JPH01247447A - 硬質塩化ビニル樹脂系採光材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建築材料や間仕切り等に使用される硬質塩化
ビニル樹脂系採光材に関する。

〔従来の技術〕

従来、優れた透光性が要求される採光材には、樹脂中で
最も透明性に優れるメチルメタクリレート樹脂のポリマ
ー（ＭＭＡ）を主体とする板状の押出成形体が用いられ
ている。これは、ＭＭＡが透明性のみならず耐候性にも
優れた熱可塑性樹脂であるためである。カーボートやサ
ンルーフ等の採光材としてＭ　Ｍ　Ａ主体の板状成形体
を用いる場合、その厚みは２〜３ａｕｉに設定されてお
り、また、採光材を支持する梁材のスパン間隙は６７０
〜８００ｍｍの範囲に設定されている。スパン間隙を上
記範囲にしであるのは、スパン間隙がこれより狭いと梁
材の使用本数が多くなりすぎ、梁材によって採光性が阻
害される一方、スパン間隙がこれより広いと夏期等のよ
うに気温が高いときに採光材が垂れ下がるからである。

しかしながら、上記厚みを有するＭＭＡ主体の板状成形
体は耐衝撃性に劣り、輸送中や特に施工中の冷間曲げ加
工中に割れが発生しやすいという欠点を有している。さ
らにＭＭＡは可燃性であり、建築基串法により定められ
た防火材料として認定されないものである。そのため、
採光材として用いる場合に、透明性・耐候性等において
満足できるものではあるけれども近時の建築材料の難燃
化指向にそぐわない。

防火材料の性能判定の試験は、燃焼時における残炎時間
等を測定対象とする燃焼性並びに燃焼時における排気温
度（煙温度）や発煙係数を測定対象とする発煙性等を主
要素として、建築材料を不燃材、準不燃材、難燃材、準
難燃材の各区分に該当する防火材料と上記試験に合格し
ない材料（以下、可燃物という。）のいずれかに区別す
るものであり、この試験に従えば可燃物を除く区分に属
する建築材料が難燃化指向に適合する。

一方、上記採光材には塩化ビニル樹脂ポリマー（ｐｖｃ
）を主体とする波形の硬質押出成形品（波板）が使用さ
れることもある。ＰＶＣはそれ自体が難燃性を示し、厚
みが１．４Ｍ以下のＰｖＣ主体の硬質板状成形体につい
ては上記防火材料の試験で準難燃材と判定される。従っ
て厚みが１．４鴫以下の上記波板は上記難燃化指向にそ
ぐうものであり、しかもその波形状による保形性により
カーボートやサンルーフ等の採光材に要求される剛性も
満足される。しかしながら、そのような波板を用いたカ
ーボートやサンルーフ等は、上述したＭＭＡ主体の成形
体を用いたものに比べて外観のスマートさに欠けるため
、準難燃材であるにもかかわらず上記ＭＭＡ主体の採光
材に代替されるまでには至っていない。

そこで、準難燃材である厚みが１．４胴以下の平坦な硬
質板をＰＶＣ主体の組成物により成形し、そのような平
板状成形体を採光材として用いることが考えられる。

ところで、従来のＰＶＣ主体の硬質板状成形体は周知の
ようにＰＶＣに主安定剤や滑剤や補強剤等の安定剤が配
合された組成物を成形したものであり、それらの配合割
合は目的とする成形品に要求される特性に応じて適宜選
定される。従来の硬質平板状成形体の場合、主安定剤に
は錫系物質（主に液体）や鉛系物質（固体）が用いられ
ている。このうち、鉛系安定剤は硬質平板状成形体の熱
変形温度を余り下げることがないという長所を有する反
面で、錫系安定剤に比べて透明性に劣り硬質平板状成形
体の採光性を損うという短所を有しているところから、
ＭＭＡ主体の採光材と同様の透光性を必要とする硬質平
板状成形体の安定剤には透光性を害さない錫系安定剤が
主に用いられている。その一方、錫系安定剤はほとんど
が液状であり、これを用いると硬質平板状成形体の熱変
形温度が低下する。さらに成形原料の粘性が大きくなり
すぎて成形加工性が低下し、そのままでは押出成形が困
難になる。そこで、一般的な可塑剤であるジオクチルフ
タレート（ＤＯＰ）を配合することによって錫系安定剤
を配合したことによる粘性の増大を抑制し、成形加工性
を改善している。

ところが、押出成形可能な程度に成形加工性を改善する
には、ＤＯＰを３〜５部配合する必要があり、その程度
のＤＯＰを配合すると、今度は熱変形温度が６０℃程度
にまで下がり、上述したスパン間隙で配置された梁材に
支持させた場合、夏期等の高温期には剛性が不足して梁
材のスパン間隙で採光材が自重等によって下方へ撓むと
いった事態を生じ、実使用に耐え得ない。このような事
態は程度の差はあっても厚みに関係な（生じ、厚みが１
．４ｍｍより薄い硬質平板状成形体については勿論、そ
れより厚い硬質平板状成形体についても生じる。

また、１．５ｍｍ以上の厚みを有するＰＶＣ主体の硬質
平板状成形体については、上記防火材料の試験により残
炎時間や発煙係数等の点で可燃物と判定される。従って
ＤＯＰを３〜５部配合したＰＶＣ主体の硬質平板状成形
体は、薄物では耐撓み性が不足するために従来のＭＭＡ
主体の採光材と代替することができず、厚物では耐撓み
性が不足することと難燃化指向にそぐわないことのため
に採光材としての実使用に不向きであった。また、可塑
剤としてＤＯＰが用いられている硬質板状成形体は、太
陽光線や湿分による劣化を生じやすく、また厚みが厚い
と屋外使用により早期にブリードを生じやすくて種々の
欠点を生じやすいという難点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来は、採光材としてＭＭＡ主体の平板
状成形体やｐｖｃ主体の厚みが１．５ｍｍ以上の硬質平
板状成形体を使った場合には建築材料の難燃化指向に反
する反面、従来のＰＶＣ主体の厚みの薄い硬質平板状成
形体を使った場合には上記難燃化指向には適合するもの
の必要な耐撓み性が確保されない等の問題があった。

本発明はこれらの問題に鑑みてなされたもので硬質平板
状成形体であっても、上記防火材料の試験により準Ｍ燃
材と判定されて近時の建築材料の難燃化指向に合致し、
しかも透光性に優れ、さらに上述したスパン間隙が６７
０〜８００　ｔｒｒｒａの範囲に設定された梁材に支持
させても年間を通じて垂れ下がりを生じにくい硬質塩化
ビニル樹脂系採光材を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材は、ｐｖＣに安定
剤と塩素化パラフィン、ブロム系及び酸化アンチモンよ
り選ばれるＩｆｆ剤とを配合した組成物の硬質板状成形
体であり、かつ熱変形温度が７０″Ｃ以上であることを
特徴とする。

０作　用〕 ＰＶＣは成形性や透明性に優れた熱可塑性樹脂であり、
本発明の硬質ポリ塩化ビニル樹脂系採光材は、塩素化パ
ラフィン、ブロム、酸化アンチモンより選ばれる難燃剤
によって採光材の厚みが１゜、　　熱変形温度が７０℃
以上であり、この程度の熱変形温度を具備していると、
それが硬質平板状成形体であっても上述したスパン間隙
が６７０〜８００埴の範囲に設定された梁材に支持させ
た場合に年間を通して垂れ下がりを生じにくい。

〔実施例〕

第１図は硬質塩化ビニル樹脂系成形体ｌの表面にＭＭＡ
主体の２５〜２００ｕ厚のフィルム２を積層した本発明
の実施例による硬質塩化ビニル樹脂系採光材への部分断
面図である。硬質塩化ビニル樹脂系成形体１はＰＶＣに
塩素化パラフィン、ブロム系及び酸化アンチモンより選
ばれる難燃剤を配合すると共に、成形原料に通常添加さ
れる錫系安定剤や滑剤や透明補強剤等を添加した組成物
をＰ■Ｃ成形に用いられる公知の押出成形機やプレス機
を用いて平坦な板に押出或いはプレス成形した透光性の
ものであって、採光材に要求される透光性は十分に確保
されている。特に塩素化パラフィンを配合したものはＭ
ＭＡ主体の平板状成形体と同等の透明性を有している。

しかも耐撓み性等の機械的強度も十分に保たれる熱変形
温度を有する。

透光性は透明乃至半透明なものも含み、全光線透過率は
透明で８０〜９０％以上を有している。半透明にするに
は顔料等公知のものを添加したり、表面を梨地にしたり
、色付きフィルムを積層したりする。なお、半透明のも
のであるときは、主安定剤として鉛系安定剤を用いても
よい。

ＰＶＣは耐水性や難燃性等に優れ、成形、曲げ加工、切
断加工、接合等の二次加工性等に優れるため、従来より
平板や波板などに成形されて建築材料等に汎用されてい
るもので、重合度７００〜１２００の塩化ビニルストレ
ートポリマーやエチレン等の他の樹脂との共重合体やア
ロイ等である。

ブロム系躇燃剤としてはテトラブロムエタン、テトラブ
ロムブタン、トリス（ブロムクロロプロピル）ホスフェ
ート、高ブロム含有芳香族化合物等が採用され、これら
は粉末状の性状を示す。

酸化アンチモンとしては二酸化アンチモン、五酸化アン
チモン等が採用されるが、三酸化アンチモンの方が採光
性に優れ好ましく用いられる。これらは微粒子の固体で
ある。

硬質塩化ビニル樹脂系成形体１の組成物は難燃材として
塩素化パラフィンを含有すると、それが常温で液状であ
るためそれらの難燃剤を含任していないものに比べて熱
変形温度が低下する傾向にあり、難燃剤の配合割合が多
すぎると熱変形温度が７０’Ｃ以下にまで下がって耐撓
み性が不足するおそれがある。なお、熱変形温度の測定
はＡＳＴＭ　Ｄ−６４８、荷重１８．６　ｋｇ／ｃボに
て行った。従って難燃剤として塩素化パラフィンを用い
る場合の配合割合は熱変形温度が７０℃以下に下がらな
い範囲に抑える必要がある。しかし、塩素化パラフィン
難燃剤を配合することによる熱変形温度の低下は後述す
る耐熱向上剤の配合によって抑制されるため、このこと
を勘案して難燃剤の配合割合を定めるべきである。一方
、難燃剤として酸化アンチモン、ブロム系を用いる場合
は、咳難燃剤が微粒子若しくは粉末で固体であるため熱
変形温度の低下は余りみられず、７０″Ｃを保つことは
容易である。さらに上記熱変形温度は難燃剤や耐熱向上
剤の配合割合だけに影響されるものではなく、安定剤や
補強剤等の他の添加物の配合割合によっても左右される
から、それらの配合割合も勘案する必要がある。

熱変形温度が７０″Ｃ以下に下がらない塩素化パラフィ
ン難燃剤の配合可能範囲は、ＰＶＣ１００部に対し１０
部以下である。難燃剤の配合割合が少なすぎると、その
効用が期待できなくなる。効用を期待できる範囲はＰＶ
Ｃ１００部に対し２部以上である。

また酸化アンチモンの配合可能割合は０．２〜５．０部
である。

耐熱向上剤としては後塩素化ポリ塩化ビニル樹脂（ＨＴ
−ＰＶＣ）や鐘化淵化学社製の商品名「チルアロイ」、
モンサンド社製の商品名ｒ　ＣＡＤＯＮＪ、呉羽化学社
製の商品名ｒＩＲＤ−ｌｏＪ等を使用可能である。ＨＴ
−ＰＶＣは塩素含有率が６２〜６８％と塩素リッチでＰ
ＶＣよりも熱変形温度、難燃性に優れた熱可塑性樹脂で
あり、それ自体の成形性はＰＶＣと同程度である。従っ
てＨＴ−ＰＶＣを配合したＰＶＣ主体の組成物はＰＶＣ
よりも耐じめとしてこれらの耐熱向上剤は上述した難燃
剤を配合することによる熱変形温度の低下を抑制するこ
とに役立つ。チルアロイやＣＡＤＯＮやＩＲＤ−１０等
の耐熱向上剤はＰＶＣ１００部に対し５〜１５重量部で
あることが望ましく、１５部より多いと耐衝撃性や透明
性等が低下する等の不都合が生じ、５部より少ないとそ
の効用を期待できない。またＨＴ−ＰＶＣの耐熱向上剤
は２５〜５０重量部の範囲で用いることが、成形性、衝
撃性、熱変形温度等の点から好ましい。

硬質塩化ビニル樹脂系成形体１はＰＶＣ主体で、ＭＭＡ
主体の成形体に比べると耐候性に劣るが、この耐候性は
ＭＭＡ主体のフィルム２が表面に積層されていることに
より改善されている。フィルム２は第１図のように硬質
塩化ビニル樹脂系成形体１の片面のみに積層しても、第
２図のように両面に積層してもよい。上記フィルム２は
透明であってもよいが、印刷柄やシボ柄（梨地柄）や色
付きフィルム等、種々のものを採用できる。さらに柄付
きフィルム等の上に透明なフィルム２を積層した二層構
造でもよい。また、第３図（ａ）及び同図（ｂ）のよう
にフィルム２にさらに弗素フィルム３を積層してもよい
。さらに、図示はしていないが上記フィルム２．３の外
面又は内面に透光性を有する制電又は導電層を設けて表
面へのゴミ等の付着を防止してもよい。なお、上記フィ
ルム２はＭＭＡ系フィルムでも、紫外線吸収剤リッチの
耐候性を改良したＰＶＣ系フィルムでもよく、それらの
フィルムは必要がなければ省略してもよい。

硬質塩化ビニル樹脂系成形体１の厚みは１．５＋ｎｍ以
上、好ましくは１．５〜７．０閣にしておくことが望ま
しい。１．５鵬より薄いと上記防火材料の試験で準難燃
材と判定されるものの、耐撓み性に欠け、梁材の間隙か
ら自重により垂れ下がりやすい。また、厚みを厚くしす
ぎると、透明性や成形加工性やコスト等の点で不利を招
く。最も望ましい厚みの範囲は１．８〜３ｍｍであり、
この範囲はＭＭＡ主体の板状成形体を採光材として用い
る場合の厚みと同程度であり、価格等の点でもＭＭＡポ
リマー成形体と代替できるものとなる。

上記採光材Ａは平坦な硬質板であっても、第４図のよう
に硬質塩化ビニル樹脂系成形体ｌに一体に成形された補
強リブ４を有するものであってもよい。また、採光材Ａ
をカーポートやサンルーフに用いる場合の取付形状はド
ーム状であっても平坦形状であってもよい。採光材Ａを
支える梁材のスパン間隙が広い場合には、上記補強リブ
４を設けたもの、平板状の硬質塩化ビニル樹脂系成形体
を二枚重ねして周囲を結着したもの、平坦な板状の硬質
塩化ビニル樹脂系成形体と補強リブ４を有する硬質塩化
ビニル樹脂系成形体を補強リブ４を挾む状態で二枚重ね
したもの、ＰＶＣ層又はＨＴ−ＰＶＣ層と硬質塩化ビニ
ル樹脂系成形体と積層一体としたもの、硬質塩化ビニル
樹脂系成形体にピアノ線、金網等の金属を埋入したもの
等のように構造上から機械的強度を向上させたものを用
いてもよい。

次に、第１表に示す種々の組成物を平坦で厚みの異なる
板に成形してサンプル１〜８を作製し、それらについて
の透明性や熱変形温度を第２表に、サンプル１．７につ
いての防火材料と性能判定の試験の結果を第３表に示す
。

（以下、余白） 第１表 （以下、余白） 第３表より三酸化アンチモンが配合されていないＰＶＣ
主体の硬質塩化ビニル樹脂系成形体（サンプルｌ）は厚
みが１．４ｍｍより薄いと準難燃材と判定されるがそれ
より厚いものは可燃物と判定されるのに対し、二酸化ア
ンチモンが配合されている硬質塩化ビニル樹脂系成形体
（サンプル７）は厚みが３閣でも準難燃材と判定される
ことが判る。

このことより、本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材は
建築材料の難燃化指向にそぐものである。

また第２表より三酸化アンチモンを配合しても熱変形温
度の低下はみられず、７０℃以上であることがわかる。

また液状難燃剤である塩素化パラフィンを添加すること
で熱変形温度が低下するが、この低下は耐熱向上剤の配
合によって抑制され、塩素化パラフィンの配合割合が増
してもその割には熱変形温度が低下していないことが判
る。

第５図は本発明の採光材として用いられる平板状の硬質
ポリ塩化ビニル樹脂系成形体（発明品：サンプル７．熱
変形温度７１’Ｃ）とＭＭＡ主体の平板状成形体（比較
品：熱変形温度８０℃）と可塑剤としてＤＯＰが配合さ
れているＰＶＣ主体の硬質板状成形体（比較品２：サン
プルｌ、熱変形温度６３℃）とを既設のカーボート（梁
材のスパン間隙７００ｍｍ）の採光材に用い、気温の高
い夏期より気温の低い冬季に亘って実使用した場合の耐
撓み性を比較した試験の結果を示す図面代用グラフであ
る。

縦軸は撓み幅を示し、プラス側は採光材が下方へ撓んだ
（垂れ下がった）場合、マイナス側は採光材が上方へ撓
んだ（膨らんだ）場合を示している。また、横軸は経過
時間である。採光材が凹んだり膨らんだりする原因には
採光材が蓄熱により軟化してそれ自体の自重によって撓
む場合のほか、熱伸縮による原因が考えられる。これら
のことを考慮しても、あまり大きな垂れ下がりのないも
のが上記スパン間隙での採光材として好適に使用できる
ものと考えられる。従って熱変形温度の７０℃以上のも
のが採光材として適切であることが判る。

〔発明の効果〕

本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材は熱変形温度が７
０℃以上であるため、梁材のスパン間隙を６７０〜８０
０胴程度に設定してその平板状成形体を支持させること
により従来のＭＭＡ主体の平板状成形体の代替品として
も下方へ垂れ下がることがない。従って耐振み性の点で
ＭＭＡ主体の板状成形体よりなる採光材と代替できるも
のである。また、塩素化パラフィン、ブロム、酸化アン
チモンより選ばれる難燃剤を添加した組成物よりなる硬
質成形体であるから、従来のＭＭＡ主体の板状成形体に
比べた場合は勿論、従来のＰＶＣ主体の硬質板状成形体
に比べた場合であっても難燃性に優れ、厚みが１．５■
より薄い場合は勿論、３ｍｍといった採光材に要求され
る機械的強度を保ち得る厚みの平板状成形体にした場合
であっても防火材料の試験で準難燃材と判定され、近年
の建築材料の難燃化指向に適合するものである。そして
、実施例で示した如く塩素化パラフィン等の液状難燃剤
を配合することによる熱変形温度の低下は耐熱向上剤を
配合することによって抑制されるため、耐熱向上剤を配
合しない場合に比べてより多くの難燃剤を配合すること
が可能になり、難燃性を一層大幅に改善できる利点もあ
る。

また、本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材に配合され
る難燃剤は透光性を有し、難燃剤の配合による透光性の
低下が最小限度に抑えられて十分な採光性を備えるとい
う利点があるほか、成形性に優れたＰＶＣを主体として
いるために成形性も良好で割れにくいといった採光材に
要求される緒特性を具備するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による硬質塩化ビニル樹脂系成
形体を用いた採光材の断面図、第２図、第３図（ａ）、
同図（ｂ）、第４図は上記採光材の変形例を示す断面図
、第５図は本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材の耐撓
み性を示した図面代用グラフである。 １・・・硬質塩化ビニル樹脂系成形体。 特許出願人　　タキロン株式会社 第１図　　　　　第２図 第３図（ａ）　　　　　　　第３図（ｂ）第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポリ塩化ビニル樹脂に安定剤と塩素化パラフィン、
   ブロム系及び酸化アンチモンより選ばれる難燃剤とを配
   合した組成物の硬質板状成形体であり、かつ熱変形温度
   が７０℃以上であることを特徴とする硬質塩化ビニル樹
   脂系採光材。