JPH03137144A

JPH03137144A - 難燃性ゴム組成物

Info

Publication number: JPH03137144A
Application number: JP27484789A
Authority: JP
Inventors: Akira Morii; 森井　暁; Kiyoshi Nakayama; 清中山; Shunichi Fujimura; 俊一藤村
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1989-10-24
Filing date: 1989-10-24
Publication date: 1991-06-11

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）本発明は難燃性ゴム組成物に関し、更に詳しくは、発煙
性や機械的特性が従来に比べて著しく改善されていて、
電線やケーブルの外被または絶縁体、自動車用の各種部
品素材に用いて有効な難燃性ゴム組成物に関する。

（従来の技術）従来から知られている難燃性ゴム組成物としては、例え
ばクロロブレンゴムやクロロスルホン化ポリエチレンゴ
ム（ハイパロンゴム）のようなハロゲン原子を含むゴム
に、酸化アンチモン、またはデカブロモジフェニルエー
テルのようなハロゲン含有難燃剤と酸化アンチモンを配
合したものが最も一般的である。

（発明が解決しようとする課題）上記したゴム組成物はいずれもハロゲン原子を含んでい
るので高度の難燃性を有しているが、しかし燃焼時には
腐食性のガスが発生し、またその発煙量も多いという問
題がある。

一方、上記したような問題を起さないゴム組成物として
、ハロゲン原子を含まないポリオレフィン系合成ゴムに
水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムのような水和
金属酸化物系の難燃剤を配合した組成物が知られている
。

このゴム組成物の場合、高度の難燃性を実現するために
は、上記の水和金属酸化物系難燃剤モ多量に配合するこ
とが必要になる。しかしながら、水和金属酸化物を多量
に配合すると、ポリオレフィン系合成ゴムが本来備えて
いる優れた電気的特性や機械的特性が大幅に損なわれる
ことになる。

また、ポリオレフィン系合成ゴムは、燃焼時に溶融滴下
する傾向が強いが、上記した水和金属酸化物の配合のみ
ではこの欠点を解消できないという問題がある。

本発明は、ポリオレフィン合成ゴムをベースとする難燃
性ゴム組成物における上記した問題を解決し、高度の難
燃性と機械的特性を備え、しかも燃焼時に溶融滴下をす
ることがなく、かつ低発煙性である新規な難燃性ゴム組
成物の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段）上記した目的を達成するために、本発明においては、ポ
リオレフィン系合成ゴム１００重量部に、炭酸カルシウ
ムと炭酸マグネシウムとの複塩および塩基性炭酸マグネ
シウムから成る混合物を主体とする複合難燃剤を３０〜
３００重量部配合したことを特徴とする難燃性ゴム組成
物、また、ポリオレフィン系合成ゴム１００重量部に、
炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムとの複塩および塩基
性炭酸マグネシウムから成る混合物を主体とする複合難
燃剤３０〜３００重量部、ならびに、オルガノポリシロ
キサン樹脂１〜５０重量部を配合したことを特徴とする
難燃性ゴム組成物が提供される。

まず、本発明のベースゴムであるポリオレフィン系合成
ゴムとしては、従来から公知のものを使用することがで
き、例えば、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレ
ン−プロピレン−ジェンターポリマー、エチレン−酢酸
ビニルコポリマーエチレン−メチルアクリレートコポリ
マー、エチレン−エチルアクリレートコポリマーをあげ
ることができる。これらはそれぞれ単独で用いてもよい
し、また２種以上を適宜に組合わせて用いてもよく、更
には、他の熱可塑性樹脂を適量配合して用いてもよい。

これらの合成ゴムのうち、プロピレン含量が２０重量％
以上７０重量％未満であるエチレン−プロピレンコポリ
マーはとくに好適である。このコポリマーにおいて、プ
ロピレン含量が２０重量％未満の場合はその耐寒性が低
下し、また７０重量％以上になると引張り強度の不足が
認められる。エチレン−プロピレンコポリマーにおける
好ましいプロピレン含量は２５重量％以上５５重量％未
満である。

ゴム組成物の難燃性を一層向上せしめるという点からい
うと、用いる合成ゴムとしてはエチレン酢酸ビニルコポ
リマーを選択することが好ましい。この場合、酢酸ビニ
ル含量が３０重量％以上８０重量％未満のものが好適で
ある。酢酸ビニル含量が３０重量％未満のものは耐寒性
が低下し、また８０重量％以上のものはその引張り強度
や熱安定性に難点が生ずる。好ましい酢酸ビニル含量は
４０重量％以上６５重量％未満である。

また、これらのポリオレフィン系合成ゴムは、そのムー
ニー粘度（ＭＬ、＋４．１００℃）が１０〜！００のも
のを用いることが好ましい。ムーニ粘度が１０より小さ
い場合は、得られたゴム組成物の燃焼時に溶融滴下が起
り易く、また１００より大きい場合はゴム組成物の成形
加工が困難になるからである。とくに好ましいムーニー
粘度は２０〜９０である。

本発明の難燃性ゴム組成物は、上記したポリオレフィン
系合成ゴムに後述の複合難燃剤を所定量配合して調製さ
れる。

すなわち、用いる複合難燃剤は、炭酸マグネシウムと炭
酸カルシウムとの複塩および塩基性炭酸マグネシウムの
混合物を主体とする。

この複合難燃剤の一方の成分である複塩としては、例え
ば、ド０マイト（ＭｇＣａ（ＣＯ：１）２）ハンタイト
（ＭｇｚＣａ（Ｃ０３）４）をあげることができるが、
とくにハンタイトは好適である。このハンタイト（Ｈｕ
ｎｔｉｔｅ）は、組成式がＭｇｚＣａ（Ｃ０３）４で示
される白色の結晶体である他方の成分である塩基性炭酸マグネシウムすなわちハイ
ドロマグネサイト（Ｈｙｄｒｏｍａｇｎｅｓ　ｉ　ｔｅ
　）は、その組成式が例えばＭｇ４（Ｃｏ、）（ＯＨ）
、・３Ｈ！０またはＭｇ５（ＣＯ３Ｌ（０，Ｈ）ｔ・４
Ｈ７０などで示されるもので、水菱苦土石とも呼ばれる
ものである。

これらの混合物において、前者の割合が３０〜７０重量
％（したがって後者の割合が７０〜３０重量％）の範囲
であることが好ましい。複塩の割合が３０重量％未満の
混合物を用いた場合（したがって塩基性炭酸マグネシウ
ムが７０重量％より多い場合）は、得られたゴム組成物
を成形加工する際に、塩基性炭酸マグネシウムが有する
結晶水の脱水により発泡現象が起こり、押出成形品の外
観不良をもたらして不都合である。また逆に塩基性炭酸
マグネシウムの割合が３０重量％未満の混合物を用いた
場合は、得られたゴム組成物の難燃性が低下してしまう
。なお、これらの混合物には更にその他の炭酸塩や、ア
ルミニウム、鉄、カリウム。

ケイ素などを含む無機塩類が少量含まれていても差し支
えない。

混合物は、上記した各成分の粉末を上記割合で混合して
調製されるが、その場合、その粒径はポリオレフィン系
合成ゴムに対する分散性、および該粉末を配合したゴム
組成物の成形加工性、あるいは機械的特性を高めるとい
う点で微細であることが望ましい。このような点からす
ると、粉末の平均粒子径は０．５〜１．０μｍの範囲に
あることが好ましい。

この混合物に対しては、必要に応じて更に他の難燃剤を
配合しても差し支えない。とくに、水酸化マグネシウム
を配合すると、得られるゴム組成物の難燃税が一層向上
するので好適である。この場合の水酸化マグネシウムの
配合量としては、ポリオレフィン系合成ゴム１００重量
部に対し５０重量部以下に設定することが好ましい。、
５０重量部より多く配合すると、ゴム組成物の機械的特
性の低下を招くからである。

ゴム組成物の調製に当っては、上記した混合物をそのま
まポリオレフィン系合成ゴムに分散せしめてもよいが、
更には、ビニルエトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシランのようなシランカップリング
剤；イソプロピルトリ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、オレイン酸のよ
うな高級脂肪酸またはそれらの金属塩；などの表面処理
剤を用いて表面処理を施すと、混合物とポリオレフィン
系合成ゴム間の密着性が向上して得られたゴム組成物の
機械的特性が向上するので有効である。とくに、ステア
リン酸ソーダはゴム組成物の引張り強度を向上せしめて
有用である。

これらの表面処理剤は、ポリオレフィン系合成ゴムに混
合物である複合難燃剤を配合するときに同時に添加して
もよいが、しかし、予め混合物に一括して表面処理を施
し、その処理混合物をポリオレフィン系合成ゴムに配合
するという態様の方が、機械的特性の向上にとっては好
ましい。

なお、表面処理の方法については特に限定されるもので
はない。すなわち、混合物と表面処理剤をヘンシェルミ
キサーにて直接混合してもよく、また表面処理剤を一旦
溶媒に分散せしめてから、これを混合物と混合したのち
溶媒を揮発させる方法をとっても差し支えない。この場
合、溶媒としては水を用いることが好ましい。有害な廃
棄物を発生させることもなく、経済的にも有効であるか
らである。

表面処理剤の配合量としては、混合物１００重量部に対
し、０．３〜８重量部、好ましくは０．５〜５重量部で
ある。０．３重量部未満では表面処理が不充分であり、
８重量部を超えてもその効果は変わらなくなるためであ
る。

本発明のゴム組成物は、上記したようにして調製された
複合難燃剤とポリオレフィン系合成ゴムを混練すること
によって製造される。このときの両者の配合割合は、ポ
リオレフィン系合成ゴム１００重量部に対し、複合難燃
剤３０〜３００重量部に設定される。

複合難燃剤の配合割合が３０重量部未満の場合は、得ら
れたゴム組成物の難燃性は充分向上せず、また３００重
量部を超えるとその機械的特性が著しく低下してしまう
。複合難燃剤の好ましい配合量は、ポリオレフィン系合
成ゴム１００重量部に対し、５０〜２００重量部である
。

本発明が提供する他の難燃性ゴム組成物は、上記したゴ
ム組成物に更にオルガノポリシロキサン樹脂を配合した
ものである。後述するオルガノポリシロキサン樹脂の配
合によって、得られるゴム組成物においては、成形加工
性、成形品の外観の光沢、難燃性等の特性の向上がもた
らされる。

その場合のオルガノポリシロキサン樹脂の配合量は、ポ
リオレフィン系合成ゴム１００重量部に対し１〜５０重
量部の範囲に設定される。配合量が１重量部未満の場合
は、上記したような効果の発現は少なく、また５０重量
部を超えると実用に供し得るゴム物性が得にくくなるか
らである。好ましい配合量は、ポリオレフィン系合成ゴ
ム１００重量部に対し２〜３０重量部である。

用いるオルガノポリシロキサン樹脂は、その分子中に５
ｉＣｈ単位を育する分枝状ポリマーであって、更に、Ｒ
，Ｓ　ｉｏ単位やＲ５５ｉＯ＋／を単位などと組合され
たコポリマーであり、常温下において液状または固体状
になっている。

ここで、上記ＲｚＳｉＱ単位、Ｒ５５ｉＯ＋／ｚ単位な
どにおけるＲは、水素原子または有機基を表す。

有機基としては、アルキル基、好ましくはメチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基のような炭素数１〜４の
アルキル基；フェニル基のようなアリール基；ビニル基
、アリル基のようなアルケニル基；シクロペンタジェニ
ル基：３−メタクリロキシプロピル基；などから選ばれ
る任意の１種である。

本発明のゴム組成物は、必要に応じて更に、公知の補強
剤、増量剤、顔料、架橋剤、架橋促進剤。

老化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、軟化剤、加工助剤
を配合することもでき、また、ホウ酸塩。

酸化アンチモンのような他の難燃剤を本発明の目的を損
なわない範囲で配合してもよい。

また、本発明のゴム組成物においては、用いた合成ゴム
の種類に応じて有機過酸化物を配合して加熱架橋するか
、または電子線のような高エネルギー放射線を照射する
ことによって、架橋構造を導入することもできる。この
場合に用いる有機過酸化物としては、例えば、ジクミル
パーオキサイド、ジーｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド
、　ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２．５−
ジメチル＝２．５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）
ヘキサンをあげることができる。

（発明の実施例）実施例１〜５．比較例１〜６以下のようにして２種類の複合難燃剤Ａ、　Ｂを調製し
た。

鼠燃剋Δ ハンタイト５００ｇ、ハイドロマグネサイト５００ｇを
含む水スラリー５１と、ステアリン酸ソーダ４０ｇを含
む水溶液ｉｏｌとを混合し、７０６Ｃで１２０分間撹拌
した。撹拌液を濾過し、得られた濾取物を１１０℃で４
８時間乾燥したのち、ヘンシェルミキサーで粉砕して難
燃剤を得た。

この難燃剤は、ハシタイト５０重量％、ハイドロマグネ
サイト５０重量％の粉末１００重量部に対し、その表面
が３．５重量部のステアリン酸で被覆されているもので
ある。

１燃剋旦ハンタイト３５０ｇ、ハイドロマグネサイト３５０ｇ。

水酸化マグネシウム３００ｇを含む水スラリー５１を用
いたことを除いては、難燃剤Ａの場合と同様の処理を行
なった。

得られた難燃剤は、ハシタイト３５重量％、ハイドロマ
グネサイト３５重量％、水酸化マグネシウム３０重量％
から成る粉末１００重量部に対し、その表面が３．５重
量部のステアリン酸で被覆されているものである。

ロールミルを用いて、第１表に示した各成分を表示の割
合（重量部）で混和し、１７０℃で１０分間熱圧処理し
て、所定厚みのゴム組成物のシートにした。得られた各
シートにつき、下記仕様で特性を調べた。その結果を第
１表に示した。

引張り特性；厚み１ｍのシートを２０℃の恒温室内に１
日放置したのち、ＪＩＳ３号ダンベルでこれを打ち抜き、東洋ボールドウィン社製のテンシロンにより２００　ｍｍ／ｍｉ口の速度で引張り強さ（
ｋｇ／ｃｏ？）、延び率（％）を測定。

酸素指数　：厚み３ｍｍのシートを幅６．５１１１０１
．長さ１５０１１１０に打ち抜き、ＪＩＳに７２０１で規定する酸素指数試験法に準拠して測定。

：厚み２１ｍのシートをＵＬ９４規格で規定する垂直燃焼試験にかけて評価。

：厚み０．５　ｍｍのシートをＡＳＴＭＥ−６６２で規
定する発煙試験法（通称、ＮＢＳスモークチャンバー）にかけ、ノンフレーミング（ＮＦ）法により評価。

圧縮永久歪：厚み１２．７　ｍｍ、直径２９．０　ｍｍ
の試験片につき、Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ−６３０１で規定す
る方法に準拠し、圧縮率２５％、１５０℃、２２時間の条件下で測定。

（以下余白）燃焼性発煙性（発明の効果）以上の説明で明らかなように、本発明の難燃性ゴム組成
物は、高度の難燃性とともに優れた機械的特性を備え、
燃焼時には溶融滴下を全く起さず、１５かも低発煙性で
あり、その工業的価値は極めて高く、電線やケーブルの
外被または絶縁体、自動車の各種部品の素材としてその
有用性は顕著である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリオレフィン系合成ゴム１００重量部に、炭酸
カルシウムと炭酸マグネシウムとの複塩および塩基性炭
酸マグネシウムから成る混合物を主体とする複合難燃剤
を３０〜３００重量部配合したことを特徴とする難燃性
ゴム組成物。
（２）請求項１の難燃性ゴム組成物に、更にオルガノポ
リシロキサン樹脂を１〜５０重量部配合したことを特徴
とする難燃性ゴム組成物。