JPH01204942A - 硬質ポリ塩化ビニル樹脂系採光材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建築材料や間仕切り等に使用される硬質塩化
ビニル樹脂系の採光材に関する。

〔従来の技術〕

従来、優れた透光性が要求される採光材には、樹脂中で
最も透明性に優れるメチルメタクリレート樹脂のポリマ
ー（ＭＭＡ）を主体とする板状の押出成形体が用いられ
ている。これは、ＭＭＡが透明性のみならず耐候性にも
優れた熱可塑性樹脂であるためである。カーボートやサ
ンルーフ等の採光材としてＭＭＡ主体の板状成形体を用
いる場合、その厚みは２．０〜３１ｍに設定されており
、また、採光材を支持する梁材のスパン間隙は６７０〜
８００　ｒｒｍの範囲に設定されている。スパン間隙を
上記範囲にしであるのは、スパン間隙がこれより狭いと
梁材の使用本数が多くなりすぎ、梁材によって採光性が
阻害される一方、スパン間隙がこれより広いと夏期等の
ように気温が高いときに採光材が垂れ下がるからである
。

しかしながら、上記厚みを有するＭＭＡ主体の板状成形
体は耐衝撃性に劣り、輸送中や特に施工中の冷間曲げ加
工中に割れが発生しやすいという欠点を有している。さ
らにＭＭＡは可燃性であり、建築基準法により定められ
た防火材料として認定されないものである。そのため、
採光材として用いる場合に、透明性・耐候性等において
満足できるものではあるけれども近時の建築材料の難燃
化指向にそぐわない。

防火材料の性能判定の試験は、燃焼時における残炎時間
等を測定対象とする燃焼性並びに燃焼時における排気温
度（煙温度）や発煙係数を測定対象とする発煙性等を主
要素として、建築材料を不燃材、準不燃材、難燃材、準
難燃材の各区分に該当する防火材料と上記試験に合格し
ない材料（以下、可燃物という。）のいずれかに区別す
るものであり、この試験に従えば可燃物を除く区分に属
する建築材料が難燃化指向に適合する。

一方、上記採光材には塩化ビニル樹脂のポリマー（ＰＶ
Ｃ）を主体とする波形の硬質押出成形品（波板）−が使
用されることもある。ＰｖＣはそれ自体が難燃性を示し
、厚みが１．４ｍｍ以下のＰｖＣ主体の硬質板状成形体
については上記防火材料の性能判定の試験で準難燃材と
判定される。従って厚みが１．４ｍｍ以下の上記波板は
上記難燃化指向にそぐうものであり、しかもその波形状
による保形性によりカーボートやサンルーフ等の採光材
に要求される剛性も満足される。しかしながら、そのよ
うな波板を用いたカーポートやサンルーフ等は、上述し
たＭＭＡ主体の成形体を用いたものに比べて外観のスマ
ートさに欠けるため、準難燃材であるにもかかわらず上
記ＭＭＡポリマー成形体に代替されるまでには至ってい
ない。

そこで、準難燃材である厚みが１．４１以下の平坦な硬
質板をＰＶＣ主体の組成物により成形し、そのような板
状成形体を採光材として用いることが考えられる。

ところで、従来のＰｖＣ主体の硬質板状成形体は周知の
ようにＰＶＣに安定剤や滑剤や補強剤等が配合された組
成物の成形体であり、それらの配合割合は目的とする成
形品に要求される特性に応じて適宜選定される。従来の
硬質板状成形体の場合、安定剤には液状の錫系物質や固
状の鉛系物質が用いられる。固状の鉛系安定剤は成形品
の熱変形温度を余り下げることがないという長所を有す
る反面、半透明となるため成形品の採光性を著しく損う
という短所を有している。そのため、採光材に用いられ
る板状成形体の安定剤には透光性を害さない錫系の安定
剤が用いられている。その−方、錫系の安定剤はほとん
どが液状であり、これを用いると硬質板状成形体の熱変
形温度が低下する。さらに、成形原料の粘性が大きくな
りすぎ、成形加工性が低下し、そのままでは押出成形が
不可能になる。そこで、−船釣な可塑剤であるジオクチ
ルフタレート（ＤＯＰ）を配合することによって錫系の
安定剤を配合したことによる粘性の増大を抑制し、成形
加工性を改善している。ところが、押出成形可能な程度
に成形加工性を改善するには、ＤＯＰを３〜５部配合す
る必要があり、その程度のＤＯＰを配合すると、今度は
熱変形温度が６０°Ｃ程度にまで下がる。そのため、厚
みが１．４鵬より薄い場合は勿論、それより厚い場合で
あっても板状成形体を上述したスパン間隙で配置された
梁材に支持させた場合、採光材に要求される耐撓み性が
不足し、梁材のスパン間隙において採光材が自重等によ
って下方へ撓むといった事態を生じ、実使用に耐え得な
い。また、１．５ａｍ以上の厚みを有するＰｖＣ主体の
硬質板状成形体について上記防火材料の性能判定の試験
を行うと、残炎時間や発煙係数等の点で可燃物と判定さ
れる。従って上記ＭＭＡ主体の板状成形体と同様に近時
の建築材料の難燃化指向にそぐわないものになる。また
、可塑剤としてＤＯＰが用いられている板状成形体は、
太陽光線や湿分による劣化を生じやく、厚みが厚いと屋
外使用により早期にブリードを生じて失透しやすいとい
う難点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来は、ＭＭＡ主体の板状成形体やＰＶ
Ｃ主体の厚みが１．５鵬以上の平坦な硬質板状成形体を
使った場合には建築材料の難燃化指向に反する反面、従
来のＰＶＣ主体の硬質平板状成形体を使った場合には厚
みが薄いと上記難燃化指向には合致するものの必要な耐
撓み性が確保されず、また厚みが厚いと難燃化指向にそ
ぐわず、しかも必要な耐撓み性も確保されないという問
題があった。

本発明はこれらの問題に鑑みてなされたもので、平坦な
板状成形体であっても、上記防火材料の性能判定の゛試
験により準難燃材と判定されて近時の建築材料の難燃化
指向に合致し、しかも透光性に優れ、さらに上述したス
パン間隙が６７０〜８００ＩＩＩ１１１の範囲に設定さ
れた梁材に支持させても年間を通じて垂れ下がりを生じ
にくい硬質塩化ビニル樹脂系採光材を提供することを目
的とする。

〔課題ホを解決するための手段〕

本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材は、塩化ビニル樹
脂に錫系の安定剤とリン系の難燃剤を配合した組成物の
硬質板状成形体であり、かつ、熱変形温度が７０°Ｃ以
上であることを特徴とするものである。

〔作　用〕

、　　　ｐｖｃは難燃性や成形性や透明性に優れた熱可
望性樹脂であり、本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材
は、リン系難燃剤によって錫系の安定剤を配合すること
による粘性の増大が抑制される。また、熱変形温度が７
０℃以上であるため、上述したスパン間隙が６７０〜８
００　ｍの範囲に設定された梁材に支持、させても年間
を通じて垂れ下がりを生じにくい。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例による硬質塩化ビニル樹脂系成
形体１の表面にＭＭＡ主体の２５〜２００μ厚のフィル
ム２を積層した採光材Ａの部分断面図である。硬質塩化
ビニル樹脂系成形体１はＰＶＣにリン系の難燃剤や、そ
の他の樹脂原料に通常添加される錫系の安定剤や滑剤や
透明補強剤等を添加した組成物をＰｖＣ成形に用いられ
る公知の押出成形機を用いて平坦な板に押出成形した透
明なものであって、ＭＭＡ主体の成形体に比べてもほぼ
同等の透明性を有していて、採光材に要求される透光性
は十分に確保されている。しかも耐撓み性等の機械的強
度も十分に保たれる熱変形温度を有する。上記透光性は
透明乃至半透明なものも含み、全光線透過率は透明で８
０〜９０％以上を有している。半透明にするには顔料等
公知のものを添加したり、表面を梨地にしたり、色付フ
ィルム２を積層したりする。硬質塩化ビニル樹脂系成形
体１の組成物は液状或いは低融点のリン系難燃剤を含有
しているため、熱変形温度がリン系難燃剤を添加してい
ないものに比べて低下する傾向にあり、リン系難燃剤の
配合割合が多すぎると熱変形温度が７０℃以下にまで下
がって耐撓み性が不足するおそれがある。なお、熱変形
温度の測定はＡＳＴ１４　Ｄ−６４８、荷重１８．６ｋ
ｇ／ａｆｉにて行った。従って、リン系難燃剤の配合割
合は熱変形温度が７０°Ｃ以下に下がらない範囲に抑え
る必要がある。このような範囲は、硬質ＰＶＣ１００部
に対し６部以下である。

上記熱変形温度はリン系難燃材の配合割合だけに影響さ
れるものではなく、錫系安定剤や補強剤や耐熱向上剤等
の他の配合割合によっても左右されるから、それらの配
合割合も勘案する必要がある。

また、リン系難燃剤の配合割合が少なすぎると、その効
用が期待できなくなる。効用を期待できる範囲は硬質Ｐ
ＶＣ１００部に対し０．５部以上である。

硬質塩化ビニル樹脂系成形体１はＰｖＣ主体で、ＭＭＡ
主体の成形体に比べると耐候性に劣るが、この耐候性は
ＭＭＡ主体のフィルム２が表面に積層されていることに
より改善されている。フィルム２は第１図のように硬質
塩化ビニル樹脂系成形体１の片面のみに積層しても、第
２図のように両面に積層してもよい。上記フィルム２は
透明であってもよいか、印刷柄やシボ柄（梨地柄）や色
を有するフィルム等種々のものが採用されうる。さらに
柄付フィルム等の上に透明なフィルム２を積層した２層
構造でもよい。また、第３図（ａ）及び同図（ｂ）のよ
うにフィルム２にさらに弗素フィルム３を積層してもよ
い。さらに、図示はしていないが上記フィルム２．３の
外面又は内面に透光性を有する制電又は導電層を設けて
表面へのゴミ等の付着を防止してもよい。なお、上記フ
ィルム２はＭＭＡ系フィルムでも耐候性を改良したＰＶ
Ｃ系フィルムでもよく、５それらのフィルムは必要がな
ければ省略してもよい。

硬質塩化ビニル樹脂系成形体１の厚みは１．５ｍｍ以上
、好ましくは１．５〜７．０閣にしておくことが望まし
い、１．５Ｍより薄いと上記防火材料の性能判定の試験
で準難燃材と判定されるものの、曲げ性に欠け、梁材の
間隙から自重により垂れ下がりやすい。また、厚みを厚
くしすぎると、透明性や成形加工性やコスト等の点で不
利を招く。最も望ましい厚みの範囲は１．８〜３−であ
り、この範囲はＭＭＡ主体の板状成形体を採光材として
用いる場合の厚みと同程度であり、価格等の点でもＭＭ
Ａポリマー成形体と代替できるものとなる。

上記採光材Ａは平坦な板であっても、第４図のように硬
質塩化ビニル樹脂系成形体１に一体に成形された補強リ
ブ４を有するものであってもよい。

また、採光材Ａをカーポートやサンルーフに用いる場合
の取付形状はドーム状であっても平坦形状であってもよ
い。採光材Ａを支える梁材のスパン間隙が広い場合には
、上記補強リブ４を設けたもの、平板状の硬質塩化ビニ
ル樹脂系成形体を二枚重ねして周囲を結着したもの、平
坦な板状の硬質塩化ビニル樹脂系成形体と補強リブ４を
有する塩化ビニル樹脂系成形体を補強リブ４を挾む状態
で二枚重ねしたもの等のように構造上から機械的強度を
向上させたものを用いてもよい。

ＰＶＣは耐水性や難燃性等に優れ、成形、曲げ加工、切
断加工、接合等の二次加工性等に優れるため、従来より
平板や波板などに成形されて建築材料等に汎用されてい
るもので、重合度７００〜１２００の塩化ビニルストレ
ートポリマーやエチレン等の他の樹脂との共重体やアロ
イ等であり、ストレートポリマーの塩素含有率は５６．
８％程度である。

ＰＶＣＯ熱変形温度は単独では限度があるため、後塩素
化塩化ビニル樹脂を添加して熱変形温度を向上させても
よい。また、鐘化淵化学社製の「チルアロイ」、モンサ
ント社製のｒｃＡＤＯＮ、。

呉羽化学社製のｒＩＲＤ−１０」等の耐熱向上剤を配合
することによって高めることも可能である。

難燃剤をリン系に限定したのは、難燃剤の添加による透
明性の低下が他の種類の難燃剤に比べて□゛大幅抑制さ
れるからである。

リン系難燃剤としては正リン酸エステルやホスホン酸エ
ステル等の有機リン系のものがあるが、ホスホン酸エス
テルは一般にポリウレタン樹脂やフェノール樹脂の可塑
剤として添加されることが多（、ＰＶＣに対しては正リ
ン酸エステルが適している。正リン酸エステルに属する
リン系難燃剤には例えば■大へ化学工業所製の商品名ｒ
ＴＣＰＪ　、ｒ’ｒｏｐＪ　、ｒｃＬＰ」、ｒｃＲＰ」
。

ｒＴＰＰＪ　、ｒＣＤＰＪ　、ｒＸＤＰ、、’＃４１．
。

ｒＣＲ−３８０」、　　ｒ’ＣＲ−５００」、　　ｒＣ
Ｒ−５０９」。

ｒＣＲ−５１３」、　　ｒＣＲ−５３０」、　　ｒＣＲ
−７３３Ｊ。

ｒＣＲ−７３５」、　’ＵＦ−８０７Ｊ　、　ｒＰＰＸ
−３３Ｊ等があり、ホスホン酸エステルに属するリン系
難燃剤には同社の商品名ｒ　ＣＲ−１０４Ｊ　、　　ｒ
　ＣＲ−７０５Ｊ　。

ｒ　ＣＲ−７０６Ｊ　、　　ｒ　ＣＲ−７０７Ｊ等があ
る。次に上掲したリン系難燃剤のうちの代表的なものの
化学名、分子量、特性等を列挙する。

ＴＣＰ：化学名トリクレジルホスヘートＭ、Ｗ。

３６８、　　Ｐ　Ｖ　Ｃに耐熱性・電気絶縁性を与え、
滑性に優れる。

ＴＯＰ：）ソー２−エチルへキシルホスヘートＭ、ｌｉ
１．４３５．　　Ｐ　Ｖ　Ｃに耐寒性・弾性を与える。

ＣＬＰ：）リス・クロロエチルホスヘート　Ｍ。

Ｗ、２８５．　　リン及び塩素の含有率が高く、水に不
溶である。

ＣＲＰニドリス・ジクロロプロピルホスヘートＭ、Ｗ、
４３１．　　ＣＬ　Ｐより塩素含有率が高く、耐加水分
解性を有する。

ＴＰＰ：トリフヱニルホスヘート　Ｍ、Ｗ、３２６゜耐
水性に優れる。

ＣＤＰ　：クレジルジフェニルホスヘー）　　１４．Ｗ
。

３４０、　　Ｐ　Ｖ　Ｃへのゲル化効果、耐寒性、耐汚
染性に優れ、ＴＣＰよりも高粘度である。

ＸＤＰ　：キシレニルジフェニルホスヘート間。

Ｗ、３５４．　　Ｐ　Ｖ　Ｃへのゲル化効果に優れる。

＃４１　：　２−エチルへキシルジフェニルホスヘート
Ｍ、Ｗ、３６２．　　Ｐ　Ｖ　Ｃに耐光・耐熱・耐寒性
を与える。

これらのリン系難燃剤はＤＯＰと併用することで熱安定
性、耐候性、耐寒性を向上させることができる。

またリン系難燃剤同志を組み合わせたり、他の種類の難
燃剤を組み合わせることもでき、特に酸化アニチモンは
微粒子であり液状のリン系難燃剤を減少させることが出
来る分だけ熱変形温度を向上させることができる。

次に、第１表に示す種々の組成物を平坦で厚みの異なる
板に成形してサンプル１〜７を作製し、それらについて
の透明性や熱変形温度を第２表に、サンプル１〜７につ
いての防火材料の性能判定の試験の結果を第３表に示す
。

（以下、余白） 第１表 （以下、余白） 第２表 第３表 （以下、余白） 第１表よりリン系難燃剤が配合されていないＰ■Ｃ主体
の硬質塩化ビニル樹脂系成形体（サンプル１）は厚みが
１．４ｍｍより薄いと準難燃材と判定されるがそれより
厚いものは可燃物と判定されるのに対し、リン系の難燃
剤が配合されている本発明の硬質塩化ビニル樹脂系成形
体（サンプル２〜７）は厚みが７■に達しても準難燃材
と判定されることが判る。このことより、本発明の硬質
塩化ビニル樹脂系成形体は建築材料の難燃化指向にそぐ
うものである。

また、第２表より熱変形温度はリン系難燃剤の配合割合
が増すと下がっていることが判る。また耐熱向上剤を添
加すると熱変形温度が向上し、リン系難燃剤を増加させ
ても７０°Ｃをクリアできることがわかる。さらに第２
表より採光材として十分な採光性を有していることが判
る。

第５図は本発明に係る平板状の硬質塩化ビニル樹脂系成
形体（発明品：サンプル５．熱変形温度７０°Ｃ）とＭ
ＭＡ主体の平板状成形体（比較品１：熱変形温度８０°
Ｃ）と可塑剤としてＤＯＰが配合されているＰｖＣ主体
の硬質板状成形体（比較品２：サンプル１．熱変形温度
６３℃）とを既設のカーボート（梁材のスパン間隙７０
０ｍｍ）の採光材に用い、気温の高い夏期より気温の低
い冬季に亘って実使用した場合の耐撓み性を比較した試
験の結果を示す図面代用グラフである。縦軸は撓み幅を
示し、プラス側は採光材が下方へ撓んだ（垂れ下がった
）場合、マイナス側は採光材が上方へ撓ん熱により軟化
し、それ自体の自重によって撓む場合の□ほか、熱伸縮
による原因が考えられる。これらのことを考慮しても、
あまり大きな垂れ下がりのないものが上記スパン間隙で
の採光材として好適に使用できるものと考えられる。従
って熱変形温度が７０°Ｃ以上のものが採光材として適
切であることが判る。

〔発明の効果〕

本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材は、熱変形温度が
７０°Ｃ以上であるため、スパン間隙が６７０〜８００
　ｍ程度で支持されている従来のＭＭＡ主体の板状成形
体の代替品としても下方へ垂れ下がることがなく、従っ
て耐撓み性の点でＭＭＡ主体の板状成形体よりなる採光
材に代わり得るものである。また、リン系の難燃剤を添
加した組成物よりなる成形体であるから、従来のＭＭＡ
主体の板状成形体に比べた場合は勿論、従来のＰＶＣ主
体の硬質板状成形体に比べた場合であっても難燃性に優
れ、厚みが１．５ｍより薄い場合は勿論、１．５〜７．
０　ｔｍといった採光材に要求される機械的強度を保ち
得る厚みの平坦な板状成形体にした場合であっても防火
材料の性能判定の試験で準難燃材と判定され、従来の上
記ＭＭＡ主体の平坦な板状成形体の代替品となり得るも
のである。

また、本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材はリン系の
難燃剤を使用しているから難燃剤の添加による透明性の
低下が最小限度に抑えられて十分な採光性を備えるとい
う利点があるほか、成形性に優れたＰＶＣを主体として
いるために成形性も良好で割れにくいといった採光材に
要求される諸１性を具備するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による硬質塩化ビニル樹脂系採
光材の断面図、第２図、第３図（ａ）、同図（ｂ）、第
４図は上記採光材の変形例を示す断面図、第５図は本発
明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材の耐撓み性を示した図
面代用グラフである。 １・・・硬質塩化ビニル樹脂系成形体。 特許出願人　　タキロン株式会社 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポリ塩化ビニル樹脂に錫系の安定剤とリン系の難燃
   剤を配合した組成物の硬質板状成形体であり、かつ、熱
   変形温度が７０℃以上であることを特徴とする硬質塩化
   ビニル樹脂系採光材。