DE60012063T2

DE60012063T2 - Flammhemmende Polymermischung

Info

Publication number: DE60012063T2
Application number: DE60012063T
Authority: DE
Inventors: Nakashima Hiroki; Kodama Kazuhisa
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: EP1033384A3; US6576691B2; US20020161093A1; EP1033384A2; EP1033384B1; DE60012063D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine flammbeständige Polymer-Zusammensetzung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine flammbeständige Polymer-Zusammensetzung, die über eine ausgezeichnete Flammbeständigkeit verfügt; die bei Verbrennung frei von Ausstoss von toxischem Gas wie Halogengas u.ä. ist; die frei von umweltverunreinigenden Substanzen wie Phosphor, Blei u.ä. ist; die überlegene, gut ausgewogene Eigenschaften wie Form-Verarbeitbarkeit, Zugfestigkeit, Biegsamkeit (Nicht-Weissen bei Biegen), Durchbiegefestigkeit, Flexibilität u.ä. aufweist; und die nützlich ist für eine Vielfalt von Anwendungen wie Überzüge von elektrischem Draht für elektrische Leitungen in Anlagen, oder Sicherheitsgurte für Fahrzeuge, industrielle Materialien für Isolierbänder u.ä.
Beschreibung des allgemeinen Standes der Technik
Wegen der ausgezeichneten physikalischen und chemischen Eigenschaften werden Polyolefin-gestützte Polymere (Harze) mittels verschiedener Methoden wie Strangpressen, Spritzgiessen u.ä. zu Filmen, Folienbahnen, Rohren, Behältern, elektrischen Drähten, Kabel u.ä. verarbeitet und werden als Haushaltsgeräte und industrielle Materialien benutzt. Weil diese Polyolefin-Harze leicht entflammbar sind, wurden verschiedene Verfahren offenbart, um die Harze schwer entflammbar zu machen. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten gebräuchlichsten Verfahren wird ein Halogen-enthaltendes organisches Flammschutzmittel zusammen mit Polyolefin-Harzen verwendet. Obwohl der Gebrauch einer kleinen Menge von einem solchen Flammschutzmittel einen ausgezeichneten flammbeständigen Effekt ausübt, hat das Flammschutzmittel bei Verbrennung ein Problem der Erzeugung von korrosivem und toxischem Gas.
Kürzlich ist eine flammbeständige Propylen-Harz-Zusammensetzung offenbart worden, die kein Halogenenthaltendes organisches Flammschutzmittel umfasst (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 263851/1990). Da diese Zusammensetzung allerdings ein Phosphor-Flammschutzmittel enthält, welches hygroskopische Eigenschaften aufweist, erfordert die Zusammensetzung eine Massnahme zur Verhinderung eines Ausblutens. Auch wenn ein gewisser Effekt zur Vermeidung von Ausbluten durch den Zusatz eines olefinischen Kautschuks und eines Silan-Haftmittels erreicht werden kann, ist die resultierende Zusammensetzung unter dem Gesichtspunkt von Merkmalen wie Biegsamkeit, Flexibilität u.ä. als auch unter dem Gesichtspunkt der Umweltverträglichkeit nicht unbedingt zufriedenstellend.
Ein weiteres Beispiel ist eine flammbeständige Polypropylen-Zusammensetzung, die ein Propylen-Homopolymer, Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk, Bis(2,3-dibrompropyl)ether von Tetrabrombisphenol S und Antimontrioxid umfasst (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 183337/1981). Da Bis(2,3-dibrompropyl)ether von Tetrabrombisphenol S, was in dieser Zusammensetzung als Flammschutzmittel verwendet wird, allerdings ein verdächtigtes Umwelthormon ist, ist die Zusammensetzung nicht unbedingt zufriedenstellend unter dem Gesichtspunkt der Umweltverträglichkeit. Obwohl die Zusammensetzung wegen der Verwendung eines Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuks eine verbesserte Schlagzähigkeit aufweist, ist die Flexibilität, welche bei der Verwendung der Zusammensetzung als Überzug von elektrischem Draht für die Verdrahtung und Fertigung erforderlich ist, nicht zwangsläufig zufriedenstellend.
Ferner ist ein Verfahren der Benutzung einer hydratisierten, anorganischen Metall-Verbindung wie Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid als Nicht-Schadstoff und umweltverträgliches Flammschutzmittel offenbart worden (z.B. offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 279736/1998). Allerdings muss einer flammbeständigen Zusammensetzung eine grosse Menge von einer solchen hydratisierten, anorganischen Metall-Verbindung hinzugefügt werden, um eine angemessen hohe Flammbeständigkeit zu gewährleisten. Dies führt nicht nur zur Minderung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Zugfestigkeit, sondern beeinträchtigt auch die Formverarbeitbarkeit.
EP-A-0 370 518 offenbart eine flammenhemmende Zusammensetzung, die ein thermoplastisches Harz, Magnesiumhydroxid und ein hydriertes Styrol-Butadien-Copolymer umfasst. Das thermoplastische Harz kann ein Homopolymer oder ein Copolymer von Ethylen sein, das durch Verwendung eines α-Olefins oder eines funktionalisieren α-Olefins copolymerisiert ist, ein hydriertes Styrol-Butadien-Copolymer, welches hydriert ist, um die Ungesättigtheit in der Polymerkette im Wesentlichen zu beseitigen, und ein anorganisches Flammschutzmittel wie Magnesiumhydroxid. Eine solche Zusammensetzung besitzt Beständigkeit gegenüber Weissen, verursacht durch Kohlenstoffdioxid.
US-A-4,622,350 offenbart eine flammenhemmende Isolierungs-Polymer-Zusammensetzung, die ein Polypropylen, ein hydriertes Monoalkylaren/konjugiertes Dien-Blockcopolymer, ein funktionalisiertes Polypropylenwachs von geringer Molekülmasse und einen anorganischen Füllstoff wie hydratisiertes Magnesia umfasst. Es wird bevorzugt, dass zwischen ungefähr 35 und ungefähr 55 Mol-% der kondensierten Butadieneinheiten im Butadien-Polymerblock des hydrierten Monoylkylaren/konjugiertes Dien-Blockcopolymers 1,2-Konfiguration haben. Solche Zusammensetzungen weisen eine erhöhte Zugfestigkeit auf, ausgedrückt durch die Spannung bei Bruch.
EP-A-0 398 758 richtet sich auf hydrierte Blockcopolymere aus konjugierten Dienen mit einem Polystyrol-reduzierten Molekulargewichts-Zahlenmittel von 50000 bis 600000, die ein Hydrierungsprodukt sind von einem (A)-(B)-Blockcopolymer, (A)-(B)-(C)-Blockcopolymer oder (A)-(B)-(A)-Blockcopolymer. Innerhalb der Blöcke ist (A) ein Polymerblock aus einer alkenylaromatischen Verbindung und (B) ein Homopolymerblock aus einem konjugierten Dien, in dem der Vinylgehalt vom konjugierten Dien-Teil mehr als 60% ist, oder ein statistischer Copolymerblock aus einer alkenylaromatischen Verbindung und einem konjugierten Dien, in dem der Vinylgehalt vom konjugierten Dien-Teil 15% oder mehr ist, und (C) ein konischer Copolymerblock aus einer alkenylaromatischen Verbindung und einem konjugierten Dien, in dem der Anteil der alkenylaromatischen Verbindung schrittweise zunimmt. Im (A)-(B)-(A)-Blockcopolymer ist das Gewichtsverhältnis (A)/(B) von 5/95 bis 60/40. Im Hydrierungsprodukt sind mindestens 80% der ungesättigten Doppelbindungen vom konjugierten Dien-Teil durch die Hydrierung gesättigt. Wenn der Vinylgehalt im konjugierten Dien-Teil in Block (B) auf mehr als 60% eingestellt wird, wird die Flexibilität der dieses hydrierte Blockcopolymer enthaltenden Harz-Zusammensetzung verbessert.
EP-A-0 546 841 offenbart eine gegen Abnutzung beständige, flammenhemmende Zusammensetzung, umfassend 100 Gewichtsanteile von einem Polymer-Bestandteil, der bezogen auf das Gesamt-Polymergewicht zu 50 bis 90% nach Gewicht ein polyolefinisches Harz mit einer maximalen Temperaturspitze (Tm) höher als 125°C, wie durch DSC gemessen wurde, und bezogen auf das Gesamt-Polymergewicht zu 10 bis 50% nach Gewicht ein Polyethylen-Harz oder Kautschuk mit einer maximalen Temperaturspitze (Tm) tiefer als 125°C, wie durch DSC gemessen wurde, enthält; und 30 bis 200 Gewichtsanteile von einem anorganischen Flammschutzmittel, wobei der Polymer-Bestandteil bezogen auf 1 g entsprechend 10^–8 bis 10^–3g Polymere mit mindestens einer speziellen funktionellen Gruppe enthält. Das polyolefinische Harz kann ein Ethylen-Homopolymer, Copolymere von Ethylen und α-Olefinen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und Gemische davon beinhalten. Das Polyethylen-Harz oder -Kautschuk kann Polyethylene niedriger Dichte, Ethylen-Vinylester-Copolymere, Copolymere und Kautschuk aus Ethylen und α,β-ungesättigtem Carbonsäurealkylester beinhalten. Als Kautschuk können ein statistisches Copolymer (EPM), das Ethylen und Propylen als Hauptbestandteile enthält, und ein statistisches Copolymer (EPM), das zusätzlich zum Ethylen und Propylen ein Dien-Monomer als dritten Bestandteil enthält, genannt werden. Eine solche Polymer-Zusammensetzung besitzt eine verbesserte Hitzebeständigkeit, während mechanische Festigkeit, Flexibilität, Verarbeitbarkeit und Flammverzögerungsvermögen beibehalten werden.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Situation erarbeitet und hat eine Aufgabe, eine flammbeständige Polymer-Zusammensetzung mit ausgezeichneter Flammbeständigkeit bereitzustellen; die bei Verbrennung frei von Ausstoss von toxischem Gas wie Halogengas u.ä. ist; die frei von umweltverunreinigenden Substanzen wie Phosphor, Blei u.ä. ist; die überlegene, gut ausgewogene Eigenschaften wie Form-Verarbeitbarkeit, Zugfestigkeit, Biegsamkeit (Nicht-Weissen bei Biegen), Durchbiegefestigkeit, Flexibilität u.ä. aufweist; und die nützlich ist für eine Vielfalt von Anwendungen wie Überzüge von elektrischem Draht für elektrische Leitungen in Anlagen, oder Sicherheitsgurte für Fahrzeuge, industrielle Materialien für Isolierbänder u.ä.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Infolge umfassender Studien haben die Erfinder herausgefunden, dass eine flammbeständige Polymer-Zusammensetzung, die bei Verbrennung kein toxisches Gas erzeugt, die frei ist von umweltverunreinigenden Substanzen und die alle der obigen Besonderheiten erfüllt, mittels einer Harz-Zusammensetzung wie unter Anspruch 1 definiert erhalten werden kann. Dieser Fund hat zur Vollendung der vorliegenden Erfindung geführt. Insbesondere können die folgenden flammbeständigen Polymer-Zusammensetzungen nach den bevorzugen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden.

(1) Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung wie oben definiert, wobei das olefinische Polymer (a-1) ein Gemisch aus einem nichtmodifizierten Polyolefin und einem eine funktionelle Gruppe enthaltenden modifizierten Polyolefin ist.
(2) Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung wie unter (1) beschrieben, wobei der Gehalt vom modifizierten Polyolefin im Gemisch 5-150 Gewichtsanteile für 100 Gewichtsanteile vom nichtmodifizierten Polyolefin beträgt.
(3) Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung wie unter (1) beschrieben, wobei die funktionelle Gruppe im modifizierten Polyolefin mindestens eine Gruppe, gewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Säureanhydridgruppe, Carboxylgruppe, Hydroxygruppe, Aminogruppe, Isocyanatgruppe und Epoxygruppe ist.
(4) Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung wie oben beschrieben, wobei das statistische Copolymer von Ethylen und einem α-Olefin mit 4-10 Kohlenstoffatomen (a-3) in Bestandteil (A) ein statistisches Copolymer von Ethylen und 1-Buten oder ein statistisches Copolymer von Ethylen und 1-Octen, oder beides ist.
(5) Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung wie oben beschrieben, wobei das anorganische Flammschutzmittel (B) Magnesiumhydroxid oder Aluminiumhydroxid, oder beides umfasst.
(6) Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung wie unter (1) beschrieben, wobei die Oberfläche vom anorganischen Flammschutzmittel (B) mit einem Silan-Haftmittel behandelt ist.
(7) Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung wie unter (5) beschrieben, wobei die Oberfläche vom anorganischen Flammschutzmittel (B) mit einem Silan-Haftmittel behandelt ist.

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend leichter ersichtlich anhand der folgenden Darstellung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die flammbeständige Polymer-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird nun ausführlicher anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
Die flammbeständige Polymer-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst (A) 100 Gewichtsanteile von einem Gemisch, welches umfasst 1–99 Gew-% von (a-1), einem Polyolefin-gestützten Polymer, das unten genauer definiert wird, und 1–99 Gew-% von (a-2), einem hydrierten Polymer aus einem konjugierten Dien, das unten genauer definiert wird, in welchem 80% oder mehr der Doppelbindungen vom konjugierten Dien gesättigt sind, und (a-3), ein statistisches Copolymer von Ethylen und einem α-Olefin mit 4-10 Kohlenstoffatomen (kann nachstehend als „Gemisch (A)" bezeichnet sein), und (B) 5 Gewichtsanteile oder mehr von einem anorganischen Flammschutzmittel (kann nachstehend als „anorganisches Flammschutzmittel (B)" bezeichnet sein).
Jeder der Bestandteile der Zusammensetzung wird nun ausführlicher beschrieben.
1. Gemisch (A)
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Gemisch (A) umfasst 1–99 Gew-% von (a-1), einem olefinischen Polymer, das ein olefinisches Homopolymer oder ein olefinisches Copolymer sein kann (kann nachstehend als „Polyolefin-gestütztes Polymer (a-1)" bezeichnet sein), und 1–99 Gew-% von (a-2), einem hydrierten Polymer aus einem konjugierten Dien, in welchem 80% oder mehr der Doppelbindungen vom konjugierten Dien-Teil gesättigt sind (kann nachstehend als „hydriertes Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien" bezeichnet sein), und (a-3), einem statistischen Copolymer von Ethylen und einem α-Olefin mit 4-10 Kohlenstoffatomen (kann nachstehend als „statistisches Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3)" bezeichnet sein).
(1) Polyolefin-gestütztes Polymer (a-1)
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyolefin-gestützte Polymer (a-1) ist ein kristallines Polyolefin-Harz (Polymer), das durch Polymerisation von einer oder mehreren Arten von Monoolefinen nach entweder der Hochdruck-Polymerisationsmethode oder der Niederdruck-Polymerisationsmethode erhalten werden kann. Das Polyolefinharz kann entweder ein Homopolymer oder ein Copolymer, welches durch Copolymerisation von einem Hauptmonomer und anderen, unten gezeigten Monomeren hergestellt wird, sein. Im Falle eines Homopolymers sind die Polyolefinharze gewählt aus Polyethylen, Polypropylen und Polybuten-1.
Copolymerisierbare Monomere können gewählt sein aus linearen α-Olefinen wie Ethylen (mit Ausnahme des Falles, bei dem das Hauptpolymer Polyethylen ist), Propylen (mit Ausnahme des Falles, bei dem das Hauptpolymer Polypropylen ist), Buten-1 (mit Ausnahme des Falles, bei dem das Hauptpolymer Polybuten-1 ist), Penten-1, Hexen-1, Hepten-1 und Octen-1; verzweigten α-Olefinen wie 4-Methylpenten-1, 2-Methylpropen-1, 3-Methylpenten-1, 5-Methylhexen-1, 4-Methylhexen-1 und 4,4-Dimethylpenten-1. Die Menge von diesen copolymerisierbaren Monomeren beträgt 10 Gew-% oder weniger. Für die Art und Weise der Copolymerisation gibt es keine speziellen Beschränkungen. Statistische Polymerisation, Blockpolymerisation, Pfropfpolymerisation oder ein Mischtyp von diesen Polymerisationsverfahren kann akzeptierbar sein.
Propylen/Ethylen-Copolymer, Propylen/Buten-1-Copolymer, Buten-1/Ethylen-Copolymer, Propylen/Ethylen/Buten-1-Copolymer u.ä. können als bevorzugte Copolymere, die als das Polyolefin-gestützte Polymer (a-1) verwendet werden, angeführt werden. Diese Polyolefin-gestützten Polymere können entweder einzeln oder in Kombination aus zweien oder mehreren verwendet werden.
Entweder ein nichtmodifiziertes Polyolefingestütztes Polymer oder ein modifiziertes Polyolefingestütztes Polymer, das mit mindestens einer funktionellen Gruppe modifiziert ist, gewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Säureanhydridgruppe, Carboxygruppe, Hydroxygruppe, Aminogruppe, Isocyanatgruppe und Epoxygruppe, oder ein Gemisch aus dem nichtmodifizierten Polyolefin-gestützten Polymer und dem modifizierten Polyolefin-gestützten Polymer können als das Polyolefin-gestützte Polymer (a-1) verwendet werden. Wenn ein Gemisch verwendet wird, ist ein Gemisch bevorzugt, das 5–150 Gewichtsanteile von einem modifizierten Polyolefin-gestützten Polymer für 100 Gewichtsanteile von einem nichtmodifizierten Polyolefingestützten Polymer enthält. Bei weniger als 5 Gewichtsanteilen kann der Effekt bezüglich der Verbesserung der mechanischen Festigkeit ungenügend sein; bei mehr als 150 Gewichtsanteilen kann die Zugdehnung beeinträchtigt werden.
Die Menge vom zu Gemisch (A) hinzugefügten Polyolefin-gestützten Polymer (a-1) beträgt 1–99 Gew-%, und vorzugsweise 20–80 Gew-%. Bei weniger als 1 Gew-% nehmen mechanische Festigkeit und Hitzebeständigkeit ab; bei mehr als 99 Gew-% werden Zugdehnung und Flexibilität beeinträchtigt.
(2) Hydriertes Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten hydrierten Polymere (a-2) aus konjugierten Dienen sind hydrierte Produkte von Dien-Polymeren, gewählt aus einem statistischen Copolymer von einem konjugierten Dien und einer aromatischen Vinylverbindung, einem Blockcopolymer, das aus Polymerblöcken von einer aromatischen Vinylverbindung und Polymerblöcken von einer konjugierten Dien-Verbindung besteht, einem Blockcopolymer, das aus Polymerblöcken von einer aromatischen Vinylverbindung und statistischen Copolymerblöcken von einem konjugierten Dien und einer aromatischen Vinylverbindung besteht, einem Blockcopolymer, das aus Polymerblöcken von einer konjugierten Dien-Verbindung und Copolymerblöcken von einer konjugierten Dien-Verbindung und einer aromatischen Vinylverbindung besteht, einem Blockcopolymer, bestehend aus Polymerblöcken von einer konjugierten Dien-Verbindung und Konus-förmigen Blöcken, bestehend aus einer aromatischen Vinylverbindung und einer konjugierten Dien-Verbindung, in denen der Gehalt der aromatischen Vinylverbindung stufenweise zunimmt, einem Blockcopolymer, bestehend aus statistischen Copolymerblöcken von einem konjugierten Dien und einer aromatischen Vinylverbindung und Konus-förmigen Blöcken, bestehend aus einer aromatischen Vinylverbindung und einer konjugierten Dien-Verbindung, in denen der Gehalt der aromatischen Vinyl-Verbindung stufenweise zunimmt, einem Blockcopolymer, das aus Polybutadienblöcken, die 30 Gew-% oder weniger Seitenketten-Vinylbindungen enthalten, und Polymerblöcken von einer konjugierten Dien-Verbindung, die 30 Gew-% oder mehr Seitenketten-Vinylbindungen enthalten, besteht. Die obigen Polymere vor der Hydrierung können nachstehend als „nichthydrierte Polymere" bezeichnet sein.
Der Anteil der Seitenketten-Vinylbindungen im hydrierten Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien vor der Hydrierung, welches das Verhältnis von 1,2-Vinylbindungen und 3,4-Vinylbindungen im konjugierten Dien-Teil vom nichthydrierten Polymer ist, beträgt mehr als 55 Gew-%. Bei weniger als 55 Gew-% kann der Effekt bezüglich der Verbesserung des Weissens beim Biegen ungenügend sein.
Das hydrierte Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien kann durch eine funktionelle Gruppe modifiziert sein. Insbesondere kann ein Dien-Polymer mit mindestens einer Gruppe modifiziert sein, die gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Säureanhydridgruppe, Carboxygruppe, Hydroxygruppe, Aminogruppe, Isocyanatgruppe und Epoxygruppe.
Das Verhältnis von einer konjugierten Dien-Verbindung und einer aromatischen Vinylverbindung, die das nichthydrierte Polymer bilden, beträgt 95:5–40:60, und vorzugsweise 93:7–50:50.
Vorhandene Beispiele für konjugierte Dien-Verbindungen, die für das hydrierte Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien verwendet werden, sind 1,3-Butadien, Isopren, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 1,3-Pentadien, 2-Methyl-1,3-pentadien, 1,3-Hexadien, 4,5-Diethyl-1,3-octadien, 3-Butyl-1,3-octadien, Chloropren u.ä. Darunter sind 1,3-Butadien, Isopren und 1,3-Pentadien, besonders 1,3-Butadien und Isopren vorzuziehen, um hydrierte Polymere aus einem konjugierten Dien zu erhalten, die industriell verwendbar sind und ausgezeichnete Eigenschaften haben. Als aromatische Vinylverbindungen können Styrol, α-Methylstyrol, t-Butylstyrol, Divinylbenzol, N,N-Dimethyl-p-aminoethylstyrol, N,N-Diethyl-p-aminoethylstyrol, Vinylpyridin u.ä. aufgeführt werden. Darunter sind Styrol und α-Methylstyrol bevorzugt.
Das obige nichthydrierte Polymer kann ein Polymer sein, bei dem die Polymer-Molekülkette über eine Kupplungsgruppe verlängert oder verzweigt ist durch Verwenden eines Haftmittels.
Vorhandene Beispiele für Haftmittel sind Diethyladipinsäure, Divinylbenzol, Methyldichlorosilan, Siliciumtetrachlorid, Butyltrichlorosilicat, Tetrachlorostannat, Butyltrichlorostannat, Dimethylchlorosilicat, Tetrachlorogermanium, 1,2-Dibromethan, 1,4-Chloromethylbenzol, Bis(trichlorosilyl)ethan, epoxidiertes Leinöl, Toluylendiisocyanat, 1,2,4-Benzoltriisocyanat u.ä.
Ein hydriertes Produkt von zwei oder mehr nichthydrierten Polymeren kann ebenfalls als hydriertes Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien verwendet werden. Zusätzlich kann auch ein Gemisch aus zwei oder mehr hydrierten Polymeren aus konjugierten Dienen verwendet werden.
Ein solches hydriertes Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien ist ein Hydrierungsprodukt von einem Polymer, bei dem der polymerisierbare Hauptbestandteil eine konjugierte Dien-Verbindung ist, und 80% oder mehr, vorzugsweise 90% oder mehr, der Doppelbindungen im konjugierten Dien-Teil gesättigt worden sind. Wenn der Anteil der Hydrierung weniger als 80% ist, werden Wetterbeständigkeit u.ä. beeinträchtigt.
Ein vorzuziehendes Molekulargewicht-Zahlenmittel beim hydrierten Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien liegt im Bereich von 10.000 bis 700.000, wobei der Bereich von 50.000 bis 600.000 eher zu bevorzugen ist. Bei weniger als 10.000 wird das hydrierte Polymer aus einem konjugieren Dien leicht geblockt, wenn es pelletisiert wird, und das durch Mischen mit dem Polyolefin-gestützten Polymer (a-1) erhaltene Produkt kann eine erniedrigte mechanische Festigkeit haben. Bei mehr als 700.000 können Fliessbarkeit, Verarbeitbarkeit und Aussehen der geformten Produkte minderwertig sein.
Ein solches hydriertes Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien kann nach den offenbarten Verfahren erhalten werden, z.B. in offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 72512/1991 (Seite 4, obere rechte Spalte, Zeile 13 bis Seite 6, untere linke Spalte, Zeile 1), offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 271325/1993 (Seite 3, linke Spalte, Zeile 42 bis Seite 7, rechte Spalte, Zeile 19), und offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 271327/1993 (Seite 3, linke Spalte, Zeile 36 bis Seite 7, rechte Spalte, Zeile 31).
Der Anteil des zum Gemisch (A) hinzugefügten hydrierten Polymers (a-2) aus einem konjugierten Dien beträgt 1–99 Gew-%, und vorzugsweise 20–80%. Bei weniger als 1 Gew-% werden Zugdehnung und Flexibilität beeinträchtigt; und bei mehr als 99 Gew-% nehmen mechanische Festigkeit und Hitzebeständigkeit ab. In Kombination mit einem statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3), welches nachstehend diskutiert wird, beträgt die Gesamtmenge vom hydrierten Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien und dem statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) 1–99 Gew-%, und vorzugsweise 20–80 Gew-%.
(3) Statistisches Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3)
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete statistische Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) hat einen Ethylen-Anteil im Bereich von 35–85 Gew-%, und vorzugsweise 40–85 Gew-%. Bei weniger als 35 Gew-% können die Zugfestigkeitseigenschaften der resultierenden flammbeständigen Polymer-Zusammensetzung herabgesetzt werden; bei mehr als 85 Gew-% kann die Durchbiegefestigkeit beeinträchtigt werden. Zusätzlich hat das statistische Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) einen mittels Differential-Scanningkalorimetrie (DSC) gemessenen Schmelzpunktspeak von vorzugsweise 100°C oder weniger, wobei 95°C oder weniger bevorzugt ist. Bei mehr als 100°C kann die Durchbiegefestigkeit der flammbeständigen Polymer-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt werden.
Der α-Olefin-Bestandteil im Copolymer hat eine Kohlenstoff-Anzahl im Bereich von 4 bis 10, um ausgezeichnete Zugfestigkeit und Zugdehnung zu gewährleisten.
Das statistische Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) kann ein modifiziertes statistisches Ethylen/α-Olefin-Copolymer sein, das eine funktionelle Gruppe enthält. Mindestens eine Gruppe, gewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Säureanhydridgruppe, Carboxygruppe, Hydroxygruppe, Aminogruppe, Isocyanatgruppe und Epoxygruppe kann als eine solche funktionelle Gruppe benutzt werden. Das modifizierte statistische Ethylen/α-Olefin-Copolymer kann unter Verwendung desselben Verfahrens erzeugt werden wie das zur Erzeugung des modifizierten Polyolefin-gestützten Polymers verwendete.
Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Hexadodecen, 4-Methyl-1-penten u.ä. können als α-Olefine aufgeführt werden, welche das statistische Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) bilden. Darunter sind 1-Buten und 1-Octen vorzuziehen.
Ein statistisches Copolymer von Ethylen und 1-Buten und ein statistisches Copolymer von Ethylen und 1-Octen können als bevorzugte Beispiele für das statistische Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) aufgeführt werden.
Wenn erforderlich, kann das statistische Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) ein Copolymer mit anderen polymerisierbaren Monomeren sein, soweit die Eigenschaften der flammbeständigen Polymer-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung nicht nachteilig beeinflusst werden.
Die folgenden Verbindungen können als Beispiele für solch andere polymerisierbare Monomere aufgeführt werden Vinylverbindungen wie Styrol, Vinylcyclopenten, Vinylcyclohexan und Vinylnorbornen; Vinylester wie Vinylacetat; ungesättigte organische Säuren oder deren Anhydride wie (Meth)acrylsäure und Maleinsäureanhydrid; und nicht-konjugierte Polyene wie 1,4-Hexadien, 1,6-Octadien, 2-Methyl-1,5-hexadien, 6-Methyl-1,5-heptadien, 7-Methyl-1,6-octadien, Dicyclopentadien, Cyclohexadien, Dicyclooctadien, Methylennorbornen, 5-Vinylnorbornen, 5-Ethyliden-2-norbornen, 5-Methylen-2-norbornen, 5-Methylen-2-norbornen, 5-Isopropyliden-2-norbornen, 6-Chloromethyl-5-isopropenyl-2-norbornen, 2,3-Diisopropyliden-5-norbornen, 2-Ethyliden-3-isopropyliden-5-norbornen, 2-Propenyl-2,2-norbornadien u.ä.
Das statistische Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) kann periodisch wiederkehrende Einheiten, die sich von solchen anderen polymerisierbaren Monomeren ableiten, in einer Menge enthalten von 10 Mol-% oder weniger von allen wiederkehrenden Einheiten, vorzugsweise 5 Mol-% oder weniger, wobei 3 Mol-% eher vorzuziehen sind.
Das statistische Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) kann ein einzelnes statistisches Ethylen/α-Olefin-Copolymer sein oder ein Gemisch von zwei oder mehr statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymeren sein.
Ein Schmelzdurchfluss (MRF) bei einer Temperatur von 230°C und einer Ladung von 2,16 kg vom statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) beträgt vorzugsweise von 0,01 bis 100 g/10 Minuten, wobei 0,05 bis 50 g/10 Minuten vorzuziehen sind. Wenn der MFR mehr als 100 g/10 Minuten beträgt, kann die mechanische Festigkeit der resultierenden flammbeständigen Polymer-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt werden; bei weniger als 0,05 g/10 Minuten können Fliessbarkeit, Verarbeitbarkeit und Aussehen der geformten Produkte minderwertig sein.
Der Anteil vom zum Gemisch (A) hinzugefügten statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) beträgt 1-99 Gew-% und vorzugsweise 20–80 Gew-%. Bei weniger als 1 Gew-% werden Zugdehnung und Flexibilität beeinträchtigt; und bei mehr als 99 Gew-% nehmen mechanische Festigkeit und Hitzebeständigkeit ab. In Kombination mit einem hydrierten Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien beträgt die Gesamtmenge vom hydrierten Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien und dem statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) im Gemisch (A) 1-99 Gew-%, und vorzugsweise 20–80 Gew-%.
2. Anorganisches Flammschutzmittel (B)
Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Zirkoniumhydroxid, basisches Magnesiumcarbonat, Dolomit, Hydrotalkit, Calciumhydroxid, Bariumhydroxid, hydratisiertes Zinnoxid, hydratisierte anorganische Metallverbindungen wie Borax, roter Phosphor u.ä. können als Beispiele für das anorganische Flammschutzmittel (B) aufgeführt werden. Darunter sind Magnesiumhydroxid, ein Aluminiumhydroxid wünschenswert. Diese anorganischen Flammschutzmittel (B) können entweder einzeln oder in Kombination aus zweien oder mehreren verwendet werden.
Die Oberfläche des in der vorliegenden Erfindung verwendeten anorganischen Flammschutzmittels (B) kann behandelt sein mit einer Fettsäure wie Stearinsäure, Oleinsäure oder Palmitinsäure oder einem Metallsalz davon; mit Paraffin, Wachs, Polyethylenwachs oder einem modifizierten Produkt davon, einer organometallischen Verbindung wie einem organischen Borat oder organischen Titanat; oder einem Silan-Haftmittel. Wenn das Poyolefingestützte Polymer ein Gemisch von einem nichtmodifizierten Polyolefin und einem eine funktionelle Gruppe enthaltenden modifizierten Polyolefin ist, ist die Verwendung eines anorganischen Flammschutzmittels (B), bei welchem die Oberfläche mit einem Silan-Haftmittel behandelt ist, besonders bevorzugt wegen der ausserordentlichen Verbesserung der Zugfestigkeit der resultierenden Zusammensetzung.
Nach Bedarf kann ein Flammschutzmittel vom Ammoniumpolyphosphat-Typ, ein Flammschutzmittel vom Phosphat-Typ, eine Silicon-Verbindung, Quarz u.ä. verwendet werden, um den Effekt der Flammbeständigkeit vom anorganischen Flammschutzmittel (B) zu erhöhen. Zusätzlich kann ein flammenhemmender Zusatzstoff wie Wasserglas, Fritte u.ä., sowie Siliciumnitrid-Stapelfaser u.ä. hinzugefügt werden, was Tropfen verhindern kann.
Der Anteil des in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendeten anorganischen Flammschutzmittels (B) beträgt 5 Gewichtsanteile oder mehr, vorzugsweise 25 Gewichtsanteile oder mehr, und eher vorzuziehen sind 50 Gewichtsanteile oder mehr, für 100 Gewichtsanteile vom Gemisch (A). Bei weniger als 5 Gewichtsanteilen kann keine Zusammensetzung erhalten werden, die eine ausreichende Flammbeständigkeit aufweist. Obwohl es keine spezielle Obergrenze für die Menge des anorganischen Flammschutzmittels (B) gibt, können 500 Gewichtsanteile als Beispiel angeführt werden.
Nach Bedarf kann die flammbeständige Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung durch ein konventionelles Verfahren wie Schwefel-Crosslinking, Peroxid-Crosslinking, Metallion-Crosslinking, Silan-Crosslinking, Harz-Crosslinking u.ä. vernetzt sein.
3. Herstellung der flammbeständigen Polymer-Zusammensetzung
Bekannte, konventionelle Verfahren können zur Herstellung der flammbeständigen Polymer-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ohne irgendwelche speziellen Einschränkungen angewendet werden. Beispiele für solche Verfahren beinhalten ein Verfahren des Schmelz-Knetens von Gemischen unter Verwendung eines bekannten Mischers wie Extruder, Banburymischer, Knetmaschine, Walze oder einer Kombination aus diesen, ein Verfahren des Trockenmischens unter Verwendung einer Spritzgussmaschine u.ä.
Alle Bestandteile für die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung können auf einmal vermischt werden oder es kann als erstes eine Vormischung von irgendwelchen beliebigen Bestandteilen erzeugt werden, gefolgt vom Hinzufügen der verbleibenden Bestandteile.
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann zu praktisch verwendbaren Produkten verarbeitet werden durch bekannte, konventionelle Verfahren wie Strangpressen, Spritzguss, Zweifarbenspritzguss, Sandwich-Spritzgiessverfahren, Giessform, Formpressen, Vakuumformgebung, Rotationsformen, Pulversinterverfahren, Dampf-Formschäumen, Schichtpressen, Kalanderformen, Blasformen u.ä.
Nach Bedarf kann das Produkt durch Verschäumen, Pulverisieren, Orientierung, Adhäsion, Drucken, Beschichten, Überziehen u.ä. bearbeitet werden.
Nach Bedarf können verschiedene optionale Additive zum Gemisch der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden. Einbezogen in solche optionalen Additive sind Stabilisatoren wie Alterungs-Vorbeugungsmittel, Hitzestabilisatoren, wetterbeständige Agenzien, Metallinaktivatoren, UV-Absorber, Lichtstabilisatoren und Kupferinhibitoren; antiseptische und fungizide Agentien; Dispergiermittel; Weichmacher; Schaumbildner; Zusatzstoffe zur Schaumbildung; färbende Agenzien wie Titanoxid und Carbon-Black; Metallpulver wie Ferrit-Pulver; Glasfasern; anorganische Fasern wie Metallfasern; organische Fasern wie Kohlenstofffasern und Alamid-Fasern; anorganische Whisker wie Faserverbundwerkstoffe und Kaliumtitanat-Whisker; anorganische Füllstoffe wie Glaskügelchen, Glasballons, Glasflocken, Asbest, Glimmer, Calciumcarbonat, Talk, Silica, Calciumsilicat, Hydrotalkit, Kaolin, Diatomeenerde, Graphit, Bimsstein, Ebo-Pulver, Watteflocken, Korkpulver, Bariumsulfat, Fluorharz, Polymerkügelchen und Gemische davon; organische Füllstoffe wie Polyolefinwachs, Cellulosepulver und Gummipulver; und Polymere niederen Molekulargewichts.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher beschrieben anhand von Beispielen, die nicht als die vorliegende Erfindung beschränkend interpretiert werden sollen.
In den Beispielen steht „Teil(e)" für „Gewichtsanteil(e)" und „%" bedeutet „Gew-%", es sei denn anderweitig angegeben. Die verschiedenen in den Beispielen angewendeten Messmethoden sind wie folgt.
<Der Gehalt von Seitenketten-Vinylbindungen wie 1,2-Bindungen>
Die Hampton-Methode unter Nutzung von IR-Analyse wurde für die Messung vom Gehalt der Seitenketten-Vinylbindungen wie 1,2-Bindungen eingesetzt.
<Hydrierungsgrad>
Der Hydrierungsgrad vom konjugierten Dien wurde aus einem 100 MHz, ¹H-NMR-Spektrum berechnet, das in einem Tetrachlorethylen-Lösungsmittel gemessen wurde.
<Molekulargewicht-Zahlenmittel des hydrierten Polymers aus einem konjugierten Dien>
Das Polystyrol-reduzierte Molekulargewicht-Zahlenmittel (kann nachstehend mit „Molekulargewicht" bezeichnet sein) der hydrierten Polymere aus konjugierten Dienen wurde durch Gelpermeations-Chromatographie (GPC) gemessen.
<Gehalt vom Ethylen-Bestandteil im statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymer>
Der Gehalt vom Ethylen-Bestandteil wurde unter Verwendung der IR-analytischen Methode gemessen.
<Fliessbarkeit>
Die Schmelzfliessgeschwindigkeit (MFR) bei einer Temperatur von 230°C und einer Ladung von 2,16 kg wurde in Übereinstimmung mit JIS K7210 gemessen und wurde als Index für Form-Verarbeitbarkeit verwendet.
<Zugfestigkeitseigenschaften>
Die Zugfestigkeit und Dehnung der Proben wurde nach JIS K6301 gemessen.
<Biegsamkeit (Nicht-Weissen bei Biegen)>
Bänder mit einer Dicke von 2 mm wurden um 180° geknickt, um die äusserliche Weisse zu beobachten. Die Biegsamkeit wurde nach dem folgenden Standard abgeschätzt.

O: Beinahe kein Weissen trat auf.
Δ: Geknickte Teile wurden etwas weiss.
X: Geknickte Teile wurden deutlich weiss.

<Durchbiegefestigkeit>
Bänder mit einer Dicke von 2 mm wurden zehn Mal um 180° geknickt, um die Durchbiegefestigkeit nach dem folgenden Standard abzuschätzen.

O: Keine Risse traten auf.
Δ: Risse wurden geringfügig festgestellt.
X: Risse wurden erzeugt.

<Sauerstoff-Index (O.I.)>
Der Sauerstoff-Index wurde nach JIS K7201 gemessen. Der Sauerstoff-Index ist die minimale Sauerstoffkonzentration (Vol-%) in einem Gasgemisch aus Sauerstoff und Stickstoff, die für ein Material benötigt wird, um unter den vorgeschriebenen Bedingungen kontinuierlich verbrannt zu werden. Je grösser der Sauerstoff-Index, desto ausgezeichneter ist die Flammbeständigkeit.
Die folgenden Bestandteile wurden in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet.
1. Gemisch (A)

(1) Polyolefin-gestütztes Polymer (a-1) ➀ Nichtmodifiziertes Polyolefin-Polymer P-1: Statistisches Propylen/Ethylen-Copolymer („MD772H" hergestellt von Nippon Polyolefin Co., Ltd, MFR=30 g/10 Minuten) P-2: Propylen/Ethylen-Blockcopolymer („BC05B" hergestellt von Nippon Polychem Co., Ltd., MFR=5 g/10 Minuten) P-3: Polyethylen mit niedriger Dichte („LJ800" hergestellt von Nippon Polychem Co., Ltd., MFR=18 g/10 Minuten (bei 190°C und 2,16 kg)). ➁ Modifiziertes Polyolefin-Polymer Q-1: Mit einem Säureanhydrid modifiziertes Polypropylen („Yumex 1001" hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd. Industry.) Q-2: Mit Hydroxid modifiziertes Polypropylen („Yumex 1210" hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd. Industry.) (2) Hydriertes Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien Hydrierte Polymere (s-1 bis S-9) aus konjugierten Dienen mit der in Tabellen 1-2 gezeigten Struktur. (3) Statistisches Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) EP: Statistisches Ethylen/Propylen-Copolymer („EP961SP" hergestellt von JSR Corp., MFR=0,8 g/10 Minuten (bei 230°C und 2,16 kg), Ethylen- Gehalt: 77 Gew-%, Schmelzpunkt: 41°C). EB: Statistisches Ethylen/1-Buten-Copolymer („EBM2021P" hergestellt von JSR Corp., MFR=1,3 g/10 Minuten (bei 190°C und 2,16 kg), Ethylen-Gehalt: 80 Gew-%, Schmelzpunkt: 69°C). EO: Statistisches Ethylen/1-Octen-Copolymer („ENGAGE8003" hergestellt von Dow-Chemical Co., MFR=1 g/10 Minuten (bei 190°C und 2,16 kg), Ethylen-Gehalt: 82 Gew-%, Schmelzpunkt:86°C). M-EP: Statistisches Ethylen/Propylen-Copolymer, modifiziert mit Maleinsäureanhydrid („EPT7741P" hergestellt von JSR Corp., MFR=0,8 g/10 Minuten (bei 230°C und 2,16 kg), Ethylen-Gehalt: 77 Gew-%, Schmelzpunkt: 41°C).
2. Anorganisches Flammschutzmittel (B) X-1: Mit einer höheren Fettsäure oberflächenbehandeltes Magnesiumhydroxid („KISUMA 5A" hergestellt von Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) X-2: Mit einem Silan-Haftmittel oberflächenbehandeltes Magnesiumhydroxid („KISUMA 5NH" hergestellt von Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.)
3. Silicon-Verbindung Y-1: "DC4-7105", hergestellt von Toray-Dow Corning Silicone Co.

TABELLE 1
TABELLE 2
Beispiele 1-4, Referenzbeispiele 1-23 und Vergleichsbeispiele 1-3
In Tabellen 3-7 gezeigte Gemische (A) vom Polyolefin-gestützten Polymer (a-1), dem hydrierten Polymer (a-2) aus einem konjugierten Dien und dem anorganischen Flammschutzmittel (B) wurden gemischt und unter Verwendung eines Einachsen-Extruders bei 220°C pelletisiert. Versuchsproben wurden aus den Pellets durch Spritzgiessen hergestellt. Die Ergebnisse der Eigenschaftsbewertung sind in Tabellen 3-7 gezeigt. Aus den in Tabellen 3-7 gezeigten Ergebnissen lässt sich erkennen, dass die Harz-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung in den Beispielen 1-27 verglichen mit den Harz-Zusammensetzungen bei den Vergleichsbeispielen 1-3, die in Tabelle 8 gezeigt sind, gut ausgewogene Zugfestigkeit, Zugdehnung, Flammbeständigkeit, Flexibilität, Biegsamkeit (Nicht-Weissen bei Biegen) und Durchbiegefestigkeit aufwiesen. Die Harz-Zusammensetzungen in Beispielen 1 und 2 in Tabelle 5, und Beispielen 3 und 4 in Tabelle 7 gebrauchen EP, EO oder M-EP als gummihafte Polymere, zusammen mit hydrierten Polymeren aus konjugierten Dienen. All diese Zusammensetzungen haben sich als gut ausgewogene Zugfestigkeit, Zugdehnung, Flammbeständigkeit, Biegsamkeit (Nicht-Weissen bei Biegen) und Durchbiegefestigkeit aufweisend erwiesen.
Dagegen wiesen die Harz-Zusammensetzungen von Vergleichsbeispielen 1-3 nur dürftig ausgewogene Zugfestigkeit, Zugdehnung, Flammbeständigkeit, Flexibilität, Biegsamkeit (Nicht-Weissen bei Biegen) und Durchbiegefestigkeit auf.
Die Referenzbeispiele sind nützlich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung, sind aber ausserhalb ihres Umfanges.
TABELLE 3
TABELLE 4
TABELLE 5
TABELLE 6
TABELLE 7
TABELLE 8
Vergleichsbeispiele 4-17
In Tabellen 9-13 gezeigte Gemische (A) vom Polyolefin-gestützten Polymer (a-1), dem statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3), und dem anorganischen Flammschutzmittel (B) wurden gemischt und unter Verwendung eines Einachsen-Extruders bei 220°C pelletisiert. Versuchsproben wurden aus den Pellets durch Spritzgiessen hergestellt. Die Ergebnisse der Eigenschaftsbewertung sind in Tabellen 9-13 gezeigt. Die Mengen der Bestandteile sind in den Tabellen 9-13 in Gewichtsteilen angegeben.
Die folgenden Anmerkungen beziehen sich auf die Ergebnisse der Beispiele 28-38 in Tabelle 9-12. Verglichen mit den in Tabelle 13 gezeigten Zusammensetzungen von Vergleichsbeispielen 15-17 haben die Zusammensetzungen in Vergleichsbeispielen 4-14 gut ausgewogene Zugfestigkeit, Zugdehnung, Flammbeständigkeit und Biegsamkeit.
Die Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 17, welche kein statistisches Ethylen/α-Olefin-Copolymer (a-3) enthält, zeigte nur eine geringe Zugdehnung, was infolge einer geringfügigen Deformation zu Bruch führte. Die Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 15, welche kein Polyolefin-gestütztes Polymer (a-1) enthält, zeigte nur eine dürftige Zugfestigkeit. Die Versuchsprobe deformierte sich bei einer geringen Beanspruchung erheblich.
TABELLE 9
TABELLE 10
TABELLE 11
TABELLE 12
TABELLE 13
Wie oben beschrieben, kann eine flammbeständige Polyolefin-Zusammensetzung durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt werden. Die Zusammensetzung hat eine ausgezeichnete Flammbeständigkeit; ist bei Verbrennung frei von Ausstoss von toxischem Gas wie Halogengas u.ä.; ist frei von umweltverunreinigenden Stoffen wie Phosphor, Blei u.ä.; weist überlegene, gut ausgewogene Eigenschaften auf wie Form-Verarbeitbarkeit, Zugfestigkeit, Biegsamkeit (Nicht-Weissen bei Biegen), Durchbiegefestigkeit, Flexibilität u.ä.; und ist nützlich für eine Vielfalt von Anwendungen wie Überzüge von elektrischem Draht für elektrische Leitungen in Anlagen, oder Sicherheitsgurte für Fahrzeuge, industrielle Materialien für Isolierbänder u.ä.
Offenkundig sind zahlreiche Abwandlungen und Abweichungen von der vorliegenden Erfindung möglich angesichts der obigen Lehre. Daher sollte die Erfindung innerhalb des Umfanges der angefügten Ansprüche als anders anwendbar als hierin im einzelnen beschrieben verstanden werden.

Claims

Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung umfassend: (A) 100 Gewichtsanteile von einer Mischung, welche umfasst: – 1–99 Gew-% von (a-1), einem olefinischen Homopolymer, ausgewählt aus Polyethylen, Polypropylen, Polybuten-1, wahlweise copolymerisiert mit einem polymerisierbaren Monomer, ausgewählt aus Ethylen (mit Ausnahme des Falles, bei dem das Hauptpolymer (a-1) Polyethylen ist), Propylen (mit Ausnahme des Falles, bei dem das Hauptpolymer (a-1) Polypropylen ist), Buten-1 (mit Ausnahme des Falles, bei dem das Hauptpolymer (a-1) Polybuten-1 ist), Penten-1, Hexen-1, Hepten-1, Octen-1, 4-Methylpenten-1, 2-Methylpropen-1, 3-Methylpenten-1, 5-Methylhexen-1, 4-Methylhexen-1 und 4,4-Dimethylpenten-1, wobei der Anteil vom copolymerisierbaren Monomer im besagten olefinischen Polymer (a-1) 10 Gew-% oder weniger ist, das olefinische Polymer (a-1) wahlweise modifiziert ist mit mindestens einer funktionellen Gruppe, ausgewählt aus einer Säureanhydrid-Gruppe, Carboxy-Gruppe, Hydroxy-Gruppe, Amino-Gruppe, Isocyanat-Gruppe und Epoxy-Gruppe und – 1-99 Gew-% von (a-2), einem hydrierten Polymer aus konjugierten Dienen, in welchem 80% oder mehr der Doppelbindungen der konjugierten Diene gesättigt sind, wobei der Seitenketten-Vinylbindungs-Gehalt vom konjugierten Dien-Teil vor der Hydrierung, welcher das Verhältnis der 1,2-Vinylbindungen und der 3,4-Vinylbindungen im konjugierten Dien-Teil vom nichthydrierten Polymer ist, mehr als 55% beträgt, das Verhältnis von der konjugierten Dien-Verbindung zur aromatischen Vinyl-Verbindung im Bereich von 95:5 bis 40:60 liegt, wobei das Polymer aus konjugierten Dienen gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem statistischen Copolymer von einem konjugierten Dien und einer aromatischen Vinylverbindung, einem Block-Copolymer, welches aus Polymerblöcken von einer aromatischen Vinylverbindung und Polymerblöcken von einer konjugierten Dien-Verbindung besteht, einem Block-Copolymer, welches aus Polymerblöcken von einer aromatischen Vinylverbindung und statistischen Copolymerblöcken von einem konjugierten Dien und einer aromatischen Vinylverbindung besteht, einem Block-Copolymer, welches aus Polymerblöcken von einer konjugierten Dien-Verbindung und Copolymerblöcken von einem konjugierten Dien und einer aromatischen Vinylverbindung besteht, einem Block-Copolymer, welches aus Polymerblöcken von einer konjugierten Dien-Verbindung und Konus-förmigen Blöcken, bestehend aus einer aromatischen Vinyl-Verbindung und einer konjugierten Dien-Verbindung, in welchen der Gehalt der aromatischen Vinyl-Verbindung schrittweise zunimmt, einem Block-Copolymer, welches zusammengesetzt ist aus statistischen Copolymerblöcken von einem konjugierten Dien und einer aromatischen Vinyl-Verbindung und Konus-förmigen Blöcken, bestehend aus einer aromatischen Vinyl-Verbindung und einer konjugierten Dien-Verbindung, in welchen der Gehalt der aromatischen Vinylverbindung schrittweise zunimmt, einem Block-Copolymer, welches zusammengesetzt ist aus Polybutadienblöcken, die 30% oder weniger Seitenketten-Vinylbindungen enthalten, und Polymerblöcken von einer konjugierten Dien-Verbindung, die 30% oder mehr Seitenketten-Vinylbindungen enthält, und – (a-3), wobei (a-3) ein statistisches Copolymer von Ethylen und einem α-Olefin mit 4-10 Kohlenstoffatomen ist, das über einen α-Olefin-Gehalt im Bereich von 15 bis 65 Gew-% verfügt, während (a-2) in einer Menge von nicht weniger als 1 Gew-% von (A) vorliegt und (a-3) in einer Menge von nicht weniger als 1 Gew-% von (A) vorliegt, und (B) 5 Gewichtsanteile oder mehr von einem anorganischen Flammschutzmittel.
Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das olefinische Polymer (a-1) ein Gemisch aus einem nichtmodifizierten Polyolefin und einem modifizierten, eine funktionelle Gruppe enthaltenden Polyolefin ist.
Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung gemäss Anspruch 2, wobei der Gehalt vom modifizierten Polyolefin im Gemisch 5 bis 150 Gewichtsanteile für 100 Gewichtsanteile vom nichtmodifizierten Polyolefin ist.
Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung gemäss Anspruch 2, wobei die funktionelle Gruppe im modifizierten Polyolefin mindestens eine Gruppe, gewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Säureanhydrid-Gruppe, Carboxy-Grupppe, Hydroxy-Gruppe, Amino-Gruppe, Isocyanat-Gruppe und Epoxy-Gruppe, ist.
Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, wobei das statistische Copolymer von Ethylen und einem α-Olefin mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen (a-3) in Bestandteil (A) ein statistisches Copolymer von Ethylen und 1-Buten oder ein statistisches Copolymer von Ethylen und 1-Octen, oder beides ist.
Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, wobei das anorganische Flammschutzmittel (B) Magnesiumhydroxid oder Aluminiumhydroxid oder beides umfasst.
Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung gemäss Anspruch 2, wobei die Oberfläche vom anorganischen Flammschutzmittel (B) mit einem Silan-Haftmittel behandelt ist.
Flammbeständige Polymer-Zusammensetzung gemäss Anspruch 6, wobei die Oberfläche vom anorganischen Flammschutzmittel (B) mit einem Silan-Haftmittel behandelt ist.