JPH04154853A - 難燃性組成物 - 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生しない
難燃性組成物、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組成物に関する。

［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。特に、
最近の趨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、船舶用電線・ケーブルなどには、Ｉ
ＥＥＥ（米国電気電子技術者協会）規格３８３のＶＴＦ
Ｔ（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的に採用されてきている
。

しかし、このような難燃性組成物は、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、
その折に発生するハロゲン系カス等は例えば塩化水素の
ように有毒なものが多く、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
の際の避難行動や消化活動を妨げ、あるいは有毒ガスが
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
ニウムや水酸化マクネシウム等の無機系難燃剤を混和し
、火災時の安全性を重視した難燃性組成物か提案され、
注目を集めている。

上記無機系難燃剤を混和した難燃性組成物は、火災時に
水酸化物が結晶水を放出する際の吸熱作用な難燃効果と
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。

［発明が解決しようとする課題］ 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見られ、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り特性、耐摩耗性の低下を招
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ることなく、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、その機械的特性及び押出加工性を保持し
得る難燃性組成物を提供し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とウレタン樹脂の混合比率が９
０：１０〜５０：５０の範囲の混合物１００重量部に対
して、無機系難燃剤５０〜５００重量部を含有させたも
のである。

ポリオレフィンとウレタン樹脂の混合比率は９０：１０
が下限で、ウレタン樹脂の値がこれ未満では難燃性、摩
耗性が劣る。上限は５０：５０でこの値を越えてウレタ
ン樹脂を混合すると加工性が劣る。

無機系難燃剤の含有量は、ポリオレフィンとウレタン樹
脂の混合物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重量部未満ては目的とする
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。

ウレタン樹脂は耐摩耗性、耐高温性に優れ、ゴム状弾性
を示すという特性がある。可燃性のポリオレフィンにウ
レタン樹脂を混合することにより酸素指数が高くなり、
難燃性を大幅に向上させることができ、しかも耐摩耗性
、強靭性に優れ、難燃性の良好な材料を作ることができ
る。従って、このウレタン樹脂との混合物に無機系難燃
剤を含有させることにより、難燃効果の小さい無機系難
燃剤を単にポリマーに混和しただけの場合と異なり、燃
焼時に溶融滴下するというドリップ現象は見られず、高
度の難燃性を付与することが容易となる。

その結果、高度の難燃性を付与するために無機系難燃剤
を多重に加える必要がなくなり、絶縁体やシースの引張
り特性、耐摩耗性の低下を招いたり、押出加工性が低下
したりするという問題も解消する。

本発明に耘いて、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、エチレンブロビレンジエンターボ
リマー、ポリエチレン、エチレン酢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
などが挙げられ、これらは単独使用または２種以上の併
用が可能である。

ウレタン樹脂としてはＶｕｌｋｏｌｌａｎ（住人バイエ
ルウレタン製）、Ａｄｉｐｒｅｎｅ（ｄｕ　Ｐｏｎｔ製
）、ハイブレン（三井東圧化学製）のような注型タイプ
、アイアンラバーＭ（日本オイルシール製）、ミラデイ
ック（大日本インキ製）、Ｇｅｎｔｈａｎｅ（Ｇｅｎｅ
ｒａｌ　Ｔｉｒｅ製）のようなミラブルタイプ、エラス
トラン（日本エラストラン製）、パラブレン（日本ポリ
ウレタン製）、バンデックス（大日本インキ製）のよう
な熱可塑性タイプが挙げられる。

無機系難燃剤としては、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。

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、シクミルバーオキザイＦ、３−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシイソプロビル）ペンセンに代表され
る有機過酸化物か適当であり、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。また、
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ｌ・リメチロールブロバントリメリテート、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。酸化防止剤としては、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及び比較例を参照して説
明する。

第１図上欄に示す実施例１〜４及び比較例１〜５の各供
試配合成分よりなる組成物を用い、第１図下欄に示す評
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
入してロール混練後１８０℃に保持された４０ｍ／ｍ押
出機（Ｌ／Ｄ＝２５）を用い、外径５．３ｍｍの絶縁線
心を３本撚り合わせた外周に２．０ｍｍの厚さで押出被
覆した。

なお、実施例１及び比較例１については押出被覆に続い
て１３ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気雰囲気中に３分間保持して
架橋した。

各側で作成した絶縁電線についての評価結果は第１図の
下欄に示した通りである。

押出性は４０　ｍ　／　ｍ−押出機ての押出時の状況及
び外観で判断した。

機械特性は、日本電線工業規格第３９１号に準じＪＩＳ
　　Ｋ７１１２のダンベル３号で打抜いた試料を、ショ
ッパ型引張り試験機を用い２００ｍｍ／分で引張り試験
を行ない、引張り強度が１゜０ｋｇ／ｍｍ以上、伸びが
３５０％以上のものを良とし、この値未満のものを不良
とした。

摩耗性はＪＩＳ　　Ｃ３００５に準じた摩耗試験装置を
用い、押出したケーブルの一端を固定し他端に５００ｇ
の重りを吊るし、摩耗円板を毎分６０回の速度で回転さ
せた。回転数が５００回に達したとき、シースが摩耗し
て内部の絶縁体が現れれば不良、現れなければ良とした
。

ざらに、難燃性評価は次に基づいて行なった。

長さ２ｍのケーブルを垂直に８本並べ、下から７０．０
ＯＯＢ　ｔ　ｕ（イギリス熱単位）の炎を２０分間当て
、自己消炎すれは合格であり、自己消炎せず全焼するも
のは不合格である。

第１図からも明らかな通り、本発明に係る実施例１〜４
てはいずれも押出性、シースの機械特性、摩耗性は良好
で難燃性に合格する。これに対してウレタン樹脂を含有
していない比較例１ではシースの機械特性、摩耗性が不
合格となる。ウレタン樹脂の混合比率が規定値未満の比
較例２ては摩耗性が劣り、難燃性が不合格となり、ウレ
タン樹脂の混合比率が規定値以上の比較例３は押出性が
悪く成形不可能であった。また無機系難燃剤の含有量が
規定値以下の比較例４では難燃性が不合格であり、規定
値以上の比較例５は押出性が悪く成形不可能であった。

［発明の効果］ 以上述へたように、本発明に係る組成物によれば、ポリ
オレフィンにウレタン樹脂を混合した混−合物に無機系
難燃剤を含有せしめることにより、良好な押出加工性、
機械特性、摩耗性を維持しながら、垂直トレイ燃焼試験
レベルに合格する高度の難燃性を付与することができ、
しかも燃焼時に有青なハロゲン系ガスを発生しない難燃
組成物を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１〜４及び比較例１〜５の難燃
性組成物の特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ポリオレフィンとウレタン樹脂との混合比率が９０：
   １０〜５０：５０の混合物１００重量部に対して、無機
   系難燃剤５０〜５００重量部を含有してなる難燃性組成
   物。