JPH04206110A - 難燃性電気絶縁組成物 - 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、高度の難燃性を有すると共に、機械特性に優
れている難燃性電気絶縁組成物に関するものである。

５従来の技術］ 最近、電線・ケーブルを中心に難燃性の要求が高度化し
、ＵＬＶＷ−１の垂直燃焼試験やＩＥＥＥ規格３８３、
ＩＥＣ規格３３２等の垂直トレイ燃焼試験レベルの高難
燃材料が要望されるようになってきた。

絶縁材料である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６ 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、十分な離燃特性を発揮する
もの、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が多く、このような有毒カスを含
んだ煙を多量に発生させるため見通しか悪くなり、火災
発生の際の遊離行動や消化活動を妨げ、あるいは上記有
毒ガスか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金属水酸化物を混和し
、上記火災時の安全性を重視した難燃性電気絶縁組成物
を絶縁体とした電線・ケーブルが提案され、注目を集め
ている。

この金属水酸化物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吸熱作用により難
燃性を付与するものであり、発煙性や毒性あるいは腐蝕
性が極めて低い。

璽発明が解決しようとする課題− しかしたがら、上記難燃性電気絶縁組成物にあっては、
金属水酸化物の難燃効果か小さいため、上記した各燃焼
試験に適合する高度の難燃性を付与するには、金属水酸
化物を多量に混和する必要があり、その結果、引張特性
等の機械特性が著しく低下するという問題がある。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、
垂直燃焼試験レベルに合格する高度の難燃性を付与する
と共に、機械特性に優れた難燃性電気絶縁組成物を提供
することにある６［課題を解決するための手段及び作用
コ本発明者らは、金属水酸化物を混和して、燃焼時に有
害なハロゲン系カスを発生したい難燃性絶縁材料の知見
を基に、難燃性を有し、かつ機械特性に優れている難燃
性電気絶縁組成物を得るために種々の研究開発を実施し
た結果、エチレン酢酸とニルコポリマまたはエチレン酢
酸ビニルコポリマとポリオレフィンとのブレンドポリマ
に、水酸化物と鉛丹とを配合することを見出し、これら
化金物の含有量の範囲を特定したのである。

すなわち、本発明の誼燃ａ、電気絶縁組成物は、エチレ
ン酢酸ビニルコポリマまたはエチレン酢酸ビニルコポリ
マとポリオレフィンとのブレンドポリマ１００重量部に
対して、金属水酸化物を５０〜３００重量部及び鉛丹を
１〜５０重量部配合したものであり、また、エチレン酢
酸とニルコポリマまたはエチレン酢酸ビニルコポリマと
ポリオレフィンとのブレンドポリマ１００重量部に対し
て、金属水酸化物を５０〜３００重量部及び表面処理し
た鉛丹を１〜５０重量部配合したものである。

本発明においてポリオレフィンとしては、エチレンプロ
ピレンゴム、エチレンブテンコポリマ。

エチレンエチルアクリレートコポリマ、エチレンメチル
アクリレートコポリマ、エチレンメチルメタクリレート
コポリマといったものが挙がられ、これらをエチレン酢
酸ビニルコポリマと併用する。

金属水酸化物としては、高難燃化の点から水酸化マグネ
シウムおよびハイドロタルサイト類が望ましく、これは
凝集１強靭性、難燃性、耐水性等から平均粒径０．１〜
５μｍで脂肪酸金属塩、シランカップリング剤、チタネ
ートカップリング剤等で表面処理したものを用いるのが
好ましい。

金属水酸化物の配合量は、エチレン酢酸ビニル共重合体
またはポリオレフィンとの併用がら成るブレンドポリマ
１００重量部に対して、金属水酸化物を５０〜３００重
量部とする必要があり、配合量が限定値未満では目的と
する難燃性を付与できす、限定値を越えた場合には加工
性や強靭性を著しく損なう。

本発明では、鉛丹を加えることにより、著しく難燃性か
向上することを見い出した。これはエチレン酢酸ビニル
コポリマの脱酢酸が鉛丹により促進されるものと推定さ
れる。この鉛丹は、ブレンドポリマ１００重量部に対し
て１〜５０重量部含有させる必要があり、限定値未満で
は目的とする難燃性への効果が認められず、また限定値
を越えると耐熱老化性を著しく損なう。

また、鉛丹は、耐熱老化性を著しく低下させることがあ
り、種々検討した結果、鉛丹を表面処理することが有効
なことが分った。

この表面処理は、フェノール樹脂又はモース硬度３以下
の白色充填剤等を用いて行われるものかある。前者のフ
ェノール樹脂の表面処理としては、鉛丹を水に懸濁させ
、その中にフェノールとホルマリンを添加し８０℃で撹
拌後、更にリン酸を加えて行う方法が代表的である。後
者の白色充填剤の表面処理としては、掌砕処理を利用し
た方法が有効で、鉛丹と上述の白色充填剤を高速回転の
回転羽根に当て処理する方法が代表的である。

これらのようにして表面処理した鉛丹は、ブレンドポリ
マ１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲で含有さ
せる必要があり、限定値未満では目的とする難燃性への
効果が認められず、また限定値を越えると耐熱老化性を
著しく損なう。

本発明では、上記成分に加えて酸化防止剤、滑剤１分散
剤１着色剤等を適宜添加してもよく、これらから成る組
成物は有機過酸化物による加熱架橋あるいは照射架橋等
を施される。

過酸化物としてはジクミルパーオキサイド、１゜３−ビ
ス（第三ブチル・パーオキシ・イソプロピル）ベンゼン
、１，１−ビス（第三ブチルパーオキシ）−３，３，５
−トリメチルシクロヘキサン等が挙げられる。

［実施例コ 以下、本発明の詳細な説明する。

第１表の実施例１〜５および比較例１〜４の各種に示す
ような配合に従って各種成分を１２インチロールを用い
混練し、これらを、その後４０ｍ／ｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝
２２＞を用いて、芯線外径１．８φの導体上に厚さ２０
Ｉａ紙セパレータを縦て添えしたがら１．１園厚さで押
出被覆した。その後、これを１５ｋｇ／ａｉの水蒸気で
３分間熱処理を行って架橋し、ケーブルを作製した。

このように作製したケーブル（試料）の評価を引張特性
及び垂直燃焼試験について行い、その結果を第１表の下
欄に示す、各評価方法は次の通りである。

引　張特性：　芯線およびセパレータを除いた試料をＪ
　Ｉ　５Ｃ３０Ｑ５に準拠し、引張速度５００薗／ｍｉ
ｎで測定し た。

垂直燃焼試験：　　１．”Ｌ４４に準拠し行い、燃焼時
間が６０秒以内のものを合格、 ６０秒を越えるものを不合格と判 定した。

第１表に示される結果から、本発明の難燃性電気絶縁組
成物を用いた実施例１〜５の試料は、いずれも引張特性
に優れ、その難燃性は垂直燃焼試験に合格するレベルで
ある。これに対して、金属水酸化物の配合量が限定値未
満の比較例１、鉛丹が添加されていない比較例２及びエ
チレン酢酸ビニルコポリマがブレンドされていない比較
例３の試料は、いずれも垂直燃焼試験で不合格となる。

また、金属水酸化物の配合量が限定値を越えている比較
例４の試料は、伸びが著しく低下する。

したがって、エチレン＃酸とニルコポリマまなはエチレ
ン酢酸ビニルコポリマとポリオレフィンとのブレンドポ
リマに、規定量の金属水酸化物と鉛丹を配合することに
より、引張特性に優れ、垂直燃焼試験に合格する高度の
難燃性を付与する難燃性電気絶縁組成物を得られること
になる。

次に、第２表及び第３表の実施例６〜１３および比較例
５〜１４の各欄に示すような配合に従って各種成分を１
２インチロールを用い混練し、これを、その後４．０ｍ
／ｍ押出機（Ｌ／Ｄ　＝２２）を用いて、芯線外径１，
８φの導体上に厚さ２ｏＩＪＪｎ紙セパレータを樅で添
えしたがら　１．１酊厚さで押出被覆した。その後、こ
れを１５ｋｇ、’ａｆｌの水蒸気で３分間熱処理を行っ
て架橋し、ケーブルを作製した。

このように作製したケーブル（試料）の評価を引張特性
、耐熱老化性及び垂直燃焼試験について行い、その結果
を第２表及び第３表の下欄に示す。

なお、第２表のフェノール樹脂処理の鉛丹は、鉛丹７０
０　ｇを水１００ｃｃ中に入れ超音波洗浄機で懸濁させ
ながら、フェノール２１ｇ、ホルマリン３８ｇを添加し
、８０°Ｃで撹拌した後、リン′ｅｉ１２ｇを加え８０
″Ｃで、１時間撹拌して行った。その後１２０℃で２４
時間乾燥後粉砕したものを用いた。各評価方法は次の通
りである。

引　張　特　性：　芯線およびセパレータを除いた試料
をＪＩＳＣ３００５に準拠し、 引張速度５００間／＋ｎｉｎで測定し た。

耐熱老化性：　芯線およびセパ−レータを除いた試料を
１５０°Ｃに保持したＪ Ｉｓ型老型紙化試験機中８時間１ いた後、２２℃に１日放置した。

その後上述と同様の方法で引張 特性を評価した。

垂直燃焼試＠：　　ＵＬ４４に準拠し行い、燃焼時間か
６０秒以内のものを合格、 ６０秒を越えるものを不合格と判 定した。

第２表及び第３表に示される結果から、本発明の難燃性
電気絶縁組成物を用いた実施例６〜１３の試料は、いず
れも引張特性、耐熱老化性に優れ、その難燃性は垂直燃
焼試験に合格するレベルである。これに対して、金属水
酸化物の配合量が限定値未満の比較例５及び１０．鉛丹
が添加されていない比較例６及び１１、エチレン酢酸と
ニルコポリマがブレンドされていない比較例７及び１２
の試料は、いずれも垂直燃焼試験で不合格となる。

また、表面処理されていない鉛丹を使用している比較例
１８及び１３、鉛丹の配合量が限定値を越えている比較
例９及び１４の試料は、耐熱老化性か著しく低下する。

したがって、エチレン＃酸とニルコポリマまたはエチレ
ン酢酸ビニルコポリマとポリオレフィンとのブレンドポ
リマに、規定量の金属水酸化物と共に表面処理した鉛丹
を配合することにより、引張特性に優れ、垂直燃焼試験
に合格する高度の難燃性を付与すると共に、耐熱老化性
にも優れている難燃性電気絶縁組成物を得られることに
なる。

！発明の効果］ 以上の通り本発明によれは、難燃性に優れ、しかも燃焼
時にハロゲン系カスを発生せず、火災時の安全性を向上
できると共に、機械的特性にも優れ、工業的価値が高い
難燃性電気絶縁組成物及びさらに耐熱老化性にも優れな
難燃性電気絶縁組成物を得られるという優れた効果を特
徴する特許出願人　　日立電線株式会社 代理人弁理士　　絹　谷　信　雄

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．エチレン酢酸ビニルコポリマまたはエチレン酢酸ビ
   ニルコポリマとポリオレフィンとのブレンドポリマ１０
   ０重量部に対して、金属水酸化物を５０〜３００重量部
   及び鉛丹を１〜５０重量部配合したことを特徴とする難
   燃性電気絶縁組成物。
2. ２．エチレン酢酸ビニルコポリマまたはエチレン酢酸ビ
   ニルコポリマとポリオレフィンとのブレンドポリマ１０
   ０重量部に対して、金属水酸化物を５０〜３００重量部
   及び表面処理した鉛丹を１〜５０重量部配合したことを
   特徴とする難燃性電気絶縁組成物。
3. ３．請求項２記載の表面処理した鉛丹として、フェノー
   ル樹脂で表面処理した鉛丹を用いた請求項２記載の難燃
   性電気絶縁組成物。
4. ４．請求項２記載の表面処理した鉛丹として、モース硬
   度３以下の白色充填剤で表面処理した鉛丹を用いた請求
   項２記載の難燃性電気絶縁組成物。