JPH05220885A - 難燃性を有するプラスチック物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 保護、難燃性層で被覆したプラスチック重合
体材料のコアを含む難燃性を有するプラスチック物品の
提供。 【構成】 プラスチック重合体材料（熱可塑性、熱硬化
性、硬質フォーム又は半軟質フォーム重合体材料）のコ
アを難燃、チャー形成、泡沸系の混合物からなる保護、
難燃性層で被覆してなる難燃性の新しいプラスチック物
品。この新しい物品は建築業、自動車工業及び鉱業のよ
うな種々な工業において有用な例えば棒、ビーム、管、
ホース、非管状断面材及びパネルの製造に適している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は難燃性を有するプラスチック物
品、特に泡沸系（intumescent system）を含む保護、難
燃性重合体層で被覆した重合体材料を含む物品に関す
る。

【０００２】毎年多くの死亡事件及び個人財産及び工業
設備の相当な損害が火災により発生する。このことはプ
ラスチック製物品の含まれる場合特にそうであり、なぜ
なら多くのプラスチック物品は高度に易燃性であり、燃
えるとき濃密で有毒且つ腐蝕性の煙を発生し、熱の影響
により速やかにその機械的強度が失われ、そして燃える
溶融材料がしたたり落ちることにより容易に火災が拡が
る。

【０００３】このような状態を改善するため、家屋及び
工業における例えば建築物のフレーム、管、ホース、断
熱塗料及び断熱パネルのような適用における耐火性又は
難燃性プラスチック物品に対する法律規制が着実に増加
しており、さらにこれに対する一般的な市場要求があ
る。

【０００４】ここで使用する用語プラスチック材料は熱
可塑性重合体材料、熱硬化性重合体材料並びに重合体硬
質フォーム及び半軟質フォーム材料を指す。用語プラス
チック物品はそのコアが前記プラスチック材料でつくら
れた物品を指す。

【０００５】プラスチック物品に難燃性（flame retard
ancy）又は耐火性（fire resistancy）を与える種々の
技術が開発された。これらの技術はある材料が可燃性で
なく、及び／又はそれ自身又は他の化合物の組合せでそ
のような化合物又は化合物の組合せと一緒に使用した材
料に対して難燃性又は耐火性を付与することができると
いう知識に基づく。耐火性（ＦＲ）と難燃性（ＦＲ）の
用語はここでは互換的に使用される。ＦＲ材料の用語は
ある化合物（剤）又は化合物の混合物（系）と一緒に使
用するか又はそれを用いて処理又は改質して対応する未
処理又は未改質材料と比較して減少した燃焼速度を示す
材料を指す。同様にＦＲ剤及びＦＲ系の用語はＦＲ剤又
はＦＲ系を一緒に使用するか又はそれを用いて処理又は
改質して対応する未処理又は未改質材料と比較して減少
した燃焼速度を材料に与える化合物、それぞれ化合物の
混合物を指す。

【０００６】プラスチック物品にＦＲ性を付与する代表
的な方法は本来ＦＲ性を持つプラスチック材料で物品を
製造することからなる。そのようなＦＲプラスチック材
料はハロゲン原子又は他の官能基例えばフタルイミド基
を持ち、この物はプラスチック材料にＦＲ性を与える。
もっとも広く使用されている固有のＦＲプラスチック材
料はポリ塩化ビニルである。ハロゲンを含まない固有の
ＦＲプラスチック材料は広範に行きわたった用途を得て
いない。

【０００７】プラスチック物品に難燃性を与える他の方
法は可燃性プラスチック材料及びＦＲ剤、ＦＲ系又は難
燃、泡沸（ＦＲＩ）系の混合物から物品をつくることか
らなる。

【０００８】ＦＲ剤の代表的な群は高含量のハロゲン、
通常は塩素及び／又は臭素を含むモノ及びポリハロゲン
化化合物からなり、この場合フッ素は使用される程度が
少ない。これらのＦＲ剤は高分子重合体材料のほかに低
分子化合物もある。ＦＲ剤のさらに別の群はリン含有化
合物例えばリン酸及びポリリン酸の誘導体である。他の
広く使用されるＦＲ剤の群は金属誘導体例えば水和アル
ミナ、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム及び特にア
ンチモン塩である。その上難燃性充填剤例えば金属性充
填剤を混合物に添加することができる。これらの種々の
ＦＲ剤を単独又は互いに組み合わせて使用することがで
きる。

【０００９】上述の方法により得られるプラスチック物
品の可燃性は著しく減少するにもかかわらず、そのよう
な解決方法にはかなりの欠点がある。主要な欠点はＦＲ
剤、ＦＲ系又は難燃性充填剤の存在による物理的及び機
械的特性の低下に関連する。ハロゲン化有機化合物及び
／又はある金属誘導体特にアンチモン化合物を含むプラ
スチック物品のさらに別の不利な点は火にさらされると
濃厚で有毒な煙を発生することである。さらにこれら物
品の主要な不利益はそれらを過剰の熱にさらした場合、
それらが速やかに機械的特性を失うことである。過剰の
熱及び熱の用語はここでは互換的に使用される。

【００１０】ＦＲ剤のなおさらに別の群はいわゆる「Ｆ
ＲＩ系」、すなわち難燃性、チャー形成性及び泡沸性を
持つ系を含む。難燃性、チャー形成性及び泡沸性（ＦＲ
Ｉ）の系を含むプラスチック素材は熱（火）の影響下で
膨脹して難燃性のチャーフォームの多気泡層を形成し、
このチャーフォームの多気泡層は下にある材料のために
熱伝達に対してのみならず火及び酸素との直接接触に対
する有効な遮蔽と絶縁をもたらす。

【００１１】難燃、チャー形成（char-forming）、泡沸
系にとっての必要条件はよく知られており、これらのＦ
ＲＩシステムは次の３成分を含む。 （ｉ）非腐蝕性酸前駆物質の形で存在し、熱の作用のも
とで亜リン酸（phosphorus acid）に変換される通常リ
ン酸又はポリリン酸である触媒。亜リン酸は泡沸反応を
開始／触媒する。 （ii）亜リン酸と熱の作用のもとでチャーに変換される
有機化合物である炭素化化合物とも称されるチャー形成
剤。 （iii） 熱及び／又は触媒の影響のもとで不燃性ガス
を発生し、これによりチャーが形成される間にチャーフ
ォーム形成を促進することができる発泡剤。

【００１２】成分を適当に選択することにより、ハロゲ
ンと望ましくない金属誘導体がなく、そしてＦＲＩ系が
活性になる温度に関して調整することができる有効なＦ
ＲＩ系を得ることができる。あるＦＲＩ系においては２
成分例えばチャー形成剤及び発泡剤を単一の化合物に合
併されている。

【００１３】この解決方法も重大な欠点を持つ。プラス
チック材料とＦＲＩ系の混合物からつくった物品の主な
不利益はＦＲＩ系の存在がプラスチック材料の機械的特
性に有害に影響することがあるという事実に存在する。
その上この研究方法はプラスチック材料からつくった物
品に難燃性を与えるために相当量のＦＲＩ系の使用を必
要とし、従って極めて費用がかかる方法である。

【００１４】プラスチック物品にＦＲ性を与えるさらに
別の方法は一般にブラシ、ロール又は吹付けにより物品
に適用するＦＲ又はＦＲＩ塗層の適用を含む物品の表面
処理からなる。しかしながら、これらの塗層は極めて満
足なものではなく、なぜならそれらは一つ又は複数の次
の不利益を与えるからである。すなわちそれらはハロゲ
ン化化合物及び／又は望ましくない金属誘導体を含み、
プラスチック物品上への塗層の接着がしばしば不満足で
あり、塗層が物品の設置及び取扱いの間に機械的損傷を
受けやすく、水又は湿気のある大気にさらした場合、塗
層中に存在する化合物例えばリン化合物は加水分解さ
れ、及び／又は浸出することがあり、種々の要因の影響
下で塗層がはがれ、未保護のプラスチック物品部分が残
されることがある。

【００１５】有効な難燃性を持ちながら一方で火にさら
した場合実質的にその機械的特性を維持する可燃性プラ
スチック材料からつくったプラスチック物品を提供する
ことが本発明の目的である。有効な難燃性を持つプラス
チック物品の製造方法を提供することが本発明の他の目
的である。例えば鋳造鉄管の代わりに鉱業への適用に使
用することができる有効な難燃性を持つプラスチック管
を提供することが本発明の特別の目的である。

【００１６】一つの態様においては、本発明は保護、難
燃性重合体層で被覆したプラスチック重合体材料のコア
を含む有効な難燃性を持つプラスチック物品に関し、前
記層は難燃、チャー形成、泡沸系を含む熱可塑性重合体
材料からなる（以後それぞれＦＲＩ系及びＦＲＩ層と称
する）。

【００１７】好ましい態様においては、本発明はポリオ
レフィンとＦＲＩ系を含む保護、難燃性熱可塑性重合体
層で被覆したプラスチック材料のコアを含む有効な難燃
性を持つプラスチック重合体物品に関する。

【００１８】コアを形成するプラスチック材料は熱可塑
性重合体、熱硬化性重合体、硬質フォーム又は半軟質フ
ォーム重合体材料のいずれであってもよく、この材料は
強化されても又はされなくてもよい。適当な熱可塑性材
料は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体、ポリ−アルファ−メチルスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ
アミド、ポリカーボネート、及び２つ又はそれより多い
熱可塑性重合体の任意のブレンドである。

【００１９】適当な熱硬化性重合体材料は、例えばエポ
キシ樹脂、ポリウレタン、高硬質ゴム、フェノール樹脂
及び架橋ポリエステルを含む。適当な硬質フォーム及び
半軟質フォーム重合体材料は、例えばフェノールフォー
ム、ポリウレタンフォーム及びポリスチレンフォームを
含む。

【００２０】プラスチック材料の強化は慣用的な方法例
えば無機充填剤及び／又は繊維材料、例えばタルク、粘
土、ガラス繊維、炭素繊維、鉱物繊維材料、プラスチッ
ク繊維、織物繊維又は金属フィラメントにより達成する
ことができる。繊維材料は連続ストランド、織布又は不
織布又はメッシュ布又はランダム分布切断繊維の形態で
使用することができる。これらの繊維強化材料の表面
は、さらに繊維材料及びプラスチック材料との間の接着
を改善するため慣用的な方法で処理することができる。

【００２１】その上、コア材料には当該技術分野で使用
する慣用的な添加剤、例えば可塑剤及び抗酸化剤を含ま
せることができる。コアは広範囲の種々の形態で存在す
ることができる。代表的な形態は、例えば棒、ビーム、
管、ホース、非管状断面材及びパネルである。コアは直
接火にさらされ、及び／又は加熱されることのある少な
くとも一つ又は複数の表面を重合体層で被覆するべきで
あり、好ましくはコアは完全な外側及び／又は内側表面
を被覆するべきである。

【００２２】プラスチック材料及び存在させることのあ
る強化材料のもっとも適当な性質と等級、並びにコアの
形状と厚さは物品毎に広範囲に変化させることができ、
そして当業者が慣用的な方法で意図する物品の用途と関
連して限定することができる。

【００２３】一つの好ましい態様において、本発明はそ
のコアが熱可塑性重合体材料を含むプラスチック物品に
関する。他の好ましい態様において、本発明は熱可塑性
重合体材料からなるコアを持つプラスチック物品に関す
る。さらに好ましい態様において、本発明はそのコアが
硬質フォーム重合体材料又は半軟質フォーム重合体材料
を含むプラスチック物品に関する。

【００２４】本発明の保護ＦＲＩ層はいずれの熱可塑性
重合体材料も含むことができる。好ましい実施態様にお
いては熱可塑性重合体材料はハロゲンを含まない。他の
好ましい実施態様においては熱可塑性重合体材料はポリ
オレフィンを含む。特に適当な材料は、例えばポリエチ
レン、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ポリプロピレン、ＥＶＡ
（エチレンビニルアセテート）、エチレンヘキセン共重
合体、それらの任意の混合物、及び他の熱可塑性重合体
材料との任意の混合物である。コアが熱可塑性重合体材
料を含む場合、ＦＲＩ層は同じ又は異なる熱可塑性重合
体材料を含むことができる。

【００２５】ＦＲＩ重合体層はさらに当該技術分野で使
用される慣用的な添加剤、例えばＵＶ安定剤、着色剤、
顔料、抗酸化剤及び可塑剤を含ませることができる。

【００２６】種々の難燃、チャー形成、泡沸系（ＦＲＩ
系）が知られているが、それらのすべてが本発明の使用
に適している訳ではない。適当なＦＲＩ系は（ｉ）層の
熱可塑性重合体材料と相溶性であり、（ii）処理条件下
で熱安定であり、そして（iii）有効な難燃性を与える
べきである。適当なＦＲＩ系の選択は、公的に利用でき
る製品情報及び／又はとりわけＦＲＩ系が活性になるは
ずの、そして物品に課されるＦＲの必要条件を考慮した
定型的実験に基づいて行うことができる。

【００２７】本発明の好ましいＦＲＩ系は触媒としてリ
ン酸前駆物質及び／又はポリリン酸前駆物質、好ましく
はリン酸アンモニウム及び／又はポリリン酸アンモニウ
ム（ＡＰＰ）を含ませることができる。ＡＰＰはポリオ
レフィン特にポリエチレン、ポリプロピレン又はそれら
の任意の混合物を含む重合体材料におけるＦＲＩ系用触
媒として特に適している。

【００２８】ＡＰＰ及び熱可塑性重合体材料のみを含む
保護重合体層（ＡＰＰはここでは触媒及び発泡剤として
作用し、重合体材料はチャー形成剤として作用する）は
許容されるＦＲ特性と貧弱なチャーフォーム形成特性を
示す。ＡＰＰ、メラミン及びペンタエリトリトールから
なるＦＲＩ系を含むＦＲＩ層は重合体層に改良された難
燃性を与えるが、しかしながら、メラミンとペンタエリ
トリトールがしばしば熱可塑性重合体及び重合体混合物
中によく分散せず、そして工程上の問題を起こすことに
起因する望ましくない技術的欠点を与える。

【００２９】本発明に使用する好ましいＦＲＩ層はＡＰ
Ｐ及び相乗作用剤（synergist）を含むＦＲＩ系を含
む。ここで使用する相乗作用剤の用語はチャー形成剤及
び発泡剤の両方として作用する単一化合物を指す。これ
らの２成分ＦＲＩ系は３成分ＦＲＩ系より好ましく、な
ぜならＡＰＰ−相乗作用剤系はしばしば熱可塑性重合体
材料と別々の触媒、チャー形成剤及び発泡剤の三成分混
合物よりいっそう良好な相溶性を示すからである。種々
の化合物を、それらがＡＰＰ及び熱可塑性重合体材料と
相溶性であること、そして処理したＦＲＩ層に対して重
合体層の処理に要求される温度で表面ブルーミング、プ
レートアウト効果及び分解又は変色のような有害な影響
を与えないことを条件として相乗作用剤として使用する
ことができる。ある熱可塑性重合体又は重合体混合物中
の相乗作用剤化合物の適合性は定型的実験に基づいて当
業者が決定することができる。好ましい相乗作用剤はハ
ロゲンを含まない化合物である。代表的な相乗作用剤は
例えばオリゴマー性トリアジニルピペラジン化合物、シ
リコーン液、イソシアヌレート、例えばトリグリシジル
イソシアヌレート（ＴＧＩＣ）及びトリス（ヒドロキシ
エチル）イソシアヌレート（ＴＨＥＩＣ）である。

【００３０】ＦＲＩ系の成分の比は最適の効果が得られ
るように平衡を保たせなければならない。ＦＲＩ系の各
成分の量は触媒、チャー形成剤、発泡剤又は相乗作用
剤、重合体材料の性質及び所望の泡沸性と難燃性の程度
の如何による。ＦＲＩ系の成分の適当ないし最適の比
率、並びにＦＲＩ層におけるＦＲＩ系の熱可塑性重合体
材料に対する比率は定型的実験により当業者が決定する
ことができる。

【００３１】本発明のＦＲＩ系は、このＦＲＩ系を１０
０％として表す場合、５〜５０重量％のＦＲＩ添加剤と
９５〜５０重量％のＡＰＰ及び／又はリン酸アンモニウ
ム、好ましくは２０〜５０重量％のＦＲＩ添加剤と８０
〜５０重量％のＡＰＰ及び／又はリン酸アンモニウム、
より好ましくは２５〜４０重量％のＦＲＩ添加剤と７５
〜６０重量％のＡＰＰからなるのが有利である。ＦＲＩ
添加剤はここでは相乗作用剤又はチャー形成剤及び発泡
剤の混合物を意味する。

【００３２】本発明の代表的なＦＲＩ層においては、層
（１００％）に対して、好ましくはポリオレフィンであ
る熱可塑性重合体材料は９５〜４０重量％、そしてＦＲ
Ｉ系は５〜６０重量％に相当する。好ましい実施態様に
おいては、重合体層（１００％）の熱可塑性重合体材料
は８０〜５０重量％及びＦＲＩ系は２０〜５０重量％に
相当する。有効な難燃性を与えるために使用する重合体
層の厚さは、ＦＲＩ系の性質、層のＦＲＩ系／熱可塑性
重合体材料の重量比、及び所望の泡沸性と難燃性の程度
に依存する。この厚さは当業者が定型的実験に基づいて
限定することができる。

【００３３】多くの適用にとって泡沸の良好な高さと品
質を備えた比較的薄いＦＲＩ層はプラスチック物品に適
当な難燃性を与えるために十分である。

【００３４】下記にＦＲＩ層組成物の、並びにＦＲＩ層
及び難燃性熱可塑性重合体ＦＲＩ層材料の製造のための
配合方法の例を示す。 実施例１ 成分： 熱可塑性重合体：ポリプロピレン（ａ） ＦＲＩ系：ポリリン酸アンモニウム（ｂ）及びオリゴマ
ー性トリアジニルピペラジン誘導体（ｃ） ＦＲＩ系組成：重量比（ｂ）：（ｃ）約２：１ ａ） 一般的配合方法 約１２５０ｇの重合体（ａ）／ＦＲＩ系粉末混合物をバ
ンバリーミキサーに５５〜６５℃で添加する。バッチ温
度を１５５〜１６０℃に上げ、４〜６分間維持する。２
００℃を超えないように注意する。バッチをミキサーか
ら除き、冷却し粉砕してチップにする。一回目パスの間
の粉末損失が著しい場合（例えば未混合粉末が１０〜２
０ｇを超える）、又は分散が不適当の場合、同じ条件を
用いる２回目パスが必要になることがある。難燃性及び
物理的特性試験のための適当な大きさの試料が２１０〜
２１５℃の温度における慣用的な射出成形により得られ
る。

【００３５】ｂ） 特定実施例（ＦＲＩ系添加：２０重
量％） 試料１：上述の一般的手順により次の試料をつくる。１
０００ｇのポリプロピレン（ａ）と２５０ｇのＦＲＩ系
を５０℃でバンバリーミキサーに添加した。バッチ温度
を７７rpmの回転を用いて１５０℃に１分間上げた。回
転数を必要に応じて段階的に上げ、さらに５分間この温
度に維持した。このバッチをミキサーから除き、一部分
冷却し、卓上水圧裁断機を用いて切断し、そしてチップ
に粉砕した。

【００３６】射出成形した試験試料を次の条件、すなわ
ちバレル及びノズル温度２１０〜２１５℃、射出圧力１
２,０６６KPa（１７５０psi）で慣用的な方法でつくっ
た。得られるＦＲＩ層材料（試料１）の最終組成は８０
重量％のポリプロピレン、２０重量％の全ＦＲＩ系であ
った。 （ａ）Himont PRO-FAX 6524：Himont USA, Inc. の商標 （ｂ）Phos-Chek P/40：Monsanto Companyの商標 （ｃ）Spinflam MF82/PP：Ausimont Group, Montedison
SpAの商標

【００３７】実施例２ 成分： 熱可塑性重合体：ポリプロピレン（ａ） ＦＲＩ系：ポリリン酸アンモニウム（ｂ） SFR-100 シリコーン液（ｄ） ペンタエリトリトール（ｅ） ＦＲＩ系組成：重量比（ｂ）：（ｄ）：（ｅ）約３：
１：１ ａ） 一般的配合方法 バンバリーミキサーを使用し、２回パスを必要とする。
１回目パスは混合物中のシリコーン基材の添加剤（ｄ）
を除いて１５０〜１６５℃で実行する。１回目パスから
の粉砕材料をミキサーに戻して添加し、約１７０℃に加
熱し、次いでSFR-100シリコーン液（ｄ）を添加し、そ
して混合を１７０℃でさらに４〜６分間継続する。バッ
チをミキサーから除き、冷却し、切断し、チップに粉砕
し、そして実施例１に記述のように射出成形する。

【００３８】ｂ） 特定実施例（ＦＲＩ系添加：２５重
量％） 試料２：９３７.５ｇのポリプロピレン（ａ）、１８７.
５ｇのポリリン酸アンモニウム（ｂ）及び６２.５ｇの
ペンタエリトリトール（ｅ）をバンバリーミキサー中で
１５０〜１６５℃で４分間混合し、次いで冷却し粉砕し
た。２回目パスにおいては、１回目パスからのチップを
１７０℃で４分間加熱し、その時６２.５ｇのシリコー
ン液（ｄ）を添加した。混合物をさらに１７０℃で４分
間混合し、次いで実施例１に記述のように冷却し、粉砕
し、そして射出成形した。

【００３９】得られるＦＲＩ層材料（試料２）は７５％
のポリプロピレン（ａ）、１５％のポリリン酸アンモニ
ウム（ｂ）、５％のシリコーン液（ｄ）及び５％のペン
タエリトリトール（ｅ）の最終組成を持っていた。 （ａ）Himont PRO-FAX 6524：Himont USA, Inc. の商標 （ｂ）Phos-Chek P/40：Monsanto Companyの商標 （ｄ）SFR-100 シリコーン液：GE Silicones, General
Electricsの商標 （ｅ）PE-200ペンタエリトリトール、工業用：Hercules
Inc./Aqualonの商標

【００４０】実施例３ 実施例１と２により調製した射出成形試料につき測定し
た物理的特性を下の表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】実施例４ 成分： 熱可塑性重合体：ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）
（ｆ） ＦＲＩ系：ポリリン酸アンモニウム（ｂ） オリゴマー性トリアジニルピペラジン誘導体（ｃ） ＦＲＩ系組成：重量比（ｂ）：（ｃ）はほぼ２：１ ａ） 一般的配合方法 約１２５０ｇの重合体（ｆ）／ＦＲＩ系粉末混合物をバ
ンバリーミキサー中で１００℃で混合する。バッチ温度
を１５０〜１６０℃に上げ、５分間維持する。１７７℃
を超えないように注意する。バッチをミキサーから除
き、冷却し粉砕してチップにする。１回目パスの間の粉
末損失が著しい場合（例えば未混合粉末が１０〜２０ｇ
を超える）、又は分散が不適当の場合、同じ条件を用い
る２回目パスが必要になることがある。難燃性及び物理
的特性試験のための適当な大きさの試料が約１８２℃の
温度における射出成形により得られる。

【００４３】ｂ） 特定実施例（ＦＲＩ系添加：３０
％） 試料３：上述の一般的手順により次の試料をつくる。８
７５ｇのＬＤＰＥ（ｆ）及び３７５ｇのＦＲＩ系を１０
０℃でバンバリーミキサーに添加した。ＦＲＩ系ブレン
ドは約２：１のポリリン酸アンモニウム（ｂ）：相乗作
用剤（ｃ）からなっていた。バッチ温度を７７rpmの回
転を用いて１５４℃に３〜５分間上げた。回転数を必要
に応じて段階的に上げ、さらに５分間この温度に維持し
た。このバッチをミキサーから除き、一部分冷却し、卓
上水圧裁断機を用いて切断し、そして粉砕機でチップに
粉砕した。

【００４４】射出成形した試験試料を次の条件、すなわ
ちバレル及びノズル温度をそれぞれ１７０℃及び２３０
℃、射出圧力を１２,０６６KPa（１７５０psi）で慣用
的な方法でつくった。得られるＦＲＩ層材料（試料３）
の最終組成は７０％のＬＤＰＥ、３０％のＦＲＩ系であ
った。 （ｂ） PHOS-CHEK P/40：Monsanto Companyの商標 （ｃ） Spinflam MF82/PE：Ausimont Group, Montedis
on SpAの商標 （ｆ） Grade LDPE 779, Dow Chemical Co. 試料３で測定した物理的特性を下の表２に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】実施例５ 下の表３には実施例４に記述の方法により慣用的な方法
で調製したＦＲＩ層材料の試料を示す。下の表４は実施
例４〜７の射出成形試料につき測定した物理的特性を示
す。

【００４７】

【表３】 (ｇ) HDPE(3 MFI)：Alathon 7030 (Du Pont Company) (ｈ) HDPE(0.5 MFI)：Alathon 5850 (Du Pont Compan
y) (ｂ) ポリリン酸アンモニウム(Phos-Check^R P/40：Mon
santo Cy) (ｃ) トリアジニルピペラジン誘導体 Spinflam^R MF82
Ausimont SpA

【００４８】好ましい態様においては本発明は外側の保
護、難燃性熱可塑性重合体層で被覆した重合体材料でつ
くったコアを持つ難燃性を持つプラスチック管に関し、
前記重合体層はポリオレフィン、ポリオレフィンの混合
物、又はポリオレフィン材料の任意の他の熱可塑性重合
体材料との混合物、及び難燃、チャー形成、泡沸系を含
む。本発明の管は種々の内及び外径を持つことができ、
そして工業及び家屋における種々の適用、例えば鉱山の
湿気のある条件下における空気及び水の導管（conduct
s）として極めて適している。

【００４９】

【表４】

【００５０】他の好ましい態様においては本発明は難燃
性を持ち、そして難燃、チャー形成、泡沸系を含む熱可
塑性重合体材料からなる保護重合体層を持つ重合体材料
のコアを持つ難燃、非管状プラスチック断面剤に関す
る。本発明の断面材は種々の適用のためのフレーム例え
ば建築業における窓及び戸のフレームの製造に極めて適
している。

【００５１】さらに他の好ましい態様においては、本発
明は外側又は内側又は複数の外側と内側を難燃性を持つ
保護重合体層で被覆した重合体材料でつくったコアを持
つ難燃性のプラスチックホースに関し、前記重合体層は
難燃、チャー形成、泡沸系を含む熱可塑性重合体材料か
らなる。そのようなホースは特に建築物、自動車工業及
び特別の設備における電線の外被として特に関心を持た
せる。

【００５２】管、フレーム又はホースのコアは、場合に
より当該技術分野で公知の任意の適当な材料、例えばガ
ラス繊維、炭素繊維、鉱物繊維、織物繊維、重合体材料
及び金属フィラメントの繊維のような混和性材料でつく
った繊維、細断繊維、網状構造物、メッシュ布、織布又
は不織布により強化することができる。コアを形成する
重合体材料はハロゲン含有重合体例えばＰＶＣでもよい
が、ハロゲンのない重合体が好ましい。代表的な好まし
い重合体はポリエチレン、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ポリプ
ロピレン、及びそれらの任意の混合物である。この重合
体材料は、さらに一つ又は複数の他の熱可塑性重合体、
例えばポリカーボネート、ポリアミド及びポリエステル
を、それらが重合体材料と相溶性であることを条件とし
て使用することができる。

【００５３】そのような管、非管状断面材及びホースの
保護ＦＲＩ層の熱可塑性重合体材料は前に述べたそれと
一致する。

【００５４】保護ＦＲＩ層を持つ本発明のプラスチック
物品、特に管、ホース及び非管状断面材は公知の方法に
より、慣用的な設備を使用して比較的低い原価で製造す
ることができる。例えば、本発明の管、ホース及び非管
状断面材は押出法例えば逐次押出、同時押出、又はクロ
スヘッド押出、及び外被によりつくることができる。

【００５５】本発明の難燃性プラスチック物品は本来難
燃性のハロゲン含有重合体、又はＦＲもしくはＦＲＩ系
を混合した重合体又は重合体ブレンドからつくった慣用
的な難燃性物品より多くの利益を与える。

【００５６】その利益はプラスチック物品に有効な難燃
性を与えるために最小量のＦＲＩ系が要求され、これは
低減された材料費用で物品の製造を可能にする；ハロゲ
ン及び望ましくない金属誘導体を含まない難燃性プラス
チック物品の製造の可能性；物品が火又は過剰の熱にさ
らされた場合、上質のＦＲＩチャーが形成され、燃える
溶融材料のしたたり落ちによる火災の延焼を防ぎ、そし
て熱伝達を防ぐことにより、火災に対する有効な遮蔽を
提供する；物品は火災条件のもとで、濃厚且つ有毒な煙
又は腐蝕性燃焼ガスを発生しないか、又はチャーフォー
ム層の形成によりその発生が少なくとも著しく遅れ、及
び／又は減少する；ＦＲＩ系を含む保護層は、容易に機
械的損傷に耐える熱可塑性重合体層である；ＦＲＩ層は
物品の製造の間物品を取り付ける前に同時に又は連続的
に適用し、それにより均一で高品質の保護層を確実につ
くることができる；ＦＲＩ層は物品のコアの物理的及び
機械的特性を有害に妨げることはない；本発明のＦＲ物
品例えば管及び非管状断面材を、ＦＲＩ層のより大きな
表面全体に著しい損傷を与えることなく慣用的方法で接
続の容易なこと；難燃性の程度をＦＲＩ系の性質の適
応、ＦＲＩ層におけるＦＲＩ系の熱可塑性重合体材料に
対する比、およびＦＲＩ層の厚さによりある程度調節で
きることである。

【００５７】実施例６：難燃性積層シート 成分： 熱可塑性重合体：ＨＤＰＥ（ｉ） ＦＲＩ系：ポリリン酸アンモニウム（ｂ）及びオリゴマ
ー性トリアジニルピペラジン誘導体（ｃ）の混合物 ＦＲＩ系組成：重量比（ｂ）：（ｃ）がほぼ２：１ ＦＲＩ層組成： 配合物Ａ：重量比ＨＤＰＥ：ＦＲＩ系は６０：４０ 配合物Ｂ：重量比ＨＤＰＥ：ＦＲＩ系は７０：３０ 配合物Ｃ：重量比ＨＤＰＥ：ＦＲＩ系は７５：３５ （ｉ）：ＨＤＰＥ：ELTEX TUB 121 Solvey Companyの商
標 （ｂ）：Phos-Chek P/40：Monsanto Companyの商標 （ｃ）：Spinflam MF82/PE（APPなし）Ausimont SpAの
商標 ＦＲＩ層材料の配合物Ａ、Ｂ及びＣを慣用的な方法によ
り実施例４に記述したように混和した。

【００５８】積層シート試料をカーボンブラックを含む
未変性ＨＰＤＩ（ｉ）の４mmの厚さのシート上にＦＲＩ
層の慣用的な同時押出によりつくった。 試料 ８；ＦＲＩ配合物Ａ；ＦＲＩ層の厚さ１mm 試料 ９；ＦＲＩ配合物Ａ；ＦＲＩ層の厚さ２mm 試料１０；ＦＲＩ配合物Ｂ；ＦＲＩ層の厚さ１mm 試料１１；ＦＲＩ配合物Ｂ；ＦＲＩ層の厚さ２mm 試料１２；ＦＲＩ配合物Ｃ；ＦＲＩ層の厚さ１mm 試料１３；ＦＲＩ配合物Ｃ；ＦＲＩ層の厚さ２mm 標準条件の中で水平位置のこれらの試料のプラックをＦ
ＲＩ層と共にブンゼンバーナー火焔（焔の温度約１１０
０℃）に２〜３分間当て、その間試料を観察し、そして
試料の裏面の温度を熱電対で測定した。試験結果を下の
表５に要約する。

【００５９】

【表５】

【００６０】実施例７：難燃性積層シート 慣用的な押出によりＨＤＰＥ（ｉ）及びＦＲＩ系を含む
ＨＤＰＥ（ｉ）を含むシートで比較試料を、そして、又
慣用的な同時押出により本発明の難燃性積層シートの試
料を次のようにつくった。ＦＲＩ系は重量比２：１のポ
リリン酸アンモニウム（ｂ）とオリゴマー性トリアジニ
ルピペラジン誘導体（ｃ）である。コア及びＦＲＩ層の
熱可塑性プラスチックは同じであり、すなわちＨＤＰＥ
（Eltex Tub 121：Solvay Company）である。

【００６１】

【表６】

【００６２】標準条件の中で垂直位置のこれら試料のプ
ラックを、利用し得る場合はＦＲＩ層と一緒にプロパン
／ブタントーチの強い炎に当ててプラックの変化を観察
した。その結果を下に要約する。 試料１５：１分４７秒後；炎が裏面に認められ、２分後
バーナーを除いた；火は自己支持的である。 試料１６：チャー構造が形成され、２分後バーナーを除
き；炎が裏面に認められず、試料はわずかに変形するが
その形はなお完全であり、試料は自動的に消火する。 試料１７：チャー構造が形成され、１分５５秒後バーナ
ーを除き；炎が裏面に認められず、試料はしたたり落ち
始める。 試料１８：チャーフォーム構造が形成され、２分後バー
ナーを除き；炎が裏面に認められず、試料は自動的に消
火し、試料は変形しない。 試料１９：試料１８に同じ。 試料２０：チャーフォーム構造が形成され、６分後バー
ナーの露出を除き；試料は自動的に消火し、試料は変形
しない。

【００６３】実施例８：難燃性プラスチック管 本発明の難燃性プラスチック管を次の明細に従ってつく
った。 ＦＲＩ系組成：重量比２：１のポリリン酸アンモニウム
（ｂ）及びオリゴマー性トリアジニルピペラジン誘導体
（ｃ） ＦＲＩ層組成：７０重量％の熱可塑性重合体ＨＤＰＥ
（ｊ）及び３０重量％のＦＲＩ系（熱可塑性重合体＋Ｆ
ＲＩ系の全重量（１００％）に対して）；さらに熱可塑
性重合体＋ＦＲＩ系の１００部当たり１部のカーボンブ
ラックを組成物に添加した。ＦＲＩ層材料を慣用的な方
法で混和した。混和した材料の試料はＵＬ９４（１／１
６インチ；１.５mm）及びＵＬ９４（１／８インチ；３.
２mm）燃焼試験に合格した（結果Ｖ〜Ｏ）。 コア材料；ＨＤＰＥ（ｊ） （ｂ）Phos-Chek^R P/40：Monsanto Company （ｃ）Spinflam^R MF82：Ausimont SpA （ｊ）ＨＤＰＥ：１.３のメルトフローインデックス
（ＭＦＩ)を持つAlathon^R7030及びAlathon^R5850（Alath
on^RはDu Pont Companyの商標）の混合物

【００６４】標準の同時押出法により本発明の難燃性プ
ラスチック管をつくった。２台の単軸押出機を同時押出
に使用した。重合体材料を約７６℃で１.５時間予備乾
燥した。両押出機に同じＨＤＰＥ重合体を使用して装置
を始動させた。一旦ばらつきのない管が得られたら、Ｆ
ＲＩ層材料を押出機に供給して管のＦＲＩ層をつくっ
た。ＦＲＩ層をつくる押出機の作業温度は約１９３℃で
あり、そしてコアをつくる押出機は約１７７℃であっ
た。管は１１０mmの外径、８０mmの内径及び２.５mmの
厚さのＦＲＩ層を持っていた。

【００６５】難燃性管（試料２１）から得られる約３０
cmの長さの試料につき、次のように易燃性試験を行っ
た。すなわち試料をプロパントーチからの強い炎に２〜
３分間当てた。定期的に炎を除き、試料の難燃性を視覚
的に検査した。結果を下の表７に示す。

【００６６】

【表７】 上の結果は明らかに本発明の難燃性プラスチック管の難
燃性及び技術的利点を示している。

【００６７】本発明の他の態様は難燃性を持つ構造積層
板とその製造に関する。これらの積層板はＦＲＩ系を含
む難燃性熱可塑性重合体材料の層で被覆した硬質フォー
ムまたは半軟質フォームのコアを持つ。この層は積層板
の１つ又は両方の主要側面のコーティング及び場合によ
り一つ又は複数の組立て側面のそれであることもでき
る。そのような積層板の代表的な例は種々の適用例えば
建築業及び自動車工業における断熱パネルとしての用途
に適する硬質フォーム及び半軟質フォームパネルであ
る。

【００６８】積層板は慣用的な方法により、慣用的なフ
ォーム形成組成物から製造することができ、例えばGB
1,197,221；US 4,165,413；US 4,292,363；GB 1,580,56
5；US4,438,166；US 4,028,158；US 3,166,454；US 3,8
74,980；US 4,073,997；US 4,764,420；US 4,221,555；
EP 0,118,013；EP 0,146,012及びEP 0,066,967の各特許
に記述されている。本発明の積層板を製造するため、Ｆ
ＲＩ系を含む難燃性熱可塑性重合体材料を前記特許に記
述された方法により、記述の方法で使用される表シート
材料に代わる表シート材料として、又は適当な接着が保
証されることを条件として、記述の表シート材料に加え
てそしてその外側に適用される。

【００６９】混和したＦＲＩ層材料はＦＲＩ層シートの
より大きなロールに巻き取ることができるほど柔軟でな
いことがある。このような場合積層板の表シートとして
使用するＦＲＩ層シートをあらかじめ、それを所望の寸
法のシート片に裁断した後に、又は難燃性積層板の製造
の連続的工程の第一段階として慣用的な押出法によりつ
くり得ることがわかっている。

【００７０】コア材料は任意の重合体硬質フォーム又は
半軟質フォーム、好ましくは重合体硬質フォームである
ことができ、場合により慣用的な強化材料を含ませても
よい。代表的なフォーム材料は例えばフェノールフォー
ム、ポリイソシアネートフォーム、ポリウレタンフォー
ム、ポリスチレンフォーム及びＰＶＣフォームである。
代表的な強化材料は例えばガラス繊維、炭素繊維、金属
フィラメント、鉱物繊維、プラスチック繊維、及び織物
繊維、ガラス繊維のストランド、切断ガラス繊維、ガラ
ス繊維のメッシュ布、織布及び不織布のシート又はマッ
ト、金属ガーゼ及び荒目金網である。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保護、難燃性層で被覆したプラスチック
   重合体材料のコアを含む難燃性を有するプラスチック物
   品において、前記層が熱可塑性重合体材料及び難燃、チ
   ャー形成、泡沸系を含むことを特徴とするプラスチック
   物品。
2. 【請求項２】 コアのプラスチック重合体材料が熱可塑
   性重合体材料を含む請求項１記載のプラスチック物品。
3. 【請求項３】 コアのプラスチック重合体材料が熱硬化
   性重合体材料を含む請求項１記載のプラスチック物品。
4. 【請求項４】 コアのプラスチック重合体材料が硬質フ
   ォーム又は半軟質フォーム重合体材料を含む請求項１記
   載のプラスチック物品。
5. 【請求項５】 コアの重合体材料がさらに強化材料を含
   む請求項１〜４のいずれか一項記載のプラスチック物
   品。
6. 【請求項６】 保護層の熱可塑性重合体材料がハロゲン
   を含まない重合体材料である請求項１〜５のいずれか一
   項記載のプラスチック物品。
7. 【請求項７】 保護層の熱可塑性重合体材料がポリオレ
   フィン又はポリオレフィンの混合物を含む請求項６記載
   のプラスチック物品。
8. 【請求項８】 ポリオレフィンがポリエチレン、ＨＤＰ
   Ｅ、ＬＤＰＥ、ポリプロピレン、又はそれらの任意の混
   合物である請求項７記載のプラスチック物品。
9. 【請求項９】 難燃、チャー形成、泡沸系（ＦＲＩ系）
   が前記ＦＲＩ系（１００％）に対して５〜５０重量％の
   難燃、チャー形成、泡沸添加剤及び９５〜５０重量％の
   リン酸アンモニウム及び／又はポリリン酸アンモニウム
   を含む請求項１〜８のいずれか一項記載のプラスチック
   物品。
10. 【請求項１０】 保護層が前記層（１００％）に対して
    ５〜６０重量％のＦＲＩ系及び９５〜４０重量％の熱可
    塑性重合体材料を含む請求項９記載のプラスチック物
    品。
11. 【請求項１１】 保護層が２０〜５０重量％のＦＲＩ系
    及び８０〜５０重量％の熱可塑性重合体材料を含む請求
    項１０記載のプラスチック物品。
12. 【請求項１２】 難燃、チャー形成泡沸系（ＦＲＩ系）
    が（ｉ）リン酸前駆物質及び／又はポリリン酸前駆物質
    及び（ii）チャー形成剤及び発泡剤として作用する相乗
    作用剤を含む２成分系である請求項１〜１１のいずれか
    一項記載のプラスチック物品。
13. 【請求項１３】 リン酸前駆物質がリン酸アンモニウム
    であり、そしてポリリン酸前駆物質がポリリン酸アンモ
    ニウムである請求項１２記載のプラスチック物品。
14. 【請求項１４】 相乗作用剤がオリゴマー性トリアジニ
    ルピペラジン化合物、シリコーン液又はイソシアヌレー
    トである請求項１２又は１３のいずれか一項記載のプラ
    スチック物品。
15. 【請求項１５】 物品が管である請求項１〜３又は５〜
    １４のいずれか一項記載のプラスチック物品。
16. 【請求項１６】 物品が非管状断面材である請求項１〜
    ３又は５〜１４のいずれか一項記載のプラスチック物
    品。
17. 【請求項１７】 物品が積層板である請求項１〜２又は
    ４〜１４のいずれか一項記載のプラスチック物品。
18. 【請求項１８】 難燃性を持つプラスチック物品の慣用
    的な方法による製造のための請求項１又は６〜１４のい
    ずれか一項記載の熱可塑性重合体材料及び難燃、チャー
    形成、泡沸系の混合物からなる熱可塑性重合体材料の使
    用において、前記物品は前記熱可塑性重合体材料の保
    護、難燃性層で被覆した請求項１〜５のいずれか一項記
    載のプラスチック材料のコアを含む熱可塑性重合体材料
    の使用。
19. 【請求項１９】 プラスチック材料のコアの上に請求項
    １又は６〜１４のいずれか一項記載の保護、難燃性熱可
    塑性層の逐次押出、同時押出、クロスヘッド押出、外被
    によるか又は積層による請求項１〜１７のいずれか一項
    記載の難燃性を持つプラスチック物品の製造方法。