(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成物であって、特に明記されない限り、その合計質量に対して、
２１〜４０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と；
アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの水素化ブロックコポリマーを２０〜４５質量％と；
２〜２０重量％のポリオレフィンと；
１〜１０質量％のホウ酸亜鉛と、５〜２０質量％のメラミンシアヌレートと、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）を含む２〜１５質量％の有機リン酸エステルと、を含む難燃剤を１１〜３５質量％と；
を含み、
ホスフィネート難燃剤を含まないことを特徴とする組成物。
【請求項２】
前記ポリオレフィンはポリイソブチレン含む請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンとポリイソブチレンとを含む請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンとポリイソブチレンとから構成される請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記ポリオレフィンはエチレンホモポリマーを含まない請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
リン酸ホウ素を含まない請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の組成物。
【請求項７】
水酸化マグネシウムを含まない請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の組成物。
【請求項８】
前記有機リン酸エステル以外のホスフェート難燃剤を含まない請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の組成物。
【請求項９】
前記ポリ（アリーレンエーテル）は、２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が０．３５〜０．５０ｄＬ／ｇのポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）を含み；
前記組成物は、２２〜３０質量％の前記ポリ（アリーレンエーテル）を含み；
前記水素化ブロックコポリマーは、ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレンまたはポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン−スチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーを含み；
前記組成物は、２６〜３６質量％の前記水素化ブロックコポリマーを含み；
前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンとポリイソブチレンとを含み；
前記組成物は、１１〜１６質量％の前記ポリオレフィンを含み；
前記難燃剤は、２〜９質量％のホウ酸亜鉛と、５〜１５質量％のメラミンシアヌレートと、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）を含む４〜１５質量％の有機リン酸エステルと、を含み；
前記組成物は３〜１０質量％の鉱油をさらに含む請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
組成物であって、特に明記されない限り、その合計質量に対して、
２１〜４０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と；
アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの水素化ブロックコポリマーを２０〜４５質量％と；
２〜２０重量％のポリオレフィンと；
１〜１０質量％のホウ酸亜鉛と、５〜２０質量％のメラミンシアヌレートと、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）を含む２〜１５質量％の有機リン酸エステルと、を含む難燃剤を１１〜３５質量％と；
を含み、
ホスフィネート難燃剤を含まない成分の溶融混合生成物を含むことを特徴とする組成物。
【請求項１１】
請求項１、請求項９または請求項１０に記載の組成物の押出成形生成物または射出成形生成物を含むことを特徴とする押出成形物品または射出成形物品。
【請求項１２】
前記押出成形物品または射出成形物品は、導体と、請求項１に記載の組成物を含み、前記導体上に配置された被覆と、を備えた被覆ワイヤーである請求項１１に記載の押出成形物品または射出成形物品。
【請求項１３】
前記押出成形物品または射出成形物品は、導体と、請求項９に記載の組成物を含み、前記導体上に配置された被覆と、を備えた被覆ワイヤーである請求項１１に記載の押出成形物品または射出成形物品。
【請求項１４】
前記押出成形物品または射出成形物品は、導体と、請求項１０に記載の組成物を含み、前記導体上に配置された被覆と、を備えた被覆ワイヤーである請求項１１に記載の押出成形物品または射出成形物品。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ポリ（アリーレンエーテル）は、その優れた耐水性、寸法安定性および固有の難燃性で知られるプラスチックの一種である。耐衝撃強度、剛性、耐薬品性および耐熱性などの特性は、ポリ（アリーレンエーテル）を他の種々のプラスチックと混合することによって調整でき、例えば、衛生器具、配電盤、自動車部品およびワイヤーやケーブル用の絶縁などの広範な消費財の要件を満たすことができる。
【０００２】
ポリ（アリーレンエーテル）と異なるポリ（塩化ビニル）は、現在、難燃性ワイヤーおよびケーブル絶縁用として市販されている主要材料である。しかしながら、ポリ（塩化ビニル）はハロゲン化材料である。ハロゲン化材料の環境影響については懸念が高まっており、非ハロゲン化代替材料が求められている。また、ＰＶＣ組成物に一般的に使用されている、可塑剤としてのフタレートと熱安定剤としての重金属塩とに伴う環境上の懸念もある。従って、ポリ（塩化ビニル）を非ハロゲン化ポリマー組成物で置換することが強く求められており、法的規制されている地域もある。
【０００３】
最近の研究では、あるハロゲンフリーポリ（アリーレンエーテル）組成物が、ワイヤーおよびケーブル絶縁としての使用に必要な物性および難燃性を有し得ることがわかってきた。例えば、Ｋｏｓａｋａらの米国特許出願公報第２００６／０１０６１３９Ａ１号および同２００６／０１８２９６７Ａ１号と、Ｇｕｏらの同第２０１０／０１３９９４４Ａ１号と、を参照のこと。これらの引例に記載された組成物は、良好な難燃性と、柔軟性や引張破断応力などの良好な物性と、を有し得る。ハロゲンフリーポリ（アリーレンエーテル）組成物への一つのアプローチでは、相当な量の他の難燃剤を添加して、全体として組成物の難燃性を十分なものとする。必要となる難燃剤が比較的多量の場合、典型的には物性がその犠牲となる。例えば、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物が難燃剤に相当量含まれる場合、柔軟性が低下する。ハロゲンフリーポリ（アリーレンエーテル）組成物への別のアプローチでは、難燃剤の量は低減されているが、こうした組成物には典型的には、ポリリン酸メラミン（例えば、Ｋｏｓａｋａらの米国特許第７，４１７，０８３号参照）またはホスフィン酸金属塩（例えば、Ｂｏｒａｄｅらの米国特許第７，６０８，６５１Ｂ２号およびＱｉｕらの同第７，５８９，２８１Ｂ２号、同第７６２２，５２２号および同第７，６５５，７１４号参照）などの比較的高価な１種または複数種の難燃剤が必要となる。物性を維持あるいは向上させながらワイヤーおよびケーブル絶縁に必要な難燃性を示す、コストが低減された難燃性ポリ（アリーレンエーテル）組成物が求められている。
【発明の概要】
【０００４】
一実施形態は、組成物であって、特に明記されない限り、その合計質量に対して、約２１〜約４０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と；アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの水素化ブロックコポリマーを約２０〜約４５質量％と；約２〜約２０重量％のポリオレフィンと；約１〜約１０質量％のホウ酸亜鉛と、約５〜約２０質量％のメラミンシアヌレートと、約２〜約１５質量％の有機リン酸エステルと、を含む難燃剤を約１１〜約３５質量％と、を含む組成物である。
【０００５】
別の実施形態は、組成物であって、特に明記されない限り、その合計質量に対して、約２１〜約４０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と；アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの水素化ブロックコポリマーを約２０〜約４５質量％と；約２〜約２０重量％のポリオレフィンと；約１〜約１０質量％のホウ酸亜鉛と、約５〜約２０質量％のメラミンシアヌレートと、約２〜約１５質量％の有機リン酸エステルと、を含む難燃剤を約１１〜約３５質量％と、を含む成分の溶融混合生成物を含む組成物である。
【０００６】
別の実施形態は、前述のいずれかの組成物の押出成形生成物または射出成形生成物を含む押出成形物品または射出成形物品である。
【０００７】
これらおよびその他の実施形態について以下詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】２，６−ジメチルフェノールを酸化重合してポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）と３，３’，５，５’−テトラメチルジフェノキノンを産出する、ポリ（アリーレンエーテル）調製の化学スキームを示しており、該反応混合物の再平衡によって、取り込まれたジフェノキノンの末端および内部残基を有するポリ（アリーレンエーテル）が生成される。
【０００９】
（発明の詳細な説明）
本発明者らは、ワイヤーおよびケーブル用の絶縁材としての使用に適した難燃性ポリ（アリーレンエーテル）組成物が、それぞれ特定量の３つの難燃剤（ホウ酸亜鉛、メラミンシアヌレート、有機リン酸エステル）を用いて得られることを見出した。驚くことに、ホウ酸亜鉛は比較的少量であっても、組成物の柔軟性は向上することも見出した。従って、コスト低減を図りながら、適切な難燃性を維持し柔軟性を向上させるポリ（アリーレンエーテル）組成物の調製が可能となった。
【００１０】
一実施形態は、組成物であって、特に明記されない限り、その合計質量に対して、約２１〜約４０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と；アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの水素化ブロックコポリマーを約２０〜約４５質量％と；約２〜約２０重量％のポリオレフィンと；約１〜約１０質量％のホウ酸亜鉛と、約５〜約２０質量％のメラミンシアヌレートと、約２〜約１５質量％の有機リン酸エステルと、を含む難燃剤を約１１〜約３５質量％と、を含む組成物である。
【００１１】
該組成物はポリ（アリーレンエーテル）を含む。好適なポリ（アリーレンエーテル）としては、下式の繰り返し構造単位を含むものが挙げられる：
【化１】
0005833753.tif 000002
式中、Ｚ１はそれぞれ独立に、ハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルではない未置換または置換Ｃ１−Ｃ１２ヒドロカルビル、Ｃ１−Ｃ１２ヒドロカルビルチオ、Ｃ１−Ｃ１２ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも２つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているＣ２−Ｃ１２ハロヒドロカルビルオキシであり；Ｚ２はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルではない未置換または置換Ｃ１−Ｃ１２ヒドロカルビル、Ｃ１−Ｃ１２ヒドロカルビルチオ、Ｃ１−Ｃ１２ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも２つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているＣ２−Ｃ１２ハロヒドロカルビルオキシである。本明細書において、「ヒドロカルビル」は、単独であるいは別の用語の接頭辞、接尾辞またはフラグメントとして使用されたとしても、炭素と水素だけを含む残基を指す。該残基は、脂肪族または芳香族、直鎖、環式、二環式、分枝鎖、飽和または不飽和であり得る。それはまた、脂肪族、芳香族、直鎖、環式、二環式、分枝鎖、飽和および不飽和炭化水素部分の組み合わせも含み得る。しかしながら、該ヒドロカルビル残基が置換であると記載された場合、それは選択的に、該置換残基の炭素と水素員上にヘテロ原子を含んでいてもよい。従って、置換であると特定的に記載された場合、該ヒドロカルビル残基は、１個または複数個のカルボニル基、アミノ基、水酸基なども含み得、あるいは、該ヒドロカルビル残基の骨格内にヘテロ原子を含み得る。一例として、Ｚ１は、末端の３，５−ジメチル−１，４−フェニル基と酸化重合触媒のジ−ｎ−ブチルアミン成分との反応で形成されたジ−ｎ−ブチルアミノメチル基であり得る。
【００１２】
一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）の固有粘度は、２５℃のクロロホルム中で測定して約０．２５〜約１ｄＬ／ｇである。この範囲内で、ポリ（アリーレンエーテル）の固有粘度は約０．３〜約０．６５ｄＬ／ｇであり得、より具体的には約０．３５〜約０．５ｄＬ／ｇであり得、さらにより具体的には約０．４〜約０．５ｄＬ／ｇであり得る。
【００１３】
一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、モルホリン含有触媒で調製されたポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）であり、トルエンにポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）を溶解し、メタノールからの沈殿、再スラリーおよび単離によって調製したポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）の精製サンプルは、２５０〜１，０００，０００原子質量単位の分子量範囲で単峰性の分子量分布を有しており、分子量が該精製サンプル全体の数平均分子量の１５倍超のポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）を２．２質量％以下含む。一部の実施形態では、分子量を減少させる６つの等しいポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）重量画分に分離後の精製サンプルは、末端のモルホリン置換フェノキシ基を含むポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）を少なくとも１０モル％含む第１の、最も高い分子量画分を含む。これらの実施形態によるポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）については、Ｃａｒｒｉｌｌｏらの米国特許出願公報第２０１１／０００３９６２Ａ１号にさらに記載されている。
【００１４】
一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、組み込まれたジフェノキノン残基を本質的に含まない。この文脈において、「本質的に含まない」とは、ジフェノキノン残基を含むポリ（アリーレンエーテル）分子が１質量％未満であることを意味する。Ｈａｙの米国特許第３，３０６，８７４号に記載されているように、一価フェノールの酸化重合によるポリ（アリーレンエーテル）の合成では、所望のポリ（アリーレンエーテル）だけでなく、ジフェノキノンも副生成物として産出される。例えば、一価フェノールが２，６−ジメチルフェノールの場合、３，３’，５，５’−テトラメチルジフェノキノンが生成される。該ジフェノキノンは典型的には、前記重合反応混合物を加熱して末端または内部ジフェノキノン残基を含むポリ（アリーレンエーテル）を生成することによって、ポリ（アリーレンエーテル）内に「再平衡される」（すなわち、ジフェノキノンがポリ（アリーレンエーテル）構造内に取り込まれる）。例えば、図１に示すように、ポリ（アリーレンエーテル）を２，６−ジメチルフェノールの酸化重合で調製してポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）と３，３’，５，５’−テトラメチルジフェノキノンを産出する場合、反応混合物の再平衡によって、取り込まれたジフェノキノンの末端および内部残基を有するポリ（アリーレンエーテル）が生成され得る。しかしながら、こうした再平衡によって、ポリ（アリーレンエーテル）の分子量が低減する（例えば、ｐおよびｑ＋ｒはｎ未満）。従って、より高分子量のポリ（アリーレンエーテル）が望ましい場合、該ジフェノキノンをポリ（アリーレンエーテル）鎖へ再平衡させずに、ポリ（アリーレンエーテル）から分離することが望ましいものであり得る。こうした分離は、例えば、ポリ（アリーレンエーテル）は不溶だがジフェノキノンが可溶の溶媒または溶媒混合物に、ポリ（アリーレンエーテル）を沈殿させることによって実現される。例えば、トルエン中の２，６−ジメチルフェノールの酸化重合によってポリ（アリーレンエーテル）を調製して、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）と３，３’，５，５’−テトラメチルジフェノキノンとを含むトルエン溶液を産出する場合、ジフェノキノンを本質的に含まないポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）は、該トルエン溶液１容積とメタノールまたはメタノール／水混合物約１〜約４容積とを混合することによって得られる。あるいは、酸化重合中に生成されるジフェノキノン副生成物の量は、（例えば、１０質量％未満の一価フェノールの存在下で酸化重合を開始し、少なくとも５０分の間に少なくとも９５質量％の一価フェノールを添加することによって）最小化でき、およびまたは、ポリ（アリーレンエーテル）鎖へのジフェノキノンの再平衡は、（例えば、酸化重合終了後２００分以内にポリ（アリーレンエーテル）を単離することによって）最小化できる。これらの方法は、Ｄｅｌｓｍａｎらの国際特許出願公報第２００９／１０４１０７Ａ１号に記載されている。トルエン中のジフェノキノンの温度依存性の溶解度を利用する代替方法では、ジフェノキノンとポリ（アリーレンエーテル）とを含むトルエン溶液の温度を、ジフェノキノンはほとんど不溶だがポリ（アリーレンエーテル）は可溶である約２５℃に調整して、不溶のジフェノキノンを固液分離（例えばろ過）によって除去できる。
【００１５】
一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル単位、２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエーテル単位あるいはこれらの組み合わせを含む。一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）はポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）である。一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が約０．３５〜約０．６ｄＬ／ｇの、具体的には約０．４〜約０．５ｄＬ／ｇのポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）を含む。
【００１６】
該ポリ（アリーレンエーテル）は、典型的にはヒドロキシ基に対してオルト位置に存在するアミノアルキル含有末端基（類）を有する分子を含み得る。また、テトラメチルジフェニルキノン（ＴＭＤＱ）副生成物が存在する２，６−ジメチルフェノール含有反応混合物から典型的に得られるＴＭＤＱ末端基類も存在することが多い。該ポリ（アリーレンエーテル）は、ホモポリマー、コポリマー、グラフトコポリマー、イオノマー、ブロックコポリマー、あるいはこれらのものを少なくとも１つ含む組合せの形態であり得る。
【００１７】
該組成物は、その合計質量に対して、約２１〜約４０質量％のポリ（アリーレンエーテル）を含む。この範囲内で、ポリ（アリーレンエーテル）の量は約２２〜約３０質量％であり得、より具体的には約２５〜約３０質量％であり得る。
【００１８】
前記組成物は、ポリ（アリーレンエーテル）に加えて、アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの水素化ブロックコポリマーを含む。簡略化のために、この成分を「水素化ブロックコポリマー」と呼ぶ。該水素化ブロックコポリマーは、その質量に対して、約１０〜約９０質量％のポリ（アルケニル芳香族）と、約１０〜約９０質量％の水素化ポリ（共役ジエン）と、を含み得る。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、低ポリ（アルケニル芳香族含量）水素化ブロックコポリマーであり、その中でのポリ（アルケニル芳香族）含量は、該低ポリ（アルケニル芳香族含量）水素化ブロックコポリマーの質量に対して約１０〜４０質量％未満であり、具体的には約２０〜約３５質量％であり、より具体的には約２５〜約３５質量％であり、さらにより具体的には約３０〜約３５質量％である。
【００１９】
一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーの質量平均分子量は、約４０，０００〜約４００，０００原子質量単位である。数平均分子量と質量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィによって、およびポリスチレン標準との比較に基づいて求められる。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーの質量平均分子量は、約１００，０００〜約２００，０００原子質量単位であり、具体的には約１５０，０００〜約２００，０００原子質量単位である。他の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーの質量平均分子量は、約２００，０００〜約４００，０００原子質量単位であり、具体的には約２５０，０００〜約４００，０００原子質量単位である。具体的には、少なくとも１つの水素化ブロックコポリマーの質量平均分子量が約１５０，０００〜約２００，０００原子質量単位であり、少なくとも１つの水素化ブロックコポリマーの質量平均分子量が約２５０，０００〜約４００，０００原子質量単位である複数の水素化ブロックコポリマーの混合物を使用することが考えられる。
【００２０】
該水素化ブロックコポリマーの調製に用いるアルケニル芳香族モノマーは下式の構造を有し得る：
【化２】
0005833753.tif 000003
式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立に、水素原子、Ｃ１−Ｃ８アルキル基またはＣ２−Ｃ８アルケニル基を表し；Ｒ３およびＲ７はそれぞれ独立に、水素原子、Ｃ１−Ｃ８アルキル基、塩素原子または臭素原子を表し；Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立に、水素原子、Ｃ１−Ｃ８アルキル基またはＣ２−Ｃ８アルケニル基を表し、あるいはＲ４およびＲ５は中央の芳香環と共にナフチル基を形成し、あるいはＲ５およびＲ６は中央の芳香環と共にナフチル基を形成する。具体的なアルケニル芳香族モノマーとしては、例えば、スチレン、ｐ−クロロスチレンなどのクロロスチレン、α−メチルスチレンおよびｐ−メチルスチレンなどのメチルスチレン、および３−ｔ−ブチルスチレンおよび４−ｔ−ブチルスチレンなどのｔ−ブチルスチレンが挙げられる。一部の実施形態では、該アルケニル芳香族モノマーはスチレンである。
【００２１】
該水素化ブロックコポリマーの調製に用いる共役ジエンはＣ４−Ｃ２０共役ジエンであり得る。好適な共役ジエンとしては、例えば、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエンなど、およびこれらの組み合わせが挙げられる。一部の実施形態では、該共役ジエンは、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエンあるいはこれらの組み合わせである。一部の実施形態では、該共役ジエンは１，３−ブタジエンから構成される。
【００２２】
該水素化ブロックコポリマーは、（Ａ）アルケニル芳香族化合物から誘導された少なくとも１つのブロックと、（Ｂ）共役ジエンから誘導された少なくとも１つのブロックと、を含み、ブロック（Ｂ）中の脂肪族不飽和基含量が水素化によって少なくとも部分的に低減されているコポリマーである。一部の実施形態では、（Ｂ）ブロック中の脂肪族不飽和は少なくとも５０％、具体的には少なくとも７０％低減されている。ブロック（Ａ）と（Ｂ）の配置としては、リニア構造、グラフト構造、および分枝鎖の有無に拘わらないラジアルテレブロック構造がある。リニアブロックコポリマーには、傾斜型リニア構造および非傾斜型リニア構造がある。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは傾斜型リニア構造を有する。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは非傾斜型リニア構造を有する。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、アルケニル芳香族モノマーがランダムに取り込まれた（Ｂ）ブロックを含む。リニアブロックコポリマー構造には、ジブロック（Ａ−Ｂブロック）構造、トリブロック（Ａ−Ｂ−ＡブロックまたはＢ−Ａ−Ｂブロック）構造、テトラブロック（Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂブロック）構造、ペンタブロック（Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ−ＡブロックあるいはＢ−Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂブロック）構造、および（Ａ）および（Ｂ）を合計で６個以上含むリニア構造などがあり、ここで、各（Ａ）ブロックの分子量は、他のＡブロックのそれと同じであっても異なっていてもよく、各（Ｂ）ブロックの分子量は、他のＢブロックのそれと同じであっても異なっていてもよい。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、ジブロックコポリマー、トリブロックコポリマーまたはこれらの組み合わせである。
【００２３】
一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、該アルケニル芳香族化合物と共役ジエン以外のモノマーの残基を含まない。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、該アルケニル芳香族化合物と共役ジエンから誘導されたブロックから構成される。該ブロックコポリマーは、これらで形成されたグラフト、あるいは他の任意のモノマーで形成されたグラフトを含まない。また、該ブロックコポリマーは炭素原子と水素原子から構成され、従って、ヘテロ原子を含まない。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、無水マレイン酸などの１つまたは複数の酸官能化剤の残基を含む。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーを含む。
【００２４】
水素化ブロックコポリマーの調製方法は当分野で既知であり、また、多くの水素化ブロックコポリマーが市販されている。市販の水素化ブロックコポリマーの例としては、Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫＲＡＴＯＮ  Ｇ１７０１およびＧ１７０２として販売されているポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）ジブロックコポリマー；Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫＲＡＴＯＮ  Ｇ１６４１、Ｇ１６５０、Ｇ１６５１、Ｇ１６５４、Ｇ１６５７、Ｇ１７２６、Ｇ４６０９、Ｇ４６１０、ＧＲＰ−６５９８、ＲＰ−６９２４、ＭＤ−６９３２Ｍ、ＭＤ−６９３３およびＭＤ−６９３９として販売されているポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫＲＡＴＯＮ  ＲＰ−６９３５およびＲＰ−６９３６として販売されているポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン−スチレン）−ポリスチレン（Ｓ−ＥＢ／Ｓ−Ｓ）トリブロックコポリマー；Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫＲＡＴＯＮ  Ｇ１７３０として販売されているポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫＲＡＴＯＮ  Ｇ１９０１、Ｇ−１９２４およびＭＤ−６６８４として販売されている無水マレイン酸−グラフト化ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫＲＡＴＯＮ  ＭＤ−６６７０として販売されている無水マレイン酸−グラフト化ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン−スチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；旭化成ケミカルズ（株）からＴＵＦＴＥＣ  Ｈ１０４３として販売されている、ポリスチレン含量が６７質量％のポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；旭化成ケミカルズ（株）からＴＵＦＴＥＣ  Ｈ１０５１として販売されている、ポリスチレン含量が４２質量％のポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；旭化成ケミカルズ（株）からＴＵＦＴＥＣ  Ｐ１０００およびＰ２０００として販売されているポリスチレン−ポリ（ブタジエン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；（株）クラレからＳＥＰＴＯＮ  Ｓ８１０４として販売されている、ポリスチレン含量が６０質量％のポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；（株）クラレからＳＥＰＴＯＮ  Ｓ４０４４、Ｓ４０５５、Ｓ４０７７およびＳ４０９９として販売されているポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；および（株）クラレからＳＥＰＴＯＮ  Ｓ２１０４として販売されている、ポリスチレン含量が６５質量％のポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーなどが挙げられる。２つ以上の水素化ブロックコポリマーの混合物も使用できる。
【００２５】
前記組成物は、その合計質量に対して、約２０〜約４５質量％の、具体的には約２２〜約４０質量％の、より具体的には約２６〜約３６質量％の水素化ブロックコポリマーを含む。
【００２６】
該組成物は、ポリ（アリーレンエーテル）および水素化ブロックコポリマーに加えて、ポリオレフィンを含む。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン（高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）および直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含む）、ポリプロピレン（アタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレンおよびアイソタクチックポリプロピレンを含む）およびポリイソブチレンが挙げられる。ポリオレフィンおよびその調製方法は当分野では既知であり、例えば、Ｇｒｅｓｈａｍらの米国特許第２，９３３，４８０号、Ｇｌａｄｄｉｎｇの同第３，０９３，６２１号、Ａｄａｍｅｋらの同第３，２１１，７０９号、Ｂａｒｒｅｔｔの同第３，６４６，１６８号、Ｗａｈｌｂｏｒｇの同第３，７９０，５１９号、Ｇｒｏｓの同第３，８８４，９９３号、Ｂｏｏｚｅｒらの同第３，８９４，９９９号およびｖｏｎ  Ｂｏｄｕｎｇｅｎの同第４，０５９，６５４号などに記載されている。ポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ）の密度は０．９０ｇ／ｃｍ３〜０．９８ｇ／ｃｍ３であり得る。ポリオレフィンには、エチレンと１−ブテンとのコポリマー、エチレンと１−ヘキセンとのコポリマーおよびエチレンと１−オクテンとのコポリマーなどのエチレン／α−オレフィンコポリマーが含まれる。また、ポリプロピレンとゴムとのコポリマーやポリエチレンとゴムとのコポリマーなどのオレフィンのコポリマーも用いられる。ポリプロピレンとゴムとのコポリマーは耐衝撃性改良ポリプロピレンとも呼ばれる。こうしたコポリマーは典型的には異相コポリマーであり、各成分部が十分に長く、非晶質相と結晶相とを有する。一部の実施形態では、該ポリオレフィンは、本質的にＣ２−Ｃ３オレフィンのポリオレフィンホモポリマーから構成される末端基と、Ｃ２−Ｃ１２オレフィンのコポリマーを含む中間ブロックと、を含むポリオレフィンブロックコポリマーを含む。また、該ポリオレフィンは、ホモポリマーとコポリマーの組み合わせ、融点が異なるホモポリマー類の組み合わせ、およびまたはメルトフローレートが異なるホモポリマー類の組み合わせを含み得る。一部の実施形態では、該ポリオレフィンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は約０．３〜約１０ｇ／１０ｍｉｎである。具体的には、メルトフローレートは約０．３〜約５ｇ／１０ｍｉｎであり得る。メルトフローレートは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８−１０に準拠し、粉末ポリオレフィンまたはペレット化ポリオレフィン、荷重２．１６ｋｇを用い、該ポリオレフィンに適切な温度（エチレン系ポリオレフィンでは１９０℃、プロピレン系ポリオレフィンでは２３０℃）で求められる。一部の実施形態では、該ポリオレフィンは、ホモポリエチレンまたはポリエチレンコポリマーを含む。また、該ポリエチレンは、ホモポリマーとコポリマーの組み合わせ、融点が異なるホモポリマー類の組み合わせ、およびまたはメルトフローレートが異なるホモポリマー類の組み合わせを含み得る。
【００２７】
一部の実施形態では、該ポリオレフィンはポリイソブチレンを含む。一部の実施形態では、該ポリオレフィンはポリプロピレンとポリイソブチレンを含む。一部の実施形態では、該ポリオレフィンはポリプロピレンとポリイソブチレンとから構成される。一部の実施形態では、該ポリオレフィンはエチレンホモポリマーを含まない。
【００２８】
該組成物は、その合計質量に対して、約２〜約２０質量％の、具体的には約５〜約１５質量％の、より具体的には約１１〜約１６質量％の前記ポリオレフィンを含む。
【００２９】
該組成物は、ポリ（アリーレンエーテル）、水素化ブロックコポリマーおよびポリオレフィンに加えて、ホウ酸亜鉛、メラミンシアヌレートおよび有機リン酸エステルを含む難燃剤を含む。本発明者らは、それぞれ特定量の難燃剤のこの特別の組み合わせによって、ワイヤーおよびケーブル絶縁に必要な難燃性と、他のハロゲンフリー絶縁用組成物と比較して、向上した柔軟性が得られコストも低減できることを見出した。
【００３０】
該難燃剤全体の量は、組成物の合計質量に対して、約１１〜約３５質量％である。この範囲内で、難燃剤の量は約１５〜約３０質量％であり得、具体的には約１８〜約２７質量％であり得る。
【００３１】
該難燃剤はホウ酸亜鉛を含む。該「ホウ酸亜鉛」は亜鉛のホウ酸塩を指し、この中には、２ＺｎＯ・３Ｂ２Ｏ３・３．５Ｈ２Ｏ（ＣＡＳ登録番号第１３８２６５−８８−０号）、２ＺｎＯ・３Ｂ２Ｏ３（ＣＡＳ登録番号第１３８２６５−８８−０号）、４ＺｎＯ・Ｂ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ（ＣＡＳ登録番号第１４９７４９−６２−２号）、４ＺｎＯ・６Ｂ２Ｏ３・７Ｈ２Ｏ（ＣＡＳ番号第１３３２−０７−６号）および２ＺｎＯ・２Ｂ２Ｏ３・３Ｈ２Ｏ（ＣＡＳ番号第１３３２−０７−６号）などの化学量論的変形物が含まれる。市販のホウ酸亜鉛としては、米国Ｂｏｒａｘ社から販売されているＦＩＲＥＢＲＡＫＥ  ＺＢ、ＦＩＲＥＢＲＡＫＥ４１５およびＦＩＲＥＢＲＡＫＥ５００と、Ｃｈｅｍｔｕｒａ社から販売されているＺＢ−２２３およびＺＢ−４６７が挙げられる。
【００３２】
該組成物は、その合計質量に対して、約１〜約１０質量％のホウ酸亜鉛を含む。この範囲内で、ホウ酸亜鉛の量は約２〜約９質量％であり得、具体的には約３〜約８質量％であり得る。
【００３３】
該難燃剤はメラミンシアヌレートも含む。ＣＡＳ登録番号第３７６４０−５７−６号のメラミンシアヌレートは、メラミンとシアヌル酸の１：１複合体である。これは、広範な供給元から市販されている。該組成物は、その合計質量に対して、約５〜約２０質量％のメラミンシアヌレートを含む。この範囲内で、メラミンシアヌレートの量は約５〜約１５質量％であり得、具体的には約６〜約１３質量％であり得る。
【００３４】
該難燃剤は有機リン酸エステルも含む。典型的な有機リン酸エステル難燃剤としては、フェニル基、置換フェニル基あるいはこれらの組み合わせを含むリン酸エステル、例えばレゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）などのレゾルシノール系ビス−アリールリン酸エステルおよび、例えばビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）などのビスフェノール系リン酸エステルが挙げられる。一部の実施形態では、該有機リン酸エステルは、トリス（アルキルフェニル）ホスフェート（例えば、ＣＡＳ登録番号第８９４９２−２３−９号または同第７８−３３−１号）、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）（ＣＡＳ登録番号第５７５８３−５４−７号）、ビス−フェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）（ＣＡＳ登録番号第１８１０２８−７９−５号）、トリフェニルホスフェート（ＣＡＳ登録番号第１１５−８６−６号）、トリス（イソプロピルフェニル）ホスフェート（例えば、ＣＡＳ登録番号第６８９３７−４１−７号）およびこれらの混合物から選択される。
【００３５】
一部の実施形態では、該有機リン酸エステルは、下式の構造を有するビス−アリールホスフェートを含む：
【化３】
0005833753.tif 000004
式中、Ｒはそれぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ１２アルキレン基であり、Ｒ１２およびＲ１３はそれぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ５アルキル基であり、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１１は独立に、Ｃ１−Ｃ１２ヒドロカルビル基であり、Ｒ１０はそれぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ１２ヒドロカルビル基であり、ｎは１〜２５であり、ｓ１とｓ２は独立に、０、１または２の整数である。一部の実施形態では、ＯＲ８、ＯＲ９、ＯＲ１０およびＯＲ１１は独立に、フェノール、モノアルキルフェノール、ジアルキルフェノールまたはトリアルキルフェノールから誘導される。
【００３６】
当業者には容易に理解されるように、該ビス−アリールホスフェートはビスフェノールから誘導される。典型的なビスフェノールとしては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（所謂ビスフェノールＡ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）メタンおよび１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタンなどが挙げられる。一部の実施形態では、該ビスフェノールはビスフェノールＡを含む。一部の実施形態では、該有機リン酸エステルは、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）を含む。
【００３７】
該組成物は、その合計質量に対して、約２〜約１５質量％の有機リン酸エステルを含む。この範囲内で、有機リン酸エステルの量は約４〜約１５質量％であり得、具体的には約７〜約１３質量％であり得る。
【００３８】
所要の特性を得るためにはこれらの３つの必要な難燃剤で十分であるため、他の難燃剤は省略できる。例えば、一部の実施形態では、該組成物はリン酸ホウ素を含まない。別の例として、一部の実施形態では、該組成物は、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物を含まない。さらに別の例として、一部の実施形態では、該組成物は、アルミニウムトリス（ジエチルホスフィネート）などの金属ジアルキルホスフィネートを含むホスフィネート難燃剤を含まない。さらに別の例として、一部の実施形態では、該組成物は、前記有機リン酸エステル以外のホスフェート難燃剤を含まない。該組成物から選択的に除外できるこれらの他のホスフェート難燃剤としては、リン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、オルトリン酸メラミン、リン酸モノアンモニウム、リン酸ジアンモニウム、リン酸アミド、ポリリン酸アンモニウムおよびポリリン酸アミドが挙げられる。一部の実施形態では、該熱可塑性組成物は、必要なものとしてここに記載したもの以外のいかなる難燃剤も含まない。
【００３９】
一部の実施形態では、該組成物は、約３〜約１０質量％の鉱油を含む。
【００４０】
該熱可塑性組成物は選択的に、熱可塑性分野で既知の種々の添加剤をさらに含み得る。例えば、該熱可塑性組成物は選択的に、安定剤、離型剤、加工助剤、防滴剤、成核剤、ＵＶカット剤、染料、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤、発泡剤、金属不活性化剤、ブロッキング防止剤、ナノクレイなど、およびこれらの組み合わせから選択された添加剤をさらに含み得る。添加剤が存在する場合、その合計量は典型的には、該組成物の合計質量に対して約５質量％未満、具体的には３質量％未満である。
【００４１】
該組成物は、必要なものまたは選択的なものとしてここに記載したもの以外のいかなるポリマーも選択的に除外し得る。例えば、該組成物は、ホモポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの未水素化ブロックコポリマー、ポリアミドおよびポリエステルの１つまたは複数を選択的に除外し得る。
【００４２】
一部の実施形態では、該組成物は充填剤を含まない。
【００４３】
一部の実施形態では、該組成物は本質的にハロゲンフリーであり、このことは、該組成物のハロゲン含有量が０．５質量％以下であることを意味する。一部の実施形態では、該組成物のハロゲン含有量は０．１質量％未満である。
【００４４】
該組成物の非常に特定的な実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が約０．３５〜約０．５０ｄＬ／ｇのポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）を含み；該組成物は、約２２〜約３０質量％の前記ポリ（アリーレンエーテル）を含み；該水素化ブロックコポリマーは、ポリスチレン−ポリ（エチレン／ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーを含み；該組成物は、約２６〜約３６質量％の前記水素化ブロックコポリマーを含み；該ポリオレフィンは、ポリプロピレンとポリイソブチレンを含み；組成物は、ポリオレフィンの約１１〜約１６の質量％を含み；該難燃剤は、約２〜約９質量％のホウ酸亜鉛と、約５〜約１５質量％のメラミンシアヌレートと、約４〜約１５質量％の有機リン酸エステルと、を含み；該組成物は、約３〜約１０質量％の鉱油をさらに含む。
【００４５】
該組成物は、プロダクト・バイ・ブロセス用語でも記載され得る。例えば、一実施形態は、組成物であって、特に明記されない限り、その合計質量に対して、約２１〜約４０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と；アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの水素化ブロックコポリマーを約２０〜約４５質量％と；約２〜約２０重量％のポリオレフィンと；約１〜約１０質量％のホウ酸亜鉛と、約５〜約２０質量％のメラミンシアヌレートと、約２〜約１５質量％の有機リン酸エステルと、を含む難燃剤を約１１〜約３５質量％と、を含む成分の溶融混合生成物を含む組成物である。前述の組成物変形はすべて、該プロダクト・バイ・ブロセス組成物にも同様に当てはまる。
【００４６】
該組成物は、前記それぞれの成分を互いに溶融混合または溶融混練することによって調製できる。混合または混練は、リボンブレンダ、Ｈｅｎｓｃｈｅｌミキサー、Ｂａｎｂｕｒｙミキサー、ドラムタンブラー、単軸押出機、二軸押出機、多軸押出機、共混練機などの通常の装置を用いて行うことができる。例えば、本組成物は、温度が約２２０〜約２７０℃の、具体的には約２４０〜約２６０℃の二軸押出機で該成分を溶融混合することによって調製できる。
【００４７】
特定のポリ（アリーレンエーテル）組成物の観点から本発明を説明したが、該難燃剤は、広範囲のポリマーと共に使用できる。従って、ある実施形態は、ポリマーと；ホウ酸亜鉛と、メラミンシアヌレートと、有機リン酸エステルと、を含む難燃剤混合物と、を含む組成物である。熱可塑性プラスチック、熱可塑性エラストマ、エラストマおよび熱硬化性樹脂などの広範囲のポリマーが使用できる。熱可塑性プラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリエステル（ポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（ブチレンテレフタレート）など）、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ（フェニレンエーテル）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ（エーテルケトン）、ポリアクリレート（ポリ（メタクリル酸メチル）およびポリ（アクリル酸ブチル）を含む）、ポリ（ビニルブチラール）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（酢酸ビニル）、ポリアクリロニトリル、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（フッ化ビニル）、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリテトラフルオロエチレン、塩化ビニリデンと塩化ビニルとのコポリマー、酢酸ビニルと塩化ビニリデンとのコポリマー、スチレンとアクリロニトリルとのコポリマーなど、およびこれらの組み合わせが挙げられる。熱可塑性エラストマとしては、スチレン系ブロックコポリマー、ポリオレフィンブレンド、エラストマ系混ぜ物（熱可塑性加硫物を含む）、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性コポリエステルなど、およびこれらの組み合わせが挙げられる。エラストマとしては、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソブチレンとイソプレンとのコポリマー、スチレンとブタジエンとのコポリマー（スチレン−ブタジエンゴム）、ポリブタジエンとアクリロニトリルとのコポリマー、ポリクロロプレン、エチレンとプロピレンとのコポリマー（エチレン−プロピレンゴム）、ポリシロキサン、フルオロシリコンゴム、ポリエーテルブロックアミド、エチレンと酢酸ビニルとのコポリマーなど、およびこれらの組み合わせが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、マレイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビニルベンジルエーテル樹脂、アルケン−またはアルキン含有モノマー、アリールシクロブテン樹脂、パーフルオロビニルエーテル樹脂、硬化性ビニル官能性を有するオリゴマおよびポリマー，およびこれらの組み合わせが挙げられる。一部の実施形態では、該ポリマーは、ポリエステル、メラミン、ポリ（塩化ビニル）、ポリスチレン、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリテトラクロロエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリ（エーテルエーテルケトン）、ポリスルホン、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリアミド、スチレンとアクリロニトリルとのコポリマー、α−メチルスチレンとアクリロニトリルとのコポリマー、アクリロニトリルとブタジエンとスチレンとのコポリマー、アクリロニトリルとスチレンとアクリレートエステルとのコポリマー、ポリアセタール、エチレンとポリテトラフルオロエチレンとのコポリマー、ゴム変性ポリスチレン、ポリウレタンおよびこれ���の組み合わせから構成される群から選択される。一部の実施形態では、該ポリマーはポリ（アリーレンエーテル）を含む。該難燃剤混合物の量は、組成物の合計質量に対して、約５〜約３０質量％であり得、具体的には約１０〜約２０質量％であり得る。該難燃剤成分の量は、それぞれ組成物の合計質量に対して、ホウ酸亜鉛が約１〜１０質量％、メラミンシアヌレートが約５〜２０質量％、有機リン酸エステルが約２〜１５質量％であり得る。
【００４８】
本発明は、該組成物の押出または射出成形物品にまで及ぶ。従って、一実施形態は、前述の組成物の任意の変形例の押出成形生成物または射出成形生成物を含む押出成形物品または射出成形物品である。該組成物は、ワイヤーまたはケーブル上の絶縁層の形成には特に有用である。従って、該物品は、導体と、前述の組成物の任意の変形例を含み、前記導体上に配置された被覆と、を備えた被覆ワイヤーであり得る。該導体は光または電気を伝導できる。
【００４９】
一部の実施形態では、該導体は、米国ワイヤーゲージ規格（ＡＷＧ）２４〜ＡＷＧ５に対応する標準横断面積〜大横断面積を有する。該被覆の厚みは、例えば０．２５〜８．０ｍｍであり得る。該導体は、単一の糸またはより糸、あるいは数本の糸またはより糸の束であり得る。該導体材料は、電力送電用あるいは電子信号送信用の金属（銅、アルミニウム、鋼、銅合金、アルミニウム合金、銅コーティングアルミニウム、ニッケルおよびまたはスズコーティング銅等）であり得る。該被覆導体は、導体と、該熱可塑性組成物を含み、前記導体上に配置された被覆と、を備え、前記導体の横断面は、以下の内の少なくとも１つを満たし得る：（ｉ）ＡＷＧ２４〜ＡＷＧ５、（ｉｉ）横断面積が０．２０〜１６．８ｍｍ２（ＡＳＴＭ  Ｂ２５６−０２に準拠してＡＷＧ２４〜ＡＷＧ５に対応）、（ｉｉｉ）公称径が０．５１〜４．６２ｍｍ（ＵＬ１５８１、第４版、表２０．１に準拠してＡＷＧ２４〜ＡＷＧ５に対応）。
【００５０】
他の実施形態では、該導体は、被覆薄層を備えた小導体である。この実施形態では、該導体の横断面積はＡＷＧ２６〜ＡＷＧ５６に対応する。該被覆の厚みは、例えば０．０１０〜０．８５ｍｍであり得る。該導体は、単一の糸またはより糸、あるいは数本の糸またはより糸の束であり得る。導体材料は、電力送電用あるいは電子信号送信用の金属（銅、アルミニウム、鋼、銅合金、銅コーティングアルミニウム、ニッケルおよびまたはスズコーティング銅等）であり得る。また、該導体材料は、単一伝送用の光ファイバ用途におけるガラスまたはプラスチックでもあり得る。前記導体の横断面は、以下の内の少なくとも１つを満たし得る：（ｉ）米国ワイヤーゲージ規格（ＡＷＧ）のＡＷＧ５６〜ＡＷＧ２６、（ｉｉ）横断面積が０．０００１２２〜０．１２８ｍｍ２（ＡＳＴＭ  Ｂ２５６−０２に準拠してＡＷＧ５６〜ＡＷＧ２６に対応）、（ｉｉｉ）呼称径が０．０１２４〜０．４０４ｍｍ（ＵＬ１５８１、第４版、表２０．１に準拠してＡＷＧ５６〜ＡＷＧ２６に対応）。
【００５１】
本発明は少なくとも以下の実施形態を含む。
【００５２】
実施形態１：組成物であって、特に明記されない限り、その合計質量に対して、約２１〜約４０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と；アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの水素化ブロックコポリマーを約２０〜約４５質量％と；約２〜約２０重量％のポリオレフィンと；約１〜約１０質量％のホウ酸亜鉛と、約５〜約２０質量％のメラミンシアヌレートと、約２〜約１５質量％の有機リン酸エステルと、を含む難燃剤を約１１〜約３５質量％と、を含む組成物。
【００５３】
実施形態２：前記ポリオレフィンはポリイソブチレン含む実施形態１に記載の組成物。
【００５４】
実施形態３：前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンとポリイソブチレンとを含む実施形態１に記載の組成物。
【００５５】
実施形態４：前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンとポリイソブチレンとから構成される実施形態１に記載の組成物。
【００５６】
実施形態５：前記ポリオレフィンはエチレンホモポリマーを含まない実施形態１乃至実施形態４のいずれかに記載の組成物。
【００５７】
実施形態６：約３〜約１０質量％の鉱油をさらに含む実施形態１乃至実施形態５のいずれかに記載の組成物。
【００５８】
実施形態７：前記有機リン酸エステルは、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）を含む実施形態１乃至実施形態６のいずれかに記載の組成物。
【００５９】
実施形態８：リン酸ホウ素を含まない実施形態１乃至実施形態７のいずれかに記載の組成物。
【００６０】
実施形態９：水酸化マグネシウムを含まない実施形態１乃至実施形態８のいずれかに記載の組成物。
【００６１】
実施形態１０：ホスフィネート難燃剤を含まない実施形態１乃至実施形態９のいずれかに記載の組成物。
【００６２】
実施形態１１：前記有機リン酸エステル以外のホスフェート難燃剤を含まない実施形態１乃至実施形態１０のいずれかに記載の組成物。
【００６３】
実施形態１２：前記ポリ（アリーレンエーテル）は、２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が約０．３５〜約０．５ｄＬ／ｇのポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）を含み；前記組成物は、約２２〜約３０質量％の前記ポリ（アリーレンエーテル）を含み；前記水素化ブロックコポリマーは、ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレンまたはポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン−スチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーを含み；前記組成物は、約２６〜約３６質量％の前記水素化ブロックコポリマーを含み；前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンとポリイソブチレンとを含み；前記組成物は、約１１〜約１６質量％の前記ポリオレフィンを含み；前記難燃剤は、約２〜約９質量％のホウ酸亜鉛と、約５〜約１５質量％のメラミンシアヌレートと、約４〜約１５質量％の有機リン酸エステルと、を含み；前記組成物は、約３〜約１０質量％の鉱油をさらに含む実施形態１に記載の組成物。
【００６４】
実施形態１３：組成物であって、特に明記されない限り、その合計質量に対して、約２１〜約４０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と；アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの水素化ブロックコポリマーを約２０〜約４５質量％と；約２〜約２０重量％のポリオレフィンと；約１〜約１０質量％のホウ酸亜鉛と、約５〜約２０質量％のメラミンシアヌレートと、約２〜約１５質量％の有機リン酸エステルと、を含む難燃剤を約１１〜約３５質量％と、を含む成分の溶融混合生成物を含む組成物。
【００６５】
実施形態１４：実施形態１、実施形態１２または実施形態１３に記載の組成物の押出成形生成物または射出成形生成物を含む押出成形物品または射出成形物品。
【００６６】
実施形態１５：前記押出成形物品または射出成形物品は、導体と、実施形態１に記載の組成物を含み、前記導体上に配置された被覆と、を備えた被覆ワイヤーである実施形態１４に記載の押出成形物品または射出成形物品。
【００６７】
実施形態１６：前記押出成形物品または射出成形物品は、導体と、実施形態１２に記載の組成物を含み、前記導体上に配置された被覆と、を備えた被覆ワイヤーである実施形態１４に記載の押出成形物品または射出成形物品。
【００６８】
実施形態１７：前記押出成形物品または射出成形物品は、導体と、実施形態１３に記載の組成物を含み、前記導体上に配置された被覆と、を備えた被覆ワイヤーである実施形態１４に記載の押出成形物品または射出成形物品。
【００６９】
実施形態１８：ポリマーと；ホウ酸亜鉛と、メラミンシアヌレートと、有機リン酸エステルと、を含む難燃剤混合物と、を含む組成物。
【００７０】
以下の非限定的実施例によって、本発明をさらに例証する。
【００７１】
実施例１〜８、比較実施例１〜８
実施例で使用した成分を表１に示す。
【表１】
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【００７２】
口径３７ｍｍの二軸押出機（Ｔｏｓｈｉｂａ  ＴＥＭ−３７ＢＳ）を回転数４００ｒｐｍ、処理量約３０ｋｇ／ｈｒで運転して、すべての成分を混合した。押出機のゾーン温度は、５０℃／１８０℃／２２５℃／２４５℃／２４５℃／２４５℃／２４５℃／２４５℃／２４５℃／２４５℃／２４５℃（供給口からダイまで）であり、ダイ温度は２５５℃であった。
【００７３】
Ｎｉｓｓｅｉ  ＥＳ３０００−２５Ｅ射出成形機をゾーン温度２３５℃／２５０℃／２５０℃（供給口からダイまで）、ノズル温度２４５℃、金型温度４０℃で運転して、物性試験用のサンプルを射出成形した。
【００７４】
銅導体は予備加熱せずに、溶融温度２４０℃のＷＴＬ  ＥＸＬ５０押出機を用いて被覆ワイヤーサンプルを押出した。ライン速度は７０ｍ／ｍｉｎとした。ワイヤー構成は、被覆厚が０．７４ｍｍのＡＷＧ２４銅導体とした。
【００７５】
メルトマスフローレートは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８−１０に準拠し、温度２５０℃、荷重５ｋｇ、滞留時間３００秒で測定した。引張特性は、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８−１０に準拠し、温度２３℃、試験速度５０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。曲げ特性は、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０−１０に準拠し、温度２３℃、支点間距離１００ｍｍ、試験速度１２．５ｍｍ／ｍｉｎで測定した。ショアＡ硬度（デュロメータ硬さ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０−０５（２０１０）に準拠し、温度２３℃、全体の厚みが６．４ｍｍの２枚重ねのカラーチップを用いて測定し、３０秒後のデータを硬度値とした。射出成形フレイムバーの難燃性は、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ’ｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ９４：「プラスチック材料の燃焼性試験ＵＬ９４」に準拠し、試験前に２３℃×相対湿度５０％で少なくとも４８時間状態調節したフレイムバーを用い、２０ｍｍの垂直燃焼試験により測定した。ワイヤー被覆引張特性は、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ’ｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ１５８１：「電線、ケーブルおよびフレキシブルコードのための関連規格ＵＬ１５８１」、セクション４７０に準拠し、温度２３℃、ベンチマーカ間のスペース２５ｍｍ、試験速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、１１３℃のオーブンで１６８時間エージングさせたサンプルを用いて測定した。ワイヤー熱変形は、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ’ｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ１５８１：「電線、ケーブルおよびフレキシブルコードのための関連規格ＵＬ１５８１」、セクション５６０に準拠し、温度１００℃×１時間、荷重２５０ｇにて測定した。ワイヤー消炎時間：「ＶＷ−１，２Ｃ／ＦＯＴ（秒）」および「ＶＷ−１，１Ｃ／ＦＯＴ（秒）」は、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ’ｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ１５８１：「電線、ケーブルおよびフレキシブルコードのための関連規格ＵＬ１５８１」、セクション１０８０（ＶＷ−１垂直燃焼用試験片）に準拠して測定した。「２Ｃ」は、互いに並んで固定された２本の被覆ワイヤーに対応し、「１Ｃ」は、単一の被覆ワイヤーに対応する。
【００７６】
組成物と特性を表２〜４に示す。成分量の単位はすべて質量部である。
【００７７】
表３において、比較実施例１は、ポリリン酸メラミン（比較的高価な難燃剤）と水酸化マグネシウムと有機リン酸エステルとの組み合わせを用いた従来技術組成物を表す。該組成物では、６．４ｍｍの厚膜でＵＬ９４Ｖ−１等級を達成し、ＶＷ−１  １Ｃ試験に合格した。比較実施例２では、水酸化マグネシウムに代えて、同じ投入量のホウ酸亜鉛を用いた。この組成物は、ＵＬ９４とＶＷ−１試験のすべてで不合格となり、比較実施例１に対して難燃性が低下することを示している。実施例１の組成物では、比較実施例２の組成物中のポリリン酸メラミンに代えて、同じ投入量のメラミンシアヌレートを用いた。実施例１の組成物もＵＬ９４試験は不合格であったが、比較実施例１と同様な消炎時間を有しており、ＶＷ−１  １Ｃ試験には合格した。比較実施例１の組成物と実施例１の組成物の機械的特性および耐熱特性の大部分は類似しているが、ショアＡ硬度と曲げ弾性率は異なっており、実施例１の組成物では好適に低くなった。実施例１におけるホウ酸亜鉛の使用によって、比較実施例１での水酸化マグネシウムの使用に対して、柔軟性が実質的に向上する（ショアＡ硬度の低減と曲げ弾性率の低減から明らかである）ことを見出したのは予想外であった。比較実施例１のポリリン酸メラミン／水酸化マグネシウム／有機リン酸エステルの難燃剤組み合わせに代えて、実施例１のメラミンシアヌレート／ホウ酸亜鉛／有機リン酸エステルの難燃剤組み合わせを使用することによって、組成物全体のコストも低減した。実施例１の組成物がＵＬ９４難燃性試験に不合格であることは、ＵＬ９４合格が典型的には求められていないため（一方、ＶＷ−１  １Ｃ合格は典型的に求められている）、必ずしも製品化の障害ではないことに留意することは重要である。
【表２】
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【００７８】
ポリ（アリーレンエーテル）と難燃剤含量の関数としての組成物と対応する特性を表４に示す。比較実施例３の組成物では、ポリリン酸メラミン／水酸化マグネシウム／有機リン酸エステルの難燃剤組み合わせを用いており、６．４ｍｍでＵＬ９４Ｖ−０等級、３．２ｍｍでＶ−１等級であり、またＶＷ−１  １Ｃおよび２Ｃ試験に合格した。実施例２の組成物では、比較実施例３のポリリン酸メラミンと水酸化マグネシウムに代えて、それぞれメラミンシアヌレートとホウ酸亜鉛を用いている。実施例２の組成物では、いずれも厚みにおいてもＶ−０またはＶ−１等級を達成できなかったが、ＶＷ−１  １Ｃおよび２Ｃ試験に合格した。比較実施例３の組成物と実施例２の組成物の機械的特性と耐熱特性の大部分は類似しているが、実施例２の組成物の柔軟性は、ショアＡ硬度と曲げ弾性率で証明されるように向上している。
【００７９】
ポリ（アリーレンエーテル）の投入量は、メラミンシアヌレート／ホウ酸亜鉛／有機リン酸エステルの難燃剤組み合わせを含む本発明の組成物の難燃性に大きな影響を及ぼす。比較実施例４は、こうした難燃剤組み合わせを含むが、ポリ（アリーレンエーテル）含量が２０質量部と低い。比較実施例４の組成物はＶＷ−１試験に不合格であったが、ポリ（アリーレンエーテル）含量が２５質量部の実施例２の組成物はＶＷ−１試験に合格した。ポリ（アリーレンエーテル）含量の重要性をさらに例証するものとして、ポリ（アリーレンエーテル）含量が３０質量部の実施例３の組成物は、ＶＷ−１試験に合格（実施例２に対して消炎時間が低減している）しただけではなく、６．４ｍｍおよび３．２ｍｍの両方においてＵＬ９４Ｖ−１等級を達成した。
【００８０】
実施例４〜８の組成物は、難燃剤の投入量の影響を検討するためのものである。実施例４の組成物では、ホウ酸亜鉛の投入量を１質量部に低減したが、それでもＶＷ−１  １Ｃおよび２Ｃ試験に合格した。実施例４の組成物が、６．４ｍｍでＵＬ９４Ｖ−１等級を達成したことも予想外のことである。さらにより予想外であったのは、実施例４における１質量部のホウ酸亜鉛は、比較実施例５に対してショアＡ硬度と曲げ弾性率を大きく低減させるのに十分であったことである。実施例５において、ホウ酸亜鉛投入量を１０質量部に増やすと、該組成物はＶＷ−１  １Ｃ試験には合格したが。ＶＷ−１  ２Ｃ試験には不合格であった。これは、ホウ酸亜鉛の投入量が多すぎると、難燃性に悪影響を及ぼすことを示している。実施例６と７の組成物では、メラミンシアヌレートと有機リン酸エステルの投入量をそれぞれ５質量部増やした。これらの組成物は両方とも、６．４ｍｍでＵＬ９４Ｖ−１等級を達成し、ＶＷ−１試験にも合格した。しかしながら、実施例７の組成物では、ショアＡ硬度と曲げ弾性率が増加した。有機リン酸エステルのタイプによる影響については、実施例２の組成物（ＢＰＡＤＰを含む）と実施例８の組成物（ＲＤＰを含む）との比較から説明される。投入量が同じであれば、ＲＤＰによって、ＢＰＡＤＰに比べて典型的には良好な難燃性が得られる（ＲＤＰでは亜リン酸含量が高いため）が、実施例８のＲＤＰ含有組成物ではＶＷ−１  ２Ｃ試験に不合格であったものが、実施例２のＢＰＡＤＰ含有組成物では合格したことから証明されるように、ＢＰＡＤＰの使用によって、この系では優れた難燃性が得られた。
【表３】
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【００８１】
メラミンシアヌレートと有機リン酸エステルを含むが、ホウ酸亜鉛を含まない３つの比較実施例での組成物と特性を表４に示す。比較実施例５の組成物は、実施例４の組成物がホウ酸亜鉛１質量部を含んでいるのに対し、ホウ酸亜鉛を含まない点でそれとは異なる。実施例４の組成物はＶＷ−１  １Ｃ試験に合格したが、ホウ酸亜鉛を含まない比較実施例５の組成物は該試験に不合格であった。さらに、ショアＡ硬度と曲げ弾性率で示されるように、比較実施例５の組成物では、わずか１質量部のホウ酸亜鉛を含む実施例４の組成物より柔軟性が劣る。従って、ホウ酸亜鉛は、１質量部という低投入量であっても、予想外の著しい軟化作用を有する。比較実施例５の組成物でのメラミンシアヌレート投入量を１０質量部から１５質量部に増やして比較実施例６の組成物を得たが、比較実施例６の組成物はＶＷ−１  １Ｃ試験に合格した。比較実施例５の組成物での有機リン酸エステル投入量を１０質量部から１５質量部に増やして比較実施例７の組成物を得たが、比較実施例７の組成物はＶＷ−１  １Ｃ試験に不合格であった。
【表４】
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【００８２】
Ｑｉｕらの米国特許第７，６２２，５２２Ｂ２号の実施例２５の関連部分を、本出願の比較実施例８として表５にコピーした。比較実施例８は、ポリリン酸メラミン（高価な難燃剤）、アルミニウムトリス（ジエチルホスフィネート）（別の高価な難燃剤）およびビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）を含む難燃剤で得られる特性を示そうとするものである。表５では、比較を容易にするために、本出願の成分表示を用いた。表５において、「ＳＥＢＳ  ＩＩ」は、Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫｒａｔｏｎ  Ｇ１６５０として入手した、ポリスチレン含量が３０％のポリスチレン−ポリ（エチレン／ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーであり；「ＤＥＰＡＬ」は、Ｃｌａｒｉａｎｔ社からＯＰ９３０またはＯＰ１２３０として入手したアルミニウムトリス（ジエチルホスフィネート）（ＣＡＳ登録番号第２２５７８９−３８−８号）である。本発明の実施例との厳密な比較はできないが、比較実施例８の組成物では、ＵＬ９４垂直燃焼試験に不合格であり、ＵＬ１５８１ＶＷ−１燃焼試験に合格したことは注目すべきである。また、比較実施例８の組成物は、本発明の８つの実施例のうちの７実施例（実施例７は除く）の組成物より柔軟性が劣る（ショアＡ硬度および曲げ弾性率で証明されるように）ことも注目すべきである。このことから、ポリリン酸メラミンとアルミニウムトリス（ジエチルホスフィネート）を含む比較的高価な組成物と比較して、本組成物は、低コストで、同等な難燃性と向上した柔軟性を示し得ることがわかる。
【表５】
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【００８３】
本明細書では実施例を用いて最良の実施形態を含めて本発明を開示しており、当業者によって本発明をなし使用することを可能にしている。本発明の特許範囲は請求項によって定義され、当業者がもたらすその他の実施例も包含し得る。こうしたその他の実施例は、請求項の文字どおりの解釈と違わない構成要素を有する場合、あるいは請求項の文字どおりの解釈とごくわずかな違いしかない等価な構成要素を含む場合には、請求項の範囲内であると意図される。
【００８４】
引用された特許、特許出願および他の参考文献はすべて、参照により本明細書に援用される。しかしながら、本出願中の用語が援用された参考文献の用語と矛盾するか対立する場合、本出願の用語が援用された参考文献の矛盾する用語に優先する。
【００８５】
本明細書で開示された範囲はすべて、終点を含むものであり、該終点は互いに独立に組み合わせできる。本明細書で開示した範囲はそれぞれ、この開示範囲内の任意の点またはサブ範囲の開示を構成する。
【００８６】
本発明の記述文脈（特に以下の請求項の文脈）における単数表現は、本明細書で別途明示がある場合または文脈上明らかに矛盾する場合を除き、単数および複数を含むものと解釈される。また、本明細書で用いられる、「第１の」「第２の」などの用語は、いかなる順序や量あるいは重要度を表すものではなく、ある成分と他の成分とを区別するために用いられるものである。量に関連して用いた「約」は、記載された数値を含むものであり、文脈上決定される意味（例えば、特定の量の測定に関連した誤差の程度を含む）を有するものである。
【図１】
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