完全なアンチモニウム代替品の究極のガイド
作成日 12.24
耐火材料ビジネスは急速に三酸化アンチモン（ATO）から離れつつあります。会話は「アンチモンを置き換えるべきか？」から「私たちの材料と用途に最適な耐火性能、煙制御、価格、機械的特性のバランスを提供するアンチモンフリーの選択肢は何か？」に移行しました。この記事では、難燃剤の進化と現在のアンチモン代替品を紹介し、この質問に答えます。
火災安全とアンチモン代替品の進化
何年もの間、ATOは臭素および塩素を使用した難燃システムの重要な成分でした。これは、PVC、ポリオレフィン、スチレン系、そしていくつかの強力なプラスチックなど、多くのものに使用されています。ハロゲンと混合されると、ATOはガス領域での炎を抑えるのに少量で済むため、効果的です。これにより、効果が高く、コストもそれほど高くないため、良い選択肢となりました。顧客がより良い防火性能を求めると、多くは迅速にUL 94 V-0を取得したり、ハードケーブルテストに合格するために、臭素 + ATOを選びました。
しかし、これほどアンチモンを使用することは、いくつかの問題を引き起こしています。規制当局は、その毒性と粉塵リスクのためにATOをより注視しています。これにより、生産者は世界中で承認を得やすい安全な化学物質を見つける必要があります。また、アンチモンは主にいくつかの場所から供給され、輸出規制があるため、その価格は大きく変動し、コストの計画が難しくなります。電気自動車、5G、電子機器における軽量化のようなトレンドも、ATOの悪い側面を引き出しています。それは重く、部品に重量を加え、透明性がないため、クールなデザインを制限します。
多くの製造業者は、現在、アンチモンを使用しない、またはほとんど使用しない他の選択肢を試しています。これらの代替品は、炎の保護、煙のレベル、強度、そして物がどれだけリサイクルできるかを維持または改善することができます。
難燃剤市場の圧力 今日
規制の監視と健康への懸念
アンチモン化合物、主にATOは、吸入することへの懸念や癌を引き起こす可能性から、いくつかの場所で注視されているか禁止されています。建設、公共交通機関、電子機器などの重要な分野に販売するブランドは、これらの物質を排除するよう圧力を感じています。アンチモンを含まない難燃剤を使用することで、厳しい規則を遵守しやすくなり、環境に優しいラベルを取得し、労働者の安全や製品が廃棄されたときの影響についての懸念を和らげることができます。
供給の変動とコストの上昇
アンチモニーは限られており、その採掘は主にいくつかの国で行われています。輸出制限、採掘規則、政治的問題がアンチモニーの価格を上下させ、ATOベースの製品に対して突然の価格変動を引き起こしています。これにより利益が圧迫され、価格設定が難しくなります。アンチモニーを使用しないオプションに切り替えることで、アンチモニー市場から保護され、より安定した価格を得ることができます。
デザイン、性能、及びリサイクル可能性の制限
ATOはうまく機能しますが、欠点もあります。その重さは製品をより密度の高いものにし、電気自動車の部品や飛行機、ガジェットなどには良くありません。また、ATOは色や透明度に影響を与える可能性があるため、望む外観を得るためにはより高価な着色が必要になるかもしれません。さらに、アンチモンを含むプラスチックは、品質が低下したり汚染を引き起こしたりする可能性があるため、リサイクルが難しいことがあります。
開発動向：単に「火を消す」ことを超えて
ハロゲンフリーシステムの台頭
業界はハロゲンフリーの難燃剤（HFFR）に向かっています。ハロゲン化物とアンチモンを単に使用するのではなく、多くの新しいアプローチはハロゲンとアンチモンの両方を一度に排除しようとしています。これらのHFFRオプションは通常、リン、窒素、無機水酸化物を使用して、腐食性ガスや有害な煙を減らしながら、火災安全試験に合格します。もしあなたの会社が持続可能性、ハロゲンフリー、アンチモンフリーを重視しているなら、これらの要素はマーケティングや規則遵守にプラスになるでしょう。
マルチメカニズム相乗効果設計
一つの成分に依存するのではなく、新しいフォーミュラは、燃焼する際に一緒に機能するいくつかのものを混ぜ合わせています。これらは、ガス相阻害剤、材料自体に作用するチャー促進剤、熱を吸収するフィラーを、すべて慎重に測定された量で使用しています。これにより、製造業者は全体的に添加剤を少なく使用し、煙や滴りを制御し、材料を強く保つことができます。アンチモンの代替品は単なる置き換えではなく、慎重にバランスの取れた混合物の一部です。
持続可能性と循環型経済
プラスチックのリサイクルが推進されているため、プラスチックが何度も処理される際の難燃剤の作用がより重要になっています。多くのアンチモンは、熱が材料に影響を与えたり、汚染を引き起こしたりするため、リサイクルを難しくする可能性があります。新しいアンチモンフリーの選択肢は、リサイクルを考慮して作られています。これらは再処理された後でも強度を保ち、特定の市場でリサイクル材料が受け入れられるのを妨げるものは含まれていません。
「完全なATO交換」難燃剤とは何ですか？
完全なATOの代替品は、製造業者がプラスチック中の三酸化アンチモンをスキップしながらも、火災安全要件を満たすことができる添加物または混合物です。それは単なる簡単な交換以上のものです。完全な代替品は、UL 94評価、炎の持続時間、滴下、煙、強度に関して、古い材料と同等かそれ以上でなければならず、なおかつ合理的な量を使用する必要があります。
これらの置き換えは通常、いくつかのグループに分類されます：
無機水酸化物
アルミニウム水酸化物（ATH）とマグネシウム水酸化物（MDH）は、主に水を放出し、熱を吸収することによって機能します。これにより、可燃性ガスが希釈され、プラスチックが冷却されます。これらはハロゲンを含まず、毒性もありませんが、通常は大量に使用する必要があり、これが材料の強度や加工方法に影響を与える可能性があります。
2. リン酸塩系添加物
アンモニウムポリリン酸（APP）、ホスフィニウム、ホスホネート、メラミン-リン酸混合物などは、強力なチャー層を作るのに役立ちます。このバリアは、下のプラスチックを熱と酸素から保護し、いくつかのリン含有物質は気相中の炎を抑える役割も果たします。
3. 無機シナジスト（酸化亜鉛スズ、ホウ酸亜鉛など）
亜鉛添加剤は煙を抑制するのに優れており、ハロゲンの有無にかかわらず他の難燃剤ともうまく機能します。これらはチャーを生成し、材料を高温でより安定させ、アンチモンと比較して煙や有毒ガスを減少させることができます。
4. 独自のアンチモンフリー混合物
多くの企業は、PVC、熱可塑性樹脂、または熱硬化性樹脂のアンチモンを置き換えるために設計された単一の形状に異なる成分を組み合わせたプレミックスを販売しています。これらのミックスは通常、特定のプラスチックおよびプロセス用に作られています。
SF-400: 高性能の独自アンチモンフリーブレンド
以前にカスタムブレンドについて話しましたが、SF-400工業用途におけるアンチモンの代替に向けた一歩です。他の選択肢に見られる一般的な問題、例えば多くの水酸化物が必要であることや、一部のリン系システムの処理が難しい方法を解決するために作られています。
なぜSF-400が理想的なアンチモニ―代替品なのか
SF-400は三酸化アンチモンの代替として作られています。特に熱に耐える必要があるさまざまな種類のプラスチックに対して、良好でバランスの取れた性能を発揮します。
- 優れた難燃剤の助け手：SF-400は難燃プロセスをより効果的にします。これはリンおよびハロゲン系を大いに強化するため、全く三酸化アンチモンを必要としません。さらに、使用量を減らすことができるため、材料は強度を保ちます。
- 煙が少ない: 一部のアンチモニウムシステムはより多くの煙を発生させます。SF-400は実際に煙を減少させます。これは輸送や建設における安全性にとって非常に重要です。
- より軽量で美しい材料：SF-400はATOよりも軽量であるため、より軽い製品を作るのに役立ちます。また、プラスチックの色を損なうことがないため、より良い色合いと美しい表面を得ることができます。
- 扱いやすい: 一部の無機水酸化物はうまく混ざりません。SF-400は溶融プラスチックとよく混ざるように作られています。これは、難燃剤が均等に機能し、機器に優しいことを意味します。
戦略的アプリケーション
SF-400は、PP、PE、PVC、およびエラストマーで優れた性能を発揮します。柔軟性、低煙、優れた防火性能が求められるワイヤーおよびケーブル業界で人気があります。あなたが必要とする場合、RoHS規則に準拠する金属価格が変動してもコストを安定させたい場合、SF-400はアンチモンを使用しない信頼性の高い先見的なソリューションです。
結論
アンチモンフリーの選択肢に切り替えることは、材料科学において必須です。規則が厳しくなり、人々がより安全で軽量、かつ環境に優しい製品を求める中、三酸化アンチモンの使用は企業にとってリスクとなっています。より良い代替品に切り替えることで、例えばSF-400, 製造業者は、自社の製品が依然として優れており、規則を満たし、厳しい市場で良好に機能することを確信できます。
アンチモンフリーは今や実現可能です。適切な技術を用いれば、最高の火災安全基準を満たし、新しい化学の進歩の利点を享受できます。
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