JP2001261900A

JP2001261900A - ノンハロゲン難燃性樹脂組成物

Info

Publication number: JP2001261900A
Application number: JP2000082750A
Authority: JP
Inventors: Shoichiro Nakamura; 詳一郎中村
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＶＣ組成物と同程度の高難燃性と耐外傷性
を有し、焼却処理時に有害なガスを発生せず、ＰＶＣ組
成物との比重分別が可能である樹脂組成物を提供する。【解決手段】ポリブテンー１を１〜１５重量％程度含
有するポリオレフィン系ポリマーと、金属水酸化物と、
シリコーン系難燃剤を配合し、その比重１．１４以下、
酸素指数２５以上、摩耗量３０％以下としたノンハロゲ
ン難燃性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ塩化ビニル
（ＰＶＣ）組成物と同等の難燃性を有し、比重がＰＶＣ
組成物よりも小さくて比重分別が可能であり、ハロゲン
を含まず、焼却処分可能なノンハロゲン難燃性樹脂組成
物に関し、特に高い耐外傷性を付与したものである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＶＣ組成物は、電気絶縁性が良く、自
消性であることから、電線被覆材、チューブ、テープ、
包装材、建材等に広く使用されている。ところで、ＰＶ
Ｃ組成物は、ハロゲンである塩素を含んでいるため、燃
焼時に塩化水素等の腐食性のガスやダイオキシン等の有
害ガスが発生する。このため、各種のＰＶＣ製品が廃棄
物となった場合に、これを焼却処分することができない
といった問題があった。そこで、現状では、埋め立て処
分がなされているが、ＰＶＣ組成物には鉛系の安定剤が
使用されていることから、これが土壌等に溶出する問題
もあり、産業廃棄物としての処理が困難になってきてい
る。

【０００３】これに対して、ＰＶＣ組成物に代わる樹脂
組成物として、ハロゲンを含まないポリエチレン、ポリ
プロピレン等を用いれば、燃焼時に有害なガスが発生し
ないので、焼却処分が可能である。ところが、これらの
ハロゲンを含まない樹脂組成物は、ＰＶＣ組成物に比べ
て、難燃性に劣るという欠点があった。そこで、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等からなる樹脂組成物に、難燃
性を付与するために、水酸化アルミニウム、水酸化マグ
ネシウム等の金属水酸化物を配合することが行われてい
る。

【０００４】しかしながら、上記金属水酸化物だけで、
所望の高難燃性を得るためには、これを多量に配合する
必要があり、これによって、得られる樹脂組成物の機械
的特性が劣化するといった問題点があった。また、上記
金属水酸化物が多量に添加された樹脂組成物の比重は、
ＰＶＣ組成物と同程度となる場合があり、上記樹脂組成
物を成型して得られた成型品と、ＰＶＣ製品とを、水を
用いた比重分別によって分別することができず、リサイ
クルすることができないといった問題点があった。さら
に、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂は、樹脂自
体が柔らかく、該樹脂から得られた成型品は、ＰＶＣ製
品に比べて耐外傷性に劣るといった問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記事項に
鑑みてなされたものであり、ＰＶＣ樹脂組成物と同等の
難燃性と耐外傷性を有し、焼却時に有害ガスを発生せ
ず、ＰＶＣ樹脂組成物との比重分別が可能である樹脂組
成物を得ることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、ポリブテ
ンー１を含有するポリオレフィン系ポリマーと、金属水
酸化物と、シリコーン系難燃剤を配合してなる樹脂組成
物であって、該樹脂組成物の比重が１．１４以下、酸素
指数が２５以上、摩耗量が３０％以下であることを特徴
とするノンハロゲン難燃性樹脂組成物によって解決され
る。上記ポリオレフィン系ポリマー中におけるポリブテ
ンー１の配合量は、１〜１５重量％であることが望まし
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物のベースポリ
マーとなるポリオレフィン系ポリマーは、その必須成分
としてポリブテン−１を含むものである。上記ポリオレ
フィン系ポリマー中におけるポリブテン−１の含有量
は、１〜１５重量％であることが望ましい。上記含有量
が１重量％未満であると、剛性を向上させることができ
ず、耐摩耗性、耐外傷性に劣る傾向にあり、１５重量％
を超えると、難燃性が低下する傾向にある。

【０００８】また、上記ポリブテン−１以外のポリオレ
フィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン−エチレンアクリレート共重合
体、エチレン−ブテン１共重合体等の１種もしくは２種
以上がブレンドされてなるブレンドポリマーが用いられ
る。

【０００９】また、ノンハロゲン系難燃剤としての金属
水酸化物は、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウ
ム、水酸化カルシウムや、これら金属水酸化物を高級脂
肪酸、シランカップリング剤、モリブデン酸塩などで表
面処理した表面処理金属水酸化物が用いられる。上記金
属水酸化物の配合量は、ポリオレフィン系ポリマー１０
０重量部に対して３０〜１３０重量部程度、好ましくは
５０〜１００重量部程度とされる。上記配合量が３０重
量部未満であると、難燃性に劣る傾向にあり、１３０重
量部を超えると、機械的特特性が低下する傾向にある。

【００１０】また、難燃助剤として、シリコーン系難燃
剤が配合される。このシリコーン系難燃剤としては、シ
リコーンパウダー、ガム状シリコーンなどのポリマー状
シリコーン化合物が用いられ、その配合量は、ポリオレ
フィン系ポリマー１００重量部に対して１〜３０重量部
程度、好ましくは５〜２０重量部程度とされる。上記配
合量が１重量部未満であると、難燃性を向上させること
ができず、３０重量部を超えても、原料費が増大するだ
けで、さらなる難燃性向上効果が得られない。このシリ
コーン系難燃剤は、良好な難燃性を付与し、金属水酸化
物の配合量を低減でき、このため、機械的特性の低下を
防止できる。

【００１１】また、シリコーン系難燃剤以外の難燃助剤
を配合してもよい。この難燃助剤としては、モリブデン
酸アンモニウムなどのモリブデン化合物、赤リン、カー
ボンブラック、マレイミド化合物などが用いられ、その
配合量は、ポリオレフィン系ポリマー１００重量部に対
して、１〜３０重量部程度、好ましくは５〜２０重量部
程度とされる。

【００１２】そして、このような配合組成の樹脂組成物
にあっては、その比重が１．１４以下、酸素指数が２５
以上、摩耗量が３０％以下であることが必要である。上
記比重が１．１４を超えると、ＰＶＣ組成物の比重に近
くなり、比重分別によってＰＶＣ組成物と分別すること
ができなくなる。また、酸素指数が２５未満であると、
難燃性に劣ったものとなる。

【００１３】また、摩耗量が３０％を超えると、耐外傷
性に劣ったものとなる。本発明での摩耗量は、ＪＡＳＯ
Ｄ６１１−８６（自動車薄肉低圧電線）の１．１耐摩
耗試験の１１．２ブレード往復法に準拠して行ったもの
を言う。上記試験条件は、荷重８００ｇ、往復回数１５
００回、ブレードの半径（Ｒ）０．４ｍｍで実施し、耐
摩耗試験前後のサンプルの厚さの比を求めて摩耗量
（％）を算出する。

【００１４】このノンハロゲン難燃性樹脂組成物には、
この他にも、紫外線吸収剤、老化防止剤、銅害防止剤、
着色剤、無機充填剤などの各種配合剤を適量配合するこ
とができるが、これら配合剤には、ハロゲン、重金属が
含まれていないものを選択すべきである。また、このノ
ンハロゲン難燃性樹脂組成物にあっては、架橋系として
もよい。このためには、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を、ポリオレフィン系ポリ
マー１００重量部に対して０．１〜５重量部程度、好ま
しくは０．５〜３重量部程度添加する方法や、シランカ
ップリング剤として有機過酸化物を添加、混練し、シラ
ングラフト化ポリオレフィン系ポリマーとしたのち、成
形後水分に接触させて架橋させるシラン架橋や、電子
線、ガンマー線を照射する方法がある。

【００１５】このようなノンハロゲン難燃性樹脂組成物
は、押出被覆法によって、電線、ケーブルの絶縁体、シ
ース、介在などとされる他、押出成形法、射出成形法な
どによって、シート、フィルム、パイプ、ダクト、建材
などの成型品とすることができる。

【００１６】このようにして得られた成型品にあって
は、ベースポリマーとなるポリオレフィン系ポリマーの
必須成分として、ポリブテン−１を含むものであるの
で、高い剛性を有し、耐外傷性、耐摩耗性に優れたもの
である。また、酸素指数が２５以上と、ＰＶＣ製品と同
程度の自消性の難燃性を有するものである。また、比重
が１．１４以下と、ＰＶＣ製品と比べて小さいものであ
るので、水による比重分別によって、ＰＶＣ製品との分
別回収が可能なものである。また、摩耗量が３０％以下
と、耐外傷性に優れたものである。また、ハロゲンを含
有していないので、焼却しても、有害ガスを発生するこ
とがなく、焼却処分することができ、火災時にも有毒ガ
スを発生しないものである。また、鉛、カドミウム、ク
ロムなどの重金属を含有していないので、これらの重金
属で土壌等が汚染されることがなく、埋め立て処分する
ことも可能なものである。

【００１７】

【実施例】以下、実施例を示して、本発明をより具体的
に説明する。かかる実施例は、本発明の一態様を示すも
のであり、この発明を限定するものではなく、本発明の
範囲で任意に変更が可能である。（実施例１〜３、および比較例１〜４）表１に示す配合
組成の樹脂組成物を用意し、押出機で混練、成型して、
厚み２ｍｍのシート状の試験片を作成した。この試片に
ついて、比重、引張強度、引張伸び、ショアＡ硬度、酸
素指数、摩耗量を、以下の方法に従って測定し、結果を
表２に示した。

【００１８】（１）引張強度ＪＩＳＫ６７６０に準拠して測定を行った。（２）引張伸びＪＩＳＫ６７６０に準拠して測定を行った。（３）ショアＡ硬度ＪＩＳＫ６２５３に準拠して測定を行った。（４）酸素指数ＪＩＳＫ７２０１に準拠して測定を行った。（５）摩耗量上述の通り、ＪＡＳＯＤ６１１−８６の１．１耐摩耗
試験の１１．２ブレード往復法に準拠して行った。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１において、ポリオレフィン系ポリマー
として、ＥＶＡ樹脂と、ポリブテン−１との混合物を用
い、ＥＶＡ樹脂としては、酢酸ビニル含量が２８重量％
であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を用いた。また、
老化防止剤として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]を用いた。

【００２１】

【表２】

【００２２】表２に示した結果より、実施例１〜３で得
られた試験片は、比重が１．１４以下であり、酸素指数
が３０以上と高難燃性であり、摩耗量が２９％以下と耐
外傷性に優れたものであった。これに対して、比較例１
で得られた試験片では、難燃性、耐外傷性に劣ったもの
であった。また、比較例２で得られたものでは、耐外傷
性に劣り、比重がＰＶＣ製品と同程度のものであった。
また、比較例３で得られたものでは、耐外傷性に劣った
ものであり、比較例４で得られたものでは、難燃性に劣
ったものであった。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のノンハロ
ゲン難燃性樹脂組成物にあっては、ＰＶＣ組成物と同等
の難燃性と耐外傷性を有したものであり、かつ、ハロゲ
ンを含まないので、焼却の際に、有害ガスを発生するこ
とがなく、焼却残渣に鉛、カドミウムなどの重金属が含
まれることもないものである。さらに、上記樹脂組成物
を成型して得られる成型品にあっては、比重分別による
ＰＶＣ製品との分別ができ、回収、リサイクルが可能な
ものである。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリブテンー１を含有するポリオレフィ
ン系ポリマーと、金属水酸化物と、シリコーン系難燃剤
を配合してなる樹脂組成物であって、該樹脂組成物の比
重が１．１４以下、酸素指数が２５以上、摩耗量が３０
％以下であることを特徴とするノンハロゲン難燃性樹脂
組成物。
【請求項２】上記ポリオレフィン系ポリマー中におけ
るポリブテンー１の含有量が１〜１５重量％であること
を特徴とする請求項１に記載のノンハロゲン難燃性樹脂
組成物。