JP2002241545A

JP2002241545A - 難燃性樹脂組成物および難燃性電線又はケーブル

Info

Publication number: JP2002241545A
Application number: JP2001044225A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Matsumoto; 一昭松本; Koji Tsuneishi; 浩司常石; Etsuo Horii; 越生堀井; Tatsushi Yoshida; 龍史吉田
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＶＣと同程度の難燃性を有し、焼却処理時
にハロゲン系ガスを発生せず環境的に好ましく、引張伸
び等の機械特性に優れた樹脂組成物を提供する。【解決手段】ポリオレフィン系樹脂１００重量部、金
属水酸化物５０〜３１０重量部、並びに、ケイ素、ホウ
素及び酸素からなり、実質的にケイ素−酸素結合及びホ
ウ素−酸素結合から形成される骨格を有し、かつ、分子
内に芳香環を有する重合体からなる難燃剤０．１〜４０
重量部、を含有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、ハロゲンを含まな
くとも、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）組成物と同等の難燃
性を有する難燃性樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、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。ところがＰＶＣ組成物はハロゲンである塩素（Ｃ
ｌ）を含んでいるため、燃焼時にＨＣｌ等の腐食性ガス
を発生する可能性がある。このため各種のＰＶＣ製品が
廃棄物となった場合に、これらの焼却処分が困難である
問題があった。

【０００３】このような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）の樹脂組成物が用いられている。これ
らのハロゲンを含まない樹脂組成物は、燃焼時に有害ガ
スが発生しないので焼却処分が容易となるが、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。

【０００４】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、Ａｌ（ＯＨ）_３などの金属水酸
化物を添加することが行われている。しかしながら、金
属水酸化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酸化物を
添加すると引張伸び等の機械特性が著しく劣化したりす
る場合があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み、ＰＶＣと同程度の難燃性を有し、焼却処理時に腐
食性のガスを発生せず環境的に好ましく、引張伸び等の
機械特性に優れた樹脂組成物を提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ポリ
オレフィン系樹脂１００重量部、金属水酸化物５０〜３
１０重量部、並びに、ケイ素、ホウ素及び酸素からな
り、実質的にケイ素−酸素結合及びホウ素−酸素結合か
ら形成される骨格を有し、かつ、分子内に芳香環を有す
る重合体からなる難燃剤０．１〜４０重量部、を含有す
る難燃性樹脂組成物である。

【０００７】上記ケイ素、ホウ素及び酸素からなる難燃
剤は、その骨格が実質的にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合、Ｓｉ−
Ｏ−Ｂ結合、及びＢ−Ｏ−Ｂ結合からなり、かつ、分子
内の芳香環がケイ素原子に直接結合したものが好ましく
用いられる。上記ポリオレフィン系樹脂は、ポリエチレ
ン系樹脂、エチレン−炭素数３以上のオレフィン共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−炭素数
４〜２０の（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合
体、エチレン−ジエン類共重合体、及びエチレン−炭素
数３以上のオレフィン−ジエン類共重合体からなる群よ
り選ばれる１種以上であることが好ましい。上記金属水
酸化物は、水酸化マグネシウム及び／又は水酸化アルミ
ニウムであることが好ましい。また本発明は、上記難燃
性樹脂組成物から形成される絶縁層により被覆された難
燃性電線又はケーブルでもある。以下に本発明を詳述す
る。

【０００８】本発明者は、ポリオレフィン系樹脂に、金
属水酸化物、およびケイ素、ホウ素及び酸素からなり、
実質的にケイ素−酸素結合及びホウ素−酸素結合から形
成される骨格を有し、かつ、分子内に芳香環を有する重
合体を適切な配合割合で添加することにより、ハロゲン
を含まなくとも好ましい高難燃性を達成できること、ま
た特に、ポリオレフィン系樹脂の中でも、ポリエチレン
系樹脂、エチレン−炭素数３以上のオレフィン共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−炭素数
４〜２０の（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合
体、エチレン−ジエン類共重合体、及びエチレン−炭素
数３以上のオレフィン−ジエン類共重合体からなる群か
ら選ばれる１種または２種以上を用いることにより、高
難燃性と高電気絶縁性の両方を同時に達成できることを
見出して本発明に至った。

【０００９】本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂
としては、ポリエチレン系樹脂、エチレン−炭素数３以
上のオレフィン共重合体、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）、エチレン−メチルアクリレート共重合体
（ＥＭＡ）等のエチレン−炭素数４〜２０の（メタ）ア
クリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン−ジエン
類共重合体、及びエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）
等のエチレン−炭素数３以上のオレフィン−ジエン類共
重合体、が難燃性と機械特性とのバランスが良好なため
好ましく用いられるが、これらに限定されるものではな
く、一般的なポリオレフィン系樹脂を広く用いることが
できる。これらの中でも、エチレン−炭素数４〜２０の
オレフィン共重合体、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）、エチレン−メチルアクリレート共重合体
（ＥＭＡ）、及びエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）
が特に好ましく用いられる。

【００１０】また、これらのポリオレフィン系樹脂の重
合時または重合後に、無水マレイン酸、メタクリル酸や
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
好適に使用可能である。これらの樹脂はそれぞれ１種単
独で用いてもよく、あるいは２種以上を混合して用いて
もよい。

【００１１】上記に挙げたポリオレフィン系樹脂の中で
も、特にＥＥＡおよびＥＶＡは酸素指数が比較的高いの
で高難燃性を達成するうえで好ましい。ただし電気絶縁
性がやや劣るという特性を有する。またＥＰＲは、ＥＥ
ＡやＥＶＡに比べると酸素指数はやや低いが、良好な可
撓性が得られ、電気絶縁性も良い。

【００１２】ポリオレフィン樹脂としてポリエチレン系
樹脂を用いる場合は、分子内に分岐構造を多数有する樹
脂（ＬＤＰＥあるいはＬＬＤＰＥ）が、難燃性と機械特
性とのバランスが良好なため好ましく、分子間に架橋し
た構造を有するポリエチレン系樹脂がさらに好ましい。

【００１３】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されて難燃性を発現するもの
で、具体的には、周期表第１族、第２族又は第１３族の
金属の水酸化物が挙げられる。なかでも、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。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。金属水酸化物のなかでも特に水
酸化マグネシウムが好ましい。

【００１４】また樹脂との親和性向上、樹脂組成物の機
械特性の低下防止、耐水性、耐酸性の向上等のために、
金属水酸化物をシランカップリング剤、ステアリン酸な
どの高級脂肪酸、シュウ酸アニオン等によって表面処理
したものを用いてもよく、これらを２種以上併用しても
よい。

【００１５】金属水酸化物は、その添加量が多いほど樹
脂の難燃性は高くなるが、多すぎると樹脂組成物の機械
的特性等の低下や絶縁抵抗の低下が著しくなる。本発明
における金属水酸化物の添加量は上記ポリオレフィン系
１００重量部に対して５０〜３１０重量部の範囲内とさ
れる。

【００１６】本発明ではモリブデン処理した金属水酸化
物、ニッケル化合物で複合化された金属水酸化物、等を
用いることによりさらに高い難燃性を得ることができ
る。これら処理金属水酸化物と未処理の金属水酸化物と
を併用して用いてもよい。

【００１７】本発明ではまた、必須の成分として、ケイ
素、ホウ素及び酸素からなり、実質的にケイ素−酸素結
合及びホウ素−酸素結合から形成される骨格を有し、か
つ、分子内に芳香環を有する重合体（以下「難燃剤重合
体」ともいう）が添加される。すなわち、上記難燃剤重
合体の骨格を形成する結合のうち、８０％以上、好まし
くは９０％以上を、ケイ素−酸素結合及びホウ素−酸素
結合が占めるが、これら以外に、ケイ素−ケイ素結合、
ホウ素−ホウ素結合、酸素−酸素結合、ケイ素と２価の
有機基との結合、ホウ素と２価の有機基との結合、など
が含まれていても良い。なお本明細書では、骨格という
場合、ケイ素またはホウ素と１価の有機基との結合は、
骨格を形成する結合から除外して考える。

【００１８】好ましくは、上記難燃剤重合体は、ケイ素
原子又はホウ素原子が酸素原子を介して他のケイ素原子
やホウ素原子と結合してなる骨格を有する。この場合、
難燃剤重合体の骨格はＳｉ−Ｏ−Ｂ結合、Ｓｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ結合、及びＢ−Ｏ−Ｂ結合からなる。すなわち、上記
難燃剤重合体の骨格は、Ｓｉ−Ｏ−Ｂ結合のみから形成
されるものでも良いし、実質的にＳｉ−Ｏ−Ｂ結合から
形成され、わずかにＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合及び／又はＢ−
Ｏ−Ｂ結合を含むものでも良い。またＳｉ−Ｏ−Ｂ結
合、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合、及びＢ−Ｏ−Ｂ結合をランダ
ムに含むような骨格でも良い。さらに、実質的にＳｉ−
Ｏ−Ｓｉ結合及びＢ−Ｏ−Ｂ結合からなり、わずかにＳ
ｉ−Ｏ−Ｂ結合を含むような骨格でも良い。この場合、
上記難燃剤重合体は、ほぼケイ素のみからなる部分と、
ほぼホウ素のみからなる部分とが分子中で分割されたよ
うな骨格を持つ。上記難燃剤重合体の骨格は、線状骨格
であっても良いし、三次元架橋構造であっても良いが、
難燃性の観点から、三次元架橋構造が好ましい。

【００１９】本発明における難燃剤重合体は、分子内に
有機基を有する。ここで有機基とは、炭素原子と、水素
原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子、など
のいずれかとから構成される１価以上の置換基をいう。
典型的には炭化水素基であり、炭素数１〜２０が好まし
い。

【００２０】本発明の難燃剤重合体は、有機基の中で
も、特に、芳香環を有するものである。この芳香環は、
１価、２価、３価などであってよいが、合成の容易さか
ら、１価のものが好ましい。また、分子内の芳香環はど
のような形式で結合されていても良く、ケイ素原子及び
／又はホウ素原子に直接結合してもよいし、メチレン基
やエチレン基などの２価の有機基を介してケイ素原子及
び／又はホウ素原子に結合してもよい（すなわち芳香環
は、ベンジル基やフェニルエチル基などのアラルキル基
として含まれるものでもよい）。難燃性がより向上する
ため、分子内の芳香環はケイ素原子に直接結合したもの
が好ましい。分子内に芳香環を導入する方法には特に限
定は無い。

【００２１】ここで芳香環とは芳香族に属する環の総称
を指し、特に限定されるものではない。好ましい芳香環
としては、フェニル基、クレジル基、キシレニル基、ナ
フチル基、アントラセニル基が挙げられる。より好まし
くは炭素数６〜２０の１価のベンゼン又は縮合ベンゼン
系芳香族基であり、さらに好ましくは炭素数６〜１０の
ものである。また、酸素、窒素、その他の元素で置換さ
れた芳香環であってもよい。

【００２２】また本発明の難燃剤重合体は、上記芳香環
を含まない有機基を更に有してもよい。上記芳香環を含
まない有機基は、１価、２価、３価などであってよい
が、合成の容易さから、１価のものが好ましい。芳香環
を含まない有機基としては１価の直鎖又は環状のアルキ
ル基が挙げられ、なかでも炭素数１〜１２のものが好適
である。より優れた難燃性を得るためには、アルキル基
の炭素数が少ないもの、具体的には炭素数１〜４のもの
が好ましい。特に好ましいアルキル基はメチル基であ
る。

【００２３】全有機基中に占める、芳香環を有する有機
基の比率には特に限定は無いが、より優れた難燃性を得
るためには有機基の１０ｍｏｌ％以上が芳香環を有する
有機基であることが好ましく、有機基の３０ｍｏｌ％以
上が芳香環を有する有機基であることがより好ましく、
有機基の５０ｍｏｌ％以上が芳香環を有する有機基であ
ることがさらに好ましい。

【００２４】本発明の難燃剤重合体は公知の方法で製造
することができ、たとえば特開昭５３−５０２９９号公
報、特開昭５４−８３１００号公報、特開昭５７−２３
６２９号公報、特開昭５８−２０１８２１号公報、等に
記された方法で製造することが可能である。

【００２５】具体的には、例えばホウ酸、酸化ホウ素、
ホウ酸金属塩、ハロゲン化ホウ素、ホウ酸エステルなど
から選ばれる１種以上のホウ素化合物と、ＳｉＲ_ｎＸ
_（４−ｎ _）（式中、Ｒは１価の有機基を表す。ｎは１、
２、３のいずれかである。Ｘはハロゲン、水酸基、及び
水酸基の脱水縮合物（例えばアルコキシ基など）から選
ばれる１種以上であり、複数のＲ、複数のＸはそれぞれ
同一でも互いに異なっていてもよい。）で示される１種
以上のケイ素化合物とを、溶媒の存在下あるいは非存在
下にて、必要により加熱しながら混合することにより合
成することが可能である。このときＳｉＲ_ｎＸ
_{（４−ｎ）}で示される化合物のうちＲとして芳香環を有
する化合物を一部又は全部用いることにより、骨格中に
芳香環を有する難燃剤重合体を得ることができる。

【００２６】本発明の難燃剤重合体に含まれるケイ素原
子：ホウ素原子比率は特に限定されないが、ケイ素原
子：ホウ素原子比率がモル比で１００：１〜１：４が好
ましく、７０：１〜１：３がさらに好ましく、５０：１
〜１：２が最も好ましい。ケイ素原子：ホウ素原子比率
が１００：１よりもケイ素原子比率が高くなると、得ら
れる難燃性が十分でないことがある。ケイ素原子：ホウ
素原子比率が１：４よりもホウ素原子比率が高くなる
と、得られる重合体が加水分解されやすくなるなど不安
定となる傾向がある。なお、この比率は出発原料の種
類、反応条件、仕込み比、等により任意に変更すること
が可能である。

【００２７】本発明の難燃剤重合体は、樹脂との親和性
を高めたり、各種特性を付与するために、本発明の趣旨
を損なわない範囲で各種化合物を共重合させたり、各種
官能基にて変成させることができる。各種化合物を共重
合させる方法には特に限定はなく、グラフト共重合体、
ブロック共重合体、ランダム共重合体、末端のみ置換さ
れた共重合体、等が挙げられる。各種官能基にて変成さ
せる方法にも特に限定はなく、官能基含有化合物を共重
合する方法、難燃剤を合成した後に各種化学反応により
変成させる方法、等が挙げられる。また共重合させる化
合物は本発明の趣旨を損なわない範囲で特に限定は無
い。共重合させる化合物の例として、エポキシ基含有化
合物、ビニル基含有化合物、水酸基含有化合物、カルボ
ニル基含有化合物、カルボキシル基含有化合物、アルコ
キシル基含有化合物、フェニル基含有化合物、アミノ基
含有化合物、アミド基含有化合物、イミド基含有化合
物、メルカプト基含有化合物、ニトリル基含有化合物、
エーテル基含有化合物、エステル基含有化合物、各種高
分子化合物、等が挙げられる。特に添加される樹脂と親
和性の高い置換基を有する化合物または高分子を共重合
させることにより、得られた難燃性樹脂組成物の各種特
性を維持させることが可能となる。

【００２８】本発明の難燃剤重合体の重量平均分子量は
特に限定されないが、８００以上１０００万以下が好ま
しく、１０００以上１００万以下がさらに好ましく、１
２００以上２０万以下が最も好ましい。重量平均分子量
が８００未満の場合得られる難燃性が十分でないことが
あり、重量平均分子量が１０００万を超えると得られる
難燃性樹脂組成物の成形加工性が低下する傾向がある。

【００２９】本発明の難燃剤重合体を使用する場合の形
状としては特に限定されず、オイル状、ガム状、ワニス
状、粉体状、ペレット状など任意の形状であってよい。
本発明の難燃剤を使用する場合には、１種類のみを単独
で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用しても
よい。２種以上の組み合わせとしては特に限定されず、
重合成分やモル比が異なるもの、分子量が異なるもの等
を任意に組み合わせて使用することができる。また、本
発明の難燃剤には、本発明の趣旨を損なわない範囲でそ
の他の添加物を配合することを排除するものではない。

【００３０】本発明においては、上記の難燃剤重合体を
添加することにより、樹脂組成物の耐熱性が向上し樹脂
の分解が抑えられるので、高難燃性を得るのに好まし
い。難燃剤重合体は、その添加量が少なすぎると難燃性
に対する添加効果が得られず、多すぎると原材料費が増
大するだけで難燃性の向上はあまり望めない。本発明に
おける難燃剤重合体の添加量は上記ポリオレフィン系１
００重量部に対して０．１〜４０重量部の範囲内とされ
る。

【００３１】さらに、上記の難燃剤重合体以外のケイ素
化合物を添加してもよい。ケイ素化合物として特にシリ
コーン化合物を添加することにより、難燃性をさらに向
上させることができる。シリコーン化合物としては特に
限定されないが、シリコーンオイル、シリコーンガム、
シリコーンパウダーやシリコーン変性樹脂を好ましく用
いることができ、数種を併用してもよい。このようなシ
リコーン化合物の添加量は、少なすぎると添加効果が得
られず、あまり多く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。これらのシリコーン化合
物は、これを添加することにより耐熱性が向上し、樹脂
の分解が抑えられるので、高難燃性を達成するのに有用
である。シリコーン化合物以外のケイ素化合物として、
ポリシラン化合物、シリカ粉末、ケイ酸塩化合物、等を
用いることも可能である。

【００３２】また本発明においては、さらに炭酸カルシ
ウム、アルミン酸カルシウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸カル
シウムなどの金属塩の１種または２種以上を添加するこ
とが好ましい。これらの金属塩を添加することによって
燃焼時のチャーの生成が促進される。

【００３３】本発明においては、樹脂の難燃性を高める
ため、リン系化合物を併用添加してもよい。用いられる
リン系化合物としては、赤燐、安定化処理された安定化
赤燐、燐酸エステル化合物、ホスファイト系化合物、ホ
スフィン系化合物、ホスフィンオキシド系化合物、ホス
ファゼン系化合物、リン酸塩等が挙げられる。

【００３４】本発明においては、樹脂の難燃性を高める
ため、窒素系化合物を併用添加してもよい。用いられる
窒素系化合物としては、メラミン系化合物（メラミン、
メチロールメラミン、メラミンシアヌレート、硫酸メラ
ミン、等）、グアニジン化合物、炭酸アンモニウムなど
のアンモニウム塩、等が挙げられる。

【００３５】さらに本発明においては、樹脂の難燃性を
高めるため、窒素とリンの両原子を有する化合物を併用
添加してもよい。用いられる化合物としては、メラミン
ホスフェート、ポリメラミンホスフェート、燐酸アンモ
ニウム、等が挙げられる。

【００３６】また、本発明の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。このさ
い、発泡剤として膨張性黒鉛をもちいると、難燃性を高
めることができる。

【００３７】本発明によれば、樹脂組成物として好まし
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、Ｕ
Ｌ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１以上の
試験に合格する難燃性樹脂組成物、より好ましくは電気
用品取締法およびＵＬ規格の両方の試験に合格する高難
燃性の難燃性樹脂組成物を得ることができる。このよう
に難燃性、電気絶縁性、および機械特性に優れた本実施
形態の樹脂組成物は、特に電線・ケーブルの絶縁層を形
成する材料として好適であり、かつ機械特性および難燃
性に優れた難燃性電線・ケーブルを実現することができ
る。

【００３８】本発明においてはまた、上記の配合剤の他
に老化防止剤を添加することが好ましく、これにより熱
劣化が抑えられる。老化防止剤としては特に限定されな
いが、例えばフェノール系やアミン系のもの等を好まし
く用いることができる。老化防止剤の添加量は少なすぎ
ると添加効果が得られず、多すぎるとブルーミングやブ
リード・アウトが生じることがあるので、ポリオレフィ
ン系樹脂１００重量部に対して０．０１重量部以上５．
０重量部以下が好ましい。

【００３９】さらに、紫外線吸収剤、架橋剤、銅害防止
剤、顔料、染料その他の着色剤、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。

【００４０】また本発明の難燃性樹脂組成物は、架橋さ
れたものであってもよく、非架橋のものでもよい。架橋
により樹脂の耐熱温度が向上するので、樹脂の用途等、
必要に応じて架橋させればよい。架橋方法は架橋剤、電
子線照射、シラン架橋など周知の手法により行うことが
できる。架橋助剤としては、メタクリル酸亜鉛、メタク
リル酸マグネシウム、アクリル酸亜鉛などを好ましく用
いることができる。

【００４１】このような本発明の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
難燃性を達成することができ、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、燃焼時にハ
ロゲンガス等の腐食性ガスを発生しないので、焼却処分
も容易であり、火災時にも有毒ガスを発生しない。また
本発明における難燃剤重合体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。従来から、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。これに対して本発明の
難燃剤重合体を添加すれば、カーボンブラックを添加す
ることなく、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。

【００４２】本発明の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、ポ
リオレフィン系樹脂としてＥＶＡまたはＥＰＲを用いて
なる難燃性樹脂組成物は電線や電源コードに好適であ
り、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。また電線・ケーブルにおいては、組成が異なる２
種以上の難燃性樹脂組成物を用いて、最外被覆層を複数
の層が積層された構造としてもよい。

【００４３】

【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。製造例１樹脂添加用難燃剤（Ｓ−１）の製造ホウ酸（１００ｇ、１．６２ｍｏｌ）を含むピリジン溶
液（１Ｌ）に、氷冷下、フェニルトリクロロシラン（３
４２．７ｇ、１．６２ｍｏｌ）を滴下し、滴下終了後５
時間加熱し、環流下反応を行った。その後、トリメチル
クロロシラン（１７６ｇ、１．６２ｍｏｌ）を加えてさ
らに３時間環流して反応を終了した。反応混合物は２Ｎ
−塩酸で中和し、ジエチルエーテル（５００ｍＬ）で抽
出した。得られた溶液は無水硫酸ナトリウムで乾燥し、
真空下溶剤を留去することにより目的の化合物を得た。
分子量はＧＰＣ分析の結果、数平均分子量２５００、重
量平均分子量３０００（ポリスチレン換算、ＵＶ検出
器、トルエン溶媒）であった。得られた化合物は、ＩＲ
分析の結果１３６０ｃｍ^−１付近にＢ−Ｏ結合由来のピ
ークを示し、１４３０ｃｍ^−１付近にＳｉ−Ｐｈ結合由
来のピークを示した。ＮＭＲによる分析の結果、ケイ素
原子全数中、Ｍｅ_３−Ｓｉ−Ｏ_１／２結合が１７モル
％、Ｐｈ−Ｓｉ−Ｏ_３／２結合が８３モル％であった。

【００４４】製造例２樹脂添加用難燃剤（Ｓ−２）の
製造フェニルトリメトキシシラン（３０７．８ｇ、１．５５
ｍｏｌ）、ジフェニルジメトキシシラン（３７９．４
ｇ、１．５５ｍｏｌ）、ホウ酸（１６０ｇ、２．５９ｍ
ｏｌ）、を窒素気流下１５０℃にて３時間加熱攪拌し、
メタノールを留去した。メタノールが発生しなくなった
後３００℃まで昇温し、１時間さらに攪拌後、冷却する
ことにより目的の化合物を得た。分子量はＧＰＣ分析の
結果、数平均分子量１７００、重量平均分子量１８００
（ポリスチレン換算、ＵＶ検出器、トルエン溶媒）であ
った。得られた化合物は、ＩＲ分析の結果１３６０ｃｍ
^−１付近にＢ−Ｏ結合由来のピークを示し、１４３０ｃ
ｍ^−１付近にＳｉ−Ｐｈ結合由来のピークを示した。Ｎ
ＭＲによる分析の結果、ケイ素原子全数中、Ｐｈ−Ｓｉ
−Ｏ_３／２結合が５０モル％、Ｐｈ_２−Ｓｉ−Ｏ結合が
５０モル％、であった。

【００４５】実施例１〜６および比較例１〜３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。燃焼試験
を行うために、２ｍｍ^２の導体上に混練後の樹脂組成物
を押出機にて０．４ｍｍ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、ＵＬ規格ＶＷ−１に
制定される垂直燃焼試験に準じて行った。その合否結果
を表１に示す。また、ＪＩＳＫ７２０１の試験法に準
処する酸素指数（ＯＩ）を測定した。その結果を表１に
示す。さらに、ＪＩＳＫ６７６０に記載されている方
法に準処する引張伸びを測定した。その結果を表１に示
す。引張伸びの評価は２５０％以上を○、１５０〜２５
０％を△、１５０％未満を×として示した。

【００４６】

【表１】

【００４７】尚、表１において各樹脂および配合剤はそ
れぞれ次の通りである。・ＬＬＤＰＥ：１−オクテン等を共重合したポリエチレ
ン、出光石油化学（株）製モアテック０１６８Ｎ（商品
名）、メルトフローレート（以下ＭＦＲと記す）＝１・ＥＶＡ：三井デュポンポリケミカル（株）製エバフレ
ックスＥＶ−４６０（商品名）、酢酸ビニル含有量１９
ｍｏｌ％のエチレン−酢酸ビニル共重合体、ＭＦＲ＝
２．５・ＥＥＡ：三井デュポンポリケミカル（株）製エバフレ
ックスＥＥＡ−Ａ７１０（商品名）、エチルアクリレー
ト含有量１５ｍｏｌ％のエチレン−エチルアクリレート
共重合体、ＭＦＲ＝０．５、・水酸化マグネシウム：タテホ化学（株）製ファインマ
グ−ＳＮＴ（商品名）（少量のニッケル化合物にて複合
化された水酸化マグネシウム）・水酸化アルミニウム：モリブデン酸アンモニウムでコ
ーティングした水酸化アルミニウム・酸化防止剤：フェノール系安定剤

【００４８】比較例１では本発明で用いた難燃剤重合体
を用いていないため、得られた電線の難燃性及び引張伸
びが劣る。比較例２では金属水酸化物が多すぎるため、
得られた電線の引張伸びが劣る。比較例３では金属水酸
化物が少なすぎるため、得られた電線の難燃性が劣る。

【００４９】

【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
で焼却処分が容易で、引張り伸び等の機械特性に優れた
難燃性樹脂組成物が得られる。また本発明の難燃性樹脂
組成物は耐候性に優れるとともに、着色性も良好であ
る。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、等に制定されている燃焼試験に合格し、実用性が高
い難燃性樹脂組成物を得ることができ、また機械特性お
よび電気絶縁性も良好である。このような難燃性樹脂組
成物は、電線・ケーブル等の絶縁材料として好適であ
り、この樹脂組成物を用いて電線・ケーブルの絶縁層を
形成することにより、電気絶縁性が良好で実用性が高い
難燃性電線・ケーブルが得られる。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０１Ｂ 3/44 Ｈ０１Ｂ 3/44 Ｐ 7/295 (Ｃ０８Ｌ 23/00 //(Ｃ０８Ｌ 23/00 83:16） 83:16）Ｈ０１Ｂ 7/34 ＢＦターム(参考） 4J002 BB041 BB051 BB061 BB071 BB101 BB151 CP032 CP202 CQ022 DE076 DE146 FB096 FB236 FD132 GQ01 5G303 AA06 AA08 AB20 BA12 CA09 CA11 5G305 AA02 AB25 AB35 BA12 CA01 CA04 CA26 CA51 CC03 CD13 5G315 CA03 CB02 CC08 CD02 CD04 CD06 CD14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン系樹脂１００重量部、金
属水酸化物５０〜３１０重量部、並びに、ケイ素、ホウ
素及び酸素からなり、実質的にケイ素−酸素結合及びホ
ウ素−酸素結合から形成される骨格を有し、かつ、分子
内に芳香環を有する重合体からなる難燃剤０．１〜４０
重量部、を含有することを特徴とする難燃性樹脂組成
物。
【請求項２】前記ケイ素、ホウ素及び酸素からなる重
合体の骨格が、実質的にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合、Ｓｉ−Ｏ
−Ｂ結合、及びＢ−Ｏ−Ｂ結合からなり、かつ、分子内
の芳香環がケイ素原子に直接結合したものであることを
特徴とする請求項１記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項３】前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチ
レン系樹脂、エチレン−炭素数３以上のオレフィン共重
合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−炭素
数４〜２０の（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重
合体、エチレン−ジエン類共重合体、及びエチレン−炭
素数３以上のオレフィン−ジエン類共重合体からなる群
より選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１
又は２記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項４】前記金属水酸化物が、水酸化マグネシウ
ム及び／又は水酸化アルミニウムであることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成
物。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の難
燃性樹脂組成物から形成される絶縁層により被覆された
ことを特徴とする難燃性電線又はケーブル。