JPH06228356A

JPH06228356A - 難燃性ポリオレフィン系発泡体

Info

Publication number: JPH06228356A
Application number: JP1574493A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Arai; 敏弘新井; Tomohisa Watanabe; 知久渡邉; Akira Yoshino; 明吉野; Hideo Sunatsuka; 英夫砂塚; Toshio Niwa; 利夫丹羽
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1993-02-02
Filing date: 1993-02-02
Publication date: 1994-08-16

Abstract

(57)【要約】【目的】発泡前に組成物中の含有水分量の制御を必要
としない難燃ポリオレフィン発泡体を提供する。【構成】ポリ酢酸ビニル、およびポリエチレンおよび
／またはエチレンと他のモノマーとの共重合体の混合物
からなり、かつ酢酸ビニル含有量が１０〜９０重量％の
ベース樹脂１００重量部に対して、金属水酸化物５０〜
３００重量部、およびアゾジカルボンアミド系発泡剤５
〜４０重量部を添加してなる組成物を、電子線照射によ
り架橋せしめた後、加熱、発泡せしめる。または上記組
成物にさらに有機過酸化物架橋剤を添加し、加熱、架橋
発泡せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家電、建材、空調など
の用途に特に有用な難燃性ポリオレフィン系発泡体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリオレフィン系の難燃性発
泡体を得るには、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）、あるいはエチレン−酢酸ビニル共重合体に他のエ
チレン系樹脂（低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ），高密
度ポリエチレン（ＨＤＰＥ），直鎖状低密度ポリエチレ
ン（Ｌ−ＬＤＰＥ），エチレン−エチルアクリレート共
重合体（ＥＥＡ），エチレン−メタクリレート共重合体
（ＥＭＡ），エチレン−アクリレート共重合体（ＥＡ
Ａ）等）を混合したものをベース樹脂として用い、これ
に難燃剤として水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム等の金属水酸化物を添加し、さらに有機過酸化物架橋
剤、および発泡剤等を添加して得られる組成物を常圧下
で加熱、架橋発泡せしめる方法、または架橋剤を用い
ず、上記のベース樹脂に、難燃剤および発泡剤等を添加
して得られる組成物を電子線照射架橋せしめ、しかる後
に常圧で加熱、発泡せしめる方法などが行われている。
あるいはベース樹脂に、金属水酸化物の他にハロゲン系
難燃剤、赤リン、リン酸エステル系難燃剤を配合した
り、さらに三酸化アンチモンなどの難燃助剤を配合し、
上記のような手法により常圧下で難燃発泡体を得る方法
も行われている。

【０００３】これらの従来技術において、架橋剤による
化学的架橋方法を用いて得られる発泡体においては、ベ
ース樹脂成分、金属水酸化物、発泡剤、架橋剤などの配
合剤を混練して得られる組成物中の含有水分量を、架橋
発泡前に制御する必要があった。このことは特公昭６２
−１６２１７号公報などに記載されており、それによれ
ば組成物中の含有水分量は０．１５重量％以下、好まし
くは０．０７重量％以下、より好ましくは０．０５重量
％以下に制御される。そして組成物中の含有水分量を上
記のように制御する方法としては、成形した組成物をシ
リカゲル等の乾燥剤入りの容器内に入れる、あるいは組
成物を構成する樹脂および各添加剤を、またはこれらを
混練して得られた組成物ペレットを、または組成物ペレ
ットを成形したものを、熱風や遠赤外線輻射により加熱
乾燥せしめる、あるいは真空乾燥を施す等の方法が開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにして組成物中の含有水分量を制御することは、製造
工程上煩雑であり好ましくなかった。また含有水分量制
御のための乾燥（脱湿）装置等の設置は、設備コスト面
においても不利であった。本発明は前記事情に鑑みてな
されたもので、組成物中の含有水分量の制御を必要とし
ない難燃ポリオレフィン発泡体を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
難燃性ポリオレフィン系発泡体は、ポリ酢酸ビニル、お
よびポリエチレンおよび／またはエチレンと他のモノマ
ーとの共重合体の混合物からなり、かつ酢酸ビニル含有
量が１０〜９０重量％のベース樹脂１００重量部に対し
て、金属水酸化物５０〜３００重量部、およびアゾジカ
ルボンアミド系発泡剤５〜４０重量部を添加してなる組
成物を、電子線照射により架橋せしめた後、加熱、発泡
せしめてなることを前記課題の解決手段とした。

【０００６】また本発明の請求項２記載の難燃性ポリオ
レフィン系発泡体は、ポリ酢酸ビニル、およびポリエチ
レンおよび／またはエチレンと他のモノマーとの共重合
体の混合物からなり、かつ酢酸ビニル含有量が１０〜９
０重量％のベース樹脂１００重量部に対して、金属水酸
化物５０〜３００重量部、アゾジカルボンアミド系発泡
剤５〜４０重量部、および有機過酸化物架橋剤を添加し
てなる組成物を、加熱、架橋発泡せしめたことを前記課
題の解決手段とした。

【０００７】

【作用】本発明によれば、ベース樹脂として酢酸ビニル
を含有する樹脂を用い、これに金属水酸化物を添加する
ことによって、酢酸ビニルと金属水酸化物との相互作用
により高難燃性の発泡体が得られる。またベース樹脂と
してポリ酢酸ビニル、およびポリエチレンおよび／また
はエチレンと他のモノマーとの共重合体の混合物からな
り、酢酸ビニル含有量が１０〜９０重量％のものを用
い、これに適宜の配合剤を添加して架橋発泡せしめるこ
とによって、乾燥（脱湿）工程を必要とせずに高発泡体
が得られる。さらにベース樹脂におけるポリ酢酸ビニル
の配合量を適宜設定することによって、広範囲にわたる
難燃レベルのポリオレフィン系発泡体を容易に得ること
ができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を詳しく説明する。本発明にお
いてベース樹脂として用いられるポリオレフィン系樹脂
としては、ポリ酢酸ビニルと他のエチレン系樹脂との混
合物で、酢酸ビニル含有量が１０〜９０重量％のものが
用いられる。ポリ酢酸ビニルとしてはエマルジョンでは
なく樹脂状のものが用いられる。ポリ酢酸ビニルと混合
して用いられるエチレン系樹脂としては、ＬＤＰＥ、Ｈ
ＤＰＥ、Ｌ−ＬＤＰＥなどのポリエチレン、およびＥＥ
Ａ、ＥＶＡ、ＥＭＡ、ＥＡＡ、ＥＭＡＡ（エチレン−メ
チルアクリレート共重合体）、エチレン−ブテン−１な
どのエチレンと他のモノマーとの共重合体から選ばれる
１種以上のものである。すなわち、本発明におけるベー
ス樹脂として、ポリ酢酸ビニルおよびポリエチレンの混
合物、ポリ酢酸ビニルおよびエチレンと他のモノマーと
の共重合体の混合物、あるいはポリ酢酸ビニル、ポリエ
チレン、およびエチレンと他のモノマーとの共重合体の
混合物のいずれかを用いることができる。

【０００９】本発明のベース樹脂において、酢酸ビニル
の含有量を１０〜９０重量％とした理由は次の通りであ
る。すなわち、酢酸ビニル含有量がこれより少ないと、
金属水酸化物との相互作用による難燃性が十分に得られ
ない。またこれより多いと、ベース樹脂として柔らかい
ものとなり、発泡時のガス抜けが起こり易く十分な発泡
体が得られない。また得られた発泡体の強度も弱いもの
となる。さらに、ベース樹脂の酢酸ビニル含有量を３０
重量％以上とした場合は、非結晶性部が多くなるので、
優れた耐熱性が得られ、高温下での発泡体の収縮が防止
される。

【００１０】金属水酸化物難燃剤としては、水酸化アル
ミニウム、水酸化マグネシウムなどがあるが、実用上、
水酸化マグネシウムが好ましく用いられる。またその添
加量はベース樹脂１００重量部に対して、５０〜３００
重量部である。この水酸化マグネシウムは、チタネート
系、シラン系カップリング剤、脂肪酸、脂肪酸金属塩な
どで表面処理されていてもよい。本発明における金属水
酸化物の添加量については、これが５０重量部より少な
いと、充分な難燃化効果が得られず、また３００重量部
以上であると発泡時のガス抜けが大きくなり、高発泡体
が得られにくく、機械的強度の低下にもつながる。ま
た、金属水酸化物を５０重量部以上添加することによ
り、ベース樹脂における酢酸ビニルの含有量が増加した
際に、発泡体のコシの補強効果を得ることができる。

【００１１】本発明においては、発泡剤としてアゾジカ
ルボンアミド系（ＡＤＣＡ系）発泡剤が用いられる。そ
してその添加量は、ベース樹脂１００重量部に対して５
〜４０重量部である本発明において発泡剤としてＡＤＣ
Ａ系のものが用いられる理由は次の通りである。すなわ
ち、発泡剤としては、これ以外にアゾビスイソブチロニ
トリル（ＡＩＢＮ）系、ジニトロソペンタメチレンテト
ラミン（ＤＰＴ）系、４，４’−オキシビスベンゼンス
ルホニルヒドラジッド（ＯＢＳＨ）系、パラトルエンス
ルホニルヒドラジッド（ＴＳＨ）系などが考えられる
が、分解温度が２００℃前後のものが好ましく、分解時
の発生ガス量が多いものが好ましいことから、ＡＤＣＡ
系が最適である。これに対して、ＯＢＳＨ系、ＡＩＢＮ
系、ＴＳＨ系のものは分解温度が低く、またＤＰＴ系の
ものは分解熱が大きいために発泡時に「やけ」が起こり
易く本発明の発泡体には不適当である。本発明におい
て、ＡＤＣＡ系発泡剤の添加量が５重量部より少ない
と、発泡が充分になされず、４０重量部より多いと発泡
体に「ス」が生じ易くなる。

【００１２】本発明で用いられる架橋剤としては有機過
酸化物が用いられる。例えばジクミルパーオキサイド、
２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ
ヘキサン、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，
３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル
−２，５−ジベンゾイルパーオキシヘキサン、ジ−ｔ−
ブチルパーオキシジイソプロピルベンセン、ｔ−ブチル
クミルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパー
オキシ）シクロドデカン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ
−ブチルパーオキシバレレート等が挙げられ、これらは
ベース樹脂においてポリ酢酸ビニルと混合されるポリエ
チレン、あるいはエチレンと他のモノマーとの共重合体
の種類や混合比などにより適宜選択される。また、これ
らの有機過酸化物は２種以上を組み合わせて用いること
もできる。有機過酸化物の添加量は、ベース樹脂の組成
によって適宜設定されるが、通常はベース樹脂１００重
量部に対して０．３〜１０重量部の範囲とされる。

【００１３】本発明において必要に応じて架橋助剤を添
加することができる。この架橋助剤としては多官能性モ
ノマーが好ましく用いられ、通常はベース樹脂１００重
量部に対して０．１〜５重量部程度添加される。好適な
多官能性モノマーとしては、例えばトリアリルイソシア
ヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメ
リテート、トリメチロールプロパントリメタクリレート
等が挙げられる。

【００１４】本発明の難燃性ポリオレフィン系発泡体
は、上述したベース樹脂に、金属水酸化物、発泡剤、必
要に応じて架橋助剤等の配合剤を添加し、混練して得ら
れたコンパウンドを所望の形状に成形した後、電子線照
射架橋を行い、しかる後に熱風炉、塩浴、遠赤外炉など
を用いて、常圧下で加熱、発泡させることによって得ら
れる。この電子線照射架橋法による場合には有機過酸化
物架橋剤を添加する必要はない。また各配合剤を予め乾
燥（脱湿）処理する必要はなく、またコンパウンドを発
泡前に乾燥（脱湿）処理する必要もない。ここで、電子
線の照射量は、成形体の形状等によって適宜設定される
が、例えば押出成形シートの場合、吸収線量が１〜１０
Ｍｒａｄ程度となるように照射することによって架橋が
行われる。

【００１５】あるいは、本発明の難燃性ポリオレフィン
系発泡体は、上述したベース樹脂に、金属水酸化物、発
泡剤、架橋剤、必要に応じて架橋助剤等の配合剤を添加
し、混練して得られたコンパウンドを所望の形状に成形
した後、熱風炉、塩浴、遠赤外炉などを用いて、常圧下
で加熱、架橋発泡させることによっても得られる。ここ
で、各配合剤および予め乾燥（脱湿）処理する必要はな
く、またコンパウンドを発泡前に乾燥（脱湿）処理する
必要もない。

【００１６】上記の発泡工程中、成形されたコンパウン
ドと、これを支持する支持体とが融着しないことが必要
で、このために任意の発泡装置を通過させる際に、メッ
シュベルトや、エアーフロート法などが適宜用いられ
る。

【００１７】また本発明において、ベース樹脂に、上述
した配合剤の他に、ハロゲン系難燃剤、赤リン、リン酸
エステル系難燃剤、三酸化アンチモンなどの難燃助剤、
紫外線吸収剤、老化防止剤、銅害防止剤、顔料、染料、
その他の着色剤、少量のタルクなどの無機物粉末、ある
いはチタネート系カップリング剤、シランカップリング
剤などの処理剤等を適宜添加することができる。

【００１８】またベース樹脂によっては、混練して得ら
れたコンパウンドにおいて、ペレットどうしがブロッキ
ングする場合があり、これを防止するためにアンチブロ
ッキング剤処理することができる。さらに、混練して得
られたコンパウンドが揮発性の架橋剤を含有する場合に
は、コンパウンドの保管を密封状態で行うことが必要で
ある。

【００１９】以下、本発明の実施例を具体的に述べる。
尚、配合における単位はいずれも重量部である。（実施例１，２）下記表１に示す通りに各材料を配合
し、これらを混練した後、厚さ３mmのシート状に成形し
た。ポリ酢酸ビニルは樹脂状のものを用いた。次いで２
１０℃のオーブン中で１０分間加熱、発泡させた。発泡
に先だって乾燥（脱湿）処理は行わなかった。得られた
発泡体の発泡倍率、難燃性、および耐熱性を調べた。こ
こで、難燃性の評価はＪＩＳＫ７２０１に基づいて
測定した酸素指数（ｏｘｙｇｅｎｉｎｄｅｘ，ＯＩ）
で示した。耐熱性の評価はＪＩＳＫ６７６７に基づ
き、１５０℃のオーブン中に２２時間放置した後の寸法
変化率が７％以下である場合を○、７％より大きい場合
を×として示した。これらの特性の測定結果を下記表１
に示す。

【００２０】（比較例１）下記表１に示す配合で上記実
施例１，２と同様にして、発泡体を製造し、その特性を
調べた。その結果を下記表１に示す。

【００２１】（比較例２）下記表１に示す配合で、上記
実施例１，２において混練後、加熱、発泡に先立ち真空
排気により脱湿処理を行った他は同様にして、発泡体を
製造し、その特性を調べた。その結果を下記表１に示
す。

【００２２】

【表１】

【００２３】これらの結果より、ベース樹脂にポリ酢酸
ビニルと低密度ポリエチレンとの混合物を用いた実施例
１，２では、脱湿処理を行わなくても各特性に優れた高
発泡体が得られた。これに対して、ＥＶＡのみをベース
樹脂とした場合、脱湿処理を施した比較例２では高発泡
体が得られたものの、耐熱性は得られず、難燃性も実施
例１，２に比べて劣るものであった。また、ＥＶＡのみ
をベース樹脂とし、脱湿処理を行わなかった比較例１で
は高発泡体は得られなかった。

【００２４】（実施例３〜６）下記表２に示す配合で上
記実施例１，２と同様にして、発泡体を製造し、その特
性を調べた。その結果を下記表２に示す。

【００２５】（比較例３，４）下記表２に示す配合で上
記実施例１，２と同様にして、発泡体を製造し、その特
性を調べた。その結果を下記表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】これらの結果より、実施例３〜６では、脱
湿処理を行わなくても各特性に優れた高発泡体が得られ
た。これに対して、酢酸ビニル含有量が１０重量％未満
のベース樹脂を用いた比較例３では、難燃性、耐熱性と
もに劣っていた。またベース樹脂としてポリ酢酸ビニル
１００％のものを用いた比較例４では、発泡が不十分で
あり、難燃性に劣っていたが、さらに柔らかいこともあ
り耐熱性も劣るものであった。

【００２８】（実施例７〜１０）下記表３に示す通りに
各材料を配合し、これらを混練した後、厚さ１．５mmの
シート状に成形した。次いで、電子線照射装置にて、吸
収線量５Ｍｒａｄの電子線照射処理をした後、２１０℃
のオーブン中で１０分間加熱、発泡させた。発泡に先だ
って乾燥（脱湿）処理は行わなかった。得られた発泡体
について上記実施例１，２と同様にして各特性を調べ
た。その結果を下記表３に示す。

【００２９】（比較例５）下記表３に示す配合で上記実
施例７〜１０と同様にして、発泡体を製造し、その特性
を調べた。その結果を下記表３に示す。

【００３０】

【表３】

【００３１】これらの結果より、実施例７〜１０では電
子線照射架橋により、各特性に優れた高発泡体が得られ
たが、酢酸ビニル含有量が１０重量％未満のベース樹脂
を用いた比較例３では、難燃性、耐熱性ともに劣ってい
た。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１記
載の難燃性ポリオレフィン系発泡体は、ポリ酢酸ビニ
ル、およびポリエチレンおよび／またはエチレンと他の
モノマーとの共重合体の混合物からなり、かつ酢酸ビニ
ル含有量が１０〜９０重量％のベース樹脂１００重量部
に対して、金属水酸化物５０〜３００重量部、およびア
ゾジカルボンアミド系発泡剤５〜４０重量部を添加して
なる組成物を、電子線照射により架橋せしめた後、加
熱、発泡せしめてなることを特徴とするものである。ま
た、本発明の請求項２記載の難燃性ポリオレフィン系発
泡体は、ポリ酢酸ビニル、およびポリエチレンおよび／
またはエチレンと他のモノマーとの共重合体の混合物か
らなり、かつ酢酸ビニル含有量が１０〜９０重量％のベ
ース樹脂１００重量部に対して、金属水酸化物５０〜３
００重量部、アゾジカルボンアミド系発泡剤５〜４０重
量部、および有機過酸化物架橋剤を添加してなる組成物
を、加熱、架橋発泡せしめたものである。したがって、
発泡前に乾燥（脱湿）処理を必要としないで、難燃性ポ
リオレフィン系発泡体が得られる。また、ベース樹脂に
おけるポリ酢酸ビニルの配合量を適宜設定することによ
って、広範囲にわたる難燃レベルのポリオレフィン系発
泡体が容易に得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 31/04 ＬＨＥ 6904−4ＪＬＨＨ 6904−4Ｊ (72)発明者砂塚英夫東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者丹羽利夫東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリ酢酸ビニル、およびポリエチレンお
よび／またはエチレンと他のモノマーとの共重合体の混
合物からなり、かつ酢酸ビニル含有量が１０〜９０重量
％のベース樹脂１００重量部に対して、金属水酸化物５
０〜３００重量部、およびアゾジカルボンアミド系発泡
剤５〜４０重量部を添加してなる組成物を、電子線照射
により架橋せしめた後、加熱、発泡せしめてなることを
特徴とする難燃性ポリオレフィン系発泡体。
【請求項２】ポリ酢酸ビニル、およびポリエチレンお
よび／またはエチレンと他のモノマーとの共重合体の混
合物からなり、かつ酢酸ビニル含有量が１０〜９０重量
％のベース樹脂１００重量部に対して、金属水酸化物５
０〜３００重量部、アゾジカルボンアミド系発泡剤５〜
４０重量部、および有機過酸化物架橋剤を添加してなる
組成物を、加熱、架橋発泡せしめたことを特徴とする難
燃性ポリオレフィン系発泡体。