JPS638445A - 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］ この発明は、直鎖状低密度ポリエチレンとエチレン系エ
ラストマーと水酸化マグネシウムとから成るポリエチレ
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ＴＦ、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、前述の欠点を解消して
はいるものの、熱可塑性樹脂に大量の無機充填剤を配合
しているので、組成物の伸びの大幅な低下、低温脆化温
度の上昇などの新たな問題点が生じている。

この発明者らは、特定の直鎖状低密度ポリエチレンと無
機充填剤とを組み合わせた樹脂組成物は、難燃性、伸び
および低湿脆化性に優れていることを見い出した。

しかし、この発明者らが見い出した組成物は、高温にさ
らされると結晶化が進行し、せっかく向上した伸びが低
下してしまうと言う若干の欠点がある。

［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、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、高温にさらしても伸び率などの
引張特性の低下しないポリエチレン樹脂組成物を提供す
ることである。

この発明のさらに他の目的は、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ポリエチレン樹脂を選
択し、さらに特定のエラストマー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、エチレン単位と炭素数３
〜４のα−オレフィンと炭素数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ｌＯ〜５８
１　量％、エチレン系エラストマー２〜１０重量％およ
び水酸化マグネシウム４０〜８０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ａ６〜１２のα−オレフィンとしては、ヘキセ
ンーエ、ヘプテン−１、オクテン−１、ノネン−１、デ
セン−１等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−１等の分岐モノオレフ
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
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ＬＬ［］ＰＥとして
は密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｒｎ’、好まし
くは０．９１０〜０．９３８ｇ／ｃｍｊであり。

メルトインデックス（ＭＩ）が０．１〜ｌｏｇ／１０分
、好ましくは０．５〜５ｇ／１０分の、ものがある。

このＬＬＩｌＰＥ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α−オレフィン単位
の含有量が９．５モル％を超えると、引張強度、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％未満であると、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ＬＬＤＰＥ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が低下すること
があり、　ｌＯｇ／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。

前記エチレン系エラストマーとしては、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、オヨ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が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、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４０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。

前記水酸化マグネシウムについては特に制限がないが、
その平均粒径が２．２〜８．０ルｍ、特に２．５〜５．
０７ｚｍの範囲内にあるのが望ましい。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、かつ難燃性が向上するからである。

乙のポリエチレン樹脂組成物は、前記特定のＬＬＤＰＥ
と、前記特定のエチレン系エラストマーと、水酸化マグ
ネシウムとを、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１０〜５８重
量％、特に２４〜５２重量％であり、エチレン系エラス
トマー２〜１０重量％、特に３〜８重量％であり、水酸
化マグネシウムが４０〜８０重量％、特に４５〜７０重
量％である。

エチレン系エラストマーの配合割合が２重量％未満だと
、ポリエチレン樹脂組成物を高温条件下にさらした後の
、その引張伸びの低下を有効に防止することができない
、また、その配合割合が１０重量％を超えると、引張強
度、弾性率が低下するため好ましくない。

水酸化マグネシウムの配合割合が４０重量％未満だと、
ポリエチレン樹脂組成物の難燃性が低下し、また、８０
重量％を超えると、ポリエチレン樹脂組成物の引張伸び
や低温脆化性が悪化する。

また、このポリエチレン樹脂組成物は、ｔ５４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１作業性、均一混線性などの観点から、平
均粒径１〜３００　ｍ　ｐ−ｍ、特に５〜１２０ｍ　ｇ
　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とエチレン系エラストマーと水酸化マグネシウ
ムとの合計１００１−ｆｆｉ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。

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、リン酸エステル系等）、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１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（２，８−ジ第三ブチルーｐ−クレゾール）、チバｅ
ガイギー社製の「イルガノックス１０７８Ｊ、「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ＧＭＪ（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ｍ墳、鉄、亜鉛、アルミニウム等
の金属粉、炭化ケイ素、チシ化ケイ素等のセラミックお
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１ａｔａ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、ｌｉＡ誰状のいずれ
の形態であってもよいが、その粒径が０．２〜２０ｇｍ
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、混線する方法、■あらかじめ
マスターパッチを作っておき、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１ｉ線被覆用素材として好適であり、
また伸び、引張強度などの引張特性や低温脆化性に秀れ
ているので寒冷地あるいは高温となる場所に設けられる
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、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させず、しかも特定の直鎖状
低密度ポリエチレンを用いるため、引張特性、たとえば
引張伸びや引張強度が秀れ、高温条件下にさらされても
その引張特性の低下がなく、さらに、低温脆化性、透明
性に秀れ、電線被覆用素材などに好適なポリエチレン樹
脂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　、エチレン−プロピレンゴム、水酸化マグ
ネシウムおよび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第１表に示す。

〈各成分の内容〉 ＬＬＤＰＥ　Ａ　：　ＭＩ　＝２．０　　ｇ／１０分（
ＪＩＳ　Ｋ７２１０に準拠、以下同様） エチレン単位の含有量；３６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０１１Ｒ＝流量／ＸＩ）２８密度０．９２０
ｇ／ａｍゝ ＬＬＤＰＥ　Ｂ　：　Ｍ　Ｉ　＝　２．５　ｇ／１０分
エチジエチレン単位量；９６モル％ プロピレン−１単位の含有量；２モル％オクテン−１単
位の含有量；２モル％ Ｍ　Ｆ　Ｒ＝　３０ 密度０．９２０ｇ／　ｃ　ｒｎ’ ＬＬＤＰＥ　Ｃ：　Ｍ　Ｉ　＝　２．０　ｇ／１０分エ
チジエチレン単位ｉ　、　９８．８モル％プロピレン−
１単位の含有量：０．８モル％ オクテン−１単位の含有ｉ；０．８モル％ＭＦＲ＝３１ 密度０．９３５ｇ／　ｃ　ｒｎ” ＬＬＤＰＥ　Ｄ　：　Ｍ　Ｉ　＝　１０．０ｇ／１０分
エチレン単位の含有ｉ　、　９８モル％オクテン−１単
位の含有量；２モル％ ＬＬ［）ＰＥ　Ｅ　：　Ｍ　Ｉ　＝　１．０　ｇ／１０
分エチジエチレン単位量；９６モル％ ブテン−１単位の含有量；４モル％ ＬＬＤＰＥ　Ｆ　：　Ｍ　Ｉ　＝　２．５　ｇ／１０分
エチレン単位の含有量；９４モル％ ブテン−１単位の含有量；６モル％ ）ＩＤＰＥ　：高密度ポリエチレン、Ｍｌ−１，０ｇ／
１０分しＤＰＥ　：低密度ポリエチレン、Ｍｌ−２，５
ｇ／１０分Ａ　：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゜ プロピレン含有量；２Ｂ重量％ Ｂ　：エチレンープロピレンゴム、 日本合成ゴム（株）製、ＥＰ−０７Ｐ ム一ニー粘度７０ Ｃ：エチレンープロピレンーエチリテンノルポルネンゴ
ム、 日本合成ゴム（株）製、ＥＰ−３３゜ ムーニー粘度４５、ヨウ素価２Ｂ、 プロピレン含有量；４２重量％ ＳＢＲ：ムーニー粘度１１ｉ７．旭化成（株）製ツルブ
レン１２０５ ＢＲ：ムーニー粘度６７、日本合成ゴムｖ４製Ｒ−０１ ファーネス：ファーネスブラック、 平均粒径２０ｍＪＬｍ ケッチン：ケッチンブラック、平均粒径３０ｍ　ル　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１０〜５８重量％、エチレン系エラ
   ストマー２〜１０重量％および水酸化マグネシウム４０
   〜８０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。