JPS638443A - ポリエチレン樹脂組成物 - 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】 ［産業上の利用分野Ｊ この発明は、直鎖状低密度ポリエチレンを含有するポリ
エチレン樹脂組成物に関し、さらに詳しく言うと、難燃
性に優れると共にたとえ燃焼したとしても有毒ガスを発
生せず、しかも、機械的特性や低温脆化性などに優れ、
たとえば電線被覆用素材として好適なポリエチレン樹脂
組成物に関する。

［従来の技術およびその問題点］ 従来、熱可塑性樹脂を難燃化するために、該樹脂に難燃
化剤としてハロゲン化合物を添加することが行なわれて
いる。しかし、このようにハロゲン化剤を配合した熱可
塑性樹脂が燃焼するとき、有毒ガスが発生するという欠
点がある。

この欠点を解消するために、熱可塑性樹脂に水酸化マグ
ネシウムと炭素微粉末とを配合することが提案されてい
る（特公昭５７−１０８９８号公報参照）。

前記公報に記載された組成物は、前述の欠点を一応解消
してはいるものの、酸化マグネシウムの平均粒径が０．
２〜２ルｍと小さく、したがって。

樹脂中にこれを均一に分散するのが困難であり、しかも
、多量に配合するために、組成物の伸びの大幅な低下、
低温脆化温度の上昇等の新たな問題点が生じている。

［発明の目的］ この発明の目的は、難燃性に優れると共に燃焼時に有毒
ガスを発生させず、しかも、伸び率などの引張特性と低
温脆化性とのいずれにも優れているポリエチレン樹脂組
成物を提供することである。

この発明の他の目的は、たとえば電線被覆用素材などに
優れたポリエチレン樹脂組成物を提供することである。

［前記目的を達成するための手段］ 前記目的を達成するために、この発明者が鋭意研究した
結果、熱可塑性樹脂として特定の直鎖状低密度ポリエチ
レン樹脂を選択すると共に、無機質充填剤として特定の
化合物を選択し、これらを組み合わせることによって、
前記目的を達成することができることを見い出して、こ
の発明に到達した。

すなわち、この発明の概要は、エチレン単位と前記炭素
数３〜４のα−才しフィン単位と前記炭素数６〜１２の
α−オレフィン単位とを有する直鎖状低密度ポリエチレ
ン２０〜７０重量％および平均粒径２．２〜８．０　ｐ
ｍの水酸化マグネシウム８０〜３０重量％を有すること
を特徴とするポリエチレン樹脂組成物である。

前記炭素数３〜４のα−オレフィンとしては、プロピレ
ンおよびブテン−１が挙げられる。この発明では、それ
らのいずれか１種を単独で使用してもよく、また、２種
を併用してもよい。

前記炭素数６〜１２のα−オレフィンとしては、ヘキセ
ン−１、ヘプテン−１，オクテン−１、ノネン−１、デ
セン−１９の直鎖モノオレフィン、４−メチル−ペンテ
ン−１，３−メチル−ペンテン−１９の分岐モノオレフ
ィン、あるいはスチレン等が挙げられる。これらの中で
も、直鎖モノオレフィンが好ましく、特にオクテン−１
が好ましい。

この発明の直鎖状低密度ポリエチレンの原料モノマーの
組合せとして好ましいのは、エチレン−プロピレン−オ
クテン−１，エチレン−ブテン−オクテン−１である。

この発明における前記直鎖状低密度ポリエチレン（以下
ＬＬＤＰＥと略称する。）は、エチレン８０〜９９モル
％と前記炭素数３〜４のα−オレフィン０．４〜９．５
モル％、特に０．５〜５モル％と前記炭素数６〜１２の
前記α−オレフィン０．４〜９．５モル％、特に０．５
〜５モル％とを液相または気相で共重合させることによ
り得られるものが好ましい。

このようなＬＬＤＰＥとしては密度が０．９００〜０．
９４０ｇ／ｃｒｎ’、好ましくは０−９１０−０．９３
６ｇ／ａｍ’であり、メルトインデックス（ＭＩ）が０
．１〜１０ｇ７１０分、好ましくは０．５〜５　ｇ／１
０分のものがある。

このＬＬＤＰＥ中の、前記炭素数３〜４のα−オレフィ
ン単位および前記炭素数６〜１２の単位α−オレフィン
の含有量が９．５モル％を超えると、引張強度１弾性率
などが低下すると共に耐熱性が低下することがあり、ま
たその含有量が０．４モル％未満テすると、このα−オ
レフィン単位を含有させる効果が表れないことがある。

さらに、このＬＬ［ｌＰＥのＭＩが０．１ｇ／１０分未
満だと、ポリエチレン樹脂組成物の成形性などが低下す
ることがあり、ＩＱｇ／１０分を超えると引張伸びおよ
び低温脆化性などが悪化することがある。

水酸化マグネシウムは、その粒径が２．２〜８．０トｍ
、好ましくは、２，５〜５．０ルｍの範囲内にあるのが
重要である。平均粒径が前記範囲内にあると、前記範囲
を外れる場合に比べて、このポリエチレン樹脂組成物は
その引張特性、および低温脆化性がより向上し、かつ難
燃効果が向上するからである。

このポリエチレン樹脂組成物は、前記特定のＬＬＤＰＥ
と、前記水酸化マグネシウムと奢、特定の割合で配合す
るものである。

その配合割合としては、前記ＬＬＤＰＥが２０〜７０重
量％であり、水酸化マグネシウムが８０〜３０重量％、
特に７５〜４０重量％である。

前記ＬＬＤＰＨの配合割合が２０重量％よりも未満であ
り、前記水酸化マグネシウムの配合割合が８０重量％を
超えると、ポリエチレン樹脂組成物の引張伸びおよび低
温脆化性などが悪化し、また、前記ＬＬＤＰＥの配合割
合が７０重量％を超えると共に前記水酸化マグネシウム
の配合割合が３０重量％未満だと、ポリエチレン樹脂組
成物の難燃性が悪化する。

このポリエチレン樹脂組成物は、第３成分としてゴム状
弾性体を配合するのが好ましい、ゴム状弾性体を配合す
ると、このポリエチレン樹脂組成物を高温条件下にさら
したときの、その引張伸びの低下を防止することができ
る。

前記ゴム状弾性体としては、たとえばエチレン−プロピ
レンゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジエンゴム、
エチレン−１−ブテンゴム、エチレン−イソブチレンゴ
ム、ポリイソブチレン、エチレン−イソブチレンゴム、
ポリブタジェン、スチレン−ブタジェンゴム、アタクチ
ックポリプロピレン、ＭＡＳ共重合体、ＭＢＳ共重合体
、＞ＩＡＢｓ共重合体およびこれらの混合物などが挙げ
られる。これらのゴム状弾性体の中でもエチレン−プロ
ピレンゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジエンゴム
などが好ましい。

前記の好ましいエチレン−プロピレンゴム、エチレン−
プロピレン−非共役ジエンゴムなどについては、さらに
エチレン：プロピレンのモル比力５：１〜１：３の範囲
のものが好ましい、非共役ジエンとしてはノルボルネン
類、液状ジエン類、脂肪族ジエン類などから選ばれるが
、５−エチリデン−２−ノルボルネンおよびジシクロペ
ンタジェンが好ましく、その割合はヨウ素価で表して４
０以下の範囲が好ましい。

また、このエチレン系エラストマーは、そのムーニー粘
度（ＭＬ＋−４，１００℃）が１０−１００゜特に２０
〜９０であるのが望ましい。

そのムーニー粘度が前記範囲内にあると、高温の条件下
にこのポリエチレン樹脂組成物をさらしても、引張伸び
の低下を抑制することができるからである。

この場合、ゴム状弾性体の配合量としては、前記ＬＬＤ
ＰＥと水酸化マグネシウムとの合計１００　ｉｉ部に対
して２〜２０重量部、好ましくは３〜１５重量部である
のが望ましい、ゴム状弾性体の配合量が２重量部未満だ
と、このポリエチレン樹脂組成物の高温時の引張伸びの
低下抑制の効果および脆化性の改良効果が小さく、また
、２０重量部を超えると、引張強度、弾性率などが低下
することがある。

また、このポリエチレン樹脂組成物は、第４成分として
カーボンブラックを配合するのが好ましい、カーボンブ
ラックを配合すると、このポリエチレン樹脂組成物の難
燃性をさらに向上させることができるからである。

このカーボンブラックとしては、ファーネスブラック、
サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチンブラ
ックなどのファーネス法により製造したもの、チャンネ
ルブラック、ナフタリンブラックなどの衝撃法により製
造したものなどの任意のものを使用することができる。

難燃性の向上、作業性、均−混練性などの観点から、平
均粒径１−３００　ｍ　ｇ　ｍ、特に５−　Ｌ！Ｏｍ　
＃Ｌ　ｍのカーボンブラックが好ましい。

この場合、カーボンブラックの配合量としては、前記Ｌ
ＬＤＰＥと前記水酸化マグネシウムとの合計１００重量
部に対して６重量部以下、特に０．２〜４重量部とする
のが好ましい、カーボンブラックを６重量部よりも多く
配合すると、かえって逆効果となるばかりか、伸び率も
低下することがある。

さらに、このポリエチレン樹脂組成物には、この発明の
目的を阻害しない限り、ヒンダードフェノール系、リン
系（亜すン酸エステル系、リン醜エステル系等）、アミ
ン系等の酸化防止剤、たとえばベンゾトリアゾール系、
ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、たとえば脂肪族カル
ボン酸のエステル系、パラフィン系の滑剤、常用の難燃
化剤、離型剤、帯電防止剤、着色剤などを配合すること
ができる。

前記のヒンダードフェノール系酸化防止剤としてはＢＨ
Ｔ（２，Ｂ−ジ第三ブチルーＰ−クレゾール）、チバ・
ガイギー社製の「イルガノックス１０７６Ｊ　、ｒイル
ガノックスｌ０ＩＯＪ　　（いずれも商品名を示す、）
、エチル社製の［エチル３３０Ｊ（商品名）、住友化学
（株）製の「スミライザーＧＭｌ　　（商品名）などを
、好適に用いることができる。

その他に、無機充填剤、有機充填剤などを必要に応じて
配合することができる。

前記無機質充填剤としては、たとえば、炭酸カルシウム
、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫酸カル
シウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、亜硫酸カルシウ
ム等の亜硫酸塩、タルク、クレー、マイカ、アスベスト
、ガラス繊維、ガラスピーズ、ケイ酸カルシウム、モン
モリロナイト、ベントナイト等のケイ＃塩、鉄、亜鉛、
アルミニウム等の金属粉、炭化ケイ素、チッ化ケイ素等
のセラミ−２りおよびこれらのウィスカ、カーボンブラ
ック、グラファイト、炭素繊維等が挙げられ、これらの
無機質充填剤を単独で、あるいは２種以上の前記無機質
充填剤を混合して使用することができる。

前記無機質充填剤は、粒状、板状、ｍｉｘ状のいずれの
形態であってもよいが、その粒径が０．２〜２０ｇ、ｍ
の範囲内にあるのが好ましいであろう。

このポリエチレン樹脂組成物は、たとえば次の方法によ
り製造することができる。

すなわち、■各成分をトライブレンドした後に、たとえ
ば二軸混練機で混練する方法、■各成分をバンバリーミ
キサ−などに一括投入し、混練する方法、■あらかじめ
マスターバッチを作っておき、残余の成分を混練する方
法、などである。

このポリエチレン樹脂組成物は、難燃性に秀れていると
共に燃焼時に有毒ガスを発生させないので、通信ケーブ
ル、送電線などの電線被覆用素材として好適であり、ま
た伸びや、引張強度などの引張特性や低温脆化性に秀れ
ているので寒冷地に設けられる電線の被覆用素材に好適
である。その他、各種の成形品たとえばシート、フィル
ムなどに成形することもできる。

成形法としては、押出成形、共押出成形、射出成形、圧
空成形、金型成形など、従来から公知の方法を採用する
ことができる。

［発明の効果］ この発明によると、特定の直鎖状低密度ポリエチレンと
特定粒径の水酸化マグネシウムとを特定の割合で配合し
ているので、難燃性に秀れると共にたとえ燃焼したとし
ても有毒ガスを発生させず、また、伸びや強度などの引
張特性や低温脆化性、さらに成形性、耐衝撃性、透明性
等の諸物件に秀れ、電線被覆用素材などに好適なポリエ
チレン５ｕｒｉｔ組成物を提供することができる。

［実施例］ （実施例１〜１３、比較例１〜９） ＬＬＤＰＥ　、水酸化マグネシウム、ゴム状弾性体、カ
ーボンブラックを用意し、第１表に示す割合でトライブ
レンドした後、１８０℃で混練し樹脂組成物のペレット
を得た。このペレットのプレス成形試験片を用いて試験
した結果を：５ｆ表に示す。

ＬＬＤＰＥ　Ａ　：　ＭＩ　＝２．０　　ｇ／１０分（
ＪＩＳ　Ｋ　７２１０ニ準拠、以下同様） エチレン単位の含有量；９６モル％ ブテン−１単位の含有量；２モル％ オクテン−１単位の含有量；２モル％ 溶融流れ比（ＭＦＲ＝Ｍ！、量／ＭＥ）２８密度０．９
２０ｇ／　ｃ　ｒｒｆ ＬＬＤＰＥ　Ｂ　：　Ｍ　Ｉ　＝　２．５　ｇ／１０分
エチジエチレン単位量：９８モル％ プロピレン−１単位の含有ｆｆｉ：２モル％オクテンー
！単位の含有量：２モル％ ＭＦＲ＝３０ 密度０．９２０ｇ／ｃゴ ＬＬＤＰＥ　Ｃ：　Ｍ　Ｉ　−２，０ｇ／１０分エチジ
エチレン単位ｆｆｉ　；　９８．８モル％プロピレン−
１単位の含有Ｍ；０．８モル％ オクテン−１単位の含有ｆｆｉ；０．８モル％ＭＦＲ＝
３１ 密度０．９３５３／Ｃｒｎ’ ＬＬＤＰＥ　Ｅ　：　Ｍ　Ｉ　＝　１．０　ｇ／１０分
エチジエチレン含有量；９６モル％ ブテンー１単位の含有量；４モル％ ＬＬＤＰＥ　Ｆ　：　Ｍ　Ｉ　＝　２．５　ｇ／１０分
エチジエチレン単位ａ　；　９４モル％ブテン−１単位
の含有量；６モル％ １１ＤＰＥ：高密度ポリエチレン、）ｌＩ−１，Ｏｇ／
１０分ＬＩＩＰＥ　：低密度ボ！Ｊ　ｚ＋　１／　７．
　Ｍｌ−２，５，／１０分ＥＰＲ：エチレンープロピレ
ンゴム、 日本合成ゴム（株）製、ＥＰ−０２Ｐ ム一ニー粘度２４゜ プロピレン単位の含有量：２８ｆｆｉ亙％ＥＰＤＭ　：
エチレンープロピレンーエチリデンノルポルネン、 日本合成（株）製、ＥＰ−３３゜ ムーニー粘度４５、ヨウ素価２８、 プロピレン含有量；４２重量％ ＳＢＲ：ムーニー粘度６７、旭化成（株）製ツルブレン
裟２０５ ファーネスニア７−ネスブラツク。

平均粒径２０ｍ終ｍ ケッチン：ケッチンブラック、平均粒径３０ｍ　　ＪＬ
　ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレン単位と炭素数３〜４のα−オレフィン単
   位と炭素数６〜１２のα−オレフィン単位とを有する直
   鎖状低密度ポリエチレン２０〜７０重量％および平均粒
   径２．２〜８．０μｍの水酸化マグネシウム８０〜３０
   重量％を有することを特徴とするポリエチレン樹脂組成
   物。