JPH0476031A - 難燃性組成物 - Google Patents

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、電線被覆利として好適なＭ燃性のエチレン重
合体８Ｊ１成物に関１ろ。

〔従来の技術］ 電線被覆祠としては、Ｍ燃性であることが要求される。

そのため、従来まり面Ｊ熱性に優れたエチレン系重合体
からなる組成物が用いられており、またその難燃イ」Ｕ
ｊ力法としては、腐蝕性ハロうンガスを発生−１！ず発
煙が少ない水酸化アルミニラｌ１、水酸化マグネシウム
等の金属水和物を大部に配合し、場合によっては更に赤
リン、カーボン等の特定添加剤を併用することも行われ
ている。

しかし、エチレン系重合体をただ単に難燃化するだシ、
）であればそのよ・）な方法も有効ではあるが近時にお
いては難燃性であると同時乙こ他の特１１にも傍れてい
るごとが要求されるごとが多く、ごの場合従来の上記難
燃化方法でし、１充分に対応できなくなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、燃焼しても腐蝕性の有害なハロゲンガ
スを発生せず、ノンドリップ性であり、低発煙性であり
、且つ引張強さ、伸び、脆化温度、電気特性等にも優れ
た難燃性のエチレン系重合体組成物を提供することにあ
る。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明の課題は、（ａ）エチレン系重合体１００重量部
に対し、（１））金属水和物５０〜３００重量部、及び
（ｃ）アミドリン酸化合物５〜５０重量部とからなる組
成物によって、−層効果的には、上記（ａ）〜（ｃ）の
他にさらに（ｄ）金属酸化物を少なくとも０．５重量部
、（ｅ）チタン酸バリウム、タングステン粉、無水アル
キルナジック酸、及び高分子量非イオン系界面活性剤か
らなる群から選ばれた少なくとも１種少なくとも０．５
重量部、及び（ｆ）チタン系カップリング剤少なくとも
０．５重量部からなる群、即ち上記の（ｄ）〜（ｆ）の
群から選ばれた少なくとも１員、とからなる組成物によ
って達せられる。

（ａ）成分たるエチレン系重合体としては、高密度ポリ
エチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチ
レン、超低密度ポリエチレン等のポリエチレン、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルアクリレー
ト共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エ
チレン−メチルメタクリレ−１・共重合体、エチレン−
酢酸ビニルスチレングラフト共重合体、エチレン−エチ
ルアクリレート−スチレングラフト共重合体、エチレン
−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、エチ
レン−無水マレイン酸グラフト共重合体、エチレン−メ
タクリレート金属イオン共重合体、エチレン−プロピレ
ン共重合体、エチレンプロピレン−ジエン共重合体など
のエチレン共重合体等が例示される。これらエチレン系
重合体は、１種または２種以上で用いられる。共重合体
中におけるエチレン成分以外のコモノマー成分の含有量
は一般に１５〜４５重量％が適当である。ただしグラフ
トスチレンの含有量は１０〜３０重量％が適当である。

エチレン系重合体のうち、エチレン−酢酸ビニル共重合
体が難燃性の点から特に好ましいがこれに超低密度直鎖
状エチレン重合体、低密度直鎖状エチレン重合体、無水
マレイン酸共重合体のような接着性共重合体やグラフト
重合体をブレンドして用いることも好ましい。

（ｂ）成分たる水和金属酸化物としては、水酸化マグネ
シウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられ、好ましく
は水酸化マグネシウム、さらにステアリン酸、オレイン
酸、マレイン酸などの脂肪酸あるいはそれらの金属塩、
シリコン系、チタン系、あるいはその他のカップリング
剤、各種の有機高分子、無機高分子などで処理して耐水
性、耐二酸化炭素性、耐酸性などを改良した水酸化マグ
ネシウムが特に好ましい。就中、高純度で粒子径が均一
な水酸化マグネシウムが好ましい。

水和金属酸化物の配合量は、エチレン系重合体１００重
量部あたり５０〜３００重量部であり、好ましくは１０
０〜２００重量部である。その配合量が５０重量部未満
では難燃性に乏しく、３００重量部を超えると組成物の
引張り強さ、伸び、耐低温脆性が乏しくなったり、電気
絶縁性が低下する。

（ｃ）成分たるアミドリン酸化合物としては、白色で疏
水性が高くて高分子量のもの、特にＮ、Ｐの含有量が大
きいものが電気絶縁性の優れた組成物を得る観点から好
ましい。市販品としては、たとえば住人化学工業■製の
商品名「スミセーフＰＭＪ、太平化学産業■製の商品名
「クイエンＳ」が挙げられる。

アミドリン酸化合物の配合量が少ないと、難燃化効果が
乏しく、配合量が多過ぎると水和金属酸化物と同様、機
械特性への悪影響とともに吸収性が高くなるので好まし
くない。而してアミドリン酸化物の配合量は、エチレン
系重合体１００重量部あたり５〜５０重量部であり、好
ましくは１０〜３０重量部である。

本発明においては、上記の（ａ）〜（ｃ）成分の他に下
記の（ｄ）成分、（ｅ）成分、（ｆ）成分のうちの少な
（とも１員または２員以上を併用することが難燃性を高
め、且つ一層各種特性の面でバランスの良い組成物を得
る観点から好ましい。

（ｄ）成分たる金属酸化物としては、二酸化アンチモン
、二酸化アンチモン等の酸化アンチモン、酸化チタン、
酸化セリウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸
化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化ビスマス、Ｅ酸化第
二、鉄等の酸化鉄、マンガン亜鉛、マンガンニッケル、
などのソフトフェライト、酸化ネオジウム、酸化ザマリ
ウム、酸化ジスプロシウム、酸化マグネシウム、酸化亜
鉛、酸化イン）・リウＪ１、酸化アルミニウム、酸化テ
ルル、酸化リチウム、酸化ルヒノウム、酸化セリウム、
酸化へツリウム、酸化ストロンチウム、酸化ハリウｌ８
、酸化スカンジウム、酸化ランタン、酸化プラセオジム
、酸化ユウロピウム、酸化ガドリウム、酸化チルビラ１
１、酸化ポルミラ１１、酸化エルビラＪ・、酸化ツリウ
ム、酸化インテルビウム、酸化ルテチウム、酸化ハフニ
ウム、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンクル、酸
化りｌ−ｌム、酸化マンカン、酸化レニウＪ・、酸化ル
テニウト、酸化オスミウム、酸化′：ｚハルト、酸化ロ
ジウＪ１、酸化イジリＩシム、酸化ニッケル、酸化バラ
ノウム、酸化白金、酸化ガリウｊ９、酸化インジウム、
酸化ツリウム、ＩＩゲルマニウム、酸化セレンなどが挙
げられる。難燃効果は夫々若干の差があるが、特に酸化
タングステン、酸化ビスマス、酸化チタン、三酸化第二
鉄、酸化ガドリウムが効果的である。

これらの粉体粒子径は１〜１０／／ＩＮ程度がエチレン
系重合体の機械特性、成形性を維持する点から好ましく
、さらにソラン、チタンなどの表面処理を行うと良い。

金属酸化物の配合量が少ないと難燃化効果が少なく、配
合量が多過ぎると機械特性への悪影客と共に不純物によ
って耐熱老化、吸水性が劣ったり、比重が高くなる場合
があり好ましくない。金属酸化物の配合量は、エチレン
系重合体１００重量部あたり少な（とも０．５重量部で
あり好ましくは５〜３０重量部である。

（ｅ）成分として、チタン酸バリウム、タングステン粉
、無水アルキルナジック酸、及び高分子量非イオン系界
面活性剤からなる群から選ばれた少なくとも１種が用い
られる。これらは、エチレン系重合体１００重量部あた
り少なくとも０．５重量部、特に０．５〜２０重量部併
用することが好ましい。無水アルキルナノツク酸のＴｌ
ｊ版品としてはたとえば１」立化成丁業■社製の商品名
ｒｌｌＡｃ−Ｔ　Ｊが例示され、高分子量Ｊ１−イオン
系界而活性剤の市販品としてはたとえばアイソ−アイジ
ャパン０菊社製の商品名［ハイパーマー−１が例示され
る。

（ｂ）成分とし−（のチタン系カップリング剤としては
種々のものが使用できるが、前記の一形式Ｉ〜ＩＩ＋で
示されるもの、あるいＧ」−形式Ｉで示される少なくと
も１種と一形式■で示される少なくとも１種と一般弐■
で示される少なくとも１種との錯体が好ましい。

（Ｉン０）。Ｔｉ（ｃＯＯＴシ゛）、ｌ・・・・Ｉ（１
ン０）　、　Ｔｉ　（ＰＯＯ（ＯＲ’）２）。　　　　
・・・・・■（Ｙン０）　ＩＩＴｉ（ＯＲ’）□　　　
　　　　・　・・　　■１．１Ｌｌｎ式におい−Ｃ，Ｒ
，，Ｉｌ’　は炭素数１〜５０のアルキル基であり、ｍ
、ｎはチタン元素との結合数を示し、ｍ　＋　ｎ−２〜
ｌＯ１特に４である。

チタン系カップリング剤の具体例を示すと、たとえばイ
ソプロピルＩリイソステアロイルチタ不−１・、イソプ
ロピルトリス（ジ」クチルパイロボスフェーＨチタ不−
Ｉ−、イソプロビルトす（Ｎアミノエチル−アミノエチ
ル）チタ不＝１・、テトラオクチルヒス（＋−リゾシル
ポスファイｌ−）チタネーＩ・、テ１−ラ（２，２−ジ
アリルオキンメヂ月へ１ブチル）ビス（ジＩ・リゾシル
）ポスファイＩ・チタ不−Ｉ−、ビス（ジオクチルパイ
ロホスフェ−１−）オー）−ンアセテートチタネート、
ヒス（ジオクチルパイロホスフェ−１−）エチレン系重
合体Ｉ・、イソプロビルトリオククノイルチタ不−Ｉ〜
、イソプロピルノノタクリルイソステア口イルチタ不−
Ｉ・、イソプＬ１ピルトリオククノイルヂタ不−１・、
イソプＩ−１ビルトリトデシルヘンセンスルポニルヂク
不一ト、イソプロピルイソスラーアロイルジアクリルチ
タネート、イソプロビルトす（ジオクチルホスフエーＩ
・）チタネーＩ・、イソプし１ピルトリクミルフェニル
チタネーＩ・、テトライソプロピルヒス（ジオクヂルポ
スファイＩ・）チタネートなどが挙げられる。特に−形
式Ｉ及び・形式１１１で示されるものが好ましい。市販
品では、ト１本曹達＠）の［チタコートｊ、味の素ａ（
転）の「プレンアクト」が１んげられ、中でも日本曹達
■の「チタコートＪ　５１５２．５１５２　Ｐ、、５５
８１．０１５１等の炭素数が約２５前後のアルキル基を
有するものが好ましい。チタン系カップリング剤の配合
量が少ないとこれを使用する効果が乏しく、多過ぎると
機械強度、電気絶縁性、耐熱老化性が低下することがあ
る・ので注意□を要する場合がある。而してチタン系カ
ップリング剤の配合量は、エチレン系重合体１００重量
部に対し、少なくとも０．５重量部、好ましくは２〜１
０重量部である。

本発明の組成物は、未架橋でも実用可能であるが架橋し
ていることが好ましい。架橋することによって、耐熱変
形性、耐溶剤性、引張り強さ、伸びなどの各種特性が向
上する。

本発明の組成物は、電子線照射、パーオキサイドなどの
架橋剤を用いた化学架橋法、水架橋法、あるいはその他
の種々の架橋方法で架橋することができる。なかでも電
子線照射による架橋が好ましく、その場合の電子線量は
１０〜５０Ｍｒａｄ、特に１５〜２５Ｍｒａｄが好適で
ある。架橋□による組成物の熱変形性や引張り特性を一
層良くするために架橋助剤を併用することが好ましい。

架橋助剤としては、少なくとも２個のエチレン系不飽和
官能基を有するもの、たとえばトリメチロールプロパン
トリメタクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ト
リアリルトリメリテート、テトラアリロキシエタンなど
が好ましく用いられる。

架橋助剤を使用する場合、その配合量はエチレン系重合
体１００重量部あたり約０．１〜１０重量部、特に０．
５〜５重量部程度が適当である。

本発明の組成物にはその他必要に応してアセチレンブラ
ンク、ケソチェ゛ンブラック、サーマルブラック、ファ
ーネスブラック、等のカーボンブラック、スチール、銅
、アルミニウム等の金属繊維、耐熱性を向上させるため
にヒンダードフェノール系、メルカプトヘンズイミダゾ
ール系、アミン系、キノン系、リン系等の各種酸化防止
剤、銅害防止剤、あるいはその他ステアリン酸等の加工
助剤、着色助剤等の添加剤を通常配合してもよい。

本発明の組成物は、配合成分を混合することにより調製
することができる。得られた組成物は、押出加工性が良
好で、電子照射等により架橋することができる。

〔実施例〕

以下実施例及び比較例により本発明を一層詳細に説明す
る。

実施例１〜１３、比較例１〜２ 第１表に示す組成物をロールを用いて６０°Ｃで混練し
、ついでプレス成形し、ついで電子照射により架橋して
０．６ｍｍ厚の架橋シートを作成した。

実施例及び比較例１〜２の各シートにつき、垂直難燃性
、脆化温度、体積抵抗率、引張特性を評価した。試験方
法は引張特性は、ＡＳＴＭ　Ｄ　６３８、脆化温度はＡ
ＳＴＭ　Ｄ７４６　、体積抵抗率は八ＳＴＭ　０２５７
にでそれぞれ評価した。難燃性はＬＩＬ　５ｕｂｊｅｃ
ｔ　７５８に準じ、シートを垂直にした状態で着火し、
１５秒内に自己消火するものを合格とした。

〔以下、余白〕

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）エチレン系重合体１００重量部に対し、（
   ｂ）金属水和物５０〜３００重量部、及び（ｃ）アミド
   リン酸化合物５〜５０重量部とからなることを特徴とす
   る難燃性組成物。
2. （２）（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び、（ａ）エチレン系
   重合体１００重量部に対し（ｄ）金属酸化物少なくとも
   ０．５重量部とからなる第１請求項に記載の難燃性組成
   物。
3. （３）（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ａ）エチレン系
   重合体１００重量部に対し（ｅ）チタン酸バリウム、タ
   ングステン粉、無水アルキルナジック酸、及び高分子量
   非イオン系界面活性剤からなる群から選ばれた少なくと
   も１種少なくとも０．５重量部とからなる第１請求項に
   記載の難燃性組成物。
4. （４）（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び、（ａ）エチレン系
   重合体１００重量部に対し（ｆ）チタン系カップリング
   剤少なくとも０．５重量部とからなる第１請求項に記載
   の難燃性組成物。