JPH05295279A

JPH05295279A - 難燃性材料およびその用途

Info

Publication number: JPH05295279A
Application number: JP12417392A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Takaoka; 誠一高岡
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 1993-11-09

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シリカ充填シリコーン
オイルおよびポリイミド樹脂を添加する。

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
シウムの混合系に更にシリカ充填シリコーンオイルおよ
びポリイミド樹脂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、シリカ
充填シリコーンオイル５〜２０重量部、およびポリイミ
ド樹脂５〜２０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
ではシリカ充填シリコーンオイル、ポリイミド樹脂の配
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１μｍ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、シリカ充填シリ
コーンオイルおよびポリイミド樹脂が熱可塑性樹脂１０
０重量部に対し各々５〜２０重量部配合される。シリカ
充填シリコーンオイルおよびポリイミド樹脂は、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、配合量が上記範囲よ
りも少なすぎる場合および多すぎる場合は、いずれも添
加効果が得られないので好ましくない。

【００１２】このシリカ充填シリコーンオイルとしては
例えば、ＴＦＳ４６１０（東芝シリコーン社製）、ＳＦ
Ｒ１００（ＧＥ社製）等の市販品を使用できる。

【００１３】また、ポリイミド樹脂も従来から知られて
いるものを使用できる。例えば、特開昭６１−２４１３
２６号公報、特開平１−８７３０７号公報等にはピロメ
リット酸二無水物、３，３´，４，４´−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物、２，３，３´，４´−ビフェ
ニルテトラカルボン酸二無水物等の芳香族テトラカルボ
ン酸二無水物と、４，４´−ジアミノジフェニルエーテ
ル、３，３´−ジメチル−４，４´ジアミノジフェニル
エーテル等のジアミノ化合物を用いてポリイミド樹脂粉
末を製造する方法が開示されているので、これらの方法
によりポリイミド樹脂粉末を製造してこれを用いること
ができる。また、ポリイミド樹脂粉末はベスペルＳＰ−
１（デュポン社製）等の商品名で市販されているので、
これを入手して用いることもできる。

【００１４】本発明に係る難燃性材料は上記成分を必須
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。

【００１５】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と同様な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。

【００１６】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、シリカ充
填シリコーンオイルおよびポリイミド樹脂を必須成分と
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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】

【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。

【００２０】実施例密度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
水酸化マグネシウム粉末５０部、シリカ充填シリコーン
オイル（東芝シリコーン社製、商品名ＴＳＦ−４６１
０）５部、ポリイミド樹脂粉末（デュポン社製、商品名
ベスペルＳＰ−１）５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。

【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ＰＥを架橋する。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６３％の熱収縮性チューブ（試料１）を得た。

【００２２】更に、各成分の配合量を表１に示すように
設定すること以外は試料１の場合と同様に作業して、３
種類の難燃性材料および熱収縮製チュープ（試料２〜
４）を得た。

【００２３】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」、水酸化マグネ
シウムは「成分Ｂ」、シリカ充填シリコーンオイルは
「成分Ｃ」、ポリイミド樹脂粉末は「成分Ｄ」、老化防
止剤は「成分Ｅ」と表示した。また、引張強度の単位は
「ｋｇ／ｃｍ²」、伸びの単位は「％」である。

【００２４】（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。

【００２５】（酸素指数）ＪＩＳＫ７２０１に準じ
て測定する。

【００２６】

【００２７】比較例ＰＥ、水酸化マグネシウム粉末、シリカ充填シリコーン
オイル、ポリイミド樹脂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、５種類の難燃性材料および熱収縮性チュ
ーブ（試料５〜９）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。

【００２８】

【００２９】

【発明の効果】本発明は上記のように構成され、熱可塑
性樹脂と水酸化物の混合系に更にシリカ充填シリコーン
オイルおよびポリイミド樹脂を配合したので、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。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 79:08）

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、シリカ充填シリコーンオイル５〜２０
重量部、およびポリイミド樹脂５〜２０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、シリカ充填シ
リコーンオイルおよびポリイミド樹脂を必須成分とする
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。