JPH0345637A - 難燃性電気絶緑組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、燃焼時に有害なハロゲン系ガスを発性しない
難燃性電気絶縁組成物、特に電線・ケーブルの絶縁材料
やシース材料への適用に好適な難燃性電気絶縁組成物に
関するものである。

［従来の技術］ 電気絶縁性に優れているところから多用されているポリ
オレフィンをはじめ、従来電線・ケーブルの絶縁体やシ
ースとして使用されてきた材料は、いずれも可燃性のも
のであり、火災が発生した場合には、電線・ケーブルの
配線系を伝わって火災が拡大する例が多く、難燃性の電
線・ケーブルへの要請かにわかに高まってきた。とくに
、最近のすう勢として原子力発電所用電線・ケーブル、
車両用電線・ケーブル、船舶用＠線・ケーブルなどには
、ＩＥＥＥ（米国電気電子技術者協会）規格３８３のＶ
ｉ’Ｆ’Ｉ’（垂直トレイ燃焼試験〉に規定されている
実際の布設状況を模擬した多条布設の燃焼試験に合格す
ることを条件とする高度の難燃性が要望されるようにな
ってきた。

ポリオレフィンを難燃化する方法としてはハロゲン含有
化合物等を混和する方法が一般に採用されてきている。

しかし、このような難燃性電気絶縁組成物は、火災時に
不燃性のハロゲン系ガス等を多量に発生させ、それによ
り電線・ケーブルの周囲における酸素を遮断し燃焼を防
止しようとするものであり、十分な難燃特性を発揮する
ものの、その折発生するハロゲン系ガス等は例えば塩化
水素のように有毒なものか多く、このような有毒ガスを
含んだ煙を多量に発生させるため見通しが悪くなり、火
災発生の際のｉ！Ｉ難行動や消火活動を妨げ、あるいは
前記有毒ガスが人体に悪影響を与えるなどして二次災害
のおそれもあり、さらにはハロゲン系ガスが空気中の水
分と反応し、ハロゲン化水素酸となって機器等を腐食さ
せるおそれもある。

そこで、上記ハロゲン系化合物に代えて、水酸化アルミ
ニウムや水酸化マグネシウム等の無機系難燃剤を混和し
、上記火災時の安全性を重視した難燃性電気絶縁組成物
が提案され、注目を集めている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記無機系難燃剤を混和した難燃性組成物は、火災時に
当該水酸化物が結晶水を放出する際の成熟作用を難燃効
果として利用するものであり、発煙性や毒性あるいは腐
食性は極めて少ない。

しかしながら、無機系難燃剤は難燃効果が小さいため、
単にポリマーに混和しただけでは燃焼時に溶融滴下する
というドリップ現象がみられ、高度の難燃性を付与する
ことは難しい。

従って、高度の難燃性を付与するためには無機系難燃剤
を多量に加えることが必要であり、その結果として得ら
れる絶縁体やシースの引張特性の低下を招いたり、押出
加工性が低下するという問題がある。

本発明の目的は、上記したような従来技術の問題点を解
消し、有害なハロゲン系ガスを発生させない無機系難燃
剤を混和し垂直トレイ燃焼試験レベルに合格する高度の
難燃性を発揮させると共に、その機械的特性および押出
加工性を保持し得る難燃性電気絶縁組成物を提ＯＩ−シ
ようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ポリオレフィン１００重量部に対し無機系難
燃剤５０〜５００重量部、及び直径０．２〜５μｍ、長
さ０．５〜２０關のポリアクリルニトリル系ａ維を１〜
５０重量部含有せしめたものである。

本発明において、ポリオレフィンとしては、エチレンプ
ロピレンコポリマー、エチレンプロピレンジエンターボ
リマー、ポリエチレン、エチレン＃酸ビニルコポリマー
、エチレンエチルアクリレートコポリマー、エチレンブ
テンコポリマー、エチレンブテンジェンターポリマー等
が挙げられ、これらは単独使用又は２種以上の併用が可
能である。

！！機茶系難燃剤しては、水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化カルシ
ウム、ハイドロタルサイト類等が挙げられる６無機系難
燃剤の含有量は、ポリオレフィン１００重量部に対して
５０〜５００重量部の範囲とする必要があり、５０重量
部未満では目的とする難燃性を付与できず、５００重量
部を越えると加工性が著しく低下して押出成形が困難に
なる。

本発明においては、上記無機系難燃剤に加えて直径０．
２〜５μｍ、長さ０．５〜２０間のポリアクリルニトリ
ル系繊維を１〜５０ＩＩＥ量部含有せしめることに着目
し本発明に到ったものであり、それによって燃焼時に燃
え殻か膨張し硬くなり、ドリップを防止し難燃性を大巾
に向上できることを見出したものである。

ポリアクリルニトリル系繊維は、混練の容易性および後
述する膨張性、押出性などを考慮したとき、上述した直
径０．２〜５μｍ、長さ０．５〜２０ｍの範囲に選択す
ることが望まれる。

ポリアクリルニトリル系繊維は、ポリオレフィン１００
２１ｊｔ部に対して１〜５０２ｉ量部の範囲で配合する
必要があり、１重量部未満では燃焼時の燃え殻が膨張せ
ず硬くならないためドリップを防止できず、５０重量部
を越えると混和物の粘度が増加して押出加工性を損なう
結果となり好ましくない。

本発明においては、上記成分に加えて架橋剤、酸化防止
剤、滑剤、軟化剤、分散剤等を適宜添加してもよい。架
橋剤としては、ジクミルパーオキサイド、３−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシイソ１０ビル）ベンゼンに代表され
る有機過酸化物が適当であり、これに架橋助剤として、
硫黄、エチレンジメタクリレート、ジアリルフタレート
、ｐ−キノンジオキシム等を併用してもよい、又、電子
線等の電離性放射線による架橋の場合は、架橋助剤とし
てトリメチロールプロパントリメリテート、トリアリル
イソシアヌレート等の反応性のモノマーを添加するのが
一般的である。＃！Ｉ化防止剤としては、フェニル−α
−ナフチルアミン、Ｎ、Ｎ−−ジ−β−ナフチル−Ｐ−
フェニレンジアミン等のアミン系酸化防止剤、２，６−
ジーｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ヒンダードフ
ェノール等のフェノール系酸化防止剤が挙げられる。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例および比較例を参照し説
明する。

第１表に示す実施例１〜５および比較例１〜７の各供試
配合成分よりなる組成物を用い、第１表下欄に示す評価
項目について評価試験を行なった。

各配合成分を１００℃に保持された６インチロールに投
入してロール混練を行ない、混練後１２０℃に保持され
た４　０　ｍ　／　ｍ押出１１（Ｌ／Ｄ＝２５）を用い
、外径５．３−の絶縁線心を３本撚合せた外周に２．Ｏ
ｎ＋ｓ＋の厚さで押出被覆した。

なお、実施例１，３．４及び比較例１については押出被
覆に続いて１３１ｑｒ／ａＪの水蒸気雰囲気中に３分間
保持して架橋した。

各例で作製した絶縁電線についての評価結果は第１表の
下欄に示した通りである。

なお、燃焼時の灰の硬さは、２０　Ｘ　２０　Ｘ　２　
ｒｓｍの試料をブンゼンバーナーで２０分間燃焼した後
、残った灰の形状、硬さを観察し膨張し硬ければ良、膨
張せず脆ければ劣とした。

さらに、難燃性評価は次に基いて行なった。長さ２ｍの
ケーブルを垂直に８本並べ、下から７万ＢＴＵの炎を２
０分間当て、自己消炎すれば合格であり、自己消臭せず
全焼するものは不合格である。

第１表からも明らかな通り、本発明に係る実施例１〜５
ではいずれも燃焼時の灰が膨張し硬く難燃性に合格し、
押出加工性に優れている。これに対して無機系難燃剤の
含有量が規定値以下の比較例１では難燃性が不合格であ
り、規定値以上の比較例２は押出性が悪く成形不可能で
あった。また、ポリアクリルニトリル系繊維の直径、長
さが規定値未満の比較例３およびポリアクリルニトリル
系繊維の含有量が規定値未満の比較例５では燃焼時の灰
が膨張せず脆く難燃性が不合格となる。さらに、ポリア
クリルニトリル系繊維の直径、長さが規定値以上の比較
例４あるいはポリアクリルニトリル系繊維の含有量が規
定値以上の比較例６では押出性が悪くなる。また、チタ
ン酸カリウムウィスカのような無機系の繊維状物質を使
用した比較例７では燃焼時の灰が膨張せず脆いため難燃
性が不合格となる。

［発明の効果］ 以上説明してきた通り、本発明に係る組成物によれば、
難燃剤として無機系難燃剤と直径０．２〜５μｍ、長さ
０．５〜２０ｍ＋のポリアクリルニトリル系繊維を併用
し、良好な押出加工性を維持しながら燃焼時のドリップ
を防止して高度の難燃性を付与することができ、しかも
燃焼時に有毒なハロゲン系ガスを発生しない電気絶縁組
成物を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオレフィン１００重量部に対して無機系難燃
   剤５０〜５００重量部、及び直径 ０．２〜５μｍ、長さ０．５〜２０ｍｍのポリアクリル
   ニトリル系繊維を１〜５０重量部含有せしめてなる難燃
   性電気絶縁絶縁組成物。