JP2002265708A

JP2002265708A - 難燃性樹脂組成物

Info

Publication number: JP2002265708A
Application number: JP2001070143A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Suzuki; 淳鈴木; Hajime Nakamura; 肇中村; Hirotaka Sawada; 広隆沢田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】インターフェースケーブルのジャケットなどの
高い機械的強度、難燃性、耐熱性を要求される成形品に
好適であり、しかも焼却処分の際に有害なハロゲン化合
物が発生しない難燃性樹脂組成物を得る。【解決手段】ポリマーＡ６０〜８０ｗｔ％と酸変性直鎖
状低密度ポリエチレン４０〜２０ｗｔ％とのベースポリ
マー１００重量部に対して、ステアリン酸処理水酸化マ
グネシウム６０〜８０重量部とシランカップリング剤処
理水酸化マグネシウム６０〜８０重量部を配合してな
り、上記ポリマーＡが、酢酸ビニル含量１９〜４５ｗｔ
％のエチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチルアクリ
レート含量１９〜３５ｗｔ％のエチレン−エチルアクリ
レート共重合体の５０〜９８ｗｔ％と、融点が１４０〜
２３０℃である樹脂１種以上からなる高融点樹脂の２〜
５０ｗｔ％とのブレンドポリマーである難燃性樹脂組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、難燃性、耐熱
性、機械的特性に優れ、例えばインターフェースケーブ
ルのジャケットなどに好適に使用しうる難燃性樹脂組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】インターフェースケーブルは、内部に複
数本の絶縁線が集合された電気信号伝達用ケーブルであ
り、そのジャケットはこのケーブルの最外層をなすもの
であるため、内部の絶縁線を保護する必要上、十分な機
械的強度、耐熱性、難燃性を有する必要がある。

【０００３】このため、このようなジャケットをなす樹
脂材料としては、従来はポリ塩化ビニルにハロゲン系難
燃剤を配合した樹脂組成物が用いられてきた。しかしな
がら、このポリ塩化ビニルを主体とした樹脂組成物から
なるジャケットでは、これを焼却処分する際に有害なハ
ロゲン含有化合物が発生するために、その使用が見直さ
れつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、インターフェースケーブルのジャケットなど
の高い機械的強度、難燃性、耐熱性を要求される成形品
に好適であり、しかも焼却処分の際に有害なハロゲン化
合物が発生しない難燃性樹脂組成物を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、ポリマー
Ａ６０〜８０ｗｔ％と酸変性直鎖状低密度ポリエチレン
４０〜２０ｗｔ％とのベースポリマー１００重量部に対
して、ステアリン酸処理水酸化マグネシウム６０〜８０
重量部とシランカップリング剤処理水酸化マグネシウム
６０〜８０重量部を配合してなり、ポリマーＡが、酢酸
ビニル含量１９〜４５ｗｔ％のエチレン−酢酸ビニル共
重合体またはエチルアクリレート含量１９〜３５ｗｔ％
のエチレン−エチルアクリレート共重合体の５０〜９８
ｗｔ％と、融点が１４０〜２３０℃である樹脂１種以上
からなる高融点樹脂の２〜５０ｗｔ％とのブレンドポリ
マーである難燃性樹脂組成物によって解決できる。

【０００６】酸変性直鎖状低密度ポリエチレンには、マ
レイン酸変性直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。ま
た、難燃助剤として、リン系化合物を添加してもよい。
老化防止剤として、キレート錯体を形成する化合物を添
加してもよい。この難燃性樹脂組成物は、ＵＬ規格のＶ
Ｗ−１に準拠する垂直燃焼試験に合格し、かつ破断伸び
が１００％以上、破断強度が８ＭＰａ以上、加熱変形率
が５０％以下である。また、この発明の難燃ケーブル
は、このような難燃性樹脂組成物をその被覆材としたも
のである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の難燃性樹脂組成物におけるベースポリマーとし
ては、ポリマーＡと酸変性直鎖状低密度ポリエチレンと
のブレンドポリマーが用いられる。

【０００８】ポリマーＡとしては、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体またはエチレン−エチルアクリレート共重合
体と、融点が１４０〜２３０℃である樹脂の１種以上か
らなる高融点樹脂とのブレンドポリマーが用いられる。
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアク
リレート共重合体は、分子内に極性基を有し後述する水
酸化マグネシウムとの親和性が高くなる。

【０００９】エチレン−酢酸ビニル共重合体としては、
酢酸ビニル含量が１９〜４５ｗｔ％で、メルトフローレ
イト（１９０℃、２ｋｇ、１０分）が０．１〜１０のも
のが用いられ、酢酸ビニル含量が１９ｗｔ％未満では難
燃性が不合格になり、４５ｗｔ％を越えると樹脂組成物
をペレット化することができなくなり、コンパウンドの
製造が不可能になる。

【００１０】エチレン−エチルアクリレート共重合体と
しては、エチルアクリレート含量が１９〜３５ｗｔ％
で、メルトフローレイトが、０．１〜１０のものが用い
られ、エチルアクリレート含量が１９ｗｔ％未満では難
燃性が不合格になり、３５ｗｔ％を越えると組成物をペ
レット化することができず、コンパウンドの製造か不可
能になる。

【００１１】高融点樹脂としては、その融点が１４０〜
２３０℃のポリマーが１種以上混合したものが用いら
れ、この融点を有する具体的なポリマーには、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ナイロン１２などが挙げられ
る。融点が１４０℃未満では耐熱性が不足し、２３０℃
を越えると混練時にエチレン−酢酸ビニル共重合体が熱
劣化する。

【００１２】エチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチ
レン−エチルアクリレート共重合体と、高融点樹脂との
混合比率は、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチ
レン−エチルアクリレート共重合体が５０〜９８ｗｔ％
とされ、高融点樹脂が２〜５０ｗｔ％とされる。高融点
樹脂が２ｗｔ％未満では加熱変形試験に合格できず、５
０ｗｔ％を越えると難燃性が不合格になる。

【００１３】また、酸変性直鎖状低密度ポリエチレン
は、直鎖状低密度ポリエチレンにマレイン酸、アクリル
酸などの不飽和カルボン酸を付加した１種のグラフトポ
リマーであって、直鎖状低密度ポリエチレンに起因する
高耐熱性と高剛性を有し、かつ分子内のカルボン酸基に
基づく極性の付加による水酸化マグネシウムへの親和性
をも有するものである。この中でもマレイン酸変性直鎖
状低密度ポリエチレンが好ましく、マレイン酸含有量が
０．２〜５ｗｔ％で、密度が０．９２〜０．９５ｇ／ｃ
ｍ³で、メルトフローレイトが０．１〜１０であるもの
が好ましい、

【００１４】ベースポリマーにおけるポリマーＡと酸変
性直鎖状低密度ポリエチレンとの量比は、ポリマーＡが
６０〜８０ｗｔ％とされ、酸変性直鎖状低密度ポリエチ
レンが２０〜４０ｗｔ％とされる。ポリマーＡが６０ｗ
ｔ％未満では、伸びが不足し、８０ｗｔ％を越えるとは
破断強度、耐熱性が不足する。このような組成のベース
ポリマーでは、したがって耐熱性と機械的特性とを両立
することができる。

【００１５】ノンハロゲン難燃剤として用いられるステ
アリン酸処理水酸化マグネシウムあるいはシランカップ
リング剤処理水酸化マグネシウムとしては、水酸化マグ
ネシウムの平均粒子径が０．１〜５０μｍの粒子をステ
アリン酸あるいはシランカップリング剤で表面処理した
ものが用いられる。

【００１６】ステアリン酸による水酸化マグネシウムの
表面処理は、ステアリン酸と水酸化マグネシウムをヘン
シェルミキサ等の高速攪拌機などによって混合し、水酸
化マグネシウム粒子の表面にステアリン酸を溶融状態
で、付着せしめる方法などによって行われる。ステアリ
ン酸の付着量は、１〜５ｗｔ％とされる。

【００１７】シランカップリング剤による水酸化マグネ
シウムの表面処理は、ビニルシラン、アミノシラン、ク
ロルシラン、エポキシシランなどの分子内に官能基を１
以上有し、メトキシ基、エトキシ基などの加水分解可能
な基を１以上有するシラン化合物からなる各種シランカ
ップリング剤をアルコールおよび／または水に溶解した
溶液に水酸化マグネシウムを浸し、ついでこれを乾燥す
る方法などによって行われる。シランカップリング剤の
付着量は、１〜５ｗｔ％とされる。

【００１８】このステアリン酸処理水酸化マグネシウム
あるいはシランカップリング処理水酸化マグネシウム
は、その粒子表面のステアリン酸あるいはシランカップ
リング剤によって、ベースポリマーに対する親和性が高
められ、水酸化マグネシウムの配合による樹脂組成物の
機械的特性の低下が抑えられる。特に、ステアリン酸処
理水酸化マグネシウムの配合により破断時の伸びの低下
が抑えられ、シランカップリング処理水酸化マグネシウ
ムの配合により破断強度の低下が防止される。

【００１９】このため、本発明では、この両者を併用し
て高い難燃性を維持しつつ、伸び、破断強度ともに優れ
た数値となるようにした。すなわち、上記ベースポリマ
ー１００重量部に対して、それぞれの処理水酸化マグネ
シウムを６０〜８０重量部づつ配合するようにした。こ
の配合量が６０重量部未満では難燃性が不足し、８０重
量部を越えると機械的特性が低下する。

【００２０】この難燃性樹脂組成物には、必要に応じ
て、赤リン、ポリリン酸アンモニウムなどのリン系ノン
ハロゲン難燃助剤を配合することができる。このリン系
難燃助剤は、少量で高い難燃効果が得られ、ステアリン
酸処理水酸化マグネシウムあるいはシランカップリング
処理水酸化マグネシウムの添加量を低減でき、樹脂組成
物の機械的特性の低下を抑えることができる。このリン
系難燃助剤の配合量は、ベースポリマー１００重量部当
たり２〜１０重量部、好ましくは３〜８重量部とされ、
２重量部未満では添加効果が不足し、１０重量部を越え
ると過剰となり組成物の機械的特性に悪影響を与える。

【００２１】また、老化防止剤を配合することができ
る。この老化防止剤には、キレート錯体を形成する化合
物を含むものがよく、例えば２′、３−ビス［［３−
［３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−４−ヒドロキシ
フェニル］プロピオニル］］プロピオノヒドラジドなど
が用いられる。勿論これ以外のフェノール系の老化防止
剤も使用できる。この老化防止剤の配合量は、ベースポ
リマー１００重量部当たり０．１〜１０重量部、好まし
くは０．１〜５重量部とされ、０．１重量部未満では添
加効果が得られず、１０重量部を越えると過剰となりコ
ストが不利となる。さらに、これら以外に、着色剤など
の添加剤を適宜添加することができる。

【００２２】また、ジクミルパーオキサイドなどの有機
過酸化物からなる架橋剤、アクリル酸亜鉛などの架橋助
剤などを配合して、加熱架橋、電子線架橋などの架橋可
能な配合組成として、成形後、加熱して架橋することが
できるようにし、耐熱性を高めるようにしてもよい。

【００２３】本発明の難燃性樹脂組成物は、上記配合組
成によって、ＵＬ規格のＶＷ−１に準拠する垂直燃焼試
験に合格する高度の難燃性を発揮する。また、破断時の
伸びは、１００％以上、１００〜３００％を示し、破断
強度は、８ＭＰａ以上、８〜１５ＭＰａを示し、加熱変
形率（ＪＩＳＣ３００５）は、５０％以下、３０〜
５０％を示す。

【００２４】このように、本発明の難燃性樹脂組成物
は、優れた難燃性と耐熱性を有し、機械的特性も良好で
あり、三者のバランスが程良くとれたものである。ま
た、このものは燃焼時に有害なハロゲン化合物を発生す
ることもない。したがって、この難燃性樹脂組成物は、
難燃性、耐熱性、機械的特性が要求されるインターフェ
ースケーブルのジャケットを始め、電線、ケーブルの各
種被覆材料、種々の成形品などに好適に使用される。特
に、耐熱性が高いにもかかわらず、伸びがよく、インタ
ーフェースケーブルのジャケットなどの成形品としたと
きに、これに亀裂が入ったり、屈曲特性が低下したりす
ることがない。

【００２５】本発明の難燃ケーブルは、上述の難燃性樹
脂組成物を絶縁体、シース、ジャケットなどの被覆材と
したもので、この樹脂組成物を通常の押出被覆法により
導体等の上に被覆したものである。このため、このケー
ブルは、難燃性、耐熱性、機械的特性が良好なものとな
る。

【００２６】以下、具体例を示す。表１および表２に示
す配合組成の難燃性樹脂組成物を用意し、これを押出機
にて混練し、径２．８ｍｍの導体上に厚み０．４ｍｍで
押出被覆して、外径３．６ｍｍの絶縁電線を製造した。
また、同様の難燃性樹脂組成物を押出機により押出成形
して、厚み約２ｍｍのシートを得た。

【００２７】絶縁電線について、その難燃性をＵＬ規格
のＶＷ−１に準拠する垂直燃焼試験によって評価した。
シートについて、破断時の伸び、破断強度、加熱変形率
をそれぞれ測定した。加熱変形率の測定は、ＪＩＳＣ
３００５に記載の方法に準じ、温度１２０℃、荷重１
ｋｇｆの条件で行った。

【００２８】表１および表２において、ポリマーＡは、
酢酸含有量が２８ｗｔ％のエチレン−酢酸ビニル共重合
体にポリプロピレンとポリスチレンをブレンドしたもの
で、そのメルトフローレイトが１．１のものである。ま
た、マレイン酸変性ＬＬＤＰＥは、マレイン酸含有量が
０．７ｗｔ％、密度が０．９２ｇ／ｃｍ³、メルトフロ
ーレイトが１．０、融点が１２１℃のマレイン酸変性直
鎖状低密度ポリエチレンである。

【００２９】また、ＥＶＡは、酢酸ビニル含量が２８ｗ
ｔ％、メルトフローレイトが２のエチレン−酢酸ビニル
共重合体である。ＰＰは、融点が１６７℃、ムーニー粘
度（１００℃）が４０のポリプロピレンである。老化防
止剤Ａは、ペンタエリスリトールテトラキス［３−
（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェ
ニル）プロピオネート］である。老化防止剤Ｂは、
２′、３−ビス［［３−［３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチ
ル−４−４−ヒドロキシフェニル］プロピオニル］］プ
ロピオノヒドラジドである。

【００３０】また、ステアリン酸処理水酸化Ｍｇは、ス
テアリン酸の付着量が２ｗｔ％、平均粒子径が１μｍの
水酸化マグネシウムである。さらに、シランカップリン
グ剤処理水酸化Ｍｇは、アミノシランを用い、これの付
着量が２ｗｔ％、平均粒子径が１μｍの水酸化マグネシ
ウムである。さらに、表１および表２において、配合量
はすべて重量部である。結果を表１および表２に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】表１および表２の結果において、伸びが１
００％以上を合格とし、破断強度が８ＭＰａ以上を合格
とし、加熱変形率が５０％以下を合格とした。これらの
結果から、この難燃性樹脂組成物は、難燃性、耐熱性、
機械的特性が優れていることが明らかである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の難燃性樹
脂組成物は、ポリマーＡ６０〜８０ｗｔ％と酸変性直鎖
状低密度ポリエチレン４０〜２０ｗｔ％とのベースポリ
マー１００重量部に対して、ステアリン酸処理水酸化マ
グネシウム６０〜８０重量部とシランカップリング剤処
理水酸化マグネシウム６０〜８０重量部を配合してな
り、上記ポリマーＡが、酢酸ビニル含量１９〜４５ｗｔ
％のエチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチルアクリ
レート含量１９〜３５ｗｔ％のエチレン−エチルアクリ
レート共重合体の５０〜９８ｗｔ％と、融点が１４０〜
２３０℃である樹脂１種以上からなる高融点樹脂の２〜
５０ｗｔ％とのブレンドポリマーであるものである。

【００３５】したがって、この難燃性樹脂組成物は、優
れた難燃性、耐熱性と、良好な伸び、破断強度等の機械
的特性を併せ有するものであり、しかもこれの燃焼時に
ダイオキシンなどの有害なハロゲン化合物を発生するこ
とがない。このため、この難燃性樹脂組成物は、インタ
ーフェースケーブルのジャケットを初めとして、良好な
難燃性、耐熱性、機械的特性を要求される種々の用途に
使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者沢田広隆東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内Ｆターム(参考） 4J002 AA00X BB06W BB07W BB12X BB20Y BB21Y BC03X CL01X DA057 DE076 DH057 EJ018 EQ028 FB096 FB106 FB116 FB126 FB146 FB236 FD078 FD137 GQ01 5G315 CA03 CB06 CC08 CD02 CD04 CD14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリマーＡ６０〜８０ｗｔ％と酸変性直鎖
状低密度ポリエチレン４０〜２０ｗｔ％とのベースポリ
マー１００重量部に対して、ステアリン酸処理水酸化マ
グネシウム６０〜８０重量部とシランカップリング剤処
理水酸化マグネシウム６０〜８０重量部を配合してな
り、ポリマーＡが、酢酸ビニル含量１９〜４５ｗｔ％のエチ
レン−酢酸ビニル共重合体またはエチルアクリレート含
量１９〜３５ｗｔ％のエチレン−エチルアクリレート共
重合体の５０〜９８ｗｔ％と、融点が１４０〜２３０℃
である樹脂１種以上からなる高融点樹脂の２〜５０ｗｔ
％とのブレンドポリマーである難燃性樹脂組成物。
【請求項２】酸変性直鎖状低密度ポリエチレンが、マレ
イン酸変性直鎖状低密度ポリエチレンである請求項１記
載の難燃性樹脂組成物。
【請求項３】難燃助剤として、リン系化合物を添加して
なる請求項１記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項４】老化防止剤として、キレート錯体を形成す
る化合物を添加してなる請求項１記載の難燃性樹脂組成
物。
【請求項５】ＵＬ規格のＶＷ−１に準拠する垂直燃焼試
験に合格する請求項１ないし４のいずれかに記載の難燃
性樹脂組成物。
【請求項６】破断伸びが１００％以上、破断強度が８Ｍ
Ｐａ以上である請求項１ないし４のいずれかに記載の難
燃性樹脂組成物。
【請求項７】加熱変形率が５０％以下である請求項１な
いし４のいずれかに記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載の難燃
性樹脂組成物を被覆材とした難燃ケーブル。