JP6150321B2 - 低発煙性ポリ塩化ビニル系シート - Google Patents
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より具体的には、ポリ塩化ビニル系樹脂100重量部に対し、可塑剤10〜50重量部、充填剤5〜80重量部を含有する樹脂組成物からなる表層と、ポリ塩化ビニル系樹脂100重量部に対し、可塑剤45〜70重量部、充填剤100〜400重量部を含有する樹脂組成物からなる基材層とを備え、表層および/または基材層において、可塑剤の含有量に対する、可塑剤として含有されるフタル酸エステル系可塑剤とリン酸エステル系可塑剤の含有量の合計の比率が50重量%以下である低発煙性ポリ塩化ビニル系シートとすることであり、低発煙性ポリ塩化ビニル系シートに含有される可塑剤の総重量に対する、可塑剤として含有されるフタル酸エステル系可塑剤とリン酸エステル系可塑剤の含有量の合計の比率が23重量%以下であり、低発煙性ポリ塩化ビニル系シートにスルフォン酸エステル系可塑剤およびポリエステル系可塑剤のうち少なくとも1種が含有され、低発煙性ポリ塩化ビニル系シートに含有される可塑剤の総重量に対する、スルフォン酸エステル系可塑剤とポリエステル系可塑剤の含有量の合計の比率が70重量%以上である低発煙性ポリ塩化ビニル系シートである。
また本実施形態の基材層は、ポリ塩化ビニル系樹脂100重量部に対し、可塑剤30〜100重量部、充填剤50〜400部を含有する樹脂組成物からなる。これにより適度な柔軟性と下地との接着性や施工性に優れた基材層が得られる。
表層および基材層に用いられる可塑剤は、燃焼時の発煙量の少ないものを使用することが好ましい。ここで、フタル酸エステル系可塑剤やリン酸エステル系可塑剤を含有したポリ塩化ビニル系樹脂が燃焼された場合には発煙量が多くなる傾向にある。したがって、このフタル酸エステル系可塑剤やリン酸エステル系可塑剤の含有量を制限することが発煙量を低減するのに重要であると考えられる。
再利用された軟質ポリ塩化ビニル樹脂組成物には、フタル酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤が添加されているために、基材層として必要とされる可塑剤量とするためにフタル酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤以外の可塑剤を充分に添加できない場合がある。このような場合において、表層に含有されるフタル酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤以外の可塑剤の含有量を調整することで、低発煙性ポリ塩化ビニル系シートが全体としてフタル酸エステル系可塑剤とリン酸エステル系可塑剤の含有量を50重量%以下とすることができる。
なかでも、アジピン酸系ポリエステル可塑剤が好適に用いられる。可塑化効率に優れ、発煙量が少ないとの効果を有するからである。
またTCPやTXP等のリン酸エステル系可塑剤を添加することで難燃性の向上を図る場合もある。
また基材層においてはポリ塩化ビニル系樹脂100重量部に対するフタル酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤の含有量を5〜45重量部とすることが好ましく、1〜35重量部とすることがより好ましく、0.1〜25重量部とすることがさらに好ましい。
この様な範囲でフタル酸エステル系可塑剤を含有することで、柔軟でブルーム、プレートアウトの少ない低発煙性ポリ塩化ビニル系シートを得ることができる。またリン酸エステル系可塑剤を含有することで難燃性の向上が図られる。
充填剤としては特に限定は無いが、炭酸カルシウム、シリカ、クレー、タルクやマイカなどの無機層状化合物、フライアッシュなどの中空バルーンなどの無機充填剤を使用することができる。
よって、無機充填材を添加することによってポリ塩化ビニル系シートにおける可燃物の添加比率が低減され発煙量を抑えることができる。
具体的には、無機充填剤の配合量は表層において5〜80重量部が好ましく、10〜60重量部がより好ましく、20〜50重量部がさらに好ましい。また、基材層において50〜400重量部が好ましく、100〜300重量部がより好ましく、150〜250重量部がさらに好ましい。
そしてスルフォン酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤の添加率を50重量%以上とする場合には無機充填材を添加することでプレートアウト、ブルームを防止できるため好ましい。
ここでプレートアウト防止効果が得られ、成形加工性及び機械特性の低下が大きくない等を考慮すると、無機充填剤の配合量は表層において5〜80重量部が好ましく、10〜60重量部がより好ましく、20〜50重量部がさらに好ましい。また、基材層において50〜400重量部が好ましく、100〜300重量部がより好ましく、150〜250重量部がさらに好ましい。
ポリ塩化ビニル系樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル単独重合樹脂、ポリ塩素化塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル共重合樹脂(例えば、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体等)、塩化ビニルグラフト共重合体(例えば、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニルグラフト共重合体、ポリウレタン−塩化ビニルグラフト共重合体等)等が挙げられ、これらを単独又は2種類以上を混合して用いることができる。
低発煙性ポリ塩化ビニル系シートには必要に応じて、難燃剤が添加されてもよい。難燃剤としては、水酸化金属系難燃剤、窒素含有化合物系難燃剤、無機系難燃剤等があげられる。水酸化金属系難燃剤としては水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどがあげられ、窒素含有化合物系難燃剤としてはリン酸アンモン、炭酸アンモン、窒化ホウ素などがあげられる。また、無機系難燃剤として、ホウ酸亜鉛などのホウ酸化合物、酸化モリブデンなどのモリブデン化合物、錫酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛などの錫酸亜鉛系難燃剤が例示できる。
本明細書における発煙量はASTM E662等の規格に従って測定することができる。そして、これらの測定方法においては、密閉した発煙箱中に試料を垂直に置き、無炎燃焼試験は電熱ヒーターで輻射熱を与えて加熱発煙させ、有炎燃焼試験は電熱ヒーターとガスバーナーとで燃焼、発煙させるものである。発生した煙は光電管による透過光の強さから減光係数を求め、比光学密度(単位面積あたりの発煙量)を求めるものである。
そして通常、発煙量は4分後の発煙量を示すDs(4.0)や最大値を示すDs(max)で評価される。ここで、Ds(max)は、試験時間内においての最大発煙量である。
試験時間は最大で20分間であるが、最大発煙量を3分間継続した場合はその時点で試験終了となる。
ここで表層の厚みは0.1mm〜2.0mmが好ましい。内装用シートして使用される場合には、表面の摩耗特性等にあわせて厚みを設定できる。また、より耐摩耗性が要求される公共施設、商業施設、列車やバス、航空機、船舶などのいわゆる土足で歩行され、あるいは台車やストレッチャーが通行するような重歩行用途の床材において、表層はより厚いことが好ましい。したがって、歩行量が多く耐摩耗性が要求される重歩行用途の場合、表層の厚みは0.3mm〜1.8mmがより好ましい。
低発煙性ポリ塩化ビニル系シートを構成する表層や基材層、中間層等の各層は、所定の材料を混合し押出機やカレンダー等の成形機によって成形することで得られる。そして、低発煙性ポリ塩化ビニル系シートはこれらの各層を熱や接着剤でラミネートすることで得ることができる。また、多層押出機を用いて各層を一度に成形するとともに積層を行うことでも得られる。さらに、補強層を積層する場合には、各層を押出機やカレンダー等で成型する際に補強層を積層したり、各層を積層する際に補強層を積層するなどの製造方法を用いることができる。
実施例を下記表1及び表2に示した。実施例の各層は表1、表2に記載された各層の配合物を混練し、得られたコンパウンドを175℃の2本ロールによりシート化した。そして、得られた各層のシートをプレス加工(180℃)して、図1に示すような表層と基材層を有する低発煙性ポリ塩化ビニル系シートを得た。さらに、これらの低発煙性ポリ塩化ビニル系シートを下記に示した評価方法に従って評価し、その結果を表1、表2に示した。
また比較例については、表3に示した配合と構成によって実施例と同様の方法で製造し、評価結果についても表3に示した。
なお、表に示した配合量は重量部である。
また、表中の「DOP、TCPの割合(重量%)」は、表層または基材層に配合される可塑剤の重量に対する、DOPとTCPの配合量を合計した重量の比率(重量%)を表わしている。同様に、「シート全体のDOP、TCPの割合(重量%)」はシート全体に配合される可塑剤の総重量に対する、シート全体に配合されるDOPとTCPの配合量を合計した重量の比率(重量%)を表わしている。
(使用材料)
ポリ塩化ビニル:重合度1000
フタル酸エステル系可塑剤:DOP
トリクレジルホスフェート:TCP
スルフォン酸エステル系可塑剤:一般式(化1)であらわされるアルキルフェニルエステル(アルキル基(R1)の炭素数が10〜21の混合物)
ポリエステル系可塑剤1:アジピン酸系ポリエステル可塑剤 粘度150mPa・s/25℃ 分子量750
ポリエステル系可塑剤2:アジピン酸系ポリエステル可塑剤 粘度200mPa・s/25℃ 分子量800
安定剤:バリウム亜鉛系安定剤
充填剤:炭酸カルシウム
(試験方法)
<発煙性> ASTM E662(有炎試験法)
76mm角の試験片を規定のチャンバ内で電熱ヒーター(熱量25KW/m2)およびパイロットバーナー(プロパンガス流量50cm3/minならびに空気500cm3/minの混合ガス)により加熱し、発生した煙による光透過率の減衰量を測定することによって最大発煙濃度(Ds(max))を評価した。
(評価基準)
Ds(max)
300以下:○
300を超える:×
<柔軟性>JIS A 1454 6.19 柔軟性試験
試験片を5℃で24時間以上養生し、地面に対し水平に設定された直径10mmの円筒に試験片を直角に当て、一定速度(3秒から5秒)で180度に巻きつけ、表面のひび・割れを目視で観察した。
(評価基準)
ひびおよび割れ無し:○
ひびまたは割れ有り:×
実施例3,4,5はポリエステル系可塑剤を使用した場合であって、比較例1,2,3と比べて発煙量は低減されていた。
また、実施例2,5のように可塑剤に占めるDOPの割合を50重量%とすることで発煙量は比較例と比べて低減されていた。
実施例8,9は充填剤(炭酸カルシウム)の添加量を増減させた場合であっても比較例と比べて低発煙性であった。
実施例10は厚みを2.7mmにした場合であって、発煙量は比較例と比べて低減されていた。
2 基材層
3 中間層
Claims (3)
- ポリ塩化ビニル系樹脂100重量部に対し、可塑剤10〜50重量部、充填剤5〜80重量部を含有する樹脂組成物からなる表層と、ポリ塩化ビニル系樹脂100重量部に対し、可塑剤45〜70重量部、充填剤100〜400重量部を含有する樹脂組成物からなる基材層とを備え、
前記表層および/または前記基材層において、前記可塑剤の含有量に対する、前記可塑剤として含有されるフタル酸エステル系可塑剤とリン酸エステル系可塑剤の含有量の合計の比率が50重量%以下である低発煙性ポリ塩化ビニル系シートであり、
前記低発煙性ポリ塩化ビニル系シートに含有される可塑剤の総重量に対する、前記可塑剤として含有されるフタル酸エステル系可塑剤とリン酸エステル系可塑剤の含有量の合計の比率が23重量%以下であり、
前記低発煙性ポリ塩化ビニル系シートにスルフォン酸エステル系可塑剤およびポリエステル系可塑剤のうち少なくとも1種が含有され、前記低発煙性ポリ塩化ビニル系シートに含有される可塑剤の総重量に対する、スルフォン酸エステル系可塑剤とポリエステル系可塑剤の含有量の合計の比率が70重量%以上である
低発煙性ポリ塩化ビニル系シート。 - ASTM E662に準拠して測定された最大発煙濃度(Ds(max))が300以下である請求項1に記載の低発煙性ポリ塩化ビニル系シート。
- 前記低発煙性ポリ塩化ビニル系シートの厚みが1mm以上3mm以下である請求項1または請求項2に記載の低発煙性ポリ塩化ビニル系床材。
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