JP2000191842A - ノンハロゲン難燃性樹脂組成物 - Google Patents

ノンハロゲン難燃性樹脂組成物

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JP2000191842A
JP2000191842A JP10371951A JP37195198A JP2000191842A JP 2000191842 A JP2000191842 A JP 2000191842A JP 10371951 A JP10371951 A JP 10371951A JP 37195198 A JP37195198 A JP 37195198A JP 2000191842 A JP2000191842 A JP 2000191842A
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JP
Japan
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ethylene
halogen
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retardant resin
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JP10371951A
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Koichi Iinuma
浩一 飯沼
Takashi Edo
崇司 江戸
Takayuki Ebisawa
孝之 蛯沢
Masakazu Ohashi
正和 大橋
Akinobu Ono
朗伸 小野
Hirotaka Sawada
広隆 沢田
Atsushi Suzuki
淳 鈴木
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、焼却処理時
に有害なガスを発生しないノンハロゲン難燃性樹脂組成
物を提供する。 【解決手段】 ポリオレフィン系樹脂に金属水和物、お
よびp−トルエンスルホニルセミカルバジドまたはその
誘導体を添加してノンハロゲン難燃性樹脂組成物を得
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、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。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
い問題があった。そこで現状では埋立処分がなされてい
るが、PVC組成物には添加剤としてPb系の安定剤が
用いられていることから、これが土壌等に溶出する問題
もあり、産業廃棄物として処理が困難になってきてい
る。
【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1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。そこで、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、通
常、これらにMg(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、金属水和物だけ
では所望の高難燃性が得られなかったり、所望の高難燃
性を得るために多量の金属水和物を添加すると機械特性
等の特性が著しく劣化する場合がある。
【0004】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、焼却処理時に有害
なガスを発生しない樹脂組成物を提供することを目的と
する。
【0005】
【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和物、およびp−トルエンスルホニ
ルセミカルバジドまたはその誘導体を添加してなるノン
ハロゲン難燃性樹脂組成物によって解決できる。ポリオ
レフィン系樹脂100重量部に対して、金属水和物の添
加量が10重量部以上300重量部以下、p−トルエン
スルホニルセミカルバジドまたはその誘導体の添加量が
1重量部以上40重量部以下であることが好ましい。前
記ポリオレフィン系樹脂が、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−ブチルアクリレート共重合体、およびエチレン−プ
ロピレンゴムからなる群から選ばれる1種ないし3種か
らなることが好ましい。そして本発明のノンハロゲン難
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、電気用品取締法、UL規
格、IEEE規格383、およびIEC規格332−1
にそれぞれ制定されている燃焼試験のうちの1以上の試
験に合格できるものである。
【0006】
【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(以
下、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
属水和物を添加するとともに、難燃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。
【0007】本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂
としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、
エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エ
チレン−ブチルアクリレート共重合体(EBA)、およ
びエチレン−プロピレンゴム(EPR)などが好ましく
用いられる。さらにこれらのポリオレフィン樹脂の重合
時または重合後に、無水マレイン酸やアクリル酸等の不
飽和カルボン酸、あるいはこれらの誘導体を反応させ
て、変性させた酸変性ポリオレフィンも使用可能であ
る。これらの樹脂は1種単独で用いてもよく、あるいは
2種または3種をブレンドして用いてもよい。これらの
ポリオレフィン系樹脂において、エチレンとの共重合に
用いられる共単量体(VA、EA、BA)の含有量は1
0〜40%であることが好ましい。
【0008】本発明で用いられる金属水和物は、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。また本発明では、樹脂組成物の機
械特性の劣化防止、耐水性、耐酸性の向上等の点で、ス
テアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、またはシラン
カップリング剤やチタネートカップリング剤によって表
面処理された水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウム
が好ましく用いられる。本発明において金属水和物の添
加量は、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して1
0重量部以上300重量部以下、より好ましくは10重
量部以上250重量部以下である。金属水和物の添加量
が少なすぎると好ましい難燃性が得られず、多すぎると
得られるノンハロゲン難燃性樹脂組成物の機械的特性等
の低下や絶縁抵抗の低下が著しくなる。
【0009】本発明では金属水和物と併用される難燃補
助剤として、p−トルエンスルホニルセミカルバジド
(p-toluene sulfonyl semicarbazide)またはその誘導
体が用いられる。ポリオレフィン系樹脂にp−トルエン
スルホニルセミカルバジドまたはその誘導体を添加する
と、燃焼時に不燃性ガスであるN2を発泡を伴って発生
するため、燃焼している部分の酸素濃度を薄める効果が
ある。p−トルエンスルホニルセミカルバジドまたはそ
の誘導体の添加量は、ポリオレフィン系樹脂100重量
部に対して1重量部以上40重量部以下、より好ましく
は10重量部以上40重量部以下である。p−トルエン
スルホニルセミカルバジドまたはその誘導体の添加量が
1重量部より少ないと好ましい難燃性が得られず、40
重量部より多いと機械的特性が低下するので好ましくな
い。なおp−トルエンスルホニルセミカルバジドとその
誘導体とを混合して用いることも勿論可能である。
【0010】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、シリ
コーンオイル、シリコーン変性樹脂等も含まれ、数種を
併用してもよい。SiO2を添加してもよい。シリコー
ン化合物を添加する際の添加量は、ポリオレフィン系樹
脂100重量部に対して3重量部以上50重量部以下、
より好ましくは5重量部以上40重量部以下である。シ
リコーン化合物の添加量が3重量部より少ないと好まし
い難燃性が得られず、50重量部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。
【0011】本発明では上記のポリオレフィン系樹脂
に、上記の金属水和物、およびp−トルエンスルホニル
セミカルバジドまたはその誘導体を必須成分として添加
することによって好ましい高難燃性が達成され、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、電気用品取締法、UL規格、IEEE規格383、
およびIEC規格332−1にそれぞれ制定されている
燃焼試験のうちの1以上の試験に合格するノンハロゲン
難燃性樹脂組成物を得ることができる。また本発明によ
れば、より好ましくは電気用品取締法およびUL規格の
両方の試験、さらに好ましくは全部の燃焼試験に合格す
る高難燃性のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を得ること
ができる。
【0012】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
加剤はハロゲンおよび、特に鉛(Pb)を含まないもの
が選択される。また、カドミウム(Cd)などの有害な
重金属をできるだけ含まないものが好ましく、本発明の
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物における有害な重金属の
含有量を0.1重量%未満に抑えるのが好ましい。架橋
剤としてはジクミルパーオキサイド(DPC)やビニル
トリメトキシシラン等適宜のものが使用され、耐熱性が
要求される場合などは適宜架橋を行うことができる。ま
た、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、発泡度
が10%未満の範囲で発泡していてもよい。さらに、本
発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を絶縁材として用
いる場合は、体積抵抗率を1×1013(Ω・cm)以上と
するのが好ましい。
【0013】このようなノンハロゲン難燃性樹脂組成物
は、酸素指数(OI)が24以上でPVCと同等の自消
性の難燃性を有しており、火災時に燃え難く、発煙量も
少ない。またハロゲンを含んでおらず、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。さらにリン系化合物を含んでいないので環境上好
ましく、また鉛の溶出がなく、埋立処分も可能である。
またシリコーンパウダー等のシリコーン化合物を添加す
ることにより、樹脂の耐候性を向上させることができ
る。従来より樹脂の耐候性を向上させるためにカーボン
ブラックを添加することが広く知られているが、カーボ
ンブラックを添加すると樹脂組成物が黒く着色されてし
まうので、他の色調に着色することが難しくなる。これ
に対してシリコーン化合物を添加すれば、耐候性を向上
できるとともに、樹脂が濃色になることがないので着色
性が良好な樹脂組成物が得られる。
【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
体的には収縮チューブ、ゴムストレスリリーフコーン
等)、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。特に本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を電線
や電源コードに用いた場合には、可撓性に優れるととも
に、プラグ屈曲特性が良好で、プラグ部の耐トラッキン
グ特性が優れた製品が得られる。
【0015】
【実施例】以下、具体的な実施例を示して本発明の効果
を明らかにする。本発明の実施例および比較例として、
下記表1および2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。
燃焼試験を行うために、2mm2の導体上に混練後の樹
脂組成物を押出機にて0.8mmの厚さで被覆して電線
を製造した。燃焼試験はこの電線を用いて、電気取締法
燃焼試験に制定される60゜傾斜燃焼試験、UL規格V
W−1に制定される垂直燃焼試験、IEC規格332−
1およびIEEE規格383に制定される垂直トレイ燃
焼試験にそれぞれ準じて行った。その合否を表に示す。
またJIS K7201の試験法に準処する酸素指数
(OI)、JIS K6760に記載されている方法に
準処する引張強度、および伸びを測定した。その結果を
表に示す。引張強度の評価は1kgf/mm2以上を
○、1kgf/mm2未満を×、伸びの評価は250%
以上を○、200%以上250%未満を△、200%未
満を×として示した。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】尚、上記実施例および比較例において各樹
脂および配合剤としてはそれぞれ次のものを用いた。 EVA:メルトフローレート(以下、MFRと記す)
2.5、酢酸ビニル含有量19%のエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体 EEA:MFR=0.5、エチルアクリレート含有量1
4%のエチレン−エチルアクリレート共重合体 シリコーンパウダー:東レ・ダウコーニング・シリコー
ン社製、DC4-7081 酸化劣化防止剤(老化防止剤):チバガイギー社製、Ir
ganox1010
【0019】
【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、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。またリン系化合物を含まないので環境的にも好
ましい。また本発明によれば、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、電気用品取締
法、UL規格、IEEE規格383、およびIEC規格
332−1にそれぞれ制定されている燃焼試験のうちの
1以上の試験に合格することができ、したがって実用性
が高いノンハロゲン難燃性樹脂組成物を得ることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蛯沢 孝之 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 大橋 正和 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 小野 朗伸 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 沢田 広隆 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 鈴木 淳 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) 4J002 BB001 BB061 BB071 BB151 DE046 EV237 FD136 FD137 GQ01 5G305 AA14 AB25 AB35 BA15 BA24 CA01 CA04 CA07 CA40 CA51 CB04 CB07 CB15 CB25 CC03 CD13

Claims (4)

    【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和物、お
    よびp−トルエンスルホニルセミカルバジドまたはその
    誘導体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、金属水和物の添加量が10重量部以上300重量
    部以下、p−トルエンスルホニルセミカルバジドまたは
    その誘導体の添加量が1重量部以上40重量部以下であ
    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−ブチルアクリレート共重合体、お
    よびエチレン−プロピレンゴムからなる群から選ばれる
    1種ないし3種からなることを特徴とする請求項1また
    は2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、電気用品取締法、UL規格、
    IEEE規格383、およびIEC規格332−1にそ
    れぞれ制定されている燃焼試験のうちの少なくとも1つ
    の試験に合格することを特徴とする請求項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。
JP10371951A 1998-12-28 1998-12-28 ノンハロゲン難燃性樹脂組成物 Withdrawn JP2000191842A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108384058A (zh) * 2018-03-26 2018-08-10 苏州纳绎博纳米科技有限公司 微胶囊氢氧化镁阻燃剂及其制备方法

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CN108384058A (zh) * 2018-03-26 2018-08-10 苏州纳绎博纳米科技有限公司 微胶囊氢氧化镁阻燃剂及其制备方法

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Effective date: 20060307