JPH03231943A - プラスチック発泡体の難燃化方法 - 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、プラスチック発泡体の難燃化方法に関する。

［従来の技術］ プラスチック発泡体は、安価にして、クツション性、断
熱性等に優れ、各種の用途に広く利用されている。

しかし、一般にプラスチック発泡体は燃え易（、特に、
ポリオレフィン発泡体の基材であるポリオレフィン樹脂
は、極めて燃え易く、又燃焼熱が高いため、床材、壁材
等の用途に用いることができなかった。

従来から行われている難燃性発泡体の製造方法としては
、ポリオレフィン樹脂に無機系充填剤を添加したものを
加熱発泡する方法（参照：特公昭６０−２６５００号公
報）、或はリン系、ハロゲン系等の難燃剤を添加したも
のを加熱発泡する方法（参照：特公昭４８−９５８７号
公報、特公昭４８−２９８５７号公報及び特公昭５８−
５９３０号公報）等がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前記の無機系充填剤を添加する方法は、大量の
無機系充填剤を添加しなければならないので、発泡倍率
３０倍以上の高発泡体を得ることが困難であるだけでな
く、発泡体本来の優れた柔軟性、伸び等が阻害される。

又、リン系、ハロゲン系等の難燃剤を添加する方法は、
難燃剤及び発生ガスの毒性の問題から使用を制限される
傾向にある。

いずれにしても、前記両者の方法は、独立気泡体に関す
るものであり、架橋ポリオレフィン連続気泡体に適用す
ることは困難である。なぜなら、連続気泡は、独立気泡
に比較して燃焼を助長する空気の供給が多いので、独立
気泡体に対する添加量と同じ割合で無機系充填剤又は難
燃剤を連続気泡体に添加したとしても、充分な難燃性を
付与できず、難燃性の連続気泡体を得ることができない
一方、多量の無機系充填剤又は難燃剤を添加すると、連
続気泡体は発泡条件が厳しいため、満足な気泡体が得ら
れない。

従って、本発明の目的は、前記の様な欠点を解消し、各
種プラスチック発泡体の優れた物性を損なうことなく、
容易に難燃化する方法を提供することにある。

［課題を提供するための手段］ 本発明のプラスチック発泡体の難燃化方法は、熱膨張性
黒鉛を接着剤中に分散させ、プラスチック発泡体表面の
少なくとも一部を該接着剤で被覆せしめることを特徴と
する。

［発明の作用及び態様１ 即ち、本発明の方法は、熱膨張性黒鉛を接着剤に分散さ
せ、プラスチック発泡体表面を被覆せしめることによっ
て、発泡体表面に火炎が当たったとき、発泡体表面に付
着している黒鉛が熱膨張して発泡体表面を被覆し、発泡
体の燃焼を防ぐものである。又、接着剤が熱膨張性黒鉛
と発泡体間のバインダーの役目を果たしているので、熱
膨張性黒鉛が脱落することがなく、かつ、発泡体自身の
柔軟性を損なうことがない。

本発明に用いられる熱膨張性黒鉛とは天然の黒鉛粉末を
酸化処理又は電解酸化し、水洗、乾燥することによって
製造（参照：特公昭６０−３４４９２号公報、特開昭６
３−１９５１０４号公報等）されるもので、ｉ　ｏｏｏ
℃前後の熱で加熱すると、層間隔が約２００倍に膨張し
、嵩比重が０゜０１位の非常に軽い黒鉛と成り、かつ、
優れた耐熱性を有するものである。

本発明に用いられる接着剤とは、特に限定されないが、
におい、毒性、引火性、発泡体への影響、価格の面から
、水性エマルジョン型の接着剤が好ましい。

本発明に用いられるプラスチック発泡体は、塩化ビニル
発泡体、ポリウレタン発泡体等の各種発泡体があるが、
ポリオレフィンは燃え易いので、ポリオレフィン発泡体
を用いると難燃性の効果が顕著である。更に、ポリオレ
フィン発泡体の中でも、架橋ポリオレフィン連続気泡体
は前述の様に、公知の難燃化の方法が適用できないので
、本発明で用いると、効果が極めて顕著である。

該連続気泡体を得る方法としては、ポリオレフィンに発
泡剤及び架橋剤を配合した発泡性架橋性組成物を発泡さ
せて気泡体を生成させ、次いで機械的変形を加えて気泡
を連通化させて架橋ポリオレフィン連続気泡体を得る方
法であれば、従来公知の方法が適用でき、特に限定され
ない。

この様な方法の内、特に、発泡性架橋性組成物を所望の
形状に加熱整形した後、常圧下に加熱して架橋剤及び発
泡剤を同時進行的に分解させて気泡体を生成させ、次い
で機械的変形を加えて気泡を連通化させる方法（参照コ
特公昭６２−１９２９４号公報及び特公平１−４４４９
９号公報）に於て、本発明の効果は特に顕著である。

本発明に於て熱膨張性黒鉛を接着剤に分散させる方法と
しては、水性エマルジョ型の接着剤であれば、水で希釈
して粘度を下げ、熱膨張性黒鉛を添加して撹拌し、均一
に分散させる。次いで、プラスチック発泡体表面に該接
着剤をスプレー、刷毛等で塗布することによって、該発
泡体表面の少なくとも一部を被覆し、乾燥させる。該発
泡体がシート状である場合は、片面を該接着剤で被覆す
れば、難燃効果が現われ、両面を被覆すれば、難燃効果
が特に顕著である。

該接着剤を発泡体シートの片面に塗布する場合、熱膨張
性黒鉛の発泡体表面への塗布量は、好ましくは、６．０
ｍｇ／ｃｍ２以上、特に好ましくは６．５ｍｇ／ｃｎｉ
’以上である。又、該接着剤を発泡体シートの両面に塗
布する場合、熱膨張性黒鉛の発泡体表面への塗布量は、
好ましくは、１゜５　ｍ　ｇ　／　ｃ　ｍ”以上、特に
好ましくは、１．７ｍｇ／　ｃｍ＊以上である。熱膨張
性黒鉛の塗布量が上記個未満の場合は、難燃効果が充分
に現われない。

本発明の方法によって得られる発泡体は、難燃性に優れ
、米国印刷局の発行するＣ　Ｆ　Ｒ（Ｃｏｄｅ　ｏｆＦ
ｅｄｅｒａｌ　Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ）のタイトルＮ
Ｏ，１４（航空及び宇宙）　、　Ｐａｒｔ２５．８５３
（ｂ）に定められた床材シートのクツション材等に適用
される燃焼試験に合格するものである。したがって、得
られる難燃性発泡体は、従来の建築分野だけでなく、航
空産業及び宇宙産業にも適用できる。

［実　施　例１ 以下に実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説
明するが、本発明は下記実施例により何ら限定されるも
のではない。

実　　施　　例　　１ アクリル系水性エマルジョン型接着剤（商品８二ポンド
５Ｐ２２０、不揮発分５４％、コニシ株式会社製）１０
．０ｇに水５．０ｇを加えて粘度を低下させ、次いで、
熱膨張性黒鉛（商品８二ＣＡ−６０、日本化成株式会社
製）８．０ｇを該接着剤に添加、撹拌し、均一に分散さ
せた。

次にエチレン−酢酸ビニル共重合体を基材とする連続気
泡体（商品名ニオブセルＬＣ−３００１３、見掛は密度
０．０３ｇ／ｃｍＩ″、連続気泡体］、　Ｏ０％、三和
化工株式会社製）を７８ｘ３５０ｘｌＯｍｍのシート（
重量８．６ｇ）に裁断し、上記熱膨張性黒鉛を分散させ
た接着剤を刷毛で該連続気泡体の上面全部に塗布した。

該接着剤を塗布した連続気泡体の乾燥後の重量は、１３
．４ｇであった。該連続気泡体について、前記ＣＦＨの
燃焼試験を行った結果、すべての要求を満たし合格した
。

該連続気泡体に付着した熱膨張性黒鉛の重量を下記の方
法で算出した。

Ｇ＝　　（Ｂ−Ａ）　　ＸＣ−、（Ｃ＋ＤＸＥ）　　；
Ｆここで、 処理前の連続気泡体の重量（ｇ）　　　　　＋　Ａ連続
気泡体の接着剤塗布乾燥後の重量（ｇ）　：　Ｂ接着剤
に添加した熱膨張性黒鉛の重量（ｇ）　：　Ｃ使用した
接着剤の量（ｇ）　　　　　　　　・Ｄ使用した接着剤
の不揮発分（百分率）　／１００：　Ｅ接着剤を塗布し
た連続気泡体の表面積　　：Ｆ（ｃ　ｍ”　） 熱膨張性黒鉛の付着量（ｇ　／　ｃ　ｒｔｉ″）二Ｇ−
上記式による計算の結果、単位面積あたりの熱膨張性黒
鉛の付着量は、１０．６ｍｇ／ｃｒｎ’でありた。

実　　施　　例　　２ 実施例１に於て、連続気泡体の重量が９．４ｇであり、
接着剤５．Ｏｇに水１０．０ｇを加えた以外は、実施例
１と全く同じ方法及び同じ条件で連続気泡体を処理した
。

処理した連続気泡体の乾燥後の重量は、１２゜Ｏｇであ
り、前記ＣＦＨの燃焼試験に合格した。

実施例１と同じ計算式で熱膨張性黒鉛の単位面積あたり
の付着量を計算した結果、７．０ｍｇ／Ｃゴであった・ 比　　較　　例　　３ 実施例２に於て、熱膨張性黒鉛の添加量を４゜０ｇに変
えた以外は実施例２と全く同じ方法及び同じ条件によっ
て、連続気泡体を処理した。処理した連続気泡体は乾燥
後の重量が１）．８ｇであり、前記ＣＦＨの燃焼試験を
行ったが、合格しなかった。

熱膨張性黒鉛の単位面積あたりの付着量を計算した結果
、５．１ｍｇ／ｃｍ’であった。

実施例３ アクリル系水性エマルジョン型接着剤（商品名：ボンド
５Ｐ２２０、不揮発分５４％、コニシ株式会社製）２．
０ｇに水２．０ｇを加えて粘度を低下させ、次いで、熱
膨張性黒鉛（商品名：Ｃ八−６０、日本化成株式会社製
）２．０ｇを該接着剤に添加、撹拌し、均一に分散させ
た。

次にエチレン−酢酸ビニル共重合体を基材とず　０ る連続気泡体（商品名ニオブセルＬＣ−３００＃３、見
掛は密度０．０３ｇ／ｅｒｒ？、三和化工株式会社製）
を７８ｘ３５０ｘ　１０ｍｍのシート（重量８．８ｇ）
に裁断し、上記熱膨張性黒鉛を分散させた接着剤を刷毛
で該連続気泡体の上面及び下面全部に塗布した。該接着
剤を塗布した連続気泡体の乾燥後の重量は、１０．４ｇ
であった。該連続気泡体について、前記ＣＦＲの燃焼試
験を行った結果、すべての要求を満たし合格した。

該連続気泡体に付着した熱膨張性黒鉛の重量を計算し、
該連続気泡体の上面及び下面の面積の合計で割ると、単
位面積あたりの付着量は、１，８ｍ　ｇ　／　ｃ　ｒｒ
ｉ’であった。

比較例２ 実施例３に於て、連続気泡体の重量が９．０ｇであり、
接着剤の使用量を４．０ｇに変えた以外は、実施例３と
全く同じ方法及び条件によって、連続気泡体のシートを
処理した。該連続気泡体の乾燥後の重量は、ｌｏ、４ｇ
であり、前記ＣＦＨの燃焼試験を行ったが、合格しなか
った。熱膨張１ 性黒鉛の単位面積あたりの（：１着量を計算した結果１
．２ｍｇ／ｃｍ’であった。

［発明の効果］ 以１−の様に、本発明の方法によれば、熱膨張性黒鉛を
接着剤中に分散させ、プラスチック発泡体表面を被覆す
るため、熱膨張性黒鉛の優れた耐熱性と加熱時の膨張に
より、優れた難燃性を付与できる。更に、発泡体の柔軟
性、伸び等の優れた物性を阻害しない。従って、本発明
の方法によって難燃化された発泡体は、発泡体本来の優
れた物性を維持し、航空機内の材料、床材、壁材等、そ
の他各種の分野に於て、クツション材、吸着材、エアー
フィルター等の素材等として極めて有用である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱膨張性黒鉛を接着剤中に分散させ、プラスチッ
   ク発泡体表面の少なくとも一部を該接着剤で被覆せしめ
   ることを特徴とするプラスチック発泡体の難燃化方法。
2. （２）プラスチック発泡体がポリオレフィン発泡体であ
   る請求項１記載の方法。
3. （３）ポリオレフィン発泡体が架橋ポリオレフィン連続
   気泡体である請求項２記載の方法。
4. （４）接着剤がエマルジョン型である請求項１記載の方
   法。