JP2000182437A - ノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた難燃性電線・ケーブル - Google Patents

ノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた難燃性電線・ケーブル

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JP2000182437A
JP2000182437A JP10355237A JP35523798A JP2000182437A JP 2000182437 A JP2000182437 A JP 2000182437A JP 10355237 A JP10355237 A JP 10355237A JP 35523798 A JP35523798 A JP 35523798A JP 2000182437 A JP2000182437 A JP 2000182437A
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ethylene
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cable
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Hirotaka Sawada
広隆 沢田
Atsushi Suzuki
淳 鈴木
Akira Yoshino
明 吉野
Takashi Edo
崇司 江戸
Koichi Iinuma
浩一 飯沼
Hiroshi Matsui
浩志 松井
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 PVCと同程度の難燃性を有し、難燃性を有
する電線、ケーブルおよびその類似品の被覆材料として
使用可能であり、焼却処理時に有害なガスを発生しない
樹脂組成物およびこれを用いた難燃性電線・ケーブルを
提供することを目的とする。 【解決手段】 ポリオレフィン系樹脂に、金属水酸化
物、および含金属モノマーを添加してノンハロゲン難燃
性樹脂組成物を得る。これを被覆材料に用いて電線・ケ
ーブルを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ塩化ビニル
(PVC)組成物と同等の難燃性を有し、難燃性を有す
る電線、ケーブルおよびその類似品の被覆材料として使
用可能であり、ハロゲンを含まないので焼却処分が可能
な難燃性樹脂組成物およびこれを用いた難燃性電線・ケ
ーブルに関する。
【0002】
【従来の技術】PVC組成物は電気絶縁性が良く、自消
性の難燃性を有していることから、電線被覆、チュー
ブ、テープ、包装材、建材等に広く使用されている。と
ころでPVC組成物はハロゲンである塩素(Cl)を含
んでいるため、燃焼時にHCl等の腐食性ガスやダイオ
キシン等の有毒ガスを発生する可能性が高い。このため
各種のPVC製品が廃棄物となった場合に、これらを焼
却処分できないという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、PVC
に代わる樹脂組成物として、ハロゲンを含まないポリエ
チレン(PE)やポリプロピレン(PP)を用いれば、
燃焼時に有害ガスが発生しないので焼却処分が可能であ
るが、これらのハロゲンを含まない樹脂組成物はPVC
に比べて難燃性が劣る欠点があった。例えば、樹脂組成
物の難燃性の評価尺度の一つである酸素指数(OI)を
比較すると、PVCのOIが23〜40であるのに対し
て、PEおよびPPのOIは17〜19程度と劣ってい
ることがわかる。
【0004】また上記の酸素指数法が材料としての樹脂
組成物どうしの難燃性を比較評価するに有効な方法であ
るのに対して、特に電線・ケーブルの分野では、樹脂組
成物が電線、ケーブルまたはその類似品の被覆層として
成形された状態での難燃性を評価する方法として、JI
S C3005に60゜傾斜燃焼試験が制定されてい
る。実際に、難燃性を有する樹脂組成物を最外被覆材料
に用いた難燃性電線・ケーブルを実用化するために、こ
の60゜傾斜燃焼試験に合格することが要求される。
【0005】通常、PEやPPといったハロゲンを含ま
ない樹脂組成物に難燃性を付与するために、これらにM
g(OH)2などの金属水和物を添加することが行われ
ている。しかしながら、PVCと同程度の難燃性を得る
には金属水和物の多量添加が必要となり、引張特性、可
撓性等の機械的特性が損なわれるという問題があった。
【0006】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、PVCと同程度の難燃性を有し、難燃性を有する電
線、ケーブルおよびその類似品の被覆材料として使用可
能であり、焼却処理時に有害なガスを発生しない樹脂組
成物およびこれを用いた難燃性電線・ケーブルを提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題は、ポリオレフ
ィン系樹脂に、金属水酸化物、および含金属モノマーを
添加してなることを特徴とするノンハロゲン難燃性樹脂
組成物によって解決される。好ましくはポリオレフィン
系樹脂100重量部に対して、金属水酸化物の添加量が
100重量部以上180重量部未満、含金属モノマーの
添加量が1重量部以上である。また前記ポリオレフィン
系樹脂の50重量%以上がエチレン−酢酸ビニル共重合
体であり、残部がエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−プロピ
レンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合
体、ポリエチレン、およびポリプロピレンからなる群か
ら選ばれる1種または2種以上からなることが好まし
い。本発明によれば、電線、ケーブルまたはその類似品
の被覆材料として用いたときに、JIS C3005に
制定される60゜傾斜燃焼試験に合格するノンハロゲン
難燃性樹脂組成物が得られる。本発明の難燃性電線・ケ
ーブルは、このような樹脂組成物を電線・ケーブルの被
覆材料として用いてなるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明のハロゲンを含まない難燃性の樹脂組成物(本明
細書ではノンハロゲン難燃性樹脂組成物という)は、ハ
ロゲンを含まないポリオレフィン系樹脂に、難燃剤とし
て金属水酸化物を添加するとともに、難燃性補助剤を併
用することにより、好ましい高難燃性を達成できるよう
にしたものである。
【0009】本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂
は、その50重量%以上がエチレン−酢酸ビニル共重合
体(EVA)であることが好ましく、残部はEVA、エ
チレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチ
レン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレ
ン−ジエン三元共重合体(EPDM)、ポリエチレン
(PE)、およびポリプロピレン(PP)から選ばれる
1種あるいは2種以上で好ましく構成される。EVAの
割合がポリオレフィン系樹脂の50重量%より少なくな
ると好ましい難燃性が得られない。より好ましいポリオ
レフィン系樹脂は、EVA単独からなる樹脂、あるいは
EPMおよび/またはEPDMとEVAとの混合物から
なる樹脂であり、EPMおよび/またはEPDMとEV
Aとを混合して用いる場合は、ポリオレフィン系樹脂全
体を100重量部とすると、EVAが50重量部以上
で、EPMおよび/またはEPDMが50重量部以下で
あることが好ましい。
【0010】本発明で用いられる金属水酸化物は、燃焼
時に酸化物と水蒸気に分解して難燃性を発現するもの
で、水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムが好適に
用いられる。特に水酸化マグネシウムを添加することが
好ましく、これに水酸化アルミニウムを併用してもよ
い。例えばポリオレフィン系樹脂に水酸化マグネシウム
(Mg(OH)2)を添加すると、燃焼時に水酸化マグネ
シウムが酸化物と水蒸気に分解することによって温度を
下げるとともに、発生する水蒸気によって燃焼している
部分への酸素の供給を抑える。また燃焼した部分に酸化
物が付着することによって新たな樹脂面へ炎が広がらな
いようにすることができる。本発明において金属水酸化
物の添加量は、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対
して100重量部以上180重量部未満の範囲とされ
る。金属水酸化物の添加量がこの範囲より少ないと好ま
しい難燃性が得られず、180重量部以上では引張破断
強度や伸びといった機械的特性が損なわれるので好まし
くない。
【0011】本発明では金属水酸化物と併用される難燃
補助剤として含金属モノマーが用いられる。好ましい含
金属モノマーとしては、例えばアクリル酸亜鉛、メタク
リル酸亜鉛、アクリル酸アルミニウム等のアクリル酸ま
たはメタクリル酸の金属塩が挙げられる。含金属モノマ
ーの添加量は、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対
して1重量部以上であり、これより少ないと好ましい難
燃性が得られない。また含金属モノマーの添加量の上限
は20重量部が好ましく、これ以上添加すると柔軟性が
不足する。
【0012】さらに難燃補助剤として、シリコーン化合
物を添加してもよく、シリコーン化合物の添加によりさ
らに難燃性を向上させることができる。シリコーン化合
物としては特に限定されず、シリコーンパウダーやシリ
コーン変性樹脂も含まれ、数種を併用してもよい。シリ
コーン化合物を添加する際の添加量は、少なすぎると添
加効果が得られないので、好ましくはポリオレフィン系
樹脂100重量部に対して1重量部以上20重量部以下
とされる。これより多く添加しても原材料費が増大する
だけで難燃性の向上はあまり望めない。また、上記の配
合剤以外にも、紫外線吸収剤、老化防止剤、架橋剤、銅
害防止剤、顔料、染料その他の着色剤、少量のタルクな
どの無機物微粉末など、用途に応じて適宜の添加剤を配
合することができるが、添加剤はハロゲンを含まないも
のが選択される。
【0013】本発明では上記のポリオレフィン系樹脂
に、上記の金属水酸化物、および含金属モノマーを必須
成分として添加することによって、PVCと同等の自消
性の難燃性を有する難燃性樹脂組成物が得られる。この
難燃性樹脂組成物は、火災時に燃え難く、発煙量も少な
い。またハロゲンを含まないので、燃焼時にダイオキシ
ンやハロゲンガス等の有毒ガスを発生しないので、焼却
処分することができ、火災時にも有毒ガスを発生しな
い。また本発明の難燃性樹脂組成物は、電線、ケーブル
またはその類似品の被覆材料として用いたときに、JI
S C3005に制定される60゜傾斜燃焼試験に合格
する高難燃性を達成することができる。
【0014】本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物
は、例えば絶縁電線、電子機器配線用電線、自動車用電
線、機器用電線、電源コード、屋外配電用絶縁電線、電
力用ケーブル、制御用ケーブル、通信用ケーブル、計装
用ケーブル、信号用ケーブル、移動用ケーブル、および
船用ケーブルなどの各種電線・ケーブルの絶縁材、シー
ス材、テープ類、および介在物、ならびにケース、プラ
グ、およびテープなどの電線・ケーブル用付属部品(具
体的にはパイプ、接続部品、シート、テープ、熱収縮チ
ューブ、ゴムストレスリリーフコーン等)、接続部や端
末部等の構成部品、電線管、配線ダクト、およびバスダ
クトなどの電材製品などの他、農業用シート、水道用ホ
ース、ガス管被覆材、建築内装材、およびフロア材など
に好適である。
【0015】本発明の難燃性電線・ケーブルは、上記の
難燃性樹脂組成物を被覆材料として用いてなるもので、
その構造は用途に応じて適宜設計されるものである。ま
た必要に応じて上記難燃性樹脂組成物に顔料等を配合し
て着色を施すことができる。また電線またはケーブルの
用途によっては、難燃性樹脂組成物に予め適宜の発泡剤
を添加しておいて、電線・ケーブルの製造時に発泡させ
てもよい。この場合、発泡度は10%未満の範囲とする
のが好ましい。
【0016】よって本発明によれば、優れた自消性の難
燃性を有する被覆層を備えた難燃性電線・ケーブルが得
られる。本発明の難燃性電線・ケーブルはJIS C3
005に制定される60゜傾斜燃焼試験に合格するもの
であり、火災時に燃え難く、発煙量も少ない。また絶縁
体材料およびシース材料にハロゲンを含まないので、燃
焼時にダイオキシンやハロゲンガス等の有毒ガスを発生
せず、焼却処分することができ、火災時にも有毒ガスを
発生しない。このような本発明の難燃性電線・ケーブル
は、例えば絶縁電線、電子機器配線用電線、自動車用電
線、機器用電線、電源コード、屋外配電用絶縁電線、電
力用ケーブル、制御用ケーブル、通信用ケーブル、計装
用ケーブル、信号用ケーブル、移動用ケーブル、および
船用ケーブルなどとして好適に用いることができる。
【0017】
【実施例】以下、具体例を示して本発明の効果を明らか
にする。実験例として、下記表1に示す配合割合(単
位:重量部)で各種成分を配合し、混練機で混練して樹
脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を被覆材料とし
て、0.75mm2の導体を用いた2心平行線の電源コ
ードを製造した。図1は製造した電源コードの断面図で
あり、図中符号1は導体、2は被覆材をそれぞれ示す。
本実験例では樹脂組成物に架橋剤としてDCP(ジクミ
ルパーオキサイド)を添加し、導体上に樹脂組成物を押
出被覆した後、蒸気架橋を行った。得られた電源コード
を用いて、JIS C3005に制定される60゜傾斜
燃焼試験、JIS C 3005の18(絶縁体および
シースの引張り)に準処する方法による引張破断強度の
測定、および伸びの測定を行った。これらの結果を下記
表1に示す。表1において60゜傾斜燃焼試験に合格し
たものは○、不合格であったものは×で示している。な
お図1の電源コードにおいて、引張破断強度の目標値は
4Ma以上であり、伸びの目標値は350%以上であ
る。
【0018】
【表1】
【0019】尚、含金属モノマーとしてはメタクリル酸
亜鉛(アクターZMA、川口化学社製)を用い、老化防
止剤としては4,4’−チオビス−(6−第3−ブチル
−3−メチルフェノール)(ノクラック300、大内新
興社製)を用い、シリコーン化合物としてはシリコーン
パウダー(DC4−7081、東レ・ダウコーニング・
シリコーン社製)を用いた。
【0020】表1の結果より、実験例1〜4および9で
は上記燃焼試験に合格する好ましい難燃性が得られると
ともに、引張破断強度および伸びといった機械的強度も
良好であったが、水酸化マグネシウムの添加量が少ない
実験例5、含金属モノマーの添加量が少ない実験例8、
およびポリオレフィン系樹脂のうちのEVAの含有量少
ない実験例7では好ましい難燃性が得られず、燃焼試験
に合格することができなかった。また水酸化マグネシウ
ムの添加量が180重量部と多い実験例6は難燃性は高
いものの、引張破断強度が目標とする4Maに達するこ
とができず、引張伸びも目標の350%よりかなり低か
った。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、P
VCと同等の難燃性を有し、難燃性の電線、ケーブルお
よびその類似品の被覆材料として使用可能であり、かつ
ハロゲンを含まないので焼却処分が可能なノンハロゲン
難燃性樹脂組成物が得られる。また電線、ケーブルまた
はその類似品の被覆材料として用いたときにJIS C
3005に制定される60゜傾斜燃焼試験に合格する高
難燃性を達成することができるとともに、良好な機械的
特性も得られる。また本発明の電線・ケーブルは、この
ようなノンハロゲン難燃性樹脂組成物を被覆材料に用い
たものであるので、優れた難燃性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る実施例で製造した電源コードの
断面図である。
【符号の説明】
1…導体、2…被覆材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 明 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 江戸 崇司 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 飯沼 浩一 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 松井 浩志 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 Fターム(参考) 5G303 AA10 AB20 BA12 CA01 CA09 CB01 CB17 5G305 AA02 AA14 AB15 AB25 AB35 BA15 BA22 CA01 CA04 CA07 CA51 CC03 CD13

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィン系樹脂に、金属水酸化
    物、および含金属モノマーを添加してなることを特徴と
    するノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 ポリオレフィン系樹脂100重量部に対
    して、金属水酸化物の添加量が100重量部以上180
    重量部未満、含金属モノマーの添加量が1重量部以上で
    あることを特徴とする請求項1記載のノンハロゲン難燃
    性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 前記ポリオレフィン系樹脂の50重量%
    以上がエチレン−酢酸ビニル共重合体であり、残部がエ
    チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリ
    レート共重合体、エチレン−プロピレンゴム、エチレン
    −プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリエチレン、お
    よびポリプロピレンからなる群から選ばれる1種または
    2種以上からなることを特徴とする請求項1または2の
    いずれかに記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 電線、ケーブルまたはその類似品の被覆
    材料として用いたときに、JIS C3005に制定さ
    れる60゜傾斜燃焼試験に合格することを特徴とする1
    ないし3のいずれかに記載のノンハロゲン難燃性樹脂組
    成物。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の樹
    脂組成物を電線・ケーブルの被覆材料とした難燃性電線
    ・ケーブル。
JP10355237A 1998-12-14 1998-12-14 ノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた難燃性電線・ケーブル Withdrawn JP2000182437A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014141567A1 (ja) * 2013-03-13 2014-09-18 矢崎総業株式会社 絶縁体組成物及びこれを用いた被覆電線

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014141567A1 (ja) * 2013-03-13 2014-09-18 矢崎総業株式会社 絶縁体組成物及びこれを用いた被覆電線
JP2014177510A (ja) * 2013-03-13 2014-09-25 Yazaki Corp 絶縁体組成物及びこれを用いた被覆電線
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Effective date: 20060307