(57)【要約】アルミニウム三水和物または水酸化マグネシウムなどの無機難燃剤と、ハイドロタルサイトおよび粘土を、１：１〜１００：１に及ぶハイドロタルサイト：粘土重量比で含有する難燃相乗剤とを含有する難燃剤組成物が開示されている。これらの難燃剤組成物を使用して、難燃性、機械的性質、およびレオロジー特性の独特のバランスを有するポリマー配合物を製造することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を含む難燃剤組成物：
（ｉ）アルミニウム三水和物および／または水酸化マグネシウムを含む約７５重量％〜約９９．５重量％の無機難燃剤；ならびに
（ｉｉ）以下を含む約０．５重量％〜約２５重量％の難燃相乗剤：
（ａ）ハイドロタルサイト；および
（ｂ）粘土；
ここで、ハイドロタルサイト：粘土の重量比は、約１：１〜約１００：１の範囲である。
【請求項２】
前記組成物が、前記無機難燃剤と前記難燃相乗剤との総重量に基づいて、約８２重量％〜約９５重量％の前記無機難燃剤を含有する、請求項１に記載の難燃剤組成物。
【請求項３】
前記無機難燃剤が表面処理を含む、請求項１または２に記載の難燃剤組成物。
【請求項４】
前記無機難燃剤がアルミニウム三水和物を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【請求項５】
前記無機難燃剤が水酸化マグネシウムを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【請求項６】
前記組成物が、前記無機難燃剤と前記難燃相乗剤との総重量に基づいて、約５重量％〜約１５重量％の前記難燃相乗剤を含有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【請求項７】
ハイドロタルサイト：粘土の重量比が約１：１〜約２０：１の範囲である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【請求項８】
ハイドロタルサイト：粘土の重量比が約２：１〜約２５：１の範囲である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【請求項９】
前記ハイドロタルサイトが、Ｍｇ／Ａｌハイドロタルサイト、Ｚｎ／Ａｌハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ｚｎ／Ａｌハイドロタルサイト、もしくはそれらの有機修飾誘導体、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【請求項１０】
前記粘土が、ベントナイト、モンモリライト、ヘクトライト、セピオライト、もしくはそれらの修飾誘導体、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【請求項１１】
以下を含むポリマー組成物：
（ａ）ポリマー；および
（ｂ）請求項１〜１０のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【請求項１２】
前記ポリマーが熱可塑性ポリマーを含む、請求項１１に記載のポリマー組成物。
【請求項１３】
前記ポリマーが、エチレンホモポリマー、エチレン／α―オレフィンコポリマー、エチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマー、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１１に記載のポリマー組成物。
【請求項１４】
ポリマー：難燃剤組成物の重量比が約５０：５０〜約２５：７５の範囲である、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【請求項１５】
ポリマー：難燃剤組成物の重量比が約４５：５５〜約３０：７０の範囲である、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【請求項１６】
前記ポリマー組成物が、約１．１重量％以下の吸水量を有する、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【請求項１７】
前記ポリマー組成物が、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓのＵＬ―９４試験にＶ０等級で合格する、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【請求項１８】
請求項１１〜１６のいずれか一項に記載のポリマー組成物であって：
前記ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して前記粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも大きく、および同じ難燃剤組成物を使用して前記ハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい防火性能指数（ＦＰＩ）を有し；
前記ポリマー組成物が、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓのＵＬ―９４試験にＶ０等級で合格し；
前記ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して前記ハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも少ない吸水量を有し；ならびに
前記ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して前記ハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも低い粘度を有する、ポリマー組成物。
【請求項１９】
請求項１８に記載のポリマー組成物であって；
前記ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して前記ハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい破断点伸びを有し；および
前記ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して前記ハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい破断点引張強度を有する、ポリマー組成物。
【請求項２０】
請求項１１〜１９のいずれか一項に記載のポリマー組成物を含む製品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年１０月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／４０９，４０９号の利益を主張し、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、概して、無機難燃剤と、ハイドロタルサイトおよび粘土を含有する難燃相乗剤とを含有する難燃剤組成物に関する。これらの難燃剤組成物をポリマー配合物に使用して、機械的性質、レオロジー特性、および難燃性の独特の組み合わせを有する製品を製造することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この概要は、発明を実施するための形態において以下でさらに説明される概念の選択を単純化した形態で紹介するために提供される。この概要は、特許請求された主題の必須のまたは本質的な特徴を識別することを意図していない。この要約は、特許請求された主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の態様による難燃剤組成物は、アルミニウム三水和物および／または水酸化マグネシウムを含む約７５重量％〜約９９．５重量％の無機難燃剤と、約０．５重量％〜約２５重量％の難燃相乗剤とを含有することができる。難燃相乗剤は、ハイドロタルサイトと粘土とを、約１：１〜約１００：１の範囲のハイドロタルサイト：粘土重量比で含有することができる。
【０００５】
ポリマー組成物も本明細書において提供され、そのような組成物はポリマーおよび本明細書に開示される任意の難燃剤組成物を含むことができる。一般に、ポリマー：難燃剤組成物の重量比は、約５０：５０〜約２５：７５に及ぶ。これらのポリマー組成物は、優れた機械的性質、レオロジー特性、および難燃性の予想外の組み合わせを有することができる。
【０００６】
前述の概要および以下の発明を実施するための形態の両方は例を提供し、それらは単なる例示である。したがって、前述の概要および以下の発明を実施するための形態は限定的であると見なされるべきではない。さらに、本明細書に記載のものに加えて、特徴または変形形態が提供されてもよい。例えば、特定の態様は、発明を実施するための形態に記載されている様々な特徴の組み合わせおよび部分的な組み合わせを対象としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の難燃性ポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線のプロットを示す図である。
【図２】実施例２の難燃性ポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線のプロットを示す図である。
【図３】実施例３の難燃性ポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線のプロットを示す図である。
【図４】ＭＤＨを含有する特定の難燃性ポリマー組成物の炭化性能を示す図である。
【図５】実施例４の難燃性ポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線のプロットを示す図である。
【図６】実施例５の難燃性ポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線のプロットを示す図である。
【図７】実施例６の難燃性ポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線のプロットを示す図である。
【図８】ＡＴＨおよび異なる比率のＨＴＣ：粘土を含有するポリマー組成物についての破断点伸びの棒グラフを示す図である。
【図９】ＡＴＨおよび異なる比率のＨＴＣ：粘土を含有するポリマー組成物についての吸水量の棒グラフを示す図である。
【図１０】ＡＴＨを含有する特定の難燃性ポリマー組成物の炭化性能を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（定義）
本明細書で使用される用語をより明確に定義するために、以下の定義が提供される。特記しない限り、以下の定義は本開示に適用可能である。本開示において用語が使用されているが本明細書で具体的に定義されていない場合、その定義が他の開示もしくは本明細書で適用される定義と矛盾しない限り、またはその定義が適用されている特許請求を不明確もしくは無効にしない限り、ＩＵＰＡＣの化学用語集、第２版（１９９７）からの定義を適用することができる。参照により本明細書に組み込まれる任意の文書によって提供される任意の定義または使用法が、本明細書に提供される定義または使用法と矛盾する限りにおいては、本明細書に提供される定義または使用法が優先する。
【０００９】
本明細書では、主題の特徴は、特定の態様内で、異なる特徴の組み合わせが想定され得るように記載されている。本明細書に開示されるありとあらゆる態様およびありとあらゆる特徴について、本明細書に記載の設計、組成物、プロセス、または方法に悪影響を及ぼさない全ての組み合わせが企図され、特定の組み合わせの明示的な説明の有無にかかわらず交換可能である。したがって、別段に明示的に述べられていない限り、本明細書に開示されている任意の態様または特徴を組み合わせて、本開示と整合性のある本発明の設計、組成物、プロセス、または方法を説明することができる。
【００１０】
本明細書では、組成物および方法を様々な構成要素または工程を「含む」ことに関して説明しているが、特に明記しない限り、組成物および方法は様々な構成要素または工程「から本質的になる」または「からなる」こともできる。例えば、本発明の態様と一致するポリマー組成物は以下を含み得る；あるいは、本質的に以下からなることができる；またはあるいは、以下からなることができる；（１）ポリマー、および（２）難燃剤組成物。
【００１１】
用語「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、特記しない限り、複数の代替物、例えば少なくとも１つを含むことを意図している。
【００１２】
一般に、元素の族は、  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｎｅｗｓ，  ６３（５），  ２７，  １９８５に掲載されている元素周期表の版に示された番号付け方式を用いて示される。場合によっては、族に割り当てられた共通の名前を使用して元素の族を示すことができる；例えば、第１族元素のアルカリ金属、第２族元素のアルカリ土類金属など。
【００１３】
用語「接触する」は、本明細書では、ブレンド、混合、スラリー化、溶解、反応、処理、配合させることができるか、そうでなければ、他の方法で、もしくは任意の適切な方法で接触もしくは結合させることができる材料または成分について言及するために使用される。特に指定しない限り、材料または成分は、任意の順序で、任意の方法で、および任意の長さの時間にわたって互いに接触させることができる。
【００１４】
本明細書に記載のものと類似または同等の任意の方法および材料を、本発明の実施または試験に使用することができるが、典型的な方法および材料を本明細書に記載する。
【００１５】
本明細書に記載の全ての刊行物および特許は、例えば、本明細書に記載の発明に関連して使用され得る刊行物および特許に記載の構築物および方法論を記載および開示する目的で、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１６】
いくつかの種類の範囲が、本発明において開示されている。任意の種類の範囲が開示または特許請求されるとき、その目的は、その範囲の終点ならびにその中に包含される任意の部分範囲および部分範囲の組み合わせを含むそのような範囲が合理的に包含し得るそれぞれ可能な数を個別に開示または特許請求することである。代表例として、無機難燃剤のｄ５０粒径は、本発明の様々な態様において特定の範囲内にあり得る。ｄ５０粒径が約０．５〜約１０μｍの範囲内であり得るという開示では、その意図は、ｄ５０がその範囲内の任意の粒径であり得、例えば、約０．５、約１、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９、または約１０μｍに等しくなり得ることを記載することである。さらに、ｄ５０粒径は、約０．５〜約１０μｍ（例えば、約１〜約１０μｍ）の任意の範囲内であり得、これは、約０．５〜約１０μｍの範囲の任意の組み合わせも含む（例えば、ｄ５０粒径は、約１〜約３μｍまたは約６〜約８μｍの範囲であり得る）。同様に、本明細書に開示されている他の全ての範囲は、この例と同様に解釈されるべきである。
【００１７】
用語「約」は、量、大きさ、配合、パラメーター、ならびに他の量および特性が正確である必要はないが、必要に応じて、公差、変換係数、四捨五入、測定誤差など、および当業者に知られている他の要因を反映して、おおよそならびに／またはそれより大きくても小さくてもよいことを意味する。一般に、量、大きさ、配合、パラメーターもしくは他の量または特性は、そうであると明示的に述べられているかどうかにかかわらず、「約」または「およそ」である。用語「約」はまた、特定の初期混合物から生じる組成物についての異なる平衡条件に起因して異なる量を包含する。用語「約」によって修飾されているかどうかにかかわらず、特許請求の範囲はその量の等価物を含む。用語「約」は、報告された数値の１０％以内、好ましくは報告された数値の５％以内を意味することができる。
【００１８】
本明細書で開示される難燃剤組成物は、無機難燃剤（アルミニウム三水和物および／または水酸化マグネシウム）ならびに難燃相乗剤（ハイドロタルサイトおよび粘土、ハイドロタルサイト：粘土の重量比が約１：１〜約１００：１の範囲）を含有し、ならびに、ポリマー組成物および製品は難燃剤組成物を含有する。
【００１９】
ハイドロタルサイト（ＨＴＣ）または粘土のいずれかを使用して、アルミニウム三水和物および／または水酸化マグネシウムを含有するポリマー組成物の難燃特性を改良することができるが、ポリマー組成物の他の特性を損なうことになる。予想外に、ＨＴＣと粘土との特定の組み合わせが、ＨＴＣ単独または粘土単独の使用では達成することができない全体的ポリマー特性の組み合わせをもたらしたことが見出された。要するに、本明細書に開示されているポリマー組成物は、優れた機械的性質、レオロジー特性、および難燃性の驚くべきかつ有益な組み合わせを有する。
【００２０】
例えば、これらのポリマー組成物  ―  アルミニウム三水和物および／または水酸化マグネシウム、加えてハイドロタルサイトと粘土との相乗的な組み合わせを含有する  ―  は、ＵＬ−９４などの厳しい難燃性要件をＶ０等級で合格することができるが、許容できる機械的性質（例えば、高い引張強度と破断点伸び）、レオロジー特性（例えば、低粘度）を、要求される最終用途でのより優れた長期安定性および性能に適した低吸水量で維持する。さらに、理論に縛られることを望まないが、開示された難燃剤組成物は、低充填量の使用だけでなくコスト削減の機会を提供し、同等またはより優れた難燃性能を維持しながら、ポリマー組成物の物理的性質をさらに改善することができると考えられる。
【００２１】
本明細書に記載の難燃剤組成物およびポリマー組成物は、ＨＴＣ単独または粘土単独を用いても、本明細書に開示の範囲外のこれらの材料の相対量を用いても達成できない予想外のバランスおよび全体ポリマー特性の組み合わせを提供する。例えば、ＨＴＣと粘土との併用は、粘土が多すぎると、機械的性能およびレオロジー性能を劇的に低下させ、吸水性と全体的なコストを増加させる。さらに、ＨＴＣと粘土との併用は、ＨＴＣが多すぎると、防火性能指数（ＦＰＩ）および他の難燃基準の低下などの許容できない難燃性能をもたらし、ならびにポリマー組成物がＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓのＵＬ−９４試験にＶ０等級で合格することを不可能にする。
【００２２】
（難燃剤組成物）
本発明の態様と一致して、本明細書に開示されている難燃剤組成物は、（ｉ）アルミニウム三水和物および／または水酸化マグネシウムを含む約７５重量％〜約９９．５重量％の非ハロゲン無機難燃剤；ならびに（ｉｉ）（ａ）ハイドロタルサイトと（ｂ）粘土とを約１：１〜約１００：１の範囲のハイドロタルサイト：粘土重量比で含む約０．５重量％〜約２５重量％の難燃相乗剤を含むことができる。したがって、本発明の一態様では、難燃剤組成物は、約７５重量％〜約９９．５重量％のアルミニウム三水和物および約０．５重量％〜約２５重量％の難燃相乗剤（ハイドロタルサイトおよび粘土を約１：１〜約１００：１の範囲のハイドロタルサイト：粘土重量比で）含有することができる。別の態様では、難燃剤組成物は、約７５重量％〜約９９．５重量％の水酸化マグネシウムおよび約０．５重量％〜約２５重量％の難燃相乗剤（ハイドロタルサイトおよび粘土を約１：１〜約１００：１の範囲のハイドロタルサイト：粘土重量比で）を含有することができる。さらに別の態様では、難燃剤組成物は約７５重量％〜約９９．５重量％のアルミニウム三水和物と水酸化マグネシウムとの混合物、および約０．５重量％〜約２５重量％の難燃相乗剤（ハイドロタルサイトおよび粘土を約１：１〜約１００：１の範囲のハイドロタルサイト：粘土重量比で）を含有することができる。
【００２３】
さらなる態様では、本発明と一致する難燃剤組成物は、以下に提供される任意の特徴または特性を、任意の組み合わせで有することができる。
【００２４】
難燃剤組成物の大部分は無機難燃剤（アルミニウム三水和物、水酸化マグネシウム、またはその両方）であり、これは一般に、無機難燃剤および難燃相乗剤との総重量に基づいて、約７５〜約９９．５重量％の難燃剤組成物を構成する。さらなる態様では、無機難燃剤および難燃相乗剤の総重量に基づく無機難燃剤の量の他の適切な非限定的範囲には、以下を挙げることができる：約７５〜約９９重量％、約８０〜約９９重量％、約９０〜約９８重量％、約８０〜約９５重量％、約８２〜約９５重量％、約８５〜約９５重量％、約７８〜約９２重量％、または約８２〜約９２重量％。無機難燃剤の量についての他の適切な範囲は、この開示から容易に明らかである。
【００２５】
いくつかの態様では、無機難燃剤のｄ５０粒径（中央粒径）は約０．５〜約１０μｍの範囲であり得、例えば、約０．５〜約８μｍ、約０．５〜約６μｍ、約０．５〜約５μｍ、約０．５〜約４μｍ、約１〜約１０μｍ、約１〜約８μｍ、約１〜約６μｍ、または約１〜約４μｍなどである。他の適切なｄ５０粒径についての範囲は、この開示から容易に明らかである。
【００２６】
無機難燃剤の表面積は、任意の特定の範囲に限定されない；しかしながら、無機難燃剤成分のＢＥＴ表面積は多くの場合、約１〜約３０ｍ２／ｇの範囲内に入る。いくつかの態様では、ＢＥＴ表面積は約１〜約２５、または約１〜約２０ｍ２／ｇの範囲であり得るが、他の態様では、ＢＥＴ表面積は約１〜約１５から、約１〜約１０、または約２〜約２０ｍ２／ｇなどの範囲であり得る。無機難燃剤のＢＥＴ表面積の他の適切な範囲は、この開示から容易に明らかである。
【００２７】
これらおよび他の態様では、無機難燃剤は、アルミニウム三水和物；あるいは、水酸化マグネシウム；あるいは、アルミニウム三水和物および水酸化マグネシウムを含む（または本質的にそれからなる、またはそれからなる）ことができる。アルミニウム三水和物および水酸化マグネシウムの両方が存在する場合、アルミニウム三水和物と水酸化マグネシウムとの相対量はいかなる特定の範囲にも限定されない。さらに、いくつかの態様では、アルミニウム三水和物、水酸化マグネシウム、またはその両方は、コーティングされていなくても未処理でもよい（例えば、表面処理されていなくてもよい）。しかしながら、他の態様では、アルミニウム三水和物、水酸化マグネシウム、またはその両方は、表面処理（もしくはコーティング）を含み得る。限定されないが、表面処理の量は、典型的には、無機難燃剤の重量に基づいて、約０．０５〜約５重量％、または約０．１〜約１重量％の範囲である。シランベースまたは脂肪酸ベースの表面処理などの任意の適切な表面処理を使用することができ、これらの処理は、無機難燃剤製品と様々なポリマーとの相性を改善することができる。無機難燃剤を表面処理またはコーティングするのに適した例示的かつ非限定的な材料には、官能基を持つフルオロポリマー、脂肪酸、金属脂肪酸、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリシロキサン、ポリアルキルシロキサン、ポリオルガノシロキサンなど、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。
【００２８】
難燃剤組成物の微量成分は、難燃相乗剤（ハイドロタルサイトと粘土との混合物または組み合わせ）であり、一般に、無機難燃剤および難燃相乗剤との総重量に基づいて、約０．５〜約２５重量％の難燃剤組成物を構成する。さらなる態様では、無機難燃剤と難燃相乗剤との総重量に基づく難燃相乗剤の量の他の適切な非限定的範囲には、以下を挙げることができる：約１〜約２５重量％、約１〜約２０重量％、約１〜約１５重量％、約２〜約２５重量％、約３〜約１０重量％、約５〜約２５重量％、約５〜約２０重量％、または約５〜約１５重量％。難燃相乗剤の量に関する他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。
【００２９】
難燃相乗剤は、ハイドロタルサイトと粘土とを、約１：１〜約１００：１の範囲のハイドロタルサイト：粘土重量比で含む。したがって、ハイドロタルサイト成分は、典型的には、粘土成分よりもはるかに高い相対量で存在する。ハイドロタルサイト：粘土の例示的で非限定的な重量比には、以下を挙げることができる：約１：１〜約５０：１、約１：１〜約２５：１、約１：１〜約２０：１、約１：１〜約５：１、約２：１〜約２５：１、約２：１〜約２０：１、約３：１〜約１００：１、約３：１〜約５０：１、約３：１〜約２５：１、約３：１〜約２０：１、約４：１〜約１００：１、約４：１〜約５０：１、約４：１〜約２５：１、または約４：１〜約２０：１。ハイドロタルサイト：粘土重量比についての他の適切な範囲は、この開示から容易に明らかである。
【００３０】
難燃相乗剤のハイドロタルサイト成分としては、任意の適切なハイドロタルサイトを使用することができる。例示的かつ非限定的なハイドロタルサイトには、Ｍｇ／Ａｌハイドロタルサイト、Ｚｎ／Ａｌハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ｚｎ／Ａｌハイドロタルサイト、およびそれらの任意の有機修飾誘導体などを挙げることができる。２つ以上のハイドロタルサイトの組み合わせを難燃相乗剤に使用することができる。代表的な市販のハイドロタルサイトには、Ａｌｃａｍｉｚｅｒ  Ｍｇ／ＡｌハイドロタルサイトおよびＰｅｒｋａｌｉｔｅ  ＦＲ  １００（ＡｋｚｏＮｏｂｅｌ）が挙げられる。
【００３１】
同様に、任意の適切な粘土を難燃相乗剤の粘土成分として使用することができる。例示的かつ非限定的な粘土は、ベントナイト、モンモリライト、ヘクトライト、およびセピオライト、ならびにそれらの任意の修飾誘導体（例えば、アンモニウム塩で修飾されたもの）などを挙げることができる。２つ以上の粘土の組み合わせを難燃相乗剤に使用することができる。
【００３２】
（難燃剤を含む組成物）
本発明はまた、本明細書に開示されている任意の難燃剤組成物を含有する任意の組成物、配合物、複合物、および製品（ならびにそれらのそれぞれの特性または特徴、例えば、難燃相乗剤の量、ハイドロタルサイト：粘土比など）を対象とし、それらを包含する。本発明の特定の態様では、ポリマー組成物が開示され、この態様では、ポリマー組成物は、任意の適切なポリマー（１つまたは２つ以上）および本明細書に開示される任意の難燃剤組成物を含むことができる。
【００３３】
一態様では、ポリマー組成物中のポリマーは熱可塑性ポリマーを含むことができ、別の態様では、ポリマーは熱硬化性ポリマーを含むことができる。別の態様では、ポリマーは、単独でまたは任意の組み合わせで、エポキシ、アクリル、エステル、ウレタン、シリコーン、および／またはフェノールを含むことができる。さらに別の態様では、ポリマーは、単独でまたは任意の組み合わせで、ポリエチレン（例えば、エチレンホモポリマーまたはエチレン系コポリマー）、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、エチレン―酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマー、ポリオレフィン―スチレン（例えば、エチレン―スチレン）、エチレンアクリルエラストマー（例えば、エチレン―エチルアクリレートコポリマーまたはエチレン―メチルアクリレート）コポリマー）、エチレン―プロピレンコポリマー、エチレン―プロピレンジエンポリマー、および／またはエチレン―ビニルアルコールコポリマーを含むことができる。さらに別の態様では、ポリマーは、ニトリル、ブタジエン、イソブチレン、イソプレン、スチレンブタジエンなどに基づくゴムおよび／またはエラストマー、ならびにそれらの任意の組み合わせを含むことができる。
【００３４】
特定の態様では、ポリマー組成物中のポリマーは、ポリエチレン（例えば、エチレンホモポリマーまたはエチレン／α―オレフィンコポリマー）、エチレン―酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマー、またはそれらの混合物もしくは組み合わせを含み得る。例えば、ポリエチレンは、単独でまたは組み合わせで、当業者に知られており、当技術分野では多くの場合ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＵＬＤＰＥ、およびＨＤＰＥと呼ばれる任意の適切なエチレン系ポリマーを含むことができる。同様に、ＥＶＡコポリマーは任意の適切な酢酸ビニル含有量を有することができる。
【００３５】
限定されないが、ポリマー：難燃剤組成物の重量比は、ポリマー組成物中で約５０：５０〜約２５：７５の範囲であり得ることが多い。ポリマー：難燃剤組成物の例示的かつ非限定的な重量比は、以下の範囲を含むことができる：約５０：５０〜約３０：７０、約５０：５０〜約３５：６５、約４５：５５〜約２５：７５、約４５：５５〜約３０：７０、約４５：５５〜約５５：６５、約４０：６０〜約２５：７５、約４０：６０〜約３０：７０、または約４０：６０〜３５：６５。ポリマー：難燃剤組成物の重量比についての他の適切な範囲は、この開示から容易に明らかである。
【００３６】
有益には、難燃剤組成物は、ポリマー組成物に改善された難燃性を提供することができる。例えば、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも長く、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも長い点火時間（ＴＴＩ）を有することができる。
【００３７】
追加的または代替的に、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも低く、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも低いピーク熱発生率（ＰＨＲＲ）を有することができる。
【００３８】
追加的または代替的に、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも小さく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも小さい総発熱量（ＴＨＲ）を有することができる。
【００３９】
追加的にまたは代替的に、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも小さく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも小さい最大平均熱発生率（ＭＡＲＨＥ）を有することができる。
【００４０】
追加的または代替的に、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも小さく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも小さい火災成長速度指数（ＦＩＧＲＡ）を有することができる。
【００４１】
追加的または代替的に、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも大きく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい防火性能指数（ＦＰＩ）を有することができる。
【００４２】
さらに、本発明の特定の態様では、ポリマー組成物は、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓのＵＬ―９４試験にＶ０等級で合格することができ、すなわち、ポリマー組成物は、３．２ｍｍの試料厚さでＵＬ―９４試験においてＶ０等級を有することができる。Ｖ０等級は、ポリマー組成物が厳しい難燃性試験に合格することができることを示している。
【００４３】
無機難燃剤および粘土添加剤のみを含有する難燃剤組成物を利用するポリマー配合物とは異なり、本明細書に開示されるポリマー組成物は、より少ない吸水量を有する。例えば、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも少なく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも少ない吸水量を有することができる。多くの場合、本発明によるポリマー組成物は、約１．３重量％以下、約１．１重量％以下、約１重量％以下、または約０．９重量％以下の吸水量を有することができる。
【００４４】
追加的または代替的に、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも大きく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい電気抵抗率を有することができる。
【００４５】
本明細書に記載のポリマー組成物の優れた難燃性および低い吸水性に加えて、これらのポリマー組成物はまた、難燃剤組成物の比較的高い配合量にもかかわらず、優れた物理的性質およびレオロジー特性を維持する。例えば、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも大きく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい破断点伸びを有することができる。
【００４６】
追加的または代替的に、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも大きく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい破断点引張強度を有することができる。
【００４７】
さらに、本ポリマー組成物は、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも低く、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも低い粘度を有することができる。相対粘度は、粘度に反比例する質量（ＭＦＩ）または体積（ＭＶＲ）流量によって決定することができ、すなわち、より高いメルトフローレートはより低い粘度に変換される。
【００４８】
製品は、本明細書に記載の任意のポリマー組成物から形成することができるか、および／またはそれらを含むことができる。一態様では、製品は、ゲル、ペースト、コーティング、または泡を含むことができる。別の態様では、製品は、（ポリマー）シートまたはフィルムを含むことができる。さらに別の態様では、製品は電線またはケーブルを含むことができる。例えば、ポリマー組成物は、電線およびケーブルの絶縁層として使用することができるか、あるいは電線およびケーブルの被覆に使用することができる。他の適切な製品および最終用途は、この開示から容易に明らかである。
【実施例】
【００４９】
以下の実施例によって本発明をさらに説明するが、これらは決して本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。本明細書の説明を読んだ後に、本発明の主旨または添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な他の態様、修正、およびそれらの等価物が当業者に思い浮かぶであろう。
【００５０】
ｄ５０粒径、または中央粒径は、試料の５０％がより小さいサイズを有し、試料の５０％がより大きいサイズを有する粒子サイズを指す。粒径測定は、ＩＳＯ １３３２０に従い、ＱｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅのＣｉｌａｓ １０６４ Ｌレーザー分光計を使用したレーザー回折によって決定することができる。ＢＥＴ表面積は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ Ｇｅｍｉｎｉ ＶおよびＧｅｍｉｎｉ ＶＩＩ機器を使用してＤＩＮ―６６１３２に従って決定することができる。
【００５１】
コーン熱量測定を、ＡＳＴＭ Ｅ １３５４に従い、厚さ３ｍｍの圧縮成形プレート上で３５ｋＷ／ｍ２で行った。ＴＴＩ（発火までの時間、秒）は、コーン熱量計における熱ばく露に起因して試料が発火する時間であり、ＰＨＲＲ（ピーク熱発生率、ｋＷ／ｍ２）は熱発生率曲線のピークであり、ＴＨＲは放出される総熱量（ＭＪ／ｍ２）であり、ＭＡＲＨＥは発生した最大平均熱発生率（ｋＷ／ｍ２）であり、ＦＩＧＲＡは火災成長速度指数（ｋＷ／ｍ２／秒）であり、ＦＰＩは防火性能指数（ＴＴＩ／ＰＨＲＲ、秒ｍ２／ｋＷ）である。
【００５２】
炭化強度試験（またはフィギュア圧力試験）は、コーン燃焼試験の残渣に圧力を加えることによって実施した。試料が亀裂なしにこの圧力に耐えることができた場合、等級１が与えられ、一方、試料が直ちに亀裂した場合（不安定な構造を示す）、等級３が与えられた。
【００５３】
試料厚さ３．２ｍｍでのＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ ＵＬ―９４試験を使用して、難燃性ポリマー組成物がＶ０等級を達成したかどうかを決定した。
【００５４】
吸水量（重量％）は、ポリマー組成物の加熱圧搾された試料（１０×１０×２ｍｍ）を加熱水浴（７０℃）に浸漬することによって決定した。７日後、試料を取り出し、浸漬試験前後の重量差を試料の総重量に基づいて計算した。
【００５５】
電気抵抗率（Ｅ．ｒｅｓ）を、電流抵抗計（Ｍｉｌｉ―Ｔｏ ２、Ｄｒ．Ｔｈｉｅｄｉｇ）を用いて測定し、水浸漬試験後の試料の電気抵抗率を測定した。
【００５６】
メルトフローレート（ｇ／１０分（ＭＦＩ）またはｍＬ／１０分（ＭＶＲ）の単位で）を決定するために、ポリマー組成物の顆粒を１５０℃に加熱し、２１．６ｋｇの定荷重下で、キャピラリーダイ（２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍ）を通してシリンダーから流出させた（ＩＳＯ １１３３、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８）。
【００５７】
引張強度（ＴＳ）および破断点伸び（Ｅ＠破断点）を、ＤＩＮ ５３５０４およびＥＮ ＩＳＯ ５２７に従って測定した。
【００５８】
以下の実施例１〜６では、次のポリマー配合物を使用した：２７重量％酢酸ビニルとの６７ｐｈｒのＥＶＡコポリマー（Ｅｓｃｏｒｅｎｅ Ｕｌｔｒａ ００３２８）、１８ｐｈｒのエチレン／１−ブテンＬＬＤＰＥ（ＬＬＤＰＥ １００１ ＸＶ）、１７ｐｈｒの相溶化剤（Ｆｕｓａｂｏｎｄ Ｅ２２６（無水修飾ポリエチレン）およびＬｏｔａｄｅｒ ３２１０（エチレン、アクリル酸エステルおよび無水マレイン酸のランダムターポリマー））、ならびに０．７５ｐｈｒの酸化防止剤（Ｅｔｈａｎｏｘ ３１０）。アルミナ三水和物（ＡＴＨ、Ｍａｒｔｉｎａｌ（登録商標）ＯＬ―１０４―ＬＥＯ）、水酸化マグネシウム（ＭＤＨ、Ｍａｇｎｉｆｉｎ（登録商標）Ｈ５）、ハイドロタルサイト（ＨＴＣ、有機修飾Ｍｇ／Ａｌハイドロタルサイト、実施例１〜４のアルカマイザーおよび実施例５〜６のアルカマイザープラス）、粘土（クロイサイト２０、ビス（水素化牛脂アルキル）ジメチル、ベントナイトとの塩）、およびポリマー組成物の他の成分の組み込みならびに添加の適切な方法を使用して、難燃性ポリマー組成物の均一な混合および分配を確実にした。典型的な装置は、Ｂｕｓｓ  Ｋｏニーダー、内部ミキサー、ファレル連続ミキサー、または二軸スクリュー押出機、ならびに場合によっては一軸スクリュー押出機または二本のロールミルを含むことができる。その後、配合製品を次の加工工程で成形または押出しすることができる。
【００５９】
（実施例１）
実施例１は、６１．５重量％（１６０ｐｈｒ）の難燃剤組成物を使用した。４つの難燃剤組成物を評価した：（ｉ）ＡＴＨ、（ｉｉ）ＡＴＨ＋ＨＴＣを９：１のＡＴＨ：ＨＴＣ重量比で、（ｉｉｉ）ＡＴＨ＋粘土を９：１のＡＴＨ：粘土重量比で、および（ｉｖ）ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土を９：０．８：０．２のＡＴＨ：ＨＴＣ：粘土重量比（ＨＴＣ：粘土＝４：１）で。
【００６０】
図１は、実施例１の４つのポリマー組成物の熱発生率（ＨＲＲ）曲線を示し、表Ｉは、実施例１の４つのポリマー組成物の難燃性（図１から）、機械的性質、およびレオロジー特性ならびに他の特性をまとめたものである。有益に、そして予想外に、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土を含有する難燃剤組成物は、全ての試料の中で最も低いＰＨＲＲ、最も小さいＦＩＧＲＡ、および最も高いＦＰＩ値；ＡＴＨ＋粘土試料よりも小さいＴＨＲ値；ならびにＡＴＨ＋ＨＴＣ試料よりも小さいＭＡＲＨＥ値を有した。さらに、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、ＵＬ―９４試験にＶ０等級で合格した。さらに、粘土を含む試料（すなわち、ＡＴＨ＋粘土）と比較して、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、より低い粘度（より高い体積流量）、優れた引張強度および破断点伸び、ならびにはるかに少ない吸水量を有していた。さらに、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、ＡＴＨ＋ＨＴＣのみまたはＡＴＨ＋粘土のみを含有する同等の材料よりも高い電気抵抗率およびより良好な絶縁特性を有していた。
【００６１】
これらの結果は、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土難燃剤組成物が、ＡＴＨとＨＴＣのみ、またはＡＴＨと粘土のみでは満たすことができない難燃性、機械的性質、レオロジー特性、および他の特性の独特の組合せを提供することを示す。
【００６２】
（実施例２）
実施例２は、５９．２重量％（１４５ｐｈｒ）の難燃剤組成物を使用した。４つの難燃剤組成物を評価した：（ｉ）ＡＴＨ、（ｉｉ）ＡＴＨ＋ＨＴＣを９：１のＡＴＨ：ＨＴＣ重量比で、（ｉｉｉ）ＡＴＨ＋粘土を９：１のＡＴＨ：粘土重量比で、および（ｉｖ）ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土を９：０．８：０．２のＡＴＨ：ＨＴＣ：粘土重量比（ＨＴＣ：粘土＝４：１）で。
【００６３】
図２は、実施例２の４つのポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線を示し、表ＩＩは、実施例２の４つのポリマー組成物の難燃性（図２から）、機械的性質、およびレオロジー特性ならびに他の特性をまとめたものである。有益に、そして予想外に、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土を含有する難燃剤組成物は、全ての難燃相乗剤試料の中で最も低いＰＨＲＲ、最も小さいＴＨＲ、最も小さいＦＩＧＲＡ、および最も高いＦＰＩ値；ＡＴＨ＋ＨＴＣ試料よりも高いＴＴＩおよびより小さいＭＡＲＨＥ値を有した。さらに、粘土を含む試料（すなわち、ＡＴＨ＋粘土）と比較して、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、より低い粘度（より高い体積流量）、優れた引張強度および破断点伸び、ならびにはるかに少ない吸水量を有していた。さらに、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、ＡＴＨ＋ＨＴＣのみまたはＡＴＨ＋粘土のみを含有する同等の材料よりも高い電気抵抗率およびより良好な絶縁特性を有していた。
【００６４】
これらの結果は、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土難燃剤組成物が、ＡＴＨとＨＴＣのみ、またはＡＴＨと粘土のみでは満たすことができない難燃性、機械的性質、レオロジー特性、および他の特性の独特の組合せを提供することを示す。
【００６５】
（実施例３）
実施例３は、５６．５重量％（１３０ｐｈｒ）の難燃剤組成物を使用した。４つの難燃剤組成物を評価した：（ｉ）ＭＤＨ、（ｉｉ）ＭＤＨ＋ＨＴＣを９：１のＭＤＨ：ＨＴＣ重量比で、（ｉｉｉ）ＭＤＨ＋粘土を９：１のＭＤＨ：粘土重量比で（ｉｖ）ＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土を９：０．８：０．２のＭＤＨ：ＨＴＣ：粘土重量比（ＨＴＣ：粘土＝４：１）で。
【００６６】
図３は、実施例３の４つのポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線を示し、表ＩＩＩは、実施例３の４つのポリマー組成物の難燃性（図３から）、機械的性質、およびレオロジー特性ならびに他の特性をまとめたものである。有益に、そして予想外に、ＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土を含有する難燃剤組成物は、全ての試料の中で最も長いＴＴＩ、最も小さいＴＨＲ、最も小さいＦＩＧＲＡ、および最も高いＦＰＩ値；ＭＤＨ＋ＨＴＣ試料よりも低いＰＨＲＲおよび小さいＭＡＲＨＥ値を有した。さらに、ＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、Ｖ０等級でＵＬ―９４試験に合格した。さらに、粘土を含む試料（すなわち、ＭＤＨ＋粘土）と比較して、ＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、より低い粘度（より高いメルトフローインデックス）、同等またはより優れた引張強度および破断点伸び、ならびにはるかに少ない吸水量を有した。
【００６７】
図４は、ＭＤＨ試料（炭化強度等級２）およびＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料（炭化強度等級１：最高等級）の炭化性能を示す。
【００６８】
ＡＴＨの結果と同様に、実施例３は、ＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土難燃剤組成物が、ＭＤＨとＨＴＣのみ、またはＭＤＨと粘土のみでは満たすことができない難燃性、機械的性質、レオロジー特性、および他の特性の独特の組み合わせを提供することを示す。
【００６９】
（実施例４）
実施例４は、６１．５重量％（１６０ｐｈｒ）の難燃剤組成物を使用した。４つの難燃剤組成物を評価した：（ｉ）ＭＤＨ、（ｉｉ）ＭＤＨ＋ＨＴＣを９：１のＭＤＨ：ＨＴＣ重量比で、（ｉｉｉ）ＭＤＨ＋粘土を９：１のＭＤＨ：粘土重量比で、および（ｉｖ）ＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土を９：０．８：０．２のＭＤＨ：ＨＴＣ：粘土重量比（ＨＴＣ：粘土＝４：１）で。
【００７０】
図５は、実施例４の４つのポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線を示し、表ＩＶは、実施例４の４つのポリマー組成物の難燃性（図５から）、機械的性質、およびレオロジー特性ならびに他の特性をまとめたものである。有益に、そして予想外に、ＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土を含有する難燃剤組成物は、全ての難燃相乗剤試料の中で最も長いＴＴＩ、最も小さいＦＩＧＲＡ、および最も高いＦＰＩ値；およびＭＤＨ＋ＨＴＣ試料よりも小さいＭＡＲＨＥ値を有した。さらに、ＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、Ｖ０等級でＵＬ―９４試験に合格した。さらに、粘土を含む試料（すなわち、ＭＤＨ＋粘土）と比較して、ＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、より低い粘度（より高い体積流量）、優れた引張強度および破断点伸び、ならびにはるかに少ない吸水量を有していた。
【００７１】
これらの結果は、ＭＤＨ＋ＨＴＣ＋粘土難燃剤組成物が、ＭＤＨとＨＴＣのみ、またはＭＤＨと粘土のみでは満たすことができない難燃性、機械的性質、レオロジー特性、および他の特性の独特の組み合わせを提供することを示す。
【００７２】
（実施例５）
実施例５は、６１．５重量％（１６０ｐｈｒ）の難燃剤組成物を使用した。４つの難燃剤組成物を評価した：（ｉ）ＡＴＨ、（ｉｉ）ＡＴＨ＋ＨＴＣを９：１のＡＴＨ：ＨＴＣ重量比で、（ｉｉｉ）ＡＴＨ＋粘土を９０：０．５のＡＴＨ：粘土重量比で、および（ｉｖ）ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土を９０：９．５：０．５のＡＴＨ：ＨＴＣ：粘土重量比（ＨＴＣ：粘土＝１９：１）で。
【００７３】
図６は、実施例５の４つのポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線を示し、表Ｖは実施例５の４つのポリマー組成物の難燃性（図６から）、機械的性質、およびレオロジー特性ならびに他の特性をまとめたものである。有益に、そして予想外に、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土を含有する難燃剤組成物は、全ての試料の中で最も低いＰＨＲＲ、最も小さいＭＡＲＨＥ、および最も高いＦＰＩ値を有していた。さらに、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、Ｖ０等級でＵＬ―９４試験に合格した。さらに、粘土を含む試料（すなわち、ＡＴＨ＋粘土）およびＨＴＣを含む試料（すなわち、ＡＴＨ＋ＨＴＣ）と比較して、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、ほぼ同等の粘度（メルトフローインデックス）、引張強度および破断点伸び、ならびに吸水量を有していた。
【００７４】
表Ｖはまた、実施例５の４つのポリマー組成物の炭化強度をまとめたものであり、ＡＴＨ＋粘土およびＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、炭化強度等級２を有する（等級１が最良であり、３が最低）。
【００７５】
これらの結果は、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土難燃剤組成物が、ＡＴＨとＨＴＣのみを含む試料またはＡＴＨと粘土のみを含む試料と同等の機械的性質、レオロジー特性、および他の特性を提供するが、有意に改善された難燃性能を有することを示す（より低いＰＨＲＲ、より小さいＭＡＲＨＥ、より高いＦＰＩ、およびＶ０等級）。
【００７６】
（実施例６）
実施例６は、６１．５重量％（１６０ｐｈｒ）の難燃剤組成物を使用した。４つの難燃剤組成物を評価した：（ｉ）ＡＴＨ、（ｉｉ）ＡＴＨ＋ＨＴＣを９：１のＡＴＨ：ＨＴＣ重量比で、（ｉｉｉ）ＡＴＨ＋粘土を９：１のＡＴＨ：粘土重量比で、（ｉｖ）ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土を９０：９．５：０．５のＡＴＨ：ＨＴＣ：粘土重量比（ＨＴＣ：粘土＝１９：１）で。
【００７７】
図７は、実施例６の４つのポリマー組成物についての熱発生率（ＨＲＲ）曲線を示し、表ＶＩは、実施例６の４つのポリマー組成物の難燃性（図７から）、機械的性質、およびレオロジー特性ならびに他の特性をまとめたものである。有益に、そして予想外に、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土を含有する難燃剤組成物は、全ての試料の中で最も低いＰＨＲＲおよび最も高いＦＰＩ値；ＡＴＨ＋ＨＴＣ試料よりも小さいＭＡＲＨＥ値を有していた。さらに、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、Ｖ０等級でＵＬ―９４試験に合格した。さらに、ＨＴＣを含む試料（すなわち、ＡＴＨ＋ＨＴＣ）と比較して、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、ほぼ同等の粘度（メルトフローインデックス）、引張強度および破断点伸び、ならびに吸水量を有したが、粘土を含む試料（すなわち、ＡＴＨ＋粘土）と比較して、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料は、著しく低い粘度（より高いメルトフローインデックス）、著しく高い引張強度および破断点伸び、ならびに著しく低い吸水量を有していた。
【００７８】
これらの結果は、粘土を（単独で）使用して難燃性能を向上させることができるが、他の性能特性に著しい負の影響を与えることになり、一方でＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土難燃剤組成物は、ＡＴＨ＋ＨＴＣを含む試料に匹敵する性能特性を与えるが、難燃性能が劇的に向上する。
【００７９】
図８は、ＡＴＨおよび異なる比率のＨＴＣ：粘土（６１．５重量％（１６０ｐｈｒ）の難燃剤組成物を含む）を含有するポリマー組成物の破断点伸び性能をまとめた棒グラフである。特に、粘土がＨＴＣなしで使用される場合、破断点伸びパーセントは、ＨＴＣ＋粘土が使用される実施例よりも著しく悪い。経時劣化後、より多くの粘土の存在は、機械的性質をさらに悪化させる（ポリマー劣化を促進する）。したがって、物理的性質を維持するために、ＨＴＣ：粘土の重量比は、一般に約１：１以上であるべきであり、より高いＨＴＣ：粘土の比がより良好な物理的性質をもたらす。
【００８０】
図９は、ＡＴＨおよび異なる比率のＨＴＣ：粘土（６１．５重量％（１６０ｐｈｒ）の難燃剤組成物を含む）を含有するポリマー組成物についての吸水量をまとめた棒グラフである。特に、粘土の量が増えると、吸水量は劇的に増える。難燃性を有するポリマー組成物については、追加の水／湿気の存在は、そのような組成物を多くの最終用途（例えば、特定の電線およびケーブル用途）にとって不適切なものにする可能性がある。
【００８１】
図１０は、ＡＴＨを含有する特定の難燃性ポリマー組成物の炭化性能を示す。ＡＴＨ＋粘土試料は、最良の炭化性能およびコンパクトな炭化層を示したが（物理的性質は低下しているが）、ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土試料の炭化性能は、ＡＴＨ＋ＨＴＣ試料およびＡＴＨ試料よりも優れていた。
【００８２】
（実施例７）
以下のポリマー配合物を実施例７で使用した：２７重量％酢酸ビニルとの７５ｐｈｒのＥＶＡコポリマー（ＥｓｃｏｒｅｎｅＵｌｔｒａ ００３２８）、２５ｐｈｒのエチレン／１―ブテンＬＬＤＰＥ（ＬＬＤＰＥ １００１ ＸＶ）、０．５ｐｈｒのシラン架橋剤（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ｓｉｌｆｉｎ １３、ポリエチレン架橋剤）、０．９ｐｈｒの多官能性シラン架橋剤（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ｓｉｌｆｉｎ ２５、ポリエチレンおよびエチレンコポリマー架橋剤）、および０．４ｐｈｒの酸化防止剤（Ｅｔｈａｎｏｘ ３１０）。配合は２工程で行った：最初に、ＥＶＡおよびＬＬＤＰＥを１７０〜２００℃でシラン架橋剤と配合し、酸化防止剤で安定化させ、第二工程で、難燃剤組成物をポリマーと混合した。
【００８３】
参考実施例７Ａは、沈殿ＡＴＨ（ＯＬ―１０４ ＬＥＯ）からなる６１．５重量％（１６０ｐｈｒ）の難燃剤組成物を使用し、これをＢｕｓｓ配合ラインの２つの供給ゾーンに２つの等しい分量で添加した。ＡＴＨの第一分量を配合ラインの第一部分に添加し、一方でＡＴＨの第二分量を配合ラインの反応性混合帯域の後に添加した。実施例７Ｂでは、第二供給帯域中のＡＴＨ原料の５０％を次の難燃剤組成物で置き換えたことを除いて、実施例７Ａと同じ配合を使用した：ＡＴＨ＋ＨＴＣ＋粘土を９０：５：５のＡＴＨ：ＨＴＣ：粘土重量比で（ＨＴＣ：粘土＝１：１）。
【００８４】
実施例７Ａ〜７Ｂの架橋ポリマー組成物の難燃特性を、ＵＬ―９４試験により評価した。実施例７Ｂのポリマー組成物はＶ０等級を有する非滴下性能を示したが、実施例７Ａの組成物はＵＬ―９４試験に不合格であった。実施例７Ａおよび実施例７Ｂの引張強度はそれぞれ１５．２Ｎ／ｍｍ２および１５．７Ｎ／ｍｍ２であり、実施例７Ａおよび実施例７Ｂの破断点伸びはそれぞれ１９５％および１５１％であった。したがって、実施例７Ａおよび実施例７Ｂは同等の物理的性質を有する。
【００８５】
表Ｉ．実施例１―１６０ｐｈｒ（６１．５重量％）の配合量の難燃剤組成物を含むＡＴＨ系配合物。
【表１】
2019536846.tif 000002
【００８６】
【表２】
2019536846.tif 000003
【００８７】
【表３】
2019536846.tif 000004
【００８８】
【表４】
2019536846.tif 000005
【００８９】
【表５】
2019536846.tif 000006
【００９０】
【表６】
2019536846.tif 000007
【００９１】
【表７】
2019536846.tif 000008
【００９２】
【表８】
2019536846.tif 000009
【００９３】
【表９】
2019536846.tif 000010
【００９４】
【表１０】
2019536846.tif 000011
【００９５】
【表１１】
2019536846.tif 000012
【００９６】
【表１２】
2019536846.tif 000013
【００９７】
本発明は、多数の態様および具体例を参照して上記に説明されている。上記の発明を実施するための形態に照らして、多くの変形形態が当業者には自明であろう。そのような明白な変形は全て、添付の特許請求の範囲の意図された全範囲内にある。本発明の他の態様は、以下のものを含むことができるが、それらに限定されない（態様は「含む」と記載されているが、その代わりに「から本質的になる」または「からなる」でもよい）：
【００９８】
態様１．以下を含む難燃剤組成物：
（ｉ）アルミニウム三水和物および／または水酸化マグネシウムを含む約７５重量％〜約９９．５重量％の無機難燃剤；ならびに
（ｉｉ）以下を含む約０．５重量％〜約２５重量％の難燃相乗剤：
（ａ）ハイドロタルサイト；および
（ｂ）粘土；
ここで、ハイドロタルサイト：粘土の重量比は、約１：１〜約１００：１の範囲である。
【００９９】
態様２．組成物が、任意の適切な量の無機難燃剤または本明細書に開示される任意の範囲の量、例えば、無機難燃剤と難燃相乗剤との総重量に基づいて、約８０重量％〜約９９重量％、約８２重量％〜約９５重量％、もしくは約８５重量％〜約９５重量％の無機難燃剤を含む、態様１に記載の難燃剤組成物。
【０１００】
態様３．無機難燃剤が表面処理（またはコーティング）されていない、態様１または２に記載の難燃剤組成物。
【０１０１】
態様４．無機難燃剤が、任意の適切な表面処理（もしくはコーティング）または本明細書に開示されている任意の表面処理（もしくはコーティング）、例えば、官能基を持つフルオロポリマー、脂肪酸、金属脂肪酸、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリシロキサン、ポリアルキルシロキサン、ポリオルガノシロキサンなど、ならびにそれらの任意の組み合わせを含む、態様１または２に記載の難燃剤組成物。
【０１０２】
態様５．無機難燃剤が、任意の適切な中央粒径（ｄ５０）、または本明細書に開示される任意の範囲、例えば、約０．５〜約１０μｍ、約０．５〜約５μｍ、または約１〜約８μｍの中央粒径（ｄ５０）によって特徴付けられる、先行する態様のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【０１０３】
態様６．無機難燃剤が、任意の適切なＢＥＴ表面積、または本明細書に開示される任意の範囲、例えば、約１〜約３０ｍ２／ｇ、約１〜約１５ｍ２／ｇ、または約２〜約２０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積によって特徴付けられる、先行する態様のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【０１０４】
態様７．無機難燃剤がアルミニウム三水和物を含む、態様１〜６のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【０１０５】
態様８．無機難燃剤が水酸化マグネシウムを含む、態様１〜６のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【０１０６】
態様９．組成物が、任意の適切な量の難燃相乗剤または本明細書に開示されている任意の範囲、例えば、無機難燃剤および難燃相乗剤との総重量に基づいて、約１重量％〜約２０重量％、約５重量％〜約２０重量％、もしくは約５重量％〜約１５重量％の量の難燃相乗剤を含む、先行する態様のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【０１０７】
態様１０．ハイドロタルサイト：粘土の重量比が、任意の適切な重量比であるか、または本明細書に開示されている任意の範囲、例えば、約１：１〜約２５：１、約１：１〜約２０：１、または約２：１〜約２５：１の重量比である、先行する態様のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【０１０８】
態様１１．ハイドロタルサイトが、任意の適切なハイドロタルサイトまたは本明細書に開示された任意のハイドロタルサイト、例えば、Ｍｇ／Ａｌハイドロタルサイト、Ｚｎ／Ａｌハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ｚｎ／Ａｌハイドロタルサイト、もしくはそれらの有機修飾誘導体など、もしくはそれらの任意の組み合わせを含む、先行する態様のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【０１０９】
態様１２．粘土が、任意の適切な粘土または本明細書に開示された任意の粘土、例えば、ベントナイト、モンモリライト、ヘクトライト、セピオライト、もしくはそれらの修飾誘導体（例えば、アンモニウム塩で修飾されたもの）など、もしくはそれらの任意の組み合わせを含む、先行する態様のいずれか一項に記載の難燃剤組成物。
【０１１０】
態様１３．以下を含むポリマー組成物（または配合物、もしくは複合物）：
（ａ）ポリマー；および
（ｂ）先行する態様のいずれか一項に記載の難燃剤組成物；
ここで、ポリマー：難燃剤組成物の重量比は約５０：５０〜約２５：７５の範囲である。
【０１１１】
態様１４．ポリマー：難燃剤組成物の重量比が、任意の適切な重量比または本明細書に開示されている任意の範囲、例えば、約５０：５０〜約３０：７０、約４５：５５〜約２５：７５、約４０：６０〜約２５：７５、または約４５：５５〜約３５：６５の重量比である、態様１３に記載のポリマー組成物。
【０１１２】
態様１５．ポリマーが、任意の適切なポリマー、または本明細書に開示されている任意のポリマー、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、もしくはそれらの組み合わせを含む、態様１３または１４に記載のポリマー組成物。
【０１１３】
態様１６．ポリマーが、エポキシ、アクリル、エステル、ウレタン、シリコーン、フェノールなど、またはそれらの組み合わせを含む、態様１３または１４に記載のポリマー組成物。
【０１１４】
態様１７．ポリマーが、ポリエチレン（例えば、ホモポリマーもしくはエチレン系コポリマー）、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、エチレン―酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマー、ポリオレフィン―スチレン、エチレンアクリル系エラストマー（例えば、エチレン―アクリル酸エチルコポリマー、もしくはエチレン―アクリル酸メチルコポリマー）、エチレン―プロピレンコポリマー、エチレン―プロピレンジエンポリマー、エチレン―ビニルアルコールコポリマーなど、またはそれらの組み合わせを含む、態様１３または１４に記載のポリマー組成物。
【０１１５】
態様１８．ポリマーが、ポリエチレン（例えば、ホモポリマーまたはエチレン系コポリマー）、エチレン―酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、態様１３または１４に記載のポリマー組成物。
【０１１６】
態様１９．ポリマーが、ニトリル、ブタジエン、イソブチレン、イソプレン、スチレンブタジエンなどに基づくゴムおよび／またはエラストマー、もしくはそれらの組み合わせを含む、態様１３または１４に記載のポリマー組成物。
【０１１７】
態様２０．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも長く、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも長い点火時間（ＴＴＩ）を有する、態様１３〜１９のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１１８】
態様２１．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも低く、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも低いピーク熱発生率（ＰＨＲＲ）を有する、態様１３〜２０のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１１９】
態様２２．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも小さく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも小さい総発熱量（ＴＨＲ）を有する、態様１３〜２１のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１２０】
態様２３．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも小さく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも小さい最大平均熱発生率（ＭＡＲＨＥ）を有する、態様１３〜２２のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１２１】
態様２４．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも小さく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも小さい火災成長速度指数（ＦＩＧＲＡ）を有する、態様１３〜２３のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１２２】
態様２５．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも大きく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい防火性能指数（ＦＰＩ）を有する、態様１３〜２４のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１２３】
態様２６．ポリマー組成物が、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓのＵＬ―９４試験にＶ０等級で合格する、態様１３〜２５のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１２４】
態様２７．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも少なく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも少ない吸水量を有する、態様１３〜２６のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１２５】
態様２８．ポリマー組成物が任意の適切な吸水量または本明細書に開示される任意の範囲、例えば、約１．３重量％以下、約１．１重量％以下、約１重量％以下、または約０．９重量％以下の吸水量を有する、態様１３〜２７のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１２６】
態様２９．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも大きく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい電気抵抗率を有する、態様１３〜２８のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１２７】
態様３０．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも低く、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも低い粘度を有する、態様１３〜２９のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１２８】
態様３１．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも大きく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい破断点伸びを有する、態様１３〜３０のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１２９】
態様３２．本ポリマー組成物が、同じ処理条件下で、同じ難燃剤組成物を使用して粘土なしで調製されたポリマー組成物よりも大きく、および／または同じ難燃剤組成物を使用してハイドロタルサイトなしで調製されたポリマー組成物よりも大きい破断点引張強度を有する、態様１３〜３１のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
【０１３０】
態様３３．態様１３〜３２のいずれか一項に記載のポリマー組成物を含む製品。
【０１３１】
態様３４．ゲル、ペースト、コーティング、または泡を含む、態様３３に記載の製品。
【０１３２】
態様３５．シートまたはフィルムを含む、態様３３に記載の製品。
【０１３３】
態様３６．製品が電線またはケーブルを含む、態様３３に記載の製品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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