特許 7046947 ポリマー組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-25

(45)【発行日】2022-04-04

(54)【発明の名称】ポリマー組成物

(51)【国際特許分類】

   C08L 101/04 20060101AFI20220328BHJP

   C08K 3/18 20060101ALI20220328BHJP

   H01B 7/295 20060101ALI20220328BHJP

【ＦＩ】

C08L101/04

C08K3/18

H01B7/295

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019531326

(86)(22)【出願日】2017-10-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-01-16

(86)【国際出願番号】 EP2017076758

(87)【国際公開番号】W WO2018108362

(87)【国際公開日】2018-06-21

【審査請求日】2020-08-25

(31)【優先権主張番号】16203416.9

(32)【優先日】2016-12-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】514163756

【氏名又は名称】エスシージー ケミカルズ カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100092783

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120134

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 規雄

(74)【代理人】

【識別番号】100128484

【弁理士】

【氏名又は名称】井口 司

(74)【代理人】

【識別番号】100104282

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 康仁

(72)【発明者】

【氏名】テアンサワン，レヌカ

(72)【発明者】

【氏名】ヴィラチャポーン，ワンティネー

(72)【発明者】

【氏名】ウォンガリヤカウェー，アンチャレー

【審査官】堀 洋樹

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－１７４２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２８７１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２７１７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－００７８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１７８５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－００３８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１１００７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０８０８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０７４７２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－０９２６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２５６５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】Ｆｉｒｅ Ｍａｔｅｒ．，2011年，Ｖｏｌ．３７，pp.35-45

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｌ １／００－１０１／１４

Ｃ０８Ｋ ３／００－１３／０８

Ｈ０１Ｂ ７／２９－７／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１００重量部のハロゲン含有ポリマーと、
１０～７０重量部の可塑剤と、
２～１０重量部の安定剤と、
１～１５重量部の下記式を有する層状複水酸化物（ＬＤＨ）と、
[(Ｍｇ_ｐＺｎ_ｑＳｎ^（ＩＩ） _ｒ)_１－ｘ(Ａｌ_ｓＳｎ^（ＩＶ） _ｔ)_ｘ(ＯＨ)_２]^ａ＋(Ｘ^ｎ－)_ａ／ｎ・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
（式中、ｐ＋ｑ＋ｒ＝１、ｐ＝０より大きく０．３３以下、ｑ＝０．６７以上１未満、ｒ＝０～１、ｓ＋ｔ＝１、ｓ＝０～１、ｔ＝０～１、ｘ＝０．１０～０．４０、ｂ＝０～１０、ｃ＝０～１、Ｘはアニオンであり、ｎは前記アニオン上の電荷であり、ａ＝［（２ｐ＋２ｑ＋２ｒ）（１－ｘ）］＋［（３ｓ＋４ｔ）ｘ］－２；溶媒は、水素結合供与体または受容体の機能を有する有機溶媒である。）
を含むポリマー組成物。

【請求項2】

前記ＬＤＨが、下記式を有する、請求項１に記載のポリマー組成物。
[(Ｍｇ_ｐＺｎ_ｑ)_１－ｘＡｌ_ｘ(ＯＨ)_２]^ａ＋(Ｘ^ｎ－)_ａ／ｎ・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
（式中、ｐ＋ｑ＝１、ｐ＝０より大きく０．３３以下、ｑ＝０．６７以上１未満、ｘ＝０．１０～０．４０、ｂ＝０～１０、ｃ＝０～１、Ｘは無機オキシアニオンであり、ｎは前記アニオン上の電荷であり、ａ＝［（２ｐ＋２ｑ）（１－ｘ）］＋３ｘ－２；溶媒はエタノールである。）

【請求項3】

Ｘは、ハロゲン化物、無機オキシアニオン、アニオン性界面活性剤、アニオン性発色団およびアニオン性ＵＶ吸収剤のうちの少なくとも１つから選択されるアニオンである、請求項１または２に記載のポリマー組成物。

【請求項4】

水素結合供与体または受容体の機能を有する前記有機溶媒が、エチルアセテート、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、エタノール、ｍ－クレゾール、ｏ－クレゾール、ｐ－クレゾール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、ｎ－ペンタノール、ｎ－ヘキサノール、シクロヘキサノール、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ－ｎ－ブチルエーテル、メチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、ｔｅｒｔ－アミルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、アニソール、ブチルカルビトールアセテート、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソアミルケトン、メチルｎ－アミルケトン、イソホロン、イソブチルアルデヒド、フルフラール、メチルホルメート、メチルアセテート、イソプロピルアセテート、ｎ－プロピルアセテート、イソブチルアセテート、ｎ－ブチルアセテート、ｎ－アミルアセテート、ｎ－ヘキシルアセテート、メチルアミルアセテート、メトキシプロピルアセテート、２－エトキシエチルアセテート、２－ブトキシエチルアセテート、ｎ－ブチルプロピオネート、ｎ－ペンチルプロピオネート、トリエチルアミン、２－ニトロプロパン、アニリン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアニリン、ニトロメタン、テトラヒドロフラン、およびそれらの２つまたはそれ以上の混合物からなる群から選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載のポリマー組成物。

【請求項5】

式（１）で定義される前記ＬＤＨが０～１の範囲のｂ＋ｃを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のポリマー組成物。

【請求項6】

前記可塑剤が、フタレート、メリテート、アジペート、アゼレート、マレエート、セバケート、エポキシ化オイル、塩素化パラフィンオイル、ポリマー可塑剤またはそれらの混合物の群から選択される少なくとも１つの可塑剤を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のポリマー組成物。

【請求項7】

前記安定剤が、鉛系安定剤、混合金属系安定剤またはそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの安定剤を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のポリマー組成物。

【請求項8】

前記ＬＤＨがさらに表面処理剤を含み、前記表面処理剤が、前記層状複水酸化物の少なくとも１つの表面と共有結合またはイオン結合することができ、前記層状複水酸化物の表面特性を変更する有機部分である、請求項１から７のいずれか一項に記載のポリマー組成物。

【請求項9】

前記表面処理剤が、少なくとも４個の炭素原子と、前記層状複水酸化物の少なくとも１つの表面と共有結合またはイオン結合することができる少なくとも１つの官能基とを含む有機部分である、請求項８に記載のポリマー組成物。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載のポリマー組成物を含む物品であって、前記物品が、電気または電子回路部品、輸送および建築用の構造要素、あるいは屋内の日常用品である物品。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか一項に記載のポリマー組成物でコーティングされた電線またはケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、難燃特性を有するポリマー組成物、そのポリマー組成物でコーティングされた電線またはケーブル、およびそのポリマー組成物を含む物品に関する。

【背景技術】

【0002】

難燃性挙動は様々な用途、特にワイヤおよびケーブル産業では極めて重要である。材料の火災挙動には、熱分解の容易さ、着火の容易さ、火炎伝播、発熱速度、および消火の容易さが含まれ、これらは煙の発生、毒性、および他の特性によって複雑化し得る。より速い発熱速度は、急速な着火および火炎伝播を引き起こす。さらに、発熱速度は火の強さを制御するので、着火性、煙毒性または火炎伝播よりもさらに重要である。典型的には、難燃剤がこれらの火災リスクに対処するために使用される場合、それらはそれぞれの火災リスクシナリオを満たすように特別に調整される。

【0003】

ポリ塩化ビニルのようなハロゲン含有ポリマーは、ハロゲン原子を含むその化学組成のために自己消火性材料と考えられている。しかしながら、可塑剤を添加して材料を軟化させる場合、難燃性能は著しく低下し、火炎伝播を遅延させるために難燃添加剤が必要とされる。特に塩素含有ポリマーを含有するポリマー組成物の難燃性は、そうでなければ着火時に放出される可能性がある有毒ガスのために極めて重要である。当分野では、典型的には、三酸化アンチモンを使用して、ハロゲン含有材料、例えばＰＶＣと相乗的に作用させ得る。しかしながら、市販品では、その高価格のために少ない添加量でのみ三酸化アンチモンが添加される。それ故、良好な難燃性を達成するために、他の鉱物難燃剤、例えば金属酸化物が通常は高添加量で必要とされる。そのような高い充填剤／添加剤添加量は機械的特性、すなわち引張強度および破断点伸びを悪化させる。難燃剤を含有するポリマー組成物の難燃性に加えて、押出後のポリマー組成物の色安定性もまた必須の要件である。

【0004】

当分野の難燃剤、例えば二水酸化マグネシウム（ＭＤＨ）またはアルミニウム三水和物（ＡＴＨ）は、これらの親水性化合物がポリマーとの相溶性が低く、ポリマーとコンパウンドするために追加の添加剤を必要とするというさらなる欠点を有する。典型的には、必要とされる難燃性能を得るためには、常に高添加量が必要とされ、これが、複合体の機械的特性に影響を及ぼし、ポリマー中の不十分な分散液を示し得る。さらに、難燃剤は化学的に非柔軟性であり、吸熱反応を行って水を生成するだけである。

【0005】

ごく最近では、無機／有機ナノ複合体の合成におけるハイドロタルサイトまたは層状複水酸化物（ＬＤＨ）の使用が台頭しつつある新しい種類の材料となっている。

【0006】

層状複水酸化物は、少なくとも２つの金属カチオンを含み、層状構造を有する化合物の一種である。ＬＤＨについては、Structure and Bonding; Vol 119, 2005 Layered Double Hydroxides ed. X Duan and D.G.Evansに総説されている。ハイドロタルサイトは、おそらく最も周知のＬＤＨの例であり、長年にわたって研究されている。ＬＤＨは構造の層間にアニオンをインターカレートすることができる。

【0007】

ＬＤＨの比較的高い表面電荷および親水特性のために、通常合成されたＬＤＨの粒子または微結晶は一般に高度に凝集している。この結果、製造される場合に、ＬＤＨは凝集して、数百ミクロンまでの大きな粒径および一般に５～１５ｍ^２／ｇの低い比表面積を有する「石のような」非多孔質体を形成する（例えば、Wang et al Catal.Today 2011, 164, 198に開示されるように）。これらにより、ＬＤＨは、ＬＤＨポリマー複合体を形成することが困難になるだけでなく、ポリマー中の不十分な分散液をもたらし、これが不十分な機械的特性につながる。

【0008】

安定な分散液または良好な複合体を形成することを可能にするためにＬＤＨを変性する試みがなされてきた。国際公開第２００９／０８０５９７Ａ２号パンフレットには、アルカリ度およびアグロメレート形成が低減された有機的に変性された層状複水酸化物の調製プロセスが開示されている。国際公開第２００７／０６５８６１Ａ号パンフレットは、ポリマーとの相溶性を促進するために、脂肪酸アニオンをそこにインターカレートしたＬＤＨに関する。しかし、これらの有機変性ＬＤＨ材料は、比較的低温で分解することが多く、それらをポリマーマトリックスに組み込む前に適切および高価なＬＤＨ処理を必要とする。国際公開第２０１３／１１７９５７Ａ２号パンフレットは、可燃性および発煙指数を低減するための溶媒混合法によるＬＤＨポリマー複合体における難燃剤としてのＬＤＨの使用を開示している。しかしながら、溶媒混合法は実際には工業的ではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】国際公開第２００９／０８０５９７Ａ２号パンフレット

【文献】国際公開第２００７／０６５８６１Ａ号パンフレット

【文献】国際公開第２０１３／１１７９５７Ａ２号パンフレット

【非特許文献】

【0010】

【文献】Structure and Bonding; Vol 119, 2005 Layered Double Hydroxides ed. X Duan and D.G.Evans

【文献】Wang et al Catal.Today 2011, 164, 198

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明の目的は、少量の難燃剤が添加されるが、改善された難燃性、ならびに好ましくは経時的に改善された色安定性を、特に溶融混合プロセスを介して有するポリマー組成物を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

この目的は、１００重量部のハロゲン含有ポリマー、１０～７０重量部の可塑剤、２～１０重量部の安定剤、１～１５重量部の下記式
［Ｍ^ｚ＋ _１－ｘＭ^’ｙ＋ _ｘ（ＯＨ）_２］^ａ＋（Ｘ^ｎ－）_ａ／ｎ・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒） （Ｉ）
式中、ＭおよびＭ’は異なり、それぞれ少なくとも１つの金属カチオンであり、ｚ＝１または２；ｙ＝３または４、０＜ｘ＜０．９、ｂ＝０～１０、ｃ＝０～１０、Ｘはアニオンであり、ｎはアニオン上の電荷であり、ａ＝ｚ（１－ｘ）＋ｘｙ－２；溶媒は、水素結合供与体または受容体機能を有する有機溶媒である
を有する層状複水酸化物（ＬＤＨ）を含むポリマー組成物によって達成される。

【0013】

一実施形態では、式（Ｉ）において、ｚが２である場合、Ｍは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｎｉ、またはこれらのうちの２つまたはそれ以上の混合物であり、あるいはｚが１である場合、ＭはＬｉである。

【0014】

さらなる実施形態では、式（Ｉ）において、ｙが３である場合、Ｍ’は、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、またはそれらの混合物であり、あるいはｙが４である場合、Ｍ’は、Ｓｎ、ＴｉまたはＺｒまたはそれらの混合物である。

【0015】

一実施形態では、ＬＤＨは下記式を有する
［（Ｍｇ_ｐＺｎ_ｑＳｎ^（ＩＩ） _ｒ）_１－ｘ（Ａｌ_ｓＳｎ^（ＩＶ） _ｔ）_ｘ（ＯＨ）_２］^ａ＋（Ｘ^ｎ－）_ａ／ｎ・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
式中、ｐ＋ｑ＋ｒ＝１、ｐ＝０～１、ｑ＝０～１、ｒ＝０～１、ｓ＋ｔ＝１、ｓ＝０～１、ｔ＝０～１、ｘ＝０．１０～０．４０、ｂ＝０～１０、ｃ＝０～１、Ｘはアニオンであり、ｎはアニオン上の電荷であり、ａ＝［（２ｐ＋２ｑ＋２ｒ）（１－ｘ）］＋［（３ｓ＋４ｔ）ｘ］－２；溶媒は、水素結合供与体または受容体機能を有する有機溶媒である。

【0016】

別の実施形態では、ＬＤＨは、下記式を有する
［（Ｍｇ_ｐＺｎ_ｑ）_１－ｘＡｌ_ｘ（ＯＨ）_２］^ａ＋（Ｘ^ｎ－）_ａ／ｎ・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
式中、ｐ＋ｑ＝１、ｐ＝０～１、ｑ＝０～１、ｘ＝０．１０～０．４０、ｂ＝０～１０、ｃ＝０～１、Ｘは無機オキシアニオンであり、ｎはアニオン上の電荷であり、ａ＝［（２ｐ＋２ｑ）（１－ｘ）］＋３ｘ－２；溶媒はエタノールである。

【0017】

一実施形態では、ＬＤＨの式において、ｘは、好ましくは０．１０～０．３３、より好ましくは０．２５～０．３３であり；ｂは、好ましくは０．１～１、より好ましくは０．１～０．６であり；ｃは、好ましくは０～０．０１、より好ましくは０～０．０００１、最も好ましくは０～０．０００００５；ｐは、好ましくは０～０．６７、より好ましくは０～０．３３であり；ｑは、好ましくは０．３３～１、より好ましくは０．６７～１であり；ｒは、好ましくは０．３３～１、より好ましくは０．６７～１であり；ｓは、好ましくは０．３３～１、より好ましくは０．７～１であり；ｔは、好ましくは０～０．６７であり、より好ましくは０～０．３である。

【0018】

別の実施形態では、ＬＤＨ中の溶媒の量は、０～５，０００ｍｇ／ＬＤＨの総質量ｋｇ、好ましくは０～５０ｍｇ／ＬＤＨの総質量ｋｇ、より好ましくは０～１０ｍｇ／ＬＤＨの総質量ｋｇの範囲である。

【0019】

別の実施形態では、Ｘは、ハロゲン化物、無機オキシアニオン、アニオン性界面活性剤、アニオン性発色団およびアニオン性ＵＶ吸収剤のうちの少なくとも１つから選択されるアニオンであり、ここで無機オキシアニオンは、好ましくはカーボネート、ビカーボネート、水素ホスフェート、二水素ホスフェート、ニトライト、ボレート、ニトレート、サルフェート、ホスフェートまたはこれらの２つまたはそれ以上の混合物である。

【0020】

他の点では、ＬＤＨ中のアニオンは、任意の適切なアニオン、有機または無機、例えばハロゲン化物（例えば、塩化物、臭化物）、無機オキシアニオン（例えば、Ｘ_ｍＯ_ｎ（ＯＨ）_ｐ ^－ｑ；ｍ＝１～５；ｎ＝２～１０；ｐ＝０～４、ｑ＝１～５；Ｘ＝Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｓ、Ｐ：例えばカーボネート、ビカーボネート、水素ホスフェート、二水素ホスフェート、ニトライト、ボレート、ニトレート、ホスフェート、サルフェート）、アニオン性界面活性剤（例えばドデシル硫酸ナトリウム、脂肪酸塩またはステアリン酸ナトリウム）、アニオン性発色団および／またはアニオン性ＵＶ吸収剤、例えば４－ヒドロキシ－３－１０－メトキシ安息香酸、２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン－５－スルホン酸（ＨＭＢＡ）、４－ヒドロキシ－３－メトキシケイ皮酸、ｐ－アミノ安息香酸および／またはウロカニン酸であってもよい。

【0021】

水素結合供与体または受容体機能を有する有機溶媒は、いかなる量でも水と混和性である。水素結合供与体基は、Ｒ－ＯＨ、Ｒ－ＮＨ_２、Ｒ_２ＮＨを含み得るが、水素結合受容体基は、ＲＯＲ、Ｒ_２Ｃ＝Ｏ、ＲＮＯ_２、Ｒ_２ＮＯ、Ｒ_３Ｎ、ＲＯＨ、ＲＣＦ_３を含み得る［Ｒはヒドロカルビル基である］。例示的な有機溶媒としては、エチルアセテート、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、エタノール、ｍ－クレゾール、ｏ－クレゾール、ｐ－クレゾール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、ｎ－ペンタノール、ｎ－ヘキサノール、シクロヘキサノール、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ－ｎ－ブチルエーテル、メチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、ｔｅｒｔ－アミルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、アニソール、ブチルカルビトールアセテート、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソアミルケトン、メチルｎ－アミルケトン、イソホロン、イソブチルアルデヒド、フルフラール、メチルホルメート、メチルアセテート、イソプロピルアセテート、ｎ－プロピルアセテート、イソブチルアセテート、ｎ－ブチルアセテート、ｎ－アミルアセテート、ｎ－ヘキシルアセテート、メチルアミルアセテート、メトキシプロピルアセテート、２－エトキシエチルアセテート、２－ブトキシエチルアセテート、ｎ－ブチルプロピオネート、ｎ－ペンチルプロピオネート、トリエチルアミン、２－ニトロプロパン、アニリン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアニリン、ニトロメタン、テトラヒドロフラン、およびそれらの２つまたはそれ以上の混合物が挙げられる。好ましくは、溶媒はエタノールまたはアセトンである。

【0022】

一実施形態において、ＬＤＨは、ｂ＋ｃとして、０～１、好ましくは０～０．６の範囲で示される揮発成分含有量を有する。揮発成分含有量は、揮発性物質が水、溶媒またはそれらの混合物である場合の揮発性物質の量を指す。揮発成分含有量は、水含量に関してはカール・フィッシャ滴定技術によって、および溶媒含有量に関してはガスクロマトグラフィ／質量分析ＧＣ／ＭＳヘッドスペース技術よって測定される。

【0023】

ハロゲン含有ポリマーは、ハロゲンを含有するホモポリマーまたはコポリマー、好ましくは塩素含有ポリマーである。塩素含有ポリマーとしては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレン－塩化ビニルコポリマー、塩化ビニル－プロピレンコポリマー、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、塩素化ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンなどが挙げられる。より好ましい実施形態において、塩素含有ポリマーはポリ塩化ビニルである。

【0024】

一実施形態において、ＬＤＨは、ハロゲン含有ポリマー１００重量部に対して３～１０重量部の範囲でポリマー組成物中に存在する。

【0025】

さらなる実施形態において、ＬＤＨの粒径分布は、０．０５～５μｍ、好ましくは０．１～３μｍの範囲である。粒径分布はレーザー回折粒径分析技術により測定される。

【0026】

さらなる実施形態では、ＬＤＨは、５０～５００ｍ^２／ｇの範囲、好ましくは８０～１００ｍ^２／ｇの範囲の比表面積を有する。比表面積は、Ｂｒｕｎａｕｅｒ Ｅｍｍｅｔｔ－Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）分析技術によって測定される。

【0027】

別の実施形態では、可塑剤は、フタレート、メリテート、アジペート、アゼレート、マレエート、セバケート、エポキシ化オイル、塩素化パラフィンオイル、ポリマー可塑剤またはそれらの混合物の群から選択される少なくとも１つの可塑剤を含む。好ましくは、フタレートおよびメリテートの混合物。例示的な可塑剤としては、ビス（２－エチルヘキシル）フタレート（ＤＥＨＰ）、ビス（２－プロピルヘプチル）フタレート（ＤＰＨＰ）、ジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ）、ジ－ｎ－ブチルフタレート（ＤＢＰ）、ブチルベンジルフタレート（ＢＢｚＰ）、ジイソデシルフタレート（ＤＩＤＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジイソオクチルフタレート（ＤＩＯＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、ジイソブチルフタレート（ＤＩＢＰ）、ジ－ｎ－ヘキシルフタレート、トリメチルトリメリテート（ＴＭＴＭ）、トリ－（２－エチルヘキシル）トリメリテート（ＴＥＨＴＭ）、トリ－（ｎ－オクチル、ｎ－デシル）トリメリテート、トリ－（ヘプチル、ノニル）トリメリテート、ｎ－オクチルトリメリテート（ＯＴＭ）、ビス（２－エチルヘキシル）アジペート（ＤＥＨＡ）、ジメチルアジペート（ＤＭＡＤ）、モノメチルアジペート（ＭＭＡＤ）、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、ジブチルセバケート（ＤＢＳ）、ジブチルマレエート（ＤＢＭ）、ジイソブチルマレエート（ＤＩＢＭ）、ポリエステル可塑剤、およびそれらの２つまたはそれ以上の混合物が挙げられる。

【0028】

さらなる実施形態では、安定剤は、鉛系安定剤、混合金属系安定剤またはそれらの混合物、好ましくは鉛系安定剤からなる群から選択される少なくとも１つの安定剤を含む。鉛系安定剤の例としては、四塩基性硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、通常のステアリン酸鉛、カルシウム－亜鉛安定剤、バリウム－亜鉛安定剤、カルシウム－バリウム－亜鉛安定剤およびそれらの２つまたはそれ以上の混合物が挙げられる。

【0029】

ポリマー組成物に含まれる可塑剤は、可塑性を高めるため、またはポリマー組成物の粘度を下げるためのものである。可塑剤はまたポリマーのガラス温度を下げる。したがって、ポリマーは可塑剤を添加する場合に加工処理が容易である。さらに、可塑剤は硬質ポリマーを軟質ポリマー、例えばＰＶＣにすることができ、これはワイヤおよびケーブルシースを調製するのに有用である。

【0030】

安定剤は、高温および高圧下での加工処理中および加工処理後にポリマー組成物を安定化させるためにポリマー組成物中に含まれる。安定剤がないと、ポリマーは容易に劣化／変色する。

【0031】

さらなる実施形態では、ＬＤＨは表面処理剤を含んでいてもよく、それにより、以下の式を有する層状複水酸化物が得られる：
［Ｍ^ｚ＋ _１－ｘＭ^’ｙ＋ _ｘ（ＯＨ）_２］^ａ＋（Ｘ^ｎ－）_ａ／ｎ・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）・ｄ（表面処理剤）
式中、ＭおよびＭ’は異なり、それぞれ少なくとも１つの金属カチオンであり、ｚ＝１または２；ｙ＝３または４、０＜ｘ＜０．９、ｂ＝０～１０、ｃ＝０～１０、０＜ｄ≦１０、Ｘはアニオンであり、ｎはアニオン上の電荷であり、ａ＝ｚ（１－ｘ）＋ｘｙ－２；溶媒は、水素結合供与体または受容体機能を有する有機溶媒である。

【0032】

表面処理剤は、層状複水酸化物の少なくとも１つの表面と共有結合またはイオン結合することができ、層状複水酸化物の表面特性を変更する有機部分である。ＬＤＨの少なくとも１つの表面は、外面または内面であってもよい（すなわち、表面処理剤をカチオン層の間にインターカレートさせてもよい）ことが理解される。表面処理剤は、表面処理剤上に位置する極性基または荷電基を介してＬＤＨの表面とイオン的に結合していてもよい。あるいは、表面処理剤は、ＬＤＨの表面、例えばＬＤＨの表面に位置する１つまたはそれ以上のヒドロキシル基に共有結合していてもよい。適切には、表面処理剤は、層状複水酸化物の少なくとも１つの表面と共有結合的またはイオン的に結合している。一実施形態では、表面処理剤は、少なくとも４個の炭素原子と、層状複水酸化物の少なくとも１つの表面と共有結合またはイオン結合することができる少なくとも１つの官能基とを含む有機部分である。別の実施形態では、表面処理剤はオルガノシラン化合物、界面活性剤またはそれらの混合物である。あるいは、表面処理剤はクエン酸またはその塩（例えばクエン酸ナトリウム）であり得る。オルガノシラン化合物は、ヒドロキシシラン、アルコキシシラン、シロキサン、またはポリシロキサン（例えば、ポリジメチルシロキサン）であり得る。一実施形態では、オルガノシラン化合物は、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、（３－グリシジルオキシプロピル）トリエトキシシラン（３－メルカプトプロピル）トリエトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、トリエトキシフェニルシラン、トリメトキシ（オクタデシル）シラン、ビニル－トリス（２－メトキシエトキシ）シラン、ｇ－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ｇ－アミノプロピルトリメトキシシラン、ｂ（３，４－エポキシシクロヘキシル（epxycryclohexyl））エチルトリメトキシシラン、ｇ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ｇ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、（３－アミノプロピル）トリエトキシシラン、Ｎ－（３－トリエトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、３－アミノプロピル－メチル－ジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、クロロトリメチルシラン、塩化ｔｅｒｔ－ブチルジメチルシリル、トリクロロビニルシラン、メチルトリクロロシラン、３－クロロプロピルトリメトキシシラン、クロロメチルトリメチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、プロピルトリメトキシシランおよびγ－ピペラジニルプロピルメチルジメトキシシランからなる群から選択される。適切には、オルガノシラン化合物は、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、（３－グリシジルオキシプロピル）トリエトキシシラン（３－メルカプトプロピル）トリエトキシシランからなる群から選択される。トリエトキシビニルシラン、トリメトキシメチルシランおよびトリエトキシフェニルシラン。本明細書で表面処理剤に関して使用される場合、界面活性剤という用語は、ＬＤＨの表面とイオン結合または共有結合することができる親水性部分、および親油性部分を有する任意の化合物を意味することが理解される。一実施形態では、界面活性剤は、カチオン性、アニオン性、非イオン性または両性界面活性剤である。例示的な界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウムおよびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが挙げられる。別の実施形態では、界面活性剤は、好ましくは４～２２個の炭素原子を有する脂肪酸、またはその塩、脂肪酸／リン酸エステル、または多価アルコールエステルである。例示的な界面活性剤としては、酪酸、カプロン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ヒドロキシステアリン酸、アラキジン酸、オレイン酸、リノール酸、マレイン酸、またはそれらの塩が挙げられる。適切には、界面活性剤は、ステアリン酸、ラウリン酸、またはそれらの塩（例えば、ナトリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、亜鉛塩）から選択される。好ましくは、ＬＤＨはステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸亜鉛で表面処理されている。表面処理剤は、貯蔵期間中に湿分および／または揮発性物質がＬＤＨ構造および／またはＬＤＨ表面に吸収されるのを防ぐためにＬＤＨの表面に付着する。

【0033】

一実施形態では、ｄは、式０．０１＜ｄ≦５に従う値を有する。適切には、ｄは、式０．０１＜ｄ≦３に従う値を有する。ｄはまた、式０．１＜ｄ≦３または１＜ｄ≦３に従う値を有してもよい。

【0034】

さらなる実施形態において、ポリマー組成物は、潤滑剤、加工助剤、ＬＤＨ以外のさらなる難燃剤、充填剤、顔料（例えば、酸化鉄顔料、カーボンブラック）、酸化防止剤またはそれらの混合物を含み得る。

【0035】

潤滑剤は、酸アミド（例えば、エルカミド、オレアミド、ステアラミド）、酸エステル（例えば、ステアリルステアレート、ジステアリルフタレート）、脂肪酸（例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸）、オレイン酸、エルカ酸）、炭化水素ワックス（例えばポリエチレン、ポリプロピレン、パラフィン）、金属石鹸（例えばステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム）またはそれらの混合物から選択され得る。

【0036】

加工助剤は、アクリル系加工助剤、フルオロポリマー、シリコーン加工助剤またはそれらの混合物から選択され得る。

【0037】

難燃剤は、有機リン化合物（例えば、ホスフェート、ホスホネート）、ハロゲン化難燃剤（例えば、臭素化難燃剤）、三酸化アンチモン、二酸化ケイ素、有機カチオン性クレー、水和鉱物、例えば水酸化物、水和酸化物、または金属の水和塩（例えば、アルミナ三水和物（ＡＴＨ）、二水酸化マグネシウム（ＭＤＨ））、またはそれらの混合物から選択され得る。

【0038】

充填剤は、炭酸カルシウム、シリカ、バライト、タルク、マイカ、炭酸マグネシウムまたはシリカから選択され得る。

【0039】

一実施形態では、ポリマー組成物は、ＰＶＣ１００重量部、可塑剤１０～７０重量部、安定剤３～７重量部、潤滑剤０．１～１重量部、充填剤０～８０重量部、加工助剤０～３重量部、ＬＤＨ３～１０重量部、顔料０～２重量部、およびその他の難燃剤０～１０重量部を含む。

【0040】

一実施形態では、ポリマー組成物は、ＰＶＣ１００重量部、フタレート可塑剤１０～３５重量部、メリテート可塑剤５～３０重量部、鉛系安定剤３～７重量部、酸化ＰＥワックス０．１～１重量部、炭酸カルシウム２０～７０重量部、アクリル系加工助剤０～３重量部、ＬＤＨ３～１０重量部、顔料０～２重量部、およびその他の難燃剤０～１０重量部を含む。

【0041】

一実施形態では、ポリマー組成物は、高温、好ましくは１５０～１９０℃、より好ましくは１６０～１８０℃で、３０～１００ｒｐｍ、好ましくは４０～６０ｒｐｍの範囲の加工処理速度で溶融混合プロセスによってコンパウンドされる。溶融混合プロセスは、例えば、一軸スクリュー押出プロセス、二軸スクリュー押出プロセスまたは射出プロセスである。

【0042】

本発明のポリマー組成物を含む物品も本発明に従い、ここでこの物品は、電気または電子回路部品、輸送および建築用の構造要素、あるいは屋内の日常用品である。

【0043】

最後に、本発明に従うポリマー組成物でコーティングされた電線またはケーブルも、本発明に従う。

【0044】

驚くべきことに、本発明のポリマー組成物は優れた難燃特性ならびに改善された色安定性および機械的特性を提供することが見出された。加えて、ポリマー組成物は、優れた難燃特性を付与され得るが、難燃剤は少量で添加される。また、驚くべきことに、一実施形態では、色安定性は、ＬＤＨにおいてＺｎまたはＳｎの含有量が高い程、良好であることを見出した。本発明のポリマー組成物はまた、ポリマー中のＬＤＨの良好で安定および透明な分散液、押出プロセスにおけるプレートアウト形成（ダイビルドアップ）の減少、ボイドまたはピンホールの減少、および加工性の改善を有する。

【0045】

本発明のポリマー組成物に使用されるＬＤＨは、［（Ｍｇ_０．３３Ｚｎ_０．６６）_０．７５Ａｌ_０．２５（ＯＨ）_２］［ＣＯ_３］_{０．１２５}・ｂＨ２Ｏ・ｃ（溶媒）、［Ｚｎ_０．６７Ａｌ_０．３３（ＯＨ）_２］［Ｂ_４Ｏ_７］_０．１７・ｂＨ２Ｏ・ｃ（溶媒）または［Ｍｇ_０．７５（Ａｌ_０．７Ｓｎ_０．３）_０．２５（ＯＨ）_２］［ＣＯ_３］_０．１６・ｂＨ２Ｏ・ｃ（溶媒）であってもよい。特に、これらの化合物は、当分野の難燃剤に比べて、色安定性に関して最良の結果を示し、難燃剤として活性であるために低用量のみを必要とし、良好な難燃性能および高い熱安定性を示す。

【0046】

ＬＤＨは、当分野において公知の方法に基づいて調製することができる。例えば、方法は国際公開第２０１５／１４４７７８Ａ１号パンフレットに開示されており、以下の工程を含む：
ａ）金属ＭおよびＭ’のカチオンならびにアニオンＸ^ｎ－を含有する溶液から次式を有する層状複水酸化物を沈殿させる工程
［Ｍ^ｚ＋ _１－ｘＭ^’ｙ＋ _ｘ（ＯＨ）_２］^ａ＋（Ｘ^ｎ－）_ａ／ｎ・ｂＨ_２Ｏ（式中、Ｍ、Ｍ’、ｚ、ｙ、ｘ、ａ、ｂおよびＸは式（Ｉ）について上で定義した通りである）；
ｂ）工程ａ）で得られた層状複水酸化物沈殿物を元の溶液中で熟成（エージング）させる工程；
ｃ）層状複水酸化物沈殿物を集め、次いで洗浄する工程；
ｄ）湿った層状複水酸化物を溶媒に分散させて、溶媒中の層状複水酸化物のスラリーを製造する工程；
ｅ）工程ｄ）で得られた分散液を維持する工程；
ｆ）任意に、表面処理剤中に分散させる工程；
ｇ）任意に、工程ｆ）で得られた分散液を維持する工程；
ｈ）層状複水酸化物を回収し乾燥する工程；および
ｉ）任意に、工程ｈ）で得られた層状複水酸化物を熱処理する工程。

【0047】

上記方法の工程ａ）において、層状複水酸化物は、典型的には、溶液のｐＨを所定の値、典型的には７を超える、好ましくは８を超える、より好ましくは９～１０に調整するために、金属ＭおよびＭ’のイオンを含有する水性前駆体溶液を、ＮａＯＨをさらに含有し得るまたはそこにＮａＯＨ溶液が別個に添加され得るアニオンＸを含有する溶液に添加することによって製造される。好ましい実施形態によれば、これがＬＤＨの急速な核形成を促進するので、激しく撹拌しながら急速にアニオン溶液に金属前駆体溶液を添加することが望ましい。一実施形態では、アニオンＸを含有する溶液中への水性前駆体の添加速度は、１，２００ｍｌ／分を超える、好ましくは１，４００ｍｌ／分を超える、より好ましくは１，４００～１，６００ｍｌ／分の範囲である。別の実施形態では、撹拌速度は３００ｒｐｍを超える、好ましくは４００ｒｐｍを超える、より好ましくは５００～８００ｒｐｍである。本発明者らは、この迅速な添加および速やかな共沈段段階が、形成されたＬＤＨコロイドをより小さく、薄い粒径を有するようにすることを見出した。ＬＤＨは、元の反応溶液中での熟成に供され、好ましくは沈殿したＬＤＨを含有する溶液を１２時間未満、好ましくは１～５時間、より好ましくは３～４時間熟成させる。方法の工程ｃ）では、沈殿した層状複水酸化物は集められ、次いで洗浄される。典型的には、沈殿物は濾過、好ましくは真空濾過によって集められる。集めた後、洗浄液が実質的に中性のｐＨ、例えばｐＨ７±０．５になるまで沈殿物を洗浄する。洗浄は典型的には脱イオン水を用いて行われる。

【0048】

上記の方法によれば、集められ、洗浄されたＬＤＨは溶媒に再分散されて溶媒中のＬＤＨスラリーを製造する。好ましくは、溶媒はエタノールである。

【0049】

溶媒中のＬＤＨの分散液は、３０分～２時間、好ましくは１～２時間の範囲で維持され、分散液は、かき混ぜ（agitation）および／または撹拌（stirring）下で維持されるのが好ましい。好ましくは少なくとも３００ｒｐｍ、より好ましくは５００～８００ｒｐｍである撹拌速度にて、オーバーヘッドミキサを用いて撹拌が行われ得る。

【0050】

さらなる実施形態では、工程ｆ）は様々な手段によって実施され得る。その最も単純な形態では、工程ｆ）は工程ｅ）で提供されたＬＤＨを表面処理剤と混合することを含む。別の実施形態では、工程ｅ）で与えられたＬＤＨは、工程ｆ）における表面処理剤と混合する前に焼成される。

【0051】

好ましい一実施形態によると、ＬＤＨを回収および乾燥する工程ｈ）は、ＬＤＨを有機溶媒から濾過し、次いで集められたＬＤＨを乾燥に供することを含む。乾燥は、真空を適用してまたは適用せずにオーブン中で８～１６時間行われ得る。典型的には、オーブン乾燥は、有機溶媒が蒸発する温度に依存する比較的低い温度で行われる。好ましくは、溶媒がエタノールである場合、乾燥工程は、室温（２０℃）～７０℃の範囲の温度で行われる。エタノールが有機溶媒として使用される好ましい実施形態において、一晩約６５℃のオーブン温度が集められたＬＤＨを乾燥させるために使用され得ることを本発明者らは見出した。

【0052】

異なる好ましい実施形態によれば、方法の工程ｈ）は、有機溶媒中のＬＤＨの分散液を噴霧乾燥装置に通し、次いで、典型的には窒素などの不活性雰囲気を用いて分散液を噴霧乾燥して、噴霧乾燥ＬＤＨを製造する工程を含む。

【0053】

好ましい一実施形態によれば、ＬＤＨを熱処理する工程ｉ）は、溶媒および水を蒸発させるためにＬＤＨを加熱することを含む。熱処理されたＬＤＨは、０～５，０００ｍｇ／ＬＤＨの総質量ｋｇ、好ましくは０～５０ｍｇ／ＬＤＨの総質量ｋｇ、より好ましくは０～１０ｍｇ／ＬＤＨの総質量ｋｇの範囲の溶媒量を有してもよい。熱処理は、オーブン、真空オーブン、および／またはディスクドライヤ中で行われてもよい。好ましくは、熱処理工程は、溶媒がエタノールである場合、１００℃～１１０℃の温度で行われる。

【0054】

本発明のさらなる特徴および利点は、実施例によって以下の詳細な説明において例示され、図面によってさらに例示される。

【図面の簡単な説明】

【0055】

【図1】実施例２に従って調製されたポリマー組成物の熟成前の引張強度を示す。

【図2】実施例２に従って調製されたポリマー組成物の熟成前の破断点伸びを示す。

【図3】実施例２に従って調製されたポリマー組成物の熱熟成後の引張強度の保持率を示す。

【図4】実施例２に従って調製されたポリマー組成物についての熱熟成後の破断点伸びを示す。

【図5】実施例２に従って調製されたポリマー組成物のオイル熟成後の引張強度の保持率を示す。

【図6】実施例２に従って調製されたポリマー組成物についてのオイル熟成後の破断点伸びの保持率を示す。

【図7】実施例２に従って調製されたＰＶＣ組成物の煙濃度を示す。

【発明を実施するための形態】

【0056】

以下の実施例および表において使用される略語は以下の意味を有する。
ＬＤＨ－ＣＯ_３：式（Ｉ）を有するが、アニオン（Ｘ^ｎ－）はカーボネートであるＬＤＨ
ＬＤＨ－Ｂ_４Ｏ_７：式（Ｉ）を有するが、アニオン（Ｘ^ｎ－）はボレートであるＬＤＨ
Ｍｇ_３Ａｌ－ＣＯ_３［（Ｍｇ_０．７５Ａｌ_０．２５（ＯＨ）_２］［ＣＯ_３］_０．５・ｎＨ_２Ｏ；溶媒処理なしの一般的なハイドロタルサイト
Ｍｇ_２．５Ｚｎ_０．５Ａｌ－ＣＯ_３：［（Ｍｇ_０．８３Ｚｎ_０．１７）_０．７５Ａｌ_０．２５（ＯＨ）_２］［ＣＯ_３］_{０．１２５}・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
Ｍｇ_２ＺｎＡｌ－ＣＯ_３：［（Ｍｇ_０．６６Ｚｎ_０．３３）_０．７５Ａｌ_０．２５（ＯＨ）_２］［ＣＯ_３］_{０．１２５}・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
Ｍｇ_１．５Ｚｎ_１．５Ａｌ－ＣＯ_３：［（Ｍｇ_０．５Ｚｎ_０．５）_０．７５Ａｌ_０．２５（ＯＨ）_２］［ＣＯ_３］_{０．１２５}・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
ＭｇＺｎ_２Ａｌ－ＣＯ_３：［（Ｍｇ_０．３３Ｚｎ_０．６６）_０．７５Ａｌ_０．２５（ＯＨ）_２］［ＣＯ_３］_{０．１２５}・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
Ｍｇ_３Ａｌ_０．７Ｓｎ_０．３－ＣＯ_３：［（Ｍｇ）_０．７５（Ａｌ_０．７Ｓｎ_０．３）_０．２５（ＯＨ）_２］［ＣＯ_３］_０．１６・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
Ｚｎ_２Ａｌ－Ｂ_４Ｏ_７：［（Ｚｎ）_０．６７（Ａｌ）_０．３３（ＯＨ）_２］［Ｂ_４Ｏ_７］_０．１７・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
ＡＴＨ：アルミニウム三水和物

【0057】

本発明のＬＤＨの合成
ＬＤＨ－ＣＯ_３の合成（ＬＤＨ－Ｃ１～５）
ＬＤＨ－Ｃ１～５は、金属前駆体溶液を１．４Ｌの１．５ＭのＮａ_２ＣＯ_３溶液に３６ｍｌ／分の滴下速度で滴下することにより合成した。沈殿溶液のｐＨを、ＮａＯＨ溶液（１２Ｍ）を用いて１０に制御した。元の溶液中で４時間熟成させた後、得られたスラリーを真空濾過技術で濾過し、ｐＨが７になるまで脱イオン水で洗浄した。濾過したスラリーをエタノールで１時間洗浄し、次いで真空オーブンにより６５℃で一晩乾燥した。金属前駆体溶液は、表１に記載したように金属を１．４Ｌの水中に溶解することによって調製した。

【0058】

【表1】

【0059】

Ｚｎ_２Ａｌ－Ｂ_４Ｏ_７（ＬＤＨ－Ｂ１）の合成
ＬＤＨ－Ｂ１は、金属前駆体溶液を１．４Ｌの１．５ＭのＮａ_２Ｂ_４Ｏ_７溶液に３６ｍｌ／分の滴下速度で滴下することにより合成した。沈殿溶液のｐＨは、ＮａＯＨ溶液（１２Ｍ）を用いて９に制御した。元の溶液中で４時間熟成させた後、得られたスラリーを真空濾過技術で濾過し、ｐＨが７になるまで脱イオン水で洗浄した。濾過したスラリーをエタノールで１時間洗浄し、次いで真空オーブンにより６５℃で一晩乾燥した。金属前駆体溶液は、３７９．３ｇのＺｎ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ、２３９．１ｇのＡｌ（ＮＯ_３）_３・９Ｈ_２Ｏを１．４Ｌの水中で混合することによって調製した。

【0060】

特性評価方法
ａ）調製されたＬＤＨ充填ＰＶＣ組成物の色安定性を、押出後に、目によっておよび分光光度計ＣＭ－３６００Ａ（Ｋｏｎｉｃａ Ｍｉｎｏｌｔａ）により評価した。白色度指数（ＷＩ）、黄色度指数（ＹＩ）、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊、Ｃ、ｈおよびデルタＥを分光光度計で測定するために、ＬＤＨ充填ＰＶＣ組成物を均一な厚さ（約３ｍｍ）の１１×１１ｃｍ^２の正方形プラークに圧縮成形した。

【0061】

ｂ）ポリマー複合体の物理的特性の決定
１．引張強度および％伸びはＩＥＣ６０５０２で測定される。試験機Ｕ．Ｔ．Ｍを用いて、ダンベル形状の試験片を２００ｍｍ／分のクロスヘッド速度で伸張させる。破断点が測定される。引張強度および伸びは次式により計算される。

【数1】

２．熱熟成後の引張強度および％伸びはＩＥＣ６０５０２によって測定される。試験機Ｕ．Ｔ．Ｍ．を用いて、ダンベル形状の試験片を２００ｍｍ／分のクロスヘッド速度で伸張させる前に１００℃で１６８時間加熱する。破断点が測定される。引張強度および破断点伸びの保持率は次式により計算される。

【数2】

３．オイル熟成後の引張強度および％伸びはＩＲＭ９０２によって測定される。試験機Ｕ．Ｔ．Ｍ．を用いて、ダンベル形状の試験片を２００ｍｍ／分のクロスヘッド速度で伸張させる前に７０℃で４時間オイル中で加熱する。破断点が測定される。引張強度および破断点伸びの保持率は、２に示す式で計算される。

【0062】

ｃ）調製されたＬＤＨ充填ＰＶＣ組成物の難燃性能は、コーン熱量測定（Ｔｏｙｏｓｅｉｋｉ）を使用して評価された。試験を行う前に、約３０ｇのＰＶＣ組成物を均一な厚さ（約３ｍｍ）の１０ｃｍ×１０ｃｍ正方形のプラークに圧縮成形した。５０ｋＷ／ｍ２の入射流束を有するコーン形状のヒーターを使用し、スパークは試料が着火するまで連続的であった。コーン熱量計からの結果は、一般に＋／－１０％まで再現可能であると考えられている。これにより、ピーク発熱速度（ＰＨＲＲ）および着火時間が得られる。防火性能指数（ＦＰＩ）は、着火時間およびピーク発熱速度の比である。

【0063】

ｄ）調製したＬＤＨ充填ＰＶＣ組成物のコンゴーレッド試験を、１８０℃の加熱ブロック内に配置される試験管に１ｇの試料を入れることによって評価した。リトマス紙は管の上部に配置する。紙が赤く変わったら、組成物からの酸ガスの放出を示す時間が記録される。

【0064】

ｅ）煙濃度試験はＡＳＴＭ Ｅ ６６２により測定される。試料を３×３インチ、厚さ３ｍｍに調製した。試験は、試料を熱源（２．５Ｗ／ｃｍ^２）で輻射した非火炎モードで実施した。煙が発生したときに、光透過率を測定した。次いで比光学密度（Ｄｓ）を計算し、時間に対してプロットする。

【実施例】

【0065】

実施例１
ＰＶＣ組成物、比較例１～７（Ｃｏｍ．Ｅｘ．１～７）および実施形態１～１４（Ｅｍ．１～１４）は、１００重量部のＰＶＣ樹脂、４重量部の三塩基性硫酸鉛、２０重量部の１，２－ベンゼンジカルボン酸ジイソデシルエステル、１０重量部のトリス（２－エチルヘキシル）トリメリテート、５重量部の塩素化パラフィンオイル、５重量部のエポキシ化大豆オイル、５０重量部のＣａＣＯ_３、０．２重量部のエポキシ化ＰＥワックス、３重量部の三酸化アンチモン、２重量部の二酸化ケイ素、１重量部のアクリル加工助剤、および調製されたＬＤＨ－ＣＯ_３、調製されたＬＤＨ－Ｂ_４Ｏ_７、一般的なハイドロタルサイト（Ｍｇ_３Ａｌ－ＣＯ_３）またはＡＴＨ（表２および３に示されるような量で）、５００～２，０００ｒｐｍでの高速ミキサにおいてドライブレンドし、１２０℃まで加熱して均一な粉末混合物を製造することによって調製した。次いで、ドライブレンドを１６０～１８０℃の温度で６０ｒｐｍのスクリュー速度で一軸スクリュー押出機によって溶融混合してＬＤＨ充填ＰＶＣペレットを形成した。調製した組成物を試験し分析したが、結果を以下の表２および３に示す。

【0066】

【表2】

【0067】

表２のように、本発明のポリマー組成物（Ｅｍ．１～６）について、好ましい実施形態ではＬＤＨ中のＺｎ含有量の増加およびＬＤＨ中のＳｎ（ＩＶ）の組み込みが、高温および高圧での加工処理の後でポリマー／ＬＤＨ組成物の黄色化（褐色化）を少なくする一方で、一般的なハイドロタルサイト、Ｍｇ_３Ａｌ－ＣＯ_３（Ｃｏｍ．Ｅｘ２）は、ＬＤＨを含まないＰＶＣ組成物（Ｃｏｍ．Ｅｘ１）と比較して加工処理後に暗褐色／黒色材料を与えることを見出した。

【0068】

【表3】

【0069】

表３のように、ＬＤＨの使用（Ｅｍ．７～１４）は着火時間を延長し、ピーク発熱速度（ＰＨＲＲ）を減少させる。防火性能指数（ＦＰＩ）は、燃焼状況下で材料のフラッシュオーバーまでの時間との相関関係である。その結果、ＦＰＩは逃避に利用できる時間を予測するために使用できる。したがって、指数が高いほど、材料は難燃性に関して優れている。ＬＤＨシステムＬＤＨ－ＣＯ_３（Ｅｍ．７～１０）、およびＬＤＨ－Ｂ_４Ｏ_７（Ｅｍ．１１～１４）の両方では、既存のＰＶＣ配合物（Ｃｏｍ．Ｅｘ３）のためのＡＴＨの３０重量部添加と比較して、ＦＰＩの１００％を超える改善を得るために、５～１０重量部の添加のみが必要である。加えて、一般的なハイドロタルサイト（Ｃｏｍ．Ｅｘ４～７）は、同じ添加量でのＬＤＨと比較して、より悪いＦＰＩ、引張強度および破断点伸びを示す。

【0070】

ＬＤＨの使用により、例えば複合体中のＡＴＨの使用と比較してＬＤＨの量を減少させ、それにもかかわらず改善された難燃特性を提供することを可能にすることも見出した。例えば、３０重量部のＡＴＨの使用と比較して、５または７または１０重量部を使用する本発明のＬＤＨについてより良好な難燃特性が得られ得る。

【0071】

さらに、ＬＤＨの使用はコンゴーレッド値を低下させることも見出した。コンゴーレッド試験は、ＰＶＣ組成物ペレットの加熱からのＨＣｌ放出速度である脱塩化水素速度を評価するために使用される。放出されたＨＣｌはＰＶＣ分解を促進し、これが最終的に架橋材料を生成する。この架橋材料はまた、火炎の広がりを遅らせるための障壁としても作用し得る。ＰＶＣ／ＬＤＨにおいて、この場合により良好な難燃性能は、火炎伝播をより良好に保護するための障壁形成が速くなるようにコンゴーレッド値を低下させることに関連し得る。ただし、コンゴーレッド値は加工処理中の材料の滞留時間よりもまだ長いため、コンゴーレッド値が低くても加工処理には影響しない。

【0072】

実施例２
ＰＶＣ組成物、ＰＶＣ／ＡＴＨおよびＰＶＣ／ＬＤＨは、１００重量部のＰＶＣ樹脂、４重量部の三塩基性硫酸鉛、２０重量部の１，２－ベンゼンジカルボン酸ジイソデシルエステル、１０重量部のトリス（２－エチルヘキシル）トリメリテート、５重量部の塩素化パラフィンオイル、５重量部のエポキシ化大豆オイル、５０重量部のＣａＣＯ３、０．２重量部のエポキシ化ＰＥワックス、３重量部の三酸化アンチモン、２重量部の二酸化ケイ素、１重量部のアクリル加工助剤、０．８重量部のカーボンブラック、および３０重量部のＡＴＨまたは７重量部の調製されたＭｇＺｎ_２Ａｌ－ＣＯ_３を、５００～２，０００ｒｐｍでの高速ミキサにおいてドライブレンドし、１２０℃まで加熱して均一な粉末混合物を製造することによって調製した。次いで、ドライブレンドを１６０～１８０℃の温度で６０ｒｐｍのスクリュー速度で一軸スクリュー押出機によって溶融混合してＬＤＨ充填ＰＶＣペレットを形成した。調製した組成物を試験し分析したが、結果を図１～７に示す。

【0073】

図１～７のように、ＬＤＨの添加は、ＡＴＨ充填ＰＶＣ組成物と比較して煙の発生を減少させる。さらに、ＰＶＣ／ＬＤＨはＰＶＣ／ＡＴＨシステムよりも優れた機械的性能を示す。

【0074】

前述の説明および特許請求の範囲に開示された特徴は、別々におよび任意の組み合わせの両方で、本発明をその多様な形態で実現するための材料であり得る。
本願発明には以下の態様が含まれる。
項１．
１００重量部のハロゲン含有ポリマーと、
１０～７０重量部の可塑剤と、
２～１０重量部の安定剤と、
１～１５重量部の下記式を有する層状複水酸化物（ＬＤＨ）と、
[Ｍ^ｚ＋ _１－ｘＭ^’ｙ＋ _ｘ（ＯＨ）_２]^ａ＋(Ｘ^ｎ－)_ａ／ｎ・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒） （Ｉ）
（式中、ＭおよびＭ’は異なり、それぞれ少なくとも１つの金属カチオンであり、ｚ＝１または２；ｙ＝３または４、０＜ｘ＜０．９、ｂ＝０～１０、ｃ＝０～１０、Ｘはアニオンであり、ｎは前記アニオン上の電荷であり、ａ＝ｚ（１－ｘ）＋ｘｙ－２；溶媒は、水素結合供与体または受容体の機能を有する有機溶媒である。）
を含むポリマー組成物。
項２．
式（Ｉ）において、ｚが２である場合、Ｍは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｎｉ、またはこれらのうちの２つまたはそれ以上の混合であり、あるいはｚが１である場合、ＭはＬｉである、項１に記載のポリマー組成物。
項３．
式（Ｉ）において、ｙが３である場合、Ｍ’は、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、またはそれらの混合であり、あるいはｙが４である場合、Ｍ’は、Ｓｎ、ＴｉまたはＺｒまたはそれらの混合である、項１または２に記載のポリマー組成物。
項４．
前記ＬＤＨが、下記式を有する、項１から３のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
[(Ｍｇ_ｐＺｎ_ｑＳｎ^（ＩＩ） _ｒ)_１－ｘ(Ａｌ_ｓＳｎ^（ＩＶ） _ｔ)_ｘ(ＯＨ)_２]^ａ＋(Ｘ^ｎ－)_ａ／ｎ・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
（式中、ｐ＋ｑ＋ｒ＝１、ｐ＝０～１、ｑ＝０～１、ｒ＝０～１、ｓ＋ｔ＝１、ｓ＝０～１、ｔ＝０～１、ｘ＝０．１０～０．４０、ｂ＝０～１０、ｃ＝０～１、Ｘはアニオンであり、ｎは前記アニオン上の電荷であり、ａ＝［（２ｐ＋２ｑ＋２ｒ）（１－ｘ）］＋［（３ｓ＋４ｔ）ｘ］－２；溶媒は、水素結合供与体または受容体の機能を有する有機溶媒である。）
項５．
前記ＬＤＨが、下記式を有する、項１から４のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
[(Ｍｇ_ｐＺｎ_ｑ)_１－ｘＡｌ_ｘ(ＯＨ)_２]^ａ＋(Ｘ^ｎ－)_ａ／ｎ・ｂＨ_２Ｏ・ｃ（溶媒）
（式中、ｐ＋ｑ＝１、ｐ＝０～１、ｑ＝０～１、ｘ＝０．１０～０．４０、ｂ＝０～１０、ｃ＝０～１、Ｘは無機オキシアニオンであり、ｎは前記アニオン上の電荷であり、ａ＝［（２ｐ＋２ｑ）（１－ｘ）］＋３ｘ－２；溶媒はエタノールである。）
項６．
Ｘは、ハロゲン化物、無機オキシアニオン、アニオン性界面活性剤、アニオン性発色団およびアニオン性ＵＶ吸収剤のうちの少なくとも１つから選択されるアニオンであり、前記無機オキシアニオンは、好ましくはカーボネート、ビカーボネート、水素ホスフェート、二水素ホスフェート、ニトライト、ボレート、ニトレート、サルフェート、ホスフェートまたはこれらの２つまたはそれ以上の混合物である、項１から５のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
項７．
水素結合供与体または受容体の機能を有する前記有機溶媒が、エチルアセテート、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、エタノール、ｍ－クレゾール、ｏ－クレゾール、ｐ－クレゾール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、ｎ－ペンタノール、ｎ－ヘキサノール、シクロヘキサノール、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ－ｎ－ブチルエーテル、メチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、ｔｅｒｔ－アミルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、アニソール、ブチルカルビトールアセテート、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソアミルケトン、メチルｎ－アミルケトン、イソホロン、イソブチルアルデヒド、フルフラール、メチルホルメート、メチルアセテート、イソプロピルアセテート、ｎ－プロピルアセテート、イソブチルアセテート、ｎ－ブチルアセテート、ｎ－アミルアセテート、ｎ－ヘキシルアセテート、メチルアミルアセテート、メトキシプロピルアセテート、２－エトキシエチルアセテート、２－ブトキシエチルアセテート、ｎ－ブチルプロピオネート、ｎ－ペンチルプロピオネート、トリエチルアミン、２－ニトロプロパン、アニリン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアニリン、ニトロメタン、テトラヒドロフラン、およびそれらの２つまたはそれ以上の混合物からなる群から選択される、項１から６のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
項８．
式（１）で定義される前記ＬＤＨが０～１の範囲のｂ＋ｃを有する、項１から７のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
項９．
前記可塑剤が、フタレート、メリテート、アジペート、アゼレート、マレエート、セバケート、エポキシ化オイル、塩素化パラフィンオイル、ポリマー可塑剤またはそれらの混合物の群から選択される少なくとも１つの可塑剤を含む、項１から８のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
項１０．
前記安定剤が、鉛系安定剤、混合金属系安定剤またはそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの安定剤を含む、項１から９のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
項１１．
前記ＬＤＨがさらに表面処理剤を含み、前記表面処理剤が、前記層状複水酸化物の少なくとも１つの表面と共有結合またはイオン結合することができ、前記層状複水酸化物の表面特性を変更する有機部分である、項１から１０のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
項１２．
前記表面処理剤が、少なくとも４個の炭素原子と、前記層状複水酸化物の少なくとも１つの表面と共有結合またはイオン結合することができる少なくとも１つの官能基とを含む有機部分であり、前記好ましい表面処理剤が、オルガノシラン化合物、脂肪酸またはその塩、脂肪酸／リン酸エステル、多価アルコールエステルまたはそれらの混合物から選択される、項１１に記載のポリマー組成物。
項１３．
前記ポリマー組成物が、高温、好ましくは１５０～１９０℃、より好ましくは１６０～１８０℃で、３０～１００ｒｐｍ、好ましくは４０～６０ｒｐｍの範囲のスクリュー速度での押出プロセスによってコンパウンドされる、項１から１２のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
項１４．
項１から１３のいずれか一項に記載のポリマー組成物を含む物品であって、前記物品が、電気または電子回路部品、輸送および建築用の構造要素、あるいは屋内の日常用品である物品。
項１５．
項１から１４のいずれか一項に記載のポリマー組成物でコーティングされた電線またはケーブル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】