JPS632290B2 - - Google Patents
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- JPS632290B2 JPS632290B2 JP58051373A JP5137383A JPS632290B2 JP S632290 B2 JPS632290 B2 JP S632290B2 JP 58051373 A JP58051373 A JP 58051373A JP 5137383 A JP5137383 A JP 5137383A JP S632290 B2 JPS632290 B2 JP S632290B2
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- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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- Insulated Conductors (AREA)
Description
本発明は、一般に製品の製造に用いられる難燃
性熱可塑性エラストマー組成物に関する。さらに
詳しくは、電気絶縁およびケーブル被覆に用いる
に適した熱可塑性の難燃性エラストマー組成物で
あつて、導電体の周囲の電気絶縁被覆の形態の場
合においてアンダーライターズ・ラボラトリー
ス・フレーム・テスト（Underwiters
Laboratories Flame Test）UL VW−１の要求
に適合するか、またはこれを上回り、ケーブルの
周囲の被覆の形態の場合においてジ・インステイ
チユート・オブ・エレクトリカル・アンド・エレ
クトロニクス・エンジニヤーズ・インク（The
Institute of Electrical and Electronics
Engineers Inc）のケーブル・トレー・フレー
ム・テスト（Cable Tray Flamn Test）IEEE
−383の要求に適合するかまたはこれを上回る能
力を有し、かつ、わずかに約24〜27％のオキシゲ
ンインデツクス（oxygen index）を有する組成
物に関する。 電線およびケーブル製品に用いられる難燃性組
成物が、IEEE−383 Cable Tray Flame Testと
して知られるThe Institute of Electrical and
Electronics Engineersにより発表された燃焼試
験に合格するには、従来少なくとも28％の
ASTM Ｄ 2863のオキシゲンインデツクスが必
要であつた。該Cable Tray Flame Testは、縦
型のトレーに置かれたとき長さ方向に沿う炎の伝
達に対するケーブルの抵抗を測定するために確立
されているものである。さらに、絶縁された導電
体をUnderwriters Laboratoriesにより公表され
たUL VW−１として知られる縦型の燃焼テスト
に合格させるには、導電体の絶縁材として用いる
組成物に少なくとも28％のオキシゲンインデツク
ス与えることが従来一般に行なわれてきた。この
ため、少なくとも28％のオキシゲンインデツクス
は、ほとんどの製造者が導電体の周りの絶縁材お
よびケーブルの周囲の被覆として用いる組成物を
作る場合に従がう基準となつている。特に後者に
おいて、ケーブルが開放されたトレーに置かれ１
つの場所から他の場所へ亘る用途に用途に用いら
れることになつている場合には、たいていの場
合、高い水準の難燃剤および充填材を組成物に添
加して28％以上のオキシゲンインデツクスを達成
すを必要があるが、これらはそれ自身、該組成物
の他の物理的、電気的性質の低下を引きおこし、
好ましくない加工性を生ずることがありうるにも
かかわらずこの基準が強調されている。 したがつて、ここに導電体周囲の絶縁材およ
び／またはケーブル周囲の被覆として好ましく用
いられる難燃性組成物であつて、28℃以下のオキ
シゲンインデツクを有し、かつ好ましい電気的性
質を有し、さらに導電体の周囲の絶縁性被覆の形
態においてUL VW−１縦型燃焼試験に合格し
え、ケーブルの周囲の被覆の形態においてIEEE
−383ケーブルトレー燃焼試験に合格できる組成
物を提供することの必要性が存在する。 したがつて、本発明の１つの目的はオキシゲン
インデツクス約24〜27％を有する難燃性の熱可塑
性エラストマー組成物を提供することにあり、該
組成物は好ましい物理的、電気的および加工上の
特性を備え、導電体周囲の絶縁性被覆およびケー
ブル周囲の被覆として特に好ましく用いられる。 本発明の他の１つの目的は、ASTM Ｄ 2863
において約24〜27％のオキシゲンインデツクスを
有するが、ケーブルの周囲の被覆の形態でIEEE
−383ケーブルトレー燃焼試験に合格しえ、導電
体の周囲の絶縁性被覆の形態においてUL VW−
１燃焼試験に合格しうる難燃性の熱可塑性エラス
トマー組成物を提供することである。 難燃性の熱可塑性エラストマー組成物は、本発
明にしたがつて、非エラストマー成分および特定
の形式の熱可塑性エラストマー成分を混合した組
成物を提供することによつて製造できることが判
明した。 該熱可塑性エラストマー成分は、米国特許第
413053号（譲受人モンサント社（Monsanto
Compamy））に開示された形式のものである。
該特許には、一群の熱可塑性エラストマーが開示
されており、これは約25〜27重量部の熱可塑性ポ
リオレフイン樹脂および約75〜25重量部の高分子
からなる組成物を基本としており、該高分子はエ
チレンまたはプロピレンと、式CH2＝CHR（式
中、Ｒは炭素数１〜12のアルキル基）で表わされ
る他のα−オレフインの少なくとも１つのモノマ
ーよりなる。該組成物は少なくとも１種の共重合
しうるジエンを０〜少量含んでいてもよく、また
さらに組成物100重量部に対して約250重量部以下
のエキステンダー油を含んでいてもよい。 該モンサント特許には、主題となつている組成
物の加硫されたゴム部分における架橋量を測定す
るために他の方法が開示されているが、この開示
された１つの方法には、該モンサントブレンドの
加硫ゴムが引張強度すなわち、非加硫ブレンドよ
りも少なくとも約60Kg／cm2以上の引張強度を与え
るに充分なほどに架橋され、さらにゴム部分がブ
レンド中に分散した充分に小さな粒子の場合のも
のがある。好ましくは、ポリオレフイン樹脂は、
ポリエチレンまたはポリプロピレンであり、ゴム
はEDPMゴムであつて、このゴムはエチレン、
プロピレンおよび少量の非共役ジエンの重合によ
り製造される。 モンサント特許の範囲に入る熱可塑性エラスト
マーは、モンサント社による商標「サントプレン
（Santoprene）」として市販されている。この特
許により作られたエラストマーは、成形品中にお
いてデユロメーターで約70のシヨア−Ａ硬度〜約
50シヨア−Ｄ硬度を有し本発明の実施に特に重要
である。 前記したごとく、導電体周囲の絶縁材層の形態
でUL VW−１燃焼試験に合格することができ、
ケーブル周囲の被覆の形態でIEEE−383Cable
Trmy燃焼試験に合格することができる組成物を
提供する必要性が存在する。前者の試験は、絶縁
した導電体の長さ方向に沿う炎の伝達を測定する
基準として用いられ、該導電体は垂直に支持され
下端にチリルバーナー（Tirrill burner）により
５〜15秒間炎があてられる。これに対し、後者の
試験は、公称14″の長さのケーブルに沿う炎の伝
播を測定する基準として用いられ、該ケーブルは
トレー上に垂直に支持され下端に熱量約
70000Btr／hrを有する空気−プロパン混合炎源
をあてる。 本発明以前には、燃焼試験に合格するには
ASTM Ｄ−2863で28％以上のオキシゲンインデ
ツクスを有する必要があると考えられていた。こ
のため、当業者は各材料に対し28％以上のオキシ
ゲンインデツクスを与えるよう多量の難燃添加剤
を加えていた。残念ながら、これらの多量の難燃
剤により、当業者に周知のごとく、他の物理的お
よび電気的性質は損なわれやすい。 最初は、通常量の難燃剤および他の添加剤をシ
エル・ケミカル・カンパニー（Shell Chemical
Company）により市販の商標「エレクサー
（Elexar）」、たとえば「Elexar.4609」のごとき公
知の熱可塑性樹脂、またはユニロイヤル
（Uniroyal）により市販の商標「TPR」、たとえ
ば「TPR 1909E」のごとき熱可塑性エラストマ
ーに添加することが、多分、前記燃焼試験の要求
を満たすかあるいは上回り、さらに好ましい物理
的および電気的性質を有する組成物を提供するの
に有用であるかもしれないと考えられていた。し
かしながら、後記の第１表に示すように、該組成
物は低い引張強度、あるいは破断時の伸度または
その両方を示し、加えて難燃剤および他の添加剤
の添加量に対応するオキシゲンインデツクス、し
か持たず、すなわちオキシゲンインデツクスが余
りに低く、燃焼試験の合格を保証しえないもので
ある。
性熱可塑性エラストマー組成物に関する。さらに
詳しくは、電気絶縁およびケーブル被覆に用いる
に適した熱可塑性の難燃性エラストマー組成物で
あつて、導電体の周囲の電気絶縁被覆の形態の場
合においてアンダーライターズ・ラボラトリー
ス・フレーム・テスト（Underwiters
Laboratories Flame Test）UL VW−１の要求
に適合するか、またはこれを上回り、ケーブルの
周囲の被覆の形態の場合においてジ・インステイ
チユート・オブ・エレクトリカル・アンド・エレ
クトロニクス・エンジニヤーズ・インク（The
Institute of Electrical and Electronics
Engineers Inc）のケーブル・トレー・フレー
ム・テスト（Cable Tray Flamn Test）IEEE
−383の要求に適合するかまたはこれを上回る能
力を有し、かつ、わずかに約24〜27％のオキシゲ
ンインデツクス（oxygen index）を有する組成
物に関する。 電線およびケーブル製品に用いられる難燃性組
成物が、IEEE−383 Cable Tray Flame Testと
して知られるThe Institute of Electrical and
Electronics Engineersにより発表された燃焼試
験に合格するには、従来少なくとも28％の
ASTM Ｄ 2863のオキシゲンインデツクスが必
要であつた。該Cable Tray Flame Testは、縦
型のトレーに置かれたとき長さ方向に沿う炎の伝
達に対するケーブルの抵抗を測定するために確立
されているものである。さらに、絶縁された導電
体をUnderwriters Laboratoriesにより公表され
たUL VW−１として知られる縦型の燃焼テスト
に合格させるには、導電体の絶縁材として用いる
組成物に少なくとも28％のオキシゲンインデツク
ス与えることが従来一般に行なわれてきた。この
ため、少なくとも28％のオキシゲンインデツクス
は、ほとんどの製造者が導電体の周りの絶縁材お
よびケーブルの周囲の被覆として用いる組成物を
作る場合に従がう基準となつている。特に後者に
おいて、ケーブルが開放されたトレーに置かれ１
つの場所から他の場所へ亘る用途に用途に用いら
れることになつている場合には、たいていの場
合、高い水準の難燃剤および充填材を組成物に添
加して28％以上のオキシゲンインデツクスを達成
すを必要があるが、これらはそれ自身、該組成物
の他の物理的、電気的性質の低下を引きおこし、
好ましくない加工性を生ずることがありうるにも
かかわらずこの基準が強調されている。 したがつて、ここに導電体周囲の絶縁材およ
び／またはケーブル周囲の被覆として好ましく用
いられる難燃性組成物であつて、28℃以下のオキ
シゲンインデツクを有し、かつ好ましい電気的性
質を有し、さらに導電体の周囲の絶縁性被覆の形
態においてUL VW−１縦型燃焼試験に合格し
え、ケーブルの周囲の被覆の形態においてIEEE
−383ケーブルトレー燃焼試験に合格できる組成
物を提供することの必要性が存在する。 したがつて、本発明の１つの目的はオキシゲン
インデツクス約24〜27％を有する難燃性の熱可塑
性エラストマー組成物を提供することにあり、該
組成物は好ましい物理的、電気的および加工上の
特性を備え、導電体周囲の絶縁性被覆およびケー
ブル周囲の被覆として特に好ましく用いられる。 本発明の他の１つの目的は、ASTM Ｄ 2863
において約24〜27％のオキシゲンインデツクスを
有するが、ケーブルの周囲の被覆の形態でIEEE
−383ケーブルトレー燃焼試験に合格しえ、導電
体の周囲の絶縁性被覆の形態においてUL VW−
１燃焼試験に合格しうる難燃性の熱可塑性エラス
トマー組成物を提供することである。 難燃性の熱可塑性エラストマー組成物は、本発
明にしたがつて、非エラストマー成分および特定
の形式の熱可塑性エラストマー成分を混合した組
成物を提供することによつて製造できることが判
明した。 該熱可塑性エラストマー成分は、米国特許第
413053号（譲受人モンサント社（Monsanto
Compamy））に開示された形式のものである。
該特許には、一群の熱可塑性エラストマーが開示
されており、これは約25〜27重量部の熱可塑性ポ
リオレフイン樹脂および約75〜25重量部の高分子
からなる組成物を基本としており、該高分子はエ
チレンまたはプロピレンと、式CH2＝CHR（式
中、Ｒは炭素数１〜12のアルキル基）で表わされ
る他のα−オレフインの少なくとも１つのモノマ
ーよりなる。該組成物は少なくとも１種の共重合
しうるジエンを０〜少量含んでいてもよく、また
さらに組成物100重量部に対して約250重量部以下
のエキステンダー油を含んでいてもよい。 該モンサント特許には、主題となつている組成
物の加硫されたゴム部分における架橋量を測定す
るために他の方法が開示されているが、この開示
された１つの方法には、該モンサントブレンドの
加硫ゴムが引張強度すなわち、非加硫ブレンドよ
りも少なくとも約60Kg／cm2以上の引張強度を与え
るに充分なほどに架橋され、さらにゴム部分がブ
レンド中に分散した充分に小さな粒子の場合のも
のがある。好ましくは、ポリオレフイン樹脂は、
ポリエチレンまたはポリプロピレンであり、ゴム
はEDPMゴムであつて、このゴムはエチレン、
プロピレンおよび少量の非共役ジエンの重合によ
り製造される。 モンサント特許の範囲に入る熱可塑性エラスト
マーは、モンサント社による商標「サントプレン
（Santoprene）」として市販されている。この特
許により作られたエラストマーは、成形品中にお
いてデユロメーターで約70のシヨア−Ａ硬度〜約
50シヨア−Ｄ硬度を有し本発明の実施に特に重要
である。 前記したごとく、導電体周囲の絶縁材層の形態
でUL VW−１燃焼試験に合格することができ、
ケーブル周囲の被覆の形態でIEEE−383Cable
Trmy燃焼試験に合格することができる組成物を
提供する必要性が存在する。前者の試験は、絶縁
した導電体の長さ方向に沿う炎の伝達を測定する
基準として用いられ、該導電体は垂直に支持され
下端にチリルバーナー（Tirrill burner）により
５〜15秒間炎があてられる。これに対し、後者の
試験は、公称14″の長さのケーブルに沿う炎の伝
播を測定する基準として用いられ、該ケーブルは
トレー上に垂直に支持され下端に熱量約
70000Btr／hrを有する空気−プロパン混合炎源
をあてる。 本発明以前には、燃焼試験に合格するには
ASTM Ｄ−2863で28％以上のオキシゲンインデ
ツクスを有する必要があると考えられていた。こ
のため、当業者は各材料に対し28％以上のオキシ
ゲンインデツクスを与えるよう多量の難燃添加剤
を加えていた。残念ながら、これらの多量の難燃
剤により、当業者に周知のごとく、他の物理的お
よび電気的性質は損なわれやすい。 最初は、通常量の難燃剤および他の添加剤をシ
エル・ケミカル・カンパニー（Shell Chemical
Company）により市販の商標「エレクサー
（Elexar）」、たとえば「Elexar.4609」のごとき公
知の熱可塑性樹脂、またはユニロイヤル
（Uniroyal）により市販の商標「TPR」、たとえ
ば「TPR 1909E」のごとき熱可塑性エラストマ
ーに添加することが、多分、前記燃焼試験の要求
を満たすかあるいは上回り、さらに好ましい物理
的および電気的性質を有する組成物を提供するの
に有用であるかもしれないと考えられていた。し
かしながら、後記の第１表に示すように、該組成
物は低い引張強度、あるいは破断時の伸度または
その両方を示し、加えて難燃剤および他の添加剤
の添加量に対応するオキシゲンインデツクス、し
か持たず、すなわちオキシゲンインデツクスが余
りに低く、燃焼試験の合格を保証しえないもので
ある。
【表】
前記第１表において、デクロラン・プラス
（Dechlorane Plus）はフツカー・ケミカル社
（Hooker Chemical Company）により
「Dechlorane」の商標で市販されている塩素化難
燃剤である。ブルゲス（Burgess）KEは、ブル
ゲス社（Burgess Company）により市販の焼成
クレーである。酸化アンチモンは、多数の供給者
により標準品として販売されている。鉛系安定剤
は、アソシエーテツド・リード社（Associated
Lead Inc.）より市販のフマル酸鉛である。 前記試料はそれぞれバンバリーミキサーにて約
350〓にて混合し、ついで約375〓にて粉砕し、約
400〜420〓にて圧縮成形したものである。得られ
た物性をつぎの第２表に示す。
（Dechlorane Plus）はフツカー・ケミカル社
（Hooker Chemical Company）により
「Dechlorane」の商標で市販されている塩素化難
燃剤である。ブルゲス（Burgess）KEは、ブル
ゲス社（Burgess Company）により市販の焼成
クレーである。酸化アンチモンは、多数の供給者
により標準品として販売されている。鉛系安定剤
は、アソシエーテツド・リード社（Associated
Lead Inc.）より市販のフマル酸鉛である。 前記試料はそれぞれバンバリーミキサーにて約
350〓にて混合し、ついで約375〓にて粉砕し、約
400〜420〓にて圧縮成形したものである。得られ
た物性をつぎの第２表に示す。
【表】
【表】
前記の記載は、後記する本発明の組成物と比較
すると、Elexar1409およびTPR1909Eのような
熱可塑性エラストマーが炎にあたると溶け落ち、
低いオキシゲンインデツクを与えるが、縦型の燃
焼試験に合格しえるとともに良好な物理的性質を
有する程度には難燃剤および他の添加剤を配合で
きないことを明確に示している。モンサント社の
熱可塑性エラストマーと異なり、このような熱可
塑性樹脂は、オレフイン樹脂のブレンドまたは共
重合体および、例えば、米国特許第303795号、第
4031169号、第4036912号および第4046840号に開
示された部分的にのみ加硫されたゴムである。 しかしながら、驚くべきことに前記の研究の結
果により与えられるような教示に反して、低オキ
シゲンインデツクス水準が、前記に参照した特許
に開示の熱可塑性エラストマーの場合におけるよ
うな加硫をしていない場合または部分的にのみ加
硫されている場合より、前記モンサント社の熱可
塑性エラストマーの場合のごとき実質的に加硫さ
れたエラストマーの場合において達成できること
が判明した。 当業者は加硫の程度の差が炎にあてたときの耐
燃性を大きく改良し、かつ、オキシゲンインデツ
クスの低下を生ずることを考えないであろうが、
これが重要なことが判明し、この知見により、前
記のごときエラストマー成分および後記のごとき
非エラストマー成分を有する熱可塑性の難燃性組
成物の提供が可能となるのである。該非エラスト
マー成分はわずかに約24〜27のオキシゲンインデ
ツクスを与えるにすぎないが、UL VW−１およ
びIEEE−383Vertical Flame Testingに合格さ
せることができ、同時に好ましい物質および湿潤
時および乾燥時の電気的性質を保持することがで
きる。 本発明の組成物は、シヨア−Ａ約70〜シヨア−
Ｄ約50の硬度を有するモンサント社の米国特許第
4130535号に開示された形式のモンサント社の熱
可塑性エラストマーをエラストマー成分として用
いるとともに一般につぎの(a)〜(c)成分からなる非
エラストマー成分をブレンドして作ることができ
ることが判明した。 (a) エラストマー成分100重量部に対し約20〜40
重量部のクロル化、ブロム化またはクロロブロ
ム化化合物およびその混合物より選ばれた難燃
性化合物であつて、該化合物全重量に対して約
50〜85重量％のハロゲンを含有する化合物。 (b) エラストマー成分100重量部に対して約５〜
20重量部の酸化アンチモン、および、 (c) エラストマー成分100重量部に対して酸化鉛、
ステアリン酸鉛、フマル酸鉛、フタル酸鉛安定
剤およびその混合物からなる群より選ばれた鉛
系安定剤約0.01〜８重量部。 前記のまた以下に説明のために示した実施例に
示した本発明の組成物は伸長または成形して製品
として用いることができ、特に導電体周囲の難燃
性絶縁被覆として用いるのに好ましく、UL VW
−１燃焼試験の要求を満たすか上回り、さらにケ
ーブルの周囲の被覆としても好ましく、IEEE−
383Cable Tray燃焼試験の要求を満たすか上回
り、かつオキシゲンインデツクスはわずかに約24
〜27である。 本発明の組成物は、例えば紫外線安定剤、着色
剤、酸化防止剤、金属／失活剤、加工助剤などの
添加剤をこれらの添加剤が逆に所望の物理的およ
び電気的性質を阻害せず、かつUL VW−１およ
びIEEE−383燃焼試験の要求を満足するかあるい
は上回る組成物の性能を抑制しないかぎり含んで
いてもよい。 つぎの第３表に本発明により作られた組成物の
いくつかの例を示す。
すると、Elexar1409およびTPR1909Eのような
熱可塑性エラストマーが炎にあたると溶け落ち、
低いオキシゲンインデツクを与えるが、縦型の燃
焼試験に合格しえるとともに良好な物理的性質を
有する程度には難燃剤および他の添加剤を配合で
きないことを明確に示している。モンサント社の
熱可塑性エラストマーと異なり、このような熱可
塑性樹脂は、オレフイン樹脂のブレンドまたは共
重合体および、例えば、米国特許第303795号、第
4031169号、第4036912号および第4046840号に開
示された部分的にのみ加硫されたゴムである。 しかしながら、驚くべきことに前記の研究の結
果により与えられるような教示に反して、低オキ
シゲンインデツクス水準が、前記に参照した特許
に開示の熱可塑性エラストマーの場合におけるよ
うな加硫をしていない場合または部分的にのみ加
硫されている場合より、前記モンサント社の熱可
塑性エラストマーの場合のごとき実質的に加硫さ
れたエラストマーの場合において達成できること
が判明した。 当業者は加硫の程度の差が炎にあてたときの耐
燃性を大きく改良し、かつ、オキシゲンインデツ
クスの低下を生ずることを考えないであろうが、
これが重要なことが判明し、この知見により、前
記のごときエラストマー成分および後記のごとき
非エラストマー成分を有する熱可塑性の難燃性組
成物の提供が可能となるのである。該非エラスト
マー成分はわずかに約24〜27のオキシゲンインデ
ツクスを与えるにすぎないが、UL VW−１およ
びIEEE−383Vertical Flame Testingに合格さ
せることができ、同時に好ましい物質および湿潤
時および乾燥時の電気的性質を保持することがで
きる。 本発明の組成物は、シヨア−Ａ約70〜シヨア−
Ｄ約50の硬度を有するモンサント社の米国特許第
4130535号に開示された形式のモンサント社の熱
可塑性エラストマーをエラストマー成分として用
いるとともに一般につぎの(a)〜(c)成分からなる非
エラストマー成分をブレンドして作ることができ
ることが判明した。 (a) エラストマー成分100重量部に対し約20〜40
重量部のクロル化、ブロム化またはクロロブロ
ム化化合物およびその混合物より選ばれた難燃
性化合物であつて、該化合物全重量に対して約
50〜85重量％のハロゲンを含有する化合物。 (b) エラストマー成分100重量部に対して約５〜
20重量部の酸化アンチモン、および、 (c) エラストマー成分100重量部に対して酸化鉛、
ステアリン酸鉛、フマル酸鉛、フタル酸鉛安定
剤およびその混合物からなる群より選ばれた鉛
系安定剤約0.01〜８重量部。 前記のまた以下に説明のために示した実施例に
示した本発明の組成物は伸長または成形して製品
として用いることができ、特に導電体周囲の難燃
性絶縁被覆として用いるのに好ましく、UL VW
−１燃焼試験の要求を満たすか上回り、さらにケ
ーブルの周囲の被覆としても好ましく、IEEE−
383Cable Tray燃焼試験の要求を満たすか上回
り、かつオキシゲンインデツクスはわずかに約24
〜27である。 本発明の組成物は、例えば紫外線安定剤、着色
剤、酸化防止剤、金属／失活剤、加工助剤などの
添加剤をこれらの添加剤が逆に所望の物理的およ
び電気的性質を阻害せず、かつUL VW−１およ
びIEEE−383燃焼試験の要求を満足するかあるい
は上回る組成物の性能を抑制しないかぎり含んで
いてもよい。 つぎの第３表に本発明により作られた組成物の
いくつかの例を示す。
【表】
前記第３表の組成物はバンバリーミキサーにて
約350〓で混合し、約375〓で粉砕し、約420〓で
３分間約4000psiで圧縮成形したものである。成
形スラブより取つたサンプルの物性をつぎの第４
表に示す。
約350〓で混合し、約375〓で粉砕し、約420〓で
３分間約4000psiで圧縮成形したものである。成
形スラブより取つたサンプルの物性をつぎの第４
表に示す。
【表】
前記第３表において、Santoprene 101−87は
デユロメターでシヨア−Ａ硬度87のモンサント社
製の黒色熱可塑性エラストマーである。
GRSN7441は直鎖低密度ポリエチレンであつて
ユニオンカーバイド社（Union Carbide
Corporation）により市販されており、プロフア
クス（Profax）6723は、ハーキユレス・インコ
ーポレイテッド（Hercules Incorporated）によ
り「Profax」の商標で市販のポリプロピレンで
ある。デカブロモビフエニルオキシドは、セイテ
ツク・インコーポレイテツド（Saytech
Incorporated）により市販のブロム化難燃剤であ
る。Burgess KEは、ブルゲス・ピグメント社
（Burgess Pigment Company）により市販の焼
成したクレーである。フマル酸四塩基性鉛は、ア
ソシエーテツド・リード社（Associated Lead
Inc.）により市販の鉛系安定剤である。酸化アン
チモンは、多くの製造者により作られている。イ
ルガノツクス（Irganox）1010は、チバガイギー
社（Ciba Geigy）より商標「Irganox」で市販の
四官能フエノール性酸化防止剤である。 前記第４表の組成物Ｃ〜Ｉは、溶け落ちなしに
UL 94の燃焼試験の要求、並びにUL VW−１お
よびIEEE−383の燃焼試験の要求を満すかあるい
は上回ることができる。 一方、前記のごとく、部分的に加硫されたゴム
成分のみを有する第１表の試料ＡおよびＢのよう
な熱可塑性エラストマーはUL 94の燃焼試験にお
いて炎をあてたとき溶け落ちるものである。ま
た、前記組成物は好ましい引張強度、100％モジ
ユラスおよび破断時の伸度を示すとともに前記試
料ＡおよびＢに比して高い硬度を示す。第４表の
組成物Ｃ〜Ｉは、オキシゲンインデツクス23.8〜
26.9を示し、一般に好ましい物性および組成物中
のクレーの存在に関係なく溶け落ちのない耐熱性
を示す。 また、驚くべきことにポリプロピレンおよび低
密度ポリエチレンのようなポリオレフインも、本
発明の組成物へ添加することができる。これはそ
れらが一般に燃焼はするが、意外にも組成物にお
けるいかなる燃焼傾向も悪化させず、また乾燥お
よび湿潤電気特性に悪影響を与えることもなく、
さらに組成物の加工性を改良するからである。本
発明の組成物へのかかるオレフイン重合体の添加
は、必須ではないが、エラストマー成分100重量
部に対して１〜20重量部添加することができるこ
とが判明した。 つぎの第５表に示される試料Ｊ〜Ｏは、耐熱老
化性、乾燥および湿潤電気特性およじ必要な他の
物性の改良が所望な場合に他の添加剤または添加
剤の組合せを本発明の組成物に添加してもよいこ
とを示す。
デユロメターでシヨア−Ａ硬度87のモンサント社
製の黒色熱可塑性エラストマーである。
GRSN7441は直鎖低密度ポリエチレンであつて
ユニオンカーバイド社（Union Carbide
Corporation）により市販されており、プロフア
クス（Profax）6723は、ハーキユレス・インコ
ーポレイテッド（Hercules Incorporated）によ
り「Profax」の商標で市販のポリプロピレンで
ある。デカブロモビフエニルオキシドは、セイテ
ツク・インコーポレイテツド（Saytech
Incorporated）により市販のブロム化難燃剤であ
る。Burgess KEは、ブルゲス・ピグメント社
（Burgess Pigment Company）により市販の焼
成したクレーである。フマル酸四塩基性鉛は、ア
ソシエーテツド・リード社（Associated Lead
Inc.）により市販の鉛系安定剤である。酸化アン
チモンは、多くの製造者により作られている。イ
ルガノツクス（Irganox）1010は、チバガイギー
社（Ciba Geigy）より商標「Irganox」で市販の
四官能フエノール性酸化防止剤である。 前記第４表の組成物Ｃ〜Ｉは、溶け落ちなしに
UL 94の燃焼試験の要求、並びにUL VW−１お
よびIEEE−383の燃焼試験の要求を満すかあるい
は上回ることができる。 一方、前記のごとく、部分的に加硫されたゴム
成分のみを有する第１表の試料ＡおよびＢのよう
な熱可塑性エラストマーはUL 94の燃焼試験にお
いて炎をあてたとき溶け落ちるものである。ま
た、前記組成物は好ましい引張強度、100％モジ
ユラスおよび破断時の伸度を示すとともに前記試
料ＡおよびＢに比して高い硬度を示す。第４表の
組成物Ｃ〜Ｉは、オキシゲンインデツクス23.8〜
26.9を示し、一般に好ましい物性および組成物中
のクレーの存在に関係なく溶け落ちのない耐熱性
を示す。 また、驚くべきことにポリプロピレンおよび低
密度ポリエチレンのようなポリオレフインも、本
発明の組成物へ添加することができる。これはそ
れらが一般に燃焼はするが、意外にも組成物にお
けるいかなる燃焼傾向も悪化させず、また乾燥お
よび湿潤電気特性に悪影響を与えることもなく、
さらに組成物の加工性を改良するからである。本
発明の組成物へのかかるオレフイン重合体の添加
は、必須ではないが、エラストマー成分100重量
部に対して１〜20重量部添加することができるこ
とが判明した。 つぎの第５表に示される試料Ｊ〜Ｏは、耐熱老
化性、乾燥および湿潤電気特性およじ必要な他の
物性の改良が所望な場合に他の添加剤または添加
剤の組合せを本発明の組成物に添加してもよいこ
とを示す。
【表】
前記第５表において、Santoprene201−87はモ
ンサント社により市販の天然熱可塑性エラストマ
ーである。Profax6801はハーキユレス・インコ
ーポレイテツドにより「Profax」の商標で市販
のポリプロピレンである。XO−6150037はダウ
ケミカル社（Dow Chemical Company）により
市販の中密度ポリエチレンである。Dechlorane
Plusは、フツカーケミカル社により市販のクロル
化難燃剤である。サイアノツクス（Cyanox）
LTDPは、アメリカン・サイナミツド社
（American Cynamid Corporation）により市販
のジラウリルチオジプロピオネート酸化防止剤で
ある。Irganox MD 1024はチバガイギー社によ
り市販の酸化防止剤、金属／奮活剤である。 前記第５表の試料Ｊ〜Ｏは、バンバリーミキサ
ーにて約350〓で混合し、ついで約370〓にて粉砕
した後、約420〓で4000psiにてスラブに圧縮成形
したものである。成形されたスラブより取つた試
料の物性をつぎの第６表に示す。
ンサント社により市販の天然熱可塑性エラストマ
ーである。Profax6801はハーキユレス・インコ
ーポレイテツドにより「Profax」の商標で市販
のポリプロピレンである。XO−6150037はダウ
ケミカル社（Dow Chemical Company）により
市販の中密度ポリエチレンである。Dechlorane
Plusは、フツカーケミカル社により市販のクロル
化難燃剤である。サイアノツクス（Cyanox）
LTDPは、アメリカン・サイナミツド社
（American Cynamid Corporation）により市販
のジラウリルチオジプロピオネート酸化防止剤で
ある。Irganox MD 1024はチバガイギー社によ
り市販の酸化防止剤、金属／奮活剤である。 前記第５表の試料Ｊ〜Ｏは、バンバリーミキサ
ーにて約350〓で混合し、ついで約370〓にて粉砕
した後、約420〓で4000psiにてスラブに圧縮成形
したものである。成形されたスラブより取つた試
料の物性をつぎの第６表に示す。
【表】
【表】
前記の試料Ｊ〜Ｏは全て溶け落ちなく縦形燃焼
試験UL 94に合格しているとともに、UL VW−
１およびIEEE−383燃焼試験の要求を満足するか
上回り、限界オキシゲンインデツクス約24〜27を
有する。 試料Ｊ〜Ｏは中密度ポリエチレン並びに低密度
ポリエチレン（第４表試料Ｃ）またはポリプロピ
レンが本発明の組成物を作成するのに用いうるこ
とを示す。また、試料Ｊ〜Ｏは銅導電体周囲の主
絶縁材として用いられる本発明の組成物におい
て、当業者に周知の銅による該組成物の劣化を防
ぐ手段として金属／失活剤の添加が用いられるこ
とを示している。また、試料Ｊ〜Ｏは、所望によ
りCyana LTDPおよびIrganox 1010の混合物の
ような添加物の組合せを用いてもよいことを示し
ている。 試料Ｃ〜Ｉの場合と同様に、試料Ｊ〜Ｏも、意
外にも、著しく好ましい物性、例えば硬度、引張
強度、100％モジユラス、伸度を有する本発明の
組成物がオキシゲンインデツクス約24〜27を有す
るにすぎないがUL VW−１およびIEEE−383燃
焼試験の要求を満足するか上回ることができるこ
とを示している。 本発明の組成物は全難燃剤に対して約50〜85重
量％のハロゲン含有量を有するクロル化またはブ
ロム化難燃剤、クロロブロム化難燃剤またはそれ
らの混合物のいずれかを加えてつくることができ
ることが判明した。さらに、本発明の組成物は、
従来の成形、押出技術により製品に容易に加工す
ることができること、特にポリオレフインは前記
の量にて組成に加えられる場合にそうであり、さ
らに導電体周囲の主絶縁体の形態またはケーブル
の周囲の被覆の場合には、125℃の乾燥電気評点
（dry electrical rating）および75℃／90℃のイ
ンシユレイテツド・コンダクターズ・エレクトリ
カル・アソシエーシヨン（Insulated Conductors
Electrical Association）EM 60湿潤電気評点
（wet electrical rating）を達成できることが判
明した。 本発明のエラストマー成分は、該エラストマー
成分に対して約250重量部までのエクステンダー
油を含んでいてもよく、ただし、この場合は適宜
のブロム化およびクロロブロム化化合物並びに酸
化アンチモンを添加して、組成物が炎にさらされ
た時に生じる溶け落ちを防ぐことが必要である。 また、本発明の組成物は、エラストマー成分
100重量部に対して約１〜20重量部の充填材、例
えばクレー、水酸化アルミニウム、他の適当な充
填材またはこれらの混合物を含んでいてもよく、
また所望によりビニルシランのごときカツプリン
剤を含んでいてもよいことが判明した。また、該
組成物の熱老化および電気的特性を補強する必要
のある場合、エラストマー成分100重量部に対し
て一般に約0.1〜７重量部の範囲の１種またはそ
れ以上の酸化防止剤を含んでいてよい。本発明の
組成物にて用いられる酸化防止剤として好ましい
ものの例としては、三官能および四官能ヒンダー
ドフエノール、チオジブロピオン酸ジラウリル、
フマル酸四塩基性鉛、ホウ酸亜鉛、モベイ・ケミ
カル社（Mobay Chemical Company）より「バ
ルカノツクス（Vulkanox）ZMB−２」の商標で
市販されている４−および５−メチルメルカプト
ベンズイミダゾールの混合物の亜鉛塩、アール・
テイ・バンダービルト（R.T.Vanderbilt）によ
り「アゲライト（Agerite）GT」の商標で市販
の三官能ヒンダードフエノール系化合物およびウ
イトコ・ケミカル社（Witco Chemical
Company）により「シーノツクス（Seenox）
412S」の商標で市販のペンタエリスリトールテ
トラキス（Ｂ−ラウリルチオプロピオネート）酸
化防止剤などが挙げられる。 適当なポリオレフイン類、例えばポリプロピレ
ン、ポリエチレンおよびその混合物を組成物にエ
ラストマー成分100重量部に対して約１〜20重量
部添加してもよいが、それらは約５〜12重量部添
加するのが好ましく、さらにクロル化またはブロ
ム化および／またはクロロブロム化難燃剤および
その混合物はエラストマー成分100重量部に対し
て約20〜40重量部であつて、鉛系安定剤またはそ
の混合物はエラストマー成分100重量部に対して
約１〜５重量部添加されるのが好ましい。
試験UL 94に合格しているとともに、UL VW−
１およびIEEE−383燃焼試験の要求を満足するか
上回り、限界オキシゲンインデツクス約24〜27を
有する。 試料Ｊ〜Ｏは中密度ポリエチレン並びに低密度
ポリエチレン（第４表試料Ｃ）またはポリプロピ
レンが本発明の組成物を作成するのに用いうるこ
とを示す。また、試料Ｊ〜Ｏは銅導電体周囲の主
絶縁材として用いられる本発明の組成物におい
て、当業者に周知の銅による該組成物の劣化を防
ぐ手段として金属／失活剤の添加が用いられるこ
とを示している。また、試料Ｊ〜Ｏは、所望によ
りCyana LTDPおよびIrganox 1010の混合物の
ような添加物の組合せを用いてもよいことを示し
ている。 試料Ｃ〜Ｉの場合と同様に、試料Ｊ〜Ｏも、意
外にも、著しく好ましい物性、例えば硬度、引張
強度、100％モジユラス、伸度を有する本発明の
組成物がオキシゲンインデツクス約24〜27を有す
るにすぎないがUL VW−１およびIEEE−383燃
焼試験の要求を満足するか上回ることができるこ
とを示している。 本発明の組成物は全難燃剤に対して約50〜85重
量％のハロゲン含有量を有するクロル化またはブ
ロム化難燃剤、クロロブロム化難燃剤またはそれ
らの混合物のいずれかを加えてつくることができ
ることが判明した。さらに、本発明の組成物は、
従来の成形、押出技術により製品に容易に加工す
ることができること、特にポリオレフインは前記
の量にて組成に加えられる場合にそうであり、さ
らに導電体周囲の主絶縁体の形態またはケーブル
の周囲の被覆の場合には、125℃の乾燥電気評点
（dry electrical rating）および75℃／90℃のイ
ンシユレイテツド・コンダクターズ・エレクトリ
カル・アソシエーシヨン（Insulated Conductors
Electrical Association）EM 60湿潤電気評点
（wet electrical rating）を達成できることが判
明した。 本発明のエラストマー成分は、該エラストマー
成分に対して約250重量部までのエクステンダー
油を含んでいてもよく、ただし、この場合は適宜
のブロム化およびクロロブロム化化合物並びに酸
化アンチモンを添加して、組成物が炎にさらされ
た時に生じる溶け落ちを防ぐことが必要である。 また、本発明の組成物は、エラストマー成分
100重量部に対して約１〜20重量部の充填材、例
えばクレー、水酸化アルミニウム、他の適当な充
填材またはこれらの混合物を含んでいてもよく、
また所望によりビニルシランのごときカツプリン
剤を含んでいてもよいことが判明した。また、該
組成物の熱老化および電気的特性を補強する必要
のある場合、エラストマー成分100重量部に対し
て一般に約0.1〜７重量部の範囲の１種またはそ
れ以上の酸化防止剤を含んでいてよい。本発明の
組成物にて用いられる酸化防止剤として好ましい
ものの例としては、三官能および四官能ヒンダー
ドフエノール、チオジブロピオン酸ジラウリル、
フマル酸四塩基性鉛、ホウ酸亜鉛、モベイ・ケミ
カル社（Mobay Chemical Company）より「バ
ルカノツクス（Vulkanox）ZMB−２」の商標で
市販されている４−および５−メチルメルカプト
ベンズイミダゾールの混合物の亜鉛塩、アール・
テイ・バンダービルト（R.T.Vanderbilt）によ
り「アゲライト（Agerite）GT」の商標で市販
の三官能ヒンダードフエノール系化合物およびウ
イトコ・ケミカル社（Witco Chemical
Company）により「シーノツクス（Seenox）
412S」の商標で市販のペンタエリスリトールテ
トラキス（Ｂ−ラウリルチオプロピオネート）酸
化防止剤などが挙げられる。 適当なポリオレフイン類、例えばポリプロピレ
ン、ポリエチレンおよびその混合物を組成物にエ
ラストマー成分100重量部に対して約１〜20重量
部添加してもよいが、それらは約５〜12重量部添
加するのが好ましく、さらにクロル化またはブロ
ム化および／またはクロロブロム化難燃剤および
その混合物はエラストマー成分100重量部に対し
て約20〜40重量部であつて、鉛系安定剤またはそ
の混合物はエラストマー成分100重量部に対して
約１〜５重量部添加されるのが好ましい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エラストマー成分および非エラストマー成分
を含む難燃性エラストマー組成物であつて、該エ
ラストマー成分が、デユロメーターにてシヨア−
Ａ硬度70〜シヨア−Ｄ硬度50を有する成形された
形態であり、約25〜75重量部の結晶性熱可塑性オ
レフイン樹脂および約75〜25重量部の加硫モノオ
レフイン共重合体ゴムからなる形のブレンドから
作られ、該ゴムはエチレンまたはプロピレンと、
式CH2＝CHR（式中、Ｒは炭素数１〜12のアルキ
ル基）で表わされる少なくとも１種の他のα−オ
レフイン、および０または少量の少なくとも１種
の共重合可能なジエンからなる単量体の重合体で
あり、かつ、該ブレンドか非加硫ブレンドより少
なくとも約60Kg／cm2大きな引張強度を有するに充
分な程度に加硫された小さな分散粒子であり、該
非エラストマー成分が、(a)前記エラストマー成分
100重量部に対してクロム化、ブロム化、クロロ
ブロム化化合物およびその混合物よりなる群より
選ばれた難燃性化合物約20〜40重量部（該化合物
は、前記化合物全重量に対して約50〜85重量％の
ハロゲン含有量を有する）、(b)前記エラストマー
成分100重量部に対して約５〜20重量部の酸化ア
ンチモンおよび(c)前記エラストマー成分100重量
部に対して酸化塩、ステアリン酸鉛、フマル酸
鉛、フタル酸鉛安定剤およびそれらの混合物より
なる群より選ばれた鉛系安定剤約0.01〜８重量部
からなり、該組成物は、ASTM Ｄ 2863限界オ
キシゲンインデツクス約24〜27％であつて、導電
体周囲の絶縁被覆の形態においてUL VW−１の
燃焼試験の要求に適合するか上回ることができ、
ケーブル周囲の被覆の形態においてIEEE−383の
ケーブル燃焼試験の要求を満たすか上回ることが
できることを特徴とする難燃性熱可塑性エラスト
マー組成物。 ２ エラストマー成分が、該成分100重量部に対
して約250重量部以下のエクステンダー油を含有
する前記第１項の組成物。 ３ エラストマー成分100重量部に対して少なく
とも１種のオレフイン重合体約１〜20重量部を含
有する前記第１項の組成物。 ４ オレフイン重合体がポリプロピレンである前
記第３項の組成物。 ５ オレフイン重合体がポリエチレンである前記
第３項の組成物。 ６ エラストマー成分100重量部に対して少なく
とも１種の充填材約１〜20重量部を含有する前記
第１項の組成物。 ７ 充填材がクレーである前記第６項の組成物。 ８ クレーが焼成クレーである前記第７項の組成
物。 ９ エラストマー成分100重量部に対して少なく
とも１種の酸化防止剤約0.1〜７重量部を含有す
る前記第１項の組成物。 １０ 酸化防止剤が、三官能ヒンダードフエノー
ル酸化防止剤である前記第９項の組成物。 １１ 酸化防止剤が、四官能ヒンダードフエノー
ル酸化防止剤である前記第９項の組成物。 １２ 酸化防止剤が、ジラウリルチオジプロピオ
ネート酸化防止剤である前記第９項の組成物。 １３ ブロム化難燃化合物が、デカブロモビフエ
ニルオキシド化合物である前記第１項の組成物。 １４ ブロム化難燃化合物の割合が、約20〜40重
量部である前記第１項の組成物。 １５ 鉛系安定剤の割合が、約１〜５重量部であ
る前記第１項の組成物。 １６ オレフイン重合体の割合が、約５〜12重量
部である前記第３項の組成物。 １７ 鉛系安定剤が、二塩基フタル酸鉛安定剤で
ある前記第１項の組成物。 １８ フマル酸鉛が、四塩基フマル酸鉛安定剤で
ある前記第１項の組成物。 １９ エラストマー成分100重量部に対して金
属／奪活剤約0.1〜0.5重量部を含有する前記第１
項または第２項の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US362567 | 1982-03-26 | ||
| US06/362,567 US4401783A (en) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | Flame retardant elastomeric compositions and articles using same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198552A JPS58198552A (ja) | 1983-11-18 |
| JPS632290B2 true JPS632290B2 (ja) | 1988-01-18 |
Family
ID=23426607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58051373A Granted JPS58198552A (ja) | 1982-03-26 | 1983-03-26 | 難燃性熱可塑性エラストマ−組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4401783A (ja) |
| JP (1) | JPS58198552A (ja) |
| AU (1) | AU552452B2 (ja) |
| CA (1) | CA1205242A (ja) |
| ZA (1) | ZA832010B (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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