JPH06228355A

JPH06228355A - 難燃耐熱性ポリオレフィン系発泡体

Info

Publication number: JPH06228355A
Application number: JP1574593A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Arai; 敏弘新井; Tomohisa Watanabe; 知久渡邉; Akira Yoshino; 明吉野; Hideo Sunatsuka; 英夫砂塚; Toshio Niwa; 利夫丹羽
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1993-02-02
Filing date: 1993-02-02
Publication date: 1994-08-16

Abstract

(57)【要約】【目的】発泡体の難燃性、高耐熱性を達成するととも
に、発泡時のガス抜けの問題を解決し、高発泡体が安定
して得られるようにする。【構成】エチレン−酢酸ビニル共重合体単独、又はエ
チレン−酢酸ビニル共重合体とエチレン系樹脂との混合
物からなり、かつ酢酸ビニル含有量が３５重量％以上で
メルトインデックスが５以下のベース樹脂１００重量部
に対して、水酸化マグネシウム５０〜３００重量部、お
よびアゾジカルボンアミド系発泡剤１０〜３０重量部を
添加してなる組成物を、電子線照射により架橋せしめた
後、加熱、発泡せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家電、建材、空調など
の用途に特に有用な難燃耐熱性ポリオレフィン系発泡体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリエチレン発泡体などのポ
リオレフィン系発泡体は非難燃のものが主であった。そ
してポリエチレン系樹脂をベースとした難燃性発泡体を
得るためには、ポリエチレン系樹脂からなるベース樹脂
に難燃剤として金属水酸化物を配合したり、ハロゲン系
難燃剤と三酸化アンチモンを併用添加する方法が行われ
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら金属水酸
化物を添加した系では、難燃性を得るために多量に添加
する必要があり、そのため発泡時にガス抜けが起こり易
く、常圧下で安定的に高発泡体を得られないという問題
があった。ハロゲン系難燃剤と三酸化アンチモンを併用
添加した場合は、燃焼時に有毒ガスが発生することが問
題であった。

【０００４】また金属水酸化物を添加して高難燃性のポ
リオレフィン系発泡体を得る際に、ベース樹脂として酢
酸ビニルを含有する樹脂を用いることが有効であること
が知られている。しかしながら、ベース樹脂の酢酸ビニ
ル含有量が２０重量％以下では、金属水酸化物の添加量
を、ベース樹脂１００重量部に対して３００重量部以上
としないと充分な難燃性が得られず、そうすると前述し
たような常圧下での発泡体製造時にガス抜けが起こり易
いという問題があった。そこで、ベース樹脂の酢酸ビニ
ル含有量を２０重量％以上、好ましくは３５重量％以上
にして、金属水酸化物の添加量を５０〜３００重量部と
することによって、難燃性は容易に得られるようにな
る。しかしながら、酢酸ビニル含有量が３５％以上のも
のではベース樹脂そのものが柔らかいものが多く、常圧
下での発泡において高発泡体が得られないという問題が
あった。

【０００５】さらに近年では、ポリオレフィン系発泡体
に対して耐熱性の要求が高まってきている。例えばフロ
ンやブタンによる発泡で得られた非架橋の発泡体では、
そのベース樹脂の融点以下の耐熱性しか得られない。こ
れに対して架橋発泡体の場合は、その製造工程で架橋が
なされるため、ベース樹脂の融点より５℃程度高い耐熱
温度を有するとされている。また、より高耐熱性が要求
される場合には、より高融点の樹脂をベース樹脂に添加
して架橋発泡させる方法が行われていた。しかしなが
ら、より高融点の樹脂をベース樹脂に添加したとして
も、１２０℃よりも高い耐熱性の達成は難しかった。例
えば、高温下で発泡体そのものが溶融してしまうという
現象はないとしても、発泡体の厚さが常温下での厚さよ
り１０％以上薄くなってしまうという現象は解消されな
かった。

【０００６】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、発泡体の難燃性、高耐熱性を達成するとともに、発
泡時のガス抜けの問題を解決し、高発泡体が安定して得
られるようにした難燃耐熱性ポリオレフィン系発泡体を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の難燃耐熱性ポリ
オレフィン系発泡体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体
単独、又はエチレン−酢酸ビニル共重合体とエチレン系
樹脂との混合物からなり、かつ酢酸ビニル含有量が３５
重量％以上でメルトインデックスが５以下のベース樹脂
１００重量部に対して、水酸化マグネシウム５０〜３０
０重量部、およびアゾジカルボンアミド系発泡剤１０〜
３０重量部を添加してなる組成物を、電子線照射により
架橋せしめた後、加熱、発泡せしめてなることを前記課
題の解決手段とした。

【０００８】

【作用】本発明の難燃耐熱性ポリオレフィン系発泡体に
よれば、酢酸ビニルを含有するベース樹脂に難燃剤とし
て水酸化マグネシウムを添加することにより、難燃性の
高い発泡体が得られる。そして酢酸ビニル含有量が３５
重量％以上の樹脂は非結晶性であり、これをベース樹脂
として用いることにより、得られた発泡体が高温雰囲気
に曝された場合でも結晶性部に起因する収縮現象を低下
させることができる。このことにより、発泡体の耐熱性
の向上が実現できる。また、ベース樹脂のメルトインデ
ックスを５以下とし、発泡に先立って、電子線照射を行
って架橋せしめることにより、発泡時のガス抜けを防止
して高発泡体を得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を詳しく説明する。本発明にお
いてベース樹脂として用いられるポリオレフィン系樹脂
としては、酢酸ビニル含有量が３５重量％以上で、かつ
メルトインデックス（ＭＩ）が５以下のエチレン−酢酸
ビニル共重合体が用いられる。またこのベース樹脂とし
て、上記のエチレン−酢酸ビニル共重合体を単独で用い
てもよいが、これと他のエチレン系樹脂とを混合させ
て、酢酸ビニル含有量が３５重量％以上で、かつメルト
インデックスが５以下としたものも同様に用いることが
できる。

【００１０】本発明のベース樹脂において、酢酸ビニル
の含有量を３５重量％以上とした理由は次の通りであ
る。すなわち、酢酸ビニル含有量がこれより少ないと、
酢酸ビニルと水酸化マグネシウムとの相互作用による難
燃効果が不十分なものとなる。またベース樹脂の結晶性
部が多くなる結果、得られた発泡体の高温下での収縮が
大きくなって、高温雰囲気下で厚みが薄くなるなど耐熱
性に劣るものとなる。本発明のベース樹脂において、Ｍ
Ｉを５以下とした理由は次の通りである。すなわち、Ｍ
Ｉが５より大きいと、発泡に先立って電子線照射により
架橋を行っても、発泡時に２００℃以上の温度雰囲気下
に曝されると粘度が低下し、ガス抜けが生じてしまうと
いう不都合が生じる。

【００１１】本発明においては、金属水酸化物難燃剤と
して水酸化マグネシウムが用いられる。またその添加量
はベース樹脂１００重量部に対して、５０〜３００重量
部である。この水酸化マグネシウムは、チタネート系カ
ップリング剤、シラン系カップリング剤、脂肪酸、脂肪
酸金属塩などで表面処理されていてもよい。本発明にお
いて金属水酸化物として水酸化マグネシウムが選択され
る理由は次の通りである。すなわち、金属水酸化物とし
ては他に水酸化アルミニウムもあるが、水酸化アルミニ
ウムを用いると、発泡時に２００℃以上の温度雰囲気下
に曝された際に脱水反応を起こす可能性がある。そして
発泡時に水が存在すると、これが架橋反応を阻害し、ま
た発泡剤の分解に影響を与えて、高発泡体が得られない
という不都合が生じる。本発明における水酸化マグネシ
ウムの添加量については、これが５０重量部より少ない
と、充分な難燃化効果が得られず、また３００重量部以
上であると発泡時のガス抜けが大きくなり、機械的強度
の低下にもつながる。さらに、水酸化マグネシウムを添
加することにより、ベース樹脂における酢酸ビニル含有
量が増加した際に発泡体のコシの補強効果が得られるこ
とからも、これが５０重量部以上添加される。

【００１２】本発明においては、発泡剤としてアゾジカ
ルボンアミド系（ＡＤＣＡ系）発泡剤が用いられる。そ
してその添加量は、ベース樹脂１００重量部に対して１
０〜３０重量部である本発明において発泡剤としてＡＤ
ＣＡ系のものが用いられる理由は次の通りである。すな
わち、発泡剤としては、これ以外にアゾビスイソブチロ
ニトリル（ＡＩＢＮ）系、ジニトロソペンタメチレンテ
トラミン（ＤＰＴ）系、４，４’−オキシビスベンゼン
スルホニルヒドラジッド（ＯＢＳＨ）系、パラトルエン
スルホニルヒドラジッド（ＴＳＨ）系などが考えられる
が、分解温度が２００℃前後のものが好ましく、分解時
の発生ガス量が多いものが好ましいことから、ＡＤＣＡ
系が最適である。これに対して、ＯＢＳＨ系、ＡＩＢＮ
系、ＴＳＨ系のものは分解温度が低く、またＤＰＴ系の
ものは分解熱が大きいために発泡時に「やけ」が起こり
易く本発明の発泡体には不適当である。本発明におい
て、ＡＤＣＡ系発泡剤の添加量が１０重量部より少ない
と、発泡が充分になされず、３０重量部より多いと発泡
体に「ス」が生じ易くなる。

【００１３】本発明において、必要に応じて架橋助剤を
添加することができる。この架橋助剤としては多官能性
モノマーが好ましく用いられ、通常はベース樹脂１００
重量部に対して０．１〜５重量部程度添加される。好適
な多官能性モノマーとしては、例えばトリアリルイソシ
アヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリ
メリテート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト等が挙げられる。

【００１４】本発明の難燃耐熱性ポリオレフィン系発泡
体は、上述したベース樹脂に、水酸化マグネシウム、発
泡剤等の配合剤を添加し、混練して得られたコンパウン
ドを所望の形状に成形した後、電子線照射架橋を行い、
しかる後に、熱風炉、塩浴、遠赤外炉などを用いて、常
圧下で加熱、発泡させることによって得られる。また、
発泡前にコンパウンドを特に脱湿処理する必要はない。
ここで、電子線の照射量は、成形体の形状等によって適
宜設定されるが、例えば押出成形シートの場合、吸収線
量が１〜１０Ｍｒａｄ程度となるように照射することに
よって架橋が行われる。また発泡工程中、成形されたコ
ンパウンドと、これを支持する支持体とが融着しないこ
とが必要で、このために任意の発泡装置を通過させる際
に、メッシュベルト法や、エアーフロート法などが適宜
用いられる。

【００１５】また本発明において、ベース樹脂に、上述
した配合剤の他、ハロゲン系難燃剤、リン酸エステル系
難燃剤、赤リン、三酸化アンチモンなどの難燃助剤、紫
外線吸収剤、老化防止剤、銅害防止剤、顔料、染料、そ
の他の着色剤、少量の水酸化アルミニウム、タルクなど
の無機物粉末、あるいはチタネート系カップリング剤、
シランカップリング剤などの処理剤等を適宜添加するこ
とができる。

【００１６】またベース樹脂によっては、混練して得ら
れたコンパウンドにおいて、ペレットどうしがブロッキ
ングする場合があり、これを防止するためにアンチブロ
ッキング剤処理することができる。

【００１７】以下、本発明の実施例を具体的に述べる。
尚、配合における単位はいずれも重量部である。（実施例１〜３）下記表１に示す通りに各材料を配合
し、これらを混練した後、厚さ１．５mmのシート状に成
形した。次いで吸収線量が５Ｍｒａｄとなるように電子
線を照射して架橋を行った。この後２２０℃のオーブン
中で１０分間加熱、発泡させた。得られた発泡体の発泡
倍率、難燃性、耐熱性、およびコシの有無を調べた。こ
こで、難燃性の評価はＪＩＳＫ７２０１に基づいて
測定した酸素指数（ｏｘｙｇｅｎｉｎｄｅｘ，ＯＩ）
で示した。耐熱性の評価はＪＩＳＫ６７６７に基づ
き、１５０℃のオーブン中に２２時間放置した後の寸法
変化率が７％以下である場合を○、７％より大きい場合
を×として示した。またコシの有無については、１００
ｇｆ／ｃｍ²の荷重をかけて１分後の寸法変化が１０％
以下である場合を有とした。これらの特性の測定結果を
下記表１に示す。

【００１８】（比較例１〜３）ベース樹脂の酢酸ビニル
含有量およびＭＩをかえて発泡体を製造し、得られた発
泡体の特性を比較した。下記表１に示す配合で上記実施
例１〜３と同様にして、発泡体を製造し、その特性を調
べた。その結果を下記表１に示す。

【００１９】（比較例４，５）発泡剤の添加量をかえて
発泡体を製造し、得られた発泡体の特性を比較した。下
記表１に示す配合で上記実施例１〜３と同様にして、発
泡体を製造し、その特性を調べた。その結果を下記表１
に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】ここで、上記表１において各配合剤はそれ
ぞれ以下のものである。レバプレン４５０：エチレン−酢酸ビニル共重合体(Ｅ
ＶＡ)、バイエル社製酢酸ビニル含有量４５重量％、ＭＩ５以下エバフレックスＥＶ４０Ｘ：ＥＶＡ、三井デュポンポリ
ケミカル（株）製、酢酸ビニル含有量４１重量％、Ｍ
Ｉ６５エバフレックスＥＶ３６０：ＥＶＡ、三井デュポンポリ
ケミカル（株）製、酢酸ビニル含有量２５重量％、Ｍ
Ｉ２エバフレックスＥＶ５６０：ＥＶＡ、三井デュポンポリ
ケミカル（株）製、酢酸ビニル含有量１４重量％、Ｍ
Ｉ３．５キスマ５Ａ：水酸化マグネシウム、協和化学工業
（株）製ＡＣ−１Ｌ：ＡＤＣＡ系発泡剤、永和化成工業
（株）製ＴＡＩＣ：トリアリルイソシアヌレート、日本
化成（株）製

【００２２】これらの結果より、上記実施例１〜３で
は、難燃性、耐熱性、コシの面で優れた高発泡体が得ら
れたのに対して、ＭＩが大きいベース樹脂を用いた比較
例１では発泡倍率が低く、高発泡体は得られなかった。
また比較例２および３の結果より、ベース樹脂として酢
酸ビニル含有量が少ないものを用いると、難燃性および
耐熱性が低下することが認められた。さらに、発泡剤の
添加量が少ないと発泡不十分となり、また多いと「ス」
の発生が認められた。

【００２３】（実施例４〜７）ベース樹脂として、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体と他のエチレン系樹脂とを混
合させたものを用いて発泡体を製造した。下記表２に示
す配合で上記実施例１〜３と同様にして、発泡体を製造
し、その特性を調べた。その結果を下記表２に示す。

【００２４】（比較例６，７）ベース樹脂の酢酸ビニル
含有量をかえて発泡体を製造し、得られた発泡体の特性
を比較した。下記表２に示す配合で上記実施例１〜３と
同様にして、発泡体を製造し、その特性を調べた。その
結果を下記表２に示す。

【００２５】（比較例８，９）水酸化マグネシウムの添
加量をかえて発泡体を製造し、得られた発泡体の特性を
比較した。下記表２に示す配合で上記実施例１〜３と同
様にして、発泡体を製造し、その特性を調べた。その結
果を下記表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】上記表２において、ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレンレスクロンＥＥＡＡ３１００：エチレン−エチルアク
リレート共重合体エチルアクリレート含有量１０％ＭＩ３、日本石油化学（株）製

【００２８】これらの結果より、上記実施例４〜７で
は、難燃性、耐熱性、コシの面で優れた高発泡体が得ら
れたのに対して、ベース樹脂の酢酸ビニル含有量が３５
％未満の比較例６および７では難燃性が低く、耐熱性も
劣っていた。また比較例８および９の結果より、水酸化
マグネシウムの添加量が５０〜３００重量部の範囲より
少ないと難燃性が劣り、多いと発泡が不十分となること
が認められた。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の難燃耐熱性
ポリオレフィン系発泡体は、エチレン−酢酸ビニル共重
合体単独、又はエチレン−酢酸ビニル共重合体とエチレ
ン系樹脂との混合物からなり、かつ酢酸ビニル含有量が
３５重量％以上でメルトインデックスが５以下のベース
樹脂１００重量部に対して、水酸化マグネシウム５０〜
３００重量部、およびアゾジカルボンアミド系発泡剤１
０〜３０重量部を添加してなる組成物を、電子線照射に
より架橋せしめた後、加熱、発泡せしめてなるものであ
る。

【００３０】したがって、高酢酸ビニル含有のベース樹
脂に難燃剤として水酸化マグネシウムを添加して、難燃
性の高い発泡体が得られる。そして、ベース樹脂として
酢酸ビニル含有量が３５重量％以上の非結晶性の樹脂を
用いることにより、得られた発泡体が高温雰囲気に曝さ
れた場合でも結晶性部に起因する収縮現象を低下させる
ことができる。このことにより、発泡体の耐熱性の向上
が実現できる。また、ベース樹脂のメルトインデックス
を５以下とし、発泡に先立って、電子線照射を行って架
橋せしめることにより、発泡時のガス抜けを防止して高
発泡体を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者砂塚英夫東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者丹羽利夫東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレン−酢酸ビニル共重合体単独、又
はエチレン−酢酸ビニル共重合体とエチレン系樹脂との
混合物からなり、かつ酢酸ビニル含有量が３５重量％以
上でメルトインデックスが５以下のベース樹脂１００重
量部に対して、水酸化マグネシウム５０〜３００重量
部、およびアゾジカルボンアミド系発泡剤１０〜３０重
量部を添加してなる組成物を、電子線照射により架橋せ
しめた後、加熱、発泡せしめてなることを特徴とする難
燃耐熱性ポリオレフィン系発泡体。