JPS59109531A - 難燃性ポリエチレン発泡体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は難燃性ポリエチレン発泡体に関する。

さらに詳しくは、建築材料、家具、自動車内装材。

家庭用電気器具等に使用する断熱材、緩衝材等として好
適な難燃性ポリエチレン発泡体に関するものである。

一般にポリエチレン発泡体は安価にして断熱性。

柔軟性等の優れた特性を有し、かつ成形加工ができるた
め、近年、特に自動車内装材や建材分野等に使用される
ことが多くなってきた。かかる分野においては、これら
の特性以外に難燃性の優れたものが強く要望されるよう
になった。

しかし一般に、熱可塑性樹脂、中でもポリエチレン樹脂
は極めて燃えやすいため、これに難燃性を付与するには
多量の難燃剤を添加することが必要となり、その結果、
成形性が悪くなる。例えば深さくＨ）／底面の直径（Ｄ
）で表わされる成形きない欠点があった。

本発明の目的は、難燃性と熱成形性がともに優れたポリ
エチレン発泡体を提供せんとするものである。

本発明は上記目的を達成するために１次の構成すなわち
、融点１１５℃未満、密度ｏ、９３５ｇ／ｃｍ”以下の
低密度ポリエチレン（Ａ）および融点１１５〜１３０°
Ｃ９密度０．９４０　ｇ　７ｃｍ”以下のポリエチレン
（Ｂ）を主体とした混合物であって、がっ該低密度ポリ
エチレン（蜀と該ポリエチレン（Ｂ）の混合比（Ｒ）　
（＝（Ａ）　／　（Ｂ）　、重量比〕が、０６≦（Ｒ）
≦９である混合物１００重量部に対し、難燃剤としてビ
スグアニジウムテトラブロムフタレート（以下、ＢＧＴ
ｐ、７いう）を４〜２５重量部含有する難燃性ポリエチ
レン発泡体を：芋徴とするものである。

本発明における低密度ポリエチレン（Ａ）とは、融点１
１５°０未満、密度０．９３５ｇ／ｃｍ”以下の周知の
ポリエチレンであり、具体的には、三片ポリケミカル社
製：ミランン≠１６（融点１１０’ＯＩ密度０．９２３
ｇ／♂）、＋２４Ｈ（融点１０８’Ｏ，密度０．９２１
　ｇ　７ｃｍ”　）　、住人化学社製：スミヵセンＦ７
０２（融点１１０’ａ、密度０．９２２ｇ／ｃｍ”　）
　、　Ｆ　７０４（融点１１ろ゛Ｃ１Ｃ１０，９２７ｇ
／ｃｍ″）、東洋曹達社製：ペトロセン１１２（融点１
１１　’ａ　　密度０．９２４ｇ／ａｍ”　）　、　　
１１５　（融点１０７’Ｏ，％一度０．９２１ｇ／ｃｍ
”）等があげられる。

本発明におけるポリエチレン（Ｅ）とは、融点が１１５
〜１３０℃、密度が０．９４　Ｑ　ｇ　／ｃ＋ｎ”以下
、好ましくは密度が０９１５〜０９３５であり、共重合
成分として０４〜Ｃ２゜、好ましく　ｉ　Ｃ，〜Ｃ１゜
のα−オレフィンを用いたエチレン・ａオレフィン共重
合体である。

ポリエチレン（Ｂ）の融点が１１５°Ｃ未満のものは発
泡体の引張強さを低下させる恐れがある。また１　３　
ｏ　’ａを越えるものは、ポリエチレン（Ａ）、難燃剤
９発泡剤と混合して押出成形する場合の成形温度を高く
する必要があることから、架橋前に発泡する恐れがある
ので好ましくない。さらに密度が０、９４０　ｇ　／　
Ｃｍ’を越えるものは発泡体の引張破断伸度を改良する
効果が小さい。又、　０．９１５　ｇ／ｃｍ”未満のも
のは、得られた発泡体の表面がべたつき易くするので好
ましくない。

本発明に用いるポリエチレン（Ｂ）の構成成分である炭
素数４〜２０のα−オレフィンとしては１例エバｅ　１
−ブテン。１−ペンテン、１−ヘキセン。

グ ３．３−ジメチル−１−プ）ン、４−メチルー１−ペン
テン、４．４−ジメチル−１−ペンテン等カラ選ばれる
１種又は２種以上のものを挙げることができる。なお、
これらのａ−オレフィンを構成成分とする限り少量のプ
ロピレン成分が含有されていてもよいが、その場合には
α−オレフィンの含有量よりもかなり少なくする必要が
ある。ポリエチレン（Ｂ）全体の密度が前記範囲のもの
となるためには、α−オレフィンの種類によっても異な
るがエチレンが８８〜９７重量係程度含有されていれば
よい。

なお、ポリエチレン（Ｂ）のメルトフローレートは特に
限定されないが、ポリエチレン（Ａ）、ＪＩＩＩ燃剤。

発泡剤と混合後、押出成形する場合の押出性、シート成
形性等から、０．１〜５０ｇ７１０ｍｉｎであるのが望
せしい。

本発明の樹脂混合物は低密度ポリエチレン（〜およびポ
リエチレン（Ｂ）を主体とした混合物であり。

該低密度ポリエチレン（Ａ）と該ポリエチレン（Ｂ）の
混合比（Ｒ）が、０．６≦（Ｑ≦９．好ましくは１≦（
Ｑ≦４である。

上記の混合比（Ｒ）が０．６未満のとき、該混合物の溶
融粘度が高くなりすぎ、難燃剤２発泡剤等を混合して押
出成形する際、これら添加剤の均一分散が難しい。さら
に剪断発熱も大きくなり１発泡剤の分解が起りやすくな
るため１発泡前の成形シートに気泡が発生する。一方、
（→が９を越えると。

混練性、溶融押出性は良くなるが１発泡体と（−だ時に
、ポリエチレン（Ｂ）の引張坤度が大きい特徴が生かさ
れないため、真空成形や圧縮成形等の熱成形性が悪くな
るので好寸しく々い。

なお１本発明の発泡体は、上記混合物を生体とするが１
本発明の効果を損わない範囲、好１しくけ１０チ以下で
あれば、他の樹脂、たとえば高密度ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン・酢酸ビニルコポリマ、ポリブタ
ジェン等が混合されていても良い。

本発明に使用する難燃剤ば、ＢＧｊＰである。

これは、融点２７９“Ｃの白色粉末状化合物であり。

次の化学構造式で示される。

Ｂｒ　　　　　　　　　　　　　ＮＨ 温度で反応させることにより、炭素ガスを発生しながら
水に不溶性の粉末状物として得ることができる。

本発明の難燃性ポリエチレン発泡体には、上記混合物１
００重量部に対し、ＢＧＴＰを４〜２５重量部、好捷し
くは５〜１５重量部含有せしめることが必要である。Ｂ
ＧＴＰが４重量部未満では発泡体の難燃性が不足し好ま
しくない。一方、２５重量部を越えると難燃性は優れて
いるが９発泡体の伸度が低下し熱成形性が悪くなるので
好ましくない。

なお、ＢＧＴＰは該混合物との相溶性が優れているため
、シート成形時にも全くブリードアウトを起さない上に
１両者の空気中での５０％熱減量温度が近いためか、こ
れより得られた発泡体は優れた難燃性を示す。

なお１本発明の発泡体は、ＢＧＴＰを単独で用いても十
分な難燃効果を発揮するが、さらに難燃性を向上させる
ために、公知の難燃剤２例えば。

アンチモン化合物、リン含有化合物、リンとノ・ロゲン
を含有する化合物等を、押出性、架橋性１発泡性９発泡
体の物性等に特に支障のない程度、添加しても良い。さ
らに、必要に応じて、その池の添加剤１例えば、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、
シリカ、タルク等の不活性無機充填剤や熱安定剤、耐候
性剤、可塑剤、顔料等も本発明の効果を妨害しない範囲
で配合することができる。

次に本発明の難燃性ポリエチレン発泡体の製造方法につ
いて説明する。

０６≦（Ｒ）≦９を満たす低密間ポリエチレン（Ａ）お
よびポリエチレン（Ｂ）からなる樹脂混合物に難燃剤Ｂ
ＧＴＰおよび熱分解型の発泡剤１例えばアゾジカルボン
アミドを、さらに必要に応じて難燃助剤。

無機充填剤、化学架橋剤等を均一に混合する。

これらを混合する方法としては、熱ロール、ニーダ、パ
ンバリミキサ・−等の通常の混合機が利用できる。さら
にこれらの混合物を押出機を用いてペレタイズし、チッ
プ化しても良い〇 こうして良く混練された組成物を原料にして。

溶融押出機でシート状に成形する。このシートを電子線
照射や架橋剤等により架橋させる。

通常、架橋には、有機過酸化物による方法あるい（ハ、
電離性放射線を照射する方法が用いられる。

有機過酸化物としては１例えば、ジクミルパーオキサイ
ド、ジターシャリブチルパーオキデイド。

１．６−ビス（ターシャリブチルパーオキシイソグロピ
ルベンゼン、α、α′−ビス（ターシャリブチルパーオ
キシ）−ｐ−ジイソプロピ、ルベンゼン等があり、ポリ
マ成分１００重量部に対して、１〜１５重量部用いられ
る。架橋条件は、温度１４Ｑ〜２００°Ｃ９時間１〜６
０分が適当である。

電離性放射線架橋の場合は、高エネルギー線と高エネル
ギー電子線照射機が使用される。例えば成形シートに１
〜５　Ｑ　Ｍｒａｃｌの線量を照射することにより架橋
される。この場合、低密度ポリエチレン（Ａ）　、ポリ
エチレン（Ｂ）の合計量１００重量部に対し０１〜１０
重量部の、ジビニルベンゼン。

ジアクリルベンゼン等の架橋促進剤を添加して電子線架
橋させてもよい。

こうして得た架橋シートを熱風雰囲気中或いはソルト浴
上で加熱し１発泡剤を急激に分解させることにより１本
発明の発泡体が得られる。

本発明は上述したように、特定のポリエチレン樹脂混合
物１００重量部に特定の難燃剤を一定量配合して発泡体
としたものであり１本来、ポリエチレン発泡体の有する
断熱性、緩衝性等の特性以外に次のごとき優れた効果を
示す。

（１）優れた難燃性を示す。

（２）　　優れた熱成形性を示す。

なお１本発明の難燃性ポリエチレン発泡体の′用途は１
％に高度の難燃性と熱成形性が必要とされる自動車用内
装材や断熱用天井材、床材、壁材等の建築材料その池に
適している。

本発明の測定値は次の測定法による。

（１）　　ポリマの融点：示差走査熱量計（’ＤＳＣ）
によって測定された一旦融解再結晶後（第２段）の融解
の吸熱ピーク温度で示した。

（２）　　ポリマの密度：ＡＩ９ＴＭ−Ｄ１５Ｑ５で規
定された密度勾配管法で測定した。

（３）発泡体の密度：１［］ｃｍＸＩＱｃ＋ｎ角に切出
し。

厚さを測定して体積を算出する。一方、このものの重量
を測定し、単位体積当りの重量をもって発泡体の密度（
見掛け）とする。

（４）発泡体の難燃性：ＭＶ６１Ｅ＋　　３０２に準じ
て測定した燃焼速度（ｒｒＤ／ｍｉ、ｎ）で示した。な
お。

標線（着火点より、２５ｍｍの位置）までに消えるもの
を自消とした。また、難燃性の判定基準は燃焼速度が６
　Ｄ　ａｎ　／　ｍｉｎ以下を合格とした。

（５）発泡体の熱成形性：真空成形機を用いて。

直径り、深さＨの垂直カップ状の型で、最適加熱条件に
おいて加熱し、ストレート成形したとき。

発泡体が破れることなくカップ状に伸長される限界の成
形絞り比、Ｈ／Ｄでもって発泡体の熱成形性を示した。

この値が０．５以上、好ましくは０．６以Ｊ：、あると
熱成形性が優れていると判断できる。

以下、実施例に基づいて本発明の実施態様を説明する。

実施例１ 融点１０９°０．密度０．９２６　ｙ　ｃｎ＋　１．メ
ルトフローレート３．７ｇ７１０ｍ１ｎの低密度ポリエ
チレン（Ａ）８０部、融点１２２°Ｃ１密度０．９２２
ｇ／♂、メルトフローレー）　２．５ｇ／ｌ　０　ｍｉ
　ｎ、ヘキセンを９係共重合したポリエチレン（Ｂ）を
２０部、難燃剤としてＢＧＴＰを１０部１発泡剤として
アゾジカルボンアミド１２部、架橋促進剤としてエチレ
ングリコールジメタクリレート６部を４［］ｍｍφ押出
し機で１６０　’Ｏで混練し、厚さ２５０のシート状に
成形した。このシートに加速電圧７５０ｋＶの電子線を
吸収線量がＯＭｒａｄになるように照射し、該ンートを
２２０℃のシリコーン浴中に浸漬し１発泡剤がほぼ完全
に分解するまで加熱して発泡させた。

得られた発泡体をシリコン浴中から敗り出し。

ア、七トン、水で洗浄後乾燥した。この発泡体の密度は
Ｏ，Ｑ　３６ｇ／ｃｍ’であった。この発泡体の特性評
価結果を第１表に示した。この発泡体の燃焼性は着火後
、標線（２５ｍｍ　）までに消火し、自消性てあった。

又、真空成形テストによるＨ　／　Ｄは０．６５と優れ
た熱成形性を示した。

実施例２〜４．比較例１〜４ 低密Ｗポリエチレン（Ａ）、ポリエチレン（Ｂ）、難燃
剤としてＢＧＴＰ、ＤＢＦＩ！、難燃助剤として三酸化
アンチモンを第１辰に示した割合の樹脂組成として用い
た以外はすべて実施例１と同様な方法で成形。

架橋１発泡してポリエチレン発泡体を得た。

実施例２〜４はいずれも本願発明の要件を全て満たして
おり、燃焼性、熱成形性ともに優れた値を示している。

一方、比較例１〜４は本願発明の要件のうち。

難燃剤の要件が外れているため、燃焼性および熱成形性
が共に悪いもの、あるいはいずれかが悪いものである。

比較例５は（Ｒ）が本願発明の要件を満たしていないた
め熱成形性が悪い（第１表参照）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｌ）　　融点１１５℃未満、密度０．９３５　ｇ　／
   ｃ＋ｎ’以下の低密度ポリエチレン（〜および融点１１
   ５〜１３０℃、密度０．９４Ｑｇ／♂以下のポリエチレ
   ン（Ｂ）を主体とした混合物であって、かっ該低密度ポ
   リエチレン（→と該ポリエチレン（Ｂ）の混合比（Ｒ）
   　（＝　（Ａ）　／　（Ｂ）。 重量比〕が、０．６≦（Ｑ≦９である混合物１００重量
   部に対し、難燃剤としてビスグアニジウムテトラブロム
   フタレートを４〜２５重量部含有せし、めたことを特徴
   とする難燃性ポリエチレン発泡体。