JPH01204945A - 耐熱性,難燃性組成物 - Google Patents

耐熱性,難燃性組成物

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JPH01204945A
JPH01204945A JP2918488A JP2918488A JPH01204945A JP H01204945 A JPH01204945 A JP H01204945A JP 2918488 A JP2918488 A JP 2918488A JP 2918488 A JP2918488 A JP 2918488A JP H01204945 A JPH01204945 A JP H01204945A
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清人 鈴木
Masaki Hasegawa
長谷川 正毅
Hideo Sunatsuka
砂塚 英夫
Akira Yoshino
明 吉野
Motohisa Murayama
村山 元久
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ハロゲン原子を含まず、燃焼時に発生する
ガスの毒性を可及的に低減させた低毒性の難燃性組成物
に関し、特に、耐外傷性、耐油性、耐寒性及び耐熱性の
優れた電線被覆用、あるいはシース用として好適な難燃
性組成物に関する。
〔従来の技術とその技術的課題〕
従来、難燃性電気絶縁電線シースとして、ふっ素樹脂及
びエラストマー、塩化ビニル樹脂、非架橋系ポリオレフ
ィン組成物、架橋系エチレン−酢酸ビニル樹脂組成物等
が広く知られている。
しかし、ふっ素樹脂及びエラストマーでは、その燃焼時
に人体に有害なふう化水素ガスを多量に発生するので毒
性指数が高く、また、塩化ビニル樹脂の場合には、ふっ
素樹脂と同様に、燃焼によって塩化水素ガスを発生して
人体に悪影響を及ぼすだけでなく、機械類(金属)を腐
食するので使用し難い、更に、耐外傷性、耐熱性及び耐
油性が要求される場合には、ベース樹脂として、−層柔
軟性に富み、分子量の大きい架橋エラストマーが望まれ
ている。
そのような架橋系エラストマーシース組成物として、架
橋したエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)組
成物が提案されているが1例えば。
脆化温度が劣るという耐寒性に問題があり、寒冷地での
使用には不適切である。また、ハロゲンを含まない非架
橋ポリオレフィンシースも知られているが、特に耐熱性
及び耐油性が劣り、シースとしての使用が大きく制限さ
れる。
更に、エチレン、メチルアクリレート及び重合性有機カ
ルボン酸類を重合して得られる三元共重合体及びアクリ
ル系エラストマーに金属水酸化物等の難燃剤を加えたも
のも提案されている。しかし、このような配合系に、補
強性フィラーとして、例えば、カーボンやシリカ微粉末
の適量を添加しただけでは、抗張力、伸び、引裂強度及
び硬度等の機械的特性のすべてを向上させることは不可
能であり、また、それらの多量の添加は電気絶縁抵抗の
低下をもたらし、シリカの場合には、特にスチームとの
接触時の低下傾向が著るしいので、補強性フィラーとし
ての添加は採用し難い。
本発明者らは、電線被覆用あるいはシース用組成物の上
記のような実情に鑑み、ノンハロゲン難燃性を有し、し
かも耐熱性、耐油性、耐寒性、低毒性及び耐外傷性を兼
ね備えた電気絶縁材料を開発すべく検討を重ねた。
従って、本発明の目的は、ハロゲン原子を含まず、上記
の物理特性を兼ね備えた電線被覆用等の難燃性組成物を
提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、上記目的を達成すべく、特にアクリル系
エラストマーに着目して、各種配合物について多くの実
験研究を重ねた結果、実用的に極めて望ましい組成物を
見出した。
すなわち、本発明は、エチレン、メチルアクリレート及
び重合性有機カルボン酸より成る架橋サイトモノマーを
重合して成る三元共重合体又はアクリル酸エステル類か
ら形成されたアクリル系エラストマーとエチレン−エチ
ルアクリレート共電・合体及びエチレン−酢酸ビニル共
重合体から選択される共重合体との20:1〜1:5の
混合重量割合の混合ベース樹脂に、該ベース樹脂100
重量部当たり、金属水酸化物70〜150重量部を配合
して成る耐熱性、難燃性組成物を提供する。
本発明の難燃性組成物におけるベース樹脂は。
実質的にエチレン、メチルアクリレート及び重合性を有
する有機カルボン酸の架橋サイト単量体を共重合して成
る三元共重合体又はアクリル系エラストマーと、エチレ
ン−エチルアクリレート系共重合体(ERA)及び/又
はエチレン−酢酸ビニル系共重合体(EVA)とを混合
して成る重合体類混合物を包含する。
本発明の組成物のベース樹脂に用いられる上記エチレン
−メチルアクリレート−重合性有機カルボン酸系三元共
重合体は、実質的にこれら三種の単量体成分から構成さ
れるが、本発明の目的、効果を阻害しない範囲で少量の
他の重合性単量体成分が導入されていてもよい、この三
元共重合単量体は、前記の如き機械的強度等を考慮する
とき、例えば、25〜94.:5〜65:1〜10の重
量範囲割合のの単量体構成比率の共重合体類が好ましく
用いられる。また、アクリル系エラストマーは、例えば
、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリ
レート、ブチル(メタ)アクリレート及び2−エチルヘ
キシル(メタ)アクリレート等のアクリル系単量体類を
重合して得られるエラストマー類である。
好ましいエラストマーは、メチル(メタ)アクリレート
ーエチルバメタ)、アクリレート共重合体である。
また、三元共重合体やアクリル系エラストマーに添加配
合されるエチレン−エチルアクリレート系共重合体(E
l!A)及びエチレン−酢酸ビニル系共重合体(EvA
)は、いずれもエチレンを主成分とする共重合体類であ
って、エチレン対エチルアクリレートでは、例えば、構
成比率が90〜60 : 10〜40のものが、また、
エチレン対酢酸ビニルでは、80〜55 : 20〜4
5重量範囲割合のものが好都合に用いられるが、更に少
量の他の重合成分を含んでいてもよい。
上記三元共重合体やアクリル系エラストマーに対するそ
れら共重合体類の配合は、少量の添加でもその量に見合
った添加効果は得られるが、実用的に望ましい混合割合
は、重量で20:1〜1:5である。添加される共重合
体の割合が20=1より小さいと組成物(成形物)の硬
度、抗張力、引裂力等の機械的特性が劣り、1:5より
大きくすると、柔軟性(耐外傷性)耐油性が劣り、添加
共重合体がEEAの場合には、難燃性も低下するので好
ましくない。実用的に望ましい混合重量割合は、10:
1〜2:1である。
本発明の組成物には、その成形物の耐熱性及び白化現象
を考慮すれば、上記のようなペース樹脂100重量部当
たり、金属水酸化物70〜150重量部が添加配合され
る5本発明の組成物に用いられる上記金属水酸化物とし
ては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム
、タルク等が包含されるが、水和アルミナとして知られ
る粉末状水酸化アルミニムが好ましく用いられる。かか
る金属水酸化物の添加量が70重量部未満では、充分な
難燃性が得られず、 150重量部を超えると機械的性
質が低下するのみならず1曲げ時に白化現象を起こし易
くなるので実用上好ましくない。実用的に望ましい添加
量は80〜130重量部である。
本発明の組成物には、更にカーボン及び/又は粉末状シ
リカを補強性フィラーとして添加することが極めて好ま
しいことも見出された。これらの補強性フィラーは、そ
Q粒子の形状及び大きさには特に制限はないが、微細で
可及的球状のものが好ましく用いられる。その添加量は
、補強効果や電気絶縁性を考慮して、ベース樹脂100
重量部当たり10〜50重量部が有利に採用される。好
ましい添加量は20〜40重量部である。補強用フィラ
ーの添加量が10重量部未満では、満足し得る補強効果
が得られず、逆に50重量部を超えると電気絶縁性が低
下する(シリカ含有物にあっては、スチーム処理後にお
いて著しい)ので不都合である。
また、本発明の組成物の低発煙性(低毒性)を特に考慮
する場合には、ll燃剤及び可塑剤として。
燃焼により多量の煙を発生する赤りん、りん酸エステル
類を使用することはできるだけ避けた方がよい。
更に、アクリル系エラストマー又はエチレン−メチルア
クリレート−重合性有機カルボン−二元共重合体に配合
される共重合体は、耐寒性を特に重視する場合には、耐
寒性の良好なEEAを用いることが好ましい。また、上
記エラストマーに添加される樹脂類は、El;A、EV
Aのほか、それらを変性した樹脂類も好適に使用できる
。また、架橋方法は、パーオキシド架橋に限らず、電子
線架橋等であってもよい。
〔実施例〕
次に、具体例により、本発明の特徴を更に詳細に説明す
る。
星處隻藍企旌         l1皿の ふっ素糸樹
脂        100(四ふっ化エチレン・六 ふっ化プロピレン系樹脂) ■pvc系 ポリ塩化ビニル樹脂      100可塑剤    
 50 充填剤     30 安定剤     4 ■非架橋ポリオレフィン系 エチレン−α−オレフィン共重合体100金属水酸化物
         120充填剤     25 ■架橋ノンハロゲン系。
EVA(VAZ8%)100 金属水酸化物         120充填剤    
 60 架橋剤     3 架橋助剤       2 ■ アクリル系エラストマー     100金属水酸化物
         130充填剤     50 架橋剤     3 架橋助剤       2 ■ アクリル系エラストマー     90EEA    
          10金属水酸化物       
  130充填剤     50 架橋剤     3 架橋助剤       2 (本発明組成物)5種   ■ ■ ■ [相] ■ア
クリル系エラストマ7 95 60 30 60 60
EEA           5 40 70 40 
40金属水酸化物     130 130 130 
100 150充填剤   5050505050 架橋剤   33333 架橋助剤    22222 実施例1〜5及び比較例1〜6 上記配合割合の各種組成物を調製し、それぞれの各種性
能を測定した。但し、上記組成物の配合例■以降のすべ
ての組成物には、それぞれ1重量部の酸化防止剤を添加
含有させた。
なお、それら各組成物を評価するための各種性能の測定
法及びそれぞれの評価方法は次のとおりである。
1、難燃性 JIS K 7201に規定された方法で酸素指数(○
工)を測定。
(評価)= OI値により次のように表示。
40以上・・・0 28〜40・・・0 28以下・・・× 2、毒性 ASTM E662のテストチャンバーを用いて輻射燃
焼時の燃焼ガスを検知管により測定。
なお、毒性指数は、燃焼ガス中の各種有害ガスの発生量
から次式によって毒性指数を算出した。
鵬 毒性指数=ΣCo/cf ただし、 C:特定ガスの濃度(ppm) m:燃焼試料重量(g) ■=チャンバーの体積(イ) Cf:各ガスの許容濃度(ppm) (人が30分そのガス中にさらされた時の致死濃度)主
要ガスのCf値は、次のとおりである。
Go、:10万(ppm)   G O: 4000 
(PPII)HCn : 500 (pp+s)   
HF : 100 (pp+m)(評価):酸素指数蝙
より次のように表示。
5以上・・・×  3〜5・・・Δ  3以下・・・0
3、耐外傷性 JIS K 6301. JIS Kε721及びJI
S K 6911等に規定された方法により硬度、抗張
力、引裂力を測定し、それらの総合で評価。
抗張力(kg/膿2)硬度(ショア)引裂力(kg/■
)(評価)0.8以上   80以上   5.5以上
   00.7〜0.8   70〜80   4.5
〜5.5   Δ0.7以下   70以下   4.
5以下   ×4、耐熱性 MIL C24640に規定された136℃×168時
間の熱老化試験を行った後の伸び残率(%)で評価。
(評価)70%以上・・・060〜70%・・・660
%以下・・・×5、耐油性 MIL C24640に規定されたオイルを用い、12
1℃×18時間の耐油性試験を行った後の伸び残率(%
)で評価。
(評価)70〜130%・・・○ それ以外・・・×6
、耐寒性 JIS K 6301等に規定された脆化試験により、
その50%破壊温度(’C)から評価。
(評価)−35℃以下・・・o−35℃〜−30℃・・
・Δ−30℃以上・・・×それぞれの組成物の各試験結
果を下掲第1表に纏めて゛示す。
第  1  表 難燃性 oo  o  oo  x  oooo。
毒性xx o oo o oooo。
耐外傷性oo  o  ox  o  oooo。
耐熱性 o Δ × Δ o Q 000 o 。
耐油性 0  Δ x  00 0 00000耐寒性
 0 Δ0〜Δ x oo〜Δ oooo。
〔発明の効果〕 上表より明らかなように、本発明の組成物(成形物)は
、次のような優れた諸効果を有する。
l)アクリル系エラストマー及びエチレンーメチルアク
リレート−重合性有機カルボン酸三元共重合体にEEA
及びEVA等の樹脂をブレンドすることにより、機械的
特性が向上する。
2)ノンハロゲン組成物であるため、人体に有害なハロ
ゲン化水素ガスを発生せず、低毒性である。
3)ニジストマータイプで、耐外傷性及び耐油性に優れ
ている。
4)アクリル系エラストマー及び上記三元共重合体自体
が耐熱性に優れているので、組成物の耐熱性が極めて高
い。
5)難燃性に優れ、延焼性が低い。
6) EVAエラストマー等の脆化温度(約−20℃)
に比べて一層改善された脆化温度(約−35℃)を有し
、耐寒性も極めて優れている。
7)低発煙性である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.エチレン,メチルアクリレート及び重合性有機カル
    ボン酸より成る架橋サイトモノマーを重合して成る三元
    共重合体又はアクリル酸エステル類から形成されたアク
    リル系エラストマーとエチレン−エチルアクリレート系
    共重合体及びエチレン−酢酸ビニル系共重合体から選択
    される共重合体との20:1〜1:5の混合重量割合の
    混合ベース樹脂に、該ベース樹脂100重量部当たり、
    金属水酸化物70〜150重量部を配合して成る耐熱性
    ,難燃性組成物。
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