JP2017057387A - ノンハロゲン難燃性樹脂組成物及びこれを用いた電線・ケーブル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)ポリオレフィン系樹脂、(B)難燃剤及び(C)加工性向上剤を含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物であって、前記(C)加工性向上剤として重量平均分子量1,000〜200,000の低分子量シリコーンを、前記(A)ポリオレフィン系樹脂100質量部に対し0.3〜22質量部含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物とする。
【選択図】図1
Description
(1)(A)ポリオレフィン系樹脂及び(C)加工性向上剤を含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物であって、前記(C)加工性向上剤は、重量平均分子量1,000〜200,000の低分子量シリコーン及び脂肪族アミド系滑剤のうちの少なくとも1つであり、前記(C)加工性向上剤を、前記(A)ポリオレフィン系樹脂100質量部に対し0.3〜22質量部含有することを特徴とするノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
(2)前記(A)ポリオレフィン系樹脂として無極性オレフィン系樹脂を50質量部以上含有し、且つ前記(C)加工性向上剤が無極性の加工性向上剤であることを特徴とする前記(1)に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
(3)前記無極性オレフィン系樹脂が、ポリエチレン及びポリプロピレンのうちの少なくとも1つである前記(2)に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
(4)さらに(B)難燃剤を含有することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1つに記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
(5)前記(B)難燃剤として金属水酸化物及びリン系難燃剤のうちの少なくとも1つを、前記(A)ポリオレフィン系樹脂100質量部に対し15〜60質量部含有することを特徴とする前記(4)に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
(6)前記金属水酸化物が、水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムのうちの少なくとも1種であることを特徴とする前記(5)に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
(7)前記(A)ポリオレフィン系樹脂100質量部に対し、重量平均分子量300,000〜1,000,000の高分子量シリコーンを0.1〜1.9質量部含有することを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれか1つに記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
(8)さらに(D)発泡剤を含有することを特徴とする前記(1)〜(7)のいずれか1つに記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
(9)前記(1)〜(8)のいずれか1つに記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を被覆材として用いることを特徴とする電線・ケーブル。
また、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物に(D)発泡剤を含有することで、樹脂組成物を発泡させることができ、発泡形成品の軽量化を図ることができる。
本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、(A)ポリオレフィン系樹脂及び(C)加工性向上剤を含有する。本発明では、前記(C)加工性向上剤として重量平均分子量1,000〜200,000の低分子量シリコーン及び脂肪族アミド系滑剤のうちの少なくとも1つを使用する。
以下、各成分について説明する。
重量平均分子量1,000〜200,000の低分子量シリコーンとしては、例えば、好ましいものとして、ジメチルポリシロキサンのようなオルガノポリシロキサン;ポリエーテル変性シリコーン、アルキル変性シリコーンのような変性シリコーン等が挙げられる。
重量平均分子量が前記範囲であると、樹脂組成物に難燃剤を過剰に含有させることなく、十分な難燃性を付与することができ、電線及びケーブルの絶縁体やシースとして用いた際に、電線・ケーブル表面の滑り性を改善することができ、施工性を向上させることができる。本発明で使用される低分子量シリコーンの重量平均分子量は、1,000〜100,000であるのがより好ましく、1,000〜10,000が特に好ましい。
なお、高分子量シリコーンの含有量が多くなると、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を電線やケーブルに加工する際に異物として組成物中に残ってしまう虞があるため、製造適正の観点からは0.1〜0.9質量部であることがより好ましい。
また、本実施形態のノンハロゲン難燃性樹脂組成物の機械特性は、密度が1.000g/cm3以下(JIS K7112(1999)準拠)、引張強さが10MPa以上(JIS C3005(2014)準拠)、引張伸びが350%以上(JIS C3005(2014)準拠)であることが好ましい。また、上記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の柔軟性は硬度がHDD55以下(JIS K7215(1986)準拠)であることが好ましい。このような機械的特性及び柔軟性を満たすことにより、電線及びケーブルの絶縁体やシースとして使用した場合に、長期間に亘り絶縁性を確保することが可能となる。
本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、絶縁体やシースなどの導体の被覆材として用いることにより、耐熱性及び滑り性に優れた電線・ケーブルを得ることができる。
図1に示すように、本実施形態における電線1は、導体10と、該導体10の周縁を覆う被覆材としての絶縁体11とを備える。また、図2に示すように、本実施形態におけるケーブル2は、束ねられた複数の電線1(1a,1b,1c)と、束ねられた複数の電線1の周縁を覆う、被覆材としてのシース21とを備える。なお、ケーブル2は、必ずしも複数の電線1を束ねている必要はなく、1本の電線1の周りをシース21で覆ったものとしてもよい。
絶縁体11及びシース21は、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を含有している。
例えば、導体10を構成する銅等の素線上に、単軸押出機や二軸押出機等の押出機により本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を押出被覆して絶縁体11を形成することにより電線1が得られる。ケーブル2は、このようにして得られた電線1を1本ないしは複数本束ねて、それらの外部に本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を押出被覆してシース21を形成することにより得られる。
ポリエチレン(PE):ダウ・ケミカル日本株式会社製「NUCG−9301」(商品名、密度0.920g/cm3、MFR0.7)
エチレン−メチルアクリレート共重合体(EMA):三井・デュポン ポリケミカル株式会社製「エルバロイ1125」(商品名、密度0.944g/cm3、MFR0.4)
エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA):三井・デュポン ポリケミカル株式会社製「エルバロイ12112」(商品名、密度0.930g/cm3、MFR1.0)
エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA):三井・デュポン ポリケミカル株式会社製「エバフレックスEV560」(商品名、密度0.930g/cm3、MFR3.5)
ポリプロピレン(PP):住友化学株式会社製「住友ノーブレンEP3711E1」(商品名、密度0.86g/cm3、MFR1.3)
エチレン−プロピレン共重合体(EPR):三井化学株式会社製「EPT#3045」(商品名、密度0.87g/cm3)
ジメチルシリコーンオイル:東レ・ダウコーニング株式会社製「SH200−1000CS」(商品名、シリコーンオイル、ポリジメチルシロキサン、重量平均分子量1,000〜10,000)
フェニルシリコーンレジン:東レ・ダウコーニング株式会社製「Z−6018」(商品名、シリコーンパウダー、フェニルプロピル変性シリコーン、重量平均分子量2,000〜4,000)
ジメチルシリコーンポリマー:東レ・ダウコーニング株式会社製「DC4 7081」(商品名、シリコーンパウダー、メタクリル基を有するポリジメチルシロキサン及びシリカの混合物、ポリジメチルシロキサンの重量平均分子量300,000〜1,000,000)
エチレンビスオレイン酸アミド:三菱化学株式会社製「N,N’−エチレンビスオレイン酸アマイド」(商品名)
金属水酸化物:新鉱工業株式会社製「マグラックスST」(商品名、ステアリン酸表面処理水酸化マグネシウム)
酸化防止剤:BASF社製「イルガノックス1010」(商品名)
発泡剤:炭酸水素ナトリウム
(静摩擦係数)
ASTM D1894(2014)に従い、トリニティーラボ社製静摩擦測定器(TL102型)を用い、静摩擦係数を測定した。静摩擦係数が0.7以下であると、十分な滑り性を有し、施工性に優れると判断できる。
JIS K7201(2007)に従い、酸素指数を算出した。酸素指数が21以上であると、難燃性に優れると判断できる。
また、JIS C3005(2014)に従い、60°傾斜方法試験を行った。60°傾斜方法試験にて、着火後、60秒以内に自然に炎が消えたものを「合格」、60秒を超えて炎が消えたものを「不合格」と判断した。
作製した試験電線に手で触れた際、手にシリコーンが付着するか否かを調べた。試験電線に圧力をかけずに指先で触れ、目視でシリコーンの付着を確認し、付着のない場合を滲み出しが「無し」と評価し、付着が確認された場合を滲み出しが「有り」と評価した。
(実施例1〜16、比較例1〜2)
表1、2に示す配合量(質量部)に従い、各成分を温度200℃のニーダーにて混練し、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を調製した。
続いて、押出成形機を用いて各ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を直径2.0mmの銅線上に0.8mm厚となるように絶縁体を形成して試験電線を作製した。
各試験電線について、静摩擦係数の測定を行った。結果を表1、2に示す。
(実施例17〜25及び比較例3〜5)
表3に示す配合量(質量部)に従い、各成分を温度200℃のニーダーにて混練し、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を調製した。
続いて、押出成形機を用いて各ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を直径2.0mmの銅線上に0.8mm厚となるように絶縁体を形成して試験電線を作製した。
各試験電線について、難燃性の評価、滲み出しの評価及び静摩擦係数の測定を行った。結果を表3に示す。
(実施例26〜34及び比較例5〜8)
表4に示す配合量(質量部)に従い、各成分を温度200℃のニーダーにて混練し、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を調製した。
続いて、押出成形機を用いて各ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を直径2.0mmの銅線上に0.8mm厚となるように絶縁体を形成して試験電線を作製した。
各試験電線について、難燃性、滲み出し、静摩擦係数について評価を行った。結果を表4に示す。
(実施例35〜44及び比較例9〜13)
表5に示す配合量(質量部)に従い、各成分を温度200℃のニーダーにて混練し、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を調製した。
続いて、押出成形機を用いて各ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を直径2.0mmの銅線上に0.8mm厚となるように絶縁体を形成して試験電線を作製した。
各試験電線について、難燃性、滲み出し、静摩擦係数について評価を行った。結果を表5に示す。
(実施例45〜59)
表6に示す配合量(質量部)に従い、各成分を温度200℃のニーダーにて混練し、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を調製した。
続いて、押出成形機を用いて各ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を直径2.0mmの銅線上に0.8mm厚となるように絶縁体を形成して試験電線を作製した。
各試験電線について、難燃性、滲み出し、静摩擦係数について評価を行った。結果を表6に示す。
(実施例60〜68)
表7に示す配合量(質量部)に従い、各成分を温度200℃のニーダーにて混練し、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を調製した。
続いて、押出成形機を用いて各ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を直径2.0mmの銅線上に0.8mm厚となるように絶縁体を形成して試験電線を作製した。また、発泡剤を添加することにより、絶縁体を発泡させた。発泡倍率は実施例60〜62は3%、実施例63〜65は10%、実施例66〜68は20%であった。
各試験電線について、難燃性、滲み出し、静摩擦係数について評価を行った。結果を表7に示す。
これに対し、比較例3〜7、9〜13は、重量平均分子量2,000〜200,000の低分子量シリコーンを配合していないか、あるいはその配合量が本発明で規定する範囲外であるが、難燃性及び施工性を両立することができなかった。
比較例8は、重量平均分子量2,000〜200,000の低分子量シリコーンを配合せず、高分子量シリコーンを配合した例であるが、静摩擦係数の値が高く、施工性が悪化した。
2 ケーブル
10 導体
11 絶縁体
21 シース
1a,1b,1c 電線
Claims (9)
- (A)ポリオレフィン系樹脂及び(C)加工性向上剤を含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物であって、
前記(C)加工性向上剤は、重量平均分子量1,000〜200,000の低分子量シリコーン及び脂肪族アミド系滑剤のうちの少なくとも1つであり、
前記(C)加工性向上剤を、前記(A)ポリオレフィン系樹脂100質量部に対し0.3〜22質量部含有することを特徴とするノンハロゲン難燃性樹脂組成物。 - 前記(A)ポリオレフィン系樹脂として無極性オレフィン系樹脂を50質量部以上含有し、且つ前記(C)加工性向上剤が無極性の加工性向上剤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。
- 前記無極性オレフィン系樹脂が、ポリエチレン及びポリプロピレンのうちの少なくとも1つである請求項2に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
- さらに(B)難燃剤を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
- 前記(B)難燃剤として金属水酸化物及びリン系難燃剤のうちの少なくとも1つを、前記(A)ポリオレフィン系樹脂100質量部に対し15〜60質量部含有することを特徴とする請求項4に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
- 前記金属水酸化物が、水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムのうちの少なくとも1種であることを特徴とする請求項5に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
- 前記(A)ポリオレフィン系樹脂100質量部に対し、重量平均分子量300,000〜1,000,000の高分子量シリコーンを0.1〜1.9質量部含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
- さらに(D)発泡剤を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を被覆材として用いることを特徴とする電線・ケーブル。
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