CN103172945B - 聚氯乙烯树脂组合物、以及使用该组合物的电线和电缆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不含锑化合物，并且阻燃性、耐热性、耐寒性和电绝缘性的平衡优异的聚氯乙烯树脂组合物，以及使用该组合物的电线和电缆。一种聚氯乙烯树脂组合物，其含有作为增塑剂的偏苯三酸酯以及阻燃剂，作为阻燃剂，含有锌含量为8质量%以上16质量%以下的脂肪酸锌盐、金属氢氧化物和煅烧粘土，并且相对于聚氯乙烯树脂组合物100质量%，增塑剂的含量为20质量%以上30质量%以下，脂肪酸锌盐的含量为0.1质量%以上0.6质量%以下，金属氢氧化物的含量为5质量%以上15质量%以下，煅烧粘土的含量为5质量%以上15质量%以下。

Description

聚氯乙烯树脂组合物、以及使用该组合物的电线和电缆

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯树脂组合物、以及使用该组合物的电线和电缆。

背景技术

聚氯乙烯树脂由于可以广泛含有各种添加剂，因此能够实现大范围的机械特性及其他的各种特性。

聚氯乙烯树脂有硬质的聚氯乙烯树脂组合物和软质的氯乙烯树脂组合物。硬质的聚氯乙烯树脂组合物可以用于飞机、车辆等运输机的外装，家具、办公用品等日用百货、家电设备等的外壳材料，半导体装置的部件等成型品。软质的聚氯乙烯树脂组合物含有大量的赋予柔软性的增塑剂，其可以用于要求挠性的电线、电缆等的绝缘层。

在电线·电缆中，特别是在用于电气·电子设备的内部配线的电线·电缆的情况下，对所用的绝缘层要求高阻燃性（例如UL标准的VW－1试验合格）。因此，在构成绝缘层的聚氯乙烯树脂中添加赋予阻燃性的各种阻燃剂。

本申请人已经提出了添加阻燃剂的软质聚氯乙烯树脂组合物（例如，参见专利文献1）。根据专利文献1，通过将作为阻燃剂的硼酸锌、金属氢氧化物和三氧化锑组合起来，并配合规定量的阻燃剂、增塑剂，可以形成阻燃性、耐热性、耐寒性和体积电阻率优异的聚氯乙烯树脂组合物。

然而，由于担心作为阻燃剂使用的锑化合物会对环境、人体产生不良影响，因此近年来有控制其使用的趋势。例如三氧化锑被认为对皮肤、粘膜具有弱刺激性而被指定为剧毒物。作为其毒性，通过在空气中对老鼠给药55周的实验而被指出具有肺癌的致癌性。由于该致癌性，因此锑化合物在国际癌症研究机构（IARC）中被归类为对人的致癌分类中的组2B（有可能对人具有致癌性）。

此外，作为矿物资源的锑化合物由于产地不均匀、有供需紧张的倾向，因此存在供给不稳定、价格上涨这样的风险。

在这种情况下，作为构成电线·电缆绝缘层的树脂组合物，要求为不含锑化合物的软质阻燃性聚氯乙烯树脂组合物。例如，已经提出了将锡酸锌和硼酸锌组合起来用作三氧化锑替代物的树脂组合物（例如，参见专利文献2）。根据专利文献2，通过将锡酸锌和硼酸锌并用作为阻燃剂，可以形成不含三氧化锑的软质阻燃性聚氯乙烯树脂组合物。

上述锡酸锌、硼酸锌等锌化合物中所含的锌作为使聚氯乙烯树脂中的氯化氢脱离并促进碳化的催化剂起作用，有助于聚氯乙烯树脂的阻燃性。以下，对于锌有助于聚氯乙烯树脂阻燃性的结构进行说明。

聚氯乙烯树脂通过加热而分解，并在着火后燃烧，但其在加热时会脱去氯化氢（脱氯化氢反应）。锌在促进脱氯化氢反应的同时，还通过与脱离的氯化氢反应并生成氯化锌而进一步促进脱氯化氢反应。由于氯化氢的脱去，聚氯乙烯树脂产生劣化，并最终形成碳化层。碳化层具有绝热效果，可以抑制聚氯乙烯树脂的着火·燃烧。这样，通过使用作为阻燃剂的锌化合物来促进聚氯乙烯树脂的脱氯化氢反应，并在树脂燃烧之前就使树脂劣化（形成碳化层），从而可以有助于树脂的阻燃性。

在燃烧温度区域（一般为300℃以上）加热时，由上述专利文献2的树脂组合物所构成的绝缘层会通过锌而促进脱氯化氢反应，并快速碳化。于是，绝缘层的表面被碳化层包覆，从而抑制燃烧。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009－126963号公报

专利文献2：日本特开平11－80474号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，聚氯乙烯树脂组合物通过在规定温度下加热而成型加工为电线的绝缘层等。成型加工时的加热温度（成型加工温度区域）为120℃～150℃。

在这一点上，上述专利文献2的氯乙烯树脂组合物存在因成型加工时的加热而产生劣化，并且成型的绝缘层等的特性下降这样的问题。虽然与燃烧温度区域相比程度小，但聚氯乙烯树脂在成型加工温度区域中也会产生脱氯化氢反应。因此，在含有锌化合物的专利文献2中，可促进脱氯化氢反应，从而使树脂的劣化发展。

也就是说，锌化合物作为促进脱氯化氢反应的催化剂起作用，但在燃烧温度区域中通过催化作用而有助于聚氯乙烯树脂的阻燃性，而在成型加工温度区域中，则会由于催化作用而促进聚氯乙烯树脂的劣化，导致树脂对热负荷的稳定性（耐热性）下降。

而且，上述专利文献2中将锡酸锌和硼酸锌并用作为阻燃剂，结果增加树脂组合物中的锌含量，因此脱氯化氢反应强，树脂的耐热性进一步下降。

这样，虽然专利文献2不含有害的锑化合物，但由于并用作为替代物的锡酸锌和硼酸锌，因此至少难以使阻燃性和耐热性并存。

本发明鉴于这样的问题而完成，其目的是提供一种不含锑化合物且阻燃性、耐热性、耐寒性和电绝缘性的平衡优异的聚氯乙烯树脂组合物，以及使用该组合物的电线和电缆。

解决问题的方法

本发明的第1方式是一种聚氯乙烯树脂组合物，其含有作为增塑剂的偏苯三酸酯以及阻燃剂，作为前述阻燃剂，包含含有换算至锌含量为8质量%以上16质量%以下的锌的脂肪酸锌盐、金属氢氧化物和煅烧粘土，并且相对于前述聚氯乙烯树脂组合物100质量％，前述增塑剂的含量为20质量%以上30质量%以下，前述脂肪酸锌盐的含量为0.1质量%以上0.6质量%以下，前述金属氢氧化物的含量为5质量%以上15质量%以下，前述煅烧粘土的含量为5质量%以上15质量%以下。

本发明的第2方式是一种电线，其具有由第1方式的聚氯乙烯树脂组合物所构成的绝缘层。

本发明的第3方式是一种电缆，其捆绑多根电线并在其外周具有护套，并且至少前述护套是由第1方式所述的聚氯乙烯树脂组合物所构成的。

发明效果

根据本发明，可以提供一种不含三氧化锑且阻燃性、耐热性、耐寒性和电绝缘性的平衡优异的聚氯乙烯树脂组合物，以及使用该组合物的电线和电缆。

附图说明

图1是表示锌化合物的脱氯化氢反应和温度的相关关系的概念图。

图2是本发明一种实施方式的电线截面图。

图3是本发明一种实施方式的电缆截面图。

符号说明

1导体

2绝缘层

3护套

4介质

5压卷带

10电线

20电缆

具体实施方式

如上所述，对电线绝缘层中所用的树脂组合物要求有规定的阻燃性、耐热性等。例如，在用于额定温度为105℃的设备用耐热电线绝缘层的树脂组合物的情况下，作为阻燃性，要求UL标准的VW－1试验合格。此外，作为耐热性，考虑到成型加工时的热负荷，要求在150℃下经过168小时后的耐热性。

然而，含有锡酸锌等锌化合物作为锑化合物替代物的聚氯乙烯树脂组合物难以兼顾阻燃性和对热负荷的稳定性（耐热性）。如上所述，这是由于锌化合物会促进脱氯化氢反应，从而一方面有助于聚氯乙烯树脂的阻燃性，而另一方面会使对成型加工时等的热负荷的耐热性下降。

因此，本发明人等认为锌化合物对脱氯化氢反应的催化作用的大小与树脂加热温度的相关关系根据锌化合物的种类而不同，并对锌化合物的选择进行了研究。具体来说，考虑了作为树脂加热温度的成型加工温度区域（120℃～150℃）和燃烧温度区域（300℃～），并对各温度区域中锌化合物催化作用的大小进行了研究。

其结果，本发明人等着眼于锌化合物中限定了锌含量的脂肪酸锌盐。并发现，限定了锌含量的脂肪酸锌盐虽然在燃烧温度区域中促进脱氯化氢反应，但是在成型加工温度区域中，该效果比其它锌化合物小。以下，对这一点进行说明。

如上所述，在用于电线绝缘层的聚氯乙烯树脂组合物中，在燃烧温度区域（300℃～）中所要求的特性是阻燃性，在成型加工温度区域（120℃～150℃）中所要求的特性是耐热性。

为了实现阻燃性，需要在加热温度300℃以上使锌积极起到脱氯化氢反应催化剂的作用，从而促进燃烧时碳化层的形成（树脂的劣化）。

为了实现耐热性，需要在加热温度120℃～150℃极力降低锌作为脱氯化氢反应催化剂的作用，从而抑制成型加工时等的树脂的劣化。

也就是说，对于含有锌化合物的聚氯乙烯树脂组合物，一方面要求在树脂燃烧的较高温度环境下脱氯化氢反应强，容易劣化，而另一方面要求在对树脂进行成型加工的较低温度环境下脱氯化氢反应弱，难以劣化。

在这一点上，含有锡酸锌和硼酸锌的以往聚氯乙烯树脂组合物在燃烧温度区域中脱氯化氢反应强，显示出高阻燃性，并且因树脂的加热而快速劣化。然而，其在成型加工温度区域中脱氯化氢反应也强，因此树脂组合物的劣化显著，耐热性不充分。如果对锌化合物对脱氯化氢反应的催化作用的大小和树脂加热温度的相关关系进行图示，则如图1的直线（1）所示。在图1中，横轴表示树脂的加热温度，纵轴表示锌化合物对脱氯化氢反应的催化作用的大小。此外，直线（1）～（3）分别为比较催化作用的大小而相对表现的直线。

另一方面，为了抑制树脂耐热性的下降而降低阻燃剂含量的情况下，显示出图1的直线（2）的相关关系。也就是说，如图1的直线（2）所示，如果阻燃剂的含量少，则成型加工温度区域中的脱氯化氢反应较弱，能够抑制耐热性的下降。但由于阻燃剂的含量少，因此燃烧温度区域中的脱氯化氢反应弱，碳化层的形成不充分，导致阻燃性不充分。

根据图1的直线（1）和直线（2），使用锡酸锌和硼酸锌并仅仅调整其含量时，难以使成型加工温度区域中的耐热性和燃烧温度区域中的阻燃性并存。

与此相对，使用脂肪酸锌盐时的相关关系与上述使用锡酸锌和硼酸锌时不同，以图1的直线（3）表示。如果采用脂肪酸锌盐，则表示脱氯化氢反应的催化作用相对于温度变化的变动的斜率大。因此，在温度较低的成型加工温度区域中脱氯化氢反应弱，可以抑制树脂的劣化并得到充分的耐热性。进一步，在温度较高的燃烧温度区域中脱氯化氢反应强，可以使树脂劣化并有效地形成碳化层。

此外，本发明人等发现，根据脂肪酸锌盐中锌含量的差别，脂肪酸锌盐的催化作用相对于温度变化的变动不同，如果锌含量为8～16质量%的范围内，则在燃烧温度区域中可以得到充分的阻燃性，并且在成型加工温度区域中可以得到充分的耐热性。

并且发现，通过在上述脂肪酸锌盐中组合金属氢氧化物和煅烧粘土，可以提供一种兼顾阻燃性和耐热性，同时耐寒性、电绝缘性等特性的平衡优异的聚氯乙烯树脂组合物，从而完成了本发明。

以下，对本发明一种实施方式的聚氯乙烯树脂组合物进行说明。

（聚氯乙烯树脂组合物）

本实施方式的聚氯乙烯树脂组合物含有作为增塑剂的偏苯三酸酯、作为阻燃剂的锌含量为8质量%以上16质量%以下的脂肪酸锌盐、金属氢氧化物和煅烧粘土。并且，相对于聚氯乙烯树脂组合物100质量％,增塑剂的含量为20质量%以上30质量%以下，脂肪酸锌盐的含量为0.1质量%以上0.6质量%以下，金属氢氧化物的含量为5质量%以上15质量%以下，煅烧粘土的含量为5质量%以上15质量%以下。

作为聚氯乙烯树脂，除了氯乙烯的均聚物即聚氯乙烯以外，还可以列举氯乙烯和其它可共聚单体的共聚物以及它们的混合物。作为聚氯乙烯树脂，可以使用平均聚合度为1000～2500的材料。

增塑剂是用来赋予聚氯乙烯树脂以柔软性，并使加工容易的添加剂。在本实施方式中，使用偏苯三酸酯作为增塑剂。作为偏苯三酸酯，优选偏苯三酸与碳原子数为8的醇的酯。通过该结构，可以提高聚氯乙烯树脂组合物的耐热性。此外，进一步优选偏苯三酸与碳原子数为8的支链醇的酯。通过该结构，可以在提高耐热性的同时稳定电绝缘性。

另外，还可以在上述偏苯三酸酯中适当共混使用均苯四酸酯系增塑剂、聚酯系增塑剂、邻苯二甲酸酯系增塑剂、环氧系增塑剂、或二羧酸酯系增塑剂。

作为增塑剂的含量，相对于聚氯乙烯树脂组合物100质量%设为20质量%以上30质量%以下。当不到20质量%时，树脂组合物的耐寒性差，另一方面，当超过30质量%时，树脂组合物中的可燃成分增多，难以获得阻燃效果。

作为阻燃剂，将脂肪酸锌盐、金属氢氧化物和煅烧粘土组合使用。

脂肪酸锌盐是由脂肪族羧酸（脂肪酸）和锌的金属盐所形成的化合物。在本实施方式中，作为脂肪酸锌盐，使用锌含量为8质量%以上16质量%以下的脂肪酸锌盐。脂肪酸锌盐在锌含量为8质量%以上16质量%以下时，可以兼顾聚氯乙烯树脂组合物的阻燃性和耐热性。通过使用规定锌含量的脂肪酸锌盐，如图1中的直线（3）所示，在燃烧温度区域中脱氯化氢反应强，使树脂快速劣化，显示出阻燃性，另一方面，在成型加工温度区域中脱氯化氢反应较弱，可以抑制树脂的劣化。此外，脂肪酸锌盐可以对聚氯乙烯树脂赋予柔软性，从而提高挤出成型性，同时还可提高其它阻燃剂的分散性，从而进一步提高阻燃性。当脂肪酸锌盐中的锌含量不到8质量%时，难以充分获得阻燃效果和耐热性，而在超过16质量%时，树脂的耐热性变差。

作为构成上述脂肪酸锌盐的脂肪酸，只要是可以将脂肪酸锌盐的锌含量调整至上述数值范围内的脂肪酸，就没有限定。作为脂肪酸，例如可以举出癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、软脂酸、十七烷酸、硬脂酸、结核硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、二十四烷酸等饱和脂肪酸，油酸等不饱和脂肪酸，羟基硬脂酸等脂肪酸衍生物，它们可以单独使用或并用。

作为上述脂肪酸锌盐，例如有月桂酸锌（锌含量：约14质量%）、硬脂酸锌（锌含量：约10.7质量%）等。此外，脂肪酸锌盐也可以单独使用1种或将2种以上并用。

作为脂肪酸锌盐的含量，相对于聚氯乙烯树脂组合物100质量%设为0.1质量%以上0.6质量%以下。并更优选设为0.2质量%以上0.5质量%以下。

如果使脂肪酸锌盐的含量在上述数值范围内，则脂肪酸锌盐捕捉来自聚氯乙烯树脂的氯化氢，从而有助于其对热负荷的稳定性，并提高树脂的耐热性。当含量不到0.1质量%时，由于树脂组合物中的锌含量减少，因此树脂在燃烧时的碳化层形成不充分，无法获得充分的阻燃效果。而当其超过0.6质量%时，由于树脂组合物中的锌含量增加，因此无法获得加热温度150℃时的耐热性。进一步，由于通过和脱离氯化氢的反应所生成的氯化锌会促进增塑剂的分解，使树脂组合物低分子化，而且由于碳化层的形成在燃烧的初期阶段进行而不会形成坚固的碳化层，因此无法获得充分的阻燃效果。

金属氢氧化物捕捉在成型加工等的加热时从聚氯乙烯树脂中脱离的氯化氢，从而提高聚氯乙烯树脂的热稳定性（耐热性）。进一步，金属氢氧化物通过在200℃以上热分解并放出水分而降低聚氯乙烯树脂的温度（进行吸热反应），从而赋予阻燃性。作为金属氢氧化物，例如可以使用氢氧化铝等。

作为金属氢氧化物的含量，相对于聚氯乙烯树脂组合物100质量%设为5质量%以上15质量%以下。优选为5质量%以上10质量%以下。当其不到5质量%时，由于燃烧时的吸热反应不充分，因此难以获得阻燃性。另一方面，当超过15质量%时，阻燃剂导致碳化层的形成能力下降，难以获得阻燃效果。

煅烧粘土是对湿式高岭土进行煅烧所得的材料，其放出结晶水，并且原本的晶体结构崩溃。由于该结构，煅烧粘土活性高，吸附并固定游离离子，从而提高树脂组合物的电绝缘性。此外，由于为多孔质结构，因此具有吸收有机低分子成分的性质，也有助于阻燃化。

作为煅烧粘土的含量，相对于聚氯乙烯树脂组合物100质量%设为5质量%以上15质量%以下。优选为5质量%以上10质量%以下。当其不到5质量%时，难以获得树脂组合物的阻燃性和电绝缘性。另一方面，当其超过15质量%时，虽然对阻燃性、耐热性没有影响，但是耐寒性变差，因此特性的平衡变差。

另外，在聚氯乙烯树脂组合物中，除了上述的增塑剂、阻燃剂以外，还可以适当添加稳定剂、填充剂、颜料、其它添加剂等。稳定剂、填充剂等没有特别限定，可以使用公知材料。它们各自的含量相对于氯乙烯树脂100重量份来说，稳定剂优选为2重量份以上10重量份以下，填充剂优选为5重量份以上40重量份以下。

作为稳定剂，可以使用钙－锌系、钡－锌系等公知的复合稳定剂。作为复合稳定剂，优选不含被指出对环境、人体有不良影响的铅的材料，例如可以列举以水滑石为主成分的材料。水滑石可以通过离子交换而捕捉树脂组合物在成型加工时等的热负荷时所产生的氯化氢。另外，当复合稳定剂中含有脂肪酸锌盐等时，加上其重量分数而算出树脂组合物中脂肪酸锌盐等的重量分数。

作为其它添加剂，可以适量添加具有不稳定氯的取代、金属氯化物的捕捉效果的β-二酮类；主要捕捉金属氯化物（氯化锌等）的多元醇类；用于消除双键的高氯酸盐类；用于捕捉氯化氢的沸石类、脂肪酸金属盐；使自由基失活的酚系抗氧剂；用于分解过氧化物、捕捉自由基的胺系和硫醚系抗氧剂；以及紫外线吸收剂等。

（电线和电缆）

接着，对本发明一种实施方式的电线进行说明。本实施方式的电线具有由上述聚氯乙烯树脂组合物所构成的绝缘层。具体来说，电线10如图2所示，导体1的外周被由上述聚氯乙烯树脂组合物所构成的绝缘层2包覆。

此外，通过捆绑多根图2所示的电线10，可以形成电缆。具体来说，如图3所示，电缆20是将在导体1上包覆有绝缘层2的电线10（线芯）和介质（介在）4一起捆绑，在其外周施加压卷带(押ぇ巻きテ一プ)5，并形成护套3作为最外层而得的材料。并且，绝缘层2和护套3中使用了上述聚氯乙烯树脂组合物。

对于导体1的导体直径、材质没有特别限定，可以根据用途适当选择最适合的导体直径和材质。作为导体1，例如由铜或铜合金等金属材料形成。此外，绝缘层2和护套3的厚度没有特别限定，可以根据用途选择最适合的厚度。

接着，对于电线10和电缆20的制造方法进行说明。

首先，向聚氯乙烯树脂中添加规定量的增塑剂和阻燃剂并均匀混炼，从而形成聚氯乙烯树脂组合物。作为混炼方法，只要是将树脂组合物的各成分实质上均匀地分散、混合、混炼的方法即可，例如，可以使用班布里混合机、共捏合机、同向双螺杆挤出机、异向型双螺杆挤出机、辊式混炼机、间歇式混炼机等进行混炼。接着，使用公知的电线包覆用挤出机，在导体1的外周挤出并包覆聚氯乙烯树脂组合物，制造电线10。

使用所得的电线10，制造电缆20。具体来说，准备多根所得的电线10，并使用公知的绞合机将它们和介质4一起绞合，然后在其外侧卷绕上压卷带，之后再用公知的电线包覆用挤出机来挤出包覆护套3，制造电缆20。

（本实施方式的效果）

根据本实施方式，起到以下所示的1种或多种效果。

根据本实施方式，聚氯乙烯树脂组合物含有作为增塑剂的偏苯三酸酯、作为阻燃剂的锌含量为8质量%以上16质量%以下的脂肪酸锌盐、金属氢氧化物和煅烧粘土，并且它们分别以规定量含有。

通过使用规定锌含量的脂肪酸锌盐，可以在树脂燃烧时赋予阻燃性，同时可以在树脂的成型加工时赋予规定的耐热性。此外，通过使用金属氢氧化物和煅烧粘土作为阻燃剂，可以进一步提高阻燃性。并且，通过采用金属氢氧化物，可通过捕捉从氯乙烯树脂中脱离的氯化氢并抑制脱氯化氢反应而赋予规定的耐热性。此外，通过采用煅烧粘土，可通过吸附固定游离离子而提高电绝缘性。进一步，通过调整阻燃剂和增塑剂的含量，可以提高聚氯乙烯树脂组合物的耐寒性。

因此，根据本实施方式的构成，可以提供一种不含锑化合物且阻燃性、耐热性、耐寒性和电绝缘性的平衡优异的氯乙烯树脂组合物。

此外，根据本实施方式，电线具有由上述聚氯乙烯树脂组合物所构成的绝缘层。并且，电缆捆绑多根上述电线，并在其外周具有由上述聚氯乙烯树脂组合物所构成的护套。根据该构成，可以形成一种不含有害的锑化合物，并且阻燃性、耐热性、耐寒性和电绝缘性等特性的平衡优异的电线或电缆。

实施例

由以下的方法和条件，调整本发明实施例的阻燃性氯乙烯树脂组合物。这些实施例是本发明阻燃性氯乙烯树脂组合物的一个例子，本发明并不限定于这些实施例。

对聚氯乙烯树脂（聚合度：1300，TK1300，信越化学制）添加作为阻燃剂的月桂酸锌（锌含量：约14质量％，ZS-3，日东化成制）、作为阻燃剂的氢氧化铝（HIGILITEH42M，昭和电工制）、作为阻燃剂的煅烧粘土（SP#33，BASF制）、后述的复合稳定剂，并通过高速搅拌混合机（亨舍尔混合机）低速混合10秒左右。然后，向树脂组合物中每次少量并连续地添加作为增塑剂的偏苯三酸酯（TOTM，花王制），高速混合，将树脂温度提高至110℃，使其干透。在设定为160℃的混炼机中将其混炼5分钟，使实施例1的聚氯乙烯树脂组合物片材化。另外，作为增塑剂的TOTM是偏苯三酸和碳原子数为8的醇的酯。复合稳定剂使用将含有70质量%水滑石、7质量%硬脂酸钙、6质量%二苯甲酰甲烷、6质量%酚系抗氧剂、3质量%硫醚系抗氧剂、1质量%硬脂酸、4质量%二氧化硅、3质量%氢氧化钙的配合剂在高速混合机中分散所得的材料。

各自的添加量如表1所示，相对于调整的聚氯乙烯树脂组合物100质量%来说，氯乙烯树脂为58.0质量％，偏苯三酸酯为25.9质量％，复合稳定剂为2.15质量％，月桂酸锌为0.45质量%（换算为锌含量为0.063质量%），氢氧化铝为5.00质量%，煅烧粘土为8.50质量%。

[表1]

使用热压机将片材化的实施例1的树脂组合物在170℃下预热3分钟，然后一边以100kgf/cm²进行加压一边保持温度2分钟，再用5分钟冷却至室温，制造评价用片材（1mm厚，2mm厚）。

将片材化的实施例1的树脂组合物裁剪为2mm见方的颗粒，并用料筒温度设定为180℃、机头温度设定为185℃的40mm挤出机将其挤出并包覆在导体上，制造实施例1的电线。导体使用外径为0.94mm的镀锡铜线（绞合26根外径为0.16mm的芯线），并且包覆厚度为0.81mm，包覆后的外径为2.56mm。

对所得的实施例1的电线，评价耐热性、耐寒性、电绝缘性、挤出成型性和阻燃性。各自的评价方法如下说明。

（耐热性）

对于电线的耐热性，按照JISK6723对制造的电线进行加热前后的拉伸试验。加热温度在考虑UL标准对105℃额定电线的要求时设为136℃，在考虑成型加工时的热负荷时设为150℃。对于136℃时的耐热性，按照UL标准，以加热168小时后的拉伸强度残率为70%以上并且伸长残率为65%以上的情况为合格。对于150℃时的耐热性，以加热200小时后的伸长残率为50%以上的情况为合格。

（耐寒性）

对于电线的耐寒性，按照JISK6723（6.6项的耐寒性试验中的6.6.1装置、6.6.2操作）对制造的电线测定脆化温度，并以-10℃以下为合格。

（电绝缘性）

按照JISK6723（6.8项的体积电阻率试验中的6.8.1测定器和电极、6.8.2试验片和试验片的厚度的测定），测定30℃下的体积电阻率，并以1×10¹⁴Ω·cm以上为合格。

（挤出成型性）

在料筒温度180℃、机头温度185℃、线速400m/分钟下挤出操作12小时的上述电线包覆挤出，并将不存在因烧焦（变色）、外观异常而导致的凸起（コブ）检测错误、火花试验器错误者记作合格。

（阻燃性）

对制造的电线实施UL标准的VW-1试验，当10根中的10根都满足标准时记作合格。

（实施例2～7）

在实施例2～7中，如表1所示，改变实施例1中的增塑剂、阻燃剂的含量，增塑剂、硬脂酸锌的种类，并和实施例1同样地调整聚氯乙烯树脂组合物，制造电线。另外，使用硬脂酸锌（锌含量：约10.7质量%，Zn－St，日东化成制）作为种类不同的脂肪酸锌盐。此外，使用偏苯三酸三正辛酯（n－TOTM，花王制）作为种类不同的增塑剂。

和实施例1同样地测定实施例2～7的电线特性，结果如表1所示，耐热性、耐寒性、电绝缘性、挤出成型性和阻燃性的任一评价项目都是合格的。

（比较例1、2）

在比较例1和2中，如表2所示，主要是在使用褐煤酸锌（锌含量：约7质量%，Zs-8，日东化成制）、辛酸锌（锌含量：约22质量%，和光纯药制）作为脂肪酸锌盐的方面与实施例7不同。对于除此之外的方面，和实施例7同样地调整氯乙烯树脂组合物，制造电线。并且和实施例7同样地评价电线的特性。

[表2]

在比较例1中，使用褐煤酸锌（锌含量：约7质量%），并使其含量为0.88质量%，从而使其锌含量和实施例7的树脂组合物的锌含量（0.063质量%）相同。对制造的电线特性进行测定，结果耐热性和阻燃性不充分。

在比较例2中，使用辛酸锌（锌含量：约22质量%），并使其含量为0.34质量%，从而使其锌含量和实施例7的树脂组合物的锌含量（0.063质量%）相同。对制造的电线特性进行测定，结果阻燃性不充分。其原因可以认为是由于碳化层在低温区域中形成，而在燃烧区域中碳化层产生脆化。

（比较例3、4）

在比较例3和4中，如表3所示，主要是在使用锡酸锌（锌含量：约23质量%，水沢化学制）或硼酸锌（锌含量：约30质量%，水沢化学制）代替作为阻燃剂的脂肪酸锌盐的方面不同。对于除此之外的方面，和实施例2或4同样地调整氯乙烯树脂组合物，制造电线。并且和实施例1同样地评价电线的特性。

[表3]

在比较例3中，使用硼酸锌，并使其含量为0.05质量%（锌含量为0.015质量%），从而使其锌含量和实施例4的树脂组合物的锌含量（0.014质量%）相等。

对制造的电线特性进行测定，结果阻燃性不充分。虽然比较例3中使用了硼酸锌作为阻燃剂，但由于其含量少，因此虽然可以得到规定的耐热性，但由于在燃烧温度区域中因为脱氯化氢反应导致碳化层无法高效地形成，因此无法获得充分的阻燃性。

在比较例4中，并用了锡酸锌和硼酸锌，并使锡酸锌的含量为0.03质量%，硼酸锌的含量为0.12质量%（锌含量为0.045质量%），从而使其锌含量和实施例2的树脂组合物的锌含量（0.041质量%）相等。

对制造的电线特性进行测定，结果150℃的耐热性不充分。由于比较例4中使用了锡酸锌和硼酸锌作为阻燃剂，并且其含量多，因此可以得到规定的阻燃性，然而由于在成型加工温度区域中也产生了脱氯化氢反应，因此耐热性变差。

（比较例5、6）

在比较例5和6中，如表4所示，主要是在使脂肪酸锌盐的含量落在本发明的范围外的方面不同。对于除此之外的方面，和实施例2或3同样地调整氯乙烯树脂组合物，制造电线。并且和实施例1同样地评价电线的特性。

[表4]

在比较例5中，使月桂酸锌的含量为1.0质量％，树脂组合物中的锌含量为0.141质量%。对制造的电线特性进行测定，结果150℃的耐热性不充分。

此外，在比较例6中，使硬脂酸锌的含量为0.05质量%，树脂组合物中的锌含量为0.005质量%。对制造的电线特性进行测定，结果挤出成型性和阻燃性不充分。

（比较例7～12）

在比较例7～12中，如表5所示，除了使增塑剂、金属氢氧化物或煅烧粘土的含量落在本发明的范围外之外，和实施例1同样地调整氯乙烯树脂组合物，制造电线。并且和实施例1同样地评价电线的特性。

[表5]

在比较例7中，使增塑剂的含量多于30质量%，为31.4质量%。比较例7中，由于组合物中可燃成分多，因此阻燃性不充分。

另一方面，在比较例8中，使增塑剂的含量不到20质量％，为19.8质量%。在比较例8中，耐寒性和挤出成型性不充分。

在比较例9中，使金属氢氧化物的含量不到5质量％，为4.2质量%。在比较例9中，由于燃烧时的吸热作用不足，因此阻燃性不充分。

另一方面，在比较例10中，使金属氢氧化物的含量多于15质量%，为15.6质量%。在比较例10中，由于形成的碳化层脆弱，因此阻燃性不充分。

在比较例11中，使煅烧粘土的含量不到5质量%，为4.2质量%。在比较例11中，电绝缘性和阻燃性不充分。

另一方面，在比较例12中，使煅烧粘土的含量多于15质量％，为15.6质量%。在比较例12中，耐寒性不充分。

Claims (3)

1.一种聚氯乙烯树脂组合物，其特征在于，含有作为增塑剂的偏苯三酸酯以及阻燃剂，

作为所述阻燃剂，含有锌含量为8质量％以上16质量％以下的脂肪酸锌盐、金属氢氧化物和煅烧粘土，

相对于所述聚氯乙烯树脂组合物100质量％，所述增塑剂的含量为20质量％以上30质量％以下，所述脂肪酸锌盐的含量为0.1质量％以上0.6质量％以下，所述金属氢氧化物的含量为5质量％以上15质量％以下，所述煅烧粘土的含量为5质量％以上15质量％以下，

所述聚氯乙烯树脂组合物不含锑化合物。

2.一种电线，其特征在于，具有由权利要求1所述的聚氯乙烯树脂组合物所构成的绝缘层。

3.一种电缆，其特征在于，是捆绑多根电线并在其外周具有护套的电缆，并且至少所述护套是由权利要求1所述的聚氯乙烯树脂组合物所构成的。