JP2003119326A

JP2003119326A - 難燃性組成物および電線・ケーブル

Info

Publication number: JP2003119326A
Application number: JP2001318443A
Authority: JP
Inventors: Shin Yoshida; 伸吉田; Minoru Okashita; 稔岡下; Mihoko Tanimoto; 美穂子谷本; Sachio Tanahashi; 祐夫棚橋
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】難燃性に優れ、かつ、耐白化性にも優れたノ
ンハロゲンの難燃性組成物、およびそれを用いた電線・
ケーブルを提供する。【解決手段】ポリオレフィン100重量部あたり、金属
水和物を30〜120重量部配合してなるノンハロゲン難燃
性組成物であって、前記ポリオレフィンは、重量平均分
子量が3000〜5000で密度が0.970g／cm³以上のポリエチ
レンを1〜10重量％含有する難燃性組成物、およびこの
ような難燃性組成物からなる被覆を有する電線・ケーブ
ルである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィンを
ベースとするノンハロゲン系の難燃性組成物、およびこ
れを用いた電線・ケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境の保全要求の高まりとと
もに、電線・ケーブルのノンハロゲン化、すなわち、材
料のリサイクルが可能で、また、焼却や埋設を行っても
有害なハロゲンガスやダイオキシンなどが発生しない、
環境負荷の少ない電線・ケーブルの開発が重要な課題の
一つになっている。

【０００３】このため、ハロゲンを含まない有機ポリマ
ーをベースとしたノンハロゲンの難燃性組成物の開発が
盛んに行われており、その代表的なものとして、可燃性
のポリオレフィンに水酸化マグネシウムなどの金属水和
物を多量に、通常ポリオレフィン100重量部に対して50
〜200重量部程度を添加して難燃化したものが知られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この組
成物は、金属水和物が多量に添加されているために、ポ
リオレフィン本来の優れた特性が損なわれ、従来から知
られるハロゲン系難燃性組成物に比べて機械的強度が弱
く、わずかなこすれや外力で白く傷つくいわゆる白化現
象が生じやすいという難点があった。

【０００５】本発明はこのような従来技術の課題を解決
するためになされたもので、難燃性に優れ、かつ、耐白
化性にも優れたノンハロゲンの難燃性組成物、およびそ
れを用いた電線・ケーブルを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、重量平均分子
量が3000〜5000で密度が0.970g／cm³以上という特定の
ポリエチレンを所定の割合で他のポリオレフィンと併用
することによって、上記目的を達成できることを見出
し、本発明を完成したものである。

【０００７】すなわち、本発明の難燃性組成物は、ポリ
オレフィン100重量部あたり、金属水和物を30〜120重量
部配合してなるノンハロゲン難燃性組成物であって、前
記ポリオレフィンは、重量平均分子量が3000〜5000で密
度が0.970g／cm³以上のポリエチレンを1〜10重量％含有
することを特徴としている。

【０００８】また、本発明の電線・ケーブルは、上記難
燃性組成物からなる被覆を有することを特徴としてい
る。

【０００９】本発明の難燃性組成物および電線・ケーブ
ルにおいては、ポリオレフィン成分として、重量平均分
子量が3000〜5000で密度が0.970g／cm³以上のポリエチ
レンを1〜10重量％含有させたことにより、耐白化性が
改善される。しかも、そのようなポリエチレンを含有さ
せたことにより難燃性やノンハロゲン性が損なわれるこ
ともない。したがって、難燃性が良好で、環境上の問題
もないうえ、耐白化性にも優れたものとなる。

【００１０】本発明においては、請求項２に記載したよ
うに、ポリオレフィン100重量部あたり、脂肪酸アミド
を0.1〜5重量部配合するようにしてもよい。この構成に
よれば、耐白化性をより高めることができる。

【００１１】また、本発明において、脂肪酸アミドは、
請求項３に記載したように、オレイン酸アミドおよび／
またはエルカ酸アミドであることが好ましく、また、金
属水和物は、請求項４に記載したように、水酸化マグネ
シウムおよび／または水酸化アルミニウムであることが
好ましい。いずれの構成によっても、耐白化性をより高
めることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の難燃性組成物は、（Ａ）ポリオレ
フィンと、（Ｂ）金属水和物を必須成分とし、かつ、
（Ａ）成分のポリオレフィン全体の1〜10重量％が、重
量平均分子量（Ｍｗ）が3000〜5000で密度が0.970g／cm
³以上のポリエチレンであるものである。

【００１３】上記の重量平均分子量が3000〜5000で密度
が0.970g／cm³以上のポリエチレンは、本発明の組成物
に耐白化性を付与するためのものであり、具体的にはハ
イワックス４００Ｐ（三井化学社製商品名、Ｍｗ4000
密度0.980g／cm³）、ハイワックス４０５２Ｅ（三井
化学社製商品名、Ｍｗ3200 密度0.980g／cm³）など
が使用される。なお、このポリエチレンの配合量が
（Ａ）成分のポリオレフィン全体の1重量％未満では耐
白化性が不十分となり、10重量％を超えると耐白化性は
さほど変わらず引張強さや伸びが低下する。配合量の好
ましい範囲は（Ａ）成分のポリオレフィン全体の2〜7重
量％であり、3〜5重量％であるとさらに好ましい。

【００１４】また、（Ａ）成分において、重量平均分子
量が3000〜5000で密度が0.970g／cm ³以上のポリエチレ
ン以外のポリオレフィンとしては、高密度ポリエチレン
（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密
度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレ
ン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰ
Ｅ）、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロ
ピレン・ジエン三元共重合体、エチレン・酢酸ビニル共
重合体（ＥＶＡ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合
体（ＥＥＡ）、エチレン・アクリル酸メチル共重合体
（ＥＭＡ）、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレ
ン・メタクリル酸メチル共重合体、エチレン・マレイン
酸共重合体などが挙げられる。また、メタロセン系触媒
によりエチレンにプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキ
サン、オクテンなどのα−オレフィンや環状オレフィン
などを共重合させたポリマーなども使用することができ
る。これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を
混合して使用してもよい。本発明においては、なかで
も、低密度ポリエチレン、直鎖状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・アクリル酸
エチル共重合体、エチレン・メタクリル酸メチル共重合
体が好ましく使用される。

【００１５】さらに、（Ｂ）成分の金属水和物は、難燃
剤として配合されるものであり、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、ドーソ
ナイト、アルミン酸カルシウムなどが使用される。これ
らは単独または2種以上混合して使用することができ
る。本発明においては、なかでも、水酸化マグネシウ
ム、水酸化アルミニウムの使用が好ましい。特にシラン
カップリング剤で表面処理した水酸化マグネシウムは、
引張強度や伸びなどの機械的特性を高め耐白化性をより
向上させることができることから好ましく使用される。
この金属水和物の配合量は、（Ａ）成分のポリオレフィ
ン100重量部に対して30〜120重量部であり、好ましくは
40〜80重量部である。配合量が30重量部未満では難燃性
が不十分となり、120重量部を超えると機械的強度が低
下し、耐白化性が不十分となる。

【００１６】本発明の難燃性組成物には、耐白化性をさ
らに高めるために、脂肪酸アミドを、（Ａ）成分のポリ
オレフィン100重量部に対して0.1〜5重量部配合するこ
とができる。このような脂肪酸アミドは、成形後表面に
わずかに滲出して滑り性を発揮するとともに成形品の表
面硬度を高め、表面への傷を付き難くする。本発明にお
いては、特に、炭素数18〜22の脂肪酸アミドが好まし
く、なかでもオレイン酸アミド、エルカ酸アミドが好ま
しい。なお、配合量が（Ａ）成分のポリオレフィン100
重量部に対して0.1重量部未満では添加による効果が十
分に得られず、5重量部を超えると表面への滲出が大き
くなり外観を損なうおそれがある。より好ましい配合量
は、（Ａ）成分のポリオレフィン100重量部に対して0.5
〜3重量部の範囲である。

【００１７】また、本発明の難燃性組成物には、以上の
各成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種
の組成物に一般に配合される、リン系、リン酸系、メラ
ミン系、シリコーン系などの難燃助剤、滑剤、着色剤、
紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を必要に応じて
配合することができる。

【００１８】本発明の難燃性組成物は、以上の各成分を
ミキシングロールやバンバリーミキサなどの通常の混練
機を用いて混練することにより容易に製造することがで
きる。

【００１９】本発明の難燃性組成物は、ノンハロゲンで
あって、難燃性に優れ、かつ、耐白化性にも優れている
ので、電線・ケーブルの被覆材料として非常に有用であ
るが、その他の電気部品や電子部品の被覆材、絶縁材な
どとしても使用することができる。

【００２０】次に、本発明の電線・ケーブルについて説
明する。本発明の電線・ケーブルは、上述したような本
発明の難燃性組成物からなる被覆を有するものである。
図1は、その一形態である盤内配線用電線を示したもの
で、導体１上に絶縁被覆２を有している。そして、絶縁
被覆２の形成材料として本発明の難燃性組成物が用いら
れている。このような電線においては、ノンハロゲンで
あって、難燃性に優れ、かつ、耐白化性にも優れてい
る。

【００２１】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、以下の記載において「部」は「重量部」
を示すものとする。

【００２２】実施例１密度0.917g／cm³のＬＬＤＰＥ（出光石油化学社製商
品名モアテックＯ１３８Ｎ）95部、Ｍｗ4000、密度0.9
8g／cm³のポリエチレン（三井化学社製商品名ハイワ
ックス４００Ｐ、低分子量ＰＥと表記）5部、およびシ
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
（協和化学社製商品名キスマ５Ｐ）100部を加圧ニー
ダにより160℃で均一に混練して難燃性組成物を得た。
次いで、得られた難燃性組成物を、直径1.8mmの銅導体
上に押出被覆して外径約3.4mmの絶縁電線を作製した。

【００２３】実施例２〜６、比較例１、２組成を表1に示すように変えた以外は実施例１と同様に
して各成分を均一に混合して難燃性組成物を得、さら
に、得られた組成物を用いて実施例１と同様にして絶縁
電線を作製した。

【００２４】上記各絶縁電線について、JIS C 3005に基
づく引張試験（引張速度200mm／分）を行い引張強さお
よび伸びを測定した。また、JIS C 3005に基づく難燃性
試験（60°傾斜）を行い難燃性を調べるとともに、耐白
化性を以下に示す方法で評価した。耐白化性：電線の長さ方向に直角に0.3mmφのピアノ線
を置き、荷重を変えて速度200mm／分で移動させて電線
の表面を引掻き、電線表面に白く引掻き傷が生じたとき
の荷重で評価（数値が大きいほど耐白化性に優れること
を意味する）これらの結果を組成とともに表1に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表1からも明らかなように、本発明にかか
る難燃性組成物を用いた絶縁電線は、難燃性のみならず
耐白化性にも優れており、また、脂肪酸アミドを配合し
たものは、未配合のものに比べてより耐白化性に優れて
いる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
難燃性に優れ、かつ、耐白化性にも優れたノンハロゲン
の難燃性組成物および電線・ケーブルを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電線・ケーブルの一実施形態を示す断
面図。

【符号の説明】

１……導体２……絶縁被覆

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/00 Ｈ０１Ｂ 7/34 Ｂ 23:06） (72)発明者谷本美穂子神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者棚橋祐夫神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内Ｆターム(参考） 4J002 BB031 BB032 BB051 BB061 BB071 BB081 BB091 BB151 DE076 DE086 DE146 DE186 EP018 FB096 FD136 GQ01 5G315 CA03 CB02 CB06 CC10 CD02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン100重量部あたり、金属
水和物を30〜120重量部配合してなるノンハロゲン難燃
性組成物であって、前記ポリオレフィンは、重量平均分子量が3000〜5000で
密度が0.970g／cm³以上のポリエチレンを1〜10重量％含
有することを特徴とする難燃性組成物。
【請求項２】ポリオレフィン100重量部あたり、脂肪
酸アミドを0.1〜5重量部配合してなることを特徴とする
請求項１記載の難燃性組成物。
【請求項３】前記脂肪酸アミドは、オレイン酸アミド
および／またはエルカ酸アミドであることを特徴とする
請求項１または２記載の難燃性組成物。
【請求項４】前記金属水和物は、水酸化マグネシウム
および／また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乃至３のいずれか1項記載の難燃性組成
物。
【請求項５】前記水酸化マグネシウムは、シランカッ
プリング剤で表面処理されていることを特徴とする請求
項４記載の難燃性組成物。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項記載の難
燃性組成物からなる被覆を有することを特徴とする電線
・ケーブル。