JPH05222294A

JPH05222294A - 難燃性材料およびその用途

Info

Publication number: JPH05222294A
Application number: JP5745292A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Takaoka; 誠一高岡
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1992-02-10
Filing date: 1992-02-10
Publication date: 1993-08-31

Abstract

(57)【要約】【目的】熱可塑性樹脂に水酸化アルミニウムや水酸化
マグネシウムを配合した難燃性材料をシート状、チュー
ブ状等に成形して電線、ケーブル等の被覆に用いられて
いるが、このものは水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウムの配合により伸びのような機械的特性が低下した
ものとなり易いので、これを防止しつつ難燃性をより向
上させる。【構成】熱可塑性樹脂に水酸化アルミニウムや水酸化
マグネシウムを混合した系に更にマイクロカプセル化シ
リコーンゴムを添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は難燃性材料、この材料か
ら成る優れた難燃性を有する成形体（熱回復性を有する
ことがある）に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、安全性に対する要求が種々の技術
分野で高まっている。例えば、原子力発電所、車両、電
子機器等に用いるケーブル、電線の被覆材には難燃化が
強く求められている。また、これら被覆材には燃焼した
場合でも有毒ガスを発生させないことも要求される。

【０００３】かような要求に応えるための難燃性材料と
して、熱可塑性樹脂に水酸化アルミニウムや水酸化マグ
ネシウムを配合したもの（「ポリファイル」１９９０．
４，５９〜６４頁）、あるいは熱可塑性樹脂に水酸化ア
ルミニウムおよびシリコーンゴムを配合したもの（「プ
ラスチックエージ」１９８７．１０，１３３〜１３７
頁）が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の難燃性材料
は電線、ケーブル等の被覆材として使用するに際し、シ
ート状、チューブ状等適宜の形状に成形して用いるが、
難燃性を維持するために比較的多量の水酸化アルミニウ
ムや水酸化マグネシウムを配合しており、このため成形
体の機械的特性が低下したものとなり、特に「伸び」の
小さなものとなり易い。電線、ケーブル等の被覆材とし
ての成形体における伸びは重要な特性であり、伸びの小
ささは重大な欠陥となることがある。

【０００５】例えば、熱収縮性を有する被覆材を望む場
合には、熱可塑性樹脂と水酸化アルミニウムや水酸化マ
グネシウムを混合してシート状、チューブ状等に成形
し、次いで該成形体を熱延伸した後、この延伸状態を保
持して冷却することにより熱収縮性を付与している。熱
延伸に供する成形体の伸びが小さいと延伸時に成形体が
破断し、熱収縮性被覆材が得られないことがあり、ま
た、例え熱収縮性成形体が得られても、その熱延伸の度
合いが低く、熱収縮率の小さなものとならざるを得な
い。熱収縮率の小さな被覆材は熱収縮力が小さくて、電
線、ケーブル等への密着力が弱く、被覆部への雨水の浸
透のような不都合を生じ易い。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は従来技術の有
する上記問題を解決するため鋭意研究の結果、熱可塑性
樹脂と水酸化アルミニウムおよび／または水酸化マグネ
シウムの二者混合系に更に特定状態のシリコーンゴムを
特定量添加することにより、機械的特性の低下を防止し
つつ難燃性をより向上させることができることを見い出
し、本発明を完成するに至った。

【０００７】即ち、本発明に係る難燃性材料は熱可塑性
樹脂１００重量部に対し、水酸化アルミニウムおよび／
または水酸化マグネシウム５０〜１００重量部、マイク
ロカプセル化シリコーンゴム１〜５０重量部が配合され
て成るものである。

【０００８】本発明において用いる熱可塑性樹脂は、従
来から難燃性材料の主成分として用いられているものが
そのまま使用でき、好ましい具体例として、ポリエチレ
ン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）
等を挙げることができる。

【０００９】また、この熱可塑性樹脂は酸変成されたも
のであってもよい。この酸変成とは熱可塑性樹脂に無水
マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カル
ボン酸をグラフト共重合せしめることを意味し、そのグ
ラフト率は、通常、約０．３〜５％であるが、これに限
定されるものではない。かような酸変成熱可塑性樹脂
は、例えば、ＥＶＡに無水マレイン酸をグラフト共重合
させたものが三井デュポンポリケミカル社から商品名Ｖ
Ｒ１０５として、ＥＥＡに無水マレイン酸をグラフト共
重合させたものが住化シーディエフ化学社から商品名Ａ
Ｘ８３９０として、ＰＥに無水マレイン酸をグラフト共
重合させたものが三菱油化社からモディックＥ−１００
Ｈとして市販されているので、これら購入して使用する
ことができる。

【００１０】本発明においては上記熱可塑性樹脂１００
重量部に対し、水酸化アルミニウムおよび／または水酸
化マグネシウムが５０〜１００重量部配合される。これ
らは難燃性材料の難燃性に寄与するものであり、その配
合量が５０重量部未満では難燃性が不十分で実用性ある
材料が得られず、１００重量部を超えるような多量配合
では後述のマイクロカプセル化シリコーンゴムの配合に
もかかわらず得られる成形体の伸び特性の低下を生ずる
のでいずれも好ましくない。なお、これら水酸化物とし
ては、熱可塑性樹脂との分散性の観点から平均粒径約１
μｍ以下で且つ比表面積が５ｍ²／ｇ以上（ＢＥＴ法に
よる測定値）の粉末を用いるのが好適であることが判明
している（ただし、これに限定されるものではない）。

【００１１】本発明においては更にマイクロカプセル化
シリコーンゴムが熱可塑性樹脂１００重量部に対し１〜
５０重量部配合される。マイクロカプセル化シリコーン
ゴムは熱可塑性樹脂への水酸化物の配合による機械的特
性の低下を防止するために添加するものであり、熱可塑
性樹脂１００重量部に対し５０重量部を超えるような多
量添加は機械的特性の低下を招くので好ましくない。

【００１２】このマイクロカプセル化シリコーンゴムは
シリコーンゴム粉末と適当なカプセル壁材料を用意し、
ハイブリダイゼーション法により、該粉末をカプセル壁
材料で包むことにより得ることができる。シリコーンゴ
ム粉末としては、トレフィルＥ（東レ・ダウコーニング
社製）等の市販品を使用でき、カプセル壁材料としては
フィルムドシリカ、アエロジル２００（日本アエロジル
社製）、湿式法シリカＦＫ３２０（日本アエロジル社
製）等の市販品を使用できる。また、ハイブリダイゼー
ション法は例えば、「微粒子設計」（１９８７．７．１
５，工業調査会発行、１４８〜１８８頁）において紹介
されており、各種物品のマイクロカプセル化に適用され
ている方法である。

【００１３】本発明に係る難燃性材料は上記３成分を必
須成分とするものであるが、所望により更に老化防止
剤、充填剤、着色剤等の添加剤を適量配合することもで
きる。

【００１４】本発明の難燃性材料はこれら成分を混合し
た粉末状、粒状等であってもよいが電線、ケーブル等へ
の被覆剤として使用し易くするために、溶融押出法のよ
うな一般の熱可塑性樹脂の成形法によりシート状、チュ
ーブ状等所望の形状に成形したものであってもよい。そ
して、この成形体は熱回復性（熱収縮性または熱拡大
性）を有するものであってもよい。

【００１５】熱可塑性樹脂やゴムから成る成形体に熱収
縮性を付与する方法としては、例えば、成形体の構成成
分である熱可塑性樹脂やゴムを架橋し（化学架橋、放射
線架橋等）、次いでこの成形体を熱延伸し、この延伸状
態を保持して冷却する方法が知られている。従って、本
発明に係る熱収縮性成形体も熱可塑性樹脂、水酸化アル
ミニウムおよび／または水酸化マグネシウム、マイクロ
カプセル化シリコーンゴムを必須成分として含む難燃性
材料から成る成形体に上記方法を適用して得ることがで
きる。

【００１６】本発明に係る難燃性材料から成る成形体は
その配合、成形法等によって変わるが、伸びが最大約１
０００％程度のものがあり、熱収縮性を付与する際の延
伸率もこれに応じて大きく、例えば、２００％程度に設
定することも可能である。この高延伸率に対応して、７
０％程度の大きな熱収縮率を有する熱収縮性成形体を得
ることができる。これに対し、前記従来の難燃性材料か
ら成る成形体の伸びは４００％程度と思われ、従って、
熱延伸時の延伸率もせいぜい１００％程度であり、これ
によって得られる熱収縮性成形体の熱収縮率は５０％程
度と小さなものである。

【００１７】また、熱可塑性樹脂またはゴムから成る成
形体に熱拡大性を付与する方法も既に知られている。そ
の具対例としては、例えば、熱可塑性樹脂またはゴムか
ら成る成形体を架橋した後熱縮小し（成形体をチューブ
状である場合はこれを該成形体よりも径の小さな金属管
内に引き込む等して）、縮小状態を維持して冷却する方
法を挙げることができる。従って、本発明の熱拡大性成
形体も難燃性材料から成る難燃性材料から成る成形体に
この方法を適用して得ることができる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。なお、実施例および比較例における各成分の配合
量を示す「部」は全て「重量部」である。

【００１９】実施例１密度０．９１８のＰＥペレット１００部、平均粒径１．
０μｍ、比表面積５．５ｍ²／ｇ（ＢＥＴ法による）の
水酸化アルミニウム粉末５０部、粒径５μｍのマイクロ
カプセル化シリコーンゴム粉末１部および老化防止剤イ
ルガノックス１０１０（チバ・ガイギー社製）２部を温
度１５０℃の熱ロールで混練りして難燃性材料を得る。

【００２０】なお、マイクロカプセル化シリコーンゴム
は粒子化シリコーンゴム（トレフィルＥ−６００）とフ
ィルムドシリカ（アエロジル２００）を材料とし、ハイ
ブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所製、ＮＨ
Ｓ−Ｏ型）でシリコーンゴム粒子をフィルムドシリカで
包んでマイクロカプセル化する方法で得た。

【００２１】この難燃性材料を溶融押出法により内径１
０ｍｍ、肉厚１ｍｍのチューブ状に成形し、１０Ｍｒａ
ｄの電子線を照射して架橋する。そして、これを１３０
℃の温度でその内径が２５ｍｍになるように径方向に熱
延伸し（延伸率１５０％）、この延伸状態を維持したま
ま水中に浸漬して冷却し、肉厚０．５ｍｍ、熱収縮率６
３％の熱収縮性チューブ（試料１）を得た。

【００２２】実施例２ＰＥ、水酸化アルミニウム粉末、マイクロカプセル化シ
リコーンゴム粉末および老化防止剤の配合量を下記の表
１に示すように設定すること以外は実施例１と同様に作
業して、５種類の難燃性材料および熱収縮性チューブ
（試料２〜６）を得た。

【００２３】実施例３水酸化アルミニウム粉末に代え、平均粒径１．０μｍ、
比表面積５．５ｍ²／ｇの水酸化マグネシウム粉末を用
いること以外は実施例３と同様に作業して熱収縮性チュ
ーブ（試料７）を得た。

【００２４】これら熱収縮性チューブについて、下記要
領にて性能試験を行い、得られた結果を表１に示す。な
お、表１中において、ＰＥは「成分Ａ」、水酸化アルミ
ニウム（試料１〜６の場合）および水酸化マグネシウム
（試料７の場合）は「成分Ｂ」、マイクロカプセル化シ
リコーンゴムは「成分Ｃ」、老化防止剤は「成分Ｄ」と
して表示した。また、引張強度の単位は「ｋｇ／ｃ
ｍ²」、伸びの単位は「％」である。

【００２５】（引張強度および伸び）ＪＩＳＣ２１
３２に準じ３号ダンベルにより打ち抜いてシート状試験
片を作り、温度２５℃、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎの
条件でショッパー型引張試験機により測定する。

【００２６】（酸素指数）ＪＩＳＫ７２０１に準じ
て測定する。

【００２７】

【００２８】比較例１ＰＥ、水酸化アルミニウム粉末、マイクロカプセル化シ
リコーンゴム粉末および老化防止剤の配合を下記表２に
示すように設定すること以外は実施例１と同様に作業し
て、４種類の難燃性材料および熱収縮性チューブ（試料
８〜１１）を得た。これら熱収縮性チューブの性能を表
２に併記する。

【００２９】比較例２シリコーンゴム粉末としてマイクロカプセル化されてい
ないもの（市販品）を使用すること以外は試料３と同様
に作業して、難燃性材料および熱収縮性チューブ（試料
１２）を得た。このチューブの性能を表２に併記する。
なお、表２中においてマイクロカプセル化されていない
シリコーンゴムは「成分Ｅ」として表示した。

【００３０】

【００３１】

【発明の効果】本発明は上記のように構成され、熱可塑
性樹脂と水酸化物との二者混合系に更にマイクロカプセ
ル化シリコーンゴムを配合したので、実施例にも示した
如く機械的特性の低下を防止できると共に難燃性をより
向上できる特徴がある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂１００重量部に対し、水酸
化アルミニウムおよび／または水酸化マグネシウム５０
〜１００重量部、マイクロカプセル化シリコーンゴム１
〜５０重量部が配合されて成る難燃性材料。
【請求項２】熱可塑性樹脂、水酸化アルミニウムまた
は水酸化マグネシウムの少なくとも一方、およびマイク
ロカプセル化シリコーンゴムを必須成分とする難燃性材
料から成る成形体。
【請求項３】熱回復性を有する請求項２記載の成形
体。