JPH0463848A

JPH0463848A - 難燃性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0463848A
Application number: JP17137890A
Authority: JP
Inventors: Akira Morii; 森井　暁; Shunichi Fujimura; 俊一藤村
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1990-06-30
Filing date: 1990-06-30
Publication date: 1992-02-28

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、原子力発電所用電線若しくはケーブルの外被
材又は絶縁材として有用な難燃性樹脂組成物に関する。

（従来の技術）原子力発電所用電線若しくはケーブルの外被材（シース
材）又は絶縁材には、火災や冷却材喪失事故（ＬＯＣＡ
）等が起こった場合の重大性を考虜して、高い難燃性や
耐高温水蒸気性か要求される。また、用途から当然に耐
放射線性が優れていることも要求される。

この外被材又は絶縁材としては、従来、熱可塑性樹脂に
、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムのような金
属水酸化物、各種の炭酸塩などの無機系難燃剤を混和し
た樹脂組成物が知られている。

（発明か解決しようとする課題）上記樹脂組成物は、水酸化アルミニウム等の難燃剤の配
合量を増加させることでＩＣＥＡ　Ｓ　６１−４０２の
垂直燃焼試験及びＩＥＥＥ　ｓｔｄ、　３８３の垂直ト
レイ燃焼試験に合格させることができる。しかし、その
場合には機械的特性が低下し、特に、大量の放射線に曝
されると非常に脆くなり、伸び特性が大幅に低下する。

また、熱可塑性樹脂に無機系難燃剤を配合したものは、
高温の水蒸気に触れると溶融するため架橋構造にする必
要がある。しかし、電子線架橋ては厚内材料の架橋が不
十分となり、過酸化物を用いた化学架橋では、絶縁体か
再加熱されるため熱変形するなどの問題が生じる。

本発明は、優れた機械的特性及び難燃性を有しており、
耐高温水蒸気性及び耐放射線性も優れている水架橋によ
る架橋体の形成が可能な難燃性樹脂組成物を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明は、（ａ）シラン変性ポ
リオレフィン並びに（ｂ）ポリオレフィン１００重量部
、無機系難燃剤５０〜４００重量部及びポリ（２，２，
４−トリメチル−１，，２−ジヒドロキノリン）３〜２
０重量部を含有する樹脂混和物からなり、（ａ）成分と
（ｂ）成分の配合比が、重量比で（ａ）成分１に対して
（ｂ）成分が０．７〜７であることを特徴とする難燃性
樹脂組成物を提供する。

本発明で用いる（ａ）成分のシラン変性ポリオレフィン
は、ラジカル発生剤の存在下、ポリオレフィンにシラン
化合物をグラフト反応させて得ることかできる。

ポリオレフィンとしては、高、中又は低密度ポリエチレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体、エチレンと極性基含有モノマーと
の共重合体を挙げることかでき、これらは単独で又は二
種以上を用いることができる。これらの中でもエチレン
−アクリル酸エチル共重合体が特に好ましい。

シラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシ
エトキシ）シランなどを挙げることができる。

シラン化合物の使用量は、ポリオレフィン１００重量部
に対して０．１〜２０重量部が好ましい。０．１重量部
未満であると充分な架橋度が得られず、２０重量部を超
えて使用しても架橋度が飽和状態になるために好ましく
ない。特に好ましい使用量は０．３〜８重量部である。

ラジカル発生剤としては、ベンゾイルペルオキシド、ジ
クミルペルオキシドなどを挙げることがてき、特にジク
ミルペルオキシドか好ましい。

ラジカル発生剤の使用量は、ポリオレフィン１００重量
部に対して０．０５〜０．５重量部か好ましい。０．０
５重量部未満であると充分な架橋度か得られず、０．５
重量部を超えると押出成形時に焼けが生じるため好まし
くない。特に好ましい使用量は０．１〜０．２重量部で
ある。

（ａ）成分のシラン変性ポリオレフィンには、必要に応
して老化防止剤、滑剤などを配合することができる。

本発明で用いる（ｂ）成分の樹脂混和物は、ポリオレフ
ィンに、所定量の無機系難燃剤及びポリ（２，２，４−
トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）を配合してな
るものである。

ポリオレフィンとしては、上記したポリオレフィンと同
じものを用いることができる。これらの中でもエチレン
−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共
重合体が好ましく、これらの共重合体の中でも酢酸ビニ
ル単位又はアクリル酸エチル単位含有量が１０重量％以
上のものが特に好ましい。

無機系難燃剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化ア
ルミニウムのような水酸化物、炭酸カルシウム、塩基性
炭酸マグネシウム、ドロマイト、ハンタイトのような炭
酸塩、硼酸塩、赤リンなどを挙げることができる。これ
らの中でも水酸化マグネシウムが好ましい。

無機系難燃剤の配合量は、ポリオレフィン１００重量部
に対して５０〜４００重量部である。５０重量部未満で
あると樹脂組成物の難燃性か充分に向上せず、４００重
量部を超えると機械的性質、耐放射線性及び耐高温水蒸
気性のいずれもが著しく低下する。好ましい配合量は１
００〜３００重量部である。

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、ポリオレフィン１００重量部に対し
て３〜２０重量部である。３重量未満であると耐放射線
性の付与効果が充分ではなく、２０重量部を超えると配
合による効果が飽和に達し、却って、機械的特性や電気
的特性の低下が生しる。好ましい配合量は５〜１０重量
部である。

上記（ａ）成分のシラン変性ポリオレフィンと（ｂ）成
分の樹脂混和物の配合比は、重量比で（ａ）成分１に対
して（ｂ）成分か０．７〜７である。この配合比が０．
７未満であると難燃性か不十分となり、７超えると架橋
度か低下して押出被覆後に著しい凹凸が発生する。好ま
しい配合比は（ａ）成分１に対して（ｂ）成分が１〜４
である。

本発明の難燃性樹脂組成物には、必要に応じて本発明の
目的を損なわない量のジブチル錫ジラウレートなどの有
機錫化合物のような架橋促進剤、熱可塑性樹脂、難燃剤
、合成ゴム、天然ゴム又は有機若しくは無機の充填剤、
酸化防止剤、滑剤、有機又は無機顔料、紫外線防止剤、
熱又は光安定剤、分散剤、銅害防止剤、中和剤、発泡剤
、可塑剤、気泡防止剤などを配合することができる。

本発明の難燃性樹脂組成物は、使用時において（ａ）成
分と（ｂ）成分を混合し、押出成形した後、水中に浸漬
することにより架橋させるものである。このため電子線
架橋法や加熱による架橋法などを適用した場合のような
問題か生しることはない。

（実施例）実施例１〜３及び比較例１〜６まず、（ａ）成分を次の方法で製造した。エチレン−ア
クリル酸エチル共重合体１００重量部（日本ユニカー製
、ＷＮ−１７０）に対して、ビニルトリメトキシシラン
２重量部、ジクミルペルオキシド０．１５重量部、老化
防止剤（チバカイキー製、イルガノックス１０１０）　
　１重量部をヘンシェルミキサーで混合した後、２００
℃で押出して（ａ）成分のシラン変性エチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体を得た。これを第１表において（ａ
）　−１と表示した。なお、比較とじてシラン変性して
いないエチレン−アクリル酸エチル共重合体を用い、第
１表中（ａ）−２と表示した。

次に、第１表に示す各成分をバンバリーミキサ−により
混練りし、ペレット化して、（ｂ）成分の樹脂混和物を
得た。

これらの（ａ）−１成分又は（ａ）　−２成分と（ｂ）
成分を、第１表に示す割合でブレンダーにより混合し、
本発明の難燃性樹脂組成物を得た。

この樹脂組成物を、１６０°Ｃで６．６　ｋ　Ｖ、断面
積１００ｍｍ２のケーブルコア上に、厚さか２．１ｍｍ
となるように押出し被覆してシースを形成した。その後
、これを８０°Ｃの温水に２４時間浸漬し、試料ケーブ
ルを得た。

この試料ケーブルについて、第１表に示す各試験をした
。試験方法は次のとおりである。なお、（ａ）成分１に
対する（ｂ）成分の配合比が８である比較例８は、押出
被覆後のシース表面に著しい凹凸が生じ、各特性評価が
不能だった。

引張強度及び伸び率：試料ケーブルから採取したシース
をＪＩＳａ号ダンベルで打ち抜き、厚さ１ｍｍにした後
、２０°Ｃの恒温室内に１日放置し、東洋ボールドウィ
ン社製のテンシロンにより２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で
測定した。

垂直トレイ燃焼試験：　ＩＥＥＥ　ｓｔｄ、３８３に準
拠し、垂直トレイに長さ２．４ｍのケーブル５本を付設
し、燃焼試験をした。バーナーでの燃焼後に自己消火し
、ケーブルの破損長さが１．８ｍ未満のものを合格（○
と表示）とし、１．８ｍ以上のものを不合格（×と表示
）とした。

γ線照射試験・試料ケーブルに対し、Ｃｏ６０線源によ
り、線量率Ｉ　Ｘ　１０　’　ｒａｄ／ｈｒにて総線量
１Ｘ１０’ｒａｄまで照射した。その後、このケーブル
から採取したシースについて、引張試験をし、初期値に
対する残率を測定した。

水蒸気暴露試験：試料ケーブルを１７１’ｃの水蒸気雰
囲気に９時間放置した後に、シースの外観の変化を目視
で観察した。はとんど変化のないものを合格（○と表示
）とし、溶融したり変形の激しいものを不合格（×と表
示）とした。

（以下余白）（発明の効果）本発明の難燃性樹脂組成物を架橋したものは、高い機械
的特性を保持したまま、垂直トレイ試験に合格する優れ
た難燃性を有しており、電気学会推奨案による環境試験
においても、放射線照射後の機械的特性（耐放射線性）
及び耐高温水蒸気性のいずれもが優れている。

また、本発明の難燃性樹脂組成物は、構成成分であるシ
ラン架橋ポリオレフィンと樹脂混和物とを別々に製造保
管しておき、使用時に両成分を混合して難燃性樹脂組成
物とすることにより、前記両成分を混合した状態で保管
した場合のように、保管時に架橋反応が進行するという
不都合が防止できる。このため品質が安定した難燃性樹
脂組成物を継続して供給できる。

本発明の難燃性樹脂組成物は、厳しい品質基準が設定さ
れた原子力発電所用の電線やケーブルの外被材や絶縁材
用として、特に厚肉材料用として好適である。

Claims

【特許請求の範囲】

（ａ）シラン変性ポリオレフィン並びに（ｂ）ポリオレ
フィン１００重量部、無機系難燃剤５０〜４００重量部
及びポリ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロ
キノリン）３〜２０重量部を含有する樹脂混和物からな
り、（ａ）成分と（ｂ）成分の配合比が、重量比で（ａ
）成分１に対して（ｂ）成分が０．７〜７であることを
特徴とする難燃性樹脂組成物。