(57)【要約】本発明は、樹脂組成物の難燃特性を阻害しないながらも樹脂組成物の押出加工性を向上させて、特に電線などの製造に適した難燃性熱可塑性樹脂組成物及びそれを含む電線に関し、樹脂組成物の総重量を基準としてポリアリーレンエーテル樹脂２０〜４０重量％、ビニル芳香族系樹脂２０〜４０重量％、ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂５〜１７重量％を含むマトリックス樹脂に難燃剤１０〜３０重量％を含むことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂組成物の総重量を基準として、ポリアリーレンエーテル樹脂２０〜４０重量％、ビニル芳香族系樹脂２０〜４０重量％、ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂５〜１７重量％を含むマトリックス樹脂と、難燃剤１０〜３０重量％とを含むことを特徴とする、難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項２】
前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂が、１０〜５０ｇ／１０分の範囲内の溶融指数を有するものであることを特徴とする、請求項１に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項３】
前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、ゴム成分が、前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂の総重量を基準として１〜２０重量％の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項４】
前記ゴム成分が、エチレン−ブテンゴム、エチレン−プロピレンゴム及びエチレン−プロピレン−ジエン（ＥＰＤＭ）ゴムからなる群から選択された１種以上であることを特徴とする、請求項３に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項５】
前記難燃剤が、窒素系難燃剤、リン系難燃剤及びこれらの混合物からなる群から選択されるものであることを特徴とする、請求項１に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項６】
前記窒素系難燃剤が、樹脂組成物の総重量を基準として７〜１５重量％含まれることを特徴とする、請求項５に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項７】
前記リン系難燃剤が、樹脂組成物の総重量を基準として１〜５重量％含まれることを特徴とする、請求項５に記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の難燃性熱可塑性樹脂組成物を含む電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性熱可塑性樹脂組成物及びそれを含む電線に係り、より詳細には、樹脂組成物の難燃特性を阻害しないながらも樹脂組成物の押出加工性を向上させて、特に、電線などの製造に適した難燃性熱可塑性樹脂組成物及びそれを含む電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々な産業分野でポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を代替しようとする動きが活発に行われている。しかし、ポリ塩化ビニル素材の利点の一つである難燃特性と関連して、種々の理由により代替素材の開発に限界があった。特に、ケーブル（ｃａｂｌｅ）を含め、電線（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｗｉｒｅ）を製造するための用途としてのポリ塩化ビニルを代替し得る代替素材において難燃性を具現することは容易ではない。
【０００３】
難燃性に関する規制はＵＬ（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）規格に従い、ＵＬ規格に適した難燃性を有する樹脂組成物、特に、熱可塑性樹脂組成物を製造するためには、主にハロゲン系難燃剤を難燃助剤と共に熱可塑性樹脂に混練する方法を採択してきた。前記ハロゲン系難燃剤としては、ポリブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡ、ブロムが置換されたエポキシ化合物及び塩素化ポリエチレンなどが主に利用されてきた。前記難燃助剤としては、アンチモン系化合物を使用し、主に三酸化アンチモンと五酸化アンチモンを使用してきた。
【０００４】
上述したように、ハロゲン系難燃剤とアンチモン系難燃助剤を共に適用して熱可塑性樹脂に難燃性を付与する方法は、難燃性に優れるだけでなく、最終製品の物性低下がほとんど発生しない熱可塑性樹脂組成物を製造できるという利点がある。しかし、加工時にハロゲン化水素ガスが発生して金型を損傷させることがあり、ハロゲン化合物の存在により、廃棄時に、廃棄物焼却炉から強い発癌性を有するダイオキシンが共に排出され、環境及び人体に悪影響を及ぼすという問題がある。さらに、最近、ヨーロッパでは、ハロゲン系難燃性樹脂材料を規制する動きが活発に行われることによって、ハロゲン元素を含まない難燃性熱可塑性樹脂組成物の材料開発が必要な実情である。
【０００５】
ハロゲン元素を含まない熱可塑性樹脂組成物が難燃性を確保できるようにするためには、主に芳香族リン系エステル化合物を適用する方法を使用することもある。このようなリン系エステル化合物を単独で適用する場合には熱可塑性樹脂の耐熱性が低下し、達成しようとする難燃性を達成しにくいという問題がある。したがって、熱可塑性樹脂に耐熱性を向上させ、難燃性を付与するために、ポリフェニレンエーテルをブレンドしてリン酸エステル化合物を適用する方法が提示され、研究されてきた。
【０００６】
一例として、大韓民国公開特許公報公開番号第１０−２０１３−０１２１１５２号(特許文献１)には、ポリフェニルエーテルエラストマー組成物が開示されており、これは、ポリフェニルエーテル１０〜４６重量部、ポリスチレン３〜５重量部、高耐衝撃ポリスチレン３〜５重量部、ポリオレフィンエラストマー６〜１３重量部、水素化スチレン−ブタジエンブロック共重合体１３〜２３重量部、低密度ポリエチレン６〜１６重量部、低密度ポリエチレングラフトポリスチレン共重合体５〜８重量部、ホスフェート難燃剤１８〜２０重量部を含む。また、同公報公開番号第１０−２０１０−００１７３５６号（特許文献２）には、難燃性の熱可塑性組成物及びそれを含む製品が開示されており、前記難燃性の熱可塑性組成物は、ポリ（アリーレンエーテル）、ブロック共重合体、液体ポリオレフィン及び難燃性の添加剤組成物を含んでなり、前記難燃性添加剤組成物は、水酸化金属、有機ホスフェート及びメラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、メラミンオルトホスフェート、メレムポリホスフェート、メラムポリホスフェート、二アンモニウムホスフェート、モノアンモニウムホスフェート、リン酸アミド、メラミンポリホスフェート、アンモニウムポリホスフェート、リン酸アミド及びこれらのうち２つ以上の組み合わせからなる群から選択されたリン酸塩を含む。
【０００７】
前記ポリフェニレンエーテルを含むポリアリーレンエーテルは非結晶性樹脂であって、良い難燃性、絶縁性、耐熱性、剛性などを有するという利点がある。これを適用した変性ポリアリーレンエーテルは、難燃性の面で相当な利点を有することができる。しかし、ポリアリーレンエーテルは、加工上の温度が高いため、使用可能な難燃剤の制約が大きく、このようなポリフェニルアリーレンエーテルを含む熱可塑性樹脂組成物に一定範囲以上の難燃剤が添加される場合、ケーブルなどのような電線への加工時に難燃剤の分散に問題があり、難燃剤が加工成形された製品の表面に突出し、外観及び品質の低下が起こるなどの問題が発生して、添加可能な難燃剤の総量に限界が存在する。特に、押出時に、外観と関連して様々な問題が発生する傾向が高くなるという問題がある。
【０００８】
種々のオレフィン素材が適用されてはいるが、相変らず、上記に摘示したような限界を克服するには困難があった。一般的なポリプロピレンとポリエチレン系列の素材の場合、ケーブル押出の観点で種々の物性を満足させることはできるが、硬度が高くなり、ケーブルの柔軟性の増大に否定的な影響を及ぼすことがわかった。
【０００９】
したがって、従来の問題点を解決し、樹脂組成物の難燃特性を阻害しないながらも樹脂組成物の押出加工性を向上させて、特に、電線などの製造に適した難燃性熱可塑性樹脂組成物の開発に対する要求は未だに存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２０１３−０１２１１５２号公報
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２０１０−００１７３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の一つの目的は、難燃性の確保のためのポリアリーレンエーテル樹脂にゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂を含ませて、特に、ケーブルなどのような電線の製造時に、柔軟性を高めながらも高い難燃特性を具現できる難燃性熱可塑性樹脂組成物を提供することである。
【００１２】
本発明の他の一つの目的は、樹脂組成物の難燃特性を阻害しないながらも樹脂組成物の押出加工性を向上させて、特に、電線などの製造に適した難燃性熱可塑性樹脂組成物を提供することである。
【００１３】
本発明の更に他の一つの目的は、前記の難燃性熱可塑性樹脂組成物を含ませて、難燃性が要求される物品、特にケーブルを含め、電線を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る難燃性熱可塑性樹脂組成物は、樹脂組成物の総重量を基準として、ポリアリーレンエーテル樹脂２０〜４０重量％、ビニル芳香族系樹脂２０〜４０重量％、ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂５〜１７重量％を含むマトリックス樹脂に難燃剤１０〜３０重量％を含む。
【００１５】
前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、一例として、溶融指数が１０〜５０ｇ／１０分または２０〜４０ｇ／１０分であってもよく、この範囲内で、難燃剤適用時の押出加工性、ケーブルの表面特性などのケーブルの押出特性に優れるという効果がある。
【００１６】
前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、一例として、ゴム成分が、前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂の総重量を基準として１〜２０重量％、または５〜１５重量％であってもよく、この範囲内で、難燃剤適用時の押出加工性、ケーブルの表面特性などのケーブルの押出特性に優れるという効果がある。
【００１７】
前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、ゴム成分がエチレン−ブテンゴムであってもよい。
【００１８】
前記難燃剤は、窒素系難燃剤、リン系難燃剤及びこれらの混合物からなる群から選択されるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、樹脂組成物の難燃特性を阻害しないながらも樹脂組成物の押出加工性を向上させて、特に、電線などの製造に適した難燃性熱可塑性樹脂組成物及びそれを含む電線を提供するという効果がある。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明をより詳細に説明すると、次の通りである。
【００２１】
本発明に係る難燃性熱可塑性樹脂組成物は、樹脂組成物の総重量を基準として、ポリアリーレンエーテル樹脂２０〜４０重量％、ビニル芳香族系樹脂２０〜４０重量％、ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂５〜１７重量％を含むマトリックス樹脂に難燃剤１０〜３０重量％を含むことを特徴とする。
【００２２】
前記ポリアリーレンエーテル樹脂は、本発明に係る樹脂組成物に耐熱性及び難燃性を付与するための成分であり、下記化学式１で表される化合物の単独重合体、または下記化学式１の化合物を含む共重合体である。
【００２３】
【化１】
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【００２４】
前記化学式１において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、アリール基（Ａｒ）の置換体であり、それぞれ、独立または同時に、塩素、ブロム、ヨード、メチル、エチル、プロピル、アリル、フェニル、メチルベンジル、クロロメチル、ブロモメチル、シアノエチル、シアノ、メトキシ、フェノキシ、またはニトロ基であり、Ａｒは、炭素数６〜２０のアリール基である。特に、前記化学式１において、Ｒ1及びＲ2がアルキル基であり、特に、炭素原子数１〜４のアルキル基である重合体であり、重合度が５０以上であることが好ましい。前記ポリアリーレンエーテル樹脂の単独重合体としては、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジエチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジプロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−エチル−６−プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジメトキシ−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジクロロメチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジブロモメチル−１，４−フェニレン）エーテル、またはポリ（２，６−ジフェニル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，５−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテルを使用することができるが、これらは単に例示的に列挙したものであって、本発明がこれらに制限されると意図されるものではない。また、前記ポリアリーレンエーテル樹脂の共重合体としては、２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合体、２，６−ジメチルフェノールとο−クレゾールとの共重合体、または２，３，６−トリメチルフェノールとο−クレゾールとの共重合体などのポリフェニレンエーテル構造が主鎖となるポリフェニレンエーテル共重合体を含むものを使用することができるが、これらは単に例示的に列挙したものであって、本発明がこれらに制限されると意図されるものではない。特に、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂としては、固有粘度（０．５ｇ／ｄＬ、クロロホルム溶液、３０℃で測定）が０．２５〜０．５０ｄＬ／ｇの範囲内であるポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテルを使用することが好ましい。前記ポリフェニレンエーテル樹脂は、前記ポリフェニレンエーテルの単独重合体及び共重合体以外に、α，β−不飽和カルボン酸又はその誘導体、スチレン又はその誘導体、不飽和カルボン酸又はその誘導体を、開始剤の存在又は非存在下で、前記ポリフェニレンエーテルの単独重合体又は共重合体と３０〜３５０℃の温度下で溶融状態、溶液状態、またはスラリー状態で反応させて収得される変性ポリフェニレンエーテル樹脂を使用してもよい。
【００２５】
前記ポリアリーレンエーテル樹脂としては、好ましくは、下記化学式２のポリフェニレンエーテル樹脂を使用することができる。
【００２６】
【化２】
2016513168.tif 000003
【００２７】
前記化学式２において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ、独立または同時に、塩素、ブロム、ヨード、メチル、エチル、プロピル、アリル、フェニル、メチルベンジル、クロロメチル、ブロモメチル、シアノエチル、シアノ、メトキシ、フェノキシ、またはニトロ基である。特に、前記化学式２において、Ｒ1及びＲ2がアルキル基であり、特に、炭素原子数１〜４のアルキル基である重合体であり、重合度が５０以上であることが好ましい。前記ポリフェニレンエーテル樹脂の単独重合体としては、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジエチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジプロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−エチル−６−プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジメトキシ−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジクロロメチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジブロモメチル−１，４−フェニレン）エーテル、またはポリ（２，６−ジフェニル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，５−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテルを使用することができる。また、前記ポリフェニレンエーテル樹脂の共重合体としては、２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合体、２，６−ジメチルフェノールとο−クレゾールとの共重合体、または２，３，６−トリメチルフェノールとο−クレゾールとの共重合体などのポリフェニレンエーテル構造が主鎖となるポリフェニレンエーテル共重合体を含むものを使用することが良い。特に、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂としては、固有粘度（０．５ｇ／ｄＬ、クロロホルム溶液、３０℃で測定）が０．２５〜０．５０ｄＬ／ｇの範囲内であるポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテルを使用することが好ましい。前記ポリフェニレンエーテル樹脂は、前記ポリフェニレンエーテルの単独重合体及び共重合体以外に、α，β−不飽和カルボン酸又はその誘導体、スチレン又はその誘導体、不飽和カルボン酸又はその誘導体を、開始剤の存在又は非存在下で、前記ポリフェニレンエーテルの単独重合体又は共重合体と３０〜３５０℃の温度下で溶融状態、溶液状態、またはスラリー状態で反応させて収得される変性ポリフェニレンエーテル樹脂を使用してもよい。
【００２８】
前記ポリフェニレンエーテル樹脂は、本発明に係る樹脂組成物の総量を基準として２０〜４０重量％、好ましくは２５〜３３重量％、より好ましくは２７〜３１重量％の範囲内の量で使用されることが、本発明に係る樹脂組成物に難燃性及び耐熱性の付与のために好ましい。
【００２９】
前記ビニル芳香族系樹脂は、ビニル芳香族単量体、好ましくは、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブチルスチレン及びこれらのうち２つ以上の混合物からなる群から選択されたビニル芳香族単量体のホモ重合体、または前記ビニル芳香族単量体と共重合可能なビニル系単量体、好ましくは、酢酸ビニル、アクリレート類、メタクリレート類、エチレン、プロピレンなどのオレフィン類、そして、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などのような不飽和脂肪酸及びこれら脂肪酸の無水物などであって、一般に、塩化ビニルを共重合する従来の方法において広く使用されたものであって、具体的に例示すると、不飽和二重結合を有する共単量体として、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｉｓｏ−プロピルアクリレート、ｉｓｏ−プロピルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｉｓｏ−ブチルアクリレート、ｉｓｏ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレートがあり、エポキシ基を含有する共単量体類には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートがあり、カルボキシル基を含有する共単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、水酸基を含有する共単量体としては、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレートからなるが、これらに制限されないビニル系単量体との共重合体であってもよい。前記ビニル芳香族系樹脂としては、好ましくは、スチレン系重合体及びスチレン系共重合体であってもよく、より好ましくは、ＳＥＢＳ系ブロック共重合体であってもよい。前記ＳＥＢＳ系ブロック共重合体は、単量体としてスチレン／エチレン／ブチレンをブロック共重合させたものであって、好ましくは、線状高分子であり、このとき、スチレン含量は、重量比でスチレン／ゴム成分＝１０〜５０／５０〜９０の比率であり、ここで、前記ゴム成分は、エチレンとブチレンからなる部分を意味する。このようなＳＥＢＳ系ブロック共重合体は、ショア硬度として４５〜７０の範囲内の硬度を有することができ、前記硬度は、前記ビニル芳香族単量体の含量の増加に比例して増加する傾向を有することができる。例えば、具体的に、スチレン含量が１３重量％（スチレン／ゴム成分＝１３／８７）であるＳＥＢＳ系ブロック共重合体（ＳＢＣ  １）は、４７のショアＡ硬度を有することができ、そして、スチレン含量が４２重量％（スチレン／ゴム成分＝４２／５８）であるＳＥＢＳ系ブロック共重合体（ＳＢＣ  ２）は、６５のショアＡ硬度を有することができるが、本発明がこれに制限されるものではない。前記ビニル芳香族系樹脂は、本発明に係る樹脂組成物の総量を基準として２０〜４０重量％、好ましくは２７〜３６重量％、より好ましくは２９〜３４重量％の範囲内の量で使用されることが、そのような樹脂組成物を使用して収得される成形品の柔軟性を高め、前記ポリアリーレンエーテル樹脂とオレフィン系樹脂との間の相溶性を増大させて樹脂組成物の物性を安定化させ、そして、市場経済的に妥当な競争力を有しながらも難燃性を高めるのに効果的である。
【００３０】
前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂の主鎖内にゴム成分が含有された樹脂を意味し、このようなゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、主鎖内のゴム成分の影響で、ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂自体の硬度を低下させ、溶融指数を高めることによって、本発明によって収得される樹脂組成物による電線、特にケーブルの生産性を向上させる効果を提供する。
【００３１】
前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、好ましくは、溶融指数が、一例として１０〜５０ｇ／１０分、１５〜４５ｇ／１０分または２０〜４０ｇ／１０分であってもよく、この範囲内で、押出加工性及びケーブルの表面特性に優れるという効果がある。ここで、前記溶融指数（ｍｅｌｔ  ｆｌｏｗ  ｉｎｄｅｘ、ＭＩ）の測定条件は、２３０℃、２．１６ｋｇの条件下で、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８方法で測定した。前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、ゴム成分が、前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂の総重量を基準として、１〜２０重量％、好ましくは５〜１２重量％、より好ましくは６〜９重量％の範囲内であることが、前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂の硬度を適切に維持しながらも、これを含む本発明に係る前記樹脂組成物の溶融指数を高めることによって、本発明によって収得される樹脂組成物による電線、特にケーブルの生産性を向上させるのに有利である。
【００３２】
前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、ゴム成分がエチレン−ブテンゴム、エチレン−プロピレンゴム及びエチレン−プロピレン−ジエン（ＥＰＤＭ）ゴムからなる群から選択された１種以上であってもよく、ここで、エチレン：ブテンの比率は、重量比で１〜９：９〜１の範囲内であることが、前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂の硬度を適切に維持しながらも、これを含む本発明に係る前記樹脂組成物の溶融指数を高めることによって、本発明によって収得される樹脂組成物による電線、特にケーブルの生産性を向上させるのに有利である。
【００３３】
前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、反応型ポリプロピレン（ｒｅａｃｔｏｒ−ｍａｄｅ  ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＲＴＰＯにおいてポリオレフィンがポリプロピレンである場合）樹脂であって、耐摩耗性、柔軟性、弾性に関する所定の基準を満足する難燃性絶縁樹脂組成物を提供するためのものであり、一例として、ゴム成分とプロピレン単量体を含んで重合した、ゴム特性を示す高分子を指す。本発明の絶縁樹脂組成物に使用される反応型ポリプロピレンは、所定の水準の耐摩耗性、柔軟性、弾性を満足しなければならない。前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂は、本発明に係る樹脂組成物の総量を基準として、５〜１７重量％、好ましくは１０〜１６重量％、より好ましくは１１〜１５重量％の範囲内で使用されることが、前記樹脂組成物を構成する他の高価の樹脂の含量を低下させて経済性を高めるだけでなく、これを含む樹脂組成物の溶融指数を高めることによって、このような樹脂組成物を使用して成形品を製造する際に生産性を向上させ、収得される成形品の柔軟性を高め、そして、前記樹脂組成物のポリアリーレンエーテル樹脂とビニル芳香族系樹脂との間の相溶性を高めるのに効果的である。
【００３４】
本発明に係る樹脂組成物は、上述したようなポリアリーレンエーテル樹脂、ビニル芳香族系樹脂及びゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂を含むマトリックス樹脂を含み、前記マトリックス樹脂が、ケーブルを含め、電線の被覆を構成する機能を果たし、特に、本発明では、前記マトリックス樹脂に難燃性を付与するための難燃剤をさらに含むことを特徴とする。
【００３５】
前記難燃剤は、合成樹脂または樹脂組成物に難燃性を付与するために使用される通常の難燃剤であってもよく、本発明に係る樹脂組成物の総量を基準として１０〜３０重量％の範囲内の量で使用されることが、本発明に係る樹脂組成物に優れた難燃性を付与するのに効果的である。
【００３６】
前記難燃剤は、好ましくは、窒素系難燃剤を含むものであってもよい。窒素系難燃剤は、本発明によって収得される樹脂組成物に優れた難燃性を付与するのに効果的である。前記窒素系難燃剤としては、メラミンまたはメラミン誘導体があり、具体的な窒素系難燃剤の種類としては、メラミン、シアヌル酸メラミン、メレム−リン酸反応生成物、またはこれらの混合物としてメラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、メラミンポリホスフェートを例に挙げることができるが、本発明がこれらに制限されることを意図するものではない。前記窒素系難燃剤は、本発明に係る樹脂組成物の総量を基準として、７〜１５重量％、好ましくは９〜１４重量％、より好ましくは１０〜１３重量％の範囲内の量で使用されることが、引張強度及び伸び率を良好な水準に維持しながら、優れた難燃性を付与するのに効果的である。
【００３７】
前記難燃剤は、リン系難燃剤を含むことができる。前記リン系難燃剤は、合成樹脂または樹脂組成物に難燃性を付与するために使用される通常の難燃剤であってもよく、好ましくは、環境に優しい難燃性を付与するために、ハロゲン系難燃剤を使用せず、また、リン系難燃剤の中でも赤リン（ｒｅｄ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）を除外した他のリン系難燃剤であり得る。前記リン系難燃剤は、粉末状であってもよく、具体的な例を挙げると、リン酸エステル化合物、ホスフェート、ピロホスフェート（ｐｙｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、ホスホネート（ｐｈｏｓｐｈｏｎａｔｅ）、金属置換されたホスフィネート（ｍｅｔａｌ  ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ  ｐｈｏｓｐｈｉｎａｔｅ）、ホスファネート（ｐｈｏｓｐｈａｎａｔｅ）、金属リン酸塩及びこれらのうち２つ以上の混合物からなる群から選択されるものであってもよい。前記リン酸エステル化合物としては、芳香族基を有する単量体が好ましく、具体的には、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート及び下記化学式３の構造を有する芳香族ジホスフェートからなる群から選択されることが好ましい。
【００３８】
【化３】
2016513168.tif 000004
【００３９】
上記式中、Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3、Ａｒ4は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ、フェニル基、または炭素数１〜４のアルキル基が１〜３個置換されたアリール基であり、Ｒは、フェニルまたはビスフェノールＡであり、ｎは１〜５である。前記リン系難燃剤は、本発明に係る樹脂組成物の総量を基準として、１〜５重量％、好ましくは２〜４重量％、より好ましくは２．３〜３．５重量％の範囲内の量で使用されることが、優れた難燃性及び耐熱性を付与するのに効果的である。
【００４０】
前記金属リン酸塩は、一例として、アルミニウムリン酸塩であってもよく、好ましくは、アルミニウムジアルキルホスフェートであってもよい。
【００４１】
また、本発明に係る難燃性熱可塑性樹脂組成物は、収得される樹脂組成物の難燃性能を含めて他の物性に大きな影響を与えない範囲内で、樹脂組成物に一般的に使用される滑剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、滴下防止剤、顔料及び無機充填剤などのような添加剤をさらに含むことができる。
【００４２】
また、本発明に使用できる混練装置としては、バンバリーミキサー（ｂａｎｂｕｒｙ  ｍｉｘｅｒ）、一軸押出機（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｃｒｅｗ  ｅｘｔｒｕｄｅｒ）、二軸押出機（ｔｗｉｎ  ｓｃｒｅｗ  ｅｘｔｒｕｄｅｒ）、バスニーダー（ｂｕｓｓ  ｋｎｅａｄｅｒ）などを使用することができ、バッチ（ｂａｔｃｈ）型混練装置よりも連続型混練装置を使用することが好ましい。特に、前記樹脂組成物の成分を２００〜２９０℃の範囲内の温度区間で溶融／混練し、押出加工し、ペレット化した後、必要に応じて、乾燥、好ましくは、７０〜９０℃の温度で２〜８時間の間乾燥させた後、真空成形、低圧成形、中空成形、押出コーティング、発泡押出などのような加工、好ましくは、押出設備を用いて２３０〜２６０℃の範囲内の温度区間で高い剪断応力下で押出成形させて成形品を製造するのに使用することができ、前記成形品として、特にケーブル含め、電線を製造するのに使用することができる。
【００４３】
以下、本発明の理解を助けるために好適な実施例を提示するが、下記の実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であるということは当業者にとって明らかであり、このような変更及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然である。
【００４４】
［実施例］
実施例１〜３及び比較例１〜４
下記表１に示された成分及び含量通りに混合した後、二軸押出機（ｔｗｉｎ−ｓｃｒｅｗ  ｅｘｔｒｕｄｅｒ）で２４０〜２５０℃に設定（供給器（ｆｅｅｄｅｒ：材料投入部）の温度は２４０℃、その他の残余部の温度は２５０℃に設定）し、溶融／混練させて押出加工した。最終的にペレット化した後、８０℃で４時間の間乾燥させた後、常温で１日放置した後、ワイヤコーティング押出機（ｗｉｒｅ  ｃｏａｔｉｎｇ  ｅｘｔｒｕｄｅｒ：ドイツ所在のサーモサイエンティフィック社（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）の１９Φ ＨＡＡＫＥ ｅｘｔｒｕｄｅｒ；スクリューの縦横比（Ｌ／Ｄ）＝約３５、スクリューの圧縮比（ＣＲ）＝２．２：１の水準）を用いてケーブルとして押出（押出条件を２４０〜２５０℃に（供給器（ｆｅｅｄｅｒ：材料投入部）の温度は２４０℃、その他の残余部の温度は２５０℃に）、そして、速度８０ｒｐｍ、３０ｍ／分（ｍｉｎ）に設定）し、その試片で物性評価を行い、その結果も下記表１に示す。
【００４５】
物性評価は、次の通りである：
−ケーブルの外観評価：ＵＬ １５８１に明示された方法に準拠して目視検査を実施
−引張強度及び伸び率：ＵＬ １５８１に明示された方法に準拠して測定
−難燃性（ＶＷ−１）：ＵＬ １５８１に明示された方法に準拠して測定
−硬度（Ｓｈｏｒｅ  Ａ）：ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０に明示された方法に準拠して測定
−溶融指数（ｍｅｌｔ  ｆｌｏｗ  ｉｎｄｅｘ、ＭＩ；ｇ／１０分）：２３０℃、２．１６ｋｇの条件下でＡＳＴＭ Ｄ１２３８方法に準拠して測定
また、下記表１で成分名として使用された略語は、次の通りである：
−ＰＰＥ：ポリフェニレンエーテル；日本国所在の三菱エンジニアリングプラスチック社（ＭＥＰ：Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｐｌａｓｔｉｃ）のＰＸ−１００Ｆ
−ＳＢＣ １：スチレンブロック共重合体；アメリカ合衆国所在のクレイトン社（Ｋｒａｔｏｎ）のＳＥＢＳ Ｇ １６５７（スチレン含量１３％）
−ＳＢＣ ２：スチレンブロック共重合体；アメリカ合衆国所在のクレイトン社（Ｋｒａｔｏｎ）のＳＥＢＳ Ａ １５３６（スチレン含量４２％）
−ＰＰ １：ゴム成分を含んだポリプロピレン；大韓民国所在のＰｏｌｙＭｉｒａｅ社のＥＣ５０８２（ＥＢＲ（エチレン−ブテンゴム）含量７％、溶融指数：２３ｇ／１０分）
−ＰＰ ２：ポリプロピレン；大韓民国素所在のＤＡＩＳＡＮ社のＭ１４００（ブロック共重合体ポリプロピレン樹脂、溶融指数：８ｇ／１０分）
−ＰＰ ３：ポリプロピレン；大韓民国所在のＰｏｌｙＭｉｒａｅ社のＥＰ３３２Ｃ（ブロック共重合体ポリプロピレン樹脂、溶融指数：０．３５ｇ／１０分）
−ＰＰ ４：ポリプロピレン；大韓民国所在のＧＳカルテックス社のＭ９１０（ランダム共重合体ポリプロピレン、溶融指数：０．６ｇ／１０分）
−ＦＲ１：リン系難燃剤として金属リン酸塩；アルミニウムジエチルホスフェート（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ｄｉｅｈｔｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ）；日本国所在のクラリアント社（Ｃｌａｒｉａｎｔ）のＯＰ １２３０（リン含量２３〜２４％）
−ＦＲ２：窒素系難燃剤としてメラミンポリホスフェート（Ｍｅｌａｍｉｎｅ  Ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅ）；大韓民国所在のドボン社（ＤＯＯＢＯＮ）のＮＯＮＦＬＡ ６０１（窒素含量３９〜４２％、リン含量１４〜１７％）
−ＦＲ３：常温液状型リン系難燃剤としてビスフェノール−Ａ−ジフェニルホスフェート（ＢＰＡＤＰ）；日本国所在のアデカ社（Ａｄｅｋａ）のＦＰ−６００
【００４６】
【表１】
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【００４７】
前記表１に示されたように、本発明によってゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂を含む樹脂組成物（実施例１〜３）の場合、適切な溶融指数を有しながらも優れた難燃性を有することが確認された。また、引張強度及び伸び率などの他の機械的特性などにも優れているので、特に加工性と難燃性を同時に要求するケーブル含め、電線の製造に特に有用であることが確認された。反面、ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂を過度に多く含有する比較例１の場合、押出加工性はある程度良好であったが、本発明に係る実施例に比べて、押出時にトルクと圧力がさらに高く示され、引張強度は高くなり、伸び率は低くなり、難燃性が低下するという問題があることが確認できた。また、前記ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂を含まずに、一般的なポリプロピレンを使用する場合、溶融指数が低下して押出加工性が著しく低下し、難燃性も良くない傾向を示していることが確認できた。
【００４８】
前記の結果に基づいて説明すると、本発明に係る難燃性樹脂組成物は、ゴム成分を含んだポリプロピレン樹脂を適切な含量で使用することによって、優れた押出加工性を提供すると同時に、他の機械的物性にも優れているので、難燃性を要求する各種成形品、特にケーブル含め、電線の製造に適していることが確認できた。
【国際調査報告】
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