TWI619756B - 難燃性樹脂組成物、使用其之金屬電纜、光纖電纜及成形品 - Google Patents

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Abstract

本發明係開示一種難燃性樹脂組成物，其係包含以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成的基底樹脂、碳酸鈣、氫氧化鋁、聚矽氧化合物與含有脂肪酸之化合物。在此難燃性樹脂組成物中，低密度聚乙烯之密度為912.4kg/m3以下，基底樹脂中之聚乙烯之含有率為80質量%以上99質量%以下，基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率為1質量%以上20質量%以下，碳酸鈣為相對於基底樹脂100質量份為10質量份以上120質量份以下之比例調配，氫氧化鋁為相對於基底樹脂100質量份為5質量份以上150質量份以下之比例調配，聚矽氧化合物為相對於基底樹脂100質量份為1.5質量份以上10質量份以下之比例調配，含有脂肪酸之化合物為相對於基底樹脂100質量份為5質量份以上20質量份以下之比例調配。

Description

難燃性樹脂組成物、使用其之金屬電纜、光纖電纜及成形品
本發明係關於難燃性樹脂組成物、使用其之金屬電纜、光纖電纜及成形品。
於電纜之被覆、電纜之外包覆、管材、帶材、包裝材、建材等係成為廣泛地使用所謂的環保材料。
作為如此的環保材料係已知有一種難燃性樹脂組成物，其係於聚烯烴樹脂，添加碳酸鈣及氫氧化鋁作為難燃劑、同時添加聚矽氧化合物及含有脂肪酸之化合物作為難燃助劑(參照下述專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2015/111309號
然而，近年來，於難燃性樹脂組成物係因為可適用於如作為電纜等各式各樣之用途，所以不僅在難燃性，亦成為要求在機械上的特性、耐候性及耐藥品性亦優異。
但是，雖然記載於上述專利文獻1之難燃性樹脂組成物係具有優異的難燃性，但在同時滿足優異的難燃性、機械上的特性、耐候性及耐藥品性之點上尚有改善之餘地。
因此，要求可同時滿足優異的難燃性、機械上的特性、耐候性及耐藥品性的難燃性樹脂組成物。
本發明係鑑於上述情事而為者，其目的為提供可同時滿足優異的難燃性、機械上的特性、耐候性及耐藥品性的難燃性樹脂組成物，使用其之金屬電纜、光纖電纜及成形品。
本發明者等係為了解決上述課題而重複研討。結果，本發明者等係發現了對於以聚乙烯及酸改質聚烯烴所構成的基底樹脂，將碳酸鈣、氫氧化鋁、聚矽氧化合物及含有脂肪酸之化合物以各自特定之比例調配，同時將基底樹脂中之聚乙烯及酸改質聚烯烴之含有率設為各自特定之比例，進而將基底樹脂中之聚乙烯之密度設為特定之值以下，而可解決上述課題。
亦即，本發明係一種難燃性樹脂組成物，其係包含以聚乙烯及酸改質聚烯烴所構成的基底樹脂、與碳酸鈣、與氫氧化鋁、與聚矽氧化合物、與含有脂肪酸之化合物，前述聚乙烯之密度為912.4kg/m3以下，前述基底樹脂中之前述聚乙烯之含有率為80質量%以上99質量%以下，前述基底樹脂中之前述酸改質聚烯烴之含有率為1質量%以上20質量%以下，前述碳酸鈣為相對於前述基底樹脂100質量份為10質量份以上120質量份以下之比例調配，前述氫氧化鋁為相對於前述基底樹脂100質量份為5質量份以上150質量份以下之比例調配，前述聚矽氧化合物為相對於前述基底樹脂100質量份為1.5質量份以上10質量份以下之比例調配，前述含有脂肪酸之化合物為相對於前述基底樹脂100質量份為5質量份以上20質量份以下之比例調配。
藉由本發明之難燃性樹脂組成物，則可同時滿足優異的難燃性、機械上的特性、耐候性及耐藥品性。
尚，本發明者等係在本發明之難燃性樹脂組成物，關於可得到上述之效果的理由係用以下之方式推想。
亦即，若於難燃性樹脂組成物中包含氫氧化鋁，則氫氧化鋁係在難燃性樹脂組成物之燃燒初期之較低溫產生脫水吸熱。由此，抑制難燃性樹脂組成物中之基底樹脂之溫度上昇及著火，或是阻礙繼續燃燒。又，於難燃性樹脂組成物中若包含碳酸鈣、氫氧化鋁、聚矽氧化合物 及含有脂肪酸之化合物，則於難燃性樹脂組成物之燃燒時，於基底樹脂之表面，主要是形成由碳酸鈣、氫氧化鋁、聚矽氧化合物、含有脂肪酸之化合物及此等之分解物所構成的障蔽層，抑制基底樹脂之燃燒。因此，可認為透過燃燒時之脫水吸熱和形成障蔽層之2種之難燃作用之相乘效果，可確保優異的難燃性。又，作為包含於基底樹脂的聚乙烯，使用密度為912.4kg/m3以下的聚乙烯，可使在聚乙烯的碳酸鈣及氫氧化鋁之接受性提高。因此，可認為即使碳酸鈣及氫氧化鋁之調配量增加，亦確保優異的機械上的特性及耐候性。更進一步，透過於基底樹脂包含酸改質聚烯烴，可認為低密度聚乙烯和碳酸鈣及氫氧化鋁之密著性提高，可確保優異的耐藥品性。
在上述難燃性樹脂組成物係前述聚乙烯之密度為905.3kg/m3以下為理想。
在此情況，相較於聚乙烯之密度為超過905.3kg/m3的情況，在難燃性樹脂組成物，可得到較優異的耐候性。
在上述難燃性樹脂組成物係前述酸改質聚烯烴為馬來酸酐改質聚烯烴為理想。
在此情況，相較於酸改質聚烯烴為馬來酸酐改質聚烯烴以外之酸改質聚烯烴的情況，機械上的特性更優異。
在上述難燃性樹脂組成物係前述氫氧化鋁為相對於前述基底樹脂，以5質量份以上100質量份以下之 比例調配為理想。
在此情況，相較於對於基底樹脂100質量份的氫氧化鋁之搭配比例不在上述範圍的情況，在難燃性樹脂組成物可得到較優異的難燃性及機械上的特性。
在上述難燃性樹脂組成物係前述聚矽氧化合物為聚矽氧膠為理想。
在此情況，相較於聚矽氧化合物為聚矽氧膠以外之聚矽氧化合物的情況，成為難以起霜。
在上述難燃性樹脂組成物係前述含有脂肪酸之化合物為硬脂酸鎂為理想。
在此情況，相較於含有脂肪族之化合物為硬脂酸鎂以外之含有脂肪酸之化合物的情況，可以較少的添加量得到較優異的難燃性。
在上述難燃性樹脂組成物係前述含有脂肪酸之化合物為相對於前述基底樹脂，以7質量份以上20質量份以下之比例調配為理想。
在此情況，相較於對於基底樹脂100質量份的含有脂肪酸之化合物之搭配比例不在上述範圍的情況，在難燃性樹脂組成物可得到較優異的難燃性。
又，本發明係一種金屬電纜，其係具備金屬導體、與被覆前述金屬導體的絕緣體，前述絕緣體為以上述的難燃性樹脂組成物構成。
更進一步，本發明係一種光纖電纜，其係具備光纖、與被覆前述光纖的絕緣體，前述絕緣體為以上述 的難燃性樹脂組成物構成。
又，本發明係以上述難燃性樹脂組成物構成的成形品。
藉由本發明之成形品，則可同時滿足優異的難燃性、機械上的特性、耐候性及耐藥品性。
尚，在本發明，在聚乙烯為以密度相異的複數種類之聚乙烯之混合物構成的情況，該密度係設為合計於各個聚乙烯用以下之式算出的值X的值者。
X=聚乙烯之密度×混合物中之聚乙烯之含有率(單位：質量%)
本發明係可提供可同時滿足優異的難燃性、機械上的特性、耐候性及耐藥品性的難燃性樹脂組成物，使用其之金屬電纜、光纖電纜及成形品。
1‧‧‧內部導體(金屬導體)
2‧‧‧絕緣體
3‧‧‧外包覆(絕緣體)
4‧‧‧絕緣電線
10‧‧‧圓型電纜(金屬電纜)
20‧‧‧室內型光纖電纜
24‧‧‧光纖
25‧‧‧護套(絕緣體)
[第1圖]表示本發明之金屬電纜之一實施形態的部分側面圖。
[第2圖]沿著第1圖之II-II線的剖面圖。
[第3圖]表示本發明之光纖電纜之一實施形態的剖面圖。
以下，關於本發明之實施形態，使用第1圖及第2圖而詳細地說明。
[電纜]
第1圖係表示關於本發明的金屬電纜之一實施形態的部分側面圖。第2圖係沿著第1圖之II-Ⅱ線的剖面圖。如第1圖及第2圖所示地，作為金屬電纜之圓型電纜10係具備絕緣電線4、作為被覆絕緣電線4的絕緣體之管狀之外包覆3。然後，絕緣電線4係具有作為金屬導體之內部導體1、與被覆內部導體1的管狀之絕緣體2。亦即，在圓型電纜10係管狀之外包覆3係間接地被覆內部導體1。
在此，管狀之絕緣體2及外包覆3係以難燃性樹脂組成物構成，此難燃性樹脂組成物係包含以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成的基底樹脂、與碳酸鈣、與氫氧化鋁、與聚矽氧化合物、與含有脂肪酸之化合物。在此難燃性樹脂組成物係聚乙烯之密度為912.4kg/m3以下，基底樹脂中之聚乙烯之含有率為80質量%以上99質量%以下，基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率為1質量%以上20質量%以下。又，碳酸鈣係相對於基底樹脂100質量份為10質量份以上120質量份以下之比例調配，氫氧化鋁為相對於基底樹脂100質量份為5質量份以上150質量份以下之比例調配，聚矽氧化合物為相對於基底樹脂100質量 份為1.5質量份以上10質量份以下之比例調配，含有脂肪酸之化合物為相對於基底樹脂100質量份為5質量份以上20質量份以下之比例調配。
以上述難燃性樹脂組成物構成的絕緣體2及外包覆3係可同時滿足優異的難燃性、機械上的特性、耐候性及耐藥品性。
[電纜之製造方法]
接著，說明關於上述的圓型電纜10之製造方法。
<金屬導體>
首先，準備作為金屬導體之內部導體1。內部導體1係可為僅以1條裸線構成，亦可為捆紮複數條之裸線而構成者。又，內部導體1係關於導體直徑或導體之材質等係無特別限定，可按照用途而適宜地制定。
<難燃性樹脂組成物>
另一方面，準備上述難燃性樹脂組成物。難燃性樹脂組成物係如以上所述，包含以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成的基底樹脂、與碳酸鈣、與氫氧化鋁、與聚矽氧化合物、與含有脂肪酸之化合物。
(1)基底樹脂
如上述的基底樹脂係以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成。 亦即，基底樹脂中之聚乙烯之含有率及酸改質聚烯烴之含有率之合計係100質量%。
聚乙烯之密度為912.4kg/m3以下。在此，將聚乙烯之密度設為912.4kg/m3以下係因為相較於大於912.4kg/m3的情況，在聚乙烯的碳酸鈣及氫氧化鋁之接受性提高，在難燃性樹脂組成物可得到較優異的機械上的特性及耐候性。聚乙烯之密度為905.3kg/m3以下為理想。在此情況，相較於聚乙烯之密度為超過905.3kg/m3的情況，機械上的特性及耐候性較優異。但是，低密度聚乙烯之密度為890.8kg/m3以上為理想。在此情況，相較於聚乙烯之密度為未達890.8kg/m3的情況，耐磨耗性較優異。聚乙烯之密度係為895kg/m3以上為較理想。在此情況，相較於聚乙烯之密度為未達895kg/m3的情況，在難燃性樹脂組成物，可得到較優異的耐候性。聚乙烯之密度係為900kg/m3以上為更理想。
聚乙烯係直鏈狀聚乙烯、分支狀聚乙烯或此等之混合物亦可。但是，由成形加工變為容易，聚乙烯係包含直鏈狀聚乙烯為理想。
聚乙烯係可僅以1種之聚乙烯構成，亦可以密度相異的複數種類之聚乙烯之混合物構成。在聚乙烯為以密度相異的聚乙烯之混合物構成的情況，即使混合物中之一部分之聚乙烯為具有大於912.4kg/m3的密度，作為混合物全體之密度為912.4kg/m3以下即可。
基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率係1質 量%以上20質量%以下。在此情況，相較於基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率為未達1質量%的情況，聚乙烯與碳酸鈣及與氫氧化鋁之密著性更提高，在難燃性樹脂組成物可得到長期性更優異的耐藥品性。又，相較於基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率為大於20質量%的情況，難燃性樹脂組成物之擠出後之外觀成為較良好者。基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率係5質量%以上15質量%以下為理想，7質量%以上12質量%以下為較理想。
酸改質聚烯烴係將聚烯烴以酸或酸酐改質者。作為聚烯烴係例如可舉出包含乙烯單位的聚烯烴以及包含丙烯單位的聚烯烴等。作為聚烯烴係包含乙烯單位的聚烯烴為理想。作為包含乙烯單位的聚烯烴係例如可舉出聚乙烯；乙烯-丙烯共聚物等之乙烯-α-烯烴共聚物等。又，包含丙烯單位的聚烯烴係包含丙烯單位，不包含乙烯單位的聚烯烴，作為包含如此的丙烯單位的聚烯烴係例如可舉出聚丙烯等。作為酸係例如可舉出丙烯酸及甲基丙烯酸等，作為酸酐係例如可舉出馬來酸酐及羧酸酐等。作為酸改質聚烯烴係例如可舉出乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及馬來酸酐改質聚烯烴等。在此等之中，尤其作為酸改質聚烯烴係馬來酸酐改質聚烯烴為理想。在此情況，相較於酸改質聚烯烴為馬來酸酐改質聚烯烴以外之酸改質聚烯烴的情況，在機械上的特性較優異。作為馬來酸酐改質聚烯烴係馬來酸酐為理想。
(2)碳酸鈣
碳酸鈣係重質碳酸鈣或輕質碳酸鈣任一均可。
碳酸鈣係相對於基底樹脂100質量份，以10質量份以上120質量份以下之比例調配。在此情況，相較於對於基底樹脂100質量份的碳酸鈣之搭配比例未達10質量份的情況，可將難燃性樹脂組成物之燃燒時之聚矽氧化合物之碳化(殼)作為更強固，可得到較優異的難燃性，同時亦可更充分地抑制聚矽氧化合物及含有脂肪酸之化合物之滲出。又，在相較於對於基底樹脂100質量份的碳酸鈣之搭配比例大於120質量份的情況，在難燃性樹脂組成物可得到較優異的難燃性，同時可得到較優異的機械上的特性及耐候性。
相對於基底樹脂100質量份的碳酸鈣之搭配比例係20質量份以上為理想。在此情況，相較於對於基底樹脂100質量份的碳酸鈣之搭配比例係未達20質量份的情況，可得到較優異的難燃性。相對於基底樹脂100質量份的碳酸鈣之搭配比例係30質量份以上為較理想。
又，相對於基底樹脂100質量份的碳酸鈣之搭配比例係80質量份以下為理想。在此情況，相較於對於基底樹脂100質量份的碳酸鈣之搭配比例係超過80質量份的情況，可得到較優異的難燃性。相對於基底樹脂100質量份的碳酸鈣之搭配比例係70質量份以下為較理想，50質量份以下為更理想。
更進一步，相對於基底樹脂100質量份的碳 酸鈣之搭配比例係20~80質量份為理想。在此情況，相較於對於基底樹脂100質量份的碳酸鈣之搭配比例不在上述範圍的情況，在難燃性樹脂組成物可得到更加優異的難燃性。相對於基底樹脂100質量份的碳酸鈣之搭配比例係30~50質量份為較理想。
(3)氫氧化鋁
氫氧化鋁係相對於基底樹脂100質量份，以5質量份以上150質量份以下之比例調配。在此情況，相較於對於基底樹脂100質量份的氫氧化鋁之搭配比例為未達5質量份的情況，因為透過氫氧化鋁之吸熱反應而可抑制延燒，所以在難燃性樹脂組成物可得到較優異的難燃性。又，在相較於對於基底樹脂100質量份的氫氧化鋁之搭配比例為大於150質量份的情況，在難燃性樹脂組成物可得到較優異的機械上的特性及耐候性。
相對於基底樹脂100質量份的氫氧化鋁之搭配比例係20質量份以上為理想。在相對於基底樹脂100質量份的氫氧化鋁之搭配比例為上述範圍的情況，相較於搭配比例為未達20質量份的情況，在難燃性樹脂組成物可得到較優異的難燃性。相對於基底樹脂100質量份的氫氧化鋁之搭配比例係40質量份以上為較理想，50質量份以上為更理想。
又，相對於基底樹脂100質量份的氫氧化鋁之搭配比例係100質量份以下為理想。在此情況，在相較 於對於基底樹脂100質量份的氫氧化鋁之搭配比例為超過100質量份的情況，難燃性、機械上的特性及耐候性更優異。相對於基底樹脂100質量份的氫氧化鋁之搭配比例係80質量份以下為較理想，70質量份以下為更理想。
(4)聚矽氧化合物
聚矽氧化合物係作為難燃助劑而發揮機能者，作為聚矽氧化合物係可舉出聚有機矽氧烷等。在此，聚有機矽氧烷係將矽氧烷鍵作為主鏈，於側鏈具有有機基者，作為有機基係例如可舉出甲基、乙烯基、乙基、丙基及苯基等。具體而言係作為聚有機矽氧烷係例如可舉出二甲基聚矽氧烷、甲基乙基聚矽氧烷、甲基辛基聚矽氧烷、甲基乙烯基聚矽氧烷、甲基苯基聚矽氧烷以及甲基(3,3,3-三氟丙基)聚矽氧烷等。聚有機矽氧烷係以矽油、聚矽氧粉末、聚矽氧膠或聚矽氧樹脂之形態使用。其中，聚有機矽氧烷係以聚矽氧膠之形態使用為理想。在此情況，變得難以產生起霜。
聚矽氧化合物係如上述的方式，相對於基底樹脂100質量份，以1.5質量份以上10質量份以下之比例調配。在此情況，相較於對於基底樹脂100質量份的聚矽氧化合物之搭配比例為未達1.5質量份的情況，在難燃性樹脂組成物可得到較優異的難燃性。又，相較於對於基底樹脂100質量份的聚矽氧化合物之搭配比例為大於10質量份的情況，聚矽氧化合物為均等地混雜於基底樹脂， 因為部分地產生塊狀物之情事變得難以產生，所以在難燃性樹脂組成物可較充分地抑制聚矽氧化合物之溢出，同時可得到較優異的耐候性。
相對於基底樹脂100質量份的聚矽氧化合物之搭配比例係5質量份以上為理想。在此情況，相較於聚矽氧化合物之搭配比例為未達5質量份的情況，在難燃性樹脂組成物可得到更優異的難燃性。但是，聚矽氧化合物之搭配比例係7質量份以下為理想。
聚矽氧化合物亦可事先附著於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一方之表面。在此情況，在難燃性樹脂組成物中成為難以產生聚矽氧化合物之偏析，在難燃性樹脂組成物的特性之均勻性為更提高。
作為使聚矽氧化合物附著於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一方表面的方法係例如於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一方添加聚矽氧化合物而混合，得到混合物後，將此混合物以40~75℃乾燥10~40分鐘，將已乾燥的混合物透過亨舍爾混合機、霧化器等而粉碎而可得。
(5)含有脂肪酸之化合物
含有脂肪酸之化合物係作為難燃助劑而發揮機能者。所謂含有脂肪酸之化合物係稱脂肪酸或含有該之金屬鹽者。在此，作為脂肪酸係例如可使用碳原子數為12~28的脂肪酸。作為如此的脂肪酸係例如可舉出月桂酸、肉荳蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、結核硬脂酸、油酸、亞麻油酸、花 生四烯酸、山萮酸以及褐煤酸。其中，作為脂肪酸係硬脂酸或結核硬脂酸為理想，硬脂酸為特別理想。在此情況，相較於使用硬脂酸或結核硬脂酸以外之脂肪酸的情況，可得到較優異的難燃性。
含有脂肪酸之化合物係脂肪酸之金屬鹽為理想。作為構成脂肪酸之金屬鹽的金屬係可舉出鎂、鈣、鋅及鉛等。作為脂肪酸之金屬鹽係硬脂酸鎂為理想。在此情況，相較於使用硬脂酸鎂以外之脂肪酸金屬鹽的情況，在難燃性樹脂組成物可以較少的添加量得到較優異的難燃性。
含有脂肪酸之化合物係如上述的方式，相對於基底樹脂100質量份，以5質量份以上20質量份以下之比例調配。在此情況，相較於對於基底樹脂100質量份的含有脂肪酸之化合物之比例為未達5質量份的情況，可得到較優異的難燃性。又，在相較於對於基底樹脂100質量份的含有脂肪酸之化合物之搭配比例為大於20質量份的情況，在可較充分地抑制含有脂肪酸之化合物之滲出，同時可得到較優異的耐候性。
相對於基底樹脂100質量份的含有脂肪酸之化合物之搭配比例係以7質量份以上調配為理想。在此情況，相較於對於基底樹脂100質量份的含有脂肪酸之化合物之搭配比例為未達7質量份的情況，可得到較優異的難燃性。但是，相對於基底樹脂100質量份的含有脂肪酸之化合物之搭配比例係10質量份以下為理想。
含有脂肪酸之化合物亦可事先附著於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一方之表面。在此情況，在難燃性樹脂組成物中成為較難以產生含有脂肪酸之化合物之偏析，在難燃性樹脂組成物的特性之均勻性為更提高。更進一步，亦可使含有脂肪酸之化合物與聚矽氧化合物，事先附著於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一方之表面。在此情況，在難燃性樹脂組成物中成為較難以產生聚矽氧化合物以及含有脂肪酸之化合物之偏析，在難燃性樹脂組成物的特性之均勻性為更提高。
作為使聚矽氧化合物以及含有脂肪酸之化合物附著於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一方表面的方法係例如於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一方添加聚矽氧化合物以及含有脂肪酸之化合物而混合，得到混合物後，將此混合物以40~75℃乾燥10~40分鐘，將已乾燥的混合物透過亨舍爾混合機、霧化器等而粉碎而可得。
上述難燃性樹脂組成物亦可按照必要而更包含防氧化劑、防紫外線劣化劑、加工助劑、著色顏料、潤滑劑等之填充劑。
上述難燃性樹脂組成物係可透過混練以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成的基底樹脂、碳酸鈣、氫氧化鋁、聚矽氧化合物及含有脂肪酸之化合物等而可得。混練係例如可以班伯里混合機、轉鼓式混合器、加壓捏合機、混練擠出機、雙軸擠出機、混合輥等之混練機進行。此時，由使聚矽氧化合物之分散性提高的觀點係亦可將混練低密度 聚乙烯之一部分與聚矽氧化合物所得到的母料(MB)，與其餘之基底樹脂、含有脂肪酸之化合物、氫氧化鋁及碳酸鈣等混練。
接著，以上述難燃性樹脂組成物被覆內部導體1。具體而言係將上述之難燃性樹脂組成物，使用擠出機而溶融混練，形成管狀之擠出物。然後，將此管狀擠出物連續地被覆於內部導體1上。如此進行而可得到絕緣電線4。
<外包覆>
最後，準備1條以上述之方式而得到的絕緣電線4，將此絕緣電線4，以作為使用上述的難燃性樹脂組成物而製作的絕緣體之外包覆3而被覆。外包覆3係所謂的護套，保護絕緣體2不受物理性或化學性的損傷。
用以上之方式進行而可得到圓型電纜10。
[成形品]
本發明係以上述難燃性樹脂組成物構成的成形品。
此成形品係可同時滿足優異的難燃性、機械上的特性、耐候性及耐藥品性。
上述成形品係可透過射出成形法、擠出成形法等之一般上的成形法而得。
本發明係不被限定於上述實施形態。例如，在上述實施形態係作為金屬電纜，可使用具有1條絕緣電 線4的圓型電纜10，但本發明之金屬電纜係不限定於圓型電纜，亦可於外包覆3之內側具有2條以上的絕緣電線4的電纜。又，於外包覆3與絕緣電線4之間亦可設置由聚丙烯等所構成的樹脂部。
又，在上述實施形態係絕緣電線4之絕緣體2及外包覆3為以上述之難燃性樹脂組成物構成，但亦可為絕緣體2以通常之絕緣樹脂構成，僅外包覆3以上述之難燃性樹脂組成物構成。更進一步，絕緣體2未必為必要者，可省略。
更進一步，在上述實施形態中構成絕緣電線4之絕緣體2以及外包覆3的難燃性樹脂組成物，亦可適用作為具備光纖、與被覆光纖的絕緣體(外包覆)的光纖電纜之外包覆。例如第3圖係表示作為本發明之光纖電纜之一實施形態之室內型光纖電纜的剖面圖。如第3圖所示，室內型光纖電纜20係具備2條抗拉構件22、23、與光纖24、與被覆此等的護套25。在此，光纖24係以貫通護套25之方式設置。在此，護套25係在上述實施形態以構成絕緣電線4之絕緣體2以及外包覆3的難燃性樹脂組成物構成。
更進一步，本發明之難燃性樹脂組成物係不僅上述的金屬電纜及光纖電纜之絕緣體，亦可適用於管材、帶材、包裝材、建材等之要求難燃性的各式各樣之用途。
[實施例]
以下，舉出實施例以及比較例，更具體地說明本發明之內容，但本發明係不限定於以下之實施例。
(實施例1~21以及比較例1~10)
將聚乙烯(以下，稱為「聚乙烯A」)、酸改質聚烯烴、聚矽氧母料(聚矽氧MB)、含有脂肪酸之化合物、碳酸鈣、氫氧化鋁、防氧化劑以及防紫外線劣化劑，以表1~6所示的調配量調配，透過班伯里混合機而以160℃混練15分鐘，得到難燃性樹脂組成物。在此，聚矽氧MB係聚乙烯(以下稱為「聚乙烯B」)與聚矽氧膠之混合物。尚，在表1~6，各調配成分之調配量之單位係質量份。又，在表1~6，聚乙烯A之調配量以及酸改質聚烯烴之調配量之合計係未成為100質量份，但基底樹脂中之聚乙烯係以聚乙烯A與聚矽氧MB中之聚乙烯B之混合物構成，如合計聚乙烯A之調配量與聚矽氧MB中之聚乙烯B之調配量，則該合計係成為100質量份。
<密度>
在實施例1~21以及比較例1~10之難燃性樹脂組成物，基底樹脂中之聚乙烯之密度係透過下述式而求出。將結果表示於表1~6。
基底樹脂中之聚乙烯之密度(kg/m3)=聚乙烯A之密度(kg/m3)×混合物中之聚乙烯A之 含有率(質量%)+聚乙烯B之密度(kg/m3)×混合物中之聚乙烯B之含有率(質量%)
作為上述聚乙烯A、酸改質聚烯烴、聚矽氧MB、含有脂肪酸之化合物、碳酸鈣、氫氧化鋁、防氧化劑以及防紫外線劣化劑係具體而言使用下述者。
(1)聚乙烯A
PE1：直鏈狀聚乙烯：宇部九善聚乙烯公司製，密度904kg/m3
PE2：直鏈狀聚乙烯：Prime Polymer公司製，密度890kg/m3
PE3：直鏈狀聚乙烯：住友化學公司製，密度912kg/m3
PE4：直鏈狀聚乙烯：住友化學公司製，密度920kg/m3
(2)酸改質聚烯烴
馬來酸酐改質聚乙烯：三井化學公司製
馬來酸酐改質聚丙烯：三井化學公司製
乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物：日本聚乙烯公司製
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：DUPONT-MITSUI POLYCHEMICALS公司製
(3)聚矽氧MB：信越化學工業公司製
(含有50質量%聚矽氧膠與50質量%聚乙烯B(密度915kg/m3))
(4)碳酸鈣：日東粉化工業公司製
(5)氫氧化鋁：日本輕金屬公司製
(6)含有脂肪酸之化合物
硬脂酸鎂：ADEKA公司製
硬脂酸鋅：日油公司製
硬脂酸鈣：堺化學公司製
硬脂酸：日油公司製
山萮酸：日油公司製
褐煤酸：CLARIANT JAPAN公司製
(7)防氧化劑
受阻酚系防氧化劑：BASF公司製
(8)防紫外線劣化劑
受阻胺系光安定劑：SUN CHEMICAL公司製
[特性評估]
關於如上述之方式得到的實施例1~21以及比較例1~10之難燃性樹脂組成物，進行難燃性、機械上的特性、耐候性以及耐藥品性之評估。
尚，難燃性係使用實施例1~21以及比較例1~10之難燃性樹脂組成物而如以下之方式製作光纖電纜，關於此光纖電纜進行評估。
(難燃性評估用光纖電纜之製作)
將實施例1~21以及比較例1~10之難燃性樹脂組成物，投入單軸擠出機(25mm擠出機，Marth精機公司 製)混練，由該擠出機擠出管狀之擠出物，於光纖芯線1芯上，以成為短徑1.8mm、長徑2.6mm之方式被覆。如此地進行，製作光纖電纜。
<難燃性>
關於以上述之方式進行而得到的10條之光纖電纜，進行依據IEC 60332-1的一條垂直燃燒試驗。然後，將10條之光纖電纜之中自我滅火的光纖電纜之比例作為合格率(單位：%)根據下述式而算出，將此合格率作為難燃性之評估指標。
合格率(%)=100×自我滅火的光纖電纜之條數/進行了試驗例的光纖電纜之總數(10條)
將結果表示於表1~6。尚，在表1~6係一併記載燃燒時間。在此，燃燒時間係設為10條之光纖電纜之燃燒時間之平均值。又，難燃性之合格基準係設為以下述所述。
(合格基準)合格率為100%
<機械上的特性>
機械上的特性係使用實施例1~21以及比較例1~10之難燃性樹脂組成物而製作依照JIS K6251的3號啞鈴型試驗片，關於此3號啞鈴型試驗片進行評估。具體而言係準備5個上述之3號啞鈴型試驗片，關於此等5個3號啞鈴型試驗片，透過JIS C3005進行拉伸試驗，將所測定的斷裂強度以及延長率設為機械上的特性之指標。將結果表示 於表1~6。尚，拉伸強度以及延長率之合格基準係設為如以下所述者。又，拉伸試驗係以拉伸速度200mm/min、標線間距離20mm之條件進行。
(合格基準)拉伸強度為10MPa以上且延長率為500%以上
<耐候性>
耐候性係使用實施例1~21以及比較例1~10之難燃性樹脂組成物，製作與在機械上的特性之評估所使用的3號啞鈴型試驗片同樣之3號啞鈴型試驗片，關於此3號啞鈴型試驗片進行評估。具體而言係首先準備5個上述之3號啞鈴型試驗片，關於此等5個3號啞鈴型試驗片，進行促進耐候性(S-UV)試驗。此時，S-UV試驗係使用金屬鹵素燈式耐候性試驗機進行，試驗條件係設為如以下所述。
(試驗條件)
黑色面板溫度：63℃
照射強度：0.53kW/h
照射波長：300-400nm
照射時間：100小時
然後，關於S-UV試驗後之5個啞鈴型試驗片，在與機械上的特性之評估時進行的拉伸試驗同樣地進行拉伸試驗，測定拉伸斷裂強度以及拉伸延伸率。此時，將5個啞鈴型試驗片之拉伸斷裂強度以及拉伸延伸率之平均值設為各自拉伸斷裂強度以及拉伸延伸率。接著，作為強度保有 率算出相對於S-UV試驗前之拉伸斷裂強度的S-UV試驗後之拉伸斷裂強度之比率(保有率)。又，作為延伸保有率算出相對於S-UV試驗前之拉伸延伸率的S-UV試驗後之拉伸延伸率之比率(保有率)。然後，將強度保有率以及延伸保有率作為耐候性之指標。將結果表示於表1~6。尚，耐候性之合格基準係設為如以下所述。
(合格基準)強度保有率為75%以上且延伸保有率為60%以上。
<耐藥品性>
耐藥品性係使用實施例1~21以及比較例1~10之難燃性樹脂組成物而製作具有13mm×40mm×3mm(厚度)之尺寸的薄片，評估關於此薄片。具體而言係首先準備10片上述之薄片，關於此等之10片之薄片，進行依據ASTM D1693的耐環境應力龜裂試驗。具體而言係準備界面活性劑(商品名「Antarlock CO-650五協產業公司製)之10質量%水溶液而調整至50℃，使薄片浸漬於此水溶液，放置50日。然後，以目視確認在試驗後之薄片有無龜裂。然後，根據在此薄片有無龜裂而評估耐藥品性。將結果表示於表1~6。耐藥品性之合格基準係設為如以下所述。
(合格基準)在10片之薄片全部未確認龜裂
尚，在表1~6，合格之情況係記載為「○」，在不合格之情況，亦即在10片之薄片之一部分確認到龜裂的情況係記載為「×」。
透過表1~6所示的結果，實施例1~21之難燃性樹脂組成物係關於難燃性、機械上的特性、耐候性以及耐藥品性達到合格基準。相對於此，比較例1~10之難燃性樹脂組成物係關於難燃性、機械上的特性、耐候性以及耐藥品性之中至少1個，未達到合格基準。
由此情事，可確認本發明之難燃性樹脂組成物為同時滿足優異的難燃性、機械上的特性、耐候性及耐藥品性。

Claims (10)

  1. 一種難燃性樹脂組成物，其特徵為包含以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成的基底樹脂、與碳酸鈣、與氫氧化鋁、與聚矽氧化合物、與含有脂肪酸之化合物，前述聚乙烯之密度為912.4kg/m3以下，前述基底樹脂中之前述聚乙烯之含有率係80質量%以上99質量%以下，前述基底樹脂中之前述酸改質聚烯烴之含有率係1質量%以上20質量%以下，前述碳酸鈣為相對於前述基底樹脂100質量份，以10質量份以上120質量份以下之比例調配，前述氫氧化鋁為相對於前述基底樹脂100質量份，以5質量份以上150質量份以下之比例調配，前述聚矽氧化合物為相對於前述基底樹脂100質量份，以1.5質量份以上10質量份以下之比例調配，前述含有脂肪酸之化合物為相對於前述基底樹脂100質量份，以5質量份以上20質量份以下之比例調配。
  2. 如請求項1之難燃性樹脂組成物，其中，前述聚乙烯之密度為905.3kg/m3以下。
  3. 如請求項1或2之難燃性樹脂組成物，其中，前述酸改質聚烯烴為馬來酸酐改質聚烯烴。
  4. 如請求項1或2之難燃性樹脂組成物，其中，前述氫氧化鋁為相對於前述基底樹脂，以5質量份以上100質量份以下之比例調配。
  5. 如請求項1或2之難燃性樹脂組成物，其中，前述聚矽氧化合物為聚矽氧膠。
  6. 如請求項1或2之難燃性樹脂組成物，其中，前述含有脂肪酸之化合物為硬脂酸鎂。
  7. 如請求項1或2之難燃性樹脂組成物，其中，前述含有脂肪酸之化合物為相對於前述基底樹脂，以7質量份以上20質量份以下之比例調配。
  8. 一種金屬電纜，其特徵為具備金屬導體、與被覆前述金屬導體的絕緣體，前述絕緣體為以如請求項1~7中任一項之難燃性樹脂組成物構成。
  9. 一種光纖電纜，其特徵為具備光纖、與被覆前述光纖的絕緣體，前述絕緣體為以如請求項1~8中任一項之難燃性樹脂組成物構成。
  10. 一種成形品，其特徵為以如請求項1~7中任一項之難燃性樹脂組成物構成。
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