JP3734143B2 - ノンハロゲン難燃性樹脂組成物及び難燃性電線 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電線・ケーブルの絶縁体やシースなどの被覆材料として好適なノンハロゲン難燃性樹脂組成物、並びにポリオレフィンに金属水酸化物を配合してなるノンハロゲン難燃性樹脂組成物により導体を被覆してなる難燃性電線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビルなどの高層建築物、発電所、各種プラントなどにおいて火災が発生した場合を想定して、人体に対する影響や機器の腐食の原因となるハロゲン系ガスを発生しない難燃性絶縁電線・ケーブルが強く要望されるようになってきている。そこで、近年では、ポリオレフィンに金属水酸化物を配合したノンハロゲン難燃性樹脂組成物が多用されるようになっている。
【０００３】
しかし、従来提案されているポリオレフィンに金属水酸化物を配合したノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、電線作製時における押出し加工性が余り良くなく、また、このノンハロゲン難燃性樹脂組成物を被覆材料として用いた電線・ケーブルでは、皮剥き性などの取り扱い性に難があるという問題を抱えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の状況に鑑みてなされたものであり、電線作製時における押出し加工性に優れ、また電線・ケーブルの被覆材料として用いた時に皮剥き性などの取り扱い性にも優れるノンハロゲン難燃性樹脂組成物、並びに皮剥き性などの取り扱い性に優れた難燃性電線を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ポリオレフィンに金属水酸化物を配合してなるノンハロゲン難燃性樹脂組成物において、ポリオレフィン１００重量部に対して、重量平均分子量１０万〜１００万のシリコーンをポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜１．５重量部含有するシリコーンマスターバッチと、粘度が１万〜５万ｃＳｔのシリコーンオイルとをそれらの合計量で１〜５重量部、金属水酸化物を５０〜１５０重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を提供する。
【０００６】
同様の目的を達成するために本発明は、ポリオレフィンに金属水酸化物を配合したノンハロゲン難燃性樹脂組成物で導体を被覆してなる難燃性電線において、ポリオレフィン１００重量部に対して、重量平均分子量１０万〜１００万のシリコーンをポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜１．５重量部含有するシリコーンマスターバッチと、粘度が１万〜５万ｃＳｔのシリコーンオイルとをそれらの合計量で１〜５重量部、金属水酸化物を５０〜１５０重量部含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物を導体上に押し出してなることを特徴とする難燃性電線（第１の難燃性電線）を提供する。
【０００７】
また、同様の目的を達成するために本発明は、ポリオレフィンに金属水酸化物を配合したノンハロゲン難燃性樹脂組成物で導体を被覆してなる難燃性電線において、ポリオレフィン１００重量部に対して、重量平均分子量１０万〜１００万のシリコーンをポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜１．５重量部含有するシリコーンマスターバッチ０．５〜２．５重量部及び金属水酸化物を５０〜１５０重量部含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物を、粘度１０〜３００ｃＳｔのシリコーンオイルを前記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物のポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜２．５重量部の割合で塗布された導体上に押し出してなることを特徴とする難燃性電線（第２の難燃性電線）を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【０００９】
（第１の難燃性電線）
上記第１の難燃性電線の被覆材料に用いるノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、ポリオレフィンに、金属水酸化物に加えて、シリコーンバッチとシリコーンオイルとを配合して形成される。
【００１０】
ポリオレフィンとしては、従来からノンハロゲン難燃性樹脂組成物の樹脂成分として用いられている各種ポリオレフィンを適宜選択して用いることができ、その例として、ポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＬＤＰＥ、Ｌ−ＬＤＰＥ、Ｖ−ＬＤＰＥ等）、エチレンープロピレン共重合体、エチレンー酢酸ビニル共重合体、エチレンーメチルアクリレート共重合体、エチレンーエチルアクリレート共重合体等が挙げられる。これらのポリオレフィンは、必要に応じて、単独で用いることも、２種以上を混合して用いることもできる。
【００１１】
また、金属水酸化物としては、従来からノンハロゲン難燃性樹脂組成物の難燃剤として用いられている各種金属水酸化物を適宜選択して用いることができ、その例として、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、ハイドロタルサイト類等が挙げられる。これらの金属水酸化物は、必要に応じて、単独で用いることも、２種以上を混合して用いることもできる。金属水酸化物の配合量は、ポリオレフィン１００重量部に対して５０〜１５０重量部が適当である。
【００１２】
また、シリコーンマスターバッチとしては、使用するポリオレフィンと同種のポリオレフィンに、重量平均分子量１０万〜１００万のジメチルポリシロキサンなどのシリコーンを有効成分として練り込んだものが用いられる。マスターバッチの有効成分であるシリコーンが重量平均分子量１０万未満である場合は、被覆材料とした時の滑性が過度となって、被覆層の外観が損なわれる。また、このシリコーンが重量平均分子量１００万を超える場合は、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物に十分に滑性が付与されず、押出し加工性の改善が十分に達成されない。マスターバッチにおけるシリコーンの割合は、ポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜１．５重量部が適当である。
【００１３】
また、シリコーンオイルとしては、粘度が１万〜５万ｃＳｔのジメチルシリコーンオイルなどのシリコーンオイルが用いられる。粘度が１万ｃＳｔ未満のシリコーンオイルを用いた場合は、成形性の良いノンハロゲン難燃性樹脂組成物が得られず、押出し加工性の改善が十分に達成されない。粘度が５万ｃＳｔを超えるシリコーンオイルを用いた場合は、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物からなる被覆層と導体との界面へのシリコーンオイルの滲出が抑制されて、被覆層と導体との剥離性の改善が不十分となる。
【００１４】
上記のシリコーンマスターバッチ及びシリコーンオイルは、それらの合計量として、ポリオレフィン１００重量部に対して１〜５重量部配合される。配合量が１重量部未満の場合には押し出し加工性及び皮剥き性の改善効果が十分に得られず、５重量部を超える場合には被覆層の外観が劣るようになる。また、シリコーンマスターバッチとシリコーンオイルとの配合比は特に制限されるものではないが、本発明においては両者の相乗効果が期待されることから、一方が過多の場合には他方の作用効果が得られず、両者を等量で使用することが最も好ましいと言える。
【００１５】
第１の難燃性電線の被覆材料に使用されるノンハロゲン難燃性樹脂組成物は上記の如く構成されるが、必要に応じて、一般的な添加剤、例えば酸化防止剤、中和剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、分散剤、増粘剤、金属劣化防止剤、防カビ剤、流動調整剤、その他の無機充填剤等を適量配合することができる。尚、本発明はこの第１の難燃性電線の被覆材料に使用されるノンハロゲン難燃性樹脂組成物も包含する。
【００１６】
図１は、第１の難燃性電線１を示す断面図である。図示されるように、この第１の難燃性電線１は、導体１０を上記のノンハロゲン難燃性樹脂組成物からなる被覆層１１で被覆して構成されるが、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の押出成形に際して、含有するシリコーンオイルがブリードして導体１０との界面に滲み出し、シリコーンオイル層１２を形成する。このシリコーンオイル層１２の存在により、導体１０と被覆層１１との剥離性が向上して皮剥き性が改善される。また、押出成形に際して、シリコーンマスターバッチの存在によりノンハロゲン難燃性樹脂組成物には適度の滑性が付与されて加工性も向上する。
【００１７】
（第２の難燃性電線）
上記第２の難燃性電線においては、被覆材料となるノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、シリコーンオイルを含まず、上記のシリコーンマスターバッチのみを含有する。それに伴ってシリコーンオイルは導体１０に塗布され、その上に被覆材料が押出成形される。
【００１８】
但し、シリコーンオイルは、粘度１０〜３００ｃＳｔのものを使用する。この範囲外の粘度のシリコーンオイルを用いた場合は、被覆層１１を形成するノンハロゲン難燃性樹脂組成物及び導体１０との付着が不十分となることから、導体１０と被覆層１１との剥離性が低下して皮剥き性の改善が達成できない。また、シリコーンオイルは、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物のポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜２．５重量部である。これは、第１の難燃性電線において述べたように、シリコーンマスターバッチ及びシリコーンオイルの合計含有量の規定、並びに両者の含有量が等量であることが好ましいことに由来する。それに伴い、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物におけるシリコーンマスターバッチの含有量は、ポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜２．５重量部とされる。
【００１９】
また、シリコーンオイルには、潤滑性の向上を目的としてタルクなどを添加してもよい。ノンハロゲン難燃性樹脂組成物にも、上記したような各種添加剤を適宜添加することができる。
【００２０】
この第２の難燃性電線も、図１に示すように、導体１０に塗布されたシリコーンオイルが成形後も残存してシリコーンオイル層１１を形成し、導体１０と被覆層１１との剥離性を高めて皮剥き性を向上させる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２２】
（実施例１〜８、比較例１〜７）
表１及び表２に示す如く各成分をニーダーにて混練し、難燃性樹脂組成物を調製した。そして、押出成形機を用いて各難燃性樹脂組成物を直径２．０ｍｍの銅線上に０．８ｍｍ厚となるように被覆層を形成して試験電線を作製した。尚、実施例７及び８、比較例６及び７については、シリコーンオイル（エチレン・エチルアクリレート１００重量部に対して１．５重量部の割合）を導体に塗布してある。そして、各試験電線について、下記の評価を行った。
【００２３】
（押出し加工性）
押出成形機による被覆層の形成に際して、各難燃性樹脂組成物の押出し加工性について押出可否、トルク、樹脂圧力、外観に基づき評価した。押出製造可能な場合を「可」とし、押出製造不可能（押出機能力オーバー）な場合を「不可」とした。
【００２４】
（難燃性）
各試験電線について、ＪＩＳ Ｋ ７２０１に基づき酸素指数を測定した。この酸素指数が２５以上のものが合格である。
【００２５】
（剥離性）
各試験電線の被覆層をその長手方向に沿って１．２ｃｍにわたり切り裂き、手で被覆層を引き裂いて導体から剥ぎ取った。この時、導体に被覆層が残存する場合を「不可」とした。
【００２６】
これらの評価結果を表１に示すが、本発明に従い、特定のシリコーンマスターバッチ及びシリコーンオイルを併用した各実施例は、何れの項目でも良好な評価が得られている。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
＊１：エチレン−エチルアクリレート（三井デュポン・ポリ・ケミカル社製、Ａ７１０）
＊２：エチレン−エチルアクリレート１００重量部に対してシリコーンを０．５〜１．５重量部添加したもの
＊３：重量平均分子量１０万のシリコーン（信越化学社製、ＫＦ−９６）を用いたマスターバッチ
＊４：重量平均分子量１００万のシリコーン（信越化学社製、ＫＦ−９６）を用いたマスターバッチ
＊５：重量平均分子量５万のシリコーン（信越化学社製、ＫＦ−９６）を用いたマスターバッチ
＊６：重量平均分子量１５０万のシリコーン（信越化学社製、ＫＦ−９６）を用いたマスターバッチ
＊７：粘度１万ｃＳｔのシリコーンオイル（信越化学社製、ＫＦ−９６）
＊８：粘度５万ｃＳｔのシリコーンオイル（信越化学社製、ＫＦ−９６）
＊９：粘度５千ｃＳｔのシリコーンオイル（信越化学社製、ＫＦ−９６）
＊１０：粘度１０万ｃＳｔのシリコーンオイル（信越化学社製、ＫＦ−９６）
＊１１：粘度１０ｃＳｔのシリコーンオイル（信越化学社製、ＫＦ−９６）
＊１２：粘度３００ｃＳｔのシリコーンオイル（信越化学社製、ＫＦ−９６）
＊１３：粘度５ｃＳｔのシリコーンオイル（信越化学社製、ＫＦ−９６）
＊１４：粘度５００ｃＳｔのシリコーンオイル（信越化学社製、ＫＦ−９６）
＊１５：酸化防止剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガノックス１０１０）
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、優れた難燃性を有することは勿論のこと、押出し加工性に優れ、電線・ケーブルの被覆材料として用いた時に皮剥き性などの取り扱い性に優れた被覆電線・ケーブルを与えるノンハロゲン難燃性樹脂組成物が提供される。また、皮剥き性などの取り扱い性に優れた難燃性電線も同時に提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る難燃性電線を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 難燃性電線
１０ 導体
１１ シリコーンオイル層
１２ 被覆層

Claims (3)

1. ポリオレフィンに金属水酸化物を配合してなるノンハロゲン難燃性樹脂組成物において、
   ポリオレフィン１００重量部に対して、重量平均分子量１０万〜１００万のシリコーンをポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜１．５重量部含有するシリコーンマスターバッチと、粘度が１万〜５万ｃＳｔのシリコーンオイルとをそれらの合計量で１〜５重量部、金属水酸化物を５０〜１５０重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. ポリオレフィンに金属水酸化物を配合したノンハロゲン難燃性樹脂組成物で導体を被覆してなる難燃性電線において、
   ポリオレフィン１００重量部に対して、重量平均分子量１０万〜１００万のシリコーンをポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜１．５重量部含有するシリコーンマスターバッチと、粘度が１万〜５万ｃＳｔのシリコーンオイルとをそれらの合計量で１〜５重量部、金属水酸化物を５０〜１５０重量部含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物を導体上に押し出してなることを特徴とする難燃性電線。
3. ポリオレフィンに金属水酸化物を配合したノンハロゲン難燃性樹脂組成物で導体を被覆してなる難燃性電線において、
   ポリオレフィン１００重量部に対して、重量平均分子量１０万〜１００万のシリコーンをポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜１．５重量部含有するシリコーンマスターバッチ０．５〜２．５重量部及び金属水酸化物を５０〜１５０重量部含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物を、粘度１０〜３００ｃＳｔのシリコーンオイルを前記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物のポリオレフィン１００重量部に対して０．５〜２．５重量部の割合で塗布された導体上に押し出してなることを特徴とする難燃性電線。

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