TPUフィルムの煙密度を低減するための体系的なソリューション

TPUフィルムの煙密度を低減するための体系的なソリューション（現在：280、目標：<200）
（現在の配合：次亜リン酸アルミニウム 15 phr、MCA 5 phr、ホウ酸亜鉛 2 phr）

I. 中核課題分析

1. 現在の定式化の限界:

• 次亜リン酸アルミニウム: 主に火炎の広がりを抑制しますが、煙の抑制には限界があります。
• MCA：ガス相難燃剤は残光には効果的（すでに目標は達成）だが、燃焼煙の低減には不十分。
• ホウ酸亜鉛: 炭化形成を促進しますが、添加量が少なすぎる (わずか 2 phr) ため、煙を抑制するのに十分な密度の炭化層を形成できません。

1. 主な要件:

• 燃焼煙の密度を減らす炭化強化煙抑制または気相希釈メカニズム.

II. 最適化戦略

1. 既存の配合比率を調整する

• 次亜リン酸アルミニウム: 増加18～20 phr（凝縮相難燃性を強化し、柔軟性を監視します）。
• MCA: 増加6～8 phr(ガス相作用を強化します。量が多すぎると処理能力が低下する可能性があります)。
• ホウ酸亜鉛: 増加3～4 phr（炭化の形成を強化します）。

調整された定式化の例:

• 次亜リン酸アルミニウム：18 phr
• MCA: 7 phr
• ホウ酸亜鉛：4 phr

2. 高効率煙抑制剤の導入

• モリブデン化合物(例: モリブデン酸亜鉛またはモリブデン酸アンモニウム):
• 役割: 炭化を触媒し、煙を遮断する高密度のバリアを形成します。
• 投与量: 2～3 phr（ホウ酸亜鉛と相乗効果を発揮します）。
• ナノクレイ（モンモリロナイト）:
• 役割: 可燃性ガスの放出を抑える物理的な障壁。
• 投与量: 3～5 phr（分散のために表面改質）。
• シリコーン系難燃剤:
• 役割: 炭化の質と煙の抑制を改善します。
• 投与量: 1～2 phr（透明性の低下を防ぎます）。

3. 相乗的なシステム最適化

• ホウ酸亜鉛: 次亜リン酸アルミニウムおよびホウ酸亜鉛との相乗効果を高めるために 1～2 phr を追加します。
• ポリリン酸アンモニウム（APP）: MCA によるガス相作用を強化するために 1～2 phr を追加します。

III. 推奨される包括的な処方

期待される結果:

• 燃焼煙の密度: ≤200（炭化+ガス相相乗効果による）。
• 残光煙の密度：≤200（MCA + ホウ酸亜鉛）を維持します。

IV. 主要なプロセス最適化に関する注意事項

1. 処理温度: 難燃剤の早期分解を防ぐため、180～200℃を維持してください。
2. 分散:

• ナノクレイ/モリブデン酸塩を均一に分散させるには、高速混合 (≥2000 rpm) を使用します。
• フィラーの適合性を向上させるために、0.5～1 phr のシラン カップリング剤 (例: KH550) を追加します。

1. フィルム形成: 鋳造の場合は、炭化層の形成を促進するために冷却速度を下げます。

V. 検証手順

1. ラボテスト: 推奨配合に従ってサンプルを準備し、UL94 垂直燃焼および煙密度テスト (ASTM E662) を実施します。
2. パフォーマンスバランス: 引張強度、伸び、透明性をテストします。
3. 反復最適化煙の濃度が依然として高い場合は、モリブデン酸塩またはナノクレイを段階的に調整します（±1 phr）。

VI. コストと実現可能性

• コストの影響モリブデン酸亜鉛（約 50 円/kg）+ ナノクレイ（約 30 円/kg）は、負荷量が 10% 以下の場合、総コストを 15% 未満増加させます。
• 産業スケーラビリティ: 標準 TPU 処理と互換性があり、特別な機器は必要ありません。

VII. 結論

によるホウ酸亜鉛の増加 + モリブデン酸塩 + ナノクレイの添加、トリプルアクションシステム（炭化物形成 + ガス希釈 + 物理的障壁）は目標の燃焼煙密度（≤200）を達成できる。モリブデン酸塩 + ナノクレイ組み合わせて、コストパフォーマンスのバランスに合わせて比率を微調整します。