WO2001036532A1 - Composition de resine de polyolefine - Google Patents

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WO2001036532A1
WO2001036532A1 PCT/JP2000/007919 JP0007919W WO0136532A1 WO 2001036532 A1 WO2001036532 A1 WO 2001036532A1 JP 0007919 W JP0007919 W JP 0007919W WO 0136532 A1 WO0136532 A1 WO 0136532A1
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polyolefin
resin composition
layered silicate
parts
weight
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PCT/JP2000/007919
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Juichi Fukatani
Koichi Shibayama
Koji Taniguchi
Hideyuki Takahashi
Akihiko Bando
Koichiro Iwasa
Naoki Ueda
Original Assignee
Sekisui Chemical Co., Ltd.
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Priority to EP00974895A priority patent/EP1245632B1/en
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
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    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/22Thermoplastic resins
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant

Definitions

  • the present invention relates to a polyolefin-based resin composition exhibiting excellent flame retardancy, a thermoplastic resin for an electric wire covering moon or sheath comprising the same, and an insulated electric wire.
  • polyolefin-based resins have attracted attention as environmentally friendly materials due to the problem of environmental hormones in the processing of waste plastics.
  • a polyethylene resin or a polypropylene resin is being studied as a substitute material for the polyvinyl chloride resin.
  • polyolefin resin is non-polar, it is very difficult to exhibit functions such as printability, adhesiveness, and flame retardancy.
  • polyolefin resin is one of the most highly glossy resins, it is the most difficult task to develop flame retardancy.
  • halogen-containing flame retardants are replaced with polyolefin resin. There are many cases where it is dealt with by kneading it inside.
  • Halogen-containing flame retardants have a high flame-retardant effect and relatively little decrease in moldability and mechanical strength of the molded product.However, when this is used, a large amount of halogen is used during molding and combustion. There is a risk of generating system gases, and the generated gas may corrode equipment or affect the human body.Therefore, from the viewpoint of safety, halogen-free compounds are not used. It is strongly desired.
  • One of the non-halogen flame retardant technologies for polyolefin resins is to add metal compounds such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and clay-based magnesium carbonate to polyolefin resins that do not generate toxic gas during combustion. It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Sho 577-165437 and Sho 61-36343. However, in order to impart the inherent flame retardancy to the flammable polyolefin resin, it is necessary to add a large amount of the above-mentioned metal compound, and as a result, the mechanical strength of a certain mold obtained is remarkable. However, there is a problem that it is difficult to make it practical.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-24070 discloses a resin composition in which a polyolefin-based resin is added with red lin or lindated substance and expandable graphite.
  • this resin composition has sufficient flame retardancy when viewed from the oxygen index, it can form a film only locally and cannot form a strong film layer as a continuous layer.
  • the mechanical strength of the local coating is very weak, and the brittle ash is exposed and the residue is dropped off during combustion, so that it loses its function as a heat insulating layer at an early stage, and the material is deformed. There is a problem that the spread of fire cannot be stopped.
  • the surface of the polyolefin resin is 100 ° C .; It does not meet the requirements of fire and fire tests to keep the temperature below 260 ° C, and not only has insufficient fire resistance, but also only fragile ash remains in fire and fire tests and residues fall off Therefore, there is a problem that the function as a heat insulating layer is lost early.
  • the present invention provides a polyolefin-based resin composition having excellent flame retardancy, in particular, exhibiting excellent flame retardancy due to a shape retaining effect upon burning, and also having excellent mechanical strength and thermal properties. It is an object of the present invention to provide an object, a thermoplastic resin for covering or sheathing an electric wire, and an insulated electric wire.
  • polyolefin-based resin 1 0 0 parts by weight of layered silicate G.. 1 to a polyolefin resin composition comprising 1 0_Rei part by weight, 5 0 k WZM 3 0 minutes at the heating conditions of a 2
  • the polyolefin resin composition has a yield point stress of 4.9 X 10 3 Pa or more when a combustion residue obtained by heating and burning is compressed with 0.1 cNiZs.
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention preferably has a maximum heat generation rate of 800 kW / m 2 or less when heated and burned for 30 minutes under a heating condition of 50 kW Zm 2 .
  • the polyolefin-based resin is a homopolymer of diethylene, a homopolymer of propylene, a copolymer of ethylene or propylene and ⁇ -olefin copolymerizable therewith, or a copolymer of ethylene and (meth) acrylate.
  • the resin is preferably at least one resin selected from the group consisting of a polymer and a copolymer of diethylene and vinyl acetate.
  • the layered silicate is montmorillonite-night and swelling mylite.
  • part or all of the metal ion is exchanged with a cationic surfactant.
  • the cationic surfactant is a homopolymer of a (meth) acrylic monomer having a quaternary ammonium salt structure, or a (meth) acrylic monomer having a quaternary ammonium salt structure and another (meth) acrylic monomer.
  • Meth) It is preferably a copolymer of an acrylic monomer and a styrene or styrene monomer, or a quaternary alkyl phosphonium having an alkyl group having 6 or more carbon atoms.
  • the layered silicate clay described above has a (001) plane with a mean layer separation of 3 nm or more measured by a wide-angle X-ray diffraction measurement method, and is dispersed in a polyolefin resin composition in a state of 5 layers or less. It is preferred to include. More preferably, the average interlayer distance is 6 II m or more.
  • the polyolefin resin composition of the present invention preferably further contains 0.5 to 100 parts by weight of at least one compound selected from the group consisting of phosphorus compounds, metal hydroxides and melamine derivatives. Masure,
  • the phosphorus compound is preferably at least one phosphorus compound selected from the group consisting of red phosphorus, ammonium polyphosphate, and a phosphorus compound represented by the following general formula (1). ,.
  • R 1 and R 3 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or an aryl group
  • R 2 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and an alkoxy group.
  • indicates Li Ichiru group or ⁇ Li bite alkoxy group
  • R 1 2 and 1 3 may be each the same or may be different.
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention preferably further contains a silicate compound other than the layered silicate, in an amount of 0.5 to 20 parts by weight.
  • the polyolefin resin composition of the present invention preferably further contains 0.1 to 10 parts by weight of a metal oxide.
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention further comprises a segment (A) block having a functional group reactive to the polyolefin-based resin and a segment (B) block having an affinity for the polyolefin-based resin. It is preferable to contain the AB type block copolymer.
  • the polyolefin resin composition of the invention preferably further contains 0.01 to 30 parts by weight of a compound having an aromatic hydroxyl group.
  • thermoplastic resin made of an uninvented polyolefin resin composition and used for covering an electric wire or for a sheath is also one of the inventions.
  • the insulated wire using the thermoplastic resin is also one of the inventions.
  • the polyolefin resin composition of the present invention comprises 100 parts by weight of a polyolefin resin and 0.1 to 100 parts by weight of a layered silicate clay.
  • the polyolefin resin used in the present invention is obtained by polymerizing an olefin monomer having a polymerizable double bond.
  • the above-mentioned olefin monomer is not particularly restricted but includes, for example, ⁇ such as diethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-hexene, 1-octene, 4-methylinole 1-pentene, etc. — Olefin, conjugated dinin such as butadiene, isoprene and the like. These olefin monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the polyolefin resin is not particularly limited, and examples thereof include a homopolymer of dithylene, a copolymer of dithylene and ⁇ -olefin, a copolymer of dithylene and (meth) acrylic acid, and a diethylene and ( (Meth) Copolymer with acrylate, copolymer of diethylene and vinyl acetate, homopolymer of propylene, copolymer of propylene and ⁇ -olefin, random copolymerization of propylene and ethylene
  • Examples thereof include a copolymer or block copolymer, a homopolymer of butene, and a homopolymer or copolymer of a conjugated dinin such as butadiene or imprene.
  • These polyolefin resins may be used alone or in combination of two or more.
  • (meth) acryl means acryl or methacryl.
  • polystyrene resins ethylene homopolymer, propylene homopolymer, diethylene or a copolymer of propylene and ⁇ -olefin which can be copolymerized with these, diethylene and (meth) acrylate Or a copolymer of ethylene and vinyl acetate is preferably used.
  • These polyolefin resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the molecular weight and the molecular weight distribution of the above-mentioned poly-prefine resin are not particularly limited, but the weight-average molecular weight is preferably 500,000 to 500,000, more preferably 20,000 to 300,000, The molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) is preferably from 1.1 to 80, more preferably from 1.5 to 40.
  • the layered silicate used in the present invention is a silicate clay mineral having an exchangeable cation in the crystal structure including the interlayer.
  • the layered silicate is not particularly restricted but includes, for example, smectite-based clay minerals such as montmorillon ⁇ -night, saponite, hectolite, beiderite, stevensite, nontronite, etc .; And swelling my strength, among which montmorillonite and swelling my strength are suitably used.
  • smectite-based clay minerals such as montmorillon ⁇ -night, saponite, hectolite, beiderite, stevensite, nontronite, etc .
  • swelling my strength among which montmorillonite and swelling my strength are suitably used.
  • These layered silicates may be used alone or in combination of two or more.
  • the layered silicate may be a natural product or a synthetic product.
  • a smectite-based clay mineral having a large shape anisotropy defined by the following formula (1) or a swelling force may be used. It is more preferable from the viewpoint of improving strength and gas barrier properties.
  • -Shape variation effect area of crystal surface (a) No area of crystal surface (b) ...
  • the cation exchange capacity of the layered silicate is not particularly limited, but is 50 to 200 mm or the like. Preferably, the amount is 100 g. If the equivalent is less than 50 g, the amount of the cationic surfactant inter-rated between the crystal layers by ion exchange is reduced, so that the layers are not sufficiently depolarized. On the other hand, if it exceeds 200 milliequivalents (Z 100 g), the bonding force between the layers of the layered silicate becomes strong, and the crystal flakes may not be easily peeled off.
  • the exchangeable cation is not particularly limited, and examples thereof include monovalent metal ions such as sodium and potassium.
  • the ion When exchanging the exchangeable cation with another metal ion, it is preferable to exchange the ion with a metal ion having an effect of improving the acidity of the layered silicate by ion exchange as compared with before the ion exchange.
  • the acidity of the layered silicate is improved, the reactivity with the polyolefin-based resin or an additive added to the polyolefin-based resin is easily improved, and the dispersibility of the layered silicate is improved.
  • the exchangeability and the ion in the crystal structure are ion-exchanged with divalent metal ions.
  • divalent metal ion is not particularly limited, and examples thereof include nickel, magnesium, and calcium. The effect of improving the acidity of the phyllosilicate by ion exchange with these metal ions increases in the order of nickel, magnesium, and calcium.
  • the ion exchange with divalent metal ions such as nickel, magnesium, and calcium improves the acidity of the hydroxyl groups in the crystal flakes of the layered silicate.
  • divalent metal ions such as nickel, magnesium, and calcium
  • the bonding force between crystal flakes during sintering is improved.
  • Nickelon ions and magnesium ions are preferred because they make it easy to form a strong sintered coating.
  • the layered silicate used in the present invention preferably contains a cationic surfactant in its crystal structure.
  • a method of including a cationic surfactant in the crystal structure of the layered silicate include, for example, a method in which a part or all of the metal ions present as exchangeable and field ions in the crystal structure of the layered silicate are cationic. A method of exchanging with a surfactant is mentioned.
  • the cationic surfactant is not particularly limited, and examples thereof include quaternary ammonium salts and quaternary phosphoniums.
  • the quaternary ammonium is not particularly limited, and examples thereof include lauryltrimethylammonium, stearyltrimethylammonium salt, trioctylammonium salt, distearyldimethylammonium salt, and di-hardened tallow dimethylammonium clay. And (co) polymers having a quaternary ammonium clay structure such as distearyldibenzylammonium salt. These quaternary ammoniums may be used alone or in combination of two or more. In the present specification, the term “(co) polymer” means a polymer or a copolymer.
  • the (co) polymer having a quaternary ammonium salt structure is not particularly limited, and may be, for example, a homopolymer of a (meth) acrylic monomer having an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, or the like.
  • (Meth) acrylic monomers and other (meth) acrylic monomers and copolymers of styrene or other monomers such as styrene, ⁇ -meter styrene, vinyl tolunin, etc. are quaternary ammoniated with hydrochloric acid or the like.
  • (Co) polymers obtained by dimethylation. These (co) polymers having a quaternary ammonium salt structure may be used alone or in combination of two or more.
  • the above-mentioned cationic surfactant includes a (co) polymer having a high oxygen content (a (co) polymer such as styrene), the formation of an organic nonflammable film is promoted. The flame retardancy is improved.
  • a (co) polymer such as styrene
  • the metal ion contained as a lysable cation between the layers of the above layered silicate is exchanged with a long-chain (co) polymer, the layered silicate is easily separated and dispersed, and the layered silicate becomes uniform during combustion. Since an inorganic sintered film is formed, flame retardancy is improved.
  • the quaternary phosphonium salt is not particularly limited, and examples thereof include dodecyltrifin-inolephosphonium salt (DTPB), methinoletrifuninylphosphonium, laurinorretrimethylphosphonium salt, stearyltrimethylphosphonium clay, and trioctylphosphonium salt. , Distearyldimethinolephosphonium; ⁇ : distearylbenzylphosphonium salt and the like. These quaternary phosphonium clays may be used alone or in combination of two or more.
  • DTPB dodecyltrifin-inolephosphonium salt
  • methinoletrifuninylphosphonium laurinorretrimethylphosphonium salt
  • stearyltrimethylphosphonium clay Trioctylphosphonium salt
  • trioctylphosphonium salt Distearyldimethinolephosphonium; ⁇ : distearylbenzylphosphonium salt and the
  • quaternary phosphonium salt As the above-mentioned surfactant, it is easy to fix the intercalant between the layers of the layered silicate at the time of combustion, and the effect of improving the flame retardancy is increased. This is because quaternary phosphonium salts are themselves more flame retardant than quaternary ammonium salts and other intercalants.
  • the quaternary phosphonium salt contains phosphorus, it forms a surface film at the time of combustion and exhibits an oxygen-blocking effect, similarly to the function of the phosphorus compound described later.
  • the phosphorus component is present in the vicinity of the crystal flake of the layered silicate as compared with the case where the phosphorus compound is added to the polyolefin resin alone as a flame retardant. By the interaction of, more effective film formation is performed.
  • quaternary alkyl phosphonium salts having an alkyl group having 6 or more carbon atoms are preferably used. If the carbon number of the alkyl group is less than 5, the hydrophilicity of the alkylphosphonium ion may be so strong that the interlayer of the layered silicate may not be sufficiently depolarized.
  • the layer salt used in the present invention was measured by angular X-ray diffraction measurement (0 0 1) It is preferable to include those having an average interlayer distance of 3 nm or more and dispersed in the polyolefin resin composition in a state of 5 layers or less.
  • the number of layers of the layered silicate and the ratio thereof can be calculated by transmission electron microscopy.
  • the average interlayer distance of the above layered silicate is the average interlayer distance when a fine flake crystal is used as a layer, and is calculated by X-ray diffraction peak and transmission electron microscopy, that is, by wide-angle X-ray diffraction measurement method. You can do it.
  • the polyolefin-based resin easily enters between the layers of the layered silicate, so that the crystal flake layer of the layered silicate is separated into five or less layers, and the interface area increases. I do. Cleavage between layers above 3 nm means that the layered silicate is in a state that is easy to disperse during burning, etc., and further disperse in five or less layers, the interaction between the layers weakens. This means that a part of the layered silicate laminate is dispersed.
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention has a flame-retardant property. Functions such as mechanical properties, mechanical strength, and gas barrier properties are easily exhibited.
  • the average interlayer separation is more preferably 6 nm or more.
  • the average interlayer distance is 6 nm or more, the layered silicate crystal flakes are separated from each other and the interaction between the layered silicate crystal flakes is weakened to a negligible level.
  • the separation state of the crystal flakes in the polyolefin resin ⁇ progresses in the direction of stabilization of fragmentation.
  • Exfoliation of many layers of layered silicate in the crystalline state increases the number of crystal flakes and the interfacial area of the layered silicate, and reduces the distance between crystal flakes. It is considered that the movement of the silicate crystal flakes facilitates the formation of a sintered body.
  • the layered silicate according to the present invention it is preferable that 10% by weight of the total layered silicate is dispersed in 5 layers or less. It is more preferably at least 20% by weight. If the layers are divided into five layers or less, the effect is obtained as described above. However, if the layers are divided into three layers (below the layers), it is more effective and preferable. Isolated layered flakes as layer state It is preferable to have
  • the polyolefin resin composition of the present invention includes Makes it easier to form a sintered body that can be a flame-retardant coating.
  • the layered silicate used in the present invention may be treated with a compound having a functional group capable of forming a chemical bond with a hydroxyl group on the end face or having a chemical affinity.
  • the functional group capable of chemically bonding to or exhibiting a chemical affinity with the above-mentioned hydroxyl group is not particularly limited, and examples thereof include an alkoxyl group, a dioxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a maleic anhydride group, an isocyanate group, and an aldehyde group.
  • a functional group having a high chemical affinity with a hydroxyl group is exemplified.
  • the compound having a functional group capable of chemically bonding to or having a chemical affinity with the hydroxyl group is not particularly limited, and examples thereof include a silane compound, a titanate compound, and a glycidyl compound containing the above-described various functional groups. Examples thereof include carboxylic acids and alenyls, and among them, silane compounds are preferred. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • silane compound for example, Binirutorime Tokishishira down, vinyltriethoxysilane, vinyltris (3-main Tokishinitokishi) silane, .gamma.
  • Examples thereof include pyrmethyldimethyoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -methacryloxybucopylmethyljetoxysilane, and ⁇ -methacryloxypropyltrinitoxysilane. These silane compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the layered silicate to be added is 0.1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin. If the amount is less than 0.1 part by weight, it is difficult to form a sintered body, and the resulting polyolefin resin composition and the molded body have insufficient flame retardancy, whereas the amount exceeds 100 parts by weight.
  • the specific gravity of the resulting polyolefin-based resin composition and the molded article is increased, and the practicality is impaired: preferably 5 to 100 parts by weight.
  • Examples of the method of dispersing the layered silicate in the polyolefin resin resin include: (1) a method using a layered silicate that has been subjected to an organic treatment, and (2) a method in which the layered silicate is dispersed by foaming in the presence of the layered silicate. Method and the like.
  • the above methods (1) and (2) may be used alone or in combination.
  • the layered silicate can be more uniformly and finely dispersed in the polyolefin resin.
  • Examples of the above-mentioned (1) method for applying an organic treatment to the layered silicate include: (1-1) a metal ion containing the layered silicate as an exchangeable cation in the crystal structure of the layered silicate described above. (1-2) A functional group capable of chemically bonding to or exhibiting a chemical affinity with a hydroxyl group present on the crystal surface of the layered silicate, and ___ or a reactive functional group (1-3) an agent having anionic surface activity, and a reagent having anionic surface activity, and (1-3) a layered silicate crystal surface having an anionic surface activity. And a method of chemically modifying with a reagent having at least one reactive functional group other than the anion site in the molecular chain.
  • the method of dispersing by foaming in the presence of the above (2) layered silicate includes, for example, (2-1) 100 parts by weight of polyolefin resin and 0.1 to 100 parts by weight of layered silicate. A gaseous compound is impregnated at room temperature and pressure under high pressure with respect to a set consisting of: and then the gaseous compound is vaporized with the composition to form a foam. (2-2) A method in which a pyrolytic blowing agent is previously contained between the layers of the layered silicate, and the pyrolytic blowing agent is decomposed by heating to form a foamed structure. And the like. These methods may be practiced in grassland or two or more methods may be used in combination.
  • gas molecules are much easier to diffuse in a polymer than inorganic substances, when gas molecules diffuse in a composite material, they diffuse while bypassing the inorganic substances. Therefore, even in the case of the invention, the gas barrier property of the polyolefin resin can be more effectively increased as the degree of dispersion of the crystal flakes of the layered silicate is improved.
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention is obtained by compressing a combustion residue obtained by heating and burning for 30 minutes under a heating condition of 50 kW / m 2 at 0.1 cm / s. yield point, those forces is 4. 9 X 1 0 3 P a or more.
  • the sintered body of the polyolefin-based resin composition In order for the sintered body of the polyolefin-based resin composition to function as a flame-retardant coating, the sintered body must maintain its shape until the end of combustion. If there is no yield ⁇ when compressing the combustion residue of the composition, the combustion residue will collapse with a small force. Even if there is a yield point, if the stress at the yield point is 4.9 X 10 3 Pa, the calcined residue will collapse with a very small force. It is preferably at least 1.5 X 10 4 Pa.
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention preferably has a maximum heat release rate of 800 kWZm 2 or less when heated for 30 minutes under heating conditions of ⁇ 0 kW m 2 and calcined. If it exceeds 800 kW / m 2 , the combustion during combustion is too strong, and it is difficult to suppress the combustion of the polyolefin-based resin composition. More preferably, it is 400 kWZm
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention preferably further contains a phosphorus-based compound, a metal hydroxide, or a melamine derivative in order to improve flame retardancy.
  • a phosphorus-based compound a metal hydroxide, or a melamine derivative in order to improve flame retardancy.
  • the above-mentioned phosphorus compound, metal hydroxide and melamine derivative may be used alone or in combination of two or more.
  • the phosphorus-based compound is not particularly limited, and examples thereof include red phosphorus, ammonium polyphosphate, and phosphorus compounds represented by the following formula (1). Among them, the phosphorus compound represented by the following general formula (1) is suitably used. These phosphorus compounds may be circulated alone or in combination of two or more.
  • R 1 and R 3 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or an aryl group
  • R 2 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and an alkoxy group.
  • I 1, 1 2 and 3 may be each the same or may be different.
  • the red phosphorus is preferably one whose surface is coated with a resin in order to improve moisture resistance and to prevent spontaneous ignition when kneading by adding to the polyolefin resin.
  • ammonium polyphosphate may have been subjected to a surface treatment such as melamine modification.
  • the phosphorus compound represented by the above general formula (1) is not particularly limited, and examples thereof include: methphosphonate, methinolephosphonate dimethinole, methinolephosphonate dinityl, nitrilephosphonic acid, propylphosphonic acid, butynolephosphonic acid, and 2-methyl-1-propylphosphone.
  • the amount of the phosphorus compound to be added is preferably about 0.5 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin. If the amount is less than 0.5 part by weight, a sufficient effect of improving the flame retardancy may not be obtained. On the other hand, if the amount exceeds 100 parts by weight, the mechanical properties of the molded article obtained from the polyolefin resin composition are reduced. Target strength may be reduced. More preferably, it is 2 to 50 parts by weight.
  • the metal hydroxide is not particularly limited, and includes, for example, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, dawnite, canolecum aluminate, gypsum dihydrate, etc., among which magnesium hydroxide and water Aluminum oxide is preferably used. These metal hydroxides may be used alone or in combination of two or more. When two or more metal hydroxides are used in combination, the respective metal hydroxides initiate decomposition and dehydration reactions at different temperatures, so that a higher flame retardant effect can be obtained.
  • the metal hydroxide may be subjected to a surface treatment with a surface treatment agent.
  • the surface treatment agent is not particularly limited, and examples thereof include a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, a polyvinyl alcohol-based surface treatment agent, a dioxy-based surface treatment agent, and a higher fatty acid-based agent.
  • Surface treatment agents and the like can be mentioned. These surface treatment agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the addition amount of the above-mentioned metal hydroxide is preferably 0.5 to 100 parts by weight based on 10 parts by weight of the polyolefin resin. If the amount is less than 0.5 part by weight, a sufficient flame retardancy improving effect may not be obtained. If the amount exceeds 10,000 parts by weight, the flame retardancy is further improved, but the weight increases. And problems such as lack of flexibility may occur. More preferably, it is 20 to 60 parts by weight.
  • the two metal hydroxides undergo a ripening and dehydration reaction under the high heat of combustion ⁇
  • the release of water molecules lowers the temperature of the combustion field, thereby extinguishing the fire.
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention contains a layered silicate, the effect of improving the flame retardancy by the metal hydroxide is further increased. This is because the effect of improving the flame retardancy based on the formation of a film when the layered silicate is fired and the effect of improving the flame retardancy based on the ripening and dehydration reaction of the metal hydroxide occur competitively. Is promoted.
  • the melamine derivative is not particularly limited, and includes, for example, melamine, melamine cyanurate, melamine isocyanurate, melamine phosphate, and the like, which are subjected to surface treatment. These melamine derivatives may be used alone or in combination of two or more. Examples of the surface treatment include the same treatment as the treatment performed on the metal hydroxide.
  • the amount of the melamine derivative to be added is preferably 0.5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin. If the amount is less than 0.5 part by weight, a sufficient effect of improving the flame retardancy may not be obtained, while if it exceeds 100 parts by weight, the physical properties of the polyolefin resin composition of the present invention are deteriorated. In some cases, the formation of a sintered film by the layered silicate clay may be hindered. More preferably, it is 1 to 30 parts by weight.
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention preferably further contains a silicate compound other than the above-mentioned layered silicate in order to further improve the flame retardancy.
  • silicate compounds are not particularly restricted but include, for example, calcium silicates such as wollastonite and zonolite; clay minerals such as talc, activated clay, kaolin clay, capiolite and imogolite; silica-based balloons Among them, talc is preferably used because of its excellent affinity with the above-mentioned layered silicate and excellent selectivity of the particle diameter. These silicate compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the silicate compound preferably has an average particle diameter different from that of the layered silicate.
  • the addition amount of the silicate compound is preferably 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin. When the amount is less than 0.5 part by weight, a sufficient effect of improving the flame retardancy may not be obtained. On the other hand, when the amount is more than 20 parts by weight, the molded product obtained from the polyolefin resin composition is exorbitant. The strength may decrease or the specific gravity may become too high. More preferably, it is 2 to 10 parts by weight.
  • the polyolefin resin composition of the present invention preferably further contains a metal oxide in order to improve flame retardancy.
  • the metal oxide is not particularly limited, and examples thereof include oxide (I), copper oxide (II), magnesium oxide, calcium oxide, titanium dioxide, zirconium dioxide, chromium oxide (11), and chromium oxide (111). ), Chromium oxide (VI), aluminum oxide, antimony oxide (111), antimony oxide (V), yttrium oxide (III), indium oxide (I), indium oxide (e1), indium oxide ( III), potassium oxide, silver oxide (I), silver oxide (11), germanium oxide (II), germanium oxide (IV), dibaltic oxide (11), cobalt oxide (III), tin oxide (1) 1), tin oxide (IV), cesium oxide, thallium oxide (I), thallium oxide (111), tungsten oxide (IV), tungsten oxide (VI), oxidation Titanium (11), Titanium oxide (III), Titanium oxide (IV), Oxide candy, Iron oxide (II), Iron oxide (III), Barium oxide, Manganese oxide (II), Manganese oxide (11) 1), manganese oxide (
  • metal oxides may be used alone or two or more of them may be used in combination.
  • the above metal oxide forms an organic non-combustible coating when the uninvented polyolefin resin composition burns. It acts as a catalyst to promote shape and forms a stronger organic non-flammable film, and has a function to enhance high flame retardancy.
  • the amount of the metal oxide to be added is preferably 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin. If less than 0.1 part by weight, sufficient difficulty The effect of improving the flammability may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, the physical properties of the polyolefin resin composition of the present invention may be reduced. More preferably, it is 0.2 to 5 parts by weight.
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention further comprises a segment (A) having a functional group that is reactive with the polyolefin-based resin in order to improve flame retardancy. It is preferable to contain an AB type block copolymer comprising a segment (B) block having
  • the functional group in the segment (A) block is not particularly limited as long as it is a functional group capable of chemically bonding to a hydroxyl group present on the crystal surface of the layered silicate or a functional group having chemical affinity. Examples include a carboxyl group and an epoxy group.
  • the segment (A) block preferably has a large number of the above functional groups in the molecule.
  • the molecular weight of the second segment (A) block is not particularly limited, it is preferably 1 ⁇ 10 4 to 5 ⁇ 10 4 . If it exceeds 5 ⁇ 10 4 , the degree of freedom of the segment (A) Bucock may decrease, and the reactivity with the layered silicate may be hindered.
  • the segment (B) block is preferably of the same type as the polyolefin-based resin used as the main component in the polyolefin-based resin composition of the present invention, and is more preferably the same polyolefin-based resin.
  • the molecular weight of the segment (3) block is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ 10 4 to 5 ⁇ 10 4 . If it exceeds 5 ⁇ 10 4 , the degree of freedom of the segment (B) block may decrease, and a sufficient effect of improving dispersibility may not be obtained.
  • the AB type block copolymer composed of the segment (A) block and the segment (B) block has a segment (A) having a functional group which is reactive to the polyolefin resin. ) Since the block and the segment (B) block having an affinity for the polyolefin resin are located at both ends, delamination of the layered silica can be efficiently promoted, and the layered silica can be efficiently removed. Improved dispersibility of salt in polyonfin resin
  • the polyolefin resin composition of the present invention preferably further contains a compound having an aromatic hydroxyl group in order to improve flame retardancy.
  • the compound having an aromatic hydroxyl group is not particularly limited as long as it can capture a radical.
  • the compound having an aromatic hydroxyl group is formed by capturing radicals, which are decomposition products in the process of thermally decomposing a poly: T-refin resin under high heat during combustion to form a combustible gas. It has the function of delaying combustion reaction.
  • the amount of the compound having an aromatic hydroxyl group to be added is preferably 0.01 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin. If the amount is less than 0.01 part by weight, a sufficient effect of improving the flame retardancy may not be obtained. On the other hand, if the amount exceeds 30 parts by weight, the physical properties of the polyolefin resin composition may be reduced, Salts may inhibit the formation of a sintered coating. More preferably, it is 0.05 to 10 parts by weight.
  • the polyolefin-based resin composition of the present invention may include, as necessary, a crystal nucleating agent for refining the crystal of the polyolefin-based resin to make the properties uniform, as long as the object of the present invention is not hindered.
  • a crystal nucleating agent for refining the crystal of the polyolefin-based resin to make the properties uniform, as long as the object of the present invention is not hindered.
  • Various additives such as an inhibitor, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, a lubricant, a processing aid, a flame retardant, and an antistatic agent may be added.
  • the polyolefin resin composition of the present invention can be produced by various methods. The method for producing the polyolefin-based resin composition of the present invention is not particularly limited.
  • a polyolefin resin and a layered silicate which are essential components, and the above-mentioned various flame-retardant improvers which are preferably contained and various additives which are added as necessary, are extruded by an extruder; (2) a method in which both the polyolefin-based resin and the layered silicate are combined (mixed) in an organic solvent in which both are dissolved, and (3) a transition metal complex is contained.
  • a method of polymerizing an olefin monomer using a layered silicate to form a composite is given.
  • the transition metal complex used in the above method (3) is not particularly limited as long as it can polymerize the olefin monomer, and examples thereof include metal complexes of groups 4, 5, 10, and 11 and the like. No.
  • the use of the polyolefin-based resin composition of the present invention is not particularly limited, and can be widely used for applications requiring flame retardancy.
  • Examples thereof include wire coating, a sheath, and a cosmetic sheet.
  • it is suitably used for the resin of the electric wire coating ⁇ and the sheath ⁇ .
  • thermoplastic resin comprising the polyolefin-based resin composition of the present invention and used for covering a wire or a sheath is also one of the inventions. Further, an insulated wire using the above-mentioned thermoplastic resin is also one of the inventions.
  • the previously prepared organic layered silicate containing a transition metal complex (dicyclopentedinyl titanium titanium oxide / distearyl dimethyl ammonium montmorillonite added) ) was dissolved in toluene (150 mL) by adding 5.00 g of MM T—A. Further, 30 mL of methylalumoxane (10% by weight tolunin solution, manufactured by Aldrich) was dropped from the syringe over 10 minutes. Then, diethylene gas was introduced into the vessel, and polymerization was carried out at 0 t for 4 hours while maintaining the system at 1.1 kg / cm 2 . After the reaction, the reaction was stopped by adding 30 OmL of methanol to the system, and the precipitated polymer was recovered, and the layered silicate / polymer composite 13.5 g of body composition (I) was obtained.
  • a transition metal complex dicyclopentedinyl titanium titanium oxide / distearyl dimethyl ammonium montmorillonite added
  • the obtained layered silicate Z polymer composite composition (I) was analyzed using a Fourini transform infrared spectrometer (FT-IR), and the peak at 721 cm-1 of polyethylene Taki was detected. Observed. Further, as a result of analysis by a thermogravimetric analyzer (TGA), the amount of the inorganic component in the obtained layered silicate-nopolymer composite composition (I) was 46% by weight.
  • FT-IR Fourini transform infrared spectrometer
  • TGA thermogravimetric analyzer
  • montmorillonite (trade name “Benger A”, manufactured by Toyoko Mining Co., Ltd.) and 495 g of distilled water were put into a 1-liter beaker, and xylene (reagent, sump) was added to further expand the interlayer distance.
  • xylene reagent, sump
  • 0.27 g of dicyclopentadininyltitanium dichloride was added to the swollen slurry, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours using a motor-stirrer.
  • the organic layered silicate containing the transition metal complex and the alkylammonium salt (dicyclopentadininyltitanium liquid).
  • 7.00 g of MMT-B which is a montmorillon mouth with added ride, was added and dissolved in 50 mL of toluene: L.
  • 3 OmL of methylalumoxane (10% by weight toluene solution, manufactured by Aldrich) was added dropwise from the syringe over 10 minutes.
  • ethylene gas was introduced into the vessel, and polymerization was carried out at 0 for 4 hours while maintaining the inside of the system at ⁇ 0.1 kg / 7 cm 2 .
  • 30 OmL of methanol was added to the system to stop the reaction, and the precipitated polymer was recovered to obtain 17.5 g of a layered silicate Z polymer ⁇ : composite composition (II).
  • the obtained layered silicate Z polymer composite composition (II) was analyzed using a Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR). Observed. Further, as a result of analysis with a thermogravimetric analyzer (TGA), the amount of the inorganic component in the obtained layered silicate / polymer composite composition (II) was 43% by weight. 3.
  • FT-IR Fourier transform infrared spectrometer
  • TGA thermogravimetric analyzer
  • Distearyl dimethyl quaternary ammonium salt treated montmorillonite (trade name While stirring 500 g of Eunice Ben D (manufactured by Toyoshun Mining Co., Ltd.) in a Hensinil mixer, 100 g of a 2% by weight aqueous solution of vinyltrimethoxysilane (reagent, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added dropwise over 3 minutes. . After completion of the dropwise addition, stirring was further performed for 10 minutes. The treated powder thus obtained was kept in a vacuum dried at a temperature controlled to 70 ° C .; and dried for 8 hours. The resulting powder was designated as MMT-C.
  • a polypropylene resin (trade name “EA9”, manufactured by Nippon Polychem) and MMT-C were used in a weight ratio of 92.3 / 7. 7, and further subjected to a graft reaction of unsaturated bonds contained in bieltrimethy.xysilane with respect to the polypropylene resin.
  • 5-Bis (t-butylperoxy) hexane (trade name "Pa- ⁇ Kita 25B", half-life 1 minute, temperature: 180, manufactured by NOF Corporation) was used.
  • the above peroxide was 0.1 weight based on the polypropylene resin. / 0 .
  • the mixture was melt-kneaded at a set temperature of 200, and the extruded strand was pelletized with a pelletizer.
  • the obtained pellets were molded into a plate having a thickness of 3 mm or 100 m by a hot press adjusted to a temperature of 200 ° C. to prepare a sample for evaluation.
  • montmorillonite (trade name “Benger A”, manufactured by Toyoshun Mining Co., Ltd.) that had been ion-exchanged with distearyl dimethyl quaternary ammonium salt in advance was used. This was designated as MMT-D.
  • the polypropylene resin in order to increase the affinity between the polypropylene resin and the layered silicate, the polypropylene resin (trade name “EA9”, manufactured by Nippon Polychemne Soil) is used.
  • EA9 manufactured by Nippon Polychemne Soil
  • a product to which pyrene oligomer (trade name “U-Mex 1001”, content of functional group: 0.23 mmolZg, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) was used.
  • the above polypropylene resin and the layered silicate were fed into Labo Plastomill (manufactured by Toyo Seiki Mori) and melt-kneaded at a set temperature of 200 ° C.
  • the obtained composite composition was preheated by a melt press at 200 at 5 minutes, and then pressed at a pressure of 9.8 MPa for 1 minute to form a sheet having a thickness of 1 mm.
  • a sheet having a thickness of 1 mm was cut into a 3 cm square, placed in an autoclave, the autoclave was sealed, and the temperature of the section was set to a temperature higher by 10 than the melting point of the polypropylene resin.
  • carbon dioxide gas was injected into the autoclave at a high pressure, and the autoclave was maintained at an internal pressure of 16.7 MPa for 30 minutes.
  • the temperature in the autoclave was set to a temperature lower by 10 ° C. than the melting point of the polypropylene resin.
  • the gas in the autoclave was evacuated, and the internal pressure was returned to normal pressure.
  • the obtained foam was molded into a plate having a thickness of 3 mm or a thickness of 100 ⁇ m by a hot press adjusted to a temperature of 200: to prepare a sample for evaluation.
  • a small extruder (trade name “TEX 30”, manufactured by Nippon Steel Works), a polypropylene resin (trade name “EA 9”, manufactured by Nippon Polychem) 82.3 parts, maleic anhydride-modified propylene oligomer ( Trade name “UMEX 1000”, functional group content: 0 to 23 mmo 1 Zg, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) 5 parts, and 7.7 parts of MMT-D
  • the mixture was melt-kneaded at a set temperature of 2000, and the extruded strand was pelletized with a pelletizer.
  • the obtained pellets were formed into a plate having a thickness of 3 mm or a thickness of 100 m by a hot press adjusted to a temperature of 200 ° C. to produce a sample for evaluation.
  • Example 8 An evaluation ⁇ sample was prepared in the same manner as in Example 6 except that 5 parts of fu / lephosphonic acid (manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.) was added instead of 5 parts of ammonium polyphosphate. (Example 8)
  • Example 6 Evaluation was performed in the same manner as in Example 6 except that 5 parts of magnesium hydroxide treated with a higher fatty acid (trade name “Kisuma 5J”, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was added instead of 5 parts of ammonium polyphosphate. A sample was prepared.
  • 5 parts of magnesium hydroxide treated with a higher fatty acid trade name “Kisuma 5J”, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
  • a sample for evaluation was prepared in the same manner as in Example 6, except that 20 parts of melamine cyanurate (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was added instead of 5 parts of ammonium polyphosphate.
  • Example 6 The same procedure as in Example 6 was carried out except that 5 parts of talc (trade name: ⁇ -6, average particle diameter: 3.7 urn, manufactured by Nippon Talc) were added instead of 5 parts of ammonium polyphosphate. Thus, an evaluation sample was prepared.
  • talc trade name: ⁇ -6, average particle diameter: 3.7 urn, manufactured by Nippon Talc
  • a block copolymer consisting of a polypropylene block and a carboxy-modified polypropylene block instead of the five ammonium polyphosphates (trade name "CB-O
  • a sample for evaluation was prepared in the same manner as in Example 12 except that no maleic anhydride-modified diethylene oligomer (trade name: “ER403A”, manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) was used.
  • ethylene-ethyl acrylate copolymer (trade name ⁇ ' ⁇ 4250, manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) and maleic anhydride-modified ethylene oligomer (products)
  • ER 403 A manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.
  • an evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 14 except that 1.5 parts of copper oxide (II) (manufactured by Nisshin Chemco) was added.
  • a sample for evaluation was prepared in the same manner as in Example 15 except that tin oxide (II) (manufactured by Showa Kako) was added in an amount of 1.0 part instead of 1.5 parts of copper (II) oxide.
  • tin oxide (II) manufactured by Showa Kako
  • a sample for evaluation was prepared in the same manner as in Example 15 except that 1.0 part of zinc oxide (manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was added instead of 1.5 parts of copper (II) oxide.
  • Example 19 An evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 14 except that 2.0 parts of p-funinylfuninol was added.
  • Example 2 In a small extruder (trade name "TEX 30", manufactured by Nippon Steel Works), 87.3 parts and ⁇ -D of polyethylene resin (trade name " ⁇ 530", manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) 7.7 parts were fed, melt-kneaded at a set temperature of 200 ° C., and the extruded strand was pelletized with a pelletizer. The obtained pellets were formed into a plate having a thickness of 3 mm or a thickness of 100 ⁇ m with a hot press adjusted to a temperature of 200: to prepare a sample for evaluation. (Example 2)
  • Example 21 An evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 19 except that 5 parts of ammonium polyphosphate (trade name “AP422”, manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) was added. (Example 21)
  • Example 2 except that the amount of polyethylene resin (trade name “HB530”, manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) was 85.3 parts, and 2 parts of trihydroxyxethyl isocyanurate (THEIC) was added.
  • TEEIC trihydroxyxethyl isocyanurate
  • montmorillonite (trade name "Benger A", manufactured by Toyoko Mining Co., Ltd.) and 495 g of distilled water were put into a beaker, and stirred at room temperature for about 2 hours using a motor stirrer. A swelled slurry of montmorillonite was prepared. Next, 0.27 g of dodecyltrifuninylphosphonumbucomide was added to the swollen slurry, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours using a motor stirrer and then centrifuged. The solid was separated.
  • an evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 22 except that 5 parts of ammonium polyphosphate (trade name “AP422”, manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) was added.
  • ammonium polyphosphate trade name “AP422”, manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.
  • Example 22 an evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 22 except that 20 parts of magnesium hydroxide treated with a higher fatty acid (trade name “Kisma 5J”, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was added.
  • 20 parts of magnesium hydroxide treated with a higher fatty acid trade name “Kisma 5J”, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
  • Example 22 a sample for evaluation was produced in the same manner as in Example 22 except that 20 parts of magnesium hydroxide treated with a silane coupling agent (trade name “Kisma 5 PH”, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was added.
  • a silane coupling agent trade name “Kisma 5 PH”, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
  • Example 27 a sample for evaluation was prepared in the same manner as in Example 22 except that 20 parts of melamine cyanurate (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was added.
  • a block copolymer consisting of a polypropylene block and a carboxylic acid-modified polypropylene block (trade name “CB-OM12”, segment (A) block and segment (B) block)
  • CB-OM12 carboxylic acid-modified polypropylene block
  • Example 30 An evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 28 except that 5 parts of ammonium polyphosphate (trade name “AP422”, manufactured by S-Polyolefin Co., Ltd.) was added. (Example 30)
  • Example 31 a sample for evaluation was prepared in the same manner as in Example 28 except that 20 parts of magnesium hydroxide treated with a higher fatty acid (trade name “Kisma 5J”, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was added. (Example 31)
  • Example 32 a sample for evaluation was prepared in the same manner as in Example 28 except that 2 ° parts of magnesium hydroxide treated with a silane coupling agent (trade name “Kisma 5PH”, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was added. (Example 32)
  • Example 33 An evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 28 except that 20 parts of melamine cyanurate (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was added.
  • Example 28 was repeated except that 20 parts of magnesium hydroxide (trade name “Kisma 5J”, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) and 1.5 parts of copper oxide ( ⁇ ) (manufactured by Shin-Kecom) were added. Similarly, evaluation samples were prepared. (Example 34)
  • Example 28 was repeated except that, instead of the maleic anhydride-modified ethylene oligomer, a block copolymer consisting of a polyethylene block and a carboxylic acid-modified polyethylene block (trade name “CB- ⁇ M22”, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was added. Similarly, evaluation samples were prepared.
  • a block copolymer consisting of a polyethylene block and a carboxylic acid-modified polyethylene block (trade name “CB- ⁇ M22”, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was added. Similarly, evaluation samples were prepared.
  • the operation of dispersing the solid content in distilled water again and then separating the solid content with a centrifugal separator was repeated twice more.
  • the obtained solid was vacuum-dried at 50 ° C. for 48 hours using a vacuum dryer, and the obtained composition was used as a nickel ion-exchange layered silicate.
  • the yield was 5.10 g. This was designated as MMT-F.
  • TGA thermogravimetric analyzer
  • polydiethylene resin (trade name “HB530”, manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) and maleic anhydride-modified ethylene oligomer (trade name “ER 403 A”, A sample for evaluation was prepared in the same manner as in Example 35, except that Nippon Polyolefin Co., Ltd.) was used.
  • Evaluation samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that polypropylene resin (trade name “EA9”, manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) was used without adding layered silicate.
  • polypropylene resin trade name “EA9”, manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.
  • Polypcopyrene resin (trade name "EA 9", manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) 9 2.
  • Refined montmorillonite (trade name "Knipia F”, made by Kunimine Kogyo Co., Ltd.) without exchanging 3 parts 7.
  • An evaluation sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the sample was added.
  • a sample for evaluation was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that a polydiethylene resin (trade name “HB530”, manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) was used instead of the polypcopyrene resin. (Comparative Example 7)
  • the (001) plane spacing was calculated.
  • Example 5 9 1 2 1 4 1 9 2 4 2 5 3 0 3 1 3 3
  • the evaluation samples composed of the uninvented polyolefin-based resin compositions of Examples 1 to 36 each formed a sintered body from the layered silicate during combustion.
  • the combustion residue has a yield point when compressed at 0.1 cmZs, and the yield point stress is 4.9 X 103 Pa or more. there were.
  • shape collapse did not occur even after combustion, and it was excellent in self-extinguishing properties and had excellent flame retardancy with no fire spread. Further, the elongations at break were all at least 75%, and the flexibility was excellent.
  • Comparative Example 5 Although the interlayer distance was 3.5 nm, it was considered that the layered silicate dispersed in five or less layers did not exist, and the flame retardancy was not significantly affected. . Even in the formation of the combustion film, the formation was only local and the strength could not be maintained. Industrial applicability
  • the present invention Since the present invention has the above-described configuration, a sintered body of the layered silicate is formed during combustion, and the shape of the combustion residue is maintained. Due to this, shape collapse does not occur even after burning, and it has excellent shape retention and self-extinguishing properties, does not cause fire spread, has excellent flame retardancy, and has excellent mechanical strength and transparency.
  • a polyolefin-based resin composition to be retained can be provided. Further, according to the present invention, physical properties such as elastic modulus and gas barrier properties of the polyolefin resin can be remarkably improved, heat resistance based on an increase in ripe deformation temperature due to restraint of molecular chains, and nucleating agent effect due to inorganic crystals. Various physical properties, such as dimensional stability, based on the mackerel, can be greatly improved.

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Description

明細書
ポリオレフィン系榭脂組成物
術分野
本発明は、 優れた難燃性を発現するポリオレフイン系樹脂組成物、 それを^い てなる電線被覆月又はシース用の熱可塑性樹脂、 及び、 絶縁電線に関する。 背景技術
ポリオレフイン系樹脂は、 近年、 廃プラスチックの処理ゃ煑境ホルモンの問題 から、 澴境に優しい材料として注目されている。 具体的には、 ポリ塩化ビニル系 樹脂の代眷材料として、 ポリエチレン系樹脂やポリプコピレン系樹脂が検討され ている。
しかしながら、 ポリオレフイン系榭脂は、 非極性であるため、 ^刷性、 接着性 、 難燃性等の機能を発現させることは非常に困難である。 特に、 ポリオレフイン 系樹脂は最も然袞性の高い樹脂の一つであるので、 難燃性を発現させることは最 も困難な課題となっており、 現状では、 含ハロゲン難燃剤をポリオレフイン系樹 脂中に練り込むことによって対処している例が多い。
含ハロゲン難然剤は、 難燃化の効果も高く、 成型性の低下や成型体の機械的強 度の低下も比較的少ないが、 これを使用した場合、 成型加工時や燃焼時に多量の ハロゲン系ガスを発生するおそれがあり、 発生したガスにより機器が腐食したり 、 人体への影響が懸念されたりするので、 安全性の面からハロゲン含有化合物を 使用しない、 いわゆるノンハロゲン難燃化処理方法が強く望まれている。
ポリオレフィン系樹脂のノンハロゲン難燃化技術の一つとして、 燃焼時に有毒 なガスを発生しない、 水酸化アルミニウム、 水酸化マグネシウム、 埴基性炭酸マ グネシゥム等の金属化合物をポリオレフイン系樹脂に添加する方法が特開昭 5 7 - 1 6 5 4 3 7号公報や特開昭 6 1— 3 6 3 4 3号公報等に開示されている。 しかしながら、 易燃性のポリオレフイン系樹脂に元分な難燃性を^与するため には、 上記金属化合物を多量に添加する必要があり、 その結果、 得られる或型体 の機械的強度が著しく低下し、 実用に洪することが難しいという問題点がある。 上記金属化合物のなかでも、 水酸化アルミ二ゥムゃ水酸化マグネシゥム等の金 属水酸化物をポリオレフィン系樹脂に添加した場合は、 燃焼時において被膜層を 形威することができず、 脆い灰分が露出し、 残渣が脱落していくため、 断熱層と しての機能を呈期に失う うえに、 材料の変形による延燒をくい止めることができ なレ、という問題点がある。
また、 リ ン系難燃剤をポリオレフイ ン系樹脂に添加し、 燃焼時における麦面被 膜形成による酸素遮断効果を利用し、 難燃性を発現させる万法が提案されている 。 しかしながら、 易燃性のポリオレフィン系榭脂に充分な難燃性を付与するため には、 多量のリ ン系難燃剤を添加する必要があり、 その結杲、 得られる咸型体の 機掭的強度が著しく低下し、 実用に供することが難しいという問題点がある。
リン系難燃剤をポリオレフィン系樹脂に添加した場合 、 局所的に被膜を形成 するものの、 強固な被膜層を連続層として形成することはできない。 また、 局所 的に形成される被膜の機械的強度は非常に弱く、 燃烷時において、 脆い灰分が露 出し、 残渣が脱落していくため、 新熟層としての機能を早期に失う うえに、 材料 の変形による延焼をくい止めることができないという問題点がある。
また、 特開平 6— 2 4 7 0号公報では、 ポリオレフイン系榭脂に、 赤リ ン又は リ ン化今物、 及び、 膨張性黒鉛が添加された樹脂組成物が開示されている。 この 樹脂組成物は、 酸素指数から見た場合に 、 充分な難燃性を有するものの、 局所 的にしか被膜を形成できず、 強固な被膜層を連続層と ^て形成することができな い。 また、 局所的な被膜の機梂的強度は非常に弱く、 燃焼時において、 脆い灰分 が露出し、 残渣が脱落していくため、 断熱層としての機能を早期に失う うえに、 材料の変形による延焼をくい止めることができないという問題点がある。
このため、 ポリオレフイン系樹脂は、 ^えば、 シート状に成型した難燃材料と して壁の裏打ち^に使用した場合、 表面を 1 0 0 o °c ;こ加熱した場合の裏面の温 度を 2 6 0 °C以下に抑えるという耐火試験や防火試験の基 を満たすことができ ず、 耐火性が不充分であるだけでなく、 耐火試験や防火試験において脆い灰分だ けが残り、 残渣が脱落するため、 断熱層としての機能を早期に失うという問題点 がある 発明の要約
本発明は、 上記'に鑑み、 難燃性に優れ、 特に燃焼時の形状保持効果によって優 れた難燃性を発現し、 かつ、 機械的強度及び熱的特性にも優れるポリオレフイン 系榭脂組成物、 それを^いてなる電線被覆用又はシース用の熱可塑性榭脂、 及び 、 絶縁電線を提供することを目的とする。
本発明は、 ポリオレフイン系樹脂 1 0 0重量部及び層状珪酸塩 G . 1〜 1 0〇 重量部からなるポリオレフィン系樹脂組成物であって、 5 0 k WZm 2の加熱条 件下で 3 0分間加熱し燃焼することにより得られた燃焼残渣を 0 . 1 c niZ sで 圧縮したときの降伏点応力が 4 . 9 X 1 0 3 P a以上であるポリオレフイン系樹 脂組成物である。
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物は、 5 0 k WZm 2の加熱条件下で 3 0 分間加熱し燃焼したときの最大発熱速度が 8 0 0 k W/m 2以下であることが好 ましい。
上記ポリオレフイン系榭脂は、 二チレンの単独重合体、 プロピレンの単独重合 体、 エチレン又はプロピレンとこれらと共重合可能な α—ォレフインとの共重合 体、 エチレンと (メタ) アクリル酸エステルとの共重合体、 及び、 二チレンと酢 酸ビニルとの共重合体からなる群より選択される少なく とも 1種の樹脂であるこ とが好ましい。
上記層状珪酸塩は、 モンモリ -ナイ ト及び Ζ又は膨潤性マイ力であることが好 ましい。
上記層状珪酸塩は、 結晶構造 = ;こ交換性陽イオンとして、 金属イオンを含有す ることが好ましい。
上記金属ィオンの一部又は全てがカチオン系界面活性剤で交換されていること が好ましい。
上記カチオン系界面活性剤は、 4級アンモニゥム塩構造を有する (メタ) ァク リル系モノマーの虽独重合体、 又;ま、 4級アンモニゥム塩構造を有する (メタ) アクリル系モノマーと他の (メタ) アクリル系モノマ一及び Ζ若しくはスチレン 系モノマーとの共重合体であるか、 或いは、 炭素数 6以上のアルキル基を有する 4級アルキルホスホニゥム であることが好ましい。 上記層状珪酸埴は、 広角 X線回折測定法により測定した (00 1) 面の 均層 間鉅離が 3 n m以上であり、 ポリオレフイン系樹脂組成物中で 5層以下の状態で 分散するものを含むことが好ましい。 より好ましくは、 平均層間距離が 6 II m以 上である。
本発明のポリオレフイン系樹脂組成物は、 更に、 リン系化合物、 金属水酸化物 及びメラミン誘導体からなる群より選択される少なく とも 1種の化合物を 0. 5 〜 1 00重量部含有することが好ましレ、。
上記リン系化合物は、 赤リン、 ポリ リン酸アンモニゥム及.び下記一般式 (1) で表されるリン化合物からなる群より選択される少なく とも 1種のリン系化合物 であることが好ましレ、。
3 (R2) (OR1) P = 0 ( 1)
式中、 R 1及び R3は、 水素原子、 炭素数 1〜 1 6のアルキル基又はァリール 基を示し、 R2は、 水素原子、 水酸基、 炭素数 1〜 1 6のアルキル基、 アルコキ シル基、 ァリ一ル基又はァリ一口キシ基を示し、 R 1 2及び1 3は、 それぞれ 同じであっても良いし、 異なっていても良い。
^発明のポリオレフイン系樹脂組成物は、 更に、 層状珪酸塩以外の珪酸塩化合 物〇. 5〜 2 0重量部を含有することが好ましい。
発明のポリオレフイン系樹脂組成物は、 更に、 金属酸化物 0. 1〜 10重量 部を含有することが好ましい。
太発明のポリオレフイン系樹脂組成物は、 更に、 ポリオレフイン系樹脂に対し て反応性を示す官能基を有するセグメント (A) ブロックとポリオレフイン系榭 脂に対して親和性を有するセグメント (B) ブロックとからなる AB型ブロック 共重合体を含有することが好ましい。
太発明のポリオレフイン系樹脂組成物は、 更に、 芳香族系水酸基を有する化合 物 0. 0 1〜 3 0重量部を含有することが好ましレ、。
不発明のポリオレフィン系樹脂組成物を用いてなり、 電線被覆用又はシース用 として使^される熱可塑性樹脂もまた、 発明の 1つである。
二記熱可塑性樹脂を用いてなる絶縁電線もまた、 発明の 1つである。 発明の詳細な発明
以下に不発明を.詳述する。
本発明のポリオレフィン系榭脂組成物は、 ポリオレフイン系樹脂 1 0 0重量部 及び層状珪酸埴 0 . 1〜 1 0 0重量部からなるものである。
本発明で用いられるポリオレフイン系樹脂は、 重合性二重結合を有するォレフ ィン系単量体を重合してなるものである。
上記ォレフィン系単量体としては特に限定されず、 例えば、 二チレン、 プロピ レン、 1ーブテン、 1 -ペンテン、 1—へキセン、 1一へズテン、 1ーォクテン 、 4—メチノレー 1—ペンテン等の α—ォレフインや、 ブタジエン、 イソプレン等 の共役ジニン等が挙げられる。 これらのォレフィン系単量体は、 単独で用いられ ても良いし、 2種以上が併用されても良い。
上記ポリオレフイン系樹脂としては特に限定されず、 例えば、 二チレンの単独 重合体、 二チレンと α—ォレフィンとの共重合体、 二チレンと (メタ) アクリル 酸との共重合体、 二チレンと (メタ) アクリル酸ニステルとの共重合体、 二チレ ンと酢酸ビニルとの共重合体、 プロピレンの単独重合体、 プロピレンと α—ォレ フィンとの共重合体、 プロピレンとエチレンとのランダム共重合体又はブロック 共重合体、 ブテンの単独重合体、 ブタジエンやインプレン等の共役ジニンの単独 重合体又は共重合体等が挙げられる。 これらのポリオレフイン系樹脂は、 単独で 用いられても良いし、 2種類以上が併用されても良い。 なお、 本明細謇において 、 (メタ) アク リルとは、 アク リル又はメタク リルを意味する。
上記ポリオレフイン系樹脂のなかでも、 エチレンの単独重合体、 プロピレンの 単独重合体、 二チレン又はプロピレンとこれらと共重合可能な α—ォレフインと の共重合体、 二チレンと (メタ) アクリル酸エステルとの共重合体、 又は、 ェチ レンと酢酸ビニルとの共重合体が好適に用レ、られる。 これらのポリ'ォレフィン系 樹脂は、 呈独で用いられても良いし、 2種以上が併用されても良い。
上記ポリ; Γレフイン系樹脂の分子量及び分子量分布としては特に限定されない が、 重量平均分子量が 5 0 0 0〜 5 0 0万であることが好ましく、 より好ましく は 2万〜 3 0万であり、 分子量分布 (重量平均分子量ノ数平均分子量) は 1 . 1 〜8 0であることが好ましく、 より好ましくは 1 . 5〜4 0である。 本癸明で^いられる層状珪酸塩は、 層間を含む結晶構造干に交換性陽ィオンを 有する珪酸埴鉱物である。
上記層状珪酸塩としては特に限定されず、 例えば、 モンモリ πナイ ト、 サポナ ィ ト、 へク トライ ト、 バイデライ ト、 スティブンサイ ト、 ノントロナイ ト等のス メクタイ ト系粘土鉱物;バ一ミキユライ ト、 ハロイサイ ト、 膨潤性マイ力等が挙 げられ、 なかでもモンモリ cナイ ト及び膨澗性マイ力が好適に用いられる。 これ らの層状珪酸塩は、 単独で用いられても良いし、 2種以上が併用されても良い。 上記層状珪酸塩は、 天然品であっても良く、 合成品であつ,ても良い。
上記層状珪酸塩としては、 下記式 (1 ) で定義される形状異方性効杲の大きい スメクタイ ト系粘土鉱物や膨 性マイ力を用いることが、 ポリオレフイン系樹脂 組成物及び成型体の機械的強度やガスバリァ性向上の観点からより好ま Lい。 - 形状異万性効果 =結晶表面 (a ) の面積ノ結晶表面 (b ) の面積… ( 1 ) 上記層状珪酸塩の陽イオン交換容量としては特に限定されないが、 5 0〜2 0 0ミリ等量/ 1 0 0 gであることが好ましい。 5 0ミ リ等量 Z 1 0 0 g未満であ ると、 イオン交換により結晶層間にインタ一力レートされるカチオン系界面活性 剤の量が少なくなるため、 層間が充分に非極性化されないことがあり、 一方、 2 0 0ミリ等量 Z 1 0 0 gを超えると、 層状珪酸塩の層間の結合力が強固となり、 結晶薄片が剥離し難くなることがある。
上記交換性陽イオンとしては特に限定されず、 例えば、 ナトリ ウムやカリウム 等の一価の金属イオンが挙げられる。
その他の金属イオンで交換性陽ィオンを交換する場合には、 イオン交換するこ とにより層状珪酸塩の酸性度がイオン交換前より向上する効果を有する金属ィォ ンで交換することが好ましい。 層状珪酸塩の酸性度が向上すると、 ポリオレフィ ン系樹脂やポリオレフイン系樹脂に添加する添加剤との反応性が向上し易くなつ て、 層状珪酸塩の分散性が向上する。
本発明で用いられる層状珪酸塩は、 結晶構造中の交換性,場ィオンが二価の金属 イオンでイオン交換されていることが好ましい。 二価を超える金属イオンでィォ ン交換されると、 層状珪酸塩の層間結合力が強くなつて、 層間剥離 (デラミネ一 シヨ ン) が進行しなくなることがある。 上記二価の金属イオンとして ίま特に限定されず、 例えば、 ニッケル、 マグネシ ゥム、 カルシウム等が挙げられる。 これらの金属イオンでイオン交渙することに より層状珪酸塩の酸性度を向上させる効果は、 ニッケル、 マグネシウム、 カルシ ゥムの順に大きくなる。
ニッケル、 マグネシウム、 カルシウム等の二価の金属イオンでイオン交換する ことにより、 層状珪酸塩の結晶薄片の水酸基の酸性度が向上することは、 例えば 、 N I S H I H AM Αらにより 「C l a y M a t e r i a 1 s j ( 1 9 9 7, 3 2 , p 6 4 5 〜 6 5 1 ) 等で報告されている。 上記二価の金属イオンのなかで も、 焼結時の結晶薄片同士の結合力が向上し、 強固な焼結被膜を形成し易くなる こと力 ら、 ニッケノレイオンやマグネシウムイオンが好ましレ、。
本発明で用いられる層状珪酸塩は、 その結晶構造中にカチオン系界面活性剤を 含有することが好ましい。 層状 酸塩の結晶構造中にカチオン系界面活性剤を含 有させる方法としては、 例えば、 層状珪酸塩の結晶構造中に交換性,場イオンとし て存在する金属イオンの一部又は全てをカチオン系界面活性剤で交換する方法が 挙げられる。
上記カチオン系界面活性剤としては特に限定されず、 例えば、 4級アンモニゥ ム塩、 4級ホスホニゥム¾等が挙げられる。
上記 4級アンモニゥム¾としては特に限定されず、 例えば、 ラウリルトリメチ ルアンモニゥム 、 ステアリルト リメチルアンモニゥム塩、 トリオクチルアンモ ニゥム塩、 ジステアリルジメチルアンモニゥム塩、 ジ硬化牛脂ジメチルアンモニ ゥム埴、 ジステアリルジベンジルアンモニゥム塩等の四級アンモニゥム埴構造を 有する (共) 重合体等が挙げられる。 これらの 4級アンモニゥム¾は、 単独で用 いられても良いし、 2種以上が併用されても良い。 なお、 本明細謇において、 (共) 重合体と 、 重合体又は共重合体を意味する。
上記 4級アンモニゥム塩構造を有する (共) 重合体としては特に限定されず、 例えば、 アミノ基、 アルキルアミノ基、 ジアルキルアミノ基等を有する (メタ) アク リル系モノマーの単独重合体や、 これらの (メタ) アク リル系モノマーと他 の (メタ) アクリル系モノマ一及びノ若しくはスチレン、 α—メテルスチレン、 ビニルトルニン等のスチレン系モノマ一との共重合体等を塩酸等で 4級アンモニ ゥム塩化することにより得られる (共) 重合体が挙げられる。 これらの 4級アン モニゥム塩構造を有する (共) 重合体は、 単独で用いられても良いし、 2種以上 が併用されても良い。
上記カチオン系界面活性剤として、 酸素含有割合の高い (共) 重合体ゃスチレ ン等の芳香族澴を有する (共) 重合^が^いられると、 有機不燃被膜の形成が促 進されるため、 難燃性が向上する。 また、 上記層状珪酸塩の層間に交渙性陽ィォ ンとして含有される金属イオンが長鎖 (共) 重合体で交換されると、 層状珪酸塩 が剥離分散し易くなり、 燃焼時に均一な無機焼結被膜が形成されるため、 難燃性 が向上する。
上記 4級ホスホニゥム塩としては特に限定されず、 例えば、 ドデシルトリフ- 二ノレホスホニゥム塩 (D T P B ) 、 メチノレトリフニニルホスホニゥム 、 ラウリ ノレトリメチルホスホニゥム塩、 ステアリルトリメチルホスホニゥム埴、 トリオク チルホスホニゥム塩、 ジステアリルジメチノレホスホニゥム;^:、 ジステアリルベン ジルホスホニゥム塩等が挙げられる。 これらの 4級ホスホニゥム埴は、 単独で用 いられても良いし、 2種類以上が併用されても良い。
上記力チ才ン系界面活性剤として 4級ホスホニゥム塩を用いることにより、 燃 焼時に層状珪酸塩の層間にィンタ一力ラントが固定化しやすくなり、 難燃性向上 効果が大きくなる。 これは、 4級アンモニゥム塩やその他のインタ一力ラントよ りも 4級ホスホニゥム塩の方がそれ自体の難燃性が高いことによる。
また、 4級ホスホニゥム塩はリンを含むので、 後述するリ ン系化合物が有する 機能と同様に、 燃焼時に表面被膜を形成し、 酸素遮断効杲を発揮する。 この場合 、 難燃剤としてリン系化合物を単独でポリオレフイン系樹脂に添加した場合と比 較して、 層状珪酸塩の結晶薄片近傍にリ ン成分が存在することになるので、 結晶 薄片とリン成分との相互作用により、 より効果的な被膜形成が行われる。
上記 4級ホスホニゥム塩のなかでも、 炭素数 6以上のアルキル基を有する 4級 アルキルホスホニゥム塩が好適に周いられる。 アルキル基の炭素数が 5未満であ ると、 アルキルホスホニゥムイオンの親水性が強くなつて、 層状珪酸塩の層間を 充分に非極性化することができなくなることがある。
本発明で^いられる層吠 ¾酸塩は、 角 X線回折測定 ¾により測定した (0 0 1 ) 面の平均層間距離が 3 n m以上であり、 ポリオレフイン系樹脂組成物中で 5 層以下の状態で分散するものを含むことが好ましい。
上記層状珪酸 ¾の層数とその割合は、 透過型電子顕微鏡撮影により算出するこ とができる。
上記層状珪酸^の平均層間距離とは、 微細薄片状結晶を層とした場合の平均の 層間距離であり、 X線回折ピーク及び透過型電子顕微鏡撮影により、 即ち、 広角 X線回折測定法により算出できるものである。
上記平均層間距離が 3 n m以上であると、 層状珪酸塩の層間にポリオレフイン 系樹脂が進入しやすくなるので、 層状珪酸塩の結晶薄片層が 5層以下となるよう に分離し、 界面面積が増加する。 3 n m 上に層間が開裂していることは、 層状 珪酸塩が燃燒時等に分散しやすい状態にあることを意味し、 更に 5層以下に分散 している状態は、 層間の相互作用が弱まっていることにより、 層状珪酸塩の積層 体の一部が分散していることを意味する。 従って、 上記層状珪酸塩が、 平均層間 距離が 3 n m^上であり、 ポリオレフイン系樹脂組成物中で 5層以下に分散する ものを含むものであると、 本発明のポリオレフイン系樹脂組成物は、 難燃性、 機 械的強度及びガスバリア性等の機能を発現しやすくなる。
上記平均層間 ¾離は 6 n m以上であることがより好ましい。 平均層間距離が 6 n m以上であると、 層状珪酸塩の結晶薄片層が層毎に分離し、 層状珪酸塩の結晶 薄片層間における相互作用が殆ど無視できるほどに弱まるので、 層状珪酸塩を構 成する結晶薄片のポリオレフィン系樹脂曱での分層状態が離碎安定化の方向に進 行する。
結晶状態で多数の層をなす層状珪酸塩が層剥離することにより、 結晶薄片の数 や層状珪酸塩の界面面積が増加し、 なおかつ、 結晶薄片間の距離が小さくなるの で、 燃焼時において層状珪酸塩の結晶薄片が移動することにより焼結体が形成し 易くなると考えられる。
本発明で^いられる層状珪酸^は、 総層状珪酸塩の 1 0重量%^上が 5層以下 に分散していることが好ましい。 より好ましく 2 0重量%以上である。 また、 5 層以下に分層していれば、 上記の通りの効杲が得られるが、 3層^ (下に分層して いれば、 より効杲的であり好ましい。 更に効果的な分層状態として単離層状薄片 化していることが好ましレ、。
即ち、 上記層状珪酸塩が、 上記平均層間距離 3 II m以上であり、 ポリオレフィ ン系榭脂組成物甲で 5層以下;こ分散するものを含むものであると、 本発明のポリ ォレフィン系樹脂組成物は難燃被膜となり得る燒結体を形成し易くなる。 この焼 結体は、 分散が進行すればするほど、 然焼時の草い段階で形成されるため、 外界 からの酸素の供給のみならず、 燃燒により発生する可燃ガスも遮断することがで きるので、 優れた難燃性が癸現される。
本発明で^いられる層状珪酸塩は、 端面の水酸基と化学結.合し得るか又は化学 親和性を示す官能基を有する化合物により処理されていても良い。
上記水酸基と化学結合し得るか又は化学親和性を示す官能基としては特に限定 されず、 例えば、 アルコキシル基、 二ポキシ基、 カルボキシル基、 水酸基、 無水 マレイン酸基、 イソシァネート基、 アルデヒ ド基等の水酸基との化学親和性が高 い官能基が挙げられる。
上記水酸基と化学結合し得るか又は化学親和性を示す官能基を有する化合物と しては特に限定されず、 例えば、 上記の各種官能基を含有するシラン化合物、 チ タネ一ト化合物、 グリシジル化合物、 カルボン酸類、 アルニール類等が挙げられ るが、 なかでもシラン化合物が好適に用いられる。 これらの化合物は、 単独で用 いられても良いし、 2種類以二が併^されても良い。
上記シラン化合物としては特に限定されず、 例えば、 ビニルトリメ トキシシラ ン、 ビニルトリエトキシシラン、 ビニルトリス ( 3—メ トキシニトキシ) シラン 、 γ—アミノブ口ビルト リメ トキシシラン、 7一アミ ノブ ピルメチルジメ トキ シシラン、 7—ァミノプロピルジメテルメ トキシシラン、 7—ァミノプロビルト リニトキシシラン、 7 -ァミノプロピルメチルジェ トキシシラン、 γ—アミノブ 口ピルジメテルニトキシシラン、 メチルト リエトキシシラン、 ジメチルジメ トキ シシラン、 ト リメチ /レメ トキシシラン、 へキシルト リメ トキシシラン、 へキシノレ ト リ二トキシシラン、 Ν— 13 (ァミ ノ二チル) γ—アミノブコビルト リメ トキシ シラン、 Ν— 3 (ァミノ二チル) ーァミノプロピルトリ二 キシシラン、 Ν— β (ァミノ二チル) γ—ァミ ノプロピルメチルジメ トキシシラン、 ォクタデシル トリメ トキシシラン、 ォクタデシルト リ二トキシシラン、 γ —メタク リ コキシブ 口ピルメチルジメ トキシシラン、 γ—メタク リ ロキシプロピルトリメ トキシシラ ン、 γ—メタク リ ロキシブコピルメチルジェトキシシラン、 γ—メタク リコキシ プロピルトリ二トキシシラン等が挙げられる。 これらのシラン化合物は、 単独で 用いられても良いし、 2種類以上が侥用されても良い。
上記層状珪酸塩の添加量は、 ポリオレフイン系樹脂 1 0 0重量部に対して、 0 . 1〜 1 0 0重量部である。 0 . 1重量部未満であると、 焼結体を形成すること が困難となり、 得られるポリオレフイン系樹脂組成物及び成型体の難燃性が不充 分となり、 一方、 1 0 0重量部を超えると、 得られるポリオレフイン系樹脂組成 物及び成型体の比重が大きくなつて、 実用性が損なわれる: 好ましくは 5〜 1 〇 0重量部である。
上記ポリオレフイン系樹脂甲に層状珪酸塩を分散させる方法としては、 例えば 、 ( 1 ) 有機化処理を施した層状珪酸塩を使用する方法、 (2 ) 層状珪酸塩存在 下で発泡させることにより分散させる方法等が挙げられる。 上記の (1 ) 法及び ( 2 ) 法は、 それぞれ単独で^いられても良いし、 両者が併^されても良い。 こ れらの分散方法を用いることにより、 上記ポリオレフイン系樹脂中に層状珪酸塩 をより均一且つ微細に分散させることができる。
上記の ( 1 ) 層状珪酸塩に有機化処理を施す方法としては、 例えば、 (1— 1 ) 層状珪酸塩が結晶構造中に交換性陽イオンとして含有する金属イオンを上記力 チオン系界面活性剤により交渙する万法、 ( 1 一 2 ) 層状珪酸塩の結晶表面に存 在する水酸基を、 水酸基と化学結合し得るか又は化学親和性を示す官能基、 及び _ Ζ又は、 反応性官能基を分子末端に 1個以上有する化合物により化学修飾する方 法、 ( 1 - 3 ) 層状珪酸塩の結晶表面を、 ァニオン性界面活性能を有する試剤、 及び Ζ又は、 ァニオン性界面活性能を有し、 かつ、 分子鎖中のァニオン部位以外 に反応性官能基を 1個以上有する試剤により化学修飾する方法等が挙げられる。 これらの方法は、 単独で用いられても良いし、 ·2種以上が併^されても良い。 上記の (2 ) 層状珪酸塩存在下で発泡させることにより分散させる方法として は、 例えば、 (2— 1 ) ポリオレフイ ン系樹脂 1 0 0重量部及び層状珪酸塩 0 . 1〜 1 0 0重量部からなる組或物に対し、 常温常圧でガス状の化合物を高圧下で 含浸させ、 次いで、 このガス状の化合物を組成物 で気化させて発泡体を形成せ しめることにより分散させる方法、 (2— 2 ) 層状珪酸塩の層間に予め熱分解型 発泡剤を含有させ、 その熱分解型発泡剤を加熱により分解させて発泡構造を形成 せしめることにより分散させる方法等が挙げられる。 これらの方法は、 草独で周 いられても良いし、 2種以上が併^されても良い。
上記層状珪酸塩が層間で剥離し、 その結晶薄片がポリオレフイ ン系樹脂中に分 散すればするほど、 結晶薄片間平均距離が小さくなり、 燃焼時において上記層状 珪酸塩の結晶薄片の移動による焼結体が形成し易くなる。 また、 上記層状珪酸塩 の結晶薄片が分散すればするほど、 ポリオレフイ ン系樹脂一.層状珪酸塩複合材料 の弾性率やガスバリァ性は著しく向上する。
上記のいずれの現象も、 層状珪酸塩とポリオレフイ ン系樹脂との界面面積が結 晶薄片の分散度の向上に伴い増大することによる。 即ち、 上記ポリオレフイン系 樹脂と層状珪酸塩との接着面においてポリオレフイ ン系樹脂の分子運動が拘束さ れることにより、 ポリオレフィン系樹脂の弾性率等の機械的強度が増大するので 、 結晶薄片の分散度が向上すればするほど、 より効率的にポリオレフイ ン系樹脂 の機梂的強度を増大させることができる。
また、 ポリマ一中では無機物に比較してガス分子の方がはるかに拡散しやすい ので、 複合材料中をガス分子が拡散する際には、 無機物を迂回しながら拡散する 。 従って、 不発明においても、 層状珪酸塩の結晶薄片の分散度が向上すればする ほど、 より効 的にポリオレフイン系榭脂のガスバリァ性を増大させることがで きる。
本発明のポリオレフイ ン系樹脂組成物は、 5 0 k W/ m 2の加熱条件下で 3 0 分間加熱して燃焼することにより得られた燃焼残渣を 0 . 1 c m/ sで圧縮した ときの降伏点 、力が 4 . 9 X 1 0 3 P a以上であるものである。
ポリオレフ ン系樹脂組成物の焼結体が難燃被膜としての機能を発現するため には、 燃焼終了時まで焼結体が形状を保持していることが必要であるが、 ポリオ レフイン系榭脂組成物の燃焼残渣を圧縮する際に降伏^が存在しないと、 微小な 力で燃焼残澄が崩壊する。 また、 降伏点が存在しても、 降伏点応力が 4 . 9 X 1 0 3 P a禾満であると、 同様に微小な力で然焼残渣の崩壤が起こる。 好ましくは 1 . 5 X 1 0 4 P a以上である。 本発明のポリオレフイン系樹脂組成物は、 δ 0 kWノ m2の加熱条件下で 3 0 分間加熱し然焼したときの最大発熱速度が 8 00 kWZm2以下であることが好 ましい。 8 0 0 kW/m2を超えると、 燃焼時の火勢が強すぎるので、 ポリオレ フィン系樹脂組成物の燃焼を抑えにくい。 より好ましくは 400 kWZm2以下 である。
本発明のポリオレフイン系榭脂組成物は、 更に、 難燃性を向上させるために、 リン系化合物、 金属水酸化物、 又は、 メラミン誘導体を含有することが好ましい 。 上記リン系化合物、 金属水酸化物及びメラミン誘導体は、 ..それぞれ単独で い られても良いし、 2種以上が併用されても良い。
上記リン系化合物としては特に限定されず、 例えば、 赤リン、 ポリ リン酸アン モニゥム、 下記一殺式 (1) で表されるリ ン化合物等が挙げられる。 なかでも下 記一般式 ( 1) で表されるリン化合物が好適に周いられる。 これらのリン系化合 物は、 単独で周いられても良いし、 2種類以上が併用されても良い。
R3 (R2) (OR1) P = 0 (1)
式中、 R1及び R3は、 水素原子、 炭素数 1〜 1 6のアルキル基又はァリール 基を示し、 R2は、 水素原子、 水酸基、 炭素数 1〜 1 6のアルキル基、 アルコキ シル基、 ァリール基又はァリ一口キシ基を示し、 I 1、 1 2及び 3は、 それぞれ 同じであっても良いし、 異なっていても良い。 上記炭素数が 1 6を超えると、 リ ンの相対含有率が低くなるので、 難燃性付与効果が不充分となることがある。 上記赤リンとしては、 耐湿性向上のためや、 ポリオレフイン系樹脂に添加して 混練する際の自然発火を防止するために、 表面が樹脂で被覆されているものが好 ましい。
上記ポリ リン酸アンモニゥムとしては、 メラミン変性等の表面処理が施されて いるものであっても良い。
上記一般式 (1) で表されるリン化合物としては特に限定されず、 例えば、 メ テルホスホン酸、 メチノレホスホン酸ジメチノレ、 メチノレホスホン酸ジニチル、 ニチ ルホスホン酸、 プロピルホスホン酸、 ブチノレホスホン酸、 2—メテル一プロピル ホスホン酸、 —ブチルホスホン酸、 2, 3—ジメチノレーブチルホスホン酸、 ォ クチノレホスホン酸、 フニニルホスホン酸、 ジ才クチノレフニ二ノレホスホネー ト、 ジ メテルホスフィン酸、 メチ /レニチ/レホスフィン酸、 メチ /レブ口ピノレホスフィン酸 、 ジニチルホスフィン酸、 ジォクチ/レホスフィン酸、 フニ二ノレホスフィン酸、 ジ ニチルフニ二/レホスフィン酸、 ジフニニノレホスフィン酸、 ビス (4ーメ トキシフ ニニル) ホスフィン酸等が挙げられる。 これらのリン化合物は、 阜独で用いられ ても良いし、 2種類以上が併用されても良い。
上記リン系化合物の添加量は、 ポリオレフィン系樹脂 1 0 0重量部に対して、 〇 . 5〜 1 0 0重量部であることが好ましい。 0 . 5重量部未満であると、 充分 な難燃性向上効果を得られないことがあり、 一方、 1 0 0重量部を超えると、 ポ リオレフイ ン系樹脂組成物から得られる成型体の機械的強度が低下することがあ る。 より好ましくは 2〜 5 0重量部である。
記金属水酸化物としては特に限定されず、 例えば、 水酸化マグネシウム、 水 酸化アルミニウム、 水酸化カルシウム、 ドーンナイ ト、 アルミン酸カノレシゥム、 二水和石膏等が挙げられるが、 なかでも水酸化マグネシゥム及び水酸化アルミ二 ゥムが好適に^いられる。 これらの金属水酸化物は、 単独で用いられても良いし 、 2種類以上が併用されても良い。 2種類以上の金属水酸化物を併用すると、 そ れぞれの金属水酸化物が異なる温度で分解脱水反応を開始するので、 より高い難 燃性^ "与効果を得ることができる。
また、 上記金属水酸化物は、 表面処理剤により表面処理が施されているもので あっても良い。 上記表面処理剤としては特に限定されず、 例えば、 シラン系カツ プリング剤、 チタネート系カップリング剤、 アルミニウム系カップリング剤、 ポ リ ビニルアルコール系表面処理剤、 二ポキシ系表面処理剤、 高級脂肪酸系表面処 理剤等が挙げられる。 これらの表面処理剤は、 単独で用いられても良いし、 2種 類以上が併用されても良い。
二記金属水酸化物の添加量 、 ポリオレフイン系榭脂 1 0◦重量部に対して、 0 . 5〜 1 0 0重量部であることが好ましい。 0 . 5重量部未満であると、 充分 な難燃性向上効杲が得られないことがあり、 一万、 1 0 0重量部を超えると、 難 燃性はより向上するものの、 重の増大や柔軟性の欠如等の不具合が発生するこ とがある。 より好ましくは 2 0〜 6 0重量部である。
二記金属水酸化物は、 燃焼^の高熱下で吸熟脱水反応を起こ丁ので、 吸熟して 水分子を放出することにより燃焼場の温度を低下させ、 消火する効杲を癸揮する 。 また、 本発明のポリオレフイン系樹脂組成物は層状珪酸塩を含有しているので 、 金属水酸化物による難燃性向上効杲はより増大される。 これは、 上記層状珪酸 塩の燃滂時における被膜形成に基づく難燃性向上効果と金属水酸化物の吸熟脱水 反応に基づく難燃性向上効杲とが競合的に起こり、 それぞれの効杲が助長される ことによる。
上記メラミン誘導体としては特に限定されず、 例えば、 メラミン、 メラミンシ ァヌレート、 メラミンイソシァヌレート、 リン酸メラミン、 .これらに表面処理が 施されたもの等が挙げられる。 これらのメラミン誘導体は、 単独で用いられても 良いし、 2種類以上が併用されても良い。 上記表面処理としては、 金属水酸化物 に施される処理と同様の処理が挙げられる。
上記メラミン誘導体の添加量は、 ポリオレフイン系樹脂 1 ◦ 0重量部に対して 、 0 . 5〜 1 0 0重量部であることが好ましレ、。 0 . 5重量部未満であると、 充 分な難燃性向上効果が得られないことがあり、 一方、 1 0 0重量部を超えると、 本発明のポリオレフイ ン系樹脂組成物の物性を低下させたり、 層状珪酸埴が焼結 被膜を形成することが阻害されることがある。 より好ましくは 1〜3 0重量部で ある。
本発明のポリオレフイ ン系樹脂組成物は、 更に、 難燃性を向上させるために、 上記層状珪酸塩以外の珪酸塩化合物を含有することが好ましい。
上記 ¾酸塩化合物としては特に限定されず、 例えば、 ウォラス トナイ ト、 ゾノ トライ ト等の珪酸カルシウム類; タルク、 活性白土、 カオリンクレー、 ャピオラ イ ト、 ィモゴライ ト等の粘土鉱物類; シリカ系バルーン類等が挙げられるが、 な かでも上記層状珪酸塩との親和性や粒子径の選択性に優れることから、 タルクが 好適に用いられる。 これらの珪酸塩化合物は、 単独で用いられても良いし、 2種 類以上が併用されても良い。
また、 上記珪酸塩化合物としては、 層状珪酸塩とは異なる平均粒子径を有して いるものが好ましい。 上記層状珪酸塩とは異なる平均粒子径を有している珪酸塩 化合物を不発明のポリ; Γレフィン系樹脂組或物中に添加することにより、 然焼時 に層状珪酸塩や珪酸塩化合物等の镍機成分が燒結体として燃焼表面を ¾覆し易く なって、 強固な難燃被膜を形成し易くなる。
上記珪酸塩化合物の添加量は、 ポリオレフイン系樹脂 1 00重量部に対して、 0. 5〜 2 0重量部であることが好ましレ、。 0. 5重量部未満であると、 充分な 難燃性向上効果が得られないことがあり、 一方、 2 0重量部を超えると、 ポリオ レフイン系樹脂組成物から得られる成型体の機祓的強度が低下したり、 比重が高 くなりすぎることがある。 より好ましくは 2〜 1 0重量部である。
本発明のポリオレフイン 樹脂組成物は、 更に、 難燃性を向上させるために、 金属酸化物を含有することが好ましい。
上記金属酸化物としては特に限定されず、 例えば、 酸化鋦 ( I ) 、 酸化銅 ( I I) 、 酸化マグネシウム、 酸化カルシウム、 二酸化チタン、 二酸化ジルコニウム 、 酸化クロム ( 1 1 ) 、 酸化クロム ( 1 1 1 ) 、 酸化クロム (V I) 、 酸化アル ミニゥム、 酸化アンチモン ( 1 1 1 ) 、 酸化アンチモン (V) 、 酸化イットリウ ム ( I I I ) 、 酸化インジウム ( I ) 、 酸化インジウム (ェ 1 ) 、 酸化インジゥ ム ( I I I ) 、 酸化カリウム、 酸化銀 ( I ) 、 酸化銀 ( 1 1 ) 、 酸化ゲルマニウ ム ( I I) 、 酸化ゲルマニウム ( I V) 、 酸化二バルト ( 1 1 ) 、 酸化コバルト ( I I I ) 、 酸化スズ ( 1 1 ) 、 酸化スズ ( I V) 、 酸化セシウム、 酸化タリゥ ム ( I ) 、 酸化タリウム ( 1 1 1 ) 、 酸化タングステン ( I V) 、 酸化タングス テン (V I ) 、 酸化チタン ( 1 1 ) 、 酸化チタン ( I I I ) 、 酸化チタン ( I V ) 、 酸化亜飴、 酸化鉄 ( I I ) 、. 酸化鉄 ( I I I ) 、 酸化バリゥム、 酸化マンガ ン ( I I ) 、 酸化マンガン ( 1 1 1 ) 、 酸化マンガン ( I V) 、 酸化マンガン (V I I) 、 酸化モリブデン ( I V) 、 酸化モリブデン (V I ) 、 酸化リチウム 、 酸化ルテニウム ( I V) 、 酸化ルテニウム (V I I I ) 等が挙げられる。 これ らの金属酸化物は、 独で^いられても良いし、 2種類以上が併用されても良い 上記金属酸化物は、 不発明のポリオレフイン系樹脂組成物が燃焼する際の有機 不燃被膜の形或を促進する触媒として働き、 より強固な有機不燃被膜を形成させ ることにより、 高難燃性を癸現させる機能を有する。
上記金属酸化物の添加量は、 ポリオレフィン系樹脂 1 00重量部に対して、 0 . 1〜 1 0重量部であることが好ましい。 0. 1重量部未満であると、 充分な難 燃性向上効果が得られないことがあり、 一方、 1 0重量部を超えると、 本発明の ポリオレフィン系樹脂組成物の物性が低下することがある。 より好ましくは 0 . 2〜 5重量部である。
本発明のポリオレフイン系樹脂組成物は、 更に、 難燃性を向上させるために、 ポリオレフイン系樹脂に対して反応性を示す官能基を有するセグメント (A) ブ ロックとポリオレフイン系樹脂に対して親和性を有するセグメント (B ) ブロッ クとからなる A B型ブロック共重合体を含有することが好ましい。
上記セグメント (A) ブロックにおける官能基としては、,層状珪酸塩の結晶表 面に存在する水酸基と化学結合し得る宫能基や化学親和性を有する官能基であれ ば特に限定されず、 例えば、 カルボキシル基、 エポキシ基等が挙げられる。 上記セグメント (A) ブロックとしては、 上記官能基を分子中に多数有してい るものが好ましい。 また、 二記セグメント (A) ブロックの分子量としては特に 限定されないが、 1 X 1 0 4〜 5 X 1 0 4であることが好ましレ、。 5 X 1 0 4を超 えると、 セグメント (A) ブコックの自由度が低下して、 層状珪酸塩との反応性 が阻害されることがある。
上記セグメント (B ) ブロックは、 本発明のポリオレフイン系樹脂組成物にお いて主成分として用いられるポリオレフイン系樹脂と同じ種類のものであること が好ましく、 より好ましくは全く同じポリオレフィン系樹脂である。
また、 上記セグメント (3 ) ブロックの分子量としては特に限定されないが、 1 X 1 0 4〜 5 X 1 0 4であることが好ましい。 5 X 1 0 4を超えると、 セグメン ト (B ) ブロックの自由度が低下して、 充分な分散性向上効果が得られないこと がある。
上記セグメント (A) ブロックとセグメント (B ) ブロックとからなる A B型 ブロック共重合体は、 A B A型ブロック共重合体とは異なり、 ポリオレフイン系 樹脂に対して反応性を示す官能基を有するセグメント (A) ブロックとポリオレ フィン系樹脂に対して親和性を有するセグメント (B ) ブロックとが両端に位置 しているため、 上記層状珪酸 ¾の層間剥離を効率的に促進させることができると 共に、 層状珪酸塩のポリオンフィン系樹脂 =への分散性を向上させることができ
C o 発明のポリオレフイン系樹脂組成物は、 更に、 難燃性を向上させるために、 芳香族系水酸基を有する化合物を含有することが好ましい。
上記芳香族系水酸基を有する化合物としては、 ラジカルを捕捉し得るものであ れば特に限定されず、 例えば、 2, 6—ジ一 t—ブチル— p—クレゾ一ル、 2, 6—ジー tーブチルー 4—ニチ /レフニノ一ノレ、 2, 2 ' —メチレンビス (4ーメ チルー 6— t一ブチルフニノール) 、 トリエチレングリコ一ル一ビス [3— (3 一 - 一プチ/レー 5—メチノレー 4—ヒ ドロキシフエニル) プロピオネート] 、 1 , 6—へキサンジオール一ビス [3— (3 , 5—ジー t一プチノレ一 4ーヒ ドロキシ フニニル) プロピオネー ト] 、 2 , 4—ビス一 (n—ォクチ レテオ) ー 6— (4 —ヒ ドロキシ一 3, 5—ジ一 : 一ブチルァニ ノ) 一 1, 3, 5— トリアジン、 2, 2—チォ一ジエチレンビス [3— (3, 5—ジ一 t—ブチル一 4—ヒ ドロキ シフニニル) プロピオネート: 、 ォクタデシル一 3— (3, 5—ジー I; 一ブチル — 4—ヒ ドロキシフエ二/レ) プロピオネート] 、 N, N' —へキサメチレンビス (3, 5—ジ一 t—ブチル一 4—ヒ ドロキシ一ヒ ドロキシンナマミ ド) 、 3, 5 —ジー tーブチノレ一 4—ヒ ドコキシベンジノレホスホネ一ト一ジ二チノレニステノレ、 1 , 3, 5—トリメチルー 2, 4, 6—トリス (3, 5—ジ一 ΐ一プチ/レー 4— ヒ ドロキシベンジル) ベンゼン、 ビス (3 , 5—ジ一 t—ブテル一 4—ヒ ドロキ シベンジノレホスホン酸ニチノレ) カノレシゥム、 トリス一 (3, 5—ジ一 てーブチノレ 一 4—ヒ ドロキシベンジル) ノ ソシァヌレート、 2 , 4—ビス [ (ォクチルチオ ) メチル] 一〇一クレゾ一ル、 イソォクチ/レー 3— (3, 5—ジ一 t—ブチル一 4—ヒ ドロキシフエニル) ブニピオネート、 3, 9—ビス { 1 , 1—ジメチルー 2 - [β - (3— t—ブチル一 4—ヒ ドロキシ一 5—メチルフニニル) プロピオ ニルォキシ] ニチル } 2, 4, 8, 1 0—テトラオキシサスピ [5, 5 ] ゥデ カン、 p—フヱニルフニノ一ノレ、 没食子酸等が挙げられる。 これらの芳香族系水 酸基を有する化合物は、 単独で^いられても良いし、 2種類以上が併 されても 良い。
二記芳香族系水酸基を有する化合物は、 燃焼時の高熱下でポリ : Tレフィ_ン 樹 脂が熱分解して燃焼性のガスになる過程において、 分解生成物であるラジカルを 捕捉することにより、 燃焼反 を遅延させる機能を発揮する。 上記芳香族系水酸基を有する化合物の添加量は、 ポリオレフイン系樹脂 1 0 0 重量部に対して、 0 . 0 1〜 3 0重量部であることが好ましレ、。 0 . 0 1重量部 未満であると、 充分な難燃性向上効果を得られないことがあり、 一方、 3 0重量 部を超えると、 ポリオレフイン系樹脂組成物の物性を低下させたり、 層状珪酸塩 が焼結被膜を形成するのを阻害することがある。 より好ましくは 0 . 0 5〜 1 0 重量部である。
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物には、 本発明の課題達成を阻害しない範 囲内で必要に応じて、 例えば、 ポリオレフイン系樹脂の結晶を微細化して物性を 均一化させるための結晶核剤、 酸化防止剤、 熱安定剤、 光安定剤、 紫外線吸収剤 、 滑剤、 加工助剤、 難燃剤、 帯電防止剤等の各種添加剤が添加されても良い。 本発明のポリオレフィン系榭脂組成物は、 種々の方法により作製することがで きる。 本発明のポリオレフイン系樹脂組成物の製造方法としては特に限定されず
、 例えば、 ( 1 ) 必須成分であるポリオレフイン系樹脂及び層状珪酸塩と、 含有 することが好ましい上記の各種難燃性向上剤や必要に応じて添加される各種添加 剤を、 押出機、 二本ロール、 バンバリ一ミキサー等で溶融混練する方法、 (2 ) 上記ポリオレフイ ン系樹脂と層状珪酸塩との両者が溶解する有機溶媒中で複合 (混合) する方法、 (3 ) 遷移金属錯体を含有する層状珪酸塩を用いてォレフィ ン系単量体を重合して複合する方法等が挙げられる。
上記の (3 ) 法において用いられる遷移金属錯体としては、 ォレフィン系単量 体を重合させ得るものであれば特に限定されず、 例えば、 4、 5、 1 0、 1 1族 の金属錯体等が挙げられる。
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物の用途としては特に限定されず、 難燃性 が要求される用途に広く用いることができるが、 例えば、 電線被覆、 シース、 化 粧シ一ト等が挙げられ、 なかでも電線被覆^及びシース^の樹脂に好適に用いら れる。 電線被覆用及びシース用の樹脂;こは、 火災時に電線を介して延焼すること を防ぐために難燃性が必要とされる し τ I S C 3 0 0 5 ) 。
本発明のポリオレフイン系樹脂組成物を 3いてなり、 電線被覆周又はシース用 として用いられる熱可塑性樹脂もまた、 発明の 1つである。 また、 上記熱可塑 性樹脂を用いてなる絶緣電線もまた、 発明の 1つである。 発明を実施するための最良の形態
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、 本発明はこれら実施例 のみに限定されるものではない。 なお、 実施例中の 「部」 は 「重量部」 を意味す る。
(実施例 1 )
1 . 遷移金属錯体による層状珪酸塩中の金属イオンの交換- モンモリ ロナイ ト (商品名 「ベンゲル A」 、 豊順鉱業社製) 5 gと蒸留水 4 9 5 gとをビーカ一申に投入し、 更に層間距離を拡張するためにキシレン (試薬、 和光純薬工業ネ土製) を添加し、 モータ一攪捽機を用いて常温で約 2時間撩拌し、 モンモリロナイ トの膨潤スラリーを調製した。 次いで、 ジシクロべンテジニニル チタンジク口リ ド ' ジステアリルジメチルアンモニゥム 0 . 2 7 gを上記膨潤ス ラリー中に添加し、 モータ一攪拌機を用いて、 常温で 2 4時間攪拌を行った後、 遠心分離装置にて固形分を分離した。 上記固形分に付着している不要分を除去す るために、 蒸留水中に上記固形分を再度分散後、 遠心分離装置にて固形分を分離 する操作を更に 2回繰り返した。 得られた固形分を真空乾燥機を使用して 5 O -で 4 8時間真^乾燥して得られた組成物を、 遷移金属錯体含有有機層状珪酸塩と して使用した。 収量は 5 . 1 0 gであった。 これを MMT— Aとした。
2 . 二チレンの重合
3〇 O m Lの耐圧ガラス容器内をアルゴン置換した後、 先に調製した遷移金属 錯体含有有機層状珪酸塩 (ジシクロペンテジニニルチタンジク口リ ド · ジステア リルジメチルアンモニゥム添加モンモリ ロナイ ト) である MM T— Aを 5 . 0 0 g添力 11し、 トルエン 1 5 0 m Lに溶解させた。 更にメチルアルモキサン ( 1 0重 量%トルニン溶液、 アルドリッチ社製) 3 0 m Lを 1 0分かけてシリ ンジより滴 下した。 次いで、 二チレンガスを容器内に導入し、 系内を 1 . I k g Z c m 2に 保ちながら、 0 tで 4時間重合を行った。 反応後、 系内にメタノール 3 0 O m L を加えて反応を停止させ、 沈殿した重合物を回収して、 層状珪酸塩/重合体複合 体組成物 ( I ) 1 3. 5 gを得た。
得られた層状珪酸塩 Z重合体複合体組成物 ( I ) について、 フーリニ変換型赤 外分光計 (F T— I R) を用いて解析を行い、 ポリエチレン田来の 7 2 1 c m— 1のピークを観測した。 更に、 熱重量測定装置 (TGA) にて解析した結果、 得 られた層状珪酸塩ノ重合体複合体組成物 ( I ) の無機成分量は 4 6重量%であ つた。
3. ポリ二チレン樹脂と層状珪酸塩の複合 :
小型押出機 (商品名 「TE X 3 0」 、 日本製鋼所杜製) 中に、 ポリ二チレン榭 脂 (商品名 「HB 5 3 0」 、 曰本ポリケム社製) と層状珪酸塩ノ重合体複合体組 成物 (ェ) とを重量比で 9 2. 3/ 7. 7となるようにフィードし、 設定温度 2 0 0でで溶融混練し、 押し出されたス トランドをペレタイザ一でべレツ ト化した 。 得られたペレツトを 2 0 0°Cに温調した熱プレスにより厚さ 3 mm又は厚さ 1 0 0 μ mの板状物に成型して、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 2 )
1. 遷移金属錯体 ·アルキルアンモニゥム塩含有有機層状珪酸塩の合成
モンモリコナイ ト (商品名 「ベンゲル A」 、 豊順鉱業社製) 5 gと蒸留水 4 9 5 g とを 1 Lのビーカ一甲に投入し、 更に層間距離を拡張するためにキシレン (試薬、 和光純薬工業社製) を添加し、 モータ一 ¾拌機を いて常温で約 2時間 攪拌し、 モンモリロナイ トの膨潤スラリーを調製した。 次いで、 ジシクロペンタ ジニニルチタンジクロライ ド 0. 2 7 gを上記膨潤スラリー中に添加し、 モータ 一攪拌機を用いて、 常温で 2 4時間攪持を行った。 更に、 カチオン系界面活性剤 としてジステアリルジメチルアンモニゥムクロライ ド (和光純薬工業社製) 2. 8 8 g及び濃塩酸 0. 0 0 1 gを上記膨潤スラリーに添加し、 モータ一滢拌機を 用いて常温で 8時間攪持を行った後、 遠心分離装置にて固形分を分離した。 上記 固形分に^着している不要分を除去するために、 蒸留水中;こ上記固形分を再度分 散後、 遠心分離装置にて固形分を分離する操作を更に 2回繰り返した。 得られた 固形分を冥 乾燥機を使用して 5 0°Cで 4 8時間真空乾燥して得られた組成物を 遷移金属錯体 ·アルキルアンモニゥム塩含有有機層状珪酸塩として使用した。 収 量は 8. O l gであった。 これを MMT— Bとした。
2. 二チレンの重合
30 OmLの耐圧ガラス容器をアルゴン置換した後、 先に調製した遷移金属錯 体 · アルキルアンモニゥム塩含有有機層状珪酸塩 (ジシクロペンタジニニルチタ ンジク口ライ ド . ジステアリルジメチルアンモニゥムク口ライ ド添加モンモリ 口 ナイ ト) である MMT— Bを 7. 00 g添加し、 トルエン: L 5 0 mLに溶解させ た。 更にメチルアルモキサン ( 1 0重量%トルエン溶液、 アルドリ ッチ社製) 3 OmLを 1 0分かけてシリンジより滴下した。 次いで、 エチレンガスを容器内に 導入し、 系内を -丄 . 1 k g/7 c m2に保ちながら、 0でで 4時間重合を行った。 反応後、 系内にメタノール 3 0 OmLを加えて反応を停止させ、 沈殿した重合物 を回収して、 層状珪酸塩 Z重合^:複合体組成物 (II) 1 7. 5 gを得た。
得られた層状珪酸塩 Z重合体複合体組成物 (II) について、 フーリエ変換型赤 外分光計 (FT— I R) を用いて解析を行い、 ポリエチレン田来の 7 2 1 c m一 1のピークを観測した。 更に、 熱重量測定装置 (TGA) にて解析した結果、 得 られた層状珪酸塩/重合体複合体組成物 (II) 中の無機成分量は 43重量%であ つた。 3. ポリエチレン樹脂と層状 ^酸塩との複合
小型押出機 (商品名 「TEX 3 0」 、 日本製鋼所社製) 中に、 ポリエチレン樹 脂 (商品名 「HB 53 0」 、 ョ本ポリケム社製) と層状珪酸塩ノ重合体複合体組 成物 (II) とを重量比で 92. 3/7. 7となるようにフィードし、 設定温度 2 0〇 で溶融混練し、 押し出されたス トランドをペレタイザ一でペレツ ト化した 。 得られたペレットを 200でに温調した熱プレスにより厚さ 3 mm又は厚さ 1 00. mの板状物に成型して、 評価用サンプルを作製した。
(吴施例 3 )
ジステアリルジメチル 4級アンモニゥム塩処理モンモリ ロナイ ト (商品名 「二 ユーニスベン D」 、 豊順鉱業社製) 5 00 gをヘンシニルミキサー中で撹拌しな がら、 ビニルトリメ トキシシラン (試薬、 信越化学工業社製) の 2重量%水溶液 1 00 gを 3分間かけて滴下した。 滴下終了後、 更に 1 0分間の撹拌を行った。 得られた処理粉 を 70°Cに温調した減圧乾;^中に保持し、 8時間乾燥を行つ た。 得られた粉末を MMT— Cとした。
小型押出機 (商品名 「TEX 30」 、 日本製鋼所社製) 中に、 ポリプロピレン 樹脂 (商品名 「EA9」 、 日本ポリケム社製) と MMT— Cとを重量比で 9 2. 3/7. 7となるようにフィードし、 更に、 ビエルトリメ ト.キシシランに含有さ れる不飽和結合をポリプロピレン樹脂に対してグラフ ト反応させることを目的と して、 過酸化物として 2, 5—ジメチル一 2, 5—ビス ( t—ブチルペルォキシ ) へキサン (商品名 「パ一^ ^キサ 25 B」 、 半減期 1分の温度: 18 0 、 日本 油脂社製) を用いた。 上記過酸化物は、 プランジャーポンプを用いて、 ポリプロ ピレン樹脂に対して 0. 1重量。 /0となるように添加された。 設定温度 200でで 溶融混練し、 押し出されたス トランドをペレタイザ一でペレッ ト化した。 得られ たペレツ トを 200°Cに温調した熱プレスにより厚さ 3 mm又は厚さ 1 00 m の板状物に成型して、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 4 )
層状珪酸塩として、 モンモリ ロナイ ト (商品名 「ベンゲル A」 、 豊順鉱業社製 ) をジステアリルジメチル 4級アンモニゥム塩にて予めイオン交換したものを用 いた。 これを MMT— Dとした。 ポリプロピレン榭脂としては、 ポリプロピレン 樹脂と層状珪酸塩との親和性を高めるために、 ポリプロピレン樹脂 (商品名 「E A9」 、 日本ポリケムネ土製) 1 00部に対して 1 5部の無水マレイン酸変性プロ ピレンオリゴマ一 (商品名 「ュ一メ ックス 1 00 1」 、 官能基含有量: 0. 23 mmo lZg、 三洋化成工業社製) を添加したものを用いた。
ラボプラス トミル (東洋精機杜製) 中に、 上記ポリプロピレン樹脂と層状珪酸 塩とをフィードし、 設定温度 200°Cで溶融混練した。 組成は、 ポリブコピレン 樹脂/燕水マレイン酸変性ポリプロピレンオリ ゴマ一/ MMT— D= 8 2. 3 Z 1 0/7. 7 (直量比) であった。 得られた複合組成物を溶融プレスにて 2 0 0でで 5分間予熱した後、 圧力 9. 8MP aで 1分間押圧して、 1 mm厚さのシート状物に成型した。 1 mm厚さの シート状物を 3 c m角に切り出し、 オートクレーブ中に投入し、 オートクレーブ を密閉して、 部温度をポリプロピレン樹脂の融点より 1 0で高い温度に設定し た。 次いで、 炭酸ガスをォ一トクレーブ中に高圧で注入し、 ォ一トクレーブ内の 内圧が 1 6. 7 MP aである状態にて 3 0分間保持した。 更に、 ォ一トクレーブ 内の温度をポリプロピレン樹脂の融点より 1 0°C低い温度に設定し、 この状態で —気にオートクレープ内のガスを抜き、 内圧を常圧にまで戻した。 得られた発泡 体を 2 0 O :に温調した熱プレスで厚さ 3 mm又は厚さ 1 0 0 μ mの板状物に成 型して、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 5 )
小型押出機 (商品名 「TEX 3 0」 、 日本製鋼所社製) 中に、 ポリプロピレン 樹脂 (商品名 「EA 9」 、 日本ポリケム社製) 8 2. 3部、 無水マレイン酸変性 プロピレンオリゴマ一 (商品名 「ュ一メックス 1 0 0 1」 、 官能基含有量: 0 - 2 3 mmo 1 Z g、 三洋化成工業社製) 5部、 及び、 MMT— Dを 7. 7部フィ ードし、 設定温度 2 0 0でで溶融混練し、 押し出されたス トランドをペレタイザ —でペレツ ト化した。 得られたペレツ トを 2 0 0°Cに温調した熱プレスで厚さ 3 mm又は厚さ 1 0 0 mの板状物に成型して、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 6 )
小型押出機 (商品名 「TEX 3 0」 、 日本製鋼所社製) 中に、 ポリ リン酸アン モニゥム (商品名 「AP 4 2 2」 、 日本ポリオレフイン社製) 5部を添加したこ と以外は実施例 5と同様にして、 評価周サンプルを作製した。
(実施例 7 )
ポリ リン酸アンモニゥム 5部の代わりに、 フ 二/レホスホン酸 (大八化学社製 ) 5部を添加したこと以外は実施例 6と同様にして、 評価^サンプルを作製した (実施例 8 )
ポリ リン酸アンモニゥム 5部の代わりに、 高級脂肪酸処理水酸化マグネシウム (商品名 「キスマ 5 J」 、 協和化学工業社製) 2 5部を添加したこと以外は実施 例 6と同様にして、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 9 )
ポリ リン酸アンモニゥム 5部の代わりに、 メラミンシァヌレート (日産化学社 製) 2 0部を添加したこと以外は実施例 6と同様にして、 評価用サンプルを作製 した。
(実施例 1 0 )
ポリ リン酸アンモニゥム 5部の代わりに、 タルク (商品名 Γ Ρ— 6」 、 平均粒 子径: 3 . 7 u rn , 日本タルク社製) 5部を添加したこと以外は実施例 6と同様 にして、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 1 1 )
ポリ リン酸アンモニゥム 5都の代わりに、 ポリプロピレンプロックとカルボン 変性ボリプロピレンブロックとからなるブロック共重合体 (商品名 「C B— O
M 1 2」 、 セグメント (A ) ブロック及びセグメント (B ) ブロックの分子量: いずれも 1 . 5 X 1 0 4、 クラレ社製) 5部を添加し、 無水マレイン酸変性プロ ピレンオリゴマ一を添加しなかったこと以外は実施例 6と同様にして、 評価用サ ンプルを作製した。
(実施例 1 2 )
ポリプロピレン樹脂及び無水マレイン酸変性プロピレンオリゴマ一の代わりに 、 それぞれエチレン—アクリル酸ェチル共重合体 (商品名 「A 4 2 5 0」 、 日本 ポリオレフイン社製) 及び無水マレイン酸変性エチレンオリ ゴマー (商品名 「E R 4 0 3 A」 、 日本ポリオレフイン社製) を用いたこと以外は実施例 5と同様に して、 評価 ^サンプルを作製した。
(実施例 1 3 )
無水マレイン酸変性二チレンオリゴマー (商品名 「E R 4 0 3 A」 、 日本ポリ ォレフィ ン社製) を^いなかったこと以外は実施例 1 2と同様にして、 評価用サ ンプルを作製した。
(実施例 1 4 )
ポリプロピレン樹脂及び無水マレイン酸変性プロピレンオリゴマ一の代わりに 、 それぞれエチレン—アクリル酸ェチル共重合体 (商品名 Ι'Α 4 2 5 0」 、 日本 ポリオレフイン社製) 及び無水マレイン酸変性エチレンオリ ゴマー (商品名 「E R 4 0 3 A」 、 日本ポリオレフイン社製) を用いたこと以外は実施例 8 と同様に して、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 1 5 )
更に、 酸化銅 (Π) (日進ケムコ社製) 1 . 5部を添加したこと以外は実施例 1 4と同様にして、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 1 6 )
酸化銅 (II) 1 . 5部の代わりに、 酸化スズ (Π) (昭和化工社製) 1 . 0部 を添加したこと以外は実施例 1 5と同様にして、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 1 7 )
酸化銅 (II) 1 . 5部の代わりに、 酸化亜鉛 (^化学工業社製) 1 . 0部を添 加したこと以外は実施例 1 5と同様にして、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 1 8 )
更に、 p —フニニルフニノール 2 . 0部を添加したこと以外 ί 実施例 1 4と同 様にして、 評価用サンプルを作製した。 (実施例 1 9 )
小型押出機 (商品名 「T E X 3 0」 、 日本製鋼所社製) 中に、 ポリエチレン樹 脂 (商品名 「Η Β 5 3 0」 、 日本ポリケム社製) 8 7 . 3部及び ΜΜΤ— Dを 7 . 7部フィードし、 設定温度 2 0 0 °Cで溶融混練し、 押し出されたストランドを ペレタイザ一でペレツ ト化した。 得られたペレツトを 2 0 O :に温調した熱プレ スで厚さ 3 mm又は厚さ 1 0 0 μ mの板状物に成型して、 評価用サンプルを作製 した。 (実施例 2 〇 )
更に、 ポリ リン酸アンモニゥム (商品名 「A P 4 2 2」 、 日本ポリオレフイン 社製) 5部を添加したこと以外は実施例 1 9と同様にして、 評価用サンプルを作 製した。 (実施例 2 1 )
ポリエチレン樹脂 (商品名 「H B 5 3 0」 、 日本ポリケム社製) の量を 8 5 . 3部とし、 更にトリヒ ドロキシェチルイソシァヌレート (T H E I C ) 2部を添 加したこと以外は実施例 2 0と同様にして、 評価用サンプルを作製した。 (実施例 2 2 )
モンモリロナイ ト (商品名 「ベンゲル A」 、 豊順鉱業社製) 5 gと蒸留水 4 9 5 gとをビーカ一中に投入し、 モーター ¾拌機を用いて常温で約 2時間携拌し、 モンモリロナイ トの膨潤スラリーを調製した。 次いで、 ドデシルトリフニニルホ スホニゥムブコマイ ド 0 . 2 7 gを上記膨潤スラリー中に添加し、 モータ一攆拌 機を用いて常温で 2 4時間攪捽を行った後、 遠心分離装置にて固形分を分離した 。 上記固形分に付着している不要分を除去するために、 蒸留水中に上記固形分を 再度分散後、 遠心分離装置にて固形分を分離する操作を更に 2回操り返した。 得 られた固形分を真空乾燥機を使用して 5 0 °Cで 4 8時間真空乾燥して得られた組 成物をホスホニゥム¾含有層状珪酸塩として使用した。 収量は 5 . 1 0 gであつ た。 これを MMT— Eとした。 上記 MM丁一 Eを熱重量測定装置 (TGA) で解 析したところ、 MMT— E中の無機成分量は 4 6重量%であった。
小型押出機 (商品名 「TEX 3 0」 、 三本製鋼所社製) 中に、 ポリプロピレン 樹脂 (商品名 「EA 9」 、 日本ポリケム杜製) 8 2. 3部、 無水マレイン酸変性 プロピレンオリゴマ一 (商品名 「ユーメックス 1 0 0 1」 、 官能基含有量: 0. 2 3 mmo 1 Zg、 三洋化成工業社製) 7. 7部及び MMT— Eを 7. 7部フィ —ドし、 設定温度 2 0 で溶融混練し、 押し出されたス トランドをペレタイザ —でペレツト化した。 得られたペレツ トを 2 0 0てに温調した熱プレスで厚さ 3 mm又は厚さ 1 0 0 mの板状物に成型して、—評価用サンプルを作製した。
(実施例 2 3 )
更に、 ポリ リン酸アンモニゥム (商品名 「AP 4 2 2」 、 日本ポリオレフイン 社製) 5部を添加したこと以外は実施例 2 2と同様にレて、 評価用サンプルを作 製した。
(実施例 2 4 )
更に、 高級脂肪酸処理水酸化マグネシウム (商品名 「キスマ 5 J」 、 協和化学 工業社製) 2 0部を添加したこと以外は実施例 2 2と同様にして、 評価^サンプ ルを作製した。
(実施例 2 5 )
更に、 シランカップリング剤処理水酸化マグネシウム (商品名 「キスマ 5 PH 」 、 協和化学工業社製) 2 0部を添加したこと以外は実施例 2 2と同様にして、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 2 6 )
更に、 メラミンシァヌレート (日産化学ネ土製) 2 0部を添加したこと以外は実 施例 2 2と同様にして、 評価用サンプルを作製した。 (実施例 27)
無水マレイン酸変性プロピレンオリゴマーの代わりに、 ポリプロピレンプロッ クとカルボン酸変性ポリプロ ピレンブロックとからなるブロック共重合体 (商品 名 「CB—OM1 2」 、 セグメント (A) ブロック及びセグメント (B) ブロッ クの分子量: いずれも 1. 5 X 1 04、 クラレ社製) を用いたこと以外は実施例 22と同様にして、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 28 )
ポリプロピレン樹脂及び無水マレイン酸変性プロピレンオリゴマーの代わりに 、 それぞれポリエチレン樹脂 (商品名 「ΗΒ 530」 、 日本ポリケム社製) 及び 無水マレイン酸変性エチレンオリ ゴマー (商品名 「ER40 3 A」 、 日本ポリオ レフイン社製) を用いたこと以外は実施例 22と同様にして、 評価用サンプルを 作製した。 (実施例 29 )
更に、 ポリ リン酸アンモニゥム (商品名 「AP 422」 、 S本ポリオレフイン 社製) 5部を添加したこと以外は実施例 28と同様にして、 評価用サンプルを作 製した。 (実施例 30 )
更に、 高級脂肪酸処理水酸化マグネシウム (商品名 「キスマ 5 J」 、 協和化学 工業社製) 20部を添加したこと以外は実施例 28と同様にして、 評価用サンプ ルを作製した。 (実施例 3 1 )
更に、 シランカップリング剤処理水酸化マグネシウム (商品名 「キスマ 5 PH 」 、 協和化学工業社製) 2◦部を添加したこと以外は実施例 2 8と同様にして、 評価用サンプルを作製した。 (実施例 32)
更に、 メラミンシァヌレート (日産化学社製) 20部を添加したこと以外は実 施例 28と同様にして、 評価用サンプルを作製した。 (実施例 33)
更に、 水酸化マグネシウム (商品名 「キスマ 5 J」 、 協和化学工業社製) 20 部及び酸化銅 (Π) (曰進ケコム社製) 1. 5部を添加したこと以外は実施例 2 8と同様にして、 評価用サンプルを作製した。 (実施例 34)
無水マレイン酸変性エチレンオリ ゴマーの代わりに、 ポリエチレンブロックと カルボン酸変性ポリエチレンブロックとからなるブロック共重合体 (商品名 「C B—〇M22」 、 クラレ社製) を添加したこと以外は実施例 28と同様にして、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 35 )
モンモリ ロナイ ト (商品名 「ベンゲル A」 、 豊順鉱業社製) 5 gと蒸留水 49 5 gとをビーカー中に投入し、 モータ一攪拌機を用いて常温で約 2時間攪拌し、 モンモリ ロナイ トの膨潤スラリーを調製した。 次いで、 塩化ニッケル (和光純薬 工業社製) 0. 7 gを上記膨潤スラリー中に添加し、 モーター攪拌機を用いて常 温で 4時間攪拌を行った後、 ジステアリルジメチル 4級アンモニゥム塩 0. Ίも を添加し、 24時間攪拌を行ったものを、 遠心分離装置にて固形分を分離した。 上記固形分に付着している不要分を除去するために、 蒸留水中に上記固形分を再 度分散後、 遠心分離装置にて固形分を分離する操作を更に 2回繰り返した。 得ら れた固形分を真空乾燥機を使用して 50°Cで 48時間真空乾燥して得られた組成 物をニッケルイオン交換層状珪酸塩として使用した。 収量は 5. 10 gであった 。 これを MMT— Fとした。 上記 MM T— Fを熱重量測定装置 (TGA) で解析 したところ、 MMT— F中の無機成分量は 80重量%であった。
小型押出機 (商品名 「TEX 30」 、 日本製鋼所社製) 中に、 ポリプロピレン 樹脂 (商品名 —三 A9」 、 日本ポリケムネ土製) 8 2. 3部、 無水マレイン酸変性 プロピレンオリ ゴマー (商品名 「ユーメ ックス 1 0 0 1」 、 官能基含有量: 0. 23mmo l Zg、 三洋化成工業社製) 7. 7部、 ポリ リン酸アンモニゥム (商 品名 「AP 4 2 2」 、 日本ポリオレフイン杜製) 5部及び MMT— Fを 7. 7部 フィードし、 設定温度 20 O :で溶融混練し、 押し出されたス トランドをペレタ ィザ一でペレツ ト化した。 得られたペレツ トを 20 Ot:に温調した熱プレスで厚 さ 3 mm又は厚さ 1 00 μ mの板状物に成型して、 評価用サンプルを作製した。
(実施例 3 6 )
ポリプロピンン樹脂及び無水マレイン酸変性プコピレンオリゴマーの代わりに 、 それぞれポリ二チレン樹脂 (商品名 「HB 5 3 0」 、 日本ポリケム社製) 及び 無水マレイン酸変性エチレンオリゴマー (商品名 「ER 403 A」 、 日本ポリオ レフイン社製) を用いたこと以外は実施例 3 5と同様にして、 評価用サンプルを 作製した。
(比較例 1 )
層状珪酸塩を添加せずに、 ポリプロピレン樹脂 (商品名 「EA9」 、 日本ポリ ケム社製) を 独で用いたこと以外は実施例 1と同様にして、 評価用サンプルを 作製した。
(比較例 2 )
層状珪酸塩を添加せずに、 ポリプロピレン樹脂 (商品名 「EA9」 、 日本ポリ ケム社製) 1 0 0部にポリ リン酸アンモニゥム (商品名 ΓΑΡ 422」 、 日本ポ リオレフイン ¾:製) 1 00部を添加したこと以外 実施例 1と同様にして、 評価 用サンプルを^製した。
(比較例 3 )
層状珪酸塩を添加せずに、 ポリプロピレン榭脂 (商品名 「ΕΑ9」 、 日本ポリ ケム社製) 1 0 0部に水酸化アルミニウム (金属 Tt酸化物) 1 00部を添加した こと以外は実施例 1と同様にして、 評価用サンプルを作製した。
(比較例 4 )
ポリプコピレン樹脂 (商品名 「EA 9」 、 日本ポリケム社製) 9 2. 3部にィ ン交換を行っていない精製モンモリコナイ ト (商品名 「クニピア F」 、 クニミ ネ工業ネ土製) 7. 7部を添加したこと以外は実施例 1 と同様にして、 評価用サン ブルを作製した。
(比較例 5 )
ポリプコピレン樹脂 (商品名 「EA 9_ 、 日本ポリケム社製) 9 2. 3部にジ ステアリルジメチル 4級アンモニゥム塩処理モンモリ コナイ ト (商品名 「ニュー ニスベン D」 、 豊順鉱業社製) 7. 7部を添加したこと以外は吴施例 1 と同様に して、 評価用サンプルを作製した。 (比較例 6 )
ポリプコピレン樹脂の代わりに、 ポリ二チレン樹脂 (商品名 「HB 5 3 0」 、 日本ポリケム社製) を用いたこと以外は比較例 3と同様にして、 評価用サンプル を作製した。 (比較例 7 )
ポリプロピレン樹脂の代わりに、 二チレン—アクリル酸ェチル共重合体 (商品 名 「A4 2 5 0」 、 日本ポリオレフイ ン社製) を用いたこと以外は比較例 3と同 様にして、 評価用サンプルを作製した。 実施例 1〜実施例 3 6、 及び、 比較例 1〜比較例 7で得られた評価^サンプル の性能 ( ( 1 ) 平均層間距離、 (2) 伸度、 (3 ) 燃焼残渣の状態及び降伏点応 力、 (4) 最大発熱速度、 (5) 自己消火性) を以下の万法で評価した。 結果を 表 1及び表 2に示した。 ( 1 ) 平均層間距離: X線 S折測定装置 (商品名 「R I NT 1 1 0 0」 、 リガ ク社製) を用いて、 評価用サンプル中の層状珪酸塩の積層面の回折より得られた 回折ピークの 2 Θを測定し、 記式 「ブラックの回折式」 により層状珪酸塩の
( 0 0 1 ) 面間隔を算出した。
2 = 2 d s i η θ ( λ = 1. 5 4 d :層状珪酸塩の面間隔、 Θ : 回折角) 上記式より得られた dを平均層間距離とした。
(2 ) 伸度:温度 2 0 °C、 湿度 5 0 %RHの雰囲気下で、 -J I S K 6 2 5 1 「加硫ゴムの引張試験方法— に準拠して、 評価用サンブルのダンベル状 3号形 試験片の破断時伸度を 7 5 0 %まで測定した。 7 5 0 %まで破断しなかった場合 は 7 5 0 %以上と記載し、 7 5 0 %天満で破新した場合は破断時伸度を記載した
(3 ) 燃焼残渣の状態及び降伏点応力 : A S TM E 1 3 5 4 卩建築材料の 燃焼性試験方法」 に準拠して、 評価用サンブルの試験片 ( 1 0 0 mmX 1 0 0 m mX 3 mm厚) にコーン力口リ一メ一ターで 5 0 k W/m2の熱線を照射して燃 焼させた。 次いで、 燃焼残渣の状態を目視で観察すると共に、 強度測定装置を用 いて、 燃焼残渣を 0. 1 c mZ sで三縮した時の降伏点応力を測定した。
〔判定基準〕
〇 ' · · ·降伏点応力 4. 9 X 1 0 3 P a以上
(◎···'降伏点応力 1. 5 X 1 04 P a以上)
(4) 最大癸熟速度: (3 ) と同様に評価^サンブルの試験片 ( 1 0 0 mm X 1 0 0 mmX 3 mm厚) をコーン力コ リーメータ一で 5 0 kW/m2の熱線を照 射して燃焼させ、 最大発熱速 S ( kW m2) を測定した。
〔判定基準〕
〇·'·'最大発熱速度 S O O kW/m2以下
X · · · ·最大癸熱速度 8 0 0 k WZm 2超 (5) 自己消火性: ASTM D 2 8 6 3 Γ酸素指数によるプラスチックの 燃焼性標準試験方法」 に準拠して、 評価用サンプルの試験片 (70mmX 6mni X 3 mni厚) を自立させて燃焼試験を行い、 下記の判定基準により自己消火性を 評価した。 なお、 不試験においては、 試験片が燃焼を維持するのに必要な酸素と 憲素との混合気体中の最低酸素濃度 (容量%) の数値を酸素指数と呼び、 所定の 酸素濃度で燃焼を行ったとき、 3分間以上燃焼し続けたか、 又は、 3分間以内に 50mm以上燃焼した場合を燃焼を維持できるとし、 その時の酸素濃度を試験片 の酸素指数とした。 即ち、 酸素指数以下の酸素濃度では自己消火することを意味 する。
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表 2
Figure imgf000038_0001
本実施例 5 8 9 1 2 1 4 1 9 2 4 2 5 3 0 3 1 3 3につレ、 ては自己消火性が確認できた。 袤 1及び表 2から明らかなように、 実施例 1〜実施例 3 6の不発明のポリオレ フィン系樹脂組成物からなる評価用サンプルは、 いずれも燃焼時に層状珪酸塩に より焼結体が形成され、 燃焼残渣の形状が保持されていると共に、 該燃焼残渣は 0 . 1 c mZ sで圧縮した時に降伏点を有し、 且つ、 降伏点応力が 4 . 9 X 1 0 3 P a以上であった。 これにより燃焼後も形状崩壊が起こらず、 自己消火性に優 れ、 延焼の起こらない優れた難燃性を有するものであった。、また、 破断時伸度も 全て 7 5 0 %以上であり、 柔軟性にも優れていた。
これに対し、 表 2から明らかなように、 層状珪酸塩を含有させなかった比較例 1〜比較例 3、 及び、 比較例 6及び比較例 7のポリオレフイン系樹脂組成物から なる評価用サンプルは、 燃焼残渣が生成していないか又は燃燒残澄の形状が保持 されていなかつたので、 自己消火性が悪く、 難燃性が劣っていた。 また、 層状珪 酸塩の平均層間距離が 3 n m未満であった比較例 4のポリオレフィン系樹脂組成 物からなる評価用サンブルは、 自己消火性が悪く、 難燃性が劣っていた。
また、 比較例 5では、 層間距離は 3 . 5 n mであるものの、 5層以下に分散し ている層状珪酸塩が存在していないことが考えられ、 難燃性に大きな影響を及ぼ さなかった。 燃焼被膜形成においても局所的な形成にとどまり、 強度も保持でき ていなかった。 産業上の利用可能性
本発明は、 上述の構成よりなるので、 燃焼時に層状珪酸塩による烷結体が形成 され、 燃焼残渣の形状が保持される。 これにより、 燃焼後も形状崩壤が起こらず 、 形状保持性、 自己消火性に優れ、 延焼の起こらない、 優れた難燃性を有し、 更 に、 機械的強度にも優れ、 透明性も保持されるポリオレフイン系樹脂組成物を提 供することができる。 また、 本発明によれば、 ポリオレフイン系樹脂の弾性率や ガスバリア性といった物性を著しく改良することができると共に、 分子鎖の拘束 による熟変形温度の上昇に基づく耐熱性や、 無機結晶による核剤効杲に基づく寸 法安定性等の諸物性についても :幅な向上が可能となる。

Claims

請求の範囲
1. ポリオレフイン系樹脂 1 0 0重量部及び層状珪酸塩 0. 1〜 1 0 0重量部か らなるポリオレフイン系樹脂組成物であって、
δ 5 0 kWZm2の加熱条件下で 3 0分間加熱し燃焼するこ iにより得られた燃焼 残渣を 0. 1 c i Z sで圧縮したときの降伏点応力が 4. 9 X 1 0 3 P a以上で ある
ことを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物。 0
2. 5 0 kW m 2の加熱条件下で 3 0分間加熱し燃焼したときの最大発熱速度 が 8 0 0 kW/m2以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のポリオ レフイン系樹脂組成物。
3. ポリオレフイン系樹脂は、 エチレンの単独重合体、 プロピレンの単独重合体、 エチレン又はプロピレンとこれらと共重合可能な a—ォレフインとの共重合体、 エチレンと (メタ) アク リル酸エステルとの共重合体、 及び、 エチレンと酢酸ビ ニルとの共重合体からなる群より選択される少なく とも 1種の樹脂であることを 特徴とする請求の範囲第 1又は 2項記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
4. 層状珪酸塩は、 モンモリ ロナイ ト及び Z又は膨潤性マイ力であることを特徴 とする請求の範囲第 1、 2又は 3項記載のポリオレフイン系榭脂組成物。
5. 層状珪酸塩は、 結晶構造中に交換性陽イオンとして、 金属イオンを含有する ことを特徴とする請求の範囲第 1、 2、 3又は 4項記載のポリオレフイン系樹脂 組成物。
6. 金属イオンの一部又は全てがカチオン系界面活性剤で交換されていることを 特徴とする請求の範囲第 5項記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
7. カチオン系界面活性剤は、 4級アンモニゥム塩構造を有する (メタ) ァクリ ル系モノマーの単'独重合体、 又は、 4級アンモニゥム塩構造を有する (メタ) ァ クリル系モノマーと他の (メタ) アクリル系モノマー及び/若しくはスチレン系 モノマーとの共重合体であることを特徴とする請求の範囲第 6項記載のポリオレ フィン系樹脂組成物。
8. カチオン系界面活性剤は、 炭素数 6以上のアルキル基を有する 4級アルキル ホスホニゥム塩であることを特徴とする請求の範囲第 6項 E載のポリオレフイン 系樹脂組成物。
9. 層状珪酸塩は、 広角 X線回折測定法により測定した (00 1) 面の平均層間 距離が 3 nm以上であり、 ポリオレフイン系樹脂組成物中で 5層以下の状態で分 散するものを含むことを特徴とする請求の範囲第 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7又 は 8項記載のポリオレフイン系樹脂組成物。
10. 層状珪酸塩は、 広角 X線回折測定法により測定した (00 1) 面の平均層 間距離が 6 nm以上であることを特徴とする請求の範囲第 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8又は 9項記載のポリオレフイン系樹脂組成物。
1 1. 更に、 リン系化合物、 金属水酸化物及びメラミン誘導体からなる群より選 択される少なく とも 1種の化合物を 0. 5〜 1 00重量部含有することを特徴と する請求の範匪第 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9又は 1 0項記載のポリオ ン系樹脂組成物。
1 2. リン系化合物は、 赤リン、 ポリ リン酸アンモニゥム及び下記一般式 (1) で表されるリン化合物からなる群より選択される少なく とも 1種のリン系化合物 であることを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載のポリオレフイン系樹脂組成物
R3 (R2) (OR1) P = 0 (1) 式中、 ェ及び!^ ま、 水素原子、 炭素数 1〜 1 6のアルキル基又はァリール 基を示し、 R2は、 水素原子、 水酸基、 炭素数 1〜 1 6のアルキル基、 アルコキ シル基、 ァリール基又はァリ一口キシ基を示し、 I 1、 1 2及び1 3は、 それぞれ 同じであっても良いし、 異なっていても良い。
1 3. 更に、 層状珪酸塩以外の珪酸塩化合物 0. 5〜2 0重量部を含有すること を特徴とする請求の範囲第 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 1 0、 1 1又 は 1 2項記載のポリオレフイン系樹脂組成物。 、
1 4. 更に、 金属酸化物 0. 1〜 1 0重量部を含有することを特徴とする請求の 範囲第 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 1 0、 1 1、 1 2又は 1 3項記载 のポリオレフィン系樹脂組成物。
1 5. 更に、 ポリオレフイン系樹脂に対して反応性を示す官能基を有するセグメ ント (A) ブロックとポリオレフイン系樹脂に対して親和性を有するセグメント (B) ブロックとからなる AB型ブロック共重合体を含有することを特徴とする 請求の範囲第 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 1 0、 1 1、 1 2、 1 3又 は 1 4項記載のポリオレフイン系樹脂組成物。
1 6. 更に、 芳香族系水酸基を有する化合物 0. 0 1〜3 0重量部を含有するこ とを特徴とする請求の範囲第 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 1 0、 1 1 、 1 2、 1 3、 1 4又は 1 5項記載のポリオレフイン系樹脂組成物。
1 7. 請求の範囲第 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 1 0、 1 1、 1 2、 1 3、 1 4、 1 5又は 1 6項記載のポリオレフイン系樹脂組成物を用いてなり、 電線被覆用又はシース闱として使用されることを特徴とする熱可塑性樹脂。
1 8. 請求の範囲第 1 7項記載の熱可塑性樹脂を用いてなることを特徴とする絶
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