JPS627941B2

JPS627941B2 -

Info

Publication number: JPS627941B2
Application number: JP7062679A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nakae; Isamu Noguchi; Hirokazu Komatsu; Yoshuki Funayama
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1979-06-07
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1987-02-19
Also published as: JPS55164235A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は難燃性および機械的性質の優れた無機
物高充てん系難燃性樹脂組成物に関するものであ
る。従来、合成樹脂を難燃化する手段としては、合
成樹脂にハロゲン系難燃剤を添加することが一般
的であつたが、このような混和物は燃焼時に多量
の腐食性ガスを発生するため、人体および機器等
への被害がかえつて増大する結果になつた。この
ため、難燃性付与剤として水酸化アルミニウム等
により代表される水和金属酸化物を高充てんする
ことにより有害ガスを発生しない難燃性樹脂組成
物を提供する試みが行われた。この場合には、水
和金属酸化物の添加量により難燃性を広範囲にわ
たつて制御できるが、樹脂本来の機械的性質およ
び成形加工性をどのようにして保持するかが大き
な課題であり、所要の難燃性と機械的性質とを十
分に兼ね備えた難燃性樹脂組成物は未だ実現され
ていない。例えば、電線、ケーブルの被覆材料は、JIS
C3005−1977「プラスチツク絶縁電線試験方法」
により規定されている引張試験においては、引張
破断強度1.0Kg／mm²以上、伸び350％以上の引張特
性を有することが要求される。電線、ケーブルは
その難燃化が最もきびしく要求される分野であ
り、その難燃性は高度である程望ましい。しか
し、現実には合成樹脂に水和金属化合物を高充て
んすると、得られる組成物は上述の引張特性、特
に破断強度が規格値を越えないため、水和金属酸
化物の高充てんには限界があり、充分な難燃性を
付与することができなのが現状である。従つて、
成形加工性を阻害しない範囲内の添加量で、難燃
性および引張特性の低下を招くことなく、更には
これらの一方もしくは両者を高めることは極めて
重要なことである。本発明の目的は、引張破断強度および伸びにて
表示される機械的性質および酸素指数にて表示さ
れる難燃性に優れ、かつ成形加工性の阻害されて
いない難燃性樹脂組成物を提供することにある。かかる本発明の目的は、(a)エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体を主成分とする樹脂100重量部、およ
び(b)水酸化アルミニウム粉末と塩基性炭酸マグネ
シウム粉末とを合量で50〜300重量部混和せしめ
て成ることを特徴とする無機物高充てん系難燃性
樹脂組成物により達成される。本発明は、機械的性質および難燃性に優れた難
燃性樹脂組成物を開発するために、基体樹脂及び
難燃性付与剤について検討した結果基体樹脂とし
て、エチレン−酢酸ビニル共重合体を主成分とし
たものを用い、難燃性付与剤として、水酸化アル
ミニウム粉末と塩基性炭酸マグネシウム粉末とを
併用することが有効であることを確かめた。すな
わち、本発明は、エチレン−酢酸ビニル共重合体
を主成分とする樹脂に対して水酸化アルミニウム
粉末と塩基性炭酸マグネシウム粉末とを併用添加
することにより、酸素指数にて表示される難燃性
を低下させることなく、引張強度および伸びにて
表示される機械的性質を向上させることができ、
しかも成形加工性が阻害されない難燃性樹脂組成
物を開発し得たものである。特にエチレン−酢酸
ビニル共重合体に水酸化アルミニウム粉末と塩基
性炭酸マグネシウム粉末とを併用すると、水酸化
アルミニウム粉末単独または塩基性炭酸マグネシ
ウム粉末単独を添加した場合に比して、酸素指数
において大きな相乗効果があり、それぞれの単独
添加から予想される加成則より遥かに高い酸素指
数を与えること、およびかかる相乗効果は水酸化
アルミニウム粉末と塩基性マグネシウム粉末との
合量中の塩基性炭酸マグネシウム粉末の割合が
0.5〜40重量％の場合に顕著であり、特に塩基性
マグネシウム粉末の割合が１〜20重量％の場合に
は得られる組成物の引張破断強度および伸びが増
大することが分つた。本発明において、基体樹脂として用いるエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体を主成分とする樹脂と
は、エチレン−酢酸ビニル共重合体そのもの、も
しくはこれに低密度ポリエチレン、中密度ポリエ
チレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレン−α−オレフイン共重合体、エチレン−
プロピレン共重合体、ポリブテン−１、エチレン
−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エ
チル共重合体等のポリオレフイン系樹脂の１種ま
たは２種以上を50重量％未満の割合で含有するも
のである。エチレン−酢酸ビニル共重合体として
は、酢酸ビニル含有量が８〜75重量％のもの、特
に15〜30重量％のものが好ましい。また混和する
ポリオレフイン樹脂としては、密度0.910〜0.945
ｇ／cm³、メルトインデツクス0.01〜2.0のものが
特に好ましい。また、本発明で用いる水酸化アルミニウム粉末
および塩基性炭酸マグネシウム粉末は粒径0.01〜
30μ、好ましくは0.1〜３μのもので、一般に市
販されている工業用または試薬用製品を用いるこ
とができる。その添加量は樹脂100重量部に対し
て両無機物の合計量として50〜300重量部、好ま
しくは80〜250重量部である。この上限値を越え
ると押出機による成型加工性が著しく困難とな
り、この下限値より少ない添加効果が充分には発
揮されない。また水酸化アルミニウム粉末と塩基性炭酸マグ
ネシウム粉末との合量中の塩基性炭酸マグネシウ
ム粉末の割合に関しては、上述のように、塩基性
炭酸マグネシウム粉末が0.5〜40重量％の場合に
は、両粉末の併用により得られる組成物の酸素指
数を水酸化アルミニウム粉末単独添加系より著し
く高くできるので好ましい。更に塩基性炭酸マグ
ネシウム粉末が１〜20重量％の場合には、得られ
る組成物の引張強度および酸素指数が共に水酸化
アルミニウム粉末単独添加系より高くなるので、
最も好ましい。なお、本発明組成物にはその性質を著しくは損
わない範囲内で第三の無機物粉末、例えば、アル
ミナ等の金属酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸
塩、ホウ砂、ホウ酸亜鉛等のホウ酸塩を少量添加
することができる。更に、本発明組成物は一般に
使用される各種の添加剤を所要に応じて含有する
ことができる。例えば、ステアリン酸亜鉛等の滑
剤、カーボンブラツク、顔料、老化防止剤、チタ
ン酸エステル等の表面処理剤、帯電防止剤、増粘
剤、紫外線吸収剤、難燃剤等を通常使用されてい
る程度の少量添加することができる。また、本発
明組成物には有機過酸化物架橋およびシラン架橋
等の化学架橋、または電子線等による照射架橋を
適用することができる。この場合には架橋剤と共
に多官能性化合物系架橋促進剤を併用するとよ
い。また、本発明組成物に発泡剤を添加して発泡体
を製造することもできる。本発明組成物は以下の実施例からも判るように
優れた引張特性および高度の難燃性を有している
ため、電線、ケーブル、金属管等の被覆材料とし
て極めて有用である。次に本発明を実施例について説明する。実施例１市販のエチレン−酢酸ビニル共重合体（商品
名：エバフレツクス360、三井ポリケミカル社
製、酢酸ビニル含有量25重量％）100重量部に対
して、水酸化アルミニウム粉末（商品名：ハイジ
ライトH42−Ｍ、昭和電工社製、平均粒径1.0
μ）および塩基性炭酸マグネシウム粉末（商品
名：金星、神島化学社製、平均粒径0.4μ）を、
両粉末の合量中の後者の含有割合が第１表に示す
値となるように、両粉末の合計で100重量部添加
し、これを小型実験室用混練装置にて130℃で10
分間混練した後、熱プレスにて厚さ３mmのシート
に成形した。これらのシートから試験片を切取
り、JIS K7201−1976「酸素指数法による高分子
材料の燃焼試験方法」に規定された方法に準拠し
て各組成物の酸素指数を測定した。また同組成物
より厚さ１mmのシートを成形し、これよりJIS3号
ダンベル型試験片を打抜き、JIS C3005−1977
「プラスチツク絶縁電線試験方法」に記載した方
法に準拠して引張試験を行つた。この結果は第１表に示す通りで、特に難燃特性
を図示すると添付図面の実線で示すグラフにな
る。このグラフから、水酸化アルミニウムと塩基
性炭酸マグネシウムとを併用すると大きな相乗効
果が認められ、それぞれの単独使用から予想され
る加成則（破線で示す）より遥かに高い酸素指数
を与えることが分かる。特に、塩基性炭酸マグネ
シウムの割合が0.5〜40重量％の場合には、水酸
化アルミニウム単独の場合より著しく大きい酸素
指数を示し、その効果が特に大きいことが分る。実施例２エチレン−酢酸ビニル共重合体（実施例１と同
じもの）100重量部に対して、水酸化アルミニウ
ム粉末（実施例１と同じもの）50重量部および第
２表に記載した各種の無機物粉末の１種50重量部
を含有する組成物について、実施例１と同様にし
て酸素指数を指定した。この結果を第２表に示
す。第２表から、塩基性炭酸マグネシウム（実験
No.6）が最も高い酸素指数を与え、他の無機物
と比較して格段に優れた併用効果を示すことが分
る。実施例３エチレン−酢酸ビニル共重合体（実施例１と同
じもの）100重量部に対して、水酸化アルミニウ
ム粉末（実施例１と同じもの）および塩基性炭酸
マグネシウム粉末（実施例１と同じもの）を、両
粉末の合計で120重量部添加した。（この際両粉末
の合計中の塩基性炭酸マグネシウム粉末の割合を
第３表に示す値にした。）更にステアリン酸亜鉛
（和光純薬製、試薬）1.0重量部を添加し、小型実
験室用混練装置にて130℃で10分間混練した。次
いで熱プレスにて厚さ３mmのシートに成形し、こ
れらのシートから試験片を切取り、実施例１と同
様にして酸素指数を測定した。また、厚さ１mmの
シートに成形し、これらのシートからJIS3号ダン
ベル型試験片を打抜き、JIS C3005−1977「プラ
スチツク絶縁電線試験方法」に記載された方法に
準拠して引張試験を行い、引張特性を評価した。
この結果を第３表に示す。第３表から、塩基性炭酸マグネシウム粉末を５
〜20重量％の分量で併用した実験No.15〜17で
は、350％以上の高度の伸びを保持した状態で引
張強度が向上していることが分る。すなわち、塩
基性炭酸マグネシウム粉末を20重量％以下の割合
で水酸化アルミニウムと併用すると、酸素指数の
低下を招くことなく引張破断強度を向上させるこ
とが分る。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明組成物の１例における塩基性
炭酸マグネシウム粉末と水酸化マグヌシウム粉末
との重量比と得られた組成物の酸素指数との関係
を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) エチレン−酢酸ビニル共重合体を主成分
とする樹脂100重量部、および (b) 水酸化アルミニウム粉末と塩基性炭酸マグネ
シウム粉末とを合量で50〜300重量部を混和せ
しめて成ることを特徴とする無機物高充てん系
難燃性樹脂組成物。２塩基性炭酸マグネシウム粉末の含有割合が１
〜20重量％である特許請求の範囲第１項記載の無
機物高充てん系難燃性樹脂組成物。