JP2627649B2 - 難燃性架橋ポリエチレン発泡体の製造方法 - Google Patents

難燃性架橋ポリエチレン発泡体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は難燃性架橋ポリエチレン発泡体の製造方法に
関する。
〔従来の技術〕 近年、架橋ポリエチレン発泡体は安価にして、断熱
性、緩衝性、耐候性、耐薬品性等の物性が優れ、緩衝
材、目地材、雑貨等の各種の用途に広く利用されてい
る。
しかしポリエチレン樹脂は極めて燃え易く、また燃焼
熱が高いため、架橋ポリエチレン発泡体を床材、壁材、
航空機内の材料などの用途に用いることができなかっ
た。
従来から行なわれている難燃性架橋ポリエチレン発泡
体の製造方法としては、ポリエチレン樹脂に無機系充填
剤を添加したものを加熱発泡する方法(参照:特公昭60
−26500号公報、特公昭62−16217号公報)、あるいはリ
ン系またはハロゲン系等の難燃剤を添加したものを加熱
発泡する方法(参照:特公昭48−9587号公報、特公昭58
−25100号公報、特公昭58−5930号公報)等がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
これらの方法は厚み数mmの両面表皮付薄物発泡体に関
するものである。例えばUL(Under−writers Laborator
ies)規格の水平燃焼テスト(94HF−1)を実施した場
合、両面に無発泡の表皮が付いているので溶融物の滴下
(drip)が無く、要求された条件を満たし易い。
しかしながら、二段発泡法(例えば特公昭45−29381
号及び特開昭57−191029号参照)によって製造された厚
物架橋ポリエチレン発泡体の難燃化は達成されていなか
った。上記UL94HF−1の燃焼テストによれば、厚物発泡
体は両面表皮を取り除いて厚み10mm位のシートにスライ
スしたものをテストするので、溶融物が滴下(drip)し
易いためである。
本発明は、この様な問題を解決すべく検討したもの
で、厚物発泡体にも適用できる難燃性架橋ポリエチレン
発泡体の製造方法を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の難燃性架橋ポリエチレン発泡体の製造方法
は、ポリエチレンに化学発泡剤、架橋剤及び難燃剤をそ
れぞれ添加した発泡性組成物を加熱して発泡せしめる難
燃性架橋ポリエチレン発泡体の製造方法において、ポリ
エチレン100重量部に難燃剤としてエチレンビステトラ
ブロモフタールイミド2〜10重量部、ペンタブロムトル
エン1〜8重量部、塩素化パラフィン5〜15重量部、三
酸化アンチモンを2〜10重量部をそれぞれ添加すること
を特徴とする。
以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明に用いるポリエチレンとは、たとえばエ
チレン単独重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−プロピレン共重合体、エチレン−塩化ビニル共
重合体等を1種または2種以上混合したものである。
上記ポリエチレン100重量部に対し難燃剤としてエチ
レンビステトラブロモフタールイミド2〜10重量部、ペ
ンタブロムトルエン1〜8重量部、塩素化パラフィン5
〜15重量部、三酸化アンチモンを2〜10重量部をそれぞ
れ添加する。
本発明において臭素系難燃剤としてエチレンビステト
ラブロモフタールイミドとペンタブロムトルエンを併用
する理由は発泡性を阻害せしめることなくしかも優れた
難燃性を付与するためである。ここで、エチレンビステ
トラブロモフタールイミド又はペンタブロムトルエンの
どちらか1種類だけでは、十分な難燃性をうることは出
来ない。
塩素化パラフィンは、難燃効果としては臭素系に若干
劣るが、ポリエチレンの燃焼時に溶融物の滴下を減少さ
せる効果がある。
これら3種類の難燃剤は、三酸化アンチモンとの併用
効果の高いものであり、難燃剤としてエチレンビステト
ラブロモフタールイミド、ペンタブロムトルエン及び塩
素化パラフィンの3種類に更に三酸化アンチモンを併用
し、これらの相乗効果によって厚物架橋ポリエチレン発
泡体の難燃化を達成できる。上記の如く、ポリエチレン
に対して難燃剤の添加割合を限定した理由は、上記範囲
未満にすると、難燃剤の相乗効果が得られず、優れた難
燃性発泡体を得ることができない。一方、上記範囲を越
えると、それ以上の添加による顕著な効果は得られず、
架橋及び発泡に悪影響があるばかりでなく、コスト高に
なる。
本発明において好適に用いられる架橋剤としては、ポ
リオレフィン系樹脂の流動開始温度以上の分解温度を有
するものであって、加熱により分解され、遊離ラジカル
を発生してその分子間もしくは分子内に架橋結合を生ぜ
しめるラジカル発生剤であるところの有機過酸化物、例
えばジクミルパーオキサイド、1,1−ジターシャリーブ
チルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、
2,5−ジメチル−2,5−ジターシャリーブチルパーオキシ
ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジターシヤリーブチル
パーオキシヘキシン、α,α−ジターシヤリーブチルパ
ーオキシジイソプロピルベンゼン、ターシャリーブチル
パーオキシケトン、ターシャリーブチルパーオキシベン
ゾエートなどがあり、また発泡剤としてはポリオレフィ
ン系樹脂の溶融温度以上の分解温度を有する化学発泡剤
であり、例えばアゾ系化合物のアゾジカルボンアミド、
バリウムアゾジカルボキシレート等:ニトロソ系化合物
のジニトロソペンタメチレンテトラミン、トリニトロソ
トリメチルトリアミン等:ヒドラジッド系化合物のp,
p′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド等:
スルホニルセミカルバジッド系化合物のp,p′−オキシ
ビスベンゼンスルホニルセミカルバジッド、トルエンス
ルホニルセミカルバジッド等、などがある。また、発泡
助剤を発泡剤の種類に応じて添加することができる。発
泡助剤としては尿素を主成分とした化合物、酸化亜鉛、
酸化鉛等の金属酸化物、サリチル酸、ステアリン酸等を
主成分とする化合物、即ち高級脂肪酸あるいは高級脂肪
酸の金属化合物などがある。
本発明の方法を用いて難燃性発泡体を得る発泡方法と
しては従来公知の各種発泡方法が適用できるが、二段発
泡法による発泡倍率20倍以上の厚物高発泡体の製造方法
を適用すると、難燃性発泡体として最適である。
本発明の適用に好適な二段発泡法について詳しく述べ
ると、ポリエチレンに上記範囲の難燃剤と適宜の量の発
泡剤、架橋剤、必要に応じて発泡助剤、充填剤、顔料を
添加混練し、得られた架橋性、発泡性組成物を加圧下金
型中にて加熱することによって発泡剤と架橋剤を部分的
に分解せしめ、次いで得られた中間発泡体を常圧下で加
熱発泡させる。このような方法によって高発泡倍率で厚
物の難燃性発泡体が得られるが、もちろん一段常圧もし
くは加圧発泡法なども採用可能である。このような二段
発泡法の加熱条件は従来と同様でよく(特公昭45−2938
1号、特開昭57−191029号公報参照)、例えば130〜200
℃の範囲で使用する方法に応じて適宜設定すればよい
が、例えば上記好適な方法における加熱条件は、加圧下
加熱を発泡剤の種類によって130〜160℃の範囲に、また
常圧加熱を140〜200℃の範囲に設定すればよい。
本発明の組成物には、滑材としてステアリン酸亜鉛の
ような金属石けん、あるいはワックス類を少量添加する
ことができる。また、場合によっては紫外線劣化防止
剤、酸化安定剤等の添加も可能である。
〔実施例〕
以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明す
るが、本発明は下記実施例により何ら限定されるもので
ないことはもとよりである。
実施例1 ポリエチレン樹脂(商品名「ユカロンYF−30」三菱油
化(株)製)100重量部に、アゾジカルボンアミド18重
量部、酸化亜鉛0.6重量部、ジクミルパーオキサイド1.0
重量部、難燃剤としてエチレンビステトラブロモフター
ルイミド4.0重量部、ペンタブロムトルエン3.0重量部、
塩素化パラフィン13.0重量部、三酸化アンチモン7.0重
量部を配合して表面温度90〜100℃のミキシングロール
上で混練し、均一に分散せしめた後、その混練物をプレ
ス中の金型(340×170×28mm)に充填して、10kg/cm2
上の外圧をかけ密閉し、150℃で35分間加熱し、高温熱
時、除圧して一次発泡体を取り出した。該一次発泡体は
厚さ、横、縦共に約1.5倍に膨張していた。この高温状
態の一次発泡体を、直ちに、直方体の金型(1000×500
×100mm)に入れ、ジャケット方式により、160℃の蒸気
で30分間加熱して冷却後取り出し、均一微細な独立気泡
の難燃性発泡体を得た。得られた難燃性発泡体は厚みが
100mm均一で2次加熱の金型の断面形状、寸法とほとん
ど同じであり、密度0.03g/cm2であった。
このようにして得られた難燃性発泡体をスライスして
両面表皮無しの厚み10mmのシートを得、UL94HF−1によ
って、水平燃焼テストを実施した結果、溶融物の滴下も
無く、要求された条件をすべて満足させた。
実施例2 塩素化パラフィンを8.0重量部、三酸化アンチモンを
5.0重量部に変えた以外は実施例1と全く同じ配合及び
発泡条件によって、密度及び外観が実施例1と全く同じ
である難燃性発泡体を得た。
得られた難燃性発泡体をスライスして両面表皮無しの
厚み10mmのシートを得、UL94HF−1によって、水平燃焼
テストを実施した結果、溶融物の滴下も無く、要求され
た条件をすべて満足させた。
比較例1 塩素化パラフィンを2.0重量部に変えた以外は実施例
1と全く同じ配合及び発泡条件によって難燃性発泡体を
得た。
得られた難燃性発泡体は、同じ様にしてUL94HF−1に
よってテストしたが、溶融物の滴下があり不合格であっ
た。
比較例2 エチレンビステトラブロモフタールイミドを1.0重量
部に変えた以外は実施例1と全く同じ配合及び発泡条件
によって難燃性発泡体を得た。
得られた難燃性発泡体を同じ様にしてUL94HF−1によ
ってテストしたが、溶融物の滴下があり不合格であっ
た。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の方法によれば両面に表
皮の無い発泡体シートであっても、水平燃焼テストにお
いて溶融物の滴下がなく、かつ架橋ポリエチレン発泡体
としての特性を失うことなく優れた難燃性架橋ポリエチ
レン発泡体が得られる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリエチレンに化学発泡剤、架橋剤及び難
    燃剤をそれぞれ添加した発泡性組成物を加熱して発泡せ
    しめる難燃性架橋ポリエチレン発泡体の製造方法におい
    て、ポリエチレン100重量部に難燃剤としてエチレンビ
    ステトラブロモフタールイミド2〜10重量部、ペンタブ
    ロムトルエン1〜8重量部、塩素化パラフィン5〜15重
    量部、三酸化アンチモンを2〜10重量部をそれぞれ添加
    することを特徴とする難燃性架橋ポリエチレン発泡体の
    製造方法。
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