JPH0647640B2 - 難燃性組成物 - Google Patents
難燃性組成物Info
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- JPH0647640B2 JPH0647640B2 JP62184704A JP18470487A JPH0647640B2 JP H0647640 B2 JPH0647640 B2 JP H0647640B2 JP 62184704 A JP62184704 A JP 62184704A JP 18470487 A JP18470487 A JP 18470487A JP H0647640 B2 JPH0647640 B2 JP H0647640B2
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- ash
- flame retardant
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- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
-
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- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
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- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing atoms other than carbon or hydrogen
- C08L23/0853—Ethylene vinyl acetate copolymers
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明の技術的背景 難燃性エチレン共重合体材料は難燃性の分野では長い間
研究の対象であり、多数の難燃技術を用いて多数の材料
が開発されてきた。
研究の対象であり、多数の難燃技術を用いて多数の材料
が開発されてきた。
このような材料の或部類は、強い熱又は高温度に暴露さ
れた時に分解して多数の気泡（cell）から成るセラミッ
ク性の灰の硬質な発泡性を形成することにより、難燃性
及び火炎遮断保護を達成している。該気泡は熱の伝達に
対する遮断性を提供する。更にかような材料は、分解及
び気泡形成の間に、火炎の拡大を遅延させるのに役立つ
水蒸気を開放するように処方されている。
れた時に分解して多数の気泡（cell）から成るセラミッ
ク性の灰の硬質な発泡性を形成することにより、難燃性
及び火炎遮断保護を達成している。該気泡は熱の伝達に
対する遮断性を提供する。更にかような材料は、分解及
び気泡形成の間に、火炎の拡大を遅延させるのに役立つ
水蒸気を開放するように処方されている。
ペデルセン（Pedersen）の米国特許第４，５４３，２８
１号に記載されているそのような材料は、アルミナ三水
和物及び炭酸カルシウム又は炭酸カルシウム−マグネシ
ウムを含むエチレン共重合体基材又はマトリックスから
なる。周囲条件ではこれらの材料は普通の耐荷力性、及
び溶融加工性の熱可塑性樹脂である。高熱又は火炎の条
件下では、組成物は火炎遮断材のように作用し、低い燃
料値（fuel value）及び低い発煙性を備えている。材料
が分解又は燃焼する時に、Ａｌ及びＣａ成分は気泡構造
を有するセラミック性の灰（ceramic ash）を発泡す
る。セラミックの灰が構成する気泡形状のために、灰は
断熱材となる。可能性ある用途は、高温の回路の保存性
が要求される電線及びケーブル構造物中の断熱導線管と
して、及び構造用鋼のＩビーム用の保護材のような他の
多くの用途における火炎停止材（fire stop）にある。
１号に記載されているそのような材料は、アルミナ三水
和物及び炭酸カルシウム又は炭酸カルシウム−マグネシ
ウムを含むエチレン共重合体基材又はマトリックスから
なる。周囲条件ではこれらの材料は普通の耐荷力性、及
び溶融加工性の熱可塑性樹脂である。高熱又は火炎の条
件下では、組成物は火炎遮断材のように作用し、低い燃
料値（fuel value）及び低い発煙性を備えている。材料
が分解又は燃焼する時に、Ａｌ及びＣａ成分は気泡構造
を有するセラミック性の灰（ceramic ash）を発泡す
る。セラミックの灰が構成する気泡形状のために、灰は
断熱材となる。可能性ある用途は、高温の回路の保存性
が要求される電線及びケーブル構造物中の断熱導線管と
して、及び構造用鋼のＩビーム用の保護材のような他の
多くの用途における火炎停止材（fire stop）にある。
本発明の総括 メラミン／ホルムアルデヒド樹脂の添加により、燃焼に
際してこれらの材料の膨張が少なくなり、該樹脂が存在
しない組成物よりはセラミック灰における気泡の生成が
より小さく、且つより均一になることが今や見出だされ
た。
際してこれらの材料の膨張が少なくなり、該樹脂が存在
しない組成物よりはセラミック灰における気泡の生成が
より小さく、且つより均一になることが今や見出だされ
た。
本発明の詳細 メラミン／ホルムアルデヒド樹脂の存在によって気泡構
造物が小さく、且つ膨張体積の一層低いセラミック灰の
生成が引き起こされる。一般に本発明の材料から生じる
灰中の気泡の大きさは、約１−２μｍの範囲にある。気
泡構造物が小さいことは、構造物の破損の機会が少ない
故に有利である。
造物が小さく、且つ膨張体積の一層低いセラミック灰の
生成が引き起こされる。一般に本発明の材料から生じる
灰中の気泡の大きさは、約１−２μｍの範囲にある。気
泡構造物が小さいことは、構造物の破損の機会が少ない
故に有利である。
好適な具体化において、本発明の組成物は （ａ）１０−４０重量％の少なくとも一種のエチレン共
重合体から成るマトリックス、 （ｂ）組成物（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の合計重量に基
いて３５−８９重量％の （ｉ）アルミナ三水和物及び （ii）炭酸カルシウム又は炭酸マグネシウム−カルシウ
ム又はその両者の混合物、該混合物は（ｉ）及び（ii）
を３０／７０ないし７０／３０の重量％比で含有する、 並びに （ｃ）組成物（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の合計重量に基
いて１−２５重量％のメラミン／ホルムアルデヒド樹
脂、 から成る難燃性及び火災遮断性材料である。
重合体から成るマトリックス、 （ｂ）組成物（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の合計重量に基
いて３５−８９重量％の （ｉ）アルミナ三水和物及び （ii）炭酸カルシウム又は炭酸マグネシウム−カルシウ
ム又はその両者の混合物、該混合物は（ｉ）及び（ii）
を３０／７０ないし７０／３０の重量％比で含有する、 並びに （ｃ）組成物（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の合計重量に基
いて１−２５重量％のメラミン／ホルムアルデヒド樹
脂、 から成る難燃性及び火災遮断性材料である。
本発明の組成物中に使用されるエチレン共重合体マトリ
ックスは約４０−９５重量％、好適には４５−９０％、
及び最も好適には６０−８５％のエチレンから成ってい
る。コモノマー又はコモノマーの混合物が組成物の残余
部分を占めている。コモノマーの例は、２−１８炭素原
子のカルボン酸のビニルエステル、例えば酢酸ビニル；
４−１８炭素原子の不飽和カルボン酸又は二塩基性酸の
エステル、例えばメタクリレート又はアクリレート；及
び３−１２炭素原子のアルファ−オレフィン類を含んで
いる。更に少量の他の重合体単位、例えば一酸化炭素
（ＣＯ）が存在することができる。共重合体の例はエチ
レン／酢酸ビニル、エチレン／エチルアクリレート、エ
チレン／プロピレン、エチレン／オクテン、エチレン／
メチルアクリレートを含んでいる。随時、例えばアクリ
レートコモノマーと共に、最高１５重量％のＣＯが存在
することができる。
ックスは約４０−９５重量％、好適には４５−９０％、
及び最も好適には６０−８５％のエチレンから成ってい
る。コモノマー又はコモノマーの混合物が組成物の残余
部分を占めている。コモノマーの例は、２−１８炭素原
子のカルボン酸のビニルエステル、例えば酢酸ビニル；
４−１８炭素原子の不飽和カルボン酸又は二塩基性酸の
エステル、例えばメタクリレート又はアクリレート；及
び３−１２炭素原子のアルファ−オレフィン類を含んで
いる。更に少量の他の重合体単位、例えば一酸化炭素
（ＣＯ）が存在することができる。共重合体の例はエチ
レン／酢酸ビニル、エチレン／エチルアクリレート、エ
チレン／プロピレン、エチレン／オクテン、エチレン／
メチルアクリレートを含んでいる。随時、例えばアクリ
レートコモノマーと共に、最高１５重量％のＣＯが存在
することができる。
共重合体のメルト・インデックスは一般に０．１−１５
０ｇ／１０分の間、好適には０．３−５０ｇ／１０分、
及び最も好適には０．７−１０ｇ／１０分の間である。
更に、共重合体の混合物も用いることができる。存在す
るエチレン共重合体の量は組成物の約１０−４０重量％
の間で、好適には１５−３５％、及び最も好適には１８
−３０％の間である。
０ｇ／１０分の間、好適には０．３−５０ｇ／１０分、
及び最も好適には０．７−１０ｇ／１０分の間である。
更に、共重合体の混合物も用いることができる。存在す
るエチレン共重合体の量は組成物の約１０−４０重量％
の間で、好適には１５−３５％、及び最も好適には１８
−３０％の間である。
アルミナ三水和物は式Ａｌ２Ｏ３・３Ｈ２Ｏを有し、好
適には平均粒子寸法が１−２μｍである。それより粒子
が大きいと燃焼の際に体積の膨張が大きくなる傾向があ
り、その結果セラミック灰はその分だけ弱化する。それ
より粒子が小さいと、特に０．５μｍ以下であると、組
成物溶融物の粘度を増大させる傾向があり、加工の容易
性が減少する。
適には平均粒子寸法が１−２μｍである。それより粒子
が大きいと燃焼の際に体積の膨張が大きくなる傾向があ
り、その結果セラミック灰はその分だけ弱化する。それ
より粒子が小さいと、特に０．５μｍ以下であると、組
成物溶融物の粘度を増大させる傾向があり、加工の容易
性が減少する。
炭酸カルシウム又は炭酸マグネシウム−カルシウムの粒
子寸法は直径１−３μｍであることが好適である。それ
より粒子が大きいとセラミック焼結に利用できる表面が
少なくなるので、灰構造物が結果として弱化する傾向が
ある。それより小さい粒子、特に直径０．０７μｍ以下
の粒子は硬質のセラミック灰を生じるが、燃焼の際の発
泡が低く、組成物の粘度が高くなる傾向がある。
子寸法は直径１−３μｍであることが好適である。それ
より粒子が大きいとセラミック焼結に利用できる表面が
少なくなるので、灰構造物が結果として弱化する傾向が
ある。それより小さい粒子、特に直径０．０７μｍ以下
の粒子は硬質のセラミック灰を生じるが、燃焼の際の発
泡が低く、組成物の粘度が高くなる傾向がある。
一般にアルミナ三水和物対カルシウム化合物の比率は重
量比で３０／７０ないし７０／３０の間であり、好適に
は４０／６０ないし６０／４０で、最も好適には４５／
５５ないし５５／４５の間である。組成物中の両者の全
量は一般に組成物の３５−８９重量％の間であり、好適
には５０−８３重量％、最も好適には６０−７８重量％
の間である。
量比で３０／７０ないし７０／３０の間であり、好適に
は４０／６０ないし６０／４０で、最も好適には４５／
５５ないし５５／４５の間である。組成物中の両者の全
量は一般に組成物の３５−８９重量％の間であり、好適
には５０−８３重量％、最も好適には６０−７８重量％
の間である。
メラミン／ホルムアルデヒド樹脂は組成物の柔軟性を増
大させ、加工粘性を減少させる。思いがけないことに
は、燃焼の際、該樹脂はセラミック灰に均一な、小さい
気泡構造物を生じさせるように作用する。使用できる樹
脂の量は、組成物に対し１ないし２５重量％の間、好適
には１ないし１５重量％の間、最も好適には４ないし１
０重量％の間である。メラミン／ホルムアルデヒド樹脂
はメラミンとホルムアルデヒドから製造される。それら
は分子中に３個の炭素原子と３個の窒素原子を含む環を
有し、環の炭素原子に結合した−ＮＨＣＨ2ＯＨ基を有
するトリメチロールメラミン、Ｃ3Ｎ3(ＮＨＣＨ2ＯＨ)3
の生成により製造できる。この分子は、窒素に結合した
水素原子及び他の分子のＯＨ基から水が離脱することに
より、更に他の同種の分子と結合することができる。も
し過剰のメラミン又は過剰のホルムアルデヒドが存在す
れば、それらもトリメチロールメラミン又はその重合体
と反応することができ、従って分子鎖の成長及び架橋結
合の無限の可能性がある。性質及び重合度はpHに依存す
るが、硬化には熱が必要である。
大させ、加工粘性を減少させる。思いがけないことに
は、燃焼の際、該樹脂はセラミック灰に均一な、小さい
気泡構造物を生じさせるように作用する。使用できる樹
脂の量は、組成物に対し１ないし２５重量％の間、好適
には１ないし１５重量％の間、最も好適には４ないし１
０重量％の間である。メラミン／ホルムアルデヒド樹脂
はメラミンとホルムアルデヒドから製造される。それら
は分子中に３個の炭素原子と３個の窒素原子を含む環を
有し、環の炭素原子に結合した−ＮＨＣＨ2ＯＨ基を有
するトリメチロールメラミン、Ｃ3Ｎ3(ＮＨＣＨ2ＯＨ)3
の生成により製造できる。この分子は、窒素に結合した
水素原子及び他の分子のＯＨ基から水が離脱することに
より、更に他の同種の分子と結合することができる。も
し過剰のメラミン又は過剰のホルムアルデヒドが存在す
れば、それらもトリメチロールメラミン又はその重合体
と反応することができ、従って分子鎖の成長及び架橋結
合の無限の可能性がある。性質及び重合度はpHに依存す
るが、硬化には熱が必要である。
重合体の溶融物中に諸成分を単に混合することによって
組成物を製造することができる。市販の寸法のバッチ型
のバンバリ（Banbury）ミキサー又は同等の強力なミキ
サーが本発明の組成物を製造するのに適当している。乾
燥した諸成分が普通の方法で装入される。多くの場合、
この種の装置で広く実施されている使用法によって、混
合室中にメラミン／ホルムアルデヒド樹脂を直接射出す
ることが便利である。
組成物を製造することができる。市販の寸法のバッチ型
のバンバリ（Banbury）ミキサー又は同等の強力なミキ
サーが本発明の組成物を製造するのに適当している。乾
燥した諸成分が普通の方法で装入される。多くの場合、
この種の装置で広く実施されている使用法によって、混
合室中にメラミン／ホルムアルデヒド樹脂を直接射出す
ることが便利である。
随時組成物はセラミック灰を硬くするために硼珪酸ガラ
スを含むこともできる。
スを含むこともできる。
更に組成物は、組成物の剛性を増強するために、細断し
たガラス繊維ストランドを含むことができる。
たガラス繊維ストランドを含むことができる。
ステアリン酸のような脂肪族カルボン酸界面活性剤を、
Ca−Al混合物の分散の助剤として添加することもでき
る。界面活性剤はまた伸びを増強し、メルト・インデッ
クスを増加させると考えられる。
Ca−Al混合物の分散の助剤として添加することもでき
る。界面活性剤はまた伸びを増強し、メルト・インデッ
クスを増加させると考えられる。
実施例 ミキサー中で下記の配合物を製造した。溶融物に対し
て、ミキサーの内部容積の約７０−８０％に達する水準
にまで、総ての成分を混合室に添加した。温度を１６０
−１９０℃の間に保つように調節された回転速度で、約
５−１０分間各成分を混合した。次いで冷却後材料を取
り出し、次いで試験に適当な形状に１５０℃で圧縮成形
した。
て、ミキサーの内部容積の約７０−８０％に達する水準
にまで、総ての成分を混合室に添加した。温度を１６０
−１９０℃の間に保つように調節された回転速度で、約
５−１０分間各成分を混合した。次いで冷却後材料を取
り出し、次いで試験に適当な形状に１５０℃で圧縮成形
した。
四種類の配合物を製造した。各々に存在する成分は、測
定された諸性質と共に第Ｉ表に表示されている。
定された諸性質と共に第Ｉ表に表示されている。
比較試料Ａ、Ｂ及びＣは米国特許第４,543,２８１号に
教示された、無機物を充填したエチレン／酢酸ビニル共
重合体(ＥＶＡ)の例であり、又“通常”の可塑剤を含ん
でいる。
教示された、無機物を充填したエチレン／酢酸ビニル共
重合体(ＥＶＡ)の例であり、又“通常”の可塑剤を含ん
でいる。
実施例１の生成物は： １．良好な熱可塑性、例えば、伸び、Ｍ．Ｉ．、柔軟性
を示す。
を示す。
２．極限酸素指数(ＬＯＩ)に示されるように易難性（fl
ammability)が低い。
ammability)が低い。
３．高温度で燃焼した時に、断熱性の灰を生じる。
４．及び燃焼に際し、思いがけなくも、抑制された低容
積の膨張を示す。
積の膨張を示す。
これは試料Ａ−Ｃよりも一段と微細な気泡構造を有する
自己支持性の灰を与える。
自己支持性の灰を与える。
───────────────────────────────────────────────────── 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 61/28 ＬＮＪ 8215−4Ｊ ＬＮＭ 8215−4Ｊ // Ｈ０１Ｂ 3/38 9059−5Ｇ 3/44 Ｆ 9059−5Ｇ (Ｃ０８Ｋ 13/04 3:22 3:26 3:40 7:14）
Claims (3)
- 【請求項１】（ａ）１０−４０重量％の少なくとも一種
のエチレン共重合体から成るマトリックス、 （ｂ）成分（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の合計重量に基い
て３５−８９重量％の （ｉ）アルミナ三水和物及び （ii）炭酸カルシウム又は炭酸マグネシウム−カルシウ
ム又はその両者の混合物、該混合物は（ｉ）及び（ii）
を３０／７０ないし７０／３０の重量％比で含有する、 並びに （ｃ）成分（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の合計重量に基い
て１−２５重量％のメラミン／ホルムアルデヒド樹脂、 から成ることを特徴とする難燃性組成物。 - 【請求項２】更に硼珪酸ガラスを含有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の組成物。 - 【請求項３】更に細断されたガラス繊維ストランドを含
むことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は２項記載
の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/889,470 US4678607A (en) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | Ethylene copolymers with enhanced fire resistant properties |
| US889470 | 1986-07-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6335641A JPS6335641A (ja) | 1988-02-16 |
| JPH0647640B2 true JPH0647640B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=25395167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62184704A Expired - Lifetime JPH0647640B2 (ja) | 1986-07-25 | 1987-07-25 | 難燃性組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4678607A (ja) |
| EP (1) | EP0258613B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0647640B2 (ja) |
| CA (1) | CA1273444A (ja) |
| DE (1) | DE3782302T2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4761449A (en) * | 1987-10-22 | 1988-08-02 | Shell Oil Company | Flame retardant compositions |
| US5091608A (en) * | 1988-07-27 | 1992-02-25 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Flame retardant splicing system |
| KR0163031B1 (ko) | 1989-03-31 | 1999-01-15 | 오노 알버어스 | 난연성 중합체 조성물 |
| CH684832A5 (de) * | 1992-06-02 | 1995-01-13 | Alusuisse Lonza Services Ag | Verbundplatten mit zwei Deckschichten und einem Kern. |
| DE4307406A1 (de) * | 1993-03-09 | 1994-09-15 | Akro Fireguard Prod Inc | Intumeszierende Zusammensetzung vom Zwei-Komponenten-Typ |
| NL1003581C2 (nl) * | 1996-07-12 | 1998-01-15 | Dsm Nv | Onder invloed van temperatuur en druk vervormbare en thermohardbare samenstelling en werkwijze voor de bereiding daarvan. |
| DE19653503A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-06-25 | Hilti Ag | Intumeszierendes Material |
| US6248542B1 (en) | 1997-12-09 | 2001-06-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Optoelectronic sensor |
| US6090316A (en) * | 1998-05-01 | 2000-07-18 | J. M. Huber Corporation | Melamine and aluminum hydroxide blend and method for making and using the same |
| US6166114A (en) * | 1998-08-13 | 2000-12-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fire and electrical resistant compositions |
| US8216797B2 (en) | 2001-02-07 | 2012-07-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Pathogen detection biosensor |
| CA2799371A1 (en) | 2001-02-07 | 2002-08-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Optoelectronic detection system |
| US7422860B2 (en) | 2001-02-07 | 2008-09-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Optoelectronic detection system |
| US20070088112A1 (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Hooks Henry E | Fire retardant compositions |
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