TW200940631A - Halogen-free flame retardant formulations - Google Patents

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TW200940631A
TW200940631A TW098105633A TW98105633A TW200940631A TW 200940631 A TW200940631 A TW 200940631A TW 098105633 A TW098105633 A TW 098105633A TW 98105633 A TW98105633 A TW 98105633A TW 200940631 A TW200940631 A TW 200940631A
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Stephen H Cree
Gerrit Groot-Enzerink
Maria Ruiz
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Dow Global Technologies Inc
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Description

200940631 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於阻燃性調配物。本發明特別係有關於 無鹵素之阻燃性(“HFFR”)調配物。 5 【先前技術】 電纜製造商於選擇作為絕緣或電纜護套材料之產物^寺 需評估一範圍之性質。性質包含電性能、機械性質（例如， 抗張及撓曲行為），及整體系統成本。 於選擇程序之另一關鍵參數係電繞之消防安全，特別 10是絕緣/護套材料之阻燃性。阻燃性可以數種方式達成。— 可能性係添加水合填料，其稀釋可燃性材料之濃度且告曝 置於熱時係於低於聚合物降解溫度時分解，釋放水且自火 源移除熱。 15 20 w ’八π叫π ’丨又⑺|合碾物填料 遭遇數種缺點，此等之大部份係源自於用以符合阻姆性規 格所需之極高併納量之填料。為達成任何值得之火災 ^度，聚稀烴内之最高65重量％之填料裝填並非不普匕 遍。此填料量對於聚合物性質具有激烈作用，且導致且除 :=:(特別是斷裂伸長率)外亦係高密度及有限;撓 另料乡規料求以料μ力職 =”測試之特殊性能。於熱壓力測試或熱刀測試，^ ^刀具係 '於特定重量下於特定溫度置於樣品上持續特 夺間。測試溫度或甚至更高，且愈 200940631
低時，永久穿入度愈佳。 用考trR應財量與耐濫时^撕料度。其它庫 用考置與耐破裂有關者。無論如何 。匕應 (而非於室溫)itf係最重要。 作溫度 5 另外 ’不同填料對於組成物或形成物件之性質可具有 不同作用。例如，經研磨之氫氧化 比某些沈澱之鋁三水合物更不利 鎂對於抗強張伸長率係 10
再者為促進聚烯烴·水合礦物填充之化合物之機械性 質1些型式之相容化作祕基本紐填料表面及惰性聚 触基質間亦需要。填料供應商係、藉由供應以小心選擇之 添加劑塗覆之填料而解決此但是，_另外程序係使 们量之以馬來酸肝接枝之聚合物或以魏接枝之聚合物 或於原位以馬來酸酐或矽烷接枝。 因此，需要一種具有低硬度、高可撓性、高的斷裂伸 15長率值、於80°c，贼，或更高之熱刀測試之低的永久變
开> 及於操作條件之適合撕裂強度之改良式無函素之阻燃 性(“HFFR”）系統。 【發明内容】 因此，本發明之高礦物填充之HFFR組成物被提供，其 2〇包含一礦物填料、一稀烴多嵌段異種共聚物，及一以極性 單體為主之相容劑。特別地，本發明達成高的斷裂伸長率、 同（例如’ >40重量％)填料添加之高可撓性軟質化合物及 接又熱壓力測試時之低殘餘變形。此熱壓力測試可於8(TC 或90°C實施。 4 200940631 &月之組成物可用於其間需要於阶航或更高 $變形之改良式可撓性阻燃性聚烯烴組成物之所有應 用。適合之例 I 3電線及電纜配件、絕緣物、套管、護 套，及外護套。翼 5 ❹ 10 15 β 20 丹有’本發明之組成物可於其間覆層系統 需被交^勒料高可祕之未交狀另類物。 、I物填料需以〉約40重量％存在。較佳地，礦物填 料、、勺5〇 7〇重量％之範圍存在。更佳地，礦物填料需以 約60-65重量〇/夕县六 一 <篁存在。最佳地，礦物填料需為氫氧化鎂 或銘一水。物。氫氧化鎂可被研磨或沈殿。 烯烃夕嵌段異種共聚物需以約20-60重量％之範圍存 在。 稀犬工夕肷段異種共聚物可以二併納不同量之共單體之 催化劑及-鏈穿梭劑製造。較佳之稀烴多嵌段異種共聚物 係乙烯/α·烯烴多嵌段異種共聚物。乙烯Αχ-烯烴多嵌段異種 共聚物具有下列特徵之一或多者： (1) 大於0且最高達約1.0之平均嵌段指數，及大於約i 3 之分子量分佈，Mw/Mn ;或 (2) 當使用TREF分級時於40。(：與13(TC間洗提之至少一 分子分級物，特徵在於此分級物具有至少〇 5且最高達約j 之嵌段指數；或 (3) 約1.7至約3.5之Mw/Mn’至少一熔點(Tm，以。C計）， 及密度(d，以克/立方公分計），其中，Tm及d之數值係相對 應於關係式： -6553.3 + 13735 ⑷一 7051.7(d)2 ;或 5 200940631 (4) 約1.7至約3.52MW/Mn，且特徵在於一熔融熱（ΛΗ， J/g)及一以最高DSC峰及最高CRYSTAF峰間之溫度差而定 義之△量(AT，°C)，其中，ΛΤ與ΔΗ之數值具有下列關係 式： 5 對於ΔΗ大於0且最高達130 J/g時係 ΔΤ>-0.1299(ΔΗ)+62.81 ^ 對於ΔΗ大於130 J/g時係， 其中，此CRYSTAF峰係使用至少5%之累積聚合物決 定，且若少於5%之此聚合物具有可鑑別之CRTSTAF峰，則 © 10 此CRYSTAF溫度係30°C ;或 (5) 以此乙烯/α-烯烴異種共聚物之壓模成型膜測量之 於300%應變及1周期之彈性回復(Re，％)，且具有一密度(d， 克/立方公分），其中，當乙烯/α-烯烴異種共聚物實質上無 交聯相時，Re及d之數值滿足下列關係式： 15 Re>1481-1629(d);或 (6) 於使用TREF分級時於40°C與130°C間洗提之分子分 〇 級物，特徵在於此分級物具有比於相同溫度間洗提之一可 v 相比擬的無規乙烯異種共聚物分級物者高至少5%之莫耳 共單體含量，其中，該可相比擬之無規乙烯異種共聚物具 20 有相同共單體，且具有此乙烯/α-烯烴異種共聚物者之10% 内之熔融指數、密度及莫耳共單體含量（以整個聚合物為基 準計）； (7) 25°C時之貯存模量，G’(25°C)，及l〇〇°C時之貯存模 量，G，（100°C)，其中，G，(25°C)對G’（100°C)之比例係約 1:1 6 200940631 至約9:1。 5 ❹ 10 15 於另一實施例，乙稀/α-稀煙異種共聚物係於連縯溶液 聚合反應器内製造之乙烯/α_烯烴共聚物，且其擁有最大可 能分佈之嵌段長度。於一實施例，共聚物含有4或更多之嵌 段或區段（包含終端嵌段）。 乙烯/α-烯烴多嵌段異種共聚物典型上包含呈聚合化型 式之乙烯及一或多數之可共聚合之α_烯烴共單體，特徵在 於多數個於化學或物理性質係不同之具二或更多種聚合化 單體單元之嵌段或區段。即，乙烯/α_烯烴異種共聚物係嵌 段異種共聚物’較佳係多嵌段之異種共聚物或共聚物。於 某些實施例，此多嵌段共聚物可以下列化學式表示： (ΑΒ)η 其中，η係至少為1，較佳係大於1之整數，諸如，2、3、4、 5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、1〇〇，或 更高。”Α”表示一硬嵌段或區段，且”Β”表示一軟嵌段或區 段。較佳地，Α及Β係以實質上線性方式連接，其係與實質 上分支或實質上星狀之方式相反。於其它實施例，A嵌段及 B嵌段係沿聚合物鏈無規地分佈。換言之，此等嵌段共聚物 通常不具有如下之結構。
AAA-AA-BBB-BB 於其它實施例，此等嵌段共聚物通常不具有包含不同 共單體之第三種嵌段。於其它實施例，A嵌段及B嵌段之每 一者具有於嵌段内實質上無規地分佈之單體或共單體。換 言之’ A嵌段或B嵌段皆不包含二或更多之不同組成之次區 20 200940631 段（或次嵌段），諸如，尖部區段，其具有與此嵌段之剩餘者 實質上不同之組成。 此乙烯多嵌段聚合物典型上包含各種含量之”硬”及” 軟”區段。”硬”區段係指其間乙烯係以大於約95重量％，且 5 較佳係大於約9 8重量％ (其係以聚合物重量為基準計）之量 存在之聚合化單元之嵌段。換言之，硬區段之共單體含量 (非乙烯之單體的含量）係少於約5重量％，且較佳係少於約2 重量％(其係以聚合物重量為基準計）。於某些實施例，硬區 段包含所有或實質上所有乙烯。另一方面，”軟”區段係指 10 其間共單體含量（非乙烯之單體的含量）係大於約5重量％， 較佳係大於約8重量％，大於約10重量％，或大於約15重量 %(其係以聚合物重量為基準計）之聚合化單元之嵌段。於某 些實施例，軟區段之共單體含量可大於約20重量％，大於 約25重量％，大於約30重量％，大於約35重量％，大於約40 15 重量％，大於約45重量％，大於約50重量％，或大於約60重 量％。 軟區段通常可以此嵌段異種共聚物總重量之約1重量 %至約99重量％存在於嵌段異種共聚物，較佳係此嵌段異種 共聚物總重量之約5重量％至約95重量％，約10重量％至約 20 90重量％，約15重量％至約85重量％，約20重量％至約80重 量％，約25重量％至約75重量％，約30重量％至約70重量％， 約35重量％至約65重量％，約40重量％至約60重量％，或約 45重量％至約55重量％。相反地，硬區段可以相似範圍存 在。軟區段之重量百分率及硬區段之重量百分率可以自 200940631 DSC或NMR獲得之數據為基礎計算。此等方法及計算係揭 示於美國專利申請案序號11/376,835號案，其在此被全部併 入以供參考之用。 “多嵌段共聚物，，或”區段共聚物，，等辭係指一含有二或 5更多種較佳係以線性方式連接之化學上不同之區域或區段 (稱為’’嵌段”)之聚合物，即，一包含對於聚合化乙烯官能性 係以尾對尾連接（而非側向或接支方式）之化學上不同之單 元之聚合物。於一較佳實施例，此等嵌段係於併納於内之 ® #單體之量或型式、密度、結晶量、由此組成物之聚合物 10引起之結晶尺寸、立構規整度（全同立構或間同立構)之型式 - 或程度、區域規則性或區域不規則性、分支量（包含長鏈分 支或超分支）、均質性，或任何其它化學或物理性質上不 同。此等多嵌段共聚物特徵在於由於製造共聚物之獨特方 法造成獨特之二多分散指數(PDI4Mw/Mn)之分佈、嵌段長 15度分佈，及/或嵌段數分佈。更特別地，當以連續方法製造 φ 時，聚合物所欲地係擁有1.7至2.9之PDI，較佳係ο至2.5， 更佳係1.8至2.2，且最佳係1.8至2·1。當以批式或半批式方 法製造時’聚合物擁有1.0至2.9之PDI，較佳係1.3至2.5，更 佳係1.4至2.0 ’且最佳係1.4至1.8。 2〇 於一實施例，乙烯/α-烯烴多嵌段異種共聚物60至90% 之乙稀含量，〇至1〇%之二烯含量，及烯烴含 量，其係以聚合物總重量為基準計。於一實施例，此等聚 合物係高分子量聚合物，其具有10,000至約2,5〇〇,〇〇〇，較 佳係20,000至500,000 ’更佳係2〇,〇〇〇至350,000之重量平均 9 200940631 分子量(Mw)，及少於3.5，更佳係少於3 0及低達約2之多分 散性，及1至250之幕尼（Mooney)黏度（ML (1+4)，於125。〇。
於一實施例，乙烯多嵌段異種共聚物具有少於約〇9〇 克/立方公分’較佳係少於約0.89克/立方公分，更佳係少於 5約0.885克/立方公分，更佳係少於約〇 88克/立方公分，且更 佳係少於約0.875克/立方公分，之密度。於一實施例，乙烯 多彼段異種共聚物具有大於約0.85克/立方公分，且更佳係 大於約0.86克/立方公分，之密度。密度係以ASTM D-792 之程序測量。低密度乙烯多嵌段共聚物一般特徵係非結晶 10 性，可撓性’且具有良好光學性質，例如，高的可見光及 紫外線透射及低濁度。 於一實施例，乙烯多嵌段異種共聚物具有少於約125 °C之熔點。熔點係藉由美國公告第2006/0199930號案（WO 2005/090427)(在此被併入以供參考之用）所述之差式掃瞄 15 量熱術(DSC)方法測量。 ❹ 乙烯多嵌段異種共聚物及其製備與使用係更完全地描 述於 WO 2005/090427 、 US2006/0199931 、 US2006/0199930、US2006/0199914、US2006/0199912、 US2006/0199911、US2006/0199910、US2006/0199908、 20 US2006/0199907、US2006/0199906、US2006/0199905 ' US2006/0199897、US2006/0199896、US2006/0199887、 US2006/0199884、US2006/0199872、US2006/0199744、 US2006/0199030、US2006/0199006，及US2006/0199983 ; 每一公告案在此被完全併入以供參考之用。 10 '200940631 烯烴多嵌段異種共聚物可以聚丙烯為主，藉此，此鍵 之結晶區段係全同立構聚丙烯。再者，較佳地，彈性體區 段可以任何α烯烴共聚物系統為主。 相容劑聚烯烴需以約2.5-10.0重量％之範圍存在。更佳 5 地’需以約5重量％之量存在。 較佳地，以極性單體為主之相容劑係馬來酸酐接枝之 烯烴嵌段異種共聚物、馬來酸酐接枝之聚烯烴、馬來酸酐 ❹ 偶合劑，或矽烷相容劑。更佳地，以極性單體為主之相容 劑聚婦烴係馬來酸酐接枝之聚稀煙。當以極性單體為主之 °相谷劑係於馬來酸酐官能化之聚烯烴内，其可經由添加馬 - 來酸酐單體、過氧化物，及聚烯烴而於原位製備。馬來酸 酐接枝之聚烯烴彈性體相容劑之適合例子包含可得自陶氏 化學公司之Amplify™ GR官能性聚合物，及可得自Ε工 du Pont de Nemours and Company 之FUSABONDtm改質聚 15 合物。 φ 適合之矽烷相容劑包含矽烷接枝之聚烯烴、乙烯基矽 烷相容劑，及烷氧基矽烷相容劑。 極性單體之使用量可依聚烯烴之性質及所欲應用而改 變。 20 於此使用時，相容劑係添加至二或更多之因為聚合物 間之相互作用太低而具有差的機械性 質之不溶混聚合物之 推&物之組份。有效率之相容劑對每一聚合物具有相同親 和力，且能使摻合物形成穩定摻合物，藉此，改良機械性 質。 11 200940631 組成物可進一步包含極性共聚物，諸如，EVA、EBA， 或丙烯酸酯。認為極性共聚物會促進改良之滴流性能及火 焰測試期間之炭化。 此組成物可進一步包含其它組份，包含其它聚合物、 5 穩定劑（例如，用於而ί熱性、於諸如空氣 '水，及油之介質 中之财熱老化、金屬純化，或财紫外線）、分散助劑、加工 處理助劑、奈米黏土、無機填料(諸如，礙酸約、滑石，及 矽石）、阻燃劑，及阻燃增效劑。如高分子量聚二曱基矽烷 氧之阻燃增效劑被預期改良阻燃劑。其它聚合物包含聚烯 Θ 10 烴，諸如，高密度聚乙烯（“HDPE”）、低密度聚乙烯 (“LDPE”）、線性低密度聚乙烯(“LLDPE”），及超低密度聚乙 烯(“ULDPE”）° 於本發明範圍内進一步被考量係聚合物之交聯對於在 高於聚合物晶熔點時達成熱變形性能係必要。使聚合物交 15 聯之適合方法包含過氧化物、矽烷，及電子束。 於另一實施例，本發明包含礦物填料、烯烴多嵌段異 種共聚物、有機過氧化物，及極性可接枝之單體。 〇 於另一實施例，本發明包含礦物填料及極性單體接枝 之烯烴多嵌段異種共聚物。較佳地，極性單體接枝之烯烴 20 多嵌段異種共聚物係馬來酸酐接枝之烯烴嵌段異種共聚 物。 於另一實施例，本發明係一包含一或多數導電體之電 纜或一具一或多數導電體之芯材。每一導體或芯材係以一 包含此間所述之無_素之阻燃組成物之阻燃性層圍繞。 12 200940631 於另一實施例，本發明係一擠塑物件，包含此間所述 之無i素之阻燃性組成物。 t實旅方式]1 實施例 5 下列非限制性之實施例係例示本發明。 MAGNIFIN™ H5 氫氧化鎂係自 Martinswerk GmbH獲 得。APYRAL™ 40CD氫氧化鋁係自Nabaltec GmbH獲得。 細微沈澱之鋁三水合物係自Nabaltec GmbH獲得。經研磨之 Ο 天然氫氧化鎮係自Nuova Sima srl獲得。 10 聚丙烯均聚物具有25克/10分鐘之熔融指數，且係自陶 氏化學公司獲得。對於比較例1，線性低密度聚乙烯具有2.8 克/ 10分鐘之熔融指數，具有0.918克/立方公分之密度，且 係自Exxon Mobil獲得。對於比較例7、1〇及12與實施例13， 線性低密度聚乙烯具有0.9克/10分鐘之熔融指數，具有 15 0.920克/立方公分之密度，且係自陶氏化學公司獲得。 ENGAGE™ 8100乙烯辛稀聚烯烴彈性體具有1克則 ® 分鐘之熔融指數及0.870克/立方公分之密度，其係自陶氏化 學公司獲得。ENGAGE™ 7256乙烯丁烯聚烯烴彈性體具有 1克/10分鐘之熔融指數及〇_885克/立方公分之密度，其係自 20陶氏化學公司獲得ENGAGEtm 854〇乙烯辛烯聚烯烴彈 性體具有1克/10分鐘之熔融指數及〇9〇8克/立方公分之密 度，其係自陶氏化學公司獲得。
The FUSABOND™ 494D係DuPont之馬來酸酐接枝之 彈性體，，其具有1.3克/10分鐘之熔融指數及〇 870克/公分3 13 200940631 之密度一FUSABOND™ 226D係可得自DuPont之馬來酸酐 接枝之線性低密度聚乙烯，其具有1.5克/10分鐘之熔融指數 及0.930克/公分3之密度。對於比較例7、9 - 12與實施例8 及13，馬來酸酐接枝之彈性體具有1.3克/1〇分鐘之熔融指 5 數’具有0.87克/立方公分之密度，且係自陶氏化學公司獲 得。對於實施例14及15 ’馬來酸酐接枝之彈性體具有1_3克 /10分鐘之熔融指數’具有0.87克/立方公分之密度，且係自 DuPont獲得。 對於實施例6、8，及15，乙烯/α-烯烴嵌段共聚物具有1 10 克/10分鐘之熔融指數，具有0.877克/立方公分之密度，且 係自陶氏化學公司獲得。對於實施例13，乙烯/α-烯烴嵌段 共聚物具有1克/10分鐘之熔融指數，具有〇 866克/立方公分 之密度，且係自陶氏化學公司獲得。對於實施例14,乙烯/α-烯烴嵌段共聚物具有5克/10分鐘之熔融指數，具有0.887克/ 15 立方公分之密度，且係自陶氏化學公司獲得。 對於比較例7，乙烯丙烯酸丁酯（ΕΒΑ)共聚物具有7克 /10分鐘之熔融指數，具有0.924克/立方公分之密度，且係 自Lucobit獲得。對於比較例11及12，乙烯丙烯酸丁酯共聚 物具有1.4克/10分鐘之熔融指數，具有0.924克/立方公分之 2〇 密度，且係自Lucobit獲得。乙烯丙烯酸乙烯酯（EVA)共聚物 具有6克/1〇分鐘之熔融指數，具有0.955克/立方公分之密 度，且係自DuPont獲得。 第1表中樣品之測言皮 測量： 200940631 ⑴肖氏D (ISO 868, 15s) (2) 抗張測試(ISO 527-1，25 mm/mm速度，測試樣本iso 527-2 5A) (3) 撓曲模量（ISO 178，1mm/分鐘速度，跨距=36 mm， 5 50x25x2 mm測試樣本） (4) 高溫時之壓力測試[‘熱壓力，或‘熱刀，測試；8〇xi〇x2 mm 板材’於平支撐棒上平放，於測試裝置（‘刀，)上載負2〇〇克， 經由DIN EN 60811-3 (-1)，於90C時1小時，且2小時冷卻時 © 間。 10 第2及3袅中樣品之測試 測量： (1) 密度(ISO 1183，方法Α) (2) 肖氏D (ISO 868, 15s)
(3) 抗張測試(ISO 527-1，25 mm/mm速度，測試樣本ISO 15 527-2 5A) (4) 撓曲模量（ISO 178，1mm/分鐘速度，跨距=36 mm， % 50x25x2 mm測試樣本） (5) 熔融流速率（ISO 1133 - A，0 2.095 X 8mm模具，21.6公 斤） 20 (a) 190°C (以氫氧化鎂為主之填料） (b) 160°C (以氫氧化鋁為主之填料） (6) 高溫時之壓力測試(DIN EN 60811-3-卜8.2用於模擬2mm 厚覆套之加壓板材，彎曲021 mm棒，於(80至125°C)溫度6 小時)），[‘熱壓力’或‘熱刀’測試]。 15 200940631 (7) 極限氧指數(〗S〇 4589-2方法A，測試樣本型式m) (8) 垂直燃燒(對於V-0、V-l、V-2分類係UL 94，2 mm厚之 測試樣本） (9) 錐形量熱儀(IS〇 566〇，水平燃燒，刚mm測試 5 樣本，35 kW/m2照射） (1〇)磨耗(ISO 4649方法B，40 m之滑動距離） 比較例1-5及會瘟例6 方法A)添加苹合物相客劑 迎&程年_ ·於Haake混合器，使組份於i9〇°c及5〇至75 1〇 rpm摻合。當礦物填料開始分解時’使溫度維持低於210(：。 添加一半礦物填料，然後，添加聚合物相容劑。於19〇t混 合2-3分鐘。然後，添加第二部份之礦物填料，且最後添加 烯烴嵌段共聚物。於75rpm混合最終化合物至扭距呈平衡且 達成良好摻合物。使溫度維持低於約200C。 15 麵成魏:條件:於10巴及16〇t預熱4分鐘，然後， 於100巴及180°C持續3分鐘。使用iso程序以固定冷卻速率 冷卻。 方法B)於原位之相衮化 亦可於原位製造反應相容化。此係藉由於熱影響下混 20合期間添加可接枝之極性單體（諸如，馬來酸酐)及過氧化物 至水合填料及聚烯烴之摻合物且持續足夠時間以確保完全 之過氧化物分解而為之。 第1表顯示五個比較例（比較例丨_ 5)與一本發明實施例 (實施例6)。比較例1- 3顯示當高度填充時不能平衡高的斷 200940631 ^ • I抗張延長率與低硬度題好可撓性及财熱 變形之所欲性 質。比較例4及5顯示較軟之可撓性化合物於熱壓力測試之 耐變形之困難性。比較例4及5K9(rc之熱刀 壓力測試完全 變形（100%穿透），即使其符合硬度、可撓性及延長率目標。 5 實施例6達成超過400%之格外高之斷裂延長率’當接 受90。(：之熱壓力測試時顯示<2%之殘餘變形，且係高可換 性之軟質化合物，即使於65重量％之填料添加。 ❹ 17 200940631 Ϊ躲 實施例6 yn OC § CN 比較例5 58 »〇 CS 8 r-H 比較例4 5S 〇 赛 8 ϊ-Η 比較例3 | 00 〇 § 比較例2 $ J£J 〇 比較例1 l/Ί 25 〇 組份 MAGNMNH5 APYRAL40CD ΡΡ均聚物 〇〇 d, a 1 ENGAGE8100 ENGAGE7256 ENGAGE 8540 乙稀嵌段共聚物 HJSABQND494D FUSABOND226D 肖氏D 抗張強度 斷裂伸長率(％) 熱刀(穿透％) 撓曲模量(MPa) GΟ 18 200940631 比鲮例7及實施例8 混合程序：於W&P 1L 2轉子密煉機，組份係於in至 135C範圍之溫度摻合，且混合時間係18與40分鐘之間。混 合批次物其後於Collin滚筒研磨機於滾筒係145-160C持續 5 5至8分鐘而呈均勻。 壓模成型條件:2 mm厚之板材於Burkle壓製機内成 型，5至10巴時5分鐘之預載負’加上於2〇〇巴時3分鐘，預 載負及載負對於以氫氧化鎮為主之填料係於18〇C，或對於 Ο 以氩氧化鋁為主之填料係於160C。梯度冷卻設定為15± 5C/ 10 分鐘(ISO 293方法B)。 ， 比較例7顯示以EBA及LLDPE摻合物為主之典型 HFFR調配作為具APYRAL 4GCD之聚合物倾系統形成普 " 通之化合物性質。顯著增加填料量會使性質降至不可接^ 之程度。明顯地，實施例8顯示本發明能使鋁三水合物增如 15至高達75重量％’同時達成比僅為60重量％之礦物填料量〇 比較例更佳之物理性質（較高之抗張強度、較高之斷裂延= © 率、較低之撓曲模量）。再者’極限氧指數(阻燃性之指構 係明顯較佳。 胃 19 200940631 第2表 組份 比較例7 實施例8 LLDPE (0.9 MI) 13 EBA 22 乙烯嵌段共聚物 20 FUSABOND 494D 5 5 APYRAL 40CD 60 75 性質 密度 1.46 1.69 肖氏D 53 5.1 抗張應力-最大(MPa) 11.7 12.0 斷裂抗張應力（MPa) 10.7 12.0 斷裂伸長率(％) 110 135 撓曲模量(MPa) ~~ 263 172 極限氧指數 26 48 熔融流速率（克/10分鐘） 22 1 比較例9-12及膏施例13-16 比較例9-12係依據對於比較例7及實施例8所述之混合 及壓模成型條件製備。當使用之水合填料係經研磨之氫氧 0 5 化鎂時’比較例9-12顯示差的斷裂伸長率。所有四個化合 物具有低於100%之斷裂伸長率，且比較例1〇_12顯示甚至少 於50 %之斷裂伸長率。 另一方面，實施例13(其係以烯烴嵌段共聚物及線性低 岔度聚乙烯之摻合物為主）顯示極佳之性質平衡，其具有高 10抗張伸長率，及良好之抗張強度與相對較低之撓曲模量。 熱壓力測試之性能超過9〇。(：者，且甚至於U(rc時符合< 50%凹痕(6小時acc.標準）。預期適當選擇之EVA或EBA或其 20 200940631 它共聚物與稀烴故段共聚物材料之摻合物會達成改良之阻 燃性。 實施例14顯示極佳之抗張伸長率及極低之撓曲模量， 同時達成合宜抗張強度。實施例15證明烯烴嵌段共聚物之 5 選擇對於最終化合物性質平衡之衝擊。實施例16顯示於甚 至更高之研磨氫氧化鎂量時之良好性質平衡。
21 200940631 實施例16 2 Τ—Η 1-H »-H 實施例15 s 1—Η <> On 實施例14 s »~1 實施例13 R s 守 $ m 〇 r~H 比較例12 rn 215 *n s in rn 比較例11 s *〇 T-H τ*"4 τ—Η —< —4 r4 比較例10 215 $ s 岑 00 H 比較例9 s *〇 臀 ·Η a 3 1^' 4 組份 LLDPE EVA EBA 乙烯紐共聚物1 乙蝉嵌段共聚物2 乙稀板段共聚物3 MAHj妾枝之彈性體1 MAM枝之彈性體2 研磨之天然氫氧彳匕鎂 嫩旨酸 密度 肖氏D 斷裂抗張應力(MPa) 抗張應力-最大_)
22 -200940631 ❹ S3 ΓΟ § 〇 寸 〇\ S 1—Η S r-H 1 -115 fQ >H S g r—i rn l—Η 卜 Ρί § »*4 δ ΓΟ jn <Ν 〇\ 斷裂抗張伸長率(％) 撓曲模量(MPa) 壓力測試 極限氧指數 1 UL94分級 教 磨耗體積損失(rmrf) 磨耗質量損失(mg) 23 200940631 撕裂強度: fch妨杯117-19及實施例20-21 HFFR護套之撕裂強度典型上隨溫度而降低。撕裂強度 之測量係對自商業上之礦物填充之HFFR化合物樣品依據 5 ISO 34，於100公尺/分鐘對數組測試樣品實施。 比較例17係可得自AlphaGary Corporation之 MEGOLONtm S642熱塑性無鹵素之阻燃性護套化合物。比 較例18係可得自Solvay Padanaplast之用於電力、信號及控 制電纜之護套及絕緣之COGEGUM™ AFR/920熱塑性無_ φ 10 素之阻燃性化合物。比較例19係亦可得自Solvay Padanaplast之用於電力、信號及控制電纜之護套及絕緣之 COGEGUMtm AFR/93〇熱塑性無鹵素之阻燃性可撓性化合 物。 - 商業上之礦物填充之HFFR化合物係自IRGAN0X™ 15 1010酚抗氧化劑獲得，且IRGAFOS™ P168亞磷酸鹽抗氧化 劑係可得自Ciba Corporation。PMDSO係於線性低密度聚乙 烯50:50母料内之超高分子量聚二甲糧矽氧烷。 0 五測試棒係藉由自壓模成型之板材切割而對每一樣品 製備壓模成型之條件係如對於比較例7及實施例8所述者。 2〇 樣〇〇組於室溫、45 °C或70。(：調節·一撕裂強度係以 N/mm報導。 ★測试結果確認撕裂強度係隨溫度增加而降低。某些此 等樣於至溫顯示極高撕裂強度值，但亦此值亦隨溫度增 加而决速下降’造成於7G°C之低撕裂強度值。 24 200940631 _ 以烯烴多嵌段異種共聚物為主之實驗樣品顯示改良之 耐撕裂行為。於室溫，對此極具可撓性之樣品測量之撕裂 強度並無格外高。但是，隨溫度增加，測量之撕裂強度值 增加且於45°C達相對及絕對較高之值。隨進一步之溫度增 5 加，撕裂強度減至更低，但於70°C仍為相對較高之值。 對於實施例21，於測量之45°C之剪切強度值無波峰， 但剪切強度值隨溫度而減少係相對較低，且於70°C之最終 值係比最佳之商業參考物（比較例18)者超過3倍。 〇 200940631
崦寸躲 實施例21 27.6 Ό CN <N c5 (N o -t.l 10.5 οό r- 實施例20 v〇 10.0 17.5 r—H r4 比較例19 13.0 CS uS o 比較例18 41 14.7 卜 Os 比較例17 12.4 ON 〇\ CN 〇 組份 OBC-1 OBC-2 ΜΑΗ-接枝之彈性體 氫氧化鎂 PMDSO o o X o u HH oo VO Ph cS cd bJ] 撕裂強度，室溫 撕裂強度，45°C 撕裂強度，70°C
26 :200940631
❿ 【圖式簡單說明3 (無） 【主要元件符號說明】 (無） 27

Claims (1)

  1. 200940631 七、申請專利範圍： 1·—種無齒素之阻燃性組成物，包含： (a) —礦物填料； (b) —烯烴多嵌段異種共聚物；及 (c) —以極性單體為主之相容劑。 2_如申請專利項之無„之阻燃性 中，該礦物填料係以大於4〇重量％之量存在。 3. 如申請專利範圍第2項之無南
    中，該礦物填料係選自氫；且成物，姜 族群。 W化鎮及紹二水合物所組成之 4. 如申請專利範圍第⑴項中任一項之無㈣ Γ成物，其中，該馳多嵌段異種共聚物係以約20重旦 /〇與60重量％間之量存在。 、”重里 5彳申請專利範圍第4項之無南素之阻燃性組成物，其 中，該烯烴多嵌段異種共帑 其 共聚物。 W係乙· α烯”嵌段異種
    申請專鄉_丨或無«域難組成物，其 該以極性單體為主之相容劑係選自一馬來酸 之稀烴飯段異種共聚物、—馬來紐接枝之聚稀煙、一 馬來酸酐偶合劑，及―石夕以目容劑。 7·如申請專利範圍第6項之無鹵素之阻燃性組成物，龙 二該以極性單體為主之相容劑係 一馬來酸酐接枝之聚 8. 種無齒素之阻燃性組成物， 包含： 28 -200940631 (a) —礦物填料； (b) —烯烴多嵌段異種共聚物； (c) 一有機過氧化物；及 (c) 一極性可接枝之單體。 9. 一種無鹵素之阻燃性組成物，包含： (a) —礦物填料；及 (b) —極性單體接枝之烯烴多嵌段異種共聚物。 10. 如申請專利範圍第9項之無鹵素之阻燃性組成物，其 ® 中，該極性單體接枝之烯烴多嵌段異種共聚物係一馬來 酸酐接枝之烯烴嵌段異種共聚物。 11. 一種電纜，包含一或多數電導體或一具一或多數電導體 ► 之芯材，每一導體或芯材係以一包含申請專利範圍第1 至10項中任一項之無鹵素之阻燃性組成物之無鹵素之 阻燃性層圍繞。 12. —種擠塑物件，包含申請專利範圍第1至10項中任一項 之無鹵素之阻燃性組成物。 ❹ 29 200940631 四、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（ ）圖。（無) (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：
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