量部に対し
て、酸化チタンを５〜５０重量部の範囲内で含有させた
塩化ビニル樹脂成形体も、上記の各基準を同時に満足す
る優れた難燃性を備えていることを見出し、この成形体
も既に出願した。

【０００８】これらの塩化ビニル樹脂成形体は、いずれ
も優れた難燃性を有するものであるが、その反面、次の
ような問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】即ち、前者の難燃性塩
化ビニル樹脂成形体は、塩化ビニル樹脂１００重量部に
対して、炭酸カルシウム、タルク、塩素捕獲化合物など
の無機フィラーを２６〜６０重量部と多量に含有させる
ため、実用に耐える強度を有するとは言うものの強度が
十分でなく、特に、炭酸カルシウムは無機フィラーの中
では薬品に弱いので、成形体の耐薬品性もあまり良くな
いという問題があった。

【００１０】一方、後者の難燃性塩化ビニル樹脂成形体
は、含有させる酸化チタンの量をある程度以上にしない
と、安定してＦＭ規格を満足する成形体を得ることが難
しいという問題があり、また、酸化チタンの量をできる
だけ少なくして塩化ビニル樹脂本来の耐薬品性や物性を
得ることがさらに要求された。

【００１１】そこで、本発明者らは、ＦＭ規格を満足す
るだけでなく、十分な強度、耐薬品性、曲げ変形性など
を兼ね備えた難燃性塩化ビニル系樹脂成形体の開発を目
的として更に研究を重ねた結果、酸化チタンと特定の難
燃助剤を併用して塩化ビニル系樹脂に含有させる場合に
は、上記の目的を達成できるという事実を見出し、本発
明を完成するに至った。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
難燃性塩化ビニル系樹脂成形体は、塩化ビニル系樹脂１
００重量部に対して、酸化チタンを４〜３０重量部、難
燃助剤として亜鉛化合物、モリブデン化合物、リン化合
物のいずれか一種又は二種以上を１〜１０重量部含有せ
しめたことを特徴とするものである。

【００１３】酸化チタンは、白色度が高く、１２００〜
１３００℃まで分解しない無機粒子であり、これを上記
の難燃助剤と共に塩化ビニル系樹脂に含有させると、何
故に難燃性が向上し発煙量やガス発生量が減少するの
か、その理由（作用）については明らかでないが、一応
次のように考えられる。

【００１４】一般に、塩化ビニル系樹脂成形体に外部か
ら過度の熱が加わると、塩化ビニル系樹脂中の塩素が熱
により離脱して難燃作用を発揮すると共に、塩素の離脱
した樹脂が熱分解して燃焼に至る。この過程において酸
化チタンが存在すると、該酸化チタンは１２００〜１３
００℃の高温まで分解することなく、その高い白色度に
よって外部からの熱を遮断する働き（熱遮断作用）をす
ると共に、塩素離脱後の樹脂の熱分解及び燃焼の段階で
は高い熱伝導率によって該樹脂をより速く炭化させる働
き（炭化促進作用）をするため、塩化ビニル系樹脂成形
体の難燃性が向上すると考えられる。この酸化チタンの
炭化促進作用は上記の難燃助剤の併用によって相乗的に
高められるため、酸化チタンの含有割合を塩化ビニル系
樹脂１００重量部に対して４〜３０重量部と少なくして
も、ＦＭ規格のＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを全て満足する
難燃性に優れた塩化ビニル系樹脂成形体を得ることがで
きる。このように少量の酸化チタンを僅かな難燃助剤と
併用して含有させた難燃性塩化ビニル系樹脂成形体は、
耐薬品性、強度、曲げ加工性などが良好である。なお、
上記の難燃助剤のうちリン酸エステルなどのリン化合物
は、それ自体で難燃剤としても使用されるものであり、
酸化チタンと併用するとＦＭ規格のＣＤＩを減少させる
のに特に有効である。

【００１５】酸化チタンの含有割合は、難燃助剤を併用
すると、上記の如く塩化ビニル系樹脂１００重量部に対
して４〜３０重量部と少なくすることができ、併用する
難燃助剤の含有割合も１〜１０重量部と僅かにすること
ができる。酸化チタンを３０重量部より多量に含有さ
せ、難燃助剤を１０重量部より多量に含有させると、難
燃性は顕著に向上するが、成形体の耐薬品性、強度、曲
げ加工性などが低下する。一方、酸化チタンを４重量部
より少なく含有させ、難燃助剤を１重量部より少なく含
有させると、外部からの熱遮断作用や炭化促進作用が不
充分になって、ＦＭ規格の各基準を全て満足する難燃性
塩化ビニル系樹脂成形体を得ることが困難となる。

【００１６】尚、上記請求項１の難燃性塩化ビニル系樹
脂成形体は、単層構造の成形体のみならず積層構造の成
形体まで含むものであり、例えば、積層構造の成形体に
おいて、酸化チタンや難燃助剤の含有割合が上記の範囲
外にある塩化ビニル系樹脂層が含まれているような場合
でも、成形体全体として、酸化チタンや難燃助剤の含有
割合が上記の範囲内にあれば、請求項１の発明に包含さ
れることになる。

【００１７】次に、本発明の請求項２に係る難燃性塩化
ビニル系樹脂成形体は、基層の少なくとも片面に表面層
を積層一体化した成形体であって、基層は、塩化ビニル
系樹脂１００重量部に対して、酸化チタンを４〜３０重
量部、難燃助剤として亜鉛化合物、モリブデン化合物、
リン化合物のいずれか一種又は二種以上を１〜１０重量
部含有せしめた層であり、表面層は、酸化チタンの含有
割合及び難燃助剤の含有割合が基層のそれらより少なく
なるように、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、
酸化チタンを０〜２０重量部、難燃助剤として亜鉛化合
物、モリブデン化合物、リン化合物のいずれか一種又は
二種以上を０〜８重量部含有せしめた層であることを特
徴とするものである。

【００１８】この難燃性塩化ビニル系樹脂成形体は、表
面層の酸化チタン及び難燃助剤の含有割合が基層のそれ
らよりも少ないので、成形体表面（表面層）が塩化ビニ
ル系樹脂本来の優れた耐薬品性及び耐食性と殆ど変わら
ない耐薬品性及び耐食性を有している。しかも、基層は
前述した請求項１の難燃性塩化ビニル系樹脂成形体と同
じ組成の層であり、上記のように表面層にも酸化チタン
や難燃助剤が含まれているので、この成形体は全体とし
てＦＭ規格の各基準を全て満足する難燃性と優れた耐薬
品性及び耐食性を有し、強度や曲げ加工性なども良好で
ある。

【００１９】表面層の酸化チタンの含有割合は上記のよ
うに塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して２０重量部
以下、難燃助剤の含有割合は８重量部以下とすることが
必要であり、酸化チタンや難燃助剤の含有割合がそれぞ
れの上限を越えると、表面層の優れた耐薬品性や耐食性
の低下を招き、実用的でなくなる。

【００２０】次に、本発明の請求項３に係る難燃性塩化
ビニル系樹脂成形体は、基層の少なくとも片面に表面層
を積層一体化した成形体であって、基層は、塩化ビニル
系樹脂１００重量部に対して、酸化チタンを５〜５０重
量部含有せしめた層であり、表面層は、塩化ビニル系樹
脂１００重量部に対して、酸化チタンを４〜３０重量
部、難燃助剤として亜鉛化合物、モリブデン化合物、リ
ン化合物のいずれか一種又は二種以上を１〜１０重量部
含有せしめた層であることを特徴とするものである。

【００２１】この成形体の基層は、酸化チタンの含有量
が５〜５０重量部と多いため、難燃助剤が含有されてな
くとも優れた難燃性を有しており、しかも、表面層は前
述した請求項１の成形体と同じ組成を有する難燃性に優
れた層で、耐薬品性や曲げ加工性などの良好な層である
から、この成形体は全体としてＦＭ規格の各基準を全て
満足する難燃性を有し、耐薬品性や耐食性が良好で、曲
げや溶接などの二次加工性が良好である。

【００２２】基層の酸化チタンの含有割合は、塩化ビニ
ル系樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部とするこ
とが必要で、５重量部より少なくなると、基層の難燃性
が低下するため、ＦＭ規格の各基準を全て満足する成形
体を得ることが困難となり、５０重量部より多くなる
と、基層の成形性、曲げ加工性、強度などが低下するた
め、工業用材料として実用し難い成形体になる。

【００２３】次に、本発明の請求項４に係る難燃性塩化
ビニル系樹脂成形体は、上記請求項２又は３の成形体に
おいて、基層の塩化ビニル系樹脂の塩素化度が５８％以
上、７３％以下であり、表面層の塩化ビニル系樹脂の塩
素化度が５０％以上、５８％未満であることを特徴とす
るものである。

【００２４】酸化チタンによる炭化促進作用は塩化ビニ
ル系樹脂の塩素化度が高くなるほど強くなり、一方、耐
薬品性は塩化ビニル系樹脂の塩素化度が高くなるほど低
下する。従って、上記の成形体のように、基層の塩化ビ
ニル系樹脂の塩素化度が５８％以上、７３％以下と高
く、表面層の塩化ビニル系樹脂の塩素化度が５０％以
上、５８％未満と高くないものは、基層が優れた難燃性
を発揮し、表面層が良好な耐薬品性を発揮するので、難
燃性と耐薬品性のバランスがとれた成形体となる。

【００２５】基層の塩化ビニル系樹脂の塩素化度が７３
％より高くなると、基層の難燃性は更に向上するけれど
も、製造が困難になり、また、熱安定性、成形性、曲げ
加工性などが低下するようになる。一方、５８％より低
くなると、基層の難燃性が顕著でなくなる。また、表面
層の塩化ビニル系樹脂の塩素化度が５０％より低くなる
と、表面層の難燃性が低下し、５８％より高くなると、
表面層の耐薬品性、耐食性等が顕著でなくなる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を説明する。

【００２７】本発明の難燃性塩化ビニル系樹脂成形体
は、全体が同じ組成の単層構造の成形体と、組成が層ご
とに異なる積層構造の成形体とに大別される。

【００２８】第一の実施形態に係る単層構造の塩化ビニ
ル系樹脂成形体Ａは、塩化ビニル系樹脂１００重量部に
対して、酸化チタンを４〜３０重量部、難燃助剤として
亜鉛化合物、モリブデン化合物、リン化合物のいずれか
一種又は二種以上を１〜１０重量部含有せしめたもので
あり、この成形体Ａには、成形に必要な鉛系又は錫系の
安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤などが適量配合され
る。

【００２９】塩化ビニル系樹脂としては、（ａ）塩素化
度が約５６％の一般の塩化ビニル樹脂、（ｂ）塩素化度
が５８〜７３％の後塩素化塩化ビニル樹脂、（ｃ）これ
らの塩化ビニル樹脂を混合した樹脂、（ｄ）これらの塩
化ビニル樹脂に酢酸ビニル樹脂やアクリル樹脂等を混合
した樹脂、（ｅ）塩化ビニルと酢酸ビニルやエチレン等
との共重合樹脂などが使用される。

【００３０】（ａ）の一般の塩化ビニル樹脂は、耐薬品
性に優れた成形体Ａを得る場合に特に有効であり、
（ｂ）の後塩素化塩化ビニル樹脂は、炭化促進作用が大
きいので難燃性に優れた成形体Ａを得る場合に特に有効
であり、（ｃ）の混合樹脂は、耐薬品性と難燃性のバラ
ンスが良い成形体Ａを得る場合に特に有効であり、
（ｄ）の混合樹脂や（ｅ）の共重合樹脂は、成形性や曲
げ加工性（伸び）などの物性を改善した成形体Ａを得る
場合に特に有効である。（ｃ）や（ｄ）や（ｅ）の樹脂
は、その平均塩素化度を５０〜７３％となるように混合
したり、共重合したりして、難燃性を保つようにしてお
くことが好ましい。

【００３１】一方、酸化チタンとしては、０．１〜０．
５μｍ程度の平均粒径を有する粉体が好ましく使用され
る。このような酸化チタンの粉体は、塩化ビニル系樹脂
との混練性が良く、均一な分散状態で含有させることが
できるからである。特に、表面をアルミナで被覆した酸
化チタンの粉体は好適であり、このような被覆粉体を含
有させると、燃焼時に酸化チタンとアルミナの相乗作用
によって塩化ビニル系樹脂の炭化が更に促進されると共
に、アルミナによって煙やガス等が吸着されるため、燃
焼指数ＦＰＩ、発煙指数ＳＤＩ、腐食指数ＣＤＩの全て
の数値が小さい成形体Ａを得ることが可能となる。

【００３２】また、難燃助剤としては、上記の酸化チタ
ンと相乗して炭化促進作用を高めることができる亜鉛化
合物、モリブデン化合物、リン化合物が選択使用され、
これらは単独で又は二種以上混合して塩化ビニル系樹脂
に含有される。亜鉛化合物としては、錫酸亜鉛、ホウ酸
亜鉛、ステアリン酸亜鉛やラウリン酸亜鉛等の亜鉛石鹸
である有機系亜鉛などが用いられる。また、モリブデン
化合物としては、酸化モリブデン、モリブデン酸カルシ
ウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム亜
鉛、オクタモリブデン酸アンモンなどが用いられ、リン
化合物としては、リン酸エステル、含ハロゲンリン酸エ
ステル、ポリリン酸塩、赤リンなどが用いられる。これ
らの各化合物のうち、錫酸亜鉛は耐熱性、耐薬品性が他
より優れ、モリブデン酸カルシウム亜鉛やモリブデン酸
亜鉛は耐薬品性、取り扱い性が他より優れていて有用で
ある。また、リン酸エステルは、既述したように成形体
Ａの腐食指数ＣＤＩを低下させるのに有効である。

【００３３】上記の酸化チタンと難燃助剤を併用して含
有させた塩化ビニル系樹脂成形体Ａは、既述したように
燃焼時に酸化チタンが熱遮断作用と炭化促進作用を発揮
し、難燃助剤が相乗的に炭化促進作用を高める働きをす
るので、酸化チタンや難燃助剤の含有割合が少なくても
難燃性が顕著に向上する。そのため、酸化チタンの含有
割合を塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して４〜３０
重量部と少なくし、難燃助剤の含有割合を１〜１０重量
部と僅かにしても、ＦＭ規格のＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩ
を全て満足する難燃性に優れた塩化ビニル系樹脂成形体
Ａとなる。このような成形体Ａは、酸化チタンや難燃助
剤の含有割合が少ないので、耐薬品性、強度、曲げ加工
性などが良好である。

【００３４】酸化チタンの含有割合を塩化ビニル系樹脂
１００重量部に対して４〜３０重量部の範囲内とした臨
界的意義、及び、難燃助剤の含有割合を１〜１０重量部
の範囲内とした臨界的意義は、既に説明した通りである
ので再度の説明は省略する。尚、酸化チタンの好ましい
含有割合は５〜２５重量部であり、更に好ましい含有割
合は７〜１５重量部である。また、難燃助剤の好ましい
含有割合は３〜７重量部である。

【００３５】この成形体Ａの厚さは用途などを考慮して
適宜決定すればよいが、通常、３〜１５ｍｍ程度の厚さ
にすると、十分な実用強度を付与することができる。

【００３６】以上のような単層構造の難燃性塩化ビニル
系樹脂成形体Ａは、酸化チタンと難燃助剤と他の添加剤
（安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤等）を配合した塩化
ビニル系樹脂組成物を、溶融押出成形、カレンダープレ
ス、射出成形、その他の公知の成形手段によって、平板
やパイプや丸棒や溶接棒やアングル等の異形品など所望
の単層形状に成形したものであり、そのまま、或は、二
次加工して、各種の用途、特に半導体製造装置などに好
適に使用される。

【００３７】次に、本発明の積層構造の難燃性塩化ビニ
ル系樹脂成形体は、その基層に酸化チタンと難燃助剤を
併用して含有させた第二の実施形態に係る成形体Ｂと、
その基層に酸化チタンのみを含有させた第三の実施形態
に係る成形体Ｃに分かれる。

【００３８】即ち、第二の実施形態に係る塩化ビニル系
樹脂成形体Ｂは、基層の少なくとも片面に表面層を積層
一体化した成形体であって、基層は、塩化ビニル系樹脂
１００重量部に対して、酸化チタンを４〜３０重量部、
難燃助剤として前述した亜鉛化合物、モリブデン化合
物、リン化合物のいずれか一種又は二種以上を１〜１０
重量部含有せしめた層からなり、表面層は、酸化チタン
の含有割合及び難燃助剤の含有割合が基層のそれらより
少なくなるように、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対
して、酸化チタンを０〜２０重量部、難燃助剤として前
述した亜鉛化合物、モリブデン化合物、リン化合物のい
ずれか一種又は二種以上を０〜８重量部含有せしめた層
からなるものである。そして、これらの基層や表面層に
は、鉛系又は錫系の安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤な
どが適量配合される。

【００３９】この成形体Ｂの基層は、前述した塩化ビニ
ル系樹脂成形体Ａと同じ組成の難燃性に優れた層であ
り、しかも、表面層は酸化チタンや難燃助剤の含有割合
が基層よりも少なく、塩化ビニル系樹脂本来の優れた耐
薬品性及び耐食性が酸化チタン等によって殆ど低下する
ことのない層であるから、この成形体Ｂは全体としてＦ
Ｍ規格の各基準を全て満足する難燃性と優れた耐薬品性
及び耐食性を併せ持ち、強度や曲げ加工性なども良好で
ある。

【００４０】このような積層構造の成形体Ｂにおいて
は、基層の塩化ビニル系樹脂として、塩素化度が５８％
以上、７３％以下のものを使用することが好ましく、表
面層の塩化ビニル系樹脂として、塩素化度が５０％以
上、５８％未満のものを使用することが好ましい。酸化
チタンによる炭化促進作用は塩化ビニル系樹脂の塩素化
度が高くなるほど強くなり、一方、耐薬品性は塩化ビニ
ル系樹脂の塩素化度が高くなるほど低下するので、この
成形体Ｂのように、基層の塩化ビニル系樹脂の塩素化度
が高く、表面層の塩化ビニル系樹脂の塩素化度が高くな
いものは、基層が更に優れた難燃性を具備し、表面層が
更に良好な耐薬品性を具備することになる。

【００４１】塩素化度が７３％より高い塩化ビニル系樹
脂は、製造が困難であり、また、熱安定性、成形性、曲
げ加工性なども悪いので、基層の樹脂として不適当であ
る。一方、塩素化度が５８％より低い塩化ビニル系樹脂
は、酸化チタンと難燃助剤による難燃性の向上がそれほ
ど顕著ではないので、基層の樹脂としてあまり好ましく
ない。また、塩素化度が５８％以上の塩化ビニル系樹脂
は、耐薬品性や伸びがあまり良くなく、曲げ加工がし辛
いので、表面層の樹脂としては好ましくなく、塩素化度
が５０％より低い塩化ビニル系の樹脂は、酸化チタンと
難燃助剤の含有割合を多くしなければ難燃性が向上しな
いので、表面層の樹脂としてやはり好ましくない。

【００４２】塩素化度が５８％以上、７３％以下の塩化
ビニル系樹脂としては、既述した塩素化度が５８〜７３
％の後塩素化塩化ビニル樹脂や、この後塩素化塩化ビニ
ル樹脂に塩素化度が約５６％の一般の塩化ビニル樹脂、
酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合樹脂、塩化ビニル−エチレン共重合樹脂などを
平均の塩素化度が５８〜７３％の範囲内となるように混
合した樹脂が使用される。

【００４３】一方、塩素化度が５０％以上、５８％未満
の塩化ビニル系樹脂としては、塩素化度が約５６％の一
般の塩化ビニル樹脂、塩素化度が５０〜５６％の塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩素化度が５０〜５６％
の塩化ビニル−エチレン共重合樹脂などが単独で又は二
種以上混合して好適に使用される。このうち、耐薬品性
が最も良好な一般の塩化ビニル樹脂が最も好ましく用い
られる。

【００４４】尚、基層の塩化ビニル系樹脂として、塩素
化度が約５６％の一般の塩化ビニル樹脂や、この一般の
塩化ビニル樹脂に酢酸ビル樹脂、アクリル樹脂、上記の
共重合樹脂などを混合した樹脂を使用しても良いことは
勿論であり、その場合でも酸化チタンと難燃助剤を前記
の割合で含有させることによって、ＦＭ規格の全ての基
準を満足する難燃性を備えた成形体Ｂが得られることは
言うまでもない。

【００４５】上記のように、表面層は成形体Ｂの耐薬品
性や耐食性を更に改善するためのものであるから、基層
の両面に形成することが望ましいが、基層の片面にのみ
形成してもよい。その場合、基層の厚みは、実用強度が
得られるように２〜１２ｍｍ程度に設定することが好ま
しく、表面層の厚みは０．２〜１．６ｍｍに設定するの
が好ましい。表面層を０．２ｍｍより薄く形成すると、
初期の耐薬品性や耐食性は良好であるが、長期になると
薬品が表面層を侵して基層にまで達するので好ましくな
く、逆に１．６ｍｍより厚く形成すると、成形体Ｂ全体
に対する表面層の体積比率が増加し、その分だけ基層の
体積比率が減少して難燃性が低下するため、ＦＭ規格の
各基準を安定して満足する成形体を得ることが難しくな
る。表面層の更に好ましい厚さは０．４〜１．１ｍｍで
ある。

【００４６】表面層の酸化チタンの含有割合は、塩化ビ
ニル系樹脂１００重量部に対して最大でも２０重量部以
下、難燃助剤の含有割合は最大でも８重量部以下とする
必要がある。このように上限を定めた臨界的意義は既に
説明した通りであるので、再度の説明は省略する。尚、
表面層の酸化チタンの好ましい含有割合は塩化ビニル系
樹脂１００重量部に対して３〜１５重量部の範囲内、難
燃助剤の好ましい含有割合は２〜７重量部の範囲内であ
る。

【００４７】以上のような積層構造の難燃性塩化ビニル
系樹脂成形体Ｂは、酸化チタンや難燃助剤や他の添加剤
を配合した基層成形用の塩化ビニル系樹脂組成物（好ま
しくは塩素化度５８％以上、７３％以下の塩化ビニル系
樹脂組成物）と、この組成物よりも酸化チタンや難燃助
剤の配合量が少ない表面層成形用の塩化ビニル系樹脂組
成物（好ましくは塩素化度５０％以上、５８％未満の塩
化ビニル系樹脂組成物）を調製し、これらの組成物を多
層押出成形、カレンダープレス、ラミネート、射出成形
その他の手段により、所望の形状に積層成形して製造さ
れるものであり、かかる成形体ＢはＦＭ規格のＦＰＩ、
ＳＤＩ、ＣＤＩの各基準を満足することに加えて、表面
の耐薬品性及び耐食性が良好であるため、耐薬品性等が
要求される用途、例えば半導体製造装置の一部である洗
浄槽などの材料として好適に用いられる。

【００４８】また、第三の実施形態に係る積層構造の塩
化ビニル系樹脂成形体Ｃは、基層の少なくとも片面に表
面層を積層一体化した成形体であって、基層は、塩化ビ
ニル系樹脂１００重量部に対して、酸化チタンを５〜５
０重量部含有せしめた層からなり、表面層は、塩化ビニ
ル系樹脂１００重量部に対して、酸化チタンを４〜３０
重量部、難燃助剤として前述した亜鉛化合物、モリブデ
ン化合物、リン化合物のいずれか一種又は二種以上を１
〜１０重量部含有せしめた層からなるものである。

【００４９】この成形体Ｃの基層には難燃助剤が含有さ
れてなく、酸化チタンのみが含有されているので、基層
の酸化チタンの含有割合は、塩化ビニル系樹脂１００重
量部に対して５〜５０重量部と多くする必要があり、酸
化チタンが５重量部より少なくなると、基層の難燃性が
低下してＦＭ規格の各基準を全て満足する成形体を得る
ことが困難となる。一方、５０重量部より多くなると、
基層の成形性、曲げ加工性、強度などが低下するため、
工業用材料として実用し難い成形体になる。なお、基層
の酸化チタンの好ましい含有割合は、塩化ビニル系樹脂
１００重量部に対して８〜３０重量部である。

【００５０】この成形体Ｃの場合も、基層の塩化ビニル
系樹脂として前述の塩素化度が５８％以上、７３％以下
のものを使用し、表面層の塩化ビニル系樹脂として前述
の塩素化度が５０％以上、５８％未満のものを使用する
ことによって、基層の難燃性を一層向上させると共に、
表面層の耐薬品性や曲げ加工性を一層向上させることが
好ましい。尚、基層の塩化ビニル系樹脂として、塩素化
度が約５６％の一般の塩化ビニル樹脂や、この一般の塩
化ビニル樹脂に酢酸ビル樹脂、アクリル樹脂、前記の共
重合樹脂などを混合した樹脂を使用しても良いことは言
うまでもない。

【００５１】また、基層や表面層の厚さは、前述の成形
体Ｂの基層や表面層と同じ厚さに設定するのが好まし
く、表面層は基層の片面に形成しても両面に形成しても
よい。

【００５２】このような成形体Ｃは、基層の酸化チタン
の含有割合が塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して５
〜５０重量部と多いため、難燃助剤が含有されてなくと
も基層が優れた難燃性を有しており、しかも、表面層は
前述した成形体Ａと同じ組成を有する難燃性に優れた層
で、耐薬品性や曲げ加工性などが良好な層であるから、
この成形体は全体としてＦＭ規格の各基準を全て満足す
る難燃性を有し、耐薬品性や耐食性が良好で、曲げ加工
も比較的容易に行える。

【００５３】尚、この成形体Ｃも、成形体Ｂと同様に、
多層押出成形、カレンダープレス、ラミネート、射出成
形などの手段で容易に製造することができる。

【００５４】前述した成形体Ｂや上記の成形体Ｃはいず
れも、基層の片面又は両面に表面層を積層した２層又は
３層の積層構造の成形体であるが、例えば、基層と同じ
組成の層と、表面層と同じ組成の層を交互に積層して多
層の積層構造の成形体としてもよい。その場合は、各層
の厚さを０．２〜１．５ｍｍ程度にし、成形体Ｃの全体
の厚さが３〜１５ｍｍ程度となるように積層することが
好ましい。

【００５５】また、場合によっては、成形体Ａや成形体
Ｂの基層において、酸化チタン及び難燃助剤と共に、塩
素捕獲化合物（例えば炭酸カルシウム、炭酸リチウム、
炭酸マグネシウム等の炭酸塩）や無機質助剤（例えばシ
リカ、アルミナ、珪酸アルミニウム、タルク等）を、こ
れらの合計含有量が塩化ビニル系樹脂１００重量部に対
して６０重量部以下となるように含有させたり、或は、
成形体Ｂの表面層や成形体Ｃの表面層において、酸化チ
タン及び難燃助剤と共に、塩素捕獲化合物や無機質助剤
を、これらの合計含有量が塩化ビニル系樹１００重量部
に対して４０重量部以下となるように含有させることに
より、難燃性の更なる改善を図るようにしてもよい。

【００５６】次に、本発明の更に具体的な実施例と比較
例を挙げる。

【００５７】［実施例１］塩素化度６５％の後塩素化塩
化ビニル樹脂１００重量部に対し、表面がアルミナで被
覆された酸化チタン（平均粒径：略０．２μｍ以下）を
１５重量部、錫酸亜鉛を５重量部、鉛安定剤を８重量
部、滑剤を２重量部、加工助剤を５重量部の割合で均一
に混合してカレンダーシートを作製した後、これを複数
枚重ねてプレスすることにより、単層構造の難燃性塩化
ビニル系樹脂板（厚さ５ｍｍ）を製造した。

【００５８】この樹脂板について、ＦＰＩ、ＳＤＩ、Ｃ
ＤＩを測定すると共に、その機械的強度（アイゾット衝
撃強さ、引張り強度、伸び率）と耐薬品性（９７％硫
酸、３５％硫酸、２８％アンモニア水）を調べ、その結
果を下記の表１に示した。尚、機械的強度は夫々ＪＩＳ
Ｋ６７４５に基づいて測定したものであり、耐薬品性
は各薬液に２３℃で７日間浸漬後の外観変色を観察し、
◎は変色なし、○は僅かに変色あり、△は変色あり、×
は著しい変色あり、として表示したものである。

【００５９】［実施例２］塩素化度６５％の後塩素化塩
化ビニル樹脂１００重量部に代えて、塩素化度５６．８
％の一般の塩化ビニル樹脂３０重量部と塩素化度６５％
の後塩素化塩化ビニル樹脂７０重量部をブレンドした平
均塩素化度６２．５％の混合樹脂１００重量部を使用し
た以外は、実施例１と同様にして、単層構造の難燃性塩
化ビニル系樹脂板（厚さ５ｍｍ）を製造した。そして、
この樹脂板について実施例１と同様にＦＰＩ、ＳＤＩ、
ＣＤＩを測定し、その結果を下記の表１に示した。

【００６０】［実施例３］塩素化度６５％の後塩素化塩
化ビニル樹脂１００重量部に代えて、塩素化度５６．８
％の一般の塩化ビニル樹脂７０重量部と塩素化度６５％
の後塩素化塩化ビニル樹脂３０重量部をブレンドした平
均塩素化度５９．３％の混合樹脂１００重量部を使用
し、酸化チタンの配合量を１５重量部から１０重量部に
変更すると共に、鉛安定剤の配合量を８重量部から６重
量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、単層構
造の難燃性塩化ビニル系樹脂板（厚さ５ｍｍ）を製造し
た。そして、この樹脂板について実施例１と同様にＦＰ
Ｉ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定し、その結果を下記の表１に
示した。

【００６１】［実施例４］塩素化度６５％の後塩素化塩
化ビニル樹脂１００重量部に代えて、塩素化度５６．８
％の一般の塩化ビニル樹脂１００重量部を使用し、酸化
チタンの配合量を１５重量部から１０重量部に変更する
と共に、鉛安定剤の配合量を８重量部から４重量部に変
更した以外は、実施例１と同様にして、単層構造の難燃
性塩化ビニル系樹脂板（厚さ５ｍｍ）を製造した。そし
て、この樹脂板について実施例１と同様にＦＰＩ、ＳＤ
Ｉ、ＣＤＩを測定し、その結果を下記の表１に示した。

【００６２】［実施例５］錫酸亜鉛５重量部に代えて、
モリブデン酸カルシウム亜鉛５重量部を使用した以外
は、実施例４と同様にして、単層構造の難燃性塩化ビニ
ル系樹脂板（厚さ５ｍｍ）を製造した。そして、この樹
脂板について実施例１と同様にＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩ
を測定し、その結果を下記の表１に示した。

【００６３】［実施例６］塩素化度５６．８％の一般の
塩化ビニル樹脂１００重量部に代えて、塩素化度５４．
０％の塩化ビニル−エチレン共重合樹脂１００重量部を
使用した以外は、実施例４と同様にして、単層構造の難
燃性塩化ビニル系樹脂板（厚さ５ｍｍ）を製造した。そ
して、この樹脂板について実施例１と同様にＦＰＩ、Ｓ
ＤＩ、ＣＤＩを測定し、その結果を下記の表１に示し
た。

【００６４】［実施例７］錫酸亜鉛５重量部に代えて、
リン酸エステル（リン含有率：９％）５重量部を使用し
た以外は、実施例１と同様にして、単層構造の難燃性塩
化ビニル系樹脂板（厚さ５ｍｍ）を製造した。そして、
この樹脂板について実施例１と同様にＦＰＩ、ＳＤＩ、
ＣＤＩを測定し、その結果を下記の表１に示した。

【００６５】［実施例８］難燃助剤として、錫酸亜鉛５
重量部とリン酸エステル（リン含有率：９％）５重量部
を配合した以外は、実施例４と同様にして、単層構造の
難燃性塩化ビニル系樹脂板（厚さ５ｍｍ）を製造した。
そして、この樹脂板について実施例１と同様にＦＰＩ、
ＳＤＩ、ＣＤＩを測定すると共に、その機械的強度と耐
薬品性を調べ、その結果を下記の表１に示した。

【００６６】［実施例９］塩素化度６５％の後塩素化塩
化ビニル樹脂１００重量部に対し、表面がアルミナで被
覆された酸化チタン（平均粒径：略０．２μｍ以下）を
１５重量部、錫酸亜鉛を５重量部、鉛安定剤を８重量
部、滑剤を２重量部、加工助剤を５重量部の割合で均一
に混合して基層用カレンダーシートを作製した。一方、
塩素化度が５６．８％の一般の塩化ビニル樹脂１００重
量部に対し、酸化チタンを１０重量部、鉛安定剤を４重
量部、滑剤を２重量部、加工助剤を５重量部の割合で均
一に混合して表面層用カレンダーシートを作製した。

【００６７】上記の基層用カレンダーシートと表面層用
カレンダーシートを重ねてプレスすることにより、厚さ
４ｍｍの基層の両面に厚さ０．５ｍｍの表面層を有する
三層構造の難燃性塩化ビニル系樹脂板（全体の厚さ５ｍ
ｍ）を製造した。そして、この樹脂板について実施例１
と同様にＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定すると共に、そ
の機械的強度と耐薬品性を調べ、その結果を下記の表１
に示した。

【００６８】［実施例１０］酸化チタンを１５重量部か
ら２０重量部に変更すると共に、錫酸亜鉛を省略した以
外は実施例９と同様にして、基層用カレンダーシートを
作製し、また、錫酸亜鉛を５重量部更に混合した以外は
実施例９と同様にして、表層用カレンダーシートを作製
した。これらのカレンダーシートを用いて実施例９と同
様にして三層構造の難燃性塩化ビニル系樹脂板（厚さ５
ｍｍ）を製造した。そして、この樹脂板について実施例
１と同様にＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定すると共に、
その機械的強度と耐薬品性を調べ、その結果を下記の表
１に示した。

【００６９】［比較例１］錫酸亜鉛を省略した以外は、
実施例４と同様にして、単層構造の塩化ビニル樹脂板
（厚さ５ｍｍ）を作製した。そして、この樹脂板につい
て実施例１と同様にＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定し、
その結果を下記の表１に示した。

【００７０】［比較例２］酸化チタンと錫酸亜鉛とを省
略し、炭酸カルシウムを４０重量部、タルクを４０重量
部配合した以外は実施例４と同様にして、単層構造の塩
化ビニル樹脂板（厚さ５ｍｍ）を製造した。そして、こ
の樹脂板について実施例１と同様にＦＰＩ、ＳＤＩ、Ｃ
ＤＩを測定すると共に、その機械的強度と耐薬品性を調
べ、その結果を下記の表１に示した。

【００７１】

【表１】

【００７２】この表１を見ると、実施例１〜１０の難燃
性塩化ビニル系樹脂板はいずれも、ＦＭ規格のＦＰＩが
０．４〜２．１の範囲、ＳＤＩが０．０２〜０．１の範
囲、ＣＤＩが０．４〜１の範囲にあり、余裕をもって各
基準を満足する優れた難燃性を備えていることが判る。
また、比較例１の樹脂板は、難燃助剤を含んでいないに
もかかわらず、ＦＰＩ，ＳＤＩ，ＣＤＩの各基準を全て
満足しており、このことから、酸化チタンが難燃性の付
与にいかに有効であるかを知ることができる。

【００７３】しかし、この比較例１の樹脂板の組成に、
更に難燃助剤として錫酸亜鉛やモリブデン酸カルシウム
亜鉛を含有させた実施例４，５，８の樹脂板は、ＦＰ
Ｉ，ＳＤＩ，ＣＤＩの各数値が比較例１の樹脂板のそれ
よりも小さくなっており、このことから、難燃助剤を併
用すると酸化チタンと相乗的に作用して難燃性が更に向
上することが判る。

【００７４】また、比較例２の樹脂板は、酸化チタンや
難燃助剤を含んでいないが、無機材料を多量に含むため
ＦＰＩ，ＳＤＩ，ＣＤＩが低下し、難燃性を有したもの
になっている。しかし、強度が弱く、耐薬品性にも劣る
ため、実用性に乏しいことが判る。

【００７５】また、実施例１〜４の樹脂板を比較すれ
ば、塩化ビニル系樹脂の塩素化度が低くなるほど、ＦＰ
Ｉ，ＳＤＩ，ＣＤＩの各数値が漸増して、難燃性が低下
することが判る。

【００７６】また、実施例６の樹脂板は、塩化ビニル−
エチレン共重合体を用いてもＦＰＩ，ＳＤＩ，ＣＤＩが
小さく、塩素を含む共重合体であっても酸化チタンと難
燃助剤を併用することでＦＭ規格を満足することが判
る。

【００７７】また、実施例９の積層構造の樹脂板は、基
層に難燃助剤を含ませて難燃性を向上させているので、
表面層は難燃助剤を含まなくても、充分難燃性を有して
いることが判る。

【００７８】また、実施例１０の積層構造の樹脂板は、
基層に難燃助剤を含まないものであるが酸化チタンを実
施例４の樹脂板よりも多量に含んでおり、しかも、表面
層が実施例４の樹脂板と同じ組成であるため、実施例４
の樹脂板とあまり変わらない難燃性を有することが判
る。

【００７９】

【発明の効果】以上の説明及び実験データから明らかな
ように、本発明の難燃性塩化ビニル系樹脂成形体は、酸
化チタンによる難燃性付与効果が難燃助剤によって相乗
的に増大されるため、少量の酸化チタンを僅かな難燃助
剤と共に含有させるだけで、ＦＭ規格に基づくＦＰＩ、
ＳＤＩ、ＣＤＩの全てを満足する優れた難燃性を具備す
るものとなり、無機質フィラーを多量に含有させた難燃
性塩化ビニル樹脂成形体に比べると、強度、成形性、曲
げ加工性、伸び等が向上すると共に、耐薬品性や耐食性
も改善されるといった効果を奏する。特に、基層の少な
くとも片面に表面層を形成した積層構造の難燃性塩化ビ
ニル系樹脂成形体は、表面層によって耐薬品性や耐食性
が更に改善されるといった効果を併せて奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 5/00 Ｃ０８Ｋ 5/00 Ｃ０８Ｌ 27/06 Ｃ０８Ｌ 27/06 Ｆターム(参考） 4F071 AA24 AB18 AB19 AB25 AB27 AC09 AC15 AE07 AF02 AF14 AF17 AF21 AF47 BC02 4F100 AA19 AA21A AA21B AA21C AA40A AA40B AA40C AK15A AK15B AK15C AT00A BA02 BA03 BA06 BA10B BA10C BA13 CA05 GB08 JB01 JB02 JJ07 YY00A YY00B YY00C 4J002 BD041 BD061 BD081 BD181 BF022 BG002 DA057 DE097 DE136 DE187 DH057 DK007 EG047 EW047 EW057 FD136 FD137 GF00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、
   酸化チタンを４〜３０重量部、難燃助剤として亜鉛化合
   物、モリブデン化合物、リン化合物のいずれか一種又は
   二種以上を１〜１０重量部含有せしめたことを特徴とす
   る難燃性塩化ビニル系樹脂成形体。
2. 【請求項２】基層の少なくとも片面に表面層を積層一体
   化した成形体であって、基層は、塩化ビニル系樹脂１０
   ０重量部に対して、酸化チタンを４〜３０重量部、難燃
   助剤として亜鉛化合物、モリブデン化合物、リン化合物
   のいずれか一種又は二種以上を１〜１０重量部含有せし
   めた層であり、表面層は、酸化チタンの含有割合及び難
   燃助剤の含有割合が基層のそれらより少なくなるよう
   に、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、酸化チタ
   ンを０〜２０重量部、難燃助剤として亜鉛化合物、モリ
   ブデン化合物、リン化合物のいずれか一種又は二種以上
   を０〜８重量部含有せしめた層であることを特徴とする
   難燃性塩化ビニル系樹脂成形体。
3. 【請求項３】基層の少なくとも片面に表面層を積層一体
   化した成形体であって、基層は、塩化ビニル系樹脂１０
   ０重量部に対して、酸化チタンを５〜５０重量部含有せ
   しめた層であり、表面層は、塩化ビニル系樹脂１００重
   量部に対して、酸化チタンを４〜３０重量部、難燃助剤
   として亜鉛化合物、モリブデン化合物、リン化合物のい
   ずれか一種又は二種以上を１〜１０重量部含有せしめた
   層であることを特徴とする難燃性塩化ビニル系樹脂成形
   体。
4. 【請求項４】基層の塩化ビニル系樹脂の塩素化度が５８
   ％以上、７３％以下であり、表面層の塩化ビニル系樹脂
   の塩素化度が５０％以上、５８％未満であることを特徴
   とする請求項２又は請求項３に記載の難燃性塩化ビニル
   系樹脂成形体。