JPS61287949A - Flame-retardant composition and flame-retardant wire and cable - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a compsn. which does not emit harmful gas and has high frame retardance, by blending an ethylene/propylene copolymer, a halogen-free rubber or plastic, magnesium hydroxide and/or zinc borate, a carbonization accelerator and a vulcanizing agent (aid). CONSTITUTION:200-400pts.wt. magnesium hydroxide and/or zinc borate, 5-25pts.wt. halogen-free phosphate ester compd. or phosphate salt frit as a carbonization accelerator and a crosslinking agent (or a vulcanizing agent) are blended with 100pts.wt. mixture of an ethylene/propylene copolymer and a haogen-free rubber or plastic. When the surface of magnesium hydroxide is treated with a titanium coupling agent, elongation characteristics after crosslinking (or vulcanization) can be improved. The compsn. is molded into a sheet or tape. The outermost layer of a wire or cable is covered with said sheet or tape to enhance flame retardance and fireproofness.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電線・ケーブル等に用いられる架橋（或いは
加硫）！！燃性組成物、特にハロゲン等の有毒ガス等を
発生しない架橋（或いは加硫）ｉｉ燃性組成物に関し、
又、当該難燃性組成物をシート状、テープ状等に成形し
た架橋物（加硫物）を最外層に有する難燃性電線・ケー
ブルに関するものである。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention is directed to crosslinking (or vulcanization) used in electric wires, cables, etc. ! Regarding flammable compositions, especially crosslinked (or vulcanized) ii. flammable compositions that do not generate toxic gases such as halogens, etc.
The present invention also relates to flame-retardant wires and cables having an outermost layer of a crosslinked product (vulcanized product) obtained by molding the flame-retardant composition into a sheet, tape, or the like.

〈従来の技術） 最近、電線・ケーブルの火災時における他の電線・ケー
ブルへの延焼や有害ガスの発生、多量の発煙等が問題と
なっており、種々の改良が提案されている。(Prior Art) Recently, problems such as the spread of fire to other wires and cables, generation of harmful gases, and large amounts of smoke in the event of a fire involving electric wires and cables have become a problem, and various improvements have been proposed.

例えば、延焼防止のための提案である特開昭５５−６９
６７９号に見られるような、ポリクロロプレンに水和ア
ルミナと燐酸塩フリットを添加した組成物を用いたもの
、特開昭５６−１８６３６号等に見られるような、ポリ
オレフィン類に無機の含水化合物を添加した有害ガスの
発生を防止するも提案されている。For example, JP-A-55-69, a proposal to prevent the spread of fire.
679 using a composition in which hydrated alumina and phosphate frit are added to polychloroprene, and JP-A-56-18636 using a composition in which an inorganic water-containing compound is added to polyolefins. It has also been proposed to prevent the generation of added harmful gases.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、これ等の提案においても、電線・ケーブ
ルの延焼防止の他、有害ガスの発生や多量の発煙もを防
止し、更にはシート状やテープ状の成型品として使用で
きる等、すべての条件を満足するようなものは未だ見ら
れない。<Problems to be solved by the invention> However, even in these proposals, in addition to preventing the spread of fire in electric wires and cables, they also prevent the generation of harmful gases and large amounts of smoke, and furthermore, they are difficult to form into sheets or tapes. I have not yet seen anything that satisfies all the conditions, such as being able to be used as a product.

本発明は、これ等のすべての条件を満足させることを目
的として発明されたものである。The present invention was invented with the aim of satisfying all of these conditions.

〈問題点を解決するための手段、及び作用）本発明の第
１番目の発明は、ハロゲンガス等を発生しないように、
エチレンプロピレン共重合体とハロゲンのゴム、プラス
チックの混合物１００重量部をベースポリマーとし、こ
れに水酸化マグネシウム及び／又は硼酸亜鉛を２００〜
４００重量部と、され等の組成物が燃焼した場合に炭化
層を積極的に形成して防火層を形成するための炭化促進
剤としての燐酸エステル化合物或いは燐酸塩フリットを
２〜２５重量部と、架橋剤（或いは加硫剤）とを配合し
た難燃性組成物であって、例えば、電線・ケーブルに押
出し被覆され、又種々の成型品として加工されて使用さ
れるものである。(Means for solving the problems and their effects) The first aspect of the present invention is to prevent the generation of halogen gas, etc.
100 parts by weight of a mixture of ethylene propylene copolymer and halogen rubber/plastic is used as a base polymer, and 200 to 200 parts of magnesium hydroxide and/or zinc borate are added to this as a base polymer.
400 parts by weight, and 2 to 25 parts by weight of a phosphate ester compound or phosphate frit as a carbonization accelerator to actively form a carbonized layer to form a fireproof layer when the composition burns. It is a flame-retardant composition containing a crosslinking agent (or vulcanizing agent), and is used, for example, by extrusion coating on electric wires and cables, or processed into various molded products.

そして、この組成物の加工性、特に伸び特性を向上させ
るため、前記無機の含水化合物をチタネートカップリン
グ剤によって表面処理することが好ましい。In order to improve the processability, particularly the elongation properties, of this composition, it is preferable to surface-treat the inorganic water-containing compound with a titanate coupling agent.

本発明の第２番目の発明は、難燃性の電線・ケーブルを
比較的簡単に得られるようにしたものでああって、第１
番目の発明の組成物をシート状やテープ状等に加工して
、これを電線・ケーブルの最外層に設けることによって
、難燃性の電線・ケーブルを得るものである。The second invention of the present invention is that flame-retardant electric wires and cables can be obtained relatively easily.
Flame-retardant electric wires and cables can be obtained by processing the composition of the second invention into a sheet or tape form and providing this as the outermost layer of the electric wire or cable.

尚、前記発明における炭化促進剤は、混合物として使用
できるものである。Incidentally, the carbonization accelerator in the invention can be used as a mixture.

次に、前記構成の本発明をその作用と共により詳細に説
明する。Next, the present invention having the above structure will be explained in more detail along with its operation.

先ず、本発明で使用されるハロゲン元素を含まないゴム
、プラスチックとしては、ブチルゴム、ブタジェンゴム
、ＳＢＲ（スチレンブタジェンラ５バー）、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合
体、エチレン酢ｌｌニル共重合体、エチレン−エチルア
クリレート（ＥＥＡ）　、エチレンアクリリックエラス
トマー、エチレンアクリリンクアシド（ＥＡＡ）等が挙
げられ、これらは、エチレンプロピレン共重合体とブレ
ンドして使用される。First, the rubbers and plastics that do not contain halogen elements used in the present invention include butyl rubber, butadiene rubber, SBR (styrene butadiene rubber 5 bar), polyethylene, polypropylene, ethylene-α-olefin copolymer, and ethylene acetate. Examples include copolymers, ethylene-ethyl acrylate (EEA), ethylene acrylic elastomers, ethylene acrylic acid (EAA), etc., which are used in blends with ethylene propylene copolymers.

このようなエチレンプロピレン共重合体とハロゲン元素
を含まないゴム、プラスチックとの混合物を用いること
によって、ハロゲンガス等の有害ガスの発生、加工性等
の問題を解決しである。By using a mixture of such an ethylene propylene copolymer and a rubber or plastic that does not contain a halogen element, problems such as generation of harmful gases such as halogen gas and processability can be solved.

又、このゴム、プラスチック混合物は有害ガスの発生は
ないが、比較的可燃性であるから、これを難燃性にする
ために、チタネート処理された水酸化マグネシウム及び
／又は硼酸亜鉛と、燐酸エステル化合物及び／又は燐酸
塩フリットの特定量を配合した。即ち、水酸化マグネシ
ウム、硼酸亜鉛を添加するのみでは、前記化合物中の結
晶水が放出し終わるとこの化合物を配合した組成物層の
脱落が見られる。しかしながら、これに燐酸エステル化
合物及び／又は燐酸塩フリットを添加しておくことによ
って、有機物の炭化を促進し強固な炭化層を形成して、
防火性能を向上させることができる。この時、好ましく
は、水酸化マグネシウムと硼酸亜鉛との比率を１０：１
〜５０：１とするのがよい。In addition, although this rubber/plastic mixture does not generate harmful gases, it is relatively flammable, so in order to make it flame retardant, titanate-treated magnesium hydroxide and/or zinc borate and phosphate ester are added. Specific amounts of compounds and/or phosphate frits were formulated. That is, if only magnesium hydroxide or zinc borate is added, the layer of the composition containing the compound will fall off once the water of crystallization in the compound has been released. However, by adding a phosphate ester compound and/or phosphate frit to this, carbonization of organic matter is promoted and a strong carbonized layer is formed.
Fire protection performance can be improved. At this time, preferably the ratio of magnesium hydroxide and zinc borate is 10:1.
It is preferable to set the ratio to 50:1.

以上の理由から、エチレンプロピレン共重合体とハロゲ
ン元素を含まないゴム、プラスチックとの混合物１００
重量部に対して、無機の含水化物は２００〜４００重量
部、そして燐酸エステル化合物及び／又は燐酸塩フリッ
トは５〜２５重量部添加される。より詳細には、無機の
含水化物が２００重景部未満だと、難燃性が不測して目
的を達成することができず、又４００重量部を越えると
、硬くなり過ぎたり、加工性に問題が生じるためである
。For the above reasons, a mixture of ethylene propylene copolymer and rubber or plastic that does not contain halogen elements
Based on the parts by weight, 200 to 400 parts by weight of the inorganic hydrate and 5 to 25 parts by weight of the phosphoric acid ester compound and/or phosphate frit are added. More specifically, if the amount of inorganic hydrate is less than 200 parts by weight, flame retardancy will be unexpectedly low and the objective cannot be achieved, and if it exceeds 400 parts by weight, it will become too hard or have poor workability. This is because problems arise.

燐酸エステル化合物及び／又は燐酸塩フリットが５重量
部未満だと、炭化膜が脆弱であり、又２５重量部を越え
ると、かえって難燃性が低下するためである。If the amount of the phosphoric acid ester compound and/or phosphate frit is less than 5 parts by weight, the carbonized film will be brittle, and if it exceeds 25 parts by weight, the flame retardance will deteriorate.

尚、水酸化マグネシウムには架橋（加硫）後の伸び特性
を向上させるためにチタンカップリング剤を表面コウテ
ングすることが好ましい。Incidentally, it is preferable to coat the surface of magnesium hydroxide with a titanium coupling agent in order to improve the elongation properties after crosslinking (vulcanization).

更に、本発明で使用される架橋剤（或いは加硫剤）とし
ては、ツクセラーＴＴ、ツクセラーＴＲＡ、ＤＣＰ等が
使用され、その添加量は通常の添加量でよい。Further, as the crosslinking agent (or vulcanizing agent) used in the present invention, Tsukusela TT, Tsukusera TRA, DCP, etc. are used, and the amount to be added may be a usual amount.

尚、前記燐酸エステル化合物としては、ＴＣＰ（トリフ
レチルホスフェート）　、ＴＯＰ　（１−リオクチルホ
スフェート）、０ＤＰ（オクチルジフェニルホスフェー
ト）等がある。In addition, examples of the phosphoric acid ester compounds include TCP (trifretyl phosphate), TOP (1-lioctyl phosphate), and 0DP (octyl diphenyl phosphate).

又、前述の難燃性組成物には、老化防止剤、着色剤、軟
化剤、滑剤、紫外線吸収剤等の添加を加えることができ
る。ただし、いずれの添加剤もハロゲン元素が含まない
ものとする。Additionally, anti-aging agents, colorants, softeners, lubricants, ultraviolet absorbers, and the like can be added to the above-mentioned flame-retardant composition. However, none of the additives shall contain a halogen element.

そして、このような難燃性組成物は、押出被覆され、又
種々の成型品として使用される。Such flame retardant compositions are extrusion coated and used as various molded products.

次に、本発明の２番目の発明について述べると、前述の
難燃性組成物を電線・ケーブルの延焼防止等のために用
いる場合には、この組成物をシート状やテープ状に成形
加工した後、これを電線・ケーブルの最外層に巻回する
のが実用できであり、又交換する場合等にも簡単に行え
て好ましい。Next, referring to the second aspect of the present invention, when the above-mentioned flame-retardant composition is used to prevent the spread of fire in electric wires and cables, the composition is molded into a sheet or tape. After that, it is practical to wind this around the outermost layer of the electric wire/cable, and it is also preferred because it can be easily done when replacing the wire or cable.

通常、前記シート、テープ類は厚さ０．５〜１ｍｍ程度
に成形加工され、電線・ケーブルの最外層に１／２ラッ
プ２回重ね巻きされるものである。Usually, the sheets and tapes are formed to have a thickness of about 0.5 to 1 mm, and are wrapped around the outermost layer of the electric wire or cable in two 1/2 wraps.

〈実施例〉 実施例Ｉ 第１表に示す組成物を作成し、その組成物について、伸
び特性、及び耐火性（絶縁特性、炭化層の形成及び脱落
程度）を調べた。<Examples> Example I Compositions shown in Table 1 were prepared, and the elongation properties and fire resistance (insulating properties, formation of a carbonized layer and degree of shedding) of the compositions were investigated.

尚、炭化層とその脱落の項の試験は、３ｍｍ（厚さ）Ｘ
２００ｍｍ（横長）Ｘ２００ｍｍ（縦長）のシートにブ
ンゼンバーナーの２０度の角度での炎を５分間光てた場
合である。In addition, the test for the carbonized layer and its falling off was performed using 3 mm (thickness) x
This is a case where a Bunsen burner's flame at an angle of 20 degrees was illuminated for 5 minutes on a sheet measuring 200 mm (horizontal) x 200 mm (vertical).

以上の第１表から明らかな如く、本発明の難燃性組成物
は優れた特性を有するものであることが判る。As is clear from Table 1 above, it can be seen that the flame retardant composition of the present invention has excellent properties.

実施例■ 実施例■のｍｌの組成物を、厚さ１ｍｍのテープ状に加
工し、このテープを６６ＫＶ、１×１５０ｍｍ”のＣＶ
ケーブルの最外層に１／２ラップ２回重ね巻きした試料
を用意し、第１図に示したバーナー燃焼試験を行った。Example ■ ml of the composition of Example ■ was processed into a tape with a thickness of 1 mm, and this tape was heated at 66 KV with a CV of 1 x 150 mm.
A sample was prepared in which the outermost layer of the cable was wrapped twice with 1/2 wrap, and the burner combustion test shown in FIG. 1 was conducted.

この際の燃焼時間は１０分であった。尚、図中、ｌは試
料、’２．２は２本のバーナー、３は内炎４０ｍｍ、外
炎１５０ｍｍとした炎で、中心温度は１０２ｏ±３０℃
としである。The combustion time at this time was 10 minutes. In the figure, l is the sample, '2.2 is the two burners, 3 is the flame with an inner flame of 40 mm and an outer flame of 150 mm, and the center temperature is 102o ± 30℃.
It's Toshide.

その結果は、第２表の通りである。The results are shown in Table 2.

尚、比較例は、実施例■の比較例Ｎ１２の組成物を同様
に試験した場合である。In addition, the comparative example is a case where the composition of Comparative Example N12 of Example 2 was similarly tested.

第２表 〈発明の効果〉 以上の実施例から明らかな如（、本発明に於いては、ハ
ロゲンガス等の有害ガスの発生がなく、且つ十分な難燃
性（炭化層の脱落がない、）と、電気特性（前記試験条
件のもとで短絡しない）を有する優れた難燃性組成物を
得ることができる。しかもミ成形加工上、必要とされる
伸び特性も十分な値を示し、実用上、優れたものである
。Table 2 <Effects of the Invention> As is clear from the above examples (in the present invention, there is no generation of harmful gases such as halogen gas, and sufficient flame retardance (no falling off of carbonized layer). ) and electrical properties (no short-circuiting under the above test conditions).Furthermore, the elongation properties required for the molding process are also sufficient. It is excellent in practical terms.

これを電線・ケーブルの最外層上に被覆すれば、難燃性
で防火性能に優れた電線・ケーブルを得ることができる
。By coating the outermost layer of electric wires and cables with this, it is possible to obtain electric wires and cables that are flame retardant and have excellent fire protection performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は電線・ケーブルの燃焼試験の方法を示した概略
説明図である。 ■・・・試料、 ２・・・バーナー、 ３・・・炎。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing a method for conducting a combustion test on electric wires and cables. ■...Sample, 2...Burner, 3...Flame.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）エチレンプロピレン共重合体とハロゲン元素を含
まないゴム、プラスチックの混合物１００重量部に対し
て、水酸化マグネシウム及び／又は硼酸亜鉛が２００〜
４００重量部と、炭化促進剤としてハロゲンを含有しな
い燐酸エステル化合物或いは燐酸塩フリットが５〜２５
重量部と、架橋剤（或いは加硫剤）とが配合されてなる
難燃性組成物。(1) Magnesium hydroxide and/or zinc borate is added in an amount of 200 to 100 parts by weight of a mixture of ethylene propylene copolymer and halogen-free rubber or plastic.
400 parts by weight, and 5 to 25 parts by weight of a halogen-free phosphoric ester compound or phosphate frit as a carbonization accelerator.
A flame retardant composition containing parts by weight and a crosslinking agent (or vulcanizing agent). （２）前記水酸化マグネシウムがチタネートカップリン
グ剤によって表面処理されてなる特許請求の範囲第１項
記載の難燃性組成物。(2) The flame-retardant composition according to claim 1, wherein the magnesium hydroxide is surface-treated with a titanate coupling agent. （３）エチレンプロピレン共重合体とハロゲン元素を含
まないゴム、プラスチックの混合物１００重量部に対し
て、水酸化マグネシウム及び／又は硼酸亜鉛が２００〜
４００重量部と、炭化促進剤としてハロゲンを含有しな
い燐酸エステル化合物或いは燐酸塩フリットが５〜２５
重量部と、架橋剤（或いは加硫剤）とが配合された組成
物がシート状、テープ状等に形成され、且つ架橋（或い
は加硫）された成形物を電線・ケーブルの最外層に設け
た難燃性電線・ケーブル。(3) Magnesium hydroxide and/or zinc borate is added in an amount of 200 to 100 parts by weight of a mixture of ethylene propylene copolymer and halogen-free rubber or plastic.
400 parts by weight, and 5 to 25 parts by weight of a halogen-free phosphoric ester compound or phosphate frit as a carbonization accelerator.
A composition in which parts by weight and a crosslinking agent (or vulcanizing agent) are blended is formed into a sheet shape, tape shape, etc., and the crosslinked (or vulcanized) molded product is provided as the outermost layer of an electric wire or cable. flame-retardant wires and cables.