TWI516535B - A thermoplastic polymer composition, and a molded body and a wire from the resulting thermoplastic resin composition - Google Patents
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Description
本發明係關於由乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體、丙烯系聚合體及填充劑所構成之難燃性聚合體組成物、自其所得之成形體、及自其所得之電線。更且,關於機械強度、斷裂點延長度、硬度、柔軟性、耐熱性之平衡優異的組成物、自其所得之成形體、及自其所得之絕緣體、及/或具有護套的電線。
丙烯系聚合體,係耐熱性、機械強度、耐損傷性優異的材料,其成形品被使用於廣泛用途。一般之聚丙烯及無機系填充劑所構成之樹脂組成物而得的成形品,亦為耐熱性、機械強度優異,但其反面為柔軟性、耐衝擊性差。因此,在必須有柔軟性、耐衝擊性特性之用途中,主要使用乙烯系共聚合體。但是,由乙烯系共聚合體所得之成形品具有耐損傷性‧耐熱性差的問題點。
為了將其解決,已知將丙烯系聚合體與無機系填充劑(難燃劑)所構成的成形體,作為要求耐損傷性的電線或金屬絲背帶(wire harness)(專利文獻1)。
又,已知於聚丙烯,摻合丙烯‧丁烯共聚合體、聚乙烯及無機填充劑(專利文獻2)。
又,已知對於丙烯系聚合體,將乙烯‧α-烯烴無規共聚合體彈性體和苯乙烯系彈性體與無機填充劑共同摻合(專利文獻3)。
另一方面,已知於乙烯‧醋酸乙烯酯共聚合體中,摻合聚丙烯、順丁烯二酸改質聚乙烯及金屬水合物的組成物(專利文獻4~8)。
如此利用丙烯系聚合體及乙烯‧醋酸乙烯酯共聚合體的熱可塑性聚合體組成物中,雖已有種種改良,但追求於機械強度、硬度、柔軟性、及耐熱性平衡中具有優異性能的組成物、自其所得之成形體、及自其所得之絕緣體、及/或具有護套的電線。
專利文獻1:日本專利特開2003-313377號公報
專利文獻2:日本專利特開2008-97918號公報
專利文獻3:日本專利特開2008-169257號公報
專利文獻4:日本專利特開2008-94977號公報
專利文獻5:日本專利特開2009-114230號公報
專利文獻6:日本專利特開2009-54388號公報
專利文獻7:日本專利特開2009-19190號公報
專利文獻8:日本專利特開2009-216836號公報
本發明之目的在於提供一種機械強度、斷裂點延長度、柔軟性、及耐熱性之平衡優異的熱可塑性聚合體組成物。又,本發明之目的在於提供自該組成物所得之成形體、及使用該組成物而成之絕緣體、及/或具有護套的電線。
本發明係基於發現將乙烯與乙烯酯系化合物之共聚合體與特定之丙烯系聚合體組合使用,取得填充劑之併入性,即,熱可塑性聚合體組成物中之無機系填充材的分散性佳,且,機械強度、斷裂點延長度、柔軟性、及耐熱性之平衡優異的熱可塑性聚合體組成物。更且,發現使用此種特定之熱可塑性聚合體組成物,可取得機械強度、斷裂點延長度、柔軟性、及耐熱性之平衡優異的成形體,並且達成本發明。
即,本發明係關於相對於乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A)50~90質量%、以示差掃描熱量計(DSC)測定之熔點為120~170℃之丙烯系聚合體(B)1~40質量%、及以示差掃描熱量分析(DSC)測定之熔點為未滿120℃或未觀測到熔點之丙烯系聚合體(C)1~49質量%((A)、(B)及(C)合計為100質量%)所構成之聚合體成分100質量份,含有1~350質量份填充劑(D)的熱可塑性聚合體組成物。
更且於本發明中,上述丙烯系聚合體(C)為丙烯‧乙烯無規共聚合體(C-0)、丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1)、及丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2),以(a)凝膠滲透色層分析(GPC)測定之分子量分佈(Mw/Mn)為1~3為佳。
又,於本發明中,上述丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1),期望滿足下述(b)。
(b)熔點Tm(℃)、與13C-NMR圖譜測定中求出之共聚體構成單位的含量M(莫耳%)為滿足146exp(-0.022M)≧Tm≧125exp(-0.032M) (1)之關係式(1)(但,Tm為未滿120℃)
又,於本發明中,上述丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2),期望滿足下述(n)。
(n)含有來自丙烯之構成單位40~85莫耳%、來自乙烯之構成單位5~30莫耳%、及來自碳原子數4~20之α-烯烴的構成單位5~30莫耳%(此處,來自丙烯之構成單位、來自乙烯之構成單位、及來自碳原子數4~20之α-烯烴之構成單位的合計為100莫耳%)。
更且,本發明於其一態樣中,填充劑(D)係由金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽及金屬氧化物中選出1種以上為佳。
又,本發明於另一態樣中,填充劑(D)係由有機次膦酸鹽(phosphinate)及多磷酸化合物中選出1種以上為佳。
又,於本發明中,乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A),以乙烯與乙烯酯系化合物之共聚合體為佳,其中進一步以乙烯與醋酸乙烯酯之共聚合體為佳。
本發明之乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A),以乙烯與乙烯酯系化合物的共聚合體為佳,且以乙烯與醋酸乙烯酯之共聚合體,醋酸乙烯酯含量為25質量%以上且50質量%以下為更佳。
又,於本發明之其他態樣中,於該等熱可塑性聚合體組成物中,進一步含有改質烯烴系聚合體(E),且具有關於此改質之極性基的乙烯基化合物比例,相對於(A)、(B)、(C)及(E)之合計100質量份,為0.01~10質量份為其特徵的熱可塑性聚合體組成物。
更且,本發明係關於上述之熱可塑性聚合體組成物所構成的成形體,且關於作為其成形體,為電線的絕緣體或電線護套。
本發明之熱可塑性聚合體組成物,於機械強度、斷裂點延長度、柔軟性、及耐熱性之平衡中具有優異之性能,可合適利用於廣泛成形體,特別為電線等。
以下,說明關於本發明之熱可塑性聚合體組成物。
本發明之熱可塑性聚合體組成物所用之乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A),可列舉乙烯、與醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯之乙烯酯的共聚合體,或者,乙烯、與丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、衣康酸、衣康酸酐等之不飽和羧酸之碳數20左右為止的烷基酯的共聚合體。作為此種共聚合體之具體例,可例示乙烯、與丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸環氧丙酯、順丁烯二酸二甲酯、順丁烯二酸二乙酯等之不飽和羧酸酯的共聚合體。
更且,該等2元系共聚合體以外,亦可於乙烯共聚上述不飽和酯系化合物中選出2種以上之化合物的多元系共聚合體。更且,只要於實質上不會變更乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體所具有的性能,則亦可少量共聚其他之極性單體,例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、衣康酸、順丁烯二酸酐、衣康酸酐和一氧化碳等。
本發明中,其中尤其以乙烯與乙烯酯系化合物之共聚合體為合適,可例示乙烯‧醋酸乙烯酯共聚合體、乙烯‧丙酸乙烯酯共聚合體等。
又,本發明中該等乙烯‧不飽和酯中,亦以不飽和酯系化合物之單位比例,通常為5至70質量%,其中尤其以15~60質量%為合適,更且以25~50質量%為合適。不飽和酯系化合物之比例為該等範圍之情況,機械強度與難燃性的平衡優異。未滿15質量%之情況,難燃性有降低之傾向,超過60質量%時,機械強度有降低之傾向。
又,本發明所用之乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A),考慮所得組成物之物性、加工性等,其熔融流動速率(190℃、2160克荷重:根據JIS K7210-99)為0.1~50克/10分鐘之範圍為佳,特佳為0.5~10克/10分鐘。
如上述之乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A),可經由將乙烯與不飽和酯系化合物於高溫、高壓下進行自由基共聚合而得。
例如,可使用根據通常之壓熱鍋法之高壓自由基聚合步驟所製造之無規性良好的共聚合體。
作為本發明所用之丙烯系聚合體(B),可列舉丙烯同元聚合體,或者,丙烯、與丙烯以外之碳原子數為2~20之α-烯烴之至少1種的共聚合體。
此處,作為丙烯以外之碳原子數為2~20之α-烯烴,可列舉乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等,以乙烯或碳原子數為4~10之α-烯烴為佳。該等α-烯烴,亦可與丙烯形成無規共聚合體,且亦可形成嵌段共聚合體。
由該等α-烯烴所導出之構成單位,於丙烯系聚合體(B)之全構成單位中亦可含有35莫耳%以下、較佳為30莫耳%以下之比例。
於丙烯系聚合體(B)中,根據ASTMD1238,於溫度230℃、荷重2.16公斤所測定之熔融流動速率(MFR)通常為0.01~1000克/10分鐘,較佳為0.05~100克/10分鐘,更佳為0.1~50克/10分鐘之範圍。
關於本發明所用之丙烯系聚合體(B),以示差掃描熱量計(DSC)所測定之熔點為120~170℃,較佳為125~165℃。
丙烯系聚合體(B)亦可具有等規構造、間規構造之任一者,就耐熱性等方面而言以具有等規構造為佳。
又,視需要可併用數種之丙烯系聚合體(B),例如,亦可使用熔點及剛性不同的2種以上成分。
又,作為丙烯系聚合體(B),可將耐熱性優異之均質聚丙烯(通常丙烯以外之共聚合成分為3莫耳%以下之公知物質)、耐熱性與耐衝擊性之平衡優異的嵌段聚丙烯(通常具有3~30質量%之正癸烷溶出成分的公知物質)、或柔軟性與透明性之平衡優異的無規聚丙烯(通常以示差掃描熱量計(DSC)所測定之熔解峰值溫度為120℃以上、較佳為125℃~150℃之範圍的公知物質),為了取得目的物性而選擇使用,又,亦可併用使用。
此種丙烯系聚合體(B),例如,使用含有鎂、鈦、鹵素及以電子供給體作為必須成分的固體觸媒成分、有機鋁化合物及電子供給體所構成之齊格勒觸媒系、或使用金屬茂化合物作為觸媒之一成分的金屬茂觸媒系,將丙烯聚合,或者,將丙烯與其他烯烴共聚合則可製造。
作為本發明所用之丙烯系聚合體(C),可列舉丙烯同元聚合體、或、丙烯、與丙烯以外之碳原子數為2~20之烯烴之至少1種的共聚合體。此處,作為丙烯以外之碳原子數為2~20之α-烯烴,可列舉與丙烯系聚合體(B)之情況相同者,且較佳之範圍亦相同。該等α-烯烴,亦可與丙烯形成無規共聚合體,且亦可形成嵌段共聚合體。
丙烯系聚合體(C),來自丙烯之構成單位,通常含有40~100莫耳%、較佳為40~99莫耳%、更佳為40~92莫耳%、再佳為50~90莫耳%,使用作為共聚單體之來自碳原子數2~20之α-烯烴(但,丙烯除外)的構成單位,通常含有0~60莫耳%、較佳為1~60莫耳%、更佳為8~60莫耳%、再佳為10~50莫耳%(此處,丙烯與碳原子數2~20之α-烯烴的合計為100莫耳%)。
於本發明所用之丙烯系聚合體(C)中,熔融流動速率(MFR、ASTM D1238、溫度230℃、2.16公斤荷重下)通常為0.1~50(克/10分鐘)。又,丙烯系聚合體(C),以示差掃描熱量分析(DSC)所測定之熔點為未滿120℃,其中亦以熔點為40℃~未滿110℃,其中尤其再以熔點為60℃~100℃為佳,若根據其他態樣,則未觀察到熔點,且較佳為來觀測到熔點者。
此處,所謂未觀測到熔點,係指於-150~200℃之範圍中,未觀測到結晶熔解熱量為1 J/g以上的結晶熔解峰值。測定條件如實施例記載。
丙烯系聚合體(C),於溫度135℃之十氫化萘中測定的極限黏度[η]通常為0.01~10 dl/g、較佳為0.05~10 dl/g之範圍。丙烯系聚合體(C)以13C-NMR所測定之三元組立構規整度(mm分率)較佳為85%以上、更佳為85~97.5%、再佳為87~97%、特佳為90~97%之範圍。三元組立構規整度(mm分率)若為此範圍,則柔軟性與機械強度的平衡特別優異,故適於本發明。mm分率可使用國際公開2004-087775號說明書之第21頁第7行至第26頁第6行為止記載之方法測定。
丙烯系聚合體(C)之製造方法並無特別限制,將α-烯烴,以等規構造或間規構造予以立體規則性聚合的公知觸媒,例如,以固體狀鈦成分及有機金屬化合物作為主成分之觸媒、或以金屬茂化合物使用作為觸媒之一成分的金屬茂觸媒存在下,將丙烯聚合,或者,將丙烯與其他之α-烯烴共聚合則可製造。又,使用可將α-烯烴以無規立構構造聚合之公知觸媒,將丙烯聚合,或者,將丙烯與其他α-烯烴共聚合則可製造。較佳,如後述般,在金屬茂觸媒存在下,經由將丙烯與碳原子數2~20之α-烯烴(但丙烯除外)共聚合則可取得。
作為具有如上述特徵之丙烯系聚合體(C)的具體例,可列舉丙烯‧乙烯無規共聚合體(C-0)、丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1)、及丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2)中選出至少1種。
使用丙烯‧乙烯無規共聚合體(C-0)或丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1),例如可取得與丙烯系聚合體(B)所含之聚丙烯結晶成分表現相溶性,且機械強度、斷裂點延長度、及耐損傷性優異的熱可塑性聚合體組成物。
又,丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2),亦與丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1)同樣地,與聚丙烯之結晶成分具有相溶性,使用此丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2),可取得柔軟性、斷裂點延長度、及耐損傷性優異的熱可塑性聚合體樹脂組成物。
以下,本發明中合適使用之丙烯‧乙烯無規共聚合體(C-0)、丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1)、及丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2),其以(a)凝膠滲透層析(GPC)所測定之分子量分佈(Mw/Mn)為1~3為佳。
本發明中較佳使用之丙烯與乙烯無規共聚合體(C-0),係
丙烯與乙烯進行無規共聚合而得的無規共聚合體,來自丙烯之構成單位通常含有50~95莫耳%、較佳為55~90莫耳%、更佳為60~88莫耳%,使用作為共聚單體之來自乙烯的構成單位通常含有5~50莫耳%、較佳為10~45莫耳%、更佳為12~40莫耳%(此處,丙烯與乙烯之合計為100莫耳%)。
本發明中較佳使用之丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1),可列舉丙烯、與丙烯以外之碳原子數為4~20之α-烯烴之至少1種的共聚合體。此處,作為丙烯以外之碳原子數為4~20之α-烯烴,可列舉1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等。又,丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1)。其中,適當的丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴共聚合體(C-1),滿足下列之(b)。
(b)熔點Tm(℃)、與13C-NMR圖譜測定求出之共聚單體構成單位的含量M(莫耳%)為滿足146exp(-0.022M)≧Tm≧125exp(-0.032M) (1)之關係式(但,Tm未滿120℃,較佳為100℃以下)。
丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1)之熔點Tm,根據DSC如下測定。測定係將試料塞入鋁鍋,以100℃/分鐘升溫至200℃並且以200℃保持5分鐘後,以10℃/分鐘降溫至-150℃為止,其次以10℃/分鐘升溫至200℃為止時所觀察到吸熱峰值溫度,係為熔點Tm。此熔點Tm通常為未滿120℃、較佳為100℃以下、更佳為40~95℃之範圍、再佳為50~90℃之範圍。熔點Tm若為此範圍,則可取得特別柔軟性和強度之平衡優異的成形體。又,因為抑制成形品表面的發黏,故使用本發明組成物而成的成形體具有易於施工的優點。
於丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚體(C-1)中,進一步,希望
(c)X射線繞射所測定之結晶化度較佳為40%以下、更佳為35%以下。
於丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1)中,來自碳原子數4~20之α-烯烴之構成單位的含量較佳為5~50莫耳%、更佳為10~35莫耳%。特別,作為碳原子數4~20之α-烯烴,以1-丁烯為較佳使用。
此種丙烯系聚合體,例如,根據國際公開第2004/8775號說明書中記載之方法等而取得。
本發明中較佳使用之丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2),可列舉丙烯、與乙烯、與丙烯以外之碳原子數為4~20之α-烯烴的至少1種的共聚合體。此處,作為丙烯以外之碳原子數為4~20之α-烯烴,可列舉與丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1)之情況相同者。
又,本發明中適合的丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2)係滿足下述(n)。
(n)含有來自丙烯之構成單位40~85莫耳%、來自乙烯之構成單位5~30莫耳%、來自碳原子數4~20之α-烯烴之構成單位5~30莫耳%(此處,來自丙烯之構成單位、來自乙烯之構成單位、及來自碳原子數4~20之α-烯烴之構成單位合計為100莫耳%)。又,來自乙烯之構成單位、及來自碳原子數4~20之α-烯烴之構成單位合計為60~15莫耳%為佳。
於丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2)中,進一步,較佳為滿足下述(o)及(p)之至少1個以上,更佳為滿足兩者。
(o)蕭氏A硬度為30~90、較佳為35~60。
(p)以X射線繞射測定之結晶化度為20%以下、較佳為10%以下。
又,丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2)以DSC測定之熔點Tm較佳為50℃以下、或以未觀測到熔點為佳。未觀測到熔點為更佳。熔點之測定,以上述共聚合體(C-1)同樣之方法測定。
關於丙烯成分及其他之共聚單體成分量,詳言之,含有來自丙烯之構成單位較佳為60~82莫耳%、更佳為61~75莫耳%,來自乙烯之構成單位較佳為8~15莫耳%、更佳為10~14莫耳%,來自碳原子數4~20之α-烯烴之構成單位較佳為10~25莫耳%、更佳為15~25莫耳%之份量(此處,來自丙烯之構成單位、來自乙烯之構成單位、及來自碳原子數4~20之α-烯烴之構成單位合計為100莫耳%)。特別,作為碳原子數4~20之α-烯烴,以1-丁烯為較佳使用。
此種丙烯‧乙烯‧α-烯烴無規共聚合體(C-2),例如,根據國際公開第2004/87775號說明書中記載之方法等而取得。
於本發明中,使用丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2),可更加提高柔軟性,取得斷裂點延長度大,且低溫下之脆化溫度低的成形體。例如,於此成形體為電線之情況,具有即使進一步曝露於低溫,亦難使電線被覆裂開的優點。
另外,丙烯系聚合體(C),即,具體而言丙烯‧乙烯無規共聚合體(C-0)、丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1)、丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2)等,視需要,亦可使用其一部分或全部經由具有下述極性基之乙烯基化合物所改質的聚合體進行。
此情況所用之具有極性基的乙烯基化合物、及改質方法,可利用與下述改質烯烴系聚合體(E)所用之具有極性基的乙烯基、及改質方法同樣之物質、同樣之方法。
本發明中所用之填充劑(D)並無特別限制,可使用一般無機填充劑、有機填充劑為首之各種難燃劑、成形輔助劑、滑劑等具有機能的各種填充劑。
其中尤其以使用無機填充劑之情況,由金屬氫氧化物‧金屬碳酸鹽‧金屬氧化物中選出至少1種以上為佳。
作為本發明所用之金屬氫氧化物並無特別限制,可列舉例如氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化錳、氫氧化鋅、水滑石等之單獨或其混合物,較佳單獨為氫氧化鎂、氫氧化鎂與氫氧化鎂以外之金屬氫氧化物的混合物、氫氧化鋁單獨及氫氧化鋁與氫氧化鋁以外之金屬氫氧化物的混合物等,可列舉例如氫氧化鋁與氫氧化鎂的混合物等。
又,作為本發明所用之金屬碳酸鹽並無特別限制,可列舉例如碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、碳酸鋇及其混合物。
更且,作為本發明所用之金屬氧化物並無特別限制,可列舉例如氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦、氧化鎂、氧化鈣及其混合物等。
其中,以氫氧化鎂、氫氧化鋁、鹼性碳酸鎂、水滑石為適當,且以使用氫氧化鎂及/或氫氧化鋁為佳。
該等無機填充劑,通常使用平均粒徑為0.05~20微米等級(μm)、較佳為0.1~5微米等級(μm)左右者。又,為了提高組成物對於聚合體成分的分散性,使用其表面經表面處理劑所處理者為佳。作為此種表面處理劑,係高級脂肪酸之鹼金屬鹽,可例示例如癸酸鈉、月桂酸鈉、肉豆蔻酸鈉、棕櫚酸鈉、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、油酸鈉、油酸鉀、亞油酸鈉等,高級脂肪酸,例如癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸等,脂肪酸醯胺、脂肪酸酯、高級脂肪族醇、鈦偶合劑,例如三異硬脂醯鈦酸異丙酯、參(二辛基焦磷酸鹽)鈦酸異丙酯、雙(二辛基亞磷酸鹽)鈦酸四異丙酯等,矽烷偶合劑,例如乙烯基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、矽油、各種磷酸酯等。
又,於本發明中,作為使用之其他填充劑(D),係有機、無機之難燃性賦予劑(難燃劑、難燃輔助劑)。
將上述之金屬氫氧化物‧金屬碳酸鹽‧金屬氧化物等之填充劑(D)為獨立,僅使用其有機、無機之難燃性賦予劑(難燃劑、難燃輔助劑)之情況為通常的。但是,視需要可將上述之金屬氫氧化物‧金屬碳酸鹽‧金屬氧化物等之填充劑(D),亦可併用其以外之有機、無機之難燃性賦予劑(難燃劑、難燃輔助劑)。
以下說明關於此種其他填充劑(D)中之有機、無機的難燃性賦予劑(難燃劑、難燃輔助劑)。
作為所用之難燃性賦予劑,可列舉例如溴系之難燃性賦予劑、紅磷、磷酸酯、磷酸醯胺、有機氧化膦等之磷系難燃性賦予劑;多磷酸銨、磷腈、三、三聚氰胺氰脲酸酯等之氮系難燃性賦予劑;聚苯乙烯磺酸鹼金屬鹽等之金屬鹽系難燃性賦予劑;硼酸鋅、錫酸鋅等之無機系難燃性賦予劑;聚矽氧樹脂、矽油等之聚矽氧系難燃性賦予劑等。
該等難燃性賦予劑,視需要亦可為1種、或組合使用2種以上進行。
其中尤其以含磷之難燃性賦予劑為合適,如上述有紅磷、磷酸酯、磷酸醯胺、有機膦酸鹽等之磷系難燃性賦予劑,多磷酸銨(APP)等,於其中,可使用公知之含磷難燃性賦予劑作為難燃劑。作為其具體物質,可列舉磷酸銨、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸銨及多磷酸三聚氰胺等,以焦磷酸三聚氰胺、及多磷酸三聚氰胺等之多磷酸化合物為佳。該等含磷之難燃性賦予劑,亦可列舉其表面以三聚氰胺、三聚氰胺樹脂或氟系聚合物等所改質或被覆之改質磷酸化合物;以三聚氰胺交聯之後交聯化處理的三聚氰胺交聯磷酸化合物等。該等含磷之難燃性賦予劑亦可使用單獨1種,又,亦可組合使用2種以上。
又,作為氮系之難燃性賦予劑,為含有三環的化合物,可例示一般以難燃劑型式已知的化合物,例如,三聚氰胺、三聚氰酸二醯胺、蜜白胺、苯并胍胺、乙醯胍胺、酞二胍胺、三聚氰胺氰脲酸酯、焦磷酸三聚氰胺、丁烯二胍胺、降烯二胍胺、亞甲基二(三聚氰胺)、乙烯二(三聚氰胺)、三亞甲基二(三聚氰胺)、四亞甲基二(三聚氰胺)、六亞甲基二(三聚氰胺)、1,3-伸己基二(三聚氰胺)等。其中,以三聚氰胺氰脲酸酯為合適。
該等含有三環之化合物為首之難燃性賦予劑的摻合量,可作成上述填充劑(D)的摻合比例,其中尤其以相對於本發明之聚合體成分(A)、(B)、(C)及視情況亦含有(E)之合計為100質量份,而為0.1~100質量份、其中可為0.1~80質量份、其中又可為5~60質量份。摻合量若未滿0.1質量份,則由此化合物所發生之燃燒惰性氣體(氮氣)有不充分的傾向,與其他難燃性賦予劑的相乘效果不夠充分。又,即使超過100質量份,難燃性的效果亦幾乎不會改變,反而對成形加工性和所得成形品之機械特性等造成不良影響,為不佳。
又,於使用含磷之難燃性賦予劑之態樣中,相對於本發明之聚合體成分(A)、(B)、(C)及視情況之(E)合計為100質量份,以15~100質量份、其中以30~90質量份、更且其中尤其以35~80質量份之範圍為適當。
更且,於無機系之難燃性賦予劑,可列舉三氧化銻、五氧化銻、銻酸蘇打等之銻化合物,硫酸鋅、錫酸鋅、羥基錫酸鋅、硼酸鋅等之鋅化合物,羥基鋅氧化亞鐵、氧化鐵等之鐵化合物,偏錫酸、氧化亞錫、氧化錫等之錫化合物,鎢酸之金屬鹽、鎢與准金屬的複合氧化物酸等之鎢化合物,鋯系化合物、水滑石等,且亦可以脂肪酸和矽烷偶合劑等予以表面處理。其中,以鋅化合物,特別錫酸鋅、羥基錫酸鋅及硼酸鋅中選出至少1種以上之鋅鹽為合適。藉此,可更加提高難燃性。經由摻合該等化合物,則增大燃燒時之殼形成的速度,且殼形成更加強固。該等之硼酸鋅、羥基錫酸鋅、錫酸鋅,其平均粒徑5微米(μm)以下為佳,其中尤其以3微米(μm)以下為更佳。作為該等之硼酸鋅,例如,Alcanex FRC-500(2ZnO/3B2O3‧3.5H2O)、FRC-600(商品名、水澤化學公司製)等,作為錫酸鋅(ZnSnO3)、羥基錫酸鋅(ZnSn(OH)6),有Alcanex ZS、Alcanex ZHS(商品名、水澤化學公司製)等。
又,作為聚矽氧系之難燃賦予劑,可列舉聚矽氧樹脂、矽油。上述聚矽氧樹脂,可列舉具有可將SiO2、RSiO3/2、R2SiO、R3SiO1/2之構造單位組合之三次元網狀構造的樹脂等。此處,R表示甲基、乙基、丙基等之烷基、或、苯基、苄基等之芳香族基、或於上述取代基中含有乙烯基的取代基。其中,例如二甲基矽油、甲基苯基矽油等矽油,環氧改質、烷基改質、胺基改質、羧基改質、醇改質、醚改質等之改質矽油,二甲基聚矽氧烷橡膠、甲基乙烯基聚矽氧烷橡膠等之聚矽氧橡膠、甲基聚矽氧樹脂、乙基聚矽氧樹脂等之聚矽氧樹脂,微粒子狀之聚矽氧粉末(Si粉末)等。
該等聚矽氧粉末(Si粉末)等,亦具有作為成形輔助劑之機能、作為滑劑之機能。
本發明中,於使用聚矽氧系之難燃賦予劑之態樣中,相對於本發明之聚合體成分(A)、(B)、(C)及視情況亦含有(E)之合計100質量份,以1~30質量份、其中以2~20質量份、再於其中尤其以2~15質量份之範圍為適當。
以上,本發明中所用之填充劑(D),含有有機、無機之填充劑、各種之難燃性賦予劑、成形輔助劑、滑劑等,視需要可使用其1種以上。
又,填充劑(D)之比例,若以上述(A)、(B)及(C)之合計定為100質量份,相對於此,填充劑(D)為1~350質量份,其中尤其以100~300質量份為適當。藉此,可取得熱可塑性聚合體組成物之難燃性、機械物性、柔軟性之平衡。
於本發明中,將乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A)、丙烯系聚合體(B)及丙烯系聚合體(C)同時併用改質烯烴系聚合體(E)為佳。
此種改質烯烴系聚合體(E),係將乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A)、丙烯系聚合體(B)及丙烯系聚合體(C)以外之聚合體予以改質者,除了為改質聚烯烴,例如改質聚乙烯、改質聚丙烯、改質聚丁烯、改質聚-4-甲基戊烯、改質乙烯‧丙烯共聚合體、改質乙烯‧1-丁烯共聚合體等之改質乙烯‧α-烯烴共聚合體、改質丙烯‧1-丁烯共聚合體等之改質丙烯‧α-烯烴共聚合體、改質丙烯‧乙烯‧1-丁烯共聚合體等之改質丙烯‧乙烯‧α-烯烴共聚合體(由碳數4至20之α-烯烴中選出之α-烯烴)以外,可為改質乙烯不飽和酯系化合物共聚合體,例如,改質乙烯醋酸乙烯酯共聚合體、改質乙烯丙烯酸酯共聚合體等。
該等可將未改質之聚合體予以接枝改質而製造。
於改質中利用之具有極性基的乙烯基化合物,可使用具有酸、酸酐、酯、醇、環氧、醚等之含氧基的乙烯基化合物,異氰酸酯、醯胺基等之含氮基的乙烯基化合物,乙烯基矽烷等之具有含矽基的乙烯基化合物等。
其中尤其以具有含氧基的乙烯基化合物為佳,具體而言,以不飽和環氧單體、不飽和羧酸及其衍生物等為佳。作為不飽和環氧單體,為不飽和環氧丙基醚、不飽和環氧內基酯(例如,甲基丙烯酸環氧丙酯)等。作為上述不飽和羧酸,為丙烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、四氫酞酸、衣康酸、檸康酸、丁烯酸、異丁烯酸、Nadic AcidTM(橘型順式-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸)等。
又,作為上述不飽和羧酸之衍生物,可列舉上述不飽和羧酸的醯基鹵化合物、醯胺化合物、醯亞胺化合物、酸酐、及酯化合物等。具體而言,為馬來醯氯、馬來醯亞胺、順丁烯二酸酐、檸康酸酐、順丁烯二酸單甲酯、順丁烯二酸二甲酯、順丁烯二酸環氧丙酯等。
其中,以不飽和二羧酸及其酸酐為更佳,特別以順丁烯二酸、特佳為使用Nadic AcidTM及其酸酐。
另外,於上述未改質之烯烴系聚合體接枝的不飽和羧酸或其衍生物的接枝位置並無特別限制,若對此烯烴系聚合體之任意的碳原子結合不飽和羧酸或其衍生物即可。
如上述之改質烯烴系聚合體(E),可使用先前公知的各種方法,例如,如下之方法調製。
(1)將上述未改質之烯烴系聚合體以擠出機等熔融,並添加不飽和羧酸或其衍生物等進行接枝共聚合的方法。
(2)將上述未改質之烯烴系聚合體溶解於溶劑,並添加不飽和羧酸或其衍生物等進行接枝共聚合的方法。
任一方法,均為了將上述不飽和羧酸等之接枝單體以良好效率進行接枝共聚合,於自由基起始劑存在下進行接枝反應為佳。
作為上述自由基起始劑,例如,使用有機過氧化物、偶氮化合物等。作為上述有機過氧化物,可列舉過氧化苯甲醯、過氧化二氯基苯甲醯、過氧化二枯基等,作為上述偶氮化合物,為偶氮雙異丁腈、二甲基偶氮異丁酸酯等。
作為此種自由基起始劑,具體而言,較佳使用過氧化二枯基、過氧化二-第三丁基、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧基)己炔-3、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧基)己烷、1,4-雙(第三丁基過氧基異丙基)苯等之過氧化二烷基。
該等自由基起始劑,相對於未改質之烯烴系聚合體100質量份,通常使用0.001~1質量份、較佳為0.003~0.5質量份、更佳為0.05~0.3質量份之份量。
如上述使用自由基起始劑的接枝反應,或,未使用自由基起始劑進行接枝反應中的反應溫度,通常設定於60~350℃、較佳為150~300℃之範圍。
如此處理所得之改質烯烴系聚合體(E)中之具有極性基的乙烯基化合物接枝量,於改質烯烴系聚合體之質量設定為100質量%之情況,通常,以0.01~10質量%、較佳為0.05~5質量%。
於本發明中,使用如上述之改質烯烴系聚合體(E),特別,可取得填充劑(D)、與其他聚合體成分之相互作用強化,且機械強度、斷裂點延長度、柔軟性、耐熱性平衡優異的熱可塑性聚合體組成物。
另外,取代加入改質烯烴系聚合體(E),或與其同時,將上述聚合體(A)、(B)及(C)之至少一部分或全部進行改質亦取得同樣之效果。
關於此種情況,如上述,改質可根據上述烯烴系聚合體(E)中記載進行。本發明中,於聚合體(A)、(B)及(C)中,包含其一部分或全部經改質之聚合體(A)、經改質之聚合體(B)及經改質之聚合體(C)。
本發明之熱可塑性聚合體組成物,相對於上述之乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A)50~90質量%、示差掃描熱量計(DSC)測定之熔點為120~170℃之丙烯系聚合體(B)1~40質量%、及示差掃描熱量分析(DSC)測定之熔點為未滿120℃或未觀測到熔點之丙烯系聚合體(C)1~49質量%、((A)、(B)及(C)合計為100質量%)所構成之聚合體成分100質量份,含有填充劑(D)1~350質量份。
本發明之熱可塑性聚合體組成物中,熱可塑性聚合體組成物之各成分的組成,相對於上述之乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A)52~90質量%、其中以55~90質量%、更且以55~85質量%、以示差掃描熱量計(DSC)測定之熔點為120~170℃之丙烯系聚合體(B)1~30質量%,其中以1~20質量%、更且以1~10質量%及示差掃描熱量分析(DSC)測定之熔點為未滿120℃或未觀測到熔點之兩烯系聚合體(C)5~49質量%、其中以9~40質量%、更且以9~35質量%((A)、(B)及(C)合計為100質量%)所構成之聚合體成分100質量份,含有填充劑(D)100~300質量份的熱可塑性聚合體組成物為適當。
於聚合體成分中,若丙烯系聚合體(B)超過40質量%,則柔軟性、斷裂點延長度、難燃性降低。若丙烯系聚合體(C)超過49質量%,則難燃性降低。
又,併用改質烯烴系聚合體(E)時,熱可塑性聚合體組成物中之改質烯烴系聚合體(E)的比例,相對於上述之乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A)、丙烯系聚合體(B)、丙烯系聚合體(C)、及改質烯烴系聚合體(E)之合計100質量份,具有關於此改質之極性基的乙烯基化合物比例,以0.01~10質量份般調整併用為佳。
另外,(A)、(B)、(C)之一部分或全部經由具有極性基之乙烯基化合物所改質的聚合體時,其所含之具有極性基的乙烯基化合物亦作成被包含於上述的接枝量。
因此一般上,上述之聚合體成分(A)、(B)及(C)以外之聚合體以具有極性基之乙烯基化合物予以預先接枝改質等進行改質,作成上述之改質烯烴系聚合體(E)則可進行。於此種情況中,具有極性基之乙烯基化合物份量,於改質烯烴系聚合體之質量定為100質量%之情況,將0.01~10質量%、較佳為0.05~5質量%之改質烯烴系聚合體(E),以本發明之熱可塑性聚合體組成物之(A)、(B)、(C)及(E)所構成之聚合體成分((A)、(B)、(C)及(E)之合計為100質量%)中之2~30質量%、較佳為3~20質量%般摻合進行。
又,未使用(E),將本發明之聚合體成分之(A)、(B)及(C)之任一者的一部分或全部的聚合體予以接枝改質之情況,相對於聚合體(A)、(B)及(C)之合計100質量份,具有關於改質之極性基的乙烯基化合物比例,以0.01~10質量份般改質。
另外,使用改質烯烴系共聚合體(E)時之(A)、(B)及(C)間的比率,與未使用上述改質烯烴系共聚合體(E)之情況的比率範圍相同。填充劑(D)的摻合比例,係相對於(A)、(B)、(C)及(E)之合計100質量份,以1~350質量份、其中尤其以100~300質量份為適當。
於本發明之熱可塑性聚合體組成物中,在不損害本發明目的之範圍,視需要,亦可含有其他之合成樹脂、其他之橡膠、抗氧化劑、耐熱安定劑、紫外線吸收劑、耐候安定劑、抗靜電劑、增滑劑、防黏劑、結晶核劑、顏料、染料、滑劑、鹽酸吸收劑、防銅害劑等之添加物等。
此種其他之合成樹脂、其他之橡膠、添加物等之添加量,若不會損害本發明目的之範圍則無特別限定,例如,於熱可塑性聚合體組成物全體中,(A)、(B)、(C)、(D)及(E)之各成分合計為60~100質量%、較佳為80質量%~100質量%般含有的態樣為佳。殘餘部分為上述其他之合成樹脂、其他之橡膠、添加物等,作為此種成分,為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟等之聚烯烴系蠟,低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯與碳數4~10之α-烯烴之共聚合體所構成的LLDPE、乙烯系彈性體、苯乙烯系彈性體等。
本發明之熱可塑性聚合體組成物可根據先前公知的方法製造。例如,將上述各成分同時、或逐次地,例如於漢歇爾混合器、V型摻混機、轉鼓混合器、螺條混合器等中裝入混合後,以單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機等之多螺桿擠出機、捏和機、班伯里混合器等予以熔融混練則可取得。
其中,若使用多螺桿擠出機、捏和機、班伯里混合器等之混練性能優異的裝置,則可取得各成分更加均勻分散之高品質的熱可塑性聚合體組成物。又,於該等任意階段視需要亦可添加上述之其他添加劑,例如抗氧化劑等。
摻合各成分的順序並無特別限制,於併用改質烯烴系聚合體(E)時,預先將丙烯系聚合體(B)、丙烯系聚合體(C)、與改質烯烴系聚合體(E)熔融混練後,與其他之成分熔融混練為佳,或者,再將該等聚合體成分的一部分與填充劑(D)全部熔融混練作成母煉膠後,將其熔融混練供使用為佳。如此,可取得機械強度、硬度、柔軟性、及耐熱性平衡優異的組成物。
本發明之成形體,係由如上述之熱可塑性聚合體組成物所構成。本發明之成形體可使用上述之熱可塑性聚合體組成物,以先前公知的熔融成形法熔融成形為各種形狀。作為先前公知的熔融成形法,可列舉例如,擠出成形、旋轉成形、砑光成形、射出成形、壓縮成形、移轉成形、粉末成形、吹塑成形、真空成形等。於本發明之熱可塑性聚合體組成物之1個態樣中,以高比例含有填充劑,且機械強度、柔軟性、及耐熱性之平衡優異。更且,本發明之熱可塑性聚合體組成物可廣泛利用於具有難燃性的成形體,例如,電線、建材等。
又,上述成形體亦可為與其他材料所構成之成形體的複合體,例如,積層體等。
又,上述成形體因繼續保持機械強度,且柔軟性優異,耐損傷性亦優異之性能的平衡優異,例如,可適當使用於光纖被覆等為首之電線的絕緣體、電線護套等之電線被覆用途,特別因為可改善具有筒狀形狀之電線等成形體的耐損傷性,故可活用其柔軟性、耐熱性且適合電源軟線等之民生用、家庭用機器類之電線護套及電線被覆之用途。
又,此電線之絕緣體、電線護套等之被覆層,可根據先前公知之方法,例如,擠出成形等方法在電線周圍形成。
以下,根據實施例進一步具體說明本發明,但本發明不被該等實施例所限定。
商品名EVA FLEX EV40LX三井‧Dupont Polychemical股份有限公司製 醋酸乙烯酯含量41質量%、MFR(根據JIS K7210-99,190℃、2.16公斤荷重下測定)2克/10分鐘
商品名EVAFLEX EV270三井‧Dupont Polychemical股份有限公司製 醋酸乙烯酯含量28質量%、根據JIS K 7210-99,190℃、2.16公斤荷重下測定)1克/10分鐘
作為等規均質聚丙烯(以下簡稱為h-PP),使用丙烯‧乙烯共聚合體(Tm;160℃,熔融流動速率(溫度230℃,荷重2.16公斤);3克/10分鐘)。
使用以國際公開2004/87775號說明書中記載之方法所製造的丙烯‧1-丁烯共聚合體(MFR(溫度230℃);7克/10分鐘、Tm;75℃、1-丁烯含量;26莫耳%、Mw/Mn;2.1、結晶化度(WAXD法);28%)。
使用以國際公開2004/87775號說明書中記載之方法所製造的丙烯‧乙烯‧1-丁烯無規共聚合體(MFR(溫度230℃);6.0克/10分鐘、Tm;未觀測到、乙烯含量;16莫耳%、1-丁烯含量;6莫耳%、Mw/Mn;2.0、蕭氏A硬度;75、結晶化度(WAXD法);5%以下、mm值;90%)。
使用丙烯‧乙烯共聚合體(MFR(溫度230℃);3.0克/10分鐘、Tm;46℃及109℃、乙烯含量;22莫耳%、Mw/Mn;2.1、蕭氏A硬度;67)。
使用Albel(股)製(Mg(OH)2)(商品名、Magnifin H51V)。平均粒徑d50=1.6~2.0微米(μm)
使用CLARIANT製有機次膦鹽(商品名、Exolit OP1230)。
使用CLARIANT製多磷酸銨(APP)(商品名、Exolit AP462)。
使用東麗‧Dow Coning製Si粉末(商品名、DC4-7081)。
作為難燃性賦予劑,且亦可作用為成形輔助劑(滑劑)。
使用利用金屬茂觸媒製造之下列的乙烯‧1-丁烯共聚合體(E-1),製造順丁烯二酸酐接枝改質乙烯‧1-丁烯共聚合體(E-2)。
乙烯‧1-丁烯共聚合體(密度;870kg/m3、MFR(190℃);0.5克/10分鐘、Mw/Mn;2.1)
將上述之乙烯‧1-丁烯共聚合體(E-1)10公斤、與順丁烯二酸酐50克及過氧化二-第三丁基3克溶解於丙酮50克的溶液於漢歇爾混合器中摻混。
其次,將所得之摻混物,由螺桿徑40mmΦ、L/D=26之單螺桿擠出機的漏斗中投入,以樹脂溫度260℃、擠出量6公斤/小時擠出成束狀。其次,水冷後,丸狀化,取得順丁烯二酸酐接枝改質乙烯‧1-丁烯共聚合體(E-2)。
由所得之酸改質乙烯‧1-丁烯共聚合體(E-2),以丙酮將未反應的順丁烯二酸酐萃取後,測定此共聚合體中之順丁烯二酸酐接枝量之結果,接枝量為0.43質量%。
物性值如下測定。
根據13C-NMR圖譜的解析求出。
乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A),根據JIS K 7210-99,於190℃、2.16公斤荷重下測定。
關於其他,根據ASTM D-1238,於溫度190℃或230℃2.16公斤荷重下測定。
求出DSC的發熱‧吸熱曲線,將升溫時之△H為1 J/g以上之熔解峰值頂點位置的溫度定為Tm。測定係將試料塞入鋁鍋,以100℃/分鐘升溫至200℃為止並於200℃保持5分鐘後,以10℃/分鐘降溫至-150℃為止,其次以10℃/分鐘升溫至200℃為止時的發熱‧吸熱曲線求出。
根據GPC(凝膠滲透色層分析),使用鄰二氯苯溶劑,以溫度140℃測定。
根據ASTM D1505記載之方法測定。
使用RINT2500(理學公司製)作為測定裝置,並以使用CuKα作為X射線源測定之廣角X射線圖像的解析求出。
使用烏伯類德型黏度計,將聚合體試料溶解於十氫化萘,並以溫度135℃進行此溶液的黏度測定,由此測定值求出極限黏度。
根據ASTM D638,以加壓成形機作成2mm厚度的薄片,對於此薄片,測定斷裂點強度(TS)、斷裂點延長度(EL)、拉伸初期彈性率。
根據ASTM D2240,以加壓成形機作成2mm厚度的薄片,對於此薄片,使用A型測定器,押針接觸後立即讀取刻度。
根據ASTM D2240,以加壓成形機作成2mm厚度的薄片,對於此薄片,使用D型測定器,押針接觸後5秒鐘讀取刻度。
根據JIS K7201-2。以加壓成形機作成2mm厚度的薄片,並測定此薄片,使用作為難燃性的尺度。
根據JIS C3005。以加壓成形機作成2mm厚度的薄片,並對此薄片以指定之條件(90℃、30分鐘)測定,使用作為耐熱性的指標。
對1.8mmΦ的平面壓頭一邊加以2kg/cm2的壓力一邊測定以升溫速度5℃/分鐘加熱時的變位(浸入深度),將其到達500μm時的溫度定為軟化溫度,並使用作為耐熱性的指標。
根據UL 1580規格,以電線形狀實施垂直燃燒試驗(UL VW-1試驗),並使用作為難燃性的指標。
使用LA BOPLASTOMILL(東洋精機(股)製)將表1摻合而成的組成物予以混練。
以加壓成形機,將其成形為厚度2mm的薄片(加熱:溫度190℃、7分鐘、冷卻:溫度15℃、4分鐘、冷卻速度約:40℃/分鐘)。對於此薄片實施之斷裂點延長度(EL)、拉伸初期彈性率(Young率)、蕭氏硬度D、加熱變形、TMA軟化溫度、及氧指數的評估結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
於醋酸乙烯酯含量為41質量%之EVA中,在聚合體成分不併用h-PP,PBER、或PBR之情況(比較例1、比較例2),於加熱變形中之厚度減少率高,且耐熱性不夠充分。未併用PBER或PBR之情況(比較例3)、或再不併用EVA之情況(比較例4),柔軟性、斷裂點延長度不夠充分。相對地,併用EVA、h-PP及PBER之情況(實施例1~6),可取得柔軟性、機械強度、斷裂點延長度、耐熱性、難燃性之性能平衡優異的成形品。
又,於醋酸乙烯酯含量為28質量%之EVA中,在聚合體成分不併用h-PP、PBER、PER或PBR之情況(比較例5、比較例6),耐熱性不夠充分。未併用PBER、PER或PBR之情況(比較例7),柔軟性、斷裂點延長度不夠充分。相對地,併用EVA、h-PP及PBER或PER之情況(實施例7~12),可取得柔軟性、機械強度、斷裂點延長度、耐熱性、難燃性之性能平衡優異的成形品。
以雙螺桿擠出機(螺桿徑32mm、L/D=42)將表2摻合而成的組成物熔融混練,取得對應之樹脂複合物。此時,留意樹脂溫度不會超過230℃。
使用電線塗敷器,將所得之複合物被覆銅芯線(武藏野金線公司製、0.18mmΦ之30根扭轉、間距:13、右捲、外徑:1.2mmΦ)取得電線(外徑:4.0mmΦ)。
物性值之測定結果示於表2。另外,實施例14、15於UL的VW-1試驗合格。
本發明之熱可塑性聚合體組成物,亦可以高比例含有填充劑,機械強度、柔軟性、及耐熱性之平衡優異。更且,本發明之熱可塑性聚合體組成物,可廣泛利用於具有難燃性的成形體,例如,電線、建材等。
將本發明之熱可塑性聚合體組成物使用於電線護套之絕緣層及電線被覆之用途時,本發明之成形體為電線護套及/或被覆層,此電線護套及被覆層以先前公知的方法,例如擠出成形方法在電線周圍形成。
若根據本發明,則可提供具有高度難燃效果,且柔軟之熱可塑性聚合體組成物、及其成形體。
本發明之熱可塑性聚合體組成物,因具有如上述之效果,故適合各種成形體,例如電線被覆、帶、薄膜、難燃片材、管、吹塑成形體、難燃壁紙等用途,特別適合光纖之被覆等為首的電線護套、及其絕緣層及電線被覆的用途。其中,尤其適合於活用此柔軟性、耐熱性之電源軟線等之民生用、家庭用之機器類的電線護套及電線被覆的用途。
Claims (9)
- 一種熱可塑性聚合體組成物,其係相對於乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A)50~90質量%、以示差掃描熱量分析(DSC)測定之熔點為120~170℃之丙烯系聚合體(B)1~40質量%、及以示差掃描熱量分析(DSC)測定之熔點為未滿120℃或未觀測到熔點之丙烯系聚合體(C)1~49質量%((A)、(B)及(C)之合計為100質量%)所構成之聚合體成分100質量份,含有1~350質量份之由有機次膦酸鹽(phosphinate)及多磷酸化合物中選出之1種以上的填充劑(D)。
- 如申請專利範圍第1項之熱可塑性聚合體組成物,其中,丙烯系聚合體(C)係由丙烯‧乙烯無規共聚合體(C-0)、丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1)及丙烯‧乙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2)中選出之至少1種,(a)以凝膠滲透層析(GPC)測定之分子量分佈(Mw/Mn)為1~3。
- 如申請專利範圍第1或2項之熱可塑性聚合體組成物,其中,上述丙烯系聚合體(C)係滿足下述(b)之丙烯‧碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-1),(b)熔點Tm(℃)、與13C-NMR圖譜測定求出之共聚單體構成單位的含量M(莫耳%)為滿足以下之關係式(1)(但,Tm為未滿120℃):146exp(-0.022M)≧Tm≧125exp(-0.032M) (1)。
- 如申請專利範圍第1或2項之熱可塑性聚合體組成物,其中,上述丙烯系聚合體(C)係滿足下述(n)之丙烯‧乙烯、碳原子數4~20之α-烯烴無規共聚合體(C-2),(n)含有來自丙烯之構成單位40~85莫耳%、來自乙烯之構成單位5~30莫耳%、及來自碳原子數4~20之α-烯烴之構成單位5~30莫耳%(此處,來自丙烯之構成單位、來自乙烯之構成單位、及來自碳原子數4~20之α-烯烴之構成單位的合計為100莫耳%)。
- 如申請專利範圍第1或2項之熱可塑性聚合體組成物,其中,乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A)係乙烯與乙烯酯系化合物的共聚合體。
- 如申請專利範圍第5項之熱可塑性聚合體組成物,其中,乙烯‧不飽和酯系化合物共聚合體(A)係乙烯與醋酸乙烯酯的共聚合體,醋酸乙烯酯含量為25質量%以上且50質量%以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之熱可塑性聚合體組成物,其中,進一步含有改質烯烴系聚合體(E),且具有關於此改質之極性基的乙烯基化合物比例,相對於(A)、(B)、(C)及(E)之合計100質量份,為0.01~10質量份。
- 一種成形體,其係由申請專利範圍第1或2項之熱可塑性聚合體組成物所構成。
- 如申請專利範圍第8項之成形體,其中,上述成形體為 電線之絕緣體或電線護套。
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