(57)【要約】【課題】リンをグラフトしたオレフィン系の重合体をベースポリマーとし、これにハロゲンを含まない難燃剤を添加して、引張り強度や伸び等の機械的特性並びに耐水性、着色性に優れたノンハロゲンの高難燃性樹脂組成物を提供すること、またこの高難燃性オレフィン系樹脂組成物を電線・ケーブルの被覆材料として用い、高難燃性電線・ケーブルを提供することにある。【解決手段】リングラフトオレフィン系重合体１００重量部に、ノンハロゲン系難燃剤を５０〜１５０重量部配合した高難燃性オレフィン系樹脂組成物とすることによって、また前記ノンハロゲン系難燃剤が無機金属水和物、窒素系化合物、亜鉛系化合物、リン系化合物或いはシリコーン系樹脂の少なくとも１種からなる、請求項１に記載の高難燃性オレフィン系樹脂組成物とすることによって、解決される。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リングラフトオレフィン系重合体１００重量部に、ノンハロゲン系難燃剤を５０〜１５０重量部配合したことを特徴とする高難燃性オレフィン系樹脂組成物。
【請求項２】
前記ノンハロゲン系難燃剤が無機金属水和物、窒素系化合物、亜鉛系化合物、リン系化合物或いはシリコーン系樹脂の少なくとも１種からなることを特徴とする、請求項１記載の高難燃性オレフィン系樹脂組成物。
【請求項３】
前記請求項１または２のいずれかに記載される高難燃性オレフィン系樹脂組成物を、被覆材料として用いたことを特徴とする、高難燃性電線・ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハロゲンを含まず機械的特性、難燃性、耐水性および着色特性に優れた高難燃性オレフィン系樹脂組成物、それを特に電線・ケーブルの被覆材料として用いた、高難燃性電線・ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来ハロゲンフリーの難燃性ポリオレフィン系樹脂としては、オレフィン系樹脂、エチレン系共重合体やハロゲンを含まないゴム系材料に多量の水酸化マグネシウム等を配合したものが知られており、各種成形品や電線・ケーブルの被覆材料として用いられている。例えば、特許文献１には、エチレンの単独重合体、共重合体からなるオレフィン系樹脂１００重量部に対して、酸変性したエチレン系重合体を２０〜８０重量部添加した樹脂１００重量部に、無機金属水和物系の難燃剤を５０〜２５０重量部添加した難燃性オレフィン重合体組成物である。そしてこのような組成物は、燃焼時にハロゲン系ガス等の有毒ガスの発生がなく、機械的強度、可とう性、伸長性等の物性が優れた、電線・ケーブルの絶縁層やシース層、その他各種成形品を形成することができるとしている。しかしながら、このような難燃性オレフィン重合体組成物においても、特に電線・ケーブルの用途によっては被覆材料として難燃性や機械的特性等についてまだ満足できるものではなかった。さらにまた、前記樹脂組成物を電線・ケーブルの被覆材料として押出した時に、被覆材料の外観不良が見られる等の製造上の問題もあった。そこで、比較的難燃性効果の高いノンハロゲン難燃剤として赤燐のような燐系の難燃剤を併用することが考えられたが、難燃性の向上は認められるが、これを多量に添加した樹脂組成物は赤く着色してしまい、その他の着色が困難であったり、リンがベースポリマーと相溶性が良くないために、耐水性が悪くなる問題があった。さらには、引張り強度や伸び等の機械的特性を低下させる等の問題点もあった。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７５３８４０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明が解決しようとする課題は、リンをグラフトしたオレフィン系の重合体をベースポリマーとし、これにハロゲンを含まない難燃剤を添加して、引張り強度や伸び等の機械的特性並びに耐水性、着色性に優れたノンハロゲンの高難燃性樹脂組成物を提供すること、また、この高難燃性オレフィン系樹脂組成物を電線・ケーブルの被覆材料として用い、特に電気・電子機器類の内外配線用の高難燃性電線・ケーブルを、提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するためには、請求項１に記載されるように、リングラフトオレフィン系重合体１００重量部に、ノンハロゲン系の難燃剤を５０〜１５０重量部配合した、高難燃性オレフィン系樹脂組成物とすることによって、解決できる。
【０００６】
また請求項２に記載されるように、前記ノンハロゲン系難燃剤が無機金属水和物、窒素系化合物、亜鉛系化合物、リン系化合物或いはシリコーン系樹脂の少なくとも１種からなる、請求項１記載の高難燃性オレフィン系樹脂組成物とすることによって、解決される。
【０００７】
さらに請求項３に記載されるように、前記請求項１または２のいずれかに記載される、高難燃性オレフィン系樹脂組成物を被覆材料として用いた、高難燃性電線・ケーブルとすることによって、解決できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１の発明は、リングラフトオレフィン系重合体１００重量部に、ノンハロゲン系難燃剤を５０〜１５０重量部配合した、高難燃性オレフィン系樹脂組成物とすることによって、引張り強度や伸び等の機械的特性並びに耐水性、着色性にも優れたノンハロゲンの高難燃性樹脂組成物とするものである。
【０００９】
前記リングラフトオレフィン系重合体としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、等の単独重合体やエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・プロピレンジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、エチレン・メチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）、エチレン・ブチルアクリレート（ＥＢＡ）等のエチレン系共重合体等に、有機化酸化物を用いて例えば、リン酸ポリオキシ・ポリオキシプロピレンビニル（ＰＰＰＶ）をグラフトさせたものである。これらの中でも最も好ましいものは、低密度ポリエチレンにグラフトしたものである。また前記リン酸ポリオキシ・ポリオキシプロピレンビニル（ＰＰＰＶ）は、通常０．１〜２％程度グラフトされる。このようなリングラフトオレフィン系重合体は、自身難燃性を有するものであるから難燃化にあたり、添加する難燃剤の量を少量とすることができるので、このことによって、得られる難燃性樹脂組成物は、機械的特性や電気的特性を低下することがなく、好ましいものである。また、この高難燃性樹脂組成物には、前記のオレフィン系重合体を必要量混合した樹脂混合物を、ベースポリマーとして用いても良い。
【００１０】
以上のようなリングラフトオレフィン系重合体には、ノンハロゲン系難燃剤を添加することによって、ノンハロゲンの高難燃性樹脂組成物とすることができる。
その添加量は、前記リングラフトオレフィン系重合体１００重量部に対して、５０〜１５０重量部とする。このような添加量とするのは、５０重量部未満であると目的とする難燃性が得られないためである。具体的には、ＵＬ規格１５８１のＶＷ−１垂直燃焼試験に合格しないためである。また１５０重量部を超えて添加した場合は、前記の難燃性は向上するが機械的特性、特に引張り強度、硬度や伸び特性が低下して、目的とする高難燃性の電線・ケーブルとして、好ましくなくなる。また、前記高難燃性オレフィン系樹脂組成物は、押出し成形の加工性が優れているので、好ましい。さらに、耐水性や着色性に関しても、問題ないものとすることができる。
【００１１】
そして、前記ノンハロゲンの難燃剤としては、請求項２に記載されるように無機金属水和物、窒素系化合物、亜鉛系化合物、リン系化合物或いはシリコーン系樹脂の少なくとも１種からなるものが、使用される。具体的には、無機金属水和物として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、塩基性炭酸マグネシウム等が、窒素系化合物としてはメラミンシアヌレート等が、亜鉛系難燃剤としてはホウ酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛等が、リン系化合物としては赤燐、ポリリン酸アンモニウム等やシリコーンパウダー等のシリコーン系樹脂がある。これらはいずれもハロゲンを含まないので、前記高難燃性樹脂組成物が燃焼しても、有害なハロゲンガス等を発生することがないので、環境上からも好ましい。これらの難燃剤は、単独でも２種以上を併用しても良い。
【００１２】
つぎに、請求項３に記載されるような、高難燃性オレフィン系樹脂組成物を用いた高難燃性電線・ケーブルについて述べる。この高難燃性電線・ケーブルは、種々の用途の電線・ケーブルに適用できるが、特に高難燃性で機械的特性の優れた柔軟性（可とう性）を要求される、電線・ケーブルに好適である。具体的には、電気・電子機器に使用される、内外配線用として好ましいものである。このような電線・ケーブルには、引張り強度が１０ＭＰａ以上、伸び（％）が１５０％以上で、硬度（ショアＤ）が５０以下の特性が要求されるが、本発明の難燃性電線・ケーブルは、十分に前記要求に対応できる。さらに前記高難燃性電線・ケーブルは、耐水性や着色性に優れたものである。これは、前記難燃剤の配合量が少なくて良いこと、また赤燐を使用しないためである。このような本発明の高難燃性電線・ケーブルは、通常銅線、銅合金線、銅被覆線、アルミニウム線等の導体上に、前記ノンハロゲンの高難燃性樹脂組成物を、押出し等によって被覆して製造される。前記被覆厚は、通常０．４〜０．８ｍｍ程度被覆される。このような特性の高難燃性電線・ケーブルは、特に電気・電子機器類の内外配線用として有用である。
【００１３】
【実施例】
以下に具体的な実施例並びに比較例を示して、本発明の効果を明らかにする。表１に記載する各種高難燃性オレフィン系樹脂組成物を作製し、機械的特性としての引張り強度（ＭＰａ）、硬度並びに伸び（％）を、また前記高難燃性オレフィン系樹脂組成物を、銅導体上に０．８ｍｍ厚さに押出し被覆して高難燃性電線とし、ＵＬ規格１５８１の垂直燃焼試験を行い、難燃性を調べた。用いた材料について述べると、ベースポリマーとしては、化学式１並びに化学式２に示されるリングラフトポリエチレン、またノンハロゲン系の難燃剤として水酸化マグネシウム、メラミンシアヌレートを用いた。表中の数字は、重量部を示すものである。結果は、表１に記載されるとおりである。
【００１４】
【化１】
2004269780.tif 000002
【００１５】
【化２】
2004269780.tif 000003
【００１６】
【表１】
2004269780.tif 000004
【００１７】
結果は表１から明らかなとおり、実施例１〜６に示す本発明の高難燃性樹脂組成物は、全てが引張り強度が１０Ｍｐａ以上、伸びが１５０％以上で硬度（ショアＤ）が５０以下のものであった。このような機械的特性を有する難燃性樹脂組成物は、電線・ケーブルとして十分に柔軟性（可とう性）を有するものであり、屈曲等を受ける電線・ケーブルの被覆材料として使用することができる。さらに、これらの高難燃性樹脂組成物を用いた電線は、ＵＬ規格１５８１の垂直燃焼試験に全て合格する高難燃性を有するものである。また前記被覆材料は、ハロゲン元素を含まないものであるから、前記電線の廃棄焼却時等に有害なハロゲンガス等を発生せず、環境問題もないものである。これに対して、比較例１〜６に示す本発明の組成範囲から外れるものは、難燃性に合格しないか、硬度が５０以上と硬いものとなるか、伸びが１５０％以下のものとなって、柔軟性（可とう性）が悪くなって問題がある。すなわち、難燃剤の添加量がリングラフトポリオレフィン樹脂１００重量部に対して、５０重量部未満或いは１５０重量部を超える場合である。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、リングラフトオレフィン系重合体１００重量部に、ノンハロゲン系難燃剤を５０〜１５０重量部配合した高難燃性オレフィン系樹脂組成物とすることによって、また前記ノンハロゲン系難燃剤が無機金属水和物、亜鉛系化合物、リン系化合物或いはシリコーン系樹脂の少なくとも１種からなる請求項１記載の、高難燃性オレフィン系樹脂組成物とすることによって、引張り強度や伸び等の機械的特性並びに耐水性、着色性に優れたノンハロゲンの高難燃性樹脂組成物とすることができる。具体的には難燃性が、ＵＬ規格１５８１の垂直燃焼試験ＶＷ−１に合格し、引張り強度が１０ＭＰａ以上で、伸び（％）が１５０％以上である。また前記高難燃性オレフィン系樹脂組成物は、押出し成形加工性にも優れているので、好ましい。
【００１９】
前記無機金属水和物としては、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、塩基性炭酸マグネシウム等が、亜鉛系難燃剤としてはホウ酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛等が、リン系化合物としては赤燐、ポリリン酸アンモニウム等やシリコーンパウダー等のシリコーン系樹脂がある。さらには、メラミンシアヌレート等の窒素系難燃剤も使用することができる。これらはいずれもハロゲンを含まないので、前記高難燃性樹脂組成物を焼却処分するにあたり、有害なハロゲンガス等を発生することがないので、環境上からも好ましい。
【００２０】
さらに、前記請求項１または２のいずれかに記載される、高難燃性オレフィン系樹脂組成物を被覆材料として用いた高難燃性電線・ケーブルとすることによって、種々の用途の高難燃性電線・ケーブルに適用できる。特に柔軟性（可とう性）と耐熱性を要求される、電気・電子機器類の内外配線用の高難燃性電線・ケーブルとして有用である。また、前記高難燃性オレフィン系樹脂組成物は、押出し被覆による電線・ケーブルの成形加工性が十分なものである。さらに前記高難燃性電線・ケーブルは、耐水性や着色性にも優れたものとすることができ、またこの高難燃性電線・ケーブルの前記樹脂組成物材料は、前記の高難燃性を有すると共に、ハロゲン元素を含まないものであるから、燃焼時や廃棄焼却時に、有害なハロゲンガス等を発生せず環境問題もないものである。