DE112005003234T5 - Flammhemmende Harz-Zusammensetzung und geformter Artikel unter Verwendung derselben - Google Patents

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Abstract

Flammhemmende Harz-Zusammensetzung, welche umfasst:
100 Gewichtsteile eines Harz-Bestandteils (A), der 10 bis 85 Gew.-% von (a) mindestens einem Harz, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus (a-1) einem Polyolefin, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-2) einem Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-3) einem Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-4) einem Copolymer der Styrol-Reihe, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-5) einem Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäure, und (a-6) einem Copolymer aus Ethylen, (Meth)acrylsäureester und (Meth)acrylsäure besteht; 15 bis 90 Gew.-% von (b) einem Polypropylen; 0 bis 65 Gew.-% von (c) einem Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin; 0 bis 40 Gew.-% von (d-1) einem Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat und/oder (d-2) einem Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester; 0 bis 40 Gew.-% von (e) einem Elastomer der Styrol-Reihe; und 0 bis 20...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften, die Abriebfestigkeit, die Ölbeständigkeit und die Wärmebeständigkeit ausgezeichnet ist, die für ihre Formgebung keine zusätzliche besondere Anlage erfordert, wie zum Beispiel eine Vernetzungseinrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso einen geformten Artikel unter Verwendung derselben, sowie einen geformten Artikel, der in Bezug auf die Flammhemmung ausgezeichnet ist, zum Beispiel in Form einer Folie, eines Schlauchs, eines Materials für elektrische Schaltungen, einer optischen Faserleitung oder dergleichen.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die ausgezeichnet ist in Bezug auf die Wärmebeständigkeit, die Abriebfestigkeit, die Kratzfestigkeit, die Ölbeständigkeit und die Verarbeitbarkeit durch Druck-Schweißen, die keine zusätzliche besondere Anlage nach dem Verarbeiten erfordert, wie zum Beispiel eine Vernetzungseinrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso einen isolierten Draht, ein elektrisches Kabel, eine elektrische Leitung, einen Draht mit einem optischen Faserkern und eine optische Faserleitung, welche die flammhemmende Harz-Zusammensetzung für die Verwendung in der äußeren und inneren Verschaltung von elektrischen und elektronischen Instrumenten verwenden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung und einen geformten Artikel, der aus dieser hergestellt ist, welche die Ausscheidung von Schwermetall-Verbindungen und die Erzeugung einer großen Menge Rauch oder gefährlicher Gase während der Entsorgung verhindern, zum Beispiel durch Deponierung auf einer Mülldeponie oder durch Verbrennung, und welche für die Wiederverwertungs-Behandlung nach der Verwendung geeignet sind und somit den umweltrechtlichen Anforderungen genügen.
  • Hintergrund des Standes der Technik
  • Isolierte Drähte, Kabel und Leitungen, die für innere oder äußere Schaltungen von elektrischen und elektronischen Instrumenten verwendet werden, Drähte mit einem optischen Faserkern, optische Faserleitungen und dergleichen müssen verschiedene Eigenschaften aufweisen, wie zum Beispiel eine Flammhemmung, Wärmebeständigkeit und mechanische Eigenschaften (zum Beispiel die Eigenschaft der Zugfestigkeit und der Abriebfestigkeit).
  • In alternativer Weise müssen Folienmaterialien eine Wärmebeständigkeit und Kratzfestigkeit aufweisen, und Schläuche müssen eine Wärmebeständigkeit, Kratzfestigkeit, Abriebfestigkeit, Ölbeständigkeit und Flammhemmung aufweisen.
  • Derzeit werden Polyvinylchlorid-Verbindungen (PVC-Verbindungen) und Polyolefin-Verbindungen, die ein flammhemmendes Mittel der Halogen-Reihe mit einem Bromatom oder einem Chloratom im Molekül enthalten, in der Regel bei diesen Anwendungen verwendet.
  • Jedoch können Weichmacher und Schwermetall-Stabilisatoren, die in dem Beschichtungsmaterial enthalten sind, ausgeschieden werden, wenn diese entsorgt und auf einer Mülldeponie deponiert werden, ohne sie einer geeigneten Behandlung zu unterziehen, und gefährliche Gase können aus den Halogen-Verbindungen, die in dem Beschichtungsmaterial enthalten sind, freigesetzt werden, wenn sie verbrannt werden. Diese Probleme wurden in den letzten Jahren diskutiert.
  • Aus diesem Grund wurden geformte Artikel, Materialien für elektrische Schaltungen, Kabel, Folien und Schläuche studiert, die aus einem halogenfreien Material gebildet sind, das keine gefährlichen Weichmacher und Schwermetalle ausscheidet oder halogenhaltige Gase erzeugt, welche die Umwelt beeinträchtigen können.
  • Die halogenfreien flammhemmenden Mittel zeigen eine Flammhemmung als Folge des halogenfreien flammhemmenden Mittels, das in dem Harz enthalten ist. Zum Beispiel wurden Materialien, die ein Metallhydrat als ein flammhemmendes Mittel, wie zum Beispiel Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid, in einer großen Menge in einem Copolymer auf Ethylen-Basis, wie zum Beispiel einem Copolymer aus Ethylen und 1-Buten, einem Copolymer aus Ethylen und Propylen, einem Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, einem Copolymer aus Ethylen und Acrylsäureethylester oder einem ternären Copolymer aus Ethylen, Propylen und einem Dien enthalten, als Materialien für elektrische Schaltungen verwendet.
  • Die Standardkriterien der Flammhemmung, der Wärmebeständigkeit und der mechanischen Eigenschaften (zum Beispiel der Eigenschaften der Zugfestigkeit und der Abriebfestigkeit), die für Materialien für elektrische Schaltungen erforderlich sind, welche in elektrischen und elektronischen Instrumenten verwendet werden, sind in UL, JIS und dergleichen beschrieben. In Bezug auf die Flammhemmung werden insbesondere viele Testverfahren gemäß dem erforderlichen Grad (und gemäß den Anwendungen) eingesetzt. In der Praxis ist es somit ausreichend, wenn das Harz mindestens eine Flammhemmung gemäß dem geforderten Grad aufweist. Beispiele für solche unterschiedlichen Grade der Flammhemmung umfassen jene, welche den Test mit einer senkrechten Flamme (VW-1), der in UL 1581 spezifiziert ist (Referenzstandard für elektrische Drähte, Kabel und flexible Leitungen), und den Test mit einer waagerechten Flamme und den Test mit einer geneigten Flamme, die in JIS C 3005 spezifiziert sind (Testverfahren für Drähte, die mit Gummi oder Plastik isoliert sind), erfüllen.
  • Bei diesen Harzen ist es bisher notwendig, ein Metallhydrat, das ein flammhemmendes Mittel darstellt, in einer Menge von 150 bis 200 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile eines Harz-Bestandteils zuzugeben, um ein halogenfreies flammhemmendes Material mit einer hohen Flammhemmung zu erhalten, welches die Anforderungen der Norm VW-1 und des Flammhemmungs-Tests mit einer geneigten Flamme erfüllt, und das erhaltene Material verursacht infolge dessen ein Problem einer spürbaren Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Beschichtungsmaterials, wie zum Beispiel der Eigenschaften der Zugfestigkeit und der Abriebfestigkeit.
  • Insbesondere führt die Zugabe eines Metallhydrats in einer großen Menge zu einer deutlichen Verschlechterung der Abriebfestigkeit und der Kratzfestigkeit. Um solchen Problemen zu begegnen, wurden zum Beispiel Verfahren zur Durchführung der Vernetzung sowie Verfahren zur Verwendung von Polypropylen als Basismaterial vorgeschlagen. Jedoch weisen diese Verfahren Probleme in dem Sinn auf, dass zum Beispiel die Verbesserung der Flammhemmung mit einer spürbaren Verschlechterung der Abriebfestigkeit, der mechanischen Festigkeit und der Eigenschaft beim Druck-Schweißen einhergeht. Darüber hinaus verursacht die Vernetzung ein Problem bei der Wiederverwertung des Materials.
  • Zusätzlich führt die Zugabe eines Metallhydrats in einer größeren Menge zu einer spürbaren Verschlechterung der Ölbeständigkeit und verhindert den Einsatz von solchen Harz-Zusammensetzungen an einem Ort, der mit Öl bespritzt werden kann.
  • JP-A-2000-7852 („JP-A" bezeichnet eine ungeprüfte, veröffentlichte, japanische Patentanmeldung) schlägt eine Harz-Zusammensetzung für die Beschichtung elektrischer Drähte vor, welche einen Harz-Bestandteil enthält, der aus einem Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat und einem modifizierten Polyolefin-Harz zusammengesetzt ist, das mit einer ungesättigten Carbonsäure oder einem Derivat derselben modifiziert ist, und welche Harz-Zusammensetzung eine bestimmte Menge Magnesiumhydroxid enthält, wobei der Gehalt des Vinylacetat-Bestandteils in dem Harz-Bestandteil eingestellt wird. Jedoch gibt es nach wie vor ein Bedürfnis für eine Verbesserung, zum Beispiel der Eigenschaften beim Druck-Schweißen.
  • Andere und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden besser anhand der folgenden Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu verstehen ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, welche (a) eine regelmäßige sechseckige Säule aus einem Einkristall-Teilchen von Magnesiumhydroxid, und (b) eine Vorderansicht desselben schematisch erläutert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung bereitzustellen, die ausgezeichnet ist in Bezug auf die Flammhemmung, die Wärmebeständigkeit, die mechanischen Eigenschaften, die Ölbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und die Eigenschaft beim Druck-Schweißen; die die vorstehend erwähnten Probleme in den herkömmlichen Verfahren löst; die eine Ausscheidung von Schwermetall-Verbindungen und die Erzeugung einer großen Menge Rauch oder gefährlicher Gase verhindert, wenn sie zum Beispiel durch Deponierung auf einer Mülldeponie oder durch Verbrennung entsorgt wird; und die so angepasst ist, dass sie die neuesten umweltrechtlichen Anforderungen meistert; und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen geformten Artikel bereitzustellen, der diese Harz-Zusammensetzung verwendet. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Harz-Zusammensetzung, einen geformten Artikel, wie zum Beispiel ein Material für elektrische Schaltungen, einen Draht mit einem optischen Faserkern, eine optische Faserleitung, eine Folie oder einen Schlauch bereitzustellen, die bezüglich der Eigenschaft beim Druck-Schweißen ausgezeichnet sind, von denen jedes Produkt diese Eigenschaften erfüllt und für die Wiederverwertung geeignet ist, da der geformte Artikel erneut geschmolzen werden kann, von denen jedes Produkt gegenüber dem Weißwerden durch Biegen beständig ist und kratzfest ist, und insbesondere eine Flammhemmung, Abriebfestigkeit und Ölbeständigkeit zugleich aufweist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Mittel bereitgestellt:
    • (1) Eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung, welche umfasst: 100 Gewichtsteile eines Harz-Bestandteils (A), der 10 bis 85 Gew.-% von (a) mindestens einem Harz, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus (a-1) einem Polyolefin, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-2) einem Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-3) einem Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-4) einem Copolymer der Styrol-Reihe, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-5) einem Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäure, und (a-6) einem Copolymer aus Ethylen, (Meth)acrylsäureester und (Meth)acrylsäure besteht; 15 bis 90 Gew.-% von (b) einem Polypropylen; 0 bis 65 Gew.-% von (c) einem Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin; 0 bis 40 Gew.-% von (d-1) einem Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat und/oder (d-2) einem Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester; 0 bis 40 Gew.-% von (e) einem Elastomer der Styrol-Reihe; und 0 bis 20 Gew.-% von (f) einem Weichmacher für Gummi enthält; und 100 bis 300 Gewichtsteile Magnesiumhydroxid (B), wobei das Magnesiumhydroxid (B) 30 bis 300 Gewichtsteile eines Magnesiumhydroxids (B-1) mit einem Seitenverhältnis von 6 bis 25 und einer BET-Oberfläche von 8 bis 25 m2/g enthält.
    • (2) Die flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die in Punkt (1) beschrieben ist, wobei mindestens ein Teil des Magnesiumhydroxids (B) ein unbehandeltes Magnesiumhydroxid und/oder ein mit Silan behandeltes Magnesiumhydroxid ist.
    • (3) Die flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die in Punkt (1) oder (2) beschrieben ist, wobei die zuzugebende Menge des Bestandteils (a) in dem Harz-Bestandteil (A) 20 bis 75 Gew.-% beträgt.
    • (4) Die flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die in einem der Punkte (1) bis (3) beschrieben ist, wobei der Gehalt der ungesättigten Carbonsäure in dem Bestandteil (a) des Harz-Bestandteils (A) 0,5 bis 5,0 Gew.-% beträgt.
    • (5) Die flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die in einem der Punkte (1) bis (4) beschrieben ist, wobei mindestens ein Polypropylen, das mit (Meth)acrylsäure modifiziert ist, als Bestandteil (a) enthalten ist.
    • (6) Die flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die in einem der Punkte (1) bis (5) beschrieben ist, wobei mindestens ein Polypropylen, das mit (Meth)acrylsäure modifiziert ist, und ein Copolymer der Styrol-Reihe, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, als Bestandteil (a) enthalten sind.
    • (7) Ein geformter Artikel, der einen Leiter oder einen Draht mit einem optischen Faserelement und/oder einen Draht mit einem optischen Faserkern umfasst, mit der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung, die in einem der Punkte (1) bis (6) beschrieben ist, als Überzugsschicht, welche den äußeren Umfang derselben bedeckt.
    • (8) Ein geformter Artikel, der durch Formgebung der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung hergestellt wird, die in einem der Punkte (1) bis (6) beschrieben ist.
  • Die flammhemmende Harz-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die ausgezeichnet ist in Bezug auf die Flammhemmung, die Wärmebeständigkeit, die mechanischen Eigenschaften, die Ölbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und die Eigenschaft beim Druck-Schweißen, ohne sie einer Vernetzungs-Behandlung zu unterziehen, in der diese Eigenschaften gut ausgewogen sind, die eine Ausscheidung von Schwermetall-Verbindungen und die Erzeugung einer großen Menge Rauch oder gefährlicher Gase während der Entsorgung verhindert, zum Beispiel durch Deponierung oder Verbrennung, und die den neuesten umweltrechtlichen Anforderungen genügt, wobei die flammhemmende Harz-Zusammensetzung zur Wiederverwertung des Materials in der Lage ist. Insbesondere sind die vorstehenden vorteilhaften Wirkungen größer, wenn ein unbehandeltes Magnesiumhydroxid und/oder ein mit Silan behandeltes Magnesiumhydroxid als Magnesiumhydroxid verwendet werden.
  • Darüber hinaus sind die vorteilhaften Wirkungen größer, wenn die Menge des Bestandteils (a), die zugegeben werden soll, in dem Harz-Bestandteil 20 bis 70 Gew.-% beträgt, und insbesondere beachtlich, wenn der Gehalt des Bestandteils der ungesättigten Carbonsäure in dem Harz-Bestandteil 0,5 bis 5,0 Gew.-% beträgt.
  • Darüber hinaus sind die Wirkungen größer, wenn die Harz-Zusammensetzung mindestens ein Polypropylen, das mit (Meth)acrylsäure modifiziert ist, als Bestandteil (a) enthält, und diese Wirkungen sind besonders beachtlich, wenn die Harz-Zusammensetzung ein Polypropylen, das mit (Meth)acrylsäure modifiziert ist, und ein Copolymer der Styrol-Reihe enthält, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifizert ist.
  • Darüber hinaus ist der geformte Artikel der vorliegenden Erfindung ein geformter Artikel, der alle vorstehend erwähnten Eigenschaften erfüllt, der die Wiederverwertung ermöglicht, da der geformte Artikel erneut geschmolzen werden kann, der beständig ist gegenüber dem Weißwerden durch Biegen, der kratzfest ist, und der in Bezug auf die Flammhemmung, die Abriebfestigkeit und die Ölbeständigkeit besonders ausgezeichnet ist.
  • Somit ist die flammhemmende Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die bevorzugt ist als ein geformter Artikel für ein Material für elektrische Schaltungen, einen Draht mit einem optischen Faserkern, eine optische Faserleitung, eine Folie, einen Schlauch oder dergleichen, die bezüglich des Druck-Schweißens ausgezeichnet sind.
  • Die beste Art zur Ausführung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in näheren Einzelheiten erläutert. Zunächst werden die Bestandteile der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten erläutert.
  • (a-1) Polyolefin, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist
  • Der Ausdruck "Polyolefin, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist" gemäß der vorliegenden Erfindung bezeichnet ein Harz, das durch Modifikation eines Polyolefins mit einer ungesättigten Carbonsäure hergestellt wird, um die ungesättigte Carbonsäure auf das Polyolefin aufzupfropfen.
  • Als Beispiele für eine ungesättigte Carbonsäure können eine ungesättigte Carbonsäure und ein Carbonsäureanhydrid derselben erwähnt werden, und Beispiele hierfür umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Fumarsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid und dergleichen.
  • Beispiele für das Polyolefin umfassen Polyethylene (lineare Polyethylene, Polyethylene mit sehr geringer Dichte und Polyethylene mit hoher Dichte), Polypropylene (Homo-Polypropylene, statistische Copolymere aus Propylen und Ethylen, Block-Copolymere aus Propylen und Ethylen, Copolymere aus Propylen und einer geringen Menge eines anderen α-Olefins (zum Beispiel 1-Buten, 1-Hexen und 4-Methyl-1-penten)), Copolymere aus Ethylen und einem α-Olefin, und dergleichen.
  • Die Modifikation des Polyolefins kann zum Beispiel durch Erwärmen und Kneten des Polyolefins mit einer ungesättigten Carbonsäure in Gegenwart von einem organischen Peroxid durchgeführt werden. Die Menge für die Modifikation mit der ungesättigten Carbonsäure beträgt im Allgemeinen 0,5 bis 15 Gew.-%.
  • Spezifische Beispiele für das „Polyolefin, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist", umfassen Polybond P-1002, P-1009 und dergleichen (Handelsnamen, hergestellt von Crompton), Adtechs L-6100M, L-6101 und dergleichen (Handelsnamen, hergestellt von Japan Polyethylene Corporation), Admer XE070, NE070 und dergleichen (Handelsnamen, hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.).
  • (a-2) Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist
  • Der Ausdruck "Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist" gemäß der vorliegenden Erfindung bezeichnet ein Harz, das durch Modifikation eines Copolymers aus Ethylen und Vinylacetat mit einer ungesättigten Carbonsäure hergestellt wird, um die ungesättigte Carbonsäure auf das Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat aufzupfropfen.
  • Als Beispiel für eine ungesättigte Carbonsäure kann eine ungesättigte Carbonsäure verwendet werden, die ähnlich zu jener ist, die in (a-1) verwendet wurde.
  • Das Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat ist ein Copolymer, das aus Ethylen und Vinylacetat gebildet wird.
  • Die Modifikation des Copolymers aus Ethylen und Vinylacetat kann in einer ähnlichen Weise wie für (a-1) durchgeführt werden, zum Beispiel durch Erwärmen und Kneten eines Copolymers aus Ethylen und Vinylacetat mit einer ungesättigten Carbonsäure in Gegenwart eines organischen Peroxids. Die Menge für die Modifikation mit der ungesättigten Carbonsäure beträgt im Allgemeinen 0,5 bis 15 Gew.-%.
  • Die Beispiele für das Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, umfassen Admer VF600 und VF500 (Handelsnamen, hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.)
  • (a-3) Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist
  • In der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck "Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist" ein Harz, das durch Modifikation eines Copolymers aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester mit einer ungesättigten Carbonsäure hergestellt wird, um die ungesättigte Carbonsäure auf das Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester aufzupfropfen.
  • Als Beispiele für eine ungesättigte Carbonsäure kann eine ungesättigte Carbonsäure verwendet werden, die ähnlich zu jener ist, die in (a-1) verwendet wurde.
  • Die Beispiele für das Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester umfassen Copolymere aus Ethylen und Acrylsäuremethylester, Copolymere aus Ethylen und Acrylsäureethylester, Copolymere aus Ethylen und Methacrylsäuremethylester, Copolymere aus Ethylen und Methacrylsäureethylester, und dergleichen.
  • Die Modifikation des Copolymers aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester kann in einer ähnlichen Weise wie für (a-1) durchgeführt werden, zum Beispiel durch Erwärmen und Kneten eines Copolymers aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester mit einer ungesättigten Carbonsäure in Gegenwart eines organischen Peroxids. Die Menge für die Modifikation mit der ungesättigten Carbonsäure beträgt im Allgemeinen 0,5 bis 15 Gew.-%.
  • Die Beispiele für das Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, umfassen Modiper A-5200 und A-8200 (Handelsnamen, hergestellt von NOF Corporation).
  • (a-4) Copolymer der Styrol-Reihe, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist
  • In der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck "Copolymer der Styrol-Reihe, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist" ein Harz, das durch Modifikation eines Copolymers der Styrol-Reihe mit einer ungesättigten Carbonsäure hergestellt wird, um die ungesättigte Carbonsäure auf das Copolymer der Styrol-Reihe aufzupfropfen.
  • Als Beispiel für eine ungesättigte Carbonsäure kann eine ungesättigte Carbonsäure verwendet werden, die ähnlich zu jener ist, die in (a-1) verwendet wurde.
  • Das Copolymer der Styrol-Reihe bezeichnet ein Copolymer, das hauptsächlich eine Block-Struktur oder eine statistische Verteilung einer konjugierten Dien-Verbindung und einer aromatischen Vinyl-Verbindung oder eines hydrierten Derivats desselben enthält. Die Beispiele für die aromatische Vinyl-Verbindung umfassen Styrol, t-Butylstyrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, Divinylbenzol, 1,1-Diphenylstyrol, N,N-Diethyl-p-aminoethylstyrol, Vinyltoluol, p-tert-Butylstyrol und dergleichen. Die Beispiele für die konjugierte Dienverbindung umfassen Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, und dergleichen.
  • Die Modifikation des Copolymers der Styrol-Reihe kann in einer ähnlichen Weise wie in (a-1) durchgeführt werden, zum Beispiel durch Erwärmen und Kneten eines Copolymers der Styrol-Reihe mit einer ungesättigten Carbonsäure in Gegenwart eines organischen Peroxids. Die Menge für die Modifikation mit der ungesättigten Carbonsäure beträgt im Allgemeinen 0,5 bis 15 Gew.-%.
  • Die Beispiele für das Copolymer der Styrol-Reihe, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, umfassen Clayton 1901 FG (hergestellt von JSR Clayton).
  • (a-5) Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäure und (a-6) Copolymer aus Ethylen, (Meth)acrylsäureester und (Meth)acrylsäure
  • In der vorliegenden Erfindung können ein Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäure und/oder ein Copolymer aus Ethylen, (Meth)acrylsäureester und (Meth)acrylsäure zusammen mit oder anstelle der vorstehend erwähnten Harze (a-1) bis (a-4) verwendet werden.
  • Die Beispiele für die Copolymere aus Ethylen und (Meth)acrylsäure umfassen Copolymere aus Ethylen und Acrylsäure und Copolymere aus Ethylen und Methacrylsäure; und die Beispiele für Copolymere aus Ethylen, (Meth)acrylsäureester und (Meth)acrylsäure umfassen Copolymere aus Ethylen, Acrylsäuremethylester und Acrylsäure, Copolymere aus Ethylen, Acrylsäureethylester und Acrylsäure, Copolymere aus Ethylen, Methacrylsäuremethylester und Acrylsäure, Copolymere aus Ethylen, Methacrylsäureethylester und Acrylsäure, Copolymere aus Ethylen, Acrylsäuremethylester und Methacrylsäure, Copolymere aus Ethylen, Acrylsäureethylester und Methacrylsäure, Copolymere aus Ethylen, Methacrylsäuremethylester und Methacrylsäure, Copolymere aus Ethylen, Methacrylsäureethylester und Methacrylsäure, und dergleichen.
  • Spezische Beispiele hierfür umfassen Nucrel und Vamac (Handelsnamen, hergestellt von Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd.) und dergleichen.
  • In der vorliegenden Erfindung wird mindestens ein Harz, das aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus (a-1) bis (a-6) besteht, als Bestandteil (a) verwendet.
  • Der Bestandteil (a) bildet ionische Bindungen zu dem nachfolgend beschriebenen Magnesiumhydroxid im Nanometer- oder Mikrometer-Bereich aus, und infolge dessen zeigt die Harz-Zusammensetzung gute mechanische Eigenschaften. Man nimmt an, dass die Integration der Steifigkeit, Festigkeit und der verstärkenden Eigenschaften, welche dem Magnesium innewohnen, mit dem Harz-Bestandteil ein Ergebnis der starken Bindung zwischen dem Magnesiumhydroxid und dem Harz-Bestandteil darstellt. Offensichtlich aus diesem Grund zieht man in Erwägung, dass eine Steigerung der zuzugebenden Menge des Magnesiumhydroxids in der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung zu einer spürbaren Verbesserung der Abriebfestigkeit führt. Darüber hinaus verhindert eine starke Bindung zwischen dem Harz-Bestandteil und dem Magnesiumhydroxid das Phänomen des Weißwerdens, auch wenn die Oberfläche des geformten Produkts gerieben wird, und sie ermöglicht die Herstellung eines geformten Produkts mit sehr hoher Festigkeit. Ebenso ermöglicht sie es der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung und dem daraus erhaltenen geformten Produkt, die physikalischen Eigenschaften aufgrund einer sehr starken mikroskopischen Bindung über das Magnesiumhydroxid aufrecht zu erhalten, ohne durch Ölbestandteile zu quellen.
  • Insbesondere ist es möglich, eine ausgezeichnete Eigenschaft bei der Formgebung zu erhalten, die nicht nur in hohem Maße ausgezeichnet bezüglich der Ölbeständigkeit und der Abriebfestigkeit ist, sondern auch bezüglich der Fluidität sehr gut ist, auch wenn eine große Menge von Magnesiumhydroxid zugegeben wird, indem ein Polypropylen-Harz, das mit (Meth)acrylsäure modifiziert ist, als Bestandteil (a) verwendet wird, und stärker bevorzugt, indem zwei Bestandteile eines Polypropylen-Harzes, das mit (Meth)acrylsäure modifiziert ist, und eines Copolymers der Styrol-Reihe, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, als Bestandteil (a) verwendet werden. Darüber hinaus ist es möglich, einen elektrischen Draht zu erhalten, der in Bezug auf die Eigenschaft beim Druck-Schweißen besonderes ausgezeichnet ist.
  • Darüber hinaus wurde es bestätigt, dass aufgrund der Bindung zwischen einer Polymerkette (zwischen den Polymerketten) und dem Magnesiumhydroxid im Nanometer- und Mikrometer-Bereich, um eine feste Einbindung des Magne siumhydroxids in das Harz zu erreichen, die endotherme Reaktion während der Verbrennung beschleunigt wurde, und dass die Ausweitung des Feuers durch Schalenbildung verhindert wurde, und sich somit eine hohe Flammhemmung zeigt. Da die Wirkungen auf diese Eigenschaften der Flammhemmung, der mechanischen Festigkeit und der Abriebfestigkeit größer sind, wenn ein Polyolefin, das mit (Meth)acrylsäure modifiziert ist, und/oder ein Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäure als Bestandteile (a) verwendet werden, ist es vorzuziehen, ein Polyolefin, das mit (Meth)acrylsäure modifiziert ist, und/oder ein Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäure als mindestens einen Teil des Bestandteils (a) zu verwenden.
  • Da der Bestandteil (a) ionische Bindungen mit Magnesiumhydroxid im Nanometer- und Mikrometer-Bereich aufweist, ist es möglich, der Anforderung bezüglich der Eigenschaft der thermischen Verformung zu entsprechen, auch wenn ein Polypropylen in einer geringen Menge enthalten ist, und somit eine bevorzugte Flammhemmung und Verarbeitbarkeit im letzten Schritt zu erhalten.
  • Es ist bevorzugt, ein Polyolefin, das mit einer (Meth)acrylsäure modifiziert ist, insbesondere ein Polypropylen, das mit einer (Meth)acrylsäure modifiziert ist, als Bestandteil (a) für die weitere Verbesserung der Flammhemmung, der Verarbeitbarkeit im letzten Schritt und der Isolationseigenschaften zu verwenden.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt die zuzugebende Menge des Bestandteils (a) 10 bis 85 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 75 Gew.-%, und stärker bevorzugt 25 bis 70 Gew.-%. Eine außerordentlich geringe Menge in der Mischung kann keine ausgezeichnete Abriebfestigkeit und Ölbeständigkeit ergeben, und sie kann zu einer deutlichen Verschlechterung der Eigenschaft beim Druck-Schweißen führen, wenn die Harz-Zusammensetzung für einen elektronischen Draht verwendet wird. In alternativer Weise kann eine außerordentlich große Menge in der Mischung zu einer deutlichen Verschlechterung der Dehnung führen, und sie kann einen Bruch während des Druckschweiß-Prozesses für einen elektronischen Draht verursachen.
  • Polypropylen-Harz
  • Die Beispiele für das Polypropylen-Harz zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen Homo-Polypropylen, statistische Copolymere aus Ethylen und Propylen, Block-Copolymere aus Ethylen und Propylen, und Copolymere aus Propylen mit einer geringen Menge eines anderen α-Olefins (zum Beispiel 1-Buten, 1-Hexen oder 4-Methyl-1-penten).
  • In diesem Fall bezeichnet das statistische Copolymer aus Ethylen und Propylen ein Harz mit einem Gehalt des Ethylen-Bestandteils von annähernd 1 bis 4 Gew.-%, und das Block-Copolymer aus Ethylen und Propylen bezeichnet ein Harz mit einem Gehalt des Ethylen-Bestandteils von annähernd 5 bis 20 Gew.-%.
  • Die Schmelzflussrate (Melt Flow Rate = MFR) (ASTM-D-1238, Zustand L, 230 °C) des zuzugebenden Polypropylens beträgt bevorzugt 0,1 bis 60 g/10 Minuten, stärker bevorzugt 0,1 bis 25 g/10 Minuten, und noch stärker bevorzugt 0,3 bis 15 g/10 Minuten.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt die zuzugebende Menge des Polypropylen-Harzes 15 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 80 Gew.-%, und stärker bevorzugt 25 bis 70 Gew.-%. Eine wesentlich geringere Menge in der Mischung kann zu einer deutlichen Verschlechterung der Formbarkeit und Wärmebeständigkeit führen, während eine übermäßige Menge in der Mischung zu einer deutlichen Verschlechterung der Abriebfestigkeit und der Eigenschaft beim Druck-Schweißen führt.
  • Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin
  • Die Beispiele für das Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen Copolymere aus Ethylen mit einem α-Olefin mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, und spezifische Beispiele für das α-Olefin umfassen 1-Buten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen und dergleichen.
  • Spezifische Beispiele für das Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin umfassen LLDPE (linear low density polyethylene; geradkettiges Polyethylen mit geringer Dichte), LDPE (low density polyethylene; Polyethylen mit geringer Dichte), VLDPE (very low density polyethylene; Polyethylen mit sehr geringer Dichte), EBR (ethylene/1-butene rubber; Gummi aus Ethylen und 1-Buten) und ein Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin, die in Gegenwart eines Metallocen-Katalysators synthetisiert wurden, und dergleichen. Darunter sind Copolymere aus Ethylen und einem α-Olefin, die in Gegenwart eines Metallocen-Katalysators synthetisiert wurden, bevorzugt.
  • Die Dichte des Copolymers aus Ethylen und einem α-Olefin beträgt bevorzugt 940 kg/m3 oder weniger, stärker bevorzugt 930 kg/m3 oder weniger und besonders bevorzugt 925 kg/m3 oder weniger. Die untere Grenze für die Dichte ist nicht in besonderer Weise begrenzt, sondern die untere Grenze beträgt im Allgemeinen 850 kg/m3.
  • Als Beispiel für ein Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin ist ein solches mit einer Schmelzflussrate (nachfolgend als MFR = Melt Flow Rate bezeichnet) (ASTM D-1238) von 0,5 bis 50 g/10 Minuten bevorzugt.
  • Die Beispiele für das Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen solche, die in Gegenwart eines Metallocen-Katalysators synthetisiert wurden, gewöhnliche lineare geradkettige Polyethylene mit geringer Dichte, und Polyethylene mit sehr geringer Dichte; und von diesen sind solche, die in Gegenwart eines Metallocen-Katalysators synthetisiert wurden, bevorzugt. Von diesen Copolymeren sind zum Beispiel "Karnel" (Handelsname, hergestellt von Japan Polychem Corporation), "Evolue" (Handelsname, hergestellt von Mitsui Sumitomo Polyolefin) im Handel erhältlich.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt die zuzugebende Menge des Copolymers aus Ethylen und einem α-Olefin 0 bis 65 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 55 Gew.-% und stärker bevorzugt 0 bis 45 Gew.-%. Eine außerordentlich große Menge in der Mischung kann zu einer deutlichen Verschlechterung der Abriebfestigkeit, der Eigenschaft beim Druck-Schweißen und der mechanischen Festigkeit führen.
  • (d-1) Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat und (d-2) Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester
  • Das Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Harz, das durch Copolymerisation von Ethylen und Vinylacetat gebildet wird, und Beispiele für das Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester umfassen Copolymere aus Ethylen und Acrylsäuremethylester, Copolymere aus Ethylen und Acrylsäureethylester, Copolymere aus Ethylen und Methacrylsäuremethylester und Copolymere aus Ethylen und Methacrylsäureethylester. Diese Copolymere können einzeln oder in Kombination von zweien oder mehreren verwendet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt die zuzugebende Menge der Bestandteile (d-1) und/oder (d-2) 0 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 20 Gew.-%, stärker bevorzugt 0 bis 15 Gew.-%. Eine außerordentlich große Menge in der Mischung kann zu einer Verschlechterung der Abriebfestigkeit und der mechanischen Festigkeit führen.
  • (e) Copolymer der Styrol-Reihe (Elastomer der Styrol-Reihe)
  • Das Copolymer der Styrol-Reihe gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Copolymer, das hauptsächlich eine Block-Struktur oder eine statistische Verteilung einer konjugierten Dien-Verbindung und einer aromatischen Vinyl-Verbindung oder eines hydrierten Derivats derselben aufweist.
  • Die Beispiele für die aromatische Vinyl-Verbindung umfassen Styrol, t-Butylstyrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, Divinylbenzol, 1,1-Diphenylstyrol, N,N- Diethyl-p-aminoethylstyrol, Vinyltoluol, p-tert-Butylstyrol und dergleichen, und eine oder mehrere dieser Verbindungen werden ausgewählt, und darunter ist Styrol bevorzugt.
  • Die Beispiele für die konjugierte Dien-Verbindung umfassen Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien und dergleichen, und eine oder mehrere dieser Verbindungen werden ausgewählt, und darunter ist Butadien bevorzugt.
  • Der Gehalt des Copolymers der Styrol-Reihe in der vorliegenden Erfindung beträgt 0 bis 40 Gew.-% in dem Harz-Bestandteil, bevorzugt 0 bis 25 Gew.-% und stärker bevorzugt 0 bis 20 Gew.-%. Eine außerordentlich große Menge in der Mischung kann zu einer Verschlechterung der Abriebfestigkeit, der mechanischen Festigkeit und der Ölbeständigkeit führen.
  • (f) Weichmacher für Gummi
  • Ein nichtaromatisches Mineralöl oder eine Flüssigkeit oder ein niedermolekularer synthetischer Weichmacher können als Weichmacher für Gummi gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Die Weichmacher aus Mineralöl für die Verwendung als Weichmacher für Gummi sind ternäre Mischungen aus Substanzen, welche einen aromatischen Ring, einen Naphthalin-Ring und eine Paraffinkette aufweisen. Die Weichmacher, deren Anteil in Bezug auf die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Paraffinkette 50 % oder mehr der Gesamtzahl der Kohlenstoffatome ausmacht, werden Weichmacher der Paraffin-Reihe genannt; jene, deren Anteil in Bezug auf die Anzahl der Kohlenstoffatome des Naphthalin-Rings 30 bis 40 % der Gesamtzahl der Kohlenstoffatome ausmacht, werden Weichmacher der Naphthalin-Reihe genannt; und solche, deren Anteil in Bezug auf die Anzahl der Kohlenstoffatome des aromatischen Rings 30 % oder mehr der Gesamtzahl der Kohlenstoffatome ausmacht, werden Weichmacher der aromatischen Reihe genannt. Sie werden von einander dadurch unterschieden, dass sie unterschiedlich benannt werden.
  • Der Weichmacher für Gummi der Mineralöl-Reihe für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein Weichmacher der Paraffin- oder Naphthalin-Reihe im Sinne der vorstehenden Klassifizierung.
  • Die zuzugebende Menge des Weichmachers für Gummi in der vorliegenden Erfindung beträgt 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 10 Gew.-%. Eine außerordentlich große Menge in der Mischung kann zu einer Verschlechterung der Abriebfestigkeit, der mechanischen Festigkeit und der Ölbeständigkeit führen.
  • In der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann von einem Basis-Material eines Harz-Bestandteils (A) Gebrauch gemacht werden, der mindestens einen Bestandteil, der aus (a-1) bis (a-6) ausgewählt wird, und einen Bestandteil (b) als die wesentlichen Bestandteile enthält, und falls nötig, irgendeinen der Bestandteile (c), (d-1) und/oder (d-2), (e) und (f), und durch die Beimischung des Magnesiumhydroxids (B) ist es möglich, eine Harz-Zusammensetzung und einen geformten Artikel zu erhalten, die jeweils eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit aufweisen, ohne sie einer besonderen Vernetzungs-Reaktion zu unterziehen, die eine hohe Flammhemmung aufweisen, und die eine in hohem Maße ausgezeichnete dynamische Festigkeit, Abriebfestigkeit und Ölbeständigkeit aufweisen.
  • Im Allgemeinen führt die Zugabe eines Metallhydrats, wie zum Beispiel von Magnesiumhydroxid, zu einem Harz zu einer spürbaren Verschlechterung der Abriebfestigkeit des Harzes. In der vorliegenden Erfindung führt die Zugabe eines Metallhydrats, wie zum Beispiel von Magnesiumhydroxid, zu dem Harz-Bestandteil gemäß der vorliegenden Erfindung in einer großen Menge nicht zu einer Verschlechterung der Abriebfestigkeit, sondern sie führt vielmehr zu einer Verbesserung der Abriebfestigkeit. Somit ist es möglich, sowohl die Flammhemmung als auch die Abriebfestigkeit zu verbessern. Darüber hinaus weist ein Harz im Allgemeinen eine erheblich geringere Ölbeständigkeit auf, wenn ein Magnesiumhydroxid in einer großen Menge beigemischt ist, jedoch zeigt das Material gemäß der vorliegenden Erfindung keine Verschlechterung der Ölbeständigkeit, wenn es ein Magnesiumhydroxid in einer großen Menge enthält, und es kann seine physikalischen Eigenschaften aufrecht erhalten.
  • Darüber hinaus weist das Material in Form eines elektrischen Drahtes eine physikalische Eigenschaft auf, die bezüglich der Eigenschaft des Druck-Schweißens in hohem Maße ausgezeichnet ist, und das Material zeigt kein Phänomen, wie zum Beispiel ein Quellen bei einer Zugentlastung (swelling of strain relief), und es zeigt eine ausgezeichnete Eigenschaft beim Druck-Schweißen.
  • Obwohl der Vorgang, auf welche Weise die Abriebfestigkeit nicht verschlechtert, sondern vielmehr erhöht wird, wenn das Magnesiumhydroxid gemäß der vorliegenden Erfindung in einer großen Menge zugegeben wird, nicht aufgeklärt wurde, nimmt man an, dass die Abriebfestigkeit der Harz-Zusammensetzung durch die Integration der Steifigkeit, der mechanischen Festigkeit und der verstärkenden Eigenschaft, welche dem Magnesiumhydroxid innewohnen, mit den Eigenschaften des Harz-Bestandteils erheblich verbessert wird, welche Eigenschaften auf einer fein abgestimmten und festen Bindung zwischen dem Magnesiumhydroxid und dem gesamten Polymer im Nanometer- oder Mikrometer-Bereich beruhen, die durch eine starke ionische Bindung zwischen dem Magnesiumhydroxid und dem Bestandteil (a) verursacht wird. Als ein Ergebnis dieser Wirkungen ist es möglich, einen geformten Artikel mit äußerst hoher Festigkeit herzustellen, der kein Phänomen des Weißwerdens bewirkt, auch wenn die Oberfläche des geformten Artikels gerieben wird. Das Vorliegen einer sehr festen mikroskopischen Bindung über Magnesiumhydroxid erlaubt die Aufrechterhaltung von physikalischen Eigenschaften, ohne ein Quellen durch eine ölige Substanz zu verursachen.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt des Bestandteils der ungesättigten Carbonsäure bevorzugt 0,5 bis 5,0 Gew.-% in dem Harz-Bestandteil (A).
  • Der Bestandteil der ungesättigten Carbonsäure ist ein Bestandteil einer ungesättigten Carbonsäure, die zum Beispiel für die Modifikation der Bestandteile (a-1) bis (a-4) mit einer ungesättigten Carbonsäure verwendet wird, und er ist ebenso ein Bestandteil der Copolymere der Bestandteile (a-5) oder (a-6), das heißt, Acrylsäure oder Methacrylsäure. Der Ausdruck "Gehalt des Bestandteils der ungesättigten Carbonsäure" weist die gleiche Bedeutung auf wie der Ausdruck "Menge der Modifikation mit einer ungesättigten Carbonsäure" in den Bestandteilen (a-1) bis (a-4). Es ist möglich, eine ausgezeichnete Dehnung und Flammhemmung zu erhalten, obwohl insbesondere eine ausgezeichnete Festigkeit, Abriebfestigkeit, Ölbeständigkeit und eine Eigenschaft beim Druck-Schweißen von elektrischen Drähten aufrechterhalten werden kann, indem der Gehalt des Bestandteils der ungesättigten Carbonsäure auf den beschriebenen Bereich eingestellt wird.
  • (B) Magnesiumhydroxid
  • In der vorliegenden Erfindung wird ein Magnesiumhydroxid (B-1) als ein wesentlicher Bestandteil, welches ein Seitenverhältnis, das heißt ein Verhältnis der Abmessung der längeren Seite zur Dicke des Teilchens, von 6 bis 25, bevorzugt von 6 bis 20, und stärker bevorzugt von 10 bis 20, und welches eine BET-spezifische Oberfläche, wie sie durch das Absorptionsverfahren mit flüssigem Stickstoff bestimmt wird, von 8 bis 25 m2/g, bevorzugt von 9 bis 20 m2/g, und stärker bevorzugt von 9 bis 18 m2/g aufweist, als ein Teil des Magnesiumhydroxids (B) zugegeben.
  • Ein Beispiel für das Verfahren zur Herstellung des Magnesiumhydroxids (B-1) gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, bei dem mindestens eine Verbindung zugegeben wird, die aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus organischen Säuren, Borsäure, Kieselsäure und wasserlöslichen Salzen derselben besteht (nachfolgend als Zusatz-Verbindungen bezeichnet), wenn man Magnesiumchlorid und eine basische Substanz in einem wässrigen Medium reagieren lässt. Die Beispiele für die basische Substanz, die verwendet werden kann, umfassen Ammoniak, Alkalimetallhydroxide (typische Beispiele hierfür umfassen Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid), Calciumhydroxid und dergleichen. Die Beispiele für andere Herstellungsverfahren umfassen ein Verfahren der hydrothermischen Behandlung einer Aufschlämmung von Magnesiumhydroxid-Teilchen, die in einer Reaktion des Magnesiumchlorids mit einer alkalischen Substanz in einem wässrigen Medium erhalten wird, mit einer Zusatz-Verbindung; ein Verfahren, bei dem eine Zusatz-Verbindung während der Hydratationsreaktion des Magensiumoxids in einem wässrigen Medium zugegeben wird; ein Verfahren der hydrothermischen Behandlung einer Aufschlämmung von Magnesiumhydroxid-Teilchen, die in einer Hydratationsreaktion des Magnesiumoxids in einem wässrigen Medium erhalten wird, mit einer Zusatz-Verbindung; und andere. Das Seitenverhältnis des durch diese Verfahren erhaltenen Magnesiumhydroxids kann durch Einstellung des Verhältnisses der Zusatz-Verbindung zu Magnesiumchlorid oder Magnesiumoxid auf einen Bereich von 0,01 bis 150 mol-% gesteuert werden. In der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Magnesiumhydroxid (B-1) mit einem spezifischen Seitenverhältnis und einer BET-spezifischen Oberfläche herzustellen, indem die Parameter, wie zum Beispiel die Reaktionsbedingungen und die Menge der Zusatz-Verbindung in der Mischung, in geeigneter Weise ausgewählt werden.
  • Das Magnesiumhydroxid (B-1) gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein unbehandeltes Magnesiumhydroxid sein, oder es kann ein Magnesiumhydroxid sein, dessen Oberfläche mit einer Fettsäure behandelt wurde, wie zum Beispiel mit Stearinsäure oder Ölsäure, mit einem Phosphorsäureester, mit einem Titanat-Kopplungsmittel, oder einem Silan-Kopplungsmittel. Insbesondere ist ein Magnesiumhydroxid, das unbehandelt ist, oder ein Magnesiumhydroxid, das mit einem Silan-Kopplungsmittel, oder das sowohl mit einer Fettsäure als auch mit einem Silan-Kopplungsmittel behandelt wurde, bevorzugt.
  • Die zuzugebende Menge des Magnesiumhydoxids (B-1) gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem spezifischen Seitenverhältnis und einer BET-spezifischen Oberfläche beträgt 30 bis 300 Gewichtsteile, bevorzugt 50 bis 250 Gewichtsteile, und stärker bevorzugt 80 bis 230 Gewichtsteile. Die Verwendung des Magnesiumhydroxids (B-1) in einer bestimmten Menge ermöglicht es dem Magnesiumhydroxid, mit dem Bestandteil (a) eine effiziente und feste ionische Bindung zu bilden, und dadurch die Abriebfestigkeit, die Ölbeständigkeit und die Eigenschaft beim Druck-Schweißen zu verbessern.
  • Dies liegt daran, dass eine wesentlich kleinere Menge des Magnesiumhydroxids (B-1) in der Mischung zu einer Verschlechterung der dynamischen Festigkeit, der Ölbeständigkeit und der Abriebfestigkeit führt, und einen druckgeschweißten, elektrischen Draht ergibt, der ungünstig in Bezug auf die Zugspannung (strain relief) ist, während eine wesentlich höhere Menge zu einer deutlichen Abnahme der Dehnung führt. In alternativer Weise ist ein Magnesiumhydroxid (B-1) mit einem Seitenverhältnis von 6 oder weniger wesentlich weniger wirksam, und ein Magnesiumhydroxid mit einem Seitenverhältnis von mehr als 25 kann zu einer deutlich geringeren Dehnung führen, und einen elektrischen Draht ergeben, der ein ersichtlich mangelhaftes Aussehen und eine deutlich geringere Verarbeitbarkeit aufweist. Das Magnesiumhydroxid (B-1) mit einer BET-Oberfläche von 8 m2/g oder weniger ist wesentlich weniger wirksam, und ein Magnesiumhydroxid mit einer BET-spezifischen Oberfläche von mehr als 25 m2/g ergibt eine Zusammensetzung oder ein Beschichtungsmaterial für elektrische Drähte, das eine deutlich geringere Dehnung aufweist und einen elektrischen Draht ergibt, der ein erheblich mangelhaftes Aussehen aufweist, und somit eine deutlich geringere Verarbeitbarkeit zeigt.
  • Das Magnesiumhydroxid kann als das Magnesiumhydroxid (B) gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit dem Bestandteil (B-1) als ein flammhemmendes Mittel eingesetzt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann das Magnesiumhydroxid (B) unbehandelt verwendet werden wie es ist, oder es kann einer Oberflächen-Behandlung unterzogen werden. Die Beispiele für die Oberflächen-Behandlung umfassen eine Behandlung mit Fettsäure, eine Behandlung mit Phosphorsäure, eine Behandlung mit Titanat, eine Behandlung mit einem Silan-Kopplungsmittel und dergleichen. Unter dem Gesichtspunkt der Reaktivität mit dem Harz-Bestandteil (A) in der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, ein unbehandeltes Magnesiumhydroxid oder ein Magnesiumhydroxid zu verwenden, das mit einem Silan-Kopplungsmittel behandelt wurde.
  • Das Silan-Kopplungsmittel in der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein solches, das eine endständige Vinyl-Gruppe, eine Methacryloxy-Gruppe, eine Glycidyl-Gruppe oder eine Amino-Gruppe aufweist. Spezifische Beispiele hierfür umfassen Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Glycidoxypropyltrimethoxysilan, Glycidoxypropyltriethoxysilan, Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Methacryloxypropyltriethoxysilan, Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Mercaptopropyltriethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Aminopropyltrimethoxysilan, N-(β-Aminoethyl)-γ-aminopropyltripropylmethyldimethoxysilan, N-(β-Aminoethyl)-γ-aminopropyltripropyltrimethoxysilan und dergleichen. Darunter sind Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Methacryloxypropyltriethoxysilan, Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan und dergleichen bevorzugt. Als ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung mit einem Silan-Kopplungsmittel kann ein Verfahren durchgeführt werden, das allgemein verwendet wird, zum Beispiel das vorausgehende Mischen im trockenen Zustand oder die vorausgehende Behandlung im feuchten Zustand von einem Magnesiumhydroxid, dessen Oberfläche nicht behandelt wurde, oder durch Mischen eines Silan-Kopplungsmittels mit dem Magnesiumhydroxid während des Knetens. Die Menge des Silan-Kopplungsmittels, die zugegeben werden soll, wird in einer beliebigen Menge zugegeben, die für eine Oberflächenbehandlung ausreicht, jedoch beträgt sie spezifisch 0,1 bis 2,5 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 1,8 Gew.-%, und stärker bevorzugt 0,3 bis 1,0 Gew.-% in Bezug auf das Magnesiumhydroxid.
  • In alternativer Weise sind Magnesiumhydroxide, die zuvor einer Behandlung mit einem Silan-Kopplungsmittel unterzogen wurden, im Handel erhältlich. Spezifische Beispiele für Magnesiumhydroxide, deren Oberfläche mit einem Silan-Kopplungsmittel behandelt wurde, umfassen Kisuma 5L, Ksuma 5N und Kisuma 5P (Handelsnamen, hergestellt von Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.), Finemag MO-E (Handelsname, hergestellt von TMG Corporation) und dergleichen.
  • Darüber hinaus umfassen die Beispiele für das unbehandelte Magnesiumhydroxid Kisuma 5 (Handelsname, hergestellt von Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.), MAGNIFIN H5 (Handelsname, hergestellt von Albemarle Corporation) und dergleichen.
  • Wenn das Magnesiumhydroxid mit einem Silan-Kopplungsmittel behandelt wird, kann das Silan-Kopplungsmittel in der vorliegenden Erfindung einzeln oder in Kombination von zweien oder mehreren derselben verwendet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung können die Magnesiumhydroxide, deren Oberfläche nicht behandelt wurde, sowie die Magnesiumhydroxide, deren Oberfläche behandelt wurde, einzeln oder in Kombination verwendet werden. In alternativer Weise können Magnesiumhydroxide, die Oberflächenbehandlungen unterzogen wurden, welche sich voneinander unterscheiden, in Kombination verwendet werden.
  • Die Menge des zuzugebenden Magnesiumhydroxids (B) in der vorliegenden Erfindung beträgt 100 bis 300 Gewichtsteile, bevorzugt 110 bis 250 Gewichtsteile, und stärker bevorzugt 120 bis 230 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteile des Harz-Bestandteils (A). Falls die Menge in der Mischung zu gering ist, kann sie ein Problem bezüglich der Flammhemmung verursachen. Falls die Menge andererseits zu groß ist, kann sie ein solches Problem verursachen, wie die deutliche Verschlechterung der mechanischen Festigkeit, und die Verschlechterung der Abriebfestigkeit und Ölbeständigkeit.
  • Über die vorstehend genannten Verbindungen hinaus kann eine Melamincyanurat-Verbindung zu der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben werden, um die Flammhemmung zu verbessern. Das Melamincyanurat ist vorzugsweise klein bezüglich des Teil chendurchmessers. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Melamincyanurat-Verbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, beträgt vorzugsweise 10 μm oder weniger, stärker bevorzugt 7 μm oder weniger, und noch stärker bevorzugt 5 μm oder weniger. Die untere Grenze des durchschnittlichen Teilchendurchmessers ist nicht in besonderer Weise begrenzt, sondern die untere Grenze beträgt im Allgemeinen etwa 3 μm. Darüber hinaus wird die Melamincyanurat-Verbindung, welche der Oberflächenbehandlung unterzogen wird, bevorzugt unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit verwendet. Als eine Melamincyanurat-Verbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, können zum Beispiel MCA-0 und MCA-1 (Handelsnamen, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.) sowie die Produkte der Chemie Linz GmbH erwähnt werden. Als eine Melamincyanurat-Verbindung, deren Oberfläche mit einer Fettsäure behandelt wurde, und als eine Melamincyanurat-Verbindung, deren Oberfläche mit Silan behandelt wurde, können MC640 und MC860 (Handelsnamen, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) und dergleichen erwähnt werden.
  • Als Melamincyanurat-Verbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, kann zum Beispiel ein Melamincyanurat mit der nachfolgend gezeigten Struktur erwähnt werden:
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  • Der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann, falls nötig, mindestens eine Verbindung beigemischt werden, die aus Zinkstannat, Zinkhydroxystannat und Zinkborat ausgewählt wird, um die Flammhemmung zusätzlich zu verbessern. Die Verwendung dieser Verbindungen beschleunigt die Geschwindigkeit der Schalenbildung während der Verbrennung und stärkt die Schale. In Verbindung mit einer Melamincyanurat-Verbindung, die während der Verbrennung aus dem Inneren ein Gas abgibt, ist es ist somit möglich, die Flammhemmung spürbar zu verbessern.
  • Das Zinkborat, Zinkhydroxystannat oder Zinkstannat, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, weist bevorzugt einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 μm oder weniger, stärker bevorzugt von 3 μm oder weniger auf.
  • Spezifische Beispiele für das Zinkborat umfassen Alcanex FRC-500 (2 ZnO/3 B2O3–3,5 H2O), FRC-600 (Handelsnamen, hergestellt von Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd.), und dergleichen. Die Beispiele für das Zinkstannat (ZnSnO3) und Zinkhydroxystannat (ZnSn(OH)6) umfassen Alcanex ZS und Alcanex ZHS (Handelsnamen, hergestellt von Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd.), und dergleichen.
  • Die flammhemmende Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann in beliebiger Weise irgendeinen der verschiedenen Zusatzstoffe enthalten, welche gewöhnlich in geformten Artikeln verwendet werden, zum Beispiel ein Antioxidationsmittel, einen Metalldeaktivator, ein flammhemmendes Mittel (Hilfsstoff), einen Füllstoff und ein Gleitmittel, in einem Bereich, der den Zweck der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt.
  • Die Beispiele für das Antioxidationsmittel umfassen Antioxidationsmittel der Amin-Reihe, wie zum Beispiel 4,4'-Dioctyl-diphenylamin, N,N'-Diphenyl-p-phenylendiamin, 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin-Polymer; Antioxidationsmittel der Phenol-Reihe, wie zum Beispiel Pentaerythrityl-tetrakis(3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat), Octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol; Antioxidationsmittel der Schwefel-Reihe, wie zum Beispiel Bis(2-methyl-4-(3-n-alkylthiopropionyloxy)-5-t-butylphenyl)sulfid, 2-Mercaptobenzimidazol und Zinksalze desselben, Pentaerythrityl-tetrakis(3-dodecyl-thiopropionat); und dergleichen.
  • Die Beispiele für den Metalldeaktivator umfassen N,N'-Bis(3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyl)hydrazin, 3-(N-Salicyloyl)amino-1,2,4-triazol, 2,2'-Oxamid-bis-(ethyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat), und dergleichen.
  • Die Beispiele für das flammhemmende Mittel (Hilfsstoff) und den Füllstoff umfassen Ruß, Ton, Zinkoxid, Zinnoxid, Titanoxid, Magnesiumoxid, Molybdänoxid, Antimon(III)oxid, Siliziumverbindungen, Quarz, Talkum, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, weißes Carbon (white carbon) und dergleichen.
  • Die Beispiele für das Gleitmittel umfassen Gleitmittel der Kohlenwasserstoff-Reihe, der Fettsäure-Reihe, der Fettsäureamid-Reihe, der Ester-Reihe, der Alkohol-Reihe, der Metallseifen-Reihe und der Silicon-Reihe und dergleichen; darunter sind Gleitmittel der Kohlenwasserstoff-Reihe und Gleitmittel der Silicon-Reihe bevorzugt.
  • Die flammhemmende Harz-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Schmelzkneten der vorstehenden Bestandteile mit einer gewöhnlich verwendeten Knetvorrichtung hergestellt werden, wie zum Beispiel einem biaxialen Extruder zum Kneten, einem Banbury-Mischer, einem Kneter oder einer Walze.
  • Danach werden die geformten Artikel gemäß der vorliegenden Erfindung, wie zum Beispiel ein isolierter Draht, ein Kabel, eine optische Leitung und dergleichen, beschrieben.
  • Die Beispiele für die geformten Artikel gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen isolierte Drähte und Kabel, in denen die Leiter, die optischen Fasern oder andere geformte Artikel auf dem Umfang derselben mit der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung beschichtet sind. Der isolierte Draht oder das isolierte Kabel können zum Beispiel durch Extrusionsbeschichtung mit der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung auf den Umfang eines Leiters, einer optischen Faser, eines Bündels von isolierten Drähten oder eines anderen geformten Artikels mit einer üblichen Maschine zur Extrusionsformgebung hergestellt werden. Der Schlauch kann ebenso in einer ähnlichen Weise hergestellt werden.
  • Die Größe und die Gestalt des geformten Artikels der vorliegenden Erfindung sind nicht in besonderer Weise begrenzt, und sie können in Abhängigkeit von den Anwendungen in geeigneter Weise festgelegt werden. Wenn die Harz-Zusammensetzung zum Beispiel für einen isolierten Draht verwendet wird, ist die Dicke der Überzugsschicht, die aus der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung zusammengesetzt ist, und auf dem Umfang eines Leiters gebildet wird, nicht in besonderer Weise begrenzt und beträgt vorzugsweise 0,15 bis 2 mm. Die Isolationsschicht kann eine vielschichtige Struktur aufweisen, und somit kann die Isolationsschicht zusätzlich zu der Deckschicht, die aus der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet wird, zum Beispiel eine dazwischen liegende Schicht aufweisen.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird in näheren Einzelheiten auf der Grundlage der nachfolgend angegebenen Beispiele beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht so aufzufassen, als sei sie auf diese beschränkt.
  • Magnesiumhydroxide (1) bis (5)
  • Die Magnesiumhydroxide (1) bis (5) wurden durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • In einen Autoklaven wurden 400 ml einer wässrigen Lösung von Magnesiumchlorid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), die auf eine Konzentration von 0,5 mol/l eingestellt wurde, und Borsäure (hergestellt von Borax) in einer beliebi gen Menge, die aus einem Bereich von 0,01 bis 150 mol-% in Bezug auf das Magnesiumchlorid ausgewählt wurde, gegeben; 121 ml 3 N Natriumhydroxid-Lösung wurden tropfenweise dazugegeben, während die Mischung gerührt wurde, und die Mischung lies man bei Raumtemperatur (25 °C) für 30 Minuten reagieren, um eine Suspension von Magnesiumhydroxid-Teilchen zu ergeben.
  • Die Suspension wurde hydrothermisch bei 180 °C für 2 Stunden behandelt, und das Präzipitat wurde entwässert, mit Wasser gewaschen (200 ml), bei 105 °C für 24 Stunden getrocknet, um ein Magnesiumhydroxid mit einem bestimmten Seitenverhältnis und einer bestimmten BET-spezifischen Oberfläche zu ergeben. Das erhaltene Magnesiumhydroxid wurde mit einem Silan-Kopplungsmittel und Ölsäure an der Oberfläche behandelt, um jeweils die Magnesiumhydroxide (1) bis (5) zu ergeben.
  • Die durchschnittlichen sekundären Teilchendurchmesser und die BET-spezifischen Oberflächen der Magnesiumhydroxide (1) bis (5) wurden durch die folgenden Verfahren bestimmt, und die Seitenverhältnisse wurden aus diesen Werten erhalten.
  • Durchschnittlicher Teilchendurchmesser (A)
  • Eine Aufschlämmung einer Probe, die ein Magnesiumhydroxid mit einer Konzentration von annähernd 10 bis 20 Gew.-% enthielt, wurde zu 0,1 ml Solmix (ein gemischtes Lösungsmittel von 87 % Ethanol und 13 % Isopropylalkohol) gegeben, und die Mischung wurde durch Behandlung mit Ultraschallwellen für 3 Minuten dispergiert. Die gesamte Lösung der Dispersion wurde in eine Probenkammer eines Analysegeräts für die Verteilung der Teilchengröße (MICROTRAC HRA Model 9320-X100, hergestellt von Nikkiso Co., Ltd.) gegossen, zu der zuvor 200 ml Solmix gegeben wurden, und der durchschnittliche Teilchendurchmesser (A) wurde durch den Start des Analysegeräts für die Verteilung der Teilchengröße bestimmt.
  • BET-spezifische Oberfläche (B)
  • Die BET-spezifische Oberfläche einer trockenen, pulverförmigen Probe von Magnesiumhydroxid wurde durch das Adsorptionsverfahren mit flüssigem Stickstoff (β-Sorb Modell 4200, hergestellt von Nikkiso Co., Ltd.) bestimmt.
  • Seitenverhältnis (2x/y)
  • Unter der Annahme, dass das Magnesiumhydroxid gemäß der vorliegenden Erfindung aus Einkristallen besteht, dass es sich um einen monodispersen Typ handelt, und dass es eine Struktur einer regelmäßigen sechseckigen Säule mit dem gleichen Teilchendurchmesser aufweist, wie in 1 gezeigt, wurden die Werte x und y gemäß den folgenden Formeln A bis E berechnet, und das Seitenverhältnis (2x/y) wurde aus den Werten x und y erhalten. Die 1(a) zeigt eine perspektivische Ansicht eines Magnesiumhydroxids mit der Struktur einer regelmäßigen sechseckigen Säule, und die 1(b) zeigt eine Vorderansicht desselben. Darüber hinaus stellt der Wert x die Länge (μm) einer Seite des regelmäßigen Sechsecks dar, und der Wert y stellt die Dicke der Säule dar (μm), und der Wert A stellt den Teilchendurchmesser (μm) dar. Die Formeln A bis E sind jedoch nur anwendbar, wenn das Seitenverhältnis (2x/y) größer als 1,30 ist. A = (4x2 + y2)1/2 B = C/(D × E) C = (3 × 31/2 x2 + 6xy) × 10–12 D = 3/2 × 31/2 x2y × 10–12 E = 2,38
  • Jede der Werte A bis E ist ein gemessener, berechneter oder ein Literatur-Wert, wie nachfolgend gezeigt.
    • A(μm):
    durchschnittlicher Teilchendurchmesser (gemessener Wert)
    B(m2/g):
    BET-spezifische Oberfläche (gemessener Wert)
    C(m2):
    Oberfläche pro Teilchen (berechneter Wert)
    D(cm3):
    Volumen pro Teilchen (berechneter Wert)
    E(g/cm3):
    absolute spezifische Dichte des Magnesiumhydroxids (Literatur-Wert)
  • Die BET-spezifischen Oberflächen und die Seitenverhältnisse der Magnesiumhydroxide (1) bis (5), die gemäß den vorstehenden Gleichungen erhalten wurden, sind nachfolgend gezeigt. In Bezug auf die Magnesiumhydroxide (2) bis (5) wurde die Oberflächenbehandlung jeweils in der folgenden Weise durchgeführt:
    • (1) Magnesiumhydroxid BET-Oberfläche: 11,5 m2/g; Seitenverhältnis: 7,5
    • (2) Magnesiumhydroxid BET-Oberfläche: 15,1 m2/g; Seitenverhältnis: 9,3 Das Magnesiumhydroxid wurde mit 0,7 Gew.-% Stearinsäure und 0,5 Gew.-% Vinyltrimethoxysilan behandelt.
    • (3) Magnesiumhydroxid BET-Oberfläche: 16,3 m2/g; Seitenverhältnis: 19,0 Das Magnesiumhydroxid wurde mit 0,5 Gew.-% Ölsäure und 0,5 Gew.-% Vinyltrimethoxysilan behandelt.
    • (4) Magnesiumhydroxid BET-Oberfläche: 21,2 m2/g; Seitenverhältnis: 21,0 Das Magnesiumhydroxid wurde mit 0,75 Gew.-% Ölsäure und 1,0 Gew.-% Vinyltrimethoxysilan behandelt.
    • (5) Magnesiumhydroxid BET-Oberfläche: 15,1 m2/g; Seitenverhältnis: 9,3 Das Magnesiumhydroxid wurde mit 0,7 Gew.-% Ölsäure behandelt.
  • Die jeweiligen Bestandteile, die in den folgenden Tabellen gezeigt sind, wurden in trockenem Zustand bei Raumtemperatur vermischt, und in einem Banbury-Mischer schmelzgeknetet, um die jeweiligen flammhemmenden Harz-Zusammensetzungen zu ergeben. Die Zahlen in den Tabellen sind als Gewichtsteile ausgedrückt, falls nicht anders angegeben.
  • Anschließend wurde jede der flammhemmenden Harz-Zusammensetzungen, die bereits schmelzgeknetet wurden, durch ein Extrusions-Verfahren auf einen Leiter aufgetragen (Leiterdurchmesser 0,48 mm ∅; Draht mit einem verzinnten, getemperten Kupferstrang; Anordnung 7 Drähte/0,16 mm Durchmesser ∅), wobei eine Extrusions-Beschichtungsmaschine für die Herstellung von elektrischen Drähten verwendet wurde, um den Umfang des Leiters zu beschichten, und dadurch die jeweiligen isolierten Drähte herzustellen. Der äußere Durchmesser des Drahtes betrug 0,98 mm, die Dicke der Isolationsschicht betrug 0,25 mm).
  • Die so erhaltenen, isolierten Drähte wurden der folgenden Bewertung unterzogen.
  • (1) Zugfestigkeits-Test
  • Eine schlauchförmige Probe wurde von dem elektrischen Draht abgeschnitten, um einen Zugfestigkeits-Test nach UL 1571 durchzuführen. Der Test wurde bei einem Abstand der markierten Linien von 25 mm und einer Dehngeschwindigkeit von 50 mm/Minute durchgeführt. Eine Dehnung um 100 % oder mehr und eine Zugfestigkeit von 18 MPa oder mehr sind nötig.
  • (2) Ölbeständigkeits-Test
  • Das Testverfahren wurde gemäß der Testvorschrift von JIS C 3005 durchgeführt; eine Probe wurde in das Testöl JIS Nr. 2 bei 85 °C für 24 Stunden eingetaucht, und anschließend wurde der Zugfestigkeitstest mit der Probe durchgeführt.
  • Ein Anteil der Aufrechterhaltung von 80 % der Zugfestigkeit und ein Anteil der Aufrechterhaltung von 80 % oder mehr der Dehnung sind ausreichend, um den Test zu bestehen, und ein Anteil der Aufrechterhaltung von 85 % oder mehr ist bevorzugt.
  • Abriebfestigkeits-Test
  • Der Abriebfestigkeits-Test wurde mit einer Klinge mit R = 0,225 mm gemäß dem Verfahren JASO 608 durchgeführt, bei dem eine Klinge hin und her bewegt wird. Die Belastung betrug 7 N. Eine Zahl von 700 oder mehr ist zufrieden stellend, jedoch ist eine Zahl von 900 oder mehr stärker bevorzugt, und eine Zahl von 1000 oder mehr ist noch stärker bevorzugt.
  • (4) Eigenschaft des Druck-Schweißens eines elektrischen Drahtes
  • Die Proben eines elektrischen Drahtes wurden unter Druck mit einem Molex Mi-II-Steckverbinder verschweißt, wobei eine Handpressmaschine verwendet wurde, und die Ergebnisse wurden beobachtet. Eine Probe, die nur einen Bruch an der Stelle aufwies, an der die Klinge zum Druck-Schweißen angewendet wurde, oder die eine Blase in dem Beschichtungsabschnitt des elektrischen Drahts im Bereich der Zugentlastung (strain relief region) aufwies, die höher ist als die Beschichtung im Bereich der Klingenkante, wurde als nicht zufrieden stellend (X) bewertet, und eine Probe, die keinen Riss und keine Blase in einem spezifizierten Bereich aufwies, wurde als zufrieden stellend (O) bewertet.
  • (5) Flammhemmung
  • Ein Verbrennungs-Test mit einer waagerechten Flamme wurde gemäß JASO D 608 durchgeführt. Eine Probe, die für 60 Sekunden oder länger brannte, wurde als nicht zufrieden stellend eingestuft.
  • (6) Kratzfestigkeit
  • Gemäß dem Verfahren des in JASO D 608 beschriebenen Abriebfestigkeitstests, bei dem eine Klinge hin und her bewegt wird, wurde das Abschleifen durchgeführt, wobei eine Klinge von R = 0,125 mm unter einer Belastung von 5 N viermal vor und zurück bewegt wurde. Nach dem vorstehenden Test wurde die Probe beobachtet.
    • "O" (günstig): Kein Kratzer und kein Weißwerden.
    • "X" (ungünstig): Es wurden Kratzer oder ein deutliches Weißwerden beobachtet.
  • (7) Aussehen
  • Das Aussehen wurde mit dem bloßen Auge in Bezug auf die Schwankung des äußeren Durchmessers und des Oberflächenzustands des erhaltenen isolierten Drahts beobachtet, und eine Probe mit einem guten Aussehen wurde als „O" gekennzeichnet, und eine Probe mit einem äußeren Durchmesser, der schwankte und instabil war, mit einer aufgerauten Oberfläche oder mit einer ausblutenden Oberfläche wurde als „X" gekennzeichnet.
  • Die folgenden Materialien wurden verwendet.
  • (a-1) Polyolefin, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist
    • – Mit Acrylsäure modifiziertes Polypropylen: Handelsname: Polybond P-1002; Hersteller: Crompton Co., Ltd. Grad der Modifikation mit Acrylsäure: 6 Gew.-%
    • – Mit Acrylsäure modifiziertes Polyethylen: Handelsname: Polybond P-1009; Hersteller: Crompton Co., Ltd. Grad der Modifikation mit Acrylsäure: 6 Gew.-%
    • – Mit Maleinsäure modifiziertes Polyethylen: Handelsname: Admer XE070; Hersteller: Mitsui Chemicals, Inc. Grad der Modifikation mit Maleinsäure: 1 Gew.-%
  • (a-4) Copolymer der Styrol-Reihe, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist
    • Mit Maleinsäure modifiziertes Copolymer der Styrol-Reihe:
    • Handelsname: Clayton 1901 FG; Hersteller: JSR Clayton
    • Grad der Modifikation mit Maleinsäure: 1,7 Gew.-%
  • (a-5) Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäure
    • Copolymer aus Ethylen und Methacrylsäure:
    • Handelsname: Nucrel N1207C; Hersteller: Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd.
    • Methacrylsäure-Gehalt: 12 Gew.-%
  • (b) Polypropylen
    • – Block-Polypropylen (B-PP) Handelsname: Idemitsu PP 150GK; Hersteller: Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.
    • – Statistisches Polypropylen (R-PP) Handelsname: BC6DR; Hersteller: Japan Polypropylen Corp.
  • (c) Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin
    • Metallocen-katalysiertes Polyethylen (Dichte: 898 kg/m3)
    • Handelsname: Karnel KF-360; Hersteller: Japan Polychem Corporation
  • (d-1) Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat
    • Handelsname: Evaflex V-527-4; Hersteller: Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd.
    • Vinylacetat-Gehalt: 17 Gew.-%
  • (e) Copolymer der Styrol-Reihe
    • – SEPS (Copolymer aus Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol) Handelsname: Seeton 4077; Hersteller: Kuraray Co., Ltd.
    • – HSBR (hydriertes Derivat eines statistischen Copolymers aus Styrol und Butadien) Handelsname: Dynaron 1320P; Hersteller: JSR Corporation
  • (f) Weichmacher für Gummi
    • Handelsname: Diana Process Oil PW-90; Hersteller: Shell
  • (B) Magnesiumhydroxid
    • – Mit Silan behandeltes Magnesiumhydroxid Handelsname: Kisuma 5L; Hersteller: Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
    • – Unbehandeltes Magnesiumhydroxid Handelsname: Kisuma 5; Hersteller: Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
    • – Mit Fettsäure behandeltes Magnesiumhydroxid Handelsname: Kisuma 5AL; Hersteller: Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
  • Gleitmittel
    • Polyethylen-Wachs
    • Handelsname: AC Polyethylen Nr. 6; Hersteller: Hoechst
  • Die Mengen in der Mischung der jeweiligen Materialien und die Testergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
  • Figure 00390001
  • Figure 00400001
  • Figure 00410001
  • Wie es aus den Tabellen 1 bis 2 ersichtlich ist, ergaben die Proben in den Beispielen 1 bis 17 günstige Ergebnisse in jedem der Bewertungspunkte.
  • Im Gegensatz zum Vorstehenden hatten die Probe des Vergleichsbeispiels 1, die keinen Bestandteil (a) enthielt, und die Probe des Vergleichsbeispiels 6, die den Bestandteil (a) in einer Menge unterhalb des in der vorliegenden Erfindung spezifizierten Bereichs enthielt, jeweils ein Problem bezüglich der Kratzfestigkeit, Ölbeständigkeit oder der Verarbeitbarkeit durch Druck-Schweißen. Darüber hinaus erfüllte die Probe, welche keinen Bestandteil (b) enthielt (Vergleichsbeispiel 3), nicht die Anforderungen bezüglich der mechanischen Eigenschaften, der Ölbeständigkeit und der Verarbeitbarkeit durch Druck-Schweißen. Die Probe mit einer beigemengten Menge von Magnesiumhydroxid, die unterhalb des in der vorliegenden Erfindung spezifizierten Bereichs lag (Vergleichsbeispiel 2), war nicht zufrieden stellend in der Flammhemmung, und jene, die eine zu große Menge aufwies (Vergleichsbeispiel 4), führte zu Schwierigkeiten bei der Formgebung. Darüber hinaus führte die Probe des Vergleichsbeispiels 5, die kein Magnesiumhydroxid (B-1) mit einem Seitenverhältnis von 6 bis 25 und einer BET-Oberfläche von 8 bis 25 m2/g enthielt, zu einer mangelhaften Verarbeitbarkeit durch Druck-Schweißen.
  • Gemäß dem Vorstehenden ist die flammhemmende Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die ausgezeichnet ist bezüglich der Flammhemmung, der Wärmebeständigkeit, der mechanischen Eigenschaften, der Ölbeständigkeit, der Abriebfestigkeit und der Eigenschaft beim Druck-Schweißen, ohne sie einer Vernetzungs-Behandlung zu unterziehen, in der solche Eigenschaften gut ausgeglichen sind, die die Ausscheidung von Schwermetall-Verbindungen und die Erzeugung einer großen Menge Rauch oder gefährlicher Gase während der Entsorgung verhindert, zum Beispiel durch Deponieren oder Verbrennung, und die den neuesten umweltrechtlichen Anforderungen genügt, wobei die flammhemmende Harz-Zusammensetzung zur Wiederverwertung des Materials in der Lage ist. Insbesondere sind die vorstehenden vorteilhaften Wirkungen größer, wenn ein unbehandeltes Magnesiumhydroxid und/oder ein mit Silan behandeltes Magnesiumhydroxid als Magnesiumhydroxid verwendet werden.
  • Darüber hinaus sind die vorteilhaften Wirkungen größer, wenn die zuzugebende Menge des Bestandteils (a) in dem Harz-Bestandteil 20 bis 75 Gew.-% beträgt; und insbesondere bemerkenswert, wenn der Gehalt des Bestandteils der ungesättigten Carbonsäure in dem Harz-Bestandteil 0,5 bis 5,0 Gew.-% beträgt.
  • Darüber hinaus sind die Wirkungen größer, wenn die Harz-Zusammensetzung mindestens ein mit (Meth)acrylsäure modifiziertes Polypropylen als Bestandteil (a) enthält, und diese Wirkungen sind insbesondere bemerkenswert, wenn die Harz-Zusammensetzung ein mit (Meth)acrylsäure modifiziertes Polypropylen und ein mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziertes Copolymer der Styrol-Reihe als Bestandteil (a) enthält.
  • Darüber hinaus ist der geformte Artikel der vorliegenden Erfindung ein geformter Artikel, der alle vorstehend erwähnten Eigenschaften erfüllt, der die Wiederverwertung ermöglicht, da der geformte Artikel erneut geschmolzen werden kann, der beständig ist gegenüber dem Weißwerden durch Biegen, der kratzfest ist, und der in Bezug auf die Flammhemmung, die Abriebfestigkeit und die Ölbeständigkeit besonders ausgezeichnet ist.
  • Somit ist die flammhemmende Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die bevorzugt ist als ein geformter Artikel für ein Material für elektrische Schaltungen, einen Draht mit einem optischen Faserkern, eine optische Faserleitung, eine Folie, einen Schlauch oder dergleichen, die bezüglich des Druck-Schweißens ausgezeichnet sind.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung ist bevorzugt für eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung, die ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, eine hohe Flammhemmung, eine ausgezeichnete Ölbeständigkeit und Abriebfestigkeit aufweist, die keine toxischen Substanzen während der Entsorgung, zum Beispiel durch Deponierung oder Verbrennung, erzeugt, und die leicht gefärbt werden kann; und die vorliegende Erfindung ist günstig für einen geformten Artikel, der unter Verwendung derselben hergestellt wird. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung günstig für eine Harz-Zusammensetzung, einen geformten Artikel, wie zum Beispiel ein Material für elektrische Schaltungen, einen Draht mit einem optischen Faserkern, eine optische Faserleitung, eine Folie oder einen Schlauch, und ein Material für elektrische Schaltungen, das ausgezeichnet ist in der Eigenschaft bezüglich des Druck-Schweißens, von denen jedes Produkt alle vorstehend beschriebenen Eigenschaften erfüllt, ein wiederholtes Schmelzen und eine Wiederverwertung des geformten Artikels ermöglicht, und von denen jedes Produkt gegenüber dem Weißwerden durch Biegen beständig ist und ebenso kratzfest ist, und in Bezug auf alle Punkte der Flammhemmung, der Abriebfestigkeit und der Ölbeständigkeit besonders ausgezeichnet ist.
  • Nachdem unsere Erfindung in Bezug auf die vorliegenden Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es unsere Absicht, mitzuteilen, dass die Erfindung nicht auf irgendeine Einzelheit der Beschreibung beschränkt sei, falls nicht anders angegeben, sondern vielmehr breit innerhalb der technischen Lehre und des Umfangs aufzufassen sei, wie er in den begleitenden Ansprüchen festgelegt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine flammhemmende Harz-Zusammensetzung, welche enthält: einen Harz-Bestandteil, der mindestens ein Harz, das aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus einem säuremodifizierten Polyolefin, einem säuremodifizierten Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, einem säuremodizierten Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester, einem säuremodifizierten Copolymer der Styrol-Reihe, einem Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäure, und einem Copolymer aus Ethylen, (Meth)acrylsäureester und (Meth)acrylsäure besteht; ein Polypropylen; ein Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin; ein Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat und/oder ein Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester; ein Elastomer der Styrol-Reihe; und einen Weichmacher für Gummi; und ein Magnesiumhydroxid.

Claims (8)

  1. Flammhemmende Harz-Zusammensetzung, welche umfasst: 100 Gewichtsteile eines Harz-Bestandteils (A), der 10 bis 85 Gew.-% von (a) mindestens einem Harz, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus (a-1) einem Polyolefin, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-2) einem Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-3) einem Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-4) einem Copolymer der Styrol-Reihe, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, (a-5) einem Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäure, und (a-6) einem Copolymer aus Ethylen, (Meth)acrylsäureester und (Meth)acrylsäure besteht; 15 bis 90 Gew.-% von (b) einem Polypropylen; 0 bis 65 Gew.-% von (c) einem Copolymer aus Ethylen und einem α-Olefin; 0 bis 40 Gew.-% von (d-1) einem Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat und/oder (d-2) einem Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester; 0 bis 40 Gew.-% von (e) einem Elastomer der Styrol-Reihe; und 0 bis 20 Gew.-% von (f) einem Weichmacher für Gummi enthält; und 100 bis 300 Gewichtsteile Magnesiumhydroxid (B), wobei das Magnesiumhydroxid (B) 30 bis 300 Gewichtsteile eines Magnesiumhydroxids (B-1) mit einem Seitenverhältnis von 6 bis 25 und einer BET-Oberfläche von 8 bis 25 m2/g enthält.
  2. Flammhemmende Harz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Teil des Magnesiumhydroxids (B) ein unbehandeltes Magnesiumhydroxid und/oder ein mit Silan behandeltes Magnesiumhydroxid ist.
  3. Flammhemmende Harz-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zuzugebende Menge des Bestandteils (a) in dem Harz-Bestandteil (A) 20 bis 75 Gew.-% beträgt.
  4. Flammhemmende Harz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gehalt der ungesättigten Carbonsäure in dem Bestandteil (a) des Harz-Bestandteils (A) 0,5 bis 5,0 Gew.-% beträgt.
  5. Flammhemmende Harz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mindestens ein Polypropylen, das mit (Meth)acrylsäure modifiziert ist, als Bestandteil (a) enthalten ist.
  6. Flammhemmende Harz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens ein Polypropylen, das mit (Meth)acrylsäure modifiziert ist, und ein Copolymer der Styrol-Reihe, das mit einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert ist, als Bestandteil (a) enthalten sind.
  7. Geformter Artikel, der einen Leiter oder einen Draht mit einem optischen Faserelement und/oder einen Draht mit einem optischen Faserkern umfasst, mit der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als Überzugsschicht, welche den äußeren Umfang derselben bedeckt.
  8. Geformter Artikel, der durch Formgebung der flammhemmenden Harz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt wird.
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