JP3056643B2 - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機器用、自動車用電線
の絶縁材として用いられる熱可塑性樹脂組成物に係り、
特に、機器用、自動車用に用いられる薄肉系の絶縁電線
の絶縁材として所謂ノンハロ難燃コンパウンドを用い難
燃性・耐摩耗性を向上することのできる難燃性樹脂組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、優れた合成樹脂が安価に作られる
ようになり、成形のし易さ、耐久性の良さ等の面で、台
所用品等の日用雑貨品のあらゆる製品に用いられるに至
っている。特に、加熱により可塑性を呈し、これを冷却
すると固化し、またこれを再熱すれば再び可塑性を呈す
る熱可塑性樹脂組成物が使われている。また、この熱可
塑性樹脂組成物は、耐水性に優れているところから地中
埋設用の土木シートに用いられる。他面、この熱可塑性
樹脂組成物は、電気的性質にすぐれ誘電率が小さく誘電
損失が少ないため、絶縁体やシースとして導体や絶縁電
線の上に被覆して形成される絶縁電線・ケーブル等に用
いられている。

【０００３】従来、熱可塑性樹脂組成物として、耐電圧
及び絶縁抵抗が比較的高く、生産コストが低いところか
らポリ塩化ビニル樹脂組成物が多く用いられている。ま
た、このポリ塩化ビニル樹脂組成物は、単独で難燃性に
優れている。

【０００４】ところが、このようなポリ塩化ビニル樹脂
組成物を用いた従来の熱可塑性樹脂組成物にあっては、
例えば、焼却廃却処分するために電線・ケーブルを燃焼
すると、ポリ塩化ビニル樹脂組成物から塩化水素ガスが
発生する。この塩化水素ガスは、腐食性ガスであり、有
害であるという問題点を有している。

【０００５】そこで、近年、ハロゲン化物を用いない絶
縁体としてポリエチレン等のオレフィン系樹脂組成物を
自動車のワイヤハーネス等、高温を発する箇所の電線・
ケーブルの絶縁体に用いる試みがなされている。このオ
レフィン系樹脂組成物は、単独では難燃性がないため、
水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を混合して難燃性
を持たせている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなオレフィン系樹脂組成物を主体とした絶縁体は、高
度な難燃特性を得るために、水酸化マグネシウム等の金
属水酸化物を多量に混合する必要がある。ところが、水
酸化マグネシウム等の金属水酸化物を多量に混合すると
機械的衝撃に対する耐摩耗性が低下するという問題があ
り、耐摩耗性の低下を抑えようとすると混入する水酸化
マグネシウム等の金属水酸化物の量を少なくしなければ
ならない。ところが、水酸化マグネシウム等の金属水酸
化物の配合量を少なくすると、高度な難燃特性を得るこ
とができない。例えば、自動車用のワイヤハーネスの絶
縁体等、その使用目的によっては耐摩耗性よりも難燃性
に重点を置かねばならない場合もある。オレフィン系樹
脂を主成分とする絶縁体に用いた場合にも、この難燃性
を、従来のポリ塩化ビニル樹脂組成物を絶縁体に用いた
場合の難燃性と同等にするには、オレフィン系樹脂に水
酸化マグネシウム等の金属水酸化物を大量に混合しなけ
ればならない。ところが、オレフィン系樹脂でポリ塩化
ビニル樹脂組成物同様の難燃性を得ようと、金属水酸化
物を大量に配合すると、耐摩耗性が著しく低下してしま
うという問題点を有している。

【０００７】そこで、オレフィン系樹脂を主成分とする
絶縁体に用いる場合、オレフィン系樹脂に水酸化マグネ
シウム等の金属水酸化物の量を少なく配合し、リン系難
燃剤の難燃助剤を混合して難燃性を得ようとするものが
あるが、その難燃助剤の効果は、顕著なものとなってお
らず、高度な難燃特性を得ることができないという問題
点を有している。

【０００８】本発明の目的は、オレフィン系樹脂を主成
分とし、ハロゲン化物を含まず、耐摩耗性の低下を来す
ことなく、機械的な強度、伸び性を低下させず、燃焼時
にハロゲン化水素を発生させることなく従来のポリ塩化
ビニル樹脂組成物の難燃性と同等以上の難燃性を持たせ
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願請求項１記載の発明
に係る難燃性樹脂組成物においては、オレフィン系樹脂
１００重量部に、複合金属水酸化物を５０〜２００重量
部、水ガラスを０．５〜１０重量部配合して構成したも
のである。

【００１０】

【００１１】本願請求項２記載の発明に係る難燃性樹脂
組成物においては、オレフィン系樹脂１００重量部に、
複合金属水酸化物を５０〜２００重量部、水ガラスを
０．５〜１０重量部及びフリットを０．５〜２０重量部
配合して構成したものである。

【００１２】本願請求項３記載の発明に係る難燃性樹脂
組成物においては、金属水酸化物を、 で構成したものである。

【００１３】本発明において、オレフィン系樹脂は、直
鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、エチレン−
アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−酢酸
ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等
オレフィンポリマーである。複合金属水酸化物は、オレ
フィン系樹脂に用いられる無機系難燃剤で、 で、構成されている。この複合金属水酸化物は、難燃助
剤として水ガラス、フリットを配合することによって難
燃特性が有効的に働く。この複合された金属水酸化物の
作用としては、２００℃〜３４０℃の間で吸熱反応が脱
水の形で激しく起こることによる。この複合金属水酸化
物の配合量を５０〜２００重量部としたのは、複合金属
水酸化物の配合量が５０重量部を下回ると、所望の難燃
性（４５゜傾斜燃焼試験で３０秒以内で消炎する）を得
られないからであり、複合金属水酸化物の配合量が２０
０重量部を超えても難燃性に大きな変化がない割に機械
的強度の低下が大きくなるからである。

【００１４】本発明は、難燃剤である複合金属水酸化物
に難燃助剤として水ガラスを配合するか、又は水ガラス
とフリットとを配合する点に特徴を有している。水ガラ
スは、ＮＡ₂ Ｏｎ・ＳｉＯ₂ のｎ＞１のもので、水溶性
を有するものである。そして、この水ガラスは、一般に
は、ケイ砂（ＳｉＯ₃ ）とソーダ灰（ＮＡ₂ ＣＯ₃ ）を
ＮＡ₂ Ｏ／ＳｉＯ₃ ＝１．６〜３．８程度に混合し、加
熱溶融したものの濃厚水溶液で、粘度が高く透明であ
る。複合金属水酸化物に難燃助剤として水ガラスを配合
すると、難燃剤である複合化された水酸化マグネシウム
が脱水により消火された樹脂分や炭火固形分を包み固化
し、それ以上の燃焼をしない。この水ガラスは、燃焼時
に溶融を始め、酸素遮断的作用を示し、ここで主難燃剤
である複合化された水酸化マグネシウムが脱水された樹
脂分や炭化固形分を包み固化し、それ以上の燃焼を抑制
する。すなわち、この水ガラスは、ケーブル燃焼時に溶
融し、酸素を遮断して難燃剤である複合化された水酸化
マグネシウムによって炭化した部分や未燃焼の樹脂分を
包み込んで固化し、ケーブルの樹脂をそれ以上燃焼させ
ない作用を有している。

【００１５】この水ガラスの配合を０．５〜１０重量部
としたのは、水ガラスの配合量が０．５重量部を下回る
と、ケーブル燃焼時に溶融しても酸素を遮断する効果が
低く、さらに難燃剤である複合化された水酸化マグネシ
ウムによって炭化した部分や未燃焼の樹脂分を完全に包
み込んで固化することができないからである。さらにま
た、水ガラスの配合量が０．５重量部を下回ると、所望
の難燃性（４５゜傾斜燃焼試験で３０秒以内で消炎す
る）を得るために複合化された水酸化マグネシウムの配
合量を多く配合しなければならず、機械的強度の低下を
招いてしまうことになるからである。

【００１６】フリットは、広義のガラスの一種で、陶磁
器またはホウロウ用ウワグスリ、焼付け用フラックスな
どを製造する場合、その成分の一部または全部を溶融し
てガラス用としたものである。このフリットは、燃焼時
に溶融を始め、酸素遮断的作用を示し、ここで主難燃剤
である複合化された水酸化マグネシウムが脱水された樹
脂分や炭化固形分を包み固化し、それ以上の燃焼を抑制
する。すなわち、このフリットは、ケーブル燃焼時に溶
融し、酸素を遮断して難燃剤である複合化された水酸化
マグネシウムによって炭化した部分や未燃焼の樹脂分を
包み込んで固化し、ケーブルの樹脂をそれ以上燃焼させ
ない作用を有している。

【００１７】このフリットの配合を０．５〜２０重量部
としたのは、フリットの配合量が０．５重量部を下回る
と、ケーブル燃焼時に溶融しても酸素を遮断する効果が
低く、さらに難燃剤である複合化された水酸化マグネシ
ウムによって炭化した部分や未燃焼の樹脂分を完全に包
み込んで固化することができないからである。さらにま
た、水ガラスの配合量が０．５重量部を下回ると、所望
の難燃性（４５゜傾斜燃焼試験で３０秒以内で消炎す
る）を得るために複合化された水酸化マグネシウムの配
合量を多く配合しなければならず、機械的強度の低下を
招いてしまうことになるからである。

【００１８】このようにポリオレフィン樹脂に複合金属
水酸化物と水ガラスを混合することにより、又は、ポリ
オレフィン樹脂に複合金属水酸化物と水ガラスとフリッ
トを混合することにより、一方では複合金属水酸化物と
しての吸熱反応が約２００〜３５０℃で開始され、更に
金属水酸化物の複合化により触媒作用として激しく、し
かも低温で吸熱反応が起こり、他方で、その前後の温度
で水ガラスが溶融して、又は、水ガラスとフリットとが
溶融して、ポリオレフィン樹脂と酸素とを遮断すると共
に水ガラスが結晶化し固形化するか、又は、水ガラスと
フリットが結晶化し固形化するという２つの難燃化作用
（吸熱−固化、酸素遮断−固化）の相乗効果によっ
て難燃性が向上する。

【００１９】

【作用】オレフィン系樹脂に複合金属水酸化物を配合
し、水ガラスを添加して、又は、水ガラスとフリットと
を添加して構成しているため、オレフィン系樹脂を主成
分とし、ハロゲン化物を含まず、耐摩耗性の低下を来す
ことなく、機械的な強度、伸び性を低下させず、燃焼時
にハロゲン化水素を発生させることなく従来のポリ塩化
ビニル樹脂組成物の難燃性と同等以上の難燃性を持たせ
ることができる。

【００２０】そして、これらの効果を得るためには、オ
レフィン系樹脂１００重量部に、複合金属水酸化物を５
０〜２００重量部、水ガラスを０．５〜１０重量部及び
又はフリットを０．５〜２０重量部配合すればよい。

【００２１】オレフィン系樹脂に、直鎖状低密度ポリエ
チレン、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレンのいずれか１
種又は２種以上の混合物を用いることにより、ハロゲン
化物を含まず、耐摩耗性の低下を来すことなく、機械的
な強度、伸び性を低下させず、燃焼時にハロゲン化水素
を発生させることなく従来のポリ塩化ビニル樹脂組成物
の難燃性と同等以上の難燃性を持たせることができる。

【００２２】複合金属水酸化物として、 を用いることで、難燃性を強化することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明に係る難燃オレフィン系樹脂組
成物の具体的実施例について比較例、従来例と比較して
説明する。 実施例１ 本実施例は、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（Ｅ
ＥＡ、具体的には、日本石油化学株式会社製 Ａ−１１
００）１００重量部に対して、複合金属水酸化物Ｂ（具
体的には、Ｍｇ _1-X Ｎｉ _x （ＯＨ） ₂ （ｘ＝０．３
２））１１５重量部、水ガラス（具体的には、セントラ
ル硝子株式会社製 ケイ酸ソーダＮａ ₂ Ｏ・４．５Ｓｉ
Ｏ ₂ ）２重量部、酸化防止剤（具体的には、旭電化工業
株式会社製テトラエステル型高分子量ビンダートフェノ
ールＡＯ−６０）２重量部を配合したものである。

【００２４】

【００２５】実施例２ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）７０重量部に対し、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ、具体的には、三井デュポンケミカル ＥＶ１
５０）２０重量部、ポリプロピレン（ＰＰ、具体的に
は、日本石油化学株式会社製 Ｊ４２０Ｇ）１０重量
部、複合金属水酸化物Ｃ（具体的には、Ｍｇ_1-X Ｍｎ²⁺
_x （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．１０）１３０重量部、水ガラス
（具体的には、セントラル硝子株式会社製ケイ酸ソーダ
Ｎａ₂ Ｏ・４．５ＳｉＯ₂ ）０．５重量部、フリット
（具体的には、ＢＲＵＮＮＥＲ ＭＯＮＤ＆ＣＯＭＰＡ
ＮＹ製 ＣＥＥＰＲＥＥ）２重量部、酸化防止剤（具体
的には、旭電化工業株式会社製 テトラエステル型高分
子量ビンダートフェノールＡＯ−６０）２重量部を配合
したものである。

【００２６】実施例３ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）４５重量部、エチレン−アクリル酸エチル共重合体
（ＥＥＡ、具体的には、日本石油化学株式会社製 Ａ−
１１００）５０重量部、ポリプロピレン（ＰＰ、具体的
には、日本石油化学株式会社製 Ｊ４２０Ｇ）５重量部
に対して、複合金属水酸化物Ａ（具体的には、Ｍｇ_1-X
Ｚｎ²⁺ _x （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．０１））２００重量部、
水ガラス（具体的には、セントラル硝子株式会社製 ケ
イ酸ソーダＮａ₂ Ｏ・４．５ＳｉＯ₂ ）０．５重量部、
フリット（具体的には、ＢＲＵＮＮＥＲ ＭＯＮＤ＆Ｃ
ＯＭＰＡＮＹ製 ＣＥＥＰＲＥＥ）０．５重量部、酸化
防止剤（具体的には、旭電化工業株式会社製 テトラエ
ステル型高分子量ビンダートフェノールＡＯ−６０）２
重量部を配合したものである。

【００２７】実施例４ 本実施例は、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（Ｅ
ＥＡ、具体的には、日本石油化学株式会社製 Ａ−１１
００）１００重量部に対して、複合金属水酸化物Ｂ（具
体的には、Ｍｇ_1-X Ｎｉ²⁺ _x （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．３
２））５０重量部、水ガラス（具体的には、セントラル
硝子株式会社製 ケイ酸ソーダＮａ₂ Ｏ・４．５ＳｉＯ
₂ ）５重量部、フリット（具体的には、ＢＲＵＮＮＥＲ
ＭＯＮＤ＆ＣＯＭＰＡＮＹ製 ＣＥＥＰＲＥＥ）１０
重量部、酸化防止剤（具体的には、旭電化工業株式会社
製 テトラエステル型高分子量ビンダートフェノールＡ
Ｏ−６０）２重量部を配合したものである。

【００２８】実施例５ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）７０重量部に対し、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ、具体的には、三井デュポンケミカル ＥＶ１
５０）３０重量部、複合金属水酸化物Ｄ（具体的には、
Ｍｇ_1-(X+Y) Ｎｉ_x Ｃｏ_y （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．０１，
ｙ＝０．４９）１００重量部、水ガラス（具体的には、
セントラル硝子株式会社製 ケイ酸ソーダＮａ₂ Ｏ・
４．５ＳｉＯ₂ ）２重量部、酸化防止剤（具体的には、
旭電化工業株式会社製 テトラエステル型高分子量ビン
ダートフェノールＡＯ−６０）２重量部を配合したもの
である。

【００２９】実施例６ 本実施例は、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（Ｅ
ＥＡ、具体的には、日本石油化学株式会社製 Ａ−１１
００）２５重量部、エチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｅ
ＶＡ、具体的には、三井デュポンケミカル ＥＶ１５
０）７０重量部、ポリプロピレン（ＰＰ、具体的には、
日本石油化学株式会社製 Ｊ４２０Ｇ）５重量部に対し
て、複合金属水酸化物Ｂ（具体的には、Ｍｇ_1-X Ｎｉ²⁺
_x （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．３２））８０重量部、水ガラス
（具体的には、セントラル硝子株式会社製 ケイ酸ソー
ダＮａ₂ Ｏ・４．５ＳｉＯ₂ ）１０重量部、フリット
（具体的には、ＢＲＵＮＮＥＲ ＭＯＮＤ＆ＣＯＭＰＡ
ＮＹ製 ＣＥＥＰＲＥＥ）１０重量部、酸化防止剤（具
体的には、旭電化工業株式会社製 テトラエステル型高
分子量ビンダートフェノールＡＯ−６０）２重量部を配
合したものである。

【００３０】実施例７ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）５０重量部、エチレン−アクリル酸エチル共重合体
（ＥＥＡ、具体的には、日本石油化学株式会社製 Ａ−
１１００）５０重量部に対して、複合金属水酸化物Ａ
（具体的には、Ｍｇ_1-X Ｚｎ²⁺ _x （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．
０１））２０重量部、複合金属水酸化物Ｂ（具体的に
は、Ｍｇ_1-X Ｎｉ²⁺ _x （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．３２））２
０重量部、複合金属水酸化物Ｃ（具体的には、Ｍｇ_1-X
Ｍｎ²⁺ _x （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．１０）７０重量部、水ガ
ラス（具体的には、セントラル硝子株式会社製 ケイ酸
ソーダＮａ₂ Ｏ・４．５ＳｉＯ₂ ）５重量部、フリット
（具体的には、ＢＲＵＮＮＥＲ ＭＯＮＤ＆ＣＯＭＰＡ
ＮＹ製 ＣＥＥＰＲＥＥ）５重量部、酸化防止剤（具体
的には、旭電化工業株式会社製 テトラエステル型高分
子量ビンダートフェノールＡＯ−６０）２重量部を配合
したものである。

【００３１】また、これらの実施例に基づく難燃性樹脂
組成物について、１．０ｍｍ厚のプレスシートを作成
し、引張強さ（ＭＰａ）、伸び（％）を測定し、また、
これら実施例に基づく難燃性樹脂組成物のそれぞれを、
０．４ｍｍ厚の絶縁体として電線に被覆して自動車用低
圧電線（ＡＶ線）を作成し、スクレープ試験と、４５゜
傾斜燃焼試験による難燃性（消炎時間）を測定した。そ
の比較結果が表１、表２に示してある。

【００３２】 比較例１ 比較例１は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）１００重量部に対して、複合金属水酸化物Ａ（具体
的には、Ｍｇ _１−Ｘ Ｚｎ ^２＋ _Ｘ （ＯＨ） _２ （ｘ＝０．
０１））１００重量部、水ガラス（具体的には、セント
ラル硝子株式会社製 ケイ酸ソーダＮａ _２ Ｏ・４．５Ｓ
ｉＯ ₂ ）０．２重量部を配合したものである。

【００３３】比較例２ 比較例２は、実施例１と組成成分を同じくし、複合金属
水酸化物Ｂの配合量を１２０重量部、水ガラスの配合量
を１５重量部としたものである。

【００３４】比較例３ 比較例３は、実施例２における水ガラスの配合を止め、
フリットの配合量を０．２重量部としたもので、他は実
施例２と同様である。

【００３５】比較例４ 比較例４は、実施例３における水ガラスの配合を止め、
フリットの配合量を２５重量部としたもので、他は実施
例３と同様である。

【００３６】比較例５ 比較例５は、実施例４と組成成分を同じくし、複合金属
水酸化物Ｂの配合量を２３０重量部、水ガラスの配合量
を０．５重量部、フリットの配合量を０．５重量部とし
たもので、他は実施例４と同様である。

【００３７】比較例６ 比較例６は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）１００重量部に対し、水酸化マグネシウム（Ｍｇ
（ＯＨ）₂ ）１００重量部、フリット（具体的には、Ｂ
ＲＵＮＮＥＲ ＭＯＮＤ＆ＣＯＭＰＡＮＹ製 ＣＥＥＰ
ＲＥＥ）２０重量部、酸化防止剤（具体的には、旭電化
工業株式会社製 テトラエステル型高分子量ビンダート
フェノールＡＯ−６０）２重量部を配合したものであ
る。

【００３８】比較例７ 比較例７は、比較例６の水酸化マグネシウム（Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）₂ ）の配合量を１３０重量部としたもので、他は比
較例６と同様である。

【００３９】比較例８ 比較例８は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）５０重量部、エチレン−アクリル酸エチル共重合体
（ＥＥＡ、具体的には、日本石油化学株式会社製 Ａ−
１１００）５０重量部に対して、複合金属水酸化物Ｂ
（具体的には、Ｍｇ_1-X Ｎｉ²⁺ _x （ＯＨ）₂（ｘ＝０．
３２））４０重量部、水ガラス（具体的には、セントラ
ル硝子株式会社製 ケイ酸ソーダＮａ₂ Ｏ・４．５Ｓｉ
Ｏ₂ ）０．５重量部、フリット（具体的には、ＢＲＵＮ
ＮＥＲ ＭＯＮＤ＆ＣＯＭＰＡＮＹ製 ＣＥＥＰＲＥ
Ｅ）０．５重量部、酸化防止剤（具体的には、旭電化工
業株式会社製 テトラエステル型高分子量ビンダートフ
ェノールＡＯ−６０）２重量部を配合したものである。

【００４０】また、これらの比較例に基づく難燃性樹脂
組成物について、１．０ｍｍ厚のプレスシートを作成
し、引張強さ（ＭＰａ）、伸び（％）を測定し、また、
これら比較例に基づく難燃性樹脂組成物のそれぞれを、
０．４ｍｍ厚の絶縁体として電線に被覆して自動車用低
圧電線（ＡＶ線）を作成し、スクレープ試験と、４５゜
傾斜燃焼試験による難燃性（消炎時間）を測定した。そ
の比較結果が表３、表４に示してある。

【００４１】表 ３ 表 ４ 従来例１ 従来例１は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）１００重量部に対して、水酸化マグネシウム（Ｍｇ
（ＯＨ）₂ ）１００重量部、リン酸エステル（具体的に
は、芳香族縮合リン酸エステル、大八化学工業株式会社
製 ＣＲ−７３３Ｓ）１０重量部、酸化防止剤（具体的
には、旭電化工業株式会社製 テトラエステル型高分子
量ビンダートフェノールＡＯ−６０）２重量部を配合し
たものである。

【００４２】従来例２ 従来例２は、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（Ｅ
ＥＡ、具体的には、日本石油化学株式会社製 Ａ−１１
００）１００重量部に対して、水酸化マグネシウム（Ｍ
ｇ（ＯＨ）₂ ）１２０重量部、リン酸エステル（具体的
には、芳香族縮合リン酸エステル、大八化学工業株式会
社製 ＣＲ−７３３Ｓ）１０重量部、酸化防止剤（具体
的には、旭電化工業株式会社製 テトラエステル型高分
子量ビンダートフェノールＡＯ−６０）２重量部を配合
したものである。

【００４３】従来例３ 従来例３は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）７０重量部に対し、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ、具体的には、三井デュポンケミカル ＥＶ１
５０）３０重量部、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）
₂ ）１５０重量部、酸化防止剤（具体的には、旭電化工
業株式会社製 テトラエステル型高分子量ビンダートフ
ェノールＡＯ−６０）２重量部を配合したものである。

【００４４】従来例４ 従来例４は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）１００重量部に対して、複合金属水酸化物Ａ（具体
的には、Ｍｇ_1-X Ｚｎ²⁺ _x （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．０
１））１００重量部、リン酸エステル（具体的には、芳
香族縮合リン酸エステル、大八化学工業株式会社製 Ｃ
Ｒ−７３３Ｓ）５重量部、酸化防止剤（具体的には、旭
電化工業株式会社製 テトラエステル型高分子量ビンダ
ートフェノールＡＯ−６０）２重量部を配合したもので
ある。

【００４５】従来例５ 従来例５は、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（Ｅ
ＥＡ、具体的には、日本石油化学株式会社製 Ａ−１１
００）１００重量部に対して、複合金属水酸化物Ｂ（具
体的には、Ｍｇ_1-X Ｎｉ²⁺ _x （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．３
２））１５０重量部、リン酸エステル（具体的には、芳
香族縮合リン酸エステル、大八化学工業株式会社製 Ｃ
Ｒ−７３３Ｓ）３重量部、酸化防止剤（具体的には、旭
電化工業株式会社製 テトラエステル型高分子量ビンダ
ートフェノールＡＯ−６０）２重量部を配合したもので
ある。

【００４６】従来例６ 従来例６は、実施例６の水ガラスの代りにリン酸エステ
ルを４重量部配合したもので、他は実施例６と同一の組
成成分を有したものである。

【００４７】従来例７ 従来例７は、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（Ｅ
ＥＡ、具体的には、日本石油化学株式会社製 Ａ−１１
００）４０重量部、エチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｅ
ＶＡ、具体的には、三井デュポンケミカル ＥＶ１５
０）５０重量部、ポリプロピレン（ＰＰ、具体的には、
日本石油化学株式会社製 Ｊ４２０Ｇ）１０重量部に対
して、複合金属水酸化物Ｄ（具体的には、Ｍｇ_1-(X+Y)
Ｎｉ_x Ｃｏ_y （ＯＨ）₂ （ｘ＝０．０１，ｙ＝０．４
９）２００重量部、リン酸エステル（具体的には、芳香
族縮合リン酸エステル、大八化学工業株式会社製 ＣＲ
−７３３Ｓ）３重量部、酸化防止剤（具体的には、旭電
化工業株式会社製 テトラエステル型高分子量ビンダー
トフェノールＡＯ−６０）２重量部を配合したものであ
る。

【００４８】従来例８ 従来例８は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、具体的には、出光石油化学株式会社製 ０１３４
Ｎ）５０重量部、エチレン−アクリル酸エチル共重合体
（ＥＥＡ、具体的には、日本石油化学株式会社製 Ａ−
１１００）５０重量部に対して、水酸化マグネシウム
（Ｍｇ（ＯＨ）₂ ）１５０重量部、酸化防止剤（具体的
には、旭電化工業株式会社製 テトラエステル型高分子
量ビンダートフェノールＡＯ−６０）２重量部を配合し
たものである。

【００４９】また、これらの従来例に基づく難燃性樹脂
組成物について、１．０ｍｍ厚のプレスシートを作成
し、引張強さ（ＭＰａ）、伸び（％）を測定し、また、
これら従来例に基づく難燃性樹脂組成物のそれぞれを、
０．４ｍｍ厚の絶縁体として電線に被覆して自動車用低
圧電線（ＡＶ線）を作成し、スクレープ試験と、４５゜
傾斜燃焼試験による難燃性（消炎時間）を測定した。そ
の比較結果が表５、表６に示してある。

【００５０】表 ５ 表 ６ この表１〜表６中の４５゜傾斜燃焼試験は、日本工業規
格ＪＩＳＣ３００５の難燃試験を基本にして、試料を４
５゜傾斜させて行ったものである。すなわち、図１に示
すように、完成品（０．４ｍｍ厚の絶縁体として電線に
被覆して作成した自動車用低圧電線）から採取した長さ
約３００ｍｍの試料を、４５゜傾斜させて維持し、還元
炎の先端を、試料の下端部の下側に、３０秒以内で試料
が燃焼を開始するまで当て、燃焼を開始すると炎を静か
に取り去り、その後の試料の燃焼の程度を調べる。すな
わち、炎を静かに取り去った後、独立して燃焼し始めた
試料の燃焼が、停止（消炎）するまでの時間（秒）を調
べたものである。すなわち、一旦独立して燃焼し始めた
試料を自然に放置することによって消炎（消火）するま
での時間は、試料の難燃性を示し、消炎するまでの時間
が短いほど難燃性が高いことを示している。この４５゜
傾斜燃焼試験の目標値（ポリ塩化ビニル樹脂組成物を絶
縁体として用いた場合の規格値）は、炎を静かに取り去
った後、消炎するまでの時間が３０ｓｅｃ以内である。

【００５１】また、表１〜表６中の水平燃焼試験は、日
本工業規格ＪＩＳＣ３００５の難燃試験に基づくもの
で、試料を水平に保持して行ったものである。すなわ
ち、完成品（０．４ｍｍ厚の絶縁体として電線に被覆し
て作成した自動車用低圧電線）から採取した長さ約３０
０ｍｍの試料を、水平に維持し、還元炎の先端を、試料
の下側から当て、３０秒以内で試料が燃焼を開始するま
で当て、燃焼を開始すると炎を静かに取り去り、その後
の試料の燃焼の程度を調べる。すなわち、炎を静かに取
り去った後、独立して燃焼し始めた試料の燃焼が、停止
（消炎）するまでの時間（秒）を調べたものである。す
なわち、一旦独立して燃焼し始めた試料を自然に放置す
ることによって消炎（消火）するまでの時間は、試料の
難燃性を示し、消炎するまでの時間が短いほど難燃性が
高いことを示している。この水平燃焼試験の目標値（ポ
リ塩化ビニル樹脂組成物を絶縁体として用いた場合の規
格値）は、炎を静かに取り去った後、自然消炎（自然消
火）するまでの時間が１５ｓｅｃ以内である。

【００５２】ここで、２つの燃焼試験で目標値がそれぞ
れ異なるのは、４５゜傾斜した状態における燃焼の場合
は、水平に維持された状態における燃焼の場合よりも燃
焼の伝播がしやすく、自然消炎（自然消火）について
は、厳しい条件となっているためである。すなわち、４
５゜傾斜燃焼の場合は、３０ｓｅｃ以内、水平燃焼の場
合は、１５ｓｅｃ以内となっている。

【００５３】この表１〜表６中の引張強さ（ＭＰａ）
は、どの程度の力（ＭＰａ）で引っ張ったときに引き千
切れるかを示したものである。すなわち、この引張強さ
によって機械的強度が判る。また、表１〜表６中の伸び
（％）は、一定の力で引っ張って伸びる伸び具合を示し
たものである。引張強さ（ＭＰａ）の目標値は、５ＭＰ
ａ以上で、伸び（％）の目標値は、１００％以上であ
る。

【００５４】次に、表１〜表６に示される成分組成に基
づいて行われた試験結果について検討する。まず、表
１、表２に示される実施例１〜実施例７においては、４
５゜傾斜難燃試験が、５〜２５ｓｅｃといずれも目標値
３０ｓｅｃ以内という基準を満たしている。また、水平
難燃試験においても、１〜１０ｓｅｃでいずれも目標値
１５ｓｅｃ以内という基準を満たしている。また、引張
り強さ（ＭＰａ）が８〜２２となっており、いずれも目
標値５以上という基準を満たしている。さらには、伸び
についても、１２０〜２７０％となっており、いずれも
目標値１００以上という基準を満たしている。

【００５５】表３、表４に示される比較例１〜比較例８
を検討すると、４５゜傾斜難燃試験で、比較例２が１２
ｓｅｃ、比較例４が６ｓｅｃ、比較例５が５ｓｅｃ、比
較例６が２７ｓｅｃ、比較例７が１７ｓｅｃでいずれも
目標値３０ｓｅｃ以内という基準を満たしているが、比
較例１、３、８は、いずれも３０ｓｅｃ以上で、基準を
満たしていない。また、水平難燃試験においては、比較
例２が３ｓｅｃ、比較例４が３ｓｅｃ、比較例５が３ｓ
ｅｃ、比較例７が１ｓｅｃでいずれも目標値１５ｓｅｃ
以内という基準を満たしているが、比較例１、比較例
３、比較例６、比較例８がいずれも目標値１５ｓｅｃ以
内という基準を満たしていない。また、引張り強さ（Ｍ
Ｐａ）においては、比較例２が４ＭＰａ、比較例４が３
ＭＰａ、比較例５が３ＭＰａでいずれも目標値５ＭＰａ
以上という基準を満たしているが、比較例１、３、６、
７、８は、いずれも５ＭＰａ以上を示し、基準を満たし
ていない。さらには、伸びについては、比較例４が９２
％、比較例５が７０％と目標値１００％以上という基準
を満たしていないが、比較例１、２、３、６、７、８
は、いずれも１００％以上を示し目標値１００％以上と
いう基準を満たしている。

【００５６】いま、ここで実施例を比較例と比較してみ
る。まず、比較例２をみると、比較例２と実施例１と
は、その組成成分が同じで、難燃助剤としての水ガラス
の配合量が、比較例２では実施例１よりも多くなってい
る。このことから水ガラスの配合量を１５重量部まで配
合しても、難燃性向上の点については基準を満たしてい
るが、引張り強さ（ＭＰａ）、伸びが実施例１に比して
大幅に劣化していることが分かる。また、比較例３をみ
ると、比較例３と実施例２とは、その基本組成成分が同
じで、難燃助剤が異なっている。すなわち、比較例３は
難燃助剤としてフリットを０．２重量部配合し、実施例
２は難燃助剤として水ガラスを０．５重量部とフリット
を２重量部配合している点が異なっている。この結果、
実施例２が、４５゜傾斜難燃試験で５ｓｅｃ、水平難燃
試験で２ｓｅｃ、引張り強さ（ＭＰａ）において１７Ｍ
Ｐａ、伸びについて１８０％であるのに対し、比較例３
が、４５゜傾斜難燃試験で４２ｓｅｃ、水平難燃試験で
１６ｓｅｃ、引張り強さ（ＭＰａ）で２１ＭＰａ、伸び
で２００％となっている。このことから比較例３は難燃
助剤としてフリットを０．２重量部配合したのでは、難
燃助剤の配合量が少ないため、所望の難燃性を得ること
ができないことが明らかで、比較例３の配合組成を考慮
すると実施例２に配合されている水ガラス０．５重量部
とフリット２重量部とが難燃性向上に貢献していること
が明らかである。

【００５７】また、比較例４をみると、比較例４と実施
例３とは、その基本組成成分が同じで、難燃助剤が異な
っている。すなわち、比較例４は難燃助剤としてフリッ
トを２５重量部配合し、実施例３は難燃助剤として水ガ
ラスを０．５重量部とフリットを０．５重量部配合して
いる点が異なっている。この両者の試験結果をみると、
比較例４において、４５゜傾斜難燃試験が６ｓｅｃ、水
平難燃試験で３ｓｅｃと難燃試験においては、飛躍的向
上を示していることが分かる。これは比較例４との比較
からフリットの配合量が難燃性向上に寄与していること
が明瞭に分かる。しかし、比較例４の伸びが９２％と著
しく低下しており、難燃助剤としてのフリットを２５重
量部も配合すると、伸びが基準を下回ってしまうことが
明らかになっている。このことから、難燃助剤の配合量
が、引張り強さ、伸び率に影響することが分かる。

【００５８】また、比較例５をみると、比較例５と実施
例４とは、その基本組成成分が同じで、難燃剤である複
合金属水酸化物の配合量が異なっている。実施例４に配
合される複合金属水酸化物の配合量が５０重量部である
のに対し、比較例５に配合される複合金属水酸化物の配
合量が２３０重量部である。また、水ガラスとフリット
の配合量も実施例４に配合される水ガラスが５重量部、
フリットが１０重量部であるのに対し、比較例５に配合
される水ガラスが０．５重量部、フリットが０．５重量
部となっている。この比較例５と実施例４の試験結果
は、実施例４の方は基準に適合しているが、比較例５の
方は難燃性については基準に適合しているが、引張り強
さ、伸びの点では、引張り強さが３ＭＰａ、伸びが７０
％といずれも基準値を下回っている。このことから複合
金属水酸化物の配合量を必要以上に多くする引張り強
さ、伸びが悪くなるということが分かる。

【００５９】また、比較例６をみると、比較例６の組成
成分は、各実施例の組成成分とは大きく異なっている。
すなわち、各実施例には、いずれかの複合金属水酸化物
が必ず配合されているのに対し、比較例６は、複合金属
水酸化物が全く配合されておらず、難燃剤として水酸化
マグネシウムが配合されている。難燃助剤としては、比
較例６がフリットを２０重量部配合し、実施例５は水ガ
ラスを２重量部配合している。この比較例６と実施例５
の試験結果を比較すると、実施例５は４５゜傾斜難燃試
験で２０ｓｅｃ、水平難燃試験で７ｓｅｃ、引張り強さ
（ＭＰａ）において２２ＭＰａ、伸びについて２５０％
であるのに対し、比較例６が、４５゜傾斜難燃試験で２
７ｓｅｃ、水平難燃試験で１６ｓｅｃ、引張り強さ（Ｍ
Ｐａ）で１５ＭＰａ、伸びで２１５％と、水平難燃試験
で基準に適合せず、引張り強さで基準に適合しないとい
う結果を得ている。このことから水酸化マグネシウムで
は難燃助剤としてフリットを用いても十分な難燃性を得
ることができず、難燃性向上のためには、難燃剤として
複合金属水酸化物を使用することが効果的であることが
明らかである。

【００６０】さらに、比較例７をみると、比較例７の組
成成分は、比較例６の組成成分とほぼ同一で、比較例６
が難燃剤である水酸化マグネシウムを１００重量部配合
しているのに対し、比較例７が水酸化マグネシウムを１
３０重量部配合している点で異なるのみである。この両
者の試験結果をみると、比較例７は４５゜傾斜難燃試験
で１７ｓｅｃ、水平難燃試験で１１ｓｅｃと比較例６に
比して難燃性が向上している。このことから水酸化マグ
ネシウムの加量が難燃性の向上に寄与していることは分
かるが、伸びが２００％と低下することが分かる。

【００６１】また、比較例８は、実施例４と組成成分が
似ており、実施例４がベース樹脂としてエチレン−アク
リル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）１００重量部用いてい
るのに対し、比較例８が直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ
−ＬＤＰＥ）５０重量部、エチレン−アクリル酸エチル
共重合体（ＥＥＡ）５０重量部を用い、比較例８は、複
合金属水酸化物Ｂの配合量を実施例４の５０重量部に対
して４０重量部とし、水ガラスの配合量を実施例４の５
重量部に対して０．５重量部、実施例４の１０重量部に
対してフリットの配合量を０．５重量部としたものであ
る。また、同時に実施例３と比較すると、実施例３は水
ガラスの配合量が０．５重量部、フリットの配合量が
０．５重量部と同一の配合となっている。

【００６２】この比較例８と実施例３、４の試験結果を
比較すると、実施例４は４５゜傾斜難燃試験で２５ｓｅ
ｃ、水平難燃試験で１０ｓｅｃ、引張り強さ（ＭＰａ）
において１０ＭＰａ、伸びについて２７０％であるのに
対し、比較例８が、４５゜傾斜難燃試験で３３ｓｅｃ、
水平難燃試験で１８ｓｅｃ、引張り強さ（ＭＰａ）で２
０ＭＰａ、伸びで２５５％と、４５゜傾斜難燃試験、水
平難燃試験で基準に適合しておらず、引張り強さでも基
準に適合しないという結果を得ている。また、難燃助剤
の水ガラス、フリットの配合量が比較例８と同一の実施
例３の試験結果は、４５゜傾斜難燃試験で５ｓｅｃ、水
平難燃試験で２ｓｅｃ、引張り強さ（ＭＰａ）において
８ＭＰａ、伸びについて１２０％と全ての点で基準に適
合している。このことから複合金属水酸化物の配合量が
４０重量部では、十分な難燃性を得ることができず、難
燃性向上のためには、難燃剤としての複合金属水酸化物
を５０重量部は必要であることが明らかに分かる。

【００６３】以上総合すると、オレフィン系樹脂１００
重量部に、複合金属水酸化物を５０〜２００重量部、水
ガラスを０．５〜１０重量部配合するか、又は、水ガラ
スを０．５〜１０重量部及びフリットを０．５〜２０重
量部配合するとよいことが分かる。

【００６４】まず、表５、表６に示される従来例１〜従
来例８においては、４５゜傾斜難燃試験が、３３ｓｅｃ
〜６０ｓｅｃ以上といずれも目標値３０ｓｅｃ以内とい
う基準を満たしていない。また、水平難燃試験において
は、従来例４、従来例７を除き従来例１、２、３、５、
６、８はいずれも１６ｓｅｃ〜２８ｓｅｃといずれも目
標値１５ｓｅｃ以内という基準を満たしていない。ま
た、引張り強さ（ＭＰａ）についても、従来例７が５Ｍ
Ｐａと基準を満たしているも、従来例１、２、３、４、
５、６、８については、いずれも目標値５ＭＰａ以上と
いう基準を満たしていない。伸びについては、１１０〜
２２０となっており、いずれも目標値１００以上という
基準を満たしている。

【００６５】このように従来例は、４５゜傾斜させた難
燃性の要求を満足することが難しい。

【００６６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００６７】

【００６８】請求項１記載の発明によれば、オレフィン
系樹脂１００重量部に、複合金属水酸化物を５０〜２０
０重量部、水ガラスを０．５〜１０重量部配合して構成
しているため、オレフィン系樹脂を主成分とし、ハロゲ
ン化物を含まず、耐摩耗性の低下を来すことなく、機械
的な強度、伸び性を低下させず、燃焼時にハロゲン化水
素を発生させることなく従来のポリ塩化ビニル樹脂組成
物の難燃性と同等以上の難燃性を持たせることができ
る。

【００６９】請求項２記載の発明によれば、オレフィン
系樹脂１００重量部に、複合金属水酸化物を５０〜２０
０重量部、水ガラスを０．５〜１０重量部及びフリット
を０．５〜２０重量部配合して構成しているため、オレ
フィン系樹脂を主成分とし、ハロゲン化物を含まず、耐
摩耗性の低下を来すことなく、機械的な強度、伸び性を
低下させず、燃焼時にハロゲン化水素を発生させること
なく従来のポリ塩化ビニル樹脂組成物の難燃性と同等以
上の難燃性を持たせることができる。

【００７０】請求項３記載の発明によれば、金属水酸化
物を、 で構成しているため、オレフィン系樹脂を主成分とし、
ハロゲン化物を含まず、耐摩耗性の低下を来すことな
く、機械的な強度、伸び性を低下させず、燃焼時にハロ
ゲン化水素を発生させることなく従来のポリ塩化ビニル
樹脂組成物の難燃性と同等以上の難燃性を持たせること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水平難燃試験方法を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 7/295 Ｈ０１Ｂ 7/34 Ｂ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 23/02 C08K 3/22 C08K 3/40 H01B 3/00 H01B 3/44 H01B 7/34

Claims (3)

(57)【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、複合
   金属水酸化物を５０〜２００重量部、水ガラスを０．５
   〜１０重量部配合したことを特徴とする難燃性樹脂組成
   物。
2. 【請求項２】 オレフィン系樹脂１００重量部に、複合
   金属水酸化物を５０〜２００重量部、水ガラスを０．５
   〜１０重量部及びフリットを０．５〜２０重量部配合し
   たことを特徴とする難燃性樹脂組成物。
3. 【請求項３】 上記複合金属水酸化物は、 である請求項１又は２記載の難燃性樹脂組成物。