JP3014476B2 - 難燃性重合体組成物 - Google Patents
難燃性重合体組成物Info
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Description
関する。さらに詳しくは、電線、ケーブル等の外被等に
好適なオレフィン重合体をベースとする改善された難燃
性重合体組成物に関する。
般に電気的性質、機械的性質、加工性等が優れているた
め、電気絶縁材料として広く用いられているが、易燃性
であるために用途によっては難燃化する必要がある。そ
のための処方として塩素化物、臭素化物等のハロゲン系
難燃剤を添加する方法があるが、このようなハロゲン系
難燃剤は燃焼時に有毒性ガス、腐触性ガス及び多量の煙
を発生するという欠点があるため、近年、水酸化マグネ
シウムや水酸化アルミニウムなどの無機水酸化物難燃剤
を使用する方法が広く検討されるようになってきた。し
かしこのような無機水酸化物は、加工性、その他各種物
性上の制約から添加量に限度があるため、無機水酸化物
の単味使用によっては、満足すべき程度にまで難燃性を
高めることができなかった。
剤を併用する方法が提案されているが、必ずしも満足す
べき結果を得ていない。この理由は、電線のケーブルの
外被用には単純に難燃性のみを改善すればよいというも
のではなく、加工性その他諸々の諸性質を一定の水準を
保ちつつ難燃性を高める必要があり、この点に技術的な
困難を伴なった。例えば特開昭63−159473号公
報では、無機水酸化物難燃剤とともにシリコンオイルを
併用する方法が提案されている。確かにシリコンオイル
の併用によって酸素指数の改善は認められるものの、こ
のような処方によって米国UL−94(アンダーライタ
ーズラボラトリー)の基準によるV−0レベルにまで達
成させるのは容易でなかった。また無機水酸化物難燃剤
と共に酸化亜鉛を併用する方法が特開昭63−1280
40号や特開平2−18434号において提案されてい
るが、この処方では難燃性の改善は不充分であり、前者
の提案にもあるように赤リン等のさらに難燃効果の高い
助剤を用いなければ難燃性の向上は達成できなかった。
フィンへの無機水酸化物添加難燃処方において、機械的
強度、加工性等の諸特性を実質的に損なうことなく、U
L−94規格に適合する難燃助剤の探索を行う課程で、
それ自体単独添加では顕著な効果を期待できない前記し
たシリコンオイルと酸化亜鉛の併用を着想し、その相乗
添加効果を期待して検討を行ったが、典型的な酸化亜鉛
を用いたのでは顕著な改善が認められなかった。しかる
に特殊な酸化亜鉛、すなわち特定の比表面積を有する酸
化亜鉛を用いたときには、驚くべきことにシリコンオイ
ルとの併用添加の効果が顕著に現われ、目標とするレベ
ルの難燃性オレフィン重合体組成物が得られることを見
出し、本発明に到達した。
性等の諸特性に優れ、より一層難燃性の改良された難燃
性重合体組成物を提供するにある。
合体100重量部に対し、マグネシウム及び/またはア
ルミニウムの水酸基含有化合物50〜200重量部、B
ET法で測定した比表面積が20m2 /g以上の酸化亜
鉛1〜30重量部と、シリコンオイル0.1〜20重量
部を配合した難燃性重合体組成物である。
オレフィンの単独重合体、オレフィン同志の共重合体、
オレフィンとオレフィン以外の単量体との共重合体から
選ばれる1種または2種以上の混合物である。これらは
高結晶性、低結晶性あるいは非晶性の重合体であってよ
い。また共重合体にあっては、ランダム共重合体、ブロ
ック共重合体、グラフト共重合体等であってもよい。具
体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブ
テン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン、エチレンと少
割合の他のオレフィン、例えばプロピレン、1−ブテ
ン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、4−メ
チル−1−ペンテン等との共重合体、プロピレンと少割
合の他のオレフィン、例えばエチレン、1−ブテン、1
−ヘキセン等との共重合体、1−ブテン共重合体、エチ
レン・プロピレン・ジエン共重合体、エチレン・酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合
体、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体
(ここに(メタ)アクリル酸とはアクリル酸またはメタ
クリル酸を言い、(メタ)アクリル酸エステルとはアク
リル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを言
う。)、例えばエチレン・(メタ)アクリル酸メチル共
重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸エチル共重合
体、エチレン・(メタ)アクリル酸イソブチル共重合
体、エチレン・(メタ)アクリル酸n−ブチル共重合体
等、エチレン・酢酸ビニル・無水マレイン酸共重合体、
エチレン・(メタ)アクリル酸・(メタ)アクリル酸エ
ステル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸エステ
ル・一酸化炭素共重合体、これら重合体を幹ポリマーと
する無水マレイン酸、ハイミック酸等のグラフト共重合
体等を例示することができる。
線、ケーブル等の被覆用途には、強度、低温特性、耐屈
曲白化性、耐酸性等の観点から、これらオレフィン重合
体としてエチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合
体と、一部または全部が不飽和カルボン酸またはその無
水物でグラフト変性された密度が0.89g/cm3 以
下の低結晶性または非結晶性のエチレン・α−オレフィ
ン共重合体のブレンドを用いるのが好ましい。
エステル共重合体としては、例えばエチレン含有量が8
8〜99モル%、好ましくは90〜97%、(メタ)ア
クリル酸エステル含有量が1〜12モル%、好ましくは
3〜10モル%で、メルトフローレート(190℃、2
160g荷重)が0.1〜200g/10分、好ましく
は0.1〜30g/10分のものを用いることができ
る。
その無水物でグラフト変性されたエチレン・α−オレフ
ィン共重合体は、変性エチレンα−オレフィン共重合体
または変性エチレン・α−オレフィン共重合体と未変性
エチレン・α−オレフィン共重合体のブレンドを意味
し、グラフトされた不飽和カルボン酸またはその無水物
は、例えば0.1〜5重量%、好ましくは0.1〜3重
量%の割合で存在する。幹ポリマーとなるエチレン・α
−オレフィン共重合体として好適なものは、エチレン・
プロピレン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体で
あり、とりわけエチレン・1−ブテン共重合体が好まし
い。又そのメルトフローレートは、0.1〜100g/
10分、とくに1〜10g/10分のものが好ましい。
重合体と一部または全部がグラフト変性されたエチレン
・α−オレフィン共重合体の使用比率は、例えば前者2
0〜90重量%、好ましくは30〜70重量%に対し、
後者10〜80重量%、好ましくは30〜70重量%で
ある。
レン、密度0.89g/cm3 を越えるエチレン・α−
オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体等
を、50重量%以下、好ましくは5〜30重量%の割合
で、前記2成分混合物に添加した組成物も又、同目的の
用途に好適である。
グネシウム及び/またはアルミニウムの水酸基含有化合
物である。上記マグネシウムまたはアルミニウムの水酸
基含有化合物はマグネシウムまたはアルミニウム1原子
に対し少なくとも1個の水酸基を含有する化合物であ
り、より具体的には水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト
等から選ばれる1種または2種以上の混合物である。こ
れらは勿論、シランカップリング剤、チタネートカップ
リング剤、高級脂肪酸またはその塩、高級アルコール、
界面活性剤等で表面処理したものであってもよく、これ
らの使用は分散性、加工性、耐擦傷性、耐白化性の点か
ら好ましい。上記難燃剤としては、平均粒径が20μ以
下、とくに5μ以下のものが好適である。これら水酸基
含有化合物の使用量は、オレフィン重合体100重量部
に対し、50〜200重量部、好ましくは80〜150
重量部である。
に加え、酸化亜鉛が配合される。上記酸化亜鉛はフラン
ス法、アメリカ法、湿式法いずれの方法で製造されたも
のでも良いが、その比表面積がBET法による測定で2
0m2 /g以上、好ましくは30〜200m2 /gのも
のが用いられる。このような酸化亜鉛の具体的な例とし
ては、堺化学工業社製活性亜鉛華ZINCA−20が挙
げられる。酸化亜鉛の配合量は重合体成分100重量部
当り、1〜30重量部、好ましくは5〜20重量部であ
る。この配合量が過多になると、機械的強度、加工性等
が著しく低下するので好ましくない。酸化亜鉛は勿論、
表面処理されたものを用いてもよい。
添加物に加えシリコンオイルを併用添加する。シリコン
オイルは種々の粘度のものを使用することが可能であ
り、例えば25℃における粘度が10〜100,000
センチストークスのものが使用できる。勿論さらに高粘
度のものや常温で固体のものを使用することもできる。
シリコンオイルは純シリコンオイルでも、脂肪酸変性シ
リコンオイルの如き変性シリコンオイルでもよい。この
ような変性シリコンオイルの使用は重合体表面へ滲みだ
し、べたつきが少ないという点で優れている。シリコン
オイルの添加量は重合体成分100重量部当り、0.1
〜20重量部、好ましくは1〜10重量部の範囲であ
る。
使用目的に応じ、他の難燃剤あるいは難燃助剤、酸化防
止剤、耐熱安定剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、
染料、他の無機充填剤等を配合することができる。例え
ば難燃助剤としてカーボンブラック、タルク、クレイ、
炭酸カルシウム、赤リン、リン酸エステル等を配合して
もよい。
により付加成分を配合し、通常の混練法、例えば、バン
バリーミキサー、ロール、連続混練押出機等によって混
練することにより製造することができる。
重合体(EEA)、エチレン−1−ブテン共重合体(E
BR)、グラフト変性EBRおよびLLDPEの4成分
を、難燃剤として水酸化マグネシウム、酸化亜鉛および
シリコンオイルを表1上欄に示す配合割合で6インチロ
ールに投入してロール混練して難燃性オレフィン重合体
組成物を製造した。混練後、プレス成形により厚さ1m
m,3mmのシートととし、引張特性、難燃性の評価に
供した。引張特性は厚さ1mmのプレスシートを用い、
JIS K6301の3号試験片としてJIS K67
60に準拠して測定した。また、難燃性はUnderwriters
Laboratories 社の安全標準UL94に従って評価し
た。結果を表1下欄に示す。
組成物を作成し、同様に評価した。結果を表2下欄に示
す。
とおりである。 (1)重合体 EEA: MFR0.5g/10分、アクリル酸エチル含量15
重量%のエチレン−アクリル酸エチル共重合体 MFR0.5g/10分、アクリル酸エチル含量25
重量%のエチレン−アクリル酸エチル共重合体 グラフト変性EBR: MFR3.6g/10分、密度0.88g/cm3 エチ
レン−1−ブテン共重合体 100重量部に無水マレイ
ン酸0.55重量部と有機過酸化物(2,5−ジメ チ
ル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、
銘柄名「ルパゾール 101」)0.2重量部とを押出
機内250℃にて溶融反応させて得たMFR 2.5g
/10分、密度0.88g/cm3 、無水マレイン酸含
量0.5重量 %の無水マレイン酸グラフト・エチレン
−1−ブテン共重合体 EBR: MFR3.6g/10分、密度0.88g/cm3 のエ
チレン−1−ブテン共重合体 LLDPE: MFR2.0g/10分、密度0.910g/cm3 の
エチレン−4−メチル1−ペンテン共重合体
面積60m2 /g) 堺化学工業社製微細亜鉛華(比表面積13m2 /g) 高級脂肪酸変性シリコンオイル: 東芝シリコーン社製TSF410 シリコンオイル: 東芝シリコーン社製TSF451−30
燃剤配合にBET法で測定した比表面積が20m2 /g
以上の酸化亜鉛をシリコンオイルを併用した実施例1〜
5のオレフィン重合体組成物では高い難燃性を示し、U
L94のV−0を達成できた。一方、比表面積が20m
2 /g未満の酸化亜鉛とシリコンオイルを併用する処
方、酸化亜鉛を添加しない処方、或いはシリコンオイル
を添加しない処方である比較例1〜4の組成物では難燃
性が不充分でUL94のV−0を達成できなかった。
難燃性を達成することができ、しかも機械的特性、加工
性が優れている。すなわち、本発明によれば、UL規格
においてV−0のレベルに到達する難燃性オレフィン重
合体組成物が容易に得られる。本発明の組成物は燃焼時
に有毒性ガス、腐食性ガスや多量の煙を発生しないの
で、電線、ケーブルなどの被覆材料として特に好適に使
用できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 オレフィン重合体100重量部に対し、
マグネシウム及び/またはアルミニウムの水酸基含有化
合物50〜200重量部、BET法で測定した比表面積
が20m2 /g以上の酸化亜鉛1〜30重量部と、シリ
コンオイル0.1〜20重量部を配合した難燃性重合体
組成物。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP5345591A JP3014476B2 (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 難燃性重合体組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5345591A JP3014476B2 (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 難燃性重合体組成物 |
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JPH04270743A JPH04270743A (ja) | 1992-09-28 |
JP3014476B2 true JP3014476B2 (ja) | 2000-02-28 |
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ID=12943335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5345591A Expired - Fee Related JP3014476B2 (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 難燃性重合体組成物 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3014476B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP2007128899A (ja) * | 2006-12-22 | 2007-05-24 | Nippon Unicar Co Ltd | 難燃性電線・ケーブル |
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1991
- 1991-02-25 JP JP5345591A patent/JP3014476B2/ja not_active Expired - Fee Related
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