JPH01242649A

JPH01242649A - 硬質塩化ビニル樹脂系採光材

Info

Publication number: JPH01242649A
Application number: JP7042188A
Authority: JP
Inventors: Kunio Takashima; 高島　邦夫; Hideki Kitada; 北田　英毅
Original assignee: Takiron Co Ltd
Current assignee: Takiron Co Ltd
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-09-27

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（ＭＭ　Ａ　）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。カーポート
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２〜３ＩＩｌｆｆｌ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＋１１１１の範囲に設定されている。ス
パン間隙を」二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
た防火材料の試験によると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ポリマー（ｐｖｃ
）を主体とする波形の押出成形品（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
１．４論以下のＰＶＣ主体の硬質板状成形体については
−に記防火材料の試験で準難燃材と判定される。従って
厚みが１．４鵬以下の」二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
ーボ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ＭＭΔ主体の採光
材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１．４ｍｍ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
硬質平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に主安定剤や可塑剤や滑剤等の安定剤が配
合された組成物を成形したものであり、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。従来の硬質平板状成形体の場合、主安定剤に
は錫系物質（主に液体）や鉛系物質（固体）が用いられ
ている。このうち、鉛系安定剤は硬質平板状成形体の熱
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
面で、錫系安定剤に比べて透明性に劣り硬質平板状成形
体の採光性を損うという短所を有しているところから、
ＭＭＡ主体の採光材と同様の透光性を必要とする平板状
成形体の安定剤には透光性を害さない錫系安定剤が主に
用いられている。その一方、錫系安定剤はほとんどが液
状であり、これを用いると硬質平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
ぎて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、−ＪＧ的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
度にまで下がり、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、夏期等の高温期には剛性が不足して
梁材のスパン間隙で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。このような
事態は程度の差はあっても厚みに関係なく生じ、厚みが
１．４ａｕ＋＋より薄い平板状成形体については勿論、
それより厚い平板状成形体についても生じる。また、１
．５ｍｍ以上の厚みを有するＰＶＣ主体の硬質平板状成
形体については、上記防火材料の試験により残炎時間や
発煙係数等の点で可燃物と判定される。

従ってＤＯＰを３〜５部配合したＰＶＣ主体の硬質平板
状成形体は、薄物では耐撓み性が不足するために従来の
ＭＭＡ主体の採光材と代替することができず、厚物では
耐撓み性が不足することと難燃化指向にそぐわないこと
のために採光材としての実使用に不向きであった。

（発明が解決しようとする課題〕以上のように、従来は、採光材としてＭＭＡ主体の平板
状成形体やＰＶＣ主体の厚みが１．５ｍ以上の硬質平板
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主体の厚みの薄い硬質平板状成形
体を使った場合には上記難燃化指向には適合するものの
必要な耐撓み性が確保されない等の問題があった。

本発明はこれらの問題に濫みてなされたもので、平板状
成形体であっても、上記防火材料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」−述したスパン間隙が６７
０〜８００　ｍｍの範囲に設定された梁Ｈ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
樹脂系採光材を堤供することを目的とする。

〔課題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、後塩素化ポリ
塩化ビニル樹脂（以下、ＨＴ−ＰＶＣと記す。）に安定
剤とリン系難燃剤又は塩素化パラフィン、ブロム系及び
酸化アンチモンより選ばれる難燃剤とを配合した組成物
の硬質板状成形体よりなることを特徴とする。

〔作　用〕

本発明の硬質ポリ塩化ビニル樹脂系採光材は、ＨＴ　−
Ｐ　Ｖ　Ｃを使用しているので、たとえ液状難燃剤やＤ
ＯＰの如き液状安定剤を用いても実使用に耐える熱変形
温度を維持できる。

また、ＨＴ−ＰＶＣの優れた難燃性及び耐熱性により難
燃剤を配合したことによる熱変形温度の低下が抑制され
、より多くの難燃剤を配合することが可能になり、難燃
性を大幅に改善できるようになる。そして、熱変形温度
を７０゛Ｃ以」−にすることが極めて容易であり、この
程度の熱変形温度を具備していると、それが硬質平板状
成形体であっても上述したスパン間隙の梁材に支持させ
た場合に年間を通じて垂れ下がりを生じにくい。

〔実施例〕

第１図は本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材の断面図
で、硬質塩化ビニル樹脂系成形体１の表面にＭＭＡ主体
の２５〜２００μ厚の保護フィルム２を積層したもので
ある。硬質塩化ビニル樹脂系成形体１はＨＴ−ＰＶＣに
難燃剤としてのリン系難燃剤又は塩素化パラフィン、ブ
ロム系及び酸化アンチモンより選ばれる難燃剤を配合す
ると共に、成形原料に通常添加される錫系安定剤や滑剤
や補強剤等を配合した組成物をｐｖｃ成形に用いられる
公知の押出成形機やプレス機を用いて平坦な板に押出或
いはプレス成形した透明なものであり、ＭＭＡ主体の成
形体に比べても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
。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８０〜９０％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、
色付きフィルムを積層したりする。硬質塩化ビニル樹脂
系成形体１の熱変形温度は耐撓み性等の機械的強度を十
分に確保できる温度である７０゛Ｃ以」二である。なお
、半透明のものであるときは、主安定剤として鉛系安定
剤を用いてもよい。

ＨＴ−ＰＶＣの出発原料であるＰＶＣは重合度５００〜
８００の塩化ビニルストレートポリマーやエチレン等の
他の樹脂との共重合体やアロイ等である。そして、ＨＴ
−ＰＶＣはこれらのＰＶＣを塩素化することにより得ら
れるものであり、塩素含有率は６２〜６８％に達し、Ｐ
ＶＣの５６〜５７％のものより多量の塩素を含有してい
る。そのため、Ｉ（Ｔ−ＰＶＣはＰＶＣに比べて耐熱性
、難燃性に優れている。ＨＴ　−Ｐ　Ｖ　Ｃの一例をあ
げると、徳山積木化学工業■製の商品名「セキスイＰ　
Ｖ　Ｃ−ＨＡＪ、　　日本カーバイド工業■製の商品名
「ニカテンブ」等があげられる。

硬質塩化ビニル樹脂系成形体１の組成物は難燃剤として
液状のリン系や塩素化パラフィンを含有していると、そ
れらを含有していないものに比べて熱変形温度が低下す
る傾向にあり、それらの難燃剤の配合割合が多すぎると
熱変形温度が７０°Ｃ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ＡＳＴ
Ｍ　Ｄ−６４８，荷重１８．６ｋｇ／ｃ−にて行った。

従って液状の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。しかし、Ｈ
Ｔ−ＰＶＣはもともと熱変形温度が高い（９０〜１１０
°Ｃ）ため、難燃剤を配合しても７０℃以下にはなりに
くい。さらに上記熱変形温度は難燃剤の配合割合だけに
影響されるものではなく、錫系安定剤やＤＯＰや補強剤
等の他の添加物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。

一方、難燃剤としてブロム系又は酸化アンチモンを用い
る場合は、ブロム系難燃剤は粉末であり、執酸化アンチモンは微粒子で固体であるため、嘩変形温度
の低下は余りみられず、他の添加物の配合割合に依存す
る。難燃剤の配合可能な範囲は押出或いはカレンダー・
プレス等の成形性、難燃性の付与性、コスト等を勘案し
て、リン系等の液状の難燃剤の配合可能範囲は、ＨＴ−
ＰＶＣ１００部に対し６部以下である。難燃剤の配合割
合が少なずぎると、その効用が期待できなくなる。効用
を期待できる範囲はＨＴ−ＰＶＣ１００部に対し０．５
部以上である。また、リン系難燃剤に五酸化アンチモン
を併用することにより透明性を改善できるリン系難燃剤
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
されることが多く、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ａ＠大八へ学工業所製の商品名「ＴＯＰ、、
ｒＴＯＰＪ　、ｒｃＬＰＪ　、ｒｃＲＰ、。

ｒＴｐｐｕ　、ｒｃＤＰ」、ｒＸＤｐＪ　、ｒ＃４１Ｊ
　。

ｒｃＲ−３８（ｂ　、　　’ＣＲ−５００Ｊ　、　　ｒ
ＣＲ−５０９，＋　。

ｒＣＲ−５１３ｊ　　、　　ｒＣＲ−５３０Ｊ　、　　
ｒＣＲ−７３３Ｊ　。

ｒＣＲ−７３５」、　’ＵＦ−８０７Ｊ　、　ｒＰＰＸ
−３３」等があり、ホスホン酸エステルｔこ属するリン
系難燃剤には同社の商品名「ＣＲ−１０４Ｊ　、　　ｒ
　ＣＲ−７０５」。

ｒ　ＣＲ−７０６Ｊ　、　　ｒ　ＣＲ−７０７４等があ
る。次に玉出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。

３６Ｂ、　　Ｐ　Ｖ　Ｃに耐熱性・電気絶縁性を与え、
滑性に優れる。

ＴＯＰニトリ−２−エチルへキシルホスヘートＭＪ１．
４３５．　　Ｐ　Ｖ　Ｃに耐寒性・弾性を与える。

ＣＬＰニドリス・クロロエチルホスヘート　Ｓ。

Ｗ、２８５．　　リン及び塩素の含有率が高く、水に不
溶である。

ＣＲＰ：Ｉ−ＩＪス・ジクロロプロピルホスへ−１−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：ｌ−リフェニルホスヘート　Ｍ、Ｗ、３２６゜
耐水性に優れる。

ＣＤＰ　：クレジルジフェニルホスヘー）　　Ｍ、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　ＨｏＷ、
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へ−１
・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士を組み合わせたり、他の種類の難
燃剤を組み合わせることもでき、特に酸化アンチモンは
微粒子であり液状のリン系Ｉｉｉ燃剤を減少させること
ができる分だけ熱変形温度を向上させることができる。

塩素化パラフィンを難燃剤に用いる場合、熱変形温度が
７０°Ｃ以下に下がらない配合可能範囲は、ＨＴ−ＰＶ
Ｃ１００部に対し１０部以下である。塩素化パラフィン
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ＨＴ−ＰＶＣ１００部に対
し２部以上である。

ブロム系の難燃剤としては、テトラブロムエタン、テト
ラブロムブタン、トリ（ブロムクロロプロピル）ホスフ
ェート、高ブロム含有芳香族化合物等を用いることがで
きる。

酸化アンチモンの難燃剤としては、三酸化アンチモン、
五酸化アンチモンが主に用いられるが、三酸化アンチモ
ンが透明性に優れ好ましく用いられる。

保護フィルム３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。上記保護フィルム３は透明であっ
てもよいが、印刷柄やシボ柄（梨地柄）や色付きフィル
ム等、種々のものを採用できる。さらに柄付きフィルム
等の上に透明なフィルム２を積層した二層構造でもよい
。また、第３図（ａ）及び同図（ｂ）のように保護フィ
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」二層フィルム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、保護フィルム
２は紫外線吸収剤リッチの耐候性を改良したＰＶＣ系フ
ィルムでもよく、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１７みは１．５印以」
二、好ましくば１，５〜７．０鵬にしておくことが望ま
しい。　１．５柵より薄いと上記防火材料の試験で準難
燃材と判定されるものの、耐撓み性に欠け、梁材の間隙
から自重により垂れ下がりやすい。また、厚みを厚くシ
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　ｍであり
、この範囲はＭ　Ｍ　Ａ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Ｍ
　Ｍ　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
の取伺形状はドーム状であっても平ＩＵ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
を有する硬質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、硬質塩化ビニル樹脂系成形
体１にピアノ線、金網、パンチングメタル等の金属を埋
入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。

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１〜８を作製し、それらについて
の透明性や熱変形温度を同表に、サンプル１．６につい
ての防火材料の試験の結果を第２表に示す。

（以下、余白）第１表 ◎はクリアな透明、○は透明、△；よすりガラス状透明
を示す。

第２表（以下、余白）第２表よりＴＣＰが配合されていないＰＶＣ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　、
４　ｍｍ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、ＴＣＰが配合さ
れているＨ　Ｔ　−Ｐ　Ｖ　Ｃ主体の硬質塩化ビニル樹
脂系成形体（サンプル６）は厚みが７１１１１１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採光材は建築材料の難燃
化指向にそぐ・うちのである。

また、第１表よりＴＣＰ、塩素化パラフィン又は三酸化
アンチモンを配合したことによる熱変形温度の低下がＨ
Ｔ　−Ｐ　Ｖ　Ｃによって抑制され、ＴＣＰや塩素化パ
ラフィンや三酸化アンチモンの配合割合が増しても熱変
形温度が８０°Ｃ以上を有していることが判る。

第５図は本発明の硬質塩化ビニル樹脂系採光材として用
いられ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６．熱変形温度８４’Ｃ）と、ＭＭＡ主体の
平板状成形体（比較品ｌ：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（比較晶２：ザンブル１．熱変形温度６３°Ｃ
）と、リン系難燃剤が配合されたＰｖＣ主体の硬質板状
成形体（比較品３：サンプル２、熱変形温度７１’Ｃ）
とを既設のカーボート（梁材のスパン間隙６７０〜８０
０ｍ）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だ（膨らんだ）
　１７ｍ合を示している。また、横軸は経過時間である
。採光材が凹んだり膨らんだりする原因には採光材が蓄
熱により軟化して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。比較品２，３から熱変形温度が７０゛Ｃ以上で
あれば、既設のカーポートの採光材に使用しても大きな
問題を生じることなく使用可能であることが判る。また
、発明品は比較品１と同様の挙動を示し、比較品１を本
発明品に代替可能であることを示すと共に、万一温度さ
らに上昇しても問題なく使用可能であることを示してい
る。

〔発明の効果〕

本発明による硬質ポリ塩化ビニル樹脂系採光材は、ＨＴ
−ＰＶＣを使用しているためＤＯＰを使用しても熱変形
温度を余り下げることがなく、従ってＤＯＰを使用する
ことが可能になり、成形加工性が改善される。

また、本発明の硬質塩化ビニル樹脂系成形体はＨＴ−Ｐ
ＶＣを使用しているため、熱変形温度を８０°Ｃ１少な
くとも７０°Ｃ以上に保つことが極めて容易で、梁材の
スパン間隙を６７０〜８００ＩＩＩ１１程度に設定して
その硬質平板状成形体を支持させることにより従来のＭ
ＭＡ主体の平板状成形体の代替品としても下方へ垂れ下
がることがない。また、ＨＴ−ＰＶＣが主体であり、リ
ン系難燃剤や塩素化パラフィン等の難燃剤を添加した組
成物よりなる硬質成形体であるから、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論
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
の平板状成形体にした場合であっても防火材料の試験で
準難燃材と判定され、近年の建築材料の難燃化指向に適
合するものである。従ってＭ　ＭＡ主体の板状成形体よ
りなる採光材と代替できるものである。

また、本発明の硬質塩化ビニル樹脂系成形体に配合され
る難燃剤は透明であるため、難燃剤の配合による透明性
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Ｈ　Ｔ　−Ｐ　Ｖ
　Ｃ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緒特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０））、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成形体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図第３図（ａ）　　　　　　　　　第３図（ｂ）第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１、後塩素化ポリ塩化ビニル樹脂に安定剤とリン系難燃
剤又は塩素化パラフィン、ブロム系及び酸化アンチモン
より選ばれる難燃剤とを配合した組成物の硬質板状成形
体よりなることを特徴とする硬質塩化ビニル樹脂系採光
材。