CN101080455A - 阻燃性树脂组合物和使用它的成型物品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阻燃性树脂组合物,其在树脂成分中含有氢氧化镁,其中,所述树脂成分含有:选自酸改性聚烯烃、酸改性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、酸改性乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、酸改性苯乙烯类共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物中的至少一种树脂;聚丙烯;乙烯-α-烯烃共聚物;乙烯-醋酸乙烯共聚物和/或乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物;苯乙烯类弹性体;以及橡胶用软化剂。
Description
技术领域
本发明涉及成型加工时不需要交联设备等特殊设备,并且机械特性和耐磨损性、耐油性、耐热性优异的阻燃性树脂组合物和使用它的成型物品,另外,涉及阻燃性优异的成型物品,例如,片、管、布线材料、光纤线等其他成型物品。
更详细地,本发明涉及加工后不需要交联设备等特殊的设备,并且耐热性、耐磨损性、耐外伤性、耐油性、压力接触性优异的阻燃性树脂组合物,以及使用它的电气/电子仪器的内部或外部布线中使用的绝缘电线、电缆、绝缘线或光纤芯线、光纤线,特别是,涉及在填埋、燃烧等废弃时,不会溶解析出重金属化合物或产生大量的烟、有害气体,并且,适合使用后的再利用处理,解决环境问题的阻燃性树脂组合物及其成型物品。
背景技术
电气/电子仪器的内部和外部布线中使用的绝缘电线、电缆、绝缘线或光线芯线、光纤线等要求阻燃性、耐热性、机械特性(例如,拉伸特性、耐磨损性)等各种特性。
另外,片材料要求耐热性或耐外伤性,另外,对于管来说,要求耐热性、耐外伤性、耐磨损性、耐油性、阻燃性。
现在,在这些用途中,主要使用聚氯乙烯(PVC)化合物或分子中含有溴原子或氯原子的配合了卤素类阻燃性的聚烯烃化合物。
但是,未将这些进行适当的处理就废弃、填埋时,包覆材料中含有的增塑剂或重金属稳定剂溶解析出,另外,在燃烧时,会从包覆材料所含的卤素化合物中产生有害气体,近年来,正在讨论该问题。
因此,正在研究采用不会溶解析出对环境带来影响的有害的增塑剂或重金属,或产生卤素类气体等的非卤素材料进行成型而得到的成型物品、布线材料、电缆、片、管。
非卤素阻燃材料是通过在树脂中添加不含卤素的阻燃剂而表现出阻燃性,例如,可以在布线材料中使用在乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/醋酸乙烯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯/二烯烃三元共聚物等乙烯类共聚物中添加了大量作为阻燃剂的氢氧化铝、氢氧化镁等金属水合物的材料。
电气/电子仪器的布线材料所要求的阻燃性、耐热性、机械特性(例如拉伸特性、耐磨损性)等的标准在UL、JIS等中已有规定。特别是,关于阻燃性,根据要求基准(其用途)等,其试验方法也有变化。因此,实际上,至少可以具有与要求基准相对应的阻燃性。例如,分别可以举出,在UL1581(用于电线、电缆和挠性电线的相关标准(Reference Standard for Electrical Wires,Cables and Flexible))中规定的垂直燃烧试验(Vertical Flame Test)(VW-1)或JISC 3005(橡胶/塑料绝缘电线试验方法)中规定的水平试验或倾斜试验中合格的阻燃性等
其中,迄今为止,在对非卤素阻燃材料赋予VW-1或倾斜试验合格这样的高度的阻燃性时,必须含有相对于100质量份树脂成分为150~200质量份的作为阻燃剂的金属水合物,作为其结果,存在包覆材料的拉伸特性或耐磨损特性等机械特性、耐磨损性显著降低的问题。
特别是,大量添加金属水合物时,耐磨损性、耐外伤性的降低显著,为了防止这些情况,提出了例如实施交联的方法或使用聚丙烯作为基体材料的方法。但是,在这些方法中,在提高阻燃性时,存在耐磨损性或强度、压力接触特性显著降低等问题。另外,进行交联时,存在不能进行资源再利用的问题。
另外,大量添加金属水合物时,耐油性显著降低,不能在需要油的部分使用。
另外,特开2000-7852号公报中提出了如下电线包覆用树脂组合物,其在包含乙烯-醋酸乙烯酯和由不饱和羧酸或其衍生物改性的改性聚烯烃树脂的树脂成分中添加规定量的氢氧化镁,并调整上述树脂成分中的醋酸乙烯酯成分的比例。但是,在压力接触特性等方面还需要改良。
本发明的上述的以及其他特征和优点通过结合考虑附图,从下述记载中得以明确。
附图说明
图1是模式地示出氢氧化镁的单一结晶粒子的正六棱柱的立体图(a)及其主视图(b)。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种阻燃性树脂组合物和使用它的成型体,所述阻燃性树脂组合物可以解决上述问题,阻燃性、耐热性、机械特性、耐油性、耐磨损性、压力接触性优异,并且在填埋、燃烧等废弃时,不会溶解析出重金属化合物或产生大量的烟、有害气体,可以解决目前的环境问题。另外,本发明的目的在于,提供满足这些特性,并且由于成型体的再熔融而能够再利用,即使弯曲也不会白化,另外,不易损伤,特别是兼备阻燃性或耐磨损性、耐油性的树脂组合物、布线材料、光纤芯线、光纤线、片、管等成型体、压力接触性优异的布线材料。
按照本发明,提供以下技术方案:
(1)一种阻燃性树脂组合物,其中,相对于100质量份的(A)树脂成分,含有100~300质量份的(B)氢氧化镁,上述(A)树脂成分包含:
10质量%~85质量%的树脂(a),所述树脂(a)选自(a-1)由不饱和羧酸改性的聚烯烃、(a-2)由不饱和羧酸改性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、(a-3)由不饱和羧酸改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、(a-4)由不饱和羧酸改性的苯乙烯类共聚物、(a-5)乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、以及(a-6)乙烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物中的至少一种;
15~90质量%的(b)聚丙烯树脂;
0~65质量%的(c)乙烯-α-烯烃共聚物;
0~40质量%的(d-1)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和/或(d-2)乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物;
0~40质量%的(e)苯乙烯类弹性体;以及
0~20质量%的(f)橡胶用软化剂,
并且,上述氢氧化镁(B)含有30~300质量份的长宽比为6~25,BET表面积为8~25m2/g的氢氧化镁(B-1)。
(2)按照(1)所述的阻燃性树脂组合物,其中,上述(B)氢氧化镁的至少一部分为未处理的氢氧化镁和/或进行了硅烷处理的氢氧化镁。
(3)按照(1)或(2)所述的阻燃性树脂组合物,其中,上述(A)树脂成分中,(a)的添加量为20~75质量%。
(4)按照(1)~(3)中任一项所述的阻燃性树脂组合物,其中,上述(A)树脂成分中,(a)的不饱和羧酸成分的含量为0.5质量%~5.0质量%。
(5)按照(1)~(4)中任一项所述的阻燃性树脂组合物,其中,作为(a)成分,至少含有(甲基)丙烯酸改性聚丙烯。
(6)按照(1)~(5)中任一项所述的阻燃性树脂组合物,其中,作为(a)成分,至少含有(甲基)丙烯酸改性聚丙烯以及不饱和羧酸改性的苯乙烯类共聚物。
(7)一种成型物品,其在导体或光纤线材(素線)和/或光纤芯线的外侧具有(1)~(6)中任一项所述的阻燃性树脂组合物作为包覆层,以及
(8)一种成型物品,其通过成型(1)~(6)中任一项所述的阻燃性树脂组合物而得到。
本发明的阻燃性树脂组合物即使不交联,阻燃性、耐热性、机械特性、耐油性、耐磨损性、压力接触性等各特性平衡良好,并且在填埋、燃烧等废弃时,不会溶解析出重金属化合物或产生大量的烟、有害气体,可以进行资源再利用,可以解决目前的环境问题。上述效果在使用未处理的氢氧化镁和/或硅烷处理的氢氧化镁作为氢氧化镁时,特别有效。
另外,树脂成分中的(a)的添加量为20~70质量%时,特别有效,另外,树脂成分中的不饱和羧酸成分的含量为0.5质量%~5.0质量%时特别显著。
另外,作为(a),至少含有(甲基)丙烯酸改性聚丙烯时,效果明显,含有(甲基)丙烯酸改性聚丙烯和不饱和羧酸改性苯乙烯类共聚物,特别显著。
本发明的成型物品满足上述全部特性,并且由于成型体的再熔融而能够再利用,即使弯曲也不会白化,另外,不易损伤,特别是兼备阻燃性或耐磨损性、耐油性。
因此,本发明的阻燃性树脂组合物是适合于布线材料、光纤芯线、光纤线、片、管或压力接触性优异的布线材料等成型物品的阻燃性树脂组合物。
具体实施方式
以下详细地说明本发明。
首先,详细地说明本发明的阻燃性树脂组合物的各成分。
(a-1)由不饱和羧酸改性的聚烯烃
本发明所说的由不饱和羧酸改性的聚烯烃是通过采用不饱和羧酸将聚烯烃改性,不饱和羧酸接枝在聚烯烃上的树脂。
作为不饱和羧酸,可举出不饱和羧酸及其酸酐,例如,可以举出,丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸、马来酸酐、衣康酸酐、富马酸酐等。
作为聚烯烃,可以举出,聚乙烯(直链状聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯)、聚丙烯(均聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、或丙烯和其他少量α-烯烃(例如,1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯等)的共聚物)、乙烯和α-烯烃的共聚物等。
聚烯烃的改性可以通过例如在有机过氧化物存在下将聚烯烃和不饱和羧酸加热、混炼来进行。由不饱和羧酸引起的改性量通常为0.5~15质量%。
作为通过不饱和羧酸改性的聚烯烃,具体地,可以举出,例如,ポリボンドP-1002、P-1009等(商品名,クロンプトン(株)制造)、アドテツクスL-6100M、L-6101等(商品名,日本聚乙烯(株)制造)、アドマ一XE070、NE070等(商品名,三井化学(株)制造)等。
(a-2)由不饱和羧酸改性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物
本发明中所说的由不饱和羧酸改性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,是指通过采用不饱和羧酸将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性,不饱和羧酸接枝在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物上得到的树脂。
作为不饱和羧酸,可以使用与(a-1)中使用的同样的物质。
所说的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,是使醋酸乙烯酯与乙烯共聚而得到的物质。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的改性与(a-1)同样,例如,在有机过氧化物存在下将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和不饱和羧酸加热、混炼来进行。由不饱和羧酸引起的改性量通常为0.5~15质量%。
作为由不饱和羧酸改性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,可以举出,例如,アドマ一VF600、VF500(均为商品名,三井化学(株)制造)。
(a-3)由不饱和羧酸改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物
在本发明中,所说的由不饱和羧酸改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物是指通过采用不饱和羧酸将乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物改性,不饱和羧酸接枝在乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物上的树脂。
作为不饱和羧酸,可以使用与(a-1)中使用的同样的物质。
所说的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物,可以举出,例如,乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物等。
乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物的改性与(a-1)同样,例如,在有机过氧化物存在下将乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物和不饱和羧酸加热、混炼来进行。由不饱和羧酸引起的改性量通常为0.5~15质量%。
作为由不饱和羧酸改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物,可以举出,例如,モデイパ一A-5200、A-8200(均为商品名,日本油脂(株)制造)。
(a-4)由不饱和羧酸改性的苯乙烯类共聚物
在本发明中,所说的由不饱和羧酸改性的苯乙烯类共聚物,是指通过采用不饱和羧酸将苯乙烯类共聚物改性,不饱和羧酸接枝在苯乙烯类共聚物上的树脂。
作为不饱和羧酸,可以使用与(a-1)中使用的同样的物质。
所说的苯乙烯类共聚物,是指以共轭二烯化合物和芳香族乙烯基化合物的嵌段和无规结构为主体的共聚物及其加氢物。作为芳香族乙烯基化合物,可以举出,例如,苯乙烯、叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、1,1-二苯基苯乙烯、N,N-二乙基对氨乙基苯乙烯、乙烯基甲苯、对叔丁基苯乙烯等。另外,作为共轭二烯化合物,可以举出,例如,丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
苯乙烯类共聚物的改性与(a-1)同样,例如,在有机过氧化物存在下将苯乙烯类共聚物和不饱和羧酸加热、混炼来进行。由不饱和羧酸引起的改性量通常为0.5~15质量%。
作为由不饱和羧酸改性的苯乙烯类共聚物,可以举出,例如,クレイトン1901FG(JSRクレイトン(株)制造)。
(a-5)乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、(a-6)乙烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物
在本发明中,可以将乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物与上述(a-1)~(a-4)的树脂一起使用,或代替(a-1)~(a-4)的树脂。
作为乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物,可以举出,例如,乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物等,作为乙烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物,可以举出,例如,乙烯-丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸共聚物等。
具体地,可以举出,例如,ニユクレル、ベイマツク(均为商品名,三井デユポンポリケミカル(株)制造)等。
在本发明中,作为(a)成分,使用选自(a-1)~(a-6)中的至少一种树脂。
上述(a)成分通过在纳米~微米水平上与后述的氢氧化镁进行离子结合,发挥高机械强度。认为通过氢氧化镁和树脂的强力结合,氢氧化镁本来就具有的硬质性、强度、增强性可以与树脂成分一体化。其结果,认为阻燃性树脂组合物中配合的氢氧化镁的量越多,就越能显著地提高耐磨损性。另外,通过树脂与氢氧化镁的牢固结合,即使是将成型体表面弯折,也不会发生白化现象,可以得到强度非常高的成型体。另外,通过氢氧化镁,树脂成分中的树脂具有非常牢固的微观结合,因此,在油成分中不会溶胀,可以保持物性。
特别是,通过使用由(甲基)丙烯酸改性的聚丙烯树脂、更为优选使用由(甲基)丙烯酸改性的聚丙烯和由不饱和羧酸改性的苯乙烯类共聚物2种成分作为(a),不仅可以使耐油性、耐磨损性变得显著变好,而且即使大量添加氢氧化镁,流动性也非常好,可以得到优异的成型性。另外,在电线中,可以具有特别优异的压力接触性。
另外,聚合物链和氢氧化镁在纳米-微米水平上结合,氢氧化镁具有强力的结合,由此确认了在燃烧时促进吸热反应,另外,通过形成壳而防止燃烧蔓延,显示出高阻燃性。使用由(甲基)丙烯酸改性的聚烯烃和/或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物作为(a)成分时,与这些阻燃性、强度、耐磨损性对应的效果大,因此,优选使用由(甲基)丙烯酸改性的聚烯烃和/或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物作为(a)成分的至少一部分。
另外,由于(a)成分在纳米-微米水平上与氢氧化镁具有离子性结合,因此,即使聚丙烯为少量,也可以满足加热变形特性,由此,阻燃性、末端加工性变得良好。
为了使该阻燃性、末端加工性、绝缘特性更加良好,作为(a)成分,优选使用由(甲基)丙烯酸改性的聚烯烃,特别是由(甲基)丙烯酸改性的聚丙烯。
在本发明中,(a)成分的配合量为10~85质量%,优选20~75质量%,更为优选25~70质量%。配合量过少时,不能得到优异的耐磨损性、耐油性,另外,在制成电线时,有时压力接触性显著降低。另外,含量过多时,伸长率显著降低,或者,有时在电线的压力接触加工时产生断裂。
(b)聚丙烯树脂
作为可以在本发明中的使用的聚丙烯树脂,可以举出,均聚丙烯、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物、或丙烯和其他少量α-烯烃(例如,1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯等)的共聚物。
其中,乙烯-丙烯无规共聚物是指乙烯成分含量为1~4质量%左右,乙烯-丙烯嵌段共聚物是指乙烯成分含量为5~20质量%左右。
所含的聚丙烯树脂的MFR(ASTM-D-1238、L条件、230℃)优选0.1~60g/10分钟,更为优选0.1~25g/10分钟,尤其优选0.3~15g/10分钟。
在本发明中,聚丙烯树脂的配合量为15~90质量%,优选20~80质量%,更为优选25~70质量%。配合量过少时,成型性、耐热性显著降低,过多时,耐磨损性或压力接触特性有可能显著降低。
(c)乙烯-α-烯烃共聚物
本发明的乙烯-α-烯烃共聚物,可以举出,例如,乙烯和碳原子数为4~12的α-烯烃的共聚物,作为α-烯烃的具体例子,可以举出,1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。
作为乙烯-α-烯烃共聚物,具体地,可以举出,LLDPE(直链状低密度聚乙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、VLDPE(超低密度聚乙烯)、EBR(乙烯/1-丁烯橡胶)、以及在金属茂催化剂存在下合成的乙烯-α-烯烃共聚物。其中,优选在金属茂催化剂存在下合成的乙烯-α-烯烃共聚物。
乙烯-α-烯烃共聚物的密度优选940kg/m3以下,更加优选930kg/m3以下,特别优选925kg/m3以下。该密度的下限没有特别的限制,通常以850kg/m3左右为下限。
另外,作为乙烯-α-烯烃共聚物,其熔体流动速率(以下称为MFR)(ASTM D-1238)优选0.5~50g/10分钟。
本发明中的乙烯-α-烯烃共聚物可以举出在金属茂催化剂存在下合成的物质,或通常的直链型低密度聚乙烯或超低密度聚乙烯等,其中,优选在金属茂催化剂存在下合成的物质。作为这样的物质,例如,由日本ポリケム(株)制造的“カ一ネル”(商品名)、由三井住友聚烯烃(株)制造的“エボリユ一”(商品名)已上市。
在本发明中,乙烯-α-烯烃共聚物的配合量为0~65质量%,优选0~55质量%,更为优选0~45质量。配合量过多时,有时耐磨损性或压力接触性、强度显著降低。
(d-1)乙烯-醋酸乙烯共聚物、(d-2)乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物
本发明中所说的乙烯-醋酸乙烯共聚物是乙烯和醋酸乙烯酯共聚而得到的树脂,所说的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物,可以举出,例如,乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物。这些可以单独使用1种,也可以2种以上混合使用。
本发明中的(d-1)和/或(d-2)成分的配合量为0~40质量%,优选0~20质量%,更加优选0~15质量%。配合量过多时,耐磨损性、强度可能会降低。
(e)苯乙烯类共聚物(苯乙烯类弹性体)
本发明的苯乙烯类共聚物是以共轭二烯化合物和芳香族乙烯基化合物的嵌段或无规结构为主体的共聚物或其加氢物。
作为芳香族乙烯基化合物,例如,有苯乙烯、叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、1,1-二苯基苯乙烯、N,N-二乙基对氨乙基苯乙烯、乙烯基甲苯、对叔丁基苯乙烯等,可以选择1种或2种以上,其中,优选苯乙烯。
另外,作为共轭二烯化合物,例如,有丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等,可以选择1种或2种以上,其中,优选丁二烯。
在本发明中,在树脂成分中,苯乙烯类共聚物的含量为0~40质量%,优选0~25质量%,更加优选0~20质量。配合量过多时,耐磨损性、强度、耐油性有可能降低。
(f)橡胶用软化剂
作为本发明中的橡胶用软化剂,可以使用非芳香族类的矿物油或液态或低分子量的合成软化剂。
作为橡胶使用的矿物油软化剂是组合了芳香族环、环烷烃环和链烷烃链三者的混合物,分别将链烷烃链的碳原子数占总碳原子数的50%以上的称为链烷烃类,将环烷烃环碳原子数为30~40%的称为环烷烃类,将芳香族碳原子数为30%以上的称为芳香族类,进行区别。
本发明中使用的矿物油类橡胶用软化剂优选上述区别中的链烷烃类和环烷烃类。
本发明的橡胶用软化剂的配合量为0~20质量%,优选0~10质量%。配合量过多时,有时耐磨损性、强度、耐油性降低。
作为本发明的树脂成分,将以选自(a-1)~(a-6)中的至少一种和(b)成分作为必需成分,并根据需要含有(c)、(d-1)和/或(d-2)、(e)和(f)成分的树脂成分作为基体材料,通过配合氢氧化镁,即使不进行交联,也可以得到具有耐热性和高阻燃性,而且,力学强度、耐磨损性、耐油性非常优异的树脂组合物和成型体。
向通常的树脂中添加氢氧化镁等金属水合物时,耐磨损性显著降低。在本发明中,即使在本发明的树脂中大量添加氢氧化镁等金属水合物,耐磨损性也不会降低,反而耐磨损性会提高。因此,可以兼备阻燃性和耐磨损性。另外,通常大量含有氢氧化镁时,耐油性会大幅度降低,但本发明的材料即使大量含有氢氧化镁,耐油性也不会降低,可以维持物性。
另外,作为电线使用时,具有压力接触性非常优异的物性,不会产生应变消除(strain relief)的***(盛り上ガり)等现象,显示出优异的压力接触性。
对于本发明的即使大量添加氢氧化镁耐磨损性也不降低,反而提高的工艺,还没有明确的解释,但推测是由于,氢氧化镁和(a)成分具有强的离子性结合,氢氧化镁和聚合物整体在纳米-微米状态下形成微细而牢固地结合,由此,氢氧化镁本来所具有的硬质性、强度、增强性与树脂成分一体化,这样一来,树脂组合物的耐磨损性显著提高。由于这样的效果,即使弯折成型体表面,也不产生白化现象,可以得到强度非常高的成型体。另外,由于通过氢氧化镁而具有非常牢固的微观结合,即使在油成分中也不会溶胀,可以保持物性。
在本发明中,(A)树脂成分中的不饱和羧酸成分的含量优选0.5质量%~5.0质量%。所说的不饱和羧酸成分,例如,是指采用(a-1)成分~(a-4)成分的不饱和羧酸进行的改性中使用的不饱和羧酸成分,是作为(a-5)、(a-6)成分的共聚成分的丙烯酸或甲基丙烯酸。另外,在(a-1)~(a-4)中,“不饱和羧酸成分的含量”和“不饱和羧酸改性量”意义相同。通过使不饱和羧酸成分的含量在特定的范围内,可以保持特别优异的强度、耐磨损性、耐油性、电线的压力接触特性,同时具有优异的伸长率、阻燃性。
(B)氢氧化镁
在本发明中,作为氢氧化镁(B)的一部分,配合氢氧化镁(B-1)作为必须成分,所述氢氧化镁(B-1)的粒子中的长边/厚度的比例即长宽比为6~25,优选6~20,更加优选10~20,并且,采用液体氮吸附法测定的BET比表面积为8~25m2/g,优选为9~20,更加优选为9~18。
作为用于获得本发明中的氢氧化镁(B-1)的方法,可举出下面的方法作为一个例子,即,在水性介质中使氯化镁和碱性物质反应时,添加选自有机酸、硼酸、硅酸和它们的水溶性盐中的至少一种化合物(下面,记为添加化合物)。作为上述碱性物质,可使用例如氨水、氢氧化碱金属(代表性地,可以举出氢氧化钾和氢氧化钠)、以及氢氧化钙等。作为其他的制造方法,还可以使用如下方法,例如,在水性介质中使氯化镁和碱性物质反应获得氢氧化镁粒子浆料,并将该浆料和添加化合物一起进行水热处理的方法;在水性介质中使氧化镁水合反应时添加添加化合物的方法;以及在水性介质中使氧化镁水合反应,并将获得的氢氧化镁粒子浆料与添加化合物一起进行水热处理的方法等。通过上述各方法获得的氢氧化镁的长宽比可以通过使添加化合物对氯化镁或氧化镁的比例在0.01~150摩尔%的范围内变化来控制。在本发明中,通过选择反应条件、添加化合物的含量等适当的条件,可以得到具有规定长宽比和BET比表面积的氢氧化镁(B-1)。
本发明的氢氧化镁(B-1)可以是未处理的,也可以是采用硬脂酸、油酸等脂肪酸、磷酸酯、钛酸酯偶合剂、硅烷偶合剂进行表面处理的氢氧化镁。其中,优选未处理的氢氧化镁、用硅烷偶合剂处理的氢氧化镁、或者用脂肪酸和硅烷偶合剂二者处理的氢氧化镁。
本发明的具有规定的长宽比和BET比表面积的氢氧化镁(B-1)的配合量为30~300质量份。优选50~250质量份,更为优选80~230质量份。通过使用特定量的上述氢氧化镁(B-1),可以高效而牢固地与(a)产生离子键,提高耐磨损性、耐油性、压力接触性。
氢氧化镁(B-1)的配合量过少时,力学强度降低,耐油性或耐磨损性降低,或者,使用于压力接触电线中时,产生应变消除恶化的问题,过多时,伸长率显著降低。另外,长宽比为6以下时,实质上没有效果,超过25时,伸长率显著变小,或者,电线外观显著变差,或者加工性显著降低。BET表面积为8m2/g以下时,实质上没有效果,另外,超过25m2/g时,组合物或电线包覆材料的伸长率显著变小,或者,电线外观显著变差,或者加工性显著降低。
作为本发明的氢氧化镁(B),可以使用上述(B-1)成分以及通常作为阻燃剂使用的氢氧化镁。
在本发明中,氢氧化镁(B)可以是未处理的,也可以是实施了表面处理的氢氧化镁。作为表面处理,可以举出,例如,脂肪酸处理、磷酸处理、钛酸酯处理、采用硅烷偶合剂的处理等。从与树脂成分(A)的反应性来看,在本发明中,优选使用未处理的,或使用硅烷偶合剂处理的氢氧化镁。
本发明中的硅烷偶合剂优选在末端具有乙烯基、甲基丙烯酰氧基、缩水甘油基、氨基的硅烷偶合剂。具体地,可以举出,例如,乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三丙基三甲氧基硅烷等。其中,优选乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷等。作为采用硅烷偶合剂的表面处理方法,可以采用通常使用的方法进行处理,例如,可以通过预先干混未经表面处理的氢氧化镁,或者进行湿式处理,或者在混炼时掺混硅烷偶合剂等来得到。使用的硅烷偶合剂的配合量可以适当添加进行表面处理所需要的充分的量,具体地,相对于氢氧化镁为0.1~2.5重量%,优选0.2~1.8重量%,更加优选0.3~1.0重量%。
另外,也可以获取已经进行了硅烷偶合剂的氢氧化镁。作为用硅烷偶合剂进行了表面处理的氢氧化镁,具体地,可以举出,キスマ5L、キスマ5N、キスマ5P(均为商品名,协和化学(株)制造)或フアインマグMO-E(商品名,(株)TMG制造)等。
另外,作为未处理的氢氧化镁,可以举出,例如,キスマ5(商品名,协和化学(株)制造),マグニフインH5(商品名,アルベマ一ル(株)制造)等。
在本发明中,用硅烷偶合剂处理氢氧化镁时,可以仅使用任意一种硅烷偶合剂,也同时可以使用2种以上。
在本发明中,可以分别单独使用未进行表面处理的氢氧化镁,或进行了表面处理的氢氧化镁,也可以同时使用。还可以同时使用进行了不同的表面处理的氢氧化镁。
本发明中的氢氧化镁(B)的配合量相对于树脂成分(A)100质量份为100~300质量份,优选110~250质量份,更加优选120~230质量份。配合量过少时,在阻燃性上存在问题,过多时,力学强度显著降低,或者存在耐磨损性、耐油性降低的问题。
另外,为了提高阻燃性,还可以添加三聚氰胺三聚氰酸酯化合物。三聚氰胺三聚氰酸酯优选粒径细者。本发明中使用的三聚氰胺三聚氰酸酯化合物的平均粒径优选为10μm以下,更加优选7μm以下,进一步优选5μm以下。该平均粒径的下限没有特别的限制,通常以3μm左右为下限。另外,从分散性方面来看,优选使用进行了表面处理的三聚氰胺三聚氰酸酯化合物。作为可以在本发明中使用的三聚氰胺三聚氰酸酯化合物,例如,有MCA-0、MCA-1(均为商品名,三菱化学(株)制造),或由Chemie Linz Gmbh上市销售的三聚氰胺三聚氰酸酯化合物。另外,作为用脂肪酸进行表面处理的三聚氰胺三聚氰酸酯化合物、进行了硅烷表面处理的三聚氰胺三聚氰酸酯化合物,有MC640、MC860(均为商品名,日产化学(株)制造)等。
作为可以在本发明中使用的三聚氰胺三聚氰酸酯化合物,例如,有以下结构的三聚氰胺三聚氰酸酯。
在本发明的阻燃性树脂组合物中,根据需要,还可以配合选自锡酸锌、羟基锡酸锌以及硼酸锌中的至少1种,另外,可以进一步提高阻燃性。通过使用这些化合物,燃烧时形成壳的速度增大,形成的壳更为牢固。因此,可以与燃烧时由内部产生气体的三聚氰胺三聚氰酸酯化合物一起使阻燃性飞跃性地提高。
在本发明中使用的硼酸锌、羟基锡酸锌、锡酸锌的平均粒径优选5μm以下,更加优选3μm以下。
作为可以在本发明中使用的硼酸铅,具体地,可以举出,例如,アルカネツクスFRC-500(2ZnO/2B2O3·3.5H2O)、FRC-600(均为商品名,水泽化学(株)制造)等。另外,作为锡酸锌(ZnSnO3)、羟基锡酸锌(ZnSn(OH)6),有アルカネツクスZS、アルカネツクスZHS(均为商品名,水泽化学(株)制造)等。
在成型物品中,还可以在不损害本发明的目的的范围内向本发明的阻燃性树脂组合物中适当配合通常使用的各种添加剂,例如抗氧剂、金属钝化剂、阻燃(助)剂、填充剂、润滑剂等。
作为抗氧剂,可以举出,4,4’-二辛基·二苯基胺、N,N’-二苯基对苯二胺、2,2,4-三甲基-1,2-二羟基喹啉的聚合物等胺类抗氧剂、季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯等酚类抗氧剂、双(2-甲基-4-(3-正烷硫基丙酰氧基)-5-叔丁基苯基)硫醚、2-巯基苯并咪唑及其锌盐、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)等硫类抗氧剂等。
作为金属钝化剂,可以举出,N,N’-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)肼、3-(N-邻羟基苯甲酰)氨基-1,2,4-***、2,2’-草酰胺基双(乙基-3-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)等。
作为阻燃(助)剂、填充剂,可以举出,石墨、粘土、氧化锌、氧化锡、氧化钛、氧化镁、氧化钼、三氧化锑、聚硅氧烷化合物、石英、滑石、碳酸钙、碳酸镁、白炭黑等。
作为润滑剂,可以举出,烃类、脂肪酸类、脂肪酰胺类、酯类、醇类、金属皂类、聚硅氧烷类等,其中,优选烃类或聚硅氧烷类。
本发明的阻燃性树脂组合物可以通过双轴混炼挤出机、班伯里混合机、捏合机、辊等通常使用的混炼装置将上述各成分进行熔融混炼而得到。
下面对本发明的绝缘电线、电缆、光绝缘线等成型物品进行说明。
作为本发明的成型物品,例如,有在导体或光纤或其他成型体的外周包覆上述本发明的阻燃性树脂组合物的绝缘电线或电缆等。上述绝缘电线或电缆可以通过使用通常的挤出成型机将本发明的阻燃性树脂组合物挤出包覆在导体、光纤、集合绝缘电线或其他成型体的周围来制造。另外,对于管,也可以采用同样的方式制造。
对于本发明的成型体的大小或形状,没有特别的限制,可以根据用途适当决定。例如,在使用于绝缘电线中时,形成在导体周围的绝缘树脂组合物的包覆层的壁厚也没有特别的限制,但优选0.15~2mm。另外,绝缘层可以是多层结构,也可以除了由本发明的阻燃性树脂组合物形成的包覆层以外还具有中间层等。
实施例
下面,基于实施例更为详细地说明本发明,但本发明并不限定于这些。
氢氧化镁(1)~(5)
关于氢氧化镁(1)~(5)通过下述方法制备。
在高压釜中加入400ml调整到0.5mol/L的浓度的氯化镁水溶液(和光纯药(株))和相对于氯化镁在0.01~150mol%范围内适当选择量的硼酸(BORAX制造),在搅拌条件下边滴加121ml的3N的苛性钠溶液,边在室温(25℃)下反应30分钟,得到氢氧化镁粒子悬浮液。
将该悬浮液在180℃下水热处理2小时,脱水后水洗(200ml),在105℃下干燥24小时,得到具有规定的长宽比和BET比表面积的氢氧化镁。再用硅烷偶合剂和油酸对得到的氢氧化镁实施表面处理,得到氢氧化镁(1)~(5)。
通过以下方法对氢氧化镁(1)~(5)测定平均2次粒径和BET比表面积,再以这些值为基础求出长宽比。
·平均粒径(A)
在0.1ml的混合溶剂(87%的乙醇/13%的异丙醇混合溶剂)中加入氢氧化镁浓度约为10~20%的样品浆料,在超声波下分散处理30分钟。将该分散液全部加入到预先放置了200ml混合溶剂的粒度分布计(日机装(株)制造的MICROTRAC HRA Model 9320-X100)的样品室中,启动粒度分布计,测定平均粒径(A)。
·BET比表面积(B)
用液氮吸附法(日机装(株)制造的βsorb Model 4200)测定氢氧化镁干燥粉末样品的BET比表面积。
·长宽比(2x/y)
如图1所示,假定本发明的氢氧化镁为单一结晶、单分散型、相同粒径的正六棱柱的结构,使用下述A~E式算出x和y,求出长宽比(2x/y)。图1中,(a)为正六棱柱的氢氧化镁的立体图,(b)为主视图。另外,x表示正六边形的一边的长度(μm),y表示柱的厚度(μm),A表示粒径(μm)。这里,A~E式可以适应长宽比(2x/y)>1.30的情况。
A=(4x2+y2)1/2
B=C/(D*E)
C=(3*31/2x2+6xy)*10-12
D=3/2*31/2x2y*10-12
E=2.38
这里,A~E为以下的实测值、计算值和文献值。
A(μm):平均粒径(实测值)
B(m2/g):BET法比表面积(实测值)
C(m2):每个粒子的表面积(计算值)
D(cm3):每个粒子的体积(计算值)
E(g/cm3):氢氧化镁的真比重(文献值)
通过上式求出的氢氧化镁(1)~(5)的BET法比表面积和长宽比如下。另外,对氢氧化镁(2)~(5)实施下述表面处理。
(1)氢氧化镁
BET表面积:11.5 长宽比:7.5
(2)氢氧化镁
BET表面积:15.1 长宽比:9.3
用0.7质量%硬脂酸、0.5质量%乙烯基三甲氧基硅烷对氢氧化镁进行处理。
(3)氢氧化镁
BET表面积:16.3 长宽比:19.0
用0.5质量%油酸、0.5质量%乙烯基三甲氧基硅烷对氢氧化镁进行处理。
(4)氢氧化镁
BET表面积:21.2 长宽比:21.0
用0.75质量%油酸、1.0质量%乙烯基三甲氧基硅烷对氢氧化镁进行处理。
(5)氢氧化镁
BET表面积:15.1 长宽比:9.3
用0.7质量%油酸对氢氧化镁进行处理。
在室温下干混表中所示的各成分,用班伯里混合机进行熔融混炼,制造各阻燃性树脂组合物。在没有说明的情况下,表中的数字表示质量份。
接着,使用用于制造电线的挤出包覆装置,在导体(导体径为0.48mmφ的镀锡软铜股线,构成:7根/0.16mmφ)上通过挤出法包覆预先熔融混炼的各阻燃性树脂组合物,制造各个绝缘电线。外径为0.98mm(绝缘层的壁厚为0.25mm)。
对得到的绝缘电线进行以下评价试验。
(1)拉伸试验
基于UL1571标准,由电线制成管状片,进行拉伸试验。在标准线间距25mm,拉伸速度50mm/分下进行试验。伸长率为100%以上,拉伸强度为18MPa以上是必要的。
(2)耐油试验
基于JIS C 3005标准,采用JIS2号试验油,在85℃下进行24小时浸渍后,进行拉伸试验。
拉伸强度残留率80%以上,伸长率残留率80%以上为合格,残留率85%以上为优选。
(3)耐磨损性试验
使用R=0.225砂轮片,基于JASO 608标准通过砂轮往复法进行试验。加重为7N。
次数700次以上为合格,优选900次以上,更加优选1000次以上。
(4)电线的压力接触性
使用手动压力机,采用モレツクスMi-II接线柱(コネクタ)进行压力接触,然后进行观察。在压力接触刃的部分具有一处断裂的样品以及在应变消除部分电线包覆部的***超过插板尾部(矢尻部分)的样品视为不合格(×),无断裂,***在规定的范围内者为合格(○)。
(5)阻燃性
基于JASO D 608标准进行水平燃烧试验。燃烧持续60秒以上者为不合格。
(6)耐外伤性
采用按照JASO D 608标准的耐磨损性试验的砂轮往复法的试验方法,使用R=0.125mm的砂轮片,在负重5N下进行4次往复磨损。观察其后的样品。
“○”(良):无外伤或无白化
“×”(不良):有外伤或白化显著
(7)外观
对于外观,通过肉眼观察绝缘电线的外径有无变动或表面的状态,这些为良好的用○表示,外径发生变动,不稳定者、表面出现粗糙者、发生渗露(ブリ一ド)者用×表示。
使用下述物质作为各材料。
(a-1)由不饱和羧酸改性的聚丙稀
丙烯酸改性聚丙烯
商品名:ポリボンドP-1002 制造商:クロンプトン(株)
丙烯酸改性量:6质量%
丙烯酸改性聚乙烯
商品名:ポリボンドP-1009 制造商:クロンプトン(株)
丙烯酸改性量:6质量%
马来酸改性聚乙烯
商品名:アドマ一XE070 制造商:三井化学(株)
马来酸改性量:1质量%
(a-4)由不饱和羧酸改性的苯乙烯类共聚物
马来酸改性苯乙烯类共聚物
商品名:クレイトン1901FG制造商:JSRクレイトン(株)
马来酸改性量:1.7质量%
(a-5)乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物
乙烯-甲基丙烯酸共聚物
商品名:ニユクレルN1207C 制造商:三井デユポンポリケミカル(株)
甲基丙烯酸含量:12质量%
(b)聚乙烯
嵌段聚丙烯(B-PP)
商品名:イデミツPP 150GK 制造商:出光石油化学(株)
无规聚丙烯(R-PP)
商品名:BC6DR 制造商:日本聚丙烯(株)
(c)乙烯-α-烯烃共聚物
金属茂催化剂聚乙烯(密度:898kg/m3)
商品名:カ一ネルKF-360 制造商:日本ポリケム(株)
(d-1)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物
商品名:エバフレツクスV-527-4 制造商:三井デユポンポリケミカル(株)
醋酸乙烯酯含量:17质量%
(e)苯乙烯类共聚物
SEPS(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物)
商品名:セプトン4077 制造商:(株)クラレ
HSBR(苯乙烯-丁二烯无规共聚物的加氢物)
商品名:ダイナロン1320P 制造商:JSR(株)
(f)橡胶用软化剂
商品名:ダイアナプロセスオイルPW90 制造商:シエル公司
(B)氢氧化镁
硅烷处理的氢氧化镁
商品名:キスマ5L 制造商:协和科学(株)
未处理的氢氧化镁
商品名:キスマ5 制造商:协和科学(株)
脂肪酸处理的氢氧化镁
商品名:キスマ5AL 制造商:协和科学(株)
润滑剂
聚乙烯蜡
商品名:ACポリエチレンNO.6 制造商:ヘキスト公司
各材料的配合量和评价结果示于表1和表2。
表1
实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
丙烯酸改性聚丙烯 | ポリボンドP1002 | 20 | 20 | 20 | 20 | 5 | 10 | 70 | 40 | 15 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
丙烯酸改性聚乙烯 | ポリボンドP1009 | 20 | ||||||||||||||||
马来酸改性聚乙烯 | アドマ一XE070 | 5 | 10 | 10 | ||||||||||||||
马来酸改性苯乙烯类弹性体 | クレイトン1901FG | 10 | 10 | 10 | 10 | 5 | 5 | 10 | 10 | 5 | 5 | 10 | 10 | 10 | 10 | |||
乙烯-甲基丙烯酸共聚物 | ニユクレルN1207C | 10 | ||||||||||||||||
B-PP | B-PP | 15 | 20 | 75 | 15 | 30 | 30 | |||||||||||
R-PP | R-PP | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 45 | 20 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |||||
ME-PE 0.898 | カ一ネルKF-360 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 40 | 30 | 5 | 60 | 20 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 15 | |
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 | V-527-4 | 15 | ||||||||||||||||
SEPS | SEPS4077 | 15 | ||||||||||||||||
HSBR | ダイナロン1320P | 10 | ||||||||||||||||
OIL | ダイアナブロセスオイルPW-90 | 5 | ||||||||||||||||
氢氧化镁 | 氢氧化镁(1) | 150 | 150 | 225 | 200 | 120 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | |||||||
氢氧化镁(2) | 150 | 70 | 225 | 150 | ||||||||||||||
氢氧化镁(3) | 150 | |||||||||||||||||
氢氧化镁(4) | 50 | |||||||||||||||||
氢氧化镁(5) | 150 | |||||||||||||||||
キスマ5L | 100 | 70 | ||||||||||||||||
聚乙烯蜡 | ACボリエチレンNO.6 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
(a)成份的质量% | 30 | 30 | 30 | 30 | 15 | 15 | 80 | 50 | 20 | 25 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
酸的量 | 1.37 | 1.37 | 1.37 | 1.37 | 0.435 | 0.685 | 4.37 | 2.57 | 0.985 | 1.285 | 1.37 | 1.37 | 2.40 | 1.37 | 1.30 | 1.30 | 1.37 | |
拉伸强度(MPa) | 26.5 | 22.2 | 28.5 | 28.8 | 19.5 | 28.7 | 27.6 | 29.8 | 20.5 | 24.2 | 24.5 | 25.8 | 26.8 | 23.5 | 24.3 | 22.9 | 22.1 | |
伸长率(%) | 180 | 250 | 130 | 120 | 240 | 120 | 110 | 120 | 250 | 130 | 220 | 160 | 140 | 150 | 170 | 150 | 140 | |
耐磨损性 | 1500 | 1200 | 1900 | 1700 | 800 | 1500 | 2000 | 2000 | 1100 | 1200 | 1200 | 1300 | 1400 | 1200 | 1200 | 1100 | 900 | |
水平阻燃性 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | |
耐外伤性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
外观 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
耐油性 | ||||||||||||||||||
拉伸强度残留率(%) | 90 | 93 | 92 | 88 | 85 | 90 | 92 | 93 | 87 | 87 | 87 | 91 | 94 | 88 | 88 | 89 | 86 | |
伸长率残留率(%) | 110 | 112 | 107 | 114 | 118 | 118 | 105 | 107 | 113 | 116 | 116 | 112 | 105 | 112 | 113 | 110 | 121 | |
压力接触性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
表2
比较例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
丙烯酸改性聚丙烯 | ポリボンドP1002 | 20 | 70 | 40 | 10 | 5 | |
马来酸改性苯乙烯类弹性体 | クレイトン1901FG | 10 | 10 | 5 | |||
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 | ニユクレルN1207C | 15 | |||||
B-PP | B-PP | 60 | 20 | 15 | |||
R-PP | R-PP | 40 | 40 | 95 | |||
ME-PE 0.898 | カ一ネルKF-360 | 40 | 30 | 15 | 30 | 30 | |
硅烷处理的氢氧化镁 | キスマ5L | 150 | |||||
氢氧化镁1 | 150 | 70 | 150 | 350 | 150 | ||
聚乙烯蜡 | ACボリエチレンNO.6 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
(a)成份的质量% | 0 | 30 | 85 | 50 | 15 | 5 | |
酸的量 | 0 | 1.37 | 6.00 | 257 | 0.685 | 0.3 | |
拉伸强度(MPa) | 23.2 | 23.2 | 28.1 | 不能成型 | 18.5 | 18.8 | |
伸长率(%) | 240 | 280 | 0 | 210 | 200 | ||
耐磨损性 | 400 | 700 | 3230 | 550 | 550 | ||
水平阻燃性 | 合格 | 不合格 | 不合格 | 合格 | 合格 | ||
耐外伤性 | × | ○ | ○ | ○ | ○ | ||
外观 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||
耐油性 | |||||||
拉伸强度残留率(%) | 75 | 94 | - | - | 81 | 82 | |
伸长率残留率(%) | 138 | 108 | - | - | 132 | 135 | |
压力接触性 | × | ○ | × | × | × | ○ |
从表1和表2可以明确,实施例1~17在所有评价项目中都得到了良好的结果。
与此相反,在未配合(a)成分的比较例1或低于本发明的范围的比较例6的情况下,在耐外伤性、耐油性或压力接触加工性上存在问题。另外,未配合(b)成分的情况(比较例3),不满足机械特性、耐油性、压力接触加工性。氢氧化镁配合量低于本发明的范围时(比较例2),阻燃性不合格,相反地,过多的比较例4,成型困难。另外,不含有长宽比6~25、BET表面积8~25m2/g的氢氧化镁(B-1)的比较例5表现为压力接触性差的结果。
综上,本发明的阻燃性树脂组合物即使不交联,阻燃性、耐热性、机械特性、耐油性、耐磨损性、压力接触性的平衡性也非常优异,并且在填埋、燃烧等废弃时,不会溶解析出重金属化合物或产生大量的烟、有害气体,可以资源再利用,可以解决目前的环境问题。上述效果在使用未处理的氢氧化镁和/或硅烷处理的氢氧化镁作为氢氧化镁时,特别有效。
另外,树脂成分中的(a)的配合量为20~75质量%时,特别有效,另外,树脂成分中的不饱和羧酸的含量为0.5质量%~5.0质量%时,特别显著。
另外,作为(a),至少含有(甲基)丙烯酸改性的聚丙烯时,效果明显,含有(甲基)丙烯酸改性聚丙烯和不饱和羧酸改性苯乙烯类共聚物时,特别显著。
另外,本发明的成型物品满足上述全部特性,并且由于成型物品的再熔融而能够再利用,即使弯曲也不会白化,另外,不易损伤,特别是兼备阻燃性、耐磨损性、耐油性。
因此,本发明的阻燃性树脂组合物是适合于布线材料、光纤芯线、光线线、片、管或压力接触性优异的布线材料等成型物品的阻燃性树脂组合物。
工业实用性
本发明适合制成具有优异的机械特性和高的阻燃性,以及优异的耐油性、耐磨损性,并在填埋、燃烧等废弃时,不产生有毒物质,可以容易地着色的阻燃性树脂组合物和使用它的成型物品。另外,本发明还适合制成满足这些特性,并且由于成型物品的再熔融而能够再利用,即使弯曲也不会白化,另外,不易损伤,特别是兼备阻燃性或耐磨损性、耐油性的树脂组合物、布线材料、光纤芯线、片、管等成型物品、压力接触性优异的布线材料。
与本发明的实施方式一起说明了本发明,但只要我们没有特别指定,则并不是要将我们的发明限定于说明的任何细节,应该理解为在不违反附上的权利要求书中示出的发明的精神和范围内作宽的范围的解释。
Claims (8)
1.一种阻燃性树脂组合物,其中,相对于100质量份的(A)树脂成分,含有100~300质量份的(B)氢氧化镁,所述(A)树脂成分包含:
10~85质量%的树脂(a),所述树脂(a)选自(a-1)由不饱和羧酸改性的聚烯烃、(a-2)由不饱和羧酸改性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、(a-3)由不饱和羧酸改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、(a-4)由不饱和羧酸改性的苯乙烯类共聚物、(a-5)乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、以及(a-6)乙烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物中的至少一种;
15~90质量%的(b)聚丙烯树脂;
0~65质量%的(c)乙烯-α-烯烃共聚物;
0~40质量%的(d-1)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和/或(d-2)乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物;
0~40质量%的(e)苯乙烯类弹性体;以及
0~20质量%的(f)橡胶用软化剂,
并且,上述氢氧化镁(B)含有30~300质量份的长宽比为6~25,BET表面积为8~25m2/g的氢氧化镁(B-1)。
2.权利要求1所述的阻燃性树脂组合物,其中,上述(B)氢氧化镁的至少一部分为未处理的氢氧化镁和/或进行了硅烷处理的氢氧化镁。
3.权利要求1或(2)所述的阻燃性树脂组合物,其中,上述(A)树脂成分中,(a)的添加量为20~75质量%。
4.权利要求1~3中任一项所述的阻燃性树脂组合物,其中,上述(A)树脂成分中,(a)的不饱和羧酸成分的含量为0.5质量%~5.0质量%。
5.权利要求1~4中任一项所述的阻燃性树脂组合物,其中,作为(a)成分,至少含有(甲基)丙烯酸改性聚丙烯。
6.权利要求1~5中任一项所述的阻燃性树脂组合物,其中,作为(a)成分,至少含有(甲基)丙烯酸改性聚丙烯以及不饱和羧酸改性苯乙烯类共聚物。
7.一种成型物品,其在导体或光纤线材和/或光纤芯线的外侧具有权利要求1~6中任一项所述的阻燃性树脂组合物作为包覆层。
8.一种成型物品,其通过成型权利要求1~6中任一项所述的阻燃性树脂组合物而得到。
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