JP2014028967A - ハロゲンフリー難燃性熱可塑性配合物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロピレンポリマーが10〜20重量%、少量のエチレンと大量のプロピレンから成る熱可塑性のプロピレン/エチレンコポリマーエラストマーが15〜35重量%、無水マレイン酸をグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤が2.5〜7.5重量%、比表面積が4.0〜6.0m2/gの水酸化マグネシウムが45重量%を超える量で存在するハロゲンフリー難燃性組成物。
【選択図】なし
Description
ル、押出シートもしくは押出形材を絶縁または被覆するための、ハロゲンフリー難燃性熱
可塑性配合物に関する。
一連の特性を評価しなければならない。特性としては、電気的性能、機械的特性(例えば
、引張りおよび曲げ挙動)ならびに全体のシステムコストが挙げられる。
外被材料の難燃性である。難燃性は、多くの方法において達成することができる。一つの
可能性は、含水フィラーを加えることであり、これは、可燃性材料の濃度を薄め、熱に曝
された時、ポリマーの着火温度以下に分解し、水を放出させ、熱源から熱を除去する。
には、多くの欠点がある。欠点の大多数は、難燃化の仕様に合わせるために必要なフィラ
ーの導入量が非常に高いことから生じる。防火性能を価値ある任意のレベルを達成するに
は、フィラーを、ポリオレフィン中に60〜65重量まで加えることが珍しくはない。フ
ィラーのこの濃度は、ポリマーの性質に激しい影響を及ぼし、低い機械的特性、特に低い
破壊伸びに加え、高密度で柔軟性の限られたコンパウンドを生じる。
ife)」試験における特定の性能を求めている。高温ナイフ試験または高温圧力試験では
、ナイフは、特定の温度において、特定の時間、特定の重量を受けて試料上におかれる。
試験温度は、一般に、90℃またはさらに高いこともあり、永続性の食い込み程度が低い
ほど、良い。
塩基性の極性フィラー表面と不活性なポリオレフィンマトリックスの間に、ある種の相溶
化も必要である。フィラーの供給業者は、注意深く選択した添加剤でコーティングしたフ
ィラーを供給することで、この問題に取り組んできたが、別の方法は、無水マレイン酸グ
ラフト化ポリマーを少量使用することである。
で低い永久歪みを有する、向上したハロゲンフリー難燃(「HFFR」)系に対する必要
性がある。
プロピレン、熱可塑性プロピレン/エチレンコポリマーエラストマー、極性モノマーをグ
ラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤、および金属水酸化物フィラーを含む。
具体的には、本発明により、10MPaを超える引張り強度、100%を超える破壊伸び
、および90℃における高温圧力試験を受けた時の2%未満の残留変形が達成される。加
えて、本発明により、望ましい柔軟性および硬度(ショアD硬度約60)がもたらされる
。
ポリオレフィン組成物が必要な全ての適用例に有用である。適当な例としては、ワイヤお
よびケーブルの絶縁および/または被覆、ならびに押出シートおよび押出形材が挙げられ
る。
、プロピレンのコポリマー、またはプロピレン系耐衝撃性ポリマー組成物を意味する。好
ましくは、ポリプロピレンは、プロピレンのホモポリマーである。しかし、ポリプロピレ
ンは、プロピレン/α−オレフィンコポリマーを含むプロピレンのコポリマーとすること
ができ、このコポリマーは、典型的には、コポリマーの少なくとも60重量%の量のプロ
ピレンから誘導される単位から成る。プロピレン/エチレンコポリマーに関しては、プロ
ピレンから誘導される単位は、好ましくは、コポリマーの少なくとも約80重量%、より
好ましくは少なくとも約85重量%を構成する。
、約15重量%の量で存在するべきである。
プロピレンから成る。好ましくは、エチレン含有量が、約10%を超える。
れらのポリマーは、隣接するアイソタクティックなプロピレン単位により、結晶性が限ら
れている。これらは、一般に、立体規則性およびコモノマー組成に、実質的な分子間不均
一性が全くなく、実質的にジエンを含まない。これらは、また、分子内組成分布にも、実
質的な不均一性が全くない。これらの熱可塑性ポリマーは、弾力性である。
囲で存在するべきである。より好ましくは、約20重量%の量で存在するべきである。
には、The Dow Chemical Companyから入手可能なVERSIF
Y(商標)エラストマーの製品群が含まれる。
複数の官能基をグラフトすることにより、適当に調製される。適当な極性モノマーとして
は、シランおよび無水マレイン酸が挙げられる。使用される極性モノマーの量は、ポリオ
レフィンの性質、および所望の用途に応じて変化し得る。無水マレイン酸をグラフトした
ポリオレフィンエラストマー相溶化剤の適当な例としては、The Dow Chemi
cal Companyから入手可能なAMPLIFY(商標)GR機能性高分子および
E.I.du Pont de Nemours and Companyから入手可能
なFUSABOND(商標)改質ポリマーが挙げられる。
特性が劣っている、2種以上の不混和性ポリマーのブレンドに加える成分である。効率的
な相溶化剤は、ポリマーの各々に対して同じ親和性があり、そのブレンドが安定なブレン
ドを形成することを可能にし、それにより機械的特性を向上させる。
5重量%の範囲で存在するべきである。より好ましくは、約5重量%の量で存在するべき
である。好ましくは、極性モノマーは無水マレイン酸である。他の相溶化剤を、好ましい
無水マレイン酸グラフト化ポリオレフィンに追加して、または代替物として使用してもよ
い。これらの相溶化剤としては、アルコキシシランカップリング剤および無水マレイン酸
カップリング剤が挙げられる。
場で生成させてもよく、グラフト化ポリプロピレンの熱可塑性エラストマーでもよい。さ
らに、このような系は、ラジカルグラフトプロセスを制御するためにアジド添加剤を含め
ることができる。その基本ポリマーがポリプロピレンの熱可塑性エラストマーと同じポリ
マーである、グラフト化ポリプロピレンの熱可塑性エラストマーの選択は、より最適に相
溶化された組成物を生じると考えられる。
、約50〜70重量%の範囲で存在するべきである。さらにより好ましくは、無機フィラ
ーは、約60重量%の量で存在するべきである。最も好ましくは、無機フィラーは、水酸
化マグネシウムとするべきである。
ポリマーなどの極性コポリマーを含んでもよい。極性コポリマーは、燃焼試験中の滴下性
能の改善を促進すると考えられる。
理的性質を劣化させ得る鎖の切断を受けやすい。鎖の切断および関連する性質の劣化を克
服するためには、2,2,6,6,−テトラメチルピペリジニルオキシ(TEMPO)お
よびこの誘導体を含む、ヒンダードアミン由来の安定な有機遊離ラジカルを、組成物中に
導入することが適当となり得る。より好ましくは、ヒンダードアミン由来の安定な有機遊
離ラジカルは、ビスTEMPO類、オキソTEMPO、4−ヒドロキシTEMPO、4−
ヒドロキシTEMPOのエステル、ポリマー結合TEMPO、PROXYL、DOXYL
、ジターシャリーブチルNオキシル、ジメチルジフェニルピロリジン−1−オキシル、4
ホスホノオキシTEMPO、またはTEMPOとの金属錯体である。さらにより好ましく
は、ヒンダードアミン由来の安定な有機遊離ラジカルは、ビスTEMPOまたは4−ヒド
ロキシTEMPOである。ビスTEMPOの例は、ビス(1−オキシル−2,2,6,6
−テトラメチルピペリジン−4−イル)セバシン酸である。
Haakeミキサーで、各成分を190℃において50〜70rpmで混合する。無機
フィラーが分解を始める210℃未満の温度に維持する。最初にポリマーを加え、次に相
溶化剤を加える。最後に、少量の含水無機フィラーを加え、最終的なコンパウンドを、ト
ルクが安定し、良好なブレンドが得られるまで75rpmで混合するが、温度は約200
℃未満に維持する。
予熱し、次に100Bar、180℃において3分間加熱する。ISOプログラムを用い
て、一定の冷却速度で冷却する。
測定:
(1)ショアD硬度
(2)190℃におけるメルトインデックス21.6
(3)引張り強度
(4)破壊伸び
(5)90℃における熱間変形1時間、220g
(6)曲げ弾性率
(1)密度が0.870g/cmであり、190℃、2.16kgにおいて測定したメル
トインデックスが1dg/mである、ENGAGE(商標)8100のエチレン/オクタ
ンポリオレフィンエラストマー(The Dow Chemical Companyか
ら入手可能);
(2)密度が0.885g/cmであり、190℃、2.16kgにおいて測定したメル
トインデックスが2dg/mである、ENGAGE(商標)7256のエチレン/ブテン
ポリオレフィンエラストマー(The Dow Chemical Companyから
入手可能);
(3)密度が0.866g/cmであり、230℃、2.16kgにおいて測定したメル
トフローレートが8g/l0分である、VERSIFY(商標)3300のポリプロピレ
ンエラストマー(The Dow Chemical Companyから入手可能);
(4)FUSABOND(商標)494Dの無水マレイン酸グラフト化相溶化剤(E.I
.du Pont de Nemours and Companyから入手可能);
(5)190℃、2.16kgにおいて測定したメルトフローレートが1.5g/10で
ある、FUSABOND(商標)226Dの無水マレイン酸グラフト化エチレン系相溶化
剤(E.I.du Pont de Nemours and Companyから入手
可能);
(6)含水率が0.3重量%未満、比表面積(BET)が4.0〜6.0m2/g、およ
び密度が2.4g/cm3である、MAGNIFIN(商標)H5の水酸化マグネシウム
(Albemarle Corporationから入手可能);ならびに
(7)含水率が約0.2重量%、比表面積(BET)が3.5m2/g、および密度が2
.4g/cm3である、APRYL(商標)40CDの水酸化マグネシウム(Nabal
tec AGから入手可能)。
実施例5)を示す。各々の量は、重量%で示す。
標値を満たすことができないことを示している。比較例2では、より軟質で柔軟なコンパ
ウンドは、高温加圧試験における変形に抵抗することが困難であることを示している。
いる。比較例4では、高すぎる硬度および曲げ弾性率、ならびに破壊伸びが<100%の
結果が得られている。
Claims (7)
- (a)プロピレンポリマー、
(b)熱可塑性のプロピレン/エチレンコポリマーエラストマー、
(c)極性モノマーをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤、および
(d)金属水酸化物フィラー
を含む、ハロゲンフリー難燃性組成物。 - (a)前記プロピレンポリマーが、約10から約20重量%の間の量で存在し、
(b)前記熱可塑性のプロピレン/エチレンコポリマーエラストマーが、約15から約3
5重量%の間の量で存在し、
(c)前記極性モノマーをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤が、約2.
5から約7.5重量%の間で存在し、および
(d)前記金属水酸化物フィラーが、約45重量%を超える量で存在する、
請求項1に記載のハロゲンフリー難燃性組成物。 - 前記極性モノマーをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤が、無水マレイ
ン酸をグラフトしたポリオレフィンエラストマーである、請求項1または2に記載のハロ
ゲンフリー難燃性組成物。 - 前記金属水酸化物フィラーが、水酸化マグネシウムである、請求項1または2に記載の
ハロゲンフリー難燃性組成物。 - (a)プロピレンポリマー、
(b)熱可塑性のプロピレン/エチレンコポリマーエラストマー、
(c)有機過酸化物、
(d)極性のグラフト化用モノマー、および
(e)金属水酸化物フィラー
を含む、ハロゲンフリー難燃性組成物。 - 1つもしくは複数の導体または1つもしくは複数の導体のコアを含むケーブルであって
、各々の導体またはコアが、請求項1から5のいずれかに記載のハロゲンフリー難燃性組
成物を含むハロゲンフリー難燃層で取り巻かれているケーブル。 - 請求項1から5のいずれかに記載のハロゲンフリー難燃性組成物を含む、押出品。
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