PVC難燃剤マスターバッチ参考配合

PVC難燃剤マスターバッチ参考配合
既存の難燃剤と主要な相乗成分を組み込んだ PVC 難燃剤マスターバッチ配合の設計と最適化。UL94 V0 難燃性 (添加剤の量を減らすことで V2 に調整可能) を目標とします。

I. ベース配合推奨（硬質PVC）

プラスチック難燃剤配合：

II. 主要な最適化原則

1. 難燃性シナジーシステム
   • Cl-Sb 相乗効果: PVC の固有の塩素 (56%) と 3 ～ 5% の Sb₂O₃ が結合して SbCl₃ バリアを形成し、ガス相/凝縮相の二重作用による難燃性を実現します。
   • 煙の抑制: モリブデン酸亜鉛 + ホウ酸亜鉛は煙の密度を 40% 以上低減します (ASTM E662)。
   • 炭化強化: 次亜リン酸アルミニウム + DPE は、200 ～ 250°C で架橋リン酸エステル炭化物を生成し、PVC の初期段階の炭化物不足を補います。
2. 処理適応性
   • 温度適合: 次亜リン酸アルミニウム (分解温度 ≥ 250°C) および表面改質 Al(OH)₃ (> 200°C まで安定) は、PVC 処理 (160～190°C) に適しています。
   • 安定性の保証: Ca-Zn 安定剤は HCl の放出による樹脂の劣化を防止します。ACR は高充填システムでの可塑化を促進します。
3. パフォーマンスバランス
   • 総難燃剤含有量: 35～45%、引張強度保持率 ≥ 80% (硬質 PVC の場合、標準 ≥ 40 MPa)。
   • 柔軟性（軟質 PVC）を高めるには、DOP を 8% エポキシ化大豆油（二重可塑剤/難燃剤）に置き換えます。

III. テストと検証の指標

難燃性:

• UL94 V0（厚さ1.6mm）
• 限界酸素指数（LOI）≥32%

煙制御:

• NBS煙室試験：最大比光学密度Ds≤150（炎モード）

機械的特性:

• 引張強度 ≥35 MPa（剛性）、破断伸び ≥200%（柔軟）

熱安定性:

• DMA は 180°C で弾性率の低下がないことを確認します。

IV. コストと環境に配慮した調整

低コストの代替品:

• モリブデン酸亜鉛を3％に減らし、Al(OH)₃をMg(OH)₂に部分的に置き換えます（15％に増加）。

アンチモンフリーソリューション:

• Sb₂O₃を除去し、2%アルミニウムジエチルホスフィン酸+5%ナノカオリンを使用します（効率はわずかに低い、V0には3mmの厚さが必要）。

煙の優先順位:

• シリコン樹脂コーティングカーボンブラックを 1% 追加すると、煙の濃度がさらに 15% 減少します。

V. 処理ガイドライン

1. ミキシングシーケンス:
   PVC樹脂→安定剤＋潤滑剤→難燃剤（低密度～高密度）→可塑剤（最後にスプレー添加）。
2. 処理温度:
   ツインスクリュー押出機ゾーン：160°C（供給）→ 170°C（溶融）→ 180°C（混合）→ 175°C（ダイヘッド）。
3. マスターバッチ濃度:
   最終用途の射出成形では、50% の充填を推奨します。バージン PVC で 1:1 に希釈してください。

この配合は、高い難燃性、低煙性、そして加工安定性を両立しています。製品形態（シート、ケーブルなど）に応じて調整しながら、スケールアップ前に小規模試験を実施することをお勧めします。

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com