JP2005298766A - 難燃性塩化ビニル系樹脂組成物および成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 塩化ビニル系樹脂組成物であって、前記塩化ビニル系樹脂中の塩素をA重量%とし、該樹脂に配合する配合剤をB重量部とし、該配合剤中の融点30℃以下の成分をC重量部とし、A:B:C=1.0:0.09:0.040〜1.0:0.15:0.080の範囲にある。
この組成物によるカレンダープレス成形体は、ASTM E1354に準じて測定される平均発熱量が65kW/m2以下、平均減光体積が1100m2/g以下で、ヘーズが20%以下である。
Description
一方、通常の塩化ビニル樹脂の難燃性向上対策としては、無機系難燃剤の添加が一般に行われているが、これらの難燃剤を添加すると透明性が低下するという問題がある。
これらの塩化ビニル系樹脂は、いずれかを単独であるいは適宜の組み合わせによる2種以上を混合して使用することができ、単独使用の場合であっても、2種以上の混合使用の場合であっても、上記のA重量%は、塩化ビニル系樹脂の全使用量中の塩素含有量を意味する。
この融点30℃以下の錫系安定剤は、本発明の樹脂組成物のカレンダープレス成形時における動的熱安定性と静的熱安定性とを増加する作用を有する。これらの安定性が、穏やかな成形条件でのカレンダープレス成形の途上で、樹脂組成物調製時に該樹脂組成物中に発生している歪みが消失するのを防止する役割をなし、カレンダープレス成形体(板状体やシート状体)に歪みを残す。この歪みは、板状やシート状のカレンダープレス成形体を二次成形して種々の形状の成形体(二次成形体)に加工する際に消失する。この結果として、二次成形体の物性(特に、変形安定性)が良好なものとなる。
これに対し、マレート系、ラウレート系の錫系安定剤は、透明性や耐温水白化性には劣るが、耐候性や燃焼性を阻害しにくい。
よって、これらの特徴を勘案し、本発明では、1種以上の錫系安定剤を適宜組み合わせて使用することが好ましい。
このポリアルキルメタクリレート類としては、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート−アルキルアクリレート共重合体(MMAの共重合比が100:0〜50:50のもの)等が挙げられ、ポリアルキルアクリレート類としては、ポリエチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリ2−エチルヘキシルアクリレート等が挙げられ、中でも分子量50万〜300万程度でMMAの共重合比が100:0〜50:50のポリメチルメタクリレートやメチルメタクリレート−アルキルアクリレート共重合体が好ましい。
従来、難燃性の指標の一つとして、産業相互保険組織(Factory Mutual System)が定める評価基準が有効に利用されてきた。
この評価基準は、Class Number 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 Materials Flammability Test Protocol)に基づいて測定された、難燃性を示す延焼指数(FPI)、発煙性を示す発煙指数(SDI)、腐食性ガス発生を示す腐食指数(CDI)等が指標(総じてFM規格とも記載する)とされている。
本発明においては、このようなFM規格による評価値に代えて、評価値を求める者が行うことができるASTM E1354に準じたコーンカロリメータを用いる燃焼試験により評価される値を難燃性の指標とするものである。
また、上記のFM規格による発煙指数(SDI)は、上記のコーンカロリメータによって測定される最大減光体積(PSEA)、平均減光体積(ASEA)、等の減光体積に関する指標と強い相関を有する。
さらに、上記のFM規格による腐食指数(CDI)は、上記のコーンカロリメータによって測定される質量減少率(AMLR)等の質量減少に関する指標と強い相関を有する。
従って、コーンカロリメータを用いて難燃性を評価することにより、FM規格の指標をも効果的に得ることができる。
本発明では、このFM規格と同等以上の値を得るために、最大発熱量(PHRR)130kW/m2以下、平均発熱量(AHRR)82kW/m2以下、総発熱量(THR)100MJ/m2以下、質量減少率(AMLR)13g/sec・m2以下、最大減光体積(PSEA)1500m2/g以下、平均減光体積(ASEA)1200m2/g以下とすることが好ましい。中でも特に平均発熱量(AHRR)、平均減光体積(ASEA)が難燃性に対して支配的であるため、平均発熱量(AHRR)を65kW/m2以下、かつ平均減光体積(ASEA)を1100m2/g以下とすることが好適である。
この熱安定性は、プラストミルでの動的熱安定性評価法によっての分解時間(例えば、200℃に昇温後、トルクが10%以上増加し始めた時間)で評価することができる。
本発明では、この分解時間が15分以上のものが適している。15分未満であると、成形時の安定性が低下することがある。
なお、分解時間の上限は、特に限定しないが、あまり長いと燃焼時の炭化が阻害され、発煙指数が高くなり、FM規格を満足できなくなることがあるため、本発明では30分程度までとする。
このカレンダープレス成形体は、シートまたは板材等であって、航空機、船舶、車両等の輸送機内外機材;建築物内外装材;家具、事務用具等の日用品;家電機器、電子機器等のハウジング材;半導体装置の部品等の素材として好適に使用することができる。
加えて、本発明の組成物は、カレンダープレス成形時の動的・静的熱安定性に優れるため、穏やかな成形条件のカレンダープレス成形の際にあっても、組成物中の歪は消失することはなく、この結果として、カレンダープレス成形体から得られる二次成形物の物性、特に変形防止性を優れたものとすることができる。
重合度800の塩化ビニル樹脂(塩化ビニルのホモポリマー)に対して、錫系安定剤、滑剤、加工助剤、およびその他の配合剤を、表1,表2に示す割合で添加し、本発明の難燃性塩化ビニル系樹脂組成物を得た。
数字:重量部、カッコ内の数値は重量比
塩化ビニル樹脂:重合度800のポリ塩化ビニル(大洋塩ビ社製商品名“TH−800”)
後塩素化塩化ビニル樹脂:塩素含有率65重量%のCPVC(徳山積水社製商品名“HA17F”)
後塩素化塩化ビニル樹脂:塩素含有率58重量%のCPVC(鐘淵化学工業社製商品名“H5811”)
錫系安定剤(融点:0℃以下):ジブチルスズマレート系(日東化成社製商品名“N−2000E”)
錫系安定剤(融点:120℃):ジブチルスズメルカプト系(日東化成社製商品名“PS300P”)
滑剤:ステアリルステアレート(ヘンケル社製商品名“G−32”、融点50℃)
加工助剤:メチルメタアクリレート系共重合体(三菱レイヨン社製商品名“メタプレンP550A”)
衝撃改良剤:メチルメタアクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体(鐘淵化学社製商品名“カネエースB22”)
紫外線吸収剤:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(チバスペシャルティケミカル社製商品名“チヌビンP”、融点130℃)
難燃剤:ヒドロキシ錫酸亜鉛(アルキャンケミカル社製商品名“Flamtard H”)
である。
難燃性:実施例1〜6および比較例1〜5の組成物を5mm厚の板状に成形し、この成形体について、アトラス社製コーンカロリメータを用い、ASTM E1354に準じ、AHRR(kW/m2)とASEA(m2/g)を測定した。
この分解時間は、15min以上を合格とした。15min未満であると、成形時の安定性が低下することがある(なお、分解時間の上限は、特に限定しないが、あまり高いと燃焼時の炭化が阻害され、発煙指数が高くなり、FM規格を満足できなくなることがあるため、30min程度とする)。
このカレンダープレス成形体としては、シートまたは板材等があり、航空機、船舶、車両等の輸送機内外機材・内外装材;建築物内外装材;家具、事務用具等の日用品;家電機器、電子機器等のハウジング材;半導体装置の部品等として好適に使用することができるものである。
Claims (4)
- 塩化ビニル系樹脂組成物であって、前記塩化ビニル系樹脂中の塩素をA重量%とし、該樹脂に配合する配合剤をB重量部とし、該配合剤中の融点30℃以下の成分をC重量部とし、A:B:C=1.0:0.09:0.040〜1.0:0.15:0.080の範囲にあることを特徴とする難燃性塩化ビニル系樹脂組成物。
- 融点30℃以下の成分が、錫系安定剤であることを特徴とする請求項1記載の難燃性塩化ビニル系樹脂組成物。
- 請求項1または2に記載の難燃性塩化ビニル系樹脂組成物をカレンダープレス成形して得られる成形体であって、当該成形体のASTM E1354に準じて測定される平均発熱量が65kW/m2以下、平均減光体積が1100m2/g以下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。
- 成形体のヘーズが20%以下であることを特徴とする請求項3に記載の難燃性塩化ビニル系樹脂成形体。
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