JP5818489B2 - Combustion resistant sheet - Google Patents
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Description
本発明は、耐燃焼性シートに関する。 The present invention relates to a flame resistant sheet.
従来から、熱可塑性樹脂は、耐衝撃性、耐熱性等の物理的性質及び耐溶剤性、耐酸性等の化学的性質に優れた特性を有する材料として、プラント用プレート、パイプ、パイプ継手、シート、フィルム等多くの用途に使用されている。
しかし、燃焼すると有毒ガス、多量の黒煙等が発生し、列車などの車両用途では火災の際に乗客の安全性に支障をきたすため、より燃えにくい材料が要求されている。
Conventionally, thermoplastic resin has been used as a plant plate, pipe, pipe joint, sheet as a material having excellent physical properties such as impact resistance and heat resistance and chemical properties such as solvent resistance and acid resistance. It is used for many applications such as film.
However, when it burns, toxic gas, a large amount of black smoke, etc. are generated, and in vehicle applications such as trains, the safety of passengers is impaired in the event of a fire.
熱可塑性樹脂の難燃性を向上させる方法としては、例えば、塩化ビニル系樹脂に水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の難燃剤を添加する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、塩化ビニル系樹脂に黒鉛を添加する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
As a method for improving the flame retardancy of a thermoplastic resin, for example, a method of adding a flame retardant such as aluminum hydroxide or magnesium hydroxide to a vinyl chloride resin has been proposed (for example, see Patent Document 1).
Further, a method of adding graphite to a vinyl chloride resin has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかし、このような熱可塑性樹脂組成物で、「鉄道に関する技術上の基準を定める省令(平成13年12月25日国土交通省令第151号)」の第5節車両の火災対策等第83条に準拠した方法で行った燃焼試験において、燃焼抑制効果を発現させるためには、多量の充填量を必要とし、よって、耐衝撃性等の物性や真空成形性等の二次加工性の著しい低下を招くという欠点があった。 However, with such a thermoplastic resin composition, Section 83, “Fire Control for Vehicles,” in Section 5 of the “Ministerial Ordinance for Establishing Technical Standards Regarding Railways (Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151, December 25, 2001)” In a combustion test conducted by a method compliant with the above, a large amount of filling is required in order to develop a combustion suppression effect, and therefore, physical properties such as impact resistance and secondary workability such as vacuum formability are significantly reduced. There was a drawback of inviting.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、難燃性、二次加工性に優れた耐燃焼性シートを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said problem, and it aims at providing the flame-resistant sheet | seat excellent in the flame retardance and secondary workability.
本発明の耐燃焼性シートは、耐燃焼性樹脂組成物からなる耐燃焼性層と、加飾層とが積層された耐燃焼性シートであって、
前記耐燃焼性層が、黒鉛及び熱可塑性樹脂を含む耐燃焼性樹脂組成物によって形成され、かつ
[耐燃焼性層の厚み]×[耐燃焼性層の熱伝導率]で規定される[耐燃焼性層の熱伝導量]が3.4mW/K以上であり、
前記加飾層が、塩化ビニル系樹脂及びアクリル系樹脂を含み、ASTM D638に準拠した23℃の引張弾性率が2,500MPa以下であることを特徴とする。
The flame resistant sheet of the present invention is a flame resistant sheet in which a flame resistant layer composed of a flame resistant resin composition and a decorative layer are laminated,
The flame resistant layer is formed of a flame resistant resin composition containing graphite and a thermoplastic resin, and is defined by [thickness of the flame resistant layer] × [thermal conductivity of the flame resistant layer]. The thermal conductivity of the combustible layer] is 3.4 mW / K or more,
The decorative layer includes a vinyl chloride resin and an acrylic resin, and a tensile elastic modulus at 23 ° C. based on ASTM D638 is 2,500 MPa or less.
本発明によれば、難燃性、二次加工性に優れた耐燃焼性シートを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the flame-resistant sheet | seat excellent in the flame retardance and secondary workability can be provided.
(耐燃焼性シート)
本発明の耐燃焼性シートは、耐燃焼性層と、加飾層とが積層されて構成される。加飾層は、耐燃焼性シートの表面に配置される。加飾層を耐燃焼性シートの表面に配置することにより、例えば、加飾層を構成する材料が有する優れた加工特性を発揮させることができる。
また、本発明の耐燃焼性シートには被覆層が積層されていてもよい。被覆層は耐燃焼性効果を効率的に発現させるため、耐燃焼性層の黒鉛による耐衝撃性及び真空成形性等の二次加工性の低下を補うために、耐燃焼性層の裏面側に配置することが好ましい。さらに、これらの層以外に、保護層、反射防止層などの種々の機能層が形成されていてもよい。
耐燃焼性層は、熱伝導率の異なる複層構造であってもよい。また、目的に応じて、耐燃焼性層の表裏面の双方に被覆層が積層された3層構造であってもよいし、これらの層が交互に積層されるなどの4層以上の積層構造であってもよい。この場合、加飾層は、耐燃焼性シートの最表面に配置されることが好ましい。
なお、本願においては、耐燃焼性シートを鉄道車両等の内装材として使用する場合、乗客側に露出する面をその表面と称する。
(Flame resistant sheet)
The combustion resistant sheet of the present invention is configured by laminating a combustion resistant layer and a decorative layer. The decorative layer is disposed on the surface of the flame resistant sheet. By disposing the decoration layer on the surface of the flame resistant sheet, for example, excellent processing characteristics of the material constituting the decoration layer can be exhibited.
Moreover, the coating layer may be laminated | stacked on the flame-resistant sheet | seat of this invention. In order to efficiently express the combustion resistance effect of the coating layer, on the back side of the flame resistance layer, to compensate for the deterioration of secondary workability such as impact resistance and vacuum formability due to graphite of the flame resistance layer. It is preferable to arrange. Furthermore, in addition to these layers, various functional layers such as a protective layer and an antireflection layer may be formed.
The flame resistant layer may have a multilayer structure with different thermal conductivities. Further, depending on the purpose, it may be a three-layer structure in which coating layers are laminated on both the front and back surfaces of the flame resistant layer, or a laminated structure of four or more layers such as these layers being alternately laminated. It may be. In this case, the decorative layer is preferably disposed on the outermost surface of the combustion resistant sheet.
In addition, in this application, when using a combustion-resistant sheet | seat as interior materials, such as a railway vehicle, the surface exposed to a passenger side is called the surface.
(耐燃焼性層)
耐燃焼性層は、少なくとも、黒鉛と熱可塑性樹脂とを含む耐燃焼性樹脂組成物によって形成されていればよい。耐燃焼性層は、耐燃焼性樹脂組成物による単層構造でもよいが、例えば、熱可塑性樹脂と、銅、アルミニウム等の金属微粒子又は微細繊維等の種類の異なる充填材とによって形成されている層及び耐燃焼性樹脂組成物によって形成されている層を任意に組み合わせた複層構造であってもよい。このように、特定の材料を組み合わせることにより、材料自体が有する優れた特性を十分に発揮させることができる。これにより、例えば、鉄道車両等の内装材として、難燃性を向上させることができる。
(Flame resistant layer)
The flame resistant layer only needs to be formed of a flame resistant resin composition containing at least graphite and a thermoplastic resin. The flame resistant layer may be a single layer structure made of a flame resistant resin composition, but is formed of, for example, a thermoplastic resin and different types of fillers such as fine metal particles such as copper and aluminum or fine fibers. A multilayer structure in which a layer and a layer formed of a flame resistant resin composition are arbitrarily combined may be used. Thus, by combining specific materials, the excellent characteristics of the materials themselves can be sufficiently exhibited. Thereby, a flame retardance can be improved as interior materials, such as a rail vehicle, for example.
(黒鉛)
黒鉛とは、特に限定されず、従来公知の種々のものを用いることができ、天然黒鉛、人工的に作製された黒鉛のいずれを使用してもよい。例えば、鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、鱗状(塊状)黒鉛、土状黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛、膨張化黒鉛、熱分解黒鉛等が挙げられる。これらの黒鉛は、精錬、乾燥、焼成、粉砕及び/又は分級したもののいずれであってもよい。粉砕処理は、特に限定されず、例えば、ロッドミル、ボールミル、ジェットミル等の従来公知の装置を用いて行うことができる。
このように、黒鉛を熱可塑性樹脂に添加することにより、耐燃焼性シートにおいて、著しく耐燃焼性を向上させることができる。このため、「鉄道に関する技術上の基準を定める省令(平成13年12月25日国土交通省令第151号)」の第5節車両の火災対策等第83条に準拠した方法で行った燃焼試験において、試験体への着火を抑制する効果を発現させることができる。
(graphite)
The graphite is not particularly limited, and various conventionally known ones can be used. Either natural graphite or artificially produced graphite may be used. For example, scaly graphite, scaly graphite, scaly (lumpy) graphite, earthy graphite, artificial graphite, expanded graphite, expanded graphite, pyrolytic graphite and the like can be mentioned. These graphites may be refined, dried, fired, pulverized and / or classified. The pulverization process is not particularly limited, and can be performed using a conventionally known apparatus such as a rod mill, a ball mill, or a jet mill.
Thus, by adding graphite to the thermoplastic resin, the flame resistance can be remarkably improved in the flame resistant sheet. Therefore, a combustion test conducted by a method in accordance with Article 83 of Section 5 of the Fire Countermeasures for Vehicles in the "Ministerial Ordinance for Establishing Technical Standards on Railways (December 25, 2001, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151)" In this case, the effect of suppressing the ignition of the specimen can be expressed.
上述した黒鉛の原料となる炭素源は、特に限定されず、天然に存在するもの、人工的に作られたもの等、例えば、天然グラファイト、キッシュグラファイト等のいずれであってもよい。
黒鉛の原料となる炭素源及び後述するコークスの形状は、固体状、粉末状等のいずれであってもよい。
The carbon source used as the raw material of the graphite described above is not particularly limited, and may be any of naturally occurring materials, artificially produced materials such as natural graphite and quiche graphite.
The shape of the carbon source used as the raw material for graphite and the coke described later may be either solid or powder.
鱗状黒鉛は、天然に産出される黒鉛の一種であり、従来公知のものであり、特に限定されず、いかなるものをも使用することができる。鱗状黒鉛は粒子のアスペクト比が大きく、厚み方向よりも面方向へ熱を逃がしやすく、内装材の難燃性を向上させるため好ましい。また、鱗状黒鉛の中には、さらにアスペクト比の大きな鱗片状黒鉛、薄片化黒鉛等が含まれる。一般に鱗片状黒鉛のアスペクト比は30程度、薄片化黒鉛のアスペクト比は100程度である。 Scaly graphite is a kind of naturally produced graphite and is conventionally known, and is not particularly limited. Any graphite can be used. Scalar graphite is preferable because it has a large aspect ratio of particles, allows heat to escape more in the plane direction than in the thickness direction, and improves the flame retardancy of the interior material. Further, the scaly graphite includes scaly graphite having a larger aspect ratio, exfoliated graphite, and the like. Generally, the aspect ratio of flake graphite is about 30, and the aspect ratio of exfoliated graphite is about 100.
人造黒鉛は、原料となる炭素源を高温で加熱することにより、人工的に作られた黒鉛であり、従来から公知のものであれば、特に限定されずいかなるものをも使用することができる。例えば、コークスを熱処理することで得られる黒鉛には、コークスとコールタール等のバインダーを2000℃以上の高温で熱処理して作製された人造黒鉛電極を粉砕して作製されるものを含む。コールタール等のバインダーを含まないものが、熱伝導率が高くなり好ましい。 Artificial graphite is artificially produced by heating a carbon source as a raw material at a high temperature, and any graphite can be used as long as it is conventionally known. For example, graphite obtained by heat-treating coke includes that produced by pulverizing an artificial graphite electrode produced by heat-treating a binder such as coke and coal tar at a high temperature of 2000 ° C. or higher. What does not contain binders, such as coal tar, is preferred because of its high thermal conductivity.
膨張黒鉛とは従来公知のものであり、特に限定されず、いかなるものをも使用することができる。通常、黒鉛を化学処理することにより製造されたものである。例えば、天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラファイト等の粉末を濃硫酸、硝酸、セレン酸等の無機酸と濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等の強酸化剤とを利用して、黒鉛の層間に無機酸を挿入し、酸処理をして得られる炭素の層状構造を維持した結晶化合物等が挙げられる。 The expanded graphite is a conventionally known one, and is not particularly limited, and any one can be used. Usually, it is produced by chemically treating graphite. For example, natural scale-like graphite, pyrolytic graphite, quiche graphite and other powders such as concentrated sulfuric acid, nitric acid, selenic acid and other inorganic acids and concentrated nitric acid, perchloric acid, perchlorate, permanganate, dichromate, Examples include crystalline compounds that maintain a carbon layer structure obtained by inserting an inorganic acid between graphite layers using a strong oxidizing agent such as hydrogen peroxide and performing acid treatment.
膨張化黒鉛とは、上記膨張黒鉛を膨張させたものである。この膨張させる方法としては、特に限定されない。例えば、炉の中で数百度〜千度程度の温度で数分〜数時間、加熱処理を施して膨張させる方法等が挙げられる。
膨張化黒鉛は、膨張黒鉛を膨張させた後、粉砕処理をした黒鉛の層間が開くことにより黒鉛の表面積が大きくなり、よって、耐燃焼性シート成形後において黒鉛同士がより近接する確率を高めると考えられる。
The expanded graphite is obtained by expanding the expanded graphite. The method for expanding is not particularly limited. For example, a method of performing a heat treatment for several minutes to several hours at a temperature of several hundred to 1,000 degrees in a furnace and the like can be mentioned.
Expanded graphite expands expanded graphite and then increases the surface area of the graphite by opening the interlayer of the graphite that has been pulverized, thus increasing the probability that the graphites are closer together after molding the flame resistant sheet. Conceivable.
熱分解黒鉛は、原料となる炭素源を高温で加熱することにより、人工的に作られた黒鉛であり、従来から公知のものであれば、特に限定されずいかなるものをも使用することができる。熱分解黒鉛は、例えば、コークス原料を2000〜3000℃以上の高温で熱処理して作製するか、黒鉛を炭化水素雰囲気中で高温(2000〜3000程度)で加熱することにより、炭化水素の分解重合等で黒鉛表面に炭素が沈積することによって作製されるものを含む。上記黒鉛は、特に限定されず、天然に存在するもの、人工的に作られたもの等、例えば、天然グラファイト、キッシュグラファイト等のいずれであってもよい。黒鉛及びコークスの形状は、固体状、粉末状等のいずれであってもよい。
熱分解黒鉛は薄い形状と高温処理による高黒鉛化度とにより耐燃焼性が高まるため、特に好ましい。
なお、熱分解黒鉛は、コークスを熱処理することで得られる黒鉛として、SiCを製造する際に2000℃以上の高温で熱処理されるコークス粉末なども包含され、不純物が少なく、熱伝導率が高まる傾向にあるため、特に好ましい。
Pyrolytic graphite is artificially produced by heating a carbon source as a raw material at a high temperature, and any graphite can be used as long as it is conventionally known. . Pyrolytic graphite is produced by, for example, heat-treating a coke raw material at a high temperature of 2000 to 3000 ° C. or higher, or by heating the graphite at a high temperature (about 2000 to 3000) in a hydrocarbon atmosphere. And those produced by carbon deposition on the graphite surface. The graphite is not particularly limited, and may be any naturally occurring one, artificially produced one, such as natural graphite or quiche graphite. The shape of graphite and coke may be solid, powder, or the like.
Pyrolytic graphite is particularly preferred because the flame resistance is enhanced by its thin shape and high degree of graphitization by high temperature treatment.
Note that pyrolytic graphite includes graphite obtained by heat treating coke, including coke powder that is heat treated at a high temperature of 2000 ° C. or higher when producing SiC, and has a tendency to increase the thermal conductivity with less impurities. Therefore, it is particularly preferable.
用いる黒鉛の大きさ及び形状等は特に限定されないが、熱可塑性樹脂との分散性及び/又は物性発現性を考慮すると、その平均粒径は、500μm程度以下、さらに300μm程度以下とすることが好ましい。後述する熱伝導率を考慮すると、大きいものの方が黒鉛同士の接触確率が増え(熱伝導の低い熱可塑性樹脂などの物質との接触確率が減る)、熱伝導率が上がるため好ましい。熱伝導率をある程度確保するために、15μm程度以上が好ましい。成形体中での分散性及び成形性等を良好に保つためには、25μm〜200μm程度がより好ましく、30〜100μm程度が特に好ましい。平均粒径が小さすぎると、かさ比重が大きくなり、取扱いに不都合が生じることがある。ここで、粒径は、例えば、黒鉛をTHF溶液中に充分分散させ、レーザー回折式粒度分布計SALD−2200(島津製作所社製)を用いて測定した値である。 The size and shape of graphite to be used are not particularly limited, but considering the dispersibility and / or physical properties of the thermoplastic resin, the average particle size is preferably about 500 μm or less, more preferably about 300 μm or less. . Considering the thermal conductivity described later, the larger one is preferable because the probability of contact between graphites increases (the probability of contact with a material such as a thermoplastic resin having low thermal conductivity decreases) and the thermal conductivity increases. In order to ensure a certain degree of thermal conductivity, it is preferably about 15 μm or more. In order to maintain good dispersibility, moldability and the like in the molded body, about 25 μm to 200 μm is more preferable, and about 30 to 100 μm is particularly preferable. If the average particle size is too small, the bulk specific gravity increases, which may cause inconvenience in handling. Here, the particle size is, for example, a value measured by using a laser diffraction particle size distribution analyzer SALD-2200 (manufactured by Shimadzu Corporation) after sufficiently dispersing graphite in a THF solution.
また、本発明の耐燃焼性シートが鉄道車両用の内装材として使用された場合、火災時の炎からの熱をすばやく逃がすことで着火を遅らせるという観点から、黒鉛の形状は、球状よりは薄板形状が好ましく、これによって、厚み方向よりも面方向へ熱を逃がしやすくなり、内装材の難燃性を向上させることができる。このために、アスペクト比の大きいものが好ましい。また、特に、耐燃焼性シートを鉄道車両の内装材として用いる場合、径の長い黒鉛を、内装材の面方向に沿って配向させることが好ましい。これによって、炎からの熱を効率的に逃がすことが可能となる。 In addition, when the flame-resistant sheet of the present invention is used as an interior material for a railway vehicle, the shape of graphite is a thin plate rather than a spherical shape from the viewpoint of delaying ignition by quickly releasing heat from a flame during a fire. The shape is preferable, and this makes it easier to release heat in the plane direction than in the thickness direction, and the flame retardancy of the interior material can be improved. For this reason, those having a large aspect ratio are preferred. In particular, when a combustion-resistant sheet is used as an interior material for a railway vehicle, it is preferable to orient the graphite having a long diameter along the surface direction of the interior material. This makes it possible to efficiently release heat from the flame.
黒鉛の黒鉛化度は、後述するX線回折の半値幅で直接測定される結晶性の指標であり、黒鉛においてはその値が高ければ(半値幅が小さければ)熱伝導率が高くなり、難燃性を向上させるという観点から、高いものがより好ましい。同様の目的から、黒鉛の不純物は少ないものがより好ましい。
黒鉛化度は、例えば、以下の方法によって相対的な大きさを測定することができる。
X線回折で2θが52°〜57°付近に現れる最も大きなピークの半値幅(FWHM)を測定し、この値が小さいほど黒鉛化度が高いという指標となる。
例えば、ブルガーAXS社製のX線回折装置を用いてこの半値幅を測定すると、土状黒鉛は0.47、人造黒鉛は0.53と半値幅が大きく、黒鉛化が進んでいないが、鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、熱分解黒鉛は0.23程度と小さく、黒鉛化度が高いため、熱伝導率が高まり、好ましい。なかでも、高黒鉛化のみならず、より薄く、不純物も少ないことから、熱分解黒鉛が特に好ましい。
本発明で用いる黒鉛の黒鉛化度は限定されないが、上述した半値幅の値が0.4以下であることが適しており、好ましくは0.35以下、さらに好ましくは0.3以下である。
The degree of graphitization of graphite is an index of crystallinity that is directly measured by the half-value width of X-ray diffraction, which will be described later. In graphite, if the value is high (if the half-value width is small), the thermal conductivity becomes high and difficult. From the viewpoint of improving flammability, a higher one is more preferable. For the same purpose, graphite having less impurities is more preferable.
The relative degree of graphitization can be measured, for example, by the following method.
The full width at half maximum (FWHM) of the largest peak appearing in the vicinity of 52 ° to 57 ° by 2θ is measured by X-ray diffraction. The smaller this value, the higher the graphitization degree.
For example, when this half-value width is measured using an X-ray diffractometer manufactured by Brugger AXS, the half-value width is 0.47 for earth-like graphite and 0.53 for artificial graphite, and graphitization has not progressed. Graphite, scaly graphite, and pyrolytic graphite are preferable because they are as small as about 0.23 and have a high degree of graphitization, thus increasing the thermal conductivity. Among them, pyrolytic graphite is particularly preferable because it is not only highly graphitized but also thinner and has less impurities.
The graphitization degree of the graphite used in the present invention is not limited, but the above-described half-value width is suitably 0.4 or less, preferably 0.35 or less, more preferably 0.3 or less.
黒鉛は、熱可塑性樹脂を含む耐燃焼性樹脂組成物に対して、その含有量が多くなると、耐燃焼性樹脂組成物、この組成物からなるシート(単層)及び本発明の耐燃焼性シート等の熱伝導率を上昇させる。よって、黒鉛の含有量は、一観点から、耐燃焼性樹脂組成物の熱伝導率、つまり、耐燃焼性樹脂組成物を単層とした場合の熱伝導率が1.4W/m・K以上になる範囲とすることが適している。鉄道車両の内装材として使用される場合など、より高い難燃性を付与するためには、3.0W/m・K以上が好ましく、4.6W/m・K以上がより好ましく、5.8W/m・K以上がさらに好ましい。
熱伝導率の上限は25W/m・K以下が適しており、13W/m・K以下、さらに8W/m・K以下が好ましい。
なお、黒鉛の種類又は状態等によって、上述した熱伝導率を得るための含有量が変動することがあるため、例えば、黒鉛は、後述する含有量を加味して、適宜調整することが好ましい。
When the content of graphite increases with respect to the flame-resistant resin composition containing a thermoplastic resin, the flame-resistant resin composition, a sheet (single layer) comprising the composition, and the flame-resistant sheet of the present invention Increase the thermal conductivity. Therefore, the graphite content is, from one point of view, the thermal conductivity of the combustion-resistant resin composition, that is, the thermal conductivity when the combustion-resistant resin composition is a single layer is 1.4 W / m · K or more. It is suitable to be in the range. In order to impart higher flame retardancy, such as when used as an interior material for railway vehicles, it is preferably 3.0 W / m · K or more, more preferably 4.6 W / m · K or more, and 5.8 W. / M · K or more is more preferable.
The upper limit of the thermal conductivity is suitably 25 W / m · K or less, preferably 13 W / m · K or less, and more preferably 8 W / m · K or less.
In addition, since the content for obtaining the above-described thermal conductivity may vary depending on the type or state of graphite, for example, it is preferable to adjust graphite appropriately in consideration of the content described later.
本発明において、熱伝導率は、以下のように測定した値を意味する。
試験片の作製方法としては、1例として、樹脂組成物を二軸押出機に供給し、溶融混練して所定の厚み(例えば、1mm〜数十mm、具体的には、3.2mm)のシートを得る方法がある。
別の例として、樹脂組成物を、混練機に供給し、温度185℃程度で溶融混練して、厚さ1mmのシートを得る。次いで、この複数枚を積層して熱プレス成形機に供給し、温度190℃、7MPaで加圧し、3.2mmのシートを得る方法である。
なお、熱伝導率は材料固有の値であるが、測定対象層の厚みが約10mm以下である場合又は積層構造の場合には下地の影響を受けることがある。測定対象層が約10mm以下の場合又は積層構造のシートの場合には測定対象層のみを単離して試験片としてもよい。
上述した試験片を、熱伝導率が既知である標準板(シリコン、石英、ジルコンレンガ)の上に試験片を密着させて重ね、室温で、熱伝導率計を用いて、試験片の表面にプローブを当てて熱伝導率を測定する。ここで、熱伝導率計としては、Kemtherm.QTM−D3(商品名)(京都電子工業株式会社製)を用いることができる。
続いて、標準板の熱伝導率と、測定された熱伝導率の偏差をプロットし、得られる直線と偏差=0との交点より熱伝導率を求める。
In the present invention, the thermal conductivity means a value measured as follows.
As an example of a method for producing a test piece, a resin composition is supplied to a twin screw extruder, melt-kneaded, and has a predetermined thickness (for example, 1 mm to several tens mm, specifically 3.2 mm). There is a way to get a sheet.
As another example, the resin composition is supplied to a kneader and melt-kneaded at a temperature of about 185 ° C. to obtain a sheet having a thickness of 1 mm. Next, the plurality of sheets are laminated and supplied to a hot press molding machine, and pressurized at a temperature of 190 ° C. and 7 MPa to obtain a 3.2 mm sheet.
The thermal conductivity is a value specific to the material, but may be affected by the base when the thickness of the measurement target layer is about 10 mm or less or in the case of a laminated structure. When the measurement target layer is about 10 mm or less or in the case of a laminated sheet, only the measurement target layer may be isolated and used as a test piece.
The test piece described above is placed on a standard plate (silicon, quartz, zircon brick) with a known thermal conductivity so that the test piece is closely adhered to the surface of the test piece at room temperature using a thermal conductivity meter. Apply the probe to measure the thermal conductivity. Here, as the thermal conductivity meter, Chemtherm. QTM-D3 (trade name) (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.) can be used.
Subsequently, the thermal conductivity of the standard plate and the deviation of the measured thermal conductivity are plotted, and the thermal conductivity is obtained from the intersection of the obtained straight line and the deviation = 0.
本発明の耐燃焼性シートにおいて、耐燃焼性を有効に発現させるためには、上述した耐燃焼性層の熱伝導率を所定の範囲に調整することが適しているが、さらに、その耐燃焼性層の熱伝導率に、耐燃焼性層の厚みを考慮することが好ましい。
耐燃焼性層の総厚みは、単層及び2層以上の積層構造のいずれにおいても特に限定されず、その材料、求められる特性等によって適宜調整することができる。耐燃焼性層は厚ければ厚い程、耐燃焼性効果が大きくなり、黒鉛の含有量を低減させることができる。これは耐衝撃性等の物性、真空成形性等の二次加工性の面で有利に働く。例えば、0.1mm以上が挙げられる。また、耐燃焼性層の総厚みは、0.2mm以上が適しており、0.8mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましい。耐燃焼性の総膜厚が小さすぎると、耐燃焼性層の熱伝導率を高めても耐燃焼性を発現しにくくなる傾向がある。
従って、熱の分散に寄与する耐燃焼性層の総厚みが0.2mm以上であり、かつ[耐燃焼性層の厚み]×[耐燃焼性層の熱伝導率]で規定する[耐燃焼性層の熱伝導量]を3.4mW/K以上に調整することが適している。また、耐燃焼性層の熱伝導量が、7.2mW/K以上であることが好ましく、11.0mW/K以上がより好ましく、13.9mW/K以上が特に好ましい。
なお、耐燃焼性層が、熱伝導率の異なる複層の耐燃焼性層から構成されている場合には、[耐燃焼性層の熱伝導量]=[第1層の耐燃焼性層の厚み]×[第1層の耐燃焼性層の熱伝導率]+[第2層の耐燃焼性層の厚み]×[第2層の耐燃焼性層の熱伝導率]+・・・+[第n層の耐燃焼性層の厚み]×[第n層の耐燃焼性層の熱伝導率]を意味する。
In the flame-resistant sheet of the present invention, in order to effectively develop the flame resistance, it is suitable to adjust the thermal conductivity of the above-mentioned flame-resistant layer to a predetermined range. It is preferable to consider the thickness of the combustion resistant layer in the thermal conductivity of the conductive layer.
The total thickness of the flame resistant layer is not particularly limited in either a single layer or a laminate structure of two or more layers, and can be appropriately adjusted depending on the material, required characteristics, and the like. The thicker the flame resistant layer, the greater the flame resistant effect and the lower the graphite content. This is advantageous in terms of physical properties such as impact resistance and secondary workability such as vacuum formability. For example, 0.1 mm or more is mentioned. Moreover, 0.2 mm or more is suitable for the total thickness of a combustion-resistant layer, 0.8 mm or more is preferable and 2 mm or more is more preferable. If the total film thickness of the flame resistance is too small, the flame resistance tends to be hardly exhibited even if the thermal conductivity of the flame resistance layer is increased.
Therefore, the total thickness of the flame resistant layer contributing to heat dispersion is 0.2 mm or more, and [combustion resistant] defined by [thickness of the flame resistant layer] × [thermal conductivity of the flame resistant layer]. It is suitable to adjust the thermal conductivity of the layer] to 3.4 mW / K or more. Further, the heat conduction amount of the combustion resistant layer is preferably 7.2 mW / K or more, more preferably 11.0 mW / K or more, and particularly preferably 13.9 mW / K or more.
In addition, when the flame resistant layer is composed of a plurality of flame resistant layers having different thermal conductivities, [the thermal conductivity of the flame resistant layer] = [of the first flame resistant layer] Thickness] × [Thermal conductivity of the first flame-resistant layer] + [The thickness of the second flame-resistant layer] × [Thermal conductivity of the second flame-resistant layer] +... + It means [thickness of nth layer of flame resistant layer] × [thermal conductivity of nth layer of flame resistant layer].
また、別の観点から、黒鉛の含有量は、耐燃焼性樹脂組成物の全重量に対して、36.0重量%以上であることが好ましい。より好ましくは50.5重量%以上であり、さらに好ましくは59.1重量%である。含有量が多すぎると、成形性が悪化することがあるため、80重量%以下であることが好ましい。さらに好ましくは70重量%以下である。よって、30〜80重量%で含有されることが適しており、好ましくは、40〜70重量%、さらに好ましくは50〜70重量%である。この範囲とすることにより、適切な熱伝導率及び難燃効果を得ることができるとともに、成形性の低下を防止することができる。
特に、黒鉛の含有量は、上述したような熱伝導率の大小を支配するが、後述するような形状、耐燃焼性シートの製法等によっても影響されるため、上述した熱伝導率を示し、かつ、上述した含有量となる範囲で適宜調整することがより好ましい。
From another point of view, the graphite content is preferably 36.0% by weight or more based on the total weight of the combustion-resistant resin composition. More preferably, it is 50.5 weight% or more, More preferably, it is 59.1 weight%. If the content is too large, the moldability may be deteriorated, and therefore it is preferably 80% by weight or less. More preferably, it is 70 weight% or less. Therefore, it is suitable to contain in 30 to 80 weight%, Preferably it is 40 to 70 weight%, More preferably, it is 50 to 70 weight%. By setting it as this range, while being able to acquire a suitable thermal conductivity and a flame-retardant effect, the fall of a moldability can be prevented.
In particular, the content of graphite dominates the magnitude of the thermal conductivity as described above, but is affected by the shape as described later, the manufacturing method of the flame-resistant sheet, etc. And it is more preferable to adjust suitably in the range used as content mentioned above.
(熱可塑性樹脂/耐燃焼性樹脂組成物)
熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、従来公知の種々のものを用いることができる。ただし、ここでの熱可塑性樹脂は、一般に加工助剤として機能する樹脂、特に後述する加工助剤を除く。例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂;ポリ(1−)ブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂〔例えば、ポリスチレン(耐衝撃性ポリスチレンを含む)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル−スチレン(AS)樹脂、アクリロニトリル−エチレン−プロピレン−スチレン(AES)樹脂、アクリロニトリル−アクリレート−スチレン(AAS)樹脂等〕、ポリアミド系樹脂、塩素化ポリエチレン、塩化ビニル系樹脂、塩素化塩化ビニル系樹脂、エチレン系共重合体〔例えば、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−アクリル酸メチルコポリマー(EMA)、エチレン−アクリル酸エチルコポリマー(EEA)、エチレン−アクリル酸ブチルコポリマー(EBA)、エチレン−メタクリル酸メチルコポリマー(EMMA)、上述したAESも含む等〕などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。なかでも、黒鉛添加による耐衝撃性の低下、真空成形性等の二次加工性の低下を補うことができ、耐燃焼性に優れる塩化ビニル系樹脂、耐衝撃性、二次加工性に優れる塩素化ポリオレフィン等が好ましい。また、塩化ビニル系樹脂を用いた場合には、塩化ビニル系樹脂を含有する加飾層及び/又は被覆層を積層する点においても、層間接着がより強固となり有利である。
(Thermoplastic resin / combustion-resistant resin composition)
It does not specifically limit as a thermoplastic resin, A conventionally well-known various thing can be used. However, the thermoplastic resin here excludes a resin generally functioning as a processing aid, particularly a processing aid described later. For example, polyolefin resin such as polypropylene resin and polyethylene resin; poly (1-) butene resin, polypentene resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, acrylic resin, styrene resin [for example, polystyrene (resistant Impact polystyrene), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, acrylonitrile-styrene (AS) resin, acrylonitrile-ethylene-propylene-styrene (AES) resin, acrylonitrile-acrylate-styrene (AAS) resin, etc.), polyamide Resin, chlorinated polyethylene, vinyl chloride resin, chlorinated vinyl chloride resin, ethylene copolymer [for example, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA), Len - ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene - butyl acrylate copolymer (EBA), ethylenemethyl - methyl methacrylate copolymer (EMMA), and the like also like including] AES described above. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, vinyl chloride resin with excellent combustion resistance and chlorine with excellent impact resistance and secondary processability can compensate for the decrease in impact resistance due to the addition of graphite and secondary processability such as vacuum formability. Preferred is a modified polyolefin. Further, when a vinyl chloride resin is used, the interlayer adhesion is further strengthened and advantageous in that a decorative layer and / or a coating layer containing the vinyl chloride resin is laminated.
本発明で用いる熱可塑性樹脂の分子量は特に限定されないが、例えば、1万〜100万程度の重量平均分子量が挙げられる。この重量平均分子量は、スチレン系エラストマーのGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定されたポリスチレン換算の重量平均分子量である(以下、重量平均分子量の測定方法について同じ)。
特に、(メタ)アクリレート重合体の重量平均分子量の測定方法では、具体的に以下の条件で測定した値とすることができる。
装置:HLC−8120(東ソー社製)、
溶媒:THFを用い、分子量が既知のポリスチレンの分子量によって検量線を作製する。
カラムは、各分子量によって適宜選択する。例えば300万以上の場合は、
使用カラム:GMHHR−H(30)×2本
溶媒:THF、サンプル濃度:0.05%、注入量:50μl、流量:0.5ml/minとするが、分子量により、サンプル濃度なども調整する。
Although the molecular weight of the thermoplastic resin used by this invention is not specifically limited, For example, the weight average molecular weight of about 10,000-1 million is mentioned. This weight average molecular weight is a polystyrene-reduced weight average molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) of a styrene elastomer (hereinafter, the same method for measuring the weight average molecular weight).
In particular, in the method for measuring the weight average molecular weight of the (meth) acrylate polymer, it can be a value specifically measured under the following conditions.
Apparatus: HLC-8120 (manufactured by Tosoh Corporation),
Solvent: Using THF, a calibration curve is prepared according to the molecular weight of polystyrene having a known molecular weight.
The column is appropriately selected depending on each molecular weight. For example, in the case of 3 million or more,
Column used: GMHHR-H (30) × 2 Solvent: THF, sample concentration: 0.05%, injection amount: 50 μl, flow rate: 0.5 ml / min, the sample concentration is also adjusted depending on the molecular weight.
塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニル単独重合体(塩化ビニルホモポリマー)、塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーと塩化ビニルモノマー(好ましくは、50重量%以上含む)との共重合体、重合体に塩化ビニルモノマーをグラフト共重合したグラフト共重合体等が挙げられる。これら重合体は単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。 Vinyl chloride resin is a copolymer of vinyl chloride homopolymer (vinyl chloride homopolymer), a monomer having an unsaturated bond copolymerizable with vinyl chloride monomer, and vinyl chloride monomer (preferably containing 50% by weight or more). Examples thereof include a graft copolymer obtained by graft copolymerizing a vinyl chloride monomer with a polymer or a polymer. These polymers may be used alone or in combination of two or more.
塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のα−オレフィン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;ブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチルアクリレート、フェニルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル類;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニルビニル類;N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のN−置換マレイミド類、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the monomer having an unsaturated bond copolymerizable with vinyl chloride monomer include α-olefins such as ethylene, propylene, and butylene; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; butyl vinyl ether, cetyl vinyl ether, and the like. Vinyl ethers; (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl acrylate, and phenyl methacrylate; aromatic vinyls such as styrene and α-methylstyrene; vinylidene chloride, vinylidene fluoride, etc. And halogenated vinyl vinyls; N-substituted maleimides such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide; (meth) acrylic acid, maleic anhydride, acrylonitrile and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
塩化ビニル樹脂をグラフト共重合する重合体としては、塩化ビニル樹脂をグラフト重合させるものであれば特に限定されず、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート−一酸化炭素共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The polymer for graft copolymerization of vinyl chloride resin is not particularly limited as long as the vinyl chloride resin is graft polymerized. For example, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate-carbon monoxide copolymer , Ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate-carbon monoxide copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-propylene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, polyurethane, chlorinated polyethylene, chlorine And polypropylene. These may be used alone or in combination of two or more.
上記塩化ビニル系樹脂の重合方法は、特に限定されず、従来公知の任意の重合方法を利用することができる。例えば、塊状重合方法、溶液重合方法、乳化重合方法、懸濁重合方法等が挙げられる。 The polymerization method of the vinyl chloride resin is not particularly limited, and any conventionally known polymerization method can be used. Examples thereof include a bulk polymerization method, a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, and a suspension polymerization method.
塩素化塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニル系モノマーの重合前に塩素化を行ったものを用いて重合したものでもよいし、塩化ビニル系樹脂を重合した後、塩素化を行ったものでもよい。
塩化ビニル系樹脂の塩素化方法としては、特に限定されず、従来公知の塩素化方法を利用することができる。例えば、熱塩素化方法、光塩素化方法等が挙げられる。
The chlorinated vinyl chloride resin may be polymerized using a material chlorinated before polymerization of the vinyl chloride monomer, or may be chlorinated after polymerizing the vinyl chloride resin.
The method for chlorinating the vinyl chloride resin is not particularly limited, and a conventionally known chlorination method can be used. Examples thereof include a thermal chlorination method and a photochlorination method.
上記塩化ビニル系樹脂の重合度は、小さくなると機械的物性が低下する傾向があり、大きくなると成形性が悪化する傾向があるため、400〜2500程度が好ましく、より好ましくは600〜2000程度、600〜1600程度である。
重合度を調整する方法としては、主に重合温度等が例示される。一般に重合温度が高いほど重合度は低くなる。重合度は、JIS K 6720−2に準拠して測定することができる。
When the degree of polymerization of the vinyl chloride resin decreases, mechanical properties tend to decrease, and when it increases, moldability tends to deteriorate. Therefore, it is preferably about 400 to 2500, more preferably about 600 to 2000, 600 About 1600.
Examples of the method for adjusting the degree of polymerization mainly include the polymerization temperature. In general, the higher the polymerization temperature, the lower the degree of polymerization. The degree of polymerization can be measured according to JIS K 6720-2.
塩素化ポリオレフィン、例えば、塩素化ポリエチレンは、ポリエチレンの一部を塩素化したものであり、一般に単独で柔軟性、耐候性、耐熱老化性、難燃性、耐薬品性に優れるエラストマーとして使用される。また、塩化ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂、ABSなどの汎用樹脂又はEPDM、クロロスルホン化ポリエチレン、クロロプレン、SBRなどのゴム類の物性改良剤として使用される。中でも塩素化ポリエチレンが好適に用いられる。塩素化ポリエチレンは、従来公知の塩素化方法を利用して得ることができる。 Chlorinated polyolefins, such as chlorinated polyethylene, are chlorinated parts of polyethylene, and are generally used alone as elastomers with excellent flexibility, weather resistance, heat aging resistance, flame resistance, and chemical resistance. . Further, it is used as a physical property improver for general purpose resins such as vinyl chloride resin, olefin resin, ABS, or rubbers such as EPDM, chlorosulfonated polyethylene, chloroprene, SBR. Of these, chlorinated polyethylene is preferably used. Chlorinated polyethylene can be obtained using a conventionally known chlorination method.
樹脂成分に黒鉛を添加すると、弾性率が著しく上昇し、組成物全体が剛直となるため、耐衝撃性や二次加工性に必要な高温での伸び性が低下することがある。特に、塩素化ポリエチレンを用いることによって、黒鉛の添加により硬く、脆くなったマトリックス中で網目構造をとり、柔軟性を付与することで、黒鉛で低下した耐衝撃性を効率よく補うことができ、高温での伸び性向上効果を発現すると考えられる。
塩素化ポリエチレンは、5万〜40万程度の重量平均分子量が適しており、比較的高い範囲(例えば、32万程度以上)であることが好ましい。また、塩素化度は、20%〜40%程度が適している。さらに、15万〜35万程度の分子量かつ25%〜36%の塩素化度であることが好ましい。
特に、耐燃焼性樹脂組成物に他の樹脂が含有されている場合には、分子量をこの範囲とすることにより、他の樹脂(例えば、塩化ビニル樹脂、(メタ)アクリレート重合体等)との分子鎖レベルでの絡み合いを発現させて、相溶性を向上させることができる。また、塩素化度を比較的高める(例えば、34%程度以上)ことによって、他の樹脂(例えば、塩化ビニル樹脂、アクリル系加工助剤等)に近い極性を付与し、相溶性を向上させることができると考えられる。
When graphite is added to the resin component, the elastic modulus is remarkably increased and the entire composition becomes rigid, so that the elongation at high temperature required for impact resistance and secondary workability may be lowered. In particular, by using chlorinated polyethylene, the impact resistance reduced by graphite can be efficiently compensated by taking a network structure in a matrix that has become harder and brittle due to the addition of graphite and imparting flexibility, It is considered that the effect of improving elongation at high temperatures is exhibited.
The weight average molecular weight of about 50,000 to 400,000 is suitable for chlorinated polyethylene, and it is preferable that it is in a relatively high range (for example, about 320,000 or more). The degree of chlorination is suitably about 20% to 40%. Furthermore, it is preferable that the molecular weight is about 150,000 to 350,000 and the degree of chlorination is 25% to 36%.
In particular, when other resins are contained in the flame resistant resin composition, by setting the molecular weight within this range, it is possible to prevent other resins (for example, vinyl chloride resin, (meth) acrylate polymer, etc.). It is possible to improve the compatibility by developing entanglement at the molecular chain level. Also, by relatively increasing the degree of chlorination (for example, about 34% or more), imparting a polarity close to that of other resins (for example, vinyl chloride resin, acrylic processing aids, etc.) and improving compatibility. It is thought that you can.
熱可塑性樹脂の含有量は特に限定されず、熱可塑性樹脂の種類、真空成形などの二次加工性、成形性及び燃焼性を考慮して適宜調整することが好ましい。例えば、熱可塑性樹脂は、全耐燃焼性樹脂組成物に対して、1重量%以上、好ましくは5重量%、さらに好ましくは8重量%以上、特に好ましくは15重量%以上である。また、上限としては、85重量%以下、好ましくは60重量%以下、さらに好ましくは40重量%以下、特に好ましくは30重量%以下である。含有量が少なすぎると、物性が悪化する傾向がある。また、含有量が多すぎると、黒鉛、他の樹脂等の量が減少するため、燃焼性、二次加工性が低下する場合がある。 The content of the thermoplastic resin is not particularly limited, and is preferably adjusted appropriately in consideration of the kind of the thermoplastic resin, secondary processability such as vacuum forming, moldability, and combustibility. For example, the thermoplastic resin is 1% by weight or more, preferably 5% by weight, more preferably 8% by weight or more, and particularly preferably 15% by weight or more based on the total flame-resistant resin composition. Moreover, as an upper limit, it is 85 weight% or less, Preferably it is 60 weight% or less, More preferably, it is 40 weight% or less, Most preferably, it is 30 weight% or less. If the content is too small, the physical properties tend to deteriorate. On the other hand, if the content is too large, the amounts of graphite, other resins, etc. are reduced, and the combustibility and secondary processability may be reduced.
耐燃焼性樹脂組成物には、二次加工性を改善するアクリル系加工助剤が添加されていることが好ましい。アクリル系加工助剤を添加することにより、真空成形性を向上させることができる。アクリル系加工助剤は、種々の耐燃焼性樹脂組成物との相溶性にも優れている。
アクリル系加工助剤としては、(メタ)アクリレート重合体が挙げられる。(メタ)アクリレート重合体は、アクリレート系モノマー又はメタクリレート系モノマーを主体とする重合体の総称であり、加工助剤などの役割を果たす。
例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系モノマーの単独重合体もしくは共重合体;上記(メタ)アクリレート系モノマーとスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル等の他のモノマーとの共重合体等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
It is preferable that an acrylic processing aid for improving secondary processability is added to the flame resistant resin composition. By adding an acrylic processing aid, the vacuum formability can be improved. The acrylic processing aid is also excellent in compatibility with various combustion-resistant resin compositions.
Examples of acrylic processing aids include (meth) acrylate polymers. The (meth) acrylate polymer is a general term for polymers mainly composed of acrylate monomers or methacrylate monomers, and serves as a processing aid.
For example, homopolymers or copolymers of (meth) acrylate monomers such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate; the above (meth) acrylate monomers and styrene, vinyltoluene, acrylonitrile And copolymers with other monomers. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
アクリル系加工助剤の含有量は、黒鉛の含有量、黒鉛の添加で低下した真空成形などの二次加工性、成形性及び燃焼性を考慮して適宜調整することができる。
耐燃焼性樹脂組成物において、黒鉛の含有量が多くなると、成形性の低下を防ぐ目的から(メタ)アクリレート重合体の含有量も増やす必要がある。一方で、表層に塩化ビニル樹脂のラミネートなどの加飾を施す場合、車両燃焼性試験において着火がない(不燃)と判断されるためには、さらに、黒鉛の含有量(組成物に占める割合)を増やす必要があるため、添加可能な(メタ)アクリレート重合体量が制限される。よって、(メタ)アクリレート重合体の含有量は、耐燃焼性樹脂組成物の全重量に対して、1重量%以上、好ましくは4重量%、さらに好ましくは12重量%以上、特に好ましくは23重量%以上である。また、上限はとしては、60重量%以下、好ましくは40重量%以下、30重量%以下である。例えば、1〜60重量%、4〜40重量%、12〜40重量%、12〜30重量%等が挙げられる。この範囲に設定することにより、黒鉛を添加したことによる耐燃焼性の向上と、二次加工性とを両立することができる。含有量が多すぎると熱可塑性樹脂の量(割合)が減少するため、より物性が悪化する方向になる。
The content of the acrylic processing aid can be adjusted as appropriate in consideration of the content of graphite, secondary processability such as vacuum forming reduced by the addition of graphite, formability and combustibility.
In the flame resistant resin composition, when the content of graphite increases, the content of the (meth) acrylate polymer needs to be increased for the purpose of preventing deterioration of moldability. On the other hand, in the case where decoration such as laminate of vinyl chloride resin is applied to the surface layer, in order to determine that there is no ignition (non-combustion) in the vehicle flammability test, the graphite content (ratio to the composition) Therefore, the amount of (meth) acrylate polymer that can be added is limited. Therefore, the content of the (meth) acrylate polymer is 1% by weight or more, preferably 4% by weight, more preferably 12% by weight or more, and particularly preferably 23% by weight with respect to the total weight of the flame resistant resin composition. % Or more. Moreover, as an upper limit, it is 60 weight% or less, Preferably it is 40 weight% or less, 30 weight% or less. For example, 1-60 weight%, 4-40 weight%, 12-40 weight%, 12-30 weight% etc. are mentioned. By setting to this range, it is possible to achieve both improvement in combustion resistance due to the addition of graphite and secondary workability. If the content is too large, the amount (ratio) of the thermoplastic resin is decreased, and the physical properties are further deteriorated.
耐燃焼性樹脂組成物の真空成形は、一般に、樹脂組成物の表面温度が180℃〜220℃程度に加熱されて行われる。このような高温状態では耐燃焼性樹脂組成物、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂の張力が低下し、破断しやすくなることがある。そのため、高温領域でより張力の高い(メタ)アクリレート重合体が好適に使用される。無機物、特に黒鉛などの非球状タイプの無機物を添加すると、高温で破断しやすくなるため、(メタ)アクリレート重合体の添加が有効である。
高温での伸びを向上させる化合物としては、NBR(ニトリルブタジエンゴム)、エルバロイ等の熱可塑性エラストマー、DOP(フタル酸ジオクチル)等の可塑剤が使用できるが、高温での張力付与等の観点から(メタ)アクリレート重合体が特に好ましい。
The vacuum forming of the flame resistant resin composition is generally performed by heating the surface temperature of the resin composition to about 180 ° C to 220 ° C. In such a high temperature state, the tension of the combustion-resistant resin composition, for example, polyvinyl chloride resin may be reduced and may be easily broken. Therefore, a (meth) acrylate polymer having a higher tension in the high temperature region is preferably used. When an inorganic material, particularly a non-spherical type inorganic material such as graphite, is added, it tends to break at a high temperature, so the addition of (meth) acrylate polymer is effective.
As the compound for improving elongation at high temperature, thermoplastic elastomers such as NBR (nitrile butadiene rubber) and Elvalloy, and plasticizers such as DOP (dioctyl phthalate) can be used. From the viewpoint of imparting tension at high temperature ( A meth) acrylate polymer is particularly preferred.
上記(メタ)アクリレート重合体の重量平均分子量は特に限定されない。ただし、高温での張力がより高くなるという観点で、より高分子量のものが好ましい。例えば、100万以上が好ましく、さらに好ましくは300万以上である。一方、分子量が高くなりすぎると成形性や物性に悪影響を及ぼすため、600万以下が好ましい。さらに好ましくは500万以下である。 The weight average molecular weight of the (meth) acrylate polymer is not particularly limited. However, higher molecular weight is preferable from the viewpoint of higher tension at high temperature. For example, it is preferably 1 million or more, more preferably 3 million or more. On the other hand, if the molecular weight is too high, the moldability and physical properties are adversely affected. More preferably, it is 5 million or less.
耐燃焼性樹脂組成物には、耐衝撃性に優れる衝撃改質剤が添加されていることが好ましい。
衝撃改質剤としては、当該分野で通常用いられているものであれば特に限定されず、例えば、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレングラフト共重合体(MBS樹脂)、塩素化ポリエチレン(CPE)、ABS樹脂、アクリル系改質剤等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
ここでアクリル系改質剤とは、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルの1種からなる群から選択される少なくとも1つアクリル系共重合体で、特にアクリル成分が主成分であり、架橋して球状になったものをいう。なかでも、黒鉛の添加により硬く、脆くなったマトリックス中で網目構造を採り、柔軟性を付与することにより、黒鉛で低下した耐衝撃性を効率よく補うことができる塩素化ポリエチレンが好適に用いられる。
衝撃改質剤の含有量は、黒鉛の含有量、衝撃改質剤の種類等を考慮して適宜調整することができる。
It is preferable that an impact modifier excellent in impact resistance is added to the combustion resistant resin composition.
The impact modifier is not particularly limited as long as it is usually used in the field. For example, methyl methacrylate-butadiene-styrene graft copolymer (MBS resin), chlorinated polyethylene (CPE), ABS. Examples thereof include resins and acrylic modifiers. These may be used alone or in combination of two or more.
Here, the acrylic modifier is at least one acrylic copolymer selected from the group consisting of one of acrylic acid esters or methacrylic acid esters, in particular an acrylic component as a main component, and is crosslinked and spherical. The one that became. Among them, chlorinated polyethylene that can effectively compensate for the impact resistance reduced by graphite by adopting a network structure in a matrix that has become hard and brittle by the addition of graphite and imparting flexibility is suitably used. .
The content of the impact modifier can be appropriately adjusted in consideration of the content of graphite, the type of impact modifier, and the like.
本発明の耐燃焼性樹脂組成物には、上述したアクリル系加工助剤及び/又は衝撃改善剤の他に、種々の添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば、燃焼抑制効果を補助する目的で難燃剤、熱安定剤、安定化助剤、滑剤、酸化防止剤、光安定剤、顔料等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In addition to the acrylic processing aid and / or impact modifier described above, various additives may be added to the flame resistant resin composition of the present invention. Examples of the additive include a flame retardant, a heat stabilizer, a stabilizing aid, a lubricant, an antioxidant, a light stabilizer, and a pigment for the purpose of assisting the combustion suppressing effect. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
難燃剤としては、例えば、二酸化アンチモン、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等の酸化アンチモン、三酸化モリブデン、二硫化モリブデン、アンモニウムモリブデート等のモリブデン化合物、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロムエタン等の臭素系化合物、トリフェニルフォスフェート、アンモニウムポリフォスフェート等のリン系化合物などが挙げられる。 Examples of the flame retardant include antimony oxide such as antimony dioxide, antimony trioxide, and antimony pentoxide, molybdenum compounds such as molybdenum trioxide, molybdenum disulfide, and ammonium molybdate, and bromines such as tetrabromobisphenol A and tetrabromoethane. Examples thereof include phosphorus compounds such as compounds, triphenyl phosphate, and ammonium polyphosphate.
熱安定剤としては、例えば、ジメチル錫メルカプト、ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプト、ジブチル錫マレート、ジブチル錫マレートポリマー、ジオクチル錫マレート、ジオクチル錫マレートポリマー、ジオクチル錫ラウレート、ジブチル錫ラウレート、ジブチル錫ラウレートポリマー等の有機錫系安定剤、鉛白、ステアリン酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、塩基性亜硫酸鉛、二塩基性亜硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛、シリカゲル共沈硅酸鉛、安息香酸鉛、ナフテン酸鉛等の鉛系安定剤、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸系安定剤、カルシウム−亜鉛系安定剤、バリウム−亜鉛系安定剤、バリウム−カドミウム系安定剤、ハイドロタルサイト、ゼオライト等の無機系安定剤が挙げられる。 Examples of the heat stabilizer include dimethyltin mercapto, dibutyltin mercapto, dioctyltin mercapto, dibutyltin malate, dibutyltin malate polymer, dioctyltin malate, dioctyltin malate polymer, dioctyltin laurate, dibutyltin laurate, dibutyltin Organotin stabilizers such as laurate polymer, lead white, lead stearate, dibasic lead stearate, dibasic lead phosphite, basic lead sulfite, dibasic lead sulfite, tribasic lead sulfate, Lead stabilizers such as silica gel co-precipitated lead oxalate, lead benzoate, lead naphthenate, metal soap stabilizers such as calcium stearate, barium stearate, zinc stearate, calcium-zinc stabilizer, barium-zinc Stabilizer, barium-cadmium stabilizer, hydrotalcite, zeolite, etc. System stabilizer and the like.
安定化助剤としては、特に限定されず、例えば、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ豆油エポキシ化テトラヒドロフタレート、エポキシ化ポリブタジエン、リン酸エステル等が挙げられる。 The stabilizing aid is not particularly limited, and examples thereof include epoxidized soybean oil, epoxidized linseed bean oil, epoxidized tetrahydrophthalate, epoxidized polybutadiene, and phosphate ester.
滑剤としては、特に限定されず、例えば、モンタン酸ワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ステアリン酸、ステアリルアルコール、ステアリン酸ブチル等が挙げられる。 The lubricant is not particularly limited, and examples thereof include montanic acid wax, paraffin wax, polyethylene wax, stearic acid, stearyl alcohol, and butyl stearate.
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系抗酸化剤、硫黄系抗酸化剤、ホスファイト系抗酸化剤等が挙げられる。
光安定剤としては、特に限定されず、例えば、サリチル酸エステル系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤、あるいはヒンダードアミン系の光安定剤等が挙げられる。
顔料としては、特に限定されず、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、スレン系、染料レーキ系等の有機顔料、酸化物系、クロム酸モリブデン系、硫化物・セレン化物系、フェロシアン化物系等の無機顔料等が挙げられる。
Examples of the antioxidant include phenol-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, phosphite-based antioxidants, and the like.
The light stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include ultraviolet absorbers such as salicylic acid esters, benzophenones, benzotriazoles, and cyanoacrylates, or hindered amine light stabilizers.
The pigment is not particularly limited, and examples thereof include organic pigments such as azo, phthalocyanine, selenium, and dye lakes, oxides, molybdenum chromate, sulfide / selenide, ferrocyanide, and the like. An inorganic pigment etc. are mentioned.
添加剤の添加方法及び添加順序は、特に限定されるものではなく、任意の方法及び順序とすることができる。例えば、添加方法としては、特に限定されず、塩化ビニル系樹脂に、ホットブレンド法、コールドブレンド法等により添加することができる。 The addition method and order of addition of the additive are not particularly limited, and can be any method and order. For example, the addition method is not particularly limited, and it can be added to the vinyl chloride resin by a hot blend method, a cold blend method, or the like.
(加飾層)
本発明の耐燃焼性シートにおける加飾層は、文字/絵柄、金属光沢、塗装質感等の意匠性を向上させ得る層を意味し、いわゆる印刷・加工層であってもよい。
このような加飾層は、塩化ビニル系樹脂とアクリル系樹脂とを含む。塩化ビニル系樹脂は上述したものの中から1種以上を適宜選択することができる。また、アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルの単独重合体、(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能なモノマーとの共重合体等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
(Decoration layer)
The decorative layer in the flame-resistant sheet of the present invention means a layer that can improve design properties such as characters / patterns, metallic luster, and paint texture, and may be a so-called printing / processing layer.
Such a decorative layer includes a vinyl chloride resin and an acrylic resin. One or more vinyl chloride resins can be appropriately selected from those described above. Examples of the acrylic resin include a homopolymer of (meth) acrylic acid ester, a copolymer of a monomer copolymerizable with (meth) acrylic acid ester, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能なモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のα−オレフィン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;ブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチルアクリレート、フェニルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル類;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニルビニル類;N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のN−置換マレイミド類、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of monomers copolymerizable with (meth) acrylic acid esters include α-olefins such as ethylene, propylene and butylene; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; vinyl ethers such as butyl vinyl ether and cetyl vinyl ether. ; (Meth) acrylic esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl acrylate and phenyl methacrylate; aromatic vinyls such as styrene and α-methylstyrene; halogens such as vinylidene chloride and vinylidene fluoride; Vinyl vinyl halides; N-substituted maleimides such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide, (meth) acrylic acid, maleic anhydride, acrylonitrile and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
黒鉛のようなフィラーを大量に添加すると、2次加工性が低下し、表面の加飾層が薄くなる、破れる等の不具合が出やすい。そのため、本発明の耐燃焼性シートでは、真空成形時の追従性に優れるアクリル系樹脂を使用することにより、この問題を解決することができる。しかし、アクリル系樹脂単独であると耐燃焼性が低下するため、塩化ビニル系樹脂との混合物で構成されることが好ましい。
加飾層における塩化ビニル系樹脂とアクリル系樹脂の比率は特に限定されず、耐燃焼性、2次加工性等のバランスにより適宜調整することができる。例えば、5〜95:95〜5程度が挙げられ、10〜90:90〜10程度が好ましい。
When a large amount of filler such as graphite is added, secondary workability is lowered, and the surface decoration layer becomes thin, and problems such as tearing tend to occur. Therefore, in the combustion resistant sheet of the present invention, this problem can be solved by using an acrylic resin that is excellent in followability during vacuum forming. However, when the acrylic resin alone is used, the combustion resistance is lowered, and therefore, it is preferably composed of a mixture with a vinyl chloride resin.
The ratio of the vinyl chloride resin and the acrylic resin in the decorative layer is not particularly limited, and can be appropriately adjusted depending on the balance of combustion resistance, secondary workability, and the like. For example, about 5-95: 95-5 is mentioned, About 10-90: 90-10 is preferable.
加飾層のASTM D638に準拠した23℃における引張弾性率は2,500MPa程度以下であることが適している。このような引張弾性率とすることにより、真空成形時にシートに対する優れた追従性を発揮させることができ、フィルムの破れなどの不良を抑制することができる。
なお、加飾層は、塩化ビニル系樹脂及びアクリル系樹脂以外に、他の樹脂、当該分野で公知の、例えば、添加剤等を添加してもよい。このような添加剤としては、耐燃焼性樹脂組成物に含有してもよい種々の添加剤と同様のものが挙げられる。実質的には、塩化ビニル系樹脂及びアクリル系樹脂からなるものが好ましい。
The tensile elastic modulus at 23 ° C. according to ASTM D638 of the decorative layer is suitably about 2,500 MPa or less. By setting it as such a tensile elasticity modulus, the outstanding followable | trackability with respect to a sheet | seat can be exhibited at the time of vacuum forming, and defects, such as a tear of a film, can be suppressed.
In addition to the vinyl chloride resin and the acrylic resin, the decorative layer may contain other resins, for example, additives known in the art. Examples of such additives include those similar to various additives that may be contained in the flame resistant resin composition. Substantially, those made of vinyl chloride resin and acrylic resin are preferable.
加飾層の組成及び厚みは、耐燃焼性層の厚み、黒鉛の含有量等に応じて、さらに上述した熱伝導量等をも考慮して、決定することができる。これによって、耐燃焼性を阻害せずに効率よく物性及び二次加工性を補うことができる。
特に、加飾層は、耐燃焼性を阻害しない範囲で、つまり耐燃焼性に対する影響が少なくなるように、あるいは、上述した範囲内で熱伝導率が高くなるように、最小限の厚みとすることが好ましい。例えば、加飾層の厚みとしては、3mm程度以下が挙げられ、0.5mm以下程度に抑えることが適しており、好ましくは0.05〜0.3mmである。
The composition and thickness of the decorative layer can be determined in accordance with the thickness of the combustion-resistant layer, the content of graphite, and the like, further considering the above-described heat conduction amount and the like. Thereby, physical properties and secondary workability can be efficiently supplemented without impairing the combustion resistance.
In particular, the decorative layer has a minimum thickness within a range that does not impair the flame resistance, that is, to reduce the influence on the flame resistance or to increase the thermal conductivity within the above-described range. It is preferable. For example, the thickness of the decorative layer may be about 3 mm or less, and is suitably suppressed to about 0.5 mm or less, preferably 0.05 to 0.3 mm.
(被覆層)
本発明の耐燃焼性シートに被覆層を配置する場合、被覆層は、耐燃焼性を考慮して、難燃性の高い材料(例えば、塩化ビニル樹脂等)を使用することが適しており、例えば、熱可塑性樹脂を含む熱可塑製樹脂組成物によって形成されることが好ましく、さらに、衝撃改質剤及び/又は加工助剤を含む熱可塑性樹脂組成物で形成されていることがより好ましく、熱可塑性樹脂、衝撃改質剤及び加工助剤を含む熱可塑性樹脂組成物で形成されていることがさらに好ましい。
熱可塑性樹脂及び衝撃改質剤は、上述したものの中から1種以上を適宜選択することができる。なかでも、熱可塑性樹脂としては、スチレン系樹脂及び/又は塩化ビニル系樹脂を用いることが好ましい。スチレン系樹脂は、上述したものの他、上述したスチレン系樹脂と他の樹脂とのポリマーアロイも含まれる。例えば、ポリカーボネート樹脂とABS樹脂とのアロイ(PC/ABS)、ポリカーボネート樹脂とAES樹脂とのアロイ(PC/AES)等が挙げられる。
加工助剤としては、上述したアクリル系加工助剤が好ましい。
この場合、熱可塑性樹脂100重量部に対して、衝撃改質剤は、耐衝撃性の改善、耐熱性、機械的強度等を考慮して、1〜30重量部が適しており、好ましくは3〜20重量部である。加工助剤は、真空成形性及びシートの表面平滑性の向上を考慮して、1〜30重量部が適しており、好ましくは3〜20重量部である。
(Coating layer)
When the coating layer is disposed on the flame-resistant sheet of the present invention, it is suitable to use a highly flame-retardant material (for example, vinyl chloride resin) in consideration of the flame resistance. For example, it is preferably formed of a thermoplastic resin composition containing a thermoplastic resin, more preferably formed of a thermoplastic resin composition containing an impact modifier and / or processing aid, More preferably, it is formed of a thermoplastic resin composition containing a thermoplastic resin, an impact modifier and a processing aid.
One or more thermoplastic resins and impact modifiers can be appropriately selected from those described above. Among them, as the thermoplastic resin, it is preferable to use a styrene resin and / or a vinyl chloride resin. The styrenic resin includes the above-described polymer alloys of the styrenic resin and other resins. For example, an alloy of polycarbonate resin and ABS resin (PC / ABS), an alloy of polycarbonate resin and AES resin (PC / AES), and the like can be given.
As the processing aid, the acrylic processing aid described above is preferable.
In this case, 1 to 30 parts by weight of the impact modifier is suitable for 100 parts by weight of the thermoplastic resin in consideration of improvement in impact resistance, heat resistance, mechanical strength, etc., preferably 3 ~ 20 parts by weight. The processing aid is suitable in an amount of 1 to 30 parts by weight, preferably 3 to 20 parts by weight in consideration of improvement in vacuum formability and surface smoothness of the sheet.
衝撃改質剤及び加工助剤の好ましい組み合わせは、MBS樹脂(メタクリル酸メチル、ブタジエン、スチレンの共重合)と重量平均分子量が100万〜600万の(メタ)アクリレート重合体、塩素化ポリエチレン(CPE)と重量平均分子量が100万〜600万の(メタ)アクリレート重合体、アクリル系衝撃改質剤と重量平均分子量が100万〜600万の(メタ)アクリレート重合体又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。
このような構成とすることにより、難燃性、物性、二次加工性に優れた耐燃焼性シートを得ることができる。
被覆層を構成する熱可塑製樹脂組成物は、耐燃焼性樹脂組成物と同様に、種々の添加剤を添加してもよい。
A preferred combination of an impact modifier and a processing aid is an MBS resin (copolymerization of methyl methacrylate, butadiene and styrene), a (meth) acrylate polymer having a weight average molecular weight of 1 to 6 million, chlorinated polyethylene (CPE). ) And a (meth) acrylate polymer having a weight average molecular weight of 1,000,000 to 6,000,000, an acrylic impact modifier and a (meth) acrylate polymer having a weight average molecular weight of 1,000,000 to 6,000,000, or a combination thereof. .
By setting it as such a structure, the flame-resistant sheet excellent in a flame retardance, a physical property, and secondary workability can be obtained.
Various additives may be added to the thermoplastic resin composition constituting the coating layer in the same manner as the combustion resistant resin composition.
なお、被覆層及びその他の任意の層は、耐燃焼性層及び加飾層の厚み及び材料、黒鉛の含有量等に応じて、さらに上述した熱伝導量等をも考慮して、適宜決定することができる。 Note that the coating layer and other optional layers are appropriately determined in accordance with the thickness and material of the combustion-resistant layer and the decorative layer, the content of graphite, and the like, further considering the above-described thermal conductivity and the like. be able to.
本発明の耐燃焼性シートは、上述したように、鉄道車両等の内装材などに使用された場合に、乗客側に露出する面をその表面と称するが、その表面に対する着火性等によって燃焼性が評価される。例えば、鉄道に関する技術上の基準を定める省令(平成13年12月25日国土交通省令第151号)の第5節車両の火災対策等第83条に準拠した方法で行う燃焼試験が、この評価の一つの指標となる。 As described above, when the combustion-resistant sheet of the present invention is used as an interior material for a railway vehicle or the like, the surface exposed to the passenger side is referred to as the surface thereof. Is evaluated. For example, a combustion test conducted by a method in accordance with Article 83 of Section 5 of the Fire Countermeasures for Vehicles in the Ministerial Ordinance (Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151 on December 25, 2001) that establishes technical standards related to railway It becomes one of the indicators.
(耐燃焼性シートの製造方法)
本発明の耐燃焼性シートは、当該分野で公知の任意の方法によって形成することができる。例えば、(1)耐燃焼性層及び加飾層を別個にシート状に形成し、両者を張り合わせる方法、(2)耐燃焼性層又は加飾層のいずれか一方をシート状に形成し、他方の原料を塗布する方法、(3)耐燃焼性層及び加飾層を、インフレーション法、Tダイ法等の公知の方法で共押出することにより積層一体化方法などが挙げられる。
なお、さらに被覆層等が設けられている場合においても、上述した(1)〜(3)のいずれか又は組み合わせによって形成することができる。
(Production method of flame resistant sheet)
The flame resistant sheet of the present invention can be formed by any method known in the art. For example, (1) a method of separately forming a flame resistant layer and a decorative layer into a sheet shape, and bonding them together, (2) forming either a flame resistant layer or a decorative layer into a sheet shape, A method of applying the other raw material, (3) a lamination integration method, etc., are provided by co-extrusion of the combustion-resistant layer and the decorative layer by a known method such as an inflation method or a T-die method.
In addition, even when a coating layer or the like is further provided, it can be formed by any one or combination of (1) to (3) described above.
以下、本発明の耐燃焼性シートの実施例について説明するが、下記の例に限定されるものではない。なお、実施例における部及び%は、特に断りのない限り重量基準の値を示す。また、表中の各成分の組成は、特に断りのない限り重量%を示す。 Examples of the flame resistant sheet of the present invention will be described below, but are not limited to the following examples. In addition, unless otherwise indicated, the part and% in an Example show the value of a weight reference | standard. In addition, the composition of each component in the table indicates% by weight unless otherwise specified.
(材料)
本発明の実施例及び比較例において使用した材料は以下の通りである。
(1)塩化ビニル樹脂:徳山積水工業社製、商品名「TS−800E」、重合度800
(2)塩素化ポリエチレン(CPE):ダウケミカル社製、商品名「タイリン3615P」
(3)衝撃改質剤:メチルメタクリレート/ブタジエン/スチレン共重合体(MBS)、カネカ社製、商品名「M511」
(4)加工助剤((メタ)アクリレート重合体):
商品名「メタブレンP−530A」、三菱レイヨン社製、分子量310万
(5)熱安定剤:商品名「TVS #1380」(日東化成工業社製)
(6)滑剤1:HW220MP(商品名「Hiwax220MP」、三井化学社製)
(7)滑剤2:G70S(商品名「LOXIOL G70S」、エメリーオレオケミカルズジャパン社製)
(9)黒鉛:
熱分解黒鉛(商品名「PC99−300M」、伊藤黒鉛社製、平均粒径42μm)
鱗状黒鉛(商品名「CFW18AK」、中越黒鉛社製、平均粒径18μm)
(material)
The materials used in Examples and Comparative Examples of the present invention are as follows.
(1) Vinyl chloride resin: manufactured by Tokuyama Sekisui Industry Co., Ltd., trade name “TS-800E”, polymerization degree 800
(2) Chlorinated polyethylene (CPE): manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., trade name “Tyrin 3615P”
(3) Impact modifier: methyl methacrylate / butadiene / styrene copolymer (MBS), manufactured by Kaneka Corporation, trade name “M511”
(4) Processing aid ((meth) acrylate polymer):
Product name “Metabrene P-530A”, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., molecular weight 3.1 million (5) Heat stabilizer: Product name “TVS # 1380” (manufactured by Nitto Kasei Kogyo Co., Ltd.)
(6) Lubricant 1: HW220MP (trade name “Hiwax220MP”, manufactured by Mitsui Chemicals)
(7) Lubricant 2: G70S (trade name “LOXIOL G70S”, manufactured by Emery Oleo Chemicals Japan)
(9) Graphite:
Pyrolytic graphite (trade name “PC99-300M”, manufactured by Ito Graphite Co., Ltd., average particle size 42 μm)
Scale graphite (trade name “CFW18AK”, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd., average particle size: 18 μm)
(樹脂組成物/シート)
表1に示した所定量(重量%)の各成分を、20Lスーパーミキサー(カワタ社製)に供給し、攪拌混合して樹脂組成物を得た。
(Resin composition / sheet)
A predetermined amount (% by weight) of each component shown in Table 1 was supplied to a 20 L supermixer (manufactured by Kawata) and mixed by stirring to obtain a resin composition.
得られた樹脂組成物を8インチミキシングロール混練機(安田精機社製)に供給し、温度185℃で溶融混練して、厚さ1mmのロールシートを得た。
次いで、熱プレス成形機(小林機械工業社製)に供給し、温度190℃、7MPaで加圧し、縦230mm、横500mm、表1に示した厚みのプレスシート(耐燃焼性層又は被覆層)を得た。
The obtained resin composition was supplied to an 8-inch mixing roll kneader (manufactured by Yasuda Seiki Co., Ltd.) and melt-kneaded at a temperature of 185 ° C. to obtain a roll sheet having a thickness of 1 mm.
Next, it is supplied to a hot press molding machine (manufactured by Kobayashi Machine Industry Co., Ltd.), pressed at a temperature of 190 ° C. and 7 MPa, and has a length of 230 mm, a width of 500 mm, and a press sheet (combustion resistant layer or coating layer) having the thickness shown in Table 1. Got.
(加飾層)
表1の加飾層として、以下のものを準備した。
加飾層1:PVC/アクリル混合単層フィルム(ML−A、グレー、American RENOLIT Corporation製)、厚み:200μm、熱伝導率0.2W/m・K、引張弾性率2,270MPa、
加飾層2:PVC/アクリル混合単層フィルム(ML−A、グレー、American RENOLIT Corporation製)、厚み:250μm、熱伝導率0.2W/m・K、引張弾性率2,270MPa、
加飾層3:PVC/アクリル混合単層フィルム(ML−A、ホワイト、American RENOLIT Corporation製)、厚み:200μm、熱伝導率0.2W/m・K、引張弾性率2,270MPa、
加飾層4:PVC単層フィルム、ホワイト、厚み:200μm、引張弾性率2,650MPa。
(Decoration layer)
The following were prepared as a decoration layer of Table 1.
Decorative layer 1: PVC / acrylic mixed single layer film (ML-A, gray, manufactured by American RENOLIT Corporation), thickness: 200 μm, thermal conductivity 0.2 W / m · K, tensile elastic modulus 2,270 MPa,
Decorative layer 2: PVC / acrylic mixed monolayer film (ML-A, gray, manufactured by American RENOLIT Corporation), thickness: 250 μm, thermal conductivity 0.2 W / m · K, tensile elastic modulus 2,270 MPa,
Decorative layer 3: PVC / acrylic mixed monolayer film (ML-A, white, manufactured by American RENOLIT Corporation), thickness: 200 μm, thermal conductivity 0.2 W / m · K, tensile elastic modulus 2,270 MPa,
Decorating layer 4: PVC single layer film, white, thickness: 200 μm, tensile modulus 2,650 MPa.
(耐燃焼性シート)
加飾層(表側)と耐燃焼性層又は加飾層(表側)と耐燃焼性層と被覆層(裏側)とを重ね合わせ、熱プレス成形機(小林機械工業社製)に供給し、温度190℃、7MPaで加圧し、縦230mm、横500mm、表1に示した厚さのプレスシートを得た。
(Flame resistant sheet)
The decorative layer (front side) and the flame resistant layer or the decorative layer (front side), the flame resistant layer and the coating layer (back side) are overlapped and supplied to a hot press molding machine (manufactured by Kobayashi Machinery Co., Ltd.) Pressurization was performed at 190 ° C. and 7 MPa to obtain a press sheet having a length of 230 mm, a width of 500 mm, and the thickness shown in Table 1.
得られた耐燃焼性シートについて、耐衝撃性(ノッチ付きアイゾット)及び車両燃焼試験を、以下の方法で評価した。
<耐衝撃性(ノッチ付きアイゾット)>
得られたプレスシートを切断して試験片を作成し、ASTM D−256に準拠して、23℃で測定した。
The obtained flame resistant sheet was evaluated for impact resistance (notched Izod) and vehicle combustion test by the following methods.
<Impact resistance (notched Izod)>
The obtained press sheet was cut to prepare a test piece, which was measured at 23 ° C. in accordance with ASTM D-256.
<車両燃焼試験>
着火:「鉄道に関する技術上の基準を定める省令(平成13年12月25日国土交通省令第151号)」の第5節車両の火災対策等第83条に準拠して評価した。
アルコールの炎を接触させる面はすべて加飾層側からである。
判定基準:
◎:着火無し(不燃相当)
○:着火時間が70秒以上であり、着火後の火勢も弱い(極難燃相当)
△:30秒を超え、70秒未満に着火(難燃相当)
×:30秒以内に着火
<Vehicle combustion test>
Ignition: Evaluated in accordance with Article 83 of Section 5 on Fire Countermeasures for Vehicles in “Ministerial Ordinance Establishing Technical Standards on Railways (Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism No. 151 December 25, 2001)”.
All surfaces that come into contact with the flame of alcohol are from the decorative layer side.
Judgment criteria:
A: No ignition (equivalent to nonflammability)
○: Ignition time is 70 seconds or more and the fire after ignition is weak (equivalent to extremely flame retardant)
Δ: Ignition over 30 seconds and less than 70 seconds (equivalent to flame retardant)
X: Ignition within 30 seconds
また、得られたプレスシートを真空成形機(布施真空社製)にセットし、クランプで固定、シート表面温度が170℃〜180℃になるまでヒーターで加熱し、その後、縦130mm、横300mm、高さ35mmのアルミ製金型を突き出し、真空引きしてシートを金型に密着させ、真空成形評価を行なった。
判定基準:
◎:フィルムの破れなく、型への密着性も良好
○〜◎:フィルムの破れはないが、型への密着性がやや不良
○:フィルムの破れはないが、型への密着性が不良
△:フィルムの破れはないが、型への密着不良大
×:フィルムの破れもしくは薄化があり、型への密着不良大
Moreover, the obtained press sheet was set in a vacuum forming machine (manufactured by Fuse Vacuum Co., Ltd.), fixed with a clamp, heated with a heater until the sheet surface temperature reached 170 ° C. to 180 ° C., and then 130 mm long, 300 mm wide, An aluminum mold having a height of 35 mm was protruded and evacuated to bring the sheet into close contact with the mold for evaluation of vacuum forming.
Judgment criteria:
A: Film is not torn and adhesion to the mold is good ○ to A: Film is not torn, but adhesion to the mold is slightly poor ○: Film is not torn, but adhesion to the mold is poor Δ : There is no tearing of the film, but the adhesion to the mold is large. ×: The film is torn or thinned, and the adhesion to the mold is large.
また、熱伝導率及び加飾層の引張弾性率を以下の方法で評価した。
(熱伝導率/熱伝導量)
耐燃焼性層又は加飾層のそれぞれ単層シートを切断し、150×100mmのシートを試験片とした。
室温で、熱伝導率計(商品名Kemtherm.QTM−D3(商品名)京都電子工業株式会社製)を用いて、熱伝導率が既知である標準板(シリコン、石英、ジルコンレンガ)の上に試験片を密着させて重ね、試験片(単層)の表面にプローブを当てて伝導率を測定した。
具体的には、熱伝導率が1.4以上の場合、石英標準板上にサンプルを密着させ、その上にプローブを置いて2分間静置後、測定を行った。測定後、プローブをアルミ放冷板上に2分間静置し、続いて、ジルコンレンガ標準板上にサンプルを密着させ、その上にプローブを置いて2分間静置後、測定を行った。
続いて、他のサンプルの測定を行う場合は、プローブをアルミ放冷板上に15分間静置した後、上記の操作を行った。
標準板の熱伝導率と、測定された試験片の熱伝導率の偏差をプロットし、得られる直線と偏差=0との交点より熱伝導率を求めた。
熱伝導率の算出にはQTM−D3(京都電子工業製)ソフトを用いた。
Moreover, the thermal conductivity and the tensile elastic modulus of the decorative layer were evaluated by the following methods.
(Thermal conductivity / thermal conductivity)
A single layer sheet of each of the flame resistant layer and the decorative layer was cut, and a 150 × 100 mm sheet was used as a test piece.
At room temperature, using a thermal conductivity meter (trade name Chemtherm. QTM-D3 (trade name) manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.) on a standard plate (silicon, quartz, zircon brick) whose thermal conductivity is known. The test pieces were brought into close contact with each other, and a probe was applied to the surface of the test piece (single layer) to measure the conductivity.
Specifically, when the thermal conductivity was 1.4 or more, the sample was brought into close contact with a quartz standard plate, and a probe was placed on the sample and allowed to stand for 2 minutes, followed by measurement. After the measurement, the probe was allowed to stand on an aluminum cooling plate for 2 minutes, and then the sample was brought into close contact with the zircon brick standard plate, and the probe was placed on the plate for 2 minutes to perform measurement.
Subsequently, when measuring another sample, the probe was left on the aluminum cooling plate for 15 minutes, and then the above operation was performed.
The deviation between the thermal conductivity of the standard plate and the measured thermal conductivity of the test piece was plotted, and the thermal conductivity was determined from the intersection of the obtained straight line and deviation = 0.
QTM-D3 (manufactured by Kyoto Electronics Industry) software was used for calculation of thermal conductivity.
耐燃焼性層の熱伝導量は、
[耐燃焼性層の熱伝導量(mW/K)]=[耐燃焼性層の厚み]×[耐燃焼性層の熱伝導率]
により算出した。
The thermal conductivity of the flame resistant layer is
[Thermal conductivity of the flame resistant layer (mW / K)] = [Thickness of the flame resistant layer] × [Thermal conductivity of the flame resistant layer]
Calculated by
(引張弾性率)
加飾層に使用するフィルムを1.5mmの厚さになるように重ね合わせ、熱プレス成形機(東邦マシナリー社製)に供給し、温度190℃、10MPaで加圧し、150mm×150mmのプレス板を得た。得られたプレス板を、ASTM D638に準拠し、ダンベル形状に切削し、23℃にて、引張弾性率の測定を行った。試験機は島津製作所社製オートグラフAGS−Jを使用し、専用の伸び計を装着して行った。
(Tensile modulus)
The film used for the decorative layer is laminated to a thickness of 1.5 mm, supplied to a hot press molding machine (manufactured by Toho Machinery Co., Ltd.), pressurized at 190 ° C. and 10 MPa, and a 150 mm × 150 mm press plate Got. The obtained press plate was cut into a dumbbell shape according to ASTM D638, and the tensile modulus was measured at 23 ° C. The test machine was an autograph AGS-J manufactured by Shimadzu Corporation and was equipped with a dedicated extensometer.
本発明の耐燃焼性シートは、耐燃焼性が要求されるあらゆる分野、例えば、車両等の内装材として、特に、鉄道車両、自動車、飛行機等の内装材として、その他、各種機能性を付与した機能性シート等として好適に用いることができる。 The flame-resistant sheet of the present invention has various functionalities in addition to various fields that require flame resistance, for example, interior materials for vehicles and the like, in particular, interior materials for railway vehicles, automobiles, airplanes, and the like. It can be suitably used as a functional sheet or the like.
Claims (4)
前記耐燃焼性層が、黒鉛及び熱可塑性樹脂を含む耐燃焼性樹脂組成物によって形成され、かつ
[耐燃焼性層の厚み]×[耐燃焼性層の熱伝導率]で規定される[耐燃焼性層の熱伝導量]が3.4mW/K以上であり、
前記加飾層が、塩化ビニル系樹脂及びアクリル系樹脂を含み、ASTM D638に準拠した23℃の引張弾性率が2,500MPa以下であり、
前記被覆層が、塩化ビニル系樹脂を含む熱可塑性樹脂により形成され、
前記加飾層側からアルコールの炎を接触させる着火試験において、着火しない不燃相当であることを特徴とする耐燃焼性シート。 Combustion-resistant sheet composed of a flame-resistant resin composition, a decoration layer, and a coating layer disposed on the opposite side of the decoration layer, a combustion-resistant sheet,
The flame resistant layer is formed of a flame resistant resin composition containing graphite and a thermoplastic resin, and is defined by [thickness of the flame resistant layer] × [thermal conductivity of the flame resistant layer]. The thermal conductivity of the combustible layer] is 3.4 mW / K or more,
The decorative layer includes a vinyl chloride resin and an acrylic resin, and a tensile elastic modulus at 23 ° C. based on ASTM D638 is 2,500 MPa or less,
The coating layer is formed of a thermoplastic resin containing a vinyl chloride resin ,
In the ignition test which makes the flame of alcohol contact from the said decoration layer side, it is nonflammable equivalent which does not ignite, The combustion- resistant sheet | seat characterized by the above-mentioned.
The flame-resistant sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermoplastic resin contained in the flame-resistant layer is a vinyl chloride resin.
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