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JP3990531B2 - Flame retardant vinyl chloride resin laminate and method for producing the same - Google Patents

Flame retardant vinyl chloride resin laminate and method for producing the same Download PDF

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JP3990531B2 JP2000242593A JP2000242593A JP3990531B2 JP 3990531 B2 JP3990531 B2 JP 3990531B2 JP 2000242593 A JP2000242593 A JP 2000242593A JP 2000242593 A JP2000242593 A JP 2000242593A JP 3990531 B2 JP3990531 B2 JP 3990531B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、難燃性のポリ塩化ビニル樹脂(PVCとも記載する)よりなる層が積層された部材に関する。
【0002】
【従来の技術】
PVCは分子中に塩素を含有するため、難燃性に優れている。また、各種の充填剤を広い含有量で添加できるため、広範囲の機械的特性、耐熱性、成形性、耐候性を実現することができる。特に、多種類の顔料等を使用することにより、高い自由度で着色することができる。
【0003】
以上の様な特性をPVCは有しているため、特に硬質PVC積層体は、航空機、船舶、車両等の輸送機内外装材;建築物内外装材;家具、事務用具等の日用物品;家電機器、電子機器等のハウジング材;半導体装置の部品等として使用されてきた。
【0004】
例えば、実公平3−1250号公報では、薬液槽等を作製するための部材として、後塩素化ポリ塩化ビニル(CPVCとも記載する)板を芯材とし、その片面または両面に硬質PVC板を熱溶着してなるPVC積層体が開示された。
【0005】
また、実用新案登録第2596796号公報においては、塩素化率が62〜65%、塩素化前の平均重合度が500〜800である中層と、塩素化率が58〜62%、塩素化前の平均重合度が800〜1000である表層とからなるPVC積層体が開示された。
【0006】
しかしながら、PVCは、火災等の理由により耐熱温度以上の高温に晒されると、分子内の塩素に起因して、多量に発煙すると共に、塩素ガスや塩化水素ガス等の有毒ガスを発生する。
【0007】
このため、充填剤の種類および配合量を検討することにより、有毒ガスの発生等が抑制された難燃性PVC組成物を作製し、これを用いて難燃性PVC積層体を製造することが試みられてきた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、特開2000−80230号公報には、基層の少なくとも片面に表面層を積層一体化した成形体であって、基層は、塩素化度58〜73%の塩化ビニル樹脂100重量部に対して、酸化チタンを4〜30重量部の範囲内で含有せしめた層であり、表面層は、塩素化度50〜57%の塩化ビニル系の樹脂100重量部に対して、酸化チタンを0〜20重量部の範囲内で含有せしめた層である難燃性塩化ビニル樹脂成形体が提案された。
【0009】
即ち、当該公報においては、難燃剤として酸化チタンを用いることにより、PVCの難燃性を効果的に高めることが開示されており、その理由については、PVCの燃焼過程において酸化チタンが存在すると、酸化チタンは1200〜1300℃の高温まで分解することなく、その高い白色度によって外部からの熱を遮断する働きをすると共に、塩素離脱後のPVCの熱分解および燃焼の段階では、PVCをより速く炭化させる働きをするため、難燃性が向上すると推察されている。
【0010】
しかしながら、当該公報においても記載される様に、酸化チタンは白色度の高い充填剤であるため、難燃性塩化ビニル樹脂積層体(難燃性PVC積層体とも記載する)を好みの色に着色するには、多量の顔料を必要とする場合があった。特に、顔料として有機系の物を使用した場合、有機系顔料は容易に燃焼するため、FM規格の各基準を同時に満足する難燃性PVC積層体を得ることが困難となる場合があった。
【0011】
従って、好みの色でFM規格を満たす難燃性PVC積層体を得るには、より多くの酸化チタンと顔料を配合する必要があり、酸化チタンの多量配合によって積層体の強度や耐薬品性の低下を招く場合があった。
【0012】
このような状況に鑑み、当該公報においては、特定範囲の塩素含有率を有するPVCに酸化チタンを特定割合で含有させることにより、FM規格を満足するだけでなく、十分な強度、耐薬品性、曲げ変形性などを兼ね備え、好みの色に着色することも容易な難燃性PVC積層体が得られるとされている。
【0013】
しかしながら当該公報においては、顔料により着色された難燃性PVC積層体に関する実施例が記載されておらず、また、当該公報に記載される様に、塩素含有率58〜73%のPVC100質量部に酸化チタン4〜30質量部を均一に混合するのみでシート等の難燃性塩化ビニル樹脂成形品(難燃性PVC成形品とも記載する)を作製し、これを用いて難燃性PVC積層体を製造した場合、得られる難燃性PVC積層体の着色性および外観の品位が不十分となる場合があった。
【0014】
即ち、当該公報に記載の方法を採用したとしても、酸化チタンは高い隠ぺい力を有するため、十分な難燃性を実現するに必要な量を使用した場合、得られる難燃性PVC積層体を自由に着色することが、依然困難な場合があった。
【0015】
特に、半導体装置の部品等において使用される難燃性PVC積層体は、赤色系および青色系等の濃色に着色していることが要求される場合があり、良好な着色性が望まれてきた。
【0016】
また、輸送機内外装材、建築物内外装材、日用物品、ハウジング材等において使用される難燃性PVC積層体は、一般に、アイボリ系およびライトグレー系等の薄色に着色されるが、難燃剤として酸化チタンを使用した場合、これらの薄色の場合においてすら着色が困難となる場合があった。
【0017】
更に、十分な難燃性を実現するに必要な量の酸化チタンを使用した場合、得られる難燃性PVC積層体を着色するためには、多量の着色剤を添加する必要があった。
【0018】
このため、難燃性塩化ビニル樹脂組成物(難燃性PVC組成物とも記載する)において、酸化チタンおよび着色剤等が分散不良を発生する場合があった。この結果、得られる難燃性PVC積層体にブツ及び色ムラ等が発生し、外観不良が発生する場合があった。
【0019】
特に、十分量の酸化チタンの添加に起因して機械的特性および加工性等が低下する場合は、更に、樹脂系改質剤および加工助剤等の充填剤が添加され、これらの充填剤は高粘度であるため、着色剤の分散不良が助長される場合があった。
【0020】
なお、樹脂系改質剤および加工助剤等の充填剤を添加した場合においても、得られる難燃性PVC積層体の機械的特性が不十分となる場合もあった。
【0021】
以上の様な状況に鑑み、本発明においては、十分な難燃性および良好な着色性が実現され、ブツ及び色ムラが実質的に存在しない高品位な外観を有し、機械的特性にも優れる難燃性PVC積層体を提供することを目的とする。
【0022】
上記目的を達成するための本発明によれば、少なくとも、第1ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックスを含んでなる第1層と、第2ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックスを含んでなる第2層とからなる難燃性塩化ビニル樹脂積層体において、第1層は、第1ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックス100質量部と、酸化チタンを含む難燃剤1質量部以上30質量部以下と、着色剤0.01質量部以上5質量部以下と、滑剤0.05質量部以上10質量部以下とを含んでなることを特徴とする難燃性塩化ビニル樹脂積層体が提供される。
本発明によれば、少なくとも、第1ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックスを含んでなる第1層と、第2ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックスを含んでなる第2層とからなる難燃性塩化ビニル樹脂積層体において、
表層である第1層が、塩化ビニルホモポリマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体または塩化ビニル−エチレン共重合体から選ばれるポリ塩化ビニル系樹脂、または塩素含有率が60質量%以上62質量%以下の塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)またはその組成物よりなる第1の(PVC)マトリックス100質量部と、酸化チタンを含む難燃剤5質量部以上30質量部以下と、着色剤0.01質量部以上5質量部以下と、滑剤0.05質量部以上10質量部以下とを含んでなり
基層である第2層が、塩素含有率が60質量%以上、70質量%以下の高塩素含有率のポリ塩化ビニル系樹脂よりなる第2の(PVC)マトリックス100質量部と、酸化チタンを含む難燃剤5質量部以上30質量部以下と、着色剤0.01質量部以上5質量部以下と、滑剤0.05質量部以上10質量部以下とを含んでなり、かつ、第1層及び第2層が少なくとも着色剤と滑剤が混合されて添加されることを特徴とする難燃性塩化ビニル樹脂積層体が提供される。
【0023】
なお、本発明においては、第2層を、第2ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックス100質量部と、酸化チタンを含む難燃剤1質量部以上30質量部以下と、着色剤0.01質量部以上5質量部以下と、滑剤0.05質量部以上10質量部以下とを含んでなる難燃性塩化ビニル樹脂積層体とすることもできる。
【0024】
また、本発明によれば、少なくとも、第1ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックスを含んでなる第1層と、第2ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックスを含んでなる第2層とからなる難燃性塩化ビニル樹脂積層体の製造方法であって、(ア)少なくとも、着色剤1質量部と、滑剤0.01質量部以上2質量部以下とを混合して第1マスターバッチを作製する工程と、(イ)少なくとも、鉛系安定剤1質量部以上30質量部以下と、滑剤0.01質量部以上10質量部以下と、樹脂系改質剤1質量部以上10質量部以下とを混合して第2マスターバッチを作製する工程と、(ウ)少なくとも、第1又は第2ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックス100質量部と、酸化チタンよりなる難燃剤1質量部以上30質量部以下と、該第1マスターバッチ0.01質量部以上5質量部以下と、該第2マスターバッチ2質量部以上50質量部以下と、加工助剤0.5質量部以上10質量部以下とを粉体混合して混合物を作製する工程と、(エ)該混合物を溶融混練して組成物を作製する工程と、(オ)該組成物を用いて、第1層および第2層の少なくとも一方を作製する工程と、を含んでなることを特徴とする難燃性塩化ビニル樹脂積層体の製造方法が提供される。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【0026】
本発明においては、PVCマトリックス、酸化チタン及び着色剤等を一括に混合するのではなく、少なくとも着色剤および滑剤を所定の質量比で予め混合して第1マスターバッチとしておき、所定の他の充填剤の一部および滑剤を所定の質量比で予め混合して第2マスターバッチとしておき、これらのマスターバッチ、PVCマトリックス及び酸化チタン等の所定の化合物を所定の質量比で混合し、これを溶融混練することによって難燃性PVC組成物を作製する。
【0027】
そして、得られた難燃性PVC組成物を、所望の形状を有する難燃性PVC成形品に加工し、これを第1層および/または第2層として積層し、難燃性PVC積層体を製造する。
【0028】
以上の結果、多量の酸化チタンが存在しているにも関わらず、少量の着色剤によって良好な着色性を実現でき、ブツ及び色ムラが実質的に存在しない高品位な外観を実現できる。
【0029】
また、酸化チタンに加え、樹脂系改質剤および加工助剤等の高粘度の充填剤が添加される場合においても、良好な着色性が実現され、ブツ及び色ムラが実質的に存在しない高品位な外観を実現できる。
【0030】
以上の理由は明らかではないが、着色剤および滑剤を所定の質量比で予め混合することにより、滑剤が着色剤の分散剤として機能するものと推定される。
【0031】
また、他の充填剤および滑剤を所定の質量比で予め混合することにより、滑剤が充填剤の分散剤として機能するものと推定される。
【0032】
更に、予めマスターバッチを作製する混合法を採用することにより、各種の充填剤がPVCマトリックス中で均一に分散するものと推察される。この結果、十分な機械的特性が実現される。
【0033】
本発明で使用される滑剤の種類としては、着色剤および充填剤の分散剤として機能し得るものであれば制限されないが、分散能が高い等の理由により、ステアリン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸類;ステアリン酸エステル、パルミチン酸エステル等の高級脂肪酸エステル類;ステアリン酸エーテル、パルミチン酸エーテル等の高級脂肪酸エーテル類;カルナバワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミド等の合成ワックス;パラフィンワックス、ホワイトミネラルオイル等の流動パラフィン類等を使用することができる。
【0034】
以上の中でも、二塩基性ステアリン酸鉛(DSLとも記載する)等が好ましい。
【0035】
滑剤の添加量については、PVCマトリックスがPVCより主になる場合、分散効果に加え、PVCの溶融流動性を向上し成形型への粘着を抑制し、十分な滑剤効果を実現するために、PVCマトリックス100質量部に対して、0.05質量部以上とされ、0.1質量部以上がより好ましい。また、滑剤の添加により他の特性が劣化することを抑制するために、10質量部以下とされ、8質量部以下がより好ましい。
【0036】
また、PVCマトリックスがCPVCより主になる場合、分散効果に加え、PVCの溶融流動性を向上し成形型への粘着を抑制し、十分な滑剤効果を実現するために、PVCマトリックス100質量部に対して、1質量部以上とされ、2質量部以上がより好ましい。また、滑剤の添加により他の特性が劣化することを抑制するために、10質量部以下とされ、8質量部以下がより好ましい。
【0037】
本発明で使用される着色剤の種類としては、良好な分散性を有するものであれば特に制限されないが、耐熱性が高く、加工時に変色および退色し難い等の理由により、無機系顔料が好ましい。
【0038】
そして、無機系顔料の中でも、BON Red、Red Lake C、Lithol Rubines Bordeaux R、Cadomium Selenide、Cadmium Lithopone、Pigment Scarlet、Red Lead、Molybdenum Red、Cadmium Red等の赤色系顔料;Chrome Orange、Molybdate Orange、Benzidine Orange、Litharge等の橙系顔料;Cadmium Yellow、Chrome Yellow、Strontium Chromate、Benzidine Yellow、Titanium Yellow、Zinc Chromate等の黄色系顔料;Phthalocyanine Green、Chrome Green、Emerald Green、Guignet’s Green等の緑色系顔料;Phthalocyanine Blue、Indanthrene Blue、Ultramarine Blue、Iron Blue、Cobalt Blue等の青色系顔料;弁柄等の褐色系顔料;カーボンブラック、鉄黒等の黒色系顔料;アルミニウム;アルミニウム青銅粉末;魚鱗;Vermilion等が好ましい。
【0039】
なお、無機系顔料は、有機系顔料と比較して、分散性に劣る場合がある。しかしながら、本発明においては、着色剤および滑剤を所定の質量比で予め混合して第1マスターバッチとされるため、無機系顔料を使用した場合においても、分散不良が抑制され、良好な着色性が実現される。
【0040】
この結果、少量の着色剤によって十分な着色を行うことができ、一般に着色剤は高価であるため、生産コストを低減することもできる。
【0041】
具体的な着色剤の添加量としては、PVCマトリックス100質量部に対して、0.01質量部以上とされ、0.1質量部以上がより好ましく、5質量部以下で十分であり、3質量部以下とすることもできる。
【0042】
以上の様な着色剤を用いることにより、半導体装置の部品等において使用可能な、赤色系および青色系等の濃色難燃性PVC積層体を製造することができる。
【0043】
また、輸送機内外装材、建築物内外装材、日用物品、ハウジング材等において使用可能な、アイボリ系およびライトグレー系等の薄色難燃性PVC積層体を製造することも可能である。
【0044】
特に、少なくとも、黄色系顔料、黒色系顔料および橙色系顔料よりなる群より選ばれる1種以上の顔料を用いることによって、アイボリ系難燃性PVC積層体を製造することができる。
【0045】
この場合、黄色系顔料のPVCマトリックス100質量部に対する添加量は0.1質量部以上4.5質量部以下が好ましく、黒色系顔料のPVCマトリックス100質量部に対する添加量は0.01質量部以上1質量部以下が好ましく、橙色系顔料のPVCマトリックス100質量部に対する添加量は0.01質量部以上1質量部以下が好ましい。
【0046】
本発明におけるPVCマトリックスは、特に高い難燃性等が要求される場合、CPVCより主に構成することが好ましい。一般にCPVCは、塩素含有率が低くなるほど良好な加工性を示し、塩素含有率が高くなるほど高い難燃性を示す。この様な観点から、CPVCの塩素含有率は60質量%以上70質量%以下が好ましい。
【0047】
なお、CPVCとしては、一般のポリ塩化ビニルを後塩素添加処理したもの等を使用することができる。
【0048】
本発明におけるPVCマトリックスは、特に高い機械的特性および低い加工温度等が要求される場合、PVCより主に構成することが好ましい。PVCは、CPVCと比べ、機械的特性および加工性に優れるため、得られる難燃性PVC組成物も加工性に優れ、難燃性PVC積層体は機械的特性に優れる。この様な特性を有するPVCとして、一般のポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン共重合体等を使用することができる。
【0049】
なお、難燃性、機械的特性および加工性等のバランスを取るために、PVCマトリックス100質量部を、60質量部以上99質量部以下のCPVCと、1質量部以上40質量部以下のPVCとから構成する場合もある。この様に、PVCマトリックスを、CPVC及びPVCの混合物とすることにより、CPVCの伸び及び耐衝撃性等の機械的特性を改良できる。
【0050】
また、同様に、PVCマトリックス100質量部を、60質量部以上99質量部以下のPVCと、1質量部以上40質量部以下のCPVCとから構成する場合もある。この様に、PVCマトリックスを、PVC及びCPVCの混合物とすることにより、PVCの難燃性を更に向上することができる。
【0051】
本発明においては、難燃剤として酸化チタンが使用される。酸化チタンの難燃作用としては、従来知られている以外に、火災等の理由によりPVCマトリックスが燃焼する場合、酸化チタンは燃焼することなく、成形品の表面で被膜を形成すると考えられる知見を得ている。この被膜がガスバリヤ性を示し、塩素ガスや塩化水素ガス等の有毒ガスの発生が抑制されるものと推察される。
【0052】
この様な、酸化チタンのガスバリヤ性を確実なものとするために、酸化チタンの添加量は、PVCマトリックス100質量部に対して、1質量部以上とされ、5質量部以上がより好ましい。また、酸化チタンの添加に起因する機械的特性等の低下を抑制するために、30質量部以下とされ、20質量部以下がより好ましい。
【0053】
なお、酸化チタンにはルチル型およびアナタース型があり、本発明においては両者の何れをも使用することができるが、ガスバリア性が高い等の理由により、ルチル型が好ましい。
【0054】
また、酸化チタンとしては、アルミナで被覆されたものが好ましい。アルミナで被覆された酸化チタンは、アルミナと相乗的に作用し、PVCマトリックスの炭化を促進して、減煙効果を発現すると考えられる。また、アルミナは有毒ガスを吸着すると考えられる。更に、PVCマトリックスの燃焼時に、アルミナ成分の凝集作用により、酸化チタンよりなる被膜が緻密となり、ガスバリア性が向上するものと推察される。
【0055】
加えて、酸化チタンの平均粒径は、十分なガスバリア性を実現するために、0.1μm以上0.5μm以下が好ましい。また、平均粒径が0.1μm以上0.5μm以下であれば、酸化チタンの粉体は、PVCマトリックスと良好に混練することができ、均一な分散状態を実現できる。
【0056】
本発明においては、難燃剤として、酸化チタンに加え硫酸バリウムを併用することもできる。硫酸バリウムは、酸化チタンと比べ難燃効果に劣るものの、以下の特性を有する難燃剤である。
【0057】
第1に、硫酸バリウムの隠ぺい力は酸化チタンと比べて低いため、酸化チタンの一部を硫酸バリウムで置きかえることにより、得られる難燃性PVC積層体の着色性を向上することができる。第2に、硫酸バリウムは微粉であるため、高いガスバリア性および良好な分散性を有する。第3に、硫酸バリウムは軟質であるため、得られる難燃性PVC積層体の機械的特性を向上することができる。
【0058】
以上の硫酸バリウムの利点を生かし、得られる難燃性PVC積層体の難燃性が低下することを抑制するために、PVCマトリックスがPVCより主になる場合、硫酸バリウムの添加量は、PVCマトリックス100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましく、20質量部以下が好ましく、18質量部以下がより好ましい。
【0059】
また、PVCマトリックスがCPVCより主になる場合、硫酸バリウムの添加量は、PVCマトリックス100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、20質量部以下が好ましく、18質量部以下がより好ましい。
【0060】
なお、硫酸バリウムには沈降性およびバライト粉があり、本発明においては両者の何れをも使用することができる。しかしながら、沈降性硫酸バリウムは、バライト粉と比較して微粉であり軟質であるため、沈降性硫酸バリウムを使用することにより、高いガスバリア性、良好な分散性、良好な機械的特性等を実現することができる。
【0061】
この様な観点から、使用される硫酸バリウムの平均粒径は、0.03μm以上が好ましく、6μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましい。
【0062】
本発明において使用される鉛系安定剤の種類は特に制限されないが、鉛白、三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜流酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、三塩基マレイン酸鉛、ケイ酸鉛、ケイ酸鉛のシリカゲル共沈物等の鉛塩類;ステアリン酸正鉛、二塩基性ステアリン酸鉛等の鉛セッケン類等を例示することができる。
【0063】
これらの鉛系安定剤はPVCマトリックスの安定化効果が大きいため好ましく、十分な安定化効果を実現するために、PVCマトリックス100質量部に対する添加量は、1質量部以上が好ましい。また、鉛系安定剤の添加により他の特性が劣化することを抑制するために、30質量部以下が好ましい。
【0064】
なお、必要に応じて、鉛系以外の安定剤、例えば、カドミウムのステアレート、カドミウムのラウレート、バリウムセッケン、カルシウムセッケン等の金属セッケン類;有機スズ化合物等を、PVCマトリックス100質量部に対して、2質量部以上20質量部以下の範囲で添加することができる。
【0065】
また、必要に応じて、ベンゾフェノン誘導体、フェニルサリチレート、レゾルシノールエステル、ベンゾトリアゾール誘導体等の紫外線吸収剤等を、PVCマトリックス100質量部に対して、0.1質量部以上2質量部以下の範囲で添加することができる。
【0066】
本発明において使用される加工助剤の種類は特に制限されないが、(メタ)アクリル系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂等を例示することができる。
【0067】
これらの加工助剤はPVCマトリックスの加工性を向上させるもので、PVCマトリックス100質量部に対する添加量は、0.5質量部以上が好ましい。また、加工助剤の添加により他の特性が劣化することを抑制するために、10質量部以下が好ましい。
【0068】
本発明において使用される樹脂系改質剤としては、PVCマトリックスの耐衝撃性および加工性を改良するものであれば特に制限されないが、ブタジエンスチレンメチルメタクリレート樹脂(MBSとも記載する)、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、塩素化ポリスチレン樹脂、ABS樹脂等を例示することができる。中でも、硬質PVCにおいて高い改良効果を実現できることから、MBSが好ましい。
【0069】
これらの樹脂系改質剤の添加量については、十分な改質効果を実現するため、PVCマトリックス100質量部に対して1質量部以上が好ましい。また、樹脂系改質剤の添加により他の特性が劣化することを抑制するために、10質量部以下が好ましい。
【0070】
本発明においては、減煙剤を併用することもできる。PVCマトリックスの減煙剤としては、これまで多くのものが提案されており、これらを使用することができるが、中でも、亜鉛系化合物およびモリブデン系化合物が好ましい。
【0071】
亜鉛系化合物としては、ホウ酸亜鉛、酸化亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛、スズ酸亜鉛等を例示することができ、これらの化合物は燃焼時にPVCの炭化を促進し、発煙量を低減する。
【0072】
モリブデン系化合物としては、三酸化モリブデン、オクタモリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸亜鉛等を例示することができる。
【0073】
また、タルク及び/又は炭酸カルシウムを核材とし、モリブデン、亜鉛、リン及びカルシウムよりなる群より選ばれる1種以上を含有する微粉状発煙抑制剤を使用することもできる。
【0074】
以上の様な減煙剤のPVCマトリックス100質量部に対する添加量は、十分な減煙効果のために、0.05質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましい。また、減煙剤の添加により他の特性が劣化することを抑制するために、3.0質量部以下が好ましく、2.8質量部以下がより好ましい。
【0075】
更に、本発明においては、可塑剤を添加することもできる。可塑剤の種類は特に制限されないが、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジ−n−オクチルフタレート、ブチルラウリルフタレート、ジラウリルフタレート、ブチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル類;ジオクチルアジペート、ジオクチルアゼレート、ジオクチルセバケート等の直鎖二塩基酸エステル類;トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、モノオクチルジフェニルホスフェート、モノブチル−ジキシレニルホスフェート、トリオクチルホスフェート等のリン酸エステル類;ヒマシ油誘導体;エポキシ化植物油;トリエチレングリコールエステル、テトラエチレングリコールエステル、ブチルフタリルブチルグリコレート等のエチレングリコール誘導体;ポリエステル系可塑剤;塩化パラフィン、五塩化ブチルステアレート等の塩素化物;ニトリル系合成ゴム等を例示することができる。
【0076】
以上の様な可塑剤の添加量は、一般に、PVCマトリックス100質量部に対して、0.5質量部以上、10質量部以下が好ましい。特に、硬質PVCの場合、可塑剤の添加により難燃性が低下することを抑制するため、5質量部以下が好ましい。
【0077】
なお、本発明においては、PVCに添加される一般的な充填剤、例えば、炭酸カルシウム、焼成クレー、タルク、マイカ、シリカ等を、PVCマトリックス100質量部に対して、好ましくは5質量部以上20質量部以下の範囲で添加することもできる。
【0078】
以上に述べてきた各種の充填剤の総添加量については、得られる難燃性PVC積層体の塩素含有量が低下し、難燃性が低下しない範囲とする必要がある。具体的には、最終的に得られる難燃性PVC積層体の各層の塩素含有量は、PVCマトリックスがPVCより主になる場合、30質量%以上が好ましく、35質量%以上がより好ましい。
【0079】
また、PVCマトリックスがCPVCより主になる場合、35質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましい。
【0080】
次に、滑剤を有する第1および第2マスターバッチを作製することを特徴とする、本発明の難燃性PVC積層体の製造方法について説明する。
【0081】
第1マスターバッチ作製時における、滑剤および着色剤の質量比は、着色性および外観に影響を与えるため、注意深く至適化される。具体的には、PVCマトリックスがPVCより主になる場合、着色剤1質量部に対して、滑剤は0.01質量部以上とされ、0.05質量部以上がより好ましく、2質量部以下とされ、1質量部以下がより好ましい。
【0082】
また、PVCマトリックスがCPVCより主になる場合、着色剤1質量部に対して、滑剤は0.1質量部以上とされ、0.3質量部以上がより好ましく、2質量部以下とされ、1質量部以下がより好ましい。
【0083】
第2マスターバッチの場合においても、鉛系安定剤、滑剤および樹脂系改質剤の質量比は、外観に影響を与えるため、注意深く至適化される。具体的には、PVCマトリックスがPVCより主になる場合、鉛系安定剤は1質量部以上30質量部以下とされ;滑剤は0.01質量部以上とされ0.05質量部以上がより好ましく、10質量部以下とされ5質量部以下がより好ましく;樹脂系改質剤1質量部以上10質量部以下とされる。
【0084】
また、PVCマトリックスがCPVCより主になる場合、鉛系安定剤は1質量部以上30質量部以下とされ;滑剤は0.1質量部以上とされ0.5質量部以上がより好ましく、10質量部以下とされ5質量部以下がより好ましく;樹脂系改質剤1質量部以上10質量部以下とされる。
【0085】
以上の第1及び第2マスターバッチの作製は、ヘンシェルミキサー及びブレンダー等の粉体混合機を用いて行うことができる。
【0086】
次に、所定量の第1及び第2マスターバッチ、CPVC、PVC、酸化チタン、加工助剤等を、ブレンダーやヘンシェルミキサー等を用いて粉体混合する(配合工程)。なお、必要に応じて、可塑剤等の他の化合物も、この配合工程において混合される。また、滑剤、着色剤、鉛系安定剤、樹脂系改質剤は、第1及び第2マスターバッチに添加されるが、必要に応じて、この配合工程においても、更に単独で添加することができる。
【0087】
以上の様にして得られた混合物は、ロール混練機、バンバリーミキサー、コニーダ、遊星ロール、混練押出機等を用いて溶融混練され(溶融混練工程)、難燃性PVC組成物を得ることができる。
【0088】
なお、均一な難燃性PVC組成物を得るために、溶融混練工程は、PVCマトリックスがPVCより主になる場合、一般に、160℃以上200℃以下で行われる。
【0089】
また、PVCマトリックスがCPVCより主になる場合、一般に、180℃以上220℃以下で行われる。
【0090】
得られた難燃性PVC組成物は、製造と同時に、カレンダー法、押出成形法、射出成形法等の成形法により、フィルム、シート、板材、パイプ、異型品等の難燃性PVC成形品に加工され、これを積層することにより難燃性PVC積層体を製造する。
【0091】
特に、カレンダー法による熱入圧延工程によって難燃性PVC成形品を作製する場合につき説明する。即ち、難燃性PVC組成物を、粗練りロールに連続供給し、引続き、熱入れロールに連続供給する。その後、逆L型カレンダーロールによってシート形状に加工し、冷却ロール、引取りロールを経由し、所望の大きさに切断する。なお、一般に、シートの厚みは、0.1mm以上10mm以下の範囲とされる。
【0092】
以上の様にして得られた原シート(難燃性PVC成形品)は、所定の他のシートと共に積層され、150℃以上220℃以下の範囲で70MN前後の加重によりプレス(プレス工程)されて、難燃性PVC積層体へと加工される(積層工程)。
【0093】
なお、以上の積層工程は、プレス加工以外にも、熱溶着および溶接加工等の手法により行うことができる。
【0094】
また、必要に応じて、抗菌、帯電、艶消し、耐擦傷等の機能性層を積層することもできる。
【0095】
以下に、難燃性PVC積層体の具体例を図面を用いて説明する。
【0096】
図1には、中層11が表層12及び表層13で挟支された3層構造の難燃性PVC積層体を示した。
【0097】
ここで、各層11〜13までの何れか1つ以上が本発明における難燃性PVC成形品である。中でも、着色性の観点から、表層12及び/又は表層13が本発明における難燃性PVC成形品であることが好ましく、難燃性の観点から、各層11〜13の全てが本発明における難燃性PVC成形品であることが好ましい。
【0098】
図3には、表層31、中層32、中層33及び表層34よりなる4層構造の難燃性PVC積層体を示した。
【0099】
ここで、各層31〜34の何れか1つ以上が本発明における難燃性PVC成形品である。中でも、着色性の観点から、表層31及び/又は表層34が本発明における難燃性PVC成形品であることが好ましく、難燃性の観点から、各層31〜34の全てが本発明における難燃性PVC成形品であることが好ましい。
【0100】
なお、難燃性PVC積層体は、溶接棒等を使用して熱溶接される場合がある。この場合、難燃性PVC積層体の表面にクラックが発生する、十分な溶接強度を得ることができない等の不具合が発生する場合がある。
【0101】
このような不具合を抑制するために、表層のPVCマトリックスはPVCよりなることが好ましい。
【0102】
また、同様の理由から、表層のPVCマトリックス100質量部は、PVCを60質量部以上99質量部以下と、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCを1質量部以上40質量部以下とを含むことが好ましい。
【0103】
しかしながら、特に高い難燃性が表層に要求される場合は、表層のPVCマトリックスを、塩素含有率60質量%以上62質量%以下のCPVCより構成することが好ましい。
【0104】
また、同様の理由から、表層のPVCマトリックス100質量部は、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCを60質量部以上99質量部以下と、PVCを1質量部以上40質量部以下とを含むことが好ましい。
【0105】
一方、中層のPVCマトリックスとしては、十分な難燃性を確保するために、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCよりなることが好ましい。
【0106】
また、同様の理由から、中層のPVCマトリックス100質量部は、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCを60質量部以上99質量部以下と、PVCを1質量部以上40質量部以下とを含むことが好ましい。
【0107】
しかしながら、特に良好な加工性が中層に要求される場合、中層のPVCマトリックスをPVCより構成することが好ましい。
【0108】
また、同様の理由から、中層のPVCマトリックス100質量部は、PVCを60質量部以上99質量部以下と、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCを1質量部以上40質量部以下とを含むことが好ましい。
【0109】
図2には、下層21及び上層22からなる2層構造の難燃性PVC積層体を示した。
【0110】
ここで、下層21及び上層22の何れか1つ以上が本発明における難燃性PVC成形品である。中でも、難燃性の観点から、両層が本発明における難燃性PVC成形品であることが好ましい。
【0111】
なお、難燃性PVC積層体は、溶接棒等を使用して熱溶接される場合がある。この場合、難燃性PVC積層体の上面にクラックが発生する、十分な溶接強度を得ることができない等の不具合が発生する場合がある。
【0112】
このような不具合を抑制するために、上層のPVCマトリックスはPVCよりなることが好ましい。
【0113】
また、同様の理由から、上層のPVCマトリックス100質量部は、PVCを60質量部以上99質量部以下と、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCを1質量部以上40質量部以下とを含むことが好ましい。
【0114】
しかしながら、特に高い難燃性が上層に要求される場合は、上層のPVCマトリックスを、塩素含有率60質量%以上62質量%以下のCPVCより構成することが好ましい。
【0115】
また、同様の理由から、上層のPVCマトリックス100質量部は、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCを60質量部以上99質量部以下と、PVCを1質量部以上40質量部以下とを含むことが好ましい。
【0116】
一方、下層のPVCマトリックスとしては、十分な難燃性を確保するために、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCよりなることが好ましい。
【0117】
また、同様の理由から、下層のPVCマトリックス100質量部は、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCを60質量部以上99質量部以下と、PVCを1質量部以上40質量部以下とを含むことが好ましい。
【0118】
しかしながら、特に良好な加工性が下層に要求される場合、下層のPVCマトリックスをPVCより構成することが好ましい。
【0119】
また、同様の理由から、下層のPVCマトリックス100質量部は、PVCを60質量部以上99質量部以下と、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCを1質量部以上40質量部以下とを含むことが好ましい。
【0120】
なお、図1〜3の場合、溶接加工時の不具合を抑制するために、溶接加工が施される層のPVCマトリックスはPVCよりなることが好ましい。
【0121】
また、溶接加工が施される層のPVCマトリックス100質量部は、PVCを60質量部以上99質量部以下と、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCを1質量部以上40質量部以下とを含むことが好ましい。
【0122】
一方、十分な難燃性を確保するために、溶接加工が施されない層のPVCマトリックスは、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCよりなることが好ましい。
【0123】
また、溶接加工が施されない層のPVCマトリックス100質量部は、塩素含有率60質量%以上70質量%以下のCPVCを60質量部以上99質量部以下と、PVCを1質量部以上40質量部以下とを含むことが好ましい。
【0124】
更に、溶接加工が施されない層のPVCマトリックスは、塩素含有率62質量%以上70質量%以下のCPVCよりなることが好ましい。
【0125】
以上に例示した様な難燃性PVC積層体の難燃性は、ASTM E1354に準じ、コーンカロリメータを用いて評価することができる。コーンカロリメータを用いた燃焼試験により評価される難燃特性としては、単位面積および単位時間当たりの燃焼による発熱量の最大値(最大発熱量、PHRRとも記載する;単位:kW/m2)、単位面積および単位時間当たりの燃焼による発熱量の平均値(平均発熱量、AHRRとも記載する;単位:kW/m2)、燃焼による総発熱量(総発熱量、THRとも記載する;単位:MJ/m2)、単位面積および単位時間当たりの燃焼による質量減少率の平均値(質量減少率、AMLRとも記載する;単位:g/sec・m2)、単位面積および単位時間当たりの燃焼による減光体積の最大値(最大減光体積、PSEAとも記載する;単位:m2/g)、単位面積および単位時間当たりの燃焼による減光体積の平均値(平均減光体積、ASEAとも記載する;単位:m2/g)等を挙げることができる。
【0126】
従来、難燃性の指標の一つとしては、産業相互保険組織(Factory Mutual System)が定める評価基準が有効に利用されてきた。
【0127】
この評価基準は、Class Number 4910として挙げられているクリーンルーム材料の難燃性テスト(FMRC、Clean Room Materials Flammability Test Protocol)に基づいて測定され、難燃性を示す延焼指数FPI、発煙性を示す発煙指数SDI、腐食性ガス発生を示す腐食指数CDI等が指標(FM規格とも記載する)とされる。
【0128】
本発明においては、FM規格に代えて、コーンカロリメータを用いた燃焼試験により評価される値を難燃性の指標とした。FM規格は、産業相互保険組織に試験片を提出し、産業相互保険組織が評価して得られる規格であるため、評価結果が得られるまでに時間を要し、非効率的であるのに対し、コーンカロリメータを用いた燃焼試験は、発明者らによって行うことができるため、効率的である。
【0129】
特に、FPIは、コーンカロリメータによって測定されるPHRR、AHRR及びTHR等の発熱量に関する指標と強い相関を有する。また、SDIは、PSEA及びASEA等の減光体積に関する指標と強い相関を有する。更に、CDIは、AMLR等の質量減少に関する指標と強い相関を有する。
【0130】
従って、コーンカロリメータを用いて難燃性を評価することにより、FM規格の凡その値を、効率的に得ることができる。
【0131】
FM規格においては、FPIが6以下、SDIが0.4以下、CDIが1.1以下と要求されているが、本発明においては、この規格と同等以上として、1つ以上の層を構成する難燃性PVC成形品について、PHRRが130kW/m2以下、AHRRが82kW/m2以下、THRが100MJ/m2以下、AMLRが13g/sec・m2以下、PSEAが1500m2/g以下、ASEAが1000m2/g以下であることが好ましい。
【0132】
本発明における着色性等は、製造された難燃性PVC積層体の表面を、目視および光学顕微鏡により観察することにより、評価される。即ち、難燃性PVC積層体が必要な程度に着色されているかは、難燃性PVC積層体と色見本とを比較することにより確認できる。また、難燃性PVC積層体の表面に直径100μm以上のブツが存在しない場合を、ブツ無しとする。更に、難燃性PVC積層体の表面が均一に着色されている場合を、色ムラ無しとする。
【0133】
本発明で提供される難燃性PVC積層体は、引張強度、伸び、アイゾット衝撃強度等の機械的特性にも優れる。具体的には、1つ以上の層を構成する難燃性PVC成形品について、JIS K 6745に準じて測定される引張強度を45N/mm2以上、JIS K 6745に準じて測定される伸びを40%以上、JIS K 6745に準じて測定されるアイゾット衝撃強度(ノッチあり)を5kJ/m2以上とすることができる。
【0134】
本発明における難燃性PVC積層体は、難燃性に優れ発煙量も少なく、着色性に優れ、ブツ及び色ムラ等も実質的に存在しない。
【0135】
また、機械的特性にも優れる。
【0136】
従って、特に、硬質PVC組成物の積層体は、航空機、船舶、車両等の輸送機内外装材;建築物内外装材;家具、事務用具等の日用物品;家電機器、電子機器等のハウジング材;半導体装置の部品等として、好適に使用することができる。
【0137】
【実施例】
以下に実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、これらは、本発明を何ら限定するものではない。なお、以下特に明記しない限り、試薬等は市販の高純度品を用いた。
【0138】
(評価方法)
(ア)難燃性の評価:アトラス社製コーンカロリメータを用いて、ASTM E1354に準じ、PHRR(kW/m2)、AHRR(kW/m2)、THR(MJ/m2)、AMLR(g/sec・m2)、PSEA(m2/g)、ASEA(m2/g)を測定した。
【0139】
(イ)着色性の評価:難燃性PVC積層体の表面を目視および光学顕微鏡により観察することにより評価した。着色剤により難燃性PVC積層体が必要な程度に着色されているかは、難燃性PVC積層体と色見本とを比較することにより確認した。また、難燃性PVC積層体の表面に直径100μm以上のブツが存在しない場合を、ブツ無しとした。更に、難燃性PVC積層体の表面が均一に着色されている場合を、色ムラ無しとした。
【0140】
(ウ)機械的特性の評価:JIS K 6745に準じて、引張強度(N/mm2)、伸び(%)、アイゾット衝撃強度(ノッチあり)(kJ/m2)を測定した。
【0141】
(参考例1)難燃性PVC組成物1および難燃性PVC成形品1
黒色系顔料P4710(大日精化社製)0.019質量部と、黄色系顔料P4490(大日精化社製)1.793質量部と、橙色系顔料P4377(大日精化社製)0.028質量部と、滑剤としてDSL(堺化学社製)1質量部とをヘンシエルミキサーにより混合し、第1マスターバッチを作製した。
【0142】
次に、鉛系安定剤として三塩基性硫酸鉛(堺化学社製TL5000)12質量部と、滑剤としてDSL(堺化学社製)1質量部と、樹脂系改質剤としてMBS(クレハ社製BTA3NS)5質量部とをヘンシェルミキサーにより混合し、第2マスターバッチを作製した。
【0143】
その後、PVCマトリックスとして塩素含有率65質量%のCPVC(鐘淵化学社製H−527)100質量部と、難燃剤として酸化チタン(堺化学社製RK−1)12質量部と、第1マスターバッチ2.84質量部と、第2マスターバッチ18質量部と、加工助剤としてMMA樹脂(三菱レイヨン社製P551A)1質量部と、滑剤としてステアリン酸カルシウム(堺化学社製SC−100)0.5質量部と、滑剤としてステアリルステアレート(ヘンケル社製G−32)0.5質量部と、滑剤として脂肪酸エステル(ヘンケル社製G−70S)0.3質量部とをヘンシェルミキサーにより混合した。
【0144】
得られた混合物を混練ロールにより190℃で溶融混練して、難燃性PVC組成物1を製造した。更に、210℃の逆L型カレンダーロールを使用するカレンダー法により、厚み1mmのシート形状の難燃性PVC成形品1を製造した。
【0145】
得られた難燃性PVC成形品1は、色見本と同等のアイボリ色を有しており、ブツ及び色ムラは確認されなかった。
【0146】
また、難燃特性としては、PHRRが21kW/m2、AHRRが17kW/m2、THRが45MJ/m2、AMLRが5.6g/sec・m2、PSEAが150m2/g、ASEAが112m2/gであった。
【0147】
更に、機械的特性としては、引張強度が61N/mm2、伸びが50%、アイゾット衝撃強度が8kJ/m2であった。
【0148】
(参考例2)難燃性PVC組成物2および難燃性PVC成形品2
黒色系顔料P4710(大日精化社製)0.0373質量部と、黄色系顔料P4490(大日精化社製)2.894質量部と、橙色系顔料P4377(大日精化社製)0.0502質量部と、滑剤としてDSL(堺化学社製)0.3質量部とをヘンシエルミキサーにより混合し、第1マスターバッチを作製した。
【0149】
次に、鉛系安定剤として三塩基性硫酸鉛(堺化学社製TL5000)5質量部と、滑剤としてDSL(堺化学社製)0.2質量部と、樹脂系改質剤としてMBS(クレハ社製BTA3NS)3質量部とをヘンシェルミキサーにより混合し、第2マスターバッチを作製した。
【0150】
その後、PVCマトリックスとしてPVC(鐘淵化学社製S−1008)100質量部と、難燃剤として酸化チタン(堺化学社製RK−1)14質量部と、第1マスターバッチ3.2815質量部と、第2マスターバッチ8.2質量部と、加工助剤としてMMA樹脂(三菱レイヨン社製P551A)1質量部とをヘンシェルミキサーにより混合した。
【0151】
得られた混合物を混練ロールにより180℃で溶融混練して、難燃性PVC組成物2を製造した。更に、200℃の逆L型カレンダーロールを使用するカレンダー法により、厚み8mmのシート形状の難燃性PVC成形品2を製造した。なお、以上の加工温度は、CPVCを用いた場合よりも10℃低く、加工性は良好であった。
【0152】
得られた難燃性PVC成形品2は、色見本と同等のアイボリ色を有しており、ブツ及び色ムラは確認されなかった。
【0153】
また、難燃特性としては、PHRRが72kW/m2、AHRRが46kW/m2、THRが56MJ/m2、AMLRが8.3g/sec・m2、PSEAが900m2/g、ASEAが430m2/gであった。
【0154】
更に、機械的特性としては、引張強度が56N/mm2、伸びが150%、アイゾット衝撃強度が6kJ/m2であった。
【0155】
(実施例1)難燃性PVC積層体1
表層として2枚の難燃性PVC成形品2により、中層として1枚の難燃性PVC成形品1を挟持し、これを180℃、70MN加重でプレスすることにより、3層構造の難燃性PVC積層体1を製造した。この場合、溶接加工が施される層は、難燃性PVC成形品2からなる。
【0156】
得られた難燃性PVC積層体1の表面は、色見本と同等のアイボリ色を有しており、ブツ及び色ムラは確認されなかった。
【0157】
また、難燃特性としては、PHRRが53kW/m2、AHRRが25kW/m2、THRが60MJ/m2、AMLRが6.0g/sec・m2、PSEAが800m2/g、ASEAが130m2/gであった。
【0158】
更に、機械的特性としては、引張強度が51N/mm2、伸びが150%、アイゾット衝撃強度が8kJ/m2であった。
【0159】
加えて、難燃性PVC積層体1を用いて、溶接棒を使用し熱溶接を行ったが、表面にクラックが発生する等の不都合は発生せず、十分な溶接強度を得ることができた。
【0160】
(参考例3)難燃性PVC組成物3および難燃性PVC成形品3
PVCマトリックスとして塩素含有率65質量%のCPVC(鐘淵化学社製H−527)100質量部と、難燃剤として酸化チタン(堺化学社製RK−1)12質量部と、加工助剤としてMMA樹脂(三菱レイヨン社製P551A)1質量部と、黒色系顔料P4710(大日精化社製)0.019質量部と、黄色系顔料P4490(大日精化社製)1.793質量部と、橙色系顔料P4377(大日精化社製)0.028質量部と、滑剤としてDSL(堺化学社製)2質量部と、鉛系安定剤として三塩基性硫酸鉛(堺化学社製TL5000)12質量部と、樹脂系改質剤としてMBS(クレハ社製BTA3NS)5質量部と、滑剤としてステアリン酸カルシウム(堺化学社製SC−100)0.5質量部と、滑剤としてステアリルステアレート(ヘンケル社製G−32)0.5質量部と、滑剤として脂肪酸エステル(ヘンケル社製G−70S)0.3質量部とを、ヘンシェルミキサーにより一括混合した。
【0161】
得られた混合物を混練ロールにより190℃で溶融混練して、難燃性PVC組成物3を製造した。更に、210℃の逆L型カレンダーロールを使用するカレンダー法により、厚み1mmのシート形状の難燃性PVC成形品3を製造した。
【0162】
得られた難燃性PVC成形品3は、色見本と比較して薄いアイボリ色を有しており、ブツ及び色ムラが確認された。
【0163】
また、難燃特性および機械的特性の何れも、難燃性PVC成形品1と比較して、低かった。
【0164】
(参考例4)難燃性PVC組成物4および難燃性PVC成形品4
PVCマトリックスとしてPVC(鐘淵化学社製S−1008)100質量部と、難燃剤として酸化チタン(堺化学社製RK−1)14質量部と、加工助剤としてMMA樹脂(三菱レイヨン社製P551A)1質量部と、黒色系顔料P4710(大日精化社製)0.0373質量部と、黄色系顔料P4490(大日精化社製)2.894質量部と、橙色系顔料P4377(大日精化社製)0.0502質量部と、滑剤としてDSL(堺化学社製)0.5質量部と、鉛系安定剤として三塩基性硫酸鉛(堺化学社製TL5000)5質量部と、樹脂系改質剤としてMBS(クレハ社製BTA3NS)3質量部とを、ヘンシェルミキサーにより一括混合した。
【0165】
得られた混合物を混練ロールにより180℃で溶融混練して、難燃性PVC組成物4を製造した。更に、200℃の逆L型カレンダーロールを使用するカレンダー法により、厚み8mmのシート形状の難燃性PVC成形品4を製造した。
【0166】
得られた難燃性PVC成形品4は、色見本と比較して薄いアイボリ色を有しており、ブツ及び色ムラが確認された。
【0167】
また、難燃特性および機械的特性の何れも、難燃性PVC成形品2と比較して、低かった。
【0168】
(比較例1)難燃性PVC積層体2
表層として2枚の難燃性PVC成形品4により、中層として1枚の難燃性PVC成形品3を挟持し、これを180℃、70MN加重でプレスすることにより、3層構造の難燃性PVC積層体2を製造した。この場合、溶接加工が施される層は、難燃性PVC成形品4からなる。
【0169】
得られた難燃性PVC積層体2の表面は、色見本と比較して薄いアイボリ色を有しており、ブツ及び色ムラが確認された。
【0170】
また、難燃特性および機械的特性の何れも、難燃性PVC積層体1と比較して、低かった。
【0171】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、少なくとも着色剤および滑剤を所定の質量比で予め混合して第1マスターバッチとしておき、所定の他の充填剤の一部および滑剤を所定の質量比で予め混合して第2マスターバッチとしておき、これらのマスターバッチ、PVCマトリックス及び酸化チタン等の所定の化合物を所定の質量比で混合して、PVCマトリックス100質量部と、酸化チタンよりなる難燃剤1質量部以上30質量部以下と、着色剤0.01質量部以上5質量部以下と、滑剤0.05質量部以上10質量部以下とを含んでなる難燃性PVC成形品を積層することにより、多量の酸化チタンが存在しているにも関わらず、少量の着色剤によって良好に着色され、ブツ及び色ムラが実質的に存在しない高品位な外観を有し、機械的特性の良好な難燃性PVC積層体を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の難燃性PVC積層体の例を説明するための模式的断面図である。
【図2】本発明の難燃性PVC積層体の他の例を説明するための模式的断面図である。
【図3】本発明の難燃性PVC積層体の他の例を説明するための模式的断面図である。
【符号の説明】
11 中層
12 表層
13 表層
21 下層
22 上層
31 表層
32 中層
33 中層
34 表層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a member in which a layer made of a flame retardant polyvinyl chloride resin (also referred to as PVC) is laminated.
[0002]
[Prior art]
Since PVC contains chlorine in the molecule, it is excellent in flame retardancy. Moreover, since various fillers can be added in a wide content, a wide range of mechanical properties, heat resistance, moldability, and weather resistance can be realized. In particular, it is possible to color with a high degree of freedom by using many kinds of pigments.
[0003]
Since PVC has the characteristics as described above, particularly rigid PVC laminates are used for interior / exterior materials for transport aircraft such as aircraft, ships, vehicles, etc .; interior / exterior materials for buildings; daily goods such as furniture and office equipment; Housing materials for equipment, electronic equipment, etc .; have been used as parts of semiconductor devices.
[0004]
For example, in Japanese Utility Model Publication No. 3-1250, a post-chlorinated polyvinyl chloride (also referred to as CPVC) plate is used as a core material as a member for producing a chemical solution tank, and a hard PVC plate is heated on one or both sides. A welded PVC laminate has been disclosed.
[0005]
In addition, in Utility Model Registration No. 2596796, a middle layer having a chlorination rate of 62 to 65% and an average degree of polymerization before chlorination of 500 to 800, a chlorination rate of 58 to 62%, and before chlorination. A PVC laminate comprising a surface layer having an average degree of polymerization of 800 to 1000 has been disclosed.
[0006]
However, when PVC is exposed to a temperature higher than the heat-resistant temperature due to a fire or the like, a large amount of smoke is generated due to chlorine in the molecule, and a toxic gas such as chlorine gas or hydrogen chloride gas is generated.
[0007]
For this reason, it is possible to produce a flame retardant PVC composition in which the generation of toxic gas is suppressed by examining the type and blending amount of the filler, and to produce a flame retardant PVC laminate using this. Has been tried.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
For example, JP 2000-80230 A discloses a molded body in which a surface layer is laminated and integrated on at least one surface of a base layer, and the base layer is based on 100 parts by weight of a vinyl chloride resin having a chlorination degree of 58 to 73%. The surface layer is a layer containing titanium oxide in the range of 4 to 30 parts by weight, and the surface layer has 0 to 20 titanium oxide with respect to 100 parts by weight of vinyl chloride resin having a chlorination degree of 50 to 57%. A flame-retardant vinyl chloride resin molded body, which is a layer contained within the range of parts by weight, has been proposed.
[0009]
That is, the publication discloses that the use of titanium oxide as a flame retardant effectively increases the flame retardancy of PVC. For the reason, when titanium oxide is present in the combustion process of PVC, Titanium oxide does not decompose to a high temperature of 1200 to 1300 ° C., but acts to block heat from the outside due to its high whiteness, and at the stage of thermal decomposition and combustion of PVC after detachment of chlorine, PVC is made faster. It is presumed that flame retardancy is improved because it functions to carbonize.
[0010]
However, as described in the publication, since titanium oxide is a filler with high whiteness, a flame-retardant vinyl chloride resin laminate (also referred to as a flame-retardant PVC laminate) is colored in a favorite color. In some cases, a large amount of pigment is required. In particular, when an organic material is used as the pigment, the organic pigment easily burns, so that it may be difficult to obtain a flame retardant PVC laminate that simultaneously satisfies each standard of the FM standard.
[0011]
Therefore, in order to obtain a flame retardant PVC laminate that satisfies the FM standard with a favorite color, it is necessary to blend more titanium oxide and pigment, and the strength and chemical resistance of the laminate can be improved by blending a large amount of titanium oxide. In some cases, it caused a drop.
[0012]
In view of such a situation, in the gazette, by containing titanium oxide at a specific ratio in PVC having a specific range of chlorine content, not only satisfies the FM standard, but also has sufficient strength, chemical resistance, It is said that a flame-retardant PVC laminate having both bending deformability and the like and easy to be colored in a desired color can be obtained.
[0013]
However, in this publication, no examples relating to flame retardant PVC laminates colored with pigments are described, and as described in the publication, 100 parts by mass of PVC having a chlorine content of 58 to 73%. A flame-retardant vinyl chloride resin molded product (also referred to as a flame-retardant PVC molded product) such as a sheet is produced by simply mixing 4 to 30 parts by mass of titanium oxide, and a flame-retardant PVC laminate is produced using this. In some cases, the colorability and appearance of the flame retardant PVC laminate obtained may be insufficient.
[0014]
That is, even if the method described in the publication is adopted, titanium oxide has a high hiding power, and therefore when the amount necessary for realizing sufficient flame retardancy is used, the obtained flame retardant PVC laminate is obtained. In some cases, it was still difficult to color freely.
[0015]
In particular, flame retardant PVC laminates used in semiconductor device components and the like may be required to be colored in dark colors such as red and blue, and good colorability has been desired. It was.
[0016]
In addition, flame retardant PVC laminates used in transport aircraft interior and exterior materials, building interior and exterior materials, daily goods, housing materials and the like are generally colored light colors such as ivory and light gray. When titanium oxide is used as a flame retardant, coloring may be difficult even in these light colors.
[0017]
Furthermore, when an amount of titanium oxide necessary for realizing sufficient flame retardancy is used, it is necessary to add a large amount of colorant in order to color the obtained flame retardant PVC laminate.
[0018]
For this reason, in a flame-retardant vinyl chloride resin composition (also referred to as a flame-retardant PVC composition), titanium oxide, a colorant, and the like may cause poor dispersion. As a result, unevenness and color unevenness occurred in the obtained flame-retardant PVC laminate, and an appearance defect sometimes occurred.
[0019]
In particular, when mechanical properties and processability are reduced due to the addition of a sufficient amount of titanium oxide, fillers such as resin modifiers and processing aids are further added. Since the viscosity is high, poor dispersion of the colorant may be promoted.
[0020]
In addition, even when fillers such as a resin-based modifier and a processing aid are added, the mechanical properties of the obtained flame-retardant PVC laminate may be insufficient.
[0021]
In view of the situation as described above, in the present invention, sufficient flame retardancy and good colorability are realized, it has a high-quality appearance that is substantially free from irregularities and color unevenness, and also has mechanical characteristics. It aims at providing the outstanding flame-retardant PVC laminated body.
[0022]
According to the present invention for achieving the above object, at least a first layer comprising a first polyvinyl chloride (PVC) matrix and a second layer comprising a second polyvinyl chloride (PVC) matrix; In the flame-retardant vinyl chloride resin laminate comprising the first layer, the first layer comprises 100 parts by mass of a first polyvinyl chloride (PVC) matrix, 1 to 30 parts by mass of a flame retardant containing titanium oxide, and 0 colorant. There is provided a flame retardant vinyl chloride resin laminate comprising 0.01 mass part or more and 5 mass parts or less and a lubricant 0.05 mass part or more and 10 mass parts or less.
In accordance with the present invention, a flame retardant vinyl chloride comprising at least a first layer comprising a first polyvinyl chloride (PVC) matrix and a second layer comprising a second polyvinyl chloride (PVC) matrix. In the resin laminate,
The first layer as the surface layer is a polyvinyl chloride resin selected from vinyl chloride homopolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer or vinyl chloride-ethylene copolymer, or has a chlorine content of 60% by mass or more 62% or less rear Chlorination Poly Vinyl chloride (CPVC) Or 100 parts by mass of a first (PVC) matrix made of the composition, 5 to 30 parts by mass of a flame retardant containing titanium oxide, 0.01 to 5 parts by mass of a colorant, and 0 lubricant. .05 parts by mass or more and 10 parts by mass or less
The second layer as the base layer contains 100 parts by mass of a second (PVC) matrix made of a polyvinyl chloride resin having a high chlorine content of 60% by mass or more and 70% by mass or less, and titanium oxide. It comprises 5 parts by weight or more and 30 parts by weight or less of a flame retardant, 0.01 parts by weight or more and 5 parts by weight or less of a colorant, and 0.05 parts by weight or more and 10 parts by weight or less of a lubricant. A flame retardant vinyl chloride resin laminate is provided in which two layers are added by mixing at least a colorant and a lubricant.
[0023]
In the present invention, the second layer is composed of 100 parts by mass of a second polyvinyl chloride (PVC) matrix, 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less of a flame retardant containing titanium oxide, and 0.01 part by mass or more of a colorant. A flame-retardant vinyl chloride resin laminate comprising 5 parts by mass or less and a lubricant 0.05 parts by mass or more and 10 parts by mass or less can also be provided.
[0024]
In addition, according to the present invention, the flame retardancy comprising at least a first layer comprising a first polyvinyl chloride (PVC) matrix and a second layer comprising a second polyvinyl chloride (PVC) matrix. A method for producing a vinyl chloride resin laminate, wherein (a) at least 1 part by weight of a colorant and 0.01 parts by weight or more and 2 parts by weight or less of a lubricant are mixed to produce a first masterbatch; (B) At least 1 part by mass to 30 parts by mass of a lead stabilizer, 0.01 part by mass to 10 parts by mass of a lubricant, and 1 part by mass to 10 parts by mass of a resin modifier are mixed. A step of producing a second masterbatch, (c) at least 100 parts by mass of a first or second polyvinyl chloride (PVC) matrix, 1 part by mass to 30 parts by mass of a flame retardant comprising titanium oxide, 1 master bag Powder mixture of 0.01 parts by mass to 5 parts by mass, the second masterbatch 2 parts by mass to 50 parts by mass, and processing aid 0.5 parts by mass to 10 parts by mass to produce a mixture And (e) a step of producing a composition by melt-kneading the mixture, and (e) a step of producing at least one of the first layer and the second layer using the composition. A process for producing a flame retardant vinyl chloride resin laminate is provided.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
[0026]
In the present invention, the PVC matrix, titanium oxide, colorant, etc. are not mixed together, but at least the colorant and lubricant are premixed at a predetermined mass ratio to form a first master batch, and other predetermined fillings are made. Part of the agent and lubricant are premixed at a predetermined mass ratio to form a second master batch, and these master batch, PVC matrix and predetermined compound such as titanium oxide are mixed at a predetermined mass ratio and melted. A flame retardant PVC composition is prepared by kneading.
[0027]
And the obtained flame-retardant PVC composition is processed into a flame-retardant PVC molded product having a desired shape, and this is laminated as a first layer and / or a second layer, and a flame-retardant PVC laminate is obtained. To manufacture.
[0028]
As a result, despite the presence of a large amount of titanium oxide, good colorability can be realized with a small amount of colorant, and a high-quality appearance that is substantially free of unevenness and color unevenness can be realized.
[0029]
Also, in addition to titanium oxide, even when high viscosity fillers such as resin modifiers and processing aids are added, good colorability is achieved, and there is substantially no unevenness and color unevenness. A quality appearance can be achieved.
[0030]
Although the above reason is not clear, it is presumed that the lubricant functions as a dispersant for the colorant by previously mixing the colorant and the lubricant in a predetermined mass ratio.
[0031]
In addition, it is presumed that the lubricant functions as a dispersant for the filler by previously mixing other filler and lubricant in a predetermined mass ratio.
[0032]
Furthermore, it is inferred that various fillers are uniformly dispersed in the PVC matrix by adopting a mixing method in which a master batch is prepared in advance. As a result, sufficient mechanical properties are realized.
[0033]
The type of lubricant used in the present invention is not limited as long as it can function as a dispersant for colorants and fillers, but for reasons such as high dispersibility, higher fatty acids such as stearic acid and palmitic acid. Higher fatty acid esters such as stearic acid ester and palmitic acid ester; higher fatty acid ethers such as stearic acid ether and palmitic acid ether; natural waxes such as carnauba wax and candelilla wax; methylene bisstearamide and ethylene bisstear Synthetic waxes such as rhoamide; liquid paraffins such as paraffin wax and white mineral oil can be used.
[0034]
Among these, dibasic lead stearate (also referred to as DSL) is preferable.
[0035]
Regarding the addition amount of the lubricant, when the PVC matrix is mainly made of PVC, in addition to the dispersion effect, in order to improve the melt fluidity of the PVC and suppress the sticking to the mold, to achieve a sufficient lubricant effect, It is 0.05 mass part or more with respect to 100 mass parts of matrices, and 0.1 mass part or more is more preferable. Moreover, in order to suppress that other characteristics deteriorate by addition of a lubricant, it is 10 mass parts or less, and 8 mass parts or less are more preferable.
[0036]
In addition, when the PVC matrix is mainly made of CPVC, in addition to the dispersion effect, in order to improve the melt flowability of PVC, suppress the adhesion to the mold, and realize a sufficient lubricant effect, 100 parts by mass of the PVC matrix is added. On the other hand, it is 1 mass part or more, and 2 mass parts or more is more preferable. Moreover, in order to suppress that other characteristics deteriorate by addition of a lubricant, it is 10 mass parts or less, and 8 mass parts or less are more preferable.
[0037]
The type of the colorant used in the present invention is not particularly limited as long as it has good dispersibility, but is preferably an inorganic pigment because it has high heat resistance and is difficult to discolor and discolor during processing. .
[0038]
And among inorganic pigments, BON Red, Red Lake C, Lithol Rubines Bordeaux R, Cadmium Selenide, Cadmium Lithone, Pigment Scallet, Red Lead, Modden Red, Candum Red Orange pigments such as Orange, Litharge, etc .; Yellow pigments such as Cadmium Yellow, Chrome Yellow, Strontium Chromate, Benzidin Yellow, Titanium Yellow, Zinc Chromate, etc .; Phthalocyanine Green, green pigments such as een, Emerald Green, Guignet's Green; blue pigments such as Phthalocyanine Blue, Indanthrene Blue, Ultramarine Blue, Iron Blue, Cobalt Blue; Black pigments; aluminum; aluminum bronze powder; fish scales; Vermilion and the like are preferable.
[0039]
In addition, an inorganic pigment may be inferior in dispersibility compared with an organic pigment. However, in the present invention, since the colorant and the lubricant are mixed in advance at a predetermined mass ratio to form the first master batch, even when an inorganic pigment is used, poor dispersion is suppressed and good colorability is achieved. Is realized.
[0040]
As a result, sufficient coloring can be performed with a small amount of colorant, and since the colorant is generally expensive, the production cost can also be reduced.
[0041]
The specific amount of the colorant added is 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and 5 parts by mass or less is sufficient with respect to 100 parts by mass of the PVC matrix. Or less.
[0042]
By using the colorant as described above, it is possible to produce a dark flame retardant PVC laminate such as red and blue that can be used in parts of a semiconductor device.
[0043]
It is also possible to produce light-color flame retardant PVC laminates such as ivory and light gray that can be used in transport aircraft interior and exterior materials, building interior and exterior materials, daily goods, housing materials, and the like.
[0044]
In particular, an ivory flame retardant PVC laminate can be produced by using at least one pigment selected from the group consisting of yellow pigments, black pigments and orange pigments.
[0045]
In this case, the addition amount of yellow pigment to 100 parts by mass of PVC matrix is preferably 0.1 parts by mass or more and 4.5 parts by mass or less, and the addition amount of black pigment to 100 parts by mass of PVC matrix is 0.01 parts by mass or more. 1 part by mass or less is preferable, and the addition amount of the orange pigment to 100 parts by mass of the PVC matrix is preferably 0.01 part by mass or more and 1 part by mass or less.
[0046]
The PVC matrix in the present invention is preferably mainly composed of CPVC when particularly high flame retardancy is required. In general, CPVC exhibits better processability as the chlorine content decreases, and exhibits higher flame retardancy as the chlorine content increases. From such a viewpoint, the chlorine content of CPVC is preferably 60% by mass or more and 70% by mass or less.
[0047]
In addition, as CPVC, what carried out the post-chlorination process of the general polyvinyl chloride can be used.
[0048]
The PVC matrix in the present invention is preferably mainly composed of PVC when particularly high mechanical properties and low processing temperature are required. Since PVC is superior in mechanical properties and processability compared to CPVC, the obtained flame-retardant PVC composition is also excellent in processability, and the flame-retardant PVC laminate is excellent in mechanical properties. As the PVC having such characteristics, general polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-ethylene copolymer, and the like can be used.
[0049]
In addition, in order to balance flame retardancy, mechanical properties, workability, etc., 100 parts by mass of the PVC matrix is composed of 60 parts by mass to 99 parts by mass of CPVC, and 1 part by mass to 40 parts by mass of PVC. It may be composed of Thus, by making the PVC matrix a mixture of CPVC and PVC, mechanical properties such as elongation and impact resistance of CPVC can be improved.
[0050]
Similarly, 100 parts by mass of the PVC matrix may be composed of 60 to 99 parts by mass of PVC and 1 to 40 parts by mass of CPVC. Thus, the flame retardance of PVC can be further improved by making the PVC matrix a mixture of PVC and CPVC.
[0051]
In the present invention, titanium oxide is used as a flame retardant. As a flame retardant action of titanium oxide, in addition to the conventional knowledge, when the PVC matrix burns for reasons such as a fire, titanium oxide does not burn, but the knowledge that a film is formed on the surface of the molded product It has gained. It is assumed that this coating exhibits gas barrier properties and suppresses generation of toxic gases such as chlorine gas and hydrogen chloride gas.
[0052]
In order to ensure such a gas barrier property of titanium oxide, the amount of titanium oxide added is 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the PVC matrix, and more preferably 5 parts by mass or more. Moreover, in order to suppress the fall of the mechanical characteristics etc. resulting from addition of titanium oxide, it is 30 mass parts or less, and 20 mass parts or less are more preferable.
[0053]
Titanium oxide includes a rutile type and an anatase type, and both of them can be used in the present invention, but the rutile type is preferred for reasons such as high gas barrier properties.
[0054]
Moreover, as titanium oxide, what was coat | covered with the alumina is preferable. Titanium oxide coated with alumina is considered to act synergistically with alumina, promote carbonization of the PVC matrix, and develop a smoke reduction effect. Alumina is thought to adsorb toxic gases. Furthermore, when the PVC matrix is burned, it is surmised that the coating made of titanium oxide becomes dense due to the aggregating action of the alumina component, and the gas barrier property is improved.
[0055]
In addition, the average particle diameter of titanium oxide is preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less in order to realize sufficient gas barrier properties. If the average particle size is 0.1 μm or more and 0.5 μm or less, the titanium oxide powder can be well kneaded with the PVC matrix, and a uniform dispersion state can be realized.
[0056]
In the present invention, barium sulfate can be used in combination with titanium oxide as a flame retardant. Barium sulfate is a flame retardant having the following characteristics although it is inferior in flame retardant effect to titanium oxide.
[0057]
First, since the hiding power of barium sulfate is lower than that of titanium oxide, the colorability of the resulting flame-retardant PVC laminate can be improved by replacing part of the titanium oxide with barium sulfate. Secondly, since barium sulfate is a fine powder, it has high gas barrier properties and good dispersibility. Thirdly, since barium sulfate is soft, the mechanical properties of the resulting flame retardant PVC laminate can be improved.
[0058]
In order to prevent the flame retardancy of the obtained flame retardant PVC laminate from being lowered by taking advantage of the above barium sulfate, when the PVC matrix is mainly made of PVC, the addition amount of barium sulfate is: 1 mass part or more is preferable with respect to 100 mass parts, 5 mass parts or more are more preferable, 20 mass parts or less are preferable, and 18 mass parts or less are more preferable.
[0059]
When the PVC matrix is mainly composed of CPVC, the addition amount of barium sulfate is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the PVC matrix. 18 parts by mass or less is more preferable.
[0060]
Barium sulfate has sedimentation and barite powder, and both of them can be used in the present invention. However, since precipitated barium sulfate is finer and softer than barite powder, the use of precipitated barium sulfate achieves high gas barrier properties, good dispersibility, good mechanical properties, etc. be able to.
[0061]
From such a viewpoint, the average particle diameter of the barium sulfate used is preferably 0.03 μm or more, preferably 6 μm or less, and more preferably 0.5 μm or less.
[0062]
The type of lead-based stabilizer used in the present invention is not particularly limited, but lead white, tribasic lead sulfate, dibasic lead sulfite, dibasic lead phosphite, dibasic lead phthalate, three Examples include lead salts such as basic maleate, lead silicate, and silica gel coprecipitates of lead silicate; lead soaps such as normal lead stearate and dibasic lead stearate.
[0063]
These lead-based stabilizers are preferable because they have a large stabilizing effect on the PVC matrix, and in order to realize a sufficient stabilizing effect, the amount added to 100 parts by weight of the PVC matrix is preferably 1 part by weight or more. Moreover, in order to suppress that another characteristic deteriorates by addition of a lead-type stabilizer, 30 mass parts or less are preferable.
[0064]
If necessary, stabilizers other than lead-based, for example, metal soaps such as cadmium stearate, cadmium laurate, barium soap, calcium soap, etc .; organotin compound, etc. with respect to 100 parts by mass of the PVC matrix It can be added in the range of 2 parts by mass or more and 20 parts by mass or less.
[0065]
Further, if necessary, ultraviolet absorbers such as benzophenone derivatives, phenyl salicylates, resorcinol esters, benzotriazole derivatives, etc., in a range of 0.1 parts by mass or more and 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the PVC matrix. Can be added.
[0066]
Although the kind in particular of processing aid used in this invention is not restrict | limited, (meth) acrylic-type resin, ethylene vinyl acetate type-resin, etc. can be illustrated.
[0067]
These processing aids improve the processability of the PVC matrix, and the amount added to 100 parts by mass of the PVC matrix is preferably 0.5 parts by mass or more. Moreover, in order to suppress that other characteristics deteriorate by addition of a processing aid, 10 mass parts or less are preferable.
[0068]
The resin modifier used in the present invention is not particularly limited as long as it improves the impact resistance and workability of the PVC matrix, but butadiene styrene methyl methacrylate resin (also referred to as MBS), chlorinated polyethylene. Resins, chlorinated polypropylene resins, chlorinated polystyrene resins, ABS resins and the like can be exemplified. Among them, MBS is preferable because a high improvement effect can be realized in rigid PVC.
[0069]
About the addition amount of these resin-type modifiers, in order to implement | achieve sufficient modification | reformation effect, 1 mass part or more is preferable with respect to 100 mass parts of PVC matrices. Moreover, in order to suppress that other characteristics deteriorate by addition of a resin-type modifier, 10 mass parts or less are preferable.
[0070]
In the present invention, a smoke reducing agent can be used in combination. As the smoke reducing agent for the PVC matrix, many have been proposed so far, and these can be used, and among them, zinc compounds and molybdenum compounds are preferable.
[0071]
Examples of the zinc-based compound include zinc borate, zinc oxide, zinc hydroxystannate, zinc stannate and the like, and these compounds promote carbonization of PVC at the time of combustion and reduce smoke generation.
[0072]
Examples of molybdenum compounds include molybdenum trioxide, ammonium octamolybdate, and zinc molybdate.
[0073]
Moreover, the pulverized smoke control agent which uses talc and / or calcium carbonate as a core material, and contains 1 or more types chosen from the group which consists of molybdenum, zinc, phosphorus, and calcium can also be used.
[0074]
The amount of the smoke reducing agent added to 100 parts by mass of the PVC matrix is preferably 0.05 parts by mass or more, and more preferably 0.1 parts by mass or more for a sufficient smoke reduction effect. Moreover, in order to suppress that another characteristic deteriorates by addition of a smoke reducing agent, 3.0 mass parts or less are preferable and 2.8 mass parts or less are more preferable.
[0075]
Furthermore, in the present invention, a plasticizer can be added. The type of plasticizer is not particularly limited, but phthalates such as dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, di-n-octyl phthalate, butyl lauryl phthalate, dilauryl phthalate, butyl benzyl phthalate; dioctyl adipate, dioctyl azeate Linear dibasic acid esters such as rate, dioctyl sebacate; phosphate esters such as tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, monooctyl diphenyl phosphate, monobutyl-dixylenyl phosphate, trioctyl phosphate; castor oil derivatives Epoxidized vegetable oil; ethylene glycol derivatives such as triethylene glycol ester, tetraethylene glycol ester, butyl phthalyl butyl glycolate; polyester plasticizer; It can be exemplified nitrile synthetic rubber; paraffin, chlorinated, such as five-butyl chloride stearate.
[0076]
In general, the addition amount of the plasticizer as described above is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the PVC matrix. In particular, in the case of rigid PVC, 5 parts by mass or less is preferable in order to suppress a decrease in flame retardancy due to the addition of a plasticizer.
[0077]
In the present invention, a general filler added to PVC, such as calcium carbonate, calcined clay, talc, mica, silica, etc., is preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the PVC matrix. It can also be added in the range of less than or equal to parts by mass.
[0078]
About the total addition amount of the various fillers described above, it is necessary to make the range in which the chlorine content of the obtained flame-retardant PVC laminate decreases and the flame retardancy does not decrease. Specifically, the chlorine content of each layer of the finally obtained flame retardant PVC laminate is preferably 30% by mass or more and more preferably 35% by mass or more when the PVC matrix is mainly composed of PVC.
[0079]
Moreover, when a PVC matrix becomes mainly from CPVC, 35 mass% or more is preferable and 40 mass% or more is more preferable.
[0080]
Next, the manufacturing method of the flame-retardant PVC laminated body of this invention characterized by producing the 1st and 2nd masterbatch which has a lubricant is demonstrated.
[0081]
The mass ratio of the lubricant and the colorant at the time of preparing the first masterbatch is carefully optimized because it affects the colorability and appearance. Specifically, when the PVC matrix is mainly composed of PVC, the lubricant is 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and 2 parts by mass or less with respect to 1 part by mass of the colorant. 1 part by mass or less is more preferable.
[0082]
When the PVC matrix is mainly composed of CPVC, the lubricant is used in an amount of 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, and more preferably 2 parts by mass or less with respect to 1 part by mass of the colorant. Less than the mass part is more preferable.
[0083]
Even in the case of the second masterbatch, the mass ratio of the lead-based stabilizer, the lubricant, and the resin-based modifier is carefully optimized because it affects the appearance. Specifically, when the PVC matrix is predominantly PVC, the lead-based stabilizer is 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less; the lubricant is 0.01 parts by mass or more, and more preferably 0.05 parts by mass or more. 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less; and 1 to 10 parts by mass of the resin modifier.
[0084]
Further, when the PVC matrix is mainly composed of CPVC, the lead-based stabilizer is 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less; the lubricant is 0.1 parts by mass or more, and more preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass. And 5 parts by mass or less are more preferable; the resin modifier is 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less.
[0085]
The first and second master batches described above can be produced using a powder mixer such as a Henschel mixer and a blender.
[0086]
Next, a predetermined amount of the first and second master batches, CPVC, PVC, titanium oxide, processing aid, and the like are powder-mixed using a blender, a Henschel mixer, or the like (mixing step). In addition, other compounds, such as a plasticizer, are also mixed in this compounding process as needed. In addition, the lubricant, the colorant, the lead-based stabilizer, and the resin-based modifier are added to the first and second master batches. However, if necessary, they can be added alone in this blending step. it can.
[0087]
The mixture obtained as described above is melt-kneaded using a roll kneader, a Banbury mixer, a kneader, a planetary roll, a kneading extruder, or the like (melt kneading step) to obtain a flame-retardant PVC composition. .
[0088]
In order to obtain a uniform flame retardant PVC composition, the melt-kneading step is generally performed at 160 ° C. or more and 200 ° C. or less when the PVC matrix is mainly composed of PVC.
[0089]
Further, when the PVC matrix is mainly composed of CPVC, it is generally performed at 180 ° C. or higher and 220 ° C. or lower.
[0090]
The obtained flame retardant PVC composition is formed into a flame retardant PVC molded product such as a film, a sheet, a plate material, a pipe, and an odd-shaped product by a molding method such as a calendar method, an extrusion molding method, and an injection molding method at the same time of manufacture. Processed and laminated to produce a flame retardant PVC laminate.
[0091]
In particular, a case where a flame-retardant PVC molded product is produced by a heat-in rolling process using a calendar method will be described. That is, the flame retardant PVC composition is continuously supplied to the rough kneading roll, and then continuously supplied to the hot roll. Then, it processes into a sheet | seat shape with a reverse L-shaped calendar roll, and cut | disconnects to a desired magnitude | size via a cooling roll and a take-up roll. In general, the thickness of the sheet is in the range of 0.1 mm to 10 mm.
[0092]
The original sheet (flame retardant PVC molded product) obtained as described above is laminated together with other predetermined sheets, and is pressed (pressing process) with a load of about 70 MN in the range of 150 ° C to 220 ° C. And processed into a flame retardant PVC laminate (lamination process).
[0093]
In addition, the above lamination | stacking process can be performed by techniques, such as heat welding and welding, besides press work.
[0094]
Further, if necessary, functional layers such as antibacterial, charging, matting, and scratch resistance can be laminated.
[0095]
Below, the specific example of a flame-retardant PVC laminated body is demonstrated using drawing.
[0096]
FIG. 1 shows a flame retardant PVC laminate having a three-layer structure in which an intermediate layer 11 is sandwiched between a surface layer 12 and a surface layer 13.
[0097]
Here, any one or more of the layers 11 to 13 are the flame-retardant PVC molded product in the present invention. Especially, it is preferable that the surface layer 12 and / or the surface layer 13 are the flame-retardant PVC molded products in this invention from a viewpoint of coloring property, and all the layers 11-13 are flame-retardant in this invention from a flame-resistant viewpoint. It is preferable that it is a property PVC molded article.
[0098]
FIG. 3 shows a flame retardant PVC laminate having a four-layer structure including a surface layer 31, a middle layer 32, a middle layer 33, and a surface layer 34.
[0099]
Here, any one or more of the layers 31 to 34 is the flame-retardant PVC molded product in the present invention. Especially, it is preferable that the surface layer 31 and / or the surface layer 34 are the flame-retardant PVC molded products in this invention from a viewpoint of coloring property, and all the layers 31-34 are flame-retardant in this invention from a flame-resistant viewpoint. It is preferable that it is a property PVC molded article.
[0100]
In addition, a flame-retardant PVC laminated body may be heat-welded using a welding rod etc. In this case, defects such as cracks occurring on the surface of the flame retardant PVC laminate and insufficient weld strength may occur.
[0101]
In order to suppress such problems, it is preferable that the surface layer PVC matrix is made of PVC.
[0102]
For the same reason, 100 parts by mass of the PVC matrix of the surface layer is 60 parts by mass or more and 99 parts by mass or less of PVC, and 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less of CPVC having a chlorine content of 60% by mass to 70% by mass. Are preferably included.
[0103]
However, when a particularly high flame retardancy is required for the surface layer, the surface layer PVC matrix is preferably composed of CPVC having a chlorine content of 60% by mass to 62% by mass.
[0104]
For the same reason, 100 parts by mass of the PVC matrix of the surface layer is 60 to 99 parts by mass of CPVC having a chlorine content of 60 to 70% by mass and 1 to 40 parts by mass of PVC. Are preferably included.
[0105]
On the other hand, the middle layer PVC matrix is preferably made of CPVC having a chlorine content of 60% by mass or more and 70% by mass or less in order to ensure sufficient flame retardancy.
[0106]
For the same reason, 100 parts by mass of the middle-layer PVC matrix is 60 to 99 parts by mass of CPVC having a chlorine content of 60 to 70% by mass, and 1 to 40 parts by mass of PVC. Are preferably included.
[0107]
However, when particularly good workability is required for the middle layer, the middle layer PVC matrix is preferably made of PVC.
[0108]
For the same reason, 100 parts by mass of the middle-layer PVC matrix includes 60 to 99 parts by mass of PVC and 1 to 40 parts by mass of CPVC with a chlorine content of 60 to 70% by mass. Are preferably included.
[0109]
In FIG. 2, the flame-retardant PVC laminated body of the 2 layer structure which consists of the lower layer 21 and the upper layer 22 was shown.
[0110]
Here, any one or more of the lower layer 21 and the upper layer 22 is the flame-retardant PVC molded product in the present invention. Especially, it is preferable that both layers are the flame-retardant PVC molded article in this invention from a flame-retardant viewpoint.
[0111]
In addition, a flame-retardant PVC laminated body may be heat-welded using a welding rod etc. In this case, defects such as cracks occurring on the upper surface of the flame retardant PVC laminate and insufficient welding strength may occur.
[0112]
In order to suppress such inconveniences, the upper layer PVC matrix is preferably made of PVC.
[0113]
For the same reason, 100 parts by mass of the upper layer PVC matrix is 60 parts by mass or more and 99 parts by mass or less of PVC, and 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less of CPVC having a chlorine content of 60% by mass to 70% by mass. Are preferably included.
[0114]
However, when particularly high flame retardancy is required for the upper layer, the upper layer PVC matrix is preferably composed of CPVC having a chlorine content of 60% by mass to 62% by mass.
[0115]
For the same reason, 100 parts by mass of the upper layer PVC matrix includes 60 to 99 parts by mass of CPVC having a chlorine content of 60 to 70% by mass and 1 to 40 parts by mass of PVC. Are preferably included.
[0116]
On the other hand, the lower layer PVC matrix is preferably made of CPVC having a chlorine content of 60% by mass or more and 70% by mass or less in order to ensure sufficient flame retardancy.
[0117]
For the same reason, 100 parts by mass of the lower layer PVC matrix is 60 to 99 parts by mass of CPVC having a chlorine content of 60 to 70% by mass and 1 to 40 parts by mass of PVC. Are preferably included.
[0118]
However, when particularly good workability is required for the lower layer, the lower layer PVC matrix is preferably composed of PVC.
[0119]
For the same reason, 100 parts by mass of the lower layer PVC matrix is 60 to 99 parts by mass of PVC and 1 to 40 parts by mass of CPVC having a chlorine content of 60 to 70% by mass. Are preferably included.
[0120]
In addition, in the case of FIGS. 1-3, in order to suppress the malfunction at the time of a welding process, it is preferable that the PVC matrix of the layer to which a welding process is performed consists of PVC.
[0121]
Further, 100 parts by mass of the PVC matrix of the layer subjected to the welding process is 60 parts by mass or more and 99 parts by mass or less of PVC and 1 part by mass or more and 40 parts by mass of CPVC having a chlorine content of 60% by mass to 70% by mass. It is preferable that the following is included.
[0122]
On the other hand, in order to ensure sufficient flame retardancy, the PVC matrix of the layer not subjected to welding is preferably made of CPVC having a chlorine content of 60% by mass to 70% by mass.
[0123]
In addition, 100 parts by mass of the PVC matrix of the layer not subjected to the welding process includes 60 to 99 parts by mass of CPVC having a chlorine content of 60 to 70% by mass and 1 to 40 parts by mass of PVC. Are preferably included.
[0124]
Furthermore, it is preferable that the PVC matrix of the layer not subjected to the welding process is made of CPVC having a chlorine content of 62% by mass or more and 70% by mass or less.
[0125]
The flame retardancy of the flame retardant PVC laminate as exemplified above can be evaluated using a cone calorimeter according to ASTM E1354. The flame retardant properties evaluated by a combustion test using a corn calorimeter are the maximum value of the calorific value due to combustion per unit area and unit time (also described as maximum calorific value, PHRR; unit: kW / m) 2 ), Average value of calorific value due to combustion per unit area and unit time (also described as average calorific value, AHRR; unit: kW / m) 2 ), Total calorific value due to combustion (also described as total calorific value, THR; unit: MJ / m) 2 ), Average value of mass reduction rate due to combustion per unit area and unit time (also described as mass reduction rate, AMLR; unit: g / sec · m) 2 ), Maximum value of light extinction volume due to combustion per unit area and unit time (maximum light extinction volume, also referred to as PSEA; unit: m 2 / G), the average value of the light extinction volume due to combustion per unit area and unit time (also referred to as mean light extinction volume, ASEA; unit: m 2 / G) and the like.
[0126]
Conventionally, as one of the flame retardant indicators, evaluation standards defined by the Factory Mutual Insurance System have been used effectively.
[0127]
This evaluation standard was measured based on the flame retardant test (FMRC, Clean Room Materials Flammability Test Protocol) of clean room materials listed as Class Number 4910. An index SDI, a corrosion index CDI indicating the generation of corrosive gas, and the like are used as indexes (also referred to as FM standards).
[0128]
In the present invention, instead of the FM standard, a value evaluated by a combustion test using a cone calorimeter is used as an index of flame retardancy. The FM standard is a standard that is obtained by submitting test specimens to an industry mutual insurance organization and evaluating the industry mutual insurance organization, so it takes time to obtain an evaluation result and is inefficient. The combustion test using a corn calorimeter is efficient because it can be performed by the inventors.
[0129]
In particular, FPI has a strong correlation with indices related to calorific values such as PHRR, AHRR and THR measured by a corn calorimeter. In addition, SDI has a strong correlation with indicators related to dimming volume such as PSEA and ASEA. Furthermore, CDI has a strong correlation with an index related to mass loss such as AMLR.
[0130]
Therefore, by evaluating the flame retardancy using a corn calorimeter, the approximate value of the FM standard can be obtained efficiently.
[0131]
In the FM standard, FPI is 6 or less, SDI is 0.4 or less, and CDI is 1.1 or less. However, in the present invention, one or more layers are configured as equal to or more than this standard. For fire-retardant PVC molded products, PHRR is 130 kW / m 2 Hereinafter, AHRR is 82 kW / m 2 THR is 100 MJ / m 2 Hereinafter, AMLR is 13 g / sec · m. 2 Below, PSEA is 1500m 2 / G or less, ASEA is 1000m 2 / G or less is preferable.
[0132]
The colorability and the like in the present invention are evaluated by observing the surface of the produced flame retardant PVC laminate with visual observation and an optical microscope. That is, whether or not the flame retardant PVC laminate is colored to a necessary level can be confirmed by comparing the flame retardant PVC laminate and a color sample. In addition, when there is no irregularity having a diameter of 100 μm or more on the surface of the flame-retardant PVC laminate, no irregularity is assumed. Further, when the surface of the flame retardant PVC laminate is uniformly colored, no color unevenness is assumed.
[0133]
The flame retardant PVC laminate provided by the present invention is also excellent in mechanical properties such as tensile strength, elongation, and Izod impact strength. Specifically, for a flame-retardant PVC molded product constituting one or more layers, the tensile strength measured according to JIS K 6745 is 45 N / mm. 2 As described above, the elongation measured according to JIS K 6745 is 40% or more, and the Izod impact strength (notched) measured according to JIS K 6745 is 5 kJ / m. 2 This can be done.
[0134]
The flame retardant PVC laminate in the present invention is excellent in flame retardancy, has a small amount of smoke generation, is excellent in colorability, and is substantially free from unevenness and color unevenness.
[0135]
It also has excellent mechanical properties.
[0136]
Therefore, in particular, laminates of rigid PVC compositions are used for interior / exterior materials for transport aircraft such as aircraft, ships, vehicles, etc .; interior / exterior materials for buildings; furniture for daily use such as office equipment; housing materials for home appliances, electronic devices, etc. It can be suitably used as a component of a semiconductor device.
[0137]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but these examples do not limit the present invention. Unless otherwise specified, commercially available high-purity products were used as reagents.
[0138]
(Evaluation methods)
(A) Evaluation of flame retardancy: PHRR (kW / m) according to ASTM E1354 using a cone calorimeter manufactured by Atlas 2 ), AHRR (kW / m 2 ), THR (MJ / m 2 ), AMLR (g / sec · m 2 ), PSEA (m 2 / G), ASEA (m 2 / G) was measured.
[0139]
(A) Evaluation of coloring property: The surface of the flame-retardant PVC laminate was evaluated by visual observation and observation with an optical microscope. Whether or not the flame retardant PVC laminate was colored to the required level by the colorant was confirmed by comparing the flame retardant PVC laminate with a color sample. In addition, when there was no irregularity having a diameter of 100 μm or more on the surface of the flame retardant PVC laminate, no irregularity was assumed. Furthermore, when the surface of the flame-retardant PVC laminate was uniformly colored, no color unevenness was assumed.
[0140]
(C) Evaluation of mechanical properties: according to JIS K 6745, tensile strength (N / mm 2 ), Elongation (%), Izod impact strength (notched) (kJ / m 2 ) Was measured.
[0141]
Reference Example 1 Flame-retardant PVC composition 1 and flame-retardant PVC molded product 1
Black pigment P4710 (manufactured by Dainichi Seika) 0.019 parts by mass, yellow pigment P4490 (manufactured by Dainichi Seika) 1.793 parts by mass, and orange pigment P4377 (manufactured by Dainichi Seika) 0.028 A first master batch was prepared by mixing 1 part by weight of DSL (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) as a lubricant with a Henschel mixer.
[0142]
Next, 12 parts by mass of tribasic lead sulfate (TL5000 manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) as a lead stabilizer, 1 part by mass of DSL (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.), and MBS (manufactured by Kureha Co., Ltd.) as a resin modifier BTA3NS) 5 parts by mass was mixed with a Henschel mixer to prepare a second masterbatch.
[0143]
Thereafter, 100 parts by mass of CPVC (Kaneka Chemical Co., Ltd., H-527) having a chlorine content of 65% by mass as a PVC matrix, 12 parts by mass of titanium oxide (RK-1 by Sakai Chemical Co., Ltd.) as a flame retardant, and the first master 2.84 parts by mass of batch, 18 parts by mass of second masterbatch, 1 part by mass of MMA resin (P551A manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) as a processing aid, and calcium stearate (SC-100 manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) as a lubricant 5 parts by mass, 0.5 part by mass of stearyl stearate (G-32 made by Henkel) as a lubricant and 0.3 part by mass of fatty acid ester (G-70S made by Henkel) as a lubricant were mixed by a Henschel mixer.
[0144]
The obtained mixture was melt-kneaded at 190 ° C. with a kneading roll to produce flame retardant PVC composition 1. Furthermore, a flame-retardant PVC molded article 1 having a sheet shape of 1 mm in thickness was produced by a calendering method using an inverted L-shaped calender roll at 210 ° C.
[0145]
The obtained flame-retardant PVC molded product 1 had an ivory color equivalent to that of the color sample, and no irregularities and color unevenness were confirmed.
[0146]
Moreover, as a flame retardant property, PHRR is 21 kW / m. 2 , AHRR is 17kW / m 2 , THR is 45MJ / m 2 , AMLR 5.6 g / sec · m 2 , PSEA is 150m 2 / G, ASEA is 112m 2 / G.
[0147]
Furthermore, as a mechanical property, the tensile strength is 61 N / mm. 2 Elongation is 50%, Izod impact strength is 8 kJ / m 2 Met.
[0148]
Reference Example 2 Flame-retardant PVC composition 2 and flame-retardant PVC molded product 2
Black pigment P4710 (manufactured by Dainichi Seika) 0.0373 parts by mass, yellow pigment P4490 (manufactured by Dainichi Seika) 2.894 parts by mass, orange pigment P4377 (manufactured by Dainichi Seika) 0.0502 A first master batch was prepared by mixing parts by mass with 0.3 parts by mass of DSL (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) using a Henschel mixer.
[0149]
Next, 5 parts by mass of tribasic lead sulfate (TL5000 manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) as a lead-based stabilizer, 0.2 parts by mass of DSL (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.), and MBS (Kureha) as a resin-based modifier. 3 parts by mass of BTA3NS) were mixed with a Henschel mixer to prepare a second master batch.
[0150]
Thereafter, 100 parts by mass of PVC (S-1008 manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.) as a PVC matrix, 14 parts by mass of titanium oxide (RK-1 manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.), and 3.2815 parts by mass of the first masterbatch Then, 8.2 parts by mass of the second master batch and 1 part by mass of MMA resin (P551A manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) as a processing aid were mixed using a Henschel mixer.
[0151]
The obtained mixture was melt-kneaded at 180 ° C. with a kneading roll to produce flame retardant PVC composition 2. Further, a flame-retardant PVC molded product 2 having a sheet shape of 8 mm in thickness was produced by a calendering method using a 200 ° C. inverted L-type calender roll. In addition, the above processing temperature was 10 degreeC lower than the case where CPVC was used, and the workability was favorable.
[0152]
The obtained flame-retardant PVC molded product 2 had an ivory color equivalent to that of the color sample, and no irregularities and color unevenness were confirmed.
[0153]
Moreover, as a flame retardant characteristic, PHRR is 72 kW / m. 2 , AHRR is 46kW / m 2 , THR is 56MJ / m 2 , AMLR 8.3g / sec · m 2 , PSEA is 900m 2 / G, ASEA is 430m 2 / G.
[0154]
Furthermore, as a mechanical property, the tensile strength is 56 N / mm. 2 Elongation is 150%, Izod impact strength is 6 kJ / m 2 Met.
[0155]
(Example 1) Flame retardant PVC laminate 1
A flame retardant having a three-layer structure is formed by sandwiching one flame retardant PVC molded product 1 as an intermediate layer with two flame retardant PVC molded products 2 as a surface layer and pressing it at 180 ° C. under a load of 70 MN. A PVC laminate 1 was produced. In this case, the layer to be welded is made of a flame-retardant PVC molded product 2.
[0156]
The surface of the obtained flame-retardant PVC laminate 1 had an ivory color equivalent to that of the color sample, and no irregularities and color unevenness were confirmed.
[0157]
Moreover, as a flame retardant property, PHRR is 53 kW / m. 2 , AHRR is 25kW / m 2 , THR is 60MJ / m 2 , AMLR 6.0 g / sec · m 2 , PSEA is 800m 2 / G, ASEA is 130m 2 / G.
[0158]
Furthermore, as a mechanical property, the tensile strength is 51 N / mm. 2 Elongation is 150%, Izod impact strength is 8 kJ / m 2 Met.
[0159]
In addition, using the flame retardant PVC laminate 1, heat welding was performed using a welding rod, but there was no inconvenience such as cracking on the surface, and sufficient welding strength could be obtained. .
[0160]
(Reference Example 3) Flame-retardant PVC composition 3 and flame-retardant PVC molded product 3
100 parts by mass of CPVC (Kaneka Chemical Co., Ltd. H-527) having a chlorine content of 65% by mass as a PVC matrix, 12 parts by mass of titanium oxide (RK-1 by Sakai Chemical Co., Ltd.), and MMA as a processing aid 1 part by weight of resin (P551A manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), 0.019 part by weight of black pigment P4710 (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.), 1.793 parts by weight of yellow pigment P4490 (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.), orange -Based pigment P4377 (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) 0.028 parts by mass, 2 parts by mass of DSL (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) as a lubricant, and 12 parts by mass of tribasic lead sulfate (TL5000 manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) as a lead-based stabilizer Part, 5 parts by mass of MBS (BTA3NS manufactured by Kureha Co., Ltd.) as a resin modifier, 0.5 part by mass of calcium stearate (SC-100 manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.), and stearyl stearate as a lubricant And (Henkel G-32) 0.5 parts by weight, and a fatty acid ester (manufactured by Henkel Co. G-70S) 0.3 parts by weight as the lubricant, were batch mixed by a Henschel mixer.
[0161]
The obtained mixture was melt-kneaded at 190 ° C. with a kneading roll to produce flame retardant PVC composition 3. Furthermore, a flame-retardant PVC molded product 3 having a sheet shape of 1 mm in thickness was produced by a calendering method using an inverted L-shaped calender roll at 210 ° C.
[0162]
The obtained flame-retardant PVC molded product 3 had a light ivory color as compared with the color sample, and was confirmed to have irregularities and color unevenness.
[0163]
In addition, both the flame retardancy characteristics and the mechanical characteristics were lower than those of the flame retardant PVC molded article 1.
[0164]
Reference Example 4 Flame-retardant PVC composition 4 and flame-retardant PVC molded product 4
100 parts by weight of PVC (S-1008 manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.) as a PVC matrix, 14 parts by weight of titanium oxide (RK-1 manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) as a flame retardant, and MMA resin (P551A manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) as a processing aid ) 1 part by mass, black pigment P4710 (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.), 0.0373 parts by mass, yellow pigment P4490 (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.), 2.894 parts by mass, and orange pigment P4377 (Dainichi Seika) 0.0502 parts by mass), 0.5 parts by mass of DSL (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) as a lubricant, 5 parts by mass of tribasic lead sulfate (TL5000 manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.), and a resin system As a modifier, 3 parts by mass of MBS (Kureha BTA3NS) were mixed together by a Henschel mixer.
[0165]
The obtained mixture was melt-kneaded at 180 ° C. with a kneading roll to produce flame retardant PVC composition 4. Furthermore, a flame-retardant PVC molded product 4 having a sheet shape of 8 mm in thickness was produced by a calendering method using a 200 ° C. inverted L-type calender roll.
[0166]
The obtained flame-retardant PVC molded product 4 had a light ivory color as compared with the color sample, and was confirmed to have irregularities and color unevenness.
[0167]
Moreover, both the flame retardant characteristics and the mechanical characteristics were lower than those of the flame retardant PVC molded product 2.
[0168]
(Comparative Example 1) Flame retardant PVC laminate 2
A flame retardant having a three-layer structure is formed by sandwiching one flame retardant PVC molded product 3 as an intermediate layer between two flame retardant PVC molded products 4 as a surface layer and pressing it at 180 ° C. under a load of 70 MN. A PVC laminate 2 was produced. In this case, the layer to be welded is made of a flame-retardant PVC molded product 4.
[0169]
The surface of the obtained flame-retardant PVC laminate 2 had a light ivory color as compared with the color sample, and was confirmed to be uneven and uneven in color.
[0170]
In addition, both the flame retardant properties and the mechanical properties were lower than those of the flame retardant PVC laminate 1.
[0171]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, at least a colorant and a lubricant are premixed at a predetermined mass ratio to form a first master batch, and a part of a predetermined other filler and a lubricant are premixed at a predetermined mass ratio. Then, as a second master batch, these master batches, a PVC matrix and a predetermined compound such as titanium oxide are mixed at a predetermined mass ratio, and 100 parts by mass of the PVC matrix and 1 part by mass of a flame retardant made of titanium oxide. By laminating a flame-retardant PVC molded product comprising 30 parts by mass or less, a colorant 0.01 parts by mass to 5 parts by mass, and a lubricant 0.05 parts by mass to 10 parts by mass, a large amount In spite of the presence of titanium oxide, it is well colored by a small amount of colorant, has a high-grade appearance with substantially no unevenness and color unevenness, and has mechanical properties. It can be produced a good flame retardant PVC laminate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a flame retardant PVC laminate of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the flame-retardant PVC laminate of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the flame-retardant PVC laminate of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Middle class
12 Surface
13 Surface
21 Lower layer
22 Upper layer
31 Surface
32 middle class
33 Middle class
34 Surface

Claims (7)

少なくとも、第1ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックスを含んでなる第1層と、第2ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックスを含んでなる第2層とからなる難燃性塩化ビニル樹脂積層体において、
表層である第1層が、塩化ビニルホモポリマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体または塩化ビニル−エチレン共重合体から選ばれるポリ塩化ビニル系樹脂、または塩素含有率が60質量%以上62質量%以下の塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)またはその組成物よりなる第1の(PVC)マトリックス100質量部と、酸化チタンを含む難燃剤5質量部以上30質量部以下と、着色剤0.01質量部以上5質量部以下と、滑剤0.05質量部以上10質量部以下とを含んでなり
基層である第2層が、塩素含有率が60質量%以上、70質量%以下の高塩素含有率のポリ塩化ビニル系樹脂よりなる第2の(PVC)マトリックス100質量部と、酸化チタンを含む難燃剤5質量部以上30質量部以下と、着色剤0.01質量部以上5質量部以下と、滑剤0.05質量部以上10質量部以下とを含んでなり、かつ、第1層及び第2層が少なくとも着色剤と滑剤が混合されて添加されることを特徴とする難燃性塩化ビニル樹脂積層体。
In a flame-retardant vinyl chloride resin laminate comprising at least a first layer comprising a first polyvinyl chloride (PVC) matrix and a second layer comprising a second polyvinyl chloride (PVC) matrix,
The first layer as the surface layer is a polyvinyl chloride resin selected from vinyl chloride homopolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer or vinyl chloride-ethylene copolymer, or a chlorine content of 60% by mass to 62% by mass. 100 parts by mass of a first (PVC) matrix made of the following post- chlorinated polyvinyl chloride (CPVC) or a composition thereof, 5 parts by mass to 30 parts by mass of a flame retardant containing titanium oxide, and a colorant of 0.01 The second layer, which is a base layer comprising not less than 5 parts by mass and not more than 5 parts by mass and a lubricant of not less than 0.05 parts by mass and not more than 10 parts by mass, has a chlorine content of 60% by mass to 70% by mass. 100 parts by mass of a second (PVC) matrix made of a polyvinyl chloride-based resin, 5 to 30 parts by mass of a flame retardant containing titanium oxide, and 0.01 to 5 parts by mass of a colorant And flame retardant, characterized in that it comprises 0.05 parts by weight or more and 10 parts by weight or less of a lubricant, and at least a colorant and a lubricant are mixed and added to the first layer and the second layer. Vinyl chloride resin laminate.
第2ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックス100質量部は、塩素含有率60質量%以上70質量%以下の後塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)60質量部以上99質量部以下と、ポリ塩化ビニル(PVC)1質量部以上40質量部以下とを含んでなることを特徴とする請求項1記載の難燃性塩化ビニル樹脂積層体。  100 parts by mass of the second polyvinyl chloride (PVC) matrix is composed of 60 to 99 parts by mass of post-chlorinated polyvinyl chloride (CPVC) with a chlorine content of 60 to 70% by mass and polyvinyl chloride (PVC). The flame retardant vinyl chloride resin laminate according to claim 1, comprising 1 part by weight or more and 40 parts by weight or less. 前記着色剤は、無機系顔料であることを特徴とする請求項1または2に記載の難燃性塩化ビニル樹脂積層体。  The flame retardant vinyl chloride resin laminate according to claim 1 or 2, wherein the colorant is an inorganic pigment. 前記着色剤は、少なくとも、黄色系顔料、黒色系顔料および橙色系顔料よりなる群より選ばれる1種以上の顔料であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の難燃性塩化ビニル樹脂積層体。  The flame retardant according to any one of claims 1 to 3, wherein the colorant is at least one pigment selected from the group consisting of a yellow pigment, a black pigment, and an orange pigment. Vinyl chloride resin laminate. 前記難燃剤は、ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックス100質量部に対して1質量部以上20質量部以下の硫酸バリウムを含むことを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の難燃性塩化ビニル樹脂積層体。  The flame retardant chloride according to any one of claims 1 to 4, wherein the flame retardant contains 1 to 20 parts by mass of barium sulfate with respect to 100 parts by mass of a polyvinyl chloride (PVC) matrix. Vinyl resin laminate. 少なくとも、第1ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックスを含んでなる第1層と、第2ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックスを含んでなる第2層とからなる難燃性塩化ビニル樹脂積層体の製造方法であって、(ア)少なくとも、着色剤1質量部と、滑剤0.01質量部以上2質量部以下とを混合して第1マスターバッチを作製する工程と、(イ)少なくとも、鉛系安定剤1質量部以上30質量部以下と、滑剤0.01質量部以上10質量部以下と、樹脂系改質剤1質量部以上10質量部以下とを混合して第2マスターバッチを作製する工程と、(ウ)少なくとも、第1又は第2ポリ塩化ビニル(PVC)マトリックス100質量部と、酸化チタンよりなる難燃剤5質量部以上30質量部以下と、該第1マスターバッチ0.01質量部以上5質量部以下と、該第2マスターバッチ2質量部以上50質量部以下と、加工助剤0.5質量部以上10質量部以下とを粉体混合して混合物を作製する工程と、(エ)該混合物を溶融混練して組成物を作製する工程と、(オ)該組成物を用いて、第1層および第2層の少なくとも一方を作製する工程と、を含んでなることを特徴とする難燃性塩化ビニル樹脂積層体の製造方法。  A method for producing a flame retardant polyvinyl chloride resin laminate comprising at least a first layer comprising a first polyvinyl chloride (PVC) matrix and a second layer comprising a second polyvinyl chloride (PVC) matrix Wherein (a) at least 1 part by weight of a colorant and 0.01 parts by weight or more and 2 parts by weight or less of a lubricant are mixed to produce a first masterbatch; and (b) at least lead-based stability. A step of preparing a second masterbatch by mixing 1 part by weight or more and 30 parts by weight or less of the agent, 0.01 part by weight or more and 10 parts by weight or less of the lubricant, and 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less of the resin modifier. And (c) at least 100 parts by mass of the first or second polyvinyl chloride (PVC) matrix, 5 to 30 parts by mass of a flame retardant made of titanium oxide, and 0.01 parts by mass of the first master batch More than 5 A step of powder-mixing 2 parts by mass or less of the second master batch and 50 parts by mass or less of the second master batch and 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of the processing aid, and (d) And (e) a step of producing at least one of the first layer and the second layer using the composition. A method for producing a flame-retardant vinyl chloride resin laminate. 請求項6記載の製造方法で得られることを特徴とする難燃性塩化ビニル樹脂積層体。A flame-retardant vinyl chloride resin laminate obtained by the production method according to claim 6.
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