KR20180092931A - 난연성 초조체, 난연성 초조 성형품의 제조 방법 및 난연성 초조체의 제조 방법 - Google Patents
난연성 초조체, 난연성 초조 성형품의 제조 방법 및 난연성 초조체의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180092931A KR20180092931A KR1020187007888A KR20187007888A KR20180092931A KR 20180092931 A KR20180092931 A KR 20180092931A KR 1020187007888 A KR1020187007888 A KR 1020187007888A KR 20187007888 A KR20187007888 A KR 20187007888A KR 20180092931 A KR20180092931 A KR 20180092931A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- flame
- flame retardant
- retardant
- fiber
- weight
- Prior art date
Links
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 186
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 186
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 22
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 83
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 61
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 17
- 210000003056 antler Anatomy 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 32
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 22
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 21
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 21
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 7
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 7
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 7
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 7
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 6
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 4
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 4
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 4
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 3
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RJDOZRNNYVAULJ-UHFFFAOYSA-L [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[F-].[F-].[Mg++].[Mg++].[Mg++].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[F-].[F-].[Mg++].[Mg++].[Mg++].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] RJDOZRNNYVAULJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 description 2
- LJCFOYOSGPHIOO-UHFFFAOYSA-N antimony pentoxide Chemical compound O=[Sb](=O)O[Sb](=O)=O LJCFOYOSGPHIOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N heptan-2-one Chemical compound CCCCCC(C)=O CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229940089401 xylon Drugs 0.000 description 2
- BCMCBBGGLRIHSE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzoxazole Chemical compound C1=CC=C2OC=NC2=C1 BCMCBBGGLRIHSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IVORCBKUUYGUOL-UHFFFAOYSA-N 1-ethynyl-2,4-dimethoxybenzene Chemical compound COC1=CC=C(C#C)C(OC)=C1 IVORCBKUUYGUOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- 241000238017 Astacoidea Species 0.000 description 1
- QHXLCJMLKHFHMV-UHFFFAOYSA-N B([O-])([O-])[O-].[Zn+2].O.O.O.B([O-])([O-])[O-].[Zn+2].[Zn+2] Chemical compound B([O-])([O-])[O-].[Zn+2].O.O.O.B([O-])([O-])[O-].[Zn+2].[Zn+2] QHXLCJMLKHFHMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001342 Bakelite® Polymers 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004129 EU approved improving agent Substances 0.000 description 1
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 1
- 229920004336 LEXAN™ COPOLYMER FST9705 Polymers 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- WRQNANDWMGAFTP-UHFFFAOYSA-N Methylacetoacetic acid Chemical compound COC(=O)CC(C)=O WRQNANDWMGAFTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 229940058905 antimony compound for treatment of leishmaniasis and trypanosomiasis Drugs 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004637 bakelite Substances 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006319 cationized starch Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004786 cone calorimetry Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007688 edging Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910000273 nontronite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N oxotin;zinc Chemical compound [Zn].[Sn]=O KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920003254 poly(benzobisthiazole) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920006149 polyester-amide block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000011046 pyrogen test Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003340 retarding agent Substances 0.000 description 1
- 229910000275 saponite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B titanium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Ti+4].[Ti+4].[Ti+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
- 231100000820 toxicity test Toxicity 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 229910000166 zirconium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B zirconium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Zr+4].[Zr+4].[Zr+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L71/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
- C08L71/10—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
- C08L71/12—Polyphenylene oxides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
- D21H13/10—Organic non-cellulose fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
- D21H13/36—Inorganic fibres or flakes
- D21H13/46—Non-siliceous fibres, e.g. from metal oxides
- D21H13/50—Carbon fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/47—Condensation polymers of aldehydes or ketones
- D21H17/48—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2371/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2371/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
- C08J2371/10—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
- C08J2371/12—Polyphenylene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2465/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2465/02—Polyphenylenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2477/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2477/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
- C08L2205/16—Fibres; Fibrils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
매트릭스 수지와, 난연성 섬유와, 금속 수산화물을 함유하는 난연성 초조체를 제공한다. 난연성 초조체 중의 금속 수산화물의 함유량은, 난연성 초조체 전체에 대하여 1~20중량%이다. 또, 난연성 초조체 중의 난연성 섬유는, 아라미드 섬유, 피치계 탄소 섬유, 및 BPO 섬유 중 적어도 1종인 것이 바람직하다.
Description
본 발명은, 난연성 초조체, 난연성 초조 성형품의 제조 방법 및 난연성 초조체의 제조 방법에 관한 것이다.
플라스틱 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유 등의 강화 섬유와 매트릭스 수지를 이용한 섬유 강화 복합 재료는, 강도, 강성 등이 우수하기 때문에, 전기·전자 용도, 토목·건축 용도, 자동차 용도, 항공기 용도 등에 널리 이용되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 매트릭스 수지, 기재 섬유를 함유한 재료 조성물을 습식 초조하여 얻어지는 습식 초조재에 대하여, 습식 초조 시의 재료 수율이나 초조 시트 취급성을 향상시키는 것이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2에는, 섬유에 수지를 함침시킨 난연성의 섬유 강화 복합재가 개시되어 있다.
또 "초조체"란, 섬유 재료를 뜨는 수법을 사용하여 얻어진 물질의 상태를 나타내는 기술 용어로서 일반적으로 사용되고 있다. 이 상태는, 예를 들면, 특허문헌 3 및 4에 기재되어 있다. 동 문헌에 의하면, 당해 초조체는, 섬유나 수지 등의 원료를 분산매에 분산시킨 원료 슬러리로부터, 액체분이 탈수되어, 필터 상에 남은 습윤 상태의 고형분을 가리킨다고 기재되어 있다. 여기에서 말하는 상기 습윤 상태란, 건조 및 가열 처리를 실시하기 전의 경화 상태, 즉, 포스트큐어 전의 경화 상태를 의미한다.
또, 동 문헌에 의하면, 당해 초조체는, 성형 몰드 내에서 가열하여 건조 성혐함으로써 얻어지는 성형체에 이용된다. 즉, 초조체는 성형 재료로서 이용된다고 기재되어 있다.
상기 특허문헌 1에 개시된 습식 초조재는, 섬유 강화 복합재로서, 그 강도에 착안한 재료이지만, 난연성에 착안한 재료는 아니었다. 또, 상기 특허문헌 2에 개시된 섬유 강화 복합재는, 섬유에 수지를 함침시키는 재료이기 때문에, 난연성에 대하여 추가적인 개선의 여지가 있었다.
난연성의 평가로서는, 예를 들면, 전기 기기의 안전성에 관해서는, 미국 UL(Underwriters Laboratories Inc.)이 정한 기준 "UL94"가 있다. 그러나, 토목·건축용 부품, 자동차·이륜차용의 구조 부품 또는 항공기용 부품 등과 같은 분야에서는, 보다 고도의 난연성이 요구되며, 그 중에서도 발열성(히트 릴리스)이 중요시되고 있다. 또한, 난연성의 평가 중 하나로서, 발연성, 유독 가스 발생성(연소 독성) 등과 같은 평가가 중요해진다. 항공기 내장품에 대한 규격으로서는, 예를 들면, 발연성에 관한 FAR25.853, 연소 독성에 관한 ABD0031 등의 규격이 있다.
본 발명자는, 보다 고도의 난연성 재료의 개발에 관하여 예의 검토를 행했다. 그 결과, 특정의 섬유 재료와 수지를 초조함으로써, 당해 섬유 재료의 형상이 유지된 채 균일 혼합됨과 함께, 면 방향에서 섬유 재료와 수지가 얽히면서 층 형상으로 퇴적되는 특수한 구조가 얻어지는 것을 발견했다. 또한, 이 구조체가, 특정의 섬유 재료 및 수지에 더하여, 금속 수산화물을 함유함으로써, 종래에는 없는 높은 난연성을 가지면서, 발연성 및 연소 독성을 저감시킬 수 있는 난연성 초조체가 얻어지는 것을 발견했다.
본 발명은, 매트릭스 수지와, 난연성 섬유와, 금속 수산화물을 함유하는 난연성 초조체를 제공한다.
본 발명은, 매트릭스 수지와, 난연성 섬유와, 금속 수산화물을 혼합하고, 이어서 초조하는 난연성 초조체의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 난연성이 우수하며, 발연성 및 연소 독성이 저감된 난연성 초조체를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 난연성 초조 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 실시형태에 관한 난연성 초조 시트의 제조 방법의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 실시형태에 관한 난연성 초조 시트의 제조 방법의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 모든 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
난연성 초조체는, 매트릭스 수지, 난연성 섬유 및 금속 수산화물을 포함하는 재료 조성물을 용매 중에 분산시킨 후, 이들을 응집시켜, 얻어진 응집물과 용매를 초조 메시를 이용하여 분리, 초조함으로써 얻어진다. 이와 같이 하여 얻어진 난연성 초조체는, 초조에 의한 특수한 구조를 구비한다. 즉, 이하의 점에 있어서 구조상의 특징 A~C를 갖는다.
(특징 A) 난연성 초조체의 표면의 평면에서 보았을 때(난연성 초조체의 면내 방향에 있어서), 난연성 섬유(단섬유)가 랜덤으로 배향하고 있다.
(특징 B) 난연성 초조체의 두께 방향의 단면에서 보았을 때, 난연성 섬유의 배향 상태가 고도로 제어되고 있으며, 난연성 섬유가 특정 방향으로 배향하고 있다. 보다 구체적으로는, 난연성 섬유가, 난연성 초조체의 평면 방향으로 배향하고 있다. 이로 인하여, 난연성 초조체의 두께 방향에 있어서, 난연성 섬유는 적층된 상태이다.
(특징 C) 난연성 섬유끼리가 매트릭스 수지에 의하여 결착되어 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 난연성 섬유가 난연성 초조체의 특정 방향으로 배향하고 있다는 것은, 난연성 섬유의 대다수가 그 방향으로 배향하고 있으면 되고, 모든 난연성 섬유가 그 방향으로 배향하고 있지 않아도 된다. 예를 들면, 난연성 섬유의 90% 이상이 그 방향으로 배향하고 있으면 된다.
또, 난연성 초조체란, 재료 조성물을 초조한 후, 가열 가압 처리 등에 의하여 원하는 형상으로 성형하기 위한 재료이기도 하다.
난연성 초조체의 형상은, 예를 들면, 2차원의 시트 형상이어도 되고, 원하는 성형품 형상을 모방한 형상으로 가공된 입체 형상(즉 소형체(素形體)의 형태)이어도 된다. 가공성, 폭넓은 용도에 이용하는 관점에서는, 시트 형상인 것이 바람직하고, 성형 공정을 간략화하는 관점에서는, 소형체인 것이 바람직하다.
이와 같은 난연성 초조체의 형상은, 초조할 때에, 초조 메시의 형상을 적절히 선택함으로써 조정된다. 예를 들면, 평면 형상의 초조 메시를 이용한 경우에는, 시트 형상의 초조체가 얻어지고, 볼록부를 갖는 초조 메시를 이용한 경우에는, 볼록부를 갖는 입체 형상을 갖는 초조체가 얻어진다.
난연성 초조체에 있어서의 매트릭스 수지는 완전 경화되어 있지 않은 상태, 예를 들면, B스테이지 상태에 있다. 이로 인하여, 난연성 초조체를, 다른 형상으로 변형할 수 있다. 그리고, 난연성 초조체는, 사용하는 매트릭스 수지의 경화 온도에서 가열함으로써, 매트릭스 수지를 완전 경화하여 성형품을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 난연성이란, 물질이 불꽃에 접해도 타기 어려운 성질을 말한다.
먼저, 본 실시형태에 있어서의 난연성 초조체의 재료 조성물의 각 성분에 대하여 설명한다.
(매트릭스 수지)
본 실시형태에 있어서의 매트릭스 수지는, 바인더로서 작용한다. 매트릭스 수지로서는, 열경화성 수지인 것이 바람직하다. 열경화성 수지로서는, 예를 들면, 페놀 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 멜라민 수지, 폴리유레테인 등을 들 수 있다. 이들 수지는, 필요에 따라서, 적절히 선택하여 사용하는 것이 가능하며, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
기계 특성과 난연성의 밸런스의 관점에서, 페놀 수지 및 에폭시 수지 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이 보다 바람직하고, 저(低)발연성, 저(低)연소 독성의 관점에서, 페놀 수지를 포함하는 것이 더 바람직하다.
매트릭스 수지로서는, 입상(粒狀) 또는 분상(粉狀)의 형상을 갖는 열경화성 수지로 할 수 있다. 이로써, 난연성 초조체를 경화하여 얻어진 난연성 초조 성형품의 기계 특성을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다. 이 이유는 명확하지 않지만, 난연성 초조체를 가열 가압하여 성형할 때에, 열경화성 수지가 입상 또는 분상의 형상을 가짐으로써 용융 시의 함침성이 향상되어, 난연성 섬유와, 열경화성 수지의 계면이 양호하게 형성되는 것에 의한다고 추정된다.
매트릭스 수지로서 예를 들면, 평균 입경 500μm 이하인 고체 상태의 수지를 사용할 수 있다. 이로써, 후술하는 난연성 초조체의 제조 공정에 있어서, 매트릭스 수지의 응집 상태를 보다 쉽게 형성할 수 있다. 또, 난연성 초조체의 제조 공정에 있어서, 바니시 형상의 재료 조성물을 얻는 관점에서, 매트릭스 수지의 평균 입경은 1nm 이상 300μm 이하인 것이 보다 바람직하다.
이와 같은 평균 입경을 갖는 매트릭스 수지는, 예를 들면, 애토마이저 분쇄기 등을 이용하여 분쇄 처리를 행함으로써 얻는 것이 가능하다.
또한, 매트릭스 수지의 평균 입경은, 예를 들면, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼제의 SALD-7000 등의 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치를 이용하여, 질량 기준의 50% 입자경을 평균 입경으로서 구할 수 있다.
매트릭스 수지의 함유량은, 난연성 초조체 전체에 대하여, 5중량% 이상인 것이 바람직하며, 15중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 20중량% 이상인 것이 더 바람직하다. 이로써, 난연성 초조체의 가공성이나 경량성을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다. 한편, 난연성 초조체 전체에 대하여, 90중량% 이하인 것이 바람직하며, 80중량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 60중량% 이하인 것이 더 바람직하다. 이로써, 난연성 초조체를 경화하여 얻어진 난연성 초조 성형품의 열적 특성을 보다 효과적으로 향상시키고, 저발연성, 저연소 독성을 양호하게 할 수 있다.
매트릭스 수지로서 열경화성 수지를 이용하는 경우에는, 난연성 초조체에 포함되는 열경화성 수지는 반경화 상태인 것이 바람직하다. 반경화의 열경화성 수지는, 난연성 초조체를 제조 후, 가열 가압에 의하여 원하는 형상으로 성형하는 공정에 있어서, 완전 경화된다. 이로써, 높은 강도, 난연성, 저발연성, 저연소 독성의 밸런스가 우수한 난연성 초조 성형품이 얻어진다.
(난연성 섬유)
본 실시형태에 있어서의 난연성 섬유란, 섬유 자체가 난연성인 섬유를 말한다. 예를 들면, 난연성 섬유는, JIS K7201에 의한 한계 산소 지수가, 22 이상인 것이 바람직하며, 24 이상인 것이 보다 바람직하고, 50 이상인 것이 더 바람직하다.
난연성 섬유로서는, 금속 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 탄소 섬유 등의 무기 섬유, 전방향족 폴리아마이드(아라미드), 전방향족 폴리에스터, 전방향족 폴리에스터아마이드, 전방향족 폴리에터, 전방향족 폴리카보네이트, 전방향족 폴리아조메타인, 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리(파라-페닐렌벤조비스싸이아졸)(PBZT), 폴리벤조이미다졸(PBI), 폴리에터에터케톤(PEEK), 폴리아마이드이미드(PAI), 폴리이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리(파라-페닐렌-2,6-벤조비스옥사졸)(PBO) 등의 유기 섬유를 들 수 있다. 난연성, 발연성, 연소 독성의 밸런스의 관점에서, 탄소 섬유로서는, 피치계인 것이 바람직하다. 이들 난연성 섬유는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
발연성, 연소 독성을 효과적으로 저감시키는 관점에서, 유리 섬유, 피치계 탄소 섬유, 전방향족 폴리아마이드(아라미드), 폴리(파라-페닐렌-2,6-벤조비스옥사졸)(PBO)이 보다 바람직하다. 또, 연소했을 때의 잔염 시간의 관점에서는, 피치계 탄소 섬유가 더 바람직하고, 발열성(히트 릴리스)의 관점에서는, 폴리(파라-페닐렌-2,6-벤조비스옥사졸)(PBO)이 더 바람직하다.
또, 시판품으로서는, 도레이·듀폰 가부시키가이샤제의 아라미드 섬유인 케블라(등록 상표), 데이진 테크노 프로덕츠 가부시키가이샤제의 아라미드 섬유인 테크노라(등록 상표), 도요보세키 가부시키가이샤제의 폴리파라페닐렌벤즈옥사졸 섬유인 자일론(등록 상표), 닛토보세키 가부시키가이샤제의 유리 섬유, 덴키 가가쿠 고교 가부시키가이샤제의 알루미나 섬유인 덴카알센 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
난연성 섬유의 함유량은, 난연성 초조체 전체에 대하여, 5중량% 이상인 것이 바람직하며, 10중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 15중량% 이상인 것이 더 바람직하다. 이로써, 난연성 초조체의 강도를 얻으면서, 발연성, 연소 독성을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 한편, 난연성 초조체 전체에 대하여, 60중량% 이하인 것이 바람직하며, 50중량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 40중량% 이하인 것이 더 바람직하다. 이로써, 난연성 섬유와 매트릭스 수지가 적절히 얽혀, 난연성을 향상시킴과 함께, 난연성 초조체의 성형성 및 가공성을 보다 향상시킬 수 있다.
또, 난연성 초조체 전체에 대하여, 매트릭스 수지의 함유량을 5~90중량%, 또한 난연성 섬유의 함유량을 5~60중량%로 하는 것이 바람직하며, 매트릭스 수지의 함유량을 15~80중량%, 또한 난연성 섬유의 함유량을 10~50중량%로 하는 것이 보다 바람직하고, 매트릭스 수지의 함유량을 20~60중량%, 또한 난연성 섬유의 함유량을 15~40중량%로 하는 것이 더 바람직하다. 이로써, 강도를 얻으면서, 매트릭스 수지 중에 난연성 섬유를 효과적으로 분산시킬 수 있으며, 초조에 의한 특수한 구조를 보다 안정적으로 얻을 수 있다.
(금속 수산화물)
본 실시형태에 있어서의 난연성 초조체는, 금속 수산화물을 더 포함하고 있다. 금속 수산화물은, 그 자체가 연소하지 않고, 분해 시에 흡열함과 함께, 분해 시에 열용량이 큰 물분자를 방출한다. 이와 같은 특성 때문에, 금속 수산화물을 포함하는 난연성 초조체는, 우수한 난연성을 갖는다. 또, 금속 수산화물, 매트릭스 수지 및 난연성 섬유가 병존함으로써, 난연성 초조체를 접염시켰을 때에, 유독 가스의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 발연성 및 연소 독성이 충분히 저감된 난연성 초조체를 제공할 수 있다.
금속 수산화물이란, 결정수를 함유하는 금속 화합물이며, 예를 들면, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 수산화 지르코늄, 육수산화 주석아연, 붕산 아연 3.5 수화물, 칼슘알루미네이트 수화물 등이다. 이들 중에서도, 저발연성, 저연소 독성의 관점에서, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘이 바람직하고, 수산화 알루미늄이 보다 바람직하다.
금속 수산화물의 함유량은, 난연성 초조체 전체에 대하여, 1~20중량%이다. 금속 수산화물의 함유량이 상기 범위 내이면, 우수한 난연성을 가짐과 함께, 발연성 및 연소 독성이 저감된 난연성 초조체를 제공할 수 있다. 또한, 금속 수산화물의 함유량이 상기 범위 내이면, 난연성 초조체를 이용하여 성형되는 난연성 초조 성형품의 기계 특성(기계적 강도)을 충분히 높게 할 수 있다. 결과적으로, 높은 강도, 난연성, 저발연성, 저연소 독성의 밸런스가 우수한 난연성 초조 성형품이 얻어진다. 또, 고(高)난연성과 고(高)기계 특성의 밸런스의 관점에서, 금속 수산화물의 함유량은, 1~18중량% 정도가 바람직하며, 2~15중량% 정도가 보다 바람직하고, 3~12중량% 정도가 더 바람직하다.
본 실시형태에 있어서의 난연성 초조체는, 이하의 성분을 더 포함할 수 있다.
(펄프)
본 실시형태에 있어서의 난연성 초조체는, 펄프를 포함해도 된다. 펄프란, 피브릴 구조를 갖는 섬유 재료이며, 상기 난연성 섬유와는 다르다. 펄프는, 예를 들면, 섬유 재료를 기계적 또는 화학적으로 피브릴화함으로써 얻을 수 있다.
난연성 초조체의 제조 시에 있어서, 매트릭스 수지, 난연성 섬유와 함께 펄프를 초조함으로써, 매트릭스 수지를 보다 효과적으로 응집시킬 수 있다. 이로써, 보다 안정적인 난연성 초조체의 제조를 실현하는 것이 가능해진다.
펄프로서는, 예를 들면, 린터 펄프, 목재 펄프 등의 셀룰로스 섬유, 케나프, 주트, 대나무 등의 천연 섬유, 파라형 전방향족 폴리아마이드 섬유(아라미드 섬유) 및 그 공중합체, 방향족 폴리에스터 섬유, 폴리벤자졸 섬유, 메타형 아라미드 섬유 및 그들의 공중합체, 아크릴 섬유, 아크릴로나이트릴 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리아마이드 섬유 등의 유기 섬유의 피브릴화물을 들 수 있다. 펄프는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 난연성 초조체를 이용한 난연성 초조 성형품의 기계적 특성이나 열적 특성을 향상시키는 관점이나, 난연성 섬유의 분산성을 향상시키는 관점, 및 저발연성, 저연소 독성의 관점에서는, 아라미드 섬유에 의하여 구성되는 아라미드 펄프, 및 아크릴로나이트릴 섬유에 의하여 구성되는 폴리아크릴로나이트릴 펄프 중 어느 일방 또는 쌍방을 포함하는 것이 바람직하다.
펄프의 함유량은, 난연성 초조체 전체에 대하여 0.5중량% 이상인 것이 바람직하며, 1.5중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 2중량% 이상인 것이 더 바람직하다. 이로써, 초조 시에 있어서의 매트릭스 수지의 응집을 보다 효과적으로 발생시켜, 더 안정적인 난연성 초조체의 제조를 실현할 수 있다. 한편, 펄프의 함유량은, 난연성 초조체 전체에 대하여 15중량% 이하인 것이 바람직하며, 10중량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 8중량% 이하인 것이 더 바람직하다. 이로써, 난연성 초조체를 경화하여 얻어진 경화물의 기계적 특성이나 열적 특성을 보다 효과적으로 향상시키는 것이 가능해진다.
(응집제)
본 실시형태에 있어서의 난연성 초조체는, 응집제를 포함해도 된다. 응집제는, 난연성 초조체의 제조 시에 있어서, 매트릭스 수지, 난연성 섬유를 플록 형상으로 응집시키는 기능을 갖는다. 이로 인하여, 보다 안정적인 난연성 초조체의 제조를 실현할 수 있다.
응집제는, 예를 들면, 양이온성 고분자 응집제, 음이온성 고분자 응집제, 비이온 성 고분자 응집제, 및 양성(兩性) 고분자 응집제를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 양이온성 폴리아크릴아마이드, 음이온성 폴리아크릴아마이드, 호프만폴리아크릴아마이드, 맨닉폴리아크릴아마이드, 양성 공중합 폴리아크릴아마이드, 양이온화 전분, 양성 전분, 폴리에틸렌옥사이드 등을 들 수 있다. 이들 응집제는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 또, 응집제에 있어서, 그 폴리머 구조나 분자량, 수산기나 이온성기 등의 관능기량 등은, 필요 특성에 따라 조정하는 것이 가능하다.
응집제의 함유량은, 난연성 초조체 전체에 대하여, 0.05중량% 이상인 것이 바람직하며, 0.1중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.15중량% 이상인 것이 더 바람직하다. 이로써, 초조법을 이용한 난연성 초조체의 제조에 있어서, 수율의 향상을 도모할 수 있다. 한편, 응집제의 함유량은, 난연성 초조체 전체에 대하여, 3중량% 이하인 것이 바람직하며, 2중량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.5중량% 이하인 것이 더 바람직하다. 이로써, 초조법을 이용한 난연성 초조체의 제조에 있어서, 탈수 처리 등을 보다 용이하게 또한 안정적으로 행하는 것이 가능해진다.
(그 외)
본 실시형태에 있어서의 난연성 초조체는, 예를 들면, 상술한 각 성분 외에, 상기 금속 수산화물을 제외한 공지의 난연제, 이온 교환능을 갖는 분말 형상 물질을 포함할 수 있다.
난연제로서는, 예를 들면, 안티모니 화합물, 인 화합물 등을 들 수 있다. 안티모니 화합물로서는, 예를 들면, 삼산화 안티모니, 오산화 안티모니 등을 들 수 있다. 인 화합물로서는, 예를 들면, 인산 에스터, 폴리 인산염을 들 수 있다.
난연제의 함유량은, 난연성 초조체 전체에 대하여, 5중량% 이상이 바람직하고, 7중량% 이상이 보다 바람직하다. 한편, 난연제의 함유량은, 난연성 초조체 전체에 대하여, 20중량% 이하가 바람직하고, 15중량% 이하가 보다 바람직하다.
이온 교환능을 갖는 분말 형상 물질로서는, 예를 들면, 점토 광물, 인편상(鱗片狀) 실리카 미립자, 하이드로탈사이트류, 불소 테니올라이트 및 팽윤성 합성 운모로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 층간 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.
점토 광물로서는, 예를 들면, 스멕타이트, 할로이사이트, 카네마이트, 케나이트, 인산 지르코늄 및 인산 타이타늄 등을 들 수 있다.
하이드로탈사이트류로서는, 예를 들면, 하이드로탈사이트, 하이드로탈사이트 형상 물질 등을 들 수 있다.
불소 테니올라이트로서는, 예를 들면, 리튬형 불소 테니올라이트, 나트륨형 불소 테니올라이트 등을 들 수 있다.
팽윤성 합성 운모로서는, 예를 들면, 나트륨형 사규소 불소 운모, 리튬형 사규소 불소 운모 등을 들 수 있다.
이들의 층간 화합물은, 천연물이어도 되고, 합성물이어도 된다. 이들 중에서는, 점토 광물이 보다 바람직하며, 스멕타이트가 천연물로부터 합성물까지 존재하고, 선택의 폭이 넓다고 하는 점에 있어서 더 바람직하다. 스멕타이트로서는, 예를 들면, 몬모릴로나이트, 바이델라이트, 논트로나이트, 사포나이트, 헥토라이트, 소코나이트 및 스티븐사이트 등을 들 수 있고, 이들 중, 어느 1종 이상을 사용할 수 있다. 몬모릴로나이트는, 알루미늄의 함수 규산염이지만, 몬모릴로나이트를 주성분으로 하며, 그 밖에 석영이나 운모, 장석(長石), 제올라이트 등의 광물을 포함하고 있는 벤토나이트여도 된다. 착색이나 불순물에 유의해야 하는 용도에 이용하는 경우 등에는, 불순물이 적은 합성 스멕타이트가 바람직하다.
본 실시형태에 있어서의 난연성 초조체는, 생산 조건 조정이나 요구되는 물성을 발현시키는 것을 목적으로, 추가로 다양한 첨가제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 특성 향상을 목적으로 한 무기 분말, 금속분, 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 안정제, 이형제, 가소제, 수지의 경화 촉매나 경화 촉진제, 안료, 건조지력 향상제, 습윤지력 향상제 등의 지력 향상제, 수율 향상제, 여수성(濾水性) 향상제, 사이즈 정착제, 소포제, 산성 초지용 로진계 사이즈제, 중성 제지용 로진계 사이즈제, 알킬케텐 다이머계 사이즈제, 알켄일석신산 무수물계 사이즈제, 특수 변성 로진계 사이즈제 등의 사이즈제, 황산 밴드, 염화 알루미늄, 폴리 염화 알루미늄 등의 응결제 등을 들 수 있다.
다음으로, 난연성 초조체의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 있어서, 난연성 초조체의 제조 방법은, 매트릭스 수지와 난연성 섬유와 금속 수산화물을 혼합하고, 이어서 초조하는 공정을 갖는다.
초조법이란, 제지화 기술의 하나인 종이 뜨기의 기술을 나타내고 있다. 즉, 난연성 초조체는, 매트릭스 수지와, 난연성 섬유와, 금속 수산화물을 포함하는 재료 조성물을, 초조법에 의하여 처리함으로써 얻어진다.
초조법을 채용함으로써, 난연성이 우수하며, 특히 저발연성, 저연소 독성이 양호한 난연성 초조체를 얻을 수 있다. 이 이유는 반드시 명확하지는 않지만, 초조법에 의하여, 난연성 초조체의 면 방향(XY축 방향)에 있어서, 난연성 섬유의 형상을 유지한 채 랜덤인 얽힘을 적절히 만들 수 있으며, 이들이 두께 방향(Z축 방향)과 겹쳐지는 특수한 구조를 형성할 수 있다고 생각된다. 이로써, 난연성 초조체의 열적 특성이 향상되어, 높은 난연성이 얻어짐과 함께, 발연성, 연소 독성을 보다 효과적으로 저감시킬 수 있다고 추측된다. 또한, 종래 기술에서는, 난연성이 충분하지 않았기 때문에, 재료에 포함되는 할로젠 등이 발연하여, 유독 가스를 발생시키기 쉬운 경향이 있었다. 이에 대하여 본 실시형태에 있어서의 난연성 초조체는, 매트릭스 수지와 특정의 난연성 섬유와 금속 수산화물의 초조법에 의한 특수 구조를 구비함으로써, 높은 난연성이 얻어지는 결과, 발연성, 연소 독성의 억제를 실현할 수 있다. 이에 더하여, 초조법은 가공성이 우수한 점에서, 본 실시형태에 있어서의 난연성 초조체는, 높은 의장성을 가질 수 있다.
또, 난연성 초조체에서는, 난연성 섬유의 길이 방향과 난연성 초조체의 면 방향이 이루는 각도는, 0~10° 정도인 것이 바람직하고, 0~8° 정도인 것이 보다 바람직하다. 이러한 조건을 충족시키도록 난연성 섬유가 배향함으로써, 난연성 초조체의 두께 방향으로, 난연성 섬유가 보다 균일하게 적층된 상태가 된다. 이러한 난연성 초조체는, 보다 높은 난연성을 가짐과 함께, 발연성 및 연소 독성을 보다 저감시킬 수 있다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 난연성 초조 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 1에서는, 금속 수산화물은 생략하고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 난연성 초조 시트(10)는, 매트릭스 수지 (A)와 난연성 섬유 (B)가, 면내 방향에 있어서 랜덤으로 얽혀 있으며, 이와 같은 면이 두께 방향으로 겹쳐지는, 초조에 의한 특수한 구조를 갖고 있다. 또, 난연성 섬유 (B)는, 매트릭스 수지 (A)에 의하여 서로 결착되어 있다. 난연성 섬유 (B)는 평면에서 보았을 때, 직선 형상의 형상을 갖고 있어도 되며, 만곡되어 있어도 되고, 절곡되어 있어도 된다.
도 2는, 본 실시형태에 관한 난연성 초조 시트의 제조 방법의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이하, 도 2를 참조하여, 습식 초조법에 의한 난연성 초조 시트(10)의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 매트릭스 수지 (A), 난연성 섬유 (B) 및 금속 수산화물(도시하지 않음)을 용매 중에 첨가하여 교반, 혼합하고, 분산시킨다. 이로써, 난연성 초조체를 형성하기 위한 바니시 형상의 재료 조성물을 얻을 수 있다.
이때, 상술한 성분 중, 응집제를 제외한 다른 성분을 용매 중에 첨가해도 된다.
각 성분을 용매에 분산시키는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 디스퍼저를 이용하여 교반하는 방법을 들 수 있다.
용매로서는, 특별히 한정되지 않지만, 상기 재료 조성물의 구성 재료를 분산시키는 과정에 있어서 휘발하기 어려운 점과, 난연성 초조체 중으로의 잔존을 억제하기 위하여 탈용매를 하기 쉬운 점, 탈용매에 의하여 에너지가 증대해 버리는 것을 억제하는 점 등의 관점에서, 비점이 50℃ 이상 200℃ 이하인 용매가 바람직하다.
이와 같은 용매로서는, 예를 들면, 물, 에탄올, 1-프로판올, 1-뷰탄올, 에틸렌글라이콜 등의 알코올류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-헵탄온, 사이클로헥산온 등의 케톤류, 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸, 아세토아세트산 메틸 등의 에스터류, 테트라하이드로퓨란, 아이소프로필에터, 다이옥세인, 퓨퓨랄 등의 에터류 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 공급량이 풍부하며, 저렴하고, 환경 부하가 낮으며, 안전성도 높아 취급하기 쉽다는 이유에서, 물을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
본 실시형태에 있어서는, 상기에서 얻어진 바니시 형상의 재료 조성물 중에, 추가로 응집제를 첨가할 수 있다. 이로써, 용매 중의 매트릭스 수지 (A)와, 난연성 섬유 (B)와, 금속 수산화물을 플록 형상으로 응집시켜 응집물 (F)를 얻는 것이 보다 용이해진다(도 2(b) 참조).
다음으로, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 바닥면이 시트 형상의 메시(30)로 구성된 용기에, 용매와, 상기에서 얻어진 응집물 (F)를 넣어 메시(30)로부터 용매를 배출한다. 이로써, 응집물 (F)와 용매를 서로 분리할 수 있다. 이로써, 메시(30) 상에는 응집물 (F)가 시트 형상이 되어 잔존하게 된다.
여기에서, 메시(30)의 형상을 적절히 선택함으로써, 얻어지는 난연성 초조체의 형상을 조정하는 것이 가능하다.
본 실시형태에 있어서는, 상기에서 얻어진 시트 형상의 응집물 (F)를 취출하여, 건조로(乾燥爐) 내에 넣어 건조시켜, 용매를 추가로 제거할 수 있다. 이와 같이 하여, 도 2(c)에 나타내는 바와 같은 난연성 초조 시트(10)가 제조된다.
다음으로, 난연성 초조 성형품에 대하여, 설명한다.
난연성 초조 성형품은, 난연성 초조체를 가열 가압함으로써 얻어진다. 2차원의 시트 형상의 난연성 초조체를 성형 후, 가열 가압에 의하여, 원하는 입체 형상으로 성형해도 되고, 초조할 때에 원하는 형상이 되도록 초조 메시를 선택하여 입체 형상(소형체)을 얻은 후에, 가열 가압하여 성형되어도 된다.
이들의 용도는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 전기 전자 용도나 자동차·항공기 용도 등으로 예시되는 다양한 용도에 적용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 플렉시블 배선기판, 인터포저 기판, 부품 내장 기판 및 광도파로 기판 등의 전자 부품을 구성하는 기판이나, 전자 기기의 케이스, 방열 부재 등을 들 수 있다.
난연성 초조 성형품의 제조 방법은, 난연성 초조체를 가열 가압하는 공정을 포함하는 방법이면 되고, 가열, 가압 조건은, 목적에 따라 적절히 설정할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 이들은 본 발명의 예시이며, 상기 이외의 다양한 구성을 채용할 수도 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의하여 한정되지 않는다.
<실시예 1~6 및 비교예 1, 2>
(시트 형상 난연성 초조체의 제조)
표 1에 나타내는 실시예 1~6 및 비교예 1, 2에 대하여, 다음과 같이 하여 시트 형상 난연성 초조체를 제조했다. 각 성분의 배합 비율의 단위는 중량%이다.
먼저, 애토마이저 분쇄기로 평균 입경 100μm(질량 기준의 50% 입자경)로 분쇄한 매트릭스 수지와, 난연성 섬유와, 금속 수산화물과, 펄프를 표 1에 나타내는 배합에 따라 용매인 물에 첨가하여, 디스퍼저로 30분 교반하여 혼합물을 얻었다. 여기에서는, 매트릭스 수지, 난연성 섬유, 금속 수산화물, 및 펄프로 이루어지는 구성 재료의 합계 100중량부를 10000중량부의 물에 첨가했다.
이어서, 미리 물에 용해시킨 응집제를, 상술한 구성 재료의 합계에 대하여 0.2중량% 첨가하고, 구성 재료를 플록 형상으로 응집시켰다.
계속해서, 얻어진 응집물을 30 메시의 금속망으로 물과 분리했다. 이후, 그 응집물을, 탈수 프레스하고, 추가로 50℃의 건조기에 5시간 넣어 건조시켜, 시트 형상의 난연성 초조체를 얻었다. 수율은 97%였다.
각 실시예에서 얻어진 시트 형상의 난연성 초조체는, 가공하기 쉽고, 의장성이 우수했다.
(난연성 초조 성형품의 제조)
각 실시예 및 각 비교예에 대하여, 다음과 같이 하여 난연성 초조 성형품을 제조했다.
먼저, 상기에서 얻어진 시트 형상의 난연성 초조체를, 40cm×40cm로 커트했다. 다음으로, 커트된 난연성 초조체를 압력 300kg/cm2, 온도 180℃의 조건으로 10분간 열처리함으로써, 40cm×40cm×1mm 두께의 난연성 초조 성형품을 얻었다.
얻어진 난연성 초조 성형품을 이용하여, 하기 및 표 중에 나타내는 각 평가를 행했다. 결과를 표 2~4에 나타낸다. 또한, 비교예 2에서 얻어진 시트 형상의 난연성 초조체는, 상기 조건으로 가열·가압했을 때에, 초조체에 균열이나 크랙이 발생했기 때문에, 성형 불가라고 판단했다. 이로 인하여, 비교예 2에 대해서는, 하기 평가를 행하지 않았다.
<비교예 3>
시트 형상의 폴리카보네이트 코폴리머 "LEXAN FST9705"(SABIC Innovative Plastics사제: 두께 1mm, 이하 간단히 "시트 형상 PC"라고도 함)를 이용하여, 하기 및 표 중에 나타내는 각 평가를 행했다.
결과를 표 2~3에 나타낸다.
각 실시예 및 비교예 1의 난연성 초조 성형품 및 비교예 3의 시트 형상 PC에 대하여, 이하의 평가를 행했다.
<평가>
·단면 관찰
각 실시예 및 비교예 1의 난연성 초조체를, 두께 방향으로 절단했다. 난연성 초조체의 단면에 대하여, 현미경 관찰을 행하고, 난연성 섬유가 각 시트 형상 난연성 초조체의 평면 방향으로 배열되어 있는 것을 확인했다. 또, 비교예 3의 시트 형상 PC는, 난연성 섬유를 포함하고 있지 않기 때문에, 당연히 섬유가 평면 방향에 있어서 배향되어 있는 것은 확인되지 않았다.
·발연성 시험
각 실시예 및 각 비교예의 난연성 초조 성형품 또는 시트 형상 PC(이하, "난연성 초조 성형품 등"이라고 함)에 대하여, 항공기 내장품에 요구되는 FAR25.853 규격에 준거하여 발연성 시험을 행했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
·연소 독성 시험
각 실시예 및 각 비교예의 난연성 초조 성형품 등에 대하여, 항공기 내장품에 요구되는 ABD0031 규격에 준거하여 연소 독성(유독 가스 발생성) 시험을 행했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
·수직 연소 시험
각 실시예 및 각 비교예의 난연성 초조 성형품 등에 대하여, 항공기 내장품에 요구되는 FAR25.853 규격에 준거하여 수직 연소 시험(60초 접염)을 행했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
·인장 시험
각 실시예 및 각 비교예의 난연성 초조 성형품 등에 대하여, 이하의 조건에 따라 인장 시험 측정을 행하여(n=5), 평균치를 산출했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
준거 규격: JIS K7113 플라스틱의 인장 시험 방법
시험편: 1(1/2)호형
시험 속도: 1mm/min
그립구 사이의 거리: 58mm
·히트 릴리스 시험
실시예 2~6 및 비교예 3의 난연성 초조 성형품 등에 대하여, 항공기 내장품에 요구되는 FAR25.853 규격에 준거하여 히트 릴리스 시험을 행했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
·UL-94V 시험
실시예 3 및 4의 난연성 초조 성형품에 대하여, 고무의 난연성 시험 규격인 UL94 규격에 준거하여 UL-94V 시험(n=5)을 행했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.
·발열성 시험
실시예 3 및 4의 난연성 초조 성형품에 대하여, ISO5660 규격에 준거하여 콘칼로리미터법에 근거하는 발열성 시험을 행했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.
[표 1]
표 1 중, 각 성분의 상세는, 이하와 같다.
페놀 수지: 스미토모 베이클라이트 가부시키가이샤제, PR-51723
아라미드 펄프: 도레이·듀폰 가부시키가이샤제, 케블라 펄프 1F303
아라미드 섬유: 데이진 가부시키가이샤제 테크노라 T-32PNW(섬유 길이 3mm)
피치계 탄소 섬유: 미쓰비시 주시 가부시키가이샤제 다이아리드 K223HE
PBO 섬유: 도요보 가부시키가이샤제 자일론 AS(섬유 길이 3mm)
수산화 알루미늄: 쇼와 덴코 가부시키가이샤제 하이디라이트 H-32
[표 2]
[표 3]
[표 4]
표 2~4에 나타내는 바와 같이, 각 실시예의 난연성 초조 성형품은, 우수한 난연성을 가짐과 함께, 발연성 및 연소 독성이 충분히 억제되어 있었다. 또, 각 실시예의 난연성 초조 성형품은, 우수한 기계적 특성(인장 강도, 탄성률)을 갖고 있었다. 이에 대하여, 비교예 1 및 3의 난연성 초조 성형품(또는 시트 형상 PC)은, 각 실시예와 비교하여, 난연성이 뒤떨어져 있었다.
산업상 이용가능성
본 발명의 난연성 초조체는, 난연성 초조체의 면 방향에 있어서, 난연성 섬유의 형상을 유지한 채, 난연성 섬유끼리가 랜덤인 얽힘을 적절히 만든다. 또, 그 두께 방향에 있어서, 난연성 섬유가 층 형상으로 겹쳐진다. 또, 난연성 초조체는, 소정량(1~20%)의 금속 수산화물을 더 포함한다. 본 발명의 난연성 초조체는, 매트릭스 수지, 난연성 섬유 및 금속 수산화물을 포함하는 소정의 조성물에 의하여 구성됨과 함께, 그 구조가 상술한 특수한 구조를 가짐으로써, 종래에는 없는 높은 난연성을 가지면서, 발연성 및 연소 독성을 저감시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은, 산업상 이용가능성을 갖는다.
Claims (9)
- 매트릭스 수지와, 난연성 섬유와, 금속 수산화물을 함유하는 난연성 초조체로서,
상기 난연성 초조체 전체에 대하여, 상기 금속 수산화물의 함유량은 1~20중량%인 것을 특징으로 하는 난연성 초조체. - 청구항 1에 있어서,
상기 난연성 섬유는, 아라미드 섬유, 피치계 탄소 섬유, 및 PBO 섬유 중 적어도 1종인 난연성 초조체. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 매트릭스 수지는, 페놀 수지인 난연성 초조체. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 난연성 초조체 전체에 대하여, 상기 매트릭스 수지의 함유량은 5~90중량%이고, 또한 상기 난연성 섬유의 함유량은 5~60중량%인 난연성 초조체. - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 난연성 초조체는, 펄프를 더 포함하는 난연성 초조체. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 난연성 초조체는, 시트 형상으로 형성되어 있는 난연성 초조체. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 난연성 초조체는, 소정의 입체 형상으로 형성되어 있는 난연성 초조체. - 청구항 6 또는 청구항 7에 기재된 상기 난연성 초조체를 가열 가압하는 공정을 갖는, 난연성 초조 성형품의 제조 방법.
- 매트릭스 수지와, 난연성 섬유와, 금속 수산화물을 용매 중에서 혼합하여 혼합액을 얻은 후, 상기 혼합액을 초조함으로써 난연성 초조체를 얻는 공정을 갖고,
상기 난연성 초조체 전체에 대하여, 상기 금속 수산화물의 함유량은 1~20중량%인 것을 특징으로 하는 난연성 초조체의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2015-240842 | 2015-12-10 | ||
| JP2015240842 | 2015-12-10 | ||
| PCT/JP2016/086637 WO2017099198A1 (ja) | 2015-12-10 | 2016-12-08 | 難燃性抄造体、難燃性抄造成型品の製造方法及び難燃性抄造体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180092931A true KR20180092931A (ko) | 2018-08-20 |
Family
ID=59013290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020187007888A KR20180092931A (ko) | 2015-12-10 | 2016-12-08 | 난연성 초조체, 난연성 초조 성형품의 제조 방법 및 난연성 초조체의 제조 방법 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20180355168A1 (ko) |
| EP (1) | EP3388574A4 (ko) |
| JP (1) | JPWO2017099198A1 (ko) |
| KR (1) | KR20180092931A (ko) |
| CN (1) | CN108350659A (ko) |
| TW (1) | TW201730268A (ko) |
| WO (1) | WO2017099198A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH716627A1 (fr) * | 2019-09-23 | 2021-03-31 | Mft Dhorlogerie Audemars Piguet Sa | Matériau composite forgé. |
| CN114525697A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-24 | 昆山傲毅包装制品有限公司 | 环保纸浆、环保纸浆制造工艺及环保纸张 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426399A (en) | 1977-07-27 | 1979-02-27 | Gifu Prefecture | Production of fruits wine based on peach |
| JP4675276B2 (ja) | 2005-05-20 | 2011-04-20 | 花王株式会社 | 成形体 |
| JP2012007254A (ja) | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 湿式抄造材及び繊維強化複合材 |
| JP2013067138A (ja) | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Mitsubishi Electric Corp | 難燃性複合材料、難燃性繊維強化複合材料およびそれらの製造方法、並びにエレベータのかご用部材 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01266298A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-24 | Sanyo Kokusaku Pulp Co Ltd | ビニル壁紙裏打ち用難燃紙及びこれを用いたビニル壁紙 |
| JPH03897A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-07 | Hokuetsu Paper Mills Ltd | 難燃紙または難燃ボードの製造方法 |
| JP3155145B2 (ja) * | 1994-04-04 | 2001-04-09 | 株式会社常盤電機 | 難燃性シート |
| WO2001095664A1 (fr) * | 2000-06-09 | 2001-12-13 | Ibiden Co., Ltd. | Plateau de support pour equipement audio |
| JP2005048318A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Inax Corp | 内装用シート |
| JP5215988B2 (ja) * | 2009-12-22 | 2013-06-19 | 北越紀州製紙株式会社 | 強化シート又は強化成形体及びそれらの製造方法 |
| US20150239197A1 (en) * | 2012-10-02 | 2015-08-27 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Article and laminate |
-
2016
- 2016-12-08 WO PCT/JP2016/086637 patent/WO2017099198A1/ja unknown
- 2016-12-08 KR KR1020187007888A patent/KR20180092931A/ko unknown
- 2016-12-08 EP EP16873091.9A patent/EP3388574A4/en not_active Withdrawn
- 2016-12-08 US US15/778,232 patent/US20180355168A1/en not_active Abandoned
- 2016-12-08 JP JP2017555146A patent/JPWO2017099198A1/ja active Pending
- 2016-12-08 CN CN201680065491.5A patent/CN108350659A/zh active Pending
- 2016-12-09 TW TW105140830A patent/TW201730268A/zh unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426399A (en) | 1977-07-27 | 1979-02-27 | Gifu Prefecture | Production of fruits wine based on peach |
| JP4675276B2 (ja) | 2005-05-20 | 2011-04-20 | 花王株式会社 | 成形体 |
| JP2012007254A (ja) | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 湿式抄造材及び繊維強化複合材 |
| JP2013067138A (ja) | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Mitsubishi Electric Corp | 難燃性複合材料、難燃性繊維強化複合材料およびそれらの製造方法、並びにエレベータのかご用部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3388574A1 (en) | 2018-10-17 |
| WO2017099198A1 (ja) | 2017-06-15 |
| TW201730268A (zh) | 2017-09-01 |
| US20180355168A1 (en) | 2018-12-13 |
| CN108350659A (zh) | 2018-07-31 |
| EP3388574A4 (en) | 2019-07-31 |
| JPWO2017099198A1 (ja) | 2018-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hu et al. | Proton donor-regulated mechanically robust aramid nanofiber aerogel membranes for high-temperature thermal insulation | |
| JP6748990B2 (ja) | 熱伝導性組成物及びその製造方法 | |
| JP6252044B2 (ja) | 積層体 | |
| JP6665403B2 (ja) | 樹脂シート、および樹脂シートの製造方法 | |
| JP2014109024A (ja) | 複合樹脂組成物及び絶縁性と熱放散性に優れた成形体 | |
| KR20180092931A (ko) | 난연성 초조체, 난연성 초조 성형품의 제조 방법 및 난연성 초조체의 제조 방법 | |
| WO2017061307A1 (ja) | 放熱フィン、放熱フィンの製造方法、および放熱フィンを備える半導体パッケージ | |
| WO2015182366A1 (ja) | 樹脂シート、物品、および樹脂シートの製造方法 | |
| WO2015060292A1 (ja) | 積層体および筐体 | |
| JP6611421B2 (ja) | 樹脂シート、物品、および樹脂シートの製造方法 | |
| JP6115098B2 (ja) | 複合樹脂組成物及び熱放散性に優れた成形体 | |
| JP5609765B2 (ja) | 複合樹脂組成物及び電磁波遮蔽性に優れた成形体 | |
| JP6547395B2 (ja) | Ｌｅｄ電球の筐体、ｌｅｄ電球、及び、ｌｅｄ電球の筐体の製造方法 | |
| JP5821267B2 (ja) | 複合材料組成物の製造方法、複合材料組成物及び成形体 | |
| WO2020100489A1 (ja) | 導電性金属樹脂積層体及びその成形体 | |
| JP6044110B2 (ja) | 複合樹脂組成物及び熱放散性に優れた成形体 | |
| JP7151165B2 (ja) | 複合成形体および複合成形体の製造方法 | |
| Li et al. | Translucent and Anti-ultraviolet Aramid Nanofiber Films with Efficient Light Management Fabricated by Sol–Gel Transformation | |
| JP7151164B2 (ja) | 複合成形体および複合成形体の製造方法 | |
| JP6972611B2 (ja) | 強化繊維複合材および強化繊維複合材の製造方法 | |
| JP6286963B2 (ja) | 積層体および筐体 | |
| JP6340761B2 (ja) | 積層体および筐体 | |
| JP2017089823A (ja) | 抄造体および制振材の製造方法 |