(57)【要約】      （修正有）【課題】ケーブル用途等の被覆材として用いる、向上した引張り強度、向上した破壊伸び、及び高温での低い永久歪みを有する、向上したハロゲンフリー難燃組成物を提供する。【解決手段】プロピレンポリマーが１０〜２０重量％、少量のエチレンと大量のプロピレンから成る熱可塑性のプロピレン／エチレンコポリマーエラストマーが１５〜３５重量％、無水マレイン酸をグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤が２．５〜７．５重量％、比表面積が４．０〜６．０ｍ２／ｇの水酸化マグネシウムが４５重量％を超える量で存在するハロゲンフリー難燃性組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）プロピレンポリマー、
（ｂ）熱可塑性のプロピレン／エチレンコポリマーエラストマー、
（ｃ）極性モノマーをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤、および
（ｄ）金属水酸化物フィラー
を含む、ハロゲンフリー難燃性組成物。
【請求項２】
（ａ）前記プロピレンポリマーが、約１０から約２０重量％の間の量で存在し、
（ｂ）前記熱可塑性のプロピレン／エチレンコポリマーエラストマーが、約１５から約３
５重量％の間の量で存在し、
（ｃ）前記極性モノマーをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤が、約２．
５から約７．５重量％の間で存在し、および
（ｄ）前記金属水酸化物フィラーが、約４５重量％を超える量で存在する、
請求項１に記載のハロゲンフリー難燃性組成物。
【請求項３】
前記極性モノマーをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤が、無水マレイ
ン酸をグラフトしたポリオレフィンエラストマーである、請求項１または２に記載のハロ
ゲンフリー難燃性組成物。
【請求項４】
前記金属水酸化物フィラーが、水酸化マグネシウムである、請求項１または２に記載の
ハロゲンフリー難燃性組成物。
【請求項５】
（ａ）プロピレンポリマー、
（ｂ）熱可塑性のプロピレン／エチレンコポリマーエラストマー、
（ｃ）有機過酸化物、
（ｄ）極性のグラフト化用モノマー、および
（ｅ）金属水酸化物フィラー
を含む、ハロゲンフリー難燃性組成物。
【請求項６】
１つもしくは複数の導体または１つもしくは複数の導体のコアを含むケーブルであって
、各々の導体またはコアが、請求項１から５のいずれかに記載のハロゲンフリー難燃性組
成物を含むハロゲンフリー難燃層で取り巻かれているケーブル。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載のハロゲンフリー難燃性組成物を含む、押出品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル用途の難燃性配合物に関する。具体的には、本発明は、電気ケーブ
ル、押出シートもしくは押出形材を絶縁または被覆するための、ハロゲンフリー難燃性熱
可塑性配合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブル製造業者は、特に絶縁材料またはケーブル被覆材料として製品を選ぶ場合に、
一連の特性を評価しなければならない。特性としては、電気的性能、機械的特性（例えば
、引張りおよび曲げ挙動）ならびに全体のシステムコストが挙げられる。
【０００３】
選択過程における別の主要パラメータは、ケーブルの火災安全性、特に絶縁材料または
外被材料の難燃性である。難燃性は、多くの方法において達成することができる。一つの
可能性は、含水フィラーを加えることであり、これは、可燃性材料の濃度を薄め、熱に曝
された時、ポリマーの着火温度以下に分解し、水を放出させ、熱源から熱を除去する。
【０００４】
しかし、ワイヤおよびケーブル用のポリオレフィン配合物中の含水無機フィラーの使用
には、多くの欠点がある。欠点の大多数は、難燃化の仕様に合わせるために必要なフィラ
ーの導入量が非常に高いことから生じる。防火性能を価値ある任意のレベルを達成するに
は、フィラーを、ポリオレフィン中に６０〜６５重量まで加えることが珍しくはない。フ
ィラーのこの濃度は、ポリマーの性質に激しい影響を及ぼし、低い機械的特性、特に低い
破壊伸びに加え、高密度で柔軟性の限られたコンパウンドを生じる。
【０００５】
さらに、多くの仕様は、「高温圧力（hot pressure）」または「ホットナイフ（hot kn
ife）」試験における特定の性能を求めている。高温ナイフ試験または高温圧力試験では
、ナイフは、特定の温度において、特定の時間、特定の重量を受けて試料上におかれる。
試験温度は、一般に、９０℃またはさらに高いこともあり、永続性の食い込み程度が低い
ほど、良い。
【０００６】
さらに、含水無機物充填ポリオレフィンコンパウンドの機械的特性を高めるためには、
塩基性の極性フィラー表面と不活性なポリオレフィンマトリックスの間に、ある種の相溶
化も必要である。フィラーの供給業者は、注意深く選択した添加剤でコーティングしたフ
ィラーを供給することで、この問題に取り組んできたが、別の方法は、無水マレイン酸グ
ラフト化ポリマーを少量使用することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、向上した引張り強度、向上した破壊伸び、および次第に高くなる試験温度
で低い永久歪みを有する、向上したハロゲンフリー難燃（「ＨＦＦＲ」）系に対する必要
性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのために、本発明の無機物高充填ＨＦＦＲ組成物が提供される。この組成物は、ポリ
プロピレン、熱可塑性プロピレン／エチレンコポリマーエラストマー、極性モノマーをグ
ラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤、および金属水酸化物フィラーを含む。
具体的には、本発明により、１０ＭＰａを超える引張り強度、１００％を超える破壊伸び
、および９０℃における高温圧力試験を受けた時の２％未満の残留変形が達成される。加
えて、本発明により、望ましい柔軟性および硬度（ショアＤ硬度約６０）がもたらされる
。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の組成物は、９０℃を超える温度で変形抵抗を有し、柔軟性が向上した難燃性の
ポリオレフィン組成物が必要な全ての適用例に有用である。適当な例としては、ワイヤお
よびケーブルの絶縁および／または被覆、ならびに押出シートおよび押出形材が挙げられ
る。
【００１０】
「ポリプロピレン」は、プロピレンのホモポリマー、プロピレンのランダムコポリマー
、プロピレンのコポリマー、またはプロピレン系耐衝撃性ポリマー組成物を意味する。好
ましくは、ポリプロピレンは、プロピレンのホモポリマーである。しかし、ポリプロピレ
ンは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーを含むプロピレンのコポリマーとすること
ができ、このコポリマーは、典型的には、コポリマーの少なくとも６０重量％の量のプロ
ピレンから誘導される単位から成る。プロピレン／エチレンコポリマーに関しては、プロ
ピレンから誘導される単位は、好ましくは、コポリマーの少なくとも約８０重量％、より
好ましくは少なくとも約８５重量％を構成する。
【００１１】
ポリプロピレンは、約１０〜２０重量％の範囲で存在するべきである。より好ましくは
、約１５重量％の量で存在するべきである。
【００１２】
熱可塑性のプロピレン／エチレンコポリマーエラストマーは、少量のエチレンと大量の
プロピレンから成る。好ましくは、エチレン含有量が、約１０％を超える。
【００１３】
これらのポリマー組成物は、線状で単一の、均質な高分子のコポリマー構造を含む。こ
れらのポリマーは、隣接するアイソタクティックなプロピレン単位により、結晶性が限ら
れている。これらは、一般に、立体規則性およびコモノマー組成に、実質的な分子間不均
一性が全くなく、実質的にジエンを含まない。これらは、また、分子内組成分布にも、実
質的な不均一性が全くない。これらの熱可塑性ポリマーは、弾力性である。
【００１４】
熱可塑性のプロピレン／エチレンコポリマーエラストマーは、約１５〜３５重量％の範
囲で存在するべきである。より好ましくは、約２０重量％の量で存在するべきである。
【００１５】
本発明で使用する熱可塑性のプロピレン／エチレンコポリマーエラストマーの適当な例
には、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶＥＲＳＩＦ
Ｙ（商標）エラストマーの製品群が含まれる。
【００１６】
極性モノマーグラフト化ポリオレフィンエラストマーは、ポリオレフィンに１つまたは
複数の官能基をグラフトすることにより、適当に調製される。適当な極性モノマーとして
は、シランおよび無水マレイン酸が挙げられる。使用される極性モノマーの量は、ポリオ
レフィンの性質、および所望の用途に応じて変化し得る。無水マレイン酸をグラフトした
ポリオレフィンエラストマー相溶化剤の適当な例としては、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＧＲ機能性高分子および
Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能
なＦＵＳＡＢＯＮＤ（商標）改質ポリマーが挙げられる。
【００１７】
本明細書で用いる場合、相溶化剤とは、ポリマー間の相互作用が低すぎるために機械的
特性が劣っている、２種以上の不混和性ポリマーのブレンドに加える成分である。効率的
な相溶化剤は、ポリマーの各々に対して同じ親和性があり、そのブレンドが安定なブレン
ドを形成することを可能にし、それにより機械的特性を向上させる。
【００１８】
極性モノマーをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤は、約２．５〜７．
５重量％の範囲で存在するべきである。より好ましくは、約５重量％の量で存在するべき
である。好ましくは、極性モノマーは無水マレイン酸である。他の相溶化剤を、好ましい
無水マレイン酸グラフト化ポリオレフィンに追加して、または代替物として使用してもよ
い。これらの相溶化剤としては、アルコキシシランカップリング剤および無水マレイン酸
カップリング剤が挙げられる。
【００１９】
別法として、極性モノマーをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤をその
場で生成させてもよく、グラフト化ポリプロピレンの熱可塑性エラストマーでもよい。さ
らに、このような系は、ラジカルグラフトプロセスを制御するためにアジド添加剤を含め
ることができる。その基本ポリマーがポリプロピレンの熱可塑性エラストマーと同じポリ
マーである、グラフト化ポリプロピレンの熱可塑性エラストマーの選択は、より最適に相
溶化された組成物を生じると考えられる。
【００２０】
金属水酸化物フィラーは、約４５重量％を超える量で存在するべきである。好ましくは
、約５０〜７０重量％の範囲で存在するべきである。さらにより好ましくは、無機フィラ
ーは、約６０重量％の量で存在するべきである。最も好ましくは、無機フィラーは、水酸
化マグネシウムとするべきである。
【００２１】
組成物は、さらに、エチレン／酢酸ビニルコポリマーまたはエチレン／アクリレートコ
ポリマーなどの極性コポリマーを含んでもよい。極性コポリマーは、燃焼試験中の滴下性
能の改善を促進すると考えられる。
【００２２】
ポリプロピレンおよび熱可塑性のプロピレン／エチレンコポリマーエラストマーは、物
理的性質を劣化させ得る鎖の切断を受けやすい。鎖の切断および関連する性質の劣化を克
服するためには、２，２，６，６，−テトラメチルピペリジニルオキシ（ＴＥＭＰＯ）お
よびこの誘導体を含む、ヒンダードアミン由来の安定な有機遊離ラジカルを、組成物中に
導入することが適当となり得る。より好ましくは、ヒンダードアミン由来の安定な有機遊
離ラジカルは、ビスＴＥＭＰＯ類、オキソＴＥＭＰＯ、４−ヒドロキシＴＥＭＰＯ、４−
ヒドロキシＴＥＭＰＯのエステル、ポリマー結合ＴＥＭＰＯ、ＰＲＯＸＹＬ、ＤＯＸＹＬ
、ジターシャリーブチルＮオキシル、ジメチルジフェニルピロリジン−１−オキシル、４
ホスホノオキシＴＥＭＰＯ、またはＴＥＭＰＯとの金属錯体である。さらにより好ましく
は、ヒンダードアミン由来の安定な有機遊離ラジカルは、ビスＴＥＭＰＯまたは４−ヒド
ロキシＴＥＭＰＯである。ビスＴＥＭＰＯの例は、ビス（１−オキシル−２，２，６，６
−テトラメチルピペリジン−４−イル）セバシン酸である。
【実施例】
【００２３】
以下の非制限的実施例で本発明を例示する。
【００２４】
ポリマー相溶化剤の添加
Ｈａａｋｅミキサーで、各成分を１９０℃において５０〜７０ｒｐｍで混合する。無機
フィラーが分解を始める２１０℃未満の温度に維持する。最初にポリマーを加え、次に相
溶化剤を加える。最後に、少量の含水無機フィラーを加え、最終的なコンパウンドを、ト
ルクが安定し、良好なブレンドが得られるまで７５ｒｐｍで混合するが、温度は約２００
℃未満に維持する。
【００２５】
圧縮成形板（compression mold plate）：条件：１０Ｂａｒ、１６０℃において４分間
予熱し、次に１００Ｂａｒ、１８０℃において３分間加熱する。ＩＳＯプログラムを用い
て、一定の冷却速度で冷却する。
【００２６】
試験
測定：
（１）ショアＤ硬度
（２）１９０℃におけるメルトインデックス２１．６
（３）引張り強度
（４）破壊伸び
（５）９０℃における熱間変形１時間、２２０ｇ
（６）曲げ弾性率
【００２７】
テスト試料は、以下の成分を使用して調製した。
（１）密度が０．８７０ｇ／ｃｍであり、１９０℃、２．１６ｋｇにおいて測定したメル
トインデックスが１ｄｇ／ｍである、ＥＮＧＡＧＥ（商標）８１００のエチレン／オクタ
ンポリオレフィンエラストマー（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙか
ら入手可能）；
（２）密度が０．８８５ｇ／ｃｍであり、１９０℃、２．１６ｋｇにおいて測定したメル
トインデックスが２ｄｇ／ｍである、ＥＮＧＡＧＥ（商標）７２５６のエチレン／ブテン
ポリオレフィンエラストマー（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから
入手可能）；
（３）密度が０．８６６ｇ／ｃｍであり、２３０℃、２．１６ｋｇにおいて測定したメル
トフローレートが８ｇ／ｌ０分である、ＶＥＲＳＩＦＹ（商標）３３００のポリプロピレ
ンエラストマー（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）；
（４）ＦＵＳＡＢＯＮＤ（商標）４９４Ｄの無水マレイン酸グラフト化相溶化剤（Ｅ．Ｉ
．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）；
（５）１９０℃、２．１６ｋｇにおいて測定したメルトフローレートが１．５ｇ／１０で
ある、ＦＵＳＡＢＯＮＤ（商標）２２６Ｄの無水マレイン酸グラフト化エチレン系相溶化
剤（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手
可能）；
（６）含水率が０．３重量％未満、比表面積（ＢＥＴ）が４．０〜６．０ｍ２／ｇ、およ
び密度が２．４ｇ／ｃｍ３である、ＭＡＧＮＩＦＩＮ（商標）Ｈ５の水酸化マグネシウム
（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）；ならびに
（７）含水率が約０．２重量％、比表面積（ＢＥＴ）が３．５ｍ２／ｇ、および密度が２
．４ｇ／ｃｍ３である、ＡＰＲＹＬ（商標）４０ＣＤの水酸化マグネシウム（Ｎａｂａｌ
ｔｅｃ  ＡＧから入手可能）。
【００２８】
表１では、４つの比較例（Ｃｏｍｐ．Ｅｘ．１〜４）および本発明の本発明の実施例（
実施例５）を示す。各々の量は、重量％で示す。
【００２９】
比較例１では、高度に結晶化したポリオレフィンは、破壊伸び、硬度および柔軟性の目
標値を満たすことができないことを示している。比較例２では、より軟質で柔軟なコンパ
ウンドは、高温加圧試験における変形に抵抗することが困難であることを示している。
【００３０】
比較例３では、限定された機械的特性（低い破壊伸び）および顕著な永久歪みを示して
いる。比較例４では、高すぎる硬度および曲げ弾性率、ならびに破壊伸びが＜１００％の
結果が得られている。
【００３１】
【表１】
2014028967.tif 000002
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月18日(2013.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）プロピレンポリマーが、１０から２０重量％の間の量で存在し、
（ｂ）熱可塑性のプロピレン／エチレンコポリマーエラストマーが、少量のエチレンと大量のプロピレンから成るとともに１５から３５重量％の間の量で存在し、
（ｃ）極性モノマーをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤が、２．５から７．５重量％の間で存在し、および
（ｄ）金属水酸化物フィラーが、比表面積（ＢＥＴ）が４．０〜６．０ｍ２／ｇの水酸化マグネシウムであるとともに４５重量％を超える量で存在する、
ハロゲンフリー難燃性組成物。
【請求項２】
前記極性モノマーをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤が、無水マレイン酸をグラフトしたポリオレフィンエラストマーである、請求項１に記載のハロゲンフリー難燃性組成物。
【請求項３】
有機過酸化物をさらに含む、請求項１に記載のハロゲンフリー難燃性組成物。
【請求項４】
１つもしくは複数の導体または１つもしくは複数の導体のコアを含むケーブルであって、各々の導体またはコアが、請求項１から３のいずれかに記載のハロゲンフリー難燃性組成物を含むハロゲンフリー難燃層で取り巻かれているケーブル。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載のハロゲンフリー難燃性組成物を含む、押出品。 
【外国語明細書】
2014028967000001.pdf