JP3139683B2

JP3139683B2 - 難燃性ケーブル

Info

Publication number: JP3139683B2
Application number: JP02079683A
Authority: JP
Inventors: 茂柏崎
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 2001-03-05
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JPH03280306A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、高度の難燃性を有すると共に、耐寒性及び
耐熱性においても優れた特性を有する難燃性ケーブルに
関するものである。

［従来の技術］電気絶縁性に優れているところから多用されているポ
リオレフィンをはじめ、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、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た。

電線・ケーブルを難燃化するには最外層のジャケット
材を難燃化することが必要である。

この種の難燃性ケーブルのジャケット材としては、従
来難燃性ポリ塩化ビニル混和物あるいはエチレンコポリ
マに含水無機物を多量に混和した材料、ポリエチレンに
ハロゲン化合物を混和した材料などが広く使われてい
る。

すなわち、ポリ塩化ビニルは分子内に塩素を約57％含
有しており、これに例えば少量の三酸化アンチモンを添
加することで比較的高度の難燃性を得ることができる。
また、エチレンコポリマに含水無機物を混和して難燃化
するには無水無機物を多量に混和させる必要があり、こ
れを考慮しコポリマとしてエチレン酢酸ビニルコポリマ
やエチレンエチルアクリレートコポリマなどに例えば水
酸化アルミニウムを50〜150重量部混和することにより
難燃性を付与することが一般的である。難燃性ポリエチ
レンとしては、ポリエチレンに臭素系難燃剤、塩素系難
燃剤などのハロゲン系難燃剤あるいはリン系難燃剤など
と共に前記三酸素アンチモンを混和することで難燃化す
ることができる。

［発明が解決しようとする課題］上記したそれぞれの難燃性ケーブルは、単に難燃性を
有していればよいというだけではなく、使用環境によっ
ては、高度の難燃性例えば酸素指数において28以上であ
って、しかも耐寒性や耐熱性を求められる場合がある。

しかし、前記ポリ塩化ビニルは耐寒性を高めることが
一般に難しい材料とされている。これに可塑剤を使用す
ることにより耐寒性を高めようとすると、難燃性や耐熱
性が低下してしまうという問題があるし、可塑剤が絶縁
材料に移行し絶縁性能を低下させるという問題もあっ
て、電線・ケーブルには利用できない。

また、含水無機物を多量に混和させた場合には、低温
で熱変性を生じてしまうほかに、組成物自体が高粘度化
し、ジャケットとして押圧被覆することが困難になると
いう問題もある。

さらに、難燃性ポリエチレンの場合、もともとポリエ
チレン自身が燃え易い材料であり、高度の難燃性を得る
ことは難しい上、燃焼時にはドリップ（燃焼物の落下）
を生ずるという問題がある。

上記のように、従来の難燃性ケーブルは、それぞれに
固有の問題点を有しており、高難燃性と耐寒性や耐熱性
を併せ有することを必要とするような用途には適用する
ことができないという問題があった。

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、高度の難燃性を有すると共に耐寒性及び耐熱性
をも併せ具備する新規な難燃性ケーブルを提供しようと
するものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、配合成分として、（ａ）融点100〜125℃でかつメルトインデックスが0.1
〜3.0g/10minのポリエチレン又はエチレン酢酸ビニルコ
ポリマ又はエチレンエチルアクリレートコポリマを20〜
50wt％、（ｂ）塩素量35〜43％、結晶量15〜30％の半結晶性塩素
化ポリエチレンを20〜60wt％、（ｃ）塩素量35〜43％、メルトフローレートが1.0〜3.0
g/10minの非晶性高分子量塩素化ポリエチレンを10〜30w
t％、の範囲で、成分（ａ）（ｂ）（ｃ）の合計が100wt％と
なるように配合した組成物をジャケットとして被覆した
ものである。

ポリエチレン又は酢酸ビニルコポリマ又はエチレンア
クリレートコポリマの融点は100〜125℃の範囲である必
要がある。

100℃以下では熱変形温度が低く125℃以上ではジャケ
ット材料の伸びにバラツキを生ずる。またメルトインデ
ックス（JISK6760,190℃ 2.116kg）が0.1〜3.0g/10min
の範囲が必要である。0.1以下では押圧成形が難しく、
3.0以上ではストレスクラックを生ずる。また組成範囲
としては20〜50wt％の範囲とする必要がある。20wt％以
下では熱変形温度が低く50wt％以上では高難燃化が困難
となる。

塩素化ポリエチレンは高難燃性付与を目的として使用
するものであるが、この場合塩素量35〜43％の半結晶性
塩素化ポリエチレンと非晶質高分子量塩素化ポリエチレ
ンを用いる必要がある。塩素量35％以下では高難燃化が
困難であり、43％以上では耐寒性付与が困難となる。ま
た、半結晶性塩素化ポリエチレンだけでは耐寒性が劣
り、非晶性高分子量塩素化ポリエチレンだけでは高温の
熱変形性が不十分となる。半結晶性塩素化ポリエチレン
は結晶量を15〜30％とする必要がある。15％以下では熱
変形温度が低く30％以上では耐寒性が不足する。この半
結晶性塩素化ポリエチレンの使用量は20〜60wt％であ
る。20wt％以下では熱変形が生じ、60wt％以上では耐寒
性が不足する。

非晶性高分子量塩素化ポリエチレンは、メルトフロー
レート（JISK6760準拠、180℃,21.6kg）が1.0〜3.0g/10
minの範囲とする必要がある。1.0以下では押出加工性が
悪く、3.0以上では熱変形性及び耐寒性が不十分とな
る。使用量は10〜30wt％の範囲である。10wt％以下では
耐寒性が劣り、30wt％以上では押圧成形性に支障を生ず
る。

以上説明した（ａ）ポリエチレン又はエチレン酢酸ビ
ニルコポリマ又はエチレンエチルアクリレートコポリマ
（ｂ）半結晶性塩素化ポリエチレン（ｃ）非晶性高分子
量塩素化ポリエチレンの各成分はそれぞれ上記したよう
に20〜50wt％、20〜60wt％、10〜30wt％の範囲内で使用
し、（ａ）（ｂ）（ｃ）の合計が100wt％となるように
して用いる。また（ａ）（ｂ）（ｃ）の合計が100重量
部に対して従来公知の難燃剤あるいは難燃助剤を20重量
部以上添加することでより高度の難燃性を付与すること
ができる。例えば三酸化アンチモン、塩素あるいは臭素
化合物または含水無機化合物などがそれである。ただし
これらの添加量はジャケットの特性を損わない範囲で添
加する必要があり、上限は150重量部程度である。

［実施例］以下に、本発明について実施例及び比較例を参照して
説明する。

以下に列記する実施例１〜３及び比較例１〜４に示す
組成物について、それぞれ160℃のバンバリミキサで混
練して均一な組成物とし、その組成物を150℃のロール
を通してシートとし、ついで160℃でプレス成形して所
定の厚さのシートを作製し供試材とした。

この供試材シートを用いて酸素指数をJISK−7201に従
って測定した。また加熱変形をJISK−6723に従って90℃
で測定した。さらに耐寒性の目安としての脆化温度をJI
SK−7216に従って測定した。引張り試験はJISK−7113に
従って行なった。

各評価結果を第１表にまとめて示した。

実施例１ポリエチレン（融点110℃，メルトインデックス0.3g/
10min,密度0.924,三井デュポンケミカル社ミラソン35
30）40wt％と半結晶性塩素化ポリエチレン（塩素量40
％，メルトフローレート25g/10min,結晶量18％，昭和電
工社エラスレン404B）40wt％及び非晶性高分子量塩素
化ポリエチレン（塩素量40％，メルトフローレート1.8g
/10min,結晶量０％，昭和電工社エラスレン401A）20w
t％を合計して100重量部とし、これに三酸化アンチモン
（住友金属鉱山社）10重量部、塩素化パラフィン（味の
素社、エンパラ70）10重量部、水酸化アルミニウム（昭
和電工社ハイジライトＨ−42S）28重量部、ステアリ
ン酸0.5重量部、酸化防止剤（大内新興社ノクラック3
00）0.2重量部、エポキシ化大豆油0.4重量部を加えて前
記した通りの供試材を作成し、前記各項目について評価
した。

その結果は、第１表に示す通りであり、高度の難燃性
と耐熱性さらに耐寒性を兼備していることがわかる。

また、65mm押出機により165℃でジャケット厚1.0mm外
径10mmのケーブルを押出し、加工性を調べた結果、良好
な加工性を示した。

実施例２実施例１におけるポリエチレンのかわりにエチレンエ
チルアクリレートコポリマ（融点108℃，メルトインデ
ックス0.3g/10min,エチルアクリレート含量5.5％，日本
石油化学社レクスロンEEA A1060）を用いた以外は全く
同様にして供試材を作成し、各項目について評価した。
その結果は第１表に示す通りであり、いずれの項目につ
いても良好な結果を示している。

実施例３実施例１におけるポリエチレンのかわりにエチレン酢
酸ビニルコポリマ（融点104℃，メルトインデックス0.8
g/10min,酢酸ビニル含量５％，住友化学社エバテートD1
032）を用いた以外は実施例１と全く同様にして供試材
を作成し、各項目について評価した。その結果は第１表
に示す通りであり、いずれの項目についても良好な結果
を示している。

比較例１実施例１における塩素化ポリエチレンを使用せず、ポ
リエチレンのみを100重量とし、他の添加剤については
実施例１と同様にして供試材を作成した。

その結果は、第１表に示すように、酸素指数が大巾に低下し、また脆化温度、伸びも著しく劣ることが
わかる。

比較例２実施例１におけるエラスレン404Bだけを用いて100重
量部とし、他の添加剤を同様に加えて同様に供試材を作
成した。

その結果、第１表に示すように、酸素指数だけは良好
なものの、加熱変形、脆化温度をはじめとする性能が大
きく低下してしまっていることがわかる。

比較例３エラスレン401Aだけを100重量部用いた以外、他の添
加剤は実施例１と同様にして供試材を作成した。

結果は第１表に示す通りであり、酸素指数と脆化温度
は良好なものの他の特性は大幅に低下しており、とくに
押出成形における外観が極めて悪い。

比較例４実施例１におけるミラソン3530を50wt％、エラスレン
404Bを50wt％とし、その合計100重量部に実施例１と同
様の添加剤を加えて供試材とした。

結果は第１表に示す通りであり、酸素指数および脆化
温度共にかなり劣化がみられる。

［発明の効果］以上説明した通り、本発明によれば、高度の難燃性を
有すると共に耐寒性及び耐熱性をも併せ具備する難燃性
ケーブルを入手することができるものであり、その適用
環境を大巾に拡大できることになる産業上の意義は大き
なものがある。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】配合成分として、（ａ）融点100〜125℃でかつメルトインデックスが0.1
〜3.0g/10minのポリエチレン又はエチレン酢酸ビニルコ
ポリマ又はエチレンエチルアクリレートコポリマを20〜
50wt％、（ｂ）塩素量35〜43％、結晶量15〜30％の半結晶性塩素
化ポリエチレンを20〜60wt％、（ｃ）塩素量35〜43％、メルトフローレートが1.0〜3.0
g/10minの非晶性高分子量塩素化ポリエチレンを10〜30w
t％、の範囲で、成分（ａ）（ｂ）（ｃ）の合計が100wt％と
なるように配合した組成物を被覆してなる難燃性ケーブ
ル。