JP2013501081A

JP2013501081A - 難燃性熱可塑性エラストマー

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Publication number: JP2013501081A
Application number: JP2012521924A
Authority: JP
Inventors: タイ，シアンヤン; ヤオ，ウェイグアン; キ，ユドン; チェン，ジン; エフ．イートン，ロバート
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズエルエルシー
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2029-07-31
Also published as: CN102549056A; EP2459632A4; EP2459632A1; KR20120053017A; BR112012002247A2; US8987597B2; EP2459632B1; CN102549056B; KR101726900B1; CA2769007A1; JP5458174B2; MX2012001402A; BR112012002247B1; TW201103956A; US20120132457A1; WO2011011921A1; CA2769007C

Abstract

本開示は、熱可塑性エラストマーと金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルから成る難燃剤とを含む組成物を提供する。金属水和物のオリゴマーリン酸エステルに対する重量比は、１．４５：１より大きい。本組成物は、被覆ワイヤー又は被覆ケーブルなどの物品の成分であり得、この場合は該被覆物中に本組成物が存在する。

Description

本開示は、難燃性熱可塑性エラストマーに関する。

ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）などのハロゲン含有材料は、ワイヤー及びケーブル用途で広範に使用されている。エコロジー及び健康意識により、ＰＶＣの実行可能な代替物を見つける努力を迫られている。熱可塑性エラストマーとＰＶＣは、多くの物理的及び機械的態様が似ているので、熱可塑性エラストマーは、ＰＶＣのハロゲン不含代替物になる可能性のあるものとみられている。しかし、ワイヤー及びケーブル用途には難燃性が求められる。熱可塑性エラストマーへの難燃剤の添加は、多くの場合、その熱可塑性エラストマーの望ましい物理的及び機械的特性を低下させる。

ワイヤー及びケーブル用途ならびに特に可撓性ワイヤー／ケーブルに適する機械的及び物理的特性を有するハロゲン不含難燃性熱可塑性エラストマーが望ましい。

本開示は、組成物を提供する。ある実施形態において、組成物を提供し、該組成物は、約１２重量％から約５０重量％の熱可塑性エラストマー及び約４８重量％から約７５重量％の難燃剤を含む。前記熱可塑性エラストマーは、５０Ｄ未満のショアー硬度を有する。前記難燃剤は、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルを含む。金属水和物のオリゴマーリン酸エステルに対する重量比は、１．４５：１より大きい。

本開示は、別の組成物を提供する。ある実施形態において、組成物を提供し、該組成物は、熱可塑性エラストマー、極性オレフィン系ポリマー及び難燃剤を含む。前記難燃剤は、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルを含む。

本開示は、物品を提供する。ある実施形態において、物品を提供し、該物品は、熱可塑性エラストマーと難燃剤とを含む組成物から成る少なくとも１つの構成要素を含む。前記熱可塑性エラストマーは、５０未満のショアー硬度を有する。前記難燃剤は、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルを含む。金属水和物の有機ホスフェートに対する重量比は、約１．４５：１より大きい。

ある実施形態において、前記物品は、金属導体及び該金属導体上の被覆物を含む。前記被覆物は、前記組成物を含む。

本開示のある実施形態によるワイヤー成形機の概略図である。図中、「GROOVED MOLDING PLATE」は溝付成形プレート、「FRAME MOLD」は型枠である。

本開示のある実施形態による燃焼試験装置の概略図である。

元素の周期表へのすべての言及は、ＣＲＣＰｒｅｓ，Ｉｎｃ．が２００３年に発行し、著作権を有する元素の周期表を指す。また、族（単数又は複数）へのいずれの言及も、族の番号付けにＩＵＰＡＣシステムを用いてこの元素の周期表に表されている族（単数又は複数）であるものとする。相反する明言がない限り、文脈からの暗示が無い限り又は当分野において通例でない限り、すべての部及びパーセントは、重量に基づくものであり、すべての試験法は、本開示の出願日現在のものである。米国特許実務のために、一切の参照特許、特許出願又は出版物の内容は、特に、合成技術、生成物及び加工計画、ポリマー、触媒、定義（本開示に具体的に提供する任意の定義と矛盾のない程度に）及び当分野における一般知識に関して、それら全体が参照により組み込まれる（又はその対応ＵＳ版は、同じように参照により組み込まれる）。

本開示における数値範囲は近似であり、従って、別の指示が無い限りその範囲外の値を含み得る。数値範囲は、低位値から、この低位値を含めて、高位値までのすべての値を１単位刻みで含むが、但し、任意の低位値と任意の高位値の間が少なくとも２単位離れていることを条件とする。例として、組成的、物理的又は他の特性、例えば分子量、メルトインデックスなど、が１００から１，０００である場合には、その意図は、すべての個々の値、例えば１００、１０１、１０２など、及び部分範囲、例えば１００から１４４、１５５から１７０、１９７から２００などを明確に列挙することである。１未満である値を含有する又は１より大きい分数（例えば、１．１、１．５など）を含有する範囲については、１単位を、適宜、０．０００１、０．００１、０．０１又は０．１であると考える。１０未満の１桁数字を含有する範囲（例えば１から５）については、概して１単位を０．１であると考えられる。これらは、具体的に意図されていることの単なる例であり、列挙されている最低値と最高値の間の数値のすべての可能な組み合わせが本開示において明確に述べられていると考えるべきである。数ある中でも、組成物中の熱可塑性エラストマー、難燃剤、ＵＶ安定剤、添加剤及び様々な他の成分の量、ならびにこれらの成分を規定する様々な特徴及び特性についての数値範囲を、本開示の中で提供する。

化合物に関して用いる場合、特に別の指示がない限り、単数形の語は、すべての異性体形態を含み、逆もまた同じである（例えば、「ヘキサン」は、ヘキサンのすべての異性体を個々に又は集合的に含む）。用語「化合物」及び「複合体」は、有機、無機及び有機金属化合物を指すために同義で用いている。用語「原子」は、元素の最小構成要素を、イオン状態にかかわらず、すなわち、それが電荷もしくは部分電荷を持っていても、持っていなくても、又は別の原子に結合していても、していなくても、指す。用語「非晶質」は、示差走査熱分析（ＤＳＣ）又は等価の技術によって判定して結晶融点のないポリマーを指す。

用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」及びそれらの派生語は、任意の追加の成分、工程又は手順を、それが具体的に開示されていようといまいと、除外することを意図したものではない。一切の疑いを避けるために、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」を用いることにより特許請求の範囲に記載するすべての組成物は、相反する言明が無い限り、任意の追加の添加剤、アジュバント又は化合物を、ポリマーであろうと、そうでないものであろうと、含み（ｉｎｃｌｕｄｅ）得る。対照的に、用語「から本質的に成る」は、後に続く一切の詳説から、一切の他の成分、工程、手順を除外し、従って、実施可能性に本質的でないものを除く。用語「から成る」は、具体的に詳述されていない又は挙げられていない一切の成分、工程又は手順を除外する。用語「又は」は、別の言明がない限り、挙げられている要素を個々に及び任意の組み合わせで指す。

「組成物」及びこれに類する用語は、２つ又はそれ以上の成分の混合物又はブレンドを意味する。

「ブレンド」、「ポリマーブレンド」及びこれらに類する用語は、２つ又はそれ以上のポリマーのブレンドを意味する。そのようなブレンドは、混和性であることもあり、ないこともある。そのようなブレンドは、相分離していることもあり、していないこともある。そのようなブレンドは、透過型電子顕微鏡法、光散乱、Ｘ酸散乱、及び当分野において公知の任意の他の方法から判定して、１つ又はそれ以上のドメイン配置を有することもあり、有さないこともある。

用語「ポリマー」（及びこれに類する用語）は、同じ又は異なるタイプのモノマーの反応（すなわち重合）により調製される高分子化合物である。「ポリマー」は、ホモポリマー及びコポリマーを含む。

ある実施形態において、組成物を提供する。前記組成物は、熱可塑性エラストマー及び難燃剤を含む。前記難燃剤は、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルから成る。金属水和物の有機ホスフェートに対する重量比は、約１．４５：１より大きい。前記重量比は、前記組成物の総重量に基づく。

ある実施形態において、前記熱可塑性エラストマーは、５０Ｄ未満のショアー硬度を有する。

「熱可塑性エラストマー」は、本明細書において用いる場合、（１）その原長より大きく伸長し、解放されると実質的にその原長に収縮する能力を有する及び（２）熱に曝露されると軟化し、室温に冷却されると実質的にその原状態に戻るポリマーである。本熱可塑性エラストマーは、架橋されておらず、又は、別の言い方をすると、本熱可塑性エラストマーには架橋がない。本熱可塑性エラストマーは、加熱されたときに不可逆的に凝固又は「硬化」する「熱硬化性ポリマー」とは異なる、及び該「熱硬化性ポリマー」を含まない。適する熱可塑性エラストマーの非限定的な例としては、熱可塑性ポリウレタン（「ＴＰＵ」）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリアミドエラストマー、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。

ある実施形態において、前記熱可塑性エラストマーは、非極性オレフィン系ポリマー、例えば非極性エチレン系ポリマー及び非極性プロピレン系ポリマーを含まない。

「熱可塑性ポリウレタン」（又は「ＴＰＵ」）は、本明細書において用いる場合、ポリイソシアネートと１つ又はそれ以上のポリマージオールと場合により１つ又はそれ以上の二官能性連鎖延長剤との反応生成物である。ＴＰＵは、プレポリマー、準プレポリマー又はワンショット法によって調製することができる。

前記ポリイソシアネートは、ジ−イソシアネートであり得る。ジ−イソシアネートは、ＴＰＵ中のハードセグメントを構成し、芳香族、脂肪族及び環状脂肪族ジ−イソシアネートならびにこれらの化合物の２つ又はそれ以上のものの組み合わせであり得る。ジ−イソシアネート（ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯ）から誘導される構造単位の非限定的な例は、下の式（Ｉ）によって表される：

（式中、Ｒは、アルキレン、シクロアルキレン又はアリーレン基である）。これらのジイソシアネートの代表的な例は、米国特許第４，３８５，１３３号、同第４，５２２，９７５号及び同第５，１６７，８９９号において見つけることができる。適するジ−イソシアネート非限定的な例としては、４，４’−ジ−イソシアナトジフェニルメタン、ｐ−フェニレンジ−イソシアネート、１，３−ビス（イソシアナトメチル）−シクロヘキサン、１，４−ジ−イソシアナト−シクロヘキサン、ヘキサメチレンジ−イソシアネート、１，５−ナフタレンジ−イソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニルジ−イソシアネート、４，４’−ジ−イソシアナト−ジシクロヘキシルメタン、２，４−トルエンジ−イソシアネート、及び４，４’ジ−イソシアナト−ジフェニルメタンが挙げられる。

前記ポリマージオールは、結果として得られるＴＰＵ中のソフトセグメントを構成する。前記ポリマージオールは、２００から１０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量（数平均）を有する。１つより多くのポリマージオールを用いることができる。適するポリマージオールの非限定的な例としては、ポリエーテルジオール（「ポリエーテルＴＰＵ」を生じさせる）；ポリエステルジオール（「ポリエステルＴＰＵ」を生じさせる）；ヒドロキシ末端ポリカーボネート（「ポリカーボネートＴＰＵ」を生じさせる）；ヒドロキシ末端ポリブタジエン；ヒドロキシ末端ポリブタジエン−アクリロニトリルコポリマー；ジアルキルシロキサンとアルキレンオキシド、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシドのヒドロキシ末端コポリマー；天然ジオール、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。上述のポリマージオールの１つ又はそれ以上をアミン末端ポリエーテル及び／又はアミノ末端ポリブタジエン−アクリロニトリルコポリマーと混合してもよい。

前記二官能性連鎖延長剤は、２から１０個（両端の数値を含む）の炭素原子を鎖内に有する脂肪族直鎖及び分岐鎖ジオールであり得る。そのようなジオールの例示となるものは、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなど；１，４−シクロヘキサンジメタノール；ヒドロキノンビス−（ヒドロキシエチル）エーテル；シクロへキシレンジオール（１，４−、１，３−、及び１，２−異性体）、イソプロピリデンビス（シクロヘキサノール）；ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、エタノールアミン、Ｎ−メチル−ジエタノールアミンなど；ならびに上記のものの任意の混合物である。前に述べたように、場合により、結果として生ずる熱可塑性を損なうことなく小率（約２０当量パーセント（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｐｅｒｃｅｎｔ）未満）の二官能性連鎖延長剤の代わりに三官能性連鎖延長剤を用いることができる；そのような連鎖延長剤の例示となるものは、グリセロール、トリメチロールプロパンなどである。

前記連鎖延長剤は、具体的な反応成分、所望されるハード及びソフトセグメント量、ならびに良好な機械的特性、例えば弾性率及び引裂強度引裂強度をもたらすために十分な指数の選択により決定される量で、ポリウレタンに添合される。本開示の実施の際に使用されるポリウレタン組成物は、２から２５、又は３から２０、又は４から１８重量％の連鎖延長剤成分を含有し得る。

場合により、少量のモノヒドロキシル官能性又はモノアミノ官能性化合物（多くの場合、「連鎖停止剤」と呼ばれる）を使用して、分子量を制御することができる。そのような連鎖停止剤の例示となるものは、プロパノール、ブタノール、ペンタノール及びヘキサノールである。使用する場合、連鎖停止剤は、ポリウレタン組成物をもたらす反応混合物全体に対して０．１から２重量パーセントの少量で概して存在する。

ポリマージオールの前記連鎖延長剤に対する当量割合は、ＴＰＵ製品について望まれる硬度に依存して相当様々であり得る。一般的に言うと、前記当量割合は、約１：１から約１：２０、又は約１：２から約１：１０のそれぞれの範囲内に入る。同時に、イソシアネート当量の活性水素含有材料の当量に対する総合的比率は、０．９０：１から１．１０：１、又は０．９５：１から１．０５：１の範囲内である。

添加剤を使用して、本開示の実施の際に使用されるポリウレタンの特性を改質することができる。添加剤は、当分野及び文献において既知の従来の量で含めることができる。通常、添加剤、例えば様々な酸化防止剤、紫外線抑制剤、ワックス、増粘剤及びフィラーを使用して、ポリウレタンに特定の望ましい特性をもたらす。フィラーが使用されるとき、それらは有機物であることもあり、無機物であることもあるが、一般には無機物、例えばクレー、タルク、炭酸カルシウム、シリカなどである。また、繊維添加剤、例えばガラス又は炭素繊維を使用して一定の特性を付与することができる。

１つの実施形態において、前記ＴＰＵは、０．９０ｇ／ｃｃより大きいもしくは０．９０ｇ／ｃｃに等しい、又は０．９５ｇ／ｃｃより大きいもしくは０．９５ｇ／ｃｃに等しい、又は１．００ｇ／ｃｃより大きいもしくは１．００ｇ／ｃｃに等しい密度を有する。もう１つの実施形態において、前記ＴＰＵは、１．３０ｇ／ｃｃ未満のもしくは１．３０ｇ／ｃｃに等しい、又は１．２５ｇ／ｃｃ未満のもしくは１．２５ｇ／ｃｃに等しい、及び又は１．２０ｇ／ｃｃ未満のもしくは１．２０ｇ／ｃｃに等しい密度を有する。もう１つの実施形態において、前記ＴＰＵは、０．９０ｇ／ｃｃから１．３０ｇ／ｃｃ、又は０．９５ｇ／ｃｃから１．２５ｇ／ｃｃ、又は１．００ｇ／ｃｃから１．２０ｇ／ｃｃの密度を有する。

１つの実施形態において、前記ＴＰＵは、（ＡＳＴＭＤ−１２３８−０４、１９０℃、８．７ｋｇによって測定して）０．１ｇ／１０分より大きいもしくは０．１ｇ／１０分に等しい、又は０．５ｇ／１０分より大きいもしくは０．５ｇ／１０分に等しい、又は１ｇ／１０分より大きいもしくは１ｇ／１０分に等しいメルトインデックスを有する。もう１つの実施形態において、前記ＴＰＵは、１００ｇ／１０分未満のもしくは１００ｇ／１０分に等しい、又は５０ｇ／１０分未満のもしくは５０ｇ／１０分に等しい、又は２０ｇ／１０分未満のもしくは２０ｇ／１０分に等しいメルトインデックス（ＡＳＴＭＤ−１２３８−０４、１９０℃、８．７ｋｇ）を有する。もう１つの実施形態において、前記ＴＰＵは、０．１ｇ／１０分から１００ｇ／１０分、又は０．５ｇ／１０分ぁら５０ｇ／１０分、又は１ｇ／１０分から２０ｇ／１０分のメルトインデックスを有する。

適するＴＰＵの非限定的な例としては、ＬｕｂｒｉｚｏｌＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓから入手できる、ＰＥＬＬＥＴＨＡＮＥ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＴＥＣＯＦＬＥＸ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＴＥＣＯＰＬＡＳＴ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＴＥＣＯＰＨＩＬＩＣ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＴＥＣＯＴＨＡＮＥ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＥＳＴＡＮＥ（商標）熱可塑性ポリウレタンエラストマー、及びＩＳＯＰＬＡＳＴ（商標）熱可塑性ポリウレタン；Ｎｏｖｅｏｎから入手できるＣＡＲＢＯＴＨＡＮＥ（商標）熱可塑性ポリウレタン；ＢＡＳＦから入手できるＥＬＡＳＴＯＬＬＡＮ（商標）熱可塑性ポリウレタン及び他の熱可塑性ポリウレタン；ならびにＢａｙｅｒ、Ｈｕｎｔｓｍａｎ、及びＭｅｒｑｕｉｎｓａから入手できる市販熱可塑性ポリウレタンが挙げられる。

ある実施形態において、前記熱可塑性エラストマーは、約６０Ａから５０Ｄ未満のショアー硬度値を有するＴＰＵである。ショアー硬度は、ＡＳＴＭＤ２２４０に従って測定される。

ある実施形態において、前記熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）を含む。「熱可塑性ポリエステルエラストマー」は、本明細書において用いる場合、ポリエステルハードセグメントとポリオキシアルキレングリコールソフトセグメントとを含む熱可塑性エラストマーである。適するハードセグメントの非限定的な例としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、及びポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）が挙げられる。適するソフトセグメントの非限定的な例としては、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、及びポリブチレンジアジペート（ＰＢＡ）が挙げられる。ＴＰＥＥは、２５Ｄから５０Ｄ未満の範囲のショアー硬度値を有する。市販のＴＰＥＥの非限定的な例としては、ＤＳＭからのＡＲＮＩＴＥＬ（商標）、及びＤｕＰｏｎｔからのＨＹＴＲＥＬ（商標）が挙げられる。

ある実施形態において、前記熱可塑性エラストマーは、ポリアミドエラストマーを含む。「ポリアミドエラストマー」は、本明細書において用いる場合、ポリアミドハードセグメントとポリエーテル及び／又はポリエステルであるソフトセグメントとを含む熱可塑性エラストマーである。前記ポリアミドエステルは、８０Ａから５０Ｄ未満のショアー硬度値を有する。適するポリアミドエラストマーの非限定的な例としては、ＡｒｋｅｍａからのＰＥＢＡＸ（商標）が挙げられる。

前記組成物は、１つの、又は１つより多くの、熱可塑性エラストマーを含有し得る。ある実施形態において、前記組成物は、第一の熱可塑性エラストマー及び第二の熱可塑性エラストマーを含み、該第二の熱可塑性エラストマーは、該第一の熱可塑性エラストマーとは異なる。

ある実施形態において、本組成物は、前記熱可塑性エラストマーを約４８重量％又は約５０重量％又は約５５重量％の低位量で含み、及び約７５重量％又は約７０重量％又は約６５重量％又は約６０重量％の高位量の該熱可塑性エラストマーを含む。重量パーセントは、その組成物の総重量に基づく。

本組成物は、難燃剤を含む。前記難燃剤は、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルから成る。ある実施形態において、前記難燃剤は、膨張性難燃剤である。「膨張性難燃剤」は、火に曝されている間にポリマー材料の表面で発泡炭を形成させる難燃剤である。

前記難燃剤は、金属水和物を含む。特定の理論によって拘束されないが、金属水酸化物は、本組成物の燃焼中に発泡を生じさせるような水発生（又は水蒸気発生）剤である。適する金属水和物の非限定的な例としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ一水和物、ハイドロマグネサイト、ホウ酸亜鉛水和物、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。

前記難燃剤は、１つの、又は１つより多くの、金属水和物を含有し得る。ある実施形態において、前記難燃剤は、第一の金属水和物及び第二の金属水和物を含み、該第二の金属水和物は、該第一の金属水和物とは異なる。

ある実施形態において、前記金属水和物は、水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムである。

前記金属水和物は、約３０重量％又は約３５重量％又は約３７重量％の低位量で、及び約６０重量％又は約５０重量％又は約４５重量％の高位量で前記組成物中に存在する。重量パーセントは、その組成物の総重量に基づく。

前記難燃剤は、オリゴマーリン酸エステル（ＯＰＥ）も含む。「オリゴマーリン酸エステル」は、本明細書において用いる場合、構造（ＩＩ）の化合物であり：

この式中、Ｒは、独立して、二価Ｃ_１−Ｃ_２００線状、分岐もしくは環状アルキレンもしくはアルキリデンラジカル、又は１つもしくはそれ以上の芳香族核を有する二価Ｃ_６−Ｃ_３０アリーレンラジカル、又はそれらのいずれかの置換誘導体であり；Ｚは、独立して、（ｉ）一価Ｃ_１−Ｃ_２０線状、分岐もしくは環状アルキレンもしくはアルキリデンラジカル、（ｉｉ）１つもしくはそれ以上の芳香族核を有する一価Ｃ_６−Ｃ_３０アリーレンラジカル、又はそれらのいずれかの置換誘導体、又は（ｉｉｉ）水素ラジカルから成る群より選択され；各ｍは、独立してゼロ又は１、好ましくは１であり；及びｎは、約１から約１０（両端の値を含む）、又はその任意のサブセット、又は約１から７、又は約１から３である。用語、ｎ、は、芳香族リン酸エステルオリゴマーについての繰り返し単位の平均数を表し、この場合の芳香族リン酸エステルオリゴマー組成物は、オリゴマー化プロセスからの典型的な結果としてリン酸化合物の統計分布を有する。結果として、ｎは、特定の芳香族リン酸エステルオリゴマー組成物については整数である必要はない。

Ｒ及びＺにおける代表的な一又は二価アリーレンラジカルは、フェニレン、ビフェニレン、２，２−ジフェニルプロパン、ナフタレニレン、アントラセニレン、及びこれらの置換誘導体、ならびにこれらに類するものに基づく、及びそれらを含む。Ｒ又はＺを誘導することができるアリーレンラジカルの非限定的な例としては、レゾルシノール、１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン（「ビスフェノール−ＡＰ」又は「Ｂｉｓ−ＡＰ」）、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）（「ＢＨＰＦ」）又はビスフェノールＡの残部である。ある実施形態において、Ｒは、二価Ｃ_２−Ｃ_２０線状、分岐もしくは環状アルキレンもしくはアルキリデンラジカル、又は１つもしくはそれ以上の芳香族核を有する二価Ｃ_６−Ｃ_３０アリーレンラジカル、又はこれらのいずれかの置換誘導体から選択され；Ｚは、一価Ｃ_６アリーレンラジカルであり、各ｍは、１であり、及びｎは、約１から約３である。

適するオリゴマーリン酸エステルの非限定的な例としては、レゾルシノールテトラフェニルジホスフェート、ビス−フェノールＡテトラフェニルジホスフェート、レゾルシノールジホスフェート、レゾルシノールジフェニルホスフェート（ＲＤＰ）、ビスフェノールＡポリホスフェート（ＢＡＰＰ）、ビスフェノールＡジフェニルホスフェート（ＢＰＡＤＰ）、ビスフェノールＡジホスフェート（ＢＡＤＰ）、（２，６−ジメチルフェニル）１，３−フェニレンビスホスフェート、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。

前記難燃剤は、１つの、又は１つより多くの、オリゴマーリン酸エステルを含有し得る。ある実施形態において、前記難燃剤は、１つより多くのＯＰＥ、例えば第一のＯＰＥ及び第二のＯＰＥを含み、該第二のＯＰＥは、該第一のＯＰＥとは異なる。

前記ＯＰＥは、約５重量％又は約１０重量％又は約１５重量％の低位量で、及び約３５重量％又は約３０重量％又は約２５重量％の高位量で、前記組成物中に存在する。重量パーセントは、本組成物の総重量に基づく。

ある実施形態において、前記難燃剤にはハロゲンが無く、又は、別の言い方をすると、前記難燃剤はハロゲン不含である。

ある実施形態において、前記難燃剤には窒素が無く、又は、別の言い方をすると、前記難燃剤は窒素不含である。

ある実施形態において、前記ＯＰＥにはハロゲンが無く、又は、別の言い方をすると、前記ＯＰＥはハロゲン不含である。

ある実施形態において、前記ＯＰＥには窒素が無く、又は、別の言い方をすると、前記ＯＰＥは窒素不含である。

前記難燃剤は、１．４５：１より大きい、又は１．４５より上〜１２．０：１、又は１．５〜９．０：１、又は１．７〜６：１、又は２．０〜４．０：１の、金属水和物対有機ホスフェートの重量比を有する。難燃剤成分及び難燃剤全負荷量についての重量比の非限定的な例を下の表１に提供する。

本出願人は、驚くべきことに、（１）前記難燃剤負荷量及び（２）１．４５：１よりＭＨ：ＯＰＥ重量比を有する組成物が、ワイヤー及びケーブル用途についての厳しいＶＷ−１試験に合格する難燃性熱可塑性エラストマー組成物を意外にも生じさせることを発見した。加えて、この組成物は、有利なことに、ＵＬ−９４に基づきＶ−１又はそれ以上の等級を有する。

ある実施形態において、前記組成物は、約１２重量％から約５０重量％の熱可塑性エラストマー、及び約４８重量％から約７５重量％の難燃剤を含有する。加えて、前記難燃剤は、約３０重量％から約６０重量％の金属水和物（ＭＨ）及び約５重量％から約３５重量％のオリゴマーリン酸エステル（ＯＰＥ）を含む。ＭＨ：ＯＰＥの重量比は、１．４５：１より大きい。

ある実施形態において、前記難燃剤は、金属水和物（１つ又はそれ以上）及びオリゴマーリン酸エステル（１つ又はそれ以上）からもっぱら成る。言い換えると、前記難燃剤は、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルのみから成る。

ある実施形態では、前記組成物をプラークにする。前記プラークは、約２．５ＭＰａから約１０ＭＰａの引張強度を有する。引張強度は、ＡＳＴＭＤ６３８に従って測定される。

ある実施形態では、前記組成物をプラークにする。前記プラークは、ＡＳＴＭＤ６３８に従って測定して、約２００％から約７００％、又は約３００％から６５０％の引張破断伸度を有する。本出願人は、驚くべきことに、５０Ｄ未満のショアー硬度を有する熱可塑性エラストマーの供給が、優れた可撓性、すなわち約２００％から約７００％の引張破断伸度を有する組成物を意外にも生じさせることを発見した。さらなる実施形態において、前記組成物は、５０Ｄ未満のショアー硬度を有する。

本出願は、別の組成物を提供する。ある実施形態において、熱可塑性エラストマーと極性オレフィン系ポリマーと難燃剤とを含む組成物を提供する。前記難燃剤は、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルを含む。前記熱可塑性エラストマー及び前記難燃剤は、本明細書に開示するような任意のそれぞれの熱可塑性エラストマー及び難燃剤であり得る。

ある実施形態において、前記金属水和物のオリゴマーリン酸エステルに対する重量比は、１．４５：１より大きい。

本明細書において用いる場合、「オレフィン系ポリマー」は、ポリマーの全重量に基づき大部分である重量パーセントのオレフィン、例えばエチレン又はプロピレンを重合形態で含有するポリマーである。オレフィン系ポリマーの非限定的な例としては、エチレン系ポリマー及びプロピレン系ポリマーが挙げられる。「極性オレフィン系ポリマー」は、１つ又はそれ以上の極性基（時として極性官能基と呼ばれる）を含有するオレフィン系ポリマーである。「極性基」は、本明細書において用いる場合、そうでなければ本質的に非極性オレフィン分子に結合双極子モーメントを付与する任意の基である。例示的極性基としては、カルボニル、カルボン酸基、無水カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、スルホニル基、ニトリル基、アミド基、シラン基などが挙げられ、これらの基をグラフト又は共重合によりオレフィン系ポリマーに導入することができる。

極性オレフィンポリマーの非限定的な例としては、エチレン／アクリル酸（ＥＡＡ）、エチレン／メタクリル酸（ＥＭＡ）、エチレン／アクリレート又はメタクリレート、エチレン／ビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリ（エチレン−ｃｏビニルトリメトキシシラン）コポリマー、無水マレイン酸グラフト又はシラングラフトオレフィンポリマー、ポリ（テトラフルオロエチレン−ａｌｔ−エチレン）（ＥＴＦＥ）、ポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロ−プロピレン）（ＦＥＰ）、ポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン（ＥＦＥＰ）、ポリ（ビニリデンフルオライド）（ＰＶＤＦ）、ポリ（ビニルフルオライド）（ＰＶＦ）などが挙げられる。極性オレフィン系ポリマーの市販の実施形態としては、ＤｕＰｏｎｔＥＬＶＡＸ（商標）エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）樹脂、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙからのＡＭＰＬＩＦＹ（商標）エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）コポリマー、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙからのＰＲＩＭＡＣＯＲ（商標）エチレン／アクリル酸コポリマー、及びＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙからのからのＳＩ−ＬＩＮＫ（商標）ポリ（エチレン−ｃｏ−ビニルトリメトキシシラン）コポリマーが挙げられる。

ある実施形態において、前記極性オレフィン系ポリマーは、エチレンビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）である。前記ＥＶＡは、ＥＶＡの総重量に基づき約３重量％から約４５重量％のビニルアセテート含量を有する。前記ＥＶＡは、前記熱可塑性エラストマーと連続相（もしくはマトリックス）又は共連続相を形成し得る。前記難燃剤は、前記連続相及び／又は共連続相全体にわたって分散される。

ある実施形態において、前記ＥＶＡは、約１重量％又は約５重量％又は約１０重量％の低位量で、及び約３０重量％又は約２５重量％又は約２０重量％の高位量で前記組成物中に存在する。さらなる実施形態において、前記組成物は、１０重量％から１５重量％のＥＶＡを含有する。重量パーセントは、その組成物の総重量に基づく。

ある実施形態において、前記組成物は、約１２重量％から約５０重量％の熱可塑性エラストマー、約１重量％から約３０重量％のＥＶＡ、及び約４８重量％から約７５重量％の難燃剤を含有する。加えて、前記難燃剤は、約３０重量％から約６０重量％の金属水和物、及び約５重量％から約３５重量％のオリゴマーリン酸エステルを含む。金属水和物のオリゴマーリン酸エステルに対する比率は、本明細書において前に開示したような任意の比率、又は任意の比率範囲であり得る。前記難燃剤量及び前記ＭＨ：ＯＰＥ重量比により、ＵＬ−９４に従って判定してＶ−１又はそれ以上の等級を有する組成物を得ることができる。

ある実施形態では、前記組成物をプラークにする。前記プラークは、ＡＳＴＭＤ６３８に従って測定して、約２００％から約７００％、又は約３００％から約６５０％の引張破断伸度を有する。

ある実施形態において、前記極性オレフィン系ポリマーを有する組成物は、５０Ｄ未満のショアー硬度を有する。

上述のいずれの組成物も、以下の添加剤の１つ又はそれ以上を含み得る：アンチドリップ剤、ヒンダードアミン系光安定剤（少なくとも１つの第二又は第三アミン基を有する）（「ＨＡＬＳ」）、ＵＶ線吸収剤（例えば、ｏ−ヒドロキシフェニルトリアジン）、酸化防止剤、硬化剤、起泡増進剤及び遅延剤、加工助剤、フィラー、カップリング剤、静電防止剤、成核剤、スリップ剤、可塑剤、潤滑剤、粘度調節剤、粘着性付与剤、粘着防止剤、界面活性剤、エキステンダー油、酸掃去剤、金属不活性化剤、及びこれらの任意の組み合わせ。

ある実施形態において、前記組成物は、ドリップフリーである。本明細書において用いる場合、「ドリップフリー組成物」は、熱又は炎に曝露されたとき、その組成物の下にある綿を発火させる溶融粒子の垂直落下を生じさせない組成物である。

ある実施形態において、本組成物は、アンチドリップ剤を含む。前記アンチドリップ剤は、炎に曝露されたとき、前記組成物が滴下するのを防ぐ。前記アンチドリップ剤は、当分野において公知のいずれのアンチドリップ剤であってもよい。適するアンチドリップ剤の非限定的な例としては、フッ素樹脂、例えばポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリビニリデンフルオライド又はテトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー及びエチレン／テトラフルオロエチレンコポリマー、テフロン（登録商標）グラフトスチレン−アクリロニトリルコポリマー（Ｔ−ＳＡＮ）、フッ素化ポリオレフィン；１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート又は１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンスルホネート（１，１，２，３，３，３−ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐａｎｅｄｕｌｆｏｎａｔｅ）のリチウム、ナトリウム、カリウム又はセシウム塩が挙げられる。適するアンチドリップ剤のさらなる非限定的な例としては、シリコーン樹脂、シリコーン油、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、次リン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸、メタリン酸、ヘキサメタリン酸（ｈｅｘａｎｅｔａｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃａｃｉｄ）、チオリン酸、フルオロリン酸、ジフルオロリン酸、フルオロ亜リン酸、ジフルオロ亜リン酸、フルオロ次亜リン酸及びフルオロ次リン酸が挙げられる。前記アンチドリップ剤は、上述のアンチドリップ剤のいずれかの１つ又はそれ以上であり得る。ある実施形態において、前記アンチドリップ剤は、ハロゲン不含である。

ある実施形態において、本組成物は、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）を含む。適するＨＡＬＳの非限定的な例としては、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）７７０（ビス−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）セバケート）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１４４（ビス−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）−２−ｎ−ブチル−２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）マロネート）、及びＳＡＮＤＵＶＯＲ（登録商標）ＰＲ−３１（プロパン二酸，［（４−メトキシフェニル）−メチレン］−ビス−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）エステル）が挙げられる。

ある実施形態において、本組成物は、酸化防止剤を含む。適する酸化防止剤の非限定的な例としては、ヒンダードフェノール、例えばテトラキス［メチレン（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロ−シンナメート）］メタン；ビス［（ベータ−（３，５−ジｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−メチルカルボキシエチル）］スルフィド、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、及びチオジエチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシンナメート；ホスファイト及びホスホナイト、例えばトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト及びジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ホスホナイト；チオ化合物、例えばジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、及びジステアリルチオジプロピオネート；様々なシロキサン；重合２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノン、ｎ，ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペンチル−ｐ−フェニレンジアミン）、アルキル化ジフェニルアミン、４，４’−ビス（アルファ，アルファ−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、混合ジ−アリール−ｐ−フェニレンジアミン、及び他のヒンダードアミン系劣化防止剤又は安定剤が挙げられる。酸化防止剤は、前記組成物の重量に基づき、０．１から５重量％の量で使用することができる。

ある実施形態において、本組成物は、加工助剤を含む。適する加工助剤の非限定的な例としては、カルボン酸の金属塩、例えばステアリン酸亜鉛又はステアリン酸カルシウム；脂肪酸、例えばステアリン酸、オレイン酸又はエルカ酸；脂肪アミン、例えばステアラミド、オレアミド、エルカミド又はＮ，Ｎ’−エチレンビス−ステアラミド；ポリエチレンワックス；酸化ポリエチレンワックス；エチレンオキシドのポリマー；エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー；植物ろう；石油ろう；非イオン性界面活性剤；及びポリシロキサンが挙げられる。加工助剤は、前記組成物の重量に基づき、０．０５から５重量％の量で使用することができる。

ある実施形態において、前記組成物にはハロゲンが無く、又は、別の言い方をすると、前記組成物はハロゲン不含である。

本組成物（単数又は複数）は、本明細書に開示する２つ又はそれ以上の実施形態を含み得る。

本開示は、物品を提供する。ある実施形態において、本組成物を含む構成要素を含む物品を提供する。詳細には、前記物品は、熱可塑性エラストマーと、難燃剤と、場合により極性オレフィン系ポリマーとを含む組成物から成る構成要素を含む。前記熱可塑性エラストマーは、５０Ｄ未満のショアー硬度を有する。前記難燃剤は、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルを含み、１．４５：１より大きいＭＨ：ＯＰＥ重量比を有する。前記組成物中のそれぞれの個々の成分の重量パーセントは、本明細書において前に開示したような任意の値又は範囲であり得る。

ある実施形態において、前記物品は、金属導体及び該金属導体上の被覆物を含む。これは、被覆金属導体である。「金属導体」は、本明細書において用いる場合、少なくとも１つの金属ワイヤー及び／又は少なくとも１つの金属ケーブルである。前記被覆金属導体は、可撓性である場合もあり、半硬質である場合もあり、又は硬質である場合もある。

被覆物（「ジャケット」又は「シース」とも呼ばれる）が前記金属導体上にある。前記被覆物は、前記組成物を含む。前記組成物は、本明細書に開示するような任意の組成物であり得る。本明細書において用いる場合、「上に」は、前記被覆物と前記金属導体との直接接触又は間接接触を含む。「直接接触」は、前記被覆物が前記金属導体に直に接触している配置であり、前記被覆物と前記金属導体の間に介在層（単数もしくは複数）が無い、及び／又は介在材料（単数もしくは複数）が無い。「間接接触」は、介在層（単数もしくは複数）及び／又は介在構造（単数もしくは複数）及び／又はが介在材料（単数もしくは複数）が前記金属導体と前記被覆物の間にある配置である。前記被覆物は、前記金属導体を完全に又は部分的に被覆又は別様に包囲もしくは包み得る。前記被覆物は、前記金属導体を包囲する唯一の構成要素であり得る。あるいは、前記被覆物は、前記金属導体を包む多層ジャケット又はシースの一層であり得る。

ある実施形態において、前記物品は、被覆金属導体である。本出願人は、驚くべきことに、本組成物から成るワイヤージャケット又は被覆物が、可撓性ワイヤー用途のための強い難燃性及び（高い引張破断伸度範囲によって証明されるように）優れた可撓性を示すことを発見した。適する被覆金属導体の非限定的な例としては、フレキシブル配線、例えば、大量消費電子製品用のフレキシブル配線、電源ケーブル、携帯電話及び／又はコンピュータ用の電源充電器線、コンピュータ・データ・コード、電源コード、機器用配線材、ならびに大量消費電子製品付属コードが挙げられる。

ある実施形態において、前記被覆金属導体は、ＵＬ−１５８１の方法１０８０に従って判定してＶＷ−１等級を有する。

前記物品は、本明細書に開示する２つ又はそれ以上の実施形態を含むことがある。

配合

本組成物を、個々の成分を配合することにより、調製することができる。適する配合装置の非限定的な例としては、密閉式回分ミキサー、例えば、ＨａａｋｅＲｈｅｏｍｅｔｅｒミキサー、Ｂａｎｂｕｒｙ（商標）又はＢｏｌｌｉｎｇ（商標）密閉式ミキサーが挙げられる。あるいは、連続一軸又は二軸スクリューミキサー、例えばＦａｒｒｅｌ（商標）連続ミキサー、ＷｅｒｎｅｒａｎｄＰｆｌｅｉｄｅｒｅｒ（商標）二軸スクリューミキサー、又はＢｕｓｓ（商標）混練連続押出機を使用することができる。利用するミキサーのタイプ、及びそのミキサーの動作条件は、前記組成物の特性、例えば粘度、体積抵抗率、及び押出面平滑度に影響を及ぼすであろう。

スクリューミキサーを使用するとき、メインホッパー、サイドフィーダー又はこれらの組み合わせによって、個々の成分をそのスクリューミキサーに導入することができる。

ある実施形態では、金属水和物を２つの部分に分け、第一の部分を熱可塑性エラストマーと（及び場合により極性オレフィン系ポリマーと）混合し、メインホッパーからスクリューミキサーに導入する。第二の部分は、サイドフィーダーからそのスクリューミキサーに導入する。

ある実施形態では、金属水和物の一部分を極性オレフィン系ポリマーと共にメインホッパーからスクリューミキサーに導入する。その金属水和物の別の部分を熱可塑性エラストマーと混合し、サイドフィーダーによってそのスクリューミキサーに導入する。

ある実施形態では、金属水和物を極性オレフィン系ポリマーと混合してマスターバッチを作る。その後、その作ったマスターバッチと熱可塑性エラストマー及び有機ホスフェートを混合する。

本明細書に開示する組成物を含む絶縁層及び／又はジャケットを有する被覆ワイヤー又は被覆ケーブルなどの物品を、様々なタイプ、例えば一軸又は二軸スクリュータイプの押出機を用いて作製することができる。従来の押出機の説明は、米国特許第４，８５７，６００号において見つけることができる。共押出機及び押出機の例は、米国特許第５，５７５，９６５号において見つけることができる。典型的な押出機は、その上流端部にホッパー及びその下流端部にダイを有する。ホッパーによって、スクリューを有するバレルに供給される。そのスクリューの端部とダイの間の下流端部に、スクリーンパック及びブレーカープレートがある。前記押出機のスクリュー部分は、３部、すなわち供給部と圧縮部と計量部、及び２ゾーン、すなわち背面加熱ゾーンと前面加熱ゾーンに分けられており、これらの部及びゾーンが上流から下流へと続いていると考えられる。代替実施形態では、多数の（２つより多くの）加熱ゾーンが軸に沿って上流から下流へと続いている場合がある。１つより多くのバレルを有する場合、それらのバレルは直列に接続されている。各バレルの長さ対直径比は、約１５：１から約３０：１の範囲である。押出後にポリマー絶縁材が架橋される電信被覆の場合、そのケーブルは、押出ダイの下流の熱加硫ゾーンに直接進むことが多い。この熱硬化ゾーンを、約２００℃から約３５０℃の範囲の、又は約１７０℃から約２５０℃の範囲の温度で維持することができる。この熱ゾーンを、加圧水蒸気によって又は誘導加熱加圧窒素ガスによって加熱することができる。

本開示のワイヤー及びケーブル構造体（すなわち、被覆金属導体）は、絶縁導体の束の上に本組成物を押出して、該絶縁導体の周囲に被覆物（又はジャケット）を形成することにより作ることができる。前記ジャケットの厚みは、所望の最終使用用途の要件に依存する。前記ジャケットの典型的な厚みは、約０．０１０インチから約０．２００インチ、又は約０．０２０インチから約０．０５０インチである。本組成物を、前に作った組成物から前記ジャケットに押出すことができる。通常、本組成物は、押出機への容易な供給のためにペレットの形態である。本組成物をペレット化する別工程を通らずに、前記ワイヤー及びケーブルジャケットを配合押出機から直接押出すことができる。この一工程配合／押出プロセスは、前記組成物についての１つの熱履歴工程を無くす。

前記組成物及び前記物品の非限定的な実施形態を下に提供する。

本開示は、組成物を提供する。ある実施形態において、約１２重量％から約５０重量％の熱可塑性エラストマーと約４８重量％から約７５重量％の難燃剤とを含む組成物を提供する。前記熱可塑性エラストマーは、５０Ｄ未満のショアー硬度を有する。前記難燃剤は、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルを含む。金属水和物のオリゴマーリン酸エステルに対する重量比は、１．４５：１より大きい。

ある実施形態において、前記組成物の熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー及びこれらの組み合わせから成る群より選択される。

ある実施形態において、前記難燃剤のオリゴマーリン酸エステルは、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡポリホスフェート及びこれらの組み合わせから成る群より選択される。

ある実施形態において、前記組成物は、約３０重量％から約６０重量％の金属水和物及び約５重量％から約３５重量％のオリゴマーリン酸エステルを含む。

ある実施形態において、金属水和物のオリゴマーリン酸エステルに対する比率は、１．５〜１２．０：１である。

ある実施形態において、前記組成物は、第二の熱可塑性エラストマーを含む。

ある実施形態において、前記組成物は、酸化防止剤、加工助剤及びこれらの組み合わせから成る群より選択される成分を含む。

ある実施形態において、前記組成物は、５０Ｄ未満のショアー硬度を有する。

ある実施形態において、前記組成物は、ＵＬ−９４燃焼試験に従って判定して、Ｖ−１又はそれ以上の等級を有する。

ある実施形態において、前記組成物は、ＡＳＴＭＤ６３８に従って測定して、約２．５ＭＰａから約１０ＭＰａの引張強度を有するプラークである。

ある実施形態において、前記組成物は、ＡＳＴＭＤ６３８に従って測定して、約２００％から約７００％の引張破断伸度を有する。

ある実施形態において、金属水和物のオリゴマーリン酸エステルに対する重量比は、１．４５：１より大きい。

ある実施形態において、前記組成物は、約１２重量％から約５０重量％の熱可塑性エラストマー、約１重量％から約３０重量％のエチレンビニルアセテートコポリマー、約４８重量％から約７５重量％の難燃剤、約３０重量％約４５重量％の金属水和物、及び約５重量％から約３５重量％のオリゴマーリン酸エステルを含む。

本開示は、物品を提供する。ある実施形態において、物品を提供し、該物品は、熱可塑性エラストマーと難燃剤とを含む組成物から成る少なくとも１つの構成要素を含む。前記熱可塑性エラストマーは、５０Ｄ未満のショアー硬度を有する。前記難燃剤は、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルを含む。金属水和物の有機ホスフェートに対する重量比は、１．４５：１より大きい。

ある実施形態において、前記物品中の組成物は、極性オレフィン系ポリマーを含む。

ある実施形態において、前記物品中に存在するオリゴマーリン酸エステルは、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡポリホスフェート及びこれらの組み合わせから成る群より選択される。

ある実施形態において、前記被覆物は、５０Ｄ未満のショアー硬度を有する。

ある実施形態において、前記被覆物は、ＡＳＴＭＤ６３８に従って測定して、約２００％から約７００％の引張破断強度を有する。

ある実施形態において、前記被覆金属導体は、可撓性ワイヤー、電源ケーブル、機器用配線材、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される。

試験法

引張破断伸度は、ＡＳＴＭＤ６３８に従って測定する。クロスヘッド速度を５０ｍｍ／分に設定することにより引張伸度を測定し、方法としてはＡＳＴＭＤ６３８に従って、伸度計を使用して２５ｍｍ初期ゲージ長で破断するまで歪を測定することにより％伸度を測定し、荷重及び試験片断面積を用いる標準計算により引張特性を計算する。

引張破断強度は、ＡＳＴＭＤ６３８に従って測定する。

２％正割弾性率は、ＡＳＴＭＤ６３８に従って測定する。正割弾性率については、５８ｍｍ（２．２５”）初期ジョー離隔距離を用い、５０ｍｍ／分（２．０ｉｐｍ）試験速度を用いて、約１００％／分の試験片歪速度を得る。方法としてはＡＳＴＭＤ６３８に従って１％歪（０．０１分＝０．６秒たわみ）でのクロスヘッド変位法を用いて１％正割弾性率データを決定する。

ＵＬ−９４は、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ’ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ＵＬ）Ｂｕｌｌｅｔｉｎ９４「Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances」である。試験した材料は、下記の場合にはＵＬ−９４Ｖ−０に分類される：
５つの試験片のうち、バーナーの炎をはずしたときにいつでも１０秒にわたって燃えるものがない。
１０回の発火試験の合計燃焼時間が５０秒を超えない。
炎ででもアフターグローででもクランプまで燃える試験片がない。
いずれの試験片からも下の綿を発火させる燃焼滴下物の落下がない。
いずれの試験片のアフターグロー燃焼も３０秒を超えない。
試験した材料は、下記の場合にはＵＬ９４Ｖ−１に分類される：
５つの試験片のうち、バーナーの炎をはずしたときにいつでも３０秒にわたって燃えるものがない。
１０回の発火試験の合計燃焼時間が２５０秒を超えない。
炎ででもアフターグローででもクランプまで燃える試験片がない。
いずれの試験片からも下の綿を発火させる燃焼滴下物の落下がない。
いずれの試験片のアフターグロー燃焼も６０秒を超えない。
試験した材料は、下記の場合にはＵＬ９４Ｖ−２に分類される：
５つの試験片のうち、バーナーの炎をはずしたときにいつでも３０秒にわたって燃えるものがない。
１０回の発火試験の合計燃焼時間が２５０秒を超えない。
炎ででもアフターグローででもクランプまで燃える試験片がない。
一瞬しか燃えない、及びそれらのうちの幾つかが下の綿を発火させる、そのような燃焼片のみが、試験片から落下し得る。
いずれの試験片のアフターグロー燃焼も６０秒を超えない。

ＶＷ−１は、ワイヤー及びスリービングについてのＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ’ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ＵＬ）難燃性等級である。これは、ＵＬ１４４１規格のもとで得ることができるワイヤー及びスリーブの最高難燃性等級である「垂直燃焼試験、クラス１（ＶｅｒｔｉｃａｌＷｉｒｅ，Ｃｌａｓｓ１）」を示す。この試験は、垂直位置にワイヤー又はスリーブを配置することによって行われる。その下に炎をある期間にわたって置き、その後、はずす。その後、スリーブの特徴を書き留める。ＶＷ−１燃焼試験は、ＵＬ−１５８１の方法１０８０に従って判定される。

例として、限定としてではなく、本開示の実施例を提供する。

実施例

材料

加工

表２に示した組成物を使用して、実験室用Ｈａａｋｅミキサーを使用して表３の組成物を調製する。モデル番号は、ＨＡＡＫＥＲｈｅｏｍｉｘ６００ＯＳであり、ＰｏｌｙｌａｂＤｒｉｖｅＲｈｅｏＤｒｉｖｅ７として駆動システムを有する。これはＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃによって製造されている。混合温度を１８５℃に設定する。

１０ＲＰＭのローター速度でローラーローターを用いて、成分Ａ及び／又は成分Ｂを混合ボールに加え、２分間混合して均質溶融状態にする。次に、成分Ｃ及び成分Ｄをそのボールに２分以内に加え、その後、５５ｒｐｍで５分混合する。混合後、その複合材を混合ボールから取り出し、室温に冷却する。

１８５℃での圧縮成形により、圧縮成形プラークを作製する。予熱時間は約３分であり、その後、１５Ｍｐａ下で２分プレスする。そのプラークを室温に冷却し、ＡＳＴＭＤ−６３８タイプＩＶ引張試験に合う試験片に切断する。

模擬ＶＷ−１試験のためのワイヤーを圧縮成形によって作製する。図１は、成形機の概略構造を示すものである。０．５ｍｍの直径を有する単一の銅導体を各ノッチの中央に置く。ホットプレッサー温度を１８５℃に設定する。予熱時間は約３分であり、その後、１３ＭＰａ下で２分プレスする。そのプラークを室温に冷却し、ストリップワイヤー（２０３ｍｍ×２．５ｍｍ×２ｍｍ）に切断し、２３±２℃及び５０±２パーセントの相対湿度で少なくとも２４時間アニールした後、難燃性試験を行う。

試験

引張試験は、ＡＳＴＭＤ６３８に従ってＩｎｓｔｒｏｎ（商標）引張試験機（Ｉｎｓｔｒｏｎからのモデル５５６５）で行う。

ショアー硬度試験は、ＡＳＴＭＤ２２４０に従って行う。

模擬ＶＷ−１ＦＲ試験は、標準ＵＬ９４チャンバにおいて、１０５ｍＬ／分のメタンガス流量、１０ｍｍ未満の水の背圧を用いて行う。バーナーの先端が黄色い青色炎は、２０±１ｍｍの高さである。バーナー角度は、燃焼中にバーナーチューブへの滴下を避けるために、４５°である。試験スケッチを図２に示す。ワイヤーストリップをクランプで吊り下げ、低端に５０ｇの加重をかけることにより縦軸を垂直にする。１つのペーパーフラッグ（２ｃｍ×０．５ｃｍ）をそのワイヤーの頂部につける。炎底部（バーナーオラクル（ｂｕｒｎｅｒｏｒａｃｌｅ）の最高点）からフラッグの底部までの距離は１８ｃｍである。炎を４５秒間、継続的に接触させる。残炎時間（ＡＦＴ）、未炭化ワイヤー長（ＵＣＬ）及び未炭化フラッグ面積百分率（Ｆｌａｇ未炭化）を、燃焼中及び後に記録する。各配合物につき４つ又は５つの試験片を試験する。

表３に示すように（表３中の成分割合は、全組成物に対する重量％である）、４８％より高いＡＴＨ＋ＲＤＰ、及び１．４５：１（重量）より大きいＡＴＨ／ＲＤＰを有する、実施例１から実施例９のすべての配合物が、実施例１、１−１、２もしくは７におけるＴＰＵ／ＥＶＡブレンドであろうと、実施例３、４、５、６、８、９におけるポリマー材料としてのＴＰＵであろうと、模擬ＶＷ−１試験を容易に合格する。酸化防止剤及び加工安定剤の添加は、ＦＲ性能を低下させない。９つすべての実施例において、残炎時間（ＡＦＴ）は短く、ストリップワイヤー上の未炭化長（ＵＣＬ）は、炎が試験片の頂部のフラッグに触れる機会が殆ど無いほど長い。炎のもとで試験片の大きな膨大が観察され、これは実施例１〜９についての非常に効果的な膨張を示す。

比較例２に示すように、オリゴマーリン酸エステルが無いと、試験片全体が頂部のフラッグと共に焼損する。燃焼後の残留ワイヤーは、まさしく金属酸化物であり、視覚的なサイズは発火前と同じであり、これは膨張がないことを示す。比較例１の場合のように、金属水和物／オリゴマーリン酸エステル比が約１．４５：１以下であるとき、難燃性は、模擬ＶＷ−１試験を合格するには不十分である。

本開示は、本明細書に含まれている実施形態及び例示に限定されず、以下の特許請求の範囲の範囲内に入るような、実施形態の部分を含む及び異なる実施形態の要素の組み合わせを含む、それらの実施形態の修飾形態を含むことが明確に意図されている。

Claims

約１２重量％から約５０重量％の熱可塑性エラストマーであって、ＡＳＴＭＤ２２４０に従って測定して５０Ｄ未満のショアー硬度を有する熱可塑性エラストマーと、
約４８重量％から約７５重量％の難燃剤であって、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルを含み、金属水和物のオリゴマーリン酸エステルに対する重量比が１．４５：１より大きい難燃剤と
を含む組成物。
前記熱可塑性エラストマーが、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー及びこれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項１に記載の組成物。
前記オリゴマーリン酸エステルが、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡポリホスフェート及びこれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項１から２のいずれかに記載の組成物。
熱可塑性エラストマーと、
極性オレフィン系ポリマーと、
金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルを含む難燃剤と
を含む組成物。
金属水和物のオリゴマーリン酸エステルに対する重量比が、１．４５：１より大きい、請求項４に記載の組成物。
約１２重量％から約５０重量％の熱可塑性エラストマーと、
約１重量％から約３０重量％のエチレンビニルアセテートコポリマーと、
約４８重量％から約７５重量％の難燃剤と、
約３０重量％から約４５重量％の金属水和物と、
約５重量％から約３５重量％のオリゴマーリン酸エステルと
を含む、請求項４から５のいずれかに記載の組成物。
５０Ｄ未満のショアー硬度を有する熱可塑性エラストマーと、金属水和物及びオリゴマーリン酸エステルを有する難燃剤とを含む組成物から成る少なくとも１つの構成要素を含む物品であって、
該金属水和物の該有機ホスフェートに対する重量比が約１．４５：１より大きい、物品。
前記組成物が極性オレフィン系ポリマーを含む、請求項７に記載の物品。
金属導体と該金属導体上の被覆物とを含み、該被覆物が前記組成物を含む、請求項７から８のいずれかに記載の物品。
前記被覆金属導体が、ＵＬ−１５８１の方法１０８０に従って判定してＶＷ−１等級を有する、請求項９に記載の物品。