(57)【要約】【課題】  耐候性、熱溶着加工性、剥離強力に優れたポリエチレン防炎性ラミネートシートを提供する。【解決手段】  ポリエチレンフラットヤーンに臭素系難燃剤およびアンチモン系難燃助剤を含有させたものを経緯糸に用いた織編布の両面にポリハロゲン化ジフエニルエタン系難燃剤及びアンチモン系難燃助剤を含有するポリエチレンラミネート層を積層することにより、耐候性、熱溶着加工性、剥離強力に優れたポリエチレン防炎性ラミネートシートが得られる。 【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンフラットヤーンを経緯糸に用いた織編布の両面にポリハロゲン化ジフエニルアルカン系難燃剤を含有するポリエチレンラミネート層を積層することを特徴とするポリエチレン防炎性ラミネートシート。
【請求項２】
ポリハロゲン化ジフエニルアルカン系難燃剤がポリハロゲン化ジフエニルアルカンである請求項１に記載のポリエチレン防炎性ラミネートシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工事用の養生シートなどに好適に用いられるポリエチレン防炎性ラミネートシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工事用の養生シートなどに用いられる防炎性シートとしては、高密度ポリエチレンを主成分としたフラットヤーンからなる織布の両面に、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等を主成分としたラミネート層を積層したラミネートシートであって、フラットヤーンおよびラミネート層それぞれに難燃剤としてデカブロムジフェニルエーテルを主成分として配合したポリエチレン防炎性ラミネートシートが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３４９０２号公報（２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したデカブロムジフェニルエーテルを主成分とした難燃剤は、安価且つポリエチレン製品に対して最も有効な難燃剤の１つとして知られているところだが、下記の問題点が知られている。すなわち、
１．デカブロムジフェニルエーテルは金属吸着しやすく、成形時に、デカブロムジフェニルエーテルを含有するフイルムが金属ロールにとられて、該金属ロールよりフイルムを剥離し難くなるので、その添加量を一定量以上増加することができないという問題があった。
２．デカブロムジフェニルエーテルの耐熱性は３００〜３２０℃しかなく、ラミネート加工時の安定的な生産温度は２９０℃以下であり、このため、織布とラミネート層間の充分な接着強力が得られず、ラミネート層の厚みが薄い場合、界面剥離の問題が発生したり、原反切替時にラミネート装置Ｔダイ内部に難燃剤が滞留、分解しその後の生産に支障を来す問題が発生していた。
３．デカブロムジフェニルエーテルは、燃焼時にダイオキシン等の有毒ガスが発生する恐れがあり、その代替が望まれている。
本発明は、上記事情に鑑み、耐候性、熱溶着加工性、剥離強力に優れたポリエチレン防炎性ラミネートシートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記のような課題を技術的に解決すべき、鋭意検討を重ねた結果、難燃剤として、ポリハロゲン化ジフエニルアルカン難燃剤を用いることにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、ポリエチレンフラットヤーンを経緯糸に用いた織編布の両面にポリハロゲン化ジフエニルアルカン系難燃剤を含有するポリエチレンラミネート層を積層することを特徴とするポリエチレン防炎性ラミネートシート、に存する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、ポリエチレンフラットヤーンを経緯糸に用いた織編布の両面にポリハロゲン化ジフエニルエタン系難燃剤を含有するポリエチレンラミネート層を積層するものであり、ポリエチレンフラットヤーンには分散性にすぐれフラットヤーン強力を低下させない難燃効果にすぐれた臭素系難燃剤を配合するとともに、ポリエチレンラミネート層には耐熱性を有し、織布とラミネート層の接着性を阻害しないポリハロゲン化ジフエニルエタン系難燃剤を配合することにより、耐候性、熱溶着加工性、剥離強力に優れたポリエチレン防炎性ラミネートシートを得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のポリエチレンフラットヤーンに用いられるポリエチレンとは、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンなどの単独または２種以上組み合わせた樹脂が用いられる。これらのうちでは、延伸効果にすぐれ、高強力の得られる高密度ポリエチレンが好ましい。
上記ポリエチレンのメルトフローレート（以下、ＭＦＲと記載する）は、好ましくは０.１〜１０ｇ／１０分、より好ましくは０.５〜５ｇ／１０分である。
【０００８】
ポリエチレンフラットヤーンに配合する難燃剤としては、ハロゲン系、リン系、無機系等の難燃剤が用いられるが、高温での加工性、難燃効果に優れ、低廉であるものとしてハロゲン系難燃剤が好ましく、とりわけ臭素系難燃剤が最も好ましい。臭素系難燃剤として具体的には、テトラブロムビスフェノールＡ、デカブロムジフェニルエーテル、オクタブロムジフェニルエーテル、ビスジブロムプロピルエーテルテトラブロムスルホン等の芳香族系臭素系難燃剤、ヘキサブロムシクロドデカン、ジブロムエチルジブロムシクロヘキサン等の脂環族系臭素系難燃剤、ペンタブロムジフェニルエーテル、テトラブロムジフェニルエーテル等の液状臭素系難燃剤、デカブロモジフェニルメタン、ノナブロモジフェニルメタン、オクタブロモジフェニルメタン、ヘプタブロモジフェニルメタン、ヘキサブロモジフェニルメタン、デカブロモジフェニルエタン、ノナブロモジフェニルエタン、オクタブロモジフェニルエタン、ヘプタブロモジフェニルエタン、ヘキサブロモジフェニルエタン等のポリハロゲン化ジフエニルアルカン系難燃剤等が挙げられる。これらは単独或いは２種以上の混合物としても用いられる。
【０００９】
上記臭素系難燃剤にたいして、難燃助剤を併用するのが難燃化効果を向上させる点で好ましい。難燃助剤の具体例としては、三酸化アンチモン、三塩化アンチモン、酸化亜鉛等を挙げることができる。臭素系難燃剤／アンチモン系難燃助剤の配合比率は２／１〜３／１が好ましい。
【００１０】
ポリエチレンフラットヤーンに対する臭素系難燃剤およびアンチモン系難燃助剤（以下、合わせて難燃剤と称す）の配合量としては、ポリエチレン組成物濃度で５〜１５重量％、好ましくは８〜１２重量％の範囲である。上記難燃材の配合量が５重量％未満では難燃効果が充分でなく、また１５重量％を越えるとフラットヤーンの強度が低下し好ましくない。
【００１１】
難燃材を配合する方法としては、難燃材をポリエチレンと混合して直接押出機に供給してもよいし、予めポリエチレン中に高濃度の難燃材を含有するマスターバッチを製造し、このマスターバッチとして供給してもよい。
【００１２】
本発明のポリエチレンフラットヤーンを形成する方法は、ポリエチレンと難燃材の混合物を押出機にて溶融混練し、インフレーション法またはＴダイ法にてフィルムを成形する。これらのうちでは、Ｔダイ法が樹脂滞留部が少ないこと、樹脂背圧が低く機械内部での発熱が少ないこと、押し出されたフィルムが水冷方式で急冷されることなどからより好ましい。フィルムは急冷されることにより、ポリエチレン結晶の晶径が小さく、フィルム表層が緻密化されるため難燃剤がブリードし難くなり、熱溶着性を向上させる。成形樹脂温度は２５０℃以下であることが好ましい。冷却固化したフィルムは、約１０〜２０ｍｍ幅にスリットした後延伸し、次いで熱処理してフラットヤーンを形成する。延伸処理はポリエチレンの融点以下、軟化点以上の温度下に行われるが、加熱方式としては、熱ロール式、熱板式、赤外線式、熱風式等いずれの方式も採用でき、これらの内では熱ロール式が延伸効率、高速生産性、安定性の上で好ましい。スリットされたポリエチレンフィルムは加熱され、前後ロールの周速度差により延伸を行う。延伸倍率は好ましくは３〜１５倍、より好ましくは５〜１０倍である。
上記フラットヤーンの単糸繊度は、好ましくは１００〜１００００デシテックス（以下、ｄｔと略す）、好ましくは４００〜３０００ｄｔの範囲である。
【００１３】
このようにして得られたポリエチレンフラットヤーンを経緯糸として緻密に織編成して織編布を形成する。織組織はとくに限定するものではなく、平織、綾織、もじり織などが採用されるが、空隙を少なくし、目ずれしにくいなどの点から平織が好ましい。ポリエチレンフラットヤーンの打込密度は、単糸繊度にもよるが経緯糸とも６〜２０本／インチが好ましい。編組織もとくに限定するものではなく、横編み編布、経編み編布いずれでもよい。
【００１４】
本発明においては、上記織編布の両面にポリハロゲン化ジフエニルアルカン系難燃剤および耐候剤を含有するポリエチレンラミネート層を設けてポリエチレン防炎性ラミネートシートを形成する。
上記ポリエチレンラミネート層に用いられるポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等が挙げられ、これらは単独または２種以上組み合わせて用いられる。
上記ポリエチレンのＭＦＲは、通常１〜５０ｇ／１０分、好ましくは５〜３０ｇ／１０分である。
【００１５】
上記ポリエチレンラミネート層に配合されるポリハロゲン化ジフエニルアルカン系難燃剤としては、ジフェニルアルカン類、例えばジフェニルメタン、１，２−ジフェニルエタン、１−メチル−１，２−ジフェニルエタン、１，４−ジフェニルブタン、１，６−ジフェニルヘキサン等のフェニル基の水素原子を、１つのフェニル基当たり１個以上のハロゲン、好ましくは４〜５個の臭素で核置換したものが挙げらる。具体的には、デカブロモジフェニルメタン、ノナブロモジフェニルメタン、オクタブロモジフェニルメタン、ヘプタブロモジフェニルメタン、ヘキサブロモジフェニルメタン、デカブロモジフェニルエタン、ノナブロモジフェニルエタン、オクタブロモジフェニルエタン、ヘプタブロモジフェニルエタン、ヘキサブロモジフェニルエタン等が使用される。
【００１６】
上記ポリハロゲン化ジフエニルアルカン系難燃剤に対して、アンチモン系難燃助剤を併用すると、難燃化効果がさらに向上するので好ましい。アンチモン系難燃助剤としては、三酸化アンチモン、三塩化アンチモン等を挙げられ、三酸化アンチモンが好ましい。ポリハロゲン化ジフエニルエタン系難燃剤／アンチモン系難燃助剤の配合比率は２／１〜３／１が好ましい。
【００１７】
本発明において、ポリエチレンラミネート層に対するポリハロゲン化ジフエニルアルカン系難燃剤の配合量としては、ポリエチレン組成物濃度で５〜１５重量％、好ましくは８〜１３重量％の範囲である。難燃材の配合量が５重量％未満では難燃効果が不十分となり、また、１５重量％より多いとそれ以上難燃性は向上せず経済的ではない。
【００１８】
ポリハロゲン化ジフエニルエタン系難燃剤を配合する方法としては、ポリハロゲン化ジフエニルエタン系難燃剤をポリエチレンと混合して直接ラミネート押出機に供給してもよいし、予めポリエチレン中に高濃度のポリハロゲン化ジフエニルエタン系難燃剤を含有するマスターバッチを製造し、このマスターバッチとして供給してもよい。
【００１９】
本発明の防炎性ラミネートシートは屋外で使用され、長期間日光に晒されるために高い耐候性が必要とされている。耐候剤としては、下記紫外線吸収剤またはヒンダードアミン系光安定剤などが用いられる。
まず、紫外線吸収剤としては、２,４-ジヒドロキシベンゾフェノン、２-ヒドロキシ-４-メトキシベンゾフェノン、２-ヒドロキシ-４-オクトキシベンゾフェノン、５,５′-メチレンビス（２-ヒドロキシ-４-メトキシベンゾフェノン）等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、２-（２′-ヒドロキシ -５′-メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２-（２′-ヒドロキシ-５′-t-オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２-（２-ヒドロキシ-３′,５′-ジ-t-ブチルフェニル）-５-クロロベンゾトリアゾール、２-（２′-ヒドロキシ-３′-t-ブチル-５′-メチルフェニル）-５-クロロベンゾトリアゾール、２,２′-メチレンビス（４-t-オクチル-６-ベンゾトリアゾル）フェノール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、レゾルシノールモノベンゾエート、２,４-ジ-t-ブチルフェニル-３′-５′-ジ-t-ブチル-４′-ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル-３-５-ジ-t-ブチル-４-ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート系紫外線吸収剤などが挙げられる。紫外線吸収剤の配合量は、ポリエチレン組成物濃度で０.５〜５重量％、好ましくは１〜３重量％である。
【００２０】
次に、ヒンダードアミン系光安定剤としては、ビス（２,２,６,６-テトラメチル-４-ピペリジル）セバケート、テトラキス（２,２,６,６-テトラメチル-４-ピペリジル）-１,２,３,４-ブタンテトラカルボキシレート、ビス（１,２,２,６,６-ペンタメチル-４-ピペリジル）・ジ（トリデシル）-１,２,３,４-ブタンテトラカルボキシレート、１-（２-ヒドロキシエチル）-２,２,６,６-テトラメチル-４-ピペリジノールとコハク酸ジエチルの重縮合物、１,６-ビス（２,２,６,６-テトラメチル-４-ピペリジルアミノ）ヘキサンと２,４-ジクロロ-６-第３オクチルアミノ-ｓ-トリアジンの重縮合物等が挙げられる。光安定剤の配合量は、ポリエチレン組成物濃度で０.５〜５重量％、好ましくは１〜３重量％である。
【００２１】
先に形成したポリエチレンフラットヤーンからなる織編布の両面にポリエチレンラミネート層を積層する方法としては、上記ポリエチレンに対して上記難燃材および耐候剤を添加した混合物を用いて押出ラミネート法で積層するとよい。ポリエチレンラミネート層の厚みは任意とすることができるが、工事用シートとしてはは、２０〜６０μｍの範囲、好ましくは２５〜４０μｍの範囲である。
【００２２】
このようにして織編布の両面にポリエチレンラミネート層を積層して得られたシートは、通常、工事用シート用途などに用いられるために縁を折曲げて熱接着し後加工が施される。熱接着法としては、超音波溶着法、熱風溶着法等公知の方法が採用できるが、折曲げたシート縁部の内面同士を熱接着する方法としては熱風溶着法が好ましい。
【００２３】
このようにして得られたシート状物は、ＪＩＳＬ１０９１に規定する防炎性規格に合格する性能を有しているものが好ましい。
【００２４】
本発明で用いられるポリエチレンには、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、顔料、無機充填剤、難燃剤、架橋剤、発泡剤、核剤等の添加剤を配合して用いることができる。
【実施例】
【００２５】
実施例１
高密度ポリエチレン（ＭＦＲ＝１.０ｇ／１０分、密度＝０.９５６ｇ／ｃｍ３）に対し、臭素系難燃剤デカブロムジフェニルエーテルと三酸化アンチモンを３：１の比率で混合したマスターバッチを用いて、難燃剤として８重量％を配合し、これを６５ｍｍφの押出機を用いて溶融温度２５０℃でＴダイ法を用いてフィルムに押出し、水槽法で冷却してフィルムを形成した。
このフィルムを２０ｍｍ幅にスリットし、ついで熱ロール法で延伸倍率８倍で延伸して繊度１２８０デシテックス（以下、ｄｔと略す）のフラットヤーンを得た。
このフラットヤーンを用いて、縦横８本×８本／インチの打込密度で、平織の織布を形成した。
このようにして得られた織布の両面に、低密度ポリエチレン（ＭＦＲ＝８.０ｇ／１０分、密度＝０.９１８ｇ／ｃｍ３）にデカブロムジフェニルエタン難燃剤と三酸化アンチモンを３：１の比率で混合したものをとして１０重量％、光安定剤としてビス（２,２,６,６-テトラメチル-４-ピペリジル）セバケート１重量％および白色顔料３．５重量％を配合した混合物を用いて押出ラミネート法にて溶融温度３２０℃でポリエチレンラミネート層を積層した。ポリエチレンラミネート層の厚みは３０μｍであった。
このポリエチレン防炎性ラミネートシートの酸素指数は２８であり、ＪＩＳＬ１０９１による接炎試験では接炎回数が３回以上で合格であった。
また、このポリエチレン防炎性ラミネートシートの引張強度は、縦１１２ｋｇ／５ｃｍ、横１１０ｋｇ／５ｃｍと充分な強度を有しており、織布とラミネート層間の剥離強力は充分な強力が得られた。耐候性は、ウエザオメーター照射８００Ｈｒ後引張伸び残率が９０％で良好であった。
次に、上記ポリエチレン防炎性ラミネートシートを、日本高周波株式会社製熱風センターシール機を用いて、シートの縁部を折り返して熱接着を行い縁加工を施した。熱接着温度は３３０℃で、デカブロムジフェニルエタン系難燃剤のブリードもなく良好な縁加工を施した製品が得られた。
【００２６】
比較例１
実施例１において、デカブロムジフェニルエタン難燃剤をデカブロムジフェニルエーテルに変えて行ったこと以外は同様にして行った。
その結果、デカブロムジフェニルエーテル難燃剤を含有するポリエチレンラミネート層が、金属ロールにとられ、織布の両面にポリエチレンラミネート層を十分満足にラミネートすることができなかった。