JP2003096306A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents
難燃性樹脂組成物Info
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- JP2003096306A JP2003096306A JP2001287080A JP2001287080A JP2003096306A JP 2003096306 A JP2003096306 A JP 2003096306A JP 2001287080 A JP2001287080 A JP 2001287080A JP 2001287080 A JP2001287080 A JP 2001287080A JP 2003096306 A JP2003096306 A JP 2003096306A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】難燃性、柔軟性に優れ、耐熱性も良好で、しか
も燃焼時に有害なハロゲン含有ガスを発生することがな
いノンハロゲン難燃性樹脂組成物を得ることにある。 【解決手段】分子末端のみを無水マレイン酸などの不飽
和カルボン酸で変性した酸変性樹脂１００重量部に対し
て水酸化マグネシウム２０〜２００重量部を配合した難
燃性樹脂組成物で解決できる。この酸変性樹脂は、水酸
化マグネシウムを多量に配合することができ、分子鎖末
端の酸残基が水酸化マグネシウムのマグネシウムイオン
とイオン結合して擬似的で、密度の低い架橋構造を取
り、柔軟性を保ちながら耐熱性、耐摩耗性が得られる。
も燃焼時に有害なハロゲン含有ガスを発生することがな
いノンハロゲン難燃性樹脂組成物を得ることにある。 【解決手段】分子末端のみを無水マレイン酸などの不飽
和カルボン酸で変性した酸変性樹脂１００重量部に対し
て水酸化マグネシウム２０〜２００重量部を配合した難
燃性樹脂組成物で解決できる。この酸変性樹脂は、水酸
化マグネシウムを多量に配合することができ、分子鎖末
端の酸残基が水酸化マグネシウムのマグネシウムイオン
とイオン結合して擬似的で、密度の低い架橋構造を取
り、柔軟性を保ちながら耐熱性、耐摩耗性が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、特に電線・ケー
ブルの絶縁体、シースなどの被覆材に好適な難燃性樹脂
組成物に関する。
ブルの絶縁体、シースなどの被覆材に好適な難燃性樹脂
組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、燃焼時に有害なハロゲン含有
ガスが発生しないノンハロゲン難燃性樹脂組成物が開発
され、電線・ケーブルなどの被覆材に使用されている。
このようなノンハロゲン難燃性樹脂組成物としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、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−プロピレン共重合体、無水マレイン酸変性エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体などからなるベースポリマー１
００重量部に対して水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウムなどのノンハロゲン難燃剤を５０〜２００重量部
配合し、さらに必要に応じてシリコーン化合物、リン化
合物などの難燃助剤を２０重量部以下配合したものが知
られている。
ガスが発生しないノンハロゲン難燃性樹脂組成物が開発
され、電線・ケーブルなどの被覆材に使用されている。
このようなノンハロゲン難燃性樹脂組成物としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、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−プロピレン共重合体、無水マレイン酸変性エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体などからなるベースポリマー１
００重量部に対して水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウムなどのノンハロゲン難燃剤を５０〜２００重量部
配合し、さらに必要に応じてシリコーン化合物、リン化
合物などの難燃助剤を２０重量部以下配合したものが知
られている。
【０００３】しかしながら、この難燃性樹脂組成物にあ
っては、難燃剤等を多量に配合するために樹脂組成物が
硬く、剛であり、また耐熱性、耐摩耗性を高めるために
架橋を行うと、さらに硬くなり、柔軟性が不足する欠点
があった。このため、ベースポリマーとしてポリオレフ
ィン系熱可塑性エラストマーを採用し、柔軟性を確保す
る試みがあるが、このポリオレフィン系熱可塑性エラス
トマーでは、水酸化マグネシウムなどの難燃剤を多量に
配合すると、難燃剤が分散不良を起こし、多量の配合が
できず、十分な難燃性を得ることが不可能である欠点が
あった。
っては、難燃剤等を多量に配合するために樹脂組成物が
硬く、剛であり、また耐熱性、耐摩耗性を高めるために
架橋を行うと、さらに硬くなり、柔軟性が不足する欠点
があった。このため、ベースポリマーとしてポリオレフ
ィン系熱可塑性エラストマーを採用し、柔軟性を確保す
る試みがあるが、このポリオレフィン系熱可塑性エラス
トマーでは、水酸化マグネシウムなどの難燃剤を多量に
配合すると、難燃剤が分散不良を起こし、多量の配合が
できず、十分な難燃性を得ることが不可能である欠点が
あった。
【０００４】
【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、難燃性、柔軟性に優れ、耐熱性も良好で、し
かも燃焼時に有害なハロゲン含有ガスを発生することが
ないノンハロゲン難燃性樹脂組成物を得ることにある。
る課題は、難燃性、柔軟性に優れ、耐熱性も良好で、し
かも燃焼時に有害なハロゲン含有ガスを発生することが
ないノンハロゲン難燃性樹脂組成物を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１にかかる発明は、分子末端のみを不飽和カ
ルボン酸で変性した酸変性樹脂１００重量部に対して水
酸化マグネシウム２０〜２００重量部を配合した難燃性
樹脂組成物である。また、請求項２にかかる発明は、請
求項１記載の難燃性樹脂組成物を被覆材として用いた電
線・ケーブルである。
め、請求項１にかかる発明は、分子末端のみを不飽和カ
ルボン酸で変性した酸変性樹脂１００重量部に対して水
酸化マグネシウム２０〜２００重量部を配合した難燃性
樹脂組成物である。また、請求項２にかかる発明は、請
求項１記載の難燃性樹脂組成物を被覆材として用いた電
線・ケーブルである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態に基づ
き、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は、分子鎖末端のみを不飽和カルボ
ン酸で変性した酸変性樹脂を主体とする。
き、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は、分子鎖末端のみを不飽和カルボ
ン酸で変性した酸変性樹脂を主体とする。
【０００７】この酸変性樹脂は、低密度ポリエチレン、
高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低
密度ポリエチレンなどのポリエチレン、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などのエチレンと極
性モノマーとの共重合体、エチレン−プロピレンゴム、
エチレン−プロピレン−ジエンゴムなどのエチレン−プ
ロピレン共重合体、スチレン系ゴム、アクリルゴムなど
の種々のポリマーの分子鎖の末端のみに、無水マレイン
酸、マレイン酸、アクリル酸、メタアクリル酸などの不
飽和カルボン酸を反応させて、これら不飽和カルボン酸
残基をグラフト結合させたものである。
高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低
密度ポリエチレンなどのポリエチレン、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などのエチレンと極
性モノマーとの共重合体、エチレン−プロピレンゴム、
エチレン−プロピレン−ジエンゴムなどのエチレン−プ
ロピレン共重合体、スチレン系ゴム、アクリルゴムなど
の種々のポリマーの分子鎖の末端のみに、無水マレイン
酸、マレイン酸、アクリル酸、メタアクリル酸などの不
飽和カルボン酸を反応させて、これら不飽和カルボン酸
残基をグラフト結合させたものである。
【０００８】また、酸変性樹脂のベースとなる樹脂に
は、上記樹脂のうちエチレン−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が難燃性が良好と
なる点で好ましく、また酸としては無水マレイン酸が水
酸化マグネシウムなどの無機充填剤との接着性が高くな
って好ましい。酸変性樹脂に結合されている不飽和カル
ボン酸の酸残基の量は、０．０１〜２．５モル％、好ま
しくは０．０８〜１．５モル％とされ、０．０１モル％
未満では強度不足となり、２．５モル％を越えると柔軟
性に欠けるものとなる。
は、上記樹脂のうちエチレン−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が難燃性が良好と
なる点で好ましく、また酸としては無水マレイン酸が水
酸化マグネシウムなどの無機充填剤との接着性が高くな
って好ましい。酸変性樹脂に結合されている不飽和カル
ボン酸の酸残基の量は、０．０１〜２．５モル％、好ま
しくは０．０８〜１．５モル％とされ、０．０１モル％
未満では強度不足となり、２．５モル％を越えると柔軟
性に欠けるものとなる。
【０００９】この酸変性樹脂を主体とするベースポリマ
ーには、必要に応じて、通常の低密度ポリエチレン、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ポリオレフィン系ポリマーを全量
の２０ｗｔ％までを限度として配合しても良い。
ーには、必要に応じて、通常の低密度ポリエチレン、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ポリオレフィン系ポリマーを全量
の２０ｗｔ％までを限度として配合しても良い。
【００１０】また、難燃剤としての水酸化マグネシウム
としては、特に限定されないが、ビニルシラン、アミノ
シランなどのシランカップリング剤、ステアリン酸など
の高級脂肪酸、チタネートカップリング剤などで表面処
理を施したものをその全量の５０ｗｔ％以上用いること
が好ましい。
としては、特に限定されないが、ビニルシラン、アミノ
シランなどのシランカップリング剤、ステアリン酸など
の高級脂肪酸、チタネートカップリング剤などで表面処
理を施したものをその全量の５０ｗｔ％以上用いること
が好ましい。
【００１１】この水酸化マグネシウムの配合量は、ベー
スポリマー１００重量部に対して２０〜２００重量部と
され、要求される難燃性に応じてこの範囲内で決められ
る。この水酸化マグネシウムの配合量が２０重量部未満
では難燃性が全く不足し、２００重量部を越えると得ら
れる樹脂組成物の機械的強度等が大きく低下する。
スポリマー１００重量部に対して２０〜２００重量部と
され、要求される難燃性に応じてこの範囲内で決められ
る。この水酸化マグネシウムの配合量が２０重量部未満
では難燃性が全く不足し、２００重量部を越えると得ら
れる樹脂組成物の機械的強度等が大きく低下する。
【００１２】また、必要に応じて、難燃助剤を配合して
も良い。この難燃助剤には、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、ヒドロキシスズ酸亜
鉛、スズ酸亜鉛などのスズ化合物などのノンハロゲン性
のものが用いられる。
も良い。この難燃助剤には、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、ヒドロキシスズ酸亜
鉛、スズ酸亜鉛などのスズ化合物などのノンハロゲン性
のものが用いられる。
【００１３】この難燃助剤の配合量は、やはり要求され
る難燃性に応じて決められ、ベースポリマー１００重量
部に対して２０重量部以下とされる。この難燃助剤を配
合することにより、同程度の難燃性を維持しつつ水酸化
マグネシウムの配合量を減量でき、得られる樹脂組成物
の機械的特性の低下を抑えることができる。しかし、そ
の配合量が２０重量部を越えると製造コストが嵩み、不
都合となる。
る難燃性に応じて決められ、ベースポリマー１００重量
部に対して２０重量部以下とされる。この難燃助剤を配
合することにより、同程度の難燃性を維持しつつ水酸化
マグネシウムの配合量を減量でき、得られる樹脂組成物
の機械的特性の低下を抑えることができる。しかし、そ
の配合量が２０重量部を越えると製造コストが嵩み、不
都合となる。
【００１４】本発明では、さらに必要に応じて、老化防
止剤、紫外線吸収剤、着色剤、銅害防止剤などの添加剤
を適宜配合することができる。
止剤、紫外線吸収剤、着色剤、銅害防止剤などの添加剤
を適宜配合することができる。
【００１５】本発明の電線・ケーブルは、上述の難燃性
樹脂組成物を混練りし、導体上に直接または他の被覆層
を介して押出被覆してなる絶縁体、シースなどの被覆材
を有するものである。
樹脂組成物を混練りし、導体上に直接または他の被覆層
を介して押出被覆してなる絶縁体、シースなどの被覆材
を有するものである。
【００１６】このような難燃性樹脂組成物にあっては、
酸変性樹脂の分子鎖の末端に存在するカルボニル基が、
水酸化マグネシウムのマグネシウムイオンとイオン結合
を行い、これにより一種の擬似的な分子鎖間の架橋がな
される。そして、この架橋は、分子鎖の末端でしか起こ
らないので、架橋密度はさほど高くなく、架橋による柔
軟性の低下はほとんどないにもかかわらず、耐熱性、耐
摩耗性はある程度確保される。
酸変性樹脂の分子鎖の末端に存在するカルボニル基が、
水酸化マグネシウムのマグネシウムイオンとイオン結合
を行い、これにより一種の擬似的な分子鎖間の架橋がな
される。そして、この架橋は、分子鎖の末端でしか起こ
らないので、架橋密度はさほど高くなく、架橋による柔
軟性の低下はほとんどないにもかかわらず、耐熱性、耐
摩耗性はある程度確保される。
【００１７】また、この擬似的架橋は、酸変性樹脂の溶
融温度付近の高温ではイオン結合が解離することにより
解消され、熱可塑性を示し、再度の押出成形などの熱加
工が可能になり、これによりリサイクルが可能となる。
さらに、酸変性樹脂は極性に富み、水酸化マグネシウム
との親和性が良く、水酸化マグネシウムを多量に配合で
き、高難燃とすることができる。また、ノンハロゲンで
あるので燃焼時に有害なハロゲン含有ガスを発生するこ
ともない。
融温度付近の高温ではイオン結合が解離することにより
解消され、熱可塑性を示し、再度の押出成形などの熱加
工が可能になり、これによりリサイクルが可能となる。
さらに、酸変性樹脂は極性に富み、水酸化マグネシウム
との親和性が良く、水酸化マグネシウムを多量に配合で
き、高難燃とすることができる。また、ノンハロゲンで
あるので燃焼時に有害なハロゲン含有ガスを発生するこ
ともない。
【００１８】ところで、通常の酸変性樹脂は、ポリマー
の分子鎖の末端のみではなく、分子鎖の任意の位置に無
水マレイン酸あるいは不飽和カルボン酸をグラフト結合
させたものであるが、このものでは酸変性樹脂の１分子
鎖当たりの架橋数が多くなり、架橋密度が高く、樹脂組
成物の柔軟性が低下する。
の分子鎖の末端のみではなく、分子鎖の任意の位置に無
水マレイン酸あるいは不飽和カルボン酸をグラフト結合
させたものであるが、このものでは酸変性樹脂の１分子
鎖当たりの架橋数が多くなり、架橋密度が高く、樹脂組
成物の柔軟性が低下する。
【００１９】また、本発明の電線・ケーブルにあって
は、したがってその被覆材が高い難燃性を有し、しかも
柔軟性、耐熱性、耐摩耗性に優れたものとなる。
は、したがってその被覆材が高い難燃性を有し、しかも
柔軟性、耐熱性、耐摩耗性に優れたものとなる。
【００２０】以下、具体例を示す。表１に示す配合組成
（重量部）の樹脂組成物を用意し、これを混練りしたの
ち、押出成形して厚み２ｍｍのシートを製造した。この
シートについて、破断時の伸び、酸素指数、加熱変形率
を測定した。加熱変形率は、加熱温度１００℃、荷重２
ｋｇ、荷重時間１時間の条件で行った。結果を表１に示
す。
（重量部）の樹脂組成物を用意し、これを混練りしたの
ち、押出成形して厚み２ｍｍのシートを製造した。この
シートについて、破断時の伸び、酸素指数、加熱変形率
を測定した。加熱変形率は、加熱温度１００℃、荷重２
ｋｇ、荷重時間１時間の条件で行った。結果を表１に示
す。
【００２１】表１において、「酸変性樹脂１」は、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体の分子鎖の任意の位置に無水
マレイン酸を０．８モル％結合したものを示し、「酸変
性樹脂２」は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の分子鎖
の末端にのみ無水マレイン酸を０．８モル％結合したも
のを示す。水酸化マグネシウムは、ビニルシランによる
表面処理を施したものを用いた。
レン−酢酸ビニル共重合体の分子鎖の任意の位置に無水
マレイン酸を０．８モル％結合したものを示し、「酸変
性樹脂２」は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の分子鎖
の末端にのみ無水マレイン酸を０．８モル％結合したも
のを示す。水酸化マグネシウムは、ビニルシランによる
表面処理を施したものを用いた。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１の結果から、分子鎖の末端のみを酸変
性した酸変性樹脂では、分子鎖の任意の位置を酸変性し
た酸変性樹脂に比べて、水酸化マグネシウムを多量に配
合しても柔軟性が高く、しかも耐熱性も十分な値を示し
ていることがわかる。
性した酸変性樹脂では、分子鎖の任意の位置を酸変性し
た酸変性樹脂に比べて、水酸化マグネシウムを多量に配
合しても柔軟性が高く、しかも耐熱性も十分な値を示し
ていることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の難燃性樹
脂組成物にあっては、高い難燃性を有し、柔軟性がよ
く、しかも耐熱性、耐摩耗性に優れたものとなる。ま
た、燃焼時に有害なハロゲン含有ガスを発生することも
ない。
脂組成物にあっては、高い難燃性を有し、柔軟性がよ
く、しかも耐熱性、耐摩耗性に優れたものとなる。ま
た、燃焼時に有害なハロゲン含有ガスを発生することも
ない。
─────────────────────────────────────────────────────
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
Ｆターム(参考） 4J002 BB211 BN051 BN061 BN071
BN121 BN141 DE076 FB106
FB146 FB166 FB236 FD136
GF00 GQ01
5G303 AA06 AB20 BA12 CA09 CB17
5G305 AA02 AB25 BA15 CA01 CA04
CA07 CA08 CA47 CA55 CA56
CC03 CD06
5G315 CA03 CB02 CB06 CC08 CD02
CD14
Claims (2)
- 【請求項１】分子末端のみを不飽和カルボン酸で変性し
た酸変性樹脂１００重量部に対して水酸化マグネシウム
２０〜２００重量部を配合した難燃性樹脂組成物。 - 【請求項２】請求項１記載の難燃性樹脂組成物を被覆材
として用いた電線・ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001287080A JP2003096306A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 難燃性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001287080A JP2003096306A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 難燃性樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003096306A true JP2003096306A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19109947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001287080A Withdrawn JP2003096306A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 難燃性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003096306A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006316230A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Yazaki Corp | 難燃性樹脂組成物 |
| GB2433741A (en) * | 2005-12-26 | 2007-07-04 | Ind Tech Res Inst | Fire-resistant coating material |
| JP2009269939A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Hitachi Cable Ltd | ノンハロゲン難燃樹脂組成物及びこれを用いた電線・ケーブル |
| JP2011016886A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Autonetworks Technologies Ltd | 樹脂組成物および絶縁電線 |
| US8330045B2 (en) | 2005-12-26 | 2012-12-11 | Industrial Technology Research Institute | Fire-resistant wire/cable |
-
2001
- 2001-09-20 JP JP2001287080A patent/JP2003096306A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2433741A (en) * | 2005-12-26 | 2007-07-04 | Ind Tech Res Inst | Fire-resistant coating material |
| GB2433742A (en) * | 2005-12-26 | 2007-07-04 | Ind Tech Res Inst | Organic-inorganic composite |
| GB2433741B (en) * | 2005-12-26 | 2010-08-18 | Ind Tech Res Inst | Fire-resistant coating material |
| GB2433831B (en) * | 2005-12-26 | 2010-09-08 | Ind Tech Res Inst | Fire-resistant wire/cable |
| GB2433742B (en) * | 2005-12-26 | 2010-09-08 | Ind Tech Res Inst | Organic-inorganic composite |
| US8329819B2 (en) | 2005-12-26 | 2012-12-11 | Industrial Technology Research Institute | Organic/inorganic composite and fire-resistant plate utilizing the same |
| US8329820B2 (en) | 2005-12-26 | 2012-12-11 | Industrial Technology Research Institute | Fire-resistant coating material |
| US8330045B2 (en) | 2005-12-26 | 2012-12-11 | Industrial Technology Research Institute | Fire-resistant wire/cable |
| JP2009269939A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Hitachi Cable Ltd | ノンハロゲン難燃樹脂組成物及びこれを用いた電線・ケーブル |
| JP2011016886A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Autonetworks Technologies Ltd | 樹脂組成物および絶縁電線 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |