JP2000265011A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents

難燃性樹脂組成物

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JP2000265011A
JP2000265011A JP11072266A JP7226699A JP2000265011A JP 2000265011 A JP2000265011 A JP 2000265011A JP 11072266 A JP11072266 A JP 11072266A JP 7226699 A JP7226699 A JP 7226699A JP 2000265011 A JP2000265011 A JP 2000265011A
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Akimasa Ogata
昭雅 緒方
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 難燃性能はもとより、成形性が良好で、しか
もハロゲンガスを発生することが無く、また電線の絶縁
材料やシース材料等の成形品とした時の機械的特性や熱
劣化性にも優れる難燃性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 オレフィン系樹脂100重量部に対し
て、金属水和物とアンチモン酸化物とを含む無機難燃剤
が50〜200重量部、フッ素樹脂微粉末が5〜20重
量部配合してなることを特徴とする難燃性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電線の絶縁材料や
シース材料として好適なノンハロゲン難燃性樹脂組成物
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、各種プラントや建築物などの
配線には、防災のために難燃ケーブルが使用されてい
る。この難燃ケーブルは、導体や絶縁体上に難燃性樹脂
組成物を被覆して構成されるもので、この難燃ケーブル
用として種々の難燃性樹脂組成物が開発されている。例
えば、ポリエチレンやエチレン−酢酸ビニル共重合体、
エチレン−アクリル酸エチル共重合体等のエチレン系樹
脂に有機ハロゲン化物とアンチモン酸化物とを添加した
難燃性樹脂組成物が広く実施されている。しかし、有機
ハロゲン化物の中には、成形加工時に一部が分解してハ
ロゲンガスを放出して成形装置を腐食させたり、得られ
る電線の耐候性や耐熱性に悪影響を及ぼすものがある。
また、エチレン系樹脂に硼素化合物や燐化合物等の無機
難燃剤を添加して難燃化する方法もあるが、有機ハロゲ
ン化物に比べて難燃性能は低く、十分な難燃性(例え
ば、JIS K 7201に規定される酸素指数等)を
得るためには、無機難燃剤を多量に添加量する必要があ
り、成形性が低く、また電線の耐熱性や熱劣化性(燃焼
による消失性)が低下する等の問題がある。
【0003】更に、難燃性樹脂組成物にフッ素樹脂を添
加して難燃性を向上させることも行われている。例え
ば、特開昭59−74138号公報には、オレフィン系
樹脂に水和金属酸化物、硼酸亜鉛及びフッ素樹脂粉末を
含有する難燃性樹脂組成物が示されている。また、特開
平4−363343号公報には、ベース樹脂に燐化合
物、硼素化合物及びフッ素系樹脂を含有する難燃性樹脂
組成物が示されている。フッ素樹脂は融点が高く、通常
の成形温度では分解しないため、有機ハロゲン化物のよ
うな成形時におけるハロゲンガスの発生が無いという利
点を有する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしなら、近年、難
燃性樹脂組成物には難燃性能の更なる向上に加えて、成
形性や電線の絶縁材料やシース材料とした時の機械的特
性の向上、熱劣化性(熱劣化後の残率)等の諸特性がバ
ランス良く発揮されることが要求されており、従来の難
燃性樹脂組成物では未だ満足できるものが得られていな
い状況にある。本発明はこのような状況に鑑みてなされ
たものであり、難燃性能はもとより、成形性が良好で、
しかもハロゲンガスを発生することが無く、また電線の
絶縁材料やシース材料等の成形品といた時の機械的特性
や熱劣化性にも優れる難燃性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】上記目的を達成するため
に、本発明に係る難燃性樹脂組成物は、オレフィン系樹
脂100重量部に対して、金属水和物とアンチモン酸化
物とを含む無機難燃剤が50〜200重量部、フッ素樹
脂微粉末が5〜20重量部配合してなることを特徴とす
る。フッ素樹脂は融点が310℃以上と高く、通常の成
形温度では分解することが無いことから、成形時のハロ
ゲンガス発生の問題が無い。また、アンチモン化合物と
の相乗効果により、難燃性能、例えば酸素指数を向上さ
せる。更に、オレフィン系樹脂に対する分散性も良いこ
とから、機械的特性や熱劣化性にも優れた絶縁材料やシ
ース材料が得られる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の難燃性樹脂組成物
に関して詳細に説明する。本発明に使用されるオレフィ
ン系樹脂は、特に限定されるものではなく、従来より難
燃性樹脂組成物に使用されている公知のものを使用する
ことができる。例えば、低密度、中密度および高密度ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどのポリ−
α−オレフィン、上記各種α−オレフィン類同士の共重
合体、あるいはエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−プロピレン
−ジエンエラストマーなどを挙げることができる。これ
らのオレフィン系樹脂は、2種以上混合して使用するこ
ともできる。これらの中では、高圧法低密度ポリエチレ
ンが好ましい。
【0007】本発明の難燃性樹脂組成物には、金属水和
物とアンチモン化合物とを必須成分として含む無機難燃
剤が配合される。金属水和物は特に限定されるものでは
なく、従来より難燃性樹脂組成物に使用されている公知
のものを使用することができる。例えば、水酸化マグネ
シウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等を使
用することができる。これらの金属水和物は2種以上を
混合して用いることもできる。また、アンチモン化合物
も特に限定されるものではなく、従来より難燃性樹脂組
成物に使用されている公知のものを使用することができ
る。例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、複
合アンチモン系難燃剤等を使用することができ、2種以
上を混合して用いてもよい。
【0008】また、本発明の難燃性樹脂組成物では、必
要に応じて、硼酸亜鉛、硼酸アルミニウム、硼酸ジルコ
ニウムあるいは硼酸複塩等の硼酸の金属塩、赤燐や燐酸
エステル類、亜燐酸エステル類等の燐化合物をはじめと
する各種の無機難燃剤を併用することができる。
【0009】上記した無機難燃剤は、全体としてオレフ
ィン系樹脂100重量部に対して50〜200重量部配
合される。配合量が50重量部未満では十分な難燃性が
付与されず、200重量部を越えて多量に配合した場合
には難燃性樹脂組成物の成形性や、得られる絶縁材料や
シース材料の機械的特性を低下させる。また、無機難燃
剤は、金属水和物がその90〜97重量%を占め、残部
をアンチモン化合物及びその他の無機難燃剤とすること
が、難燃性能の点で好ましい。尚、アンチモン化合物は
オレフィン系樹脂100重量部に対して3〜10重量部
が好ましい。
【0010】本発明の難燃性樹脂組成物は、上記無機難
燃剤に加えてフッ素樹脂微粉末が配合される。フッ素樹
脂の種類は特に制限されず、四フッ化ポリエチレン、四
フッ化エチレン−六フッ化エチレン共重合体、四フッ化
エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合
体、四フッ化エチレン−エチレン共重合体、三フッ化塩
化ポリエチレン、フッ化ビニリデン等を使用することが
できる。これらのフッ素樹脂は2種以上を混合して用い
てもよい。これらの中では、四フッ化ポリエチレンが好
ましい。また、フッ素樹脂はその平均粒径が15μm以
下の微粉末であることが好ましい。このようなフッ素樹
脂微粉末は、フッ素樹脂の放射線崩壊等を利用して得ら
れる。フッ素樹脂微粉末の配合量は、オレフィン系樹脂
100重量部に対して5〜20重量部とすることが好ま
しい。このフッ素樹脂微粉末は、上記した無機難燃剤と
の相乗効果により難燃性能を更に向上させ、特に熱劣化
時における残率を高める。従って、配合量が10重量部
未満ではこのような効果が不十分となる。一方、20重
量部を越えて多量に配合しても増分に見合う耐熱性能等
の向上は見られず、むしろ絶縁材料やシース材料とした
時の機械的特性を低下させる。
【0011】また、本発明の難燃性樹脂組成物には、必
要に応じて、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3
等の有機過酸化物、あるいはビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシ
シランなどのオルガノシラン等のシラン架橋剤を添加し
てもよい。これら架橋剤の配合量は、オレフィン系樹脂
100重量部に対して0.5〜5重量部が適当である。
配合量が0.5重量部未満では架橋度が不足し、5重量
部を越えて多量に配合しても架橋度に変化は見られな
い。架橋により、得られる絶縁材料やシース材料の機械
的特性が向上する。架橋条件は特に制限されず、難燃性
樹脂組成物の組成等に応じて適宜設定される。
【0012】更に、本発明の難燃性樹脂組成物には、必
要に応じて、耐候性の向上のためにカーボンブラックを
添加することができる。好ましいカーボンブラックとし
ては、ファーネスブラックやサーマルブラック等を挙げ
ることができる。また、錫系、鉄系、ニッケル系、モリ
ブデン系、シリコン系の各発煙抑制剤を添加してもよ
い。更には、ヒンダードフェノール系やアミン系の酸化
防止剤及び安定剤、アミド系やヒドラジッド系等の銅害
防止剤、ベンゾフェノン系やベンゾイン系等の紫外線吸
収剤、高級脂肪酸系あるいはその金属塩系等の滑剤、加
工助剤、防蟻剤、防鼠剤、顔料、シリカ、クレー、タル
ク、炭酸カルシウム等の無機充填剤等の一般に難燃性樹
脂組成物に添加される公知の添加剤を適量添加すること
もできる。
【0013】本発明の難燃性樹脂組成物の調製は、上記
各成分を公知の混合法により容易に行うことができる。
【0014】
【実施例】以下の実施例により、本発明に係る難燃性樹
脂組成物を更に明確にする。 (実施例1〜2、比較例1〜5)高圧法低密度ポリエチ
レン(日本ユニカー(株)製「NUCV−9253」:
密度=0.919g/cm3 ,MFR=1.2g/10
min)、四フッ化ポリエチレン微粉末(喜多村(株)
製「KTL610」:平均粒径15μm)、水酸化マグ
ネシウム(協和化学(株)製「キスマ5A」)、三酸化
アンチモン(味の素(株)製「ポリセーフ60」)、架
橋剤(1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピ
ル)ベンゼン)、酸化防止剤(イルガノックス101
0)を用い、表1に示す配合割合(単位:重量部)で配
合し、ロールで混練した後、熱プレス成形機により17
0℃以上の温度、25分の加圧条件でプレスして1mm
及び3mm厚のシートを得た。各シートについて、JI
S3号に準拠して引張試験を、JIS C3005(加
熱温度:120±3℃、加熱時間:96h)に準拠して
熱劣化試験を、JISK−7201に準拠して酸素指数
試験を行った。結果を表1に併記した。尚、試験結果に
おいて、引張試験は初期の破断伸びが200(%)以
上、加熱試験は熱劣化後の残率が85(%)以上、酸素
指数は28以上を「○」とし、それ以下を「×」として
ある。
【0015】
【表1】
【0016】表1より、本発明に従う実施例1及び実施
例2は、全ての試験において良好な結果を示すことがわ
かる。これに対して、PTFE微粉末の配合量が過少な
比較例1では残率が低く、熱劣化性に劣る。また、PT
FE微粉末の配合量が過多の比較例2では初期破断伸び
が低く、機械的特性に劣る。また、三酸化アンチモンを
含まない比較例3では酸素指数が低く、水酸化マグネシ
ウムやPTFEとの相乗効果が得られない。また、水酸
化マグネシウムが過少な比較例4では酸素指数が低く、
難燃性能が不足する。また、水酸化マグネシウムが過多
の比較例5では初期破断伸びが低く、機械的特性に劣
る。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
難燃性能はもとより、成形性が良好で、しかもハロゲン
ガスを発生することが無く、また電線の絶縁材料やシー
ス材料等の成形品とした時の機械的特性や熱劣化性にも
優れる難燃性樹脂組成物を提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) //(C08L 23/02 27:12) Fターム(参考) 4J002 BB031 BB051 BB061 BB071 BB121 BB141 BB151 BB171 BD132 BD142 BD152 BD162 DA030 DA050 DE076 DE086 DE127 DE146 DK000 EK000 EW040 EW060 FD01 FD030 FD09 FD130 FD136 FD137 FD140 FD170 FD20 GJ02 GQ01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オレフィン系樹脂100重量部に対し
    て、金属水和物とアンチモン酸化物とを含む無機難燃剤
    が50〜200重量部、フッ素樹脂微粉末が5〜20重
    量部配合してなることを特徴とする難燃性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 フッ素樹脂微粉末の平均粒径が15μm
    以下であることを特徴とする請求項1に記載の難燃性樹
    脂組成物。
  3. 【請求項3】 更に、オレフィン系樹脂100重量部に
    対して、架橋剤を0.5〜5重量部配合されることを特
    徴とする請求項1または2に記載の難燃性樹脂組成物。
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