JPH0733445B2 - 熱硬化性重合体ブレンド物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、発煙性、毒性、腐食性が少ない難燃性材料と
して提案され世の注目を集めている無機水酸化物混和系
電気絶縁組成物のベースポリマとして好適な熱硬化性重
合体ブレンド物の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来電線・ケーブルの絶縁体やシースとして使用されて
きた材料は、いずれも可燃性のものであり、火災が発生
した場合には、高集積化された電線・ケーブルの配線系
を伝わって火災が拡大する例が多く、難燃性の電線・ケ
ーブルへの要請がにわかに高まってきており、原子力発
電所用電線・ケーブル、車両用電線・ケーブル、船舶用
電線・ケーブルなどには高度の難燃性が要望されるよう
になってきた。この難燃性の基準としてIEEE（米国電気
電子技術者協会）規格383のVTFT（垂直トレイ燃焼試
験）があり、電線・ケーブルの実際の布設状況を模擬し
た多条布設の燃焼試験に合格することを難燃性の条件と
して採用することが一般的となった。

VTFTの定める難燃性レベルはかなり厳しいものであり、
従来このような厳しい条件を満足させ得る難燃性電気絶
縁組成物として、ハロゲン系化合物やりん系化合物を混
和した材料等が提案され使用されてきた。

しかし、このような難燃性電気絶縁組成物は、火災時に
不燃性のハロゲン系ガス等を多量に発生させ、それによ
り電線・ケーブルの周囲における酸素を遮断し燃焼を防
止しようとするものであり、十分な難燃特性を発揮する
ものの、その折発生するハロゲン系ガス等は例えば塩化
水素のように有毒なものが多く、このような有毒ガスを
含んだ煙を多量に発生させるため見通しが悪くなり、火
災発生の際の避難行動や消火活動を妨げ、あるいは前記
有毒ガスが人体に悪影響を与えるなどして二次災害のお
それもあり、さらにはハロゲン系ガスが空気中の水分と
反応し、ハロゲン化水素酸となって配電盤を腐食させる
おそれもある。

このため、上記ハロゲン系化合物やりん系化合物に代え
て、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等の無機
水酸化物を混和し、上記火災時の安全性を重視した難燃
性電気絶縁組成物が提案され、注目を集めている。

上記無機水酸化物を混和した難燃性組成物は、火災時に
当該水酸化物が結晶水を放出する際の吸熱作用を難燃効
果として利用するものであり、発煙性や毒性あるいは腐
食性は極めて少ない。しかし、これらの無機水酸化物
は、前述のハロゲン系やりん系化合物に比べ難燃性が劣
るため、より多量に混和しなければならないという問題
があり、その結果として引張特性や耐傷性といった機械
的特性が著しく低下するという問題がある。

本発明の目的は、上記したような従来技術の問題点を解
消し、十分な難燃性を発揮させ得る量の無機水酸化物を
混和させ、しかも、その機械的特性を大巾に向上させ得
るベースポリマーとしての重合体ブレンド物の製造方法
を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、水により活性化され架橋反応を生じ得るシラ
ングラフトポリオレフィン100重量部に対し、白金化合
物の存在下で付加反応可能な一般式［Ｉ］及び［II］で
表わされる２成分系含珪素化合物を総量で２〜60重量部
となるようにブレンドし、前記含珪素化合物を加熱によ
り架橋反応を促進させ、その後、前記シラングラフトポ
リオレフィンを触媒の存在下で水を作用させることによ
り架橋反応を促進させて相互に侵入した高分子網目高分
子網目構造を形成させることを特徴とするものである。

（R₁:CH₃,C₂H₅,C₆H₅） （R₂:H,CH₃,C₂H₅,C₆H₅） シラングラフトポリオレフィンに使用されるポリオレフ
ィンとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン、ポリ４−メチルペンテン−１、エチレン・プロピレ
ン共重合体（EPゴム、第１表において同じ）、エチレン
・プロピレン・ジエンターポリマ、エチレン・エチルア
クリレート共重合体（EEA、第１表において同じ）、エ
チレンメチルアクリレート共重合体、エチレン・メチル
メタクリレート共重合体、エチレンエチルメタクリレー
ト共重合体、エチレン・ブテン共重合体、エチレン・酢
酸ビニル共重合体、ブチルゴム等が挙げられる。

シラングラフトに用いられるシランカップリング剤とし
ては、ビニル基を有するものでビニルトリス（βメトキ
シエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニ
ルトリメトキシシラン、γ−メトクリロキシプロピルト
リメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシランが挙げ
られる。シラングラフトポリオレフィンはこれらをジク
ミルパーオキサイド等のパーオキサイドの存在下におい
てラジカル反応によりポリマにグラフトさせて得ること
ができる。

含珪素化合物は上記一般式［Ｉ］、］II］で表わされ、
これらの付加反応により高分子網目構造をとり、この反
応は加熱により加速させることができる。上記において
含珪素化合物［Ｉ］、［II］の総量を２〜60重量部とす
るのは、２以下では難燃性効果が発揮できず、60重量部
以上では引き裂き強さが劣ってくるためである。

重合体ブレンドには他に酸化防止剤、滑剤、難燃材、充
てん剤、補強剤、着色剤etcを加えることができる。

［作用］ シラングラフトポリオレフィンに珪素化合物を上記範囲
においてブレンドすると、ポリオレフィンの熱分解温度
が上昇し、燃焼時のドリップが防止されて、大きな難燃
性向上効果を示すばかりでなく、架橋反応を生じさせる
ことにより相互に侵入した高分子網目構造を形成し、そ
れによって引き裂き強さや引張強さといった機械的強度
を向上させることができる。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例を参照し説明する。

第１表の実施例および比較例にそれぞれ示す配合組成よ
りなる供試材料を温度110℃に保持したブラベンダ（回
転数約35rpm）で約10分間混練後、150℃に保持したプレ
スにより５分間加熱加圧し1mm厚にシート成型した。こ
のときの加熱でもって、実施例１〜４及び比較例４の試
料について珪素化合物の加熱架橋反応を行わせた。

比較例No.3を除いて他の試料については触媒（例えばジ
ブチルチンジラウレート）をシート表面にうすく塗布後
アルミホイルで軽く包み、底に水をはった適当な容器中
に水を直接浸漬しない様に保持して、80℃にて24時間放
置してシラングラフトポリオレフィンの架橋反応を行な
わせた。

それぞれの評価方法はつぎの通りである。

温度指数:NES715に準拠した酸素指数の測定機とほぼ同
じにガラスの筒を加熱できる様にニクロム線を巻き、酸
素指数が21になる温度を測定した。

ドリップ：ドリップの有無は温度指数の測定に用いた試
料を水平に保持しバーナで燃焼させた時のドリップの有
無を観察した。

引張特性:20℃の恒温室に１日放置後、ダンベル３号で
打ち抜き、ショッパ型引張試験機を用い500mm/minの速
度で測定した。

引き裂き強さ：引き裂き試験はIECに準拠した方法でシ
ョッパ型引張試験機を用い200mm/minの速度で測定し
た。

第１表にそれぞれの評価結果を示す。

シラングラフトEEAと珪素化合物からなり、相互侵入網
目構造をとっている実施例No.1,2,4及びシラングラフト
ポリオレフィンにEPゴムを用いた実施例No.3はいずれの
特性も良好であることがわかる。とくに、珪素化合物に
よる難燃性の向上効果の大きいことがわかる。熱分析の
結果によれば、この珪素化合物をブレンドすることによ
るポリオレフィンの熱分解の温度の上昇が明白に認めら
れ、これが燃焼時のドリップを防止する効果となって現
われたものと考えられる。

さらに、本発明に係るブレンド物は相互に侵入した高分
子網目構造を形成しており、これが引張特性や引き裂き
強度の低下を防止しているものと考えることができる。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明に係るブレンド物によれば、これを
ベースポリマとして発煙性や毒性、腐食性が極めて少な
く、しかも引張特性や引き裂き強度等の機械的特性に優
れた難燃性電気絶縁材料を提供することができるもので
あり、工業上非常に有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水により活性化され架橋反応を生じ得るシ
   ラングラフトポリオレフィン100重量部に対し、白金化
   合物の存在下で付加反応可能な一般式［Ｉ］及び［II］
   で表される２成分系含珪素化合物を総量で２〜60重量部
   となるようにブレンドし、前記含珪素化合物を加熱によ
   り架橋反応を促進させ、その後、前記シラングラフトポ
   リオレフィンを触媒の存在下で水を作用させることによ
   り架橋反応を促進させて相互に侵入した高分子網目構造
   を形成させる熱硬化性重合体ブレンド物の製造方法。 （R₁:CH₃、C₂H₅、C₆H₅） （R₂:H、CH₃、C₂H₅、C₆H₅）