エポキシ化ノボラックを含む熱可塑性組成物
本開示は、熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物を提供する。難燃剤は、１種又はそれ以上の下記の難燃剤：メラミン含有化合物、窒素／リン系難燃剤、リン系難燃剤、金属含有難燃剤、及びそれらの組み合わせから選択することができる。組成物は、物品、例えば被覆ワイヤ又はケーブルの成分であることができ、組成物はコーティングに存在する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、難燃性熱可塑性組成物、具体的には難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
多種多様な適用例が、難燃性熱可塑性組成物を必要とする。ワイヤ及びケーブル適用例では、熱可塑性組成物、例えば熱可塑性ポリウレタン（「ＴＰＵ」）組成物に難燃特性を与えるために、ハロゲン添加剤が用いられてきた。しかしながら、近年、ハロゲンに関する環境上及び健康上の懸念が、熱可塑性組成物の実行可能なハロゲンフリー代替物を見出す取り組みを後押ししている。しかしながら、公知のハロゲンフリー難燃剤は、熱可塑性物質の機械的特性及び物理的特性を低下させ、それらの適用範囲を制限している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ワイヤ及びケーブル適用例、具体的には可撓性ワイヤ／ケーブル適用例に適した特性を有するハロゲンフリー熱可塑性組成物が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、組成物を提供する。一実施形態において、熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物が提供される。難燃剤は、１種又はそれ以上の下記の難燃剤：メラミン含有化合物、窒素／リン系難燃剤、リン系難燃剤、金属含有難燃剤、及びそれらの組み合わせから選択することができる。さらなる実施形態において、組成物は、ハロゲンフリーである。
【０００５】
本開示は、別の組成物を提供する。一実施形態において、熱可塑性ポリウレタン、極性オレフィン系ポリマー、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物が提供される。
【０００６】
一実施形態において、極性オレフィン系ポリマーは、エチレンビニルアセテートである。
【０００７】
本開示は、物品を提供する。一実施形態において、組成物からなる少なくとも１つの成分を含む物品が提供される。組成物は、熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む。
【０００８】
一実施形態において、物品は、金属導体及び金属導体上のコーティングを含む。コーティングは、組成物を含有する。
【０００９】
本開示の利点は、可撓性ワイヤ及び／又はケーブル適用例に適した可撓性を有するハロゲンフリーの難燃性組成物を提供することである。
【００１０】
本開示の利点は、ワイヤ及び／又はケーブル適用例に適した引張強度を有するハロゲンフリー難燃性組成物である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
元素周期表への言及はすべて、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．（２００３）が刊行し著作権を有する元素周期表を指す。また、１つ又は複数の族への言及はすべて、族の番号付与のＩＵＰＡＣ系を用いてこの元素周期表に示された１つ又は複数の族となる。反対のことが述べられるか、文脈から暗示されるか、又は当分野において慣例であるのでないかぎり、すべての部及びパーセントは重量に基づき、すべての試験法は本開示の出願日現在のものである。米国特許実施のために、参照したいずれの特許、特許出願、又は刊行物の内容も、特に合成技法、生成物及びプロセスデザイン、ポリマー、触媒、定義（本開示に具体的に示されるいずれの定義にも矛盾しない範囲で）、並びに当分野における一般知識に関して、それらの全体を参照により組み入れる（又は、その等価の米国版を参照によりそのように組み入れる）。
【００１２】
本開示において数値範囲は近似値であり、したがって別段の指示のないかぎり、範囲外の値を含む可能性がある。数値範囲は、任意の下方値と任意の上方値との間に少なくとも２単位の間隔があるならば、１単位の増分で、下方値及び上方値を含むすべての値を含む。例として、組成特性、物理的特性、又は他の特性、例えば分子量、メルトインデックスなどが１００から１０００である場合、すべての個々の値、例えば１００、１０１、１０２など、及び部分範囲、例えば１００から１４４、１５５から１７０、１９７から２００などが明確に列挙されているものであることが意図される。１未満の値を含有するか、又は１を超える分数（例えば、１．１、１．５など）を含有する範囲の場合、１単位は適宜、０．０００１、０．００１、０．０１、又は０．１とみなされる。１０未満の１桁の数（例えば、１から５）を含有する範囲の場合、１単位は典型的に０．１とみなされる。これらは具体的に意図されるものの例に過ぎず、列挙される最小値と最大値との間の数値の可能なすべての組み合わせが本開示に明確に述べられているとみなされる。数値範囲は、特に組成物中のＴＰＵ、難燃剤、ＵＶ安定剤、及び他の様々な成分の量、並びにこれらの成分が定義される様々な特徴及び特性に関して、本開示内で提供される。
【００１３】
化学化合物に関して、具体的に別段の指示のないかぎり、単数形はすべての異性体を含み、逆も同様である（例えば、「ヘキサン」は、個々又は集合的にヘキサンのすべての異性体を含む）。用語「化合物」及び「複合体」は、交換可能に用いられ、有機、無機、及び有機金属化合物を指す。用語「原子」は、イオン状態にかかわらず、すなわちそれが電荷若しくは部分電荷を有するか、又は別の原子に結合しているかにかかわらず、元素の最小構成成分を指す。用語「非晶質」は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）又は同等の技法によって求められる結晶融点を欠くポリマーを指す。
【００１４】
用語「含む（comprising）」、「含む（including）」、「有する」、及びそれらの派生語は、それが具体的に開示されているかどうかにかかわらず、任意のさらなる成分、ステップ、又は手順の存在を排除することを意図しない。いかなる疑いも回避するため、用語「含む（comprising）」を用いて請求されるすべての組成物は、反対のことが述べられていないかぎり、ポリマーであるか別のものであるかにかかわらず、任意のさらなる添加剤、アジュバント、又は化合物を含むことができる。対照的に、用語「から本質的になる」は、実施可能性に必須でないものを除いて、任意の後続の詳述から任意の他の成分、ステップ、又は手順を排除する。用語「からなる」は、具体的に記述又は列挙されていない任意の成分、ステップ、又は手順を排除する。用語「又は」は、別段の記述のないかぎり、個々に並びに任意の組み合わせにおいて列挙された構成要素を指す。
【００１５】
「組成物」及び同様の用語は、２種以上の成分の混合物又はブレンドを意味する。
【００１６】
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」、及び同様の用語は、２種以上のポリマーのブレンドを意味する。そのようなブレンドは、混和性であっても、混和性でなくてもよい。そのようなブレンドは、相分離していても、相分離していなくてもよい。そのようなブレンドは、透過電子顕微鏡法、光散乱、ｘ線散乱、及び当分野で公知の他の任意の方法によって決定される、１つ又はそれ以上のドメイン配置を含有していても、含有していなくてもよい。
【００１７】
用語「ポリマー」は、同じであるか又は異なる型であるかにかかわらず、モノマーを重合することによって調製された高分子化合物である。「ポリマー」には、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、インターポリマーなどが含まれる。用語「インターポリマー」は、少なくとも２つの型のモノマー又はコモノマーの重合によって調製されたポリマーを意味する。これには、これらに限定されるものではないが、コポリマー（通常、２つの異なる型のモノマー又はコモノマーから調製されたポリマーを指す）、ターポリマー（通常、３つの異なる型のモノマー又はコモノマーから調製されたポリマーを指す）、テトラポリマー（通常、４つの異なる型のモノマー又はコモノマーから調製されたポリマーを指す）などが含まれる。
【００１８】
本開示は、熱可塑性でハロゲンフリーであり、優れた絶縁特性、機械的特性、及び加工特性を示す難燃性組成物に関する。本組成物は、ＰＶＣに類似した、又は実質的に類似した機械的特性及び／又は加工特性を有する可能性がある。
【００１９】
一実施形態において、組成物が提供される。組成物は、熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラックポリマーを含む。
【００２０】
本明細書では、「熱可塑性ポリウレタン」（又は「ＴＰＵ」）は、ポリイソシアナート、１種又はそれ以上のポリマージオール、及び場合により１種又はそれ以上の二官能性鎖延長剤の反応生成物である。ＴＰＵは、プレポリマー、準プレポリマー（quasi-prepolymer）、又はワンショット法によって調製することができる。
【００２１】
ポリイソシアナートは、ジイソシアナートであることができる。ジイソシアナートは、ＴＰＵにおいてハードセグメントを形成し、芳香族、脂肪族、及び脂環式ジイソシアナート、並びに２種以上のこれらの化合物の組み合わせであることができる。ジイソシアナート（ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯ）から誘導された構造単位の非限定的な例は、下記の式（Ｉ）で表され、
【化１】
【００２２】
式中、Ｒはアルキレン、シクロアルキレン、又はアリーレン基である。これらのジイソシアナートの代表的な例は、米国特許第４３８５１３３号、同第４５２２９７５号、及び同第５１６７８９９号に見出すことができる。適切なジイソシアナートの非限定的な例には、４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、ｐ−フェニレンジイソシアナート、１，３−ビス（イソシアナトメチル）−シクロヘキサン、１，４−ジイソシアナト−シクロヘキサン、ヘキサメチレンジイソシアナート、１，５−ナフタレンジイソシアナート、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニルジイソシアナート、４，４’−ジイソシアナト−ジシクロヘキシルメタン、２，４−トルエンジイソシアナート、及び４，４’−ジイソシアナト−ジフェニルメタンが含まれる。
【００２３】
ポリマージオールは、結果として得られるＴＰＵにおいてソフトセグメントを形成する。ポリマージオールは、２００から１００００ｇ／モルの範囲の分子量（数平均）を有する。複数のポリマージオールを使用できる。適切なポリマージオールの非限定的な例には、ポリエーテルジオール（「ポリエーテルＴＰＵ」を生じる）、ポリエステルジオール（「ポリエステルＴＰＵ」を生じる）、ヒドロキシ末端ポリカルボナート（「ポリカルボナートＴＰＵ」を生じる）、ヒドロキシ末端ポリブタジエン、ヒドロキシ末端ポリブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ジアルキルシロキサンとアルキレンオキシド、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシドのヒドロキシ末端コポリマー、天然油ジオール、及びそれらの任意の組み合わせが含まれる。１つ又はそれ以上の前述のポリマージオールは、アミン末端ポリエーテル及び／又はアミノ末端ポリブタジエン−アクリロニトリルコポリマーと混合することができる。
【００２４】
二官能性鎖延長剤は、鎖中に２から１０個の炭素原子を有する（両方の値を含む）脂肪族直鎖及び分岐鎖ジオールであり得る。そのようなジオールの例は、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなど、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキノンビス−（ヒドロキシエチル）エーテル、シクロヘキシレンジオール（１，４−、１，３−、及び１，２−異性体）、イソプロピリデンビス（シクロヘキサノール）、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、エタノールアミン、Ｎ−メチル−ジエタノールアミンなど、並びに上記のいずれかの混合物である。前述のとおり、一部の例では、二官能性延長剤の少量の割合（約２０当量パーセント未満）を、結果として得られるＴＰＵの熱可塑性を減じることなく、三官能性延長剤で置き換えることができ、そのような延長剤の例は、グリセロール、トリメチロールプロパンなどである。
【００２５】
鎖延長剤は、特定の反応体成分の選択、ハードセグメント及びソフトセグメントの所望量、並びに良好な機械的特性、例えば弾性係数（modulus）及び引裂強度を提供するのに十分な指標によって決定される量でポリウレタンに混入される。本発明の実施において用いられるポリウレタン組成物は、２から２５、好ましくは３から２０、より好ましくは４から１８重量％の鎖延長剤成分を含有することができる。
【００２６】
場合により、分子量を制御するために、しばしば「連鎖停止剤」と称される、少量のモノヒドロキシル官能性又はモノアミノ官能性化合物を用いることができる。そのような連鎖停止剤の例は、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、及びヘキサノールである。用いられるとき、連鎖停止剤は典型的に、ポリウレタン組成物をもたらす全反応混合物の０．１から２重量パーセントの少量で存在する。
【００２７】
ポリマージオールと前記延長剤の当量比は、ＴＰＵ生成物の所望の硬度に応じてかなり多様であることができる。一般的には、当量比は、それぞれ約１：１から約１：２０、好ましくは約１：２から約１：１０の範囲内である。同時に、イソシアナート当量と活性水素含有材料の当量の全体比は、０．９０：１から１．１０：１、好ましくは０．９５：１から１．０５：１の範囲内である。
【００２８】
本発明の実施に用いられるポリウレタンの特性を改変するために、添加剤を用いることができる。添加剤は、当分野及び文献ですでに公知である通常の量で包含させることができる。通常、添加剤はポリウレタンに特定の所望の特性を提供するために用いられ、例えば種々の抗酸化剤、紫外線阻害剤、ワックス、増粘剤、及び充填剤である。充填剤が用いられるとき、充填剤は有機又は無機であることができるが、一般的には無機であり、例えば粘土、タルク、炭酸カルシウム、シリカなどである。また、繊維質添加剤、例えばガラス又はカーボンファイバを加えて、ある種の特性を付与することができる。
【００２９】
一実施形態において、ＴＰＵは、密度０．９０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９５ｇ／ｃｃ以上、又は１．００ｇ／ｃｃ以上を有する。別の実施形態において、ＴＰＵは、密度１．３０ｇ／ｃｃ以下、又は１．２５ｇ／ｃｃ以下、及び／又は１．２０ｇ／ｃｃ以下を有する。別の実施形態において、ＴＰＵは、密度０．９０ｇ／ｃｃから１．３０ｇ／ｃｃ、又は０．９５ｇ／ｃｃから１．２５ｇ／ｃｃ、又は１．００ｇ／ｃｃから１．２０ｇ／ｃｃを有する。
【００３０】
一実施形態において、ＴＰＵは、メルトインデックス０．１ｇ／１０分以上、又は０．５ｇ／１０分以上、又は１ｇ／１０分以上を有する（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８−０４によって測定、１９０℃、８．７ｋｇ）。別の実施形態において、ＴＰＵは、メルトインデックス１００ｇ／１０分以下、又は５０ｇ／１０分以下、又は２０ｇ／１０分以下を有する（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８−０４、１９０℃、８．７ｋｇ）。別の実施形態において、ＴＰＵは、メルトインデックス０．１ｇ／１０分から１００ｇ／１０分、又は０．５ｇ／１０分から５０ｇ／１０分、又は１ｇ／１０分から２０ｇ／１０分を有する。
【００３１】
適切なＴＰＵの非限定的な例には、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能なＰＥＬＬＥＴＨＡＮＥ（商標）熱可塑性ポリウレタンエラストマー、すべてＮｏｖｅｏｎから入手可能なＥＳＴＡＮＥ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＴＥＣＯＦＬＥＸ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＣＡＲＢＯＴＨＡＮＥ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＴＥＣＯＰＨＩＬＩＣ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＴＥＣＯＰＬＡＳＴ（商標）熱可塑性ポリウレタン、及びＴＥＣＯＴＨＡＮＥ熱可塑性ポリウレタン、ＢＡＳＦから入手可能なＥＬＡＳＴＯＬＬＡＮ（商標）熱可塑性ポリウレタン及び他の熱可塑性ポリウレタン、並びにＢａｙｅｒ、Ｈｕｎｔｓｍａｎ、及びＭｅｒｑｕｉｎｓａから入手可能な市販の熱可塑性ポリウレタンが含まれる。
【００３２】
一実施形態において、組成物は、下限の量が約１５重量％、又は約２０重量％、又は約２５重量％、又は約３０重量％のＴＰＵ、及び上限の量が約６０重量％、又は約５０重量％、又は約４０重量％のＴＰＵを含有する。重量パーセントは、組成物の総重量に基づく。
【００３３】
本組成物は、難燃剤を含む。難燃剤は、固体、液体、及びそれらの組み合わせであることができる。難燃剤は、メラミン含有化合物、窒素／リン系（Ｎ／Ｐ系）難燃剤、リン系難燃剤、膨脹性難燃剤、ホウ酸塩、金属含有難燃剤、及びそれらの任意の組み合わせを含むことができる。適切なメラミン含有化合物の非限定的な例には、メラミンシアヌル酸塩、メラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、メラミンポリホスフェート、２，４，６−トリアミノ−１，３，５−トリアジン、並びにピペラジンピロホスフェートとメラミンピロホスフェートの混合物が含まれる。
【００３４】
一実施形態において、難燃剤は、Ｎ／Ｐ系難燃剤を含む。適切なＮ／Ｐ系難燃剤の非限定的な例には、メラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、メラミンポリホスフェート、ピペラジンピロホスフェート、メラミンピロホスフェート、ホスホニトリル酸クロリド、リンエステルアミド、リン酸アミド、ホスホン酸アミド、ホスフィン酸アミド、アンモニウムポリホスフェート（ＡＰＰ）、ピペリジンポリホスフェート、及びそれらの任意の組み合わせが含まれる。
【００３５】
一実施形態において、難燃剤は、リン系難燃剤を含む。適切なリン系難燃剤の非限定的な例には、有機ホスホン酸、ホスホネート（ホスホン酸塩）、ホスフィネート（ホスフィン酸塩）、ホスホニット（phosphonite）、ホスフィニット（phosphinite）、ホスフィンオキシド、ホスフィン、亜リン酸塩（phosphite）、又はホスフェート、及び前述の任意の組み合わせが含まれる。適切なリン系難燃剤の非限定的な例には、フェニルビスドデシルホスフェート、フェニルビスネオペンチルホスフェート、リン酸水素フェニルエチレン、フェニル−ビス（３，５，５’−トリメチルヘキシルホスフェート）、エチルジフェニルホスフェート、２−エチルヘキシルジ（ｐ−トリル）ホスフェート、リン酸水素ジフェニル、ビス（２−エチル−ヘキシル）ｐ−トリホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）−フェニルホスフェート、トリ（ノニルフェニル）ホスフェート、リン酸水素フェニルメチル、ジ（ドデシル）ｐ−トリルホスフェート、トリクレシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、２−クロロエチルジフェニルホスフェート、ｐ−トリルビス（２，５，５’−トリメチルヘキシル）ホスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、及びリン酸水素ジフェニルが含まれる。リン系難燃剤は、固体、液体、及びそれらの組み合わせであることができる。
【００３６】
一実施形態において、難燃剤は、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）、レゾルシノールジフェニルホスフェート（ＲＤＰ）（液体）、ビスフェノールＡポリホスフェート（ＢＡＰＰ）（液体）、ビスフェノールＡジフェニルホスフェート（ＢＰＡＤＰ）、ビスフェノールＡジホスフェート（ＢＡＤＰ）、アンモニウムポリホスフェート（ＡＰＰ）、ピペリジンポリホスフェート、（２，６−ジメチルフェニル）１，３−フェニレンビスホスフェート、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。
【００３７】
一実施形態において、難燃剤は、金属含有難燃剤を含む。適切な金属含有難燃剤の非限定的な例には、金属水和物、例えば水酸化マグネシウム、アルミニウム三水和物（Ａｌ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ；（ＡＴＨ）、水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３とも称される）、ハンタイト、ハイドロマグネサイト、三酸化アンチモン、水酸化カリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、及び／又は酸化マグネシウム、金属炭酸塩、例えば炭酸マグネシウム及び／又は炭酸カルシウム、バリウム及び／又はホウ酸塩系化合物、例えば硫酸バリウム、ホウ酸バリウム、メタホウ酸バリウム、ホウ酸亜鉛、及び／又はメタホウ酸亜鉛、並びに他の難燃剤、例えば無水アルミニウム、二硫化モリブデン、粘土、ケイソウ土、カオリナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイト、タルク、シリカ（例えば、沈降シリカ及びケイ酸塩、ヒュームドシリカなど）、ホワイトカーボン、セライト、アスベスト、粉砕鉱物、及び／又はリトポンが含まれる。さらなる実施形態において、金属含有難燃剤は、単独で、又は前述の任意の難燃剤と組み合わせて難燃性を提供することができる。
【００３８】
一実施形態において、難燃剤は、膨脹性難燃剤である。本明細書では、「膨脹性難燃剤」は、火炎暴露中にポリマー材料の表面に形成された発泡チャー（foamed char）を生じる難燃剤である。前述の任意の難燃剤の１種又は２種以上の組み合わせは、膨脹性難燃剤となる可能性がある。膨脹性難燃剤のさらなる非限定的な例は、Ａｄｅｋａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、日本から入手可能なＦＰ−２１００Ｊ（Ｎ／Ｐ系難燃剤）である。
【００３９】
一実施形態において、難燃剤は、ハロゲンフリーである。
【００４０】
一実施形態において、組成物は、下限の量が約１５重量％、又は約２０重量％、又は約２５重量％、又は約３０重量％の難燃剤、及び上限の量が約６０重量％、又は約５０重量％、又は約４０重量％の難燃剤を含有する。重量パーセントは、組成物の総重量に基づく。
【００４１】
一実施形態において、難燃剤は、上に開示した２種以上の難燃剤のブレンドである。一実施形態において、難燃剤は、金属含有難燃剤とリン系難燃剤のブレンドである。別の実施形態において、難燃剤は、（ｉ）約１０重量％から約２０重量％のピペラジンポリホスフェート及びメラミン誘導体（固体）、並びに（ｉｉ）約５重量％から約１５重量％のビスフェノールＡポリホスフェート（液体）のブレンドである。別の実施形態において、難燃剤は、Ｎ／Ｐ系難燃剤とリン系難燃剤のブレンドである。
【００４２】
別の実施形態において、難燃剤は、金属含有難燃剤とポリホスフェート難燃剤のブレンドである。金属含有難燃剤は、上に開示した任意の金属含有難燃剤であることができる。適切なポリホスフェート難燃剤の非限定的な例には、ビスフェノールＡポリホスフェート、アンモニウムポリホスフェート、メラミンポリホスフェート、ピペリジンポリホスフェート、及びそれらの任意の組み合わせが含まれる。
【００４３】
本組成物は、エポキシ化ノボラック樹脂を含む。本明細書では、「エポキシ化ノボラック樹脂」は、有機溶媒中のエピクロロヒドリンとフェノールノボラックポリマーの反応生成物である。適切な有機溶媒の非限定的な例には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、及びキシレンが含まれる。エポキシ化ノボラック樹脂は、液体、半固体、固体、及びそれらの組み合わせであることができる。エポキシ化ノボラック樹脂は、組成物においてチャー形成剤である。
【００４４】
本明細書では、「エピクロロヒドリン」は、下記の構造（ＩＩ）を有するクロロプロピレンオキシドである。
【化２】
【００４５】
本明細書では、「フェノールノボラックポリマー」は、（ａ）１種又はそれ以上のフェノール化合物、並びに（ｂ）アルデヒド及び／又はアセトンの反応によって生成されたポリマーである。
【００４６】
適切なフェノールの非限定的な例には、フェノール、クレゾール、キシレノール、ナフトール、アルキルフェノール、及び／又は他の任意のヒドロカルビル置換フェノールが含まれる。適切なアルデヒドの非限定的な例には、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド、グルタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、及び／又はグリオキサルが含まれる。
【００４７】
一実施形態において、フェノールノボラックポリマーは、構造（ＩＩＩ）を有し、
【化３】
【００４８】
式中、ｎは、１から１０００の整数である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、同じであるか又は異なる。Ｒ１〜Ｒ８はそれぞれ、水素、１から２０個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、及びヒドロキシル基から選択される。本明細書では、用語「ヒドロカルビル」及び「炭化水素」は、水素及び炭素原子のみを含有する置換基を指し、分岐又は非分岐、飽和又は不飽和、環式、多環式、又は非環式種、及びそれらの組み合わせが含まれる。ヒドロカルビル基の非限定的な例には、アルキル−、シクロアルキル−、アルケニル−、アルカジエニル−、シクロアルケニル−、シクロアルカジエニル−、アリール−、アラルキル−、アルキルアリール−、及びアルキニル−基が含まれる。
【００４９】
一実施形態において、エポキシ化ノボラックは、下記の構造（ＩＶ）を有し、
【化４】
【００５０】
式中、ｎは、１から約１０００の整数である。
【００５１】
一実施形態において、組成物は、下限約０．０１重量％、又は約０．１重量％、又は約０．５重量％のエポキシ化ノボラック樹脂、及び上方量約２０重量％、又は約１０重量％、又は約８重量％のエポキシ化ノボラック樹脂を含有する。
【００５２】
一実施形態において、組成物は、プラーク（plaque）に形成される。プラークは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された引張強度約５．０ＭＰａから約２０．０ＭＰａを有する。
【００５３】
一実施形態において、プラークは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された破断点引張伸び約１００％から５００％を有する。
【００５４】
一実施形態において、組成物は、ハロゲンフリーである。
【００５５】
一実施形態において、組成物は、ＵＬ−９４燃焼試験に従って決定されたＶ−１又はより良好な等級を有する。
【００５６】
本開示は、別の組成物を提供する。一実施形態において、ＴＰＵ、極性オレフィン系ポリマー、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物が提供される。ＴＰＵ、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂は、それぞれ本明細書に開示された任意のＴＰＵ、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂であることができる。
【００５７】
本明細書では、「オレフィン系ポリマー」は、重合形態において、ポリマーの総重量に対して大部分を占める重量パーセントのオレフィン、例えばエチレン又はプロピレンを含有するポリマーである。オレフィン系ポリマーの非限定的な例には、エチレン系ポリマー及びプロピレン系ポリマーが含まれる。「極性オレフィン系ポリマー」は、１つ又はそれ以上の極性基（極性官能基と称されることがある）を含有するオレフィン系ポリマーである。本明細書では、「極性基」は、他の状態では本質的に非極性のオレフィン分子に結合双極子モーメントを付与する任意の基である。代表的な極性基には、カルボニル、カルボン酸基、無水カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、スルホニル基、ニトリル基、アミド基、シラン基などが含まれ、これらの基は、グラフト又は共重合によってオレフィン系ポリマーに導入することができる。
【００５８】
極性オレフィン系ポリマーの非限定的な例には、エチレン／アクリル酸（ＥＡＡ）、エチレン／メタクリル酸（ＥＭＡ）、エチレン／アクリラート又はメタクリラート、エチレン／ビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリ（エチレン−コ−ビニルトリメトキシシラン）コポリマー、無水マレイン酸−又はシラン−グラフト化オレフィンポリマー、ポリ（テトラフルオロエチレン−ａｌｔ−エチレン）（ＥＴＦＥ）、ポリ（テトラフルオロエチレン−コ−ヘキサフルオロ−プロピレン）（ＦＥＰ）、ポリ（エチレン−コ−テトラフルオロエチレン−コ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＥＦＥＰ）、ポリ（ビニリデンフルオリド）（ＰＶＤＦ）、ポリ（ビニルフルオリド）（ＰＶＦ）などが含まれる。好ましい極性オレフィンポリマーには、ＤｕＰｏｎｔ ＥＬＶＡＸ（商標）エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）樹脂、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＡＭＰＬＩＦＹ（商標）エチレンエチルアクリラート（ＥＥＡ）コポリマー、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＰＲＩＭＡＣＯＲ（商標）エチレン／アクリル酸コポリマー、及びＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＳＩ−ＬＩＮＫ（商標）ポリ（エチレン−コ−ビニルトリメトキシシランコポリマー）が含まれる。
【００５９】
一実施形態において、極性オレフィン系ポリマーは、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）である。ＥＶＡは、ＥＶＡの重量に対して、約３重量％から約４５重量％のビニルアセテート含量を有する。ＥＶＡは、連続相（又はマトリクス）又はＴＰＵとの共連続相を形成することができる。難燃剤及びエポキシノボラック樹脂は、連続相及び／又は共連続相にわたって分散される。
【００６０】
一実施形態において、組成物は、下限の量が１重量％、又は約１０重量％、又は約２０重量％、又は約３０重量％のＥＶＡ、及び上限の量が約５０重量％、又は約４０重量％、又は約３０重量％のＥＶＡを含有する。さらなる実施形態において、組成物は、約２０重量％から約２５重量％のＥＶＡを含む。重量パーセントは、組成物の総重量に基づく。
【００６１】
一実施形態において、組成物は、約３０重量％から約５０重量％のＴＰＵ、約５重量％から約２５重量％のエチレンビニルアセテート、約１５重量％から約６５重量％の難燃剤、及び約０．１重量％から約８重量％のエポキシノボラック樹脂を含む。
【００６２】
一実施形態において、組成物は、プラークに形成される。プラークは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された引張強度約５．０ＭＰａから約２０．０ＭＰａを有する。
【００６３】
一実施形態において、プラークは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された破断点引張伸び約１００％から約５００％を有する。
【００６４】
一実施形態において、組成物は、ハロゲンフリーである。
【００６５】
一実施形態において、組成物は、ＵＬ−９４燃焼試験に従って決定されたＶ−１又はより良好な等級を有する。
【００６６】
前述のいずれの組成物も、１種又はそれ以上の下記の添加剤：抗ドリップ剤（anti-drip agent）、ヒンダードアミン光安定剤（少なくとも１つの第２級又は第３級アミン基を有する）（「ＨＡＬＳ」）、紫外線吸収剤（例えば、ｏ−ヒドロキシフェニルトリアジン）、抗酸化剤、硬化剤、共架橋剤、増進剤（booster）又は遅延剤、加工助剤、充填剤、カップリング剤、帯電防止剤、核形成剤、スリップ剤、可塑剤、潤滑剤、粘度調整剤、粘着剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、伸展油、酸捕捉剤、金属不活性化剤、及びそれらの任意の組み合わせを含むことができる。
【００６７】
一実施形態において、本組成物は、抗ドリップ剤を含む。抗ドリップ剤は、組成物が火炎に暴露されたとき、ドリップするのを防ぐ。抗ドリップ剤は、当分野で公知の任意のハロゲンフリー抗ドリップ剤であることができる。適切な抗ドリップ剤の非限定的な例には、フッ素樹脂、例えばポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリビニリデンフルオリド、又はテトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、及びエチレン／テトラフルオロエチレンコポリマー、テフロン（登録商標）−グラフトスチレン−アクリロニトリルコポリマー（Ｔ−ＳＡＮ）、フッ素化ポリオレフィン、リチウムナトリウム、１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホナート又は１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンスルホナートのカリウム又はセシウム塩が含まれる。適切な抗ドリップ剤のさらなる非限定的な例には、シリコーン樹脂、シリコーン油、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、次リン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸、メタリン酸、ヘキサメタリン酸、トリリン酸、フルオロリン酸、ジフルオロリン酸、フルオロ亜リン酸、ジフルオロ亜リン酸、フルオロ次亜リン酸、及びフルオロ次リン酸が含まれる。抗ドリップ剤は、１種又はそれ以上の前述のいずれかの抗ドリップ剤であることができる。一実施形態において、抗ドリップ剤は、ハロゲンフリーである。
【００６８】
一実施形態において、本組成物は、ＨＡＬＳを含む。適切なＨＡＬＳの非限定的な例には、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）７７０（ビス−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）セバカート）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１４４（ビス−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）−２−ｎ−ブチル−２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）マロナート、及びＳＡＮＤＵＶＯＲ（登録商標）ＰＲ−３１（プロパン二酸、［（４−メトキシフェニル）−メチレン］−ビス−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）エステル）が含まれる。
【００６９】
一実施形態において、本組成物は、抗酸化剤を含む。適切な抗酸化剤の非限定的な例には、ヒンダードフェノール、例えばテトラキス［メチレン（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロ−シンナマート）］メタン、ビス［（β−（３，５−ジｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）メチルカルボキシエチル）スルフィド、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、及びチオジエチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシンナマート、亜リン酸塩及びホスホニット、例えばトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）亜リン酸塩及びジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ホスホニット、チオ化合物、例えばジラウリルチオジプロピオナート、ジミリスチルチオジプロピオナート、及びジステアリルチオジプロピオナート、種々のシロキサン、重合２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、ｎ，ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペンチル−ｐ−フェニレンジアミン）、アルキル化ジフェニルアミン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、混合ジ−アリール−ｐ−フェニレンジアミン、及び他のヒンダードアミン劣化防止剤又は安定剤が含まれる。抗酸化剤は、組成物の重量に対して、０．１から５重量％の量で用いることができる。
【００７０】
一実施形態において、本組成物は、加工助剤を含む。適切な加工助剤の非限定的な例には、カルボン酸の金属塩、例えばステアリン酸亜鉛又はステアリン酸カルシウム、脂肪酸、例えばステアリン酸、オレイン酸、又はエルカ酸、脂肪酸アミド、例えばステアラミド、オレアミド、エルカミド、又はＮ，Ｎ’−エチレンビス−ステアラミド、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、エチレンオキシドのポリマー、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのコポリマー、植物ワックス、石油ワックス、非イオン界面活性剤、及びポリシロキサンが含まれる。加工助剤は、組成物の重量に対して、０．０５から５重量％の量で用いることができる。
【００７１】
一実施形態において、組成物は、ドリップフリーである。本明細書では、「ドリップフリー組成物」は、熱又は火炎に暴露されたとき、組成物の下方にある綿を発火させる溶融粒子の垂直滴下物を生じない組成物である。
【００７２】
本組成物は、本明細書に開示された２つ以上の実施形態を含むことができる。
【００７３】
本開示は、物品を提供する。一実施形態において、本組成物を含む成分を含む物品が提供される。具体的には、物品は、ＴＰＵ、難燃剤、エポキシ化ノボラック樹脂、及び場合により極性オレフィン系ポリマーを含む組成物からなる成分を含む。
【００７４】
一実施形態において、物品は、金属導体及び金属導体上のコーティングを含む。これは被覆金属導体を形成する。本明細書では、「金属導体」は、少なくとも１つの金属ワイヤ及び／又は少なくとも１つの金属ケーブルである。被覆金属導体は、可撓性、半剛性、又は剛性であることができる。
【００７５】
コーティング（「ジャケット」又は「シース（sheath）」とも称される）は、金属導体上にある。コーティングは、組成物を含む。組成物は、本明細書に開示された任意の組成物であることができる。本明細書では、「上（on）」は、コーティングと金属導体の間の直接接触又は間接接触を含む。「直接接触」は、コーティングと金属導体の間に位置する介在層及び／又は介在材料がなく、コーティングが直接金属導体に接触する配置である。「間接接触」は、金属導体とコーティングの間に介在層及び／又は介在材料が位置する配置である。コーティングは、全体的又は部分的に、金属導体を覆うか、又は別の方法で囲むか、若しくは包むことができる。コーティングは、金属導体を囲む単一の成分であることができる。あるいは、コーティングは、金属導体を包む多層ジャケット又はシースの１層であることができる。
【００７６】
一実施形態において、物品は、被覆金属導体である。適切な被覆金属導体の非限定的な例には、可撓性ワイヤ、例えば家庭用電化製品の可撓性配線、電源コード／ケーブル、携帯電話の充電器ワイヤ、コンピュータコード、例えばコンピュータ充電器ワイヤ、コンピュータデータコード、及び付属コード、例えば電子付属コードが含まれる。
【００７７】
一実施形態において、被覆金属導体は、ＵＬ−１５８１の１０８０法に従って決定されたＶＷ−１等級を有する。
【００７８】
物品は、本明細書に開示された２つ以上の実施形態を含むことができる。
【００７９】
組成物及び物品の非限定的な実施形態を以下に示す。
【００８０】
配合
【００８１】
本組成物は、個々の成分を配合することによって調製できる。適切な配合装置の非限定的な例には、インターナルバッチ式ミキサ、例えばＢａｎｂｕｒｙ（商標）又はＢｏｌｌｉｎｇ（商標）インターナルミキサが含まれる。あるいは、連続式１軸又は２軸スクリュミキサを用いることができ、例えばＦａｒｒｅｌ（商標）連続式ミキサ、Ｗｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ（商標）２軸スクリュミキサ、又はＢｕｓｓ（商標）混練連続式押出機である。用いられるミキサの型及びミキサの作動条件は、組成物の特性、例えば粘度、体積抵抗率、及び押出表面の平滑性などに影響を及ぼす。
【００８２】
本明細書に開示された組成物を含む物品、例えば絶縁層及び／又はジャケットを含有するワイヤ又はケーブル（すなわち、被覆金属導体）は、様々な型の押出機、例えば１軸又は２軸スクリュ型を用いて調製できる。通常の押出機の説明は、米国特許第４８５７６００号に見出すことができる。共押出の例及び押出機はしたがって、米国特許第５５７５９６５号に見出すことができる。典型的な押出機は、その上流端にホッパーを有し、下流端にダイを有する。ホッパーはバレルに材料を供給し、バレルはスクリュを含有する。下流端において、スクリュの末端とダイの間に、スクリーンパック及びブレーカプレートが存在する。押出機のスクリュ部分は、３つの部、供給部、圧縮部、及び計量部、並びに２つの帯域、後部加熱帯及び前部加熱帯に分割されていると考えられ、これらの部及び帯域は上流から下流に延びる。別法では、上流から下流に延びる軸に沿って、複数の加熱帯（２つを超える）が存在できる。押出機が複数のバレルを有する場合、バレルは直列に連結される。各バレルの長さと直径の比は、約１５：１から約３０：１の範囲である。ポリマー絶縁体が押出後に架橋されるワイヤコーティングでは、ケーブルは多くの場合、押出ダイ下流の加熱加硫帯に直ちに送られる。加熱硬化帯は、約２００℃から約３５０℃の範囲、好ましくは約１７０℃から約２５０℃の範囲の温度に維持することができる。加熱帯は、加圧蒸気によって、又は誘導的に加熱された加圧窒素ガスによって加熱することができる。
【００８３】
本開示のワイヤ及びケーブル構造物（すなわち、被覆金属導体）は、本組成物を絶縁導体束上に押出し、絶縁導体の周囲にコーティング（又はジャケット）を形成することによって製造される。ジャケットの厚さは、所望の最終用途の要件によって決まる。典型的なジャケットの厚さは、約０．０１０インチから約０．２００インチ、より典型的には約０．０２０インチから約０．０５０インチである。本組成物は、事前に製造された組成物からジャケットに押出すことができる。通常、本組成物は、押出機に容易に供給するために、ペレットの形態である。ワイヤ及びケーブルジャケットは、本組成物をペレット化する別個のステップを経ることなく、配合押出機から直接押出すことができる。このワンステップ配合／押出プロセスは、組成物の１つの熱履歴ステップを排除するであろう。
【００８４】
組成物及び物品の非限定的な実施形態を以下に示す。
【００８５】
一実施形態において、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物が提供される。
【００８６】
一実施形態において、組成物は、約１５重量％から約６０重量％のＴＰＵ、約１５重量％から約６０重量％の難燃剤、及び約０．０１重量％から約２０重量％のエポキシ化ノボラック樹脂を含む。
【００８７】
一実施形態において、組成物の難燃剤は、メラミン含有化合物、窒素／リン系難燃剤、リン系難燃剤、金属含有難燃剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００８８】
一実施形態において、難燃剤は、金属含有難燃剤とリン系難燃剤のブレンド、窒素／リン系難燃剤とリン系難燃剤のブレンド、及び金属含有難燃剤とポリホスフェート難燃剤のブレンドからなる群から選択される。
【００８９】
一実施形態において、組成物は、抗ドリップ剤、抗酸化剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択された成分を含む。
【００９０】
一実施形態において、組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された引張強度約５．０ＭＰａから約２０．０ＭＰａを有するプラークである。
【００９１】
一実施形態において、組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された破断点引張伸び約１００％から５００％を有するプラークである。
【００９２】
一実施形態において、組成物は、ハロゲンフリーである。
【００９３】
一実施形態において、組成物は、ＵＬ−９４燃焼試験に従って決定されたＶ−１又はより良好な等級を有する。
【００９４】
本開示は、別の組成物を提供する。一実施形態において、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、極性オレフィン系ポリマー、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物が提供される。
【００９５】
一実施形態において、組成物は、約３０重量％から約５０重量％のＴＰＵ、約５重量％から約２５重量％のエチレンビニルアセテート、約２５重量％から約６５重量％の難燃剤、及び約０．１重量％から約５重量％のエポキシノボラック樹脂を含む。
【００９６】
一実施形態において、組成物は、抗ドリップ剤、抗酸化剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択された成分を含む。
【００９７】
一実施形態において、組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された引張強度約５．０ＭＰａから約２０．０ＭＰａを有するプラークである。
【００９８】
一実施形態において、組成物は、ハロゲンフリーである。
【００９９】
一実施形態において、組成物は、ＵＬ−９４燃焼試験に従って決定されたＶ−１又はより良好な等級を有する。
【０１００】
本開示は、物品を提供する。一実施形態において、物品は、熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物からなる少なくとも１つの成分を含む。
【０１０１】
一実施形態において、物品の組成物は、極性オレフィン系ポリマーを含む。
【０１０２】
一実施形態において、物品は、金属導体及び金属導体上のコーティングを含み、コーティングは、組成物を含む。
【０１０３】
一実施形態において、物品は、被覆金属導体であり、被覆金属導体は、可撓性ワイヤ、携帯電話の充電器ワイヤ、電源コード、コンピュータコード、電源コード、付属コード、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【０１０４】
一実施形態において、物品は、被覆金属導体であり、ＵＬ−１５８１の１０８０法に従って決定されたＶＷ−１等級を有する。
【０１０５】
試験法
【０１０６】
破断点引張伸びは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定する。引張伸びは、方法としてＡＳＴＭ Ｄ６３８を用い、クロスヘッド速度を５０ｍｍ／分に設定することによって測定し、伸び率％は、初期ゲージ長２５ｍｍを有する伸び計を用いて測定して破断点までの歪みを測定し、引張特性は、荷重及び試験片断面積を用いて標準的な計算によって算出する。
【０１０７】
破断点引張強度は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定する。
【０１０８】
２％割線弾性係数は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定する。割線弾性係数に関しては、初期顎間隔５８ｍｍ（２．２５インチ）を用い。試験速度５０ｍｍ／分（２．０ｉｐｍ）で約１００％／分の試験片歪み速度を得る。１％割線弾性係数データは、方法としてＡＳＴＭ Ｄ６３８を用い、歪み１％でのクロスヘッド変位法を用いて決定する（０．０１分＝０．６秒たわみ）。
【０１０９】
ＵＬ−９４は、装置及び器具部品のプラスチック材料の燃焼性(Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances）に関するＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ’ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ＵＬ）Ｂｕｌｌｅｔｉｎ９４試験である。試験材料は、以下の場合、ＵＬ９４ Ｖ−０に分類される。
−５つの試験片がいずれも、バーナーの炎を除去したとき、いずれの時点でも１０秒を超えて燃焼しない。
−１０回の発火試験の総燃焼時間が５０秒を超えない。
−いずれの試験片も、クランプまで炎又は残じん（afterglow）を伴って燃焼しない。
−いずれの試験片からも、下方の綿を発火させる燃焼滴下物が落下してはならない。
−いずれの試験片の残じん燃焼も３０秒を超えない。
材料は、以下の場合、ＵＬ９４ Ｖ−１に分類される。
−５つの試験片がいずれも、バーナーの炎を除去したとき、いずれの時点でも３０秒を超えて燃焼しない。
−１０回の発火試験の総燃焼時間が２５０秒を超えない。
−いずれの試験片も、クランプまで炎又は残じんを伴って燃焼しない。
−いずれの試験片からも、下方の綿を発火させる燃焼滴下物が落下してはならない。
−いずれの試験片の残じん燃焼も６０秒を超えない。
材料は、以下の場合、ＵＬ９４ Ｖ−２に分類される。
−５つの試験片がいずれも、バーナーの炎を除去したとき、いずれの時点でも３０秒を超えて燃焼しない。
−１０回の発火試験の総燃焼時間が２５０秒を超えない。
−いずれの試験片も、クランプまで炎又は残じんを伴って燃焼しない。
−瞬間的にのみ燃焼し、その一部が下方の綿を発火させるような燃焼片にかぎり、試験片から落下してもよい。
−いずれの試験片の残じん燃焼も６０秒を超えない。
【０１１０】
ＶＷ−１は、ワイヤ及びスリーブ（sleeving）に関するＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ’ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ＵＬ）燃焼等級である。これは「垂直ワイヤ、クラス１（Vertical Wire, Class1）」を意味し、ＵＬ １４４１規格下でワイヤ又はスリーブに付与され得る最高の燃焼等級である。この試験は、ワイヤ又はスリーブを垂直位に配置して行う。火炎を一定時間その下に置き、その後、除去する。次いで、スリーブの特徴を書き留める。ＶＷ−１燃焼試験は、ＵＬ−１５８１の１０８０法に従って求める。
【０１１１】
例として、非限定的に本開示の実施例を示す。
【実施例】
【０１１２】
【表１】
【０１１３】
表１に示した組成物を、実験用Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ（ローブ（lobed）バッチ型）ミキサで調製し、押出特性及び主要な特性に関して評価する。以下のステップを材料の調製及び評価に用いる。
【０１１４】
実験用バッチ式ミキサの加熱器の設定は１９０℃であり、ミキサをこの温度に予め加熱した。
【０１１５】
ミキサのロータ速度１０ＲＰＭで、すべてのＴＰＵ（及び任意のＥＶＡ樹脂）を添加し、難燃剤（ＦＲ）を添加して、ミキシングボウル全体を適切に満たす。これらの材料を加熱しながら、残りの粉末ＦＲを混合物に添加する。次いで、液体ホスフェート及びエポキシ化ノボラックを徐々にスプーンでミキサに入れる。次いで、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０及びＩｒｇａｆｏｓ１６８添加剤を加える。
【０１１６】
すべての原材料を溶融物に混入した後、ミキサのロータ速度を４５ＲＰＭに上げ、バッチを８分間から１８分間混合する。
【０１１７】
粘着性の溶融物バッチの除去を容易にするために、ミキサ温度を１２５℃に再設定し、ロータ速度を５ＲＰＭに下げて、バッチを冷却する。冷却されるにつれて、バッチは固化し、ミキサ本体の典型的な分解及び除去によってバッチを取り出す。
【０１１８】
圧縮成形プラークを、溶融を促進するために低圧サイクルを用い、その後、１．４×２００×２００ｍｍプラーク（０．０７５インチ×８．０インチ×８．０インチ）のプラークを成形するために高圧サイクルを用いて、成形温度１８５℃で調製し、次いで、成形型を高圧（１５ＭＰａ）に保持し、８分間かけて室温に冷却して、プラークを固化する。次いで、ＡＳＴＭ Ｄ−６３８ ＩＶ型引張試験棒を、アーバープレス（arbor press）のドッグボーンカッターを用いて、このプラークから打ち抜く。
【０１１９】
下記の表２の実施例１及び２は、比較サンプル１と比較して、難燃性能の劇的な改善を示す。実施例１及び２は、燃焼中ドリップを示さない。実施例１及び２はまた、可撓性ワイヤ及びケーブル適用例に適した良好な引張性能を示す。
【表２】
【０１２０】
下記の表３は、ＴＰＵの抗ドリップ添加剤としてのエポキシ化ノボラックの別の例を示す。難燃剤パッケージは、液体ホスフェート、例えばＲＤＰ、固体Ｎ／Ｐ系難燃剤、例えばＦＰ２１００Ｊ、及びメラミンシアヌル酸塩を含む。比較サンプル２は、ＳＡＮグラフト化ＰＴＦＥである、０．５重量％の抗ドリップ添加剤ＡＤＰ−０１を含有する。比較サンプル２は、ドリップ試験に不合格である。実施例３は、２重量％のエポキシ化ノボラック樹脂を含む比較実施例２である。実施例３のすべての試験片は、優れたチャー形成性能を示し、ドリップを示さない。実施例３の５つの試験片のうち３つは、ドリップ試験に合格する。
【表３】
【０１２１】
表４は、ＴＰＵ組成物の抗ドリップ添加剤としてのエポキシ化ノボラックの別の例を示す。比較サンプル３は、エポキシ化ノボラックを含有せず、ＶＷ−１試験とドリップ試験の両方に不合格である。実施例４は比較サンプル３に類似しているが、２重量％のエポキシ化ノボラックを含有する。実施例４は、強化されたチャーを示し、ドリップせず、ドリップ試験に合格する。これにより実施例４は厳密なＶＷ−1試験に合格可能となる。
【表４】
【０１２２】
本開示は、本明細書に含有される実施形態及び例示に限定されるものでなく、以下の特許請求の範囲内である、実施形態の一部及び異なる実施形態の要素の組み合わせを含むこれらの実施形態の改変形態も包含することが特に意図される。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、難燃性熱可塑性組成物、具体的には難燃性熱可塑性ポリウレタン組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
多種多様な適用例が、難燃性熱可塑性組成物を必要とする。ワイヤ及びケーブル適用例では、熱可塑性組成物、例えば熱可塑性ポリウレタン（「ＴＰＵ」）組成物に難燃特性を与えるために、ハロゲン添加剤が用いられてきた。しかしながら、近年、ハロゲンに関する環境上及び健康上の懸念が、熱可塑性組成物の実行可能なハロゲンフリー代替物を見出す取り組みを後押ししている。しかしながら、公知のハロゲンフリー難燃剤は、熱可塑性物質の機械的特性及び物理的特性を低下させ、それらの適用範囲を制限している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ワイヤ及びケーブル適用例、具体的には可撓性ワイヤ／ケーブル適用例に適した特性を有するハロゲンフリー熱可塑性組成物が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、組成物を提供する。一実施形態において、熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物が提供される。難燃剤は、１種又はそれ以上の下記の難燃剤：メラミン含有化合物、窒素／リン系難燃剤、リン系難燃剤、金属含有難燃剤、及びそれらの組み合わせから選択することができる。さらなる実施形態において、組成物は、ハロゲンフリーである。
【０００５】
本開示は、別の組成物を提供する。一実施形態において、熱可塑性ポリウレタン、極性オレフィン系ポリマー、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物が提供される。
【０００６】
一実施形態において、極性オレフィン系ポリマーは、エチレンビニルアセテートである。
【０００７】
本開示は、物品を提供する。一実施形態において、組成物からなる少なくとも１つの成分を含む物品が提供される。組成物は、熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む。
【０００８】
一実施形態において、物品は、金属導体及び金属導体上のコーティングを含む。コーティングは、組成物を含有する。
【０００９】
本開示の利点は、可撓性ワイヤ及び／又はケーブル適用例に適した可撓性を有するハロゲンフリーの難燃性組成物を提供することである。
【００１０】
本開示の利点は、ワイヤ及び／又はケーブル適用例に適した引張強度を有するハロゲンフリー難燃性組成物である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
元素周期表への言及はすべて、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．（２００３）が刊行し著作権を有する元素周期表を指す。また、１つ又は複数の族への言及はすべて、族の番号付与のＩＵＰＡＣ系を用いてこの元素周期表に示された１つ又は複数の族となる。反対のことが述べられるか、文脈から暗示されるか、又は当分野において慣例であるのでないかぎり、すべての部及びパーセントは重量に基づき、すべての試験法は本開示の出願日現在のものである。米国特許実施のために、参照したいずれの特許、特許出願、又は刊行物の内容も、特に合成技法、生成物及びプロセスデザイン、ポリマー、触媒、定義（本開示に具体的に示されるいずれの定義にも矛盾しない範囲で）、並びに当分野における一般知識に関して、それらの全体を参照により組み入れる（又は、その等価の米国版を参照によりそのように組み入れる）。
【００１２】
本開示において数値範囲は近似値であり、したがって別段の指示のないかぎり、範囲外の値を含む可能性がある。数値範囲は、任意の下方値と任意の上方値との間に少なくとも２単位の間隔があるならば、１単位の増分で、下方値及び上方値を含むすべての値を含む。例として、組成特性、物理的特性、又は他の特性、例えば分子量、メルトインデックスなどが１００から１０００である場合、すべての個々の値、例えば１００、１０１、１０２など、及び部分範囲、例えば１００から１４４、１５５から１７０、１９７から２００などが明確に列挙されているものであることが意図される。１未満の値を含有するか、又は１を超える分数（例えば、１．１、１．５など）を含有する範囲の場合、１単位は適宜、０．０００１、０．００１、０．０１、又は０．１とみなされる。１０未満の１桁の数（例えば、１から５）を含有する範囲の場合、１単位は典型的に０．１とみなされる。これらは具体的に意図されるものの例に過ぎず、列挙される最小値と最大値との間の数値の可能なすべての組み合わせが本開示に明確に述べられているとみなされる。数値範囲は、特に組成物中のＴＰＵ、難燃剤、ＵＶ安定剤、及び他の様々な成分の量、並びにこれらの成分が定義される様々な特徴及び特性に関して、本開示内で提供される。
【００１３】
化学化合物に関して、具体的に別段の指示のないかぎり、単数形はすべての異性体を含み、逆も同様である（例えば、「ヘキサン」は、個々又は集合的にヘキサンのすべての異性体を含む）。用語「化合物」及び「複合体」は、交換可能に用いられ、有機、無機、及び有機金属化合物を指す。用語「原子」は、イオン状態にかかわらず、すなわちそれが電荷若しくは部分電荷を有するか、又は別の原子に結合しているかにかかわらず、元素の最小構成成分を指す。用語「非晶質」は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）又は同等の技法によって求められる結晶融点を欠くポリマーを指す。
【００１４】
用語「含む（comprising）」、「含む（including）」、「有する」、及びそれらの派生語は、それが具体的に開示されているかどうかにかかわらず、任意のさらなる成分、ステップ、又は手順の存在を排除することを意図しない。いかなる疑いも回避するため、用語「含む（comprising）」を用いて請求されるすべての組成物は、反対のことが述べられていないかぎり、ポリマーであるか別のものであるかにかかわらず、任意のさらなる添加剤、アジュバント、又は化合物を含むことができる。対照的に、用語「から本質的になる」は、実施可能性に必須でないものを除いて、任意の後続の詳述から任意の他の成分、ステップ、又は手順を排除する。用語「からなる」は、具体的に記述又は列挙されていない任意の成分、ステップ、又は手順を排除する。用語「又は」は、別段の記述のないかぎり、個々に並びに任意の組み合わせにおいて列挙された構成要素を指す。
【００１５】
「組成物」及び同様の用語は、２種以上の成分の混合物又はブレンドを意味する。
【００１６】
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」、及び同様の用語は、２種以上のポリマーのブレンドを意味する。そのようなブレンドは、混和性であっても、混和性でなくてもよい。そのようなブレンドは、相分離していても、相分離していなくてもよい。そのようなブレンドは、透過電子顕微鏡法、光散乱、ｘ線散乱、及び当分野で公知の他の任意の方法によって決定される、１つ又はそれ以上のドメイン配置を含有していても、含有していなくてもよい。
【００１７】
用語「ポリマー」は、同じであるか又は異なる型であるかにかかわらず、モノマーを重合することによって調製された高分子化合物である。「ポリマー」には、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、インターポリマーなどが含まれる。用語「インターポリマー」は、少なくとも２つの型のモノマー又はコモノマーの重合によって調製されたポリマーを意味する。これには、これらに限定されるものではないが、コポリマー（通常、２つの異なる型のモノマー又はコモノマーから調製されたポリマーを指す）、ターポリマー（通常、３つの異なる型のモノマー又はコモノマーから調製されたポリマーを指す）、テトラポリマー（通常、４つの異なる型のモノマー又はコモノマーから調製されたポリマーを指す）などが含まれる。
【００１８】
本開示は、熱可塑性でハロゲンフリーであり、優れた絶縁特性、機械的特性、及び加工特性を示す難燃性組成物に関する。本組成物は、ＰＶＣに類似した、又は実質的に類似した機械的特性及び／又は加工特性を有する可能性がある。
【００１９】
一実施形態において、組成物が提供される。組成物は、熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラックポリマーを含む。
【００２０】
本明細書では、「熱可塑性ポリウレタン」（又は「ＴＰＵ」）は、ポリイソシアナート、１種又はそれ以上のポリマージオール、及び場合により１種又はそれ以上の二官能性鎖延長剤の反応生成物である。ＴＰＵは、プレポリマー、準プレポリマー（quasi-prepolymer）、又はワンショット法によって調製することができる。
【００２１】
ポリイソシアナートは、ジイソシアナートであることができる。ジイソシアナートは、ＴＰＵにおいてハードセグメントを形成し、芳香族、脂肪族、及び脂環式ジイソシアナート、並びに２種以上のこれらの化合物の組み合わせであることができる。ジイソシアナート（ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯ）から誘導された構造単位の非限定的な例は、下記の式（Ｉ）で表され、
【化１】
【００２２】
式中、Ｒはアルキレン、シクロアルキレン、又はアリーレン基である。これらのジイソシアナートの代表的な例は、米国特許第４３８５１３３号、同第４５２２９７５号、及び同第５１６７８９９号に見出すことができる。適切なジイソシアナートの非限定的な例には、４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、ｐ−フェニレンジイソシアナート、１，３−ビス（イソシアナトメチル）−シクロヘキサン、１，４−ジイソシアナト−シクロヘキサン、ヘキサメチレンジイソシアナート、１，５−ナフタレンジイソシアナート、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニルジイソシアナート、４，４’−ジイソシアナト−ジシクロヘキシルメタン、２，４−トルエンジイソシアナート、及び４，４’−ジイソシアナト−ジフェニルメタンが含まれる。
【００２３】
ポリマージオールは、結果として得られるＴＰＵにおいてソフトセグメントを形成する。ポリマージオールは、２００から１００００ｇ／モルの範囲の分子量（数平均）を有する。複数のポリマージオールを使用できる。適切なポリマージオールの非限定的な例には、ポリエーテルジオール（「ポリエーテルＴＰＵ」を生じる）、ポリエステルジオール（「ポリエステルＴＰＵ」を生じる）、ヒドロキシ末端ポリカルボナート（「ポリカルボナートＴＰＵ」を生じる）、ヒドロキシ末端ポリブタジエン、ヒドロキシ末端ポリブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ジアルキルシロキサンとアルキレンオキシド、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシドのヒドロキシ末端コポリマー、天然油ジオール、及びそれらの任意の組み合わせが含まれる。１つ又はそれ以上の前述のポリマージオールは、アミン末端ポリエーテル及び／又はアミノ末端ポリブタジエン−アクリロニトリルコポリマーと混合することができる。
【００２４】
二官能性鎖延長剤は、鎖中に２から１０個の炭素原子を有する（両方の値を含む）脂肪族直鎖及び分岐鎖ジオールであり得る。そのようなジオールの例は、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなど、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキノンビス−（ヒドロキシエチル）エーテル、シクロヘキシレンジオール（１，４−、１，３−、及び１，２−異性体）、イソプロピリデンビス（シクロヘキサノール）、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、エタノールアミン、Ｎ−メチル−ジエタノールアミンなど、並びに上記のいずれかの混合物である。前述のとおり、一部の例では、二官能性延長剤の少量の割合（約２０当量パーセント未満）を、結果として得られるＴＰＵの熱可塑性を減じることなく、三官能性延長剤で置き換えることができ、そのような延長剤の例は、グリセロール、トリメチロールプロパンなどである。
【００２５】
鎖延長剤は、特定の反応体成分の選択、ハードセグメント及びソフトセグメントの所望量、並びに良好な機械的特性、例えば弾性係数（modulus）及び引裂強度を提供するのに十分な指標によって決定される量でポリウレタンに混入される。本発明の実施において用いられるポリウレタン組成物は、２から２５、好ましくは３から２０、より好ましくは４から１８重量％の鎖延長剤成分を含有することができる。
【００２６】
場合により、分子量を制御するために、しばしば「連鎖停止剤」と称される、少量のモノヒドロキシル官能性又はモノアミノ官能性化合物を用いることができる。そのような連鎖停止剤の例は、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、及びヘキサノールである。用いられるとき、連鎖停止剤は典型的に、ポリウレタン組成物をもたらす全反応混合物の０．１から２重量パーセントの少量で存在する。
【００２７】
ポリマージオールと前記延長剤の当量比は、ＴＰＵ生成物の所望の硬度に応じてかなり多様であることができる。一般的には、当量比は、それぞれ約１：１から約１：２０、好ましくは約１：２から約１：１０の範囲内である。同時に、イソシアナート当量と活性水素含有材料の当量の全体比は、０．９０：１から１．１０：１、好ましくは０．９５：１から１．０５：１の範囲内である。
【００２８】
本発明の実施に用いられるポリウレタンの特性を改変するために、添加剤を用いることができる。添加剤は、当分野及び文献ですでに公知である通常の量で包含させることができる。通常、添加剤はポリウレタンに特定の所望の特性を提供するために用いられ、例えば種々の抗酸化剤、紫外線阻害剤、ワックス、増粘剤、及び充填剤である。充填剤が用いられるとき、充填剤は有機又は無機であることができるが、一般的には無機であり、例えば粘土、タルク、炭酸カルシウム、シリカなどである。また、繊維質添加剤、例えばガラス又はカーボンファイバを加えて、ある種の特性を付与することができる。
【００２９】
一実施形態において、ＴＰＵは、密度０．９０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９５ｇ／ｃｃ以上、又は１．００ｇ／ｃｃ以上を有する。別の実施形態において、ＴＰＵは、密度１．３０ｇ／ｃｃ以下、又は１．２５ｇ／ｃｃ以下、及び／又は１．２０ｇ／ｃｃ以下を有する。別の実施形態において、ＴＰＵは、密度０．９０ｇ／ｃｃから１．３０ｇ／ｃｃ、又は０．９５ｇ／ｃｃから１．２５ｇ／ｃｃ、又は１．００ｇ／ｃｃから１．２０ｇ／ｃｃを有する。
【００３０】
一実施形態において、ＴＰＵは、メルトインデックス０．１ｇ／１０分以上、又は０．５ｇ／１０分以上、又は１ｇ／１０分以上を有する（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８−０４によって測定、１９０℃、８．７ｋｇ）。別の実施形態において、ＴＰＵは、メルトインデックス１００ｇ／１０分以下、又は５０ｇ／１０分以下、又は２０ｇ／１０分以下を有する（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８−０４、１９０℃、８．７ｋｇ）。別の実施形態において、ＴＰＵは、メルトインデックス０．１ｇ／１０分から１００ｇ／１０分、又は０．５ｇ／１０分から５０ｇ／１０分、又は１ｇ／１０分から２０ｇ／１０分を有する。
【００３１】
適切なＴＰＵの非限定的な例には、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能なＰＥＬＬＥＴＨＡＮＥ（商標）熱可塑性ポリウレタンエラストマー、すべてＮｏｖｅｏｎから入手可能なＥＳＴＡＮＥ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＴＥＣＯＦＬＥＸ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＣＡＲＢＯＴＨＡＮＥ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＴＥＣＯＰＨＩＬＩＣ（商標）熱可塑性ポリウレタン、ＴＥＣＯＰＬＡＳＴ（商標）熱可塑性ポリウレタン、及びＴＥＣＯＴＨＡＮＥ熱可塑性ポリウレタン、ＢＡＳＦから入手可能なＥＬＡＳＴＯＬＬＡＮ（商標）熱可塑性ポリウレタン及び他の熱可塑性ポリウレタン、並びにＢａｙｅｒ、Ｈｕｎｔｓｍａｎ、及びＭｅｒｑｕｉｎｓａから入手可能な市販の熱可塑性ポリウレタンが含まれる。
【００３２】
一実施形態において、組成物は、下限の量が約１５重量％、又は約２０重量％、又は約２５重量％、又は約３０重量％のＴＰＵ、及び上限の量が約６０重量％、又は約５０重量％、又は約４０重量％のＴＰＵを含有する。重量パーセントは、組成物の総重量に基づく。
【００３３】
本組成物は、難燃剤を含む。難燃剤は、固体、液体、及びそれらの組み合わせであることができる。難燃剤は、メラミン含有化合物、窒素／リン系（Ｎ／Ｐ系）難燃剤、リン系難燃剤、膨脹性難燃剤、ホウ酸塩、金属含有難燃剤、及びそれらの任意の組み合わせを含むことができる。適切なメラミン含有化合物の非限定的な例には、メラミンシアヌル酸塩、メラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、メラミンポリホスフェート、２，４，６−トリアミノ−１，３，５−トリアジン、並びにピペラジンピロホスフェートとメラミンピロホスフェートの混合物が含まれる。
【００３４】
一実施形態において、難燃剤は、Ｎ／Ｐ系難燃剤を含む。適切なＮ／Ｐ系難燃剤の非限定的な例には、メラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、メラミンポリホスフェート、ピペラジンピロホスフェート、メラミンピロホスフェート、ホスホニトリル酸クロリド、リンエステルアミド、リン酸アミド、ホスホン酸アミド、ホスフィン酸アミド、アンモニウムポリホスフェート（ＡＰＰ）、ピペリジンポリホスフェート、及びそれらの任意の組み合わせが含まれる。
【００３５】
一実施形態において、難燃剤は、リン系難燃剤を含む。適切なリン系難燃剤の非限定的な例には、有機ホスホン酸、ホスホネート（ホスホン酸塩）、ホスフィネート（ホスフィン酸塩）、ホスホニット（phosphonite）、ホスフィニット（phosphinite）、ホスフィンオキシド、ホスフィン、亜リン酸塩（phosphite）、又はホスフェート、及び前述の任意の組み合わせが含まれる。適切なリン系難燃剤の非限定的な例には、フェニルビスドデシルホスフェート、フェニルビスネオペンチルホスフェート、リン酸水素フェニルエチレン、フェニル−ビス（３，５，５’−トリメチルヘキシルホスフェート）、エチルジフェニルホスフェート、２−エチルヘキシルジ（ｐ−トリル）ホスフェート、リン酸水素ジフェニル、ビス（２−エチル−ヘキシル）ｐ−トリホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）−フェニルホスフェート、トリ（ノニルフェニル）ホスフェート、リン酸水素フェニルメチル、ジ（ドデシル）ｐ−トリルホスフェート、トリクレシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、２−クロロエチルジフェニルホスフェート、ｐ−トリルビス（２，５，５’−トリメチルヘキシル）ホスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、及びリン酸水素ジフェニルが含まれる。リン系難燃剤は、固体、液体、及びそれらの組み合わせであることができる。
【００３６】
一実施形態において、難燃剤は、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）、レゾルシノールジフェニルホスフェート（ＲＤＰ）（液体）、ビスフェノールＡポリホスフェート（ＢＡＰＰ）（液体）、ビスフェノールＡジフェニルホスフェート（ＢＰＡＤＰ）、ビスフェノールＡジホスフェート（ＢＡＤＰ）、アンモニウムポリホスフェート（ＡＰＰ）、ピペリジンポリホスフェート、（２，６−ジメチルフェニル）１，３−フェニレンビスホスフェート、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。
【００３７】
一実施形態において、難燃剤は、金属含有難燃剤を含む。適切な金属含有難燃剤の非限定的な例には、金属水和物、例えば水酸化マグネシウム、アルミニウム三水和物（Ａｌ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ；（ＡＴＨ）、水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３とも称される）、ハンタイト、ハイドロマグネサイト、三酸化アンチモン、水酸化カリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、及び／又は酸化マグネシウム、金属炭酸塩、例えば炭酸マグネシウム及び／又は炭酸カルシウム、バリウム及び／又はホウ酸塩系化合物、例えば硫酸バリウム、ホウ酸バリウム、メタホウ酸バリウム、ホウ酸亜鉛、及び／又はメタホウ酸亜鉛、並びに他の難燃剤、例えば無水アルミニウム、二硫化モリブデン、粘土、ケイソウ土、カオリナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイト、タルク、シリカ（例えば、沈降シリカ及びケイ酸塩、ヒュームドシリカなど）、ホワイトカーボン、セライト、アスベスト、粉砕鉱物、及び／又はリトポンが含まれる。さらなる実施形態において、金属含有難燃剤は、単独で、又は前述の任意の難燃剤と組み合わせて難燃性を提供することができる。
【００３８】
一実施形態において、難燃剤は、膨脹性難燃剤である。本明細書では、「膨脹性難燃剤」は、火炎暴露中にポリマー材料の表面に形成された発泡チャー（foamed char）を生じる難燃剤である。前述の任意の難燃剤の１種又は２種以上の組み合わせは、膨脹性難燃剤となる可能性がある。膨脹性難燃剤のさらなる非限定的な例は、Ａｄｅｋａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、日本から入手可能なＦＰ−２１００Ｊ（Ｎ／Ｐ系難燃剤）である。
【００３９】
一実施形態において、難燃剤は、ハロゲンフリーである。
【００４０】
一実施形態において、組成物は、下限の量が約１５重量％、又は約２０重量％、又は約２５重量％、又は約３０重量％の難燃剤、及び上限の量が約６０重量％、又は約５０重量％、又は約４０重量％の難燃剤を含有する。重量パーセントは、組成物の総重量に基づく。
【００４１】
一実施形態において、難燃剤は、上に開示した２種以上の難燃剤のブレンドである。一実施形態において、難燃剤は、金属含有難燃剤とリン系難燃剤のブレンドである。別の実施形態において、難燃剤は、（ｉ）約１０重量％から約２０重量％のピペラジンポリホスフェート及びメラミン誘導体（固体）、並びに（ｉｉ）約５重量％から約１５重量％のビスフェノールＡポリホスフェート（液体）のブレンドである。別の実施形態において、難燃剤は、Ｎ／Ｐ系難燃剤とリン系難燃剤のブレンドである。
【００４２】
別の実施形態において、難燃剤は、金属含有難燃剤とポリホスフェート難燃剤のブレンドである。金属含有難燃剤は、上に開示した任意の金属含有難燃剤であることができる。適切なポリホスフェート難燃剤の非限定的な例には、ビスフェノールＡポリホスフェート、アンモニウムポリホスフェート、メラミンポリホスフェート、ピペリジンポリホスフェート、及びそれらの任意の組み合わせが含まれる。
【００４３】
本組成物は、エポキシ化ノボラック樹脂を含む。本明細書では、「エポキシ化ノボラック樹脂」は、有機溶媒中のエピクロロヒドリンとフェノールノボラックポリマーの反応生成物である。適切な有機溶媒の非限定的な例には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、及びキシレンが含まれる。エポキシ化ノボラック樹脂は、液体、半固体、固体、及びそれらの組み合わせであることができる。エポキシ化ノボラック樹脂は、組成物においてチャー形成剤である。
【００４４】
本明細書では、「エピクロロヒドリン」は、下記の構造（ＩＩ）を有するクロロプロピレンオキシドである。
【化２】
【００４５】
本明細書では、「フェノールノボラックポリマー」は、（ａ）１種又はそれ以上のフェノール化合物、並びに（ｂ）アルデヒド及び／又はアセトンの反応によって生成されたポリマーである。
【００４６】
適切なフェノールの非限定的な例には、フェノール、クレゾール、キシレノール、ナフトール、アルキルフェノール、及び／又は他の任意のヒドロカルビル置換フェノールが含まれる。適切なアルデヒドの非限定的な例には、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド、グルタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、及び／又はグリオキサルが含まれる。
【００４７】
一実施形態において、フェノールノボラックポリマーは、構造（ＩＩＩ）を有し、
【化３】
【００４８】
式中、ｎは、１から１０００の整数である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、同じであるか又は異なる。Ｒ１〜Ｒ８はそれぞれ、水素、１から２０個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、及びヒドロキシル基から選択される。本明細書では、用語「ヒドロカルビル」及び「炭化水素」は、水素及び炭素原子のみを含有する置換基を指し、分岐又は非分岐、飽和又は不飽和、環式、多環式、又は非環式種、及びそれらの組み合わせが含まれる。ヒドロカルビル基の非限定的な例には、アルキル−、シクロアルキル−、アルケニル−、アルカジエニル−、シクロアルケニル−、シクロアルカジエニル−、アリール−、アラルキル−、アルキルアリール−、及びアルキニル−基が含まれる。
【００４９】
一実施形態において、エポキシ化ノボラックは、下記の構造（ＩＶ）を有し、
【化４】
【００５０】
式中、ｎは、１から約１０００の整数である。
【００５１】
一実施形態において、組成物は、下限約０．０１重量％、又は約０．１重量％、又は約０．５重量％のエポキシ化ノボラック樹脂、及び上方量約２０重量％、又は約１０重量％、又は約８重量％のエポキシ化ノボラック樹脂を含有する。
【００５２】
一実施形態において、組成物は、プラーク（plaque）に形成される。プラークは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された引張強度約５．０ＭＰａから約２０．０ＭＰａを有する。
【００５３】
一実施形態において、プラークは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された破断点引張伸び約１００％から５００％を有する。
【００５４】
一実施形態において、組成物は、ハロゲンフリーである。
【００５５】
一実施形態において、組成物は、ＵＬ−９４燃焼試験に従って決定されたＶ−１又はより良好な等級を有する。
【００５６】
本開示は、別の組成物を提供する。一実施形態において、ＴＰＵ、極性オレフィン系ポリマー、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物が提供される。ＴＰＵ、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂は、それぞれ本明細書に開示された任意のＴＰＵ、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂であることができる。
【００５７】
本明細書では、「オレフィン系ポリマー」は、重合形態において、ポリマーの総重量に対して大部分を占める重量パーセントのオレフィン、例えばエチレン又はプロピレンを含有するポリマーである。オレフィン系ポリマーの非限定的な例には、エチレン系ポリマー及びプロピレン系ポリマーが含まれる。「極性オレフィン系ポリマー」は、１つ又はそれ以上の極性基（極性官能基と称されることがある）を含有するオレフィン系ポリマーである。本明細書では、「極性基」は、他の状態では本質的に非極性のオレフィン分子に結合双極子モーメントを付与する任意の基である。代表的な極性基には、カルボニル、カルボン酸基、無水カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、スルホニル基、ニトリル基、アミド基、シラン基などが含まれ、これらの基は、グラフト又は共重合によってオレフィン系ポリマーに導入することができる。
【００５８】
極性オレフィン系ポリマーの非限定的な例には、エチレン／アクリル酸（ＥＡＡ）、エチレン／メタクリル酸（ＥＭＡ）、エチレン／アクリラート又はメタクリラート、エチレン／ビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリ（エチレン−コ−ビニルトリメトキシシラン）コポリマー、無水マレイン酸−又はシラン−グラフト化オレフィンポリマー、ポリ（テトラフルオロエチレン−ａｌｔ−エチレン）（ＥＴＦＥ）、ポリ（テトラフルオロエチレン−コ−ヘキサフルオロ−プロピレン）（ＦＥＰ）、ポリ（エチレン−コ−テトラフルオロエチレン−コ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＥＦＥＰ）、ポリ（ビニリデンフルオリド）（ＰＶＤＦ）、ポリ（ビニルフルオリド）（ＰＶＦ）などが含まれる。好ましい極性オレフィンポリマーには、ＤｕＰｏｎｔ ＥＬＶＡＸ（商標）エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）樹脂、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＡＭＰＬＩＦＹ（商標）エチレンエチルアクリラート（ＥＥＡ）コポリマー、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＰＲＩＭＡＣＯＲ（商標）エチレン／アクリル酸コポリマー、及びＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＳＩ−ＬＩＮＫ（商標）ポリ（エチレン−コ−ビニルトリメトキシシランコポリマー）が含まれる。
【００５９】
一実施形態において、極性オレフィン系ポリマーは、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）である。ＥＶＡは、ＥＶＡの重量に対して、約３重量％から約４５重量％のビニルアセテート含量を有する。ＥＶＡは、連続相（又はマトリクス）又はＴＰＵとの共連続相を形成することができる。難燃剤及びエポキシノボラック樹脂は、連続相及び／又は共連続相にわたって分散される。
【００６０】
一実施形態において、組成物は、下限の量が１重量％、又は約１０重量％、又は約２０重量％、又は約３０重量％のＥＶＡ、及び上限の量が約５０重量％、又は約４０重量％、又は約３０重量％のＥＶＡを含有する。さらなる実施形態において、組成物は、約２０重量％から約２５重量％のＥＶＡを含む。重量パーセントは、組成物の総重量に基づく。
【００６１】
一実施形態において、組成物は、約３０重量％から約５０重量％のＴＰＵ、約５重量％から約２５重量％のエチレンビニルアセテート、約１５重量％から約６５重量％の難燃剤、及び約０．１重量％から約８重量％のエポキシノボラック樹脂を含む。
【００６２】
一実施形態において、組成物は、プラークに形成される。プラークは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された引張強度約５．０ＭＰａから約２０．０ＭＰａを有する。
【００６３】
一実施形態において、プラークは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された破断点引張伸び約１００％から約５００％を有する。
【００６４】
一実施形態において、組成物は、ハロゲンフリーである。
【００６５】
一実施形態において、組成物は、ＵＬ−９４燃焼試験に従って決定されたＶ−１又はより良好な等級を有する。
【００６６】
前述のいずれの組成物も、１種又はそれ以上の下記の添加剤：抗ドリップ剤（anti-drip agent）、ヒンダードアミン光安定剤（少なくとも１つの第２級又は第３級アミン基を有する）（「ＨＡＬＳ」）、紫外線吸収剤（例えば、ｏ−ヒドロキシフェニルトリアジン）、抗酸化剤、硬化剤、共架橋剤、増進剤（booster）又は遅延剤、加工助剤、充填剤、カップリング剤、帯電防止剤、核形成剤、スリップ剤、可塑剤、潤滑剤、粘度調整剤、粘着剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、伸展油、酸捕捉剤、金属不活性化剤、及びそれらの任意の組み合わせを含むことができる。
【００６７】
一実施形態において、本組成物は、抗ドリップ剤を含む。抗ドリップ剤は、組成物が火炎に暴露されたとき、ドリップするのを防ぐ。抗ドリップ剤は、当分野で公知の任意のハロゲンフリー抗ドリップ剤であることができる。適切な抗ドリップ剤の非限定的な例には、フッ素樹脂、例えばポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリビニリデンフルオリド、又はテトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、及びエチレン／テトラフルオロエチレンコポリマー、テフロン（登録商標）−グラフトスチレン−アクリロニトリルコポリマー（Ｔ−ＳＡＮ）、フッ素化ポリオレフィン、リチウムナトリウム、１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホナート又は１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンスルホナートのカリウム又はセシウム塩が含まれる。適切な抗ドリップ剤のさらなる非限定的な例には、シリコーン樹脂、シリコーン油、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、次リン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸、メタリン酸、ヘキサメタリン酸、トリリン酸、フルオロリン酸、ジフルオロリン酸、フルオロ亜リン酸、ジフルオロ亜リン酸、フルオロ次亜リン酸、及びフルオロ次リン酸が含まれる。抗ドリップ剤は、１種又はそれ以上の前述のいずれかの抗ドリップ剤であることができる。一実施形態において、抗ドリップ剤は、ハロゲンフリーである。
【００６８】
一実施形態において、本組成物は、ＨＡＬＳを含む。適切なＨＡＬＳの非限定的な例には、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）７７０（ビス−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）セバカート）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１４４（ビス−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）−２−ｎ−ブチル−２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）マロナート、及びＳＡＮＤＵＶＯＲ（登録商標）ＰＲ−３１（プロパン二酸、［（４−メトキシフェニル）−メチレン］−ビス−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）エステル）が含まれる。
【００６９】
一実施形態において、本組成物は、抗酸化剤を含む。適切な抗酸化剤の非限定的な例には、ヒンダードフェノール、例えばテトラキス［メチレン（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロ−シンナマート）］メタン、ビス［（β−（３，５−ジｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）メチルカルボキシエチル）スルフィド、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、及びチオジエチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシンナマート、亜リン酸塩及びホスホニット、例えばトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）亜リン酸塩及びジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ホスホニット、チオ化合物、例えばジラウリルチオジプロピオナート、ジミリスチルチオジプロピオナート、及びジステアリルチオジプロピオナート、種々のシロキサン、重合２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、ｎ，ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペンチル−ｐ−フェニレンジアミン）、アルキル化ジフェニルアミン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、混合ジ−アリール−ｐ−フェニレンジアミン、及び他のヒンダードアミン劣化防止剤又は安定剤が含まれる。抗酸化剤は、組成物の重量に対して、０．１から５重量％の量で用いることができる。
【００７０】
一実施形態において、本組成物は、加工助剤を含む。適切な加工助剤の非限定的な例には、カルボン酸の金属塩、例えばステアリン酸亜鉛又はステアリン酸カルシウム、脂肪酸、例えばステアリン酸、オレイン酸、又はエルカ酸、脂肪酸アミド、例えばステアラミド、オレアミド、エルカミド、又はＮ，Ｎ’−エチレンビス−ステアラミド、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、エチレンオキシドのポリマー、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのコポリマー、植物ワックス、石油ワックス、非イオン界面活性剤、及びポリシロキサンが含まれる。加工助剤は、組成物の重量に対して、０．０５から５重量％の量で用いることができる。
【００７１】
一実施形態において、組成物は、ドリップフリーである。本明細書では、「ドリップフリー組成物」は、熱又は火炎に暴露されたとき、組成物の下方にある綿を発火させる溶融粒子の垂直滴下物を生じない組成物である。
【００７２】
本組成物は、本明細書に開示された２つ以上の実施形態を含むことができる。
【００７３】
本開示は、物品を提供する。一実施形態において、本組成物を含む成分を含む物品が提供される。具体的には、物品は、ＴＰＵ、難燃剤、エポキシ化ノボラック樹脂、及び場合により極性オレフィン系ポリマーを含む組成物からなる成分を含む。
【００７４】
一実施形態において、物品は、金属導体及び金属導体上のコーティングを含む。これは被覆金属導体を形成する。本明細書では、「金属導体」は、少なくとも１つの金属ワイヤ及び／又は少なくとも１つの金属ケーブルである。被覆金属導体は、可撓性、半剛性、又は剛性であることができる。
【００７５】
コーティング（「ジャケット」又は「シース（sheath）」とも称される）は、金属導体上にある。コーティングは、組成物を含む。組成物は、本明細書に開示された任意の組成物であることができる。本明細書では、「上（on）」は、コーティングと金属導体の間の直接接触又は間接接触を含む。「直接接触」は、コーティングと金属導体の間に位置する介在層及び／又は介在材料がなく、コーティングが直接金属導体に接触する配置である。「間接接触」は、金属導体とコーティングの間に介在層及び／又は介在材料が位置する配置である。コーティングは、全体的又は部分的に、金属導体を覆うか、又は別の方法で囲むか、若しくは包むことができる。コーティングは、金属導体を囲む単一の成分であることができる。あるいは、コーティングは、金属導体を包む多層ジャケット又はシースの１層であることができる。
【００７６】
一実施形態において、物品は、被覆金属導体である。適切な被覆金属導体の非限定的な例には、可撓性ワイヤ、例えば家庭用電化製品の可撓性配線、電源コード／ケーブル、携帯電話の充電器ワイヤ、コンピュータコード、例えばコンピュータ充電器ワイヤ、コンピュータデータコード、及び付属コード、例えば電子付属コードが含まれる。
【００７７】
一実施形態において、被覆金属導体は、ＵＬ−１５８１の１０８０法に従って決定されたＶＷ−１等級を有する。
【００７８】
物品は、本明細書に開示された２つ以上の実施形態を含むことができる。
【００７９】
組成物及び物品の非限定的な実施形態を以下に示す。
【００８０】
配合
【００８１】
本組成物は、個々の成分を配合することによって調製できる。適切な配合装置の非限定的な例には、インターナルバッチ式ミキサ、例えばＢａｎｂｕｒｙ（商標）又はＢｏｌｌｉｎｇ（商標）インターナルミキサが含まれる。あるいは、連続式１軸又は２軸スクリュミキサを用いることができ、例えばＦａｒｒｅｌ（商標）連続式ミキサ、Ｗｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ（商標）２軸スクリュミキサ、又はＢｕｓｓ（商標）混練連続式押出機である。用いられるミキサの型及びミキサの作動条件は、組成物の特性、例えば粘度、体積抵抗率、及び押出表面の平滑性などに影響を及ぼす。
【００８２】
本明細書に開示された組成物を含む物品、例えば絶縁層及び／又はジャケットを含有するワイヤ又はケーブル（すなわち、被覆金属導体）は、様々な型の押出機、例えば１軸又は２軸スクリュ型を用いて調製できる。通常の押出機の説明は、米国特許第４８５７６００号に見出すことができる。共押出の例及び押出機はしたがって、米国特許第５５７５９６５号に見出すことができる。典型的な押出機は、その上流端にホッパーを有し、下流端にダイを有する。ホッパーはバレルに材料を供給し、バレルはスクリュを含有する。下流端において、スクリュの末端とダイの間に、スクリーンパック及びブレーカプレートが存在する。押出機のスクリュ部分は、３つの部、供給部、圧縮部、及び計量部、並びに２つの帯域、後部加熱帯及び前部加熱帯に分割されていると考えられ、これらの部及び帯域は上流から下流に延びる。別法では、上流から下流に延びる軸に沿って、複数の加熱帯（２つを超える）が存在できる。押出機が複数のバレルを有する場合、バレルは直列に連結される。各バレルの長さと直径の比は、約１５：１から約３０：１の範囲である。ポリマー絶縁体が押出後に架橋されるワイヤコーティングでは、ケーブルは多くの場合、押出ダイ下流の加熱加硫帯に直ちに送られる。加熱硬化帯は、約２００℃から約３５０℃の範囲、好ましくは約１７０℃から約２５０℃の範囲の温度に維持することができる。加熱帯は、加圧蒸気によって、又は誘導的に加熱された加圧窒素ガスによって加熱することができる。
【００８３】
本開示のワイヤ及びケーブル構造物（すなわち、被覆金属導体）は、本組成物を絶縁導体束上に押出し、絶縁導体の周囲にコーティング（又はジャケット）を形成することによって製造される。ジャケットの厚さは、所望の最終用途の要件によって決まる。典型的なジャケットの厚さは、約０．０１０インチから約０．２００インチ、より典型的には約０．０２０インチから約０．０５０インチである。本組成物は、事前に製造された組成物からジャケットに押出すことができる。通常、本組成物は、押出機に容易に供給するために、ペレットの形態である。ワイヤ及びケーブルジャケットは、本組成物をペレット化する別個のステップを経ることなく、配合押出機から直接押出すことができる。このワンステップ配合／押出プロセスは、組成物の１つの熱履歴ステップを排除するであろう。
【００８４】
組成物及び物品の非限定的な実施形態を以下に示す。
【００８５】
一実施形態において、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物が提供される。
【００８６】
一実施形態において、組成物は、約１５重量％から約６０重量％のＴＰＵ、約１５重量％から約６０重量％の難燃剤、及び約０．０１重量％から約２０重量％のエポキシ化ノボラック樹脂を含む。
【００８７】
一実施形態において、組成物の難燃剤は、メラミン含有化合物、窒素／リン系難燃剤、リン系難燃剤、金属含有難燃剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００８８】
一実施形態において、難燃剤は、金属含有難燃剤とリン系難燃剤のブレンド、窒素／リン系難燃剤とリン系難燃剤のブレンド、及び金属含有難燃剤とポリホスフェート難燃剤のブレンドからなる群から選択される。
【００８９】
一実施形態において、組成物は、抗ドリップ剤、抗酸化剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択された成分を含む。
【００９０】
一実施形態において、組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された引張強度約５．０ＭＰａから約２０．０ＭＰａを有するプラークである。
【００９１】
一実施形態において、組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された破断点引張伸び約１００％から５００％を有するプラークである。
【００９２】
一実施形態において、組成物は、ハロゲンフリーである。
【００９３】
一実施形態において、組成物は、ＵＬ−９４燃焼試験に従って決定されたＶ−１又はより良好な等級を有する。
【００９４】
本開示は、別の組成物を提供する。一実施形態において、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、極性オレフィン系ポリマー、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物が提供される。
【００９５】
一実施形態において、組成物は、約３０重量％から約５０重量％のＴＰＵ、約５重量％から約２５重量％のエチレンビニルアセテート、約２５重量％から約６５重量％の難燃剤、及び約０．１重量％から約５重量％のエポキシノボラック樹脂を含む。
【００９６】
一実施形態において、組成物は、抗ドリップ剤、抗酸化剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択された成分を含む。
【００９７】
一実施形態において、組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定された引張強度約５．０ＭＰａから約２０．０ＭＰａを有するプラークである。
【００９８】
一実施形態において、組成物は、ハロゲンフリーである。
【００９９】
一実施形態において、組成物は、ＵＬ−９４燃焼試験に従って決定されたＶ−１又はより良好な等級を有する。
【０１００】
本開示は、物品を提供する。一実施形態において、物品は、熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物からなる少なくとも１つの成分を含む。
【０１０１】
一実施形態において、物品の組成物は、極性オレフィン系ポリマーを含む。
【０１０２】
一実施形態において、物品は、金属導体及び金属導体上のコーティングを含み、コーティングは、組成物を含む。
【０１０３】
一実施形態において、物品は、被覆金属導体であり、被覆金属導体は、可撓性ワイヤ、携帯電話の充電器ワイヤ、電源コード、コンピュータコード、電源コード、付属コード、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【０１０４】
一実施形態において、物品は、被覆金属導体であり、ＵＬ−１５８１の１０８０法に従って決定されたＶＷ−１等級を有する。
【０１０５】
試験法
【０１０６】
破断点引張伸びは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定する。引張伸びは、方法としてＡＳＴＭ Ｄ６３８を用い、クロスヘッド速度を５０ｍｍ／分に設定することによって測定し、伸び率％は、初期ゲージ長２５ｍｍを有する伸び計を用いて測定して破断点までの歪みを測定し、引張特性は、荷重及び試験片断面積を用いて標準的な計算によって算出する。
【０１０７】
破断点引張強度は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定する。
【０１０８】
２％割線弾性係数は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定する。割線弾性係数に関しては、初期顎間隔５８ｍｍ（２．２５インチ）を用い。試験速度５０ｍｍ／分（２．０ｉｐｍ）で約１００％／分の試験片歪み速度を得る。１％割線弾性係数データは、方法としてＡＳＴＭ Ｄ６３８を用い、歪み１％でのクロスヘッド変位法を用いて決定する（０．０１分＝０．６秒たわみ）。
【０１０９】
ＵＬ−９４は、装置及び器具部品のプラスチック材料の燃焼性(Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances）に関するＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ’ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ＵＬ）Ｂｕｌｌｅｔｉｎ９４試験である。試験材料は、以下の場合、ＵＬ９４ Ｖ−０に分類される。
−５つの試験片がいずれも、バーナーの炎を除去したとき、いずれの時点でも１０秒を超えて燃焼しない。
−１０回の発火試験の総燃焼時間が５０秒を超えない。
−いずれの試験片も、クランプまで炎又は残じん（afterglow）を伴って燃焼しない。
−いずれの試験片からも、下方の綿を発火させる燃焼滴下物が落下してはならない。
−いずれの試験片の残じん燃焼も３０秒を超えない。
材料は、以下の場合、ＵＬ９４ Ｖ−１に分類される。
−５つの試験片がいずれも、バーナーの炎を除去したとき、いずれの時点でも３０秒を超えて燃焼しない。
−１０回の発火試験の総燃焼時間が２５０秒を超えない。
−いずれの試験片も、クランプまで炎又は残じんを伴って燃焼しない。
−いずれの試験片からも、下方の綿を発火させる燃焼滴下物が落下してはならない。
−いずれの試験片の残じん燃焼も６０秒を超えない。
材料は、以下の場合、ＵＬ９４ Ｖ−２に分類される。
−５つの試験片がいずれも、バーナーの炎を除去したとき、いずれの時点でも３０秒を超えて燃焼しない。
−１０回の発火試験の総燃焼時間が２５０秒を超えない。
−いずれの試験片も、クランプまで炎又は残じんを伴って燃焼しない。
−瞬間的にのみ燃焼し、その一部が下方の綿を発火させるような燃焼片にかぎり、試験片から落下してもよい。
−いずれの試験片の残じん燃焼も６０秒を超えない。
【０１１０】
ＶＷ−１は、ワイヤ及びスリーブ（sleeving）に関するＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ’ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ＵＬ）燃焼等級である。これは「垂直ワイヤ、クラス１（Vertical Wire, Class1）」を意味し、ＵＬ １４４１規格下でワイヤ又はスリーブに付与され得る最高の燃焼等級である。この試験は、ワイヤ又はスリーブを垂直位に配置して行う。火炎を一定時間その下に置き、その後、除去する。次いで、スリーブの特徴を書き留める。ＶＷ−１燃焼試験は、ＵＬ−１５８１の１０８０法に従って求める。
【０１１１】
例として、非限定的に本開示の実施例を示す。
【実施例】
【０１１２】
【表１】
【０１１３】
表１に示した組成物を、実験用Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ（ローブ（lobed）バッチ型）ミキサで調製し、押出特性及び主要な特性に関して評価する。以下のステップを材料の調製及び評価に用いる。
【０１１４】
実験用バッチ式ミキサの加熱器の設定は１９０℃であり、ミキサをこの温度に予め加熱した。
【０１１５】
ミキサのロータ速度１０ＲＰＭで、すべてのＴＰＵ（及び任意のＥＶＡ樹脂）を添加し、難燃剤（ＦＲ）を添加して、ミキシングボウル全体を適切に満たす。これらの材料を加熱しながら、残りの粉末ＦＲを混合物に添加する。次いで、液体ホスフェート及びエポキシ化ノボラックを徐々にスプーンでミキサに入れる。次いで、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０及びＩｒｇａｆｏｓ１６８添加剤を加える。
【０１１６】
すべての原材料を溶融物に混入した後、ミキサのロータ速度を４５ＲＰＭに上げ、バッチを８分間から１８分間混合する。
【０１１７】
粘着性の溶融物バッチの除去を容易にするために、ミキサ温度を１２５℃に再設定し、ロータ速度を５ＲＰＭに下げて、バッチを冷却する。冷却されるにつれて、バッチは固化し、ミキサ本体の典型的な分解及び除去によってバッチを取り出す。
【０１１８】
圧縮成形プラークを、溶融を促進するために低圧サイクルを用い、その後、１．４×２００×２００ｍｍプラーク（０．０７５インチ×８．０インチ×８．０インチ）のプラークを成形するために高圧サイクルを用いて、成形温度１８５℃で調製し、次いで、成形型を高圧（１５ＭＰａ）に保持し、８分間かけて室温に冷却して、プラークを固化する。次いで、ＡＳＴＭ Ｄ−６３８ ＩＶ型引張試験棒を、アーバープレス（arbor press）のドッグボーンカッターを用いて、このプラークから打ち抜く。
【０１１９】
下記の表２の実施例１及び２は、比較サンプル１と比較して、難燃性能の劇的な改善を示す。実施例１及び２は、燃焼中ドリップを示さない。実施例１及び２はまた、可撓性ワイヤ及びケーブル適用例に適した良好な引張性能を示す。
【表２】
【０１２０】
下記の表３は、ＴＰＵの抗ドリップ添加剤としてのエポキシ化ノボラックの別の例を示す。難燃剤パッケージは、液体ホスフェート、例えばＲＤＰ、固体Ｎ／Ｐ系難燃剤、例えばＦＰ２１００Ｊ、及びメラミンシアヌル酸塩を含む。比較サンプル２は、ＳＡＮグラフト化ＰＴＦＥである、０．５重量％の抗ドリップ添加剤ＡＤＰ−０１を含有する。比較サンプル２は、ドリップ試験に不合格である。実施例３は、２重量％のエポキシ化ノボラック樹脂を含む比較実施例２である。実施例３のすべての試験片は、優れたチャー形成性能を示し、ドリップを示さない。実施例３の５つの試験片のうち３つは、ドリップ試験に合格する。
【表３】
【０１２１】
表４は、ＴＰＵ組成物の抗ドリップ添加剤としてのエポキシ化ノボラックの別の例を示す。比較サンプル３は、エポキシ化ノボラックを含有せず、ＶＷ−１試験とドリップ試験の両方に不合格である。実施例４は比較サンプル３に類似しているが、２重量％のエポキシ化ノボラックを含有する。実施例４は、強化されたチャーを示し、ドリップせず、ドリップ試験に合格する。これにより実施例４は厳密なＶＷ−1試験に合格可能となる。
【表４】
【０１２２】
本開示は、本明細書に含有される実施形態及び例示に限定されるものでなく、以下の特許請求の範囲内である、実施形態の一部及び異なる実施形態の要素の組み合わせを含むこれらの実施形態の改変形態も包含することが特に意図される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、
難燃剤、及び
エポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物。
【請求項２】
約１５重量％から約６０重量％の前記ＴＰＵ、約１５重量％から約６０重量％の前記難燃剤、及び約０．０１重量％から約２０重量％の前記エポキシ化ノボラック樹脂を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記難燃剤が、メラミン含有化合物、窒素／リン系難燃剤、リン系難燃剤、金属含有難燃剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
【請求項４】
前記難燃剤が、金属含有難燃剤とリン系難燃剤のブレンド、窒素／リン系難燃剤とリン系難燃剤のブレンド、及び金属含有難燃剤とポリホスフェート難燃剤のブレンドからなる群から選択される、請求項１から３のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、
極性オレフィン系ポリマー、
難燃剤、及び
エポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物。
【請求項６】
約３０重量％から約５０重量％のＴＰＵ、
約５重量％から約２５重量％のエチレンビニルアセテート、
約１５重量％から約６５重量％の難燃剤、及び
約０．１重量％から約５重量％のエポキシノボラック樹脂を含む、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物からなる少なくとも１つの成分を含む物品。
【請求項８】
前記組成物が、極性オレフィン系ポリマーを含む、請求項７に記載の物品。
【請求項９】
金属導体及び前記金属導体上のコーティングを含み、前記コーティングが前記組成物を含む、請求項７及び８のいずれかに記載の物品。
【請求項１０】
前記コーティングされた金属導体が、ＵＬ−１５８１の１０８０法に従って決定されたＶＷ−１等級を有する、請求項７から９のいずれかに記載の物品。
【請求項１】
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、
難燃剤、及び
エポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物。
【請求項２】
約１５重量％から約６０重量％の前記ＴＰＵ、約１５重量％から約６０重量％の前記難燃剤、及び約０．０１重量％から約２０重量％の前記エポキシ化ノボラック樹脂を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記難燃剤が、メラミン含有化合物、窒素／リン系難燃剤、リン系難燃剤、金属含有難燃剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
【請求項４】
前記難燃剤が、金属含有難燃剤とリン系難燃剤のブレンド、窒素／リン系難燃剤とリン系難燃剤のブレンド、及び金属含有難燃剤とポリホスフェート難燃剤のブレンドからなる群から選択される、請求項１から３のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、
極性オレフィン系ポリマー、
難燃剤、及び
エポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物。
【請求項６】
約３０重量％から約５０重量％のＴＰＵ、
約５重量％から約２５重量％のエチレンビニルアセテート、
約１５重量％から約６５重量％の難燃剤、及び
約０．１重量％から約５重量％のエポキシノボラック樹脂を含む、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
熱可塑性ポリウレタン、難燃剤、及びエポキシ化ノボラック樹脂を含む組成物からなる少なくとも１つの成分を含む物品。
【請求項８】
前記組成物が、極性オレフィン系ポリマーを含む、請求項７に記載の物品。
【請求項９】
金属導体及び前記金属導体上のコーティングを含み、前記コーティングが前記組成物を含む、請求項７及び８のいずれかに記載の物品。
【請求項１０】
前記コーティングされた金属導体が、ＵＬ−１５８１の１０８０法に従って決定されたＶＷ−１等級を有する、請求項７から９のいずれかに記載の物品。
【公表番号】特表２０１２−５３０８１５（Ｐ２０１２−５３０８１５Ａ）
【公表日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１６４７４（Ｐ２０１２−５１６４７４）
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００９／０７２４８０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１４８５７４
【国際公開日】平成２２年１２月２９日（２０１０．１２．２９）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００９／０７２４８０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１４８５７４
【国際公開日】平成２２年１２月２９日（２０１０．１２．２９）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【Ｆターム（参考）】
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