JPH01304159A - 難燃性ポリマー組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、難燃性ポリマー組成物、さらに詳しく１ｉＡ
ｓ’ｒＭ　　Ｅ８４のトンネル試験において等級Ａと認
定することができる熱可塑性ポリマー重放物に関する。

さらに、本発明は、主体のポリマーの有利な物性及び美
的特性を保持させながら慣用の混合及び押出装置で加工
できる難燃性ポリマー組成物に関する。

熱ｏＴ塑性プラスチックに難燃性を付与するためにアル
ミナ三水和物及び水酸化マグネシウムのような充填剤が
使用されてきた。しかしながら、これらの物質は多くの
固有の欠点を有している。

ＡＳＴＭ　Ｅ８４０トンネル試験に合格するのに必要な
景で使用した場合には、それらはプラスチックを非常に
脆くする。さらにこれらの充填剤は低融点の熱可塑性プ
ラスチックにしか使用することができない。

また、ハロゲン−アンチモン系化合物も効果的な難燃剤
であるが、これらは非常に多量の黒煙及び刺激性ヒユー
ムを発生する。

以下の米国特許、即ち、第４，００６，１１４号、第４
．１３１．５９２号、第４，２２５，３１８号、第４　
、２２５　。

６４９号及び第４，３６７．３０６号は当該技術の現状
を示している。

従って、本発明の目的は、ＡＳ’ｒＭ　Ｅ８４のトンネ
ル試験において等級Ａと認定できる難燃性ポリマー組成
物を提供することにある。

本発明の他の目的は、２５以下の延焼性等級及び４５０
以下の発煙性１等級を有する難燃性ポリマー組成物を提
供することにある。上記両等級は前記ＡＳＴＭ　ｇ８６
のトンネル試験に従って行った試験結果によって与えら
れるものである。

本発明のさらに他の目的は慣用の加工装置で効果的に配
合できる難燃性ポリマー組成物を提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、難燃性ポリマー組成物中
に難燃物質を存在させてもポリマー成分の望ましい物性
及び美的特性が実質的に影響されない上記した有利な難
燃性ポリマー組成物を提供することにある。

本発明の他の目的の中には、商業的に容認される製品に
必要な上記要件の全てに適う離燃性酢酸ビニルポリマー
組成物を提供することがある。

特に、本発明の目的は、所定の組成範囲内で選択された
成分を含む難燃性ポリマー配合物（ｆｏｒｍ−ｕｌａｔ
ｉｏｎ　）及びその製品を提供することにある。

該配合物は火に当たると軟化しかつ炭化するが、を 流動することなく固体のままであるので、その構造の元
のままの固結状態（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を保持しかつ
難燃性ポリマー組成物の下にある構造体が燃焼するのを
防ぐ。

本発明のこれらの目的及び他の目的並びに特徴全以下の
本発明の説明によシ明らかにする。

本発明によると、組成物の重量基準で限定された量の次
の成分を有する難燃性ポリマー組成物が提供される。

熱可塑性ポリマー　　　　　　　　１５〜４０水酸化マ
グネシウム又は酸化マグネシウム　　２０〜４０アルミ
ナ三水和物　　　　　　　　１０〜２５塩素化パラフイ
ン系炭化水素　　　１０〜２〇三酸化アンチモン　　　
　　　　　　Ｏ〜１５ポリ酢酸ビニル　　　　　　　　
　　２４．２水酸化マグネシウム　　　　　　　　３８
．６アルミナ三水和物　　　　　　　　　１４．５７０
％塩素化パラフィンワックス　　　　　■５．２三酸化
アンチモン　　　　　　　　　　７．５成分合計　　　
　　　　　　　ｔｏｏ、。

本発明の離燃性組成物は２５以下の延焼性等級及び４５
０以下の発煙性等級を示す。上記両等級は前記ＡＳＴＭ
　Ｅ８６に従って行われるトンネル試験で決定される。

本発明の椰酸物は、それらを壁板材に似せて作る外壁積
層構造物として特に有用である。

本発明の難燃性ポリマー組成物のポリマー成分としては
熱可塑性ポリマー、例えばポリ酢酸ビニル、ポリエチレ
ン１．ｔ？ｌＪスチレン、ポリエステル、ＰｖＣ又はエ
チレンプロピレンゴム状ポリマー等が挙げられる。

好ましい熱可塑性ポリマーは、好ましくは４０以下、最
も好ましくは９以下のメルトインデックスを有する酢酸
ビニルポリマーである。

本発明においてポリマー成分の適切な量は組成物の約１
５〜４０重量％であり、最適な量は約２５重ｆ％である
。

本発明組成物の酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウ
ム成分は易燃性を低下しかつ発火の際に発生する煙の量
を減少するために存在させる。水酸化マグネシウムは本
発明組成物中に約２０〜４０重量％存在させるのが適当
である。

アルミナ三水和物成分は本発明組成物の約１０〜２５重
量％、最適には約１５重蛍チの債で存在させるのが適し
ている。炎に当てると組成物がしたたシ落ちるようにな
るので、上記の廠よシ多い量のアルミナ三水和物を使用
するのは好ましくない。

水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウムとの化合物で
あるハイドロタルク石類（マナセアイトともいう）をア
ルミナ三水和物及び酸化マグネシウム又は水酸化マグネ
シウム成分の代わシにそれぞれ使用することができる。

本発明の組成物の塩素化パラフィン系炭化水素は組成物
の約１０〜２０重量％、最適には約１５重量％の量で存
在させるのが適している。そのような炭化水素類は約４
０〜８０％の塩素を含みかつ平均して１８〜３６個の炭
素原子を有するのが適している。

本発明組成物の三酸化アンチモンは組成物の約０〜！５
重量％、最適には約７．５重量％の量で存在させる。

本発明の組成物は各成分を乾式ブレンドして、約２８５
〜４００“Ｃに加熱された押出機中でこの混合物を可塑
化する（　ｆｌｕｘ　）ことによって調製される。次ｔ
ζ、押出物をはレット化し、かつ３２５°Ｆ（約１６３
”Ｃ）及び２１＊０００　ｐｓｉ　（７）圧力でプレス
成形して６Ｘ６Ｘ１／４インチ（約１５．２Ｘ１５．２
ＸＯ，６ｃＩｎ）の試験片を得る。次に、約１９００’
Ｆ　（約１０３８”Ｃ）の５インチ（１２，５ｍ）の長
さの青炎を出すブンゼンバーナー１１インチ（２，５４
ｃｒｎ）の所に設けた網目１インチ（２，５４ｃｒｎ）
の全槽上に試験片を置くことによって試験片の耐燃性を
調べた。炎によシ試験片が燃え尽きた時に又は加熱後１
０分が経過した時に、試験を終了する。これらの条件に
おいて、例えば、酢酸ビニルポリマーは３０秒以内に燃
え尽へ、また、硬質ｐｖｃは５分以内に燃え尽きた。こ
れに対して、本発明の組成物は１０分間にわたってこの
燃焼試験に耐えることができた。

表１ 組成物 ＥＶＡ（ポリ酢酸ビニル）樹脂　　　２４　２４　２４
　　２４　２４アルミナ三水和物　　　　　　　５４　
３９　２６．５　１４　　０Ｍｇ（ＯＨ）２０　１５　
２７．５　４０　５４７０％塩素化パラフィンワックス
　　１５　　１５　　１５　　　１５　　１５サーモガ
ード　ＣＰＡ　　　　　　　７　　７　　７　　　７　
　７（三酸化アンチモン） 表　１　（続き） 炭化時間　　　　　３２　３５　３２　３０　３０垂れ
時間　　　　　５０　９５　１５０　２８０　１４０し
たたり（Ｄｒｉｐ）　　　　　１５５　　　なし　　な
し　　なし　　なし全燃焼（Ｂｕｒｎ　ｔｈｒｏｕｇｈ
）　　　有り　　なし　　なし　　なし　　なし発炎時
間　　　　　１５５　６００　６００　６００　６００
煙　　　　　　　　　　　　　　　黒　　　白　　　白
　　　白　　　白残留炎　　　　　　　　　有り　　な
し　　なし　　なし　　なしこれらの結果は、組成物４
が最も優れた難燃性を有していることを示している。

ＡＳＴＭ　Ｅ８４のトンネル試験を行ったところ、上記
組成物４に関して次の結果を得た。

延焼等級　　　　　　　　　２０ 発煙等級　　　　　　　　　１６０ これらの値によって、この組成物は等ｄＡであるとみな
すことができる。

また、ポリ酢酸ビニル（ＥＶＡ）系難燃性ボリマ−組成
物試料を射出成形によって製造した。好ましい発明組成
物（上記組成物４）の物性をＥＶＡ自体と対比して次に
挙げる。

引張強さ（ｐｓｉ）　　　　　２８００　　　　２７１
７破断強ｉ　（ｐｓｉ）　　　　　２８００　　　２５
５４引張弾性率　　　　　　２５００　　　　目９０伸
び率（％）　　　　　　　８００　　　　７５０本発明
の組成物を粉末混合物又ははレットに８易に加工するこ
とができるのは、水酸化マグネシウム及びアルミナ水和
物充填剤上で溶融し、かつ吸浴させることができる塩素
化パラフィン成分が組成物中に存在する結果である。さ
らに、その結果中じる被膜は組成物中の充填剤とポリマ
ーとの間の滑剤及び相容剤として作用することができΣ
。

塩素化パラフィンが充填剤に谷筋に吸着されるので、本
発明の組成物は、組成物を調製するために使用する温度
で通常中じるスクリュー滑９（ｓｃｒｅｗｓｌｉｐｐａ
ｇｅ）も示さない。

塩素化パラフィンから発生する塩化水素が上記充填剤と
反応するので、非常に優れた離燃性が本発明の組成物に
認められる。これらの反応生成物はポリマーの重要な炭
化及び架橋反応を促進する縮合触媒として作用すると思
われる。従って、樹脂それ自体は引火性ガスを発生しな
い。その代わりに、不揮発性の有機物を生成する。燃焼
中に生成する少゛計のガスは、水和充填剤及び反応性三
酸化アンチモンから生成される水が存在するので燃料源
として急激に役に立たなくされる。

約１．５ｇ／ｍ５の密度を有する本発明の組成物は圧縮
して、泳々の成形物、例えば、はレット、竜〜抜核用被
膜、導管及び発泡体、積層体、例えば、金属、木材及び
プラスチックのような支持体の間又は上にそれらを使用
した積層体にすることができる。

本発明を本発明の幾つかの実＃Ｉ態様を具体的に参照し
て説す」シてきたけれど、変更及び改変を本発明の範囲
内で行うことができる。

手Ｕごン市正書（自発） 平成　１年　６月２９日 １１許庁長官　殿 １、事１！ｌの表示 平成　　１　年待Ｓ’Ｆ願第　３８５２４　　号２、ｌ
’ｆｆｉ明の名称 １１　所　　アメリカ合衆国、ニューシャーシー州・０
７０９５゜ウッドブリッジ、ワン・ウッドブリッジ・セ
ンター（番地その他表示なし） 名　称　　エム・アンド・ティ・ケミカルス・インコー
ホレイテッド ４、代理人 〒１０５住　所　　東京都港区西新橋１丁目１番１５号
物産ビル別館　四（５９１）０２ｆ３１５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第４真第１８行〜第１９行の「酢酸ビニル
ポリマー」を「エチレン−酢酸ビニルコポリマー（ｃｏ
ｐｏｌｙｍｅｒ）　Ｊと補正する。

（２）同書第６頁第１行、第６頁第１４行〜第１５行、
第９頁表Ｉ中の「成分」の欄第１行及び第１０頁末行の
「ポリ酢酸ビニル」を［エチレン−酢酸ビニルコポリマ
ー」と補正する。

（３）同書第６頁末行及び第９頁第２行の「酢酸ビニル
ポリマー」を「エチレン−酢酸ビニルコポリマーＪと補
正する。

（４）同書第１１頁第４行の「発明」を「本発明ｊと補
正する。

特許請求の範囲 １．８）　　約１５〜４０重量％の熱可塑性ポリマー、
ｂ）　約２０〜４０重量％の岑酸化マグネシウム又は酸
化マグネシウム、 Ｃ）約１０〜２５重量％のアルミナ三水和物又は水酸化
アルミニウム、 ｄ）約１０〜２０重量％の塩素化パラフィン系炭化水素
、及び ｅ）約０〜１５重量％の二酸化アンチモンから成ること
を特徴とする優れた延焼性等級及び発煙性等級を有する
外壁積層構造物の心材として有用な難燃性組成物。

２、前記ａ）の熱可塑性ポリマーがエチレン−にビニル
コボＩマー、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル又はエチレン−プロピレンゴムであ
る請求項１記載の組成物。

３、前記ａ）の熱可塑性ポリマーがエチレン−にビニル
コポｌマーである請求項２記載の組成物。

４、前記のエチレン−ビニルコポｉマーが１８未満のメ
ルトインデンクスを有する請求項３記載の組成物。

５−前記のエチレン−ビニルコポ１マーが９未満のメル
トインデンクスを有する請求項３記載の組成物。

６　、ＡＳＴＭ　Ｅ　８４のトンネル試験によって測定
して２５以下の延焼性等級及び４５０以下の発煙性等級
を有する請求項１記載の組成物。

７、ａ）　　約２４．２重量％のエチレン−７ビニルユ
水ユヱニ、 ｂ）　約３８．６重量％の水酸化マグネシウム、Ｃ）約
１４．５重量％のアルミナ三水和物、ｄ）約１５．２重
量％の塩素化パラフィンワックス、及び ｅ）　約７．５重量％の三酸化アンチモンから成る請求
項１記載の組成物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）約１５〜４０重量％の熱可塑性ポリマ ｂ）約２０〜４０重量％の水酸化マグネシウム又は酸化
   マグネシウム、 ｃ）約１０〜２５重量％のアルミナ三水和物又は水酸化
   アルミニウム、 ｄ）約１０〜２０重量％の塩素化パラフィン系炭化水素
   、及び ｅ）約０〜１５重量％の三酸化アンチモンから成ること
   を特徴とする優れた延焼性等級及び発煙性等級を有する
   外壁積層構造物の心材として有用な難燃性組成物。 ２、前記ａ）の熱可塑性ポリマーがポリ酢酸ビニル、ポ
   リエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビ
   ニル又はエチレン−プロピレンゴムである請求項１記載
   の組成物。 ３、前記ａ）の熱可塑性ポリマーがポリ酢酸ビニルであ
   る請求項２記載の組成物。 ４、前記のポリ酢酸ビニルが１８未満のメルトインデッ
   クスを有する請求項３記載の組成物。 ５、前記のポリ酢酸ビニルが９未満のメルトインデック
   スを有する請求項３記載の組成物。 ６、ＡＳＴＭＥ８４のトンネル試験によつて測定して２
   ５以下の延焼性等級及び４５０以下の発煙性等級を有す
   る請求項１記載の組成物。 ７、ａ）約２４．２重量％のポリ酢酸ビニル、 ｂ）約３８．６重量％の水酸化マグネシウム、 ｃ）約１４．５重量％のアルミナ三水和物、 ｄ）約１５．２重量％の塩素化パラフィンワックス、及
   び ｅ）約７．５重量％の三酸化アンチモンから成る請求項
   １記載の組成物。