JPH08239522A - 架橋難燃性樹脂組成物およびこれを用いた架橋難燃絶縁電線 - Google Patents

架橋難燃性樹脂組成物およびこれを用いた架橋難燃絶縁電線

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JPH08239522A JP6113024A JP11302494A JPH08239522A JP H08239522 A JPH08239522 A JP H08239522A JP 6113024 A JP6113024 A JP 6113024A JP 11302494 A JP11302494 A JP 11302494A JP H08239522 A JPH08239522 A JP H08239522A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の架橋難燃性樹脂組成物は、本質的
に、塩化ビニル含量が25〜75重量%であるEVA−
VC 100重量部と、塩素含量が25〜45重量%で
ある塩素化ポリエチレン10〜70重量部と、難燃性充
填剤40〜120重量部と、多官能基モノマー5〜20
重量部とからなる。また、本発明の架橋難燃絶縁電線
は、導体を被覆している架橋ポリエチレン絶縁体を保護
するシース材料が上記組成物の架橋物からなる。 【効果】 上記組成物は、高難燃性と優れた柔軟性とを
併有している。また上記絶縁電線は、高難燃性と優れた
難燃性とを併有しており、特に高電圧絶縁電線の用途に
好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、架橋難燃性樹脂組成物
および架橋難燃絶縁電線に関するもので、特に内部の可
燃性物質を直火から保護することが可能な架橋難燃性樹
脂組成物およびこれをシース材料として使用する架橋難
燃絶縁電線に関するものである。
【0002】
【従来の技術】TV、電子レンジ、複写機等の高電圧部
に使用される絶縁電線として導体上に絶縁層を配置し、
さらに絶縁層を保護するシース(sheath)材料で被覆さ
れた構造を有する絶縁電線が公知になっている。このよ
うな絶縁電線の絶縁層の材質としては、数十KVの高電
圧に耐えられる絶縁抵抗特性の優れたポリエチレンまた
はポリプロピレン等のポリマーが使用されているが、こ
れらポリマーは、難燃特性が悪いという短所がある。ポ
リエチレンまたはポリプロピレンの難燃性を向上させる
ために、一般に難燃性充填剤等が添加されるが、このよ
うな方法では絶縁特性低下が併発的に生じるため、この
ような方法で得られた電線は、高電圧に使用するには不
適合である。
【0003】そこで、絶縁体を保護するために、この絶
縁体層上に被覆するシース材料の高難燃化によって絶縁
体の不充分な難燃性を解決しようという努力がなされて
いる。しかしながら、従来は、絶縁電線のシース層とし
て、主にポリ塩化ビニル、架橋ポリ塩化ビニル、架橋難
燃ポリエチレン等が使用されてきたが、これらの樹脂
は、高難燃性が付与されるとき機械的特性と柔軟性が非
常に劣ることになるので、実際の製品に適用しても満足
することはできない。
【0004】事実上、シース層は特別に高い絶縁抵抗を
要しないが、できるだけ難燃化による柔軟性の低下を最
少限度に止めることが望ましい。しかしながら、これら
従来のシース材料は、高難燃性が付与されると柔軟性が
低下するため、難燃性および柔軟性の面から絶縁電線用
絶縁体のシース材料としては望ましくない。
【0005】
【発明の目的】本発明は、上述したような問題点を解決
しようとするものであって、ポリマー自体が基本的な難
燃性および柔軟性を有し、同時に優れたフィラーローデ
ィング(Filler Loading)性を有するエチレンビニルア
セテート塩化ビニルグラフト共重合体(Etylenevinylac
etate-Vinylchloride graft copolymer : 以下、EVA-VC
と表記する。)を主成分とする、高難燃性と柔軟性とを
併有する架橋難燃性樹脂組成物、およびこれをシース材
料として使用する難燃絶縁電線を提供することを目的と
している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】EVA−VCは、エチ
レン主鎖に嵩が大きいビニルアセテート基が側鎖に付い
ているエチレンビニルアセテート共重合体により優れた
柔軟性とフィラーローディング性が付与されており、し
かも、難燃効果に優れている塩素基を有するポリ塩化ビ
ニル鎖がグラフトされていることにより難燃性が付与さ
れるため、難燃性樹脂組成物の主ポリマーに使用するこ
とに適合している。またEVA−VCは、燃焼時に発生
する分解ガスにより膨らみ上る特性を有しているため、
一旦膨らみ上った燃焼炭化層が防壁の役割をして内部の
可燃性絶縁体が火炎に直接曝されないようにすることが
でき、したがって、燃焼を防止または遅延させることが
できるという特徴を有している。
【0007】しかしながら、EVA−VC自体の難燃性
だけではポリエチレン等の可燃性絶縁体の燃焼を充分に
防止または遅延させることは、困難であるため難燃性充
填剤等を用いる別途の難燃性向上方法を試図する必要が
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】EVA−VCの柔軟性お
よび難燃性は、エチレンビニルアセテートおよび塩化ビ
ニルの含量により決定される。
【0009】EVA−VCは、通常、エチレンビニルア
セテートの含量が大きいほど、柔軟であり、エチレンビ
ニルアセテート内のビニルアセテートの含量が大きいほ
ど、より柔軟になる。また、EVA−VCは、塩化ビニ
ルの含量が多いほど難燃性が良くなるが、その反面、柔
軟性が低下する。したがって、目的とする難燃性と柔軟
性を同時に付与するためには、適切なEVA−VCの選
択が重要である。
【0010】本発明の樹脂組成物は、EVA−VCを主
成分にして塩素化ポリエチレン、熱安定剤、酸化防止
剤、難燃性充填剤、活剤および多官能基モノマーを配合
してなる架橋難燃性樹脂組成物であり、本質的には、E
VA−VC 100重量部と、塩素化ポリエチレン10
〜70重量部と、難燃性充填剤40〜120重量部と、
多官能基モノマー5〜20重量部とから構成されてい
る。
【0011】
【作用】ここで、上記EVA−VCは、塩化ビニル含量
が25〜75重量%であることが望ましい。
【0012】また、上記塩素化ポリエチレンとしては、
塩素含量25〜45重量%を有する結晶性または無定形
の塩素化ポリエチレンのいずれも使用することができ
る。このような塩素化ポリエチレンを使用することによ
り機械的強度および難燃性の補強と、ポリエチレン絶縁
体との密着性の向上を図ることができる。
【0013】上記難燃性充填剤としては、望ましくは燃
焼時に塩素のようなハロゲンと反応してハロゲン化アン
チモンを形成し、火炎中で不揮発性の単体酸化物を生成
して、その固体表面で火炎のエネルギーを消散させるこ
とができる三酸化アンチモン10〜30重量部と、燃焼
時に、結晶水の気化熱により難燃効果を付与する水酸化
アルミニウムまたは水酸化マグネシウム等のような金属
水化物10〜80重量部と、三酸化アンチモンと併用し
て難燃性の向上効果を相乗的に付与するとともに、燃焼
時に煙の発生を抑制することが知られている硼酸亜鉛1
0〜30重量部とからなる充填剤が挙げられ、クレー、
石綿、雲母、炭酸カルシウム、塩酸バリウム等を併用す
ることができる。
【0014】これらの難燃性充填剤は、難燃性の向上の
みでなく、燃焼時に形成されるEVA−VCの炭化層が
崩れないように支持する役割をする。多官能基モノマー
としては、二官能基または三官能基モノマーが挙げら
れ、具体的には、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ネート等の三官能基モノマ
ーがより望ましい。
【0015】多官能基モノマーの架橋方法としては、過
酸化物架橋または電子線照射架橋等の方式を使用するこ
とができ、電線のような押出製品には電子線エネルギー
による架橋方式が効率的である。
【0016】架橋による3次元構造の形成は、燃焼時に
炭化層の形成と維持に重要な役割をするので、本発明の
樹脂組成物は必ず架橋工程を経る必要がある。本発明の
樹脂組成物を、内部に可燃性ポリエチレン絶縁体を有す
る構造の高圧電線のシース材料に使用すれば、難燃性と
柔軟性を同時に満足させることができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明を実施例により、なお一層具体
的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定される
ものではない。
【0018】
【実施例1】第1表に示した重量比で各配合成分を計量
して8インチオープンロールを用いて140±5℃で1
0分間混練した後、シートに抜き出してこれを170℃
でプレスして厚さ2mmおよび3mmのプレスシートに造っ
た。
【0019】次いで、このようにして造られたシートを
照射線量4Mradで電子線照射架橋を行なった。この試片
は、ASTM D 2863 による酸素指数が42%で難燃性に非
常に優れており、またASTM D 746による耐寒打撃温度が
−28℃という低温でも優れた柔軟性を有していた。
【0020】製品燃焼試験のための試片は、直径1mmの
銅線に0.8mmの厚さに被覆された架橋ポリエチレン絶
縁体上に、φ75mmの一軸スクリュー押出機を用いて、
上記組成物を厚さ0.9mmに145℃の押出温度で10
0m/mim の線速で押出被覆した後、照射線量4Mradで電
子線照射架橋を行なって得た。
【0021】次いで、押出架橋した電線を垂直に載置
し、ブンゼンバーナーで内火炎の高さ38mm、外火炎の
高さ127mmに調節しながら、試片に対して20度の角
度で15秒間火炎を印加した後15秒間除去する工程を
1サイクルとしてこの工程を5サイクル反復して燃焼試
験を行なった。
【0022】本製品は、印加した火炎を除去した後、す
ぐに試片の火炎が消去した。また、製品燃焼時に、上記
組成物は、亀裂がない厚い炭化層を形成して内部の可燃
性架橋ポリエチレン絶縁体の燃焼を遅延または防止する
役割を果たした。
【0023】
【比較例1】実施例1と同様な方法でプレスシートおよ
び製品燃焼試験用試片を造った。ただし、製品燃焼試験
用試片の押出温度は170℃にした。
【0024】上記のようにして得られた試片について燃
焼試験を行なった結果、比較例1の組成物の酸素指数は
32%で実施例1の組成物等の水準より酸素指数値が約
10%程度低く、また耐寒打撃温度が−10℃で実施例
1の組成物より柔軟性が悪かった。また、製品燃焼時に
形成された炭化層の厚さも小さく、炭化層に亀裂が発生
して内部の可燃性の架橋ポリエチレン絶縁体が流出しな
がら継続燃焼した。
【0025】
【実施例2〜4】第1表に示された重量比で各配合成分
を計量して、実施例1と同様な方法でプレスシートおよ
び製品燃焼試験用試片を造り、この試片について酸素指
数および耐寒打撃温度を各々測定した。
【0026】測定結果は第1表に示す。実施例1と同様
に、これらの実施例においてシース材料として用いた組
成物は、高難燃性と優れた柔軟性を有する高圧絶縁電線
用シース材料として非常に効果的であることが認められ
た。
【0027】
【比較例2、3】実施例1と同様な方法でプレスシート
および製品燃焼試験用試片を造った。ただし、製品燃焼
試験用試片の押出温度は170℃にした。
【0028】比較例2、3の組成物の酸素指数は、上記
実施例の組成物等の水準より酸素指数値が約10%程度
低く、また耐寒打撃温度が各々−10℃、−3℃で上記
実施例の組成物より柔軟性が悪かった。また、比較例1
と同様に、製品燃焼時に形成された炭化層の厚さも小さ
く、炭化層に亀裂が発生して内部の可燃性の架橋ポリエ
チレン絶縁体が流出しながら継続燃焼した。
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】本発明の架橋難燃性樹脂組成物は、特定
のEVA−VCと、特定の塩素化ポリエチレンと、難燃
性充填剤と、多官能基モノマーとを特定割合で含有して
なるので、高難燃性と柔軟性とを併有している。
【0031】したがって、上記のような効果を有する、
本発明の架橋難燃性樹脂組成物は、高電圧絶縁電線用シ
ース材料として非常に優れた特性と効果を有する。本発
明の架橋難燃絶縁電線は、本発明の架橋難燃性樹脂組成
物をシース材料として用いてなるので、高難燃性と柔軟
性とを併有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 27/06 LEQ C08L 27/06 LEQ H01B 3/44 H01B 3/44 Z 7/34 7/34 B //(C08L 23/08 23:28)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩化ビニル含量が25〜75重量%である
    EVA−VC 100重量部と、 塩素含量が25〜45重量%である塩素化ポリエチレン
    10〜70重量部と、 難燃性充填剤40〜120重量部と、 多官能基モノマー5〜20重量部とからなることを特徴
    とする架橋難燃性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】上記難燃性充填剤が三酸化アンチモン10
    〜30重量部と、硼酸亜鉛10〜30重量部と、水酸化
    アルミニウムまたは水酸化マグネシウムの金属水化物1
    0〜80重量部とからなることを特徴とする請求項第1
    項記載の架橋難燃性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】上記多官能基モノマーがトリメチロールプ
    ロパントリメタクリレートまたはトリアリルイソシアネ
    ートからなる三官能基モノマーであることを特徴とする
    請求項第1項記載の架橋難燃性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】導体を被覆している架橋ポリエチレン絶縁
    体を保護するシース材料が、塩化ビニル含量が25〜7
    5重量%であるEVA−VC 100重量部と、塩素含
    量が25〜45重量%である塩素化ポリエチレン10〜
    70重量部と、難燃性充填剤40〜120重量部と、多
    官能基モノマー5〜20重量部とからなる組成物の架橋
    物であることを特徴とする架橋難燃絶縁電線。
  5. 【請求項5】上記シース材料が、上記組成物の電子線照
    射架橋による架橋物であることを特徴とする請求項第4
    項記載の架橋難燃絶縁電線。
  6. 【請求項6】上記難燃性充填剤が三酸化アンチモン10
    〜30重量部と、硼酸亜鉛10〜30重量部と、水酸化
    アルミニウムまたは水酸化マグネシウムの金属水化物1
    0〜80重量部とからなることを特徴とする請求項第4
    項記載の架橋難燃絶縁電線。
  7. 【請求項7】上記多官能基モノマーがトリメチロールプ
    ロパントリメタクリレートまたはトリアリルイソシアネ
    ートからなる三官能基モノマーであることを特徴とする
    請求項第4項記載の架橋難燃樹脂組成物。
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