JPH03217456A - 難燃性及び高耐衝撃性ポリエチレン成形組成物 - Google Patents

難燃性及び高耐衝撃性ポリエチレン成形組成物

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JPH03217456A
JPH03217456A JP2217243A JP21724390A JPH03217456A JP H03217456 A JPH03217456 A JP H03217456A JP 2217243 A JP2217243 A JP 2217243A JP 21724390 A JP21724390 A JP 21724390A JP H03217456 A JPH03217456 A JP H03217456A
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Richard A Glover
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ロイ　リー　オーンドルフ，ジュニア
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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、耐衝撃性及び難燃性であり及びその燃焼生成
物が本質的に無毒性である高分子組成物並びに層の少な
くとも一面がそのような組成物より形成されている２枚
複合ラミネートに関する。
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）はその高い耐
衝撃性が公知である。事実、ｒ　Ｍｏｃｌｅｒｎ　Ｐｌ
ａｓｔｉｃｓＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　Ｊ　］９８４
〜８５，　ＭｃＧｒａｗＨｉｌｌ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉ
ｏｎＣｏｍｐａｎｙ　，　６８頁はＵＨＭＷＰＥか極低
温においてさえあらゆるプラスチックのうち最も高い耐
衝撃靭性を有していることを示している。その高い衝撃
強さのため、ＵＨＭＷＰＥはそのような高い衝撃強さが
必要な楕遺体に用いられてきた。１つの例は、Ｋｒａｍ
ｅｒの米国特許第４，６７９，５１７号に記載されてい
るような船体を保護するための耐衝撃性フェンダーであ
る。ＵＨＭＷＰＨに関する問題は、それがかなり易燃性
であることである。従って、ＵＨＭＷＰＥより製造され
た構造体は高耐衝撃性を与えるが、その速い燃焼速度、
高い発熱及び燃焼ドリップ傾向は火災においてかなり危
険である。
良好な難燃性を有する配合高分子物質も公知である。こ
れらの多くはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又は他のハロゲ
ン化ポリマーをベースとしている。他はハロゲン化添加
剤を含む非ハロゲン化ポリマーをペースとしている。ポ
リマー中又は添加削中にかかわらずハロゲンを含む組成
物に関する問題は、そのような組成物の燃焼生成物が毒
性であることである。
高分子組成物に難燃性を与える他の非ハロゲン化添加剤
も公知である。単一の添加剤よりもむしろ２種もしくは
それ以上の添加剤の組成物か難燃性を達成するために用
いられる。
単一のパッケージの難燃性添加剤のほとんどに関する欠
点は、それが耐衝撃性にかなり悪影響を有することであ
る。これは難燃性組成物（典型的にはシートもしくはス
ラブの形状）が高衝撃応力に暴露されない多くの状況に
おいて許容される。
高衝撃強さ及び難燃性が必須であるか又は少なくともか
なり望ましい状況において（例えば米国特許第４，６７
９，５１７号に示されているような船体の内部）、良好
な衝撃強さを有しない公知の難燃性組成物は有効でない
。
良好な衝撃強さ、難燃性及び毒性燃焼生成物の排除の達
成はとても困難である。当該分野において公知のように
、これらの所望の目的の１つの達成は通常他を犠牲にし
て達成される。事実、出願人は３つの目的をすべて達成
する粒子ブレンドの圧縮成形性組成物を知らない。
本発明の組成物は、ノッチ付アイゾットテストで測定し
たところ、少なくとも約７フットボンド／インチ幅の衝
撃強さ、又は未改良成形ＵＨＭＷＰＥの少なくとも約３
５％の衝撃強さを有する。
本発明の組成物は、ほんのわずかもしくは中レベルの煙
を発生し、及び毒性燃焼生成物を本質的に全く発生せず
、従って、ハロゲン又は燃焼の際にシアン化物を生ずる
物質を本質的に全く含まない 本発明は一態様により、良好な難燃性及び高衝撃強さを
有する圧縮成形高分子組成物を提供する。
最終成形もしくは圧縮形状においてこの組成物は超高分
子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を最大８６体積パー
セント、難燃性化合物を最小８体積パーセント（重量基
準でアンモニウムボリホスフエートについて［１｝ＩＭ
ＩＩＩＰＥの１８．２ｐｐｈ＞、及び細断した強化繊維
を最小６体積パーセント（重量基準で細断したガラス繊
維をＵＨＭＷＰＨの１９．０ｐｐｈ）から構成されてい
る。
さらに、上記組成物に用いられる細断した強化繊維の容
積はタップ密度テストにより測定したところ難燃性高耐
衝撃性組成物の最終圧縮成形体積の少なくとも約２７体
積パーセントでなければならない。難燃性化合物及び細
断した強化繊維の最大体積は、両方の成分が上記最小装
入以上である限りノッチ付アイゾット衝撃強さの７ｆｔ
−１ｂ／インチ幅の最低要求により限定されるのみであ
る。
本発明は第２の態様により、粉末形状（約２５０μｍ未
満の粒度）の高耐衝撃性ポリマー、粉末形状（通常約５
０μｍ未満の粒度）の難燃性添加剤、及び細断した難燃
性強化繊維（通常長さ１／４”未満、直径６〜１５μｍ
のガラス繊維の束）を含む圧縮成形性粒状組成物を提供
する。この粒状物質は態様１に記載された最終成形容積
組成物を提供する比でのタンブル混合により容易に混合
される。さらに、細断した繊維の「嵩張り係数」は最終
成形体積のパーセントとして表わした場合２７％の最小
体積パーセントを与えるに十分であるべきである　（こ
れらの語は後に説明する）。細断した繊維のこの体積基
準は物理特性のための最終成形品における繊維の均一な
分散だけでなく難燃性添加剤と組み合せて用いた場合の
繊維の所望の難燃性作用を確保する。
本発明は第３の態様により、成形前に態様２に記載され
た粒状ブレンドに加えられる直径６〜１５μｍの一束及
び多くのストランドより形成される薄い「圧縮不織布連
続難燃性繊維ベール」を提供する。加熱及び圧力下での
成形の間、ベールはその厚さの約１７２に縮み、存在す
る流動ポリマー、難燃性粉末添加剤及び微粉末顔料と含
浸し、同時にベールの下にあつまる粒状ブレンドの細断
した繊維を「沢過する」。これは圧縮され含浸されたベ
ールが成形品の総厚さの１％未満であるため成形スラブ
もしくはシートの全体の耐衝撃性に実質的に影響を与え
ない表面でのかなり改良された難燃性を与える。
本発明は第４の態様により、前記ポリマー組成物より製
造された成形品、例えばシートもしくはスラブを提供す
る。
本発明は第５の態様により、第１、第２、及び第３の層
を含む複合ラミネートを提供する。第１もしくは表面層
は好ましくは粒状ブレンド上への圧縮性難燃性不織布連
続繊維ベールにより成形される，，裏層は好ましくは態
様２に記載された粒状ブレンドにより成形され、態様］
に記載された最終成形組成物となる。第２の層は熱分解
した際ハロゲンもしくはシアン化物を放出する物質もし
くは添加剤を含まない難燃性エラストマー層である。
従って、この高耐衝撃性複合体の３つの層は難燃性であ
り、燃焼の際ハロゲン又はシアン化物を放出しない。
明細書を通し、出願人は、最終成形化合物の「体積％」
として表わした体積組成物を示した。
ほとんどの場合、この体積組成物はポリマーの１００部
あたりの添加剤の重量部（ＰＨＲ）で示す。これは比較
のため用いる。この成形のための圧縮成形「供給材料」
は粉末又は細断した繊維であり、この物質及びブレンド
に対し「嵩張り密度」を用い、これはこの物質もしくは
ブレンドのタップ（又はパック）密度て割った物質もし
くはブレンドの真の密度であり、このタップ密度はＡＳ
ＴＭテストもしくは変法により測定した一定の反復性嵩
密度である。物理用語において、４．０の「嵩張り係数
ｊはタップ密度テスト後の嵩体積かその真の体８Ｆまで
圧縮された体積の４倍であることを意味する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、良好な難燃性及び高耐衝撃性成形組成物であって、 （ａ）ハロゲン及び燃焼の際シアン化物を形成しない物
    質を含まない高耐衝撃性熱可塑性ベースポリマー； （ｂ）少なくとも８体積パーセントの非ハロゲン化難燃
    性添加剤；及び （ｃ）少なくとも６体積パーセントの細断した強化繊維 を含み、 幅１インチあたり少なくとも約７フィート−ポンドのノ
    ッチ付アイゾット衝撃強さを有する組成物。 ２、前記組成物が純粋な超高分子量ポリエチレン（ＵＨ
    ＭＷＰＥ）の２５パーセント未満の火炎伝播インデック
    ス（ＡＳＴＭＥ−１６２による）を有する、請求項１記
    載のポリマー組成物。 ３、ベースポリマーが超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭ
    ＷＰＥ）である、請求項１記載のポリマー組成物。 ４、前記難燃性添加剤がアンモニウムポリホスフェート
    である、請求項１記載のポリマー組成物。 ５、前記アンモニウムポリホスフェートが本質的に水不
    溶性である、請求項４記載のポリマー組成物。 ６、前記細断した強化繊維がガラス繊維である、請求項
    １記載のポリマー組成物。 ７、成形前の嵩体積パーセントガラス繊維（ＢＶＰＦ）
    が成形したポリマー組成物の体積の少なくとも２７パー
    セントである、請求項６記載のポリマー組成物。 ８、前記難燃性化合物がアンモニウムポリホスフェート
    であり、前記強化繊維がガラス繊維である、請求項１記
    載のポリマー組成物。 ９、衝撃損傷から物体を保護するための成形品であって
    、請求項１記載の組成物を有する成形品。 １０、長さ及び幅がその厚さより実質的に大きい長方形
    のパネルである、請求項１０記載の成形品。 １１、衝撃損傷より表面を保護するための複合ラミネー
    トであって、請求項１記載の組成物を有する第１の層及
    びそれに結合した弾性の第２の層を含むラミネート。 １２、さらに高耐衝撃性を有する本質的に硬質な高分子
    物質の第３の層を含み、第１の層と第３の層が第２の層
    の背中合せの面に結合している、請求項１２記載の複合
    ラミネート。 １３、前記第１及び第３の層が各々超高分子量ポリエチ
    レン（ＵＨＭＷＰＥ）、少なくとも８体積パーセントの
    非ハロゲン化難燃性添加剤もしくはその混合物、及び少
    なくとも６体積パーセントの細断したガラス繊維を含み
    、第１及び第３の層が各々幅１インチあたり少なくとも
    約７フィート−ポンドのノッチ付アイゾット衝撃強さを
    有する、請求項１１記載の複合ラミネート。 １４、不織布、不燃性、長い連続繊維の薄いクロスもし
    くはベールが前記第１の層の暴露面をおおい、圧縮され
    、成形の間前記第１の層の流動性成分と含浸する、請求
    項１３記載の複合ラミネート。 １５、前記クロスもしくはベールの長い連続繊維がガラ
    ス繊維である、請求項１４記載の複合ラミネート。 １６、成形後、前記圧縮含浸されたクロスもしくはベー
    ルの厚さが前記ラミネートの総厚さの１パーセント以下
    である、請求項１４記載の複合ラミネート。
JP2217243A 1989-08-21 1990-08-20 難燃性及び高耐衝撃性ポリエチレン成形組成物 Pending JPH03217456A (ja)

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