JPH0119690B2

JPH0119690B2 -

Info

Publication number: JPH0119690B2
Application number: JP58181573A
Authority: JP
Inventors: Norio Takahata; Kazuo Shingyochi; Masakatsu Sato
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1983-09-29
Publication date: 1989-04-12
Also published as: JPS6071650A

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の背景と目的］本発明は、難燃性を有し、しかも接炎時に発泡
炭化して断熱層を形成する難燃性樹脂組成物に関
するものである。例えば、電線・ケーブルにおいては、絶縁体と
してポリエチレン、架橋ポリエチレン、エチレン
―プロピレン共重合ゴム等が使用されている。こ
れらの絶縁体は可燃性であり、難燃性を付与する
ために絶縁体中にハロゲン化合物等の難燃剤を含
有させることが行われてきている。熱可塑性樹脂への難燃剤の添加は、樹脂成形体
のすぐれた電気的、機械的、化学的特性の犠牲を
伴なう上に、加工性、経済性の上でも好ましいも
のではない。このため、絶縁体へは難燃剤を含有させない
か、含有させてもわずかとして、保護シースの難
燃性を強化することが検討されている。かかる保護シースに要求される特性としては、
難燃性は勿論のこと、火災時の熱によつて軟化溶
融しないと共に断熱性にすぐれていることがあげ
られ、これら特性を満足するには、火災時の熱に
よつて強固な発泡炭化層を形成することが最善と
いえる。火災時の熱によつて発泡炭化層を形成する樹脂
組成物は種々提案されているが、内部を十分に保
護できるような発泡炭化層を形成できる樹脂組成
物はまだ得られてない状況にある。本発明は上記に基いたものであり、難燃性を有
し、しかも接炎時には強固な発泡炭化層を形成で
きる難燃性樹脂組成物の提供を目的とするもので
ある。［発明の概要］発泡炭化層の形成は特に可燃性材料を主体とし
た構成の電線・ケーブルにおいて重要であり、発
泡層の形成により熱を遮断し、内部の可燃性樹脂
の温度上昇による軟化、液化、ガス化等を防止す
る。この発泡炭化層は接炎によつてヒビ、ワレ、
クラツク等を発生してはならず、また落下によつ
て欠落することも不可である。発泡炭化層が長時
間の炎との接触でも形状を保持続けるためには、
速やかに炭化物になることが重要である。かくして、本発明は、ポリ塩化ビニル100重量
部に対し、エチレン―酢酸ビニル共重合体を30〜
120重量部、亜鉛化合物を0.5〜30重量部、アクリ
ル酸および／またはメタクリル酸の化合物を0.5
〜20重量部、およびアンチモン、モリブデン、ケ
イ素、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム
の酸化物、水酸化物あるいは炭酸塩から選ばれた
１種または２種以上を５〜150重量部含有する難
燃性樹脂組成物を提供するものである。本発明におけるポリ塩化ビニルとしては、ホモ
ポリマは当然のこととして、塩化ビニルを主体と
する共重合体、例えば塩化ビニルとエチレン―酢
酸ビニル、エチレン―エチルアクリレート、塩素
化ポリエチレン、ポリウレタン等とのグラフト共
重合体、あるいは塩化ビニルとエチレン、プロピ
レン、酢酸ビニル等との共重合体であつてもよ
い。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重量％以上で、メルトインデツ
クスが15以下のものが特に好ましい。もちろん、
エチレン―酢酸ビニルを主体とするもの、例えば
Dupont社から市販されている商品名エルバロイ
等もこれに含まれる。エチレン―酢酸ビニル共重合体は接炎時の温度
上昇により軟化し、同時に生じる分解ガスにより
発泡化を助けるもので、塩化ビニル100重量部に
対し30〜120重量部とする必要があり、30重量部
未満では発泡が不十分となり、120重量部を越え
ると引張り特性等の機械特性が低下する。これら２種のポリマの組み合わせは、接炎時の
ポリマの炭化性、溶融粘度、ガス化性、発泡性お
よびその他特性の微妙なバランスの上に成立つも
ので、発泡炭化断熱層の形成に不可欠の組み合わ
せである。亜鉛化合物は、ポリ塩化ビニルの良好な脱塩化
水素剤、すなわち、炭化触媒作用をもつものであ
り、離脱した塩化水素が難燃性付与や発泡用ガス
として有効な働きをすると同時に、脱塩化水素後
のポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレンを炭化す
る。亜鉛化合物としては、炭酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、
リン酸亜鉛、ピロメリツト酸亜鉛等があげられ、
その含有量はポリ塩化ビニル100重量部に対して
0.5〜30重量部とする必要があり、0.5重量部未満
では脱塩化水素作用が不十分であり、30重量部を
越えると押出加工性が悪化する。アクリル酸および／またはメタクリル酸の化合
物は、例えばメタクリル酸メチル等であり、具体
的には三菱レイヨン社から市販されている商品名
メタブレンＰ、メタブレンＬ等で知られている。
これらメタブレンはポリ塩化ビニル用の加工助剤
や高分子量滑剤として広く認められているが、本
発明者はこれらの化合物が接炎時の発泡炭化層の
形成に極めて特異な挙動を示すことを認めた。すなわち、これら化合物を添加した場合としな
い場合とでは、200℃以上の発泡炭化層の形成期
において、発泡セルの形成に著しい差のあること
を認めた。アクリル酸および／またはメタクリル酸の添加
量は特に限定しないが、ポリ塩化ビニル100重量
部に対して0.5〜20重量部の範囲が特に有効であ
る。アンチモン、モリブデン、ケイ素、アルミニウ
ム、マグネシウム、カルシウムの酸化物、水酸化
物あるいは炭酸塩としては、三酸化アンチモン、
三酸化モリブデン、三酸化ケイ素、水酸化アルミ
ニウム、酸化アルミナ、水酸化マグネシウム、炭
酸マグネシウム、炭酸カルシウム等があげられ、
これらは１種または２種以上組み合わせて使用さ
れる。また、クレーやタルクのように酸化アルミ、酸
化ケイ素、酸化マグネシウムといつた酸化物の集
合からなるものも当然範囲に含まれる。これらは無機化合物であり、燃焼時にはその大
部分は殆んど変化なしに炭化物中にそのまま残
り、ポリマからの炭化物と組み合わさつて燃焼後
に強固な残さ膜を形成する。上記化合物の添加量は特に限定するものではな
く多い程よいが、他の物性との兼ね合いを考える
と、ポリ塩化ビニル100重量部に対して５〜150重
量部が好ましい範囲である。本発明においては、上記各種成分以外に可塑
剤、安定剤、滑剤、難燃剤、充填剤、酸化防止
剤、着色剤等を加えてもよい。更に、多官能モノ
マを加え、遊離基発生剤やエネルギツチ線を応用
して架橋三次元化し、耐熱変形性等の改良をはか
ることも可能である。本発明の組成物は、電線・ケーブルの可燃性絶
縁体またはシースの保護材として特に有効である
が、その他の可燃性製品の保護材としても使用で
きる。この組成物を保護材として使用する場合に
は、可燃性製品外周に直接押出等により成形して
もよく、またテープ、チユーブ等に成形してから
可燃性製品に適用してもよい。［実施例および比較例］第１表の各例に示すような配合割合でもつて組
成物を調製した。次に、直径５mmの銅線に絶縁体として架橋ポリ
エチレンを厚さ1.2mmに設け、この外周に上記組
成物を厚さ１mmに押出被覆して電線を得た。得られた電線についての評価結果は第１表の下
欄に示す通りである。燃焼試験は、IEEE―383に基き、180cm以上延
焼すると不合格、180cm以内で消炎すれば合格と
判定される。また、燃焼後の発泡炭化層の形成状
況および強さについても観察した。

【表】

【表】［発明の効果］以上の説明から明らかな通り、本発明の難燃性
樹脂組成物によれば、接炎時に発泡炭化して強力
な断熱層を形成できるようになり、極めて優れた
可燃性材料の保護効果を発揮するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポリ塩化ビニル100重量部に対し、エチレン
―酢酸ビニル共重合体を30〜120重量部、亜鉛化
合物を0.5〜30重量部、アクリル酸および／また
はメタクリル酸の化合物を0.5〜20重量部、およ
びアンチモン、モリブデン、ケイ素、アルミニウ
ム、マグネシウム、カルシウムの酸化物、水酸化
物あるいは炭酸塩から選ばれた１種または２種以
上を５〜150重量部含有することを特徴とする難
燃性樹脂組成物。