JPH04334811A

JPH04334811A - 難燃性電気絶縁組成物

Info

Publication number: JPH04334811A
Application number: JP3105884A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Yamamoto; 康彰山本; Masami Tanmachi; 正美反町
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1992-11-20

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電線・ケーブルの絶縁体
として用いられる難燃性電気絶縁組成物に係り、特に、
燃焼時における有毒ガスの発生を防止すると共に、耐摩
耗性、耐油性、難燃性を備えた難燃性電気絶縁組成物熱
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電線・ケーブル等の絶縁被膜と
して用いられている難燃性電気絶縁組成物は万一の火災
による延焼を最少限に抑えるためにポリ塩化ビニル、ハ
ロゲン系難燃架橋ポリエチレン、クロロプロピレンゴム
等に代表される難燃材料が多く用いられている。しかし
ながら、これら難燃材料は燃焼した場合に毒性の高いハ
ロゲン系ガスを大量に放出する上に発煙性も大きいため
、被害を拡大させてしまう懸念があった。さらに、この
難燃材料は焼却処分した際に、有害なダイオキシンを発
生して環境汚染を招く虞があった。このため、このよう
な欠点のない難燃材料の一つとして金属酸化物を混和す
るノンハロゲン難燃材料が注目されている

【０００３】
。

【発明が解決しようとする課題】最近では、このノンハ
ロゲン難燃材料の開発及び実用化は各方面で精力的に進
められており、その一つとしてクロロプレンゴム並みの
可撓性を有し、しかも耐摩耗性、耐油性、難燃性に優れ
た材料が要望されるようになってきた。

【０００４】ところで、所望の難燃性を付与するために
はポリマ中に金属水酸化物を多量に混和する必要がある
が、その結果、要求される可撓性、耐摩耗性を著しく損
なってしまうという問題があった。

【０００５】そこで、本発明は上記の欠点を有効に解決
するために案出されたものであり、その目的は従来の難
燃性を有すると共に、可撓性に優れ、しかも耐摩耗性、
耐油性の良好な電気絶縁組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は酢酸ビニル含有量が２０重量％以上のエチレ
ン酢酸ビニルコポリマ或いは酢酸ビニル含有量が２０重
量％以上となるように配合したポリマ中に、該ポリマ１
００重量部に対して、ビニルシラン又はアミノシランで
表面処理した金属水酸化物を５０〜３００重量部混和す
ると共に、カルシウム系化合物Ｃａ（ＯＯＣＲ）ｎ　（
Ｒはアルキル基、ｎは自然数）を少なくとも０．５重量
部以上添加したものである。

【０００７】本発明ではエチレン酢酸ビニルコポリマ或
いは他のポリマ、例えば、ポリエチレン、エチレンエチ
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、エチレンプロピレンゴム、エチレンブテン
コポリマ、エチレンブテンターポリマ等や酢酸ビニル含
有量の異なるエチレン酢酸ビニルコポリマをブレンドし
て使用できるが、酢酸ビニル含有量はいずれの場合もポ
リマ１００に対して２０重量％以上含有している必要が
ある。すなわち、２０重量％未満では可撓性が損なわれ
、また、耐油性が著しく低下してしまう。

【０００８】そして、このようなポリマ１００重量部に
対し、ビニルシラン又はアミノシランで表面処理した金
属酸化物を５０〜３００重量部混和する。すなわち、使
用する金属酸化物をビニルシラン又はアミノシランで表
面処理することによって金属水酸化物の親和性が大幅に
向上し、耐摩耗性及び耐油性が向上することを本発明者
らは見い出した。

【０００９】このビニルシランとしては例えばＣＨ２　
＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ３　）３　、ＣＨ２　＝ＣＨＳｉ（
ＯＣ２　Ｈ５　）、ＣＨ２　＝ＣＨＳｉ（ＯＣ２　Ｈ４
　ＯＣＨ３　）３　といったものが挙げられ、アミノシ
ランとしては例えばＮＨ２　Ｃ３　Ｈ６　Ｓｉ（ＯＣ２
　Ｈ　　５　）３　、ＮＨ２　Ｃ２　Ｈ４　ＮＨＣ３　
Ｈ６　Ｓｉ（ＯＣＨ３　）３　、ＮＨ２　ＣＯＮＨＣ　
　３　Ｈ６　Ｓｉ（ＯＣ２　Ｈ５　）３　が代表的なも
のである。この表面処理方法としてはヘンシェルミキサ
等を用いた乾式法およびスラリ中で処理する湿式法のど
ちらで行っても良いが、湿式法の方が性能の高いものが
得られる。また、表面処理量は特に規定しないが、金属
水酸化物表面に単分子膜を形成する程度の量は少なくと
も添加することが望ましく、一般的には金属酸化物１０
０重量部に対して１〜３重量部の範囲で添加する必要が
ある。

【００１０】金属酸化物としては水酸化アルミニウム、
水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、アルミン酸カ
ルシウム等があり、これらは単独あるいは併用しても良
いが、混和量はポリマ１００重量部に対して、５０〜３
００重量部の範囲内とする。すなわち、混和量が５０重
量部未満では目的とする難燃性を付与出来ず、また、混
和量が３００重量部を越えると可撓性及び耐摩耗性の著
しい低下を招くためである。

【００１１】カルシウム系化合物とはＣａ（ＯＯＣＲ）
ｎ　（Ｒはアルキル基、ｎは自然数）で示されるもので
あり、ラウリン酸カルシウム、リシノール酸カルシウム
、ヒドロキシステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カ
ルシウム等が挙げられる。そしてこのカルシウム系化合
物の添加量はポリマ１００重量部に対して少なくとも０
．５重量部以上、添加する必要があり、添加するカルシ
ウム系化合物が限定値（０．５重量部）未満では目的と
する混練加工性の改善は期待できない。すなわち、上記
酢酸ビニル含有量の高いポリマを用いることにより金属
に粘着し易くなり、混練加工性が大幅に悪くなる。この
ため、種々検討した結果、このカルシウム系化合物を添
加することが極めて効果的なことが分かったためである
。

【００１２】以上、これらから成る本発明の難燃性電気
絶縁組成物は目的とする各種物性を得るため、パーオキ
サイドや電子線射照等により架橋されることになる。

【００１３】

【作用】本発明は上述したように、酢酸ビニル含有量が
２０重量％以上のエチレン酢酸ビニルコポリマ或いは酢
酸ビニル含有量が２０重量％以上となるように配合した
ポリマ中に、該ポリマ１００重量部に対して、ビニルシ
ラン又はアミノシランで表面処理した金属水酸化物を５
０〜３００重量部混和することによって、目的とする難
燃性を備えることが可能となると共に、金属酸化物をビ
ニルシラン又はアミノシランで表面処理することによっ
て金属水酸化物の親和性が大幅に向上し、耐摩耗性及び
耐油性が向上する。また、この金属水酸化物と共にカル
シウム系化合物Ｃａ（ＯＯＣＲ）ｎ　（Ｒはアルキル基
、ｎは自然数）を少なくとも０．５重量部以上添加する
ことにより、混練加工性が改善され、所望の可撓性を備
えることが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１は本発明に従った配合の各種実施例１
〜６及び他の配合の各種比較例１〜４の各種組成物の各
種評価を示したものである。各種組成物の各種評価方法
は所定量の各成分をバンバリミキサで混練して調製した
後、引張特性、耐油性、耐摩耗性、難燃性及び混練加工
性を評価したものである。尚、各種評価方法は次の通り
である。

【００１７】■引張特性混練後、６インチロールで１ｍｍ厚にシート出しし、１
８０℃、１０分の条件で架橋した。その後ＪＩＳダンベ
ル４号で打ち抜いた試験片についてショッパ型引張試験
機を用い、引張速度５００ｍｍ／分で引張試験を行った
。耐油性にはこのＪＩＳダンベル４号で打ち抜いた試料
を用い、１００℃、２４時間ＡＳＴＭ＃２油に浸漬後、
取り出し、２４時間経過した後に引張試験を行い評価し
た。

【００１８】■耐摩耗性ＪＩＳＯ−Ｄ−６１１に準拠し、厚さ２ｍｍのシート上
に０．７５φの針を設置し、荷重８００ｇを加え、摩耗
厚を調べた。針１往復を１回と数え、５００回試験後摩
耗厚が１ｍｍ以下を合格、１ｍｍを越えるものを不合格
とした。

【００１９】■難燃性バンバリミキサで混練後、それぞれ、１００〜１３０℃
に保持した８０ｍｍ押し出し機（スクリュ−のＬ／Ｄ＝
２０）を用い、外径４．０ｍｍのエチレンプロピレンゴ
ム絶縁線３本を撚り合わせた線心の周りに０．２ｍｍ厚
の銅テープを巻き、その後厚さ２ｍｍに押出被覆し、圧
力１３■／ｃｍ２の水蒸気中で３分間架橋させ、ケーブ
ルを作製した。

【００２０】そして、長さ２．４ｍのケーブルを１０本
垂直に並べ、下端に７０，０００ＢＴＵ／ｈｒの炎を２
０分間当てた後、炎を取り去り、１．８ｍ未満で自己消
炎すれば合格、１．８ｍ以上延焼した場合、不合格とす
る（この試験はＩＥＥＥ規格３８３に準拠した垂直トレ
イ燃焼試験である）。

【００２１】■混練加工性１００℃でバンバリ混練後、ロータに粘着せず容易に取
り出せるものを混練性良、ロータへの粘着が著しいもの
を悪とした。

【００２２】表１からも明らかなように、実施例１〜６
の各組成物とも０．９■／ｍｍを越える引張強さを示し
、耐油試験後も引張特性は初期の７０％以上の値を保持
している。また、いずれとも耐摩耗性、難燃性及び混練
加工性も良好である。

【００２３】これに対して、難燃剤混和量を本発明の限
定値未満である３０重量部を混和した比較例１は耐摩耗
性及び難燃性が不合格である。また、酢酸ビニル含有量
が本発明の限定値未満である１２重量％（＊３）である
比較例２は実施例１〜６と比較して耐油性の低下が大き
い。また、ステアリン酸で表面処理した難燃剤（＊６）
を用いた比較例３では耐摩耗性が不合格となる。また、
本発明に規定するカルシウム系化合物以外の滑剤を添加
した比較例４は混練加工性が非常に悪い。

【００２４】すなわち、表１からも判るように、酢酸ビ
ニル含有量が２０重量％未満のエチレン酢酸ビニルコポ
リマ或いは酢酸ビニル含有量が２０重量％未満のポリマ
では耐油性が低下し、また、このポリマに混和される難
燃剤の混和量がポリマ１００重量部に対して、５０重量
部未満では耐摩耗性、難燃性が不合格となる。また、混
和される難燃剤をステアリン酸で表面処理した場合は耐
摩耗性が不合格となり、また、カルシウム系化合物以外
の滑剤を添加した場合は混練加工性が著しく悪化するこ
とになる。

【００２５】従って、本発明の難燃性電気絶縁組成物は
酢酸ビニル含有量が２０重量％以上のエチレン酢酸ビニ
ルコポリマ或いは酢酸ビニル含有量が２０重量％以上と
なるように配合したポリマを使用することで可撓性及び
耐油性の低下が防止される。また、このポリマ中に、該
ポリマ１００重量部に対して、ビニルシラン又はアミノ
シランで表面処理した金属水酸化物を５０〜３００重量
部混和することによって、目的とする難燃性を備えるこ
とが可能となると共に、金属酸化物をビニルシラン又は
アミノシランで表面処理することによって金属水酸化物
の親和性が大幅に向上し、耐摩耗性及び耐油性が向上す
る。また、この金属水酸化物と共にカルシウム系化合物
Ｃａ（ＯＯＣＲ）ｎ　（Ｒはアルキル基、ｎは自然数）
を少なくとも０．５重量部以上添加することにより、混
練加工性の向上し、所望の可撓性を備えることが可能と
なる。

【００２６】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、電線・ケ
ーブル等の絶縁物に要求される耐摩耗性、耐油性、可撓
性等を備えると共に、優れた難燃性を有することが可能
となり、電線・ケーブル等の絶縁物の耐久性及び信頼性
が大巾に向上するといった優れた効果を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　酢酸ビニル含有量が２０重量％以上の
エチレン酢酸ビニルコポリマ或いは酢酸ビニル含有量が
２０重量％以上となるように配合したポリマ中に、該ポ
リマ１００重量部に対して、ビニルシラン又はアミノシ
ランで表面処理した金属水酸化物を５０〜３００重量部
混和すると共に、カルシウム系化合物Ｃａ（ＯＯＣＲ）
ｎ　（Ｒはアルキル基、ｎは自然数）を少なくとも０．
５重量部以上添加したことを特徴とする難燃性電気絶縁
組成物。