JPH11293044A

JPH11293044A - 防炎性樹脂組成物および防炎性マット類

Info

Publication number: JPH11293044A
Application number: JP10226898A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Hayashi; 育男林; Akira Nakatsubo; 晃中坪
Original assignee: Teramoto Corp Ltd
Current assignee: Teramoto Corp Ltd
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 1999-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】有毒ガスを発生させることがなく、耐熱性が
良好で、難燃剤が添加されなくても防炎試験に合格でき
る防炎性マット類、および上記防炎性マット類の成形材
料となる防炎性樹脂組成物を提供する。【解決手段】ポリオレフィン、オレフィン共重合体、
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーおよびスチレン
系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも１種の
熱可塑性樹脂と、酢酸ビニル含有量５〜３０重量％のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体とを主成分とするものを防
炎性樹脂組成物とする。この防炎性樹脂組成物から成形
されるマット類は、防炎性および耐熱性に優れたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、消防法施行令の
防炎防火対象物に指定される建築物の屋内外に設置され
る人工芝、合成樹脂製床シート、合成樹脂製マット等の
防炎性マット類、さらには、上記防炎性マット類の成形
材料や絨毯等の裏打ち材の成形材料となる防炎性樹脂組
成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】消防法施行令４条の３に規定されている
防炎防火対象物に設置される人工芝や合成樹脂製マット
等のマット類は、防炎試験方法に基づく防炎規格をみた
すものでなければならない。上記マット類を防炎試験に
合格させる手段として、マット類の成形材料であるポリ
オレフィン系樹脂（ポリエチレンやポリプロピレン等）
に難燃剤を添加する方法がある。しかしながら、難燃剤
が高価であるため、マット類の製造コストが高くなって
しまう。さらに、成形されたマット類は、焼却される際
に燃焼して毒性を帯びたガスを発生させることがある。
このため、近年では、難燃剤が添加されない防炎性マッ
ト類が望まれている。

【０００３】難燃剤が添加されていないマット類を防炎
試験に合格させる手段として、燃焼性の低い塩化ビニ
ルをマット類の成形材料としたり、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体をマット類の成形材料としたり、マット
類の表面を防炎加工処理する方法がある。しかしなが
ら、これらのマット類は防炎試験には合格するが、以下
に述べるような好ましくない性質を持っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】塩化ビニルが成形材料
であるマット類（のマット類）は、燃焼時に塩素ガス
を発生させ、焼却炉を傷めてしまう。さらに、のマッ
ト類は、ダイオキシン発生の原因になることもある。エ
チレン−酢酸ビニル共重合体が成形材料であるマット類
（のマット類）は、有毒ガスを発生させることはない
が、耐熱性が低いので夏場に収縮変形を起こしてしま
う。表面が防炎加工処理されたマット類（のマット
類）も燃焼時に有毒ガスを発生させることがあり、さら
に、経時変化を起こすこともある。このように、有毒ガ
スを発生させることがなくて耐熱性も良好であり、か
つ、難燃剤が添加されなくても防炎試験に合格できるマ
ット類は未だ見いだされてはいない。

【０００５】ここで、消防法施行規則４条の３に基づく
防炎試験方法について、簡単に説明しておく。４０cm×
２０cmの試験体３体、２２cm×４０cmの試験体３体を作
製し、これらの試験体を５０℃で２４時間加熱してか
ら、さらにシリカゲルの入ったデシケータに２時間入れ
ておいて乾燥させる。その後、試験体に高さ２４mmの炎
を角度４５度で３０秒間あてる。試験体の黒くなった部
分の長さ（炭化長）と、試験体を炎から放して試験体に
ついた火が消えるまでの時間（残炎時間）を測定する。
炭化長１０cm以下、残炎時間２０秒以下のものが合格と
なる。

【０００６】上記防炎試験方法は、いわゆるＵＬ規格等
における難燃試験とは異なり、試験体を燃焼させる炎の
長さが２４mmと短いことや、試験体にあてる炎の角度が
４５度であるため、難燃試験法よりも比較的ゆるやかな
試験方法である。酸素指数２５以上の樹脂ならば、難燃
剤が添加されていなくても合格する可能性が高い。

【０００７】マット類の成形材料として汎用されている
ポリオレフィン系樹脂は、酸素指数が１６〜１９であ
り、燃えやすい材料である。実際に、ポリオレフィン樹
脂からマットを成形して防炎試験（消防法施行規則４条
の３）を実施すると、成形されたマットは、殆ど燃焼し
てしまい防炎試験に合格できない。特に人工芝のように
毛先が細く、かつ空気が通りやすい構造のものは着火し
やすく、炎を速く広げてしまう。さらに、ポリオレフィ
ン系樹脂等は、炭素、水素のみから構成されており、燃
焼性を低下させる元素（窒素、塩素）を含有していない
ので燃焼性はきわめて高くなる。従って、ポリオレフィ
ン系樹脂から成形されるマット類を防炎試験方法に合格
させるには、ポリオレフィン系樹脂に難燃剤を添加して
おかねばならなかった。

【０００８】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたもので、有毒ガスを発生させることがなく、耐
熱性が良好で、難燃剤が添加されなくても防炎試験に合
格できる防炎性マット類、および上記防炎性マット類の
成形材料となる防炎性樹脂組成物を提供することをその
課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

【００１０】すなわち、本願発明の第１の側面によって
提供される防炎性樹脂組成物は、ポリオレフィン、オレ
フィン共重合体、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ
ーおよびスチレン系熱可塑性エラストマーから選ばれる
少なくとも１種の熱可塑性樹脂と、酢酸ビニル含有量５
〜３０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体とを主成
分とすることを特徴としている。

【００１１】本願発明は、エチレン−酢酸ビニル共重合
体（以下、「ＥＶＡ」と略す）の低燃焼性に着目したも
のであり、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂にＥＶＡを
添加することによって、樹脂組成物の防炎性を高めてい
る。ＥＶＡにおける酢酸ビニル（ＶＡ）含有量は、５〜
３０重量％になっている。ＶＡ含有量が上記範囲内にあ
るＥＶＡが上記熱可塑性樹脂に添加されることで、本願
発明の防炎性樹脂組成物から成形されるマット類は、防
炎性および耐熱性に優れたものになる。ＶＡ含有量が５
重量％未満の場合には、成形されたマット類は、防炎性
が低くなり、防炎試験に合格できない。ＶＡ含有量が３
０重量％を超える場合には、ＶＡ含有量を高くしただけ
の効果が得られない。さらには、マット類の耐熱性が低
下したり、マット類の表面がべたついたりしてしまう。

【００１２】上記ポリオレフィンとしては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンが用いられる。ポリエチレンには、
例えば高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密
度ポリエチレン、リニアローデンシティポリエチレンが
挙げられる。ポリプロピレンには、低分子量ポリプロピ
レンを含むアタクチックポリプロピレン、エチレンおよ
びブテンを含むポリプロピレンが挙げられる。

【００１３】上記オレフィン共重合体としては、ポリエ
チレンが他の重合体（例えばエチルアクリレート）と共
重合したものが用いられる。

【００１４】上記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ
ーは、ポリエチレンや、ポリプロピレンとエチレンプロ
ピレンラバー（ＥＰＲ）からなるものである。ポリオレ
フィン系熱可塑性エラストマーの構造としては、非架橋
タイプのブレンド型および部分架橋型がある。

【００１５】上記スチレン系熱可塑性エラストマーとし
ては、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン、
ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン、ポリス
チレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレン、
ポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−ポリス
チレン、ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブタジエン）
−ポリスチレンが挙げられる。

【００１６】本願発明の好ましい実施形態として、防炎
性樹脂組成物における主成分は、上記熱可塑性樹脂２０
〜８５重量％と、上記ＥＶＡ８０〜１５重量％とからな
る構成としている。熱可塑性樹脂とＥＶＡとが上記比率
で混合された防炎性樹脂組成物から成形されるマット類
は、防炎性に優れており防炎試験に合格することができ
る。さらに、上記マット類は、耐熱性にも優れている。
熱可塑性樹脂とＥＶＡとの混合比率が上記範囲から外れ
ると、マット類は、防炎性または耐熱性に乏しいものと
なってしまう。具体的には、ＥＶＡの比率が高くなりす
ぎると、マット類の耐熱性が低下する。オレフィン重合
体等の熱可塑性樹脂の比率が高くなりすぎると、マット
類の防炎性が低いものとなってしまう。

【００１７】本願発明の第２の側面によって提供される
防炎性マット類は、上記に記載された防炎性樹脂組成物
が成形されたことを特徴とするものである。

【００１８】本願発明の防炎性マット類は、以下のよう
な工程を経て射出成形によって得られる。オレフィン重
合体や熱可塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂のペレッ
トとＥＶＡのペレットとをタンブラーやヘンセルミキサ
ーで混合（ドライブレンド法）し、混合されたペレット
を防炎性樹脂組成物とする。あるいは上記熱可塑性樹脂
とＥＶＡとの混合物を押し出し機に通すことでペレット
化（溶融混合法）し、このペレットを防炎性樹脂組成物
とする。ペレット化されている防炎性樹脂組成物を射出
成形機に投入し、射出成形機内でペレットを加熱溶融さ
せた後、成形金型内に充填する。溶融状態の防炎性樹脂
組成物は、金型内で冷えて固まりマット状に成形される
ことになる。

【００１９】本願発明の防炎性マット類は、押し出し成
形によっても得られる。具体的には、以下のような工程
をとる。熱可塑性樹脂とＥＶＡとをドライブレンドある
いは溶融混合して防炎性樹脂組成物とし、この防炎性樹
脂組成物を押し出し機内で加熱して軟化させる。軟化物
を押し出し機から押し出すことで連続的に成形品を得た
後、この成形品所定の長さにカットすればマットが得ら
れる。また、成形品に他の樹脂製シートや繊維マットを
貼り合わせて所定の長さにカットすれば、マットの裏打
ち材が得られる。

【００２０】

【発明の効果】以上、説明したように、本願発明の防炎
性樹脂組成物は、ＥＶＡが添加されているので、従来の
ポリオレフィンやオレフィン共重合体等の熱可塑性樹脂
のみを主成分とする樹脂組成物よりもはるかに防炎性に
優れたものとなる。上記防炎性樹脂組成物は、高価な難
燃剤を含まないので比較的低コストで生産され、さらに
は、有毒ガスを発生させる材料が添加されていないの環
境面でも優れている。防炎性樹脂組成物における熱可塑
性樹脂をポリプロピレンやポリエチレンとしてやれば、
強度、表面硬度、耐熱性に優れた防炎性マット類が成形
される。熱可塑性樹脂を熱可塑性エラストマーとすれ
ば、軟質塩化ビニルのようにソフトな触感が付与された
防炎性マット類が成形される。成形された防炎性マット
類は防炎試験に合格することができ、人工芝、合成樹脂
製床シート、合成樹脂製マット、絨毯等の裏打ち材とし
て消防法施行令第４条の３に記載されている防炎防火対
象物に設置できるものとなる。さらに、本願発明の防炎
性マット類は、従来のＥＶＡマット類よりも耐熱性に優
れているので、夏場に収縮変形を起こすことはない。

【００２１】

【実施例】以下、本願発明の実施例について、詳細に説
明する。

【００２２】〔実施例〕低密度ポリエチレン（ＬＤＰ
Ｅ）、リニアローデンシィポリエチレン（ＬＬＤＰ
Ｅ）、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリオレフィン系熱可
塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂と、エチレン−酢酸
ビニル共重合体（ＥＶＡ）とを混合（ドライブレンド）
して防炎性樹脂組成物とし、上記組成物から格子状マッ
トを成形した。ＬＤＰＥには住友化学工業（株）製のス
ミカセンＧ７０１（密度0.919g/cm³ MFR7 ）、ＬＬＤＰ
Ｅには住友化学工業（株）製のスミカセンＬＧＡ８０
１（密度0.920g/cm³ MFR20）やダウケミカル製エンゲー
ジＥＧ８２００（密度0.870g/cm³MFR5 ）、ＰＰには住
友ノーブレーンＷ５３１（密度0.900g/cm³ MFR8 ）、ポ
リオレフィン系熱可塑性エラストマーには住友ＴＰＥ９
０１（中硬度品、表面硬度ショアA90 密度0.900g/cm³ M
FR8 ）を使用し、ＥＶＡには住友化学工業（株）製のエ
バテートＨ４０１１（酢酸ビニル含有量20重量% MFR2
0）を使用した。格子状マット（30cm×30cm 高さ12m
m）を成形する工程について以下に説明する。

【００２３】まず、上記熱可塑性重合体と上記ＥＶＡと
をタンブラによって所定の比率でドライブレンドし、こ
のブレンド品を射出成形機のホッパーに投入する。上記
ブレンド品はホッパーから射出成形機内のシリンダに入
って溶融される。得られた溶融物を金型に注入して２５
種類の格子状マットを成形し、これらを試作品１〜２５
とした。試作品１〜２５における熱可塑性樹脂とＥＶＡ
との重量比、格子状マットにおける酢酸ビニル（ＶＡ）
含有量は、表１に示されるとおりである。

【００２４】

【表１】

【００２５】試作品１〜５は熱可塑性樹脂を低密度ポリ
エチレン系（スミカセンＧ７０１）とし、試作品５〜１
０は熱可塑性樹脂をリニアローデンシィポリエチレン系
（スミカセンＬＧＡ８０１）とし、試作品１１〜１５
は熱可塑性樹脂をポリオレフィン系熱可塑性エラストマ
ー（住友ＴＰＥ９０１）としている。住友ＴＰＥ９０１
は、エチレンプロピレンゴムとポリプロピレンとのブレ
ンド型の非架橋タイプである。

【００２６】試作品１６〜２０は熱可塑性樹脂をポリプ
ロピレン系としている。試作品１６〜２０におけるポリ
プロピレン（住友ノーブレーンＷ５３１）は、エチレ
ン−プロピレンランダムコポリマーである。試作品２１
〜２５は熱可塑性樹脂を極低密度ポリエチレン（エンゲ
ージＥＧ８２００：密度0.870g/cm³）としている。

【００２７】上記試作品１〜２５の防炎性を評価するた
め、大阪市西区にある財団法人日本防炎協会に試作品１
〜２５の防炎性能の評価を依頼した。試作品１〜２５の
防炎性能の評価結果を表２に示す。

【００２８】防炎性試験とは別に、上記試作品１〜２５
の耐熱性についての評価を行った。試作品１〜２５をギ
アオーブン（空気循環式熱風乾燥機）内に入れて一定温
度で１５分間加熱した後、ギアオーブンから取り出し
た。取り出した試作品１〜２５をコンクリート上に常温
で１５分間放置して冷却した後、環境温度の変化によっ
て、試作品１〜２５の寸法および外観がどのようになる
かを観察した。この寸法変化の大きさによって、耐熱性
を評価した。その評価結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】試作品１〜２５の耐熱性、防炎性能の評価
結果について、表１、表２を参照しつつ以下に説明す
る。

【００３１】表２に示されるように、試作品１，６，１
１，１６，２１は、ＥＶＡを全く含まないために燃焼性
が高く、防炎試験に基づく防炎規格に合格できないこと
が確認された。

【００３２】ＥＶＡが１５〜８０重量％添加されている
試作品は、表２に示されるように、防炎試験に基づく防
炎規格に合格することができ、さらに耐熱性も良好であ
ることが確認された。

【００３３】試作品５，１０，１５，２０，２５は、Ｅ
ＶＡが多く添加されているので（９０重量％）耐熱性が
低くなっている。

【００３４】これらの結果より、ポリエチレン等の熱可
塑性樹脂とＥＶＡとが特定の比率で混合されている防炎
性樹脂組成物から成形されたマット類は、防炎試験にも
合格でき、さらに、耐熱性にも優れたものであることが
確認された。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン、オレフィン共重合体、
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーおよびスチレン
系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも１種の
熱可塑性樹脂と、酢酸ビニル含有量５〜３０重量％のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体とを主成分とすることを特
徴とする、防炎性樹脂組成物。
【請求項２】上記主成分は、上記熱可塑性樹脂２０〜
８５重量％と、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体８０
〜１５重量％とからなることを特徴とする、請求項１に
記載の防炎性樹脂組成物。
【請求項３】請求項１または２に記載の防炎性樹脂組
成物が成形されたことを特徴とする、防炎性マット類。