JPH0753787A - 難燃オレフィン系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オレフィン系樹脂を主成分として、ハロゲン
化物を含まないで、耐摩耗性の低下を来すことなく、か
つ機械的な強度、伸び性を低下させることなく、従来の
ポリ塩化ビニル樹脂組成物の難燃性と同等以上の難燃性
を持たせる。 【構成】 オレフィン系樹脂に金属水和物を混合してな
る難燃オレフィン系樹脂組成物に、ホウ酸マンガンを配
合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機器用、自動車用電線
の絶縁材として用いられる熱可塑性樹脂組成物に係り、
特に、機器用、自動車用に用いられる薄肉系の絶縁電線
の絶縁材として所謂ノンハロ難燃コンパウンドを用い難
燃性・耐摩耗性を向上することのできる難燃オレフィン
系樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、優れた合成樹脂が安価に作られる
ようになり、成形のし易さ、耐久性の良さ等の面で、台
所用品等の日用雑貨品のあらゆる製品に用いられるに至
っている。特に、加熱により可塑性を呈し、これを冷却
すると固化し、またこれを再熱すれば再び可塑性を呈す
る熱可塑性樹脂組成物が使われている。また、この熱可
塑性樹脂組成物は、耐水性に優れているところから地中
埋設用の土木シートに用いられる。他面、この熱可塑性
樹脂組成物は、電気的性質にすぐれ誘電率が小さく誘電
損が少ないため、絶縁体やシースとして導体や絶縁電線
の上に被覆して形成される絶縁電線・ケーブル等に用い
られている。

【０００３】従来、熱可塑性樹脂組成物として、耐電圧
及び絶縁抵抗が比較的高く、生産コストが低いところか
らポリ塩化ビニル樹脂組成物が多く用いられている。ま
た、このポリ塩化ビニル樹脂組成物は、単独で難燃性に
優れている。

【０００４】ところが、このようなポリ塩化ビニル樹脂
組成物を用いた従来の熱可塑性樹脂組成物にあっては、
例えば、焼却廃却処分するために電線・ケーブルを燃焼
すると、ポリ塩化ビニル樹脂組成物から塩化水素ガスが
発生する。この塩化水素ガスは、腐食性ガスであり、有
害であるという問題点を有している。

【０００５】そこで、近年、ハロゲン化物を用いない絶
縁体としてポリエチレン等のオレフィン系樹脂組成物を
自動車のワイヤハーネス等、高温を発する箇所の電線・
ケーブルの絶縁体に用いる試みがなされている。このオ
レフィン系樹脂組成物は、単独では難燃性がないため、
水酸化マグネシウム等の金属水和物を混合して難燃性を
持たせている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなオレフィン系樹脂組成物を主体とした絶縁体は、高
度な難燃特性を得るために、水酸化マグネシウム等の金
属水和物を多量に混合する必要がある。ところが、水酸
化マグネシウム等の金属水和物を多量に混合すると機械
的衝撃に対する耐摩耗性が低下するという問題があり、
耐摩耗性の低下を抑えようとすると混入する水酸化マグ
ネシウム等の金属水和物の量を少なくしなければならな
い。ところが、水酸化マグネシウム等の金属水和物の配
合量を少なくすると、高度な難燃特性を得ることができ
ない。例えば、自動車用のワイヤハーネスの絶縁体等、
その使用目的によっては耐摩耗性よりも難燃性に重点を
置かねばならない場合もある。この難燃性をオレフィン
系樹脂を主成分とする絶縁体を用いた場合にも、従来の
ポリ塩化ビニル樹脂組成物を絶縁体に用いた場合の難燃
性と同等にするには、オレフィン系樹脂に水酸化マグネ
シウム等の金属水和物を大量に混合しなければならな
い。ところが、オレフィン系樹脂でポリ塩化ビニル樹脂
組成物同様の難燃性を得ようと、金属水和物を大量に配
合すると、耐摩耗性が著しく低下してしまうという問題
点を有している。

【０００７】本発明は、オレフィン系樹脂を主成分と
し、ハロゲン化物を含まず、耐摩耗性の低下を来すこと
なく、機械的な強度、伸び性を低下させることなく、従
来のポリ塩化ビニル樹脂組成物の難燃性と同等以上の難
燃性を持たせることのできる難燃オレフィン系樹脂組成
物を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の難燃オレフィン系樹脂組成物においては、
オレフィン系樹脂に金属水和物を混合してなる難燃オレ
フィン系樹脂組成物に、ホウ酸マンガンを配合して構成
したものである。

【０００９】そして、上記目的を達成するために、本発
明の難燃オレフィン系樹脂組成物においては、オレフィ
ン系樹脂１００重量部に、金属水和物を４０〜１２０重
量部、ホウ酸亜鉛を０〜３０重量部、ポリリン酸アンモ
ニウムを０〜３０重量部、ホウ酸マンガンを５〜５０重
量部配合して構成したものである。

【００１０】さらに、上記難燃オレフィン系樹脂組成物
に、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸又
は無水マレイン酸グラフトポリオレフィンを配合するの
が好ましい。

【００１１】そして、上記オレフィン系樹脂は、直鎖状
低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン
−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタク
リル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合
体、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンのいずれか１
種又は２種以上の混合物で構成するのが良い。

【００１２】さらに、上記金属水和物を、水酸化マグネ
シウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムのいず
れか１種又は２種以上の混合物で構成するのが好まし
い。

【００１３】本発明において、オレフィン系樹脂は、直
鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、超低密度ポ
リエチレン（ＶＬＤＰＥ）、エチレン−αオレフィン共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エ
チレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸
共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥ
Ａ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレ
ン（ＰＰ）等オレフィンポリマーである。金属水和物
は、オレフィン系樹脂に用いられる無機系難燃剤で、水
酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシ
ウム等が用いられる。この金属水和物をオレフィン系樹
脂に配合することによってオレフィン系樹脂が燃焼し難
くなり、燃焼した際に燃え殻を炭化させ保形性を持たせ
る作用を有している。この金属水和物の配合量を４０〜
１２０重量部としたのは、金属水和物の配合量が４０重
量部を下回ると、所望の難燃性（４５゜傾斜燃焼試験で
３０秒以内で消炎する）を得られないからであり、金属
水和物の配合量が１２０重量部を超えても難燃性に大き
な変化がない割に機械的強度の低下が大きくなるからで
ある。

【００１４】ホウ酸亜鉛もまた、ポリオレフィンの難燃
剤として使用される。このホウ酸亜鉛は、金属水和物に
加えて配合することによって、金属水和物の働きを助長
する作用を有している。このホウ酸亜鉛の配合量を０〜
３０重量部としたのは、ポリリン酸アンモニウムの配合
量と関係しており、金属水和物の配合量が最も多い場合
（１２０重量部）には、難燃性を強化するためにホウ酸
亜鉛の配合を必要としない（０重量部）が、金属水和物
の配合量を低く抑えた場合、ポリリン酸アンモニウムの
配合量に対応して配合する。ホウ酸亜鉛の配合量を３０
重量部としたのは、ポリリン酸アンモニウムの配合を０
重量部としたときに、所望の難燃性を得るに必要な最大
量である。

【００１５】本発明は、ホウ酸マンガンを配合する点に
特徴を有している。このホウ酸マンガンは、本発明者ら
の研究の結果、オレフィン系樹脂に難燃性を持たせると
共に、機械的強度、耐摩耗特性を向上する作用を有する
ことを見出した。すなわち、ホウ酸マンガンをオレフィ
ン系樹脂に配合することによってオレフィン系樹脂に配
合する金属水和物の配合量を少なくすることができるこ
とを見出した。このホウ酸マンガンの配合を５〜５０重
量部としたのは、ホウ酸マンガンの配合量が５重量部を
下回ると、金属水和物の配合量を少なくなっているため
に所望の難燃性（４５゜傾斜燃焼試験で３０秒以内で消
炎する）を得られないからであり、ホウ酸マンガンの配
合量が５０重量部を超えても、難燃性の向上が見られな
いのと、ホウ酸マンガンの配合量が５０重量部を超えて
も、金属水和物の配合量をこれ以上少なくすることがで
きないからである。

【００１６】このホウ酸マンガンに加えてポリリン酸ア
ンモニウムを配合すると、ポリリン酸アンモニウムを配
合しない場合よりも難燃性を高度にレベルアップするこ
とができ、ホウ酸マンガンに加えてポリリン酸アンモニ
ウムを配合すると水酸化マグネシウム等の金属水和物の
配合量を減少させてもその難燃性を高度に保つことがで
きる。これは、ポリリン酸アンモニウムのリン酸が、燃
焼時に反応して、電線に利用した場合に、絶縁体表面を
発生ガスによって覆い、絶縁体表面を酸素から遮断する
作用を有することによるものと考えられる。

【００１７】このポリリン酸アンモニウムの配合量を０
〜３０重量部としたのは、ホウ酸亜鉛の配合量と関係し
ており、金属水和物の配合量が最も多い場合（１２０重
量部）には、難燃性を強化するためにポリリン酸アンモ
ニウムの配合を必要としない（０重量部）が、金属水和
物の配合量を低く抑えた場合、ホウ酸亜鉛の配合量に対
応して配合する。ポリリン酸アンモニウムの配合量を３
０重量部としたのは、ホウ酸亜鉛の配合を０重量部とし
たときに、所望の難燃性を得るに必要な最大量である。

【００１８】なお、必要に応じて、強度性、伸び性、難
燃性、耐寒性等の物性を向上するためエチレン−エチル
アクリレート−無水マレイン酸又は無水マレイン酸グラ
フトポリオレフィンを配合する。

【００１９】

【作用】オレフィン系樹脂に金属水和物を混合してなる
難燃オレフィン系樹脂組成物に、ホウ酸マンガンを配合
して構成しているため、オレフィン系樹脂に難燃性の向
上のために配合されている金属水和物の量を従来の難燃
オレフィン系樹脂組成物よりも減らしても、従来のポリ
塩化ビニル樹脂組成物の難燃性と同等以上の難燃性を持
たせることのでき、しかも従来の難燃オレフィン系樹脂
組成物よりも耐摩耗性を向上することができる。また、
オレフィン系樹脂に金属水和物を混合してなる難燃オレ
フィン系樹脂組成物に、ホウ酸マンガンを配合して構成
される難燃オレフィン系樹脂組成物には、ハロゲン化物
が添加されていないため、電線の絶縁体に使用した場
合、火災が生じて絶縁体が燃焼しても毒性の強いガスを
発生することがなく、環境を汚染することがない。

【００２０】そして、これらの効果を得るためには、オ
レフィン系樹脂１００重量部に、金属水和物を４０〜１
２０重量部、ホウ酸亜鉛を０〜３０重量部、ポリリン酸
アンモニウムを０〜３０重量部、ホウ酸マンガンを５〜
５０重量部配合すればよい。さらに、オレフィン系樹脂
に金属水和物、ホウ酸マンガンを配合してなる難燃オレ
フィン系樹脂組成物に、エチレン−エチルアクリレート
−無水マレイン酸又は無水マレイン酸グラフトポリオレ
フィンを配合することによって、従来の難燃オレフィン
系樹脂組成物よりも耐摩耗性を向上することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係る難燃オレフィン系樹脂組
成物の具体的実施例について比較例、従来例と比較して
説明する。 実施例１ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）５０
重量部、エチレン−アクリル酸共重合体（メルトインデ
ックス０．４，ＥＡcot.１０％）５０重量部に対して、
無水マレイン酸グラフトポリオレフィン（具体的には、
三菱化成株式会社製 ノバテックＡＰ５２０Ｈ）５重量
部、水酸化マグネシウム（具体的には、協和化学株式会
社製 キスマ５Ａ）１２０重量部、ホウ酸マンガン（具
体的には、菊池色素株式会社製 ホウ酸マンガン）５重
量部を配合したものである。

【００２２】実施例２ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）１０
０重量部に対して、水酸化マグネシウム（具体的には、
協和化学株式会社製 キスマ５Ａ）８０重量部、ポリリ
ン酸アンモニウム（具体的には、住友化学株式会社製
スミセーフＰ）１０重量部、ホウ酸マンガン（具体的に
は、菊池色素株式会社製 ホウ酸マンガン）５重量部を
配合したものである。

【００２３】実施例３ 本実施例は、エチレン−アクリル酸共重合体（メルトイ
ンデックス０．４，ＥＡcot.１０％）１００重量部に対
して、水酸化マグネシウム（具体的には、協和化学株式
会社製 キスマ５Ａ）８０重量部、ポリリン酸アンモニ
ウム（具体的には、住友化学株式会社製 スミセーフ
Ｐ）５重量部、ホウ酸マンガン（具体的には、菊池色素
株式会社製 ホウ酸マンガン）１０重量部を配合したも
のである。

【００２４】実施例４ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）１０
０重量部に対して、無水マレイン酸グラフトポリオレフ
ィン（具体的には、三菱化成株式会社製 ノバテックＡ
Ｐ５２０Ｈ）１０重量部、水酸化マグネシウム（具体的
には、協和化学株式会社製 キスマ５Ａ）１００重量
部、ホウ酸亜鉛（具体的には、水澤化学株式会社製 Ｆ
ＲＣ−６００）１０重量部、ポリリン酸アンモニウム
（具体的には、住友化学株式会社製 スミセーフＰ）５
重量部、ホウ酸マンガン（具体的には、菊池色素株式会
社製 ホウ酸マンガン）１０重量部を配合したものであ
る。

【００２５】実施例５ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）５０
重量部、エチレン−アクリル酸共重合体（メルトインデ
ックス０．４，ＥＡcot.１０％）２０重量部、高密度ポ
リエチレン（ＨＤＰＥ、メルトインデックス０．３，密
度０．９５４）１０重量部に対して、無水マレイン酸グ
ラフトポリオレフィン（具体的には、三菱化成株式会社
製 ノバテックＡＰ５２０Ｈ）１０重量部、水酸化マグ
ネシウム（具体的には、協和化学株式会社製 キスマ５
Ａ）１００重量部、ポリリン酸アンモニウム（具体的に
は、住友化学株式会社製 スミセーフＰ）３０重量部、
ホウ酸マンガン（具体的には、菊池色素株式会社製 ホ
ウ酸マンガン）１５重量部を配合したものである。

【００２６】実施例６ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）５０
重量部、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ、メル
トインデックス１．０，ＶＡcot.３３％）５０重量部に
対して、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン（具体
的には、三菱化成株式会社製 ノバテックＡＰ５２０
Ｈ）３重量部、水酸化マグネシウム（具体的には、協和
化学株式会社製 キスマ５Ａ）８０重量部、ホウ酸亜鉛
（具体的には、水澤化学株式会社製ＦＲＣ−６００）３
０重量部、ホウ酸マンガン（具体的には、菊池色素株式
会社製 ホウ酸マンガン）１５重量部を配合したもので
ある。

【００２７】実施例７ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）５０
重量部、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ、メル
トインデックス１．０，ＶＡcot.３３％）５０重量部に
対して、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン（具体
的には、三菱化成株式会社製 ノバテックＡＰ５２０
Ｈ）３重量部、水酸化マグネシウム（具体的には、協和
化学株式会社製 キスマ５Ａ）８０重量部、ポリリン酸
アンモニウム（具体的には、住友化学株式会社製 スミ
セーフＰ）２０重量部、ホウ酸マンガン（具体的には、
菊池色素株式会社製 ホウ酸マンガン）２５重量部を配
合したものである。

【００２８】実施例８ 本実施例は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）４０
重量部、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、メルトインデ
ックス０．３，密度０．９５４）３０重量部に対して、
無水マレイン酸グラフトポリオレフィン（具体的には、
三菱化成株式会社製 ノバテックＡＰ５２０Ｈ）３０重
量部、水酸化マグネシウム（具体的には、協和化学株式
会社製 キスマ５Ａ）４０重量部、ホウ酸マンガン（具
体的には、菊池色素株式会社製 ホウ酸マンガン）５０
重量部を配合したものである。

【００２９】比較例１ 比較例１は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）５０
重量部、エチレン−アクリル酸共重合体（メルトインデ
ックス０．４，ＥＡcot.１０％）２０重量部、高密度ポ
リエチレン（ＨＤＰＥ、メルトインデックス０．３，密
度０．９５４）１０重量部に対して、無水マレイン酸グ
ラフトポリオレフィン（具体的には、三菱化成株式会社
製 ノバテックＡＰ５２０Ｈ）１０重量部、水酸化マグ
ネシウム（具体的には、協和化学株式会社製 キスマ５
Ａ）１３０重量部、ホウ酸亜鉛（具体的には、水澤化学
株式会社製 ＦＲＣ−６００）３５重量部、ポリリン酸
アンモニウム（具体的には、住友化学株式会社製 スミ
セーフＰ）３５重量部、ホウ酸マンガン（具体的には、
菊池色素株式会社製 ホウ酸マンガン）５５重量部を配
合したものである。

【００３０】比較例２ 比較例２は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）１０
０重量部に対して、水酸化マグネシウム（具体的には、
協和化学株式会社製 キスマ５Ａ）１３０重量部、ポリ
リン酸アンモニウム（具体的には、住友化学株式会社製
スミセーフＰ）３５重量部、ホウ酸マンガン（具体的
には、菊池色素株式会社製 ホウ酸マンガン）１０重量
部を配合したものである。

【００３１】比較例３ 比較例３は、エチレン−アクリル酸共重合体（メルトイ
ンデックス０．４，ＥＡcot.１０％）１００重量部に対
して、水酸化マグネシウム（具体的には、協和化学株式
会社製 キスマ５Ａ）３０重量部、ホウ酸マンガン（具
体的には、菊池色素株式会社製 ホウ酸マンガン）３重
量部を配合したものである。

【００３２】従来例１ 従来例１は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）１０
０重量部に対して、無水マレイン酸グラフトポリオレフ
ィン（具体的には、三菱化成株式会社製 ノバテックＡ
Ｐ５２０Ｈ）１０重量部、水酸化マグネシウム（具体的
には、協和化学株式会社製 キスマ５Ａ）１５０重量部
を配合したものである。

【００３３】従来例２ 従来例２は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）５０
重量部、エチレン−アクリル酸共重合体（メルトインデ
ックス０．４，ＥＡcot.１０％）５０重量部に対して、
無水マレイン酸グラフトポリオレフィン（具体的には、
三菱化成株式会社製 ノバテックＡＰ５２０Ｈ）５重量
部、水酸化マグネシウム（具体的には、協和化学株式会
社製 キスマ５Ａ）１２０重量部、ホウ酸亜鉛（具体的
には、水澤化学株式会社製 ＦＲＣ−６００）１０重量
部を配合したものである。

【００３４】従来例３ 従来例３は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）５０
重量部、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ、メル
トインデックス１．０，ＶＡcot.３３％）５０重量部に
対して、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン（具体
的には、三菱化成株式会社製 ノバテックＡＰ５２０
Ｈ）３重量部、水酸化マグネシウム（具体的には、協和
化学株式会社製 キスマ５Ａ）８０重量部を配合したも
のである。

【００３５】従来例４ 従来例４は、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ、メルトインデックス２．１，密度０．９２０）７０
重量部、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、メルトインデ
ックス０．３，密度０．９５４）３０重量部に対して、
水酸化マグネシウム（具体的には、協和化学株式会社製
キスマ５Ａ）１３５重量部を配合したものである。

【００３６】これらの実施例に基づく難燃オレフィン系
樹脂組成物のそれぞれについて、１．０ｍｍ厚のプレス
シートを作成し、引張強さ（ＭＰａ）、伸び（％）を測
定し、また、これらの実施例に基づく難燃オレフィン系
樹脂組成物のそれぞれを、０．４ｍｍ厚の絶縁体として
電線に被覆して自動車用低圧電線（ＡＶ線）を作成し、
スクレープ試験と、４５゜傾斜燃焼試験による難燃性
（消炎時間）を測定した。その比較結果が表１に示して
ある。

【００３７】また、これらの比較例に基づく難燃オレフ
ィン系樹脂組成物、及び従来例に基づく難燃オレフィン
系樹脂組成物のそれぞれについて、１．０ｍｍ厚のプレ
スシートを作成し、引張強さ（ＭＰａ）、伸び（％）を
測定し、また、これら比較例及び従来例に基づく難燃オ
レフィン系樹脂組成物のそれぞれを、０．４ｍｍ厚の絶
縁体として電線に被覆して自動車用低圧電線（ＡＶ線）
を作成し、スクレープ試験と、４５゜傾斜燃焼試験によ
る難燃性（消炎時間）を測定した。その比較結果が表２
に示してある。

【００３８】表 １ 表 ２ この表１、表２中の引張強さ（ＭＰａ）は、どの程度の
力（ＭＰａ）で引っ張ったときに引き千切れるかを示し
たものである。すなわち、この引張強さによって機械的
強度が判る。また、表１、表２中の伸び（％）は、一定
の力で引っ張って伸びる伸び具合を示したものである。
引張強さ（ＭＰａ）の目標値は、１０ＭＰａ以上で、伸
び（％）の目標値は、１２５％以上である。

【００３９】この表１、表２中のスクレープ試験は、図
１に示す如き要領で行われる。すなわち、７５０ｍｍに
切り取った試料１を台２の上に設けられている支持固定
具３に支持固定する。この支持固定具３に支持固定され
た試料１の絶縁体の上にメタルプランジャ４を接し、こ
のメタルプランジャ４を５０〜６０回／分の速さで１０
０ｍｍの往復運動をさせ、メタルプランジャ４の先端が
絶縁体を破り導体に接触するまでメタルプランジャ４の
往復運動を繰り返し行う。このメタルプランジャ４の先
端には、ＪＩＳ・Ｈ・５５０１（超硬合金）に規定され
たＧ種２号相当のタングステンカーバイトを使用したφ
０．４５±０．０１ｍｍの球５が取り付けられている。
また、メタルプランジャ４の後端には、７Ｎ（７１４
ｇ）の錘６が取り付けられている。したがって、メタル
プランジャ４が５０〜６０回／分の速さで１００ｍｍの
往復運動している間、メタルプランジャ４の先端の球５
には、７Ｎ（７１４ｇ）の荷重が掛かっている。

【００４０】また、支持固定具３に支持固定された試料
１の一端の導体１１とメタルプランジャ４とは、通電測
定器７を介して接続されている。この通電測定器７は、
試料１の絶縁体の上を７Ｎ（７１４ｇ）の荷重を掛けな
がらメタルプランジャ４を５０〜６０回／分の速さで１
００ｍｍの往復運動をさせることにより、メタルプラン
ジャ４の先端の球５の往復運動によって試料１の絶縁体
を摩耗させ、メタルプランジャ４の先端の球５が絶縁体
を破って導体に接触した時点を検出するものである。し
たがって、試料１の絶縁体の摩耗特性試験は、メタルプ
ランジャ４の先端の球５が試料１の絶縁体を破り試料１
の導体１１に接触するまでメタルプランジャ４の往復運
動をを５０〜６０回／分の速さで繰り返し行い、球５が
導体１１に接触した時点までの往復回数を測定すること
により行う。このスクレープ試験は、１つの試料１につ
いて１箇所の測定を行った後、この試料１を１００ｍｍ
移動して、時計方向に９０度回転させて固定し、再び同
様の試験を行い、再び同様の操作を行って再び試験を行
うということを４回行う。すなわち、１つの試料１に対
して４回測定して、各測定値の内の最も低い値をもって
当該試料の測定値とする。測定結果は、すべてメタルプ
ランジャ４の先端の球５を５０〜６０回／分の速さで１
００ｍｍの往復運動をさせて、往復を１回とし、絶縁体
が摩耗して球５が試料１の導体１１に接触した時点まで
の往復回数で表示してある。

【００４１】また、表１、表２中の４５゜傾斜燃焼試験
は、日本工業規格ＪＩＳＣ３００５の難燃試験を基本に
して、試料を４５゜傾斜させて行ったものである。すな
わち、図２に示すように、完成品（０．４ｍｍ厚の絶縁
体として電線に被覆して作成した自動車用低圧電線）か
ら採取した長さ約３００ｍｍの試料を、４５゜傾斜させ
て維持し、還元炎の先端を、試料の過端部の下側に、３
０秒以内で試料が燃焼を開始するまで当て、燃焼を開始
すると炎を静かに取り去り、その後の試料の燃焼の程度
を調べる。すなわち、炎を静かに取り去った後、独立し
て燃焼し始めた試料の燃焼が終了（消炎）するまでの時
間を調べたものである。すなわち、一旦独立して燃焼し
始めた試料を自然に放置することによって消炎するまで
の時間は、試料の難燃性を示し、消炎するまでの時間が
短いほど難燃性が高いことを示している。

【００４２】耐スクレープ性の目標値（ポリ塩化ビニル
樹脂組成物を絶縁体として用いた場合の規格値）は、３
００回で、４５゜傾斜燃焼試験の目標値（ポリ塩化ビニ
ル樹脂組成物を絶縁体として用いた場合の規格値）は、
炎を静かに取り去った後、消炎するまでの時間が３０ｓ
ｅｃ以内である。

【００４３】表１の実施例１〜実施例８は、引張強さが
１１．０〜１６．０ＭＰａ、伸びが２５０〜４００％、
耐スクレープ性が３００〜３７０回、４５゜傾斜燃焼試
験による難燃性が５〜２０秒といずれも目標値を上回っ
ている。これに対し、比較例１〜比較例３は、引張強さ
については、比較例３が１７．０ＭＰａと目標値（１０
ＭＰａ）を上回っているも、比較例１、比較例２が５．
０ＭＰａ、３．０ＭＰａといずれも目標値を大きく下回
っている。伸びについては、比較例３が４３０％と目標
値（１２５％）を上回っているも、比較例１、比較例２
が１０％、１５％といずれも目標値を大きく下回ってい
る。また、耐スクレープ性については、比較例３が４０
０回と目標値（３００回）を上回っているも、比較例
１、比較例２が５回、８回といずれも目標値を著しく下
回っている。４５゜傾斜燃焼試験による難燃性について
は、比較例１、比較例２が１秒、４秒と目標値（３０秒
以内）を上回っているも、比較例３が５０秒以上と目標
値を下回っている。また、従来例１〜従来例４は、引張
強さについては、従来例２が１３．０ＭＰａと目標値
（１０ＭＰａ）を上回っているも、従来例１、従来例
３、従来例４が９．５ＭＰａ、５．５ＭＰａ、８．５Ｍ
Ｐａといずれも目標値を下回っている。伸びについて
は、従来例１〜従来例３が、１２５％、２５０％、４３
０％と目標値（１２５％）を上回っているも、従来例４
が１０５％と目標値を下回っている。耐スクレープ性に
ついては、従来例２、従来例３が３３５回、３８０か回
と目標値（３００回）を上回っているも、従来例１、従
来例４が１８０回、１００回といずれも目標値を著しく
下回っている。４５゜傾斜燃焼試験による難燃性につい
ては、従来例１、従来例４が１０秒、１５秒と目標値
（３０秒以内）を上回っているも、従来例２、従来例３
が４０秒、５０秒以上と目標値を下回っている。

【００４４】実施例１と従来例２とを比較してみると、
その成分組成は、実施例１がホウ酸マンガンを５重量部
配合してホウ酸亜鉛を全く配合していないのに対し、従
来例２がホウ酸亜鉛を１０重量部配合してホウ酸マンガ
ンを全く配合していない点が異なるのみで、他の成分組
成は、全く同一である。この実施例１と従来例２の試験
結果をみると、引張強さは、実施例１、従来例２共に１
３．０ＭＰａと同一であり、伸びは、実施例１、従来例
２共に２５０％と同一の結果が出ている。

【００４５】また、耐スクレープ性は、実施例１が３３
０回で、従来例２が３３５回とほぼ同じ値を示してい
る。すなわち、機械的強度においては、共に同等の強度
を有しているということができる。また、４５゜傾斜燃
焼試験による難燃性の結果は、実施例１が１５秒である
のに対し、従来例２が４０秒となっている。すなわち、
難燃性においては、実施例１が従来例２に比して著しく
顕著な難燃性向上の効果を上げていることが判る。そし
て、この難燃性の向上には、ホウ酸マンガンが大きく作
用していることが、従来例２にホウ酸マンガンを全く配
合していないことから明瞭に理解できる。

【００４６】実施例２と実施例３とを比較すると、ポリ
リン酸アンモニウムの作用が理解される。すなわち、実
施例２と実施例３とは、実施例２がポリリン酸アンモニ
ウム１０重量部、ホウ酸マンガン５重量部配合している
のに対し、実施例３がポリリン酸アンモニウムが実施例
２の半分の量で、ホウ酸マンガンが実施例２の倍の量で
配合してある。この実施例２、実施例３の試験結果を見
ると、引張強さは、実施例２が１６．０ＭＰａで、実施
例３が１４．５ＭＰａとなっており、共に引張強さ（Ｍ
Ｐａ）の目標値である１０ＭＰａ以上になっているが、
実施例２の方が引張強度を有していることが判る。ま
た、伸びは、実施例２が３７０％で、実施例３が３８０
％となっており、共に伸び（％）の目標値である１２５
％以上を有しているが、実施例３の方が若干伸びが良い
ことが判る。さらに、耐スクレープ性は、実施例２が３
６０回で、実施例３が３７０回とほぼ同じ値を示してお
り、共に耐スクレープ性の目標値である３００回を遥か
に超えていることが判る。すなわち、機械的強度におい
ては、共に同等の強度を有しているということができ
る。次に、４５゜傾斜燃焼試験による難燃性の結果は、
実施例２が１２秒であるのに対し、実施例３が１５秒と
なっており、４５゜傾斜燃焼試験の目標値である３０秒
以内を充分にクリアーしている。この実施例２と実施例
３の比較から、ポリリン酸アンモニウムを配合すること
により引張強さ、難燃性を向上し、ホウ酸マンガンを配
合することにより伸び、耐スクレープ性を向上させるこ
とができることが判る。

【００４７】実施例３と実施例４とを比較すると、実施
例３と実施例４は、ポリリン酸アンモニウム、ホウ酸マ
ンガンの配合量が同じで、実施例４は、金属水和物であ
る水酸化マグネシウムの配合量を多くし、無水アレイン
酸グラフトポリエチレンとホウ酸亜鉛を配合したもので
ある。この実施例３と実施例４の試験結果を見ると、実
施例４は、実施例３に比して、４５゜傾斜燃焼試験によ
る難燃性が大幅に向上しているが、引張強さ、伸び、耐
スクレープ性のいずれもが目標値を超えているが、実施
例３よりも低下をきたしていることが判る。

【００４８】実施例５と実施例６とを比較すると、実施
例５はホウ酸亜鉛を配合しないでポリリン酸アンモニウ
ムを３０重量部配合するものであるのに対し、実施例６
はポリリン酸アンモニウムを配合しないでホウ酸亜鉛を
３０重量部配合するものである。また、実施例５と実施
例６の金属水和物である水酸化マグネシウムの配合量
は、実施例６よりも実施例５の方が多くなっている。こ
の実施例５と実施例６の試験結果を見ると、実施例６の
方が、実施例５よりも４５゜傾斜燃焼試験による難燃性
が劣るものの、引張強さ、伸び、耐スクレープ性のいず
れもが勝っている。このことからポリリン酸アンモニウ
ムの添加が機械的強度を向上する作用を有していること
が判る。

【００４９】実施例７と実施例８を見ると、ホウ酸マン
ガンを２５重量部、５０重量部と多量に配合すると、引
張強さが１２．５ＭＰａから１５．０ＭＰａと変化して
いるのが判る。そして、伸びは、実施例７、実施例８共
に４００％で、耐スクレープ性は、実施例７が３６０
回、実施例８が３２０回と若干の差異があるが、この差
は、実施例７にポリリン酸アンモニウムの添加があるこ
とによるものと理解される。一方、４５゜傾斜燃焼試験
による難燃性においては、実施例７が１０秒であるのに
対し、実施例８が２０秒と異なっているが、この差は、
実施例７に配合される金属水和物である水酸化マグネシ
ウムの配合量（８０重量部）と、実施例８に配合される
金属水和物である水酸化マグネシウムの配合量（４０重
量部）との差によるものである。この実施例７と実施例
８の比較から、ホウ酸マンガンの配合量を多くすると、
金属水和物である水酸化マグネシウムの配合量を少なく
することができることが判る。

【００５０】また、比較例１を見ると、ホウ酸マンガン
の配合量を多くしても、金属水和物である水酸化マグネ
シウムの配合量を多くすると、難燃性を著しく向上する
ことができるが機械的強度が低下することが判る。

【００５１】以上のことから、本発明においては、オレ
フィンポリマー分に添加する無機難燃剤（金属水和物）
の量を減少させることができ、機械的強度、摩耗特性の
優れるノンハロ難燃オレフィン系樹脂組成物を可能に
し、機械用、自動車用の特に薄肉系の絶縁電線の絶縁体
に有効な樹脂組成物となる。すなわち、本発明のノンハ
ロ難燃オレフィン系樹脂組成物を用いると、高強度、高
耐摩耗性を有する高難燃絶縁電線となり得る。

【００５２】そして、具体的には、金属水和物である水
酸化マグネシウムの多量配合による強度性や摩耗性の低
下をホウ酸マンガンの少量添加で、約１０〜２０％の水
酸化マグネシウム添加量を減らすことが可能となり、物
性の低下を抑制することができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００５４】オレフィン系樹脂に金属水和物を混合して
なる難燃オレフィン系樹脂組成物に、ホウ酸マンガンを
配合して構成しているため、オレフィン系樹脂に難燃性
の向上のために配合されている金属水和物の量を従来の
難燃オレフィン系樹脂組成物よりも減らしても、従来の
ポリ塩化ビニル樹脂組成物の難燃性と同等以上の難燃性
を持たせることのでき、しかも従来の難燃オレフィン系
樹脂組成物よりも耐摩耗性を向上することができる。

【００５５】オレフィン系樹脂１００重量部に、金属水
和物を４０〜１２０重量部、ホウ酸亜鉛を０〜３０重量
部、ポリリン酸アンモニウムを０〜３０重量部、ホウ酸
マンガンを５〜５０重量部配合することによって、オレ
フィン系樹脂を主成分とし、ハロゲン化物を含まず、耐
摩耗性の低下を来すことなく、機械的な強度、伸び性を
低下させることなく、従来のポリ塩化ビニル樹脂組成物
の難燃性と同等以上の難燃性を持たせることができる。

【００５６】また、オレフィン系樹脂に金属水和物を混
合してなる難燃オレフィン系樹脂組成物に、ホウ酸マン
ガンを配合して構成される難燃オレフィン系樹脂組成物
には、ハロゲン化物が添加されていないため、電線の絶
縁体に使用した場合、火災が生じて絶縁体が燃焼しても
毒性の強いガスを発生することがなく、環境を汚染する
ことがない。

【００５７】さらに、オレフィン系樹脂に金属水和物、
ホウ酸マンガンを配合してなる難燃オレフィン系樹脂組
成物に、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン
酸又は無水マレイン酸グラフトポリオレフィンを配合す
ることによって、従来の難燃オレフィン系樹脂組成物よ
りも耐摩耗性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクレープ試験方法を示す図である。

【図２】水平難燃試験方法を示す図である。

【符号の説明】 １………………………………………………………………
……試料 ２………………………………………………………………
……台 ３………………………………………………………………
……支持固定具 ４………………………………………………………………
……メタルプランジャ ５………………………………………………………………
……球 ６………………………………………………………………
……錘 ７………………………………………………………………
……通電測定器 １１……………………………………………………………
……導体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オレフィン系樹脂に金属水和物を混合し
   てなる難燃オレフィン系樹脂組成物に、ホウ酸マンガン
   を配合してなる難燃オレフィン系樹脂組成物。
2. 【請求項２】 オレフィン系樹脂１００重量部に、金属
   水和物を４０〜１２０重量部、ホウ酸亜鉛を０〜３０重
   量部、ポリリン酸アンモニウムを０〜３０重量部、ホウ
   酸マンガンを５〜５０重量部配合したことを特徴とする
   難燃オレフィン系樹脂組成物。
3. 【請求項３】 上記難燃オレフィン系樹脂組成物に、エ
   チレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸又は無水
   マレイン酸グラフトポリオレフィンを配合したことを特
   徴とする請求項１又は２記載の難燃オレフィン系樹脂組
   成物。
4. 【請求項４】 上記オレフィン系樹脂は、直鎖状低密度
   ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−αオ
   レフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
   チレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸
   共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、高密
   度ポリエチレン、ポリプロピレンのいずれか１種又は２
   種以上の混合物である請求項１、２又は３記載の難燃オ
   レフィン系樹脂組成物。
5. 【請求項５】 上記金属水和物は、水酸化マグネシウ
   ム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムのいずれか
   １種又は２種以上の混合物である請求項１、２、３又は
   ４記載の難燃オレフィン系樹脂組成物。