WO2012053417A1 - 高強度難燃ポリマー部材 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a high-strength flame retardant polymer member.
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention is excellent in mechanical strength, and can be applied to various adherends to give high mechanical strength to various adherends. Can be flame retardant.
- ⁇ Flammability standards are divided into five stages in order of incombustibility: nonflammability, extreme flame retardancy, flame retardancy, slow flammability, and flammability.
- nonflammability extreme flame retardancy
- flame retardancy flame retardancy
- slow flammability flammability
- flammability flammability for building materials
- interior materials for buildings and houses exterior materials and decorative panels
- interior materials in transportation equipment such as railway vehicles, ships and airplanes
- printed materials affixed to glass parts flame retardant that can be used for each application Sex is prescribed.
- Printed material that is pasted on the wall surface of a normal store, the wall surface of a railway car, or the glass part inside or outside the railway car, prints the design to be displayed on one side of the base sheet such as paper or film, A pressure-sensitive adhesive layer is provided on the other surface, and is attached via this pressure-sensitive adhesive layer.
- the base sheet such as paper or film
- a pressure-sensitive adhesive layer is provided on the other surface, and is attached via this pressure-sensitive adhesive layer.
- such a printed matter is flammable and is almost burned off if left unburned.
- halogen resin such as fluorine resin and vinyl chloride resin has been used as such a resin sheet that is said to be flame retardant (Patent Document 1).
- halogen-based flame retardant sheets has been restricted due to the problem that halogen-containing substances generate harmful gases when incinerated and dioxins are generated. Therefore, in recent years, a method of adding a non-halogen flame retardant such as a phosphate ester or a metal hydrate to a resin in order to impart flame retardancy to a resin material is widely known (Patent Document 2).
- Patent Document 2 a method of adding a non-halogen flame retardant such as a phosphate ester or a metal hydrate to a resin in order to impart flame retardancy to a resin material.
- these flame retardant sheets are resin sheets, they exhibit a certain level of flame retardant properties, but they do not have flame retardant properties that can block the flames. is not.
- the conventional flame retardant sheet has a problem that it is easy to tear due to low mechanical strength, a problem that it breaks during manufacturing, and a problem that it is difficult to maintain the sheet shape after combustion.
- An object of the present invention is to provide a flame retardant member having high mechanical strength and high flame retardancy.
- the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention is A high-strength flame retardant polymer member comprising a flame retardant layer (A), a polymer layer (B), and a base material layer (L) in this order,
- the flame retardant layer (A) is a layer containing a layered inorganic compound (f) in the polymer (X),
- the tensile strength at 23 ° C. at a tensile speed of 50 mm / min is 10 N / mm 2 or more.
- the base material layer (L) includes at least one selected from an inorganic material, an organic material, and a composite of an inorganic material and an organic material.
- the base material layer (L) has a thickness of 1 to 5000 ⁇ m.
- the high strength flame retardant polymer member of the present invention comprises: The high-strength flame retardant polymer member is installed horizontally so that the flame retardant layer (A) side is a lower surface, and the lower surface is in contact with air, Install the Bunsen burner so that the flame outlet of the Bunsen burner is located in the lower part 45 mm away from the lower surface of the flame retardant layer (A) side, A Bunsen burner flame having a height of 55 mm from the flame inlet is indirectly flamed on the lower surface of the flame retardant layer (A) for 30 seconds (however, the end of the high strength flame retardant polymer member is not in contact with the flame). ) It has flame retardancy that can shield the flame in the horizontal combustion test.
- the thickness of the flame retardant layer (A) with respect to the total thickness of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B) is 50% or less.
- the flame retardant layer (A) has a thickness of 3 to 1000 ⁇ m.
- the content of ash in the flame retardant layer (A) is 3% by weight or more and less than 70% by weight.
- the layered inorganic compound (f) in the flame retardant layer (A) is a layered clay mineral.
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention includes a flame retardant layer (A), a polymer layer (B), and a base material layer (L) in this order. Since the high-strength flame retardant polymer member of the present invention has the base material layer (L), it can exhibit high mechanical strength.
- the flame retardant layer (A) exhibits a high degree of flame retardancy by being a layer containing the layered inorganic compound (f) in the polymer (X).
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention has the polymer (X), even when it is in direct contact with the flame, it does not burn for a certain period of time, and the flame is shielded. can do.
- the flame retardant layer (A) has the polymer (X), it can maintain good flexibility and can be applied to various applications with a wide range of application.
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention does not need to contain a halogen-based resin.
- the flame retardant layer (A) is excellent in transparency because the proportion of the layered inorganic compound (f) in the polymer (X) can be controlled to be relatively small. In particular, flame retardancy can be exhibited even when the ash content in the flame retardant layer (A) is as low as 70% by weight.
- the polymeric composition in which the laminated body of the flame retardant layer (A) and polymer layer (B) in the high-strength flame retardant polymer member of the present invention comprises a polymerizable monomer (m) and a layered inorganic compound (f).
- the high-strength flame-retardant polymer of the present invention is obtained by laminating a polymerizable monomer (m2) and a syrup-like polymerizable composition layer (b ′) containing the polymer (p2) and performing polymerization.
- the member is particularly excellent in flame retardancy.
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention does not require evaporative removal of volatile components (for example, an organic solvent or an organic compound) contained in the polymerizable composition ( ⁇ ) in its production, The load can be reduced, which is environmentally advantageous.
- volatile components for example, an organic solvent or an organic compound
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention includes a flame retardant layer (A), a polymer layer (B), and a base material layer (L) in this order.
- the flame retardant layer (A) is a layer containing the layered inorganic compound (f) in the polymer (X).
- the polymer (X) may contain a crosslinked polymer.
- the polymer structure in the polymer layer (B) may be an uncrosslinked structure or a semi-interpenetrating polymer network structure.
- the “semi-interpenetrating polymer network structure” is a structure also referred to as a semi-interpenetrating polymer network structure (semi-IPN structure).
- A is a structure having only A and a crosslinked structure
- B is a structure having only B and a crosslinked structure.
- An interpenetrating polymer network (interpenetrating polymer) A network having an uncrosslinked structure and B having a crosslinked structure is referred to as a “semi-interpenetrating polymer network structure” in contrast to a network structure (IPN structure).
- IPN structure network structure
- the flame retardant layer (A) is provided on one surface of the polymer layer (B), but the flame retardant layer (A) can be provided on both surfaces of the polymer layer (B).
- the base material layer (L) is provided on at least one surface of the two polymer layers (A).
- at least one of the outermost layers may be an adhesive layer (H).
- H any appropriate pressure-sensitive adhesive layer can be adopted as long as it is a layer capable of expressing removability or strong adhesiveness.
- Such an adhesive layer (H) is formed of, for example, an acrylic adhesive, a urethane adhesive, a silicone adhesive, a natural rubber adhesive, a synthetic rubber adhesive, a vinyl acetate adhesive, or the like.
- the pressure-sensitive adhesive layer (H) may be a coating layer formed by coating, or a molded layer formed by extrusion molding or the like. Any appropriate thickness can be adopted as the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer (H) depending on the type of pressure-sensitive adhesive and the degree of removability.
- the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer (H) is preferably 1 to 1000 ⁇ m, more preferably 5 to 500 ⁇ m, in order to exhibit excellent removability.
- the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer (H) is preferably 1 to 3000 ⁇ m, more preferably 5 to 1000 ⁇ m, in order to exhibit strong adhesiveness.
- a fragrance may be contained in at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B).
- a weathering agent may be contained in at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B).
- a heat resistant resin may be contained in at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B).
- inorganic particles may be contained in the polymer layer (B).
- the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention can exhibit excellent curl resistance.
- various polymers are preferably 80% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, further preferably 95% by weight or more, particularly preferably 98% by weight or more, and most preferably substantially 100% by weight. % Is included.
- plastic base materials such as a plastic film and a sheet
- plastic base materials such as plastic films and sheets
- Olefin resins containing ⁇ -olefin as a monomer component such as copolymer (EVA); Polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT); Vinyl acetate resin Polyphenylene sulfide (PPS); amide resins such as polyamide (nylon) and wholly aromatic polyamide (aramid); polyimide resins; polyether ether ketone (PEEK); epoxy resins; oxetane resins; vinyl ether resins; And the like. These materials can be used alone or in combination of two or more.
- EVA copolymer
- Polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT); Vinyl acetate resin
- PPS Polyphenylene sulfide
- amide resins such as polyamide (nylon) and wholly aromatic polyamide (
- examples of the polymer include a porous film of the plastic base material; natural rubber; synthetic rubber.
- the polymer layer (B) may contain a flame retardant.
- Arbitrary appropriate flame retardants can be employ
- examples of such flame retardants include organic flame retardants such as phosphorus flame retardants; inorganic flame retardants such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and layered silicates.
- the polymer layer (B) can contain the layered inorganic compound (f) as a flame retardant, similarly to the flame retardant layer (A).
- the filling rate of the layered inorganic compound (f) in the polymer layer (B) is set to be lower than the filling rate of the layered inorganic compound (f) in the flame retardant layer (A).
- the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B) are differentiated in flame retardancy.
- the thickness of a polymer layer (B) is, for example, preferably 1 to 3000 ⁇ m, more preferably 2 to 2000 ⁇ m, and further preferably 5 to 1000 ⁇ m.
- the polymer layer (B) may have any form of a single layer or a laminate.
- the polymer layer (B) can be given tackiness by selecting a polymer material for forming these.
- acrylic resin, epoxy resin, oxetane resin, vinyl ether resin, urethane resin, and polyester resin are the base polymer of acrylic pressure sensitive adhesive (adhesive) and the base of epoxy pressure sensitive adhesive, respectively. It functions as a polymer, a base polymer of an oxetane-based pressure-sensitive adhesive, a base polymer of a vinyl ether-based pressure-sensitive adhesive, a base polymer of a urethane-based pressure-sensitive adhesive, a base polymer of a polyester-based pressure-sensitive adhesive, and the like.
- Examples of the polymer (X) contained in the flame retardant layer (A) include the same polymers as those exemplified as the polymer that can be contained in the polymer layer (B).
- the polymer (X) contained in the flame retardant layer (A) may contain a crosslinked polymer.
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention can exhibit excellent cigarette resistance.
- the content ratio of the crosslinked polymer in the polymer (X) is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 70 to 100% by weight, still more preferably 90 to 100% by weight, Particularly preferred is 95 to 100% by weight, and most preferred is substantially 100% by weight. If the content ratio of the crosslinked polymer in the polymer (X) is within the above range, the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention can exhibit excellent cigarette resistance.
- the crosslinked polymer in the polymer (X) is preferably obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing a polyfunctional monomer.
- the content ratio of the polyfunctional monomer in the polymerizable monomer that can be used for obtaining the crosslinked polymer is preferably 10 to 100% by weight, more preferably 30 to 100% by weight, and further preferably 50 to 100% by weight. %, Particularly preferably 70 to 100% by weight, and most preferably 90 to 100% by weight. If the content ratio of the polyfunctional monomer in the polymerizable monomer that can be used to obtain the crosslinked polymer is within the above range, the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention can exhibit better cigarette resistance. In addition, only 1 type may be sufficient as a polyfunctional monomer, and 2 or more types may be sufficient as it.
- Examples of the polymerizable monomer that can be used to obtain the crosslinked polymer include the same polymerizable monomers that can be used to form the polymer that can be included in the polymer layer (B).
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention can exhibit excellent cigarette resistance, and further, can improve heat resistance, and can prevent scratches on the surface. Can be improved.
- the polymer (X) contained in the flame retardant layer (A) can be formed from a polymerizable monomer.
- the polymerizable monomer is a compound that can be polymerized using light energy or heat energy regardless of the reaction mechanism such as radical polymerization or cationic polymerization.
- Such polymerizable monomers include, for example, radical polymerizable monomers such as acrylic monomers that form acrylic polymers; epoxy monomers that form epoxy resins, oxetane monomers that form oxetane resins, and vinyl ether resins.
- Cationic polymerizable monomers such as vinyl ether monomers to be formed; combinations of polyisocyanates and urethanes that form urethane resins; combinations of polycarboxylic acids and polyols that form polyester resins; and the like.
- the flame retardant layer (A) can be given tackiness by selecting a polymer material that forms them.
- acrylic resin, epoxy resin, oxetane resin, vinyl ether resin, urethane resin, and polyester resin are the base polymer of acrylic pressure sensitive adhesive (adhesive) and the base of epoxy pressure sensitive adhesive, respectively. It functions as a polymer, a base polymer of an oxetane-based pressure-sensitive adhesive, a base polymer of a vinyl ether-based pressure-sensitive adhesive, a base polymer of a urethane-based pressure-sensitive adhesive, a base polymer of a polyester-based pressure-sensitive adhesive, and the like.
- Layered inorganic compound (f) > Examples of the layered inorganic compound (f) contained in the flame retardant layer (A) include layered inorganic substances and organic processed products thereof.
- the layered inorganic compounds may be used alone or in combination of two or more.
- inorganic substances that can form layered inorganic substances include silicates and clay minerals. Especially, as a layered inorganic substance, a layered clay mineral is preferable.
- layered clay minerals include smectites such as montmorillonite, beidellite, hectorite, saponite, nontronite and stevensite; vermiculite; bentonite; layered sodium silicate such as kanemite, kenyaite and macanite; Such a layered clay mineral may be produced as a natural mineral or may be produced by a chemical synthesis method.
- the organic processed material of the layered inorganic material is obtained by processing the layered inorganic material with an organic compound.
- an organic cationic compound is mentioned, for example.
- the organic cationic compound include cationic surfactants having a cationic group such as a quaternary ammonium salt and a quaternary phosphonium salt.
- the cationic surfactant has a cationic group such as a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt in a propylene oxide skeleton, an ethylene oxide skeleton, an alkyl skeleton, or the like.
- Such cationic groups form quaternary salts with halide ions (eg, chloride ions).
- Examples of the cationic surfactant having a quaternary ammonium salt include lauryl trimethyl ammonium salt, stearyl trimethyl ammonium salt, trioctyl ammonium salt, distearyl dimethyl ammonium salt, distearyl dibenzyl ammonium salt, and methyldiethylpropylene oxide. Examples thereof include ammonium salts having a skeleton.
- Examples of the cationic surfactant having a quaternary phosphonium salt include dodecyltriphenylphosphonium salt, methyltriphenylphosphonium salt, lauryltrimethylphosphonium salt, stearyltrimethylphosphonium salt, distearylcydimethylphosphonium salt, distearylbenzylphosphonium salt. Etc.
- Layered inorganic materials such as layered clay minerals are treated with an organic cationic compound, and cations between layers are ion-exchanged with cation groups such as quaternary salts.
- the cation of the clay mineral is, for example, a metal cation such as sodium ion or calcium ion.
- the layered clay mineral treated with the organic cationic compound is likely to swell and disperse in the polymer or polymerizable monomer.
- Examples of the layered clay mineral treated with the organic cationic compound include the Lucentite series (manufactured by Co-op Chemical), and more specifically, Lucentite SPN, Lucentite SAN, Lucentite SEN, and Lucentite STN. Etc.
- examples of the organic treatment product of the layered inorganic material include those obtained by subjecting the surface of the layered inorganic material to surface treatment with various organic compounds (for example, low surface tension treatment with a silicone compound, a fluorine compound, or the like). .
- the ratio of the organic compound to the layered inorganic material depends on the cation exchange capacity (“CEC”) of the layered inorganic material.
- CEC is related to the ion exchange capacity of the layered inorganic compound (f), or the total amount of positive charge that can be adsorbed on the surface of the layered inorganic material, which is expressed in units of positive charge per unit mass of colloidal particles, ie, SI units. Expressed by "Coulomb per mass”. It may also be measured in milliequivalents per gram (meq / g) or milliequivalents per 100 grams (meq / 100 g).
- a CEC of 1 meq / g corresponds to 96.5 C / g in SI units.
- Some CEC values for typical clay minerals are as follows: Montmorillonite is in the range of 70-150 meq / 100 g, halosite is in the range of 40-50 meq / 100 g, and kaolin is in the range of 1-10 meq / 100 g.
- the ratio of the organic compound to the layered inorganic material is preferably 1000 parts by weight or less, more preferably 3 to 700 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the layered inorganic material. More preferably, it is 5 to 500 parts by weight.
- the particle size (average particle size) of the layered inorganic compound (f) is as dense as possible in the portion where the layered inorganic compound (f) in the flame retardant layer (A) is distributed from the viewpoint of obtaining good flame retardancy.
- the average value of the primary particle diameter when the layered inorganic compound (f) is dispersed in a dilute solution is the median diameter in the laser scattering method or the dynamic light scattering method.
- the thickness is preferably 5 nm to 10 ⁇ m, more preferably 6 nm to 5 ⁇ m, and further preferably 7 nm to 1 ⁇ m. Note that two or more kinds of particles having different particle diameters may be used in combination.
- the shape of the particles may be any shape such as a spherical shape such as a true spherical shape or an elliptical spherical shape, an indefinite shape, a needle shape, a rod shape, a flat plate shape, a flake shape, or a hollow tubular shape.
- the shape of the particles is preferably a flat plate shape or a flake shape.
- grains may have a hole, a protrusion, etc. on the surface.
- the average value of the maximum primary particle size is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 5 nm to 5 ⁇ m.
- Lucentite SPN manufactured by Co-op Chemical Co., Ltd.
- the particle size is 25% average primary particle size 19 nm, 50% average primary particle size 30 nm, 99% primary particle size 100 nm, thickness is 1 nm, and aspect ratio is about 30.
- the surface resistance value of the flame retardant layer (A) is preferably 1 ⁇ 10 14 ( ⁇ / ⁇ ) or less. It is possible to impart antistatic properties to the flame retardant layer (A). The antistatic property is controlled to a desired antistatic property by controlling the type, shape, size, content, etc. of the layered inorganic compound (f), the composition of the polymer component of the flame retardant layer (A), and the like. be able to.
- the layered inorganic compound (f) and the polymer component are mixed, the characteristics based on the polymer component can be exhibited, and the layered inorganic compound (f) has inherent properties. Can be demonstrated.
- Ash content in the flame retardant layer (A) content ratio of the layered inorganic compound (f) to the total amount of the material forming the flame retardant layer (A): provided that the layered inorganic compound (f) is an organic treatment of the layered inorganic compound
- the content ratio of the layered inorganic material not subjected to organic treatment can be appropriately set according to the type of the layered inorganic compound (f).
- the content is preferably 3% by weight or more and less than 70% by weight.
- the content ratio is 70% by weight or more, the layered inorganic compound (f) may not be dispersed well, and lumps are likely to occur, and the layered inorganic compound (f) is uniformly dispersed in the flame retardant layer. It may be difficult to produce (A).
- the said content rate exceeds 70 weight%, there exists a possibility that the transparency of a high intensity
- the flame retardant layer (A) may not have flame retardancy.
- the content of the layered inorganic compound (f) in the flame retardant layer (A) is preferably 3 to 60% by weight, more preferably 5 to 50% by weight.
- the flame retardant layer (A) may contain any appropriate additive.
- additives include surfactants (for example, ionic surfactants, silicone-based surfactants, fluorine-based surfactants), and crosslinking agents (for example, polyisocyanate-based crosslinking agents, silicone-based crosslinking agents).
- surfactants for example, ionic surfactants, silicone-based surfactants, fluorine-based surfactants
- crosslinking agents for example, polyisocyanate-based crosslinking agents, silicone-based crosslinking agents.
- plasticizers fillers, anti-aging agents, antioxidants, colorants (pigments and dyes), solvents (organic solvents), and the like.
- a pigment (colored pigment) can be used for the flame retardant layer (A) from the viewpoint of design properties, optical characteristics, and the like.
- carbon black can be used as the color pigment.
- the amount of the pigment (colored pigment) to be used is preferably 0.15 parts by weight or less, more preferably 0.001 to 0 parts, for example, with respect to 100 parts by weight of the polymer component from the viewpoint of not inhibiting the degree of coloring. .15 parts by weight, more preferably 0.02 to 0.1 parts by weight.
- the thickness of the flame retardant layer (A) is preferably 3 to 1000 ⁇ m, more preferably 4 to 500 ⁇ m, and further preferably 5 to 200 ⁇ m. If the thickness of the flame retardant layer (A) is out of the above range, there may be a problem in flame retardancy.
- inorganic material examples include inorganic oxide, metal, glass, gypsum, concrete, mortar, viscosity mineral, paper, and non-woven fabric.
- organic materials examples include wood and resin.
- Arbitrary appropriate shapes can be employ
- the shape of the base material layer (L) include a sheet shape (eg, gypsum board, resin layer, etc.), a foil shape (eg, metal foil), a fiber shape (glass cloth, nonwoven fabric, etc.), and the like.
- the thickness of the base material layer (L) is preferably 1 to 5000 ⁇ m, more preferably 2 to 4000 ⁇ m, and further preferably 3 to 3000 ⁇ m. If the thickness of the base material layer (L) is within the above range, the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention can exhibit high mechanical strength.
- High-strength flame retardant polymer member If the overall thickness of the high-strength flame retardant polymer member is too thin, it may not exhibit sufficient flame retardancy, and if it is too thick, it may be difficult to wind up as a sheet shape, and handling properties may be poor.
- the thickness is preferably 10 to 5000 ⁇ m, more preferably 20 to 4000 ⁇ m, and still more preferably 30 to 3000 ⁇ m.
- the total thickness of the high-strength flame retardant polymer member means the total of the thickness of the flame retardant layer (A), the thickness of the polymer layer (B), and the thickness of the base material layer (L).
- the thickness of the flame retardant layer (A) is the total thickness of the high-strength flame retardant polymer member (the thickness of the flame retardant layer (A), the thickness of the polymer layer (B), and the thickness of the base material layer (L)).
- the ratio is preferably 50% or less, more preferably 50 to 0.1%, and still more preferably 40 to 1%. If the ratio of the thickness of the flame retardant layer (A) is out of the above range, there may be a problem with flame retardancy or a problem with the strength of the flame retardant layer (A).
- the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention preferably satisfies the following flame retardancy. That is, the high-strength flame retardant polymer member of the present invention is placed horizontally so that the flame retardant layer (A) side is the lower surface and the lower surface is in contact with air, and the lower surface on the flame retardant layer (A) side.
- a Bunsen burner is installed so that the flame outlet of the Bunsen burner is located at a lower part 45 mm away from the flame, and the flame of the Bunsen burner 55 mm high from the flame outlet is placed on the lower surface of the flame retardant layer (A) for 30 seconds.
- the flame In the horizontal combustion test, the flame is flame retardant so that the flame can be shielded.
- the said horizontal combustion test shows the interruption
- the Bunsen burner is installed so that the flame of the Bunsen burner comes into contact with at least 50 mm or more away from all ends of the high-strength flame retardant polymer member.
- any appropriate size can be adopted as the size of the high-strength flame-retardant polymer member used in the horizontal combustion test.
- the size of the high-strength flame retardant polymer member for example, a rectangle having a length of 5 to 20 cm and a width of 10 to 20 cm can be used. In FIG. 2 and the example, a rectangular shape of 5 cm ⁇ 12 cm is used.
- the rectangular high-strength flame-retardant polymer member S has two sides of the rectangular side with the flame-retardant layer (A) side as the bottom surface.
- the upper and lower support plates 1 are horizontally fixed.
- the support plate 1 is provided with struts 2 on both sides in the longitudinal direction of the lower support plate 1 so that the lower surface of the high-strength flame retardant polymer member S is in contact with air and a Bunsen burner can be installed.
- a rectangular high-strength flame retardant polymer member S of 5 cm ⁇ 12 cm is used, and a 12 cm side is fixed by a support plate 1 (width 10 cm).
- the Bunsen burner 3 is installed so that the flame opening 4 and the lower surface of the high-strength flame-retardant polymer member S are 45 mm.
- the flame outlet 4 of the Bunsen burner 3 is located below the center of the high-strength flame-retardant polymer member S.
- the flame height of the Bunsen burner 3 is adjusted to 55 mm from the flame outlet.
- the Bunsen burner 3 is positioned under the high-strength flame retardant polymer member S. However, for convenience, the Bunsen burner 3 is shown outside the support plate 1 in FIG.
- the flame retardancy is 1 cm for the Bunsen burner flame for 30 seconds (the height of the flame from the flame outlet 4 of the Bunsen burner 3: 55 mm, the lower surface of the flame retardant layer (A) side and the flame outlet 4 of the Bunsen burner 3. It is possible to evaluate the flame barrier property of the high-strength flame-retardant polymer member and the shape-maintaining property of the high-strength flame-retardant polymer member when the distance (difference from 45 mm) is contacted.
- the gas of the Bunsen burner 3 is propane gas and is performed in the atmosphere.
- evaluation of the flame barrier property of the high-strength flame retardant polymer member is performed using copy paper at a position 3 mm above the high-strength flame retardant polymer member S (upper side of the upper support 1 on both sides).
- a certain white economy 314-048 manufactured by Biznet is installed, and in the horizontal combustion test, the presence or absence of combustion of the copy paper can be observed.
- the evaluation of the shape maintainability of the high-strength flame retardant polymer member was performed by attaching a white economy 314-048 (manufactured by Biznet) as copy paper to the polymer layer (B) side of the high-strength flame retardant polymer member (The flame-retarded article) can be subjected to the horizontal combustion test, and the presence or absence of combustion of the sample can be observed.
- a white economy 314-048 manufactured by Biznet
- the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention can exhibit high mechanical strength by having the base material layer (L).
- High strength flame retardant polymer member of the present invention has a tensile strength at 23 ° C. in a tensile rate of 50 mm / min is, is at 10 N / mm 2 or more, preferably 30 N / mm 2 or more, more preferably 50 N / mm 2 or more, even more preferably 70N / mm 2 or more, particularly preferably 90 N / mm 2 or more, most preferably 100 N / mm 2 or more.
- the upper limit of the said tensile strength is not specifically limited, When handling property etc. are considered, Preferably it is 10000 N / mm ⁇ 2 > or less. A specific method for measuring the tensile strength will be described later.
- the production method (1) is preferably employed since the flame retardancy is good.
- a syrup-like polymerizable composition layer (a) formed from a polymerizable composition ( ⁇ ) containing a polymerizable monomer (m) and a layered inorganic compound (f), and a polymer ( p) and a solid monomer-absorbing layer (b) that can absorb the polymerizable monomer (m), and a polymerization process; and a production method that includes a base material layer (L).
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention is produced.
- at least one of the polymerizable composition layer (a) and the monomer absorption layer (b) may contain a fragrance. If a fragrance is contained in at least one of the polymerizable composition layer (a) and the monomer absorption layer (b), the fragrance is finally contained in at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B). Is done.
- a weathering agent may be contained in at least one of the polymerizable composition layer (a) and the monomer absorption layer (b).
- a weathering agent is contained in at least one of the polymerizable composition layer (a) and the monomer absorption layer (b), the weathering agent is finally added to at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B).
- at least one of the polymerizable composition layer (a) and the monomer absorption layer (b) may contain a heat resistant resin. If at least one of the polymerizable composition layer (a) and the monomer absorption layer (b) contains a heat resistant resin, finally, at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B) is heat resistant. Contains a functional resin.
- inorganic particles may be contained in the monomer absorption layer (b). If inorganic particles are contained in the monomer absorption layer (b), the inorganic particles are finally contained in the polymer layer (B).
- the polymerizable composition layer (a) formed by (1) is laminated on at least one surface of the solid monomer absorption layer (b) containing the polymer (p) and capable of absorbing the polymerizable monomer (m)
- the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B) can be obtained.
- the polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition layer (a) is absorbed in the monomer absorption layer (b) and is layered in the polymerizable composition layer (a).
- An unevenly distributed polymerizable composition layer (a1) in which the inorganic compound (f) is moved and the layered inorganic compound (f) is distributed unevenly at the interface opposite to the monomer absorption layer (b) or in the vicinity of the interface. ) Is obtained.
- a flame retardant layer (A) and a polymer layer (B) are obtained by superposing
- the uneven distribution polymer layer (a2) obtained by curing the uneven distribution polymerizable composition layer (a1) the uneven distribution part (a21) of the layered inorganic compound (f) is difficult.
- the non-distributed portion (a22) of the layered inorganic compound (f) other than the unevenly distributed portion (a21) of the layered inorganic compound (f) and the monomer absorption layer (b) are polymerizable monomers
- the cured monomer absorption layer (b2) formed by polymerizing the monomer absorption layer (b1) obtained by absorbing m) corresponds to the polymer layer (B). That is, the portion where the non-uniformly distributed portion (a22) and the cured monomer absorption layer (b2) are combined corresponds to the polymer layer (B).
- the polymerizable composition layer (a) contains a layered inorganic compound (f) and a polymerizable monomer (m) (not shown).
- the polymerizable composition layer (a) can be laminated on at least one surface of the monomer absorption layer (b)
- FIG. 3 shows a case where the polymerization composition layer (a) is laminated only on one surface of the monomer absorption layer (b).
- FIG. 3 shows a case where a cover film (C) is provided on the side of the polymerizable composition layer (a) that is not laminated on the monomer absorption layer (b).
- a monomer absorption layer (b) is provided in the base film (D), and is a case where it is used as a monomer absorptive sheet (E) with a base material.
- the laminate (X) obtained by the lamination step (1) a part of the polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition layer (a) is absorbed by the monomer absorption layer (b) (not shown). .
- the layered inorganic compound (f) moves in the polymerizable composition layer (a), and the layered inorganic compound (f) is biased toward the interface opposite to the monomer absorption layer (b) or in the vicinity of the interface.
- the unevenly distributed polymerizable composition layer (a1) having the unevenly distributed part (a11) and the non-distributed part (a12) of the layered inorganic compound (f) is obtained.
- the polymerizable monomer layer (a) in the polymerizable composition layer (a) is absorbed in the monomer absorption layer (b) by laminating the polymerizable composition layer (a) on the monomer absorption layer (b). Then, when the layered inorganic compound (f) is unevenly distributed, the unevenly polymerizable composition layer (a1) is obtained.
- the phenomenon of uneven distribution of the layered inorganic compound (f) in the uneven distribution polymerizable composition layer (a1) is presumed to be due to swelling of the monomer absorption layer (b). That is, the monomer absorption layer (b) absorbs only the polymerizable monomer (m) and expands, while the layered inorganic compound (f) is not absorbed by the monomer absorption layer (b). It is considered that f) is unevenly distributed in such a manner that it remains in the polymerizable composition layer (a).
- the base material does not swell with respect to the polymerizable monomer (m), and thus the polymerizable composition layer (a) is laminated on the base material.
- the layered inorganic compound (f) does not cause uneven distribution, and the unevenly polymerizable composition layer (a1) cannot be obtained.
- the laminate (X) can be subjected to a heating step.
- a heating step an unevenly polymerizable composition layer (a1) in which the unevenly distributed portions (a11) of the layered inorganic compound (f) are unevenly distributed with high density is obtained.
- temperature control for the stacked body (X) and further time control related to the temperature control are performed.
- the laminate (X) has a monomer-absorbing layer (b) having a polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition layer (a).
- the layered inorganic compound (f) becomes notably present at the interface between the polymerizable composition layer (a) and the monomer absorption layer (b).
- the uneven distribution structure of the densified layered inorganic compound (f) is obtained by the heating step, the uneven distribution polymerizable composition layer (a1) and further the uneven distribution polymer layer (a2) are thin layers.
- the layered inorganic compound (f) can be unevenly distributed, a laminate (Y) having a thinly distributed unevenly distributed polymer layer (a2) can be obtained.
- the polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition layer (a) is subjected to the polymerization step (2) after a part of the polymerizable monomer (m) is absorbed in the monomer absorption layer (b).
- An excellent polymer member having a laminated structure of the unevenly distributed polymer layer (a2) and the monomer absorption layer (b) can be obtained.
- the monomer-absorbing layer (b1) in the laminate (X) is in a state where the monomer-absorbing layer (b) is swollen by absorbing the polymerizable monomer (m).
- the monomer absorption layer (b1) absorbs the polymerizable monomer (m) and swells, it is the layered inorganic of the uneven distribution polymerizable composition layer (a1).
- the interface between the non-uniformly distributed portion (a12) of the compound (f) and the monomer-absorbing layer (b1) cannot be confirmed (these composite portions are shown as ab1 in FIG. 3), in FIG. The state is indicated by a broken line.
- the laminate (X) was subjected to a polymerization step (2) to polymerize the polymerizable monomer (m) in the unevenly polymerizable composition layer (a1), and was cured while maintaining the uneven distribution structure.
- the laminated body (Y) in which the uneven distribution polymer layer (a2) is formed is obtained.
- the unevenly distributed polymer layer (a2) has an unevenly distributed portion (a21) of the layered inorganic compound (f) and an undistributed portion (a22) of the layered inorganic compound (f).
- the monomer absorption layer (b1) is absorbed by the polymerizable monomer (m) by the polymerization step (2). It becomes a layer (b2).
- the interface between the non-uniformly distributed portion (a22) of the layered inorganic compound (f) of the unevenly distributed polymer layer (a2) and the cured monomer absorption layer (b2) cannot be confirmed (these composite locations) 3 are shown as ab1 and ab2 in FIG. 3), and in FIG. 3, for the sake of convenience, the state before swelling is shown by broken lines in the same manner as described above.
- Manufacturing method (1) includes a step of producing a base material layer (L).
- the process (base material layer preparation process (3)) which produces a base material layer (L) can be performed at arbitrary appropriate timing in a manufacturing method (1).
- the production method (1) preferably includes a drying step (4).
- the drying step (4) can be performed after the polymerization step (2).
- the drying temperature in the drying step (4) is preferably 50 to 200 ° C., more preferably 70 to 180 ° C., further preferably 80 to 160 ° C., and particularly preferably 90 to 140 ° C.
- the drying time in the drying step (4) is preferably 1 minute to 3 hours, more preferably 1.5 minutes to 2 hours, further preferably 2 minutes to 1 hour, and particularly preferably 3 minutes to 3 hours. 30 minutes. By setting the drying time in the drying step (4) within the above range, the outgas reduction effect can be further exhibited.
- the polymerizable composition layer (a) is laminated on at least one surface of the monomer absorption layer (b), and the monomer absorption layer (b) / polymerization composition layer (a) A laminate (X) having a structure is produced.
- the polymerizable composition layer (a) is a layer formed of the polymerizable composition ( ⁇ ).
- the polymerizable composition ( ⁇ ) includes at least a polymerizable polymerizable monomer (m) and a layered inorganic compound (f).
- the polymerizable composition ( ⁇ ) can appropriately contain a polymerization initiator.
- the polymerizable composition ( ⁇ ) can be used as a photopolymerizable composition containing a photopolymerization initiator as a polymerization initiator.
- the photopolymerizable composition may be a partially polymerized composition in which a part of the polymerizable monomer (m) is polymerized from the viewpoints of handleability, coating property, and the like.
- the polymerizable monomer (m) As a polymerizable monomer (m), it can be used individually or in combination of 2 or more types.
- the polymerizable composition ( ⁇ ) may contain a fragrance.
- the polymerizable composition ( ⁇ ) may contain a weathering agent.
- the polymerizable composition ( ⁇ ) may contain a heat resistant resin.
- Examples of the polymerizable monomer (m) include various polymerizable monomers that can form a polymer contained in the above-described flame retardant layer (A).
- an acrylic monomer is preferable because the polymerization rate is high and the productivity is superior. That is, in the present invention, an acrylic polymer is preferable as the polymer constituting the uneven distribution polymer layer (a2).
- the polymerizable monomer (m) may contain a polyfunctional monomer. When the polymerizable monomer (m) contains a polyfunctional monomer, the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention can exhibit excellent cigarette resistance.
- the content of the polyfunctional monomer in the polymerizable monomer (m) is preferably 10 to 100% by weight, more preferably 30 to 100% by weight. More preferably, it is 50 to 100% by weight, particularly preferably 70 to 100% by weight, and most preferably 90 to 100% by weight.
- the content ratio of the polyfunctional monomer in the polymerizable monomer (m) is within the above range, the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention can exhibit better cigarette resistance.
- the polymerizable composition ( ⁇ ) is preferably an acrylic polymerizable composition. Therefore, when the polymerizable composition ( ⁇ ) is a layered inorganic compound-containing pressure-sensitive adhesive composition, a layered inorganic compound unevenly distributed pressure-sensitive adhesive layer is formed as the unevenly distributed polymer layer (a2).
- the “pressure-sensitive adhesive composition” includes the meaning of “composition forming the pressure-sensitive adhesive composition”.
- the polymerizable composition ( ⁇ ) for example, a photopolymerizable composition containing at least a photopolymerization initiator in addition to the layered inorganic compound (f) and the polymerizable monomer (m) is preferable.
- a compound-containing pressure-sensitive adhesive composition is preferably used.
- a photopolymerizable acrylic pressure-sensitive adhesive composition is preferably used as the photopolymerizable pressure-sensitive adhesive composition.
- acrylic monomer a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group can be suitably used.
- said "(meth) acryl” represents “acryl” and / or “methacryl”, and others are the same.
- both a (meth) acrylic acid alkyl ester having a linear or branched alkyl group and a (meth) acrylic acid alkyl ester having a cyclic alkyl group are suitable.
- the (meth) acrylic acid alkyl ester can be used alone or in combination of two or more.
- the (meth) acrylic acid alkyl ester here means monofunctional (meth) acrylic acid alkyl ester.
- Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester having a linear or branched alkyl group include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and isopropyl (meth) acrylate.
- (meth) acrylic acid alkyl esters having 2 to 14 carbon atoms in the alkyl group are preferable, and (meth) acrylic acid alkyl esters having 2 to 10 carbon atoms in the alkyl group are more preferable.
- Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester having a cyclic alkyl group include cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate.
- (Meth) acrylic acid alkyl ester can be used as the main monomer component (monomer main component) of the acrylic polymer.
- the proportion of the (meth) acrylic acid alkyl ester used is preferably relative to the total amount of monomer components forming the acrylic polymer. Is 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more. That is, in the polymerizable composition ( ⁇ ), the alkyl (meth) acrylate is preferably contained in an amount of 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, based on the total amount of the polymerizable monomer (m).
- the proportion of (meth) acrylic acid alkyl ester used is an acrylic polymer. Is preferably 95% by weight or less, more preferably 0 to 95% by weight, still more preferably 0 to 70% by weight, based on the total amount of the monomer components forming the. That is, in the polymerizable composition ( ⁇ ), the proportion of the (meth) acrylic acid alkyl ester is preferably 95% by weight or less, more preferably 0 to 95% by weight, based on the total amount of the polymerizable monomer (m). %, More preferably 0 to 70% by weight.
- various copolymerizable monomers such as a polar group-containing monomer and a polyfunctional monomer may be used as the polymerizable monomer (m).
- a copolymerizable monomer in an acrylic polymerizable composition for example, an acrylic pressure-sensitive adhesive composition
- an adherend of the unevenly distributed polymer layer (a2) the unevenly distributed acrylic pressure-sensitive adhesive layer
- the adhesion force of the polymer layer can be improved, and the cohesive strength of the polymer layer can be increased.
- a copolymerizable monomer can be used individually or in combination of 2 or more types.
- polar group-containing monomers examples include (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, isocrotonic acid, and other carboxyl group-containing monomers or anhydrides thereof (such as maleic anhydride); (meth) acrylic Hydroxyl-containing monomers such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, vinyl alcohol, allyl alcohol, etc .; (meth) acrylamide, N, N-dimethyl Amide group-containing monomers such as (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide; aminoethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Zimechi Amino group-containing monomers such as aminoeth
- the amount of the polar group-containing monomer can be appropriately adjusted depending on the purpose and application of the resulting high-strength flame retardant polymer member.
- the proportion of the polar group-containing monomer is preferably 30% by weight or less based on the total amount of the polymerizable monomer (m). More preferably, it is 1 to 30% by weight, and further preferably 2 to 20% by weight.
- the proportion of the polar group-containing monomer used exceeds 30% by weight with respect to the total amount of the polymerizable monomer (m)
- the cohesive force of the resulting polymer becomes too high, for example, the unevenly distributed polymer layer (a2) becomes too hard and adheres. May decrease.
- the use ratio of the polar group-containing monomer is preferably 95% by weight or less based on the total amount of the polymerizable monomer (m). More preferably, it is 0.01 to 95% by weight, and further preferably 1 to 70% by weight.
- the proportion of the polar group-containing monomer exceeds 95% by weight based on the total amount of the polymerizable monomer (m), for example, water resistance is not sufficient, and the environment in which it is used as a high-strength flame retardant polymer member (humidity, moisture, etc.) There is a risk that the quality change will increase.
- Examples of the multifunctional monomer include nonanediol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, and (poly) propylene glycol di (Meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tetramethylol Methanetri (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, vinyl (meth) acrylate, divinylbenzene, epoxy acrylate, polyester acrylate, urethane Acrylate and the like.
- the polyfunctional monomer can be appropriately adjusted depending on the purpose and application of the obtained high-strength flame retardant polymer member.
- the polyfunctional monomer is suitably used when imparting cohesive force to the resulting unevenly distributed polymer layer (a2) or maintaining the shape of the resulting unevenly distributed polymer layer (a2).
- copolymerizable monomers other than polar group-containing monomers and polyfunctional monomers that can be used with (meth) acrylic acid alkyl esters include aromatic hydrocarbon groups such as phenyl (meth) acrylate (meth) (Meth) acrylic acid alkyl esters such as acrylic acid esters; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; aromatic vinyl compounds such as styrene and vinyl toluene; olefins or dienes such as ethylene, butadiene, isoprene and isobutylene; Vinyl ethers such as vinyl alkyl ethers; Vinyl chlorides; (Meth) acrylic acid alkoxyalkyl monomers such as methoxyethyl (meth) acrylate and ethoxyethyl (meth) acrylate; Sulphonic acid groups such as sodium vinyl sulfonate Monomer having; Phosphoric acid group-containing monomer such as 2-hydroxyethylacryloyl phosphate;
- the polymerization initiator can be used as necessary.
- a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator can be selected and used according to the polymerization step (2).
- the unevenly distributed polymerizable composition layer (a1) is formed while maintaining the unevenly distributed structure of the unevenly polymerizable composition layer (a1) formed by the laminating step (1) and, if necessary, the heating step.
- the polymerizable monomer (m) can be easily cured.
- the polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
- photopolymerization initiator any appropriate photopolymerization initiator can be adopted as the photopolymerization initiator.
- photopolymerization initiators include benzoin ether photopolymerization initiators, acetophenone photopolymerization initiators, ⁇ -ketol photopolymerization initiators, aromatic sulfonyl chloride photopolymerization initiators, and photoactive oxime photopolymerization initiators.
- Agents, benzoin photopolymerization initiators, benzyl photopolymerization initiators, benzophenone photopolymerization initiators, ketal photopolymerization initiators, thioxanthone photopolymerization initiators, and the like can be used.
- Photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the ketal photopolymerization initiator include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (for example, trade name “Irgacure 651” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals)). It is done.
- Examples of the acetophenone photopolymerization initiator include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (for example, trade name “Irgacure 184” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals)), 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2- Examples include dimethoxy-2-phenylacetophenone, 4-phenoxydichloroacetophenone, and 4- (t-butyl) dichloroacetophenone.
- benzoin ether photopolymerization initiator examples include benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether.
- acylphosphine oxide photopolymerization initiator examples include trade name “Lucirin TPO” (manufactured by BASF).
- ⁇ -ketol photopolymerization initiator include 2-methyl-2-hydroxypropiophenone, 1- [4- (2-hydroxyethyl) phenyl] -2-methylpropan-1-one, and the like. .
- Examples of the aromatic sulfonyl chloride photopolymerization initiator include 2-naphthalenesulfonyl chloride.
- Examples of the photoactive oxime photopolymerization initiator include 1-phenyl-1,1-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) -oxime.
- Examples of the benzoin photopolymerization initiator include benzoin.
- Examples of the benzyl photopolymerization initiator include benzyl.
- benzophenone photopolymerization initiator examples include benzophenone, benzoylbenzoic acid, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, polyvinylbenzophenone, ⁇ -hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and the like.
- thioxanthone photopolymerization initiator examples include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, dodecylthioxanthone, and the like.
- the amount of the photopolymerization initiator used is, for example, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 0.01 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition ( ⁇ ).
- the amount is 5 parts by weight, more preferably 0.05 to 3 parts by weight.
- thermal polymerization initiator examples include azo polymerization initiators (for example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, 2,2′-azobis ( 2-methylpropionic acid) dimethyl, 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, azobisisovaleronitrile, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis [2 -(5-Methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) disulfate, 2,2'-azobis (N, N'-dimethylene) Isobutylamidine) dihydrochloride), peroxide polymerization initiators (eg, dibenzoyl peroxide, tert-butylpermaleate), redox Scan-based polymerization initiator (e.g., an organic peroxide e
- the amount of the thermal polymerization initiator used may be in a range that can be used as the thermal polymerization initiator. If a redox polymerization initiator is used as a thermal polymerization initiator, it can be polymerized at room temperature.
- the amount of the thermal polymerization initiator used is, for example, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 0.01 to 5 parts per 100 parts by weight of the polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition ( ⁇ ). Parts by weight, more preferably 0.05 to 3 parts by weight.
- the layered inorganic compound (f) examples include the layered inorganic compound (f) contained in the flame retardant layer (A).
- the layered inorganic compound (f) may be solid or may have fluidity.
- the shape of the layered inorganic compound (f) particles is preferably a shape other than spherical from the viewpoint of obtaining the unevenly distributed portion (a21) having a dense structure in the unevenly distributed polymer layer (a2). preferable.
- the layered inorganic compound (f) When particles are used as the layered inorganic compound (f), the layered inorganic compound (f) can contribute to the formation of surface irregularities by the particles on the surface of the uneven distribution polymer layer (a2), It can contribute to the formation of a concavo-convex structure on the surface.
- Whether a substance is incompatible with a certain polymer is determined by visual inspection, optical microscope, scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), X-ray diffraction, etc. , General methods (for example, a method in which a substance is dissolved in a polymerizable monomer, and the polymerizable monomer is polymerized to determine a polymer; the polymer is dissolved in a solvent in which the polymer is dissolved, and the substance is added thereto.
- a method of judging by removing the solvent after stirring a method in which if the polymer is a thermoplastic polymer, the polymer is heated and dissolved, and a substance is mixed therein, and a judgment is made after cooling; It can be determined by how large the aggregate is distributed.
- the criterion is that the substance or aggregate thereof has a diameter of 5 nm or more when it can be approximated to a sphere such as a sphere, cube, or indefinite shape, and a columnar shape such as a rod shape, a thin layer shape, or a rectangular parallelepiped shape. Is the longest side length is 10 nm or more.
- a method for dispersing a substance or aggregate thereof in a polymer for example, 100 parts by weight of a polymerizable monomer constituting the polymer, 0.5 part by weight of a photopolymerization initiator, and 50 parts by weight of a substance or an aggregate thereof are added or uniform.
- a polymer is prepared by an arbitrary method such as solution polymerization or ultraviolet polymerization, and a substance or an aggregate thereof in an amount corresponding to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer is added to a solvent system in which the polymer is dissolved in a solvent.
- the substance in the polymer or an aggregate thereof can be approximated to a sphere such as a sphere, cube, or irregular shape, and the spherical substance or an aggregate thereof has a diameter of 5 nm or more. If so, it can be considered incompatible with the polymer. Further, the substance in the polymer or the aggregate thereof can be approximated to a columnar shape such as a rod shape, a thin layer shape, or a rectangular parallelepiped shape, and the length of the longest side of the columnar material or the aggregate is 10 nm or more. Can be considered incompatible with the polymer.
- the polymerizable composition layer (a) is a layer formed of the polymerizable composition ( ⁇ ).
- the ratio of the thickness of the polymerizable composition layer (a) to the thickness of the monomer absorption layer (b) is preferably 300% or less, more preferably 200% or less, and even more preferably 100% or less.
- the ratio of the thickness of the polymerizable composition layer (a) to the thickness of the monomer-absorbing layer (b) exceeds 300%, the production of a high-strength flame retardant polymer member may be difficult, or the high-strength flame retardant polymer after production. There is a possibility that a problem of strength reduction occurs in the member.
- the layered inorganic compound (f) tends to be unevenly distributed, and the layered inorganic compound layer (a1) has a layered inorganic content.
- the system compound (f) can be unevenly distributed at a higher density.
- the ratio of the thickness of the polymerizable composition layer (a) to the thickness of the monomer absorption layer (b) is preferably 1% or more from the viewpoint of uniform film formation.
- the thickness of the polymerizable composition layer (a) is, for example, preferably 3 to 3000 ⁇ m, more preferably 10 to 1000 ⁇ m, and further preferably 20 to 500 ⁇ m. If the thickness of the polymerizable composition layer (a) is less than 3 ⁇ m, uniform coating may not be possible, and the uneven distribution polymer layer (a2) may not have flame retardancy. On the other hand, when the thickness of the polymerizable composition layer (a) exceeds 3000 ⁇ m, undulation occurs in the high-strength flame retardant polymer member, and a smooth high-strength flame retardant polymer member may not be obtained.
- the polymerizable composition ( ⁇ ) contains a polymerizable monomer (m) and a layered inorganic compound (f).
- the content ratio of the layered inorganic compound (f) is preferably 1 to 300 parts by weight, more preferably 3 to 200 parts by weight, and still more preferably 5 parts per 100 parts by weight of the polymerizable monomer (m). ⁇ 100 parts by weight. If the content ratio of the layered inorganic compound (f) exceeds 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer (m), it may be difficult to produce a high-strength flame-retardant polymer member, or high strength after production. There is a possibility that a problem of strength reduction may occur in the flame-retardant polymer member.
- the uneven distribution polymerization is performed even after obtaining the layered product (X) in the layering step (1).
- the composition layer (a1) and the unevenly distributed polymer layer (a2) may be difficult to obtain, and the unevenly distributed polymer layer (a2) may not have flame retardancy.
- the amount of the layered inorganic compound (f) used can be set to any appropriate amount depending on the type and the like.
- the amount of the layered inorganic compound (f) used is 100 parts by weight of the polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition ( ⁇ ).
- the amount is preferably 0.001 to 70 parts by weight, more preferably 0.01 to 60 parts by weight, and still more preferably 0.1 to 50 parts by weight.
- grains is less than 0.001 weight part with respect to the polymerizable monomer (m) in polymeric composition ((alpha))
- the amount of the layered inorganic compound (f) used as particles exceeds 70 parts by weight with respect to the polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition ( ⁇ )
- the particles are produced during the production of the surface uneven sheet. May fall off, or there may be a problem of a decrease in strength of the surface uneven sheet.
- the polymerizable composition ( ⁇ ) may contain the above-described appropriate additives contained in the flame retardant layer (A) as necessary.
- the polymerizable composition ( ⁇ ) can be prepared by uniformly mixing and dispersing the above components. Since this polymerizable composition ( ⁇ ) is usually formed into a sheet by being applied onto a substrate, it is preferable that the polymerizable composition ( ⁇ ) has an appropriate viscosity suitable for application work.
- the viscosity of the polymerizable composition ( ⁇ ) can be determined by, for example, blending various polymers such as acrylic rubber and thickening additives, or irradiating the polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition ( ⁇ ) with light. It can be prepared by partially polymerizing by heating or the like.
- a desirable viscosity is a rotor: No.
- the viscosity set under the conditions of 5 rotors, a rotational speed of 10 rpm and a measurement temperature of 30 ° C. is preferably 5 to 50 Pa ⁇ s, more preferably 10 to 40 Pa ⁇ s. If the viscosity is less than 5 Pa ⁇ s, the liquid may flow when applied onto the substrate. If the viscosity exceeds 50 Pa ⁇ s, the viscosity may be too high to make application difficult.
- the monomer absorption layer (b) is a layer on which the polymerizable composition layer (a) is laminated, and is a layer that absorbs at least one polymerizable monomer (m) from the polymerizable composition layer (a).
- Such a monomer absorption layer (b) has a monomer absorption surface capable of absorbing at least one polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition ( ⁇ ).
- the monomer absorption layer (b) may contain inorganic particles.
- Absorption of the polymerizable monomer (m) in the monomer absorption layer (b) is performed by laminating the polymerizable composition layer (a) on the monomer absorption surface of the monomer absorption layer (b) by the lamination step (1), Occurs when X) is formed. Further, the absorption of the polymerizable monomer (m) in the monomer absorption layer (b) occurs more effectively when the heating step is performed.
- the absorption of the polymerizable monomer (m) in the monomer absorption layer (b) is not limited to the stage before the polymerization process (2), and may occur at the stage of the polymerization process (2).
- the monomer absorption layer (b) has at least one monomer absorption layer (b), and the monomer absorption surface of the monomer absorption layer (b) can be in contact with the polymerizable composition layer (a). (Hereinafter referred to as “monomer absorbent sheet”).
- the monomer-absorbing sheet for example, a monomer-absorbing sheet (hereinafter referred to as “baseless monomer-absorbing sheet”) composed only of the monomer-absorbing layer (b), and the monomer-absorbing layer (b) on the substrate. And a monomer-absorbing sheet provided (hereinafter referred to as “monomer-absorbing sheet with substrate”).
- a monomer absorptive sheet is a base material less monomer absorptive sheet, you may use which surface as a monomer absorption surface.
- a monomer absorptive sheet is a monomer absorptive sheet with a base material, a monomer absorption layer (b) surface turns into a monomer absorption surface.
- Examples of the material for forming the monomer absorption layer (b) include various polymers, porous films, natural rubber, and synthetic rubber exemplified in the description of the polymer layer (B). In addition, as a material which forms a monomer absorption layer (b), you may use these individually or in combination of 2 or more types.
- the monomer absorption layer (b) contains the polymer (p). It is preferable that the monomer absorption layer (b) has a high affinity with the polymerizable monomer (m) and the absorption rate of the polymerizable monomer (m) is fast. Moreover, it is preferable that the monomer component which comprises the polymer (p) in a monomer absorption layer (b) is common with at least 1 of the polymerizable monomer (m) in polymeric composition ((alpha)). As such a polymer, for example, when an acrylic polymerizable composition is used as the polymerizable composition ( ⁇ ), the polymer (p) forming the monomer absorption layer (b) is an acrylic polymer. preferable.
- the monomer absorption layer (b) is composed of a polymer layer obtained by polymerizing a polymerizable composition having the same composition except that the layered inorganic compound (f) is removed from the polymerizable composition ( ⁇ ). Also good.
- the polymerizable composition ( ⁇ ) is a photopolymerizable composition
- the monomer absorption layer (b) has the same composition except that the layered inorganic compound (f) is removed from the photopolymerizable composition. You may be comprised by the polymer layer obtained by hardening
- the monomer absorption layer (b) may contain a flame retardant, like the polymer layer (B).
- any appropriate elastic modulus can be adopted. That is, as the monomer absorption layer (b), as long as at least one of the polymerizable monomers (m) used in the polymerizable composition ( ⁇ ) can be absorbed, a pressure-sensitive adhesive layer, a polymer layer, etc. Any of those having a low modulus of elasticity and those having a high modulus of elasticity such as a plastic sheet, a hard coat layer, and a colored coating layer can be used.
- the monomer-absorbing layer (b) absorbs the polymerizable monomer (m) in the polymerizable composition layer (a), so that the weight of the monomer-absorbing layer (b) in the laminate (X) becomes the stacking step (1). It is preferable that it shows 1.1 times or more of the weight of the monomer absorption layer (b) used for. This is because the layered inorganic compound (f) can be effectively unevenly distributed.
- the weight increase ratio due to the absorption of the polymerizable monomer (m) in the monomer absorption layer (b) is more preferably 2 times or more, still more preferably 3 times or more, and particularly preferably 4 times or more.
- the weight increase ratio is obtained by immersing the monomer absorption layer (b) (or monomer absorbent sheet) in the polymerizable monomer (m) and laminating the polymerizable composition ( ⁇ ) on the monomer absorption layer (b). Measure the weight of the monomer-absorbing layer (b) (or monomer-absorbing sheet) after the same time (same conditions as in the laminating step (1) and heating step) at the same temperature as before the polymerization step (2). And the ratio of the weight after absorption to the weight before absorption can be calculated.
- the weight increase ratio due to the absorption of the polymerizable monomer (m) in the monomer absorption layer (b) is preferably 50 times or less from the viewpoint of maintaining the smoothness of the monomer absorption layer (b).
- the volume of the monomer-absorbing layer (b) may be constant or may be changed before and after the absorption of the polymerizable monomer (m).
- the monomer absorption layer (b) is a layered inorganic compound formed from a polymer substance (for example, various polymers (acrylic polymer, polyurethane resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, epoxy resin, etc.) or a polymerizable composition ( ⁇ ).
- a layer of a polymer substance that is a monomer absorption layer (b) Is usually increased by absorbing the polymerizable monomer (m) from the polymerizable composition layer (a). That is, the polymer material forming the monomer absorption layer (b) swells by absorbing the polymerizable monomer (m). Therefore, the monomer absorption layer (b) may be a monomer swelling layer whose volume increases by absorbing the polymerizable monomer (m).
- any appropriate value can be taken as the gel fraction of the monomer absorption layer (b).
- the monomer absorption layer (b) even if the gel fraction is crosslinked to about 98% by weight or is hardly crosslinked (for example, the gel fraction is 10% by weight or less), the high strength of the present invention.
- a flame retardant polymer member can be obtained.
- the monomer absorption layer (b) By giving the monomer absorption layer (b) a high degree of crosslinking (for example, a gel fraction of 90% by weight or more), in the resulting high-strength flame retardant polymer member, sufficient heat resistance and resistance to the polymer layer (B) are obtained. Solvent properties can be imparted.
- a high degree of crosslinking for example, a gel fraction of 90% by weight or more
- a low degree of cross-linking for example, a gel fraction of 10% by weight or less
- sufficient flexibility and stress for the polymer layer (B) Relaxation can be imparted.
- the gel fraction of the polymer member is determined by wrapping the polymer member with Temmish (for example, manufactured by Nitto Denko Corporation), which is a tetrafluoroethylenic mesh, soaking in ethyl acetate for 1 week, and then drying the polymer member. It is calculated from the weight change amount.
- Temmish for example, manufactured by Nitto Denko Corporation
- the gel fraction of the polymer (p) is preferably 10% by weight or less, more preferably 8% by weight or less. More preferably, it is 5% by weight or less, and particularly preferably 3% by weight or less.
- the lower limit of the gel fraction of the polymer (p) is preferably 0% by weight.
- the polymer (p) with a low degree of cross-linking (for example, a gel fraction of 10% by weight or less), in the resulting high-strength flame retardant polymer member, sufficient flexibility and stress relaxation for the polymer layer (B) And can exhibit excellent curling resistance.
- a low degree of cross-linking for example, a gel fraction of 10% by weight or less
- the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention can be obtained.
- a hard layer for example, a layer having a 100% modulus of 100 N / cm 2 or more
- the resulting monomer absorption layer (b) is used as a support (base material).
- a soft layer for example, a layer having a 100% modulus of 30 N / cm 2 or less
- the resulting monomer absorption layer (b) can be used as an adhesive layer.
- any appropriate thickness can be adopted.
- the thickness of the monomer absorption layer (b) before absorbing the polymerizable monomer (m) is, for example, preferably 1 to 3000 ⁇ m, more preferably 2 to 2000 ⁇ m, and further preferably 5 to 1000 ⁇ m. If the thickness of the monomer absorption layer (b) before absorbing the polymerizable monomer (m) is less than 1 ⁇ m, the sheet may be deformed when a large amount of the polymerizable monomer (m) is absorbed, or the polymerizable monomer ( m) may not be sufficiently absorbed. When the thickness of the monomer-absorbing layer (b) before absorbing the polymerizable monomer (m) exceeds 3000 ⁇ m, it is difficult to wind in a sheet shape, and the handleability may be deteriorated.
- the monomer absorption layer (b) may have any form of a single layer or a laminate.
- the monomer absorption layer (b) is formed on the predetermined surface of an appropriate support such as the following substrate or cover film by using an appropriate coater or the like. ) Is applied by applying a composition (hereinafter referred to as a monomer absorption layer (b) forming composition).
- a composition hereinafter referred to as a monomer absorption layer (b) forming composition.
- the monomer absorption layer (b) formation composition provided on the support body is normally dried and / or cured (for example, cured by light) as necessary.
- the monomer-absorbing layer (b) -forming composition may be blended with various polymers such as acrylic rubber and thickening additives when applied on a predetermined surface of any appropriate support, It may be adjusted to a viscosity suitable for coating by partial polymerization by heating or light irradiation.
- Examples of the substrate (monomer-absorbing sheet substrate) used when the monomer-absorbing sheet is a monomer-absorbing sheet with a substrate include, for example, paper-based substrates such as paper; fibers such as cloth, nonwoven fabric, and net Metal base materials such as metal foils and metal plates; Plastic base materials such as plastic films and sheets; Rubber base materials such as rubber sheets; Foams such as foam sheets; Suitable laminates such as a laminate of a plastic substrate and another substrate, a laminate of plastic films (or sheets), and the like can be used.
- a base material (a base material for a monomer-absorbing sheet) used when the monomer-absorbing sheet is a monomer-absorbing sheet with a base material
- a plastic base material such as a plastic film or sheet
- an ⁇ -olefin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) or the like is used as a monomer component.
- PE polyethylene
- PP polypropylene
- EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
- Olefin resins Polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT); polyvinyl chloride (PVC); vinyl acetate resin; polyphenylene sulfide (PPS); polyamide (Nylon), amide resins such as wholly aromatic polyamide (aramid); polyimide resins; polyether ether ketone (PEEK); These materials can be used alone or in combination of two or more.
- PET polyethylene terephthalate
- PEN polyethylene naphthalate
- PBT polybutylene terephthalate
- PVC polyvinyl chloride
- PPS vinyl acetate resin
- PPS polyphenylene sulfide
- nylon polyamide
- amide resins such as wholly aromatic polyamide (aramid)
- polyimide resins polyether ether ketone
- the deformability such as the elongation rate may be controlled by a stretching process or the like.
- a base material for monomer absorptive sheets when a monomer absorption layer (b) is formed by hardening by an active energy ray, it is preferable to use what does not inhibit permeation
- the surface of the substrate for the monomer-absorbing sheet may have any appropriate surface treatment, for example, corona treatment, chromic acid treatment, ozone exposure, flame exposure, high-voltage impact exposure, in order to improve adhesion with the monomer-absorbing layer (b). Further, oxidation treatment or the like by a chemical or physical method such as ionizing radiation treatment may be performed, or coating treatment or the like by a primer or a release agent may be performed.
- the thickness of the substrate for the monomer-absorbing sheet any appropriate thickness can be adopted depending on the strength, flexibility, purpose of use, and the like.
- the thickness of the substrate for the monomer-absorbing sheet is, for example, preferably 400 ⁇ m or less, more preferably 1 to 350 ⁇ m, and further preferably 10 to 300 ⁇ m.
- the substrate for the monomer-absorbing sheet may have any form of a single layer or a laminate.
- the layered product (X) may be formed by, for example, applying the polymerizable composition ( ⁇ ) to the monomer-absorbing surface of the monomer-absorbing layer (b) and laminating the syrup-like polymerizable composition layer (a) A polymerizable composition ( ⁇ ) is coated on a suitable support to obtain a syrupy polymerizable composition layer (a), and then the polymerizable composition layer (a) is formed on the monomer absorption layer (b). It can be produced by transferring.
- the surface provided by the monomer absorption layer (b) is referred to as a monomer absorption surface.
- any appropriate coater can be used.
- a coater include a comma roll coater, a die roll coater, a gravure roll coater, a reverse roll coater, a kiss roll coater, a dip roll coater, a bar coater, a knife coater, and a spray coater.
- a cover film In producing the laminate (X), a cover film can be used as a support for the polymerizable composition layer (a).
- the cover film may have peelability or may not have peelability.
- polymerization process (2) since reaction is inhibited by oxygen in air, it is preferable to block
- any appropriate cover film can be adopted as long as it is a thin leaf body that does not easily transmit oxygen.
- the cover film is preferably transparent when a photopolymerization reaction is used, and examples thereof include any appropriate release paper.
- a fluorine-based polymer eg, poly Low adhesive substrates made of tetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, chlorofluoroethylene / vinylidene fluoride copolymer, etc.
- a low-adhesive substrate made of a nonpolar polymer (for example, an olefin resin such as polyethylene and polypropylene).
- cover film for example, a cover film (a substrate having a release treatment layer) in which a release treatment layer is formed on at least one surface of the cover film substrate may be used.
- the material may be used as it is.
- Plastics such as polyester film (polyethylene terephthalate film, etc.), olefin resin film (polyethylene film, polypropylene film, etc.), polyvinyl chloride film, polyimide film, polyamide film (nylon film), rayon film, etc.
- base film synthetic resin film
- papers quality paper, Japanese paper, kraft paper, glassine paper, synthetic paper, topcoat paper, etc.
- cover film substrate a cover film substrate using a highly transparent plastic substrate film (particularly, polyethylene terephthalate film) is particularly preferable.
- any appropriate release treatment agent can be adopted as the release treatment agent.
- the release treatment agent include a silicone release treatment agent, a fluorine release treatment agent, and a long-chain alkyl release treatment agent. You may use a mold release processing agent individually or in combination of 2 or more types. Note that the cover film that has been subjected to the release treatment with the release treatment agent can be formed, for example, by any appropriate forming method.
- the thickness of the cover film is, for example, preferably 12 to 250 ⁇ m, more preferably 20 to 200 ⁇ m, from the viewpoint of ease of handling and economy.
- the cover film may have either a single layer or a laminated form.
- a heating step is applied to the laminate (X) obtained by laminating the polymerizable composition layer (a) on the monomer absorption layer (b) before the polymerization step (2). Can do.
- the uneven distribution of the layered inorganic compound (f) in the uneven distribution polymerizable composition layer (a1) can be performed to a higher degree, and the layered inorganic compound (f) in the uneven distribution polymer layer (a2) A high-strength flame retardant polymer member having a higher distribution can be obtained.
- the heating temperature is preferably 25 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or higher and 170 ° C. or lower, further preferably 40 ° C. or higher and 160 ° C. or lower, and particularly preferably 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
- the time for the heating step is preferably 1 second to 120 minutes, more preferably 10 seconds to 60 minutes, and further preferably 1 minute to 30 minutes. In particular, the higher the temperature within the heating temperature range, and the longer the heating process time within the heating process time range, the higher the density of the high-strength flame retardant polymer member.
- the heating temperature is less than 25 ° C, the polymerizable monomer (m) may not be sufficiently absorbed by the monomer absorption layer (b).
- heating temperature exceeds 100 degreeC, there exists a possibility that a polymerizable monomer (m) may volatilize and a cover film may deform
- the polymerizable composition layer (a) and the monomer absorption layer (b) may have the above temperature conditions before the lamination step (1). Moreover, the polymerizable composition ( ⁇ ) may also have the above temperature condition.
- any appropriate heating method can be adopted as a heating method of the laminate (X) in the heating step.
- Examples of the heating method of the laminate (X) in the heating step include a heating method using an oven, a heating method using an electric heater, and a heating method using electromagnetic waves such as infrared rays.
- the layered inorganic compound (f) is moved in the polymerizable composition layer (a) in the layered product (X) by the layering step (1) and, if necessary, the heating step. f) does not substantially exist at the interface between the polymerizable composition layer (a) and the monomer-absorbing layer (b) immediately after lamination, and can be distributed in a layered manner in the thickness direction. That is, the unevenly distributed polymerizable composition layer (a1) in which the layered inorganic compound (f) is distributed unevenly at the interface opposite to the monomer absorption layer (b) or in the vicinity of the interface is obtained.
- the uneven distribution of the layered inorganic compound (f) can be promoted, and an unevenly distributed structure of the layered inorganic compound (f) can be obtained. That is, absorption of the polymerizable monomer (m) in the monomer absorption layer (b) occurs when the polymerizable composition layer (a) is formed on the monomer absorption surface.
- the uneven distribution of the layered inorganic compound (f) in the polymerizable composition layer (a) may occur during the heating step to the polymerization step (2) or in the polymerization step (2). It may be.
- the polymerization step (2) can be performed, for example, by light irradiation.
- the light irradiation can be performed by any appropriate device such as a light source, irradiation energy, irradiation method, and irradiation time. Conditions can be employed.
- active energy rays used for light irradiation include ionizing radiation such as ⁇ rays, ⁇ rays, ⁇ rays, neutron rays, electron rays, and ultraviolet rays. Particularly preferred is ultraviolet light.
- the irradiation energy of the active energy ray, the irradiation time, the irradiation method, etc. can be any suitable conditions as long as the unevenly polymerizable composition layer (a1) can be cured to form the unevenly distributed polymer layer (a2). Can be adopted.
- Examples of irradiation with active energy rays include irradiation with ultraviolet rays from a black light lamp, a chemical lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and the like.
- the polymerization step (2) can be performed by heating. Any appropriate heating method can be adopted for heating. Examples of the heating method include a heating method using an electric heater, a heating method using electromagnetic waves such as infrared rays, and the like.
- the high-strength flame retardant polymer member obtained by the production method (1) has a laminate (Y) having an unevenly distributed polymer layer (a2) on a cured monomer absorption layer (b2).
- the uneven distribution structure of the uneven distribution polymer layer (a2) is a structure in which the layered inorganic compound (f) is distributed unevenly in a layered manner at the interface opposite to the cured monomer absorption layer (b2).
- the surfaces of the uneven distribution polymer layer (a2) and the cured monomer absorption layer (b2) may be protected with a cover film.
- the cover film may have peelability or may not have peelability.
- the thickness of the interface where the layered inorganic compound (f) is unevenly distributed or the vicinity of the interface is polymerized. It is preferable that it is 80% or less with respect to the thickness of an adhesive composition layer (a) (before lamination
- the ratio of the thickness of the unevenly distributed portion (a21) of the layered inorganic compound (f) to the thickness of the polymerizable composition layer (a) is preferably 80% or less, more preferably 60% or less, and still more preferably. Is 50% or less.
- the ratio of the thickness of the unevenly distributed portion (a21) of the layered inorganic compound (f) to the thickness of the polymerizable composition layer (a) exceeds 80%, the unevenly distributed polymer layer (a2) and the cured monomer absorbing layer ( There is a possibility that a problem may occur in the adhesion with b2) and a problem in the strength of the uneven distribution polymer layer (a2).
- the thickness of the portion where the layered inorganic compound (f) is distributed in the unevenly distributed polymer layer (a2) (the unevenly distributed portion (a21) of the layered inorganic compound (f)) is the layered inorganic compound included in the unevenly distributed polymer layer (a2). It can be controlled by adjusting the amount of (f). Therefore, the characteristics of the high-strength flame retardant polymer member can be controlled by adjusting the amount of the layered inorganic compound (f) used.
- the layered inorganic compound (f) and the polymer component are mixed.
- the unevenly distributed part (a21) of the layered inorganic compound (f) and the non-distributed part (a22) of the layered inorganic compound (f) are such that the unevenly distributed part (a21) of the layered inorganic compound (f) has a layered form. (See, for example, FIG. 5 and FIG. 6).
- the layered inorganic compound (f) is unevenly distributed in a layered form.
- the non-uniformly distributed portion (a22) of the layered inorganic compound (f) is in contact with the cured monomer absorption layer (b2). For this reason, the adhesiveness of the cured monomer absorption layer (b2) and the uneven distribution polymer layer (a2) is excellent.
- the layered inorganic compound (f) may be slightly dispersed in the non-uniformly distributed portion (a22). However, the layered inorganic compound (f) finely dispersed in the non-uniformly distributed portion (a22) does not affect the properties of the high-strength flame retardant polymer member.
- the layered inorganic compound (f) is densely present in the unevenly distributed portion (a21) of the layered inorganic compound (f) of the unevenly distributed polymer layer (a2). It demonstrates its characteristics.
- the unevenly distributed portion (a21) of the layered inorganic compound (f) corresponds to the flame retardant layer (A).
- the proportion of ash in the uneven distribution part (a21) is preferably 3% by weight or more and less than 70% by weight, more preferably 5% by weight or more and less than 70% by weight.
- the layered inorganic compound (f) is on the surface of the unevenly distributed polymer layer (a2) or in the vicinity of the surface (the interface with the cured monomer absorbing layer (b2)). May be dispersed on the opposite interface or in the vicinity of the interface), which may make it difficult to exhibit flame retardancy.
- the unevenly distributed portion (a21) of the layered inorganic compound (f) and the polymer component of the unevenly distributed polymer layer (a2) are mixed. Therefore, in the unevenly distributed portion (a21) of the layered inorganic compound (f), characteristics based on the polymer component of the unevenly distributed polymer layer (a2), characteristics inherent to the layered inorganic compound (f), layered inorganic compound (f ) Can exhibit characteristics based on uneven distribution in the uneven distribution polymer layer (a2).
- the properties based on the polymer component of the uneven distribution polymer layer (a2) include flexibility, hard coat properties, adhesiveness, stress relaxation properties, impact resistance, and the like.
- the adhesiveness (pressure sensitive adhesiveness) etc. at the time of using an adhesive component as a polymer component are mentioned.
- the layered inorganic compound (f) having a specific function for example, expandability, contractility, absorbability, divergence, conductivity, etc.
- a specific function for example, expandability, contractility, absorbability, divergence, conductivity, etc.
- the characteristic based on the uneven distribution of the layered inorganic compound (f) in the unevenly distributed polymer layer (a2) is, for example, by adjusting the content of the layered inorganic compound when a pressure-sensitive adhesive component is used as the polymer component.
- the properties of the substrate while maintaining properties such as expansibility, shrinkage, absorbency, divergence, and conductivity, the properties of the substrate, such as flexibility, hard coat properties, adhesiveness, stress relaxation, impact resistance, etc. It is mentioned to have.
- a pressure-sensitive adhesive component is used as the polymer component of the unevenly distributed polymer layer (a2) and particles are used as the layered inorganic compound (f), irregularities caused by particles on the surface of the unevenly distributed polymer layer (a2)
- a high-strength flame-retardant polymer member that has adhesiveness (tackiness) and peelability (antiblocking property) on the surface of the uneven distribution polymer layer (a2).
- the adhesiveness of the unevenly distributed polymer layer (a2) surface can be controlled by adjusting the amount of particles to be contained. Further, it is possible to make the adhesiveness very weak or prevent the adhesiveness from being generated.
- the size and shape of the unevenness on the surface of the unevenly distributed polymer layer (a2) are, for example, the particle size of the particles, the thickness of the unevenly distributed polymer layer (a2), the polymerization method, and the start of polymerization. It is controlled by adjusting the time and end time.
- the size and shape of the unevenness on the surface of the use surface of the surface uneven sheet can be adjusted by adjusting, for example, the particle size of the particles, the thickness of the photopolymerization / curing layer, the light irradiation method, the light irradiation start time and end time It is controlled by.
- the particles in the unevenly distributed polymer layer (a2) may exist in a form in which the entire particles are included in the unevenly distributed polymer layer (a2). May be present in a form in which a part of is exposed to the outside of the unevenly distributed polymer layer (a2) (for example, a form in which the heads of the particles appear outside the unevenly distributed polymer layer (a2)).
- the base material layer (L) can be produced by any appropriate method depending on the material and shape thereof.
- the base material layer (L) can be formed by applying any appropriate base material layer-forming material-containing liquid.
- the base material layer (L) is formed by applying the base material layer forming material-containing liquid on the surface of the layer to be the polymer layer (B). After coating the base material layer-forming material-containing liquid, it is dried as necessary.
- the base material layer-forming material-containing liquid a commercially available base material layer-forming material-containing liquid may be used, and any appropriate base material layer-forming material and other additives as necessary with any appropriate solvent. Can be prepared by mixing.
- the solvent for example, an organic solvent and water are preferable.
- the solvent only one kind of solvent may be used, or a mixed solvent of two or more kinds of solvents may be used.
- the base material layer forming material may be mixed in a powder state, or may be mixed in a slurry or sol form. good.
- Arbitrary appropriate means can be employ
- Examples of such means include gravure coating, spray coating, dip coating, and the like.
- the coated product After coating the base material layer forming material-containing liquid, the coated product can be dried as necessary.
- the heating temperature for drying is preferably 50 to 200 ° C.
- the heating time for drying is preferably 10 seconds to 60 minutes.
- aging may be performed for the required time. By aging, the peel strength of the coated film can be improved.
- the base material layer (L) is in the form of a sheet
- the base material layer (L) is formed on the surface of the layer to be a polymer layer (B) by, for example, forming a sheet-like material by any appropriate forming method. It can be produced by pasting the objects together.
- the base material layer (L) is in the form of a foil
- the base material layer (L) is prepared, for example, by preparing a foil-like material such as a metal foil in advance, and on the surface of the layer that becomes the polymer layer (B). Can be produced by bonding.
- the base material layer (L) is fibrous
- the base material layer (L) is prepared by, for example, preparing a commercially available fibrous material, and bonding the fibrous material to the surface of the layer that becomes the polymer layer (B). Can be produced.
- the production method (2) is also preferably employed as the method for producing the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention.
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention is manufactured by a manufacturing method including a step of manufacturing the above. At this time, at least one of the layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) and the monomer absorption layer (b) may contain a fragrance.
- a fragrance is contained in at least one of the layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) and the monomer absorption layer (b), finally, at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B).
- a weathering agent may be contained in at least one of the layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) and the monomer absorption layer (b). If at least one of the layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) and the monomer absorption layer (b) contains a weathering agent, finally, at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B). Contains a weathering agent.
- a heat resistant resin may be contained in at least one of the layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) and the monomer absorption layer (b). If at least one of the layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) and the monomer absorption layer (b) contains a heat resistant resin, finally, at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B). One side contains a heat resistant resin.
- inorganic particles may be contained in the monomer absorption layer (b). If inorganic particles are contained in the monomer absorption layer (b), the inorganic particles are finally contained in the polymer layer (B).
- the solid layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) is produced by the production method (1) after producing the polymerizable composition layer (a) by the same method as described in the production method (1). It can be obtained by polymerizing the polymerizable composition layer (a) by the same method as the polymerization step (2) described.
- the solid layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) contains a polymer component formed by polymerization of the polymerizable monomer (m), but the polymerizable monomer (m) that has not been polymerized remains. You may do it.
- the solid monomer absorption layer (b) can be obtained by the same method as described in the production method (1).
- the lamination of the solid layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) and the solid monomer absorption layer (b) can be performed by any appropriate lamination method.
- the lamination of the solid layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) and the solid monomer absorption layer (b) may be performed by, for example, combining the solid layered inorganic compound-containing polymer layer (a ′) with any appropriate layer.
- a monomer absorption layer (b) produced on a substrate and used as a monomer absorbent sheet is separately prepared and then laminated.
- Examples of the step of producing the base material layer include the same steps as the base material layer production step (3) described in the production method (1).
- a base material layer preparation process (3) can be performed at arbitrary appropriate timing in a manufacturing method (2).
- the production method (2) preferably includes a drying step (4).
- the drying step (4) can be performed after the polymerization step (2).
- the drying temperature in the drying step (4) is preferably 50 to 200 ° C., more preferably 70 to 180 ° C., further preferably 80 to 160 ° C., and particularly preferably 90 to 140 ° C.
- the drying time in the drying step (4) is preferably 1 minute to 3 hours, more preferably 1.5 minutes to 2 hours, further preferably 2 minutes to 1 hour, and particularly preferably 3 minutes to 3 hours. 30 minutes. By setting the drying time in the drying step (4) within the above range, the outgas reduction effect can be further exhibited.
- Method for producing high-strength flame-retardant polymer member (3) As a method for producing the high-strength flame retardant polymer member of the present invention, in addition to the production methods (1) and (2), the production method (3) is also preferably employed.
- a syrup-like polymerizable composition layer (a ′) formed from a polymerizable composition ( ⁇ ) containing a polymerizable monomer (m1) and a layered inorganic compound (f), and polymerization
- a production method including a step of laminating a polymerizable monomer layer (b2) containing a polymerizable monomer (m2) and a polymer (p2) and polymerizing, and a step of producing a base material layer.
- the inventive high strength flame retardant polymer member is produced.
- a fragrance may be contained in at least one of the polymerizable composition layer (a ′) and the polymerizable composition layer (b ′).
- a fragrance is contained in at least one of the polymerizable composition layer (a ′) and the polymerizable composition layer (b ′), finally, at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B).
- a weathering agent may be contained in at least one of the polymerizable composition layer (a ′) and the polymerizable composition layer (b ′). If at least one of the polymerizable composition layer (a ′) and the polymerizable composition layer (b ′) contains a weathering agent, finally, at least one of the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B).
- One side contains a weathering agent.
- At least one of the polymerizable composition layer (a ′) and the polymerizable composition layer (b ′) may contain a heat resistant resin. If at least one of the polymerizable composition layer (a ′) and the polymerizable composition layer (b ′) contains a heat resistant resin, finally, the flame retardant layer (A) and the polymer layer (B) At least one of them contains a heat resistant resin.
- inorganic particles may be contained in the polymerizable composition layer (b ′). If inorganic particles are contained in the polymerizable composition layer (b ′), inorganic particles are finally contained in the polymer layer (B).
- the polymerizable composition layer (a ′) contains a polymerizable monomer (m1) and a layered inorganic compound (f).
- the polymerizable composition layer (b ′) contains a polymerizable monomer (m2) and a polymer (p2).
- the polymerizable composition layer (a ′) can be laminated on at least one surface of the polymerizable composition layer (b ′), but in FIG. 4, it may be laminated only on one surface of the polymerizable composition layer (b ′).
- FIG. 4 shows a case where a cover film (C) is provided on the side of the polymerizable composition layer (a ′) that is not laminated on the polymerizable composition layer (b ′).
- the polymerizable composition layer (b ′) is provided on the base film (D).
- the polymerizable monomer (m1) in the polymerizable composition layer (a ′) and the polymerizable monomer (m2) and polymer (p2) in the polymerizable composition layer (b ′) are preferably substantially in phase. Shows solubility. From this, in the laminate (X), the polymerizable monomer layer (a1) and the monomer-absorbing layer (b ') are laminated on one side of the polymerizable monomer (m1) in the other layers. Part of the polymerizable monomer (m2) can be diffused.
- the concentration (c1) of the polymerizable monomer (m1) in the polymerizable composition layer (a ′) is greater than the concentration (c2) of the polymerizable monomer (m2) in the polymerizable composition layer (b ′). Is too high, the diffusion of the polymerizable monomer (m1) into the polymerizable composition layer (b ′) increases, and the polymerizability of the polymer (p2) in the polymerizable composition layer (b ′) correspondingly increases. Diffusion to the composition layer (a ′) increases.
- the layered inorganic compound (f) moves so that the layered inorganic compound (f) is at the interface opposite to the polymerizable composition layer (b ′) or
- An unevenly distributed polymerizable composition layer (a1) having an unevenly distributed portion (a11) and a non-distributed portion (a12) of the layered inorganic compound (f) distributed in the vicinity of the interface is obtained.
- a monomer absorption layer (b1) is formed from the polymerizable composition layer (b ′).
- the concentration (c1) of the polymerizable monomer (m1) in the polymerizable composition layer (a ′) is preferably from the concentration (c2) of the polymerizable monomer (m2) in the polymerizable composition layer (b ′). Is also expensive.
- the concentration difference between the concentration (c1) and the concentration (c2) is preferably 15% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, and further preferably 30% by weight or more. By setting the concentration difference between the concentration (c1) and the concentration (c2) to 15% by weight or more, the layered inorganic compound (f) in the polymerizable composition layer (a ′) can be effectively unevenly distributed. . If the concentration (c2) is higher than the concentration (c1), the layered inorganic compound (f) in the polymerizable composition layer (a ′) may not be sufficiently unevenly distributed.
- the phenomenon of uneven distribution of the layered inorganic compound (f) in the uneven distribution polymerizable composition layer (a1) is presumed to be due to the diffusion of the polymer (p2) from the polymerizable composition layer (b ′).
- the polymerizable monomer (m1) diffuses into the polymerizable composition layer (b ′), while the polymer (p2) diffuses into the polymerizable composition layer (a ′), whereby the polymerizable composition layer (b ′).
- the layered inorganic compound (f) that cannot diffuse in the direction of) is unevenly distributed in such a manner that it remains in the polymerizable composition layer (a ′).
- the unevenly distributed polymerizable composition layer (a1) and the polymerizable composition layer (b ′) are diffused from each other, so that the unevenly polymerizable composition layer (a1) Although the interface between the non-uniformly distributed portion (a12) of the layered inorganic compound (f) and the monomer absorption layer (b1) cannot be confirmed (these composite portions are shown as ab1 in FIG. 4), in FIG. The previous state is indicated by a broken line.
- the polymerization step (2) is performed on the laminate (X), and the polymerizable monomer (m1) and the polymerizable monomer (m2) in the unevenly distributed polymerizable composition layer (a1) and the monomer absorption layer (b1) are obtained. It superposes
- the unevenly distributed polymer layer (a2) has an unevenly distributed portion (a21) of the layered inorganic compound (f) and an undistributed portion (a22) of the layered inorganic compound (f).
- the monomer absorption layer (b1) is converted into the polymerizable monomer (b) by the polymerization step (2).
- m1) and the polymerizable monomer (m2) become a cured monomer absorption layer (b2).
- the interface between the non-uniformly distributed portion (a22) of the layered inorganic compound (f) of the unevenly distributed polymer layer (a2) and the cured monomer absorption layer (b2) cannot be confirmed (these composite locations) 4 are shown as ab1 and ab2 in FIG. 4), and in FIG. 4, the state before diffusion is shown by broken lines for convenience, as described above.
- the details of the lamination step (1) and the polymerization step (2) are the same as those described in the production method (1). Moreover, the heating process demonstrated by the manufacturing method (1) may be included.
- Examples of the step of producing the base material layer include the same steps as the base material layer production step (3) described in the production method (1).
- a base material layer preparation process (3) can be performed at arbitrary appropriate timing in a manufacturing method (3).
- the production method (3) preferably includes a drying step (4).
- the drying step (4) can be performed after the polymerization step (2).
- the drying temperature in the drying step (4) is preferably 50 to 200 ° C., more preferably 70 to 180 ° C., further preferably 80 to 160 ° C., and particularly preferably 90 to 140 ° C.
- the drying time in the drying step (4) is preferably 1 minute to 3 hours, more preferably 1.5 minutes to 2 hours, further preferably 2 minutes to 1 hour, and particularly preferably 3 minutes to 3 hours. 30 minutes. By setting the drying time in the drying step (4) within the above range, the outgas reduction effect can be further exhibited.
- Form of high-strength flame retardant polymer material Any appropriate form can be adopted as the form of the high-strength flame retardant polymer member.
- Examples of the form of the high-strength flame retardant polymer member include a sheet shape and a tape shape. When the form of the high-strength flame retardant polymer member is a sheet, it can be used as a flame retardant sheet.
- the high-strength flame retardant polymer member may have a form in which a sheet or tape is wound into a roll. Further, the high-strength flame retardant polymer member may have a form in which sheets or tapes are laminated.
- the high-strength flame retardant polymer member can be used as a pressure-sensitive adhesive tape or a pressure-sensitive adhesive sheet.
- Tape and sheet may be collectively referred to simply as “tape” or “sheet”.
- pressure-sensitive adhesive for example, acrylic pressure-sensitive adhesive, rubber-based pressure-sensitive adhesive, vinyl alkyl ether-based pressure-sensitive adhesive, silicone-based pressure-sensitive adhesive, polyester-based pressure-sensitive adhesive
- Polyamide-based adhesive for example, urethane-based adhesive, fluorine-based adhesive, epoxy-based adhesive, etc.
- urethane-based adhesive for example, fluorine-based adhesive, epoxy-based adhesive, etc.
- fluorine-based adhesive for example, acrylic pressure-sensitive adhesive, rubber-based pressure-sensitive adhesive, vinyl alkyl ether-based pressure-sensitive adhesive, silicone-based pressure-sensitive adhesive, polyester-based pressure-sensitive adhesive
- Polyamide-based adhesive for example, acrylic pressure-sensitive adhesive, rubber-based pressure-sensitive adhesive, vinyl alkyl ether-based pressure-sensitive adhesive, silicone-based pressure-sensitive adhesive, polyester-based pressure-sensitive adhesive
- Polyamide-based adhesive for example, acrylic pressure-sensitive adhesive, rubber-based pressure-sensitive adhesive, vinyl alkyl ether-based pressure-sensitive adhesive, silicone-based pressure-
- the high-strength flame retardant polymer member may have other layers (for example, an intermediate layer, an undercoat layer, etc.) as long as the effects of the present invention are not impaired.
- Such other layers may include, for example, a photocatalyst layer, an antifouling layer, a humidity control layer, a moisture proof layer, a water resistant layer, a water repellent layer, a hydrophilic layer, an oil repellent layer, etc. as an environment resistant functional layer. good.
- a physical functional layer for example, a conductive layer, an anti-fingerprint layer, a hard coat layer, an ink absorption layer, an inorganic particle-containing layer, an antireflection layer, a light selective transmission layer, etc. You may have.
- a chemical functional layer for example, an alkali-resistant layer, an acid-resistant layer, a solvent-resistant layer, and the like may be included.
- a heat functional layer for example, a heat shielding layer, a heat conductive layer, a heat insulating layer, or the like may be included.
- the surface of the flame retardant layer (A) may be protected with a cover film.
- the cover film may be peeled off, or may remain as it is without being peeled off, and may constitute a part of the high-strength flame retardant polymer member.
- the flame-retardant article is obtained by bonding the high-strength flame-retardant polymer member of the present invention to an adherend.
- the adherend for example, paper, wood, plastic material, metal, gypsum board, glass, or a composite material containing these can be used.
- the high-strength flame retardant polymer member is bonded to at least a part of the adherend.
- the adherend may be a printed matter in which a design layer is provided on at least one surface of the sheet, or may have a design property.
- adherend paper examples include high-quality paper, Japanese paper, kraft paper, glassine paper, synthetic paper, and top coat paper.
- adherend wood examples include broad-leaved trees such as camellia, paulownia, camellia, teak, and rosewood, conifers such as cedar, straw, pine, and hiba, laminated timber, and plywood.
- plastic material of the adherend examples include acrylic resin, polyester (polyethylene terephthalate, etc.), olefin resin (polyethylene, polypropylene, polystyrene, etc.), vinyl chloride resin, epoxy resin, vinyl ether resin, urethane resin, polycarbonate resin. , ABS resin, silicone resin, phenol resin, AS resin and the like.
- any appropriate adhesive may be applied and bonded by any appropriate application method, or the outermost layer of the high-strength flame retardant polymer member is adhered.
- it may be pasted on a printed matter as it is.
- the method of bonding the high-strength flame retardant polymer member and the printed material include a method of bonding using a laminator.
- the printed material obtained in this manner is subjected to flame retardant treatment by providing an adhesive layer on the opposite side of the surface on which the flame retardant layer is laminated, and through the adhesive layer, a wall surface of a railway vehicle or the like. It can be attached to a glass surface, a wall surface of a house, a decorative plate, a glass surface, or the like.
- the high-strength flame retardant polymer member of the present invention is, for example, a wooden house such as a conventional shaft construction method or a frame wall construction method, a reinforced concrete construction, a lightweight steel construction or a heavy steel construction, a prefabrication construction construction house, etc.
- General housing super high-rise apartments, high-rise apartments, mid- and low-rise apartments, apartments such as apartments, coffee shops, restaurants, office buildings, department stores, supermarkets, indoor parking lots, movie theaters, hotels, various sports facilities, gymnasiums, concert halls Dome-shaped baseball stadium, soccer field, indoor soccer field, indoor pool, factory building and other large buildings and public facilities exterior wall materials, exterior wall finish materials, interior wall materials, interior wall finish materials, wall insulation materials, ceiling materials, ceilings Finishing materials, roofing materials, flooring materials, flooring materials, partition materials, bathroom wall materials, flooring materials and ceiling materials, finishing materials, kitchen wall materials and flooring materials Well materials and their finishing materials, toilet wall materials, floor materials and ceiling materials and their finishing materials, pillar materials and pillar protection materials, interior materials and surface finishing materials for various doors such as toilets, interiors, entrances and fences, It can be suitably used for partition materials, curtains, particularly wall materials and ceiling materials of kitchens, and clean room partitions.
- interior materials or surface finishing materials of fire prevention equipment such as exhaust ducts, fire doors and fire shutters, furniture surface finishing materials such as tables, door surface finishing materials, window glass surface finishing materials, furniture surface finishing materials such as tables, It can be used for anti-scattering materials and surface finishing materials such as window glass, mirrors and tiles, surface finishing materials for signboards and electronic signage, and roll screens.
- body protection materials for ships, aircraft, automobiles, railway vehicles, interior / exterior wall materials, ceiling materials, roofing materials, floor materials, surface protection materials for printed materials affixed inside and outside railway vehicles, and surface of inkjet media materials It can be used for a protective material, an external protective material or an internal protective material for a solar cell, a battery protective material such as a lithium ion battery, or an electric / electronic device member such as a partition inside an electric device. Furthermore, it can also be used as an ashtray peripheral tool, a surface finishing material of a trash can, a front panel of a pachinko machine, or a casing protective material.
- cover film and the base film used in each of the following examples are both 38 ⁇ m thick biaxially stretched polyethylene terephthalate film (trade name “MRN38”, Mitsubishi Chemical Corporation). Polyester Film Co., Ltd.) was used.
- the monomer mixture to which the layered clay mineral is added is irradiated with ultrasonic waves at an irradiation intensity of 500 mW for 3 minutes by an ultrasonic disperser (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.), and a syrup containing a layered inorganic compound (a-1 ) was prepared.
- an ultrasonic disperser manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.
- the laminate was allowed to stand at room temperature for 15 minutes to form a ubiquitous polymerizable composition layer, and then irradiated with ultraviolet rays (illuminance: 5 mW / cm 2 ) for 5 minutes using a black light lamp as a light source from both sides.
- the flame retardant polymer sheet was manufactured by photocuring the uneven distribution polymerizable composition layer to form an uneven distribution polymer layer.
- Example 1 (Production of high-strength flame-retardant polymer sheet (1))
- the base film on the polymer layer side of the flame retardant polymer sheet obtained in Synthesis Example 4 is peeled off, the polymer layer is exposed, and a glass cloth (manufactured by Unitika Co., Ltd., “Shinki Cloth H22F”) is bonded to form a high-strength flame retardant.
- a polymer sheet (1) was produced.
- the flame retardant layer (A) had a thickness of 25 ⁇ m
- the polymer layer (B) had a thickness of 175 ⁇ m
- the base material layer (L) had a thickness of 40 ⁇ m.
- ⁇ Flame resistance * 1 ⁇ A horizontal combustion test was performed on the polymer sheet, and the presence or absence of combustion of the polymer sheet was observed to evaluate the flame retardancy of the polymer sheet according to the following criteria.
- ⁇ The polymer sheet does not ignite after 30 seconds of flame contact, and maintains its shape.
- delta Although a polymer sheet ignites within 30 seconds of flame contact, the shape is maintained.
- X The polymer sheet ignited within 30 seconds of flame contact, and the shape was not maintained.
- ⁇ Flame shielding * 2 ⁇ A white economy 314-048 (manufactured by Biznet), which is a copy paper, is installed 3 mm above the polymer sheet. By observing the presence or absence of combustion of the copy paper in the same horizontal combustion test as described above, the polymer sheet is blocked. The flammability was evaluated.
- X The copy paper 3 mm above the polymer sheet ignites in 10 seconds after flame contact.
- ⁇ Flame retardancy of flame retardant treated product * 3 ⁇
- a sample with white economy 314-048 manufactured by Biznet
- the flame retardancy of the flame retardant treated product was evaluated.
- ⁇ The flame-retardant treated product does not ignite after 30 seconds of flame contact.
- ⁇ Flame-retardant treated product ignites within 30 seconds of flame contact, but does not ignite within 10 seconds of flame contact.
- X Flame-retardant treated product ignites within 10 seconds of flame contact.
- the high-strength flame-retardant polymer sheet (1) obtained in Example 1 has excellent mechanical strength and flame retardancy.
- the flame-retardant polymer member of the present invention can impart excellent mechanical strength to various adherends and can make the various adherends flame-retardant by being bonded to the various adherends.
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Abstract
高い機械的強度、かつ、高度の難燃性を有する難燃部材を提供する。 本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)、ポリマー層(B)、基材層(L)をこの順に含む高強度難燃ポリマー部材であって、該難燃層(A)は、ポリマー(X)中に層状無機系化合物(f)を含有する層であり、引張速度50mm/分における23℃での引張強度が、10N/mm2以上である。
Description
本発明は、高強度難燃ポリマー部材に関する。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、機械的強度に優れており、各種の被着体に貼り合わされることにより、各種被着体に高い機械的強度を付与できるとともに、各種被着体を難燃化することができる。
燃焼性の基準は、燃え難いものから順に、不燃性、極難燃性、難燃性、緩焼性、可燃性の5段階に区分されている。ビルや住宅の内装材や、外装材、化粧板といった建材や、鉄道車両や船舶、航空機といった輸送機内での内装材、ガラス部分に貼着される印刷物においては、その用途ごとに使用できる難燃性が規定されている。
通常の店舗内などの壁面や、鉄道車両内の壁面や鉄道車両内外のガラス部分に貼着される印刷物は、紙やフィルムなどの基材シートの一方の面に表示すべき図柄を印刷し、他方の面に粘着剤層が設けられ、この粘着剤層を介して貼着される。しかし、このような印刷物は可燃性であり、燃焼を放置すればほとんど焼失してしまう。
このため、上記基材シートに難燃性を付与するには、上記基材シートとして難燃性の樹脂シートを用いることが考えられる。従来、このような難燃性といわれている樹脂シートとしては、フッ素系樹脂や塩化ビニル樹脂などのハロゲン系樹脂が用いられている(特許文献1)。
しかし、ハロゲン含有物質は、焼却した場合に有害性ガスを発生するという問題や、ダイオキシンを発生させるといった問題から、ハロゲン系の難燃シートの使用が規制されるようになってきている。そのため、近年は樹脂材料に難燃性を付与する為に、リン酸エステルや金属水和物といったノンハロゲン系の難燃剤を樹脂に添加する方法が広く知られている(特許文献2)。しかし、この場合は、難燃剤を大量に添加しなければならず、その結果、樹脂の透明性が低下するという問題や、外観欠点などの問題を引き起こしている。
また、これら難燃シートは樹脂シートであることから、ある程度の難燃性は示すものの、炎を遮断できるほどの難燃性を有するものではなく、炎に直接接触した場合の難燃性は十分ではない。
また、従来の難燃シートは、機械的強度が低いため、裂け易いという問題や、製造時に切れてしまうという問題や、燃焼後にシート形状を維持することが困難であるという問題がある。
本発明は、高い機械的強度、かつ、高度の難燃性を有する難燃部材を提供することを目的とする。
本発明者は、上記の問題を解決するために鋭意検討した結果、下記の難燃ポリマー部材によって、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。
本発明の高強度難燃ポリマー部材は、
難燃層(A)、ポリマー層(B)、基材層(L)をこの順に含む高強度難燃ポリマー部材であって、
該難燃層(A)は、ポリマー(X)中に層状無機系化合物(f)を含有する層であり、
引張速度50mm/分における23℃での引張強度が、10N/mm2以上である。
難燃層(A)、ポリマー層(B)、基材層(L)をこの順に含む高強度難燃ポリマー部材であって、
該難燃層(A)は、ポリマー(X)中に層状無機系化合物(f)を含有する層であり、
引張速度50mm/分における23℃での引張強度が、10N/mm2以上である。
好ましい実施形態においては、上記基材層(L)が、無機材料、有機材料、無機材料と有機材料の複合物から選ばれる少なくとも1種を含む。
好ましい実施形態においては、上記基材層(L)の厚みが1~5000μmである。
好ましい実施形態においては、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、
上記高強度難燃ポリマー部材を、上記難燃層(A)側を下面にして、かつ該下面は空気に接触するように水平に設置し、
該難燃層(A)側の下面から45mm離れた下部にブンゼンバーナーの火炎口が位置するようにブンゼンバーナーを設置し、
該火炎口から55mmの高さのブンゼンバーナーの炎を該難燃層(A)の下面に30秒間接炎させる(但し、該高強度難燃ポリマー部材の端部には接炎しないようにする)水平燃焼試験において、該炎を遮炎できる難燃性を有する。
上記高強度難燃ポリマー部材を、上記難燃層(A)側を下面にして、かつ該下面は空気に接触するように水平に設置し、
該難燃層(A)側の下面から45mm離れた下部にブンゼンバーナーの火炎口が位置するようにブンゼンバーナーを設置し、
該火炎口から55mmの高さのブンゼンバーナーの炎を該難燃層(A)の下面に30秒間接炎させる(但し、該高強度難燃ポリマー部材の端部には接炎しないようにする)水平燃焼試験において、該炎を遮炎できる難燃性を有する。
好ましい実施形態においては、上記難燃層(A)および上記ポリマー層(B)の合計厚みに対する該難燃層(A)の厚みが50%以下である。
好ましい実施形態においては、上記難燃層(A)の厚みが3~1000μmである。
好ましい実施形態においては、上記難燃層(A)における灰分の含有割合が、3重量%以上70重量%未満である。
好ましい実施形態においては、上記難燃層(A)中の層状無機系化合物(f)が、層状粘土鉱物である。
本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)、ポリマー層(B)、基材層(L)をこの順に含む。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、基材層(L)を有しているので、高い機械的強度を発現できる。
難燃層(A)は、ポリマー(X)中に層状無機系化合物(f)を含有する層であることで高度の難燃性を発揮する。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、ポリマー(X)を有しているにも拘らず、直接に炎に接した場合にも、ある程度の時間は、燃焼することがなく、炎を遮炎することができる。
難燃層(A)は、ポリマー(X)を有しているので、フレキシブル性を良好に維持することができ、適用の範囲が広く各種の用途に応用できる。
本発明の高強度難燃ポリマー部材においては、ハロゲン系樹脂を含有させる必要がない。
また、難燃層(A)においては、ポリマー(X)中の層状無機系化合物(f)の割合を比較的に少なく制御することができるので、透明性の点で優れている。特に、難燃層(A)における灰分の含有割合が、70重量%未満という少ない含有割合の場合にも、難燃性を発揮することができる。
また、本発明の高強度難燃ポリマー部材における難燃層(A)とポリマー層(B)との積層体が、重合性モノマー(m)と層状無機系化合物(f)を含む重合性組成物(α)から形成されるシロップ状の重合性組成物層(a)と、ポリマー(p)を含み且つ重合性モノマー(m)を吸収できる固体状のモノマー吸収層(b)とを積層し、重合を行うことにより得られる場合や、重合性モノマー(m1)と層状無機系化合物(f)を含む重合性組成物(α)から形成されるシロップ状の重合性組成物層(a´)と、重合性モノマー(m2)とポリマー(p2)を含むシロップ状の重合性組成物層(b´)とを積層し、重合を行うことにより得られる場合には、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、特に、難燃性に優れている。
本発明の高強度難燃ポリマー部材は、その製造にあたり、重合性組成物(α)に含まれる揮発性成分(例えば、有機溶剤や有機化合物など)の蒸発除去を必要としないため、環境への負荷を低減でき、環境面で有利である。
≪1.高強度難燃ポリマー部材≫
本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)、ポリマー層(B)、基材層(L)をこの順に含む。難燃層(A)は、ポリマー(X)中に層状無機系化合物(f)を含有する層である。ポリマー(X)は、架橋ポリマーを含んでいても良い。ポリマー層(B)中のポリマーの構造は、未架橋構造または半相互進入高分子網目構造であっても良い。ここで、「半相互進入高分子網目構造」とは、semi-interpenetrating polymer network strucure(セミIPN構造)とも称される構造である。AとBの2種類のポリマーが系に存在する場合に、AはAのみで架橋構造を有し、BはBのみで架橋構造を有する構造を、「相互進入高分子網目構造」(interpenetrating polymer network strucure(IPN構造))というのに対し、Aは未架橋構造を有し、Bは架橋構造を有する構造を、「半相互進入高分子網目構造」という。本発明の高強度難燃ポリマー部材の概略図を図1に示す。なお、図1では、ポリマー層(B)の一方の面に難燃層(A)を有するが、難燃層(A)はポリマー層(B)の両面に設けることができる。難燃層(A)がポリマー層(B)の両面に設けられる場合は、基材層(L)は、2つのポリマー層(A)の少なくとも一方の面に設けられる。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、最外層の少なくとも一方が粘着剤層(H)であっても良い。このような粘着剤層(H)としては、再剥離性または強粘着性を発現できる層であれば、任意の適切な粘着剤層を採用し得る。このような粘着剤層(H)としては、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、酢酸ビニル系粘着剤などから形成される層が挙げられる。粘着剤層(H)は、塗工によって形成された塗工層であっても良いし、押出成形等によって成形された成形層であっても良い。粘着剤層(H)の厚みは、粘着剤の種類や再剥離性の程度によって、任意の適切な厚みを採用し得る。粘着剤層(H)の厚みは、優れた再剥離性を発現し得るためには、好ましくは1~1000μm、より好ましくは5~500μmである。粘着剤層(H)の厚みは、強粘着性を発現し得るためには、好ましくは1~3000μm、より好ましくは5~1000μmである。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に香料が含有されていても良い。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐候剤が含有されていても良い。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有されていても良い。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、ポリマー層(B)に無機粒子が含有されていても良い。
本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)、ポリマー層(B)、基材層(L)をこの順に含む。難燃層(A)は、ポリマー(X)中に層状無機系化合物(f)を含有する層である。ポリマー(X)は、架橋ポリマーを含んでいても良い。ポリマー層(B)中のポリマーの構造は、未架橋構造または半相互進入高分子網目構造であっても良い。ここで、「半相互進入高分子網目構造」とは、semi-interpenetrating polymer network strucure(セミIPN構造)とも称される構造である。AとBの2種類のポリマーが系に存在する場合に、AはAのみで架橋構造を有し、BはBのみで架橋構造を有する構造を、「相互進入高分子網目構造」(interpenetrating polymer network strucure(IPN構造))というのに対し、Aは未架橋構造を有し、Bは架橋構造を有する構造を、「半相互進入高分子網目構造」という。本発明の高強度難燃ポリマー部材の概略図を図1に示す。なお、図1では、ポリマー層(B)の一方の面に難燃層(A)を有するが、難燃層(A)はポリマー層(B)の両面に設けることができる。難燃層(A)がポリマー層(B)の両面に設けられる場合は、基材層(L)は、2つのポリマー層(A)の少なくとも一方の面に設けられる。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、最外層の少なくとも一方が粘着剤層(H)であっても良い。このような粘着剤層(H)としては、再剥離性または強粘着性を発現できる層であれば、任意の適切な粘着剤層を採用し得る。このような粘着剤層(H)としては、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、酢酸ビニル系粘着剤などから形成される層が挙げられる。粘着剤層(H)は、塗工によって形成された塗工層であっても良いし、押出成形等によって成形された成形層であっても良い。粘着剤層(H)の厚みは、粘着剤の種類や再剥離性の程度によって、任意の適切な厚みを採用し得る。粘着剤層(H)の厚みは、優れた再剥離性を発現し得るためには、好ましくは1~1000μm、より好ましくは5~500μmである。粘着剤層(H)の厚みは、強粘着性を発現し得るためには、好ましくは1~3000μm、より好ましくは5~1000μmである。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に香料が含有されていても良い。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐候剤が含有されていても良い。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有されていても良い。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、ポリマー層(B)に無機粒子が含有されていても良い。
<1-1.ポリマー層(B)>
ポリマー層(B)中のポリマーの構造は、未架橋構造または半相互進入高分子網目構造であっても良い。ポリマー層(B)中のポリマーの構造が未架橋構造または半相互進入高分子網目構造であることにより、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、優れた耐カール性を発現することができる。ポリマー層(B)は、各種ポリマーを、好ましくは80重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは95重量%以上、特に好ましくは98重量%以上、最も好ましくは実質的に100重量%含む。上記ポリマーとしては、例えば、プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材を好適に用いることができる。このようなプラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材の素材としては、例えば、アクリル系樹脂;ウレタン系樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)等の、α-オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂;酢酸ビニル系樹脂;ポリフェニレンスルフィド(PPS);ポリアミド(ナイロン)、全芳香族ポリアミド(アラミド)等のアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);エポキシ樹脂;オキセタン系樹脂;ビニルエーテル系樹脂;などが挙げられる。これらの素材は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
ポリマー層(B)中のポリマーの構造は、未架橋構造または半相互進入高分子網目構造であっても良い。ポリマー層(B)中のポリマーの構造が未架橋構造または半相互進入高分子網目構造であることにより、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、優れた耐カール性を発現することができる。ポリマー層(B)は、各種ポリマーを、好ましくは80重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは95重量%以上、特に好ましくは98重量%以上、最も好ましくは実質的に100重量%含む。上記ポリマーとしては、例えば、プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材を好適に用いることができる。このようなプラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材の素材としては、例えば、アクリル系樹脂;ウレタン系樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)等の、α-オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂;酢酸ビニル系樹脂;ポリフェニレンスルフィド(PPS);ポリアミド(ナイロン)、全芳香族ポリアミド(アラミド)等のアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);エポキシ樹脂;オキセタン系樹脂;ビニルエーテル系樹脂;などが挙げられる。これらの素材は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
また、上記ポリマーとしては、上記プラスチック系基材の多孔質フィルム;天然ゴム;合成ゴム;なども挙げられる。
ポリマー層(B)は難燃剤を含んでいてもよい。難燃剤としては、任意の適切な難燃剤を採用し得る。このような難燃剤としては、例えば、リン系難燃剤などの有機系難燃剤;水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、層状ケイ酸塩などの無機系難燃剤;などが挙げられる。
ポリマー層(B)は、難燃層(A)と同様に、層状無機系化合物(f)を難燃剤として含むことができる。この場合には、ポリマー層(B)中の層状無機系化合物(f)の充填率は、難燃層(A)中の層状無機系化合物(f)の充填率よりも低くなるように設定され、難燃層(A)とポリマー層(B)は難燃性において差別化される。
ポリマー層(B)の厚みとしては、任意の適切な厚みを採用し得る。ポリマー層(B)の厚みとしては、例えば、好ましくは1~3000μmであり、より好ましくは2~2000μmであり、さらに好ましくは5~1000μmである。また、ポリマー層(B)は、単層、積層の何れの形態を有していてもよい。
ポリマー層(B)には、これらを形成するポリマー材料の選択により粘着性を付与することができる。例えば、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂は、それぞれ、アクリル系感圧性接着剤(粘着剤)のベースポリマー、エポキシ系感圧性接着剤のベースポリマー、オキセタン系感圧性接着剤のベースポリマー、ビニルエーテル系感圧性接着剤のベースポリマー、ウレタン系感圧性接着剤のベースポリマー、ポリエステル系感圧性接着剤のベースポリマー等として機能する。
<1-2.難燃層(A)>
難燃層(A)に含まれるポリマー(X)としては、上記ポリマー層(B)に含まれ得るポリマーとして例示した各種ポリマーと同様のものを例示することができる。難燃層(A)に含まれるポリマー(X)は、架橋ポリマーを含んでいても良い。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)中のポリマー(X)が架橋ポリマーを含む場合、優れた耐シガレット性を発現できる。ポリマー(X)が架橋ポリマーを含む場合、ポリマー(X)中の架橋ポリマーの含有割合は、好ましくは50~100重量%、より好ましくは70~100重量%、さらに好ましくは90~100重量%、特に好ましくは95~100重量%、最も好ましくは実質的に100重量%である。ポリマー(X)中の架橋ポリマーの含有割合が上記範囲内にあれば、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、優れた耐シガレット性を発現できる。ポリマー(X)中の架橋ポリマーは、好ましくは、多官能性モノマーを含む重合性モノマーを重合して得られる。架橋ポリマーを得るために用い得る重合性モノマー中の多官能性モノマーの含有割合は、好ましくは10~100重量%であり、より好ましくは30~100重量%であり、さらに好ましくは50~100重量%であり、特に好ましくは70~100重量%であり、最も好ましくは90~100重量%である。架橋ポリマーを得るために用い得る重合性モノマー中の多官能性モノマーの含有割合が上記範囲内にあれば、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、より優れた耐シガレット性を発現できる。なお、多官能性モノマーは、1種のみであっても良いし、2種以上であっても良い。架橋ポリマーを得るために用い得る重合性モノマーとしては、上記ポリマー層(B)に含まれ得るポリマーを形成するために用い得る重合性モノマーと同様のものを例示することができる。多官能性モノマーを用いることによって、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、優れた耐シガレット性を発現でき、さらには、耐熱性を向上させることが可能となり、また、表面のキズ付き防止性を向上させることが可能となる。
難燃層(A)に含まれるポリマー(X)としては、上記ポリマー層(B)に含まれ得るポリマーとして例示した各種ポリマーと同様のものを例示することができる。難燃層(A)に含まれるポリマー(X)は、架橋ポリマーを含んでいても良い。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)中のポリマー(X)が架橋ポリマーを含む場合、優れた耐シガレット性を発現できる。ポリマー(X)が架橋ポリマーを含む場合、ポリマー(X)中の架橋ポリマーの含有割合は、好ましくは50~100重量%、より好ましくは70~100重量%、さらに好ましくは90~100重量%、特に好ましくは95~100重量%、最も好ましくは実質的に100重量%である。ポリマー(X)中の架橋ポリマーの含有割合が上記範囲内にあれば、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、優れた耐シガレット性を発現できる。ポリマー(X)中の架橋ポリマーは、好ましくは、多官能性モノマーを含む重合性モノマーを重合して得られる。架橋ポリマーを得るために用い得る重合性モノマー中の多官能性モノマーの含有割合は、好ましくは10~100重量%であり、より好ましくは30~100重量%であり、さらに好ましくは50~100重量%であり、特に好ましくは70~100重量%であり、最も好ましくは90~100重量%である。架橋ポリマーを得るために用い得る重合性モノマー中の多官能性モノマーの含有割合が上記範囲内にあれば、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、より優れた耐シガレット性を発現できる。なお、多官能性モノマーは、1種のみであっても良いし、2種以上であっても良い。架橋ポリマーを得るために用い得る重合性モノマーとしては、上記ポリマー層(B)に含まれ得るポリマーを形成するために用い得る重合性モノマーと同様のものを例示することができる。多官能性モノマーを用いることによって、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、優れた耐シガレット性を発現でき、さらには、耐熱性を向上させることが可能となり、また、表面のキズ付き防止性を向上させることが可能となる。
難燃層(A)に含まれるポリマー(X)は、重合性モノマーから形成することができる。重合性モノマーは、ラジカル重合やカチオン重合などの反応機構を問わず、光エネルギーや熱エネルギーを利用して重合可能な化合物である。このような重合性モノマーは、例えば、アクリル系ポリマーを形成するアクリル系モノマー等のラジカル重合性モノマー;エポキシ系樹脂を形成するエポキシ系モノマー、オキセタン系樹脂を形成するオキセタン系モノマー、ビニルエーテル系樹脂を形成するビニルエーテル系モノマー等のカチオン重合性モノマー;ウレタン系樹脂を形成するポリイソシアネートとポリオールとの組み合わせ;ポリエステル系樹脂を形成するポリカルボン酸、ポリオールとの組み合わせ;等が挙げられる。なお、重合性モノマーは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。重合性モノマーについては、後述の「高強度難燃ポリマー部材の作成」の項で説明する。
難燃層(A)には、これらを形成するポリマー材料の選択により粘着性を付与することができる。例えば、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂は、それぞれ、アクリル系感圧性接着剤(粘着剤)のベースポリマー、エポキシ系感圧性接着剤のベースポリマー、オキセタン系感圧性接着剤のベースポリマー、ビニルエーテル系感圧性接着剤のベースポリマー、ウレタン系感圧性接着剤のベースポリマー、ポリエステル系感圧性接着剤のベースポリマー等として機能する。
<1-3.層状無機系化合物(f)>
難燃層(A)中に含有される層状無機系化合物(f)としては、例えば、層状無機物およびその有機処理物が挙げられる。層状無機系化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
難燃層(A)中に含有される層状無機系化合物(f)としては、例えば、層状無機物およびその有機処理物が挙げられる。層状無機系化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
層状無機物を形成できる無機物としては、例えば、ケイ酸塩、粘土鉱物などが挙げられる。中でも、層状無機物としては、層状粘土鉱物が好ましい。
層状粘土鉱物としては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ヘクトライト、サポナイト、ノントロナイト、スチーブンサイト等のスメクタイト;バーミキュライト;ベントナイト;カネマイト、ケニアナイト、マカナイト等の層状ケイ酸ナトリウム;等が挙げられる。このような層状粘土鉱物は、天然の鉱物として産するものであっても良いし、化学合成法によって製造されたものであっても良い。
層状無機物の有機処理物は、層状無機物を有機化合物により処理したものである。有機化合物としては、例えば、有機カチオン性化合物が挙げられる。有機カチオン性化合物としては、例えば、4級アンモニウム塩や4級ホスホニウム塩などのカチオン基を有するカチオン性界面活性剤が挙げられる。カチオン性界面活性剤は、プロピレンオキサイド骨格、エチレンオキサイド骨格、アルキル骨格などに、4級アンモニウム塩や4級ホスホニウム塩等のカチオン基を有する。このようなカチオン基は、ハロゲン化物イオン(例えば、塩化物イオンなど)などにより4級塩を形成している。
4級アンモニウム塩を有するカチオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、トリオクチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、ジステアリルジベンジルアンモニウム塩などや、メチルジエチルプロピレンオキサイド骨格を有するアンモニウム塩などが挙げられる。
4級ホスホニウム塩を有するカチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルトリフェニルホスホニウム塩、メチルトリフェニルホスホニウム塩、ラウリルトリメチルホスホニウム塩、ステアリルトリメチルホスホニウム塩、ジステアリルシジメチルホスホニウム塩、ジステアリルベンジルホスホニウム塩などが挙げられる。
層状粘土鉱物等の層状無機物は、有機カチオン性化合物により処理されて、層間の陽イオンが4級塩等のカチオン基とイオン交換される。粘土鉱物の陽イオンとしては、例えば、ナトリウムイオンやカルシウムイオンなどの金属カチオンである。有機カチオン性化合物により処理された層状粘土鉱物は、上記ポリマーや重合性モノマーに膨潤、分散しやすくなる。有機カチオン性化合物により処理された層状粘土鉱物としては、例えば、ルーセンタイトシリーズ(コープケミカル社製)が挙げられ、より具体的には、ルーセンタイトSPN、ルーセンタイトSAN、ルーセンタイトSEN、ルーセンタイトSTNなどが挙げられる。
また、層状無機物の有機処理物としては、層状無機物の表面に、各種有機化合物による表面処理(例えば、シリコーン系化合物やフッ素系化合物等による低表面張力化処理など)が施されたものが挙げられる。
層状無機物の有機処理物において、層状無機物に対する有機化合物の割合は、層状無機物のカチオン交換容量(「CEC」)による。CECは、層状無機系化合物(f)のイオン交換容量、または、層状無機物表面上に吸着されうる正電荷の全量に関連し、それは、コロイド粒子単位質量あたりの正電荷、すなわちSI単位で「単位質量当たりのクーロン」によって表現される。それは、グラム当たりのミリ当量(meq/g)、または100グラム当たりのミリ当量(meq/100g)でも測定してよい。1meq/gのCECは、SI単位で96.5C/gに相当する。代表的な粘土鉱物に関する幾つかのCEC値は次の通りである。モンモリロナイトは70~150meq/100gの範囲であり、ハロサイトは40~50meq/100gの範囲であり、カオリンは1~10meq/100gの範囲である。
層状無機物の有機処理物において、層状無機物に対する有機化合物の割合は、層状無機物100重量部に対して、有機化合物が、好ましくは1000重量部以下であり、より好ましくは3~700重量部であり、さらに好ましくは5~500重量部である。
層状無機系化合物(f)の粒径(平均粒子径)としては、良好な難燃特性を得る観点から、難燃層(A)における層状無機系化合物(f)が分布する部分では、なるべく緻密に詰まっている方が好ましく、例えば、層状無機系化合物(f)を希薄溶液中に分散させたときの一次粒子径の平均値としては、レーザー散乱法や動的光散乱法におけるメジアン径で、好ましくは5nm~10μmであり、より好ましくは6nm~5μmであり、さらに好ましくは7nm~1μmである。なお、粒子は、粒径の異なる粒子を2種以上組み合わせて用いてもよい。
粒子の形状は、真球状や楕円球状などの球状、不定形状、針状、棒状、平板状、薄片状、中空管状などのいずれの形状であってもよい。粒子の形状は、好ましくは平板状、薄片状である。また、粒子は、その表面に、孔や突起などを有していてもよい。
また、層状粘土鉱物の粒子径は大きくなるにつれて透明性に問題を生じる恐れがあることから、最大一次粒径の平均値は、好ましくは5μm以下であり、より好ましくは5nm~5μmである。
なお、上記ルーセンタイトSPN(コープケミカル社製)は、4級アンモニウム塩を有する有機化合物で層状粘土鉱物が有機化処理されたものであり、有機化合物の割合が62重量%である。粒子径は、25%平均一次粒径19nm、50%平均一次粒径30nm、99%一次粒径100nmで、厚みは1nmであり、アスペクト比は約30である。
また、層状無機系化合物(f)として層状粘土鉱物の有機カチオン性化合物による処理物を用いた場合、難燃層(A)の表面抵抗値を好ましくは1×1014(Ω/□)以下にすることができ、難燃層(A)に帯電防止性を付与することができる。帯電防止性は、層状無機系化合物(f)の種類、形状、大きさ、含有量等、難燃層(A)のポリマー成分の組成等を制御することにより、所望の帯電防止性に制御することができる。
難燃層(A)では層状無機系化合物(f)とポリマー成分とが混在しているため、ポリマー成分に基づく特性を発揮することができるとともに、層状無機系化合物(f)が元来有する特性を発揮することができる。難燃層(A)における灰分の含有割合(難燃層(A)の形成材料の全量に対する層状無機系化合物(f)の含有割合:但し、層状無機系化合物(f)が層状無機物の有機処理物の場合には、有機処理されていない層状無機物の含有割合)は、層状無機系化合物(f)の種類に応じて適宜に設定することができる。上記含有割合は、好ましくは3重量%以上70重量%未満である。上記含有割合が70重量%以上であると、層状無機系化合物(f)が良好に分散しない場合があり、ダマが発生しやすくなり、層状無機系化合物(f)が均一に分散した難燃層(A)を作製することが困難となる場合がある。また、上記含有割合が70重量%を超えると、高強度難燃ポリマー部材の透明性、フレキシブル性が低下するおそれがある。一方、上記含有割合が3重量%未満であると、難燃層(A)が難燃性を有さない場合がある。難燃層(A)中の層状無機系化合物(f)の含有割合は、好ましくは3~60重量%であり、さらに好ましくは5~50重量%である。
難燃層(A)は、任意の適切な添加剤が含まれていてもよい。このような添加剤としては、例えば、界面活性剤(例えば、イオン性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤など)、架橋剤(例えば、ポリイソシアネート系架橋剤、シリコーン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アルキルエーテル化メラミン系架橋剤など)、可塑剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、着色剤(顔料や染料など)、溶剤(有機溶剤)などが挙げられる。
例えば、難燃層(A)に、意匠性、光学特性等の観点から、顔料(着色顔料)を使用することができる。黒色が望まれる場合には、着色顔料として、カーボンブラックを用いることができる。顔料(着色顔料)の使用量としては、着色度合い等を阻害しない観点から、例えば、ポリマー成分100重量部に対して、好ましくは0.15重量部以下であり、より好ましくは0.001~0.15重量部であり、さらには好ましくは0.02~0.1重量部である。
難燃層(A)の厚みは、好ましくは3~1000μmであり、より好ましくは4~500μmであり、さらに好ましくは5~200μmである。難燃層(A)の厚みが上記範囲を外れると、難燃性に問題を生じるおそれがある。
<1-4.基材層(L)>
基材層(L)は、本発明の高強度難燃ポリマー部材に高い機械的強度を与え得る層であれば、任意の適切な材料を含む層を採用し得る。このような材料としては、例えば、無機材料、有機材料、無機材料と有機材料の複合物が挙げられる。
基材層(L)は、本発明の高強度難燃ポリマー部材に高い機械的強度を与え得る層であれば、任意の適切な材料を含む層を採用し得る。このような材料としては、例えば、無機材料、有機材料、無機材料と有機材料の複合物が挙げられる。
無機材料としては、例えば、無機酸化物、金属、ガラス、石膏、コンクリート、モルタル、粘度鉱物、紙、不織布などが挙げられる。
有機材料としては、例えば、木材、樹脂などが挙げられる。
基材層(L)の形状としては、任意の適切な形状を採用し得る。基材層(L)の形状としては、例えば、シート状(例えば、石膏ボード、樹脂層など)、箔状(例えば、金属箔など)、繊維状(ガラスクロス、不織布など)などが挙げられる。
基材層(L)の厚みは、好ましくは1~5000μmであり、より好ましくは2~4000μmであり、さらに好ましくは3~3000μmである。基材層(L)の厚みが上記範囲内にあれば、本発明の高強度難燃ポリマー部材が高い機械的強度を発現することができる。
<1-5.高強度難燃ポリマー部材>
高強度難燃ポリマー部材の全体の厚さは、薄すぎると、十分な難燃性を示さない場合があり、厚すぎると、シート形状として巻取りにくく、取り扱い性が悪い場合がある点から、好ましくは10~5000μmであり、より好ましくは20~4000μmであり、さらに好ましくは30~3000μmである。なお、高強度難燃ポリマー部材の全体の厚さは、難燃層(A)の厚みと、ポリマー層(B)の厚みと、基材層(L)の厚みとの合計を意味する。
高強度難燃ポリマー部材の全体の厚さは、薄すぎると、十分な難燃性を示さない場合があり、厚すぎると、シート形状として巻取りにくく、取り扱い性が悪い場合がある点から、好ましくは10~5000μmであり、より好ましくは20~4000μmであり、さらに好ましくは30~3000μmである。なお、高強度難燃ポリマー部材の全体の厚さは、難燃層(A)の厚みと、ポリマー層(B)の厚みと、基材層(L)の厚みとの合計を意味する。
また、難燃層(A)の厚みは、上記高強度難燃ポリマー部材の全体の厚さ(難燃層(A)の厚みとポリマー層(B)の厚みと基材層(L)の厚みとの合計)に対して、好ましくは50%以下の割合であり、より好ましくは50~0.1%の割合であり、さらに好ましくは40~1%の割合である。難燃層(A)の厚みの割合が上記範囲を外れると、難燃性に問題を生じるおそれや、難燃層(A)の強度に問題を生じるおそれがある。
<1-6.難燃性>
本発明の高強度難燃ポリマー部材は、好ましくは、下記の難燃性を満足するものである。すなわち、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)側を下面にして、かつ該下面は空気に接触するように水平に設置し、該難燃層(A)側の下面から45mm離れた下部にブンゼンバーナーの火炎口が位置するようにブンゼンバーナーを設置し、前記火炎口から55mmの高さのブンゼンバーナーの炎を該難燃層(A)の下面に30秒間接炎させる水平燃焼試験において、該炎を遮炎できる難燃性を有するものである。上記水平燃焼試験は、高強度難燃ポリマー部材の難燃層(A)側からの炎の遮断性を示す。従って、上記水平燃焼試験では、高強度難燃ポリマー部材の端部には接炎しないようにして、ブンゼンバーナーの炎を難燃層(A)側から接炎させる。通常は、高強度難燃ポリマー部材の全ての端部から少なくとも50mm以上は離れた箇所に、ブンゼンバーナーの炎が接炎するように、ブンゼンバーナーが設置して行われる。水平燃焼試験に供される、高強度難燃ポリマー部材の大きさとしては、任意の適切な大きさを採用し得る。高強度難燃ポリマー部材の大きさとしては、例えば、縦:5~20cm、横:10~20cm、の矩形を用いることができる。図2、実施例では、5cm×12cmの矩形のものが用いられている。
本発明の高強度難燃ポリマー部材は、好ましくは、下記の難燃性を満足するものである。すなわち、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、難燃層(A)側を下面にして、かつ該下面は空気に接触するように水平に設置し、該難燃層(A)側の下面から45mm離れた下部にブンゼンバーナーの火炎口が位置するようにブンゼンバーナーを設置し、前記火炎口から55mmの高さのブンゼンバーナーの炎を該難燃層(A)の下面に30秒間接炎させる水平燃焼試験において、該炎を遮炎できる難燃性を有するものである。上記水平燃焼試験は、高強度難燃ポリマー部材の難燃層(A)側からの炎の遮断性を示す。従って、上記水平燃焼試験では、高強度難燃ポリマー部材の端部には接炎しないようにして、ブンゼンバーナーの炎を難燃層(A)側から接炎させる。通常は、高強度難燃ポリマー部材の全ての端部から少なくとも50mm以上は離れた箇所に、ブンゼンバーナーの炎が接炎するように、ブンゼンバーナーが設置して行われる。水平燃焼試験に供される、高強度難燃ポリマー部材の大きさとしては、任意の適切な大きさを採用し得る。高強度難燃ポリマー部材の大きさとしては、例えば、縦:5~20cm、横:10~20cm、の矩形を用いることができる。図2、実施例では、5cm×12cmの矩形のものが用いられている。
水平燃焼試験は、具体的には図2に示されるように、矩形の高強度難燃ポリマー部材Sは、難燃層(A)側を下面にして、矩形の両サイドを、それぞれ、2枚の上側と下側の支持板1により水平に固定される。支持板1は、高強度難燃ポリマー部材Sの下面が空気に接触して、かつブンゼンバーナーを設置できるように、下側の支持板1の長手方向の両側には、支柱2が設けられている。図2では、5cm×12cmの矩形の高強度難燃ポリマー部材Sが用いられており、12cmの辺が支持板1(幅10cm)により固定されている。ブンゼンバーナー3は、その火炎口4と、高強度難燃ポリマー部材Sの下面が45mmになるように設置される。また、ブンゼンバーナー3は、その火炎口4が、高強度難燃ポリマー部材Sの中心の下に位置する。ブンゼンバーナー3の炎の高さは、火炎口からの高さが55mmに調整される。なお、ブンゼンバーナー3は高強度難燃ポリマー部材Sの下に位置されるが、図2では、便宜上、ブンゼンバーナー3は支持板1の外側に記載している。
難燃性は、ブンゼンバーナーの炎を30秒間、1cm(ブンゼンバーナー3の火炎口4からの炎の高さ:55mmと、難燃層(A)側の下面とブンゼンバーナー3の火炎口4の距離:45mmとの差)を接炎させた際の、高強度難燃ポリマー部材の遮炎性と高強度難燃ポリマー部材の形状維持性を評価することができる。ブンゼンバーナー3のガスは、プロパンガスを用い、大気中で行われる。
高強度難燃ポリマー部材の遮炎性の評価は、実施例に示されるように、高強度難燃ポリマー部材Sの上方3mmの位置(両サイドの上側の支持体1の上側)にコピー用紙であるホワイトエコノミー314-048(Biznet社製)を設置し、上記水平燃焼試験において、コピー用紙の燃焼の有無を観察することにより行うことができる。また、高強度難燃ポリマー部材の形状維持性の評価は、高強度難燃ポリマー部材のポリマー層(B)側にコピー用紙であるホワイトエコノミー314-048(Biznet社製)を貼着したサンプル(難燃化処理した物品)を、上記水平燃焼試験に供して、上記サンプルの燃焼の有無を観察することにより行うことができる。
<1-7.機械的強度>
本発明の高強度難燃ポリマー部材は、基材層(L)を有することによって、高い機械的強度を発現できる。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、引張速度50mm/分における23℃での引張強度が、10N/mm2以上であり、好ましくは30N/mm2以上であり、より好ましくは50N/mm2以上であり、さらに好ましくは70N/mm2以上であり、特に好ましくは90N/mm2以上であり、最も好ましくは100N/mm2以上である。上記引張強度の上限は、特に限定されるものではないが、取扱性等を考慮した場合、好ましくは10000N/mm2以下である。引張強度の具体的な測定方法については後述する。
本発明の高強度難燃ポリマー部材は、基材層(L)を有することによって、高い機械的強度を発現できる。本発明の高強度難燃ポリマー部材は、引張速度50mm/分における23℃での引張強度が、10N/mm2以上であり、好ましくは30N/mm2以上であり、より好ましくは50N/mm2以上であり、さらに好ましくは70N/mm2以上であり、特に好ましくは90N/mm2以上であり、最も好ましくは100N/mm2以上である。上記引張強度の上限は、特に限定されるものではないが、取扱性等を考慮した場合、好ましくは10000N/mm2以下である。引張強度の具体的な測定方法については後述する。
≪2.高強度難燃ポリマー部材の作成≫
本発明の高強度難燃ポリマー部材の作成方法としては、例えば、難燃層(A)、ポリマー層(B)、基材層(L)をこの順に含む構成が得られるものであれば、任意の適切な作成方法を採用し得る。
本発明の高強度難燃ポリマー部材の作成方法としては、例えば、難燃層(A)、ポリマー層(B)、基材層(L)をこの順に含む構成が得られるものであれば、任意の適切な作成方法を採用し得る。
<2-1.高強度難燃ポリマー部材の製造方法(1)>
本発明の高強度難燃ポリマー部材の製造方法としては、難燃性が良好であることから、製造方法(1)が好ましく採用される。製造方法(1)においては、重合性モノマー(m)と層状無機系化合物(f)を含む重合性組成物(α)から形成されるシロップ状の重合性組成物層(a)と、ポリマー(p)を含み且つ重合性モノマー(m)を吸収できる固体状のモノマー吸収層(b)とを積層し、重合を行う工程と、基材層(L)を作製する工程とを含む製造方法により、本発明の高強度難燃ポリマー部材を製造する。このとき、重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に香料が含有されていても良い。重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に香料を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に香料が含有される。また、重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐候剤が含有されていても良い。重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐候剤を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐候剤が含有される。また、重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有されていても良い。重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐熱性樹脂を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有される。また、モノマー吸収層(b)に無機粒子が含有されていても良い。モノマー吸収層(b)に無機粒子を含有させておけば、最終的に、ポリマー層(B)に無機粒子が含有される。
本発明の高強度難燃ポリマー部材の製造方法としては、難燃性が良好であることから、製造方法(1)が好ましく採用される。製造方法(1)においては、重合性モノマー(m)と層状無機系化合物(f)を含む重合性組成物(α)から形成されるシロップ状の重合性組成物層(a)と、ポリマー(p)を含み且つ重合性モノマー(m)を吸収できる固体状のモノマー吸収層(b)とを積層し、重合を行う工程と、基材層(L)を作製する工程とを含む製造方法により、本発明の高強度難燃ポリマー部材を製造する。このとき、重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に香料が含有されていても良い。重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に香料を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に香料が含有される。また、重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐候剤が含有されていても良い。重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐候剤を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐候剤が含有される。また、重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有されていても良い。重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐熱性樹脂を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有される。また、モノマー吸収層(b)に無機粒子が含有されていても良い。モノマー吸収層(b)に無機粒子を含有させておけば、最終的に、ポリマー層(B)に無機粒子が含有される。
製造方法(1)によれば、重合性モノマー(m)および該重合性モノマーを重合して得られるポリマーに対して非相溶な層状無機系化合物(f)を含有する重合性組成物(α)により形成された重合性組成物層(a)を、ポリマー(p)を含み且つ重合性モノマー(m)を吸収できる固体状のモノマー吸収層(b)の少なくとも一方の面に積層した後に、重合性モノマーを重合することにより、難燃層(A)およびポリマー層(B)を得ることができる。
製造方法(1)では、上記積層により、重合性組成物層(a)中の重合性モノマー(m)はモノマー吸収層(b)に吸収させるとともに、重合性組成物層(a)内で層状無機系化合物(f)を移動させて、層状無機系化合物(f)がモノマー吸収層(b)とは反対側の界面又は該界面近傍に偏って分布している偏在重合性組成物層(a1)が得られる。そして、偏在重合性組成物層(a1)及びモノマー吸収層(b)中の重合性モノマー(m)を重合して硬化することにより、難燃層(A)およびポリマー層(B)が得られる。偏在重合性組成物層(a1)を硬化して得られる偏在ポリマー層(a2)中において、層状無機系化合物(f)が偏在している、層状無機系化合物の偏在部(a21)が、難燃層(A)に該当する。偏在ポリマー層(a2)中において、層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)以外の層状無機系化合物(f)の非偏在部(a22)およびモノマー吸収層(b)が重合性モノマー(m)を吸収して得られるモノマー吸収層(b1)が重合して形成された硬化したモノマー吸収層(b2)が、ポリマー層(B)に該当する。つまり、非偏在部(a22)と硬化したモノマー吸収層(b2)を合わせた部分がポリマー層(B)に該当する。
以下に、高強度難燃ポリマー部材の製造方法(1)における、「重合性モノマー(m)と層状無機系化合物(f)を含む重合性組成物(α)から形成されるシロップ状の重合性組成物層(a)と、ポリマー(p)を含み且つ重合性モノマー(m)を吸収できる固体状のモノマー吸収層(b)とを積層し、重合を行う工程」について、を、図3を参照しながら、説明する。まず、積層工程(1)で、重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)を積層して積層体(X)を得る。重合性組成物層(a)は、層状無機系化合物(f)及び重合性モノマー(m)(図示せず)を含有する。重合性組成物層(a)はモノマー吸収層(b)の少なくとも一方の面に積層できるが、図3では、モノマー吸収層(b)の片面にのみ積層する場合が記載されている。図3は、重合性組成物層(a)の、モノマー吸収層(b)に積層しない側に、カバーフィルム(C)が設けられている場合である。また、モノマー吸収層(b)は基材フィルム(D)に設けられており、基材付きモノマー吸収性シート(E)として用いられている場合である。
積層工程(1)によって得られる積層体(X)では、重合性組成物層(a)中の重合性モノマー(m)の一部がモノマー吸収層(b)に吸収される(図示せず)。一方、重合性組成物層(a)内では層状無機系化合物(f)が移動して、層状無機系化合物(f)がモノマー吸収層(b)とは反対側の界面又は該界面近傍に偏って分布して、層状無機系化合物(f)の偏在部(a11)と非偏在部(a12)とを有する偏在重合性組成物層(a1)が得られる。すなわち、重合性組成物層(a)を、モノマー吸収層(b)に積層することで、重合性組成物層(a)中の重合性モノマー(m)が、モノマー吸収層(b)に吸収されて、層状無機系化合物(f)が偏在することで、偏在重合性組成物層(a1)が得られる。
偏在重合性組成物層(a1)における層状無機系化合物(f)の偏在の現象は、モノマー吸収層(b)の膨潤によるものと推察される。すなわち、モノマー吸収層(b)が重合性モノマー(m)のみを吸収して膨張し、一方、層状無機系化合物(f)はモノマー吸収層(b)には吸収されないため、層状無機系化合物(f)が、重合性組成物層(a)中に残存するような形で偏在していくものと考えられる。従って、重合性モノマー(m)を吸収しない基材を用いた場合は、重合性モノマー(m)に対して基材が膨潤しないため、該基材に重合性組成物層(a)を積層したとしても、層状無機系化合物(f)は偏在を起こさず、偏在重合性組成物層(a1)は得られない。
さらに、高強度難燃ポリマー部材の製造方法(1)では、上記積層体(X)に加熱工程を施すことができる。加熱工程により、層状無機系化合物(f)の偏在部(a11)が高密度に偏在化した偏在重合性組成物層(a1)が得られる。加熱工程によって、積層体(X)に対する温度制御、さらには該温度制御に係る時間制御がなされる。かかる加熱工程により、積層工程(1)を単に行なった場合に比べて、積層体(X)は、モノマー吸収層(b)が、重合性組成物層(a)中の重合性モノマー(m)をより多く吸収するようになり、層状無機系化合物(f)が、重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)との界面には存在しない偏在構造が顕著になる。このように、加熱工程により、高密度化した層状無機系化合物(f)の偏在構造が得られるため、偏在重合性組成物層(a1)、さらには偏在ポリマー層(a2)が薄層である場合にも、効率よく、層状無機系化合物(f)を偏在化できるため、薄層化した偏在ポリマー層(a2)を有する積層体(Y)を得ることができる。
また、重合性組成物層(a)中の重合性モノマー(m)は、その一部がモノマー吸収層(b)に吸収された後に、重合工程(2)が施されるため、密着性に優れている偏在ポリマー層(a2)とモノマー吸収層(b)との積層構造を有するポリマー部材を得ることができる。
積層体(X)におけるモノマー吸収層(b1)は、モノマー吸収層(b)が重合性モノマー(m)を吸収して膨潤した状態にある。なお、上記の通り、前記積層体(X)では、モノマー吸収層(b1)は、重合性モノマー(m)を吸収して膨潤しているため、偏在重合性組成物層(a1)の層状無機系化合物(f)の非偏在部(a12)とモノマー吸収層(b1)の界面は確認できないが(これらの複合箇所を図3ではab1として示している)、図3では、便宜上、膨潤前の状態を破線で示している。
次いで、積層体(X)に、重合工程(2)を施して、偏在重合性組成物層(a1)中の重合性モノマー(m)を重合して、上記偏在構造が維持されたまま硬化した、偏在ポリマー層(a2)が形成された積層体(Y)を得る。偏在ポリマー層(a2)では、層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)と層状無機系化合物(f)の非偏在部(a22)を有する。なお、モノマー吸収層(b1)には重合性モノマー(m)が吸収されているため、重合工程(2)によって、モノマー吸収層(b1)は、上記重合性モノマー(m)が硬化したモノマー吸収層(b2)になる。なお、積層体(Y)でも、偏在ポリマー層(a2)の層状無機系化合物(f)の非偏在部(a22)と硬化したモノマー吸収層(b2)の界面は確認できないが(これらの複合箇所を図3ではab1、ab2として示している)、図3では、上記同様に、便宜上、膨潤前の状態を破線で示している。
製造方法(1)は、基材層(L)を作製する工程を含む。基材層(L)を作製する工程(基材層作製工程(3))は、製造方法(1)において任意の適切なタイミングで行うことができる。製造方法(1)は、好ましくは、乾燥工程(4)を含む。乾燥工程(4)は重合工程(2)よりも後に行い得る。重合工程(2)よりも後に乾燥工程(4)を設けることによって、積層体(Y)中の残存臭気成分を除去できるので、高強度難燃ポリマー部材からのアウトガスを低減できる。乾燥工程(4)の乾燥温度は、好ましくは50~200℃であり、より好ましくは70~180℃であり、さらに好ましくは80~160℃であり、特に好ましくは90~140℃である。乾燥工程(4)の乾燥温度を上記範囲内に設定することにより、アウトガス低減効果がより一層発現できる。乾燥工程(4)の乾燥時間は、好ましくは1分~3時間であり、より好ましくは1.5分~2時間であり、さらに好ましくは2分~1時間であり、特に好ましくは3分~30分である。乾燥工程(4)の乾燥時間を上記範囲内に設定することにより、アウトガス低減効果がより一層発現できる。
〔2-1-1.積層工程(1)〕
積層工程(1)では、重合性組成物層(a)を、モノマー吸収層(b)の少なくとも一方の面に積層して、モノマー吸収層(b)/重合性組成物層(a)、の構造を有する積層体(X)を作製する。重合性組成物層(a)は、重合性組成物(α)により形成される層である。
積層工程(1)では、重合性組成物層(a)を、モノマー吸収層(b)の少なくとも一方の面に積層して、モノマー吸収層(b)/重合性組成物層(a)、の構造を有する積層体(X)を作製する。重合性組成物層(a)は、重合性組成物(α)により形成される層である。
(2-1-1-1.重合性組成物(α))
重合性組成物(α)は、重合可能な重合性モノマー(m)、及び層状無機系化合物(f)を少なくとも含んでいる。重合性組成物(α)には適宜に重合開始剤を含有することができる。また、重合性モノマー(m)を光硬化させる場合には、重合性組成物(α)は、重合開始剤として光重合開始剤を含む光重合性組成物として用いることができる。なお、光重合性組成物は、取り扱い性、塗工性等の点から、重合性モノマー(m)の一部分が重合した部分重合組成物であってもよい。重合性モノマー(m)としては、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。重合性組成物(α)には、香料が含有されていても良い。重合性組成物(α)には、耐候剤が含有されていても良い。重合性組成物(α)には、耐熱性樹脂が含有されていても良い。
重合性組成物(α)は、重合可能な重合性モノマー(m)、及び層状無機系化合物(f)を少なくとも含んでいる。重合性組成物(α)には適宜に重合開始剤を含有することができる。また、重合性モノマー(m)を光硬化させる場合には、重合性組成物(α)は、重合開始剤として光重合開始剤を含む光重合性組成物として用いることができる。なお、光重合性組成物は、取り扱い性、塗工性等の点から、重合性モノマー(m)の一部分が重合した部分重合組成物であってもよい。重合性モノマー(m)としては、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。重合性組成物(α)には、香料が含有されていても良い。重合性組成物(α)には、耐候剤が含有されていても良い。重合性組成物(α)には、耐熱性樹脂が含有されていても良い。
重合性モノマー(m)としては、上記例示の難燃層(A)に含まれるポリマーを形成することができる各種の重合性モノマーが挙げられる。重合速度が速く、生産性に優位である点から、重合性モノマー(m)としては、アクリル系モノマーが好ましい。すなわち、本発明では、偏在ポリマー層(a2)を構成するポリマーとしては、アクリル系ポリマーが好ましい。重合性モノマー(m)は多官能性モノマーを含んでいても良い。重合性モノマー(m)が多官能性モノマーを含む場合、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、優れた耐シガレット性を発現できる。重合性モノマー(m)が多官能性モノマーを含む場合、重合性モノマー(m)中の多官能性モノマーの含有割合は、好ましくは10~100重量%であり、より好ましくは30~100重量%であり、さらに好ましくは50~100重量%であり、特に好ましくは70~100重量%であり、最も好ましくは90~100重量%である。重合性モノマー(m)中の多官能性モノマーの含有割合が上記範囲内にあれば、本発明の高強度難燃ポリマー部材は、より優れた耐シガレット性を発現できる。
本発明では重合性モノマーとしてアクリル系モノマーが好適に用いられるため、重合性組成物(α)としては、アクリル系重合性組成物が好ましい。従って、重合性組成物(α)が層状無機系化合物含有粘着剤組成物の場合には、偏在ポリマー層(a2)として層状無機系化合物偏在粘着剤層が形成される。なお、「粘着剤組成物」には「粘着剤組成物を形成する組成物」の意味を含むものとする。
重合性組成物(α)としては、例えば、層状無機系化合物(f)、重合性モノマー(m)に加えて光重合開始剤を少なくとも含む光重合性組成物が好ましく、さらには、層状無機系化合物含有粘着剤組成物が好適に用いられる。本発明では重合性モノマー(m)としてアクリル系モノマーが好適に用いられるため、光重合性粘着剤組成物としては、光重合性アクリル系粘着剤組成物が好適に用いられる。
アクリル系モノマーとしては、アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを好適に用いることができる。なお、上記の「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び/又は「メタクリル」を表し、他も同様である。
アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、環状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルのいずれも好適に用いることができる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。なお、ここでいう(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、単官能(メタ)アクリル酸アルキルエステルを意味する。
直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどのアルキル基の炭素数が1~20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。中でも、好ましくは、アルキル基の炭素数が2~14の(メタ)アクリル酸アルキルエステルであり、より好ましくは、アルキル基の炭素数が2~10の(メタ)アクリル酸アルキルエステルである。
環状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルはアクリル系ポリマーの主たるモノマー成分(モノマー主成分)として用いられ得る。
偏在ポリマー層(a2)に粘着性が求められる用途で高強度難燃ポリマー部材を用いる場合、(メタ)アクリル酸アルキルエステルの使用割合は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量に対して、好ましくは70重量%以上であり、より好ましくは80重量%以上である。つまり、重合性組成物(α)において、(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、重合性モノマー(m)全量に対して、好ましくは70重量%以上含まれ、より好ましくは80重量%以上含まれる。
偏在ポリマー層(a2)に硬い物性が求められる用途(例えば、フィルム用途やハードコート用途など)で高強度難燃ポリマー部材を用いる場合、(メタ)アクリル酸アルキルエステルの使用割合は、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分全量に対して、好ましくは95重量%以下であり、より好ましくは0~95重量%であり、さらに好ましくは0~70重量%である。つまり、重合性組成物(α)において、(メタ)アクリル酸アルキルエステルの使用割合は、重合性モノマー(m)全量に対して、好ましくは95重量%以下であり、より好ましくは0~95重量%であり、さらに好ましくは0~70重量%である。
重合性組成物(α)においては、重合性モノマー(m)として、極性基含有モノマーや多官能性モノマーなどの各種の共重合性モノマーが用いられてもよい。例えば、アクリル系重合性組成物(例えば、アクリル系粘着剤組成物)に、共重合性モノマーを用いることにより、例えば、偏在ポリマー層(a2)(偏在アクリル系粘着剤層)の被着体への接着力を向上させたり、前記ポリマー層の凝集力を高めたりすることができる。共重合性モノマーは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
極性基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー又はその無水物(無水マレイン酸など);(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、ビニルアルコール、アリルアルコールなどの水酸基含有モノマー;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのアミド基含有モノマー;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t-ブチルアミノエチルなどのアミノ基含有モノマー;(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルなどのグリシジル基含有モノマー;アクリロニトリルやメタクリロニトリルなどのシアノ基含有モノマー;N-ビニル-2-ピロリドン、(メタ)アクリロイルモルホリンの他、N-ビニルピリジン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルピリミジン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルオキサゾール等の複素環含有ビニル系モノマー;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;ビニルスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸基含有モノマー;2-ヒドロキシエチルアクリロイルフォスフェートなどのリン酸基含有モノマー;シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミドなどのイミド基含有モノマー;2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどのイソシアネート基含有モノマー;などが挙げられる。極性基含有モノマーとしては、上記の中でも、カルボキシル基含有モノマー又はその無水物が好適であり、アクリル酸が特に好適である。
極性基含有モノマーの使用量としては、得られる高強度難燃ポリマー部材の目的、用途によって適宜調整することができる。
偏在ポリマー層(a2)に粘着性が求められる用途で高強度難燃ポリマー部材を用いる場合、極性基含有モノマーの使用割合は、重合性モノマー(m)全量に対して、好ましくは30重量%以下であり、より好ましくは1~30重量%であり、さらに好ましくは2~20重量%である。極性基含有モノマーの使用割合が重合性モノマー(m)全量に対して30重量%を超えると、得られるポリマーの凝集力が高くなりすぎ、例えば、偏在ポリマー層(a2)が硬くなりすぎ、密着性が低下するおそれがある。また、極性基含有モノマーの使用割合が重合性モノマー(m)全量に対して1重量%未満であると、得られるポリマーの凝集力が低下し、高いせん断力が得られないおそれがある。
偏在ポリマー層(a2)に硬い物性が求められる用途で高強度難燃ポリマー部材を用いる場合、極性基含有モノマーの使用割合は、重合性モノマー(m)全量に対して、好ましくは95重量%以下であり、より好ましくは0.01~95重量%であり、さらに好ましくは1~70重量%である。極性基含有モノマーの使用割合が重合性モノマー(m)全量に対して95重量%を超えると、例えば、耐水性などが十分でなくなり、高強度難燃ポリマー部材として使用環境(湿気、水分など)に対する品質変化が大きくなるおそれがある。また、極性基含有モノマーの使用割合が重合性モノマー(m)全量に対して0.01重量%以下であると、硬い物性を得る場合には、ガラス転移温度(Tg)の高い(メタ)アクリル酸エステル(例えばイソボルニルアクリレートなど)や多官能性モノマーの添加量が多くなり、得られた高強度難燃ポリマー部材が脆くなりすぎるおそれがある。
多官能性モノマーとしては、例えば、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。
多官能性モノマーは、得られる高強度難燃ポリマー部材の目的、用途によって適宜調整することができる。多官能性モノマーは、得られる偏在ポリマー層(a2)に凝集力を付与したり、得られる偏在ポリマー層(a2)の形状を維持したりする場合に好適に用いられる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとともに用いることができる、極性基含有モノマーや多官能性モノマー以外の共重合性モノマーとしては、例えば、フェニル(メタ)アクリレート等の芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物;エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレンなどのオレフィン又はジエン類;ビニルアルキルエーテルなどのビニルエーテル類;塩化ビニル;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;ビニルスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸基含有モノマー;2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー;シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミドなどのイミド基含有モノマー;2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどのイソシアネート基含有モノマー;フッ素原子含有(メタ)アクリレート;ケイ素原子含有(メタ)アクリレート;などが挙げられる。
重合開始剤は、必要に応じて用いることができる。重合開始剤は、重合工程(2)に応じて、例えば、熱重合開始剤や光重合開始剤を選択して用いることができる。重合開始剤を用いると、積層工程(1)および必要により加熱工程により形成された、偏在重合性組成物層(a1)の偏在構造を維持したまま、該偏在重合性組成物層(a1)中の重合性モノマー(m)を容易に硬化させることができる。
重合開始剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
光重合開始剤としては、任意の適切な光重合開始剤を採用し得る。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α-ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤などを用いることができる。
光重合開始剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
ケタール系光重合開始剤としては、例えば、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(例えば、商品名「イルガキュア651」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)など)等が挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(例えば、商品名「イルガキュア184」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)など)、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-(t-ブチル)ジクロロアセトフェノンなどが挙げられる。ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、商品名「ルシリンTPO」(BASF社製)などが挙げられる。α-ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オンなどが挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2-ナフタレンスルホニルクロライドなどが挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1-フェニル-1,1-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)-オキシムなどが挙げられる。ベンゾイン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾインなどが含まれる。ベンジル系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルなどが挙げられる。ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3、3′-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが挙げられる。チオキサントン系光重合開始剤には、例えば、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントンなどが挙げられる。
光重合開始剤の使用量としては、例えば、重合性組成物(α)中の重合性モノマー(m)100重量部に対して、好ましくは5重量部以下であり、より好ましくは0.01~5重量部であり、さらに好ましくは0.05~3重量部である。
熱重合開始剤としては、例えば、アゾ系重合開始剤(例えば、2,2´-アゾビスイソブチロニトリル、2,2´-アゾビス-2-メチルブチロニトリル、2,2´-アゾビス(2-メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4´-アゾビス-4-シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2´-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2´-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2´-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2´-アゾビス(N,N´-ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライドなど)、過酸化物系重合開始剤(例えば、ジベンゾイルペルオキシド、tert-ブチルペルマレエートなど)、レドックス系重合開始剤(例えば、有機過酸化物/バナジウム化合物;有機過酸化物/ジメチルアニリン;ナフテン酸金属塩/ブチルアルデヒド、アニリンあるいはアセチルブチロラクトン;等の組み合わせなど)などが挙げられる。熱重合開始剤の使用量としては、熱重合開始剤として利用可能な範囲であればよい。なお、レドックス系重合開始剤を熱重合開始剤として用いれば、常温で重合させることが可能である。熱重合開始剤の使用量は、例えば、重合性組成物(α)中の重合性モノマー(m)100重量部に対して、好ましくは5重量部以下であり、より好ましくは0.01~5重量部であり、さらに好ましくは0.05~3重量部である。
(2-1-1-2.層状無機系化合物(f))
層状無機系化合物(f)としては、上記の難燃層(A)に含まれる層状無機系化合物(f)の例示が挙げられる。また、層状無機系化合物(f)は、固体であってもよいし、流動性を有していてもよい。なお、層状無機系化合物(f)の粒子の形状としては、偏在ポリマー層(a2)において密な構造を有する偏在部(a21)を得る観点からは球状以外の形状が好ましく、中でも、平板状が好ましい。
層状無機系化合物(f)としては、上記の難燃層(A)に含まれる層状無機系化合物(f)の例示が挙げられる。また、層状無機系化合物(f)は、固体であってもよいし、流動性を有していてもよい。なお、層状無機系化合物(f)の粒子の形状としては、偏在ポリマー層(a2)において密な構造を有する偏在部(a21)を得る観点からは球状以外の形状が好ましく、中でも、平板状が好ましい。
層状無機系化合物(f)として粒子を用いた場合は、該層状無機系化合物(f)は、偏在ポリマー層(a2)表面において該粒子による表面凹凸の形成に寄与できたり、表面凹凸シート利用面表面での凹凸構造の形成に寄与できたりする。
あるポリマーに対してある物質が、非相溶性の物質であるか否かの判断は、目視、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)、X線回析などにより、一般的な方法(例えば、ある物質を重合性モノマーに溶解させ、重合性モノマーを重合してポリマー化して判断する方法;ポリマーをそのポリマーを溶解する溶媒に溶解し、そこへ物質を添加し、攪拌後溶媒を除去して判断する方法;ポリマーが熱可塑性ポリマーであればポリマーを加熱溶解して、そこへ物質を配合し、冷却後判断する方法;など)において、そのポリマー中の物質またはその集合体がどの程度の大きさで分散しているかにより判断することができる。その判断基準は、物質またはその集合体が、球や立方体、不定形状などの球体状に近似できる場合には5nm以上の直径を有すること、また、棒状や薄層状、直方体状などの柱体状に近似できる場合には最も長い辺の長さが10nm以上であることである。
ポリマー中に物質またはその集合体を分散させる方法としては、例えば、ポリマーを構成する重合性モノマー100重量部、光重合開始剤0.5重量部、物質またはその集合体50重量部を添加あるいは均一分散させた後、PETフィルム上に10~500μm程度の厚さにコーティングして、窒素などの不活性ガス中あるいはカバーフィルムで酸素の影響を排除してブラックライトによる紫外線照射で重合させる方法;予めポリマーを溶液重合や紫外線重合など任意の方法で作製しておき、該ポリマーを溶剤に溶解させた溶媒系に、ポリマー100重量部に対して50重量部に相当する量の物質またはその集合体を添加し、攪拌などにより均一分散して、PET上に塗布し、乾燥による溶剤除去後の厚さを10~500μm程度とする方法;などが挙げられる。
物質をポリマー中に分散した際において、そのポリマー中の物質またはその集合体が、球や立方体、不定形状などの球体状に近似でき、該球体状の物質またはその集合体が5nm以上の直径を有する場合には、そのポリマーに対して非相溶であるとみなすことができる。また、ポリマー中の物質またはその集合体が、棒状や薄層状、直方体状などの柱体状に近似でき、該柱体状の物質又はその集合体の最も長い辺の長さが10nm以上であるには、そのポリマーに対して非相溶であるとみなすことができる。
(2-1-1-3.重合性組成物層(a))
重合性組成物層(a)は、重合性組成物(α)により形成される層である。
重合性組成物層(a)は、重合性組成物(α)により形成される層である。
重合性組成物層(a)の厚みのモノマー吸収層(b)の厚みに対する比率は、好ましくは300%以下であり、より好ましくは200%以下であり、さらに好ましくは100%以下である。重合性組成物層(a)の厚みのモノマー吸収層(b)の厚みに対する比率が300%を超える場合、高強度難燃ポリマー部材の作製が困難となるおそれや作製後の高強度難燃ポリマー部材において強度低下の問題が生じるおそれがある。重合性組成物層(a)の厚みのモノマー吸収層(b)の厚みに対する比率が小さい方が、層状無機系化合物(f)が偏在しやすく、偏在重合性組成物層(a1)において層状無機系化合物(f)をより高密度に偏在させることができる。なお、重合性組成物層(a)の厚みのモノマー吸収層(b)の厚みに対する比率は1%以上とするのが均一に製膜できる点から好ましい。
重合性組成物層(a)の厚みとしては、例えば、好ましくは3~3000μmであり、より好ましくは10~1000μmであり、さらに好ましくは20~500μmである。重合性組成物層(a)の厚みが3μm未満であると、均一な塗工ができないおそれや、偏在ポリマー層(a2)が難燃性を有さないおそれがある。一方、重合性組成物層(a)の厚みが3000μmを超えると、高強度難燃ポリマー部材にうねりが発生し、平滑な高強度難燃ポリマー部材が得られないおそれがある。
重合性組成物(α)は、重合性モノマー(m)および層状無機系化合物(f)を含有する。層状無機系化合物(f)の含有割合は、重合性モノマー(m)100重量部に対して、好ましくは1~300重量部であり、より好ましくは3~200重量部であり、さらに好ましくは5~100重量部である。層状無機系化合物(f)の含有割合が重合性モノマー(m)100重量部に対して300重量部を超えると、高強度難燃ポリマー部材の作製が困難となるおそれや、作製後の高強度難燃ポリマー部材で強度低下の問題が生じるおそれがある。層状無機系化合物(f)の含有割合が重合性モノマー(m)100重量部に対して1重量部未満であると、積層工程(1)において積層体(X)を得た後にも、偏在重合性組成物層(a1)、さらには偏在ポリマー層(a2)を得難くなるおそれや、偏在ポリマー層(a2)が難燃性を有さないおそれがある。
層状無機系化合物(f)の使用量は、種類等に応じて、任意の適切な使用量を設定することができる。例えば、層状無機系化合物(f)として粒子を使用する際は、該層状無機系化合物(f)の使用量は、重合性組成物(α)中の重合性モノマー(m)100重量部に対して、好ましくは0.001~70重量部であり、より好ましくは0.01~60重量部であり、さらに好ましくは0.1~50重量部である。なお、粒子としての層状無機系化合物(f)の使用量が、重合性組成物(α)中の重合性モノマー(m)に対して0.001重量部未満の場合、表面凹凸シートの利用面表面に全体的に平均して凹凸構造を付与することが難しくなるおそれがある。また、粒子としての層状無機系化合物(f)の使用量が、重合性組成物(α)中の重合性モノマー(m)に対して70重量部を超える場合、表面凹凸シートの製造中に粒子の脱落が生じるおそれや、表面凹凸シートの強度低下の問題が生じるおそれがある。
重合性組成物(α)には、必要に応じて、難燃層(A)に含まれる、上記した適宜な添加剤が含まれていてもよい。
重合性組成物(α)は、上記各成分を均一に混合・分散させることにより調製することができる。この重合性組成物(α)は、通常、基材上に塗布するなどしてシート状に成形するので、塗布作業に適した適度な粘度を持たせておくのがよい。重合性組成物(α)の粘度は、例えば、アクリルゴム、増粘性添加剤などの各種ポリマーを配合することや、重合性組成物(α)中の重合性モノマー(m)を光の照射や加熱などにより一部重合させることにより調製することができる。なお、望ましい粘度は、BH粘度計を用いて、ローター:No.5ローター、回転数10rpm、測定温度30℃の条件で設定された粘度として、好ましくは5~50Pa・sであり、より好ましくは10~40Pa・sである。粘度が5Pa・s未満であると、基材上に塗布したときに液が流れてしまうおそれがある。粘度が50Pa・sを超えると、粘度が高すぎて塗布が困難となるおそれがある。
(2-1-1-4.モノマー吸収層(b))
モノマー吸収層(b)は、重合性組成物層(a)を積層する層であって、重合性組成物層(a)から重合性モノマー(m)の少なくとも1つを吸収する層である。このようなモノマー吸収層(b)は、重合性組成物(α)中の少なくとも一つの重合性モノマー(m)を吸収することできるモノマー吸収面を有する。モノマー吸収層(b)は無機粒子を含有していても良い。
モノマー吸収層(b)は、重合性組成物層(a)を積層する層であって、重合性組成物層(a)から重合性モノマー(m)の少なくとも1つを吸収する層である。このようなモノマー吸収層(b)は、重合性組成物(α)中の少なくとも一つの重合性モノマー(m)を吸収することできるモノマー吸収面を有する。モノマー吸収層(b)は無機粒子を含有していても良い。
モノマー吸収層(b)における重合性モノマー(m)の吸収は、積層工程(1)により、モノマー吸収層(b)のモノマー吸収面に重合性組成物層(a)が積層され、積層体(X)が形成された時点で生じる。また、モノマー吸収層(b)における重合性モノマー(m)の吸収は、加熱工程を施す場合には、より効果的に生じる。なお、モノマー吸収層(b)における重合性モノマー(m)の吸収は、重合工程(2)より前の段階に限らず、重合工程(2)の段階で生じてもよい。
モノマー吸収層(b)は、モノマー吸収層(b)を少なくとも一つ有し、且つ、該モノマー吸収層(b)のモノマー吸収面が重合性組成物層(a)と接することができるシート状の構造物(以下、「モノマー吸収性シート」という)で有り得る。
モノマー吸収性シートとしては、例えば、モノマー吸収層(b)のみで構成されたモノマー吸収性シート(以下、「基材レスモノマー吸収性シート」という)、基材上にモノマー吸収層(b)を設けたモノマー吸収性シート(以下、「基材付きモノマー吸収性シート」という)が挙げられる。なお、モノマー吸収性シートが基材レスモノマー吸収性シートの場合、モノマー吸収面としてはどちらの面を用いてもよい。また、モノマー吸収性シートが基材付きモノマー吸収性シートの場合、モノマー吸収層(b)表面がモノマー吸収面となる。
モノマー吸収層(b)を形成する材料としては、例えば、上記のポリマー層(B)の説明において例示した、各種ポリマー、多孔質フィルム、天然ゴム、合成ゴムなどが挙げられる。なお、モノマー吸収層(b)を形成する材料としては、これらを単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
モノマー吸収層(b)はポリマー(p)を含有する。モノマー吸収層(b)は重合性モノマー(m)との親和性が高く、重合性モノマー(m)の吸収速度が速いことが好ましい。また、モノマー吸収層(b)中のポリマー(p)を構成するモノマー成分が、重合性組成物(α)中の重合性モノマー(m)の少なくとも1つと共通することが好ましい。このようなポリマーとしては、例えば、重合性組成物(α)としてアクリル系重合性組成物が用いられている場合、モノマー吸収層(b)を形成するポリマー(p)としては、アクリル系ポリマーが好ましい。
モノマー吸収層(b)は、重合性組成物(α)から層状無機系化合物(f)を除いた以外は同様の組成を有する重合性組成物を重合して得られるポリマー層で構成されていてもよい。例えば、モノマー吸収層(b)は、重合性組成物(α)が光重合性組成物の場合には、光重合性組成物から層状無機系化合物(f)を除いた以外は同様の組成を有する光重合性組成物を硬化して得られるポリマー層で構成されていてもよい。
モノマー吸収層(b)は、ポリマー層(B)と同様に、難燃剤を含んでいてもよい。
モノマー吸収層(b)の弾性率としては、任意の適切な弾性率を採り得る。すなわち、モノマー吸収層(b)としては、重合性組成物(α)で用いられている重合性モノマー(m)のうち少なくとも一つを吸収することができる限り、粘着剤層、ポリマー層などの弾性率の低いものや、プラスチックシート、ハードコート層、着色塗膜層などの弾性率の高いもののいずれも用いることができる。
モノマー吸収層(b)が重合性組成物層(a)中の重合性モノマー(m)を吸収することにより、積層体(X)中のモノマー吸収層(b)の重量が積層工程(1)に用いるモノマー吸収層(b)の重量の1.1倍以上を示すことが好ましい。層状無機系化合物(f)を効果的に偏在化させることができるからである。モノマー吸収層(b)の重合性モノマー(m)の吸収による上記重量増加倍率は、より好ましくは2倍以上であり、さらに好ましくは3倍以上であり、特に好ましくは4倍以上である。この重量増加倍率は、モノマー吸収層(b)(又はモノマー吸収性シート)を、重合性モノマー(m)中に浸し、重合性組成物(α)をモノマー吸収層(b)に積層してから、重合工程(2)を施す前までと同じ温度で同じ時間(積層工程(1)と加熱工程と同様の条件)経過後に、モノマー吸収層(b)(又はモノマー吸収性シート)の重量を測定し、吸収前の重さに対する吸収後の重さの割合で算出することができる。なお、モノマー吸収層(b)中の重合性モノマー(m)の吸収による重量増加倍率は、モノマー吸収層(b)の平滑性維持の点から、好ましくは50倍以下である。
モノマー吸収層(b)の体積は、重合性モノマー(m)の吸収前と後とで比較して、一定であってもよいし、変化していてもよい。例えば、モノマー吸収層(b)が高分子物質(例えば、各種ポリマー(アクリル系ポリマー、ポリウレタン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂等)や重合性組成物(α)から層状無機系化合物(f)を除いた以外は同様の組成を有する重合性組成物を重合することにより形成されるポリマーなど)により形成される層である場合、モノマー吸収層(b)である高分子物質の層の体積は、重合性組成物層(a)から重合性モノマー(m)を吸収することで、通常増加する。つまり、モノマー吸収層(b)を形成する上記高分子物質は、重合性モノマー(m)を吸収することにより膨潤する。したがって、モノマー吸収層(b)は、重合性モノマー(m)を吸収することで体積が増加するモノマー膨潤層であってもよい。
モノマー吸収層(b)のゲル分率としては、任意の適切な値を採り得る。モノマー吸収層(b)において、ゲル分率が98重量%程度まで架橋されていても、あるいは、ほとんど架橋していなくても(例えば、ゲル分率が10重量%以下)、本発明の高強度難燃ポリマー部材を得ることができる。
モノマー吸収層(b)に高い架橋度(例えば、ゲル分率が90重量%以上)を持たせることにより、得られる高強度難燃ポリマー部材において、ポリマー層(B)に十分な耐熱性や耐溶剤性を付与することができる。モノマー吸収層(b)に低い架橋度(例えば、ゲル分率が10重量%以下)を持たせることにより、得られる高強度難燃ポリマー部材において、ポリマー層(B)に十分な柔軟性や応力緩和性を付与することができる。なお、ポリマー部材のゲル分率は、ポリマー部材をテトラフルオロエチレン性のメッシュであるテミッシュ(例えば、日東電工社製)で包み、酢酸エチル中に1週間浸した後に、ポリマー部材を乾燥させた時の重量変化量から算出する。本発明の高強度難燃ポリマー部材が優れた耐カール性を発現するためには、ポリマー(p)のゲル分率が、好ましくは10重量%以下であり、より好ましくは8重量%以下であり、さらに好ましくは5重量%以下であり、特に好ましくは3重量%以下である。ポリマー(p)のゲル分率の下限値は、好ましくは0重量%である。ポリマー(p)に低い架橋度(例えば、ゲル分率が10重量%以下)を持たせることにより、得られる高強度難燃ポリマー部材において、ポリマー層(B)に十分な柔軟性や応力緩和性を付与することができ、優れた耐カール性を発現することができる。
モノマー吸収層(b)が硬い層であれ、軟らかい層であれ、本発明の高強度難燃ポリマー部材を得ることができる。このため、モノマー吸収層(b)として硬い層(例えば、100%モジュラスが100N/cm2以上である層)を用いると、得られるモノマー吸収層(b)を支持体(基材)として用いることができる。また、モノマー吸収層(b)として軟らかい層(例えば、100%モジュラスが30N/cm2以下である層)を用いると、得られるモノマー吸収層(b)を粘着層として用いることができる。
重合性モノマー(m)を吸収する前のモノマー吸収層(b)の厚みとしては、任意の適切な厚みを採用し得る。重合性モノマー(m)を吸収する前のモノマー吸収層(b)の厚みとしては、例えば、好ましくは1~3000μmであり、より好ましくは2~2000μmであり、さらに好ましくは5~1000μmである。重合性モノマー(m)を吸収する前のモノマー吸収層(b)の厚みが1μm未満であると、多量の重合性モノマー(m)を吸収した場合にシートが変形するおそれや、重合性モノマー(m)の吸収が十分に行われないおそれがある。重合性モノマー(m)を吸収する前のモノマー吸収層(b)の厚みが3000μmを超えると、シート形状で巻取りにくく、取り扱い性が悪くなるおそれがある。
モノマー吸収層(b)は、単層、積層の何れの形態を有していてもよい。
モノマー吸収層(b)は、例えば、下記の基材やカバーフィルムの離型処理された面などの適宜な支持体の所定の面上に、任意の適切なコーター等で、モノマー吸収層(b)を形成する材料である組成物(以下、モノマー吸収層(b)形成組成物という)を塗布することにより、製造される。なお、支持体上に設けられたモノマー吸収層(b)形成組成物は、通常、必要に応じて、乾燥および/または硬化(例えば、光による硬化)される。また、モノマー吸収層(b)形成組成物は、任意の適切な支持体の所定の面上に塗布される際、アクリルゴム、増粘性添加剤などの各種ポリマーを配合することや、モノマー成分を加熱や光照射などにより一部重合させることにより塗布に適した粘度に調整されていてもよい。
モノマー吸収性シートが基材付きモノマー吸収性シートである場合に用いられる基材(モノマー吸収性シート用基材)としては、例えば、紙などの紙系基材;布、不織布、ネットなどの繊維系基材;金属箔、金属板などの金属系基材;プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材;ゴムシートなどのゴム系基材;発泡シートなどの発泡体;これらの積層体(例えば、プラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフィルム(またはシート)同士の積層体など);等の適宜な薄葉体を用いることができる。
モノマー吸収性シートが基材付きモノマー吸収性シートである場合に用いられる基材(モノマー吸収性シート用基材)としては、プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材を好適に用いることができる。このようなプラスチックのフィルムやシートにおける素材としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)等のα-オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂;ポリ塩化ビニル(PVC);酢酸ビニル系樹脂;ポリフェニレンスルフィド(PPS);ポリアミド(ナイロン)、全芳香族ポリアミド(アラミド)等のアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);などが挙げられる。これらの素材は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
モノマー吸収性シート用基材として、プラスチック系基材が用いられる場合は、延伸処理等により伸び率などの変形性を制御してもよい。また、モノマー吸収性シート用基材としては、モノマー吸収層(b)が活性エネルギー線による硬化により形成される場合は、活性エネルギー線の透過を阻害しないものを使用することが好ましい。
モノマー吸収性シート用基材の表面は、モノマー吸収層(b)との密着性を高めるため、任意の適切な表面処理、例えば、コロナ処理、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的または物理的方法による酸化処理等が施されていてもよく、下塗り剤や剥離剤等によるコーティング処理等が施されていてもよい。
モノマー吸収性シート用基材の厚みとしては、強度や柔軟性、使用目的などに応じて、任意の適切な厚みを採用し得る。モノマー吸収性シート用基材の厚みとしては、例えば、好ましくは400μm以下であり、より好ましくは1~350μmであり、さらに好ましくは10~300μmである。
モノマー吸収性シート用基材は、単層、積層の何れの形態を有していてもよい。
(2-1-1-5.積層体(X))
積層体(X)は、例えば、モノマー吸収層(b)のモノマー吸収面に重合性組成物(α)を塗布してシロップ状の重合性組成物層(a)を積層させることや、任意の適切な支持体上に重合性組成物(α)を塗布してシロップ状の重合性組成物層(a)を得てから、モノマー吸収層(b)上に該重合性組成物層(a)を転写することで作製することができる。なお、モノマー吸収層(b)により提供される面をモノマー吸収面という。
積層体(X)は、例えば、モノマー吸収層(b)のモノマー吸収面に重合性組成物(α)を塗布してシロップ状の重合性組成物層(a)を積層させることや、任意の適切な支持体上に重合性組成物(α)を塗布してシロップ状の重合性組成物層(a)を得てから、モノマー吸収層(b)上に該重合性組成物層(a)を転写することで作製することができる。なお、モノマー吸収層(b)により提供される面をモノマー吸収面という。
重合性組成物(α)の塗布に際しては、例えば、任意の適切なコーターを用いることができる。このようなコーターとしては、例えば、コンマロールコーター、ダイロールコーター、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーターなどが挙げられる。
(2-1-1-6.カバーフィルム)
積層体(X)の作製にあたり、重合性組成物層(a)の支持体として、カバーフィルムを用いることができる。カバーフィルムは、剥離性を有していてもよいし、剥離性を有していなくてもよい。なお、重合工程(2)において光重合法を用いる場合、空気中の酸素により反応が阻害されるため、重合工程(2)ではカバーフィルムを用いて空気中の酸素を遮断することが好ましい。
積層体(X)の作製にあたり、重合性組成物層(a)の支持体として、カバーフィルムを用いることができる。カバーフィルムは、剥離性を有していてもよいし、剥離性を有していなくてもよい。なお、重合工程(2)において光重合法を用いる場合、空気中の酸素により反応が阻害されるため、重合工程(2)ではカバーフィルムを用いて空気中の酸素を遮断することが好ましい。
カバーフィルムとしては、酸素を透過し難い薄葉体であれば、任意の適切なカバーフィルムを採用し得る。カバーフィルムとしては、光重合反応を用いる場合は透明なものが好ましく、例えば、任意の適切な剥離紙などが挙げられる。具体的には、カバーフィルムとしては、例えば、離型処理剤(剥離処理剤)による離型処理層(剥離処理層)を少なくとも一方の表面に有する基材の他、フッ素系ポリマー(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等)からなる低接着性基材や、無極性ポリマー(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂など)からなる低接着性基材などが挙げられる。なお、低接着性基材では、両面が離型面と利用することができ、一方、離型処理層を有する基材では、離型処理層表面を離型面(離型処理面)として利用することができる。
カバーフィルムとしては、例えば、カバーフィルム用基材の少なくとも一方の面に離型処理層が形成されているカバーフィルム(離型処理層を有する基材)を用いてもよいし、カバーフィルム用基材をそのまま用いてもよい。
カバーフィルム用基材としては、ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム等)、オレフィン系樹脂フィルム(ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等)、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム(ナイロンフィルム)、レーヨンフィルムなどのプラスチック系基材フィルム(合成樹脂フィルム)や、紙類(上質紙、和紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、トップコート紙など)の他、これらを、ラミネートや共押し出しなどにより、複層化したもの(2~3層の複合体)等が挙げられる。カバーフィルム用基材としては、透明性の高いプラスチック系基材フィルム(特に、ポリエチレンテレフタレートフィルム)が用いられたカバーフィルム用基材が特に好ましい。
離型処理剤としては、任意の適切な離型処理剤を採用し得る。離型処理剤としては、例えば、シリコーン系離型処理剤、フッ素系離型処理剤、長鎖アルキル系離型処理剤などが挙げられる。離型処理剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用してもよい。なお、離型処理剤により離型処理が施されたカバーフィルムは、例えば、任意の適切な形成方法により、形成され得る。
カバーフィルムの厚みとしては、任意の適切な厚みを採用し得る。カバーフィルムの厚みとしては、取り扱い易さと経済性の点から、例えば、好ましくは12~250μmであり、より好ましくは20~200μmである。
カバーフィルムは、単層、積層の何れの形態を有していてもよい。
〔2-1-2.加熱工程〕
製造方法(1)では、モノマー吸収層(b)に重合性組成物層(a)を積層して得られる積層体(X)に、重合工程(2)を施す前に、加熱工程を施すことができる。加熱工程により、偏在重合性組成物層(a1)内での層状無機系化合物(f)の偏在化をより高度に行うことができ、偏在ポリマー層(a2)における層状無機系化合物(f)の分布をより高密度にした高強度難燃ポリマー部材を得ることができる。
製造方法(1)では、モノマー吸収層(b)に重合性組成物層(a)を積層して得られる積層体(X)に、重合工程(2)を施す前に、加熱工程を施すことができる。加熱工程により、偏在重合性組成物層(a1)内での層状無機系化合物(f)の偏在化をより高度に行うことができ、偏在ポリマー層(a2)における層状無機系化合物(f)の分布をより高密度にした高強度難燃ポリマー部材を得ることができる。
加熱温度は、好ましくは25℃以上180℃以下であり、より好ましくは30℃以上170℃以下であり、さらに好ましくは40℃以上160℃以下であり、特に好ましくは50℃以上150℃以下である。加熱工程の時間は、好ましくは1秒間以上120分間以下であり、より好ましくは10秒間以上60分間以下であり、さらに好ましくは1分間以上30分間以下である。特に、上記加熱温度範囲内において高温であるほど、また、上記加熱工程の時間の範囲内において加熱工程の時間が長いほど、高密度化した高強度難燃ポリマー部材を得ることができる。加熱温度が25℃未満であると、重合性モノマー(m)がモノマー吸収層(b)に十分に吸収されないおそれがある。加熱温度が100℃を超えると、重合性モノマー(m)が揮発するおそれや、カバーフィルムが変形するおそれがある。加熱工程の時間が1秒間未満であると、作業性が困難になるおそれがある。加熱工程の時間が120分間を超えると、高強度難燃ポリマー部材にうねりが発生し、平滑な高強度難燃ポリマー部材が得られないおそれがある。
重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)は、積層工程(1)の前から上記温度条件を有していてもよい。また、重合性組成物(α)も上記温度条件を有していてもよい。
加熱工程における積層体(X)の加熱方法としては、任意の適切な加熱方法を採用し得る。加熱工程における積層体(X)の加熱方法としては、例えば、オーブンによる加熱方法、電熱ヒーターを用いた加熱方法、赤外線等の電磁波を用いた加熱方法などが挙げられる。
上記の通り、積層工程(1)および必要により加熱工程によって、積層体(X)において、重合性組成物層(a)内で層状無機系化合物(f)を移動させて、層状無機系化合物(f)が積層直後の重合性組成物層(a)とモノマー吸収層(b)との界面には実質的に存在せず、厚み方向に層状に偏って分布し得る。すなわち、層状無機系化合物(f)がモノマー吸収層(b)とは反対側の界面または該界面近傍に偏って分布している偏在重合性組成物層(a1)を得る。
製造方法(1)では、加熱工程を設けることで、層状無機系化合物(f)の偏在を促進させ、高密度化した層状無機系化合物(f)の偏在構造を得ることができる。すなわち、モノマー吸収層(b)における重合性モノマー(m)の吸収は、モノマー吸収面に重合性組成物層(a)が形成された時点で生じる。なお、重合性組成物層(a)内での層状無機系化合物(f)の偏在化は、加熱工程から重合工程(2)の間に生じていてもよいし、重合工程(2)において生じていてもよい。
〔2-1-3.重合工程(2)〕
偏在重合性組成物層(a1)およびモノマー吸収層(b1)中の重合性モノマー(m)を重合する重合工程(2)を施して、偏在ポリマー層(a2)と硬化したモノマー吸収層(b2)との積層体(Y)を得る。
偏在重合性組成物層(a1)およびモノマー吸収層(b1)中の重合性モノマー(m)を重合する重合工程(2)を施して、偏在ポリマー層(a2)と硬化したモノマー吸収層(b2)との積層体(Y)を得る。
重合工程(2)は、例えば、光照射により行うことができる。光照射は、偏在重合性組成物層(a1)が重合・硬化され、偏在ポリマー層(a2)が得られる限り、光源、照射エネルギー、照射方法、照射時間等については、任意の適切な装置や条件を採用し得る。
光照射に用いる活性エネルギー線としては、例えば、α線、β線、γ線、中性子線、電子線などの電離性放射線や、紫外線などが挙げられる。特に好ましくは紫外線である。なお、活性エネルギー線の照射エネルギー、照射時間、照射方法などは、偏在重合性組成物層(a1)を硬化させて、偏在ポリマー層(a2)を形成することができる限り、任意の適切な条件を採用し得る。
活性エネルギー線の照射としては、例えば、ブラックライトランプ、ケミカルランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどによる紫外線の照射が挙げられる。
重合工程(2)は加熱により行うことができる。加熱は、任意の適切な加熱方法を採用し得る。加熱方法としては、例えば、電熱ヒーターを用いた加熱方法、赤外線等の電磁波を用いた加熱方法などが挙げられる。
製造方法(1)で得られる高強度難燃ポリマー部材は、硬化したモノマー吸収層(b2)上に偏在ポリマー層(a2)を有する積層体(Y)を有する。偏在ポリマー層(a2)の偏在構造は、層状無機系化合物(f)が硬化したモノマー吸収層(b2)と反対側の界面に層状に偏って分布する構造である。
偏在ポリマー層(a2)や硬化したモノマー吸収層(b2)の表面は、カバーフィルムで保護されていてもよい。なお、カバーフィルムは、剥離性を有していてもよいし、あるいは剥離性を有さなくてもよい。
積層体(Y)中の偏在ポリマー層(a2)において、層状無機系化合物(f)が偏在する界面又は該界面近傍(層状無機系化合物(f)の偏在部(a21))の厚みが、重合性組成物層(a)(積層前)の厚みに対して、80%以下であることが好ましい。
層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)の厚みの、重合性組成物層(a)の厚みに対する比率は、好ましくは80%以下であり、より好ましくは60%以下であり、さらに好ましくは50%以下である。層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)の厚みの、重合性組成物層(a)の厚みに対する比率が、80%を超えると、偏在ポリマー層(a2)と硬化したモノマー吸収層(b2)との密着性に問題が生じるおそれや、偏在ポリマー層(a2)の強度に問題を生じるおそれがある。
偏在ポリマー層(a2)における層状無機系化合物(f)が分布する部分(層状無機系化合物(f)の偏在部(a21))の厚みは、偏在ポリマー層(a2)に含ませる層状無機系化合物(f)の量を調整することにより制御することができる。したがって、層状無機系化合物(f)の使用量を調整することにより、高強度難燃ポリマー部材の特性を制御することができる。
層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)では、層状無機系化合物(f)とポリマー成分とが混在している。
層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)と層状無機系化合物(f)の非偏在部(a22)とは、層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)が層状の形態を有するので区別できる(例えば、図5、図6等参照)。
層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)においては、層状無機系化合物(f)が層状形態で偏って分布している。一方、層状無機系化合物(f)の非偏在部(a22)は硬化したモノマー吸収層(b2)に接している。このため、硬化したモノマー吸収層(b2)と偏在ポリマー層(a2)との密着性が優れている。
モノマー吸収層(b)と重合性モノマー(m)との組み合わせによっては、層状無機系化合物(f)が非偏在部(a22)に微量分散する場合がある。しかし、このような非偏在部(a22)に微量分散している層状無機系化合物(f)は、高強度難燃ポリマー部材の特性に影響を与えることはない。製造方法(1)で得られる高強度難燃ポリマー部材は、層状無機系化合物(f)が、偏在ポリマー層(a2)の層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)に緻密に存在することによって、特性を発揮する。
層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)が、難燃層(A)に該当する。
偏在部(a21)における灰分の割合は、好ましくは3重量%以上70重量%未満であり、より好ましくは5重量%以上70重量%未満である。偏在部(a21)における灰分の割合が3重量%未満であると、層状無機系化合物(f)が偏在ポリマー層(a2)の表面または表面近傍(硬化したモノマー吸収層(b2)との界面とは反対側の界面または該界面近傍)に平均的に分散してしまい、難燃性を発揮することが困難となるおそれがある。
層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)では、層状無機系化合物(f)と偏在ポリマー層(a2)のポリマー成分とが混在している。このため、層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)では、偏在ポリマー層(a2)のポリマー成分に基づく特性、層状無機系化合物(f)が元来有する特性、層状無機系化合物(f)が偏在ポリマー層(a2)内で偏在することに基づく特性を発揮することができる。
偏在ポリマー層(a2)のポリマー成分に基づく特性としては、柔軟性、ハードコート性、粘着性、応力緩和性、耐衝撃性などが挙げられる。例えば、ポリマー成分として粘着剤成分を用いた際の粘着性(感圧接着性)などが挙げられる。層状無機系化合物(f)が元来有する特性としては、特定の機能(例えば、膨張性、収縮性、吸収性、発散性、導電性等)を有する層状無機系化合物(f)を用いた際の該特定の機能が挙げられる。層状無機系化合物(f)が偏在ポリマー層(a2)内で偏在することに基づく特性とは、例えば、ポリマー成分として粘着剤成分を用いた際の層状無機系化合物の含有量を調整することによる粘着性(感圧接着性)の制御、着色などの意匠性、層状無機系化合物(f)として粒子を用いた際の表面凹凸の付与や該表面凹凸に基づく特性(例えば、再剥離性、アンチブロッキング性、アンチグレア特性、意匠性、光散乱性など)などが挙げられる。また、膨張性、収縮性、吸収性、発散性、導電性等の性質を保持したまま、基材の特性、例えば、柔軟性、ハードコート性、粘着性、応力緩和性、耐衝撃性などを有することが挙げられる。
より具体的な例としては、例えば、偏在ポリマー層(a2)のポリマー成分として粘着剤成分を用い、層状無機系化合物(f)として粒子を用いれば、偏在ポリマー層(a2)表面で粒子による凹凸を有し、偏在ポリマー層(a2)の表面で粘着性(タック性)および剥離性(アンチブロッキング性)を発揮する高強度難燃ポリマー部材を得ることができる。このような高強度難燃ポリマー部材では、含有させる粒子量を調整することにより、偏在ポリマー層(a2)表面の粘着性を制御できる。また粘着性を非常に弱くすることや、粘着性を生じないようにすることができる。
偏在ポリマー層(a2)が粒子を含む場合における偏在ポリマー層(a2)表面の凹凸の大きさや形状は、例えば、粒子の粒径、偏在ポリマー層(a2)の厚さ、重合方法、重合の開始時期や終了時期等を調整することにより制御される。例えば、表面凹凸シートの利用面表面の凹凸の大きさや形状は、例えば、粒子の粒径、光重合硬化層の厚さ、光照射の方法、光照射の開始時期や終了時期等を調整することにより、制御される。
偏在ポリマー層(a2)中の粒子(例えば、粒子偏在光重合硬化層に含まれる粒子)は、偏在ポリマー層(a2)中に粒子全体が包含される形態で存在していてもよいし、粒子の一部分が偏在ポリマー層(a2)外に露出する形態(例えば、粒子の頭が偏在ポリマー層(a2)外に現れる形態など)で存在していてもよい。
〔2-1-4.基材層作製工程(3)〕
基材層(L)は、その材料や形状に応じて、任意の適切な方法によって作製し得る。
基材層(L)は、その材料や形状に応じて、任意の適切な方法によって作製し得る。
基材層(L)が塗工層の場合、該基材層(L)は、任意の適切な基材層形成材料含有液を塗工することによって形成され得る。具体的には、例えば、ポリマー層(B)となる層の表面に基材層形成材料含有液を塗工することによって基材層(L)を形成する。基材層形成材料含有液を塗工した後は、必要に応じて、乾燥する。基材層形成材料含有液は、市販の基材層形成材料含有液を用いても良いし、任意の適切な基材層形成材料および必要に応じてその他の添加剤を任意の適切な溶剤と混合して調製し得る。溶剤としては、例えば、有機溶剤、水が好ましい。溶剤としては、1種のみの溶剤を用いても良いし、2種以上の溶剤の混合溶剤を用いても良い。基材層形成材料および必要に応じてその他の添加剤と溶剤とを混合する場合、該基材層形成材料は、粉末状態で混合しても良いし、スラリー状あるいはゾル状で混合しても良い。
基材層形成材料含有液を塗工する手段としては、任意の適切な手段を採用し得る。このような手段としては、例えば、グラビアコート、スプレーコート、ディップコートなどが挙げられる。
基材層形成材料含有液を塗工した後、塗工物に対して必要に応じて乾燥を行うことができる。乾燥のための加熱温度は、好ましくは、50~200℃である。乾燥のための加熱時間は、好ましくは、10秒~60分である。
乾燥を行った後、所要時間エージングを行っても良い。エージングにより、コーティングされた被膜の剥離強度を向上させることができる。
基材層(L)がシート状の場合、該基材層(L)は、例えば、任意の適切な成形方法によってシート状物を形成し、ポリマー層(B)となる層の表面に該シート状物を貼り合わせることによって作製し得る。
基材層(L)が箔状の場合、該基材層(L)は、例えば、予め金属箔などの箔状物を準備し、ポリマー層(B)となる層の表面に該箔状物を貼り合わせることによって作製し得る。
基材層(L)が繊維状の場合、該基材層(L)は、例えば、市販の繊維状物を準備し、ポリマー層(B)となる層の表面に該繊維状物を貼り合わせることによって作製し得る。
<2-2.高強度難燃ポリマー部材の製造方法(2)>
本発明の高強度難燃ポリマー部材の製造方法としては、製造方法(1)の他に、製造方法(2)も好ましく採用される。製造方法(2)においては、重合性モノマー(m)と層状無機系化合物(f)を含む重合性組成物(α)から形成される重合性組成物層(a)を重合して得られる固体状の層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)と、ポリマー(p)を含み且つ重合性モノマー(m)を吸収できる固体状のモノマー吸収層(b)とを積層する工程と、基材層を作製する工程とを含む製造方法により、本発明の高強度難燃ポリマー部材を製造する。このとき、層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に香料が含有されていても良い。層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に香料を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に香料が含有される。また、層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐候剤が含有されていても良い。層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐候剤を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐候剤が含有される。また、層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有されていても良い。層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐熱性樹脂を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有される。また、モノマー吸収層(b)に無機粒子が含有されていても良い。モノマー吸収層(b)に無機粒子を含有させておけば、最終的に、ポリマー層(B)に無機粒子が含有される。
本発明の高強度難燃ポリマー部材の製造方法としては、製造方法(1)の他に、製造方法(2)も好ましく採用される。製造方法(2)においては、重合性モノマー(m)と層状無機系化合物(f)を含む重合性組成物(α)から形成される重合性組成物層(a)を重合して得られる固体状の層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)と、ポリマー(p)を含み且つ重合性モノマー(m)を吸収できる固体状のモノマー吸収層(b)とを積層する工程と、基材層を作製する工程とを含む製造方法により、本発明の高強度難燃ポリマー部材を製造する。このとき、層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に香料が含有されていても良い。層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に香料を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に香料が含有される。また、層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐候剤が含有されていても良い。層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐候剤を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐候剤が含有される。また、層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有されていても良い。層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)とモノマー吸収層(b)の少なくとも一方に耐熱性樹脂を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有される。また、モノマー吸収層(b)に無機粒子が含有されていても良い。モノマー吸収層(b)に無機粒子を含有させておけば、最終的に、ポリマー層(B)に無機粒子が含有される。
固体状の層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)は、製造方法(1)で説明したものと同様の方法にて重合性組成物層(a)を製造した後に、製造方法(1)で説明した重合工程(2)と同様の方法によって該重合性組成物層(a)の重合を行うことによって得られ得る。固体状の層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)中には、重合性モノマー(m)が重合して形成されるポリマー成分が含まれるが、重合されなかった重合性モノマー(m)が残存していても良い。
固体状のモノマー吸収層(b)は、製造方法(1)で説明したものと同様の方法にて得られ得る。
固体状の層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)と固体状のモノマー吸収層(b)との積層は、任意の適切な積層方法で行うことができる。固体状の層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)と固体状のモノマー吸収層(b)との積層は、例えば、固体状の層状無機系化合物含有ポリマー層(a´)を任意の適切な基材上で製造し、モノマー吸収性シートとして供されるモノマー吸収層(b)を別途準備し、それらを積層する方法が挙げられる。
基材層を作製する工程としては、製造方法(1)で説明した基材層作製工程(3)と同様の工程が挙げられる。なお、基材層作製工程(3)は、製造方法(2)において任意の適切なタイミングで行うことができる。製造方法(2)は、好ましくは、乾燥工程(4)を含む。乾燥工程(4)は重合工程(2)よりも後に行い得る。重合工程(2)よりも後に乾燥工程(4)を設けることによって、積層体(Y)中の残存臭気成分を除去できるので、高強度難燃ポリマー部材からのアウトガスを低減できる。乾燥工程(4)の乾燥温度は、好ましくは50~200℃であり、より好ましくは70~180℃であり、さらに好ましくは80~160℃であり、特に好ましくは90~140℃である。乾燥工程(4)の乾燥温度を上記範囲内に設定することにより、アウトガス低減効果がより一層発現できる。乾燥工程(4)の乾燥時間は、好ましくは1分~3時間であり、より好ましくは1.5分~2時間であり、さらに好ましくは2分~1時間であり、特に好ましくは3分~30分である。乾燥工程(4)の乾燥時間を上記範囲内に設定することにより、アウトガス低減効果がより一層発現できる。
<2-3.高強度難燃ポリマー部材の製造方法(3)>
本発明の高強度難燃ポリマー部材の製造方法としては、製造方法(1)、(2)の他に、製造方法(3)も好ましく採用される。製造方法(3)においては、重合性モノマー(m1)と層状無機系化合物(f)を含む重合性組成物(α)から形成されるシロップ状の重合性組成物層(a´)と、重合性モノマー(m2)とポリマー(p2)を含むシロップ状の重合性組成物層(b´)とを積層し、重合を行う工程と、基材層を作製する工程とを含む製造方法により、本発明の高強度難燃ポリマー部材を製造する。このとき、重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に香料が含有されていても良い。重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に香料を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に香料が含有される。また、重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に耐候剤が含有されていても良い。重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に耐候剤を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐候剤が含有される。また、重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有されていても良い。重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に耐熱性樹脂を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有される。また、重合性組成物層(b´)に無機粒子が含有されていても良い。重合性組成物層(b´)に無機粒子を含有させておけば、最終的に、ポリマー層(B)に無機粒子が含有される。
本発明の高強度難燃ポリマー部材の製造方法としては、製造方法(1)、(2)の他に、製造方法(3)も好ましく採用される。製造方法(3)においては、重合性モノマー(m1)と層状無機系化合物(f)を含む重合性組成物(α)から形成されるシロップ状の重合性組成物層(a´)と、重合性モノマー(m2)とポリマー(p2)を含むシロップ状の重合性組成物層(b´)とを積層し、重合を行う工程と、基材層を作製する工程とを含む製造方法により、本発明の高強度難燃ポリマー部材を製造する。このとき、重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に香料が含有されていても良い。重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に香料を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に香料が含有される。また、重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に耐候剤が含有されていても良い。重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に耐候剤を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐候剤が含有される。また、重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有されていても良い。重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)の少なくとも一方に耐熱性樹脂を含有させておけば、最終的に、難燃層(A)とポリマー層(B)の少なくとも一方に耐熱性樹脂が含有される。また、重合性組成物層(b´)に無機粒子が含有されていても良い。重合性組成物層(b´)に無機粒子を含有させておけば、最終的に、ポリマー層(B)に無機粒子が含有される。
以下に、高強度難燃ポリマー部材の製造方法(3)における、「重合性モノマー(m1)と層状無機系化合物(f)を含む重合性組成物(α)から形成されるシロップ状の重合性組成物層(a´)と、重合性モノマー(m2)とポリマー(p2)を含むシロップ状の重合性組成物層(b´)とを積層し、重合を行う工程」を、図4を参照しながら、説明する。まず、積層工程(1)で、重合性組成物層(a´)と重合性組成物層(b´)を積層して積層体(X)を得る。重合性組成物層(a´)は、重合性モノマー(m1)と層状無機系化合物(f)を含有する。重合性組成物層(b´)は、重合性モノマー(m2)とポリマー(p2)を含有する。重合性組成物層(a´)は重合性組成物層(b´)の少なくとも一方の面に積層できるが、図4では、重合性組成物層(b´)の片面にのみ積層する場合が記載されている。図4は、重合性組成物層(a´)の、重合性組成物層(b´)に積層しない側に、カバーフィルム(C)が設けられている場合である。また、重合性組成物層(b´)は基材フィルム(D)に設けられている場合である。
重合性組成物層(a´)中の重合性モノマー(m1)と、重合性組成物層(b´)中の重合性モノマー(m2)およびポリマー(p2)は、好ましくは、実質的に相溶性を示す。このことから、積層体(X)においては、重合性組成物層(a´)とモノマー吸収層(b´)の積層面において、相互に他の層内に、重合性モノマー(m1)の一部、重合性モノマー(m2)の一部が、それぞれ拡散することができる。ここで、重合性組成物層(a´)中の重合性モノマー(m1)の濃度(c1)が、重合性組成物層(b´)中の重合性モノマー(m2)の濃度(c2)よりも高い場合には、重合性モノマー(m1)の重合性組成物層(b´)への拡散が大きくなり、その分、重合性組成物層(b´)中のポリマー(p2)の重合性組成物層(a´)への拡散が大きくなる。一方、重合性組成物層(a´)内では、層状無機系化合物(f)が移動して、層状無機系化合物(f)が重合性組成物層(b´)とは反対側の界面または該界面近傍に偏って分布して、層状無機系化合物(f)の偏在部(a11)と非偏在部(a12)とを有する偏在重合性組成物層(a1)が得られる。重合性組成物層(b´)からはモノマー吸収層(b1)が形成される。
重合性組成物層(a´)中の重合性モノマー(m1)の濃度(c1)は、好ましくは、重合性組成物層(b´)中の重合性モノマー(m2)の濃度(c2)よりも高い。濃度(c1)と濃度(c2)との濃度差は、好ましくは15重量%以上であり、より好ましくは20重量%以上であり、さらに好ましくは30重量%以上である。濃度(c1)と濃度(c2)との濃度差を15重量%以上とすることによって、重合性組成物層(a´)中の層状無機系化合物(f)を効果的に偏在させることができる。なお、濃度(c2)が濃度(c1)より高いと、重合性組成物層(a´)中の層状無機系化合物(f)を十分に偏在させることができないおそれがある。
偏在重合性組成物層(a1)における層状無機系化合物(f)の偏在の現象は、重合性組成物層(b´)からのポリマー(p2)の拡散によるものと推察される。重合性モノマー(m1)が重合性組成物層(b´)に拡散し、一方、ポリマー(p2)が重合性組成物層(a´)に拡散することによって、重合性組成物層(b´)の方向に拡散できない層状無機系化合物(f)が、重合性組成物層(a´)中に残存するような形で偏在していくものと推察される。
積層体(X)では、偏在重合性組成物層(a1)および重合性組成物層(b´)は、相互に各成分の拡散が生じているため、偏在重合性組成物層(a1)の層状無機系化合物(f)の非偏在部(a12)とモノマー吸収層(b1)の界面は確認できないが(これらの複合箇所を図4ではab1として示している)、図4では、便宜上、拡散前の状態を破線で示している。
次いで、積層体(X)に、重合工程(2)を施して、偏在重合性組成物層(a1)およびモノマー吸収層(b1)中の重合性モノマー(m1)および重合性モノマー(m2)を重合して、上記偏在構造が維持されたまま硬化した、偏在ポリマー層(a2)が形成された積層体(Y)を得る。偏在ポリマー層(a2)では、層状無機系化合物(f)の偏在部(a21)と層状無機系化合物(f)の非偏在部(a22)を有する。なお、モノマー吸収層(b1)には重合性モノマー(m1)および重合性モノマー(m2)が吸収されているため、重合工程(2)によって、モノマー吸収層(b1)は、上記重合性モノマー(m1)および重合性モノマー(m2)が硬化したモノマー吸収層(b2)になる。なお、積層体(Y)でも、偏在ポリマー層(a2)の層状無機系化合物(f)の非偏在部(a22)と硬化したモノマー吸収層(b2)の界面は確認できないが(これらの複合箇所を図4ではab1、ab2として示している)、図4では、上記同様に、便宜上、拡散前の状態を破線で示している。
積層工程(1)の詳細、重合工程(2)の詳細については、製造方法(1)で説明したものと同様である。また、製造方法(1)で説明した加熱工程が含まれていても良い。
基材層を作製する工程としては、製造方法(1)で説明した基材層作製工程(3)と同様の工程が挙げられる。なお、基材層作製工程(3)は、製造方法(3)において任意の適切なタイミングで行うことができる。製造方法(3)は、好ましくは、乾燥工程(4)を含む。乾燥工程(4)は重合工程(2)よりも後に行い得る。重合工程(2)よりも後に乾燥工程(4)を設けることによって、積層体(Y)中の残存臭気成分を除去できるので、高強度難燃ポリマー部材からのアウトガスを低減できる。乾燥工程(4)の乾燥温度は、好ましくは50~200℃であり、より好ましくは70~180℃であり、さらに好ましくは80~160℃であり、特に好ましくは90~140℃である。乾燥工程(4)の乾燥温度を上記範囲内に設定することにより、アウトガス低減効果がより一層発現できる。乾燥工程(4)の乾燥時間は、好ましくは1分~3時間であり、より好ましくは1.5分~2時間であり、さらに好ましくは2分~1時間であり、特に好ましくは3分~30分である。乾燥工程(4)の乾燥時間を上記範囲内に設定することにより、アウトガス低減効果がより一層発現できる。
≪3.高強度難燃ポリマー部材の形態≫
高強度難燃ポリマー部材の形態としては、任意の適切な形態を採用し得る。高強度難燃ポリマー部材の形態としては、例えば、シート状やテープ状が挙げられる。高強度難燃ポリマー部材の形態がシート状の場合は、難燃シートとして用い得る。高強度難燃ポリマー部材は、シート状やテープ状のものがロール状に巻回された形態を有していてもよい。また、高強度難燃ポリマー部材は、シート状やテープ状のものが積層された形態を有していてもよい。
高強度難燃ポリマー部材の形態としては、任意の適切な形態を採用し得る。高強度難燃ポリマー部材の形態としては、例えば、シート状やテープ状が挙げられる。高強度難燃ポリマー部材の形態がシート状の場合は、難燃シートとして用い得る。高強度難燃ポリマー部材は、シート状やテープ状のものがロール状に巻回された形態を有していてもよい。また、高強度難燃ポリマー部材は、シート状やテープ状のものが積層された形態を有していてもよい。
高強度難燃ポリマー部材の最外層を粘着剤層(感圧性接着剤層)とした場合には、高強度難燃ポリマー部材を粘着テープまたは粘着シートとして用いることができる。なお、「テープ」と「シート」を総称して単に「テープ」あるいは「シート」と称する場合がある。
高強度難燃ポリマー部材に、任意の適切な粘着剤層(感圧性接着剤)(例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、エポキシ系粘着剤など)による粘着剤層(感圧性接着剤層)をさらに設けることでも、高強度難燃ポリマー部材を粘着テープまたは粘着シートとして用いることができる。
高強度難燃ポリマー部材は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の層(例えば、中間層、下塗り層など)を有していてもよい。このような他の層としては、例えば、耐環境機能層として、光触媒層、防汚層、調湿層、防湿層、耐水層、撥水層、親水層、撥油層などを有していても良い。また、このような他の層としては、衛生機能層として、例えば、抗菌層、抗カビ層、消臭層などを有していても良い。また、このような他の層としては、例えば、物理的機能層として、例えば、導電層、耐指紋層、ハードコート層、インク吸収層、無機粒子含有層、反射防止層、光選択透過層などを有していても良い。また、このような他の層としては、例えば、化学的機能層として、例えば、耐アルカリ性層、耐酸性層、耐溶剤性層などを有していても良い。また、このような他の層としては、例えば、熱機能層として、例えば、遮熱層、熱伝導層、断熱層などを有していても良い。
高強度難燃ポリマー部材において、難燃層(A)の表面は、カバーフィルムで保護されていてもよい。高強度難燃ポリマー部材を使用する際、カバーフィルムは、剥がされてもよいし、あるいは剥がされることなくそのままの状態を維持し、高強度難燃ポリマー部材の一部を構成していてもよい。
≪4.難燃性物品≫
難燃性物品は、本発明の高強度難燃ポリマー部材を、被着体に貼り合せたものである。被着体としては、例えば、紙、木材、プラスチック材、金属、石膏ボード、ガラス、またはこれらを含んでなる複合材などを用いることができる。高強度難燃ポリマー部材は被着体の少なくとも一部に貼り合せられる。なお、被着体はシートの少なくとも一方の面に図柄層が設けられた印刷物であってもよいし、意匠性を有するものであってもよい。
難燃性物品は、本発明の高強度難燃ポリマー部材を、被着体に貼り合せたものである。被着体としては、例えば、紙、木材、プラスチック材、金属、石膏ボード、ガラス、またはこれらを含んでなる複合材などを用いることができる。高強度難燃ポリマー部材は被着体の少なくとも一部に貼り合せられる。なお、被着体はシートの少なくとも一方の面に図柄層が設けられた印刷物であってもよいし、意匠性を有するものであってもよい。
被着体の紙としては、例えば、上質紙、和紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、トップコート紙、などが挙げられる。
被着体の木材としては、例えば、樫、桐、欅、チーク、ローズウッドなどの広葉樹や、杉、檜、松、ヒバなどの針葉樹や、集成材や、合板、などが挙げられる。
被着体のプラスチック材としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート等)、オレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、AS樹脂などが挙げられる。
高強度難燃ポリマー部材と印刷物を積層する際は、任意の適切な粘着剤を、任意の適切な塗布方法によって塗布して貼り合わせてもよいし、高強度難燃ポリマー部材の最外層が粘着剤である場合は、そのまま印刷物に張り合わせてもよい。高強度難燃ポリマー部材と印刷物を張り合わせる方法としては、例えば、ラミネーターを用いて張り合わせる方法が挙げられる。このようにして得られた難燃化処理された印刷物は、難燃化処理層が積層された面の反対面に貼着層を設けて、貼着層を介して、鉄道車両などの壁面やガラス面、また、住宅などの壁面や化粧板やガラス面などに貼着され得る。
本発明の高強度難燃ポリマー部材は、例えば、建材として、在来軸組工法や枠組壁工法などの木造住宅、鉄筋コンクリート造住宅、軽量鉄骨造や重量鉄骨造の鉄骨造住宅、プレハブ工法住宅などの一般住宅や、超高層マンション、高層マンション、中低層マンション、アパートなどの集合住宅、喫茶店、レストラン、オフィスビル、デパート、スーパー、屋内駐車場、映画館、ホテル、各種スポーツ施設、体育館、コンサートホール、ドーム型の野球場やサッカー場、室内サッカー場、室内プール、工場建屋などの大型建造物や公共施設の外壁材、外壁仕上げ材、内壁材、内壁仕上げ材、壁断熱材、天井材、天井仕上げ材、屋根材、床材、床仕上げ材、間仕切り材、浴室の壁材や床材や天井材やそれらの仕上げ材、キッチンの壁材や床材や天井材やそれらの仕上げ材、トイレの壁材や床材や天井材やそれらの仕上げ材、柱材や柱保護材、トイレや室内や玄関や襖など各種の扉の内部材や表面仕上げ材、間仕切り材、カーテン、特にキッチンの壁材や天井材、クリーンルームの間仕切りなどに好適に用いることができる。また、排気ダクトや防火戸や防火シャッターなど防火設備の内部材あるいは表面仕上げ材、テーブルなど家具の表面仕上げ材、扉の表面仕上げ材、窓ガラスの表面仕上げ材、テーブルなど家具の表面仕上げ材、窓ガラス、鏡、タイルなどの飛散防止材や表面仕上げ材、また、看板や電子看板の表面仕上げ材、ロールスクリーンなどに用いることができる。また、船舶や航空機、自動車、鉄道車両のボディ保護材、内外の壁材、天井材、屋根材、床材、また、鉄道車両内外に貼着される印刷物の表面保護材、インクジェットメディア材の表面保護材、他にも太陽電池の外部保護材や内部保護材、リチウムイオンバッテリーなどの電池用保護材、電気機器内部のパーテーションなどの電気・電子機器部材に用いることができる。さらに、灰皿周辺具、ゴミ箱の表面仕上げ材、パチンコ台の前面パネルや筐体保護材としても用いることができる。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
なお、以下の各例で用いた、カバーフィルム、基材フィルムは、いずれも、片面がシリコーン系離型処理された、厚さ38μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名「MRN38」、三菱化学ポリエステルフィルム株式会社製)を用いた。
〔合成例1〕(シロップ(b-1)の調製)
イソボルニルアクリレート:50重量部、ラウリルアクリレート:50重量部、光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):0.1重量部、及び光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):0.1重量部を、攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、冷却管を備えた4つ口のセパラブルフラスコ中で均一になるまで攪拌した後、窒素ガスによりバブリングを1時間行って溶存酸素を除去した。その後、ブラックライトランプにより紫外線をフラスコ外側より照射して重合し、適度な粘度になった時点でランプを消灯、窒素吹き込みを停止して、重合率7%の一部が重合した、シロップ状の組成物(以下、これを「シロップ(b-1)」という)を調製した。
イソボルニルアクリレート:50重量部、ラウリルアクリレート:50重量部、光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):0.1重量部、及び光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):0.1重量部を、攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、冷却管を備えた4つ口のセパラブルフラスコ中で均一になるまで攪拌した後、窒素ガスによりバブリングを1時間行って溶存酸素を除去した。その後、ブラックライトランプにより紫外線をフラスコ外側より照射して重合し、適度な粘度になった時点でランプを消灯、窒素吹き込みを停止して、重合率7%の一部が重合した、シロップ状の組成物(以下、これを「シロップ(b-1)」という)を調製した。
〔合成例2〕(層状無機系化合物を含むシロップ(a-1)の調製)
シクロヘキシルアクリレート:100重量部、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート:0.2重量部、光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):0.2重量部、及び光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):0.2重量部からなるモノマー混合物に、層状粘土鉱物(商品名「ルーセンタイトSPN」、コープケミカル社製、形状:平板状):30重量部を加え、室温(25℃)で24時間静置することによって、層状粘土鉱物を加えたモノマー混合物(白濁)を得た。その後、該層状粘土鉱物を加えたモノマー混合物に、超音波分散機(日本精機社製)により、500mWの照射強度で超音波を3分間照射して、層状無機系化合物を含むシロップ(a-1)を調製した。なお、該超音波処理により、該層状粘土鉱物を加えたモノマー混合物は透明になった。
シクロヘキシルアクリレート:100重量部、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート:0.2重量部、光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):0.2重量部、及び光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):0.2重量部からなるモノマー混合物に、層状粘土鉱物(商品名「ルーセンタイトSPN」、コープケミカル社製、形状:平板状):30重量部を加え、室温(25℃)で24時間静置することによって、層状粘土鉱物を加えたモノマー混合物(白濁)を得た。その後、該層状粘土鉱物を加えたモノマー混合物に、超音波分散機(日本精機社製)により、500mWの照射強度で超音波を3分間照射して、層状無機系化合物を含むシロップ(a-1)を調製した。なお、該超音波処理により、該層状粘土鉱物を加えたモノマー混合物は透明になった。
〔合成例3〕(基材付きモノマー吸収性シート(B-1)の作製)
合成例1で調製したシロップ(b-1):100重量部に1,6-ヘキサンジオールジアクリレート:0.1重量部を均一に混合したシロップ組成物を、上記基材フィルムの剥離処理された面に、硬化後の厚さが100μmとなるように塗布し、シロップ組成物層を形成させた。そして、該層上に、離型処理された面が接する形態で上記カバーフィルムを貼り合わせ、ブラックライトを用いて紫外線(照度:5mW/cm2)を両面から同時に5分間照射し、該層を硬化させてモノマー吸収層を形成させることにより、モノマー吸収層表面が上記カバーフィルムで保護されている基材付きモノマー吸収性シート(B-1)を作製した。
合成例1で調製したシロップ(b-1):100重量部に1,6-ヘキサンジオールジアクリレート:0.1重量部を均一に混合したシロップ組成物を、上記基材フィルムの剥離処理された面に、硬化後の厚さが100μmとなるように塗布し、シロップ組成物層を形成させた。そして、該層上に、離型処理された面が接する形態で上記カバーフィルムを貼り合わせ、ブラックライトを用いて紫外線(照度:5mW/cm2)を両面から同時に5分間照射し、該層を硬化させてモノマー吸収層を形成させることにより、モノマー吸収層表面が上記カバーフィルムで保護されている基材付きモノマー吸収性シート(B-1)を作製した。
〔合成例4〕(難燃ポリマーシートの作製)
カバーフィルムの離型処理された面にシロップ(a-1)を塗布して重合性組成物層(厚さ:100μm)を形成させたものを、カバーフィルムを剥がしてモノマー吸収層を露出させた基材付きモノマー吸収性シート(B-1)に、モノマー吸収層と重合性組成物層とが接する形態で、貼り合わせて、積層体を形成した。
次に、該積層体を、室温で15分間放置して偏在重合性組成物層にしたのち、両面から、光源としてブラックライトランプを用い、紫外線(照度:5mW/cm2)を5分間照射し、偏在重合性組成物層を光硬化させて、偏在ポリマー層を形成させることにより、難燃ポリマーシートを製造した。
カバーフィルムの離型処理された面にシロップ(a-1)を塗布して重合性組成物層(厚さ:100μm)を形成させたものを、カバーフィルムを剥がしてモノマー吸収層を露出させた基材付きモノマー吸収性シート(B-1)に、モノマー吸収層と重合性組成物層とが接する形態で、貼り合わせて、積層体を形成した。
次に、該積層体を、室温で15分間放置して偏在重合性組成物層にしたのち、両面から、光源としてブラックライトランプを用い、紫外線(照度:5mW/cm2)を5分間照射し、偏在重合性組成物層を光硬化させて、偏在ポリマー層を形成させることにより、難燃ポリマーシートを製造した。
〔実施例1〕(高強度難燃ポリマーシート(1)の製造)
合成例4で得られた難燃ポリマーシートのポリマー層側の基材フィルムを剥がし、ポリマー層を露出させ、ガラスクロス(ユニチカ株式会社製、「生機クロスH22F」)を貼り合わせ、高強度難燃ポリマーシート(1)を製造した。
得られた高強度難燃ポリマーシート(1)において、難燃層(A)の厚みは25μm、ポリマー層(B)の厚みは175μm、基材層(L)の厚みは40μmであった。
合成例4で得られた難燃ポリマーシートのポリマー層側の基材フィルムを剥がし、ポリマー層を露出させ、ガラスクロス(ユニチカ株式会社製、「生機クロスH22F」)を貼り合わせ、高強度難燃ポリマーシート(1)を製造した。
得られた高強度難燃ポリマーシート(1)において、難燃層(A)の厚みは25μm、ポリマー層(B)の厚みは175μm、基材層(L)の厚みは40μmであった。
〔比較例1〕(難燃ポリマーシート(C1)の製造)
合成例4で得られた難燃ポリマーシートのポリマー層側の基材フィルムを剥がし、ポリマー層を露出させ、難燃ポリマーシート(C1)とした。
得られた難燃ポリマーシート(C1)において、難燃層(A)の厚みは25μm、ポリマー層(B)の厚みは175μm、であった。
合成例4で得られた難燃ポリマーシートのポリマー層側の基材フィルムを剥がし、ポリマー層を露出させ、難燃ポリマーシート(C1)とした。
得られた難燃ポリマーシート(C1)において、難燃層(A)の厚みは25μm、ポリマー層(B)の厚みは175μm、であった。
実施例および比較例のポリマーシートについて下記評価を行なった。結果を表1に示す。
<灰分>
実施例1、比較例1で得られた難燃ポリマーシートの偏在ポリマー層(a2)の偏在部(a21)(難燃層(A)に該当)について、層中の層状無機系化合物の割合を測定するために、これら層の表層を切削して粉末を作製し、その粉末を焼却したときの灰分により、層状無機系化合物の割合を算出した。測定方法はJIS-K2272に従った。なお、実施例で用いた層状無機系化合物は、有機化処理されている。「ルーセンタイトSPN」は62重量%が有機化合物であり、該層状無機系化合物を用いた場合の灰分の理論値としては38重量%が基準に算出される。
実施例1、比較例1で得られた難燃ポリマーシートの偏在ポリマー層(a2)の偏在部(a21)(難燃層(A)に該当)について、層中の層状無機系化合物の割合を測定するために、これら層の表層を切削して粉末を作製し、その粉末を焼却したときの灰分により、層状無機系化合物の割合を算出した。測定方法はJIS-K2272に従った。なお、実施例で用いた層状無機系化合物は、有機化処理されている。「ルーセンタイトSPN」は62重量%が有機化合物であり、該層状無機系化合物を用いた場合の灰分の理論値としては38重量%が基準に算出される。
<機械的強度>
幅10mm、長さ10mmの試験片について、23℃において、引張試験機(ミネベア株式会社製、「引張圧縮試験機TCM-1KNB」)を用いて、引張速度50mm/分で引張り、引張強度を測定した。
幅10mm、長さ10mmの試験片について、23℃において、引張試験機(ミネベア株式会社製、「引張圧縮試験機TCM-1KNB」)を用いて、引張速度50mm/分で引張り、引張強度を測定した。
<難燃性>
ポリマーシートについて下記の難燃性を評価した。
ポリマーシートについて下記の難燃性を評価した。
図2に示す水平燃焼試験により難燃性を評価した。測定方法を図2に示す。各ポリマーシートを5cm×12cmに裁断して評価に供した。なお、各ポリマーシートは、その両面のカバーフィルムを剥離した。
難燃ポリマーシートは、偏在ポリマー層(a2)の偏在部(a21)(難燃層(A)に該当)の側を下面にした。
ポリマーシートの下面の中心部分から45mm離れた下部にブンゼンバーナーの火炎口が位置するようにブンゼンバーナーを設置し、前記火炎口から55mmの高さのブンゼンバーナーの炎を30秒間接炎した。ブンゼンバーナーのガスはプロパンガスを用い、大気中でおこなった。
難燃ポリマーシートは、偏在ポリマー層(a2)の偏在部(a21)(難燃層(A)に該当)の側を下面にした。
ポリマーシートの下面の中心部分から45mm離れた下部にブンゼンバーナーの火炎口が位置するようにブンゼンバーナーを設置し、前記火炎口から55mmの高さのブンゼンバーナーの炎を30秒間接炎した。ブンゼンバーナーのガスはプロパンガスを用い、大気中でおこなった。
≪難燃性:*1≫
ポリマーシートについて水平燃焼試験を行い、ポリマーシートの燃焼の有無を観察することにより、ポリマーシートの難燃性を下記の基準で評価した。
○:ポリマーシートが接炎30秒で着火せず、形状を維持している。
△:ポリマーシートが接炎30秒以内に着火するが、形状を維持している。
×:ポリマーシートが接炎30秒以内に着火し、形状も維持していない。
ポリマーシートについて水平燃焼試験を行い、ポリマーシートの燃焼の有無を観察することにより、ポリマーシートの難燃性を下記の基準で評価した。
○:ポリマーシートが接炎30秒で着火せず、形状を維持している。
△:ポリマーシートが接炎30秒以内に着火するが、形状を維持している。
×:ポリマーシートが接炎30秒以内に着火し、形状も維持していない。
≪遮炎性:*2≫
ポリマーシートの上方3mmの位置にコピー用紙であるホワイトエコノミー314-048(Biznet社製)を設置した、上記同様の水平燃焼試験により、コピー用紙の燃焼の有無を観察することにより、ポリマーシートの遮炎性を評価した。
○:接炎30秒でポリマーシートの3mm上方のコピー用紙が着火しない。
△:接炎30秒でポリマーシートの3mm上方のコピー用紙が着火するが、10秒以内に着火しない。
×:接炎10秒でポリマーシートの3mm上方のコピー用紙が着火する。
ポリマーシートの上方3mmの位置にコピー用紙であるホワイトエコノミー314-048(Biznet社製)を設置した、上記同様の水平燃焼試験により、コピー用紙の燃焼の有無を観察することにより、ポリマーシートの遮炎性を評価した。
○:接炎30秒でポリマーシートの3mm上方のコピー用紙が着火しない。
△:接炎30秒でポリマーシートの3mm上方のコピー用紙が着火するが、10秒以内に着火しない。
×:接炎10秒でポリマーシートの3mm上方のコピー用紙が着火する。
≪難燃化処理物の難燃性:*3≫
ポリマーシートの上面にコピー用紙であるホワイトエコノミー314-048(Biznet社製)を貼着したサンプルについて、上記同様の水平燃焼試験により、難燃化処理した物品としての燃焼の有無を観察することにより、難燃化処理物の難燃性を評価した。
○:難燃化処理物が接炎30秒で着火しない。
△:難燃化処理物が接炎30秒で着火するが、接炎10秒以内に着火しない。
×:難燃化処理物が接炎10秒以内に着火する。
ポリマーシートの上面にコピー用紙であるホワイトエコノミー314-048(Biznet社製)を貼着したサンプルについて、上記同様の水平燃焼試験により、難燃化処理した物品としての燃焼の有無を観察することにより、難燃化処理物の難燃性を評価した。
○:難燃化処理物が接炎30秒で着火しない。
△:難燃化処理物が接炎30秒で着火するが、接炎10秒以内に着火しない。
×:難燃化処理物が接炎10秒以内に着火する。
実施例1で得られた高強度難燃ポリマーシート(1)は、優れた機械的強度を有しており、かつ難燃性を有することが分かる。
本発明の難燃ポリマー部材は、各種の被着体に貼り合わされることにより、各種被着体に優れた機械的強度を付与できるとともに、各種被着体を難燃化することができる。
A 難燃層
B ポリマー層
L 基材層
a 重合性組成物層
a´ 重合性組成物層
a1 偏在重合性組成物層
a2 偏在ポリマー層
a11、a21 層状無機系化合物の偏在部
a12、a22 層状無機系化合物の非偏在部
b モノマー吸収層
b´ 重合性組成物層
b1 モノマー吸収層
b2 硬化したモノマー吸収層
C カバーフィルム
D 基材フィルム
E 基材付きモノマー吸収性シート
X 積層体
f 非相溶性の層状無機系化合物
m1 重合性モノマー
m2 重合性モノマー
p2 ポリマー
B ポリマー層
L 基材層
a 重合性組成物層
a´ 重合性組成物層
a1 偏在重合性組成物層
a2 偏在ポリマー層
a11、a21 層状無機系化合物の偏在部
a12、a22 層状無機系化合物の非偏在部
b モノマー吸収層
b´ 重合性組成物層
b1 モノマー吸収層
b2 硬化したモノマー吸収層
C カバーフィルム
D 基材フィルム
E 基材付きモノマー吸収性シート
X 積層体
f 非相溶性の層状無機系化合物
m1 重合性モノマー
m2 重合性モノマー
p2 ポリマー
Claims (8)
- 難燃層(A)、ポリマー層(B)、基材層(L)をこの順に含む高強度難燃ポリマー部材であって、
該難燃層(A)は、ポリマー(X)中に層状無機系化合物(f)を含有する層であり、
引張速度50mm/分における23℃での引張強度が、10N/mm2以上である、
高強度難燃ポリマー部材。 - 前記基材層(L)が、無機材料、有機材料、無機材料と有機材料の複合物から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1に記載の高強度難燃ポリマー部材。
- 前記基材層(L)の厚みが1~5000μmである、請求項1に記載の高強度難燃ポリマー部材。
- 前記高強度難燃ポリマー部材を、前記難燃層(A)側を下面にして、かつ該下面は空気に接触するように水平に設置し、
該難燃層(A)側の下面から45mm離れた下部にブンゼンバーナーの火炎口が位置するようにブンゼンバーナーを設置し、
該火炎口から55mmの高さのブンゼンバーナーの炎を該難燃層(A)の下面に30秒間接炎させる(但し、該高強度難燃ポリマー部材の端部には接炎しないようにする)水平燃焼試験において、該炎を遮炎できる難燃性を有する、
請求項1に記載の高強度難燃ポリマー部材。 - 前記難燃層(A)および前記ポリマー層(B)の合計厚みに対する該難燃層(A)の厚みが50%以下である、請求項1に記載の高強度難燃ポリマー部材。
- 前記難燃層(A)の厚みが3~1000μmである、請求項1に記載の高強度難燃ポリマー部材。
- 前記難燃層(A)における灰分の含有割合が、3重量%以上70重量%未満である、請求項1に記載の高強度難燃ポリマー部材。
- 前記難燃層(A)中の層状無機系化合物(f)が、層状粘土鉱物である、請求項1に記載の高強度難燃ポリマー部材。
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- 2011-10-13 WO PCT/JP2011/073535 patent/WO2012053417A1/ja active Application Filing
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