JP2003165875A - ノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物及びその成形品 - Google Patents

ノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物及びその成形品

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JP2003165875A JP2001363056A JP2001363056A JP2003165875A JP 2003165875 A JP2003165875 A JP 2003165875A JP 2001363056 A JP2001363056 A JP 2001363056A JP 2001363056 A JP2001363056 A JP 2001363056A JP 2003165875 A JP2003165875 A JP 2003165875A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 V−0規格に合格する高難燃性を持ち、良好
な機械的特性並びに成形性、特に射出成形性に優れると
ともに、優れた耐熱性を併せ持つノンハロゲン高難燃性
エチレン系樹脂組成物、及びその成形品の提供。 【解決手段】 ベース樹脂100重量部に対して25〜
60重量部の金属水酸化物と3〜10重量部の赤リンと
を配合してなる樹脂組成物において、ベース樹脂は、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリル酸
エチル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種
のエチレン系共重合体に、直鎖状エチレン−α−オレフ
ィン共重合体を、1:0.1〜0.5(重量基準)の割
合で配合した混合物からなり、かつ、ベース樹脂中にお
ける酢酸ビニルコモノマーとアクリル酸エチルコモノマ
ーの合計含有量は、17.0〜23.0重量%であるこ
とを特徴とするノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組
成物、及びその成形品にて提供。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノンハロゲン高難
燃性エチレン系樹脂組成物に関し、更に詳しくは優れた
高難燃性、耐熱性を持ち、更に良好な機械的特性および
成形性を持つ難燃剤としてハロゲンを含まないエチレン
系樹脂組成物、およびそれから得られる成形品に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば送配電線の端子カバー、ク
ランクカバー、高圧電線の絶縁保護カバーなどの樹脂材
料としては、塩化ビニル樹脂組成物が使用されていた
が、近年、この塩化ビニル樹脂が燃焼時に有毒なハロゲ
ン含有ガスを発生することや、環境への負荷問題から、
これらの懸念のない樹脂組成物が求められるようになっ
た。このため、塩化ビニル代替樹脂として、エチレン系
樹脂が注目され、例えば、特定のメルトインデックス、
酢酸ビニル含有量のエチレン−酢酸ビニル共重合体、及
び/又は特定のメルトインデックス、アクリル酸エチル
含有量のエチレン−アクリル酸エチル共重合体から選ば
れる少なくとも2種のエチレン系共重合体、難燃剤とし
て水和金属化合物と赤リン系化合物を用いた相乗難燃性
効果のある難燃性樹脂組成物及びこれを成形加工してな
る難燃性絶縁保護カバーが提案されている。(特開平4
−23842号公報参照。)しかしながら、該公報に記
載の様に、エチレン系樹脂としてエチレン−酢酸ビニル
共重合体やエチレン−アクリル酸エチル共重合体を使用
した場合、国際基準UL(Underwriters
Laboratory社)−94基準のシート厚3mm
でV−1やV−0の規格を満たす難燃性および成形性は
得られるが、耐熱性については必ずしも満足するもので
なく、安定したV−0規格を合格する高難燃性と耐熱性
を兼ね備え、更に良好な機械的特性および成形性、並び
に耐トラッキング性を持つノンハロゲン高難燃性エチレ
ン系樹脂組成物の開発が求められていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、V−0規格に合格する高難燃性を持ち、良好
な機械的特性並びに成形性、特に射出成形性に優れると
ともに、優れた耐熱性を併せ持つノンハロゲン高難燃性
エチレン系樹脂組成物、およびそれから得られる成形品
を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく、難燃剤として水和金属化合物と赤リンの
組合せが、難燃性付与には実績と信頼性があるので、第
三の難燃剤を用いることなくこの難燃剤系を使用してエ
チレン系樹脂組成物を鋭意研究し、特定のエチレン系樹
脂の配合が、難燃性と耐熱性を兼ね備え、更に良好な機
械的特性および成形性、並びに耐トラッキング性を持つ
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【0005】すなわち、本発明の第1の発明によれば、
ベース樹脂(A)100重量部に対して25〜60重量
部の金属水酸化物(B)と3〜10重量部の赤リン
(C)を配合してなるノンハロゲン高難燃性エチレン系
樹脂組成物において、ベース樹脂(A)は、エチレン−
酢酸ビニル共重合体(a−1)およびエチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体(a−2)からなる群から選ばれる
少なくとも1種のエチレン系共重合体(a)に、直鎖状
エチレン−α−オレフィン共重合体(b)を、1:0.
1〜0.5(重量基準)の割合で配合した混合物からな
り、かつ、ベース樹脂(A)中における酢酸ビニルコモ
ノマーとアクリル酸エチルコモノマーの合計含有量は、
17.0〜23.0重量%であることを特徴とするノン
ハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物が提供される。
【0006】本発明の第2の発明によれば、第1の発明
において、エチレン系共重合体(a)は、1種以上のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体(a−1)と、1種以上の
エチレン−アクリル酸エチル共重合体(a−2)との混
合物であることを特徴とするノンハロゲン高難燃性エチ
レン系樹脂組成物が提供される。
【0007】本発明の第3の発明によれば、第1の発明
において、エチレン−酢酸ビニル共重合体(a−1)
は、メルトマスフローレートが0.5〜50g/10
分、酢酸ビニルコモノマー含有量が15〜40重量%で
あり、一方、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(a
−2)は、メルトマスフロレートが0.5〜50g/1
0分、アクリル酸エチルコモノマー含有量が10〜45
重量%であることを特徴とするノンハロゲン高難燃性エ
チレン系樹脂組成が提供される。
【0008】本発明の第4の発明によれば、第1の発明
において、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体
(b)は、メルトマスフローレートが0.5〜50g/
10分、密度が0.91〜0.96g/cmであるこ
とを特徴とするノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組
成物が提供される。
【0009】本発明の第5の発明によれば、第1の発明
において、金属水酸化物(B)は、高級脂肪酸、高級脂
肪酸金属塩、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、
高級アルコール、硬化油、チタネートカップリング剤、
又はシランカップリング剤から選ばれる少なくとも1種
の化合物で表面処理されたものであることを特徴とする
ノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物が提供され
る。
【0010】本発明の第6の発明によれば、第1の発明
において、赤リン(C)は、金属、金属酸化物、又は熱
硬化樹脂から選ばれる少なくとも1種の安定化剤で表面
処理されたものであることを特徴とするノンハロゲン高
難燃性エチレン系樹脂が提供される。
【0011】本発明の第7の発明によれば、第1の発明
において、ベース樹脂(A)100重量部に対して、さ
らに1〜5重量部のカーボンブラックを配合することを
特徴とするノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物
が提供される。
【0012】本発明の第8の発明によれば、第1〜7の
発明のいずれかに記載のノンハロゲン高難燃性エチレン
系樹脂組成物を成形してなる成形品が提供される。
【0013】本発明の第9の発明によれば、成形が射出
成形であることを特徴とする第8の発明に記載の成形品
が提供される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明のノンハロゲン高難
燃性エチレン系樹脂組成物及びその成形品について、各
項目毎に詳細に説明する。
【0015】1.ベース樹脂(A) 本発明で使用されるベース樹脂(A)は、エチレン−酢
酸ビニル共重合体(a−1)およびエチレン−アクリル
酸エチル共重合体(a−2)からなる群から選ばれる1
種以上(a)と、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重
合体(b)からなる。
【0016】エチレン−酢酸ビニル共重合体(a−1)
は、通常、高圧ラジカル重合法で製造される。エチレン
−酢酸ビニル共重合体(a−1)は、特性的には、メル
トマスフローレートが0.5〜50g/10分、好まし
くは1.0〜10g/10分、更に好ましくは2.0〜
5.0g/10分で、コモノマーの含有量が15〜40
重量%、好ましくは20〜35重量%、更に好ましくは
22〜33重量%であることが望ましい。メルトマスフ
ローレートが0.5g/10分未満であると、良好な成
形性を得ることが困難となり、一方50g/10分を超
えると得られる樹脂組成物の機械的特性および耐熱性低
下する。また、コモノマーの含有量が15重量%未満で
あると難燃剤の均一な分散性が低下し難燃性に影響がで
ることがあり、一方40重量%を超えると製造それ自体
が困難となり、かつ得られる樹脂組成物の機械的特性お
よび耐熱性が低下する。
【0017】エチレン−アクリル酸エチル共重合体(a
−2)は、通常、高圧ラジカル重合法で製造される。エ
チレン−アクリル酸エチル共重合体(a−2)は、特性
的には、メルトマスフローレートが0.5〜50g/1
0分、好ましくは1.0〜10g/10分、更に好まし
くは2.0〜8.0g/10分で、コモノマーの含有量
が10〜45重量%、好ましくは10〜40重量%、更
に好ましくは12〜38重量%であることが望ましい。
メルトマスフローレートが0.5g/10分未満である
と、良好な成形性を得ることが困難となり、一方50g
/10分を超えると得られる樹脂組成物の機械的特性お
よび耐熱性低下する。また、コモノマーの含有量が10
重量%未満であると難燃剤の均一な分散性が低下し難燃
性に影響がでることがあり、一方45重量%を超えると
製造それ自体が困難となり、かつ得られる樹脂組成物の
機械的特性および耐熱性が低下する。
【0018】直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体
(b)は、エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィン
の共重合体である。エチレンと共重合されるα−オレフ
ィンモノマーとしては、プロピレン、1−ブテン、1−
ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、
1−ドデセン、4−メチル−1−ペンテン等が例示でき
る。直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体(b)
は、従来から使用されているチーグラー系触媒、フィリ
ップス系触媒、又はスタンダード系触媒を用いて製造さ
れる。
【0019】チーグラー系触媒は、チタン化合物やバナ
ジウム化合物等の遷移金属化合物からなる主触媒、有機
アルミニウム等の有機金属化合物からなる助触媒および
ケイ素、チタニウム、マグネシウム等の酸化物からなる
触媒担体から構成される触媒であり、フィリップス系触
媒は、酸化クロムからなる主触媒とアルミニウム等の酸
化物からなる触媒担体から構成される触媒であり、スタ
ンダート系触媒は、酸化モリブデンからなる主触媒とア
ルミニウム等の酸化物からなる触媒担体から構成される
触媒である。
【0020】上記3種類の触媒はマルチサイト触媒とい
われるのに対して、近年開発されたシングルサイト触媒
を使用して製造された直鎖状エチレン−α−オレフィン
共重合体(b)も使用することができる。シングルサイ
ト触媒は、活性点が同種(シングルサイト)であること
からこのように呼ばれ、別名としてメタロセンあるいは
発明者の名前からカミンスキー触媒とも言われている。
この触媒としては、置換シクロペンタジエニル基を持つ
遷移金属化合物からなるものが例示でき、更に活性化共
触媒を含有することができる。共触媒としては、高重合
度又は低重合度のアルミノオキサン、特にメチルアルミ
ノオキサンが好適である。又、いわゆる変性アルミノオ
キサンも共触媒として適している。シングルサイト触媒
を使用された直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体
(b)は、組成分布および分子量分布が狭く、それゆえ
に機械的特性に優れた樹脂組成物が得られる。一方、従
来のチーグラー系触媒やフィリップス系触媒で製造され
た共重合体は、分子量分布が広く、加工性に優れた樹脂
組成物が得られるので、目的とする樹脂組成物の用途に
合わせて、選択すればよい。重合反応は、通常、温度0
〜250℃で、圧力が高圧(50MPa以上)、中圧
(10〜50MPa)あるいは低圧(常圧〜10MP
a)のいずれかの重合条件下で行われる。また、重合方
法は、特に限定されるものではなく、溶液重合法、懸濁
重合法、スラリー重合法、気相重合法等のいずれの方法
も使用することができる。
【0021】直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体
(b)は、1種あるいは2種以上混合して使用して良
く、特性的には、メルトマスフローレートが0.5〜5
0g/10分、好ましくは1.0〜10g/10分、更
に好ましくは2.0〜8.0g/10分で、密度が0.
91〜0.96g/cm、好ましくは0.915〜
0.955g/cm、更に好ましくは0.92〜0.
95g/cmであることが望ましい。メルトマスフロ
ーレートが0.5g/10分未満であると、良好な成形
性を得ることが困難となり、一方50g/10分を超え
ると得られる樹脂組成物の機械的特性および耐熱性低下
する。また、密度が0.91g/cm未満であると耐
熱性が低下し、一方0.95g/cmを超えると難燃
剤の均一な分散性が低下し難燃性に影響がでることがあ
り、更に得られる樹脂組成物の耐候性が低下する。
【0022】ベース樹脂(A)のエチレン−酢酸ビニル
共重合体(a−1)およびエチレン−アクリル酸エチル
共重合体(a−2)からなる群から選ばれた1種以上
(a)と直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体
(b)の配合割合は、重量比で1:0.1〜0.5、好
ましくは1:0.15〜0.4、更に好ましくは1:
0.16〜0.3である。この比が1:0.1未満であ
ると、耐熱性が低下し、一方1:0.5超であると、難
燃性が低下する。
【0023】本発明では、ベース樹脂(A)中のコモノ
マー(本明細書では、コモノマーとは、エチレン−酢酸
ビニル共重合体(a−1)およびエチレン−アクリル酸
エチル共重合体(a−2)からなる群から選ばれた1種
以上(a)中に含まれる酢酸ビニルコモノマーおよびア
クリル酸エチルコモノマーの和の重量%を意味し、直鎖
状エチレン−α−オレフィン共重合体(b)を構成する
α−オレフィンモノマーは含まれない。)の含有量は、
17.0〜23.0重量%であることが必須であり、好
ましくは17.5〜20.0重量%、更に好ましくは1
7.6〜20.0重量%である。ベース樹脂(A)中の
コモノマーの含有量が17.0重量%未満であると、難
燃性が得られず、一方23.0重量%を超えるベース樹
脂(A)は、耐熱性が低下する。ベース樹脂(A)中の
コモノマーの含有量を本発明の範囲とするためには、そ
れ自体酸素指数の大きい(すなわち、相対的に難燃性が
高い)、しかし高コモノマー含有品の製造がより難しい
エチレン−酢酸ビニル共重合体(a−1)と、相対的に
難燃性が低い、しかし高コモノマー含有品の製造が容易
なエチレン−アクリル酸エチル共重合体(a−2)を併
用することが好ましい。また、エチレン−酢酸ビニル共
重合体(a−1)およびエチレン−アクリル酸エチル共
重合体(a−2)は、1種あるいは2種以上混合して使
用してもよい。
【0024】2.金属水酸化物(B) 本発明では、金属水酸化物(B)としては水和金属化合
物も包含され、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ジルコ
ニウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト
等が例示される。これらの中では、融点の高い水酸化マ
グネシウムを好適に用いることができる。水酸化マグネ
シウムとしては、海水等から製造された合成水酸化マグ
ネシウムおよび天然産ブルーサイト鉱石を粉砕して製造
された水酸化マグネシウムを主成分とする天然鉱石のい
ずれも好適に用いることができる。
【0025】金属水酸化物(B)の表面は、分散性や流
動性を向上するために、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属
塩、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アマイド、高級ア
ルコール、硬化油、チタネートカップリング剤、シラン
カップリング剤等から選ばれた少なくとも1種の表面処
理剤0.5〜5重量%で表面被覆されていることが望ま
しい。具体的には、ステアリン酸、オレイン酸、パルミ
チン酸;これら高級脂肪酸のナトリウム塩、カルシウム
塩マグネシウム塩;これらの高級脂肪酸のメチルエステ
ル、プロピルエステル、ブチルエステル、オクチルエス
テル;これらの高級脂肪酸のアマイド;オクチルアルコ
ール、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコール;
牛脂硬化油;イソプロピル−トリ(ジオクチルホスフェ
ート)チタネート;ビニルトリエトキシシラン等を例示
することができる。表面処理法としては、湿式法、乾式
のいずれも用いることができる。
【0026】金属水酸化物(B)の平均粒子径は、樹脂
への分散性、難燃性の効果から40μm以下が好まし
く、特に0.2〜6μmのものが好ましい。金属水酸化
物(B)の配合量は、ベース樹脂100重量部に対し
て、25〜60重量部、好ましくは30〜50重量部で
ある。配合量が25重量部未満であると難燃性が不十分
となり、一方60重量部を超えると良好な成形性が得ら
れない。
【0027】3.赤リン(C) 本発明では、赤リン(C)とは赤リンを主成分とする難
燃剤である。赤リン(C)は比較的不安定な化合物であ
り、発火しやすく、特に粉塵爆発を起こし易く、経時的
にホスフィンや酸化生成物をを生成してベース樹脂
(A)を劣化させやすいので赤リン粒子の表面を安定化
剤で被覆したものが望ましい。
【0028】安定化剤としては、金属、金属酸化物や熱
硬化樹脂が用いられ、金属としては、アルミニウム、
鉄、クロム、ニッケル、亜鉛、マンガン、アンチモン、
ジルコニウム、チタン等が挙げられ、金属酸化物として
は酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン等が挙げら
れる。熱硬化樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂、シ
リコン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂等が挙げら
れる。安定化剤を2種以上用いて被覆してもよい。これ
らの安定化剤の表面被覆量は、赤リン粒子に対して金
属、金属酸化物については金属として0.5〜15重量
%、熱硬化性樹脂としては固形分として5〜30重量%
の範囲に設定することが望ましい。
【0029】赤リン(C)の平均粒子径は、樹脂への分
散性、難燃性の効果から50μm以下が好ましく、特に
5〜40μmのものが好ましい。赤リン(C)の配合量
は、ベース樹脂100重量部に対して、2〜30重量
部、好ましくは3〜10重量部、更に好ましくは5〜1
0重量部である。配合量が2重量部未満であると難燃性
が不十分となり、一方10重量部を超えると機械的特性
や成形性が低下する。
【0030】4.他の配合剤(D) 本発明のノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物に
は、更に各種配合剤(D)を配合することができる。各
種配合剤(D)としては、安定剤、中和剤、耐候剤(紫
外線吸収剤、光安定剤)、酸化防止剤、滑剤、顔料、加
工性改良剤、電圧安定剤、耐トラッキング剤、耐候剤、
帯電防止剤、核剤、銅害防止剤、発泡剤、気泡防止剤、
殺菌剤、防カビ剤等を挙げることができる。
【0031】成形品が屋外で使用される絶縁保護カバー
等の用途に供される場合は、耐候剤を配合することが好
ましい、特に好適な耐候剤としては、各種カーボンブラ
ックを挙げることができ、その配合量は、ベース樹脂
(A)100重量部に対して1〜5重量部程度である。
【0032】また成形時の熱暴露や経時安定性を得るた
めに、酸化防止剤を配合することが望ましい。酸化防止
剤としては、フェノール系、リン系、アミン系、イオウ
系等を挙げることができ、単独でも2種以上混合して使
用してもよく、その配合量は、ベース樹脂(A)100
重量部に対して、0.001〜5重量部程度である。
【0033】更に本発明のノンハロゲン高難燃性エチレ
ン系樹脂組成物には、各種滑剤を配合することが望まし
い。滑剤としては、公知のものを用いればよく、その配
合量は、ベース樹脂(A)100重量部に対して、0.
1〜3重量部程度である。
【0034】5.ノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂
組成物の調製 本発明のノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物
は、各種の調製方法で準備することができる。例えば、
ベース樹脂(A)、金属水酸化物(B)、赤リン(C)
および他の配合剤(D)を、バンバリーミキサー、加圧
ニーダー、二軸押出機、ブスコニーダー、ヘンシェルミ
キサー、ロールニーダー等を用いてベース樹脂の溶融温
度以上で、例えば、110〜200℃で溶融混練して調
製できる。更に赤リン(C)や他の配合剤(D)は、ベ
ース樹脂(B)を構成するエチレン−酢酸ビニル共重合
体(a−1)、エチレン−アクリル酸エチル共重合体
(a−2)あるいは直鎖状エチレン−α−オレフィン共
重合体(b)を使用して、いわゆるマスターバッチを製
造して配合してもよい。
【0035】6.成形品 本発明のノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物
は、電線の端子カバー、クランプカバー、絶縁保護カバ
ー等の用途ごとに決まっている所定の形状に成形して使
用することができる。成形法としては、射出成形、押出
成形、圧縮成形、中空成形、カレンダー成形、粉末成形
等を適応することができる。本発明のノンハロゲン高難
燃性エチレン系樹脂組成物は、形状の複雑な成形品を製
造できる条件の厳しい射出成形において、特に優れた加
工性を持つ。
【0036】
【実施例】次に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。なお、本明細書中で用いられた試料、物性値
および評価は、それぞれ以下の方法によるものである。
【0037】「試料」 1.ベース樹脂(A) エチレン−酢酸ビニル共重合体(a−1)(以下、EV
Aともいう。) EVA1=メルトマスフローレート4g/10分、酢酸
ビニルコポリマー含有量25重量% エチレン−アクリル酸エチル共重合体(a−2)(以
下、EEAともいう。) EEA1=メルトマスフローレート20g/10分、ア
クリル酸エチルコポリマー含有量20重量% EEA2=メルトマスフローレート20g/10分、ア
クリル酸エチルコポリマー含有量35重量% EEA3=メルトマスフローレート6g/10分、アク
リル酸エチルコポリマー含有量12重量% EEA4=メルトマスフローレート0.5g/10分、
アクリル酸エチルコポリマー含有量25重量% 直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体(b)(以
下、LLともいう。) LL1=エチレン−オクテン−1共重合体、メルトマス
フローレート6g/10分、密度0.92g/cm LL2=エチレン−ヘキセン−1共重合体、メルトマス
フローレート2.5g/10分、密度0.92g/cm
【0038】2.金属水酸化物(B)(以下、Mg(O
H)ともいう。) Mg(OH)1=表面被覆合成水酸化マグネシウム、
マグシーズN−4(神島化学製) Mg(OH)2=表面被覆天然鉱石由来水酸化マグネ
シウム、マグシーズN−1(神島化学製)
【0039】3.赤リン(C) 赤リン1=表面被覆赤リン、ノーパレッド120F(燐
化学製)
【0040】4.他の配合剤(D) 滑剤=ステアリン酸マグネシウム 酸化防止剤=テトラキス[メチレン−3−(3’,5’
−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピ
オネート]メタン、イルガノックス1010(チバスペ
シャルティケミカル製) カーボンブラック=9A−32(キャボット製)
【0041】「評価」 1.メルトマスフローレート(以下、MIともいう。) JIS K6760−2に準拠して行い、温度190
℃、荷重2.16kgで測定した。
【0042】2.フローインデックス(以下、FIとも
いう。) JIS K6760−2に準拠して行い、温度190
℃、荷重21.6kgで測定した。
【0043】3.機械的特性 3−1.引張破壊応力 JIS C3005に準拠して行った。10MPa以上
を合格とした。 3−2.引張破壊ひずみ JIS C3005に準拠して行った。350%以上を
合格とした。
【0044】4.耐熱性 4−1.熱老化試験 JIS C3005に準拠して行なった。90℃に96
時間保管後の引張破壊応力および引張破壊ひずみを測定
し、残率として百分率で評価した。引張破壊応力および
引張破壊ひずみとも残率80%以上を合格とした。 4−2.加熱変形率 JIS C3005に準拠して行った。3.5kg荷
重、75℃で30分予熱後30分間加熱し、試片の長さ
の変化率で評価した。10%以下を合格とした。
【0045】5.難燃性 5−1.酸素指数 JIS K7201に準拠して行なった。30%以上を
合格とした。 5−2.UL−94試験 UL−94に準拠して行なった。3mm厚の圧縮成形シ
ートより幅12.7mm、長さ127mmの試片を切り
取り評価した。火垂れ(ドリップともいう。)がなく、
V−0を満たすものを合格とした。
【0046】6.成形性 射出成形機(東芝製 IS150E(150トン型
締)、スクリュウ直径40mm、射出圧力100MPa
を用いて200℃におけるスパイラル フローを測定し
た。300mm以上を、成形性、特に射出成形性を満た
すものとした。
【0047】[実施例1、比較例1]EVA1(a):
LL1(b)=1:0.26からなるベース樹脂(A)
を使用して、ベース樹脂(A)100重量部あたり、M
g(OH)を41重量部、赤リン1を8.7重量部、
滑剤を0.5重量部、酸化防止剤を0.6重量部の割合
で配合し、バンバリーミキサーで160℃で10分間溶
融混練し、実施例1の本発明の樹脂組成物を得た。これ
を平均粒径約4mmのペレットに造粒し、評価した。比
較例1として、赤リン8.7重量部を配合しない他は実
施例1と同様ににして樹脂組成物を得、同様に評価し
た。
【0048】[評価結果]結果を表1に示したが、ベー
ス樹脂(A)中のコモノマー含有量が19.8重量%で
ある実施例1および比較例1の樹脂組成物は、好適なM
I、FI、機械的強度(引張強さ、引張伸び)、耐熱性
(好適な熱老化性、優れた加熱変形性)並びに成形性を
示したが、難燃性については、酸素指数については両者
間で差は認められなかったが、比較例1の樹脂組成物
は、UL−94試験で不合格となり、難燃性が不十分で
あった。
【0049】[実施例2、比較例2、3]実施例2、比
較例2、3ではエチレン−酢酸ビニル共重合体(a−
1)とエチレン−アクリル酸エチル共重合体(a−2)
とを併用して使用した。EVA1とEEA1との重量割
合85:15の[EVA1+EEA1](a):LL1
(b)=1:0.18からなるベース樹脂(A)を使用
して、ベース樹脂(A)100重量部あたり、Mg(O
H)を41重量部、赤リン1を8.7重量部、滑剤を
0.5重量部、酸化防止剤を0.6重量部の割合で配合
し、バンバリーミキサーで160℃で10分間溶融混練
し、実施例2の本発明の樹脂組成物を得、これを評価し
た。比較例2、3として、LL1の配合量を本発明の上
限値を超える数値、即ち(a):(b)=1:0.5
5、および下限値未満の数値、即ち(a):(b)=
1:0.05となる様に配合して試験した。
【0050】[評価結果]実施例2の本発明の樹脂組成
物は、すべての評価で良好な性能を示したが、ベース樹
脂中の直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体(b)
の配合割合が、本発明の上限値を超える比較例2では、
難燃性が不合格となり、一方、これが下限値未満の比較
例3では、耐熱性が満足できるものではなく、且つ機械
的特性が劣っていた。
【0051】[実施例4]カーボンブラックを、ベース
樹脂(A)100重量部あたり1.5重量部追加した以
外は、実施例2と同様にして樹脂組成物を調製し、評価
した。
【0052】[評価結果]結果は、表1に示したが、得
られた樹脂組成物は、優れた高難燃性、耐熱性を示し、
かつ好適なMI、FI、機械的強度、成形性を示し、耐
候性のある優れた樹脂組成物であった。
【0053】[実施例5、比較例4]実施例5および比
較例4では、赤リンおよびカーボンブラックをマスター
バッチを製造して配合した。 (赤リンマスターバッチの製造)赤リンの配合量が23
重量%となるように、EEA3に配合し、バンバリーミ
キサーを使用して160℃で10分間で溶融混練し、こ
れを平均粒径約4mmに造粒して赤リンマスターバッチ
を調製した。 (カーボンブラックマスターバッチの製造)カーボンブ
ラックの配合量が36重量%となるように、EEA4に
配合し、バンバリーミキサーを使用して160℃で10
分間溶融混練し、これを平均粒径約4mmに造粒してカ
ーボンブラックマスターバッチを調製した。EVA1を
30重量%、EEA2を4.5重量%、LL1を10重
量%、Mg(OH)1を27重量%、赤リンマスター
バッチを25重量%、滑剤を0.3重量%、酸化防止剤
を0.4重量%、カーボンマスターバッチを2.8重量
%となるように各成分を配合し、バンバリーミキサーで
160℃で10分間溶融混練し、実施例5の樹脂組成物
を得てこれを平均粒径約4mmのペレットに造粒し、評
価した。EVA1を25重量%およびLL1を15重量
%とした以外は、実施例5と同様にして、比較例4の樹
脂組成物を得て、同様に評価した。表2に、赤リンマス
ターバッチ中およびカーボンマスターバッチ中の樹脂量
をベース樹脂配合量として参入し、ベース樹脂(A)1
00重量部あたりの各配合成分の重量部をまとめて示し
た。
【0054】[評価結果]結果は表2に示したが、実施
例5および比較例4の樹脂組成物とも優れた耐熱性、お
よび好適なMI、FI、機械的強度、並びに成形性を示
し、耐候性のあるものであったが、コモノマー含有量が
18.1重量%の実施例5はUL−94規格でV−0の
成績をもっていたが、コモノマー含有量が16.1重量
%の比較例4は、これがV−1であり求める高難燃性は
得られなかった。
【0055】[実施例6、7]実施例6として、LL1
(エチレン−オクテン−1共重合体)をLL2(エチレ
ン−ヘキセン−1共重合体)に置き換えた以外は、実施
例7としてMg(OH)1(表面被覆合成水酸化マグ
ネシウム)をMg(OH)2(表面被覆天然鉱石由来
水酸化マグネシウム)に置き換えた以外は、実施例5と
同様にして樹脂組成物を調製し、同様に評価した。
【0056】[評価結果]結果は表2に示したが、これ
らの樹脂組成物は、優れた高難燃性、耐熱性を持ち、好
適なMI、FI、機械的強度、並びに成形性を示し、耐
候性のあるものであった。
【0057】
【表1】
【0058】
【表2】
【0059】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のノ
ンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物は、エチレン
系樹脂からなるベース樹脂(A)、金属水酸化物(B)
および赤リン(C)から構成され、ベース樹脂(A)が
各々特定配合割合のエチレン−酢酸ビニル共重合体(a
−1)およびエチレン−アクリル酸エチル共重合体(a
−2)からなる群から選ばれた1種以上のエチレン系共
重合体(a)と直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合
体(b)とからなっているので、直鎖状エチレン−α−
オレフィン共重合体(b)の配合により優れた耐熱性を
具備しており、更に、ベース樹脂(A)中の酢酸ビニル
コモノマーとアクリル酸エチルコモノマーの特定の含有
量を持つので、難燃剤を配合しても優れた成形性と第三
の難燃剤を配合することなく優れた難燃性を具備してい
る。また、本発明のノンハロゲン高難燃性エチレン系樹
脂組成物は、上述のように優れた成形性を持つので、電
線被覆やパイプなどの押出成形法に適するばかりでな
く、複雑な成形品が製造できる射出成形法において、特
に優れた性能を持つので、射出成形法で成形され耐候性
が要求される送配電線の端子カバー、クランクカバー、
高圧電線の絶縁保護カバーなどの成形品を得ることがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 3/22 C08K 3/22 9/00 9/00 // B29K 23:00 B29K 23:00 (72)発明者 大木 有美 神奈川県横浜市鶴見区市場上町2−18− 406 Fターム(参考) 4F071 AA15 AA82 AA88 AB03 AB05 AB17 AE07 4F206 AA04H AA10 AB05 AB16 AB18 AB28 AE10 JA07 JF01 JF02 4J002 BB051 BB061 BB071 BB151 DA038 DA057 DE016 FB086 FB156 FB267 FD018 FD077 FD087 FD136 FD137 GQ00

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベース樹脂(A)100重量部に対して
    25〜60重量部の金属水酸化物(B)と3〜10重量
    部の赤リン(C)を配合してなるノンハロゲン高難燃性
    エチレン系樹脂組成物において、 ベース樹脂(A)は、エチレン−酢酸ビニル共重合体
    (a−1)およびエチレン−アクリル酸エチル共重合体
    (a−2)からなる群から選ばれる少なくとも1種のエ
    チレン系共重合体(a)に、直鎖状エチレン−α−オレ
    フィン共重合体(b)を、1:0.1〜0.5(重量基
    準)の割合で配合した混合物からなり、かつ、ベース樹
    脂(A)中における酢酸ビニルコモノマーとアクリル酸
    エチルコモノマーの合計含有量は、17.0〜23.0
    重量%であることを特徴とするノンハロゲン高難燃性エ
    チレン系樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 エチレン系共重合体(a)は、1種以上
    のエチレン−酢酸ビニル共重合体(a−1)と、1種以
    上のエチレン−アクリル酸エチル共重合体(a−2)と
    の混合物であることを特徴とする請求項1に記載のノン
    ハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 エチレン−酢酸ビニル共重合体(a−
    1)は、メルトマスフローレートが0.5〜50g/1
    0分、酢酸ビニルコモノマー含有量が15〜40重量%
    であり、一方、エチレン−アクリル酸エチル共重合体
    (a−2)は、メルトマスフロレートが0.5〜50g
    /10分、アクリル酸エチルコモノマー含有量が10〜
    45重量%であることを特徴とする請求項1に記載のノ
    ンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合
    体(b)は、メルトマスフローレートが0.5〜50g
    /10分、密度が0.91〜0.96g/cmである
    ことを特徴とする請求項1に記載のノンハロゲン高難燃
    性エチレン系樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 金属水酸化物(B)は、高級脂肪酸、高
    級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミ
    ド、高級アルコール、硬化油、チタネートカップリング
    剤、又はシランカップリング剤から選ばれる少なくとも
    1種の化合物で表面処理されたものであることを特徴と
    する請求項1に記載のノンハロゲン高難燃性エチレン系
    樹脂組成物。
  6. 【請求項6】 赤リン(C)は、金属、金属酸化物、又
    は熱硬化樹脂から選ばれる少なくとも1種の安定化剤で
    表面処理されたものであることを特徴とする請求項1に
    記載のノンハロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物。
  7. 【請求項7】 ベース樹脂(A)100重量部に対し
    て、さらに1〜5重量部のカーボンブラックを配合する
    ことを特徴とする請求項1に記載のノンハロゲン高難燃
    性エチレン系樹脂組成物。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載のノンハ
    ロゲン高難燃性エチレン系樹脂組成物を成形してなる成
    形品。
  9. 【請求項9】 成形が射出成形であることを特徴とする
    請求項8に記載の成形品。
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CN109923169A (zh) * 2016-11-23 2019-06-21 联合碳化化学品及塑料技术有限责任公司 多相导电聚合物复合组合物

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