WO2013108919A1 - 難燃性樹脂組成物及びその製造方法、並びにその成形体及び電線 - Google Patents

難燃性樹脂組成物及びその製造方法、並びにその成形体及び電線 Download PDF

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野田 公憲
昌賢 山口
小宮 幹
上原 完
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三井化学株式会社
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Definitions

  • Propylene polymer is a material excellent in heat resistance, mechanical strength, and scratch resistance, and the molded body is used in a wide range of applications.
  • a molded body obtained from a resin composition comprising general polypropylene and an inorganic filler is also excellent in heat resistance and mechanical strength, but on the other hand, it is inferior in flexibility and impact resistance. Therefore, ethylene-based copolymers have been mainly used for applications that require characteristics such as flexibility and impact resistance. However, molded articles obtained from ethylene copolymers are inferior in scratch resistance and heat resistance.
  • a molded body composed of a propylene polymer and an inorganic filler (a flame retardant) is known as an electric wire or a wire harness that requires scratch resistance (Patent Document 1).
  • a propylene / butene copolymer, polyethylene and an inorganic filler are blended with polypropylene (Patent Document 2).
  • an ethylene / ⁇ -olefin random copolymer elastomer or a styrene elastomer is blended with a propylene polymer together with an inorganic filler (Patent Document 3).
  • compositions in which polypropylene / maleic acid-modified polyethylene and metal hydrate are blended with an ethylene / vinyl acetate copolymer are known (Patent Documents 4 to 8).
  • An object of the present invention is to provide a flame-retardant resin composition excellent in the balance of mechanical strength such as tensile elongation, flexibility and flame retardancy, a method for producing the same, and molding obtained using the flame-retardant resin composition
  • the object is to provide a body (for example, an insulator or a sheath) and an electric wire.
  • the present invention uses a combination of a copolymer of ethylene and a vinyl ester compound and a specific propylene polymer, so that metal hydroxide uptake, that is, metal hydroxide in a flame retardant resin composition can be obtained.
  • metal hydroxide uptake that is, metal hydroxide in a flame retardant resin composition
  • a flame retardant resin composition having good dispersibility of the product and excellent balance of tensile elongation, flexibility and flame retardancy can be obtained.
  • a molded body having an excellent balance of tensile elongation, flexibility and flame retardancy can be obtained by using such a specific flame retardant resin composition.
  • the present invention is also a method for producing the flame retardant resin composition, A step of producing a polymer composition (H) by melt-kneading a polymer component containing at least a copolymer of ethylene and vinyl ester (A) and a propylene-based copolymer (B); A method for producing a flame-retardant resin composition comprising a step of melt-kneading at least a polymer composition (H), a metal hydroxide (D), zinc borate (E), and powdered silicone (F) It is.
  • the flame retardant resin composition of the present invention has excellent performance in the balance of tensile elongation, flexibility and flame retardancy, and can be widely used suitably for molded articles, particularly electric wires.
  • the copolymer (A) of ethylene and vinyl ester used in the present invention is a polymer obtained by copolymerizing at least ethylene and vinyl ester. It may be a binary copolymer obtained by copolymerizing only ethylene and vinyl ester, and other monomers (other polar monomers) as long as the performance of the binary copolymer is not impaired. ) And a terpolymer or more copolymer obtained by copolymerization.
  • vinyl ester used for the copolymer (A) include vinyl acetate and vinyl propionate. Of these, vinyl acetate is preferred.
  • copolymer (A) examples include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, acrylic acid n-propyl, isobutyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-butyl methacrylate, glycidyl methacrylate, dimethyl maleate, maleic acid Diethyl is mentioned.
  • a small amount of carbon monoxide can be copolymerized.
  • the melt flow rate of the copolymer (A) (according to JIS K7210-99, temperature 190 ° C., load 2160 g) is preferably 0.1 to 50 g / 10 min, more preferably. Is 0.5 to 10 g / 10 min.
  • the copolymer (A) can be obtained, for example, by radical copolymerization of ethylene and vinyl ester under high temperature and high pressure.
  • a copolymer having good randomness can be obtained.
  • the propylene copolymer (B) used in the present invention is a propylene copolymer having a content of ⁇ -olefin other than propylene of 10 to 60 mol%.
  • the content of ⁇ -olefins other than propylene specifically means the proportion of constituent units derived from ⁇ -olefins other than propylene in 100 mol% of all constituent units of propylene-based copolymer (B).
  • the propylene copolymer (B) is typically composed of a structural unit derived from propylene and a structural unit derived from other ⁇ -olefin, and other copolymer components (other non-conjugated components). Constituent units derived from diene or the like are substantially not included.
  • propylene-based copolymer (B) for example, a random copolymer or a block copolymer obtained by copolymerizing propylene and at least one olefin having 2 to 20 carbon atoms other than propylene is used. be able to.
  • ⁇ -olefin having 2 to 20 carbon atoms other than propylene examples include ethylene; 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, Examples thereof include ⁇ -olefins having 4 to 10 carbon atoms, such as 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene and 1-eicocene.
  • the proportion of the structural unit derived from propylene is 40 to 90 mol%, preferably 40 to 85 mol%, more preferably 40 to 80 mol%, and particularly preferably. 50 to 75 mol%. Further, the proportion of the structural unit derived from ⁇ -olefin other than propylene is 10 to 60 mol%, preferably 15 to 60 mol%, more preferably 20 to 60 mol%, particularly preferably 25 to 50 mol%. is there.
  • the melt flow rate (according to ASTM D1238, temperature 230 ° C., load 2.16 kg) of the propylene copolymer (B) is preferably 0.1 to 50 (g / 10 min).
  • the propylene-based copolymer (B) has a melting point measured by differential scanning calorimetry (DSC) of less than 120 ° C. or no melting point is observed, and preferably has a melting point of 100 ° C. or lower, or No melting point is observed.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • that the melting point is not observed means that a crystal melting peak having a heat of crystal melting of 1 J / g or more is not observed in the range of ⁇ 150 to 200 ° C.
  • the measurement conditions are as described in the examples.
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] of the propylene copolymer (B) measured in decalin at a temperature of 135 ° C. is usually 0.01 to 10 dl / g, preferably 0.05 to 10 dl / g.
  • propylene-based copolymer (B) examples include propylene / ethylene / ⁇ -olefin random copolymer (B-1) having 4 to 20 carbon atoms, and propylene / ⁇ / olefin having 4 to 20 carbon atoms. And a random copolymer (B-2).
  • these copolymers (B-1) or (B-2) for example, compatibility with crystal components contained in polypropylene (C) is exhibited, and excellent flame retardancy due to tensile elongation and flexibility.
  • a resin composition is obtained.
  • the copolymers (B-1) and (B-2) will be described.
  • the propylene / ethylene / ⁇ -olefin random copolymer (B-1) having 4 to 20 carbon atoms is a copolymer of propylene, ethylene and at least one ⁇ -olefin having 4 to 20 carbon atoms. It is a coalescence.
  • ⁇ -olefin having 4 to 20 carbon atoms examples include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, -Tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene. Of these, 1-butene and 1-octene are preferable.
  • the copolymer (B-1) satisfies the following conditions (m) and (n).
  • M The molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) is 1 to 3.
  • N 40 to 85 mol% of propylene-derived structural units, 5 to 30 mol% of ethylene-derived structural units, and 5 to 30 mol% of structural units derived from ⁇ -olefins having 4 to 20 carbon atoms (
  • the total of the structural unit derived from propylene, the structural unit derived from ethylene, and the structural unit derived from ⁇ -olefin having 4 to 20 carbon atoms is 100 mol%, and the structural unit derived from ethylene and the number of carbon atoms.
  • the total of 4 to 20 ⁇ -olefin-derived structural units is preferably 15 to 60 mol%).
  • the melting point Tm measured by DSC of the copolymer (B-1) is preferably 50 ° C. or lower, or it is desirable that no melting point is observed. More preferably, no melting point is observed.
  • the melting point Tm of the copolymer (B-1) is measured by DSC as follows. In the measurement, the sample was packed in an aluminum pan, heated to 200 ° C. at 100 ° C./min, held at 200 ° C. for 5 minutes, then cooled to ⁇ 150 ° C. at 10 ° C./min, and then 200 ° C. at 10 ° C./min. The temperature of the endothermic peak observed when the temperature is raised to ° C. is the melting point Tm.
  • the melting point Tm is usually less than 120 ° C., preferably 100 ° C. or less, more preferably 40 to 95 ° C., and particularly preferably 50 to 90 ° C. When the melting point Tm is within this range, a molded article having an excellent balance between flexibility and strength can be obtained. Moreover, since the stickiness of the surface of a molded object is suppressed, it becomes easy to construct a molded object.
  • the propylene / ⁇ -olefin random copolymer (B-2) having 4 to 20 carbon atoms is a copolymer of propylene and at least one ⁇ -olefin having 4 to 20 carbon atoms.
  • Specific examples of the ⁇ -olefin having 4 to 20 carbon atoms include those similar to the case of the copolymer (B-1). 1-butene is particularly preferable.
  • the copolymer (B-2) satisfies the following conditions (a) and (b).
  • the melting point Tm of the copolymer (B-2) can be measured by the same method as in the case of the copolymer (B-1).
  • Such a copolymer (B-2) can be obtained, for example, by the method described in JP-A-2007-186665.
  • the polypropylene (C) used in the present invention is a polypropylene having an ⁇ -olefin content other than propylene of less than 10 mol%.
  • the content of ⁇ -olefins other than propylene specifically means the proportion of constituent units derived from ⁇ -olefins other than propylene in 100 mol% of all constituent units of polypropylene (C).
  • Polypropylene (C) is typically composed of a propylene-derived structural unit and, if desired, a structural unit derived from an ⁇ -olefin other than propylene, and other copolymer components (other non-conjugated dienes and the like). ) -Derived structural unit is not substantially contained.
  • the melting point of polypropylene (C) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is preferably 120 to 170 ° C., more preferably 125 to 165 ° C.
  • Polypropylene (C) may have either an isotactic structure or a syndiotactic structure. However, an isotactic structure is preferable from the viewpoint of heat resistance and the like.
  • polypropylene (C) a plurality of types of polypropylene can be used together as necessary.
  • two or more types of polypropylene having different melting points and rigidity can be used in combination.
  • Such a polypropylene (C) is, for example, a solid catalyst component containing magnesium, titanium, halogen and an electron donor as essential components, a Ziegler catalyst system comprising an organoaluminum compound and an electron donor, or a metallocene compound as a catalyst.
  • a metallocene catalyst system used as a component, it can be produced by polymerizing propylene or copolymerizing propylene and other olefins.
  • Metal hydroxide (D) used in the present invention is not particularly limited as long as it is a metal hydroxide. Specific examples thereof include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, manganese hydroxide, zinc hydroxide, and hydrotalcite. These can be used singly or as a mixture of two or more. In particular, it is preferable to use one or more metal hydroxides selected from the group consisting of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and hydrotalcite.
  • magnesium hydroxide alone, a mixture of magnesium hydroxide and a metal hydroxide other than magnesium hydroxide, aluminum hydroxide alone, a mixture of aluminum hydroxide and a metal hydroxide other than aluminum hydroxide are preferred, and magnesium hydroxide Alone, aluminum hydroxide, and a mixture of magnesium hydroxide and aluminum hydroxide are more preferred.
  • magnesium hydroxide there is a trade name Magnifin (registered trademark) H5IV manufactured by Albemarle.
  • As commercial products of aluminum hydroxide there are trade name Hygilite (registered trademark) HS-330 manufactured by Showa Denko KK and trade name CL-303 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • the average particle diameter of the metal hydroxide (D) is usually from 0.05 to 20 ⁇ m, preferably from 0.1 to 5 ⁇ m.
  • the compounding ratio of the metal hydroxide (D) is 50 to 350 parts by mass, preferably 150 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the components (A), (B) and (C). By setting the blending ratio within these ranges, it is possible to balance the flame retardancy, tensile elongation and flexibility of the flame retardant resin composition. In addition, in this invention, it is excellent also in the point that although the metal hydroxide (D) such as magnesium hydroxide is blended in a large amount, the workability is good and the hardness of the molded product does not become too high. Yes.
  • the zinc borate (E) used in the present invention is not particularly limited, but the average particle size is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 3 ⁇ m or less.
  • FIREBRAKE registered trademark
  • FIREBRAKE registered trademark
  • FIREBRAKE registered trademark
  • FIREBRAKE registered trademark
  • 415 FIREBRAKE
  • FIREBRAKE registered trademark 500 manufactured by Hayakawa Corporation.
  • the compounding ratio of zinc borate (E) is 0.1 to 50 parts by mass, preferably 10 to 50 parts by mass, with respect to 100 parts by mass in total of components (A), (B) and (C). .
  • the powder silicone (F) used in the present invention is not particularly limited, but fine powder silicone is preferable. Further, it may be a powder blended with a silicone resin having a three-dimensional network structure in which structural units such as SiO 2 , RSiO 3/2 , R 2 SiO, R 3 SiO 1/2 are combined.
  • R represents an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group, an aromatic group such as a phenyl group or a benzyl group, or an alkyl group or an aromatic group having a vinyl group.
  • powdered silicone products include the trade name DOW CORNING (registered trademark) 4-7081 RESIN MODIFIER manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., and the trade name Trefil (registered trademark) manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. ) F-201, F-2201, F-202, F-250, R-900, R-902A, E-500, E-600, E-601, E-506, trade names manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • DOW CORNING registered trademark
  • Trefil registered trademark manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.
  • the blending ratio of the powdered silicone (F) is 0.1 to 50 parts by mass, preferably 0.1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the components (A), (B) and (C). is there.
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer (G) is not particularly limited, but a copolymer of ethylene and an ⁇ -olefin having 3 to 10 carbon atoms is preferable.
  • Specific examples of the ⁇ -olefin having 3 to 10 carbon atoms include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, and 3-ethyl-1.
  • -Pentene 4-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 4-ethyl-1-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 1-octene, 1 -Decene.
  • One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
  • propylene, 1-butene, 1-hexene and 1-octene are preferable.
  • the content of structural units derived from ethylene is 75 to 95 mol%, and the content of structural units derived from ⁇ -olefin is 5 to 25 mol%. It is preferable.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the copolymer (G) evaluated by the GPC method is preferably 1.5 to 3.5, more preferably 1.5 to 3.0, and particularly preferably 1.8 to 2.5.
  • Mw represents a weight average molecular weight
  • Mn represents a number average molecular weight.
  • the B value As the B value is larger, the block chain of ethylene or ⁇ -olefin becomes shorter, the distribution of ethylene and ⁇ -olefin is more uniform, and the composition distribution of the copolymer rubber is narrower. Further, as the B value becomes smaller than 1.0, the composition distribution of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer becomes wider and the handling property tends to be lowered. This B value can be obtained based on reports of JCRandall (Macromolecules, 15, 353 (1982)), J.Ray (Macromolecules, 10, 773 (1977)) and the like.
  • the intensity ratio (T ⁇ / T ⁇ ) of T ⁇ to T ⁇ in the 13 C-NMR spectrum of the copolymer (G) is preferably 0.5 or less, more preferably 0.4 or less, and particularly preferably 0.3 or less.
  • T ⁇ and T ⁇ are the peak intensities of CH 2 in structural units derived from ⁇ -olefins having 3 or more carbon atoms, and mean two types of CH 2 having different positions relative to the tertiary carbon as shown below. ing.
  • NMR measuring apparatus for example, JEOL-GX270 manufactured by JEOL Ltd.
  • Copolymers temperature 190 ° C. of (G), and the melt flow rate at a load 10kg (MFR 10), temperature of 190 ° C., a melt flow rate at a load 2.16kg load (MFR 2) ratio of (MFR 10 / MFR 2) Preferably satisfies the following relationship.
  • Such an ethylene / ⁇ -olefin copolymer (G) can be obtained, for example, by copolymerizing ethylene and an ⁇ -olefin in the presence of a specific catalyst.
  • a specific catalyst for example, a Ziegler catalyst or a metallocene catalyst composed of a vanadium compound and an organoaluminum compound can be used.
  • a metallocene catalyst is particularly preferable.
  • the concentration of component (a) in the polymerization system is usually from 0.000005 to 0.1 mmol / liter (polymerization). Volume), preferably 0.0001 to 0.05 mmol / liter (polymerization volume).
  • Component (b) may be supplied in such an amount that the molar ratio of aluminum atom to transition metal (Al / transition metal) in the metallocene compound (a) in the polymerization system is 1 to 10,000, preferably 10 to 5,000. good.
  • the component (c) may be supplied in such an amount that the molar ratio (c / a) of the component (c) to the component (a) is 0.5 to 20, preferably 1 to 10.
  • Component (d) is usually used in an amount of 0 to 5 mmol / liter (polymerization volume), preferably 0 to 2 mmol / liter (polymerization volume).
  • the reaction temperature in the copolymerization reaction is usually ⁇ 20 ° C. to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 120 ° C., more preferably 0 ° C. to 100 ° C., and the reaction pressure exceeds 0 and is 7.8 MPa (80 kgf / cm 2). 2 , gauge pressure) or less, preferably more than 0 and 4.9 MPa (50 kgf / cm 2 , gauge pressure) or less.
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer (G) may be modified by grafting a vinyl compound having a polar group.
  • vinyl compounds having a polar group include vinyl compounds having oxygen-containing groups such as acids, acid anhydrides, esters, alcohols, epoxies, and ethers; vinyl compounds having nitrogen-containing groups such as isocyanates and amides; And vinyl compounds having a silicon-containing group.
  • the grafting amount of the vinyl compound having a polar group is usually 0.01 to 10% by mass, preferably 0.05 to 5% by mass, when the mass of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer after grafting is 100% by mass. %.
  • the flame retardant resin composition of the present invention is a composition containing the components (A) to (F) described above, and optionally the component (G) and other components as required.
  • the proportion of the copolymer (A) in the total of 100% by mass of the components (A), (B) and (C) is 50 to 90% by mass, preferably 55 to 90% by mass, more preferably 55 to 85%. % By mass.
  • the proportion of the propylene copolymer (B) is 5 to 50% by mass, preferably 5 to 40% by mass. If the proportion of the propylene-based copolymer (B) is too high, the flame retardancy decreases.
  • the proportion of polypropylene (C) is 0 to 40% by mass, preferably 0 to 35% by mass, more preferably 0 to 30% by mass. When the proportion of polypropylene (C) is too high, flexibility, tensile elongation, and flame retardancy are reduced.
  • the flame-retardant resin composition of the present invention preferably satisfies the following conditions (1) and (2).
  • (1) Shore D hardness measured according to ASTM D2240 is 40-65.
  • (2) The tensile breaking elongation of a 2 mm thick press sheet measured according to JIS K7113-2 is 100% or more.
  • the flame retardant resin composition of the present invention particularly preferably satisfies the following condition (1a) and the condition (2).
  • (1a) The Shore D hardness measured according to ASTM D2240 is 40 to 60 (more preferably 40 to 55).
  • propylene / ethylene / ⁇ -olefin random copolymer having 4 to 20 carbon atoms (B-1) Is 15% by mass or more (more preferably 25% by mass or more) [total 100% by mass of components (A), (B) and (C)], or 10% by mass of copolymer (B-1).
  • % Or more and polypropylene (C) is preferably 1% by mass or more [total 100% by mass of components (A), (B) and (C)].
  • the flame retardant resin composition of the present invention satisfies the following condition (1b) and condition (2).
  • (1b) The Shore D hardness measured according to ASTM D2240 is 45 to 65 (more preferably 55 to 65).
  • the flame-retardant resin composition As the component (B), 15% of propylene / ⁇ -olefin random copolymer (B-2) having 4 to 20 carbon atoms is used. Mass% or more (more preferably 25 mass% or more) or [total of 100 mass% of components (A), (B) and (C)] or 10% by mass or more of copolymer (B-2) And polypropylene (C) is preferably 1% by mass or more [total 100% by mass of components (A), (B) and (C)].
  • the proportion of the metal hydroxide (D) is 50 to 350 parts by weight, preferably 150 to 300 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of components (A), (B) and (C).
  • the amount is preferably 200 to 280 parts by mass.
  • the ratio of zinc borate (E) is 0.1 to 50 parts by mass, preferably 5 to 50 parts by mass, and more preferably 10 to 45 parts by mass.
  • the proportion of the powdered silicone (F) is 0.1 to 50 parts by mass, preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 45 parts by mass.
  • the metal hydroxide (D) which is an inorganic flame retardant, has features such as not burning itself, absorbing heat during decomposition, and releasing water molecules having a large heat capacity by decomposition.
  • Zinc borate (E) has been used as a substitute for antimony oxide in recent years. It suppresses fuming and afterglow, helps to promote char formation, prevent drip, and improve electrical properties. It is used as an additive for polyolefin and the like, and may be used in combination with a hydrated metal compound.
  • Powdered silicone (F) improves flame retardancy and drip, and is excellent in moldability and mold release.
  • a crosslinked structure that is, a flame retardant region is formed in the vicinity of the surface and combustion can be suppressed.
  • a higher level flame retardant composition can be obtained by combining with a metal hydroxide (D) that is endothermic and releases water molecules.
  • the proportion is preferably 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the components (A), (B) and (C). More preferably, it is 1 to 25 parts by mass, particularly preferably 3 to 25 parts by mass.
  • the ratio of the total amount of the components (A) to (G) is preferably 60 to 100% by mass, more preferably 80% to 100% by mass. is there.
  • the balance is, for example, other synthetic resins, other rubbers, and other additives. These are components to be blended as necessary within the range not impairing the object of the present invention.
  • polyolefin waxes such as polyethylene wax and polypropylene wax, low density polyethylene, medium density polyethylene, and LLDPE comprising a copolymer of ethylene and an ⁇ -olefin having 4 to 10 carbon atoms.
  • LLDPE Linear low density polyethylene
  • ethylene elastomer ethylene elastomer
  • styrene elastomer styrene elastomer
  • Additives include, for example, antioxidants, heat stabilizers, UV absorbers, weathering stabilizers, antistatic agents, slip agents, antiblocking agents, crystal nucleating agents, pigments, dyes, lubricants, hydrochloric acid absorbers, copper damage An inhibitor. Further, flame retardant imparting agents (flame retardants, flame retardant aids) other than components (D) to (F) can be used in combination.
  • flame retardants include bromine-based flame retardants; phosphorus-based flame retardants such as red phosphorus, phosphate esters, phosphate amides, and organic phosphine oxides; ammonium polyphosphate, phosphazene , Triazine, melamine cyanurate and other nitrogen flame retardants; polystyrene salt sulfonate alkali metal salts, etc .; inorganic flame retardants such as zinc stannate; silicone oils, etc. Silicone flame retardant imparting agents may be mentioned. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • a compound having a triazine ring is preferable.
  • Specific examples include melamine, ammelin, melam, benzguanamine, acetoguanamine, phthalodiguanamine, melamine cyanurate, melamine pyrophosphate, butylene diguanamine, norbornene guanamine, methylene dimelamine, ethylene dimelamine, trimethylene dimelamine , Tetramethylene dimelamine, hexamethylene dimelamine, 1,3-hexylene dimelamine.
  • melamine cyanurate is preferable.
  • the compounding amount of the compound containing a triazine ring is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 40 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the components (A), (B) and (C). It is.
  • the lower limit of these ranges is significant in that a combustion inert gas (nitrogen gas) is sufficiently generated from a compound having a triazine ring to obtain a synergistic effect with other flame retardancy-imparting agents.
  • the upper limit is significant in terms of moldability and mechanical properties.
  • the inorganic flame retardant imparting agent include antimony compounds such as antimony trioxide, antimony pentoxide, and sodium antimonate; zinc compounds such as zinc sulfate, zinc stannate, and zinc hydroxystannate; Iron compounds such as iron and ferric oxide, tin compounds such as metastannic acid, stannous oxide and stannic oxide; tungsten compounds such as metal salts of tungstic acid and complex oxide acids of tungsten and metalloid; zirconium series Compound; hydrotalcite. These may be surface-treated with a fatty acid or a silane coupling agent. From the viewpoint of flame retardancy, zinc compounds are preferred, and zinc stannate and zinc hydroxystannate are particularly preferred.
  • the average particle size of the zinc compound is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 3 microns or less.
  • Commercially available products of zinc stannate (ZnSnO 3 ) and zinc hydroxystannate (ZnSn (OH) 6 ) include, for example, trade names Alcanex ZS and Alcanex ZHS manufactured by Mizusawa Chemical.
  • silicone flame retardant imparting agent examples include silicone resins and silicone oils.
  • silicone resin examples include resins having a three-dimensional network structure formed by combining structural units of SiO 2 , RSiO 3/2 , R 2 SiO, and R 3 SiO 1/2 .
  • R represents an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, an aromatic group such as a phenyl group or a benzyl group, or an alkyl group or an aromatic group having a vinyl group.
  • silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil
  • modified silicone oils such as epoxy modification, alkyl modification, amino modification, carboxy modification, alcohol modification, and ether modification
  • dimethylpolysiloxane rubber and methylvinylpolysiloxane
  • silicone rubbers such as rubber
  • silicone resins such as methyl silicone resin and ethyl silicone resin.
  • the Shore D hardness of the flame retardant resin composition is preferably 65 or less, more preferably 60 or less. Further, the tensile elongation (based on JIS K7113-1) is preferably 100% or more, more preferably 150% or more.
  • the flame retardant resin composition can be produced by a known method. For example, each component is mixed simultaneously or sequentially into a mixer such as a Henschel mixer, a V-type blender, a tumbler mixer, or a ribbon blender and mixed, and a multi-screw extruder such as a single-screw extruder or a twin-screw extruder.
  • a mixer such as a Henschel mixer, a V-type blender, a tumbler mixer, or a ribbon blender and mixed
  • a multi-screw extruder such as a single-screw extruder or a twin-screw extruder.
  • the flame retardant resin composition can be obtained by melt-kneading with a kneader, a Banbury mixer or the like.
  • a device excellent in kneading performance such as a multi-screw extruder, kneader, Banbury mixer or the like
  • a high-quality flame-retardant resin composition in which each component is more uniformly dispersed can be obtained.
  • an additive for example, antioxidant
  • antioxidant can also be added in the arbitrary steps as needed.
  • each component is not particularly limited.
  • an ethylene / vinyl ester copolymer (A), a propylene copolymer (B), polypropylene (C), and, if desired, an ethylene / ⁇ -olefin copolymer (G) are melt-kneaded in advance.
  • a resin composition having a more excellent appearance and mechanical properties can be obtained.
  • a resin composition does not contain a crosslinking agent in the process which manufactures a polymer composition (H) at least. It is also preferable to melt and knead a part of these polymer components and all of the metal hydroxide (D) to form a master batch, and then melt and knead. In this case, a composition having a better balance of tensile elongation, flexibility, and flame retardancy can be obtained.
  • the molded body of the present invention comprises the flame retardant resin composition described above.
  • the shape of the molded body is not particularly limited, and can be molded into various shapes by melt molding. Examples of the melt molding method include extrusion molding, rotational molding, calendar molding, injection molding, compression molding, transfer molding, powder molding, blow molding, and vacuum molding.
  • This molded body may be a composite with another material, for example, a laminate.
  • This molded body contains an inorganic filler in a high ratio and has an excellent balance of tensile elongation, flexibility, and flame retardancy, and thus can be widely used for applications such as electric wires and building materials. More specifically, for example, it is suitable for wire coating applications such as a wire insulator and a wire sheath. In particular, the scratch resistance of a molded body such as an electric wire having a cylindrical shape can be improved. A coating layer such as an electric wire insulator or electric wire sheath can be formed around the electric wire by a known method such as extrusion molding.
  • PBR Polypropylene
  • C Polypropylene
  • MFR 230 ° C.
  • MFR 0.5 g / 10 min
  • hPP Metal hydroxide
  • MDH Magnesium hydroxide
  • E Zinc borate
  • FRC-600 Zinc borate
  • VW-1 is an abbreviation for Vertical Wire, and this test is one of the vertical combustion tests in the UL standard.
  • VW-1 is an abbreviation for Vertical Wire, and this test is one of the vertical combustion tests in the UL standard.
  • a flame was applied for 15 seconds with a gas burner, then the flame was extinguished for 15 seconds, and this was repeated 5 times, The fire must be extinguished within 60 seconds after burning. Also, while repeating this five times, the upper flag and the lower cotton must not burn.
  • the surface state of the molded product was observed with the naked eye and evaluated in the following three stages. “1”: The surface is very smooth. “2”: the surface is smooth. “3”: The surface is rough.
  • the flame retardant resin composition of each example has a better balance of flexibility and tensile elongation than the flame retardant resin composition of each comparative example, and flame retardancy as seen from a vertical combustion test. was also good.
  • Example 9 Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed to the composition shown in Table 3. The results are shown in Table 3.
  • Example 10 Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the polymer composition (H) shown in Table 4 was first manufactured and then the other components shown in Table 4 were melt-kneaded. The results are shown in Table 3.

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Abstract

 エチレンとビニルエステルとの共重合体(A)50~95質量%、プロピレン以外のα-オレフィンの含量が10~60モル%のプロピレン系共重合体(B)5~50質量%、プロピレン以外のα-オレフィンの含量が10モル%未満のポリプロピレン(C)0~40質量%[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%=100質量部]、金属水酸化物(D)50~350質量部、ホウ酸亜鉛(E)0.1~50質量部及び粉末シリコーン(F)0.1~50質量部を含有し、質量比[D/(E+F)]が15以下である難燃性樹脂組成物であり、好ましくは、成分(B)を15質量%以上含有するか又は成分(B)を10質量%以上及び成分(C)を1質量%以上含有し、(i)ASTM D2240に準じて測定したショアーD硬度が40~65であり、及び(ii)JIS K7113-2に準じて測定した2mm厚プレスシートの引張破断伸びが100%以上である上記難燃性樹脂組成物が開示される。

Description

難燃性樹脂組成物及びその製造方法、並びにその成形体及び電線
 本発明は、機械的強度、柔軟性及び難燃性のバランスに優れた難燃性樹脂組成物及びその製造方法、並びにその難燃性樹脂組成物を用いて得られる成形体及び電線に関する。
 プロピレン系重合体は、耐熱性、機械強度、耐傷付き性に優れた材料であり、その成形体は幅広い用途に用いられている。一般のポリプロピレン及び無機系充填剤からなる樹脂組成物から得られる成形体も、耐熱性、機械的強度に優れるが、その反面、柔軟性、耐衝撃性が劣っている。したがって、柔軟性、耐衝撃性等の特性が必要とされる用途には、主にエチレン系共重合体が用いられていた。しかし、エチレン系共重合体から得られる成形体は耐傷付き性や耐熱性が劣っている。
 そこで、プロピレン系重合体と無機系充填剤(難燃剤)とからなる成形体が、耐傷付き性が要求される電線又はワイヤーハーネスとして知られている(特許文献1)。また、ポリプロピレンにプロピレン・ブテン共重合体、ポリエチレン及び無機充填剤を配合することが知られている(特許文献2)。また、プロピレン系重合体にエチレン・α-オレフィンランダム共重合体エラストマーやスチレン系エラストマーを無機充填剤と共に配合することが知られている(特許文献3)。さらに、エチレン・酢酸ビニル共重合体に、ポリプロピレン、マレイン酸変性ポリエチレン及び金属水和物を配合した組成物が知られている(特許文献4~8)。
 以上のように種々の改良が提案されているが、機械的強度、柔軟性、難燃性のバランスにおいてさらに優れた性能が求められている。
特開2003-313377号公報 特開2008-97918号公報 特開2008-169257号公報 特開2008-94977号公報 特開2009-114230号公報 特開2009-54388号公報 特開2009-19190号公報 特開2009-216836号公報
 本発明の目的は、引張伸び等の機械的強度、柔軟性及び難燃性のバランスに優れた難燃性樹脂組成物及びその製造方法、並びにその難燃性樹脂組成物を用いて得られる成形体(例えば絶縁体やシース)及び電線を提供することにある。
 本発明は、エチレンとビニルエステル系化合物との共重合体と特定のプロピレン系重合体を組み合わせて用いることで、金属水酸化物の取り込み性、即ち難燃性樹脂組成物中での金属水酸化物の分散性がよく、且つ引張伸び、柔軟性及び難燃性のバランスに優れた難燃性樹脂組成物が得られることを見出したことに基づく。さらに、このような特定の難燃性樹脂組成物を用いることで、引張伸び、柔軟性及び難燃性のバランスに優れた成形体が得られることを見出したことに基づく。
 すなわち本発明は、
 重合体成分として、
 エチレンとビニルエステルとの共重合体(A)50~95質量%、
 プロピレン以外のα-オレフィンの含量が10~60モル%のプロピレン系共重合体(B)5~50質量%、及び、
 プロピレン以外のα-オレフィンの含量が10モル%未満のポリプロピレン(C)0~40質量%
[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]
を含有し、
 さらに成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部に対して、
 金属水酸化物(D)50~350質量部、
 ホウ酸亜鉛(E)0.1~50質量部、及び
 粉末シリコーン(F)0.1~50質量部
を含有し、
 成分(E)及び(F)の合計量に対する成分(D)の質量比[D/(E+F)]が15以下である難燃性樹脂組成物である。
 また本発明は、上記の難燃性樹脂組成物を製造する為の方法であって、
 少なくともエチレンとビニルエステルとの共重合体(A)及びプロピレン系共重合体(B)を含む重合体成分を溶融混練して重合体組成物(H)を製造する工程と、
 少なくとも重合体組成物(H)、金属水酸化物(D)、ホウ酸亜鉛(E)及び粉末シリコーン(F)を溶融混練する工程
を有することを特徴とする難燃性樹脂組成物の製造方法である。
 また本発明は、上記の難燃性樹脂組成物を含んでなる成形体、及びこの成形体である電線の絶縁体及び/又は電線シースを有する電線である。
 本発明の難燃性樹脂組成物は、引張伸び、柔軟性及び難燃性のバランスにおいて優れた性能を有しており、広く成形体、特に電線に好適に利用できる。
 [エチレンとビニルエステルとの共重合体(A)]
 本発明で用いるエチレンとビニルエステルとの共重合体(A)は、少なくともエチレンとビニルエステルとを共重合して得られる重合体である。エチレンとビニルエステルのみを共重合して得られる2元系共重合体であっても良いし、この2元系共重合体の性能を阻害しない限りにおいて、他の単量体(他の極性モノマー)を併せて共重合して得られる3元系以上の共重合体であっても良い。
 共重合体(A)に用いるビニルエステルの具体例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルが挙げられる。中でも、酢酸ビニルが好ましい。
 共重合体(A)に用いる他の単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタアクリル酸イソブチル、メタアクリル酸n-ブチル、メタクリル酸グリシジル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルが挙げられる。また一酸化炭素を少量共重合させることもできる。
 共重合体(A)中のエチレン由来の構成単位とビニルエステル由来の構成単位の合計100質量%中、ビニルエステル由来の構成単位の割合は、通常5~70質量%、好ましくは10~60質量%、より好ましくは19~50質量%である。これら範囲は、機械強度と難燃性のバランスの点で意義が有る。特に、下限値は難燃性の点で意義が有り、上限値は機械強度の点で意義が有る。
 組成物の物性や加工性の点から、共重合体(A)のメルトフローレート(JIS K7210-99準拠、温度190℃、荷重2160g)は、好ましくは0.1~50g/10分、より好ましくは0.5~10g/10分である。
 共重合体(A)は、例えば、エチレンとビニルエステルとを高温、高圧下でラジカル共重合することにより得られる。特に、オートクレーブ法による高圧ラジカル重合プロセスによって重合すると、ランダム性が良好な共重合体が得られる。
 [プロピレン系共重合体(B)]
 本発明で用いるプロピレン系共重合体(B)は、プロピレン以外のα-オレフィンの含量が10~60モル%のプロピレン系共重合体である。ここでプロピレン以外のα-オレフィンの含量とは、具体的には、プロピレン系共重合体(B)全構成単位100モル%中、プロピレン以外のα-オレフィン由来の構成単位の割合を意味する。またプロピレン系共重合体(B)は、代表的には、プロピレン由来の構成単位と、それ以外のα-オレフィン由来の構成単位からなるものであり、それ以外の共重合成分(他の非共役ジエン等)由来の構成単位は実質的に含まない。
 プロピレン系共重合体(B)としては、例えば、プロピレンとプロピレン以外の炭素原子数が2~20のオレフィンの少なくとも1種類とを共重合して得られるランダム共重合体又はブロック共重合体を用いることができる。プロピレン以外の炭素原子数が2~20のα-オレフィンの具体例としては、エチレン;1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン等の炭素原子数が4~10のα-オレフィンが挙げられる。
 プロピレン系共重合体(B)100モル%中、プロピレン由来の構成単位の割合は、40~90モル%であり、好ましくは40~85モル%、より好ましくは40~80モル%、特に好ましくは50~75モル%である。また、プロピレン以外のα-オレフィン由来の構成単位の割合は、10~60モル%であり、好ましくは15~60モル%、より好ましくは20~60モル%、特に好ましくは25~50モル%である。
 プロピレン系共重合体(B)のメルトフローレート(ASTM D1238準拠、温度230℃、荷重2.16kg)は、好ましくは0.1~50(g/10分)である。
 プロピレン系共重合体(B)は、示差走査熱量分析(DSC)で測定される融点が120℃未満であるか、又は融点が観測されず、好ましくは、融点が100℃以下であるか、又は融点が観測されない。ここで、融点が観測されないとは、-150~200℃の範囲において、結晶融解熱量が1J/g以上の結晶融解ピークが観測されないことをいう。測定条件は、実施例記載のとおりである。
 プロピレン系共重合体(B)の温度135℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]は、通常0.01~10dl/g、好ましくは0.05~10dl/gである。
 プロピレン系共重合体(B)の13C-NMRで測定されるトリアドタクティシティ(mm分率)は、好ましくは85%以上、より好ましくは85~97.5%、特に好ましくは87~97%、最も好ましくは90~97%である。トリアドタクティシティ(mm分率)がこの範囲にあると、特に柔軟性と機械強度のバランスに優れる。mm分率は、国際公開2004-087775号パンフレットの21頁7行目から26頁6行目までに記載された方法を用いて測定できる。
 プロピレン系共重合体(B)の製造方法は、特に制限されない。例えば、オレフィンを、アイソタクチック構造又はシンジオタクチック構造で立体規則性重合できる公知の触媒、例えば、固体状チタン成分及び有機金属化合物を主成分とする触媒、又はメタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒の存在下で、プロピレンと他のα-オレフィンとを共重合して得られる。また、オレフィンをアタクチック構造で重合できる公知の触媒を用いて、プロピレンと他のα-オレフィンとを共重合して得られる。好ましくは、後述のように、メタロセン触媒の存在下、プロピレンと炭素原子数2~20のα-オレフィン(ただしプロピレンを除く)とを共重合させることにより得られる。
 プロピレン系共重合体(B)の具体例としては、プロピレン・エチレン・炭素原子数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-1)、プロピレン・炭素原子数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-2)が挙げられる。これら共重合体(B-1)又は(B-2)を用いることで、例えばポリプロピレン(C)に含まれる結晶成分との相溶性が発現し、引張伸び、及び柔軟性により優れた難燃性樹脂組成物が得られる。以下、共重合体(B-1)及び(B-2)について説明する。
 [プロピレン・エチレン・炭素原子数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-1)]
 プロピレン・エチレン・炭素原子数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-1)は、プロピレンと、エチレンと、炭素原子数が4~20のα-オレフィンの少なくとも1種との共重合体である。炭素原子数が4~20のα-オレフィンの具体例としては、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンが挙げられる。中でも、1-ブテン、1-オクテンが好ましい。
 共重合体(B-1)は、下記条件(m)及び(n)を満たす。
(m)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定された分子量分布(Mw/Mn)が1~3である。
(n)プロピレン由来の構成単位を40~85モル%、エチレン由来の構成単位を5~30モル%、及び炭素原子数4~20のα-オレフィン由来の構成単位を5~30モル%含む(ここで、プロピレン由来の構成単位、エチレン由来の構成単位、及び炭素原子数4~20のα-オレフィン由来の構成単位の合計は100モル%である。また、エチレン由来の構成単位及び炭素原子数4~20のα-オレフィン由来の構成単位の合計は15~60モル%が好ましい。)。
 さらに詳しくは、プロピレン由来の構成単位、エチレン由来の構成単位、及び炭素原子数4~20のα-オレフィン由来の構成単位の合計を100モル%とした場合、プロピレン由来の構成単位の割合は、好ましくは60~82モル%、より好ましくは61~75モル%であり、エチレン由来の構成単位は、好ましくは8~15モル%、より好ましくは10~14モル%であり、炭素原子数4~20のα-オレフィン由来の構成単位の割合は、好ましくは10~25モル%、より好ましくは15~25モル%である。
 共重合体(B-1)は、好ましくは下記条件(o)及び(p)の少なくとも1つ、より好ましくは両方を満たす。
(o)ショアーA硬度が30~90である。
(p)X線回折で測定した結晶化度が20%以下、好ましくは10%以下である。
 共重合体(B-1)のDSCで測定した融点Tmは、好ましくは50℃以下であるか、又は融点が観測されないことが望ましい。融点が観測されないことがより好ましい。共重合体(B-1)の融点Tmは、DSCにより以下のように測定される。測定は、試料をアルミパンに詰め、100℃/分で200℃まで昇温して200℃で5分間保持した後、10℃/分で-150℃まで降温し、次いで10℃/分で200℃まで昇温する際に観察される吸熱ピークの温度が、融点Tmである。この融点Tmは、通常120℃未満、好ましくは100℃以下、より好ましくは40~95℃、特に好ましくは50~90℃である。融点Tmがこの範囲にあれば、特に柔軟性と強度とのバランスに優れた成形体が得られる。また、成形体表面のべたつきが抑えられるので、成形体の施工がし易くなる。
 このような共重合体(B-1)は、例えば、国際公開第2004/87775号パンフレットに記載の方法により得られる。
 本発明においては、以上説明した共重合体(B-1)を用いることで、柔軟性がより向上し、引張伸びが大きい成形体が得られる。例えば、この成形体が電線である場合には、力が加わった場合に電線被覆が割れにくい利点を有する。
 [プロピレン・炭素原子数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-2)]
 プロピレン・炭素原子数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-2)は、プロピレンと、炭素原子数が4~20のα-オレフィンの少なくとも1種類との共重合体である。炭素原子数が4~20のα-オレフィンの具体例としては、共重合体(B-1)の場合と同様のものが挙げられる。特に1-ブテンが好ましい。
 共重合体(B-2)は、以下の条件(a)及び(b)を満たす。
(a)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される分子量分布(Mw/Mn)が1~3である。
(b)融点Tm(℃)と、13C-NMRスペクトル測定にて求められるコモノマー構成単位の含量M(モル%)とが、
 146exp(-0.022M)≧Tm≧125exp(-0.032M)
の関係式を満たす(ただし、Tmは120℃未満、好ましくは100℃以下である)。
 共重合体(B-2)の融点Tmは、共重合体(B-1)の場合と同じ方法で測定できる。
 共重合体(B-2)は、好ましくは下記条件(c)を満たす。
(c)X線回折で測定した結晶化度が40%以下、より好ましくは35%以下である。
 共重合体(B-2)のプロピレン由来の構成単位、及び炭素原子数4~20のα-オレフィン由来の構成単位の合計を100モル%とした場合、炭素原子数4~20のα-オレフィン由来の構成単位の割合は、好ましくは10~50モル%、より好ましくは10~35モル%である。
 このような共重合体(B-2)は、例えば、特開2007-186665号公報に記載の方法により得られる。
 [ポリプロピレン(C)]
 本発明で用いるポリプロピレン(C)は、プロピレン以外のα-オレフィンの含量が10モル%未満のポリプロピレンである。ここでプロピレン以外のα-オレフィンの含量とは、具体的には、ポリプロピレン(C)の全構成単位100モル%中、プロピレン以外のα-オレフィン由来の構成単位の割合を意味する。またポリプロピレン(C)は、代表的には、プロピレン由来の構成単位と、所望によりプロピレン以外のα-オレフィン由来の構成単位からなるものであり、それ以外の共重合成分(他の非共役ジエン等)由来の構成単位は実質的に含まない。
 ポリプロピレン(C)としては、プロピレン単独重合体だけでなく、プロピレンとプロピレン以外の炭素原子数が2~20のα-オレフィンの少なくとも1種との共重合体も挙げられる。プロピレン以外の炭素原子数が2~20のα-オレフィンの具体例としては、プロピレン系共重合体(B)の場合と同様のものが挙げられ、好ましい範囲も同様である。これらのα-オレフィンは、プロピレンとランダム共重合体を形成してもよく、ブロック共重合体を形成してもよい。これらのα-オレフィン由来の構成単位は、ポリプロピレン(C)の全構成単位中に10モル%未満、好ましくは5モル%以下の割合で含まれていてもよい。
 ポリプロピレン(C)のASTM D 1238に準拠して、温度230℃、荷重2.16kgで測定されるメルトフローレート(MFR)は、通常0.01~1000g/10分、好ましくは0.05~100g/10分、より好ましくは0.1~50g/10である。
 ポリプロピレン(C)の示差走査熱量計(DSC)で測定される融点は、好ましくは120~170℃、より好ましくは125~165℃である。
 ポリプロピレン(C)は、アイソタクチック構造、シンジオタクチック構造のどちらを有していても良い。ただし、耐熱性等の点からアイソタクチック構造が好ましい。
 ポリプロピレン(C)として、必要に応じて複数の種類のポリプロピレンを併用できる。例えば、融点及び剛性の異なる2種類以上のポリプロピレンを併用できる。
 ポリプロピレン(C)としては、耐熱性に優れるホモポリプロピレン(通常プロピレン以外の共重合成分が3モル%以下である公知のもの)、耐熱性と耐衝撃性とのバランスに優れるブロックポリプロピレン(通常3~30質量%のn-デカン溶出成分を有する公知のもの)、又は柔軟性と透明性とのバランスに優れるランダムポリプロピレン(通常示差走査熱量計(DSC)により測定される融解ピーク温度が120℃以上、好ましくは125℃~150℃の範囲にある公知のもの)を、目的の物性を得るために選択して用いても良い。また、これらを併用して用いることも可能である。
 このようなポリプロピレン(C)は、例えば、マグネシウム、チタン、ハロゲン及び電子供与体を必須成分として含有する固体触媒成分、有機アルミニウム化合物及び電子供与体からなるチーグラー触媒系、又はメタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒系を用いて、プロピレンを重合して、あるいは、プロピレンと他のオレフィンとを共重合して製造できる。
 [金属水酸化物(D)]
 本発明で用いる金属水酸化物(D)は、金属の水酸化物であれば特に制限されない。その具体例としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マンガン、水酸化亜鉛、ハイドロタルサイトが挙げられる。これらは一種を単独で、もしくは二種以上の混合物として使用できる。特に、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム及びハイドロタルサイトからなる群より選ばれる一種以上の金属水酸化物を用いることが好ましい。中でも、水酸化マグネシウム単独、水酸化マグネシウムと水酸化マグネシウム以外の金属水酸化物の混合物、水酸化アルミニウム単独、水酸化アルミニウムと水酸化アルミニウム以外の金属水酸化物との混合物が好ましく、水酸化マグネシウム単独、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウムとの混合物がより好ましい。例えば、水酸化マグネシウムの市販品としては、Albemarle社製の商品名Magnifin(登録商標)H5IVがある。水酸化アルミニウムの市販品としては、昭和電工(株)製の商品名ハイジライト(登録商標)HS-330、住友化学工業(株)製の商品名CL-303がある。
 金属水酸化物(D)の平均粒径は、通常0.05~20μm、好ましくは0.1~5μm)である。
 金属水酸化物(D)としては、組成物中の分散性を向上させるために、表面処理剤でその表面を処理した金属水酸化物であることが好ましい。表面処理剤の具体例としては、カプリン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、リノール酸ナトリウム等の高級脂肪酸のアルカリ金属塩;カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等の高級脂肪酸;脂肪酸アミド;脂肪酸エステル;高級脂肪族アルコール;イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルバイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート等のチタンカップリング剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤;シリコンオイル;各種リン酸エステルが挙げられる。例えば、高級脂肪酸で表面処理した水酸化マグネシウムの市販品としては、協和化学(株)製の商品名キスマ(登録商標)5Bがある。
 金属水酸化物(D)の配合割合は、成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部に対して50~350質量部であり、好ましくは150~300質量部である。配合割合をこれら範囲内にすることにより、難燃性樹脂組成物の難燃性、引張伸び、柔軟性のバランスをとることができる。なお、本発明においては、例えば水酸化マグネシウム等の金属水酸化物(D)を多量に配合するにもかかわらず、加工性が良好で、かつ成形品の硬度が高くなり過ぎない点でも優れている。
 [ホウ酸亜鉛(E)]
 本発明で用いるホウ酸亜鉛(E)は特に制限されないが、その平均粒子径は、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下である。市販品としては、例えば、水澤化学工業(株)製の商品名アルカネックス(登録商標)FRC-500(2ZnO/3B・3.5HO)、アルカネックス(登録商標)FRC-600、早川商事(株)製の商品名Firebrake(登録商標)ZB、Firebrake(登録商標)415、Firebrake(登録商標)500がある。
 ホウ酸亜鉛(E)の配合割合は、成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部に対して0.1~50質量部であり、好ましくは10~50質量部である。
 [粉末シリコーン(F)]
 本発明で用いる粉末シリコーン(F)は特に制限されないが、微粒子状の粉末シリコーンが好ましい。また、SiO2、RSiO3/2、R2SiO、R3SiO1/2等の構造単位を組み合わせた三次元網状構造を有するシリコーン樹脂がブレンドされた粉末でもよい。ここで、Rはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、又はフェニル基、ベンジル基等の芳香族基、又はビニル基を有するアルキル基若しくは芳香族基を示す。粉末シリコーンの市販品としては、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製の商品名DOW CORNING(登録商標)4-7081 RESIN MODIFIER、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製の商品名トレフィル(登録商標)F-201、F-2201、F-202、F-250、R-900、R-902A、E-500、E-600、E-601、E-506、信越化学(株)製の商品名X-40-9805、KR255、KR220L、KR282、KR211、信越化学(株)製の商品名シリコーンレジンパウダー KMP-590、KMP-701、X-52-854、X-52-1621がある。
 粉末シリコーン(F)の配合割合は、成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部に対して0.1~50質量部であり、好ましくは0.1~40質量部である。
 [エチレン・α-オレフィン共重合体(G)]
 本発明の難燃性樹脂組成物は、以上説明した各成分以外に、さらにエチレン・α-オレフィン共重合体(G)を含有しても良い。
 エチレン・α-オレフィン共重合体(G)は特に制限されないが、エチレンと炭素数3~10のα-オレフィンとの共重合体が好ましい。炭素数3~10のα-オレフィンの具体例としては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセンが挙げられる。これらの一種を単独で使用しても良いし、二種以上を併用しても良い。中でも、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテンが好ましい。
 共重合体(G)の全構成単位100モル%中、エチレンから誘導される構成単位の含量は75~95モル%、α-オレフィンから誘導される構成単位の含量は5~25モル%であることが好ましい。
 共重合体(G)の密度は、好ましくは0.855~0.910g/cm、より好ましくは0.857~0.890g/cmである。
 共重合体(G)の温度190℃、荷重2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR)は、好ましくは0.1~100g/10分、より好ましくは0.1~20g/10分である。
 共重合体(G)のGPC法により評価される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは1.5~3.5、より好ましくは1.5~3.0、特に好ましくは1.8~2.5である。ここで、Mwは重量平均分子量、Mnは数平均分子量を示す。
 共重合体(G)の13C-NMRスペクトル及び下記式から求められるB値は、好ましくは0.9~1.5、より好ましくは1.0~1.2である。
 B値=[POE]/(2・[P][P])
(式中、[P]は共重合体中のエチレンから誘導される構成単位の含有モル分率であり、[P]は共重合体中のα-オレフィンから誘導される構成単位の含有モル分率であり、[POE]は共重合体中の全ダイアド(dyad)連鎖に対するエチレン・α-オレフィン連鎖数の割合である。)
 このB値は、エチレン・α-オレフィン共重合体中のエチレンとα-オレフィンとの分布状態を表す指標である。B値が大きいほど、エチレン又はα-オレフィンのブロック的連鎖が短くなり、エチレン及びα-オレフィンの分布が一様であり、共重合ゴムの組成分布が狭いことを示している。また、B値が1.0よりも小さくなるほど、エチレン・α-オレフィン共重合体の組成分布が広くなり、取扱性が低下する傾向にある。このB値は、J.C.Randall (Macromolecules, 15, 353(1982))、J.Ray (Macromolecules, 10, 773(1977))らの報告に基づいて求めることができる。
 共重合体(G)の13C-NMRスペクトルにおけるTααに対するTαβの強度比(Tαβ/Tαα)は、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下、特に好ましくは0.3以下である。Tαα及びTαβは、炭素数3以上のα-オレフィンから誘導される構成単位中のCHのピーク強度であり、下記に示すように第3級炭素に対する位置が異なる2種類のCHを意味している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 この強度比(Tαβ/Tαα)は、次のようにして求めることができる。まず、エチレン・α-オレフィン共重合体(G)の13C-NMRスペクトルを、NMR測定装置(例えば日本電子(株)製JEOL-GX270)を用いて測定する。この測定は、試料濃度5質量%になるように調整されたヘキサクロロブタジエン/d6-ベンゼン=2/1(体積比)の混合溶液を用いて、67.8MHz、25℃、d6-ベンゼン(128ppm)基準の条件で行う。そして13C-NMRスペクトルを、リンデマンアダムスの提案(Analysis Chemistry43, p1245(1971))、J.C.Randall (Review Macromolecular Chemistry Physics, C29, 201(1989))に従って解析して、強度比(Tαβ/Tαα)を求める。
 共重合体(G)の温度190℃、荷重10kgにおけるメルトフローレート(MFR10)と、温度190℃、荷重2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)との比(MFR10/MFR)は、次の関係を満たすことが好ましい。
  MFR10/MFR ≧ 5.7
  Mw/Mn+4.7 ≦ MFR10/MFR
 上記の各関係は、成形性や材料強度の点で意義が有る。
 このようなエチレン・α-オレフィン共重合体(G)は、例えば特定の触媒の存在下に、エチレンとα-オレフィンとを共重合することにより得られる。触媒としては、例えば、バナジウム化合物と有機アルミニウム化合物から構成されるチーグラー系触媒やメタロセン系触媒を使用できる。特にメタロセン系触媒が好ましい。
 メタロセン系触媒は、例えば、メタロセン化合物(a)と、有機アルミニウムオキシ化合物(b)及び/又はメタロセン化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物(c)とから構成されていても良い。さらに、成分(a)と、成分(b)及び/又は(c)と、有機アルミニウム化合物(d)とから構成されていても良い。共重合反応は、触媒の存在下、炭化水素溶媒を用いた液相で、バッチ式、半連続式、連続式の何れの方法でも行うことができる。また共重合に際して、水素等の分子量調節剤を用いることもできる。
 成分(a)と成分(b)又は(c)とから構成されるメタロセン系触媒を用いる場合、重合系内の成分(a)の濃度は、通常0.00005~0.1ミリモル/リットル(重合容積)、好ましくは0.0001~0.05ミリモル/リットル(重合容積)である。また、成分(b)は、重合系内のメタロセン化合物(a)中の遷移金属に対するアルミニウム原子のモル比(Al/遷移金属)が1~10000、好ましくは10~5000となる量で供給すれば良い。また、成分(c)は、成分(a)に対する成分(c)のモル比(c/a)が0.5~20、好ましくは1~10となる量で供給すれば良い。成分(d)は、通常0~5ミリモル/リットル(重合容積)、好ましくは0~2ミリモル/リットル(重合容積)で用いれば良い。
 共重合反応における反応温度は、通常-20℃~150℃、好ましくは0℃~120℃、より好ましくは0℃~100℃であり、反応圧力は、0を超えて7.8MPa(80kgf/cm、ゲージ圧)以下、好ましくは0を超えて4.9MPa(50kgf/cm、ゲージ圧)以下である。
 エチレン・α―オレフィン共重合体(G)は、極性基を有するビニル化合物をグラフトすることにより変性されていてもよい。極性基を有するビニル化合物の具体例としては、酸、酸無水物、エステル、アルコール、エポキシ、エーテル等の酸素含有基を有するビニル化合物;イソシアネート、アミド等の窒素含有基を有するビニル化合物;ビニルシラン等のケイ素含有基を有するビニル化合物が挙げられる。極性基を有するビニル化合物のグラフト量は、グラフトした後のエチレン・α―オレフィン共重合体の質量を100質量%とした場合、通常0.01~10質量%、好ましくは0.05~5質量%である。
 [難燃性樹脂組成物]
 本発明の難燃性樹脂組成物は、以上説明した成分(A)~(F)及び所望により成分(G)や必要に応じて他の成分を含有する組成物である。
 成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%中、共重合体(A)の割合は50~90質量%であり、好ましくは55~90質量%、より好ましくは55~85質量%である。また、プロピレン系共重合体(B)の割合は5~50質量%であり、好ましくは5~40質量%である。プロピレン系共重合体(B)の割合が高過ぎると、難燃性が低下する。また、ポリプロピレン(C)の割合は0~40質量%であり、好ましくは0~35質量%、より好ましくは0~30質量%である。ポリプロピレン(C)の割合が高過ぎると、柔軟性、引張伸び、難燃性が低下する。
 本発明の難燃性樹脂組成物は、以下の条件(1)および(2)を満たすことが好ましい。
(1)ASTM D2240に準じて測定したショアーD硬度が40~65である。
(2)JIS K7113-2に準じて測定した、2mm厚プレスシートの引張破断伸びが100%以上である。
 これらの条件の範囲を満たせば(引張破断伸び、柔軟性)の点で優れた難燃性樹脂組成物となる。これらの範囲とする方法に特に制限はないが、例えば難燃性樹脂組成物において成分(B)を15質量%以上とするか[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]、または、成分(B)を10質量%以上及びポリプロピレン(C)を1質量%以上とする[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]ことが好ましい。
 さらに本発明の難燃性樹脂組成物は、以下の条件(1a)および前記条件(2)を満たすことが特に好ましい。
(1a)ASTM D2240に準じて測定したショアーD硬度が40~60(より好ましくは40~55)である。
 これらの範囲とする方法に特に制限はないが、例えば難燃性樹脂組成物において、成分(B)としてプロピレン・エチレン・炭素原子数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-1)を15質量%以上(より好ましくは25質量%以上)とするか[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]、または、共重合体(B-1)を10質量%以上及びポリプロピレン(C)を1質量%以上とする[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]ことが好ましい。
 また、本発明の難燃性樹脂組成物は、以下の条件(1b)および前記条件(2)を満たすことが特に好ましい。
(1b)ASTM D2240に準じて測定したショアーD硬度が45~65(より好ましくは55~65)である。
 これらの範囲とする方法に特に制限はないが、例えば難燃性樹脂組成物において、成分(B)としてプロピレン・炭素原子数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-2)を15質量%以上(より好ましくは25質量%以上)とするか[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]、または、共重合体(B-2)を10質量%以上及びポリプロピレン(C)を1質量%以上とする[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]ことが好ましい。
 さらに、成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部に対して、金属水酸化物(D)の割合は50~350質量部であり、好ましくは150~300質量部、より好ましくは200~280質量部である。ホウ酸亜鉛(E)の割合は0.1~50質量部であり、好ましくは5~50質量部、より好ましくは10~45質量部である。粉末シリコーン(F)の割合は0.1~50質量部であり、好ましくは5~50質量部、より好ましくは10~45質量部である。
 成分(E)及び(F)の合計量に対する成分(D)の質量比[D/(E+F)]は15以下であり、好ましくは13以下である。質量比がこれらの範囲内であれば、難燃性および引張伸びがより向上する。
 無機難燃剤である金属水酸化物(D)は、それ自体が燃焼しないこと、分解時に吸熱すること、分解して熱容量の大きな水分子を放出すること等の特徴を有している。ホウ酸亜鉛(E)は、近年、酸化アンチモン代替として使われるようになって来ており、発煙性やアフタグローが抑制され、チャーの生成促進、ドリップ防止、電気特性の向上に役立ち、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン等の添加剤として使用され、水和金属化合物と併用されることもある。粉末シリコーン(F)は、難燃性、ドリップ性を向上し、成形加工性、離型性にも優れる。そして本発明においては、ホウ酸亜鉛(E)と粉末シリコーン(F)を組み合わせることで、表面付近に架橋構造物すなわち難燃性の領域を形成し、燃焼の抑制が可能になると考えられる。またさらに吸熱性、水分子を放出する金属水酸化物(D)と組み合わせることでより高レベルの難燃組成物が得られるのである。
 また、金属水酸化物(D)の添加量に対するホウ酸亜鉛(E)と粉末シリコーン(F)の合計添加量が少ない場合、すなわち質量比[D/(E+F)]が大きい場合は、上記の難燃性の領域の形成が少なくなり、燃焼の抑制が困難となってしまう。
 エチレン・α―オレフィン共重合体(G)を併用する場合、その割合は、成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部に対して、好ましくは0.1~30質量部、より好ましくは1~25質量部、特に好ましくは3~25質量部である。
 難燃性樹脂組成物の全体を100質量%とした場合、成分(A)~(G)の合計量の割合は、好ましくは60~100質量%、より好ましくは80質量%~100質量%である。成分(A)~(G)の合計量が100質量%でない場合、その残部は、例えば他の合成樹脂、他のゴム、その他の添加物である。これらは本発明の目的を損なわない範囲内で、必要に応じて配合する成分である。
 他の合成樹脂及び他のゴムとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフィン系ワックス、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、エチレンと炭素数4~10のα-オレフィンの共重合体からなるLLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)、エチレン系エラストマー、スチレン系エラストマーが挙げられる。
 添加物としては、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、結晶核剤、顔料、染料、滑剤、塩酸吸収剤、銅害防止剤が挙げられる。さらに、成分(D)~(F)以外の難燃性付与剤(難燃剤、難燃助剤)も併用できる。
 難燃性付与剤の具体例としては、臭素系の難燃性付与剤;赤リン、リン酸エステル、リン酸アミド、有機フォスフィンオキサイド等のリン系難燃性付与剤;ポリリン酸アンモニウム、フォスファゼン、トリアジン、メラミンシアヌレート等の窒素系難燃性付与剤;ポリスチレンスルフォン酸アルカリ金属塩等の金属塩系難燃性付与剤;スズ酸亜鉛等の無機系難燃性付与剤;シリコーンオイル等のシリコーン系難燃性付与剤が挙げられる。これらは一種を単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用できる。
 窒素系難燃性付与剤としては、トリアジン環を有する化合物が好ましい。その具体例としては、メラミン、アンメリン、メラム、ベンズグアナミン、アセトグアナミン、フタロジグアナミン、メラミンシアヌレート、ピロリン酸メラミン、ブチレンジグアナミン、ノルボルネンジグアナミン、メチレンジメラミン、エチレンジメラミン、トリメチレンジメラミン、テトラメチレンンジメラミン、ヘキサメチレンジメラミン、1,3-ヘキシレンジメラミンが挙げられる。中でも、メラミンシアヌレートが好ましい。トリアジン環を含有する化合物の配合量は、成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部に対して、好ましくは0.1~50質量部、より好ましくは5~40質量部である。これら範囲の下限値は、トリアジン環を有する化合物から燃焼不活性ガス(窒素ガス)を十分発生させて他の難燃性付与剤との相乗効果を得る点で意義が有る。また上限値は、成形加工性や機械的特性の点で意義が有る。
 無機系難燃性付与剤の具体例としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ソーダ等のアンチモン化合物;硫酸亜鉛、スズ酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛等の亜鉛化合物;ヒドロキシ亜鉛酸化第一鉄、酸化第二鉄等の鉄化合物、メタスズ酸、酸化第一スズ、酸化第二スズ等のスズ化合物;タングステン酸の金属塩、タングステンとメタロイドとの複合酸化物酸等のタングステン化合物;ジルコニウム系化合物;ハイドロタルサイトが挙げられる。これらは脂肪酸やシランカップリング剤で表面処理されていても良い。難燃性の点から、亜鉛化合物が好ましく、特にスズ酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛が好ましい。これらを配合すると、燃焼時の殻形成の速度が増大し、殻形成がより強固になる。亜鉛化合物(特にスズ酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛)の平均粒子径は、好ましくは5μm以下、より好ましくは3ミクロン以下である。スズ酸亜鉛(ZnSnO)、ヒドロキシスズ酸亜鉛(ZnSn(OH))の市販品として、例えば水澤化学社製の商品名アルカネックスZS、アルカネックスZHSがある。
 シリコーン系難燃付与剤としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーンオイルが挙げられる。シリコーン樹脂としては、例えば、SiO2、RSiO3/2、R2SiO、R3SiO1/2の構造単位を組み合わせてできる三次元網状構造を有する樹脂が挙げられる。ここで、Rはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、又は、フェニル基、ベンジル基等の芳香族基、もしくはビニル基を有するアルキル基又は芳香族基を示す。具体例としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル、エポキシ変性、アルキル変性、アミノ変性、カルボキシ変性、アルコール変性、エーテル変性等の変性シリコーンオイル、ジメチルポリシロキサンゴム、メチルビニルポリシロキサンゴム等のシリコーンゴム、メチルシリコーン樹脂、エチルシリコーン樹脂等のシリコーン樹脂が挙げられる。
 難燃性樹脂組成物のショアーD硬度は、好ましくは65以下、より好ましくは60以下である。また、引張伸び(JIS K7113-2準拠)は、好ましくは100%以上、より好ましくは150%以上である。
 難燃性樹脂組成物は、公知の方法により製造できる。例えば、各成分を同時に又は逐次的に、ヘンシェルミキサー、V型ブレンダー、タンブラーミキサー、リボンブレンダー等の混合器に装入して混合し、単軸押出機、二軸押出機等の多軸押出機又はニーダー、バンバリーミキサー等で溶融混練して難燃性樹脂組成物を得ることができる。
 特に、多軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練性能に優れた装置を使用すると、各成分がより均一に分散された高品質の難燃性樹脂組成物が得られる。また、その任意の段階で、必要に応じて添加物(例えば酸化防止剤)を添加することもできる。
 各成分を配合する順序は、特に制限されない。特に、予めエチレンとビニルエステルとの共重合体(A)、プロピレン系共重合体(B)、ポリプロピレン(C)、及び、所望によりエチレン・α-オレフィン共重合体(G)を溶融混練して重合体組成物(H)を製造する工程と、少なくともこの重合体組成物(H)、金属水酸化物(D)、ホウ酸亜鉛(E)及び粉末シリコーン(F)を溶融混練する工程により製造する方法が特に好ましい。このような2段階の製造方法を用いれば、混練時の発泡が抑制され、より優れた外観や機械物性を有する樹脂組成物が得られる。なお、樹脂組成物は少なくとも重合体組成物(H)を製造する工程において架橋剤を含まないことが好ましい。また、これら重合体成分の一部と金属水酸化物(D)の全部を溶融混練してマスターバッチとし、その後溶融混練することも好ましい。この場合、引張伸び、柔軟性、難燃性のバランスがより優れた組成物が得られる。
 [成形体]
 本発明の成形体は、以上説明した難燃性樹脂組成物を含んでなる。成形体の形状は特に制限されず、溶融成形によって種々の形状に成形できる。溶融成形法としては、例えば、押出成形、回転成形、カレンダー成形、射出成形、圧縮成形、トランスファー成形、粉末成形、ブロー成形、真空成形が挙げられる。この成形体は、他の材料とのとの複合体、例えば積層体であってもよい。
 この成形体は、無機系充填剤を高い割合で含み、引張伸び、柔軟性及び難燃性のバランスにに優れるので、例えば、電線、建材等の用途に幅広く利用できる。より具体的には、例えば電線の絶縁体、電線シース等の電線被覆の用途に好適である。特に筒状の形状を有する電線等の成形体の耐傷付き性を改善できる。電線の絶縁体、電線シース等の被覆層は、公知の方法、例えば押出成形等の方法により電線の周囲に形成できる。
 以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
 <成分(A)~(H)>
 実施例に用いた各成分は、以下の通りである。
 [エチレンとビニルエステルとの共重合体(A)]
 エチレン-酢酸ビニル共重合体(商品名EVAFLEX EV170、三井デュポンポリケミカル(株)製)(以下「EVA」と略す)
 [プロピレン系共重合体(B)]
 [プロピレン・エチレン・1-ブテン共重合体(B-1)]
 プロピレン・エチレン・1-ブテンランダム共重合体(MFR=8.5g/10min、Tm=観測されず、エチレン含量=14モル%、1-ブテン含量=20モル%、Mw/Mn=2.0、ショアーA硬度=38、結晶化度(WAXD法)=5%以下、mm値=90%)(特開平2007-186665号公報記載の方法で製造した)(以下「PBER」と略す)
 [プロピレン・1-ブテン共重合体(B-2)]
 プロピレン・1-ブテン共重合体(MFR=7g/10min、Tm=75℃、1-ブテン含量26モル%、Mw/Mn=2.1、結晶化度(WAXD法)=28%)を使用した。(特開平2007-186665号公報記載の方法で製造した)(以下「PBR」と略す)
 [ポリプロピレン(C)]
 アイソタクティックホモポリプロピレン(Tm=160℃、MFR(230℃)=0.5g/10min)(以下「hPP」と略す)
 [金属水酸化物(D)]
 水酸化マグネシウム(商品名Magnifin(登録商標)H5IV、Albemarle社製)(以下「MDH」と略す)
 [ホウ酸亜鉛(E)]
 ホウ酸亜鉛(商品名アルカネックス(登録商標)FRC-600、水澤化学工業(株)製)
 [粉末シリコーン(F)]
 ポリオルガノシロキサン(商品名DOW CORNING(登録商標)4-7081 RESIN MODIFIER、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製、GPC法により測定した数平均分子量(Mn)=1000000)
 [エチレン・α-オレフィン共重合体(G)]
 メタロセン触媒を用いて製造したエチレン・1-ブテン共重合体(密度=885kg/m、MFR(g/10min)190℃、2.16kg荷重下)=0.5、Mw/Mn=2.1、B値=1.05)(以下「EBR」と略す)
 [重合体組成物(H)]
 上記のエチレンとビニルエステルとの共重合体(A)80質量%と、上記のプロピレン・エチレン・1-ブテン共重合体(B-1)20質量%を、ラボプラストミル(東洋精機(株)製)を用いて190℃で混練し、製造した重合体組成物。
 <各成分の物性値の測定方法>
 上記各成分の物性値は下記のように測定した。
(1)コモノマー(エチレン、1-ブテン)含量:
 13C-NMRスペクトルの解析により求めた。
(2)メルトフローレート(MFR):
 ASTM D-1238に準拠し、190℃又は230℃で2.16kg荷重下のもと測定した。
(3)融点(Tm):
 DSCの発熱・吸熱曲線を求め、昇温時のΔHが1J/g以上の融解ピークの頂点の位置の温度をTmとした。測定は、試料をアルミパンに詰め、100℃/分で200℃まで昇温して200℃で5分間保持し、10℃/分で-150℃まで降温し、次いで10℃/分で200℃まで昇温する際の発熱・吸熱曲線より求めた。
(4)分子量分布(Mw/Mn):
 GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によって、オルトジクロロベンゼン溶媒を用いて、140℃で測定した。
(5)密度:
 ASTM D1505に準拠して測定した。
(6)結晶化度:
 測定装置としてRINT2500(リガク社製)を用い、X線源としてCuKαを用いて測定した広角X線プロファイルの解析により求めた。
(7)ショアーA硬度:
 プレス成形機によりシートを作製し、ASTM D2240に準拠して測定した。
 <実施例及び比較例の評価項目>
(1)引張伸び:
 JIS K7113-2に準拠し、2mmtプレスシートにて測定した。
(2)ショアーD硬度:
 ASTM D2240に準拠して測定した。
(3)難燃性(垂直燃焼試験)、押出外観評価:
 難燃性樹脂組成物を溶融押出機(製品名ラボプラストミル、東洋精機社製)に電線被覆用ダイスを設置したものを用いて、シリンダー温度210℃、ダイス温度230℃、スクリュー回転30rpm、押出量1.6~1.8kg/hの条件で、素線径0.18mmの軟銅線の30本撚り導体(外径約1.15mm)の周囲を1.4mm厚の難燃性樹脂組成物で被覆して、仕上がり径4.0mmの絶縁電線サンプルを得た。このサンプルを用い、UL規格 UL1581VW-1に制定される垂直燃焼試験に基づき評価した。この試験を、以下「VW-1」と略す。このVW-1は、Vertical Wireの略であり、当該試験はUL規格における垂直燃焼試験の1つである。この試験で合格と判定される為には、試料を垂直に保持した状態で、ガスバーナーにより15秒間炎を当て、次に15秒間炎を消し、これを5回繰り返して、5回のいずれの燃焼後でも60秒以内に消火しなければならない。また、これを5回繰り返している間に、上部の旗や下部の綿が燃えてもいけない。この試験に合格した電線のみ、製品に“VW-1”を表示する事ができる。各表中に示す評価結果の欄には、VW-1の合否結果と共に、着火5回中10秒~60秒で消火した回数も併せて記載した。
 押出外観については、上記成形品の表面状態を肉眼で観察し、以下の3段階で評価した。
「1」:表面が大変平滑である。
「2」:表面が平滑である。
「3」:表面が荒れている。
 [実施例1]
 表1の配合からなる組成物をラボプラストミル(東洋精機(株)製)を用いて混練した。プレス成形機によって、これを厚さ2mmのシートに成形した(加熱温度190℃、加熱時間7分、冷却条件15℃/4min、冷却速度約40℃/min)。さらに上記記載の方法で絶縁電線サンプルを作製した。これらシート及び電線サンプルについて評価した結果を表1に示す。
 [実施例2~5、比較例1~4]
 表1の配合からなる組成物に変更した以外は、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1に示す様に、各実施例の難燃性樹脂組成物は、各比較例の難燃性樹脂組成物よりも、柔軟性、引張伸びのバランスに優れ、垂直燃焼試験からみた難燃性も良好であった。
 [実施例6~8、比較例5~7]
 表2の配合からなる組成物に変更した以外は、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表2に示す様に、各実施例の難燃性樹脂組成物は、各比較例の難燃性樹脂組成物よりも、柔軟性、引張伸びのバランスに優れ、垂直燃焼試験からみた難燃性も良好であった。
 <実施例9>
 表3の配合からなる組成物に変更した以外は、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表3に示す様に、エチレン・α-オレフィン共重合体(G)を用いることで、さらに引張伸び、柔軟性が向上した。
 [実施例10]
 表4に示す重合体組成物(H)をまず製造する工程と、その後表4に示す他の成分を溶融混練する工程により製造したこと以外は、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表4に示す様に、2段階混練を実施したことにより、VW-1試験では着火5回とも10秒以内で消火するという優れた難燃性が得られた。これは1段階混練を実施した実施例1~9の難燃性(着火5回中10秒~60秒で消火した回数が2回)よりもさらに優れた結果である。この結果は、2段混練によって難燃剤の分散性がより良好になったからと考えられる。また、引張伸び、柔軟性、押出外観もより向上した。

Claims (14)

  1.  重合体成分として、
     エチレンとビニルエステルとの共重合体(A)50~95質量%、
     プロピレン以外のα-オレフィンの含量が10~60モル%のプロピレン系共重合体(B)5~50質量%、及び、
     プロピレン以外のα-オレフィンの含量が10モル%未満のポリプロピレン(C)0~40質量%
    [成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]
    を含有し、
     さらに成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部に対して、
     金属水酸化物(D)50~350質量部、
     ホウ酸亜鉛(E)0.1~50質量部、及び
     粉末シリコーン(F)0.1~50質量部
    を含有し、
     成分(E)及び(F)の合計量に対する成分(D)の質量比[D/(E+F)]が15以下である難燃性樹脂組成物。
  2.  プロピレン系共重合体(B)が、下記条件(m)及び(n)を満たすプロピレン・エチレン・炭素数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-1)である請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
    (m)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定された分子量分布(Mw/Mn)が1~3である。
    (n)プロピレン由来の構成単位を40~85モル%、エチレン由来の構成単位を5~30モル%、及び炭素数4~20のα-オレフィン由来の構成単位を5~30モル%含む(ここで、プロピレン由来の構成単位、エチレン由来の構成単位、及び炭素数4~20のα-オレフィン由来の構成単位の合計は100モル%である。)。
  3.  プロピレン系共重合体(B)が、下記条件(a)及び(b)を満たすプロピレン・炭素数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-2)である請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
    (a)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定された分子量分布(Mw/Mn)が1~3である。
    (b)融点Tm(℃)と、13C-NMRスペクトル測定にて求められるコモノマー構成単位の含量M(モル%)とが、
     146exp(-0.022M)≧Tm≧125exp(-0.032M)
    の関係式を満たす(ただし、Tmは120℃未満である)。
  4.  成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部に対して、さらにエチレン・α-オレフィン共重合体(G)0.1~30質量部を含む請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
  5.  成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部に対して、
     金属水酸化物(D)150~300質量部、
     ホウ酸亜鉛(E)10~50質量部、及び
     粉末シリコーン(F)0.1~40質量部
    を含有し、質量比[D/(E+F)]が13以下である請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
  6.  成分(B)を15質量%以上含有するか、または、成分(B)を10質量%以上及びポリプロピレン(C)を1質量%以上含有し[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]、さらに下記条件(1)および(2)を満たす請求項1記載の難燃性樹脂組成物。
    (1)ASTM D2240に準じて測定したショアーD硬度が40~65である。
    (2)JIS K7113-2に準じて測定した、2mm厚プレスシートの引張破断伸びが100%以上である。
  7.  成分(B)としてプロピレン・エチレン・炭素原子数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-1)を15質量%以上含有するか、または、共重合体(B-1)を10質量%以上及びポリプロピレン(C)を1質量%以上含有し[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]、さらに下記条件(1a)および(2)を満たす請求項6記載の難燃性樹脂組成物。
    (1a)ASTM D2240に準じて測定したショアーD硬度が40~60である。
    (2)JIS K7113-2に準じて測定した、2mm厚プレスシートの引張破断伸びが100%以上である。
  8.  成分(B)としてプロピレン・炭素原子数4~20のα-オレフィンランダム共重合体(B-2)を15質量%以上含有するか、または、共重合体(B-2)を10質量%以上及びポリプロピレン(C)を1質量%以上含有し[成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量%]、さらに下記条件(1b)および(2)を満たす請求項6記載の難燃性樹脂組成物。
    (1b)ASTM D2240に準じて測定したショアーD硬度が45~65である。
    (2)JIS K7113-2に準じて測定した、2mm厚プレスシートの引張破断伸びが100%以上である。
  9.  請求項1記載の難燃性樹脂組成物を製造する為の方法であって、
     少なくともエチレンとビニルエステルとの共重合体(A)及びプロピレン系共重合体(B)を含む重合体成分を溶融混練して重合体組成物(H)を製造する工程と、
     少なくとも重合体組成物(H)、金属水酸化物(D)、ホウ酸亜鉛(E)及び粉末シリコーン(F)を溶融混練する工程
    を有することを特徴とする難燃性樹脂組成物の製造方法。
  10.  請求項9記載の方法で製造された難燃性樹脂組成物。
  11.  請求項1または10記載の難燃性樹脂組成物を含んでなる成形体。
  12.  電線の絶縁体又は電線シースである請求項11記載の成形体。
  13.  請求項11記載の成形体である電線の絶縁体及び/又は電線シースを有する電線。
  14.  電線が、電源コード用電線、機器用電線又は屋内配線向け電線である請求項13記載の電線。
     
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