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JP2018035288A - 発泡樹脂シート用樹脂組成物、および、発泡樹脂シート - Google Patents

発泡樹脂シート用樹脂組成物、および、発泡樹脂シート Download PDF

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JP2018035288A JP2016170796A JP2016170796A JP2018035288A JP 2018035288 A JP2018035288 A JP 2018035288A JP 2016170796 A JP2016170796 A JP 2016170796A JP 2016170796 A JP2016170796 A JP 2016170796A JP 2018035288 A JP2018035288 A JP 2018035288A
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Abstract

【課題】成形性、断熱性、軽量性、機械特性および難燃性に優れる発泡樹脂シート、ならびに、これに用いる樹脂組成物を提供する。【解決手段】ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対して、リン系難燃剤(B)を20〜55質量部、熱膨張マイクロカプセル(C)を1〜20質量部含有することを特徴とする発泡樹脂シート用樹脂組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、発泡樹脂シート用樹脂組成物、および、該組成物を用いた発泡樹脂シートに関する。
軽量、断熱、遮音、防振などが要求される用途において、発泡樹脂シートが広く使用されている。例えば、建築材料においては遮音、断熱、防振などを目的として、床材、壁材、ドア、窓枠などに発泡樹脂シートが使用されている。
一般的な発泡樹脂シートの製造方法としては、マトリックスとなる熱可塑性樹脂に対して化学発泡剤を添加し、加熱成形時に発泡剤を分解・気化させて、発泡体を得る方法が用いられる。しかしながら、化学発泡剤を用いる方法では、空孔のサイズや分布を制御することが難しいという問題がある。
さらに、床材、壁材、ドア、窓枠などの建築材料としてシートを使用する場合、前述の性能に加えて難燃性を有することが要望される。
上記問題を解決する手段として、例えば、特許文献1には、熱可塑性樹脂に対して熱膨張性マイクロカプセルを配合し、押出成形または射出成形による混練溶融熱によって当該熱膨張性マイクロカプセルを膨張させて成形することを特徴とする発泡成形方法が開示されている。また、特許文献2には、軟質塩化ビニル樹脂組成物に熱膨張性マイクロカプセルを配合し、熱膨張性マイクロカプセルの膨張開始温度以上で押出成形することを特徴とする成形方法が開示されている。さらに、特許文献3には、塩化ビニル系樹脂に対して、熱膨張性マイクロカプセル、及び過塩素酸塩化合物を配合してなる塩化ビニル系樹脂組成物が開示されている。
特開平10−152575号公報 特開平11−060868号公報 特開2000−290418号公報
特許文献1に記載される成形方法をポリ塩化ビニル系樹脂に適用した場合、ポリ塩化ビニル系樹脂は可撓性や引張破断伸度などの機械特性が不十分なため、シート状に成形した場合、加工性に劣るという問題がある。また、特許文献2に記載されている成形方法では、厚みが薄いシート状に成形する場合、溶融張力が低く、均一な発泡樹脂シートを得ることが難しく生産性に劣るという問題がある。また、特許文献3に記載の過塩素酸化合物を添加することにより、熱膨張性マイクロカプセルに起因する塩化ビニル系樹脂の着色を抑制することができるものの、特許文献2と同様、溶融張力が低く、厚みが薄いシートに成形する場合の生産性、特に連続生産性については、不十分なものであった。また、上記従来の発泡樹脂シートは断熱性および軽量性にも改善の余地があった。
さらに、上記従来技術では、難燃性が必要な用途に使用することができないという問題があった。
このような従来技術の課題に鑑み、本発明は、成形性、断熱性、軽量性、機械特性および難燃性に優れる発泡樹脂シート、ならびに、これに用いる発泡樹脂シート用樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者等は、鋭意検討したところ、ポリ塩化ビニル系樹脂に対して、所定量のリン系難燃剤、熱膨張マイクロカプセルを添加した樹脂組成物、及び、該樹脂組成物を加熱成形して得られる発泡樹脂シートが、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
本明細書は、第1の態様として、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対して、リン系難燃剤(B)を20〜55質量部、熱膨張マイクロカプセル(C)を1〜20質量部含有することを特徴とする発泡樹脂シート用樹脂組成物を開示する。
第1の態様において、前記リン系難燃剤(B)は芳香族リン酸エステル系難燃剤であることが好ましい。
第1の態様において、さらに、前記ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対して、エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)を1〜30質量部含有することが好ましい。
本明細書は、第2の態様として、上記第1の態様の発泡樹脂シート用樹脂組成物を加熱成形して得られる発泡樹脂シートであって、前記加熱成形の際に加えられる熱により熱膨張した前記熱膨張マイクロカプセル(C)を有していることを特徴とする発泡樹脂シートを開示する。
本明細書は、第3の態様として、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対して、リン系難燃剤(B)を20〜55質量部を含有してなるマトリックス中に、熱膨張マイクロカプセル(C)に起因する独立気泡を有し、みかけ密度が0.10〜0.90g/cmである、発泡樹脂シートを開示する。
第3の態様において、熱膨張マイクロカプセル(C)に起因する独立気泡は、熱膨張した熱膨張マイクロカプセルである。
第2および第3の態様の発泡樹脂シートは、JIS K7127に準拠して測定した引張破断伸度が、50%以上であることが好ましく、また、熱伝導率が、0.1W/m・K以下であることが好ましい。
本明細書は、第4の態様として、上記第2および第3の態様の発泡樹脂シートを少なくとも1層含む積層シートを開示する。
第4の態様の積層シートにおいて、前記発泡樹脂シートを少なくとも中間層に備えることが好ましい。
本明細書は、第5の態様として、上記第1の態様の発泡樹脂シート用樹脂組成物を加熱成形する工程を備え、該加熱成形の際に加えられる熱により前記熱膨張マイクロカプセル(C)を膨張させる、発泡樹脂シートの製造方法を開示する。
本発明によれば、成形性、断熱性、軽量性、機械特性および難燃性に優れる発泡樹脂シート、ならびに、これに用いる発泡樹脂シート用樹脂組成物を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態の一例としての発泡樹脂シートについて説明する。ただし、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、特に断らない限り、数値AおよびBについて「A〜B」という表記は「A以上B以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Bのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Aにも適用されるものとする。
[発泡樹脂シート用樹脂組成物]
本発明の発泡樹脂シートに用いる樹脂組成物(発泡樹脂シート用樹脂組成物)は、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対して、リン系難燃剤(B)を20〜55質量部、熱膨張マイクロカプセル(C)を1〜20質量部含有する。また、上記ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対して、さらにエチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)を1〜30質量部含有することが好ましい。以下、本発明の発泡樹脂シート用樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
<ポリ塩化ビニル系樹脂(A)>
本発明に用いるポリ塩化ビニル系樹脂(A)としては、任意の平均重合度のポリ塩化ビニル系樹脂を用いることができる。好ましくは、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)の平均重合度は、600〜2,000である。平均重合度が600以上であれば、十分な機械強度を得ることができる。一方、平均重合度が2,000以下であれば、溶融粘度の増加に伴う発熱が生じることなく、分解による着色の発生を無くすことができる。
よって、このような観点から、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)の平均重合度は、前述の範囲の中でも特に800以上、1,500以下であることがより好ましく、その中でも900以上、1,300以下であることがさらに好ましい。
ポリ塩化ビニル系樹脂(A)としては、ポリ塩化ビニルの単独重合体(「ポリ塩化ビニル系単独重合体」と称する)のほか、ポリ塩化ビニルと共重合可能な単量体との共重合体(以下、「ポリ塩化ビニル系共重合体」とする)、このポリ塩化ビニル系共重合体以外の重合体に塩化ビニルをグラフト共重合させたグラフト共重合体(以下、ポリ塩化ビニル系グラフト共重合体)などを挙げることができる。
ポリ塩化ビニル系共重合体は、共重合体中のポリ塩化ビニル以外の構成単位の含有量が多くなると機械的特性が低下するため、ポリ塩化ビニル系共重合体中に占める塩化ビニルの割合が60〜99質量%であることが好ましい。
なお、ポリ塩化ビニル系単独重合体、および、ポリ塩化ビニル系共重合体は、任意の方法、例えば乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法などで重合することができる。
ここで、ポリ塩化ビニルと共重合可能な単量体としては、分子中に反応性二重結合を有するものであればよい。例えば、プロピレン、ブチレンなどのα−オレフィン類、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、ブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテルなどのビニルエーテル類;アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸類、アクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸フェニルなどのアクリル酸またはメタクリル酸のエステル類、スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル類、塩化ビニリデン、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドなどのN−置換マレイミド類などを挙げることができ、これらは単独、または、2種以上の組み合わせで用いることができる。
ポリ塩化ビニル系共重合体以外の重合体としては、塩化ビニルをグラフト共重合できるものであればよい。例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル・一酸化炭素共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・エチルアクリレート・一酸化炭素共重合体、エチレン・メチルメタクリレート共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、ポリウレタン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレンなどを挙げることができ、これらを単独、または、2種以上の組み合わせで用いることができる。
<リン系難燃剤(B)>
本発明に用いるリン系難燃剤としては、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)との相溶性が良好であれば特に限定されることはなく、公知の芳香族リン酸エステル系難燃剤を使用することができる。このような芳香族リン酸エステル系難燃剤としては、例えば、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、2−ナフチルジフェニルホスフェート、クレジルジ2,6−キシレニルホスフェート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。
これらの有機リン系難燃剤は、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)の可塑剤としても作用し、可塑化効率を妨げず柔軟性を確保して、可塑化と難燃化の機能を併せ持つことができる。
<熱膨張マイクロカプセル(C)>
本発明で使用する熱膨張マイクロカプセル(C)はアクリロニトリル・メタアクリロニトリル・酢酸ビニル共重合体からなるシェルと、このシェル中に封入されたブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等の揮発性液体からなるカプセルであり、膨張開始温度が100〜180℃であることが好ましい。膨張を開始する温度を100℃以上とすることで、成形初期での熱膨張マイクロカプセル(C)の膨張を抑制することができる。また、膨張開始温度を180℃以下とすることで、発泡樹脂シート用樹脂組成物を加熱成形する際の成形温度において該熱膨張マイクロカプセル(C)が膨張を開始し、所定の発泡樹脂シートを成形することができる。なお、上記膨張開始温度は、110〜155℃であることがより好ましく、120〜155℃がさらに好ましい。
本発明に使用する熱膨張マイクロカプセル(C)としては、松本油脂製薬社製「マツモトマイクロスフェアー」シリーズ、アクゾノーベル社製「EXPANCEL」シリーズや積水化学工業社製「ADVANCELL」シリーズなどが挙げられる。
<エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)>
本発明の発泡樹脂シート用樹脂組成物は、更に、α−オレフィン類であるエチレンを塩化ビニルと共重合させた、エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)を1〜30質量部含有することが好ましい。エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)を含有することで、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)と、熱膨張マイクロカプセル(C)との親和性が向上し、溶融加工時におけるプレートアウトの発生を抑制することで外観が特に良好な発泡樹脂シートが得られる。
本発明に使用する、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)、リン系難燃剤(B)、熱膨張マイクロカプセル(C)、及び、好ましく含有させることができるエチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)を混合する方法は、特に限定されることはなく、一般的な攪拌機を用いて混合することができる。
<可塑剤(E)>
本発明の発泡樹脂シート用樹脂組成物は、更に、可塑剤(E)を含有することが好ましい。本発明に使用するリン系難燃剤(B)は可塑剤としても作用するが、これに他の可塑剤(E)を含有させることで、発泡樹脂シート用樹脂組成物に更に最適な柔軟性を付与することができる。
本発明に使用できる可塑剤(E)は、特に限定することは無く公知の可塑剤を使用することができる。たとえば、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジオクチルデシル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ブチルベンジル、イソフタル酸ジ−2−エチルヘキシルなどのフタル酸系可塑剤、アジピン酸−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−2−デシル、セバチン酸ジブチル、セバチン酸−2−エチルヘキシルなどの脂肪酸エステル可塑剤、リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシルなどの脂肪族リン酸エステル系可塑剤、トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル、トリメリット酸トリオクチルなどのトリメリット酸エステル系可塑剤、アジピン酸系ポリエステル可塑剤、フタル酸系ポリエステル可塑剤などのポリエステル系可塑剤、テレフタル酸系可塑剤、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化綿実油、エポキシ化落花生油、エポキシ化紅花油、エポキシ化ブドウ種子油、エポキシ化オリーブ油等のエポキシ化植物油等があげられる。これらは単独で用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。
<難燃助剤(F)>
さらに、本発明は、難燃助剤(F)を含有することができる。前記難燃助剤(F)は公知の難燃助剤を用いることができ、例えば三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、四酸化アンチモン、十三酸化六アンチモン、結晶性アンチモン酸、アンチモン酸ナトリウム、アンチモン酸バリウム、アンチモン酸リチウム、ホウ酸亜鉛、錫酸亜鉛、塩基性モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム亜鉛、酸化モリブデン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、赤リン、カーボンブラック等を挙げることができる。これらの内、三酸化アンチモンがより好ましく使用することができる。
<各成分の含有割合>
上記ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対する上記リン系難燃剤(B)の配合量は、20〜55質量部であることが重要である。リン系難燃剤(B)の配合量が20質量部以上であれば、難燃性に優れる発泡樹脂シートが得られる。一方、リン系難燃剤(B)の配合量が55質量部以下であれば、実用上十分な難燃性を有する発泡樹脂シートが得られ、加工時の溶融張力が下がりすぎることなく容易に製膜が可能となる。リン系難燃剤(B)の配合量の下限は、25質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましい。また、リン系難燃剤(B)の配合量の上限は、50質量部以下であることが好ましく、45質量部以下であることがより好ましい。
上記ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対する熱膨張マイクロカプセル(C)の配合量は、1〜20質量部であることが重要である。熱膨張マイクロカプセル(C)の配合量を1質量部以上とすることで、得られる発泡樹脂シートに十分な断熱性を付与ことができ、また、発泡樹脂シートの軽量化を図ることが可能となる。一方、熱膨張マイクロカプセル(C)の配合量を20質量部以下とすることで、機械強度が低下することを抑制することができ、より好ましい外観とすることができる。
熱膨張マイクロカプセル(C)の配合量の下限は、2質量部以上であることが好ましく、2.5質量部以上であることがより好ましい。また、熱膨張マイクロカプセル(C)の配合量の上限は、17質量部以下であることが好ましく、15質量部以下であることがより好ましい。
上記ポリ塩化ビニル系樹脂(A)に対するエチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)の配合量は1〜30質量部であることが好ましい。エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)の配合量を1質量部以上とすることで、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)と熱膨張マイクロカプセル(C)との親和性をより向上させることが可能となり、熱膨張マイクロカプセル(C)のプレートアウトを抑制することができる。一方、エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)の配合量を30質量部以下とすることで、溶融張力が低下し、安定した製膜が困難になることを抑制することができる。
エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)の配合量の下限は、1.5質量部以上であることがより好ましく、2質量部以上であることがさらに好ましい。また、エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)の配合量の上限は、20質量部以下であることがより好ましく、15質量部以下であることがさらに好ましい。
上記ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対する可塑剤(E)の配合量は、1〜40質量部であることが好ましい。可塑剤(E)の配合量を1質量部以上とすることで、発泡樹脂シートを製造する際のサージングを防止することができ、安定してシート製膜が可能となる。一方、可塑剤(E)の配合量を40量部以下とすることで、発泡樹脂シートからの可塑剤がブリードアウトすることなく、十分な成形性や加工性を有することができる。また、難燃性能の低下を招くことなく、より好ましい難燃性能を付与することができる。
可塑剤(E)の配合量の下限は、5質量部以上であることが好ましく、10質量部以上であることがより好ましい。また、可塑剤(E)の配合量の上限は、35質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましい。
なお、本発明の発泡樹脂シート用樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、抗菌・防かび剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、染料などの添加剤を含有することもできる。
[発泡樹脂シート]
本発明の発泡樹脂シートは、上記の発泡樹脂シート用樹脂組成物を加熱成形して得られる発泡樹脂シートであって、前記加熱成形の際に加えられる熱により熱膨張した前記熱膨張マイクロカプセル(C)を有していることを特徴とする。
発泡樹脂シートは、マトリックスおよび気泡から構成されている。マトリックスは、上記したポリ塩化ビニル系樹脂(A)およびリン系難燃剤(B)を含んでおり、場合によっては、さらに、エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)、可塑剤(E)、難燃助剤(F)を含んでいてもよい。各成分の含有割合は上記した通りである。
気泡は、発泡樹脂シート用樹脂組成物を加熱成形する際に、熱膨張マイクロカプセルが熱膨張することにより形成される。熱膨張マイクロカプセルを構成するシェルは、熱膨張により破壊させることはないので、気泡とマトリックスとの間には、該シェルが膨張した状態にて存在していることになる。また、各気泡はマトリクス中にて互いに独立した状態で存在している。また、本発明の気泡には、シート冷却後シェル内部に揮発性液体が残存している場合があり、このような場合も気泡として含む意味である。
発泡樹脂シート用樹脂組成物に使用される熱膨張マイクロカプセル(C)の粒子径は、5〜50μm、好ましくは10〜40μmであり、これが成形時の熱により膨張し、得られる発泡シート中では60〜200μm、好ましくは80〜150μmの気泡となる。
本発明の発泡樹脂シートは、JIS K7127に基づき測定した引張破断伸度が50%以上であることが好ましく、60%以上がより好ましく、80%以上がさらに好ましく、100%以上が特に好ましい。引張破断伸度を50%以上とすることで、建築材料である床材や壁材などに使用する場合、例えば合板などに、発泡樹脂シートを張り付ける際、シートの破断を防止することができる。
また、本発明の発泡樹脂シートの密度は、0.10〜0.90g/cmであることが好ましく、0.15〜0.85g/cmであることがより好ましく、0.15〜0.80g/cmであることがさらに好ましい。発泡樹脂シートの密度を0.10g/cm以上とすることで、シートの過剰な強度低下を抑制することができる。一方、発泡樹脂シートの密度を0.90g/cm以下とすることで、シートの軽量化を図ることができ、発泡樹脂シート中において、通常、樹脂よりも熱伝導率が低い空気の占める割合を高めることにより、断熱性を良好とすることができる。なお、上記密度は、JIS K7222(2005)に準拠して測定した見かけ密度である。
本発明の発泡樹脂シートは、熱伝導率が0.1W/m・K以下であることが好ましく、0.09W/m・K以下であることがより好ましい。ここで、熱伝導率は、発泡樹脂シートの熱拡散率、比熱容量、見かけ密度をそれぞれ測定し、(1)式により算出することができる。
λ=α×Cp×ρ (1)式
λ:熱伝導率(W/m・K)
α:熱拡散率(JIS R1611(2010)に準拠して測定した。)
Cp:比熱容量(JIS K7123(2012)に準拠して測定した。)
ρ:見かけ密度(JIS K7222(2005)に準拠して測定した。)
[発泡樹脂シートの製造方法]
本発明の発泡樹脂シートの製造方法は、特に限定されることはないが、上記発泡樹脂シート用樹脂組成物を加熱成形することにより得ることができる。発泡樹脂シート用組成物の原料を攪拌機でブレンドし、バンバリーミキサー、単軸押出機、ロール、ニーダー等の公知の混練り機を用いて加熱溶融状態で混練りすることによって発泡樹脂シート用溶融樹脂組成物を得る。発泡樹脂シート用樹脂組成物の溶融温度は、樹脂の種類、混合比率、添加剤の有無や種類に応じて適宜決定されるが、溶融温度の下限は、例えば150℃以上、好ましくは、170℃以上であり、また、溶融温度の上限は、例えば220℃以下、好ましくは200℃以下である。かかる溶融温度の範囲内で成形することにより、ポリ塩化ビニル系樹脂の熱劣化を生じることなく、外観良好な発泡樹脂シートを成形することができる。
発泡樹脂シート用樹脂組成物を溶融混練することにより、溶融樹脂組成物を得る。次に、得られた発泡樹脂シート用溶融樹脂組成物をカレンダーロールや、Tダイ成形機でシート状に成形することによって発泡樹脂シートを得ることができる。
押出成形では、例えば、Tダイなどの金型を用いて、溶融樹脂組成物を押出成形する。押出成形された溶融樹脂組成物を冷却するには、例えば、冷却されたキャストロールなどの冷却機に、溶融樹脂組成物を接触させ、急冷する。これにより、溶融樹脂組成物が固化され、無延伸シートが得られる。冷却温度は、溶融温度よりも低温であれば限定されないが、冷却温度の上限は、例えば90℃以下、好ましくは、60℃以下であり、また、冷却温度の下限は、例えば0℃以上、好ましくは、10℃以上である。
なお、無延伸シートとは、シートの強度を高める目的で、積極的に延伸しないシートであるが、ここでは、押出成形時に延伸ロールによって2倍未満に延伸されたシートも無延伸シートに含むものとする。
本発明の発泡樹脂シートの厚みは、特に限定されることはないが、使用する用途により適宜設定できる。一般的には15mm以下であることが好ましく、10mm以下であることがより好ましく、7mm以下であることが更に好ましい。また、0.5mm以上であることが好ましく、1mm以上であることがより好ましく、2mm以上であることが更に好ましく、2.5mm以上であることが特に好ましい。
発泡樹脂シートの厚みを上記の範囲とすることで、シートをロール状に巻き取る作業性により優れたものとなり効率的な生産が可能となる。また、難燃性能や他の物性値をより好ましいものとすることができる。
また、本発明の発泡樹脂シートは、単層であってもよく、多層であってもよい。
[積層シート]
本発明のもう一つの態様は、本発明の発泡樹脂シートを少なくとも1層含む積層シートであり、より好ましくは、本発明の発泡樹脂シートを中間層として有する積層シートである。
本発明の発泡樹脂シートを中間層とし、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)やその他の樹脂を使用して積層シートとすることができる。たとえば、発泡樹脂シートの表面層および/または裏面層にポリ塩化ビニル系樹脂(A)層を設けることができる。
本発明の発泡樹脂シートは、たとえばシート表面の外観性能に優れる性能が必要である用途に使用する場合などは、表面層にポリ塩化ビニル系樹脂(A)層を設けることで、発泡による外観の不具合を抑制することができる。
この場合、特に積層シートの表面層および/または裏面層には、熱膨張マイクロカプセル(C)を含有しないことがより好ましい。なお、「熱膨張マイクロカプセルを含有しない」ことには、熱膨張マイクロカプセルの発泡作用により外観が損なわれない程度のごくわずかな量を含有することも含まれる。
また、発泡樹脂シートを中間層とし、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)やその他の樹脂を使用して積層シートとする場合、リン系難燃剤(B)もしくは、その他の樹脂に適した難燃剤を表/裏面層に含有させることが好ましい。このような構成とすることで、より難燃性を向上させることができる。表/裏面層に難燃剤を配合する場合の配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂(A)等の母材100質量部に対して、好ましくは20〜55質量部、より好ましくは25〜50質量部、さらに好ましくは30〜45質量部である。
本発明の発泡樹脂シートは、必要に応じて片面および/または両面にプライマー層を形成してもよい。
本発明の発泡樹脂シートには、耐候性やその他必要な目的に応じて別の樹脂層を設けることもできる。この樹脂層は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等を積層またはコーティングすることにより形成できる。また、この樹脂層にエンボス加工を施すこともできる。
本発明の発泡樹脂シートを用いて積層シートを製造する方法としては、(1)発泡樹脂シートとその他のフィルム層を予め調製し、その後、発泡樹脂シートとその他のフィルム層を積層する方法、(2)発泡樹脂シートとその他のフィルム層を直接形成させる方法が挙げられる。
(1)の方法の場合は、発泡樹脂シートとその他のフィルム層を押出して加圧ロールによりラミネートする押し出しラミネート法を用いることができる。
(2)の方法の場合は、発泡樹脂シートとその他のフィルム層を、Tダイ押出し成形法等の押出し成形法、インフレーション成形法及びカレンダー成形法等の成形方法により調製することができる。
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。以下に示す実施例の数値は、上記の実施形態において記載される数値(すなわち、上限値または下限値)に代替することができる。
[使用した材料]
<ポリ塩化ビニル系樹脂(A)>
ポリ塩化ビニル系樹脂(A)としては、大洋塩ビ社の商品名「TH−1000」(平均重合度1050)を使用した。
<リン系難燃剤(B)>
リン系難燃剤(B)としては、味の素ファインテクノ社の商品名「レオフォス」を使用した。
<熱膨張マイクロカプセル(C)>
熱膨張マイクロカプセル(C)としては、アクゾノーベル社の商品名「EXPANCEL930DU120」(膨張開始温度:122〜132℃)を使用した。
<エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)>
エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)としては、大洋塩ビ社の商品名「TE−1050」(平均重合度1050、エチレン含有率1.3質量%)を使用した。
<可塑剤(E)>
可塑剤(E−1)としては、ジェイプラス社の商品名「DOP」(フタル酸ジオクチル)を使用した。
可塑剤(E−2)としては、ADEKA社の商品名「O−130P」(エポキシ化大豆油)を使用した。
<難燃助剤(F)>
難燃助剤(F)としては、三酸化アンチモンを使用した。
<安定剤(G)>
安定剤(G)としては、ADEKA社の商品名「アデカスタブ」(Ba−Zn系安定剤)を使用した。
[評価方法]
各実施例および各比較例の発泡樹脂シートを以下の方法により評価した。ここで、Tダイから発泡樹脂シートが押し出されてくる流れ方向を縦方向、その直交方向を横方向とする。
(1)密度、熱伝導率
得られた発泡樹脂シートの熱拡散率、比熱容量、見かけ密度をそれぞれ測定し、(1)式により熱伝導率を算出した。密度が0.90g/cm以下であれば、軽量性に優れているといえる。また、熱伝導率が0.1W/m・K以下であれば、断熱性に優れているといえる。
λ=α×Cp×ρ (1)式
λ:熱伝導率(W/m・K)
α:熱拡散率(JIS R1611(2010)に準拠して測定した。)
Cp:比熱容量(JIS K7123(2012)に準拠して測定した。)
ρ:見かけ密度(JIS K7222(2005)に準拠して測定した。)
(2)引張破断伸度
得られた発泡樹脂シートの縦方向について、測定部分が10mm幅のダンベル試験片を使用し、JIS K7127に基づき、温度23℃、チャック間を40mm、引張速度300mm/minの条件で測定を行い、引張破断伸度(%)を算出した。引張破断伸度が50%以上であれば、機械特性に優れているといえる。
(3)シート外観
得られた発泡樹脂シートの外観を目視にて観察し、表面が平滑で良好であるものを「○」、表面がほぼ平滑でほぼ良好であるものを「△」、プレートアウト物などにより表面が荒れているものを「×」とした。本評価が「○」又は「△」であれば成形性に優れているといえる。
<難燃性の測定>
[消防法防炎規格]
得られた発泡樹脂シートを使用し、JIS L1091消防法防炎規格に準拠し、350mm×250mmの試験体を使用し、45°燃焼性試験機を用いて測定を行った。発泡樹脂シートのみかけ密度が0.45g/cm以上の場合はメッケルバーナーを用い、残炎時間5秒以下、残じん時間20秒以下、炭化面積40cm以下を合格とした。また、発泡樹脂シートのみかけ密度が0.45g/cm未満の場合はミクロバーナーを用い、残炎時間3秒以下、残じん時間5秒以下、炭化面積30cm以下を合格とした。
[UL94規格]
得られた発泡樹脂シートを使用し、UL94規格に準拠し、125mm×13mmの試験体でUL94V試験(20mm垂直燃焼試験)の測定を行い、得られた結果を燃焼性判定基準に従い、V−0、V−1、V−2および不合格とした。
各測定結果を表1に示す。
(実施例および比較例)
表1に示す配合割合となるように調整した原料を、ヘンシェルミキサーを用いてブレンドした後、得られた混合物を、Tダイを装着したΦ40mm単軸押出機に投入し、樹脂温度180℃で各厚み(2mm、4mm)となるように押出成形して、実施例、比較例に係る発泡樹脂シートを得た。
得られたシートについて、上記評価方法により評価を行った。結果を表1に示す。
Figure 2018035288
[結果]
表1より、実施例1〜2に係る発泡樹脂シートはいずれも、密度が低く、熱伝導率および引張破断伸度が基準値を満たし、シート外観が良好でありかつ、難燃性能を満たすものであった。これにより、本発明の発泡樹脂シートは、軽量性、断熱性、機械特性、成形性および難燃性に優れていることが確認された。
一方、リン系難燃剤(B)の代わりに難燃助剤(F)である三酸化アンチモンのみを用いた比較例1に係るシートは、外観が悪く難燃性にも劣る結果となった。リン系難燃剤(B)の代わりにフタル酸系可塑剤(E−1)を用いて引張強伸度を実施例1並みに上げた比較例2に係るシートは、難燃性に劣るものであった。
本発明の発泡樹脂シートは断熱性、軽量性や機械特性、難燃性に優れるため、軽量、断熱、遮音、防振などが要求される用途、例えば、建築材料の床材、壁材、ドア、窓枠などや、自動車用部材の断熱材、遮音材料などに使用することができる。

Claims (11)

  1. ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対して、リン系難燃剤(B)を20〜55質量部、熱膨張マイクロカプセル(C)を1〜20質量部含有することを特徴とする発泡樹脂シート用樹脂組成物。
  2. 前記リン系難燃剤(B)が芳香族リン酸エステル系難燃剤であることを特徴とする請求項1に記載の発泡樹脂シート用樹脂組成物。
  3. さらに、前記ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対して、エチレン共重合ポリ塩化ビニル樹脂(D)を1〜30質量部含有することを特徴とする請求項1または2に記載の発泡樹脂シート用樹脂組成物。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の発泡樹脂シート用樹脂組成物を加熱成形して得られる発泡樹脂シートであって、前記加熱成形の際に加えられる熱により熱膨張した前記熱膨張マイクロカプセル(C)を有していることを特徴とする発泡樹脂シート。
  5. ポリ塩化ビニル系樹脂(A)100質量部に対して、リン系難燃剤(B)を20〜55質量部を含有してなるマトリックス中に、熱膨張マイクロカプセル(C)に起因する独立気泡を有し、みかけ密度が0.10〜0.90g/cmである、発泡樹脂シート。
  6. 熱膨張マイクロカプセル(C)に起因する独立気泡が、熱膨張した熱膨張マイクロカプセルである、請求項5に記載の発泡樹脂シート。
  7. JIS K7127に準拠して測定した引張破断伸度が、50%以上であることを特徴とする請求項4〜6に記載の発泡樹脂シート。
  8. 熱伝導率が、0.1W/m・K以下であることを特徴とする請求項4〜7に記載の発泡樹脂シート。
  9. 請求項4〜8のいずれか1項に記載の発泡樹脂シートを少なくとも1層含む積層シート。
  10. 前記発泡樹脂シートを少なくとも中間層に備える請求項9に記載の積層シート。
  11. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の発泡樹脂シート用樹脂組成物を加熱成形する工程を備え、該加熱成形の際に加えられる熱により前記熱膨張マイクロカプセル(C)を膨張させる、発泡樹脂シートの製造方法。
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