KR102612690B1 - 난연지 - Google Patents
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Abstract
(과제) 본 발명은 특히 전파 흡수체의 부재에 적합한 높은 난연성을 갖는데다가 제조 과정에 있어서 종이의 파단이 발생하기 어렵고, 생산 설비의 금속에 대한 부식성이 낮은 난연지를 제공한다.
(해결 수단) 본 발명의 난연지는 펄프, 수산화알루미늄, 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘을 함유하는 난연지로서, 상기 펄프의 함유량이 10~35질량%이며, 상기 수산화알루미늄의 함유량이 40~70질량%이며, 상기 인산구아니딘 및 상기 설파민산구아니딘의 합계의 함유량이 0.1~10질량%이며, 상기 각 함유량은 상기 난연지 전체에 대한 것인 난연지이다.
(해결 수단) 본 발명의 난연지는 펄프, 수산화알루미늄, 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘을 함유하는 난연지로서, 상기 펄프의 함유량이 10~35질량%이며, 상기 수산화알루미늄의 함유량이 40~70질량%이며, 상기 인산구아니딘 및 상기 설파민산구아니딘의 합계의 함유량이 0.1~10질량%이며, 상기 각 함유량은 상기 난연지 전체에 대한 것인 난연지이다.
Description
이 발명은 난연지에 관한 것이다.
종래, 난연성을 갖는 종이의 개발이 많은 분야에서 요망되고 있다. 예를 들면, 전기·전자재료나 산업용 자재 등에 있어서 종이는 폭넓게 이용되고 있으며, 이들의 분야의 일부에 있어서는 난연성을 갖는 종이의 개발에의 요구가 높아지고 있다.
종이에 난연성을 부여하는 방법으로서는 난연제의 도포 또는 함침, 난연성의 유기 물질이나 무기질 분체의 내첨(內添), 무기 섬유의 혼초(混抄), 또는 그들의 조합 등이 알려져 있다. 보다 구체적으로는 예를 들면, 난연성 섬유나 수산화알루미늄을 포함하는 난연지가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 전파 암실에서 사용되는 전파 흡수체 부재용 난연지 등은 10년 이상에 걸쳐 사용되지만, 그 사이의 난연성 저하가 억제된 것인 것이 요망되고 있다.
상기와 같은 요구를 해결하기 위해 펄프 및 수산화알루미늄 및 폴리붕산염으로 이루어지는 난연제를 포함하는 전파 흡수체 부재용 난연지가 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).
상기 특허문헌 1 및 2에서 제안된 난연지 및 전파 흡수체 부재용 난연지는 난연지가 무르고, 함침이나 도포 등에서의 약제 부여 공정에 있어서의 건조 시 및 슬릿이나 인쇄 가공 등의 2차 가공 시에 있어서 난연지의 파단 등이 발생하기 때문에 생산성이 현저히 저하해 버린다는 가공상의 문제가 있었다. 또한, 난연지가 생산 설비에 사용되고 있는 금속에 대해 부식성을 나타내는 경우, 난연지가 직접 접촉하는 생산 설비의 금속 부분을 부식시키는 경향이 있기 때문에 생산 설비를 열화시켜 버린다는 문제가 있다.
그래서, 본 발명의 목적은 특히, 전파 흡수체의 부재에 적합한 높은 난연성을 갖는데다가 함침이나 도포 등에서의 약제 부여 공정에 있어서의 건조 시 및 슬릿이나 인쇄 가공 등의 2차 가공 시에 있어서 난연지의 파단이 발생하기 어렵고, 생산 설비의 금속에 대한 부식성이 낮은 난연지를 제공하는 것에 있다.
상기 목표를 달성하기 위해 본 발명의 난연지는 (1) 펄프, 수산화알루미늄, 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘을 함유하는 난연지로서, 상기 펄프의 함유량이 10~35질량%이며, 상기 수산화알루미늄의 함유량이 40~70질량%이며, 상기 인산구아니딘 및 상기 설파민산구아니딘의 합계의 함유량이 0.1~10질량%이며, 상기 각 함유량은 상기 난연지 전체에 대한 것이다.
또한, (2) (1)의 난연지에 있어서, 상기 펄프의 함유량이 20~35질량%이며, 상기 인산구아니딘 및 상기 설파민산구아니딘의 합계의 함유량이 0.3~9질량%이다.
또한, (3) (1) 또는 (2)의 난연지에 있어서, 상기 난연지에 함유되는 설파민산구아니딘의 인산구아니딘에 대한 질량비(설파민산구아니딘/인산구아니딘)가 5/95 이상 30/70 이하이다.
또한, (4) 도전성 물질을 더 함유하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 난연지이다.
또한, (5) (4)의 난연지를 사용한 전파 흡수 시트이다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 높은 난연성을 갖는데다가 함침이나 도포 등에서의 약제 부여 공정에 있어서의 건조 시 및 슬릿이나 인쇄 가공 등의 2차 가공 시에 있어서 난연지의 파단이 발생하기 어렵고, 생산 설비의 금속에 대한 부식성이 낮은 난연지를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태의 예를 설명한다.
본 발명의 난연지는 펄프, 수산화알루미늄, 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘을 함유하는 난연지로서, 상기 펄프의 함유량이 10~35질량%이며, 상기 수산화알루미늄의 함유량이 40~70질량%이며, 상기 인산구아니딘 및 상기 설파민산구아니딘의 합계의 함유량이 0.1~10질량%이며, 상기 각 함유량은 상기 난연지 전체에 대한 것이다.
본 발명의 난연지에 사용되는 펄프로서는 침엽수 펄프, 활엽수 펄프, 서모 메커니컬 펄프, 쇄목 펄프, 린터 펄프 및 마 펄프 등의 식물 섬유로 이루어지는 펄프, 레이온 등의 재생 섬유로 이루어지는 펄프, 및 비닐론이나 폴리에스테르 등으로 이루어지는 합성 섬유 펄프 등을 들 수 있고, 이들 1종류 또는 2종류 이상의 펄프를 적당히 선택해서 사용할 수 있다.
본 발명의 난연지는 난연지 전체에 대해 10~35질량%의 펄프를 함유하고 있다. 펄프의 함유량이 10질량%를 하회하는 경우는 초지 공정에 있어서 펄프의 슬립력이 약해져 시트 상태의 형성이 곤란해진다. 또한, 초지 공정에 있어서 시트 상태의 형성이 보다 용이해짐과 아울러 또한 함침이나 도포 등에서의 난연성을 부여하는 약제 부여 공정(이하, 약제 부여 공정이라고 칭하는 경우가 있음)에 있어서의 건조 시 및 슬릿이나 인쇄 가공 등의 2차 가공 시에 있어서 난연지의 파단 등이 억제된다는 이유로부터 펄프의 함유량은 17질량% 이상인 것이 바람직하고, 20질량% 이상인 것이 보다 바람직하다.
한편, 펄프의 함유량이 35질량%를 상회하는 경우에는 난연지로서 충분한 난연성이 얻어지지 않는 경향이 있다.
이렇게 펄프의 함유량을 10~35질량%의 범위로 함으로써 난연지의 난연성이 우수한 시트를 얻을 수 있다.
이어서, 본 발명의 난연지는 수산화알루미늄을 40~70질량% 함유하고 있다. 수산화알루미늄은 난연지에 균일하게 담지되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 수산화알루미늄은 분말인 것이 바람직하다.
여기서, 수산화알루미늄은 고온으로 되면 탈수 분해되고, 그 때의 흡열 작용에 의해 난연 효과가 얻어진다. 이 난연성은 장기간의 보존에 의해서도 경시적으로 저하하지 않고 난연 효과를 유지한다.
또한, 난연지의 초지 시에 양이온 고분자 화합물 또는 음이온 고분자 화합물로 이루어지는 수율 향상제나 지력 증강제 등의 초지용 약제를 적당히 첨가함으로써 수산화알루미늄은 펄프에 흡착되어 난연지의 난연성의 향상에 보다 기여한다.
또한, 수산화알루미늄은 백색 분말이기 때문에 본 발명의 난연지를 예를 들면, 전파 암실용의 전파 흡수체에 사용했을 때, 실내의 조명 효과를 높일 수 있다. 또한, 수산화알루미늄은 변색되지 않아 난연지를 백색으로 유지할 수 있다.
수산화알루미늄의 함유량이 40질량%를 하회하는 경우에는 난연지가 충분한 난연성이 얻어지지 않을 가능성이 있다. 또한, 전파 흡수체 부재용 난연지로서 사용되는 경우, 난연지 중의 펄프분이 많아지기 때문에 경시 변화에 따른 변색이 현저히 눈에 띄게 된다.
한편, 수산화알루미늄의 함유량이 70질량%를 상회하는 경우에는 난연지는 높은 난연성이 얻어지지만, 초지 공정에 있어서 펄프의 슬립력이 약해져 시트 상태의 형성이 곤란해진다.
이렇게 수산화알루미늄의 함유량을 40~70질량%의 범위로 함으로써 난연지의 우수한 난연성 및 백색 유지성을 가진 시트를 얻을 수 있다. 수산화알루미늄은 와코쥰야쿠코교 가부시키가이샤 및 시그마알드리치재팬 가부시키가이샤 등으로부터 구입할 수 있다.
또한, 본 발명의 난연지는 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘을 합계로 0.1~10질량% 함유한다.
일반적으로 난연성을 부여하는 약제의 함유량이 많을수록 난연지의 난연성이 높아지는 경향이 있지만, 한편으로 난연성을 부여하는 약제의 함유량이 많으면 함침이나 도포 등에서의 난연성을 부여하는 약제 부여 공정(이하, 약제 부여 공정이라고 칭하는 경우가 있음)에 있어서의 건조 시 및 슬릿이나 인쇄 가공 등의 2차 가공 시에 있어서 난연지의 파단 등이 발생하는 경향이 보여진다. 이것은 난연성을 부여하는 약제의 함유량이 많으면 난연지의 인성이 저하하기 ?문이라고 생각된다. 인산구아니딘과 설파민산구아니딘을 병용하면 펄프를 일정량 이상 포함하는 난연지의 난연성을 향상시키기 위한 소요량이 폴리붕산염 등의 소요량에 비해 적게 할 수 있기 때문에 높은 난연성을 난연지에 부여할 수 있음과 아울러 함침이나 도포 등에서의 약제 부여 공정에 있어서의 건조 시 및 슬릿이나 인쇄 가공 등의 2차 가공 시에 적합한 난연지의 인성을 유지하는 것이 가능하다. 또한, 설파민산구아니딘은 흡습성을 나타내고, 수분 함유에 의한 유연성을 난연지에 부여할 수 있기 때문에 난연지의 취급성을 개선할 수 있다.
인산구아니딘과 설파민산구아니딘의 난연지 전체에 대한 합계의 함유량이 0.1% 이하인 경우, 난연지의 난연성이 불충분해지는 경향이 보여진다. 또한, 상기 이유에 의해 인산구아니딘과 설파민산구아니딘의 난연지 전체에 대한 합계의 함유량은 0.3질량% 이상인 것이 바람직하다.
한편, 인산구아니딘과 설파민산구아니딘의 난연지 전체에 대한 합계의 함유량이 10% 이상인 경우, 함침이나 도포 등에서의 약제 부여 공정에 있어서의 건조 시 및 슬릿이나 인쇄 가공 등의 2차 가공 시에 난연지의 파단 등이 발생하여 취급성이나 공정 통과성이 악화되는 경우가 있다. 또한, 발포 플라스틱 등 별도의 성형체와 접합한 부재에 있어서 충분한 난연성을 얻을 수 없을 가능성이 있다. 또한, 상기 이유에 의해 인산구아니딘과 설파민산구아니딘의 난연지 전체에 대한 합계의 함유량은 9질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 난연제는 설파민산구아니딘의 인산구아니딘에 대한 질량비(설파민산구아니딘/인산구아니딘)가 5/95 이상 30/70 이하인 것이 바람직하다.
설파민산구아니딘의 인산구아니딘에 대한 질량비(설파민산구아니딘/인산구아니딘)가 5/95 이상임으로써 함침이나 도포 등에서의 약제 부여 공정에 있어서의 건조 시 및 슬릿이나 인쇄 가공 등의 2차 가공 시에 있어서의 난연지의 파단 등의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 설파민산구아니딘의 인산구아니딘에 대한 질량비(설파민산구아니딘/인산구아니딘)가 30/70 이하임으로써 생산 설비의 금속에 대한 부식을 억제하는 것이 가능하다.
본 발명의 난연지는 유리 섬유, 록 울, 바살트 섬유 등의 무기 섬유를 함유시켜도 좋다. 이들은 무기 섬유이기 때문에 난연지의 난연성을 향상시킬 수 있음과 아울러 강성이 높은 섬유이기 때문에 난연지에서 고도의 강성을 발현할 수 있고, 난연지의 취급성을 향상시킬 수 있다. 상기 무기 섬유의 함유량으로서는 본 발명의 난연지의 종이 전체를 100질량%로 했을 경우, 1~30질량%의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 15질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 이 범위로 함으로써 고도의 강성을 갖는 난연지를 안정되게 제조할 수 있다.
본 발명의 난연지는 도전성 물질을 함유할 수 있다. 본 발명에 있어서의 도전성 물질이란 난연지가 전파 흡수체 부재용 난연지로서 사용되는 경우, 전파 에너지를 미소한 전류로 변환하고, 또한 열 에너지로 변환함으로써 전파의 감쇠 작용, 즉 전파의 흡수를 행하는 재료이다. 도전성 물질로서는 예를 들면, 도전성 입자나 도전성 섬유를 들 수 있다. 여기서, 도전성 입자로서는 금속 입자, 카본 블랙 입자, 카본 나노튜브 입자, 카본 마이크로코일 입자, 및 그래파이트 입자 등을 들 수 있다. 도전성 섬유로서는 탄소 섬유 및 금속 섬유 등을 들 수 있고, 금속 섬유로서는 스테인리스 섬유, 구리 섬유, 은섬유, 금 섬유, 니켈 섬유, 알루미늄 섬유, 및 철 섬유 등을 들 수 있다. 또한, 비도전성 입자 및 섬유에 금속을 도금, 증착 및 용사하는 등 해서 도전성을 부여한 것에 대해서도 도전성 물질로서 들 수 있다.
이들의 도전성 물질 중에서도 도전성 섬유를 사용하는 것이 바람직하고, 도전성 섬유 중에서도 도전성 단섬유를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 도전성 단섬유는 애스펙트비가 크므로 섬유끼리가 접촉하기 쉽고, 분체와 비교해서 소량으로도 효과적으로 전파 흡수 성능을 얻을 수 있다. 또한, 도전성 단섬유 중에서도 탄소 섬유는 섬유가 강직하며, 기재 내에 배향시키기 쉬운 것, 및 장기간의 사용에 있어서 거의 성능의 변화가 없는 점에서 특히 바람직하게 사용되고 있다. 도전성 단섬유에 대해서 섬유끼리의 접촉의 하기 쉬움과, 후술하는 초지 제조 공정에 있어서의 슬러리의 분산성으로부터 도전성 단섬유의 길이는 0.1㎜ 이상이 바람직하고, 1.0㎜ 이상이 보다 바람직하다. 한편으로, 15.0㎜ 이하가 바람직하고, 10.0㎜ 이하가 보다 바람직하다.
본 발명의 난연지에 있어서, 도전성 물질의 함유량은 도전성 물질을 제외한 난연지의 원료 100질량부에 대해 0.05질량부 이상 5질량부 이하인 것이 바람직하다. 또한, 그 함유량은 0.1질량부 이상인 것이 바람직하고, 0.3질량부 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편으로, 그 함유량은 4질량부 이하인 것이 바람직하고, 3질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 난연지의 평량은 50~200g/㎡의 범위인 것이 바람직하다. 평량이 이 범위 내인 것에 의해 난연지의 인성이 향상되고, 난연지의 함침이나 도포 등에서의 약제 부여 공정에 있어서의 건조 시 및 슬릿이나 인쇄 가공 등의 2차 가공 시에 있어서 난연지의 파단 등을 억제할 수 있다. 평량은 80g/㎡ 이상이 바람직하다. 한편으로, 150g/㎡ 이하가 바람직하다.
이어서, 본 발명의 난연지의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 난연지의 제조 방법으로서는 그 일례로서 하기 종이 재료의 초지에 의한 방법을 사용할 수 있다. 본 발명의 난연지의 구성 재료인 섬유(펄프) 및 수산화알루미늄 등과 물을 혼합한 슬러리로 하여 초지기로 떠내는 습식 초지법 등이다.
초지기로서는 원망, 단망, 장망, 파츠포머, 로토포머 및 하이드로포머 등 어느 초지기나 사용할 수 있다. 또한, 건조기로서는 양키형, 다통형 및 스루형 등 어느 건조기나 사용할 수 있다.
또한, 인산구아니딘과 설파민산구아니딘을 난연지에 함유시키는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 함침 도포나 코팅 도포 등을 예시할 수 있다. 함침 도포나 코팅 도포에는 사이즈 프레스 코터, 롤 코터, 블레이드 코터, 바 코터 및 에어나이프 코터 등의 도공 장치를 사용할 수 있고, 그들의 장치는 온 머신 또는 오프 머신에서 사용할 수 있다.
또한, 난연지에 도전성 섬유를 첨가하는 방법으로서는 상기 슬러리 중에 도전성 섬유를 혼합하여 난연지 중에 떠내어 넣는 방법이나, 바인더 수지 재료에 도전성 섬유를 혼합하고 사이즈 프레스 코터, 롤 코터, 블레이드 코터, 바 코터 및 에어나이프 코터 등의 장치를 사용하여 난연지에 도포하는 등의 방법을 들 수 있다.
실시예
이어서, 실시예에 의해 본 발명의 난연지에 대해 더욱 상세히 설명한다. 실시예에 나타내는 성능값은 다음의 방법으로 측정한 것이다.
[측정 방법]
(1) 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘의 확인
200㎜×200㎜의 난연지의 시험편을 1L 용량의 용기에 충전된 100℃의 열수 500mL에 10분간 침지한다. 그 후, 열수로부터 꺼낸 시험편을 상온의 물 50mL로 5분간 세정한다. 남은 열수 50mL 및 시험편을 꺼낸 후의 상온의 물 50mL를 300mL 용량의 용기에 취하고, 80℃에서 12시간 건조시킨 후, 석출한 고체를 초고분해능 전해 방출형 주사 전자현미경(SEM, 히타치하이테크놀로지즈제 SU-8010형)을 사용하여 고체로부터 무작위로 선정한 합계 5개의 영역을 촬영하고, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDX)에 의해 특정 원소의 존재를 확인했다. 또한, 상기 고체를 적외 분광 광도계(FT-IR, 시마즈세이사쿠쇼제 IR PRESTIGE-21)를 사용하여 측정한 결과와 함께 난연지에 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘이 존재하고 있는지의 여부나, 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘의 각 함유량에 대해 확인한다.
(2) 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘 이외의 성분의 확인
(1)에서 세정한 상기 난연지의 시험편을 150℃에서 10분간 건조시킨다. 건조 후의 시험편을 초고분해능 전해 방출형 주사 전자현미경(SEM, 히타치하이테크놀로지즈제 SU-8010형)을 사용하여 시험편의 네 모퉁이로부터 시험편의 중앙을 향해 세로, 가로방향으로 5㎝씩 어긋나게 한 점의 주변 영역의 4개의 영역점과, 시험편의 중앙부의 1점의 주변 영역의 1개의 영역의 합계 5개의 영역을 촬영하고, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDX)에 의해 특정 원소의 존재를 확인하고, 상기 시험편을 적외 분광 광도계(FT-IR, 시마즈세이사쿠쇼제 IR PRESTIGE-21)를 사용하여 측정한 결과 및 (1)의 결과와 함께 난연지에 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘 이외의 성분이 존재하고 있는지의 여부나, 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘 이외의 성분의 함유량에 대해 확인한다.
(3) 난연지의 평량
난연지 5매를 한 변 300㎜의 정사각형으로 커팅하여 질량을 측정하고, 1㎡당 질량으로 환산하여 평균값을 취함으로써 평량을 산출한다.
(4) 난연지의 난연성
UL94 안전 규격(「장치 및 기구 부품의 플라스틱 재료 연소성 시험」)에 있어서의 20㎜ 수직 연소 시험(UL94 V-0)에 의거하여 평가한다. 여기서, UL이란 미국Underwriters Laboratories Inc.가 제정하고, 허가하고 있는 전자기기에 관한 안전성 규격이며, UL94는 난연성의 규격이기도 하다.
·합격: 5개 모든 수준에 대해 100㎜ 간(25㎜ 라인으로부터 125㎜ 라인까지)의 연소 시간을 측정하고, 연소 속도를 산출하고, 40㎜/분을 초과하는 연소 속도로 연소하는 샘플이 있어서는 안 된다. 또는, 연소 또는 불씨가 125㎜ 라인에 도달하기 전에 소화하는 샘플이 없어서는 안 된다.
·불합격: 5개 중 적어도 1개가 상기 합격 기준을 만족하지 않는다.
(5) 난연지와 발포 스티롤을 접합한 부재의 난연성
난연지와 두께가 10㎜인 발포 스티롤을 양면 테이프(재생지 양면 테이프 NWBB-15, 니치반 가부시키가이샤제)로 접합해서 난연지와 발포 스티롤이 접합되어 있는 부재를 제작한다.
상기 부재를 UL94 안전 규격(「장치 및 기구 부품의 플라스틱 재료 연소성 시험」)에 있어서의 발포 재료 수평 연소성 시험(UL94 HBF)에 준거하여 연소 속도를 평가한다.
·합격: 세로 150㎜, 가로 50㎜의 샘플 5개에 대해 세로 100㎜ 간(25㎜ 라인으로부터 125㎜ 라인까지)의 연소 시간을 측정하고, 연소 속도를 산출하고, 40㎜/분을 초과하는 연소 속도로 연소하는 샘플이 있어서는 안 된다. 또는, 연소가 125㎜ 라인에 도달하기 전에 소화하는 샘플이 없어서는 안 된다.
·불합격: 5개 중 적어도 1개가 상기 합격 기준을 만족하지 않는다.
(6) 접힘 균열성
이하의 방법에 의해 난연지의 파단의 유무를 확인했다. 100㎜×100㎜로 커팅한 난연지를 80℃, 120초 건조 처리한 후에 실온에서 10초 냉각하고, 산 접기·골 접기를 반복하여 접힌 자리에 갈라진 곳이 생긴 횟수를 기록한다(상한은 20회). 여기서, 갈라진 곳이 생길 때까지 접어 구부린 횟수가 많을수록 파단이 생기기 어려운 난연지라고 말할 수 있다.
(7) 금속에 대한 부식성
난연지를 철제의 클립으로 고정하고, 고습도 처리(온도 60℃, 습도 90%, 처리 시간 1주간) 후, 클립의 부식의 유무를 확인한다.
<평가 기준>
·A: 부식은 확인되지 않는다.
·B: 클립의 일부에 부식이 확인된다.
·C: 클립 전체에 부식이 확인된다.
(8) 복소 유전율
방형 도파관(KANTO Electronic Application and Development Inc.제)을 사용하고, S 파라미터법에 의해 3.0㎓에 있어서의 복소 유전율을 구했다. S 파라미터법이란 전송선로의 도중에 삽입한 시료의 반사(S11)와 투과(S21)를 네트워크 애널라이저(애질런트·테크놀로지 가부시키가이샤제)로 측정하여 복소 유전율을 구하는 방법이다. 여기서, 복소 유전율의 실부를 εR, 허부를 εJ로 했다.
복소 유전율의 실부 εR는 통상의 비유전율에 상당하는 항이며, 너무 작으면 흡수 재료 내부로 받아들인 전파의 파장의 압축이 작기 때문에 전파를 효율적으로 감쇠시킬 수 없다. 또한, 너무 크면 전파를 흡수 재료 표면에서 반사하는 경향이 있다.
복소 유전율의 허부 εJ는 전기적 손실에 기인하는 항이며, 이 항에 의해 전파 에너지가 열 에너지로 변환되어서 전파가 감쇠한다. 너무 작으면 흡수 재료 내부에 있어서의 전파의 감쇠가 작고, 너무 크면 흡수 재료 표면에서 반사하는 경향이 있다.
<평가 기준>
·A: 복소 유전율이 실부 εR, 허부 εJ 모두 10 이상이며, 전파 흡수 성능을 나타낸다.
·B: 복소 유전율이 실부 εR, 허부 εJ 모두 10 미만이며, 전파 흡수 성능을 나타내지 않는다.
[실시예 1]
펄프로서 섬유 길이 5㎜의 침엽수 펄프를 15질량%, 수산화알루미늄(와코쥰야쿠코교 가부시키가이샤)을 65질량% 및 유리 섬유를 15질량% 혼합하여 연속 초지 방법으로 습식 초지함으로써 난연지를 작성했다.
이 난연지에 사이즈 프레스 코터에 의해 인산구아니딘(제품명 NONNEN(등록상표) 985, Marubishi Oil Chemical Corporation제)과 설파민산구아니딘(제품명 SG-2(상품명), DIC Corporation제)을 함유하는 난연제를 난연지 전체에 대해 5질량%가 되도록 함유시킴으로써 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다. 설파민산구아니딘의 인산구아니딘에 대한 질량비(설파민산구아니딘/인산구아니딘)는 10/90으로 했다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[실시예 2]
실시예 1의 펄프를 20질량% 및 수산화알루미늄을 60질량%로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 실시예 2의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[실시예 3]
실시예 1의 펄프를 30질량% 및 수산화알루미늄을 50질량%로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 실시예 3의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[실시예 4]
실시예 2의 수산화알루미늄을 64.5질량% 및 난연제를 0.5질량%로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 실시예 4의 평량 104g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[실시예 5]
실시예 2의 펄프를 19질량%, 수산화알루미늄을 62질량% 및 유리 섬유를 14질량%로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 실시예 5의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[실시예 6]
실시예 2의 펄프를 18질량%, 수산화알루미늄을 59질량%, 유리 섬유를 13질량% 및 난연제를 10질량%로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 실시예 6의 평량 114g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[실시예 7]
실시예 2의 설파민산구아니딘의 인산구아니딘에 대한 질량비(설파민산구아니딘/인산구아니딘)를 15/85로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 실시예 7의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[실시예 8]
실시예 2의 설파민산구아니딘의 인산구아니딘에 대한 질량비(설파민산구아니딘/인산구아니딘)를 20/80으로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 실시예 8의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[실시예 9]
실시예 2의 설파민산구아니딘의 인산구아니딘에 대한 질량비(설파민산구아니딘/인산구아니딘)를 25/75로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 실시예 9의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[실시예 10]
실시예 2의 설파민산구아니딘의 인산구아니딘에 대한 질량비(설파민산구아니딘/인산구아니딘)를 50/50으로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 실시예 10의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호했다. 한편, 클립의 일부에 부식이 보여졌다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[실시예 11]
실시예 2의 수산화알루미늄을 59.5질량% 및 탄소 섬유를 0.5질량%로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 실시예 11의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능을 나타냈다.
[실시예 12]
실시예 2의 수산화알루미늄을 59질량% 및 탄소 섬유를 1.0질량%로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 실시예 12의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능을 나타냈다.
[실시예 13]
실시예 12의 펄프를 19질량% 및 탄소 섬유를 2.0질량%로 한 것 이외는 실시예 12와 마찬가지로 해서 실시예 13의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능을 나타냈다.
[실시예 14]
실시예 13의 수산화알루미늄을 58질량% 및 유리 섬유를 14질량%, 탄소 섬유를 4.0질량%로 한 것 이외는 실시예 13과 마찬가지로 해서 실시예 14의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능을 나타냈다.
[실시예 15]
실시예 14의 펄프를 18질량% 및 수산화알루미늄을 57질량%, 탄소 섬유를 6.0질량%로 한 것 이외는 실시예 14와 마찬가지로 해서 실시예 15의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격했다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격했다. 게다가, 접힘 균열성도 양호하며, 난연지의 금속에 대한 부식성도 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능을 나타냈다.
[비교예 1]
실시예 1의 펄프를 5질량% 및 수산화알루미늄을 75질량%로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 했지만, 안정한 제조를 할 수 없어 비교예 1의 난연지는 얻어지지 않았다. 평가 결과 등을 표 3에 나타낸다.
[비교예 2]
실시예 1의 펄프를 40질량%, 수산화알루미늄을 35질량% 및 유리 섬유를 20질량%로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 비교예 2의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 빠르고, UL94 V-0에 불합격이었다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 빠르고, UL94 HBF에 불합격이었다. 접힘 균열성은 13회이며, 상기 난연지는 접힘 균열성이 우수한 것이었다. 난연지의 금속에 대한 부식성은 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[비교예 3]
실시예 4의 수산화알루미늄을 65질량% 및 난연제를 0질량%로 한 것 이외는 실시예 4와 마찬가지로 해서 비교예 3의 평량 100g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격이었다. 한편, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도는 빠르고, UL94 HBF에 불합격이었다. 접힘 균열성은 20회 이상이며, 상기 난연지는 접힘 균열성이 우수한 것이었다. 난연지의 금속에 대한 부식성은 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[비교예 4]
실시예 6의 수산화알루미늄을 58질량% 및 난연제 11질량%로 한 이외는 실시예 6과 마찬가지로 해서 비교예 4의 평량 115g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격이었다. 한편, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도는 빠르고, UL94 HBF에 불합격이었다. 접힘 균열성은 2회이며, 상기 난연지는 접힘 균열성이 열화되는 것이었다. 또한, 난연지의 금속에 대한 부식성은 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[비교예 5]
실시예 2의 인산구아니딘과 설파민산구아니딘을 함유하는 난연제를 인산구아니딘만으로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 비교예 5의 평량 108g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격이었다. 한편, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도는 빠르고, UL94 HBF에 불합격이었다. 또한, 접힘 균열성은 4회이며, 상기 난연지는 접힘 균열성이 열화되는 것이었다. 난연지의 금속에 대한 부식성은 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
[비교예 6]
실시예 6의 인산구아니딘과 설파민산구아니딘을 함유하는 난연제를 폴리붕산염(제품명 SOUFA(상품명), SOUFA Inc.제)으로 한 이외는 실시예 6과 마찬가지로 해서 비교예 6의 평량 114g/㎡의 난연지를 얻었다.
얻어진 난연지에 대해 평가를 실시했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다. 난연지의 연소 속도는 느리고, UL94 V-0에 합격이었다. 또한, 발포 스티롤과 접합한 부재의 연소 속도도 느리고, UL94 HBF에 합격이었다. 한편, 접힘 균열성은 1회이며, 상기 난연지는 접힘 균열성이 열화되는 것이었다. 난연지의 금속에 대한 부식성은 보여지지 않았다. 또한, 전파 흡수 성능은 나타나지 않았다.
실시예 1~10에 있어서, 난연지의 난연성, 난연지와 발포 스티롤을 접합한 부재의 난연성, 접힘 균열성, 금속에 대한 부식성이 우수한 난연지를 얻을 수 있었다. 또한, 실시예 11~15에 있어서, 상기 특성에 추가하여 전파 흡수 성능이 우수한 난연지를 얻을 수 있었다.
한편, 비교예 1은 안정된 제조를 할 수 없었다. 또한, 비교예 2는 접힘 균열성이 우수하지만, 난연지 및 접합품의 난연성이 열화되는 것이었다. 비교예 3은 접힘 균열성 및 난연지의 난연성이 우수하지만, 접합품의 난연성이 열화되는 것이었다. 비교예 4 및 5는 난연지의 난연성이 우수하지만, 접합품의 난연성 및 접힙 균열성이 열화되는 것이었다. 비교예 6은 난연지 및 접합품의 난연성이 우수하지만, 접힘 균열성이 열화되는 것이었다.
Claims (5)
- 펄프, 수산화알루미늄, 인산구아니딘 및 설파민산구아니딘을 함유하는 난연지로서,
상기 펄프의 함유량이 10~35질량%이며, 상기 수산화알루미늄의 함유량이 40~70질량%이며,
상기 인산구아니딘 및 상기 설파민산구아니딘의 합계의 함유량이 0.1~10질량%이며, 상기 각 함유량은 상기 난연지 전체에 대한 것이고,
상기 설파민산구아니딘의 상기 인산구아니딘에 대한 질량비(설파민산구아니딘/인산구아니딘)가 5/95 이상 30/70 이하인 것인 난연지. - 제 1 항에 있어서,
상기 펄프의 함유량이 20~35질량%이며,
상기 인산구아니딘 및 상기 설파민산구아니딘의 합계의 함유량이 0.3~9질량%인 난연지. - 삭제
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
도전성 물질을 더 함유하는 난연지. - 제 4 항에 기재된 난연지를 사용한 전파 흡수 시트.
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