WO2000040651A1 - Composition de resine ignifuge sans halogenes - Google Patents

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WO2000040651A1
WO2000040651A1 PCT/JP1999/006875 JP9906875W WO0040651A1 WO 2000040651 A1 WO2000040651 A1 WO 2000040651A1 JP 9906875 W JP9906875 W JP 9906875W WO 0040651 A1 WO0040651 A1 WO 0040651A1
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flame
resin composition
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retardant
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PCT/JP1999/006875
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French (fr)
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Masatake Hasegawa
Hirotaka Sawada
Masakazu Oohashi
Takashi Shinmoto
Kouiti Iinuma
Takashi Edo
Jun Suzuki
Hiroshi Matsui
Original Assignee
Fujikura Ltd.
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • C09K21/14Macromolecular materials
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227Oxides; Hydroxides of metals of aluminium

Definitions

  • the present invention has high flame retardancy equivalent to that of a polyvinyl chloride (PVC) composition, can be used as a coating material for electric wires, cables and the like, and has a specific gravity smaller than that of a PVC composition.
  • PVC polyvinyl chloride
  • the present invention relates to a flame-retardant resin composition that can be separated from a PVC composition by specific gravity, does not contain halogen, and can be incinerated. Background art
  • the PVC composition has good electrical insulation and self-extinguishing flame retardancy, it is widely used for wire coating, tubes, tapes, packaging materials, building materials, and the like.
  • the PVC composition contains chlorine (C 1), which is a halogen, it generates corrosive gases such as H C 1 and toxic gases such as dioxin during combustion. For this reason, there was a problem that when various PVC products became waste, they could not be incinerated. At present, however, landfills are being disposed of.However, Pb-based stabilizers are used as additives in PVC compositions. It's getting harder.
  • a halogen-free polyethylene (PE) or polypropylene (PP) is used as a resin composition instead of PVC, no harmful gas is generated during combustion, and incineration is possible.
  • the resin composition containing no halogen has a disadvantage that the flame retardancy is inferior to PVC.
  • the oxygen index (01) which is a measure of the flame retardancy of a resin composition
  • the value of PVC is 23 to 40, while that of PE is 23 to 40.
  • PP's 01 is inferior to 17-19.
  • a water-containing inorganic compound such as Mg (OH) 2 is added to these.
  • the specific gravity of the water-containing inorganic compound is large, and it is necessary to add 120 parts by weight or more of the water-containing inorganic compound to obtain the same level of flame retardancy as PVC.
  • the specific gravity of the obtained flame-retardant resin composition is almost equal to that of PVC. For this reason, there was a problem that the specific gravity separation of plastic using water as a specific gravity liquid as described below could not be performed.
  • the collected plastic should be put into uniformly flowing water for recycling or to remove dioxin-producing PVC before incineration, and the plastic should be separated by its specific gravity. Is performed.
  • olefin-based plastics 1 such as PP and PE have a lower specific gravity than water (specific gravity of about 0.9), so they float up on the water surface and have a higher specific gravity than water, PVC 2 (specific gravity of about 1.3). ) Sinks in the water.
  • Styrene plastic 3 (specific gravity: about 1.1) has a higher specific gravity than water and smaller than PVC 2, so it follows a sedimentation trajectory different from PVC 2, and as a result, styrene plastic There are two types of accumulation distribution, 3 and PVC 2. Therefore, by utilizing this characteristic, it is possible to separate the above three types of plastics.However, since the above-mentioned halogen-free flame-retardant resin composition and PVC have the same specific gravity, There was a disadvantage that they could not be separated.
  • An object of the present invention is to provide a resin composition which has the same level of flame retardance as PVC, does not generate harmful gases during incineration, and can be separated from PVC by specific gravity. Disclosure of the invention
  • the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention is characterized in that a water-containing inorganic compound is added to a polyolefin-based resin in an amount of from 5 parts by weight to less than 50 parts by weight.
  • a flame-retardant adjuvant having one or both of the functions of trapping water vapor is mixed in an amount of 1 to 55 parts by weight so that the specific gravity is 1.14 or less and the oxygen index is 24 or more. It was prepared.
  • favorable flame retardancy and low specific gravity can be simultaneously achieved by using a hydrous inorganic compound and a flame retardant auxiliary having the above-mentioned action in combination to obtain a synergistic effect thereof.
  • specific gravity of the halogen-free flame-retardant resin composition is 1.14 or less, it can be separated from PVC in specific gravity separation. Further, if 0 I of the non-halogen flame-retardant resin composition is 24 or more, it has the same flame retardancy as PVC.
  • Fig. 1 is an explanatory diagram showing the sedimentation trajectory of plastic in a water flow.
  • polystyrene resin examples include linear low-density polyethylene (LLDPE), very low-density polyethylene (VLDPE), low-density polyethylene (LDPE), medium-density polyethylene (MDPE), and high-density polyethylene.
  • PE polyethylene
  • HD PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • EAA ethylene-ethyl acrylate copolymer
  • EBA ethylene-butyl acrylate Rate copolymers
  • EBA ethylene-ethylene-propylene rubber
  • EPR ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymers
  • olefin copolymers are preferred.
  • an acid-modified polyolefin modified by reacting with an unsaturated carboxylic acid such as maleic anhydride or acrylic acid or a derivative thereof is used. Can be used.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • EVA ethylene-ethyl acrylate copolymer
  • EPR ethylene-ethyl acrylate copolymer
  • EPR is excellent in electrical insulation and flexibility, so it is more preferable to use EVA and Z or a mixture of EEA and EPR.
  • the EVA is preferably 80 to 40 (% by weight) and the EPR is preferably 20 to 60 (% by weight).
  • the content of the comonomer (VA, EA) used for copolymerization with ethylene is 15 to 40% by weight. If the comonomer content is lower than this, flame retardancy is poor, and if it is higher than this, pellets stick together due to stickiness (adhesiveness) and workability during extrusion is unfavorably deteriorated.
  • the water-containing inorganic compound used in the present invention may be any compound that decomposes into oxides and water vapor during combustion to exhibit flame retardancy.
  • magnesium hydroxide is preferable.
  • a water-containing inorganic compound for example, Mg (OH) 2
  • the temperature of the water-containing inorganic compound is reduced by the decomposition of the water-containing inorganic compound into oxides and water vapor during combustion, and the fuel is burned by the generated water vapor. Suppress the supply of oxygen to the part where it is.
  • the amount of the water-containing inorganic compound to be added is in the range of 5 parts by weight or more and less than 50 parts by weight, more preferably 20 parts by weight or more and less than 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyolefin resin. More preferably, it is at least 30 parts by weight and less than 50 parts by weight. If the added amount of the water-containing inorganic compound is too small, favorable flame retardancy cannot be obtained, and if it is too large, the specific gravity of the obtained halogen-free flame-retardant resin composition becomes too large, so that the specific gravity cannot be separated from PVC. I will.
  • molybdenum compounds used for coating include molybdenum oxides such as molybdenum trioxide, molybdenum sulfides such as molybdenum disulfide, ammonium dimolybdate, calcium molybdate, zinc molybdate, potassium molybdate, and molybdate. Molybdate such as sodium and the like can be mentioned.
  • a preferred flame-retardant resin composition can be obtained when the added amount is in the range of 5 parts by weight or more and less than 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin.
  • the flame-retardant adjuvant used in combination with the water-containing inorganic compound is one that produces an action of forming a shell-like heat-insulating layer by high temperature (500 ° C. or more) by combustion, or high temperature (40 ° C.). At 0 ° C), it foams significantly and acts to confine water vapor (water) in it, or at the same time exerts their effects.
  • the flame retardant auxiliary may be either an organic substance or an inorganic substance. More preferably, even a small amount of the additive exhibits a synergistic effect with the hydrous inorganic compound and contributes to the improvement of flame retardancy.
  • the flame-retardant resin composition for a low specific gravity preferably those lower density, is preferred specifically a density 1. 5 g / cm 3 less than . Further, it is preferable that the flame retardant does not contain heavy metals such as Pb.
  • the amount of the flame retardant auxiliary in the present invention is too small, good flame retardancy cannot be achieved, and if it is too large, the specific gravity of the obtained halogen-free flame retardant resin composition becomes too large, and PVC When it is used together with the water-containing inorganic compound in an amount of 1 to 55 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin, Specific gravity and flame retardancy conditions.
  • the flame retardant auxiliary in the present invention for example, red phosphorus, Rikibon black Is preferred.
  • red phosphorus and carbon black have relatively low densities and act as a cross-linking aid when used in combination with magnesium hydroxide, forming a shell-like heat-insulating layer at high temperatures (500 ° C or higher) due to combustion. Therefore, adding a small amount contributes to the improvement of flame retardancy. It is more effective to use red phosphorus and carbon black together.
  • N, N, 1 m-phenylenediimide when magnesium hydroxide is used as the hydrous inorganic compound, N, N, 1 m-phenylenediimide can be preferably used as a flame retardant auxiliary.
  • N, N, 1 m-phenylenediimide has a relatively low density and acts as a cross-linking aid when used in combination with magnesium hydroxide, and is subject to high temperatures (above 500 ° C) due to combustion. Since a shell-like heat-insulating layer is formed, addition of a small amount contributes to improvement in flame retardancy.
  • the flame retardant aid preferably does not contain heavy metals such as Pb.
  • the amount of the water-containing inorganic compound to be added should be at least 20 parts by weight to 100 parts by weight of the polyolefin resin. Less than 0.5 parts by weight, the amount of red phosphorus added is within the range of 0.5 to 2.5 parts by weight, and the amount of carbon black added is 1 to 6 parts by weight. Re, preferably within the range.
  • magnesium hydroxide is used as a flame retardant and N, N, 1m-phenylenediimide is used as a flame retardant aid, a water-containing inorganic compound is added to 100 parts by weight of the polyolefin resin.
  • the amount should be within the range of 20 parts by weight or more and less than 50 parts by weight, and the amount of N, N, 1 m-phenylenediimide should be 1 part by weight or more based on 100 parts by weight of the polyolefin resin. It is preferred to be within the range of 5 parts by weight or less.
  • Another example of the flame retardant aid in the present invention is a silicone compound.
  • Preferred examples of the silicone compound include gum-like silicone And silicone powder. Silicone powder is an organopolysiloxane polymer having a methyl group and a phenyl group. Gum-like silicone oil has a high viscosity with a molecular weight of about 300,000 to 100,000.
  • these silicone compounds When used in combination with the above-mentioned hydrated inorganic compounds, they form a shell-like heat-insulating layer by combustion and contribute to the improvement of flame retardancy. Also, since the density of the gum-like silicone oil and silicone powder is smaller than that of the hydrous inorganic compound, the amount of the hydrous inorganic compound to be added is reduced, and instead, the gum-like silicone oil and / or silicone powder is added. Thus, low specific gravity and high flame retardancy of the resin composition can be realized at the same time.
  • gum-like silicone since gum-like silicone has a lower specific gravity than silicone powder, it can be used to increase the amount of the water-containing inorganic compound, so that a resin composition having low specific gravity and high flame retardancy can be obtained. It is valid.
  • silicone powder is a powder and can be dispersed in other powder materials in advance.For example, it is easier to disperse in resin than gum-like silicone oil, so kneading time can be shortened. Is advantageous.
  • the preferred amount is 1 part by weight or more based on 100 parts by weight of the polyolefin resin.
  • the preferred addition amount is 3 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin.
  • a gum-like silicone oil and a silicone powder can be used in combination, and they are added so that the total amount is 1 to 55 parts by weight. If the added amount of gum-like silicone oil and Z or silicone powder is too small, the effect of flame retardancy will not be obtained, and adding more than the above range will only increase the cost of raw materials and will result in flame retardancy. Direction I can't see much above.
  • a silicone-modified polymer can also be used as a flame retardant aid.
  • the silicone-modified polymer is also considered to form a shell-like heat-insulating layer by combustion, and contributes to the improvement of flame retardancy when used in combination with the above-mentioned hydrous inorganic compound.
  • Specific examples include silicone-modified polyethylene, silicone-modified ethylene-vinyl acetate copolymer, silicone-modified ethylene-ethyl acrylate copolymer, and silicone-modified ethylene-methyl methacrylate copolymer.
  • the preferred addition amount of such a silicone-modified polymer is from 3 to 30 parts by weight, particularly preferably from 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyolefin resin. is there. If the added amount of these silicone-modified polymers is too small, the effect of adding flame retardancy cannot be obtained, and if the amount is more than the above range, the cost of raw materials increases but the improvement in flame retardancy cannot be expected much. . Further, a molybdenum compound may be added in addition to the above flame retardant auxiliary. The molybdenum compound is considered to act as a catalyst that promotes the formation of shell (shell) during combustion by the above-mentioned flame retardant aid, and is effective in achieving high flame retardancy.
  • oxides such as molybdenum trioxide, sulfides such as molybdenum disulfide, ammonium dimolybdate, molybdates such as calcium molybdate, zinc molybdate, potassium molybdate, sodium molybdate and the like. And the like. These may be used alone or in combination of two or more. If the addition amount of the molybdenum compound is too small, the effect of flame retardancy cannot be obtained, and if the addition amount is too large, the cost of raw materials increases and the specific gravity also increases.
  • An example of a flame retardant auxiliary having the action of foaming and trapping water vapor when used in combination with the above-mentioned hydrous inorganic compound is zinc methacrylate, which is also used as a flame retardant auxiliary in the present invention. Can be used. It is preferable to further add an antioxidant to the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention.
  • the anti-aging agent is not particularly limited, but, for example, phenol-based or amine-based agents can be preferably used. If the amount of the anti-aging agent is too small, the effect of adding the anti-aging agent is not obtained, and if the amount is too large, bull-min bleed-out may occur. Therefore, 0 to 100 parts by weight of the polyolefin resin is used. It is preferable that the content be 1 part by weight or more and 2.0 parts by weight or less.
  • additives such as an ultraviolet absorber, a crosslinking agent, a copper damage inhibitor, a pigment, a dye, and other coloring agents, and a small amount of fine inorganic powder such as talc, etc., depending on the application. Can be blended.
  • Additives are selected that do not contain halogen or, in particular, lead (Pb). Further, it is preferable that the composition does not contain harmful heavy metals such as cadmium (Cd) as much as possible. It is preferable that the content of heavy metals in the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention is suppressed to less than 0.1% by weight. .
  • the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention may be crosslinked.
  • the crosslinking method include a method of adding 0.5 to 2.0% by weight of an organic peroxide such as dicumyl peroxide (DCP) to the flame-retardant resin composition, and heating after molding. After molding the resin composition, irradiate it with an electron beam, gamma- (a) ray, etc.
  • a silane compound such as rimethoxysilane and an organic peroxide such as DCP are added, kneaded, molded, and then brought into contact with water for crosslinking (silane crosslinking).
  • non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention a resin composition having an oxygen index of 24 or more and having self-extinguishing flame retardancy equivalent to that of PVC can be obtained.
  • the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention hardly burns in a fire and emits a small amount of smoke.
  • since it does not contain halogen it does not generate toxic gases such as dioxin and halogen gas during combustion, so it can be incinerated and does not generate toxic gas during combustion.
  • the specific gravity is smaller than that of PVC, it can be easily separated from PVC by specific gravity separation using running water as a specific gravity liquid. Therefore, it is possible to recycle by separating and collecting, and it is possible to recover heat as fuel or reuse as material. Furthermore, since there is no elution of lead, landfill disposal is possible.
  • the addition of carbon black or a silicone compound as a flame retardant aid improves the weather resistance of the resin.
  • the addition of a silicone compound can improve the weather resistance and can provide a resin composition having good coloring properties since the resin does not become dark.
  • the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention includes, for example, insulated wires, wires for electronic equipment wiring, wires for automobiles, wires for equipment, power cords, insulated wires for outdoor power distribution, power cables, control cables, communications Cables, instrumentation cables, signal cables, transfer cables, and marine cables '' Cable insulation, sheathing materials, tapes, and inclusions, and cases, plugs, and Wire and cable accessories such as tapes (concrete tubes, rubber stress relief cones, etc.), conduits, It is suitable for wiring materials, electric products such as bus ducts, agricultural sheets, water hoses, gas pipe covering materials, building interior materials, furniture materials, toy materials and floor materials.
  • the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention when used for electric wires and power cords, a product having excellent flexibility, good plug bending characteristics, and excellent plug tracking resistance is obtained.
  • Can be The flame-retardant electric wire / cable of the present invention is obtained by using the flame-retardant resin composition of the present invention as a sheath material, an insulator material, a sheath material and an insulator material, or an interposed material on a twisted core wire.
  • the structure is appropriately designed according to the application. Generally, in the case of a cable, only the sheath is often formed of a flame-retardant resin composition. If necessary, the flame-retardant resin composition may be blended with a pigment or the like for coloring, and this may be used to form an insulator or a sheath with a colored resin layer.
  • the flame-retardant electric wires and cables of the present invention can be obtained by using the flame-retardant resin composition of the present invention as a coating material for electric wires, cables or the like (such as conduits, pipes, tubes, and tapes).
  • the combustion test of both the Electrical Appliance and Material Control Law and the IEEE Standard 383, or the three of the Electrical Appliance and Material Control Law, the IEC standard 332-1 and the IEEE standard 383 are performed. Wires and cables that pass the flammability test and more preferably the four flammability tests of the Electrical Appliance and Material Control Law, UL Standard, IEC Standard 332-1, and IEEE Standard 383 It is possible to get.
  • the oxygen index method is an effective method for comparatively evaluating the flame retardancy of resin compositions as materials, whereas these combustion tests use the resin composition for electric wires, cables, or the like.
  • This is a method for evaluating the flame retardancy when applied to a coating layer of a similar product, and is an important test for evaluating the practicality of a flame-retardant resin composition.
  • an appropriate foaming agent may be added to the flame-retardant resin composition in advance and foamed at the time of producing the electric wire / cable.
  • the degree of foaming is preferably in the range of less than 10%.
  • the volume resistance rate IX 1 0 1 3 ( ⁇ - cm) preferably greater than or equal to.
  • the highly practical flame-retardant electric wire cable provided with the insulator which has excellent self-extinguishing flame-retardant properties, and 7 or a sheath, or an inclusion is obtained.
  • the flame-retardant electric wires and cables according to the present invention are hardly flammable in the event of a fire and emit little smoke.
  • the insulator material and the sheath material do not contain halogen, no toxic gas such as dioxin or halogen gas is generated during combustion, and they can be incinerated. No toxic gas is generated during combustion.
  • the resin composition after kneading extruder onto a 2 mm 2 conductor An electric wire was produced by coating with a thickness of 0.8 mm using a machine. Further, in Examples 11 and 12, after the resin composition was coated, heat treatment or hot water immersion treatment was performed to crosslink.
  • the combustion test uses this wire to establish the 60 ° inclined combustion test, which is enacted by the Electricity Control Law, the vertical combustion test, which is enacted by UL standard VW-1, and the IEC standard 323-1, and IEEE standard 383.
  • the vertical tray burn test was performed in accordance with each test. Those that passed each combustion test are indicated by ⁇ , and those that failed are indicated by X.
  • the oxygen index (01) according to the test method of JISK 7201, the tensile strength, the elongation, and the specific gravity of the resin composition according to the method described in JISK7113 were measured. The results are shown in the table.
  • the tensile strength was evaluated as OK for lk gf / mm 2 or more and NG for less than lkgf / mm 2 .
  • 0 K is defined as 250% or more
  • NG is defined as less than 150%.
  • EVA 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 50 50 70 60
  • EPR 30 40 Silicone.
  • Uta,-30 3 55 10 45 ⁇ 10 ⁇ 10 10 5 5 Silicone force ⁇ 10 ⁇ 1 10 1 20 40 ⁇ ⁇ 55 5 Surface-treated hydroxide hydroxide ⁇ Nesium 5 20 40 35 40 35 49 20 30 45 40 40 Morif, 'ten' compound ⁇ 20 5 10 5 10 1 20 ⁇ ⁇ 8 5 Antioxidant 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
  • Anti-aging agent 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
  • EVA Melt flow rate (hereinafter referred to as MFR) 2.5, an ethylene-vinyl acetate copolymer with a vinyl acetate content of 19%
  • MFR 0.5, ethylene acrylate copolymer with 20% ethyl acrylate content
  • EPR Ethylene-propylene rubber, EPT # 3045 manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd .: copolymer with ML-1 + 4 (100 ° C) 40, ethylene content 70 mol%, propylene content 30 mol%
  • magnesium hydroxide Magnesium hydroxide stearate surface treatment, density 2.36 g / cm 3
  • Molybdenum compound Kikuchi Color, Bowen 8 03
  • Silicone gum gum-like silicone oil, Shin-Etsu Silicone Co., density 0.985 g / cm 3
  • Silicone powder Toray 'Dow Corning' Silicone DC 4-708 1, density 1.20 g / cm 3
  • HVA-2 N, N, 1 m phenylenediimide, du pont Anti-aging agent: Ciba-Geigy, IrganoxlOlO Industrial applicability
  • the flame-retardant resin composition of the present invention has the same flame retardancy as PVC and has a specific gravity of 1.14 or less, so that it can be separated from PVC by specific gravity fractionation and contains halogen. Since it is not available, it can be incinerated, which is extremely favorable for the global environment.
  • This non-halogen flame-retardant resin composition is suitably used as a covering material for electric wires and cables or an intervening material on a stranded core wire, and a highly practical flame-retardant electric wire and cable can be obtained.

Description

明 細 書
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物 技術分野
本発明は、 ポリ塩化ビニル (PVC) 組成物と同等の高難燃性を有し、 電線、 ケーブルおよびその類似品の被覆材料として使用可能であり、 比 重が P VC組成物よりも小さくて PVC組成物との比重分別が可能であ り、 ハロゲンを含まず、 焼却処分可能な難燃性樹脂組成物に関する。 背景技術
P V C組成物は電気絶縁性が良く、 自消性の難燃性を有していること から、 電線被覆、 チューブ、 テープ、 包装材、 建材等に広く使用されて いる。
ところが PVC組成物はハロゲンである塩素 (C 1 ) を含んでいるた め、 燃焼時に H C 1等の腐食性ガスやダイォキシン等の有毒ガスを発生 する。 このため各種の PVC製品が廃棄物となった場合に、 これらを焼 却処分できない問題があった。 そこで現状では埋立処分がなされている が、 P V C組成物には添加剤として P b系の安定剤が用いられているこ とから、 これが土壌等に溶出する問題もあり、 産業廃棄物として処理が 困難になってきている。
これに対して、 PVCに代わる樹脂組成物として、 ハロゲンを含まな いポリエチレン (P E) やポリプロピレン (PP) を用いれば、 燃焼時 に有害ガスが発生しないので焼却処分が可能であるが、 これらのハロゲ ンを含まない樹脂組成物は、 P V Cに比べて難燃性が劣るという欠点が あった。 例えば、 樹脂組成物の難燃性の評価尺度である酸素指数 (01) を比較すると、 PVCの 01が 23〜40であるのに対して、 PEおよ び PPの 01は 17〜 1 9程度と劣っている。
そこで、 P Eや P Pといったハロゲンを含まない樹脂組成物に難燃性 を付与するために、 これらに Mg (OH) 2などの含水無機化合物を添加 することが行われている。 しかしながら、 含水無機化合物の比重が大き い上に、 PVCと同程度の難燃性を得るためには含水無機化合物を 1 2 0重量部以上添加する必要があるので、 含水無機化合物を添加して得ら れる難燃性樹脂組成物の比重は P V Cと同程度となってしまう。 このた め、 以下に述べるような水を比重液に用いたプラスチックの比重分別が できないという問題があった。
すなわち、 回収されたプラスチックは、 リサイクルするために、 ある いはダイォキシンを発生する P V Cを焼却前に除去するために、 一様に 流れる水中にプラスチックを投入し、 比重差によってプラスチックを分 別することが行われる。 例えば図 1に示すように、 P Pや PEなどのォ レフイ ン系プラスチック 1は水より比重が小さい (比重約 0. 9 ) ので 水面に浮き上がり、 水より比重の大きい PVC 2 (比重約 1. 3) は水 中に沈む。 またスチレン系プラスチック 3 (比重約 1. 1 ) は、 比重が 水より大きく、 かつ P V C 2より小さいので、 PVC 2とは異なる沈降 軌跡をたどり、 その結果、 選別槽の底には、 スチレン系プラスチック 3 と PVC 2の 2種類の蓄積分布ができる。 したがって、 この特性を利用 することによって、 上記 3系統のプラスチックを分別することが可能で あるが、 上述したハロゲンを含まない難燃性樹脂組成物と P V Cとは比 重が同程度であるので、 これらを分別することができないという不都合 があった。
本発明は、 PVCと同程度の難燃性を有し、 焼却処理時に有害なガス を発生せず、 かつ P V Cとの比重分別が可能である樹脂組成物を提供す ることを目的とする。 発明の開示
本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、 ポリオレフィン系樹脂に、 含水無機化合物を 5重量部以上 50重量部未満添加するとともに、 燃焼 時に殻状の断熱層を形成する作用と高温により発泡して水蒸気を閉じこ める作用の一方または両方の作用を有する難燃補助剤を 1重量部以上 5 5重量部以下混合して、 比重が 1. 14以下で、 酸素指数が 24以上と なるように調製したものである。
本発明によれば、 含水無機化合物と上記の作用を有する難燃補助剤と を併用してこれらの相乗効果を得ることによって、 好ましい難燃性と低 比重を同時に達成することができる。 ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の 比重が 1. 14以下であれば、 比重分別において P V Cとの分別が可能 である。 また、 ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の 0 Iが 24以上であれ ば、 P V Cと同等の難燃性を有する。 図面の簡単な説明
第 1図は、 水流中におけるプラスチックの沈降軌跡を示す説明図であ
発明を実施するための最良の形態
本発明で用いられるポリオレフイ ン系樹脂としては、 例えば直鎖状低 密度ポリエチレン (L LDPE) 、 超低密度ポリエチレン (VLDPE) 、 低密度ポリエチレン (LDP E) 、 中密度ポリエチレン (MD PE) 、 高密度ポリエチレン (HD P E) 等のポリエチレン (PE) や、 ポリプ ロビレン (PP) 、 エチレン一酢酸ビニル共重合体 (EVA) 、 ェチレ ン一ェチルァクリレート共重合体 (EEA) 、 エチレン一ブチルァクリ レー ト共重合体 (EBA) 、 エチレン一エチレン一プロピレンゴム (E PR) 、 エチレン一 (メタ) アク リル酸エステル共重合体、 およびォレ フィ ン系共重合体が好ましい。 また、 これらのポリオレフイ ン系樹脂の 重合時または重合後に、 無水マレイ ン酸ゃァク リル酸等の不飽和カルボ ン酸、 あるいはこれらの誘導体を反応させて、 変性させた酸変性ポリオ レフィ ンも使用できる。
これらの樹脂は 1種単独で用いてもよく、 あるいは 2種以上をプレン ドして用いてもよい。 特にエチレン—酢酸ビニル共重合体 (EVA) や エチレンーェチルァク リ レート共重合体 (E E A) は、 樹脂自体の難燃 性が比較的高いので好ましく、 これらをそれそれ単独で、 又は EVAと E E Aを混合して、 あるいは E V Aおよび/または E E Aと他の樹脂と を適当な割合で混合して用いることが好ましい。 また E P Rは電気絶縁 性および可撓性に優れているので、 E V Aおよび Zまたは E E Aと E P Rを混合して用いるとより好ましい。 例えば EVAと E PRを混合して 用いる場合は E V Aが 80~40 (重量%) で E PRが 2 0〜 6 0 (重 量%) とするのが好ましい。
また EVA、 E EAを用いる場合は、 特にエチレンとの共重合に用い られる共単量体 ( V A、 E A) の含有量が 1 5〜 40重量%のものが好 適である。 共単量体の含有量がこれより少ないと難燃性が劣り、 これよ り多いとべ夕つき (接着性) によりペレッ トどう しがく っつき押出時の 作業性が悪くなるので好ましくない。 本発明で用いられる含水無機化合物は、 燃焼時に酸化物と水蒸気に分 解して難燃性を発現するものであればよく、 例えば水酸化マグネシウム
(Mg (OH) 2 ) や水酸化アルミニウムが好ましく用いられる。 特に水 酸化マグネシウムは好ましい。 また水酸化マグネシウムをステアリン酸、 W P
5
シユウ酸ァニオン、 シランカップリ ング剤等によって表面処理すると、 樹脂との親和性や熱分解特性が改善されるので好ましい。 水酸化マグネ シゥムと水酸化アルミニゥムを併用してもよい。
ポリオレフ イ ン系樹脂に含水無機化合物 (例えば M g ( O H ) 2 ) を添加 すると、 燃焼時に含水無機化合物が酸化物と水蒸気に分解することによ つて温度を下げるとともに、 発生する水蒸気によって燃焼している部分 への酸素の供給を抑える。 また燃焼した部分に酸化物が付着することに よって新たな樹脂面へ炎が広がらないようにすることができる。
含水無機化合物の添加量は、 ポリオレフィ ン系樹脂 1 0 0重量部に対 して 5重量部以上 5 0重量部未満の範囲内とされ、 よ り好ましくは 2 0 重量部以上 5 0重量部未満、 さらに好ましくは 3 0重量部以上 5 0重量 部未満である。 含水無機化合物の添加量が少なすぎると好ましい難燃性 が得られず、 多すぎると得られるノンハロゲン難燃性樹脂組成物の比重 が大き くなりすぎて、 P V Cとの比重分別ができなくなつてしまう。
また含水無機化合物にモリブデン化合物をコ一ティ ングしたものを用 いると、 難燃性が効果的に向上するので、 含水無機化合物の添加量を低 減させて難燃性樹脂組成物の比重を小さ くすることができる。 コーティ ングに用いられるモリブデン化合物としては、 三酸化モリブデン等のモ リブデン酸化物、 二硫化モリブデン等のモリブデン硫化物、 ジモリブデ ン酸アンモニゥム、 モリブデン酸カルシウム、 モリブデン酸亜鉛、 モリ ブデン酸カリ ウム、 モリブデン酸ナト リ ウムなどのモリブデン酸塩など が挙げられる。
特に水酸化アルミニウム、 炭酸カルシウム、 または水酸化マグネシゥ ムをモリブデン酸アンモニゥムで処理したものを使用すると、 良い結果 が得られる。 本発明における含水無機化合物として、 このようなモリブ デン化合物でコ一ティ ングされた含水無機化合物を使用する場合、 その 添加量が、 ポリオレフイ ン系樹脂 1 0 0重量部に対して 5重量部以上 4 0重量部未満の範囲で好ましい難燃性樹脂組成物を得ることができる。 本発明において、 含水無機化合物と併用される難燃補助剤は、 燃焼に よる高温 ( 5 0 0 °C以上) によって殻状の断熱層を形成する作用を生ず るもの、 あるいは高温 ( 4 0 0 °C ) によって著しく発泡してその中に水 蒸気 (水) を閉じこめるような作用を生ずるもの、 もしくはそれらの効 果を同時に生じるようなものである。
このような作用を有する難燃補助剤を前記含水無機化合物と併用する ことにより、 両者の相乗効果によって樹脂組成物の難燃性が効果的に向 上し、 これによつて高難燃性と低比重とを同時に達成することが可能と なる。 難燃補助剤は有機物、 無機物のいずれでもよく、 少量の添加でも 含水無機化合物との相乗効果を発揮して難燃性の向上に寄与するものが より好ましい。
本発明における難燃補助剤は、 難燃性樹脂組成物を低比重とするため に、 密度が小さいものが好ましく、 具体的には密度が 1 . 5 g / c m 3未 満であるものが好ましい。 また難燃補助剤は、 P b等の重金属を含まな いものが好ましい。
本発明における難燃補助剤の添加量は、 少なすぎると良好な難燃性を 達成することができず、 多すぎると得られるノンハロゲン難燃性樹脂組 成物の比重が大きくなりすぎて、 P V Cとの比重分別ができなくなつて しまうので、 ポリオレフィン系樹脂 1 0 0重量部に対して 1重量部以上 5 5重量部以下の範囲内で、 前記含水無機化合物と併用した場合に、 目 的とする比重および難燃性の条件を同時に満たせるように決められる。 本発明における難燃補助剤として、 例えば赤リン、 力一ボンブラック が好適である。 赤リ ンおよびカーボンブラックはいずれも比較的密度が 小さくて、 水酸化マグネシウムと併用した際に架橋補助剤として作用し、 燃焼による高温 ( 5 0 0 °C以上) によって殻状の断熱層を形成するので、 少量の添加で難燃性の向上に寄与する。 赤リ ンとカーボンブラックとを 併用するとより効果的である。
あるいは、 含水無機化合物として水酸化マグネシウムを用いる場合は、 難燃補助剤として N , N, 一m—フエ二レンジマレイ ミ ドを好ましく用 いることもできる。 N, N, 一 m—フエ二レンジマレイ ミ ドは比較的密 度が小さ くて、 水酸化マグネシウムと併用した際に架橋補助剤として作 用し、 燃焼による高温 ( 5 0 0 °C以上) によって殻状の断熱層を形成す るので、 少量の添加で難燃性の向上に寄与する。 本発明において難燃補 助剤は P b等の重金属を含まないものが好ましい。
具体的には、 難燃補助剤として赤リンとカーボンブラックを併用する 場合には、 ポリオレフイ ン系樹脂 1 0 0重量部に対して、 含水無機化合 物の添加量を 2 0重量部以上 5 0重量部未満の範囲内とし、 赤リ ンの添 加量を 0 . 5重量部以上 2 . 5重量部未満の範囲内とし、 カーボンブラ ックの添加量を 1重量部以上 6重量部未満の範囲内とするのが好ましレ、。 また難燃剤として水酸化マグネシウムを用い、 難燃補助剤として N, N, 一m—フエ二レンジマレイ ミ ドを用いる場合は、 ポリオレフイ ン系 樹脂 1 0 0重量部に対して、 含水無機化合物の添加量を 2 0重量部以上 5 0重量部未満の範囲内とし、 N , N, 一m—フエ二レンジマレイ ミ ド の添加量は、 ポリオレフィ ン系樹脂 1 0 0重量部に対して 1重量部以上 5重量部以下の範囲内とするのが好ましい。 本発明における難燃補助剤の他の例として、 シリコーン化合物が挙げ られる。 シリコーン化合物の好ましい例としては、 ガム状シリコーンォ ィル、 シリコーンパウダーが挙げられる。 シリコーンパウダーはオルガ ノポリシロキサンポリマーで、 メチル基、 フエ二ル基を有するものであ る。 ガム状シリコーンオイルは分子量が 3 0万〜 1 0 0万程度の高粘度 のものである。
これらのシリコーン化合物は、 上記の含水無機化合物と併用したとき に、 燃焼によって殻状の断熱層を形成し、 難燃性の向上に寄与する。 ま た含水無機化合物に比べてガム状シリコーンオイルやシリコーンパウダ 一は密度が小さいので、 含水無機化合物の添加量を減らし、 その代わり にガム状シリコーンオイルおよび/またはシリコーンパゥダーを添加す ることによ り、 樹脂組成物の低比重と高難燃性を同時に実現することが できる。
特にガム状シリコーンは、 シリコーンパウダーに比較して比重が軽い ため、 これを用いることによって含水無機化合物の配合量を増やすこと ができるので、 低比重かつ高難燃性の樹脂組成物を得るのに有効である。 一方、 シリコーンパウダ一は、 粉体であるので他の粉体材料に予め分散 させておく ことができるなど、 ガム状シリコーンオイルに比べて樹脂に 分散させ易いので、 混練時間の短縮が図れるという点で有利である。 難燃補助剤としてガム状シリコーンオイルを使用する場合、 その好ま しい添加量はポリオレフィ ン系樹脂 1 0 0重量部に対して 1重量部以上
4 0重量部以下であり、 シリコーンパウダーを添加する場合、 その好ま しい添加量はポリオレフィ ン系樹脂 1 0 0重量部に対して 3重量部以上
5 5重量部以下である。 またガム状シリコーンオイルとシリコーンバウ ダ一を併用することもでき、 合計で 1重量部以上 5 5重量部以下となる ように添加する。 ガム状シリコーンオイルおよび Zまたはシリコーンパ ウダ一の添加量が少な過ぎると難燃性について添加効果が得られず、 ま た上記の範囲より多く添加しても原材料費が増大するだけで難燃性の向 上はあまり望めない。
また上記のガム状シリコーンオイルおよび/またはシリコーンパウダ 一以外のシリコーン化合物としては、 シリコーン変性ポリマーも難燃補 助剤として使用できる。 シリコーン変性ポリマ一も、 燃焼によって殻状 の断熱層を形成すると考えられ、 上記の含水無機化合物と併用したとき に難燃性の向上に寄与する。 具体的にはシリコーン変性ポリエチレン、 シリコーン変性ェチレン—酢酸ビニル共重合体、 シリコーン変性ェチレ ンーェチルァク リ レート共重合体、 シリコーン変性ェチレンーメチルメ タク リ レート共重合体などが挙げられる。
このようなシリコーン変性ポリマ一の好ましい添加量はポリオレフィ ン系樹脂 1 0 0重量部に対して 3重量部以上 3 0重量部以下であり、 特 に好ましくは 5重量部以上 2 0重量部以下である。 これらのシリコーン 変性ポリマーの添加量は少な過ぎると難燃性について添加効果が得られ ず、 また上記の範囲より多く添加しても原材料費が増大するだけで難燃 性の向上はあま り望めない。 さらに上記の難燃補助剤に加えてモリブデン化合物を添加してもよい。 モリブデン化合物は、 上記の難燃補助剤が燃焼時チヤ一 (殻) 生成を促 進する触媒として作用すると考えられ、 高難燃性を達成するのに有効で ある。 具体的には、 三酸化モリブデン等の酸化物、 二硫化モリブデン等 の硫化物、 ジモリブデン酸アンモニゥム、 モリブデン酸カルシウム、 モ リブデン酸亜鉛、 モリブデン酸カリウム、 モリブデン酸ナ ト リ ウムなど のモリブデン酸塩などが挙げられる。 これら.は単独でも 2種以上を併用 してもよい。 モリブデン化合物の添加量は少な過ぎると難燃性について 添加効果が得られず、 多すぎると原材料費が増大し、 比重も大きくなつ てしまうので、 5重量部以上 2 0重量部以下の範囲内とするのが好まし い, また上記の含水無機化合物と併用したときに、 発泡して水蒸気を閉じ こめる作用を有する難燃補助剤の例としては、 メタク リル酸亜鉛があり、 これも本発明における難燃補助剤として使用可能である。 本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物には、 さらに老化防止剤を添 加することが好ましい。 老化防止剤としては特に限定されないが、 例え ばフエノール系、 ァミン系のもの等を好ましく用いることができる。 老 化防止剤の添加量は少なすぎると添加効果が得られず、 多すぎるとブル —ミ ングゃブリード · アウ トが生じることがあるので、 ポリオレフイ ン 系樹脂 1 0 0重量部に対して 0 . 1重量部以上 2 . 0重量部以下が好ま しい。
また、 上記の配合剤以外にも、 紫外線吸収剤、 架橋剤、 銅害防止剤、 顔料、 染料その他の着色剤、 少量のタルクなどの無機物微粉末など、 用 途に応じて適宜の添加剤を配合することができる。 添加剤はハロゲンや、 特に鉛 (P b ) を含まないものが選択される。 また、 カ ドミウム ( C d ) などの有害な重金属をできるだけ含まないものが好ましく、 本発明のノ ンハロゲン難燃性樹脂組成物における重金属の含有量を 0 . 1重量%未 満に抑えるのが好ましい。 本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、 これを架橋したものであ つてもよい。 架橋方法としては、 難燃性樹脂組成物にジク ミルパ一ォキ サイ ド (D C P ) などの有機過酸化物を 0 . 5〜 2 . 0重量%添加し、 成形後に加熱する方法、 難燃性樹脂組成物を成形後に、 電子線、 ガンマ ― (ァ) 線などを照射する方法、 あるいは難燃性樹脂組成物にビニルト リメ トキシシランなどのシラン化合物と D C Pなどの有機過酸化物を添 加して混練後、 成形した後、 水分と接触させて架橋 (シラン架橋) する 方法がある。 本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物によれば、 酸素指数が 2 4以 上であり、 P V Cと同等の自消性の難燃性を有する樹脂組成物が得られ る。 本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は火災時に燃え難く、 発煙 量も少ない。 またハロゲンを含まないので、 燃焼時にダイォキシンゃハ ロゲンガス等の有毒ガスを発生しないので、 焼却処分することができ、 燃焼時にも有毒ガスを発生しない。 また比重が P V Cよりも小さいので、 流水を比重液に用いた比重分別によって P V Cと容易に分別することが できる。 したがって分別回収により リサイクルが可能となり、 燃料とし て熱回収、 あるいは材料として再利用することができる。 さらに、 鉛の 溶出がないので埋立処分が可能である。
また難燃補助剤としてカーボンブラックまたはシリコーン化合物を添 加すると、 樹脂の耐候性が向上する。 特にシリコーン化合物の添加は耐 候性を向上できるとともに、 樹脂が濃色になることがないので着色性が 良好な樹脂組成物が得られる。 本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、 例えば絶縁電線、 電子機 器配線用電線、 自動車用電線、 機器用電線、 電源コード、 屋外配電用絶 縁電線、 電力用ケーブル、 制御用ケーブル、 通信用ケーブル、 計装用ケ 一ブル、 信号用ケーブル、 移動用ケーブル、 および船用ケ一ブルなどの 各種電線 ' ケーブルの絶縁材、 シース材、 テープ類、 および介在物、 な らびにケース、 プラグ、 およびテープなどの電線 · ケーブル用付属部品 (具体的には収縮チューブ、 ゴムス トレスリ リーフコーン等) 、 電線管、 配線ダク ト、 およびバスダク トなどの電材製品などの他、 農業用シート、 水道用ホース、 ガス管被覆材、 建築内装材、 家具材料、 玩具材料および フロア材などに好適である。
特に本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を電線や電源コードに用 いた場合には、 可撓性に優れるとともに、 プラグ屈曲特性が良好で、 プ ラグ部の耐トラッキング特性が優れた製品が得られる。 本発明の難燃性電線 · ケーブルは、 本発明の難燃性樹脂組成物をシー ス材料、 絶縁体材料、 シース材料および絶縁体材料、 あるいは撚り合わ せ芯線上の介在物材料に用いてなるもので、 その構造は用途に応じて適 宜設計される。 一般にケーブルの場合にはシースのみを難燃性樹脂組成 物で形成することが多い。 また必要に応じて上記難燃性樹脂組成物に顔 料等を配合して着色を施すことができ、 これを用いて絶縁体やシースを 着色樹脂層で形成してもよい。
また本発明の難燃性電線 · ケーブルまたはその類似品は、 本発明の難 燃性樹脂組成物を電線、 ケーブルまたはその類似品 (例えば電線管、 パ イブ、 チューブ、 テープ等) の被覆材料として適用したものであり、 日 本国の電気用品取締法に制定される 6 0 ° 傾斜燃焼試験、 燃焼試験、 U L規格に制定される垂直燃焼試験、 I E E E規格 3 8 3に制定される垂 直トレイ燃焼試験、 および I E C規格 3 3 2— 1に制定される垂直トレ ィ燃焼試験のうちの 1以上の燃焼試験に合格する程の高難燃性を達成で きるものである。 本発明によれば、 より好ましくは電気用品取締法およ び I E E E規格 3 8 3の両方の燃焼試験、 もしくは電気用品取締法、 I E C規格 3 3 2— 1、 および I E E E規格 3 8 3の 3つの燃焼試験、 さ らに好ましくは電気用品取締法、 U L規格、 I E C規格 3 3 2— 1、 お よび I E E E規格 3 8 3の 4つの燃焼試験に合格する電線 ·ケーブルを 得ることが可能である。
ここで、 酸素指数法は、 材料としての樹脂組成物どうしの難燃性を比 較評価するに有効な方法であるのに対して、 これらの燃焼試験は、 樹脂 組成物を電線、 ケーブルまたはその類似品の被覆層に適用した際の難燃 性を評価する方法であり、 難燃性樹脂組成物の実用性を評価するのに重 要な試験である。
また本発明の電線 · ケーブルの用途によっては、 難燃性樹脂組成物に 予め適宜の発泡剤を添加しておいて、 電線 · ケーブルの製造時に発泡さ せてもよい。 この場合、 発泡度は 1 0 %未満の範囲とするのが好ましい。
さらに、 上記の難燃性樹脂組成物で絶縁体を形成する場合は、 体積抵 抗率を I X 1 0 1 3 ( Ω - cm) 以上とするのが好ましい。
本発明によれば、 優れた自消性の難燃性を有する絶縁体および 7また はシース、 あるは介在物を備えた、 実用性の高い難燃性電線 ' ケーブル が得られる。 本発明の難燃性電線 · ケーブルは、 火災時に燃え難く、 発 煙量も少ない。 また絶縁体材料およびシース材料にハロゲンを含まない ので、 燃焼時にダイォキシンやハロゲンガス等の有毒ガスを発生せず、 焼却処分することができ、 燃焼時にも有毒ガスを発生しない。
〔実施例〕
以下、 具体的な実施例を示して本発明の効果を明らかにする。 本発明 の実施例および比較例として、 下記表 1〜 3にそれそれ示す配合割合 (単位 : 重量部) で各種成分を配合し、 混練機で混練して樹脂組成物を 得た。 表には記載していないが、 実施例 1 1では架橋剤として D C Pを 1重量部、 実施例 1 2では D C Pを 0 . 1重量部とビニルト リメ トキシ シランを 1 . 8重量部を添加した。
燃焼試験を行うために、 2 m m 2の導体上に混練後の樹脂組成物を押出 機にて 0. 8 mmの厚さで被覆して電線を製造した。 また実施例 1 1 , 1 2については、 樹脂組成物を被覆した後に加熱処理または温水浸漬処 理を施して架橋させた。 燃焼試験はこの電線を用いて、 電気取締法に制 定される 6 0 ° 傾斜燃焼試験、 U L規格 VW— 1に制定される垂直燃焼 試験、 I E C規格 3 32— 1および I E E E規格 38 3に制定される垂 直トレイ燃焼試験にそれそれ準じて行った。 各燃焼試験に合格したもの を〇、 不合格であったものを Xで示す。
また J I S K 7 20 1の試験法に準処する酸素指数 (01 ) 、 J I S K 7 1 1 3に記載されている方法に準処する引張強度、 伸び、 およ び樹脂組成物の比重を測定した。 その結果を表に示す。 引張強度の評価 は l k gf /mm2以上を OK、 l k g f /m m 2未満を N Gとして示し た。 また伸びについては 2 5 0 %以上を 0 K、 1 5 0 %未満をNGとし た。
表 1 実施例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12
EVA 100 100 100 100 100 100 100 100 50 50 70 60
EEA 50 50
EPR 30 40 シリコ-ンハ。ウタ、、 - 30 3 55 10 45 ― 10 ― 10 10 5 5 シリコーン力"ム ― 10 ― 1 10 1 20 40 ― ― 5 5 表面処理水酸化マク"ネシゥム 5 20 40 35 40 35 49 20 30 45 40 40 モリフ、'テ"ン化合物 ― 20 5 10 5 10 一 20 ― ― 8 5 老化防止剤 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
60°傾斜方法 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 燃焼 VW-1 X X X X 〇 X X X X 〇 〇 〇 試験 IEE332-1 X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X
IEEE383 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
01 28 32 41 33 40 33 42 40 38 33 32 35 引張強度 0K OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 伸び 0K OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK 比重 1.14 i 1.14| 1.1 1 1.141 1. Hi 1.1 1 1. Hi 1. Hi 1.141 1. Hi 1.14 j 1. Hi
表 2 比較例 1 2 3 4 5 6 7
EVA 100 100 100 100 100 100 100
EEA
EPR
シリコーンハ。ウタ-、一 0.5 0.5 一 60 15 10 10 シリコ-ン; (Tム 0.5 ― 0.5 ― 45 45 45 表面処理水酸化マク"ネシゥム 55 55 55 48 45 3 1 モリフ"テ"ン化合物 一 一 ― 一 ― 一 ― 老化防止剤 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2.5
60°傾斜方法 〇 〇 〇 〇 〇 X X 燃焼 VW-1 X X X 〇 〇 X X
Ρ\験 IEE332-1 〇 〇 〇 〇 〇 X X
ΙΕΕΕ383 〇 〇 〇 〇 〇 X X
01 38 36 36 40 39 23 22 引張強度 ΟΚ ΟΚ 0Κ ΟΚ OK NG NG 伸び 0Κ ΟΚ ΟΚ ΟΚ 0K OK 0K
1.15 ΐ 1.15 Τ 1.15 Τ 1.14 i 1.141 1.141 1.141 備考 比重大 加工性不良 難燃性不足 価格 ブル一ム有
表 3 実施例 比較例
13 14 15 16 1 7 8 9 10
EEA 70 100 100 100 80 100 100 70
30 20 30 水酸化マグネシウム 20 25 30 45 45 50 15 50 赤リン 2 1 1 0.75 0.9 2 2 0.1 カーボンブラック 5 4 4 2 2 5 5 5
HVA-2 2
老化防止剤 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
60°傾斜方法 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X 〇 燃焼 VW-1 X X X 〇 〇 X X X 試験 IEE332 - 1 X X X 〇 〇 X X X
IEEE383 X X X 〇 〇 X X X
01 29 32 30 33 34 34.5 27 28 引張強度 0K 0K 0K 0K 0K 0K 0K 0K 伸び 0K 0K 0K 0K 0K 0K 0K 0K 比重 1.11 1.11 1.11 1.13 1.14 1.17 1.05 1.15
尚、 上記表中の各樹脂および配合を具体的に示すと次の通りである。
E VA: メル ト フローレー ト (以下、 MFRと記す) 2. 5、 酢酸ビ ニル含有量 1 9 %のェチレン—酢酸ビニル共重合体
EEA : MFR= 0. 5、 ェチルァク リ レート含有量 20 %のェチレ ンーェチルァク リ レート共重合体
E P R : エチレン—プロ ピレンゴム、 三井化学社製 E P T # 3045 ォレフィ ン系共重合体 : ム一二一粘度 ML 1 + 4 ( 1 00 °C ) 40、 エチレン含有量 70 mol%、 プロピレン含有量 30mol%
表面処理水酸化マグネシウム : ステアリ ン酸表面処理水酸化マグネシ ゥム、 密度 2. 36 g/cm3
モリ ブデン化合物 : キクチカラー社製、 ボーエン 8 03
シリコーンガム : ガム状シリコーンオイル、 信越シリコーン社製、 密 度 0. 985 g/c m3
シリコ一ンパゥダー : 東レ ' ダウコ一ニング ' シリコ一ン社製 D C 4 - 708 1、 密度 1. 20 g/ c m3
H V A- 2 : N, N, 一 m—フ エ二レンジマレイ ミ ド、 du pont社製 老化防止剤 : チバガイギ一社製、 IrganoxlOlO 産業上の利用可能性
本発明の難燃性樹脂組成物は、 P V Cと同等の難燃性を有するととも に、 比重が 1. 14以下であるので比重分別により P V Cとの分別回収 が可能であり、 かつハロゲンを含まないので焼却処分が可能であり、 地 球環境上極めて好ましいものである。 このノンハロゲン難燃性樹脂組成 物は、 電線 · ケーブルの被覆材料もしくは撚り合わせ芯線上の介在物材 料として好適に用いられ、 実用性が高い難燃性電線 · ケ一ブルが得られ ο

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ポリオレフ イ ン系樹脂 1 0 0重量部に対して、 含水無機化合物を 5 重量部以上 5 0重量部未満、 および燃焼時に殻状の断熱層を形成する作 用と高温により発泡して水蒸気を閉じこめる作用の一方または両方の作 用を有する難燃補助剤を 1重量部以上 5 5重量部以下を添加してなり、 比重が 1 . 1 4以下で、 酸素指数が 2 4以上であるノ ンハロゲン難燃性 樹脂組成物。
2 . 前記含水無機化合物が水酸化マグネシゥムおよび/または水酸化ァ ルミニゥムである請求項 1記載のノ ンハロゲン難燃性樹脂組成物。
3 . 前記難燃補助剤の密度が 1 . 5 g / c m 3である請求項 1記載のノ ン ハロゲン難燃性樹脂組成物。
4 . 前記難燃補助剤が、 シリコーン系化合物である請求項 1記載のノ ン ハロゲン難燃性樹脂組成物。
5 . 前記難燃補助剤として、 ポリオレフィ ン系樹脂 1 0 0重量部に対し て、 赤リ ン 0 . 5重量部以上 2 . 5重量部未満、 およびカーボンブラッ ク 1重量部以上 6重量部未満を添加してなる請求項 1記載のノ ンハロゲ ン難燃性樹脂組成物。
6 . 前記ポリオレフ イ ン系樹脂が、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 ェ チレン一ェチルァク リ レート共重合体、 およびェチレンープロピレンゴ ムからなる群から選ばれる 1種または 2種以上を含んでなる請求項 1記 載のノ ンハロゲン難燃性樹脂組成物。
7 . さらにモリブデン化合物を、 ポリオレフイ ン系樹脂 1 0 0重量部に 対して 5重量部以上 2 0重量部以下添加してなる請求項 1記載のノンハ ロゲン難燃性樹脂組成物。
8 . さらに老化防止剤をポリオレフィ ン系樹脂 1 0 0重量部に対して 0 . 1重量部以上 2 . 0重量部以下を添加してなる請求項 1記載のノ ンハロ ゲン難燃性樹脂組成物。
9 . 重金属の含有量が 0 . 1重量%未満である請求項 1記載のノンハロ ゲン難燃性樹脂組成物。
1 0 . 請求項 1ないし 9のいずれかに記載の樹脂組成物を、 電線、 ケー ブルまたはその類似品の被覆材料として用いてなり、 電気用品取締法、 U L規格、 I E E E規格 3 8 3、 および I E C規格 3 3 2— 1 にそれそ れ制定されている燃焼試験のうちの少なく とも 1つの試験に合格する難 燃性電線 · ケーブルまたはその類似品。
1 1 . 請求項 1ないし 9のいずれかに記載の樹脂組成物を撚り合わせ芯 線上の介在物材料とした難燃性電線 · ケーブル。
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