JPH0613623B2 - ポリエチレン樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ポリエチレン樹脂組成物に関し、さらに詳
しく言うと、難熱性に優れると共にたとえ燃焼したとし
ても有害ガスを発生せず、しかも、機械的特性や低温脆
化性などに優れ、たとえば電線被覆用素材として好適な
ポリエチレン樹脂組成物に関する。

〔従来の技術およびその問題点〕 従来、熱可塑性樹脂を難燃化するために、該樹脂難燃化
剤としてハロゲン化合物を添加することが行なわれてい
る。しかし、このようにハロゲン化剤を配合した熱可塑
性樹脂が燃焼するとき、有害ガスが発生するという欠点
がある。

この欠点を解消するために、熱可塑性樹脂に水酸化マグ
ネシウムと炭素微粉末とを配合することが提案されてい
る（特公昭５７−１０８９８号公報参照）。

前記公報に記載された組成物は、前述の欠点を解消して
はいるものの、熱可塑性樹脂に大量の無機充填剤を配合
しているので、組成物の伸びの大幅な低下、低温脆化温
度の上昇などの新たな問題点が生じている。

この発明者らは、特定の直鎖状低密度ポリエチレンと無
機充填剤とを組み合わせた樹脂組成物は、難燃性、伸び
および低温脆化性に秀れていることを見い出した。

しかし、この発明者が見い出した組成物は、高温にさら
されると結晶化が進行し、せっかく向上した伸びが低下
してしまうと言う若干の欠点がある。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、難燃性に優れると共に燃焼時に有毒
ガスを発生させず、しかも、引張特性と低温脆化性とも
に優れているポリエチレン樹脂組成物を提供することで
ある。

この発明の他の目的は、高温さらしても伸び率などの引
張特性の低下しないポリエチレン樹脂組成物を提供する
ことである。

この発明の他を目的は、たとえば電線被覆用素材などに
優れたポリエチレン樹脂組成物を提供することである。

〔前記目的を達成するための手段〕

前記目的を達成するために、この発明者が鋭意研究した
結果、熱可塑性樹脂として特定のポリエチレン樹脂を選
択し、さらに特定のエラストマーを選択すると共に無機
物充填剤として特定に化合物を選択し、これらを組み合
わせることによって、前記目的を達成することができる
ことを見出して、この発明に到達した。

すなわち、この発明の概要は、エチレン単位と炭素数６
以上のα−オレフィン単位とを有する直鎖状低密度ポリ
エチレン１０〜５８重量％、ムーニー粘度が２０〜９０
であるエチレン系エラストマー２〜１０重量％および平
均粒径が２．２〜８．０μｍである水酸化マグネシウム
４０〜８０重量％を有することを特徴とするポリエチレ
ン樹脂組成物である。

前記直鎖状低密度ポリエチレン（以下LLDPEと略称す
る。）はエチレンと炭素数６以上、好ましくは６〜１０
のα−オレフィン、例えばヘキセン−１，４−メチル−
ペンテン−１，オクテン−１，デセン−１などのα−オ
レフィンの１種−または２種以上を０．２〜２０モル
％、特に１〜１０モル％の量で液相または気相で共重合
させることにより得られるものが好ましい。このように
LLDPEとしては密度が0.900〜0.940g/cm³、好ましくは0.
910〜0.930g/cm³であり、メルトインデックス（ＭＩ）
が0.05〜５ｇ／１０分、好ましくは０．１〜３．０g/１
０分のものがある。

ここで、前記LLDPE中のα−オレフィン単位の炭素数が
５以下であるときには、ポリエチレン樹脂組成物の引張
特性および低温脆化性が悪化することがあって好ましく
ない。

また、このLLDPE中の、炭素数６以上のα−オレフィン
単位の含有量が２０モル％を越えると、引張強度および
弾性率が低下すると共に耐熱性が低下することがあり、
また、その含有量が０．２モル％未満だと、このα−オ
レフィン単位を含有させる効果が表われないことがあ
る。

また、このLLDPEのＭＩが0.05ｇ／１０分未満だと、ポ
リエチレン樹脂組成物の成形性が低下することがあり、
５．０ｇ／１０分を越えると引張伸びおよび低温脆化性
が悪化することがある。

前記エチレン系エラストマーとしては、たとえばエチレ
ン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジ
エンゴム、エチレン−１−ブテンゴム、エチレン−イソ
ブチレンゴム、ポリイソブチレン、エチレン−イトブチ
レンゴム、およびこれらの混合物などが挙げられる。こ
れらのゴム状弾性体の中でもエチレン−プロピレンゴ
ム、エチレン−プロピレン−非共役ジエンゴムなどが好
ましい。

前記の好ましいエチレン−プロピレンゴム、エチレン−
プロピレン−非共役ジエンゴムなどについては、さらに
エチレン：プロピレンのモル比が５：１〜１：３の範囲
のものが好ましい。

非共役ジエンとしてはノルボルネン、液状ジエン類、脂
肪族ジエン類などが選ばれるが、５−エチリデン−２−
ノルボルネンおよびジシクロペンタジエンが好ましく、
その割合はヨウ素価で表わして４０以下の範囲が好まし
い。

また、このエチレン性エリストマーは、そのムーニー粘
度（ＭＬ₁₊₄、１００℃）が２０〜９０であるので望ま
しい。

そのムーニー粘度が前記範囲内にあると、高温の条件下
にこのポリエチレン樹脂組成物をさらしても、引張伸び
の低下を抑制することができるからである。

前記水酸化マグネシウムについては特に制限がないが、
その平均粒径が２．２〜８．０μｍ、特に２．５〜５．
０μｍの範囲内にあるのが望ましい。平均粒径が前記範
囲内にあると、前記範囲が外れる場合に比べて、このポ
リエチレン樹脂組成物はその引張特性および低温脆化性
がより向上するからである。

このポリエチレン樹脂組成物は、前記特定のLLDPEと、
前記特定のエチレン系エラストマーと、水酸化マグネシ
ウムとを、特定の割合で配合するものである。

その配合割合としては、前記LLDPEが１０〜58重量％、
特に２４〜５２重量％であり、エチレン系エラストマー
２〜１０重量％、特に３〜８重量％であり、水酸化マグ
ネシウが４０〜８０重量％、特に４５〜７０重量％であ
る。

エチレン系エラストマーの配合割合が２重量％未満だ
と、ポリエチレン樹脂組成物を高温条件下にさらした後
の、その引張伸びの低下を有効に防止することができな
い。また、その配合割合が１０重量％を越えると、引張
強度、弾性率が低下するため好ましくない。

水酸化マグネシウムの配合割合が４０重量％未満だと、
ポリエチレン樹脂組成内の難燃性が低下し、また、８０
重量％を越えると、ポリエチレン樹脂組成物の引張伸び
や低温脆化性が悪化する。

また、このポリエチレン樹脂組成物は、第４成分として
カーボンブラックを配合するのが好ましい。カーボンブ
ラックを配合すると、このポリエチレン樹脂組成物の難
燃性をさらに向上させることができるからである。

このカーボンブラックとしては、ファーネスブラック、
サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチンブラ
ックなどのファーネス法により製造したもの、チャンネ
ルブラック、ナフタリンブラックなどの衝撃性により製
造したものなどの任意のものを使用すことができる。

難燃性の向上、作業性、均一混練性などの観点から、平
均粒径１〜３００ｍμ、特に５〜１２０ｍμのカーボン
ブラックが好ましい。

この場合、カーボンブラックの配合量としては、前記LL
DPEとエチレン系エラストマーと水酸化マグネシウムと
の合計１００重量部に対して６重量部以下、特に０．２
〜４重量部とするのが好ましい。カーボンブラックを６
重量部よりも多く配合すると、かえって逆効果となるば
かりか、伸び率も低下する。

さらに、このポリエチレン樹脂組成物には、この発明の
目的を阻害しない限り、ヒンダードフェノール系、リン
系（亜リン酸エステル系、リン酸エステル系等）、アミ
ン系等の酸化防止剤、たとえばベンゾトリアゾール系、
ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、たとえば脂肪族カル
ボン酸エステル系、パラフィン系の外部滑剤、常用の難
燃化剤離型剤、帯電防止剤、着色剤などを配合すること
ができる。

前記のヒンダードフェノール系酸化防止剤としてはＢＨ
Ｔ（２，６−ジ第三ブチル−ｐ−クレゾール）、チバ・
ガイガー社製「イルガノックス1076」、「イルガノック
ス1010」（いずれも商品名を示す。）、エチル社製「エ
チル３３０」（商品名）、住友化学（株）製「スミライ
ザーＧＭ」（商品名）などを、好適に用いることができ
る。

その他に、無機充填剤、有機充填剤、などを必要に応じ
て配合することができる。

前記無機充填剤としては、たとえば、炭酸カルシウム、
炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫酸カルシ
ウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、亜硫酸カルシウム
等の亜硫酸塩、タルク、クレー、マイカ、アスベスト、
ガラス繊維、ガルサビーズ、ケイ酸カルシウム、モンモ
リロナイト、ベントナイト等のケイ酸塩、鉄、亜鉛、ア
ルミニウム等の金属粉、炭化ケイ素、チッ化ケイ素等の
セラミックおよびこれらのウイスカ、カーボンブラッ
ク、グラフィイト、炭酸繊維等が挙げられ、これらの無
機質充填剤を単独で、あるいは２種以上の前記無機質充
填剤を混合して使用することができる。

前記無機質充填剤は、粒状、板状、繊維状のいずれの形
態であってもよいが、その粒系が０．２〜２０μｍの範
囲内にあるのが好ましいであろう。

このポリエチレン樹脂組成物は、たとえば次の方法によ
り製造することができる。

すなわち、各成分をドライブレンドした後に、たとえ
ば二軸混練機で混練する方法、各成分をバンバリーミ
キサーなどに一括投入し、混練する方法あらかじめマ
スターバッタを作っておき、残余の成分を混練する方
法、などである。

このポリエチレン樹脂組成物は、難燃製に秀れていると
共に燃焼時に有害ガスを発生させないので、通信ケーブ
ル、送電線などの電線被覆用素材として好適であり、ま
た伸び、引張強度などの引張特性や低温脆化性に秀れて
いるので寒冷地あるいは高温となる場所に設けられる電
線の被覆用素材に好適である。その他、各種の成形品た
とえばシート、フィルムなどに成形することもできる。

成形法としては、押出成形、共押出成形、射出成形、圧
空成形、金型成形など、従来から公知の方法を採用する
ことができる。

［発明の効果］ この発明によると、難燃性に優れると共にたとえ燃焼し
たとしても有毒ガスを発生させず、しかも引張特性たと
えば引張伸びや強張強度が優れ、高温条件下にさらされ
てもその引張特性の低下がなく、さらに、低温脆化性に
優れ、電線被覆用素材などに好適なポリエチレン樹脂組
成物を提供することができる。

〔実施例〕

（実施例１〜１０、比較例１〜１１） LLDPE、エチレン−プロピレンゴム、水酸化マグネシウ
ムおよびカーボンブラックを用意し、第１表に示す割合
でドライブレンドした後、１８０℃で混練し樹脂組成物
のペレットを得た。このペレットの射出成形試験片を用
いて試験した結果を第１表に示す。

〈各成分の内容〉 LLDPEＡ：ＭＩ＝１．０g/10分 オクテン−１単位含有量４モル％ LLDPEＢ：ＭＩ＝２．５ オクテン−１単位含有量８モル％ LLDPEＣ：ＭＩ＝１．０ ヘキセン単位含有量６モル％ LLDPEＤ：ＭＩ＝10.0 オクテン−１単位含有量２モル％ LLDPEＥ：ＭＩ＝１．０ ブテン−１単位含有量４モル％ LLDPEＦ：ＭＩ＝２．０ ブテン−１単位含有量６モル％ HDPE ：高密度ポリエチレン、ＭＩ＝１．０ LDPE ：低密度ポリエチレン、ＭＩ＝２．５ エチレン−プロピレン系ゴム Ａ ：エチレン−プロピレンゴム、 日本合成ゴム（株）製 ＥＰ−０２Ｐ ムーニー粘度２４、プロピレン含有量 ２６wt％ Ｂ ：エチレン−プロピレンゴム、 日本合成ゴム（株）製 ＥＰ−０７Ｐ ムーニー粘度７０ Ｃ ：エチレン−プロピレ−エチレンデンノルボルネン
ゴム、 日本合成ゴム（株）製 ＥＰ−３３Ｐ ムーニー粘度４５、ヨウ素価２６、 プロピレン含有量４２wt％ ＳＢＲ：ムーニー粘度６７、旭化成（株）製ソルブレン
1205 ＢＲ ：ムーニー粘度６７、日本合成ゴム（株）製ＢＲ
−０１ ファーネス：ファーネスブラック、平均粒径２０ｍμ ケッチン ：ケッチンブラック、平均粒径３０ｍμ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレン単位と炭素数６以上のα−オレフ
   ィン単位とを有する直鎖状低密度ポリエチレン１０〜５
   ８重量％、ムーニー粘度が２０〜９０であるエチレン系
   エラストマー２〜１０重量％および平均粒径が２．２〜
   ８．０μｍである水酸化マグネシウム４０〜８０重量％
   を有することを特徴とするポリエチレン樹脂組成物。