JP3344918B2 - Flame retardant polyolefin composition and power cable using the composition - Google Patents
Flame retardant polyolefin composition and power cable using the compositionInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性ポリオレフ
ィン組成物に関し、特に電線及びケーブルの被覆材料、
壁紙等の建築用材料等として使用できる低発煙性でかつ
低毒性の難燃性ポリオレフィン組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flame-retardant polyolefin composition, particularly to a coating material for electric wires and cables,
The present invention relates to a low-smoke and low-toxic flame-retardant polyolefin composition that can be used as a building material such as wallpaper.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリオレフィン樹脂は、可撓性を有し、
かつ価格が他の材料と比較して安価であることから各種
分野において広く使用されている。また電気絶縁性に優
れているので、電線被覆材料としても大量に使用されて
いる。2. Description of the Related Art Polyolefin resins have flexibility,
In addition, it is widely used in various fields because of its low price compared to other materials. Also, since it has excellent electrical insulation properties, it is used in large quantities as a wire coating material.
【0003】このようなポリオレフィン樹脂に難燃剤を
配合することにより難燃性を付与した難燃性ポリオレフ
ィン組成物が知られているが、近年ではさらに安全性を
高めるとともに環境問題を考慮してハロゲンを含まず、
燃焼した際に有毒ガス、煙の発生がより少ない難燃性ポ
リオレフィン組成物が注目されている。[0003] A flame-retardant polyolefin composition having a flame retardancy obtained by blending a flame retardant with such a polyolefin resin is known. Does not include
Attention has been focused on flame-retardant polyolefin compositions that emit less toxic gas and smoke when burned.
【0004】ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン及びその共重合体であるエチレン/
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)等が広く使用されている
が、これらのポリレフィン樹脂は本質的に易燃焼性であ
り、これらの樹脂を難燃化するためには難燃剤、難燃助
剤等の添加を必要とする。[0004] Polyolefin resins include polyethylene, polypropylene and its copolymer ethylene /
Vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene / ethyl acrylate copolymer (EEA) and the like are widely used, but these polyrefin resins are inherently easily flammable and make these resins flame-retardant. Therefore, it is necessary to add a flame retardant, a flame retardant auxiliary, and the like.
【0005】難燃剤としては、臭素系、塩素系等のハロ
ゲン系難燃剤が難燃性付与効果が高いものとして知られ
ているが、これらは上記のようなノンハロゲン化、低有
毒ガス化等の要請に答えることはできない。一方、その
他のリン系難燃剤、金属水酸化物系難燃剤、金属水和物
系難燃剤、金属酸化物系難燃剤等では、ポリオレフィン
樹脂組成物に十分な難燃性(特に酸素指数28以上)を
付与するためには大量の難燃剤、難燃助剤を添加しなけ
ればならず、例えば樹脂100重量部に対して少なくと
も150重量部程度の難燃剤の添加を必要としていた。As the flame retardant, bromine-based and chlorine-based halogen-based flame retardants are known to have a high flame-retardant effect. The request cannot be answered. On the other hand, with other phosphorus-based flame retardants, metal hydroxide-based flame retardants, metal hydrate-based flame retardants, metal oxide-based flame retardants, etc., the polyolefin resin composition has a sufficient flame retardancy (in particular, an oxygen index of 28 or more). In order to provide (1), a large amount of a flame retardant and a flame retardant auxiliary must be added. For example, it is necessary to add at least about 150 parts by weight of the flame retardant to 100 parts by weight of the resin.
【0006】ところがこのような大量の難燃剤等を含む
ポリオレフィン樹脂は機械的特性及び加工性の点で劣
り、特に十分な機械的特性を必要とする用途において実
用上の問題点が多かった。However, polyolefin resins containing such large amounts of flame retardants and the like are inferior in mechanical properties and workability, and have many practical problems particularly in applications requiring sufficient mechanical properties.
【0007】従って、ハロゲンを含むことなくさらに優
れた難燃性を有し、しかも優れた機械的特性を有する難
燃性ポリオレフィンが求められている。また、電力ケー
ブル用の絶縁被覆等に使用する場合には、その電気的特
性も重要である。[0007] Accordingly, there is a need for flame-retardant polyolefins that have even better flame retardancy without containing halogen and have excellent mechanical properties. In addition, when used as an insulating coating for power cables, its electrical characteristics are also important.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、ハロ
ゲンを含まないポリオレフィン系樹脂材料であって、十
分な難燃性と機械的特性、加工性を有し、さらに電線被
覆材料として使用した場合に好適な電気的特性を示す難
燃性ポリオレフィン系組成物を提供することを目的とす
る。Accordingly, the present invention relates to a polyolefin resin material containing no halogen, which has sufficient flame retardancy, mechanical properties and workability, and is used as a wire covering material. It is an object of the present invention to provide a flame-retardant polyolefin composition exhibiting suitable electrical characteristics.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者の研究の結果、
二種以上の金属を含む複合金属水酸化物難燃剤にシリコ
ーン化合物を難燃助剤として組み合わせてポリオレフィ
ン樹脂に使用すると、その相乗効果により優れた難燃性
が得られ、従って機械的特性を損なうような難燃剤量を
必要とせず、機械的特性と電気的特性に優れ、しかもノ
ンハロゲン化、低有毒ガス化及び低発煙化の要請に答え
ることができる難燃性ポリオレフィン組成物が得られる
ことが見出された。As a result of the research by the present inventors,
When a composite metal hydroxide flame retardant containing two or more metals is used in a polyolefin resin in combination with a silicone compound as a flame retardant aid, excellent flame retardancy is obtained due to its synergistic effect, and therefore, mechanical properties are impaired. It is possible to obtain a flame-retardant polyolefin composition that does not require such a flame retardant amount, has excellent mechanical and electrical properties, and can meet the demand for non-halogenation, low toxic gasification and low smoke generation. Was found.
【0010】従って本発明は、ポリオレフィン樹脂10
0重量部に対し、難燃剤としての複合金属水酸化物を8
0〜150重量部と、難燃助剤としてのシリコーン化合
物を1〜10重量部含むことを特徴とする低発煙性及び
低毒性の難燃性ポリオレフィン組成物を提供する。Accordingly, the present invention relates to a polyolefin resin 10
8 parts by weight of a composite metal hydroxide as a flame retardant per 0 parts by weight
A low-smoke and low-toxic flame-retardant polyolefin composition comprising 0 to 150 parts by weight and 1 to 10 parts by weight of a silicone compound as a flame retardant aid.
【0011】本発明の難燃性ポリオレフィン組成物の一
つの好ましい態様においては、難燃剤が、式Mg1-xM
+2 x(OH)2 で表される複合金属水酸化物(式中,M
+2は、Mn+2、Fe+2、Co+2、Ni+2、Cu+2及びZn+2の二価金
属イオンの群から選ばれた少なくとも1種であり、x は
0.001≦x≦0.9 を満足する数である)である。In one preferred embodiment of the flame-retardant polyolefin composition of the present invention, the flame retardant has the formula Mg 1-x M
+2 x (OH) 2 complex metal hydroxide (wherein, M
+2 is at least one selected from the group of divalent metal ions of Mn +2 , Fe +2 , Co +2 , Ni +2 , Cu +2 and Zn +2 , and x is
0.001 ≦ x ≦ 0.9).
【0012】また本発明の難燃性ポリオレフィン組成物
別の好ましい態様においては、ポリオレフィン樹脂が、
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン/エチルアク
リレート共重合体及びエチレン/酢酸ビニル共重合体か
ら選ばれた少なくとも1種からなる。In another preferred embodiment of the flame-retardant polyolefin composition of the present invention, the polyolefin resin comprises:
It consists of at least one selected from polyethylene, polypropylene, ethylene / ethyl acrylate copolymer and ethylene / vinyl acetate copolymer.
【0013】本発明の難燃性ポリオレフィン組成物は、
好ましくは28以上の酸素指数を示す。The flame-retardant polyolefin composition of the present invention comprises
It preferably has an oxygen index of 28 or more.
【0014】また本発明は、上記の本発明の難燃性ポリ
オレフィン組成物を絶縁層またはシースとして有する電
力ケーブルも提供する。The present invention also provides a power cable having the flame-retardant polyolefin composition of the present invention as an insulating layer or a sheath.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の難燃性ポリオレフィン組
成物のベースとなるポリオレフィン樹脂としては、低密
度、中密度及び高密度のポリエチレン、エチレンとプロ
ピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4
−メチルペンテン−1、オクテン−1、デセン−1のよ
うな炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体、エ
チレン/プロピレンゴム(EPM)、エチレン/プロピ
レン/ジエンモノマーゴム(EPDM)、エチレンと酢
酸ビニル、アクリル酸エチル、メタクリル酸、メタクリ
ル酸エチル、マレイン酸等のような極性基含有モノマー
との共重合体、これらのポリオレフィン樹脂の任意の混
合物等を挙げることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polyolefin resin which is the base of the flame-retardant polyolefin composition of the present invention includes polyethylene having low density, medium density and high density, ethylene and propylene, butene-1, pentene-1, hexene-. 1,4
A copolymer with an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms such as methylpentene-1, octene-1, and decene-1, ethylene / propylene rubber (EPM), ethylene / propylene / diene monomer rubber (EPDM), Copolymers of ethylene with a polar group-containing monomer such as vinyl acetate, ethyl acrylate, methacrylic acid, ethyl methacrylate, and maleic acid, and arbitrary mixtures of these polyolefin resins can be given.
【0016】これらの中でも、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン/アクリル酸エチル共重合体及びエチ
レン/酢酸ビニル共重合体及びこれらの混合物が特に好
ましい。Of these, polyethylene, polypropylene, ethylene / ethyl acrylate copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer and mixtures thereof are particularly preferred.
【0017】本発明の難燃性ポリオレフィン組成物に使
用される難燃剤としては、複数種の金属を含む複合金属
水酸化物を使用する。複合金属水酸化物は、燃焼時に水
が解離して熱吸収することによる難燃性を付与する機能
に加えて、複合化された金属の炭化促進触媒効果による
難燃性を付与する機能を発揮する。As the flame retardant used in the flame-retardant polyolefin composition of the present invention, a composite metal hydroxide containing a plurality of metals is used. The composite metal hydroxide has the function of imparting flame retardancy by dissociating and absorbing heat during combustion of water and the function of imparting flame retardancy by the carbonization promoting catalytic effect of the composite metal. I do.
【0018】このような複合金属水酸化物としては、式
Mg1-xM+2 x(OH)2で表される複合金属水酸化物(式中,M
+2は、Mn+2、Fe+2、Co+2、Ni+2、Cu+2及びZn+2の二価金
属イオンの群から選ばれた少なくとも1種であり、x は
0.001≦x≦0.9 を満足する数である)が特に好まし
い。式Mg1-xM+2 x(OH)2で表される複合金属水酸化物の好
ましい具体例としては、式Mg1-xNi+2 x(OH)2 、Mg1-xMn
+2 x(OH)2 、Mg1-xFe+2 x(OH)2で表される複合金属水酸化
物等を挙げることができる。Such a composite metal hydroxide is represented by the formula
A composite metal hydroxide represented by Mg 1-x M +2 x (OH) 2 (where M
+2 is at least one selected from the group of divalent metal ions of Mn +2 , Fe +2 , Co +2 , Ni +2 , Cu +2 and Zn +2 , and x is
It is a number satisfying 0.001 ≦ x ≦ 0.9). Preferred specific examples of the composite metal hydroxide represented by the formula Mg 1-x M +2 x (OH) 2 include the formulas Mg 1-x Ni +2 x (OH) 2 , Mg 1-x Mn
+2 x (OH) 2 and a composite metal hydroxide represented by Mg 1-x Fe +2 x (OH) 2 .
【0019】このような複合金属水酸化物は、水酸化マ
グネシウムをベースとしてM で表される他の金属水酸化
物で被覆された形態のものとして提供することができ、
M で表される金属、例えばNiは気化したポリマー成分に
由来する炭化水素中の水素を引き抜く作用を有してお
り、このような作用により組成物の難燃化、低発煙化効
果が得られる。Such a composite metal hydroxide can be provided in the form of being coated with another metal hydroxide represented by M based on magnesium hydroxide,
The metal represented by M, for example, Ni has an effect of extracting hydrogen in hydrocarbons derived from a vaporized polymer component, and such an effect can provide a flame retardant and low smoke generating effect of the composition. .
【0020】前記複合金属水酸化物の添加量は、樹脂1
00重量部に対して80重量部から150重量部の範囲
である。80重量部未満では、難燃性付与効果が十分で
なく、また150重量部を越えると組成物の加工特性な
らびに製品の機械的特性が著しく低下する。好ましくは
100〜120重量部の範囲である。The amount of the composite metal hydroxide added is as follows:
The range is 80 parts by weight to 150 parts by weight with respect to 00 parts by weight. If the amount is less than 80 parts by weight, the effect of imparting flame retardancy is not sufficient, and if it exceeds 150 parts by weight, the processing properties of the composition and the mechanical properties of the product are significantly reduced. Preferably it is in the range of 100 to 120 parts by weight.
【0021】本発明の難燃性ポリオレフィン組成物にお
いては、上記の複合金属水酸化物難燃剤とともに、シリ
コーン化合物難燃助剤を使用する。難燃助剤として使用
されるシリコーン化合物は、有機基に結合したSi−O
を有する化合物で、このようなシリコーン化合物として
は、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコ
ーンオイル等のシリコーンオイル、エポキシ変性、アル
キル変性、アミノ変性、カルボキシ変性、アルコール変
性、エーテル変性等の変性シリコーンオイル、ジメチル
ポリシロキサンゴム、メチルビニルポリシロキサンゴム
等のシリコーンゴム、メチルシリコーン樹脂、エチルシ
リコーン樹脂等のシリコーン樹脂等が挙げられる。In the flame-retardant polyolefin composition of the present invention, a silicone compound flame retardant aid is used together with the composite metal hydroxide flame retardant. Silicone compounds used as flame retardant aids include Si-O bonded to organic groups.
Examples of such a silicone compound include silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, modified silicone oils such as epoxy-modified, alkyl-modified, amino-modified, carboxy-modified, alcohol-modified, and ether-modified, and dimethyl. Silicone rubbers such as polysiloxane rubber and methylvinylpolysiloxane rubber; silicone resins such as methyl silicone resin and ethyl silicone resin;
【0022】これらのシリコーン化合物は、結合Si−
Oを含み、また燃焼時に結合Si−Cを有する化合物を
生成し、これらの構造が熱移動のバリヤーとなり、この
バリヤー効果と炭化層形成時の熱凝縮による相乗的な難
燃性付与効果が得られ、上記の複合金属水酸化物難燃剤
の量を低減して組成物の機械的性質を維持でき、また組
成物の燃焼時のCOの発生を減少させることができる。These silicone compounds have a bond Si-
Compounds containing O and having bonded Si-C are generated during combustion, and these structures serve as a barrier for heat transfer. This barrier effect and the synergistic effect of imparting flame retardancy by thermal condensation at the time of forming a carbonized layer are obtained. Thus, the amount of the composite metal hydroxide flame retardant can be reduced to maintain the mechanical properties of the composition, and to reduce the generation of CO when the composition is burned.
【0023】シリコーン化合物は、ポリオレフィン樹脂
100重量部に対して、1〜10重量部添加する。1重
両部未満では前記複合金属水酸化物とにより得られる相
乗的な難燃性付与効果が十分でなく、10重量部を越え
ると組成物の熱安定性が不十分になる。好ましくは、ポ
リオレフィン樹脂100重量部に対して、2〜8重量
部、特に好ましくは3〜5重量部添加する。The silicone compound is added in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin. If it is less than 1 part by weight, the synergistic effect of imparting flame retardancy obtained with the composite metal hydroxide is not sufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, the thermal stability of the composition becomes insufficient. Preferably, 2 to 8 parts by weight, particularly preferably 3 to 5 parts by weight, is added to 100 parts by weight of the polyolefin resin.
【0024】シリコーンゴム、シリコーン樹脂等の常温
で固体のシリコーン化合物を使用する場合は、樹脂組成
物中への分散性を考慮して微粒子状のシリコーンパウダ
ーを使用することが好ましい。このようなシリコーンパ
ウダーとしては通常の市販されているシリコンパウダー
を使用することができる。When a silicone compound which is solid at room temperature such as silicone rubber or silicone resin is used, it is preferable to use finely divided silicone powder in consideration of dispersibility in the resin composition. As such a silicone powder, an ordinary commercially available silicone powder can be used.
【0025】また、シリコーンパウダーはそのまま組成
物に添加してもよいが、公知のカップリング剤、例えば
ビニルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リエトキシシランのようなシラン系カップリング剤、イ
ソプロピルトリイソステアロイルチタネートのようなチ
タンカップリング剤、ステアリン酸、マレイン酸、オレ
イン酸等の高級脂肪酸カップリング剤等を使用してシリ
コーンパウダーを予め表面処理するか、あるいはカップ
リング剤を組成物中に配合することにより、シリコーン
パウダーとポリオレフィン樹脂との間の接着を向上さ
せ、得られるポリオレフィン組成物の機械的特性を向上
させることができる。The silicone powder may be added to the composition as it is, but known coupling agents such as silane coupling agents such as vinyltriethoxysilane and γ-mercaptopropyltriethoxysilane, Surface-treat silicone powder in advance using a titanium coupling agent such as stearoyl titanate, a higher fatty acid coupling agent such as stearic acid, maleic acid, or oleic acid, or blend a coupling agent into the composition. Thereby, the adhesion between the silicone powder and the polyolefin resin can be improved, and the mechanical properties of the obtained polyolefin composition can be improved.
【0026】さらに、本発明の組成物にはその目的とす
る効果を阻害しない範囲で、所望により、酸化マグネシ
ウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタ
ン、炭化珪素、マイカ等の無機充填剤、ステアリン酸、
オレイン酸等の脂肪酸またはその金属塩等の可塑剤、鉱
物油、ワックス、パラフィン類等の軟化剤、エステル、
アミド類等の老化防止剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、滑剤、安定剤、架橋剤等のその他の添加剤を添
加してもよい。The composition of the present invention may further contain, if desired, inorganic fillers such as magnesium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, silicon carbide, mica, and the like, as long as the desired effects are not impaired. ,
Plasticizers such as fatty acids such as oleic acid or metal salts thereof, mineral oils, waxes, softeners such as paraffins, esters,
Other additives such as antioxidants such as amides, coloring agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, lubricants, stabilizers, and crosslinking agents may be added.
【0027】本発明の組成物の製造方法は特に限定され
るものではなく、公知の方法により製造することができ
る。ポリオレフィン樹脂、複合金属水酸化物難燃剤、シ
リコーン化合物難燃助剤、並びに所望により上記に挙げ
たような任意の成分を配合し、これらを通常のバンバリ
ーミキサー、タンブラー、加圧ニーダー、混練押出機、
二軸押出機、ロール等の混練機で混練し、成形物を製造
し、次に所望により加熱架橋、温水中での水架橋、電子
線や高エネルギー放射線を照射して架橋することができ
る。The method for producing the composition of the present invention is not particularly limited, and the composition can be produced by a known method. A polyolefin resin, a composite metal hydroxide flame retardant, a silicone compound flame retardant auxiliary and, if desired, any of the above-mentioned components are blended, and these are mixed with a usual Banbury mixer, tumbler, pressure kneader, kneading extruder. ,
The mixture is kneaded with a kneader such as a twin-screw extruder or a roll to produce a molded product, and then, if desired, can be crosslinked by heating, crosslinking with water in warm water, or irradiating an electron beam or high-energy radiation.
【0028】本発明の難燃性ポリオレフィン組成物は、
優れた難燃性に加え、ハロゲンを含まず、低発煙性、低
有毒ガス発生性なので、壁紙等の建築用資材、各種民生
品等にも広く使用できるが、複合金属水酸化物難燃剤と
シリコーン化合物の相乗効果により必要な難燃性を得る
ための難燃剤の量が少なくすみ、優れた機械的特性を有
するので、上記の特性に加え十分な機械的特性を必要と
する電力ケーブルの絶縁被覆等にも好適に使用すること
ができる。The flame-retardant polyolefin composition of the present invention comprises
In addition to excellent flame retardancy, it does not contain halogen, has low smoke emission and low toxic gas generation, so it can be widely used for building materials such as wallpaper, various consumer products, etc. The synergistic effect of the silicone compound reduces the amount of flame retardant required to obtain the required flame retardancy, and has excellent mechanical properties.Therefore, insulation of power cables that require sufficient mechanical properties in addition to the above properties It can be suitably used for coating and the like.
【0029】上記の本発明の組成物からなる絶縁被覆を
有する電力ケーブルは、例えば押出機とクロスヘッドを
用いる押出被覆加工のような公知の樹脂絶縁被覆ケーブ
ルの製造方法により製造することができる。The power cable having an insulating coating made of the composition of the present invention can be manufactured by a known method for manufacturing a resin insulating coated cable such as extrusion coating using an extruder and a crosshead.
【0030】例えば本発明の電力ケーブルは、導体上に
ポリエチレン、導電性カーボン、架橋剤からなる内部半
導電層を設けさらにその上に本発明の組成物からなる絶
縁層を設けて架橋したもの、さらにその上に内部半導電
層と同様の外部半導電層を設けて架橋したもの(これら
の2層あるいは3層は同時に押し出し成形することがで
きる)、これらのケーブルに遮蔽テープ、抑えテープを
巻回してその上に難燃剤、架橋剤を含むXLPEからな
るシースを設けたもの、導体に本発明の組成物からなる
絶縁層を押出し、架橋したケーブル3本を介在材料(ア
ラミド繊維等)と共に縒り合わせ、抑えテープを巻回し
てその上に上記と同様のシースを被覆したもの等の形態
とすることができる。For example, the power cable of the present invention is formed by providing an internal semiconductive layer made of polyethylene, conductive carbon, and a crosslinking agent on a conductor, and further providing an insulating layer made of the composition of the present invention on the inner semiconductive layer. Further, an outer semiconductive layer similar to the inner semiconductive layer is provided thereon and cross-linked (these two or three layers can be extruded simultaneously), and a shielding tape and a holding tape are wound around these cables. Turned and provided with a sheath made of XLPE containing a flame retardant and a cross-linking agent, extruded an insulating layer made of the composition of the present invention on a conductor, and twisted three cross-linked cables together with an intervening material (aramid fiber, etc.) It is possible to adopt a form in which a pressing tape is wound and a sheath similar to the above is coated thereon.
【0031】[0031]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。The present invention will be further described with reference to the following examples.
【0032】実施例 表1に示した成分を同じく表1に示した量(重量部)で
配合し、ニーダーにより90℃の温度で5分間混練し、
その混合物をプレス機により160℃で40分間、20
0kgf/cm2 で加熱成形し、厚さ2mmの本発明の組成物
からなるシートを得た。Example The components shown in Table 1 were blended in the amounts (parts by weight) also shown in Table 1, and kneaded with a kneader at a temperature of 90 ° C. for 5 minutes.
The mixture is pressed at 160 ° C. for 40 minutes by a press machine for 20 minutes.
Heat molding was performed at 0 kgf / cm 2 to obtain a 2 mm-thick sheet comprising the composition of the present invention.
【0033】上記で得られたシートの試料について、初
期的物理特性として、引張強さ(JIS K 6301)、伸び
(JIS K 6301)、硬さ(JIS K 6301)及び比重を測定し
た。また電気的特性として体積固有抵抗(JIS K 6911)、
誘電正接(tanδ、JIS K 6911)、誘電率(ε、JIS K 69
11) 及び交流破壊電圧を、難燃性を示す尺度として酸素
指数(JIS K 7201)を測定した。結果を表2に示す。With respect to the sheet sample obtained above, tensile strength (JIS K 6301), elongation (JIS K 6301), hardness (JIS K 6301) and specific gravity were measured as initial physical properties. In addition, volume resistivity (JIS K 6911) as electrical characteristics,
Dielectric tangent (tanδ, JIS K 6911), dielectric constant (ε, JIS K 6911)
11) and the AC breakdown voltage were measured for oxygen index (JIS K 7201) as a measure of flame retardancy. Table 2 shows the results.
【0034】比較例1〜4 表1に示した成分と量を使用して、実施例と同様にして
ポリオレフィン樹脂シートを製造した。実施例と同様に
シートの機械的特性と電気的特性を測定した。結果を表
2に示す。Comparative Examples 1 to 4 Polyolefin resin sheets were produced in the same manner as in the Examples, using the components and amounts shown in Table 1. The mechanical properties and the electrical properties of the sheet were measured in the same manner as in the examples. Table 2 shows the results.
【0035】[0035]
【表1】 [Table 1]
【0036】[0036]
【表2】 表2に示したように、複合金属水酸化物とシリコーン化
合物を使用した本発明の組成物(実施例)は金属水酸化
物系難燃剤の水酸化マグネシウムのみを使用した比較例
1と比較して、難燃剤の量を減らしているので機械的特
性が向上し(特に引張強度、伸び)、難燃性(酸素指
数)も複合金属水酸化物とシリコーン化合物との相乗効
果により有意に優れている。[Table 2] As shown in Table 2, the composition of the present invention using the composite metal hydroxide and the silicone compound (Example) was compared with Comparative Example 1 using only the metal hydroxide-based flame retardant magnesium hydroxide. Since the amount of flame retardant is reduced, the mechanical properties are improved (especially tensile strength and elongation), and the flame retardancy (oxygen index) is significantly superior due to the synergistic effect of the composite metal hydroxide and the silicone compound. I have.
【0037】比較例2は複合金属水酸化物のみを使用し
たものであり、本発明の組成物と比較して難燃剤を増量
したことにより難燃性は維持されているが、機械的特性
(特に引張強度、伸び)は著しく劣っている。Comparative Example 2 used only the composite metal hydroxide. Although the flame retardancy was maintained by increasing the amount of the flame retardant as compared with the composition of the present invention, the mechanical properties ( In particular, tensile strength and elongation) are remarkably inferior.
【0038】比較例3及び4はそれぞれ複合金属水酸化
物と難燃助剤として錫酸亜鉛あるいはカーボンブラック
を実施例と同等な量で併用したものであるが、本発明の
組成物と比較していずれも難燃性が劣る。また、カーボ
ンブラックを使用した比較例4の組成物は黒色化してい
るので、絶縁体被覆電線等に使用されている識別色配合
に使用することはできない。Comparative Examples 3 and 4 each used a composite metal hydroxide and zinc stannate or carbon black as a flame retardant aid in the same amounts as in the examples, but were compared with the composition of the present invention. Both have poor flame retardancy. Further, since the composition of Comparative Example 4 using carbon black is blackened, it cannot be used for the identification color formulation used for the insulator-coated electric wire and the like.
【0039】また、本発明の組成物は電力ケーブルの絶
縁被覆として使用するのに十分な電気的特性を有してい
た。The composition of the present invention also had sufficient electrical properties to be used as an insulation coating on power cables.
【0040】さらに、実施例及び各比較例で得た試料に
ついてコーンカロリメーターにより測定した発熱速度と
時間の関係を図1に示す。図から判るように、実施例の
試料では比較例のいずれの試料よりも曲線の立ち上がり
が遅く、即ち発火時間が遅く、また同じ時点での発熱速
度が低く、難燃性に優れていることが明らかである。特
に実施例と同じ複合金属水酸化物のみを増量して使用し
た比較例2の試料と比較しても発熱速度が低いことは、
シリコーン化合物難燃助剤に含まれるSi−Oやそれが
燃焼して生成するSi−C含有化合物による断熱効果が
高く、熱移動のバリヤになっていること示すものと考え
られる。FIG. 1 shows the relationship between the heat generation rate and the time measured by the corn calorimeter for the samples obtained in the examples and comparative examples. As can be seen from the figure, the rise of the curve of the sample of the example is slower than that of any of the samples of the comparative example, that is, the ignition time is slower, the heat generation rate at the same time is lower, and the flame retardancy is excellent. it is obvious. In particular, the lower heat generation rate compared to the sample of Comparative Example 2 in which only the same composite metal hydroxide as in the example was used in an increased amount,
This is considered to indicate that Si-O contained in the silicone compound flame retardant aid and the Si-C-containing compound generated by burning the compound have a high heat insulating effect, and serve as a barrier for heat transfer.
【0041】[0041]
【発明の効果】本発明の難燃性ポリオレフィン組成物
は、優れた難燃性と機械的特性を示し、ハロゲンを含ま
ないので、安全性と機械的特性、加工性に優れた難燃性
ポリオレフィン組成物として電力ケーブル被覆絶縁体、
各種建材等に好適に使用できる。本発明の難燃性ポリオ
レフィン組成物では、公知の複合金属水酸化物と錫酸亜
鉛あるいはカーボンブラックを同等な量で併用した場合
よりも優れた難燃性が得られる。Industrial Applicability The flame-retardant polyolefin composition of the present invention exhibits excellent flame retardancy and mechanical properties, and contains no halogen, so that it is excellent in safety, mechanical properties, and processability. Power cable insulation as a composition,
It can be suitably used for various building materials. In the flame-retardant polyolefin composition of the present invention, superior flame retardancy is obtained as compared with the case where a known composite metal hydroxide is used in combination with zinc stannate or carbon black in an equal amount.
【図1】 実施例及び比較例で得た試料についてコーン
カロリメーターにより測定した発熱速度と時間の関係を
示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between heat generation rate and time measured by a corn calorimeter for the samples obtained in Examples and Comparative Examples.
Claims (5)
し、難燃剤としての複合金属水酸化物を80〜150重
量部と、難燃助剤としてのシリコーン化合物を1〜10
重量部含むことを特徴とする難燃性ポリオレフィン組成
物。1. A composite metal hydroxide as a flame retardant is used in an amount of 80 to 150 parts by weight and a silicone compound as a flame retardant aid is used in an amount of 1 to 10 based on 100 parts by weight of a polyolefin resin.
A flame-retardant polyolefin composition comprising parts by weight.
る複合金属水酸化物(式中,M +2は、Mn+2、Fe+2、C
o+2、Ni+2、Cu+2及びZn+2の二価金属イオンの群から選
ばれた少なくとも1種であり、x は 0.001≦x≦0.9 を
満足する数である)であることを特徴とする請求項1に
記載の難燃性ポリオレフィン組成物。2. The flame retardant is a composite metal hydroxide represented by the formula Mg 1-x M +2 x (OH) 2 (wherein M +2 is Mn +2 , Fe +2 , C
o +2 , Ni +2 , Cu +2 and Zn +2 are at least one selected from the group of divalent metal ions, and x is a number satisfying 0.001 ≦ x ≦ 0.9) The flame-retardant polyolefin composition according to claim 1, characterized in that:
ポリプロピレン、エチレン/エチルアクリレート共重合
体及びエチレン/酢酸ビニル共重合体から選ばれた少な
くとも1種からなることを特徴とする請求項1または2
に記載の難燃性ポリオレフィン組成物。3. The polyolefin resin is polyethylene,
3. The method according to claim 1, wherein the material comprises at least one selected from the group consisting of polypropylene, ethylene / ethyl acrylate copolymer and ethylene / vinyl acetate copolymer.
3. The flame-retardant polyolefin composition according to item 1.
する請求項1〜3のいずれかに記載の難燃性ポリオレフ
ィン組成物。4. The flame-retardant polyolefin composition according to claim 1, wherein the oxygen index is 28 or more.
ポリオレフィン組成物を絶縁層またはシースとして有す
る電力ケーブル。5. A power cable having the flame-retardant polyolefin composition according to claim 1 as an insulating layer or a sheath.
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