JP2002332385A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents

難燃性樹脂組成物

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JP2002332385A
JP2002332385A JP2001140033A JP2001140033A JP2002332385A JP 2002332385 A JP2002332385 A JP 2002332385A JP 2001140033 A JP2001140033 A JP 2001140033A JP 2001140033 A JP2001140033 A JP 2001140033A JP 2002332385 A JP2002332385 A JP 2002332385A
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ethylene
flame
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Koichi Iinuma
浩一 飯沼
Atsushi Suzuki
淳 鈴木
Katsuyoshi Ishida
克義 石田
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】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などのエチレン系共重合体に
多量の水酸化マグネシウム、難燃助剤を配合し高い難燃
性を有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物において、そ
の耐寒性、印刷性を高めるようにすることにある。 【解決手段】エチレン系共重合体40〜90重量部と、
エチレンアクリルゴム5〜50重量部と、アクリロニト
リル−スチレン、スチレン、メタアクリル酸メチルおよ
びアクリル酸メチルのいずれか1種以上をグラフトした
エチレン系共重合体0.05〜10重量部からなるベー
スポリマー100重量部に対して、水酸化マグネシウム
40〜300重量部、難燃助剤20重量部以下を配合す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ノンハロゲン難
燃性樹脂組成物およびこれを用いた絶縁電線に関し、特
にその耐寒性、印刷性を改善したものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、燃焼時に有害なハロゲンガス
等の燃焼ガスの発生のないノンハロゲン難燃性樹脂組成
物が開発されており、電線、ケーブル等の被覆材として
実用されている。このようなノンハロゲン難燃性樹脂組
成物として、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などのエチレン系共重合
体をベースポリマーとし、このベースポリマー100重
量部に難燃剤としての水酸化マグネシウムを50〜20
0重量部配合し、さらに必要に応じて難燃助剤としての
シリコーン化合物、リン化合物などを2〜20重量部配
合したものが知られている。
【0003】この配合組成のノンハロゲン難燃性樹脂組
成物にあっては、水酸化マグネシウムが他の水酸化アル
ミニウムなどの金属水酸化物に比較して、難燃性付与効
果が高く、比較的良好な難燃性を発揮し、燃焼時に有害
なハロゲンガスを発生せず、重金属、リン化合物の溶出
がないなどの利点がある。
【0004】しかしながら、より高度の難燃性を得るた
めに、(1)水酸化マグネシウムを多量に配合すると、
樹脂中に分散する水酸化マグネシウム粒子が多くなっ
て、樹脂組成物の機械的特性が低下する傾向がある。
(2)同じく高難燃性を得るために、極性の大きなもの
を多量に添加すると、特に耐寒性の低下が大きくなる欠
点があった。また、この難燃性樹脂組成物からなる成形
品の表面に印刷を施す際に、印刷インクがにじむなどの
不具合もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、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などのエチレン系共重合体
に多量の水酸化マグネシウム、難燃助剤を配合し高い難
燃性を有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物において、
耐寒性、印刷性を高めるようにしたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、エチレン
系共重合体40〜90重量部と、エチレンアクリルゴム
5〜50重量部と、アクリロニトリル−スチレン、スチ
レン、メタアクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの
いずれか1種以上をグラフトしたエチレン系共重合体
0.05〜10重量部からなるベースポリマー100重
量部に対して、水酸化マグネシウム40〜300重量
部、難燃助剤20重量部以下を配合した難燃性樹脂組成
物で解決できる。また、水酸化マグネシウムの50wt
%以上のものに、ビニルシラン、メタクリルシランなど
のシランカップリング剤で表面処理したものを使用する
ことで、ベースポリマーとの親和性が高まり、樹脂組成
物の機械的特性の低下が抑えられる。さらに、この難燃
性樹脂組成物を電線、ケーブルの被覆材として用いるこ
とができ、電子線照射して架橋して被覆材の耐熱性を高
めることもできる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の難燃性樹脂組成物のベースポリマーとしては、
エチレン系共重合体と、エチレンアクリルゴムと、グラ
フトエチレン系共重合体とのブレンドポリマーが用いら
れる。
【0008】このブレンドポリマーの第1の成分である
エチレン系共重合体としては、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−メチルメタアクリレート共重合体、エチレン−ア
クリル酸共重合体などのエチレンと分子内に酸素を含む
モノマーとの共重合体の1種または2種以上の混合物が
用いられる。これらのエチレン系共重合体なかでも、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリ
レート共重合体などが水酸化マグネシウムとの親和性が
高く好ましい。
【0009】エチレン−酢酸ビニル共重合体としては、
酢酸ビニル含有量が15〜50wt%、メルトフローレ
イト(150℃、2.16kg、10分、以下同様)が
0.01〜10のものがこのましい。エチレン−エチル
アクリレート共重合体としては、エチルアクリレート含
有量が15〜50wt%、メルトフローレイト0.01
〜10のものが好ましい。
【0010】また、ブレンドポリマーの第2の成分であ
るエチレンアクリルゴムとしては、エチレンとアクリル
酸エチル、アクリル酸メチルなどのアクリル酸アルキル
との2元共重合体やエチレンとアクリル酸エチル、アク
リル酸メチルなどのアクリル酸アルキルとアクリル酸エ
ステル系多官能モノマーとの3元共重合体からなるゴム
弾性体が用いられる。
【0011】このエチレンアクリルゴムのエチレン含有
量は、30〜70wt%とされる。このようなエチレン
アクリルゴムの配合は、得られる難燃性樹脂組成物の難
燃性を高め、これにより高い難燃性を保ちつつ、水酸化
マグネシウム、難燃助剤の配合量を低減することが可能
となる。
【0012】さらに、ブレンドポリマーの第3の成分を
なすグラフトエチレン系共重合体とは、上述のエチレン
系共重合体にアクリロニトリル−スチレン、スチレン、
メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルのいずれか
のモノマーをグラフト共重合せしめて、これらモノマー
からなるポリマーの分枝を形成したものである。
【0013】このグラフトエチレン共重合体におけるグ
ラフト共重合された分枝ポリマーの含有量は、10〜5
0wt%であることが印刷性が向上して好ましい。この
グラフトエチレン系共重合体を添加することで、樹脂組
成物の耐寒性が改善され、またグラフト共重合された分
枝ポリマーの存在により組成物の印刷性が高められる。
【0014】このベースポリマー中の各成分の配合割合
は、ベースポリマー全量を100重量部としたときに、
エチレン系共重合体が40〜90重量部、エチレンアク
リルゴムが5〜50重量部、グラフトエチレン系共重合
体が0.05〜10重量部とされる。エチレン系共重合
体が40重量部未満ではべとつきが大きく、加工しずら
くなり、90重量部を越えると難燃性が低下する。エチ
レンアクリルゴムが5重量部未満では難燃性が不足し、
50重量部を越えるとべとつきが大きく、加工しずらく
なる。また、グラフトエチレン系共重合体が0.05重
量部未満では耐寒性、印刷性の改善効果がなく、10重
量部を越えるとこれら効果が飽和し、高価になるととも
に伸びが低下する。
【0015】また、難燃剤である水酸化マグネシウムと
しては、その全量の50wt%以上のものがベースポリ
マーに対する親和性を高めるため、チタネートカップリ
ング剤、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン
などのシランカップリング剤、ステアリン酸、オレイン
酸、ラウリン酸などの高級脂肪酸等を用いて表面処理を
施したものであることが好ましい。
【0016】この水酸化マグネシウムのベースポリマー
への配合量は、ベースポリマー100重量部に対して、
40〜300重量部、好ましくは50〜250重量部の
範囲とされ、要求される難燃性に応じて決められるが、
40重量部未満では難燃性の向上が十分得られず、30
0重量部を越えると機械的特性が低下する。
【0017】この難燃性樹脂組成物には、難燃助剤を加
えて水酸化マグネシウムの配合量を減らし、該組成物の
機械的特性、加工性等の低下を抑える。 ここでの難燃
助剤としては、シリコーンパウダー、シリコーンガムな
どのシリコーン化合物、赤リン、ポリリン酸アンモニウ
ムなどのリン化合物、モリブデン酸亜鉛などのモリブデ
ン化合物、酸化亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛、スズ酸亜
鉛、ホウ酸亜鉛などの亜鉛化合物、メラミンシアヌレー
トなどの窒素含有化合物等が用いられる。
【0018】この難燃助剤の配合量は、ベースポリマー
100重量部に対して20重量部以下の範囲で、要求さ
れる難燃度合を主に難燃助剤の種類、水酸化マグネシウ
ムの配合量等を加味して決められる。
【0019】この難燃性樹脂組成物には、さらに必要に
応じてステアリン酸、ステアリン酸カルシウムなどの加
工性を向上させる加工助剤をベースポリマー100重量
部当たり0.5〜5重量部程度配合することができる。
また、適宜量の老化防止剤、着色剤、銅害防止剤、カー
ボンブラック等の添加剤を配合することができる。ま
た、この難燃性樹脂組成物は、架橋系として使用するこ
ともでき、化学架橋、電子線架橋、シラン架橋などの架
橋方法をとることができる。
【0020】本発明の絶縁電線は、上述の難燃性樹脂組
成物を電線、ケーブルの絶縁体、シースなどの被覆材と
して押出被覆してなるものである。また、この電線に電
子線を照射して被覆材をなす樹脂組成物を架橋し、耐熱
性、機械的特性を高めても良い。電子線架橋は化学架橋
に比べて高速度で架橋が行えて好ましい。
【0021】この架橋による樹脂分のゲル分率は、30
〜75%とすることが良く、30%未満では耐熱性が不
足し、加熱変形試験に不合格となり、75%を越えると
伸びが100%以下となる。
【0022】このような配合組成の難燃性樹脂組成物に
あっては、ベースポリマーの一成分としてグラフトエチ
レン系共重合体を使用しているので、低温下での耐衝撃
性が高められ、耐寒性が向上する。また、グラフトエチ
レン系共重合体のグラフト共重合された分枝をなすポリ
マーがいずれもビニル系ポリマーであるので、この難燃
性樹脂組成物からなる成形品の印刷適性が向上する。特
に、印刷インクとして、その溶媒に酢酸エチル、酢酸ブ
チルなどのエステル系溶媒、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒を用いたものを
使用した場合にその効果が著しい。
【0023】また、ベースポリマーの一成分として、エ
チレンアクリルゴムを使用しているので、組成物の難燃
性が向上する。さらに、水酸化マグネシウムと難燃助剤
を配合することで、高度の難燃性が得られ、UL規格の
VW−1の難燃レベルを達成する。また、水酸化マグネ
シウムとして、シランカップリング剤で表面処理したも
のを使用すれば、ベースポリマーとの親和性が高めら
れ、樹脂組成物の機械的特性の低下が抑えられる。
【0024】本発明の絶縁電線では、したがって被覆材
の耐寒性、印刷性がよく、さらには高い難燃性を有し、
焼却処分をしても有害なハロゲン含有ガスの生成がな
く、重金属による汚染の恐れもない。また、被覆材を電
子線架橋したものでは、被覆材の耐熱性、機械的特性が
高いものとなる。
【0025】以下、具体例を示す。表1、表2に示す配
合組成の樹脂組成物を用意し、押出機によって混練、成
形して、シートとした。このものについて、耐寒性、難
燃性、印刷性、機械的特性を評価した。
【0026】耐寒性は、ASTM法により測定した脆化
温度が−10℃以下のものを○とし、そうでないものを
×とした。難燃性は、UL規格のVW−1に合格するも
のを○とし、そうでないものを×とした。印刷性は、ポ
リエステル系の印刷インキを用いて印刷した時に、滲み
が生じないものを○とし、そうでないものを×とした。
機械的特性は、破断時の伸びが100%以上のものを○
とし、そうでないものを×とした。結果を表1、2に示
す。
【0027】表1、2において、使用材料は次の通りで
ある。「EVA*1」 酢酸ビニル含有量33wt%の
エチレン−酢酸ビニル共重合体「EVA*2」 酢酸ビ
ニル含有量28wt%のエチレン−酢酸ビニル共重合体
「エチレンアクリルゴム*3」 エチレン40wt%、
アクリル酸メチル60wt%のエチレンアクリルゴム
【0028】「エチレンアクリルゴム*4」 エチレン
45wt%、アクリル酸メチル50wt%、架橋サイト
モノマー5wt%のエチレンアクリルゴム 「EVA−g−AS」 アクリロニトリル−スチレンを
グラフト率30wt%でエチレン−酢酸ビニル共重合体
にグラフト共重合したもの 「EVA−g−PS」 スチレンをグラフト率30wt
%でエチレン−酢酸ビニル共重合体にグラフト共重合し
たもの
【0029】「EVA−g−MMA」 メタクリル酸メ
チルをグラフト率30wt%でエチレン−酢酸ビニル共
重合体にグラフト共重合したもの 「EVA−g−MAA」 アクリル酸メチルをグラフト
率30wt%でエチレン−酢酸ビニル共重合体にグラフ
ト共重合したもの [EEA−g−AS」 アクリロニトリル−スチレンを
グラフト率30wt%でエチレン−エチルアクリレート
共重合体にグラフト共重合したもの
【0030】「EEA−g−PS」 スチレンをグラフ
ト率30wt%でエチレン−エチルアクリレート共重合
体にグラフト共重合したもの 「EEA−g−MMA」 メタクリル酸メチルをグラフ
ト率30wt%でエチレン−エチルアクリレート共重合
体にグラフト共重合したもの 「EEA−g−MAA」 アクリル酸メチルをグラフト
率30wt%でエチレン−エチルアクリレート共重合体
にグラフト共重合したもの
【0031】「水酸化マグネシウム*5」 メタクリル
シランカップリング剤で表面処理した水酸化マグネシウ
ム 「水酸化マグネシウム*6」 ステアリン酸で表面処理
した水酸化マグネシウム
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の難燃性樹
脂組成物は、エチレン系共重合体40〜90重量部と、
エチレンアクリルゴム5〜50重量部と、アクリロニト
リル−スチレン、スチレン、メタアクリル酸メチルおよ
びアクリル酸メチルのいずれか1種以上をグラフトした
エチレン系共重合体0.05〜10重量部からなるベー
スポリマー100重量部に対して、水酸化マグネシウム
40〜300重量部、難燃助剤20重量部以下を配合し
てなるものであるので、高度の難燃性を発揮し、耐寒
性、印刷性に優れ、機械的特性も良好であり、焼却処分
しても有害なハロゲン含有ガスの発生がなく、重金属残
査も残らないなどの効果がある。
【0035】また、本発明の絶縁電線は、上記難燃性樹
脂組成物を絶縁体、シースなどの被覆材としたものであ
るので、同様の効果を示すことになり、被覆材を構成す
る樹脂分を電子線架橋したものではさらに耐熱性も向上
するものとなる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 F M 7/295 7/34 B (72)発明者 石田 克義 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 Fターム(参考) 4J002 BB02W BB06W BB07W BB08W BG04X BN063 CP034 DE076 DE107 DH007 DH057 DK007 DM007 EU197 FB086 FD134 FD137 FD17 GQ01 5G303 AA06 AA08 AB20 BA12 CA09 CA11 5G305 AA02 AB25 AB35 AB40 BA13 CA01 CA04 CA07 CA26 CA47 CA51 CA54 CB15 CC03 CC11 CD13 5G315 CA03 CA04 CB02 CB06 CC08 CD04 CD06 CD14 CD17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エチレン系共重合体40〜90重量部と、
    エチレンアクリルゴム5〜50重量部と、アクリロニト
    リル−スチレン、スチレン、メタアクリル酸メチルおよ
    びアクリル酸メチルのいずれかをグラフト共重合したエ
    チレン系共重合体0.05〜10重量部からなるベース
    ポリマー100重量部に対して、水酸化マグネシウム4
    0〜300重量部、難燃助剤20重量部以下を配合して
    なる難燃性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】水酸化マグネシウムの50wt%以上がシ
    ランカップリング剤で表面処理されたものである請求項
    1に記載の難燃性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載の難燃性樹脂組成
    物を被覆材として用いた絶縁電線。
  4. 【請求項4】電子線照射されて架橋されている請求項3
    記載の絶縁電線。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008280444A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Hitachi Cable Ltd ノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた電線・ケーブル
KR101410951B1 (ko) * 2012-05-16 2014-06-30 넥쌍 초저온내성 및 난연성을 모두 갖는 비할로겐계 고분자 수지 조성물
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

Cited By (4)

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JP2008280444A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Hitachi Cable Ltd ノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた電線・ケーブル
KR101410951B1 (ko) * 2012-05-16 2014-06-30 넥쌍 초저온내성 및 난연성을 모두 갖는 비할로겐계 고분자 수지 조성물
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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