JPH10226789A

JPH10226789A - 水酸化マグネシウム系難燃剤、その製造方法、難燃性樹脂組成物及び難燃性ケーブル

Info

Publication number: JPH10226789A
Application number: JP3035597A
Authority: JP
Inventors: Akira Ichiyanagi; 彰一柳; Kenzo Hanawa; 健三塙; Naoyoshi Mochizuki; 直義望月; Shin Yoshida; 伸吉田; Setsu Hanai; 節花井
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd; Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd; SWCC Corp
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 1998-08-25
Anticipated expiration: 2017-02-14
Also published as: JP3765511B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐水性及び分散性に優れ、難燃性に優れ、ま
た、コンパウンド化した時の機械的強度及び電気絶縁性
に優れ、且つ比較的低コストの水酸化マグネシウム系難
燃剤を提供すること。【解決手段】シランカップリング剤及びシランからなる
群から選ばれた少なくとも一種の表面処理剤の存在下で
天然産ブルーサイト粒子をメカノケミカル表面処理法に
よって処理することによって形成された被覆粒子であっ
て、該表面処理剤からなる被覆層が該天然産ブルーサイ
ト粒子の表面に化学結合しており、且つ該被覆層を有す
る粒子の平均粒子径が１〜１０μｍである被覆粒子から
なる水酸化マグネシウム系難燃剤、その製造方法、該水
酸化マグネシウム系難燃剤を含有する難燃性樹脂組成
物、及び該樹脂組成物を用いている難燃性ケーブル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水酸化マグネシウム
系難燃剤、その製造方法、難燃性樹脂組成物及び難燃性
ケーブルに関し、詳しくは、燃焼しても有毒ガスが発生
せず、発煙量も少ないノンハロゲン難燃材料の構成物と
して用いるのに好適で、耐水性及び分散性に優れ、且つ
比較的低コストの水酸化マグネシウム系難燃剤、その製
造方法、該水酸化マグネシウム系難燃剤を含有する難燃
性樹脂組成物、及び該樹脂組成物を用いている難燃性ケ
ーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水酸化マグネシウムはポリオレフィン等
に用いる優れた難燃剤であることは古くから良く知られ
ており、難燃性ケーブル等用のノンハロゲン難燃材料と
して既に実用化されている。また、燃焼しても有毒ガス
が発生せず、煙りも少ないクリーンな難燃剤であるの
で、通信線、電線用途だけでなく、例えば、壁紙等の建
材等への適用も期待されている。

【０００３】このような難燃剤用途の水酸化マグネシウ
ムとして、大別して、合成品と天然品があり、実際には
主として合成品が使用されている。合成品の製造方法と
しては、例えば、海水又は苦汁中に苛性アルカリ又は消
石灰乳を添加し、反応させて結晶成長させ、固液分離し
た後に、洗浄し、表面処理し、乾燥して乾粉を得る湿式
合成法等が知られている。

【０００４】一方、天然品の水酸化マグネシウム系難燃
剤の製造方法としては、天然産水酸化マグネシウム鉱石
（ブルーサイト）を水性スラリーとしてから湿式粉砕
し、この粉砕品スラリーを脂肪酸のアンモニウム塩又は
アミン塩の乳化物で表面処理し、固液分離した後乾燥す
ることを特徴とする湿式表面処理法が特公平７−４２４
６１号公報に開示されている。

【０００５】また、吸湿性を抑えた難燃性組成物を得る
ために、天然産水酸化マグネシウム鉱石（ブルーサイ
ト）を粉砕し、脂肪酸、脂肪酸金属塩、シランカップリ
ング剤、チタネートカップリング剤より選ばれた少なく
とも１種類を主成分とする主成分とする表面処理剤を、
上記天然産水酸化マグネシウム鉱石（ブルーサイト）に
対して０．５〜５重量％添加して表面処理を施してプラ
スチック又はゴムに添加し難燃性を付与するとともに吸
湿性を抑えたことを特徴とする難燃性組成物が特開平７
−１６１２３０号公報に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現在難燃剤として使用
されている合成品水酸化マグネシウムについては、品質
面では、耐水性、より具体的には、コンパウンド、即ち
水酸化マグネシウムを含有する樹脂組成物の耐水試験後
の体積抵抗率（電気絶縁性）の更なる向上が望まれてお
り、またコスト面では、上記したようにその製造には比
較的多段階の工程を必要とし、比較的コストが高いとい
う欠点がある。

【０００７】また、特公平７−４２４６１号公報に開示
されている製造方法では、比較的安価な天然産水酸化マ
グネシウム鉱石を原料としているが、乾粉を得るために
は、表面処理の後、ろ過、洗浄、乾燥等の工程を必要と
し、更に、乾燥凝集（乾燥により水分が蒸発するときに
凝集が起きる。表面処理がなされている場合には乾燥凝
集は低減されるが、十分ではない。）を解くために、最
終工程にジェットミルやハンマーミル等の乾式粉砕機に
よる粉砕を実施するのが通例となっている。製造工程に
湿式工程が含まれると、乾式工程のみからなる製造方法
に比較して工程が多段階となり、製品のコスト高につな
がる。

【０００８】水酸化マグネシウムを乾式粉砕した場合、
その粉砕で生じた新生表面が一般に極めて活性な状態で
あるので、粉砕粒子は再凝集して凝集塊を生成する傾向
が強い。従って、粉砕後の水酸化マグネシウム粒子を特
開平７−１６１２３０号公報に開示されている乾式表面
処理法、即ち、天然産水酸化マグネシウム鉱石（ブルー
サイト）を粉砕した粉砕品をスーパーミキサー等の剪断
力の比較的小さい高速攪拌機で攪拌しつつシランカップ
リング剤等の表面処理剤を徐々に投入する乾式表面処理
法で処理しても、往々にしてこの再凝集した凝集塊を表
面処理していることになり、凝集塊表面は新生表面に比
較して活性度が低いので、水酸化マグネシウムとの密着
力の低い被覆層しか得られないことが多い。

【０００９】このような乾式表面処理法により得られる
水酸化マグネシウム系難燃剤は、押し出し成形機等で樹
脂中に溶融混練分散させてコンパウンドを作成する場合
に分散性が悪く、またフィルターのメッシュ詰まりを引
き起こし易い。また、難燃性コンパウンドを調製する場
合も、このような分散性の悪い水酸化マグネシウムでは
コンパウンド内に均一に分散させることは困難であり、
分散が悪い場合には当然のことながらそのようなコンパ
ウンドから得られた製品は難燃性に劣り、また、水酸化
マグネシウムの分散が不均一であることにより特定の部
位に応力が集中することから引張強さ等の機械的強度に
も劣ることになる。また、このような凝集塊からなる難
燃剤は樹脂との溶融混練中に解砕され、その結果として
表面処理されていない表面が新たに出現したり、混練中
に被覆皮膜が剥がれ落ちたり、更にはコンパウンドにな
った後も浸水などにより難燃剤表面の被覆皮膜が脱離し
易く、表面処理剤で被覆されていない露出した水酸化マ
グネシウム表面が存在することになり、その部分は吸水
し易く、耐水性の更なる向上が望まれていた。

【００１０】本発明の目的は、耐水性及び分散性に優
れ、難燃性に優れ、また、コンパウンド化した時の機械
的強度及び電気絶縁性に優れ、且つ比較的低コストの水
酸化マグネシウム系難燃剤を提供することにある。本発
明のその他の目的は、天然産水酸化マグネシウム鉱石粉
砕品を、更なる粉砕と表面処理とを同時に実施するメカ
ノケミカル表面処理方法によって上記のような水酸化マ
グネシウム系難燃剤を製造する方法、並びに上記のよう
な水酸化マグネシウム系難燃剤を含有する難燃性樹脂組
成物、及びこのような難燃性樹脂組成物を用いている難
燃性ケーブルを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は天然産ブル
ーサイト粒子を表面処理剤の存在下でのメカノケミカル
表面処理法によって処理する処理法について鋭意検討し
た結果、比較的低コストで、耐水性及び分散性が良く、
難燃性に優れ、また、コンパウンド化した時の機械的強
度及び電気絶縁性に優れる水酸化マグネシウム系難燃剤
の開発に成功した。

【００１２】即ち、本発明の水酸化マグネシウム系難燃
剤は、シランカップリング剤及びシランからなる群から
選ばれた少なくとも一種の表面処理剤の存在下で天然産
ブルーサイト粒子をメカノケミカル表面処理法によって
処理することによって形成された被覆粒子であって、該
表面処理剤からなる被覆層が該天然産ブルーサイト粒子
の表面に化学結合しており、且つ該被覆層を有する粒子
の平均粒子径が１〜１０μｍである被覆粒子からなるこ
とを特徴とする。本発明の水酸化マグネシウム系難燃剤
においては、該表面処理剤からなる被覆層の量が該天然
産ブルーサイト粒子と該被覆層との合計重量に基づいて
０．１〜１０重量％であることが好ましい。

【００１３】また、本発明の水酸化マグネシウム系難燃
剤の製造方法は、平均粒子径が１〜２０μｍである天然
産ブルーサイト粒子を、シランカップリング剤及びシラ
ンからなる群から選ばれた少なくとも一種の表面処理剤
の存在下でメカノケミカル表面処理法によって処理し
て、該表面処理剤からなる被覆層を該天然産ブルーサイ
ト粒子の表面に化学結合させることを特徴とする。

【００１４】更に、本発明の難燃性樹脂組成物は、難燃
剤として上記の水酸化マグネシウム系難燃剤を含有して
いることを特徴とする。また、本発明の難燃性ケーブル
は、導体上に直接に又は他の層を介して絶縁体層が被覆
されており、それらの周囲に介在を介して又は介在なし
でシースが被覆されているケーブルにおいて、該絶縁体
層又は該シースの少なくとも一方が上記の難燃性樹脂組
成物からなることを特徴とする。

【００１５】なお、本発明において、平均粒子径はレー
ザー回折式粒度分布計により測定した値であり、天然産
ブルーサイト粒子は天然産ブルーサイトを粉砕して得た
天然産ブルーサイト粒子とそれらの粒子の凝集塊を包含
するものである。また、本発明において、メカノケミカ
ル表面処理法とは、表面処理を施す粒子（即ち、天然産
ブルーサイト粒子）を表面処理剤（即ち、シランカップ
リング剤及びシランからなる群から選ばれた少なくとも
一種の表面処理剤）の存在下で粉砕し且つ解凝集し、そ
の粉砕で生じる新生表面の活性を利用してその粉砕と同
時にその表面処理剤を新生表面に化学結合さて被覆層を
形成させる処理法であり、従って、天然産ブルーサイト
粒子の再凝集を防止でき、また、活性な粒子表面を表面
処理することから粒子表面に強固に化学結合した被覆層
が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の水酸化マグネシウム系難
燃剤においては、シランカップリング剤及びシランから
なる群から選ばれた少なくとも一種の表面処理剤が天然
産ブルーサイト粒子の表面に化学結合して被覆層を形成
している。本発明で用いることのできるシランカップリ
ング剤及びシランとしては下記のものがある。

【００１７】シランカップリング剤の例としてはビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン等のビニ
ルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン等のアクリルシラン、γ−グリシドキシプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン等のエポキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノシラ
ン、その他γ−クロロプロピルトリメトキシシランを挙
げることができる。

【００１８】また、シランの例としてはメチルトリクロ
ロシラン、トリメチルクロロシラン等のクロロシラン、
デシルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の
アルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等のシラザ
ン、その他Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリル）アセトア
ミドを挙げることができる。本発明においてはシランカ
ップリング剤又はシランの１種を単独で用いても、２種
以上を併用しても、或いはシランカップリング剤とシラ
ンとを併用しても差し支えない。

【００１９】本発明の水酸化マグネシウム系難燃剤にお
いては、被覆層の量が該粒子と該被覆層との合計重量に
基づいて０．１〜１０重量％であることが好ましい。被
覆層の量が０．１重量％未満の場合には水酸化マグネシ
ウム系難燃剤の撥水性が不十分になる傾向があり、ま
た、１０重量％を超える場合には樹脂中への水酸化マグ
ネシウム系難燃剤の分散性が悪くなる傾向があり、十分
な難燃性、機械的特性が得られないことがある。

【００２０】本発明の水酸化マグネシウム系難燃剤にお
いては、被覆層を有する粒子の平均粒子径は１〜１０μ
ｍである。被覆層を有する粒子の平均粒子径を１μｍ未
満にするためには、天然産ブルーサイトの粉砕処理に時
間がかかり、かつ必要な表面処理剤の量が多くなりコス
ト高となるので実用的ではない。また、被覆層を有する
粒子の平均粒子径が１０μｍよりも大きくなると、温度
感知によるＨ₂Ｏの放出が悪くなり、難燃化特性が劣化
し、また機械的特性等の面でも不利となる。

【００２１】水酸化マグネシウム粒子は水分を引き寄せ
る元となる表面水酸基の存在により本来は親水性である
が、本発明の水酸化マグネシウム系難燃剤においては、
シランカップリング剤及びシランからなる群から選ばれ
た少なくとも一種の表面処理剤が天然産ブルーサイト粒
子表面の水酸基と複数のポイントで強固に化学結合し且
つ表面処理剤が相互に重合、高分子化して被覆層を形成
しているので、本発明の水酸化マグネシウム系難燃剤は
撥水性、耐水性になり、従って水分を引き寄せて導電性
となることがないので絶縁性が要求される用途に用いる
ことができるようになる。更に、被覆層が天然産ブルー
サイト粒子表面に強固に化学結合しているので、樹脂と
溶融混練した場合にも熱や剪断力により剥がれ落ちるこ
とがなく、又樹脂との分散性が改善され、コンパウンド
に適切な難燃性、機械的特性を付与し、更に成形時のコ
ンパウンドの流れ性を改善することができる。

【００２２】本発明の製造方法で採用するメカノケミカ
ル表面処理法の処理条件を検討するに当たって、従来、
難燃性、機械的特性等の面で好適とされていた水酸化マ
グネシウムの粒径、即ち、最も多用されている合成品の
平均粒径約０．７μｍに囚われることなく鋭意検討した
結果、平均粒子径が１〜２０μｍの天然産ブルーサイト
粒子を上記の表面処理剤と共に連続式メディアミルに供
給し、粉砕、解凝集及び表面処理を同時に行うメカノケ
ミカル表面処理を施すことによって、表面処理剤が天然
産ブルーサイト粒子の表面に化学結合して被覆層を形成
しており、且つ該被覆層を有する粒子の平均粒子径が１
〜１０μｍである被覆粒子からなる水酸化マグネシウム
系難燃剤を得ることができ、このような水酸化マグネシ
ウム系難燃剤は難燃性、機械的特性、電気絶縁性等の品
質上の特性のみならず、コスト面においても優れている
ことを見だした。

【００２３】本発明の製造方法においては、出発原料と
して平均粒子径が１〜２０μｍになるように粉砕された
天然産ブルーサイト粒子を用いる。このような原料とし
ては、例えば、中国遼寧省産出の高品質鉱石（ＭｇＯ量
が約６５〜６６重量％であり、灼熱減量が約２９〜３０
重量％である）を粉砕したものがセメント等への混和剤
等として比較的安価に市販されているので、それを用い
てもよく、或いは天然産ブルーサイト鉱石を平均粒子径
が１〜２０μｍになるように粉砕して用いてもよい。天
然産ブルーサイト粒子の平均粒子径を１μｍ未満にする
ためには、天然産ブルーサイトの粉砕に時間がかかり、
かつ必要な表面処理剤の量が多くなりコスト高となるの
で実用的ではない。また、天然産ブルーサイト粒子の平
均粒子径が２０μｍよりも大きい場合には、メカノケミ
カル表面処理に比較的長時間を必要とするので実用的で
はない。

【００２４】本発明の製造方法においては、粉砕によっ
て平均粒子径を１〜２０μｍとした天然産ブルーサイト
粒子をメカノケミカル表面処理法により更に粉砕するの
であるから、粉砕機（兼表面処理機）としては、例えば
ヘンシェルミキサーやハイスピードミキサーのような高
速攪拌機では剪断力が不十分であるので、理想的には、
アトライターのようなメディアミルを用いて十分な剪断
力を粉体に与える。また、その粉砕はバッチ式でも可能
であるが、生産性の面から連続式がより好ましい。

【００２５】本発明の製造方法においては、シランカッ
プリング剤及びシランからなる群から選ばれた少なくと
も一種の表面処理剤の存在下でのメカノケミカル表面処
理法によって処理するのであり、粉砕、解凝集及び表面
処理を同時に実施するのであるから、上記のような粉砕
機兼表面処理機、例えばメディアミルに供給したときに
均一な表面処理が期待できるように、常温で液体で且つ
比較的低沸点である適切な表面処理剤を適切量供給して
処理することが好ましい。

【００２６】表面処理剤を粉砕機兼表面処理機、例えば
メディアミルに供給する方法としては、種々の方法が考
えられるが、例えば、チューブポンプや二流体ノズルを
用いる方法がある。ただし、連続式メディアミルを用い
る場合は、表面処理剤の定量供給には特に留意する必要
がある。さもないと、天然産ブルーサイト粒子表面に形
成される被覆層の量が前記した所望範囲から外れること
になる。なお、これらの表面処理剤を不活性ガス等で搬
送し、所謂、気相処理する方法も可能であるが、この際
には配管詰まり等の対策を工夫する必要がある。

【００２７】本発明の難燃性樹脂組成物は、難燃剤とし
て前記した水酸化マグネシウム系難燃剤を含有している
樹脂組成物である。本発明の水酸化マグネシウム系難燃
剤は種々の樹脂に難燃性を付与することができ、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、エチレン−プロピレンゴム、ナイロン
等に添加するのに適している。本発明の難燃性ケーブル
は、導体上に直接に又は他の層（例えば耐火層）を介し
て絶縁体層が被覆されており、それらの周囲に介在を介
して又は介在なしでシースが被覆されているケーブルに
おいて、該絶縁体層又は該シースの少なくとも一方が上
記の難燃性樹脂組成物からなるものである。耐火層を有
するケーブルの場合には、本発明の難燃性ケーブルは難
燃性耐火ケーブルとなる。

【００２８】合成品水酸化マグネシウム系難燃剤と比較
した場合の本発明の水酸化マグネシウム系難燃剤の最大
の品質的優位性は、これを含有するコンパウンドの耐水
試験後の体積抵抗率が有意に高く、難燃性ケーブル用材
料として特に適していることである。この優位性は、上
記のメカノケミカル表面処理法により天然産ブルーサイ
ト粒子表面に表面処理剤が理想的に化学結合して被覆層
を形成して天然産ブルーサイト粒子が撥水性となったこ
とにより達成される。ここでいう「理想的」とは、前記
したように表面処理剤が粒子表面の水酸基と複数のポイ
ントで化学結合し、溶融混練時の熱や剪断力に対して剥
がれ落ちることがないことを意味する。このような状態
は、本来は、コンパウンドの耐水試験後の体積抵抗率で
確認できることであるが、被覆層を有する粒子の状態に
於いても判断できる相関のある代替特性値「Ｃ／Ｓｉ
（原子数の比）」を見出したので、以下に簡単に述べ
る。

【００２９】前記したシランカップリング剤及びシラン
は正確には反応前駆体であり、酸触媒もしくは塩基触媒
の存在下で加水分解を受けて反応体となり、水酸化マグ
ネシウム表面の水酸基もしくは反応体相互の水酸基と反
応（脱水縮合）する。即ち、化学結合を形成させるため
には加水分解を充分に行うことが重要である。なお、そ
れらの反応の説明を単純化するために、シランカップリ
ング剤としてγ−（メタクリロキシプロピル）トリメト
キシシラン、シランとしてデシルトリメトキシシランを
取り上げ、以下に具体的に述べる。なお、加水分解が全
反応の律速段階であり、脱水縮合反応は加水分解反応に
比べて速いと言われている。

【００３０】

【化１】

【００３１】Ｃ元素とＳｉ元素の比、即ちＣ／Ｓｉ（原
子数の比）（本明細書においては、これを加水分解指数
と呼ぶ）は表面処理の良否を示し、反応が理想的に進行
した場合には、γ−（メタクリロキシプロピル）トリメ
トキシシランの場合は、加水分解指数Ｃ／Ｓｉが１０か
ら７に変わり、デシルトリメトキシシランの場合は、加
水分解指数Ｃ／Ｓｉが１３から１０に変わる。なお、Ｃ
の分析は燃焼法、Ｓｉの分析は蛍光Ｘ線やアルカリ溶融
後のＩＣＰ分析（プラズマ発光分光分析）などにより定
量可能であり、加水分解指数Ｃ／Ｓｉを求めることがで
きる。発明者等は上記メカノケミカル表面処理条件の検
討に当たり、加水分解指数Ｃ／Ｓｉを極力理想値に近づ
ける努力を行って、優れた体積抵抗率を示し、その結果
として電気絶縁性に優れる水酸化マグネシウム系難燃剤
の開発に成功した。

【００３２】

【実施例】以下に、本発明の製造方法及び得られた水酸
化マグネシウム系難燃剤の評価について具体的に説明す
る。実施例１中国遼寧省で産出された高品質ブルーサイト鉱石（Ｍｇ
Ｏ量が約６５〜６６重量％であり、灼熱減量が約２９〜
３０重量％である）を、平均粒子径が数μｍ〜１０μｍ
程度となるよう粉砕したもの、例えば昭和鉱業社製商品
名フォートライトＰＣ−２００がセメント等への混和剤
等として比較的安価に市販されているので、本実施例に
おいてはフォートライトＰＣ−２００を使用し、以下に
述べるメカノケミカル処理を実施した。なお、本実施例
で用いたフォートライトＰＣ−２００は平均粒子径が１
０．３μｍであり、化学組成分析結果が下記の通りのも
のであった。

【００３３】ＭｇＯ：６６．９０重量％Ｆｅ₂Ｏ₃：０．７４重量％ＣａＯ：０．４４重量％ＳｉＯ₂ ：０．４４重量％Ａｌ₂Ｏ₃：０．２８重量％Ｎａ₂Ｏ：０．１３重量％Ｋ₂Ｏ：０．０２重量％ＴｉＯ₂ ：痕跡量灼熱減量：３０．５１重量％

【００３４】メカノケミカル表面処理を施す粉砕機兼表
面処理機として、生産性も考慮して連続式の乾式アトラ
イターである三井鉱山株式会社製商品名ダイナミックミ
ルＭＹＤ−５型を使用した。処理条件の詳細は以下の通
りであった。処理機：ダイナミックミルＭＹＤ−５型（内容積５リ
ットル）、ジルコニアボール５ｍｍφを１０．１Ｋｇ充
填。メディアミル回転数：６２０ｒｐｍ供給量：上記フォートライトＰＣ−２００を２軸スク
リューフィーダーで供給口から流量８２ｇ／分で定量供
給した。表面処理剤： γ−（メタクリロキシプロピル）トリメ
トキシシラン（信越化学工業社製ＫＢＭ−５０３）をチ
ューブポンプで供給口から流量１．３ｇ／分で定量供給
した。

【００３５】このようにして得られたメカノケミカル表
面処理後の水酸化マグネシウム系難燃剤の平均粒径は
４．９μｍであり、Ｃ分析及びＳｉ分析に基づいて計算
した表面被覆量は１．６重量％であり、加水分解指数Ｃ
／Ｓｉは６．９であった。この加水分解指数は前記した
理想値７．０に極めて近く、表面処理が良好に行われて
いること示している。

【００３６】実施例２表面処理剤としてデシルトリメトキシシラン（信越化学
工業社製ＫＢＭ−３１０３）を用いた以外は実施例１と
同様に処理して平均粒径が４．６μｍであり、Ｃ分析及
びＳｉ分析に基づいて計算した表面被覆量は１．９重量
％であり、加水分解指数Ｃ／Ｓｉが９．１（理想値１
０．０）である水酸化マグネシウム系難燃剤を得た。

【００３７】比較例１天然産水酸化マグネシウム鉱石であるブルーサイトを水
性スラリーとしてから湿式粉砕し、この粉砕品スラリー
をステアリン酸ナトリウムの乳化物で表面処理し、固液
分離した後乾燥して得られ、現在市販されている平均粒
径が０．７μｍで表面被覆量が１．４重量％である水酸
化マグネシウム系難燃剤を用意した。

【００３８】比較例２水酸化マグネシウムとして実施例１で用いたフォートラ
イトＰＣ−２００を用い、予めダイナミックミルで粉砕
し、これをヘンシェルミキサーに装填し、回転数１４０
０ｒｐｍで攪拌しながらγ−（メタクリロキシプロピ
ル）トリメトキシシラン（信越化学工業社製ＫＢＭ−５
０３）を噴霧し、その後熱処理して平均粒径が５．４μ
ｍであり、Ｃ分析及びＳｉ分析に基づいて計算した表面
被覆量は１．７重量％であり、加水分解指数Ｃ／Ｓｉが
８．３（理想値７．０）である水酸化マグネシウム系難
燃剤を得た。

【００３９】実施例３実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２で作成した
各々の水酸化マグネシウム系難燃剤を用い、下記の配合
のコンパウンドを常法により調製した。配合処方（重量部）エチレン−アクリル酸エチル共重合体１００安定剤３酸化防止剤０．５赤燐系難燃剤１０カーボン３水酸化アルミニウム４０水酸化マグネシウム系難燃剤４０

【００４０】このコンパウンドから常法によりシート状
試験片を作成し、下記の試験方法に従って第１表に示す
特性値を求めた。それらの評価結果を、水酸化マグネシ
ウム系難燃剤の粉体特性と共に第１表に示す。引張試験：ＪＩＳＫ７１１３による。体積抵抗率試験：ＪＩＳＫ６７２３による。酸素指数試験：ＪＩＳＫ７２０１による。

【００４１】

【００４２】第１表中のデータから明らかなように、本
発明の実施例１及び実施例２の水酸化マグネシウム系難
燃剤を用いたコンパウンドは、従来、鉱石粉砕品では満
足できないとされていた機械的特性（引張試験）をクリ
アし、また、実施例１及び実施例２の水酸化マグネシウ
ム系難燃剤を用いたコンパウンドは、比較例１及び比較
例２の水酸化マグネシウム系難燃剤を用いたコンパウン
ドと比較して難燃性（酸素指数）及び体積抵抗率、特に
耐水試験後の値で有意に優れている。

【００４３】次に難燃性耐火ケーブルの重要性について
述べる。ビルや劇場、地下街等人が集まる公の閉鎖され
た空間に於いては、安全性の確保の観点から火災報知
機、自動消火装置、非難口案内灯等の設備の設置が義務
付けられている。火災発生の際にもこれらの安全装置に
所定の時間電力を供給できるよう難燃性耐火ケーブルが
使用されているが、その構造は導体上に耐火層を介して
絶縁体を被覆した絶縁体コアを介在物を介してシースが
被覆している構造をとっている。上述した実施例１及び
実施例２の水酸化マグネシウム系難燃剤を用いたコンパ
ウンドはこの絶縁体やシースのいずれか一方、より好ま
しくはその両方に使用される材料として好適であること
は多言を要しない。

【００４４】

【発明の効果】本発明の水酸化マグネシウム系難燃材に
おいては、メカノケミカル表面処理法により被覆層を形
成しているので、表面処理剤が天然産ブルーサイト粒子
表面の水酸基と複数のポイントで強固に化学結合し且つ
表面処理剤が相互に重合、高分子化して被覆層を形成し
ているので、本発明の水酸化マグネシウム系難燃剤は撥
水性、耐水性になり、コンパウンドになった後も浸水な
どにより被覆皮膜が脱離することもないので、絶縁性が
要求される用途に用いるのに特に適している。更に、被
覆層が天然産ブルーサイト粒子表面に強固に化学結合し
ているので、樹脂と溶融混練した場合にも熱や剪断力に
より剥がれ落ちることがなく、又樹脂との分散性が改善
され、コンパウンドに適切な難燃性、機械的特性、電気
絶縁性を付与し、更に成形時のコンパウンドの流れ性を
改善することができる。このように優れた特性を有する
本発明の水酸化マグネシウム系難燃材は、燃焼しても有
毒ガスを発生することがなく、発煙量も少ないノンハロ
ゲン難燃材料の構成物として用いるのに好適であり、比
較的低コストの水酸化マグネシウム系難燃剤である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０９Ｃ 3/04 Ｃ０９Ｃ 3/04 Ｈ０１Ｂ 3/30 Ｈ０１Ｂ 3/30 Ｎ (72)発明者塙健三埼玉県上尾市原市1333−２三井金属鉱業株式会社総合研究所内 (72)発明者望月直義埼玉県上尾市原市1333−２三井金属鉱業株式会社総合研究所内 (72)発明者吉田伸神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者花井節神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シランカップリング剤及びシランからなる
群から選ばれた少なくとも一種の表面処理剤の存在下で
天然産ブルーサイト粒子をメカノケミカル表面処理法に
よって処理することによって形成された被覆粒子であっ
て、該表面処理剤からなる被覆層が該天然産ブルーサイ
ト粒子の表面に化学結合しており、且つ該被覆層を有す
る粒子の平均粒子径が１〜１０μｍである被覆粒子から
なることを特徴とする水酸化マグネシウム系難燃剤。
【請求項２】該表面処理剤からなる被覆層の量が該天然
産ブルーサイト粒子と該被覆層との合計重量に基づいて
０．１〜１０重量％であることを特徴とする請求項１記
載の水酸化マグネシウム系難燃剤。
【請求項３】平均粒子径が１〜２０μｍである天然産ブ
ルーサイト粒子を、シランカップリング剤及びシランか
らなる群から選ばれた少なくとも一種の表面処理剤の存
在下でメカノケミカル表面処理法によって処理して、該
表面処理剤からなる被覆層を該天然産ブルーサイト粒子
の表面に化学結合させることを特徴とする水酸化マグネ
シウム系難燃剤の製造方法。
【請求項４】難燃剤として請求項１又は２記載の水酸化
マグネシウム系難燃剤を含有していることを特徴とする
難燃性樹脂組成物。
【請求項５】導体上に直接に又は他の層を介して絶縁体
層が被覆されており、それらの周囲に介在を介して又は
介在なしでシースが被覆されているケーブルにおいて、
該絶縁体層又は該シースの少なくとも一方が請求項４記
載の難燃性樹脂組成物からなることを特徴とする難燃性
ケーブル。