JP2671267B2 - 難燃性ポリマー組成物と、その電気ケーブル被覆への応用 - Google Patents

難燃性ポリマー組成物と、その電気ケーブル被覆への応用

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エチレンコポリマーを含む難燃性ポリマー
組成物に関するものであり、さらに詳しくは、従来方法
によって金属ケーブル用絶縁被覆のような難燃性の高い
製品に加工可能なハロゲン化誘導体を含まない組成物に
関するものである。
ポリマー材料を含む組成物の難燃性を改良すること
は、その可燃性と火炎伝播特性とを大幅に減少させるた
めに、この種材料のメーカーおよび加工業者が常に求め
ている目標である。ハロゲン化誘導体を不燃化剤として
用いることはよく知られているが、燃焼時に有毒且つ腐
食性のガスが発生するという大きな問題がある。従っ
て、メーカーおよび加工業者は水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム等の金属酸化物、金属水酸化物または
金属無機塩を含む組成物の開発に取り組んでいる。
しかし、これらの無機添加剤を望ましい難燃性を遂成
するのに十分な量添加した場合には、機械的性質が悪い
及び／又は押出等の従来法による加工が非常に難しい材
料となる。すなわち、エチレン／酢酸ビニルコポリマー
に多量の水酸化アルミニウムを添加した組成物の機械的
性質は、該コポリマー単独の場合に比べてはるかに尖っ
たものとなる。この場合、例えばエチレンコポリマーと
少なくとも１つのα−オレフィンをさらに添加すると機
械的特性は良くなるが、耐火性は低下する。そのため、
水酸化アルミニウムの含有量をさらに増加することが必
要になるが、そうすると、機械的特性が再び低下するこ
とになる。
本発明が解決しようとする課題は、水酸化アルミニウ
ムまたは水酸化マグネシウム等の化合物を用いて難燃化
され、しかも、優れた耐火性と、機械的特性と、実施の
容易性とを同時に合わせ持つポリマー組成物、すなわち
不燃剤を含んでいない組成物に比べてこれらの特性が極
端に低下しない組成物を提供することである。各構成要
素は、組成物を容易に使用できるように十分な相溶性を
有するものでなければならない。
この課題は本発明に従う組成物により解決される。
本発明の第１の対象である難燃性ポリマー組成物は、
水和した無機充填剤と、少なくとも１つのエチレン／酢
酸ビニルコポリマーと、エチレンと少なくとも１つのα
−オレフィンとの少なくとも１つのコポリマーとを含む
耐火性ポリマー組成物において、 （ａ）酢酸ビニルの含有率が20〜50重量％である少なく
とも１つのエチレン／酢酸ビニルコポリマー（Ａ）15〜
55重量部と、 （ｂ）少なくとも１つのエチレン／アルキル（メタ）ア
クリレート／無水不飽和ジカルボン酸のターポリマー
（Ｂ）25〜62重量部と、 （ｃ）密度で0.880〜0.915で且つ結晶度が少なくとも５
％であるエチレンと少なくとも１つのα−オレフィンと
の少なくとも１つのコポリマー（Ｃ）８〜45重量部と、 （ｄ）少なくとも１つの低密度ポリエチレン（Ｄ）０〜
５重量部と によって構成されるポリマー相100重量部に対して、水
和した無機充填剤を120〜240重量部としたことを特徴と
している。
本発明の組成物で使用可能な水和した無機充填剤の例
としては、水酸化アルミニウムAl（OH）３および水酸化
マグネシウムMg（OH）２を挙げることができ、平均粒度
は例えば0.5〜２μｍであるのが望ましい。
上記のエチレン／酢酸ビニルコポリマー（Ａ）は、一
般にラジカル開始剤の存在下で高圧、高温下で共重合す
ることにより得られる。
本発明では、上記のエチレン／アルキル（メタ）アク
リレート／無水不飽和ジカルボン酸ターポリマー（Ｂ）
は、望ましくは、 （１）エチレンから誘導された繰返し単位83〜98.7モル
％と、 （２）アクリル酸および／またはメタクリル酸の少なく
とも１つのエステルから誘導された繰返し単位１〜14モ
ル％と、 （３）例えば無水マレイン酸等の無水不飽和ジカルボン
酸から誘導された繰返し単位0.3〜３モル％と から成る化合物を意味する。
このターポリマー（Ｂ）のASTM規格Ｄ−1238の規格の
条件（190℃、荷重2.16kg）で測定した場合の流動指数
は１〜10dg/分であるのが好ましい。
このターポリマーは、例えばフランス国特許公報Ａ−
2,498,609号、フランス国特許公報Ａ−2,569,411号およ
びフランス国特許公報Ａ−2,569,412号に記載された条
件下で得られる。このアクリル酸またはメタクリル酸の
エステルは、１〜８個の炭素原子を有するアルキル基を
含むのが望ましい。具体例としては、アクリル酸および
メタクリル酸のメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプ
ロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−
ヘキシル、２−エチルヘキシル、ｎ−オクチル、シクロ
ヘキシル等が挙げられる。
上記のエチレンと少なくとも１つのα−オレフィンと
のコポリマー（Ｃ）は、チーグラー触媒系の存在下にお
いて、共重合により得られる。一般に（上記定義の）標
準的な流動指数は１〜5dg/分である。
上記の低密度ポリエチレン（Ｄ）は、遊離ラジカル開
始剤（酸素、過酸化物またはパーエステル）の存在下で
高温（一般に140〜350℃）、高圧（一般に1000〜4000バ
ール）下でのエチレンのホモ重合により得られる。その
密度は、一般に0.915〜0.935の間であり、（上記定義
の）標準的な流動指数が１〜10dg/分であるのが好まし
い。
本発明に従う組成物の中では、ポリマー相100重量部
に対し、 （ａ）20〜55重量部のコポリマー（Ａ）と、 （ｂ）26〜52重量部のターポリマー（Ｂ）と、 （ｃ）13〜42重量部のコポリマー（Ｃ）と、 （ｄ）０〜３重量部のポリエチレン（Ｄ）と を含む組成物が特に有利である。
特に、ポリマー相100重量部に対し、 （ａ）30〜40重量部のコポリマー（Ａ）と、 （ｂ）35〜45重量部のターポリマー（Ｂ）と、 （ｃ）23〜33重量部のコポリマー（Ｃ）と を含む組成物がさらに好ましい。
本発明に従う組成物は、一般に、少くとも35％の極限
酸素指数（特に定義する）と、少なくとも110％の破断
伸びと、少なくとも11MPaの破断抵抗（強度）を有す
る。
本発明に従う組成物は、粉末または粒状の成分材料を
混練することにより、直ちに使用可能な均質な混合物に
することができる。
また、本発明の組成物は、ポリマー相の構成要素を混
練し、溶融し、造粒し、次いで、得られたペレットと所
望量の不燃剤とを混練することによって、直ちに使用で
きる均質な混合物とすることもできる。
さらに、本発明による組成物は、全ての構成要素を混
練して、ポリマー相の構成要素を溶融状態にした後、押
出し、造粒することにより製造することができる。押出
しは共押出機で行うこともできる。従って、溶融状態の
ポリマー相に水和した無機充填剤が規則的に分散した組
成物を、例えば金属ケーブルの被覆に直接加工すること
ができる。
本発明の第２の対象は、上記組成物を含む工業製品に
関するものであり、特に、電気ケーブルの被覆に関する
ものである。
本発明の組成物は、このケーブルへの応用以外にも、
耐火性と優れた機械的特性が要求される他の分野にも応
用することができる。この組成物には、従来のポリオレ
フィンの加工方法（押出成形、射出成形、回転成形）に
より耐火性が向上した様々な工業製品（シート、板、プ
ロフィル、中空体、チューブ、管類）に加工することが
できるという利点がある。
以下、本発明の実施例を示すが、これは単なる例示で
あって、本発明はこれに限定されるものではない。
以下の実施例の全ての組成物は、混合機中で粉末また
は粒状の各構成要素を混合し、混合機中でポリマー構成
要素を溶融した後、145℃の温度下で２軸押出機により
混合物を押出すことにより製造した。全ての組成物は、
平均粒度１μｍの水酸化アルミニウムAl（OH）３を150
重量部含有している。
押出された組成物について、下記の特性を測定した。
（１）ASTM規格Ｄ−638で決められた破断抵抗（RR）
（メガパスカル（ＭPa）で表示） （２）ASTM規格Ｄ−638で決められた破断伸び（AR）
（％で表示） （３）ASTM規格Ｄ−638で決められた極限酸素指数（IO
L）（％で表示） 実施例１〜４（比較） 下記の構成要素を用いて組成物を製造した。
（１） 商品名エスコレーヌ（ESCORENE）UL 00728で市
販されている酢酸ビニルの含有率が28重量％で、流動指
数（2.14kgの荷重下、190℃にてASTM規格Ｄ−1238に従
い測定）が7dg/分のエチレン／酢酸ビニルコポリマー
（Ａ）、 （２） 商品名ロタデール（LOTADER）LX 4110でノルソ
ロール（NORSOLOR）社により市販されているエチレンか
ら誘導された繰返し単位97.8モル％と、アクリル酸ｎ−
ブチルから誘導された繰返し単位1.2モル％と、無水マ
レイン酸から誘導された繰返し単位１モル％とを含むエ
チレン/n−ブチルアクリレート／無水マレイン酸のター
ポリマー（Ｂ）、 （３） 商品名ノルソフレックス（NORSOFLEX）LW 2220
でノルソロール（NORSOLOR）社により市販されている密
度が0.910で、流動指数（ASTM規格Ｄ−1238に従い、2.1
6kgの荷重下で190℃にて測定）が2.7dg/分のエチレン／
ブテン−１のコポリマー（Ｃ）。
第１表に組成物を製造するのに用いた各構成要素の重
量部で表した量と、特性の測定結果を示す。
これらの比較例の組成物には満足な特性を合わす持つ
ものは１つもなかった。特に、破断伸びは目的とする応
用には不十分であった。
実施例５〜13 比較例の１〜４と同じ構成要素を第II表に重量部で表
わした量用いた。
実施した測定結果も第II表に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 35/00 ＬＨＳ Ｃ０８Ｌ 35/00 ＬＨＳ Ｈ０１Ｂ 3/44 Ｈ０１Ｂ 3/44 Ｍ

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】水和無機充填剤120〜240重量部と、下記
    （ａ）〜（ｄ）によって構成されるポリマー相100重量
    部とによって構成されることを特徴とする難燃性ポリマ
    ー組成物： （ａ） 酢酸ビニルの含有率が20〜50重量％である少な
    くとも１つのエチレン／酢酸ビニルコポリマー（Ａ）15
    〜55重量部、 （ｂ） 少なくとも１つのエチレン／アルキル（メタ）
    アクリレート／無水不飽和ジカルボン酸のターポリマー
    （Ｂ）25〜62重量部、 （ｃ） 密度で0.880〜0.915で且つ結晶度が少なくとも
    ５％であるエチレンと少なくとも１つのα−オレフィン
    との少なくとも１つのコポリマー（Ｃ）８〜45重量部、
    および （ｄ） 少なくとも１つの低密度ポリエチレン０〜５重
    量部。
  2. 【請求項２】ポリマー相100重量部に対して下記（ａ）
    〜（ｄ）を含む請求項１に記載の組成物： （ａ） 20〜55重量部のコポリマー（Ａ） （ｂ） 26〜52重量部のターポリマー（Ｂ） （ｃ） 13〜42重量部のコポリマー（Ｃ）および （ｄ） ０〜３重量部のポリエチレン（Ｄ）。
  3. 【請求項３】ポリマー相100重量部に対し下記（ａ）〜
    （ｃ）を含む請求項１に記載の組成物： （ａ） 30〜40重量部のコポリマー（Ａ） （ｂ） 35〜45重量部のターポリマー（Ｂ）および （ｃ） 23〜33重量部のコポリマー（Ｃ）。
  4. 【請求項４】水和無機充填剤がポリマー相100重量部に
    対して150重量部の比率で用いられる水酸化アルミニウ
    ムである請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
  5. 【請求項５】コポリマー（Ａ）が酢酸ビニルから誘導さ
    れた繰返し単位約28重量％を含む請求項１〜４のいずれ
    か一項に記載の組成物。
  6. 【請求項６】ターポリマー（Ｂ）が下記（１）〜（３）
    で構成される請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成
    物： （１） エチレンから誘導された繰返し単位83〜98.7モ
    ル％ （２） アクリル酸および／またはメタクリル酸の少な
    くとも１つのエステルから誘導された繰返し単位１〜14
    モル％および （３） 無水不飽和ジカルボン酸から誘導された繰返し
    単位0.3〜３モル％。
  7. 【請求項７】ターポリマー（Ｂ）の標準的流動指数が１
    〜10dg/分である請求項１〜６のいずれか一項に記載の
    組成物。
  8. 【請求項８】コポリマー（Ｃ）の標準的流動指数が１〜
    5dg/分である請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成
    物。
  9. 【請求項９】極限酸素指数が少なくとも35％で、破断伸
    びが少なくとも110％で、破断抵抗が少なくとも11MPaで
    ある請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 【請求項１０】請求項１〜９のいずれか一項に記載の組
    成物からなる電気ケーブルの被覆材料。
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