JPH07126450A - 放射線被曝環境下用非ハロゲン系難燃性絶縁組成物 - Google Patents

放射線被曝環境下用非ハロゲン系難燃性絶縁組成物

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JPH07126450A
JPH07126450A JP29593693A JP29593693A JPH07126450A JP H07126450 A JPH07126450 A JP H07126450A JP 29593693 A JP29593693 A JP 29593693A JP 29593693 A JP29593693 A JP 29593693A JP H07126450 A JPH07126450 A JP H07126450A
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JP
Japan
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flame
weight
retardant insulating
radiation exposure
polyolefin
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JP29593693A
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English (en)
Inventor
Nobunao Ishii
伸尚 石井
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 放射線被曝環境下用非ハロゲン系難燃性絶縁
組成物を提供する。 【構成】 密度が0. 85〜0. 91g/cm3 の低密
度ポリエチレン70〜97重量%とポリオレフィンに不
飽和カルボン酸またはその誘導体を導入した変性ポリオ
レフイン3〜30重量%との混合物を主体とするベース
樹脂100重量部に対して、水酸化マグネシウム80〜
200重量部とポリ(2,2,4−トリメチル−1,2
−ジヒドロキノリン)3〜10重量部を配合したことを
特徴とする。 【効果】 多量の放射線を被曝した後においても、高い
電気絶縁性および機械的特性を保持しているものであ
り、原子力発電所などの放射線被曝環境下で使用される
電気機器などの難燃性絶縁材料として好適なものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放射線被曝環境下で用
いる非ハロゲン系難燃性絶縁組成物に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、原子力発電所を始めとする放
射線被曝環境下で使用される電線・ケーブルの電気絶縁
物は耐放射線性に優れていることが要求されている。ま
た同時に、高い安全性を維持するため、万一の火災時に
も優れた耐延焼性を有することも要求されている。これ
らの要求を満たすため、現用材では、ポリエチレン等の
ポリオレフィンにハロゲン系難燃剤を配合した難燃性絶
縁組成物が使用されている。しかしながら、このような
ハロゲン系難燃剤を配合した難燃性絶縁組成物は、燃焼
時に金属腐食性ガスや多量の煙を発生するなどの問題が
あった。一方、最近、ポリオレフィンに金属水和物を多
量に配合した非ハロゲン系難燃材料の開発・実用化が進
んでいる。このような非ハロゲン系難燃材料は、発煙量
が少なく、金属腐食性のハロゲン系ガスを発生させない
等の利点があるため、高度の安全性を必要とする原子力
利用分野にも、その応用が期待されている。しかしなが
ら、このような非ハロゲン系難燃材料は、大量の放射線
を被曝すると、非常に脆くなり、伸び特性が低下し、実
用性が著しく損なわれる欠点があった。従来の非ハロゲ
ン系難燃材料に見られた大量の放射線被曝時の機械的特
性の低下を改善する一手段として、特開昭63−286
450号においては、芳香族系老化防止剤の添加効果に
ついて検討し、特に、ポリ(2,2,4−トリメチル−
1,2−ジヒドロキノリン)を配合した非ハロゲン系難
燃性ポリエチレン組成物が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、従来の耐
放射線性の良好な非ハロゲン系難燃性ポリエチレン組成
物につき、更に、その耐放射線性を向上させるべく研究
を続けた結果、上記非ハロゲン系難燃性ポリエチレン組
成物のベース樹脂である低密度ポリエチレンの一部量
を、ポリオレフィンに不飽和カルボン酸またはその誘導
体を導入した変性ポリオレフィンにて置き換えることに
より、前記組成物の耐放射線性が、更に一段と向上する
ことを見出し、本発明に至ったものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の非ハロゲ
ン系難燃性絶縁組成物は、密度が0. 85〜0. 91g
/cm3 の低密度ポリエチレン70〜97重量%とポリ
オレフィンに不飽和カルボン酸またはその誘導体を導入
した変性ポリオレフイン3〜30重量%との混合物を主
体とするベース樹脂100重量部に対して、水酸化マグ
ネシウム80〜200重量部およびポリ(2,2,4−
トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン)3〜10重量
部を配合したことを特徴とするものである。
【0005】本発明の組成物におけるベース樹脂は、低
密度ポリエチレン70〜97重量%とポリオレフィンに
不飽和カルボン酸またはその誘導体を導入した変性ポリ
オレフイン3〜30重量%との混合物を主体とする。な
お、低密度ポリエチレンとしては、密度が0. 85〜
0. 91g/cm3 の範囲内のものが、得られる組成物
の機械特性が良好であり好ましい。本発明にて用いる変
性ポリオレフィンは、ポリオレフィンに不飽和カルボン
酸またはその誘導体を導入した所謂接着性ポリマーで、
ポリオレフィンを骨格として共重合や高分子化反応によ
り官能基を導入してポリオレフィンに接着性を付与した
ポリマーである。その官能基の導入方法は、例えばエチ
レン−アクリル酸(EAA)のようなエチレンと官能基
含有モノマーとを重合する高圧法エチレン共重合により
導入する方法や、ポリオレフィンに不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体をグラフト反応等により導入する方法が
一般的である。本発明において、変性ポリオレフィンと
しては、特に、後者のグラフト反応により官能基を導入
した変性ポリオレフィンが効果的であり好ましい。具体
的には、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)やエ
チレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等の各種のポリ
オレフィンに対して、0. 1〜10重量%のマレイン酸
等の酸無水物をベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパ
ーオキサイド等の有機過酸化物の存在下でグラフトさせ
たものである。
【0006】本発明の組成物において、ベース樹脂の主
体となる樹脂混合物中の変性ポリオレフィンの配合量を
3〜30重量%とした理由は、変性ポリオレフィンの含
有量が3重量%未満では、得られる組成物の耐放射線性
向上の効果が薄く、また、30重量%を超えると組成物
全体が硬くなり過ぎ、伸び等の機械的特性が低下するよ
うになるためである。好ましい配合量は、5〜20重量
%である。また、難燃剤を水酸化マグネシウムに、そし
て、その配合量を、ベース樹脂100重量部に対して8
0〜200重量部に限定した理由は、水酸化マグネシウ
ム以外の金属水酸化物では電気特性が著しく低下するた
めである。また、その配合量がベース樹脂100重量部
に対して80重量部未満の配合量では、得られる組成物
の難燃性が低く、また、200重量部を超えて多量に配
合すると、得られる組成物の機械的特性が著しく低下す
るなどの問題が生じるためである。好ましい配合量は、
90〜140重量部である。なお、水酸化マグネシウム
の粒径については、特に限定するものでないが、平均粒
径が0. 8〜5μmの範囲内のものが好ましい。
【0007】ポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−
ジヒドロキノリン)は、既に、ゴム薬品の中の老化防止
剤として多量に使用されている化合物であるが、該化合
物が他の芳香族系の老化防止剤に比べて優れた耐放射線
性を付与できることは先の発明にて見出したものであ
る。このポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒ
ドロキノリン)の配合量は、ベース樹脂100重量部に
対して3重量部未満では、組成物に耐放射線性付与の効
果が見られず、また、10重量部を超えて多量に配合す
ると得られる組成物の電気特性が低下するため、3〜1
0重量部の範囲内が望ましい。
【0008】本発明の組成物には、その難燃性などの他
の特性を改善するために、ベース樹脂として、前記樹脂
混合物に加えてエチレン系共重合体を配合しても良い
が、その場合には、得られる組成物の耐放射線性や電気
特性を低下させないために、酢酸ビニル含有量が20%
以下のエチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エチ
ル含有量が20%以下のエチレン−アクリル酸エチル共
重合体などの共重合体をベース樹脂の20重量%以下の
範囲で配合するのが望ましい。また、本発明の組成物に
は、通常使用される老化防止剤、着色剤、架橋剤、架橋
助剤、加工助剤等を適当量添加しても差し支えない。な
お、前記の低密度ポリエチレン、変性ポリオレフィン、
水酸化マグネシウム、ポリ(2,2,4−トリメチル−
1,2−ジヒドロキノリン)などを、前記の配合割合で
配合した組成物を架橋せしめる手段は、過酸化物による
化学架橋法、電子線による放射線照射架橋法等その手段
は限定されるものでない。
【0009】
【作用】本発明の組成物は、ポリオレフィンに不飽和カ
ルボン酸またはその誘導体を導入した変性ポリオレフィ
ンの配合により、低密度ポリエチレンと多量に配合した
水酸化マグネシウムとの結合性が高められるので、得ら
れる組成物の機械的特性が向上し、しかも放射線被曝に
よる低密度ポリエチレンと水酸化マグネシウムの界面に
おける劣化が抑制されて耐放射線性が向上する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について、比較例を挙
げて説明する。 (実施例1〜5、比較例1〜5)表1に示す各成分をそ
れぞれ混合した組成物をロールにて均一に混練した後、
温度160℃で30分間、プレス成形して試験用シート
をそれぞれ作製した。作製したそれぞれの試験用シート
についてγ線照射前後の引張強度、伸び並びに体積抵抗
率を測定評価した。得られた結果を表2に示した。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】上記表2から明らかなように、ベース樹脂
としてポリオレフィンに不飽和カルボン酸またはその誘
導体を導入した変性ポリオレフィンを所定量配合した本
発明の難燃性絶縁組成物の放射線被曝後の伸び特性は、
変性ポリオレフィンを何ら配合しない比較例1〜2の難
燃性絶縁組成物、変性ポリオレフィンを配合してもポリ
(2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリ
ン)が配合されていない比較例3の難燃性絶縁組成物、
変性ポリオレフィンの配合量が本発明の規定量より過剰
である比較例4の難燃性絶縁組成物、およびベース樹脂
中の低密度ポリエチレンの密度が本発明にて規定した数
値外のものである比較例5の難燃性絶縁組成物などの値
の約3倍以上の伸び特性を保有しているものであり、本
発明の難燃性絶縁組成物が優れた耐放射線性を具備して
いることが判る。
【0014】
【発明の効果】以上、説明した如く、本発明の非ハロゲ
ン系難燃性絶縁組成物は、多量の放射線を被曝した後に
おいても、高い電気絶縁性および機械的特性を保持して
いるものであり、原子力発電所などの放射線被曝環境下
で使用される電気機器などの難燃性絶縁材料として好適
なものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密度が0. 85〜0. 91g/cm3
    低密度ポリエチレン70〜97重量%とポリオレフィン
    に不飽和カルボン酸またはその誘導体を導入した変性ポ
    リオレフイン3〜30重量%との混合物を主体するベー
    ス樹脂100重量部に対して、水酸化マグネシウム80
    〜200重量部およびポリ(2,2,4−トリメチル−
    1,2−ジヒドロキノリン)3〜10重量部を配合した
    ことを特徴とする放射線被曝環境下用非ハロゲン系難燃
    性絶縁組成物。
  2. 【請求項2】 前記変性ポリオレフインが、ポリオレフ
    ィンに不飽和カルボン酸またはその誘導体をグラフト反
    応により導入した変性ポリオレフインであることを特徴
    とする請求項1記載の放射線被曝環境下用非ハロゲン系
    難燃性絶縁組成物。
JP29593693A 1993-11-02 1993-11-02 放射線被曝環境下用非ハロゲン系難燃性絶縁組成物 Pending JPH07126450A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014101455A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Hitachi Metals Ltd ノンハロゲン樹脂組成物及び電線、ケーブル
JP2016056295A (ja) * 2014-09-10 2016-04-21 日本ポリエチレン株式会社 耐高放射線性難燃樹脂組成物並びにそれを用いてなる電線及びケーブル類

Citations (3)

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JPS6211745A (ja) * 1985-07-10 1987-01-20 Nippon Petrochem Co Ltd 耐熱性にすぐれる難燃性オレフイン重合体組成物
JPS63286450A (ja) * 1987-05-20 1988-11-24 Agency Of Ind Science & Technol 耐放射線性を改良した非ハロゲン系難燃性絶縁用組成物
JPH02206632A (ja) * 1988-12-21 1990-08-16 Nippon Petrochem Co Ltd 表面白化を改良した難燃性オレフィン重合体樹脂組成物

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