(57)【要約】【課題】簡便に樹脂成形物の燃焼性を評価する方法およびそのために好適な装置を提供する。【解決手段】樹脂成形物の特定の２つの位置を燃焼する炎が通過する時刻を自動的にセンサーで検知することで樹脂成形物の燃焼性を簡便に評価し、しかも両方の位置に炎が到達しない場合には、別のセンサーで炎が消火した時刻を検知しさらに炎が消火した位置をセンサーで検知して燃焼距離と燃焼時間を計測して燃焼性を評価する方法およびそのための装置である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フイルム状またはシート状の樹脂成形物の一方の端に着火源の炎を接触させて着火し他方の端に向かって延焼させ、着火源の炎を接触させた時間を基準時間とし一定時間後に着火源の炎を消火し、シート状の樹脂成形物の燃焼している炎のフロントが樹脂成形部の一方の端から一定の距離（地点Ａ）に到達する時刻を計測し、次いで、燃焼している炎のフロントがさらに一定の距離を移動した（地点Ｂ）時刻を計測する樹脂成形物の燃焼性の評価方法において、着火源の炎を点じさせた時刻をスタートとして一定時間後に着火源の炎を消火し、成形物に延焼した炎のフロントが地点Ａおよび地点Ｂに達したことを検知できるセンサーで検知して時刻を計測し、Ａ地点およびＢ地点の時刻の差を算出することを特徴とする樹脂成形物の燃焼性の評価方法。
【請求項２】
炎のフロントが達したことが検知できるセンサーが試料の厚さの変化を検知するセンサーである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
明るさの変化を検知できるセンサーにより樹脂成形物の燃焼に伴う炎の消火した時間を計測することにより燃焼時間を算出し、消火後に地点ＡまたはＢに設置したセンサーを地点ＢまたはＡに向かって移動させることで消火地点までの距離を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
樹脂成形物の指定された２箇所の樹脂成形物の厚さの変化を検知することができるセンサーを有ししかもその内の、少なくとも１つのセンサーが樹脂成形物にそって移動できる可動装置に装着され、さらに樹脂成形物の全体の明るさを検知できるセンサーを設け、これらのセンサーが変動を検知したときの時刻を記録することができるように構成された樹脂成形物の燃焼性の評価装置。
【請求項５】
樹脂成形物の厚さの変化を検知できるセンサーがレーザーアプリセンサである請求項４に記載の装置。
【請求項６】
明るさを検知できるセンサーがＵＶセンサーである請求項４に記載の装置。
【請求項７】
樹脂成形物の地点Ａおよび地点Ｂの反射率が一定となるように処理することを特徴とする請求項１に記載の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形物の燃焼性を評価する方法およびそのための装置に関する。詳しくは、特定のセンサーを組合せることにより自動的にデータを採取し解析することで樹脂成形物の燃焼性を評価する方法およびそのための装置を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
本来、汎用ポリマー、中でも炭素と水素のみから構成されるポリオレフィン、ポリスチレンなどは可燃性であるが、安価で軽量であることから種々の用途に用いられている。
【０００３】
これらの汎用ポリマーは可燃性であることから火災が発生した場合に人体の害を与える可能性がある用途に用いられる場合には種々の添加剤を加えて難燃性として活用されることが多い。そのような処方の樹脂の燃焼性を評価する方法は種々あるが基本的には、一定の形状に成形されたものに一定の条件で着火させ、その燃える様子を一定の基準で評価することで行われる。燃え具合を観察し、定量的な結果としてまとめることが必要であるため評価試験は人力に頼らざるを得ないところが多い。例えば、自動車の内装用の樹脂を評価する方法としては米国連邦自動車安全基準の３０２で規定された内装材料の可燃性試験があるが、この方法では、シート状の成形物に一定のエネルギーを有するバーナーの炎を当てて、樹脂成形物に着火して樹脂成形物のある範囲を炎が延焼していく速度を定量的に評価することが行われる。この方法を実施するには、樹脂成形物が燃焼している状況を継続的に観察し一定範囲の間の燃焼速度を算出する必要があるが、燃焼によって生じる炎を煙、ガスなどを避けながら、観察し続けると同時に時間を記録する必要があるなど面倒で輝度の高い炎の直ぐ側で直接観察する必要があるなど安全上、衛生上も対応が難しい試験法である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】米国連邦自動車安全基準  Ｎｏ．３０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、簡便に樹脂成形物の燃焼性を評価する方法およびそのために好適な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決する為に、鋭意検討したところ、特定の方法を用いることで上記問題が解決できることを見出して本発明を完成した。
【０００７】
即ち本発明は、フイルム状またはシート状の樹脂成形物の一方の端に着火源の炎を接触させて着火し他方の端に向かって延焼させ、着火源の炎を接触させた時間を基準時間とし一定時間後に着火源の炎を消火し、シート状の樹脂成形物の燃焼している炎のフロントが樹脂成形部の一方の端から一定の距離（地点Ａ）に到達する時刻を計測し、次いで、燃焼している炎のフロントがさらに一定の距離を移動した（地点Ｂ）時刻を計測する樹脂成形物の燃焼性の評価方法において、着火源の炎を点じさせた時刻をスタートとして一定時間後に着火源の炎を消火し、成形物に延焼した炎のフロントが地点Ａおよび地点Bに達したことを検知できるセンサーで検知して時刻を計測し、Ａ地点およびＢ地点の時刻の差を算出することを特徴とする樹脂成形物の燃焼性の評価方法である。
【０００８】
本発明はまた、樹脂成形物の指定された2箇所の樹脂成形物の厚さの変化を検知することができるセンサーを有ししかもその内の、少なくとも１つのセンサーが樹脂成形物にそって移動できる可動装置に装着され、さらに樹脂成形物の全体の明るさを検知できるセンサーを設け、これらのセンサーが変動を検知したときの時刻を記録することができるように構成された樹脂成形物の燃焼性の評価装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の方法を実施することにより樹脂成形物の燃焼性を簡便に自動的に評価することができ工業的に極めて有用である。特に、作業者の安全性を確保して正確に評価できる点で大きな価値がある。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の方法が適用される対象としては、燃焼試験を実施するものであればどのようなものでも適用可能であるが、通常はシート状、フイルム状に成形された樹脂成形物の燃焼性の評価に適用され通常所定の長方形にして評価される。
【００１１】
本発明において着火源の炎としては、着火、消火が迅速にできるものであれば良いが、試験法に定められた条件を満足するものである必要があり、通常はバーナーを用い天然ガスなどの規格に適合したエネルギーを有する燃料ガスを燃焼させることで得られる炎で着火することができる。
【００１２】
本発明において着火源の炎を点じさせた時刻をスタートとする方法については人的にスタートさせることはもちろん可能であるが、装置の試料導入部のドアを閉じると同時にタイマーをスタートさせ同時にバーナーに着火するなどのリミットスイッチを組合せたような公知の仕様を活用することができ特に制限はない。
【００１３】
本発明において、特定の地点（地点Ａ）に炎が到達したことを検知することができるセンサーとしては、種々のセンサーが利用可能であるが、特に厚さの変化を検知するセンサーを用いることでエラーなく評価できる。センサーとしては厚さの変化を検知できるものであればどのような仕様のものも利用可能であるが、レーザー光を照射し反射光を検知して厚さをモニターできるような装置が市販されており、例えば、株式会社キーエンス製のレーザーアプリセンサなどが好ましく利用できる。
【００１４】
本発明においては、炎が地点Ｂに到達することなく消火してしまった場合の対応として消火した時刻を検知するセンサーを設けることも可能であり種々の試料の燃焼性を評価できより好ましい。このような目的で広い範囲の明度を検知するセンサーを利用することができ、例えば株式会社山武製のアドバンストＵＶセンサーなどが活用でき、明度が大きく変化した時刻を記録し、上記Ａ地点またはＢ地点に設けたセンサーを消火した地点まで移動させることでＡ地点からの距離を計測することでＢ地点に到達することなく消火した場合でも燃焼速度が算出できるようにすることができる。
【００１５】
本発明においては上記方法によって燃焼速度を算出することが可能であり、上記に説明したような仕様を有する装置を組上げることによって上記操作がすべて自動で実施可能となる。この際に、使用目的に応じて機能の一部を人力に代替、さらに計測、計算を自動的に進めることも可能であることは言うまでもない。
【００１６】
なお、レーザー光を照射し反射光を検知して厚さをモニターできるような装置を使用する場合、試料の色調（たとえば黒色試料や透明試料）によっては厚さのモニターがうまくいかないことがある。その場合、より測定の精度を高めるために、成形物の地点Ａ、地点Ｂの反射の程度が常に同等となるような工夫をすることも可能であり、成形物の燃焼性に影響を与えずに反射の程度を揃えるために薄い白色のシール（径として数ｍｍ程度で十分）を張るとか、白色のマーカーで当該位置を着色しても良い。
【実施例】
【００１７】
以下に、本発明の実施の一例について示す。
【００１８】
参考例１
スガ試験機株式会社製のＭＶＳＳ燃焼試験装置を用いて、米国連法自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ  Ｎｏ．３０２に従って試験を実施した。試験片は３５０ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍのシート状のものを用い、Ｕ字型枠（５１ｍｍ×３３０ｍｍ）にセットして真ん中の２５４ｍｍの間の炎の伝達速度を測定した。
【００１９】
試験は、バーナー（内径１０ｍｍ、使用ガス：メタン９２％）で開放端を炎でさらすと同時にスタートし、さらに１５秒間さらして着火した。開放端から３８ｍｍの線上（地点Ａ）を炎が通過する時刻と該部から２５４ｍｍの線上（地点Ｂ）を通過する時刻を記録するため人が測定の開始から張付いて炎を観察しながらストップウオッチを操作して時間経過を追った。測定に際しては、装置はドラフト内に入れ、作業者は防塵マスク、遮光性の保護めがねを着用して作業を行った。
【００２０】
上記測定によれば、バーナーの炎をさらした時点を０秒として、バーナーへのガスの供給ストップは１５秒、Ａ地点が６２秒、Ｂ地点が４分６２秒であり、２５４ｍｍの距離を伝播するに要する時間が３分５４秒であり結果として伝播速度は６５．１ｍｍ／ｍｉｎと求まった。
【００２１】
実施例１
参考例１で用いた装置に厚さの変化を検知できるセンサーとして株式会社キーエンス社製のセンサヘッド  ＩＬ−３００をＡ地点およびＢ地点での厚さの変化を知ることができるように上方よりレーザー光を照射できるようにセットした。Ａ地点をターゲットとしたセンサーを装着できるように上方に設けた、ＩＡＩ社製のアクチエーター、ＲＣＰ３−ＳＡ４Ｃに装着し、試料に対して長辺方向に平行に位置を認知しながら移動可能とした。それぞれの出力が大きく変動する際にその時刻を読みとるようにプログラミングした株式会社キーエンス社製アンプユニットＩＬ−１０００にリンクさせた。
【００２２】
一方、試料全体の明度をカバーできるセンサーとして株式会社山武製のＵＶセンサーＡＵＤをセットし、Ｂ地点のセンサーが変動を感知する前に明度が大きく変化した場合には、Ａ地点のセンサーが移動しながら厚さを測定し、大きく厚さが変化する位置をＡ地点からの距離として算出できるようにセットした。
各センサーの出力はアンプユニットＩＬ−１０００を介してデータ処理用のパソコン  東芝株式会社製Ｓａｔｅｌｉｔｅ  Ｌ１００に導入して距離、および時刻を入力して炎の伝達速度を算出した。
【００２３】
上記測定を実施することで伝播速度として６８．５ｍｍ／ｍｉｎと求まった。
【００２４】
実施例２
実施例１において、試験片として透明樹脂から成形されたシートを用い、またシート上のＡ地点およびＢ地点に０．５ｍｍ角に切り取った無地白色テープを貼付して試験を行なうこと以外は実施例１と同様に試験を実施した。株式会社キーエンス社製のセンサヘッド  ＩＬ−３００によるＡ地点とＢ地点の炎の通過の検出状態は良好であり、伝播速度として６５．６ｍｍ／ｍｉｎが求まった。