CN108026339A - 阻燃性树脂组合物、使用该阻燃性树脂组合物的金属缆线、光纤缆线和成型品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包含由聚乙烯和酸改性聚烯烃构成的基础树脂、碳酸钙、氢氧化铝、有机硅化合物以及含脂肪酸化合物的阻燃性树脂组合物。在该阻燃性树脂组合物中，低密度聚乙烯的密度为912.4kg/m3以下，基础树脂中的聚乙烯的含有率为80质量％～99质量％，基础树脂中的酸改性聚烯烃的含有率为1质量％～20质量％，碳酸钙相对于基础树脂100质量份以10质量份～120质量份的比例进行配合，氢氧化铝相对于基础树脂100质量份以5质量份～150质量份的比例进行配合，有机硅化合物相对于基础树脂100质量份以1.5质量份～10质量份的比例进行配合，含脂肪酸化合物相对于基础树脂100质量份以5质量份～20质量份的比例进行配合。

Description

阻燃性树脂组合物、使用该阻燃性树脂组合物的金属缆线、光 纤缆线和成型品
技术领域
本发明涉及阻燃性树脂组合物、使用该阻燃性树脂组合物的金属缆线、光纤缆线和成型品。
背景技术
在缆线的被覆、缆线的外罩、管材、带材、包装材料、建材等中正在广泛使用所谓的生态材料。
作为这样的生态材料，已知有在聚烯烃树脂中添加了碳酸钙和氢氧化铝作为阻燃剂、并且添加了有机硅化合物和含脂肪酸化合物作为阻燃助剂的阻燃性树脂组合物(参照下述专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/111309号。
发明内容
然而，近年来，为了能够用于以缆线为代表的各种用途中，对阻燃性树脂组合物不仅要求阻燃性，还要求机械特性，耐候性和耐化学品性也优异。
但是，虽然上述专利文献1中记载的阻燃性树脂组合物具有优异的阻燃性，但在同时满足优异的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性的方面仍具有改善的余地。
因此，正在寻求能够同时满足优异的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性的阻燃性树脂组合物。
本发明是鉴于上述情况而进行的，目的在于提供能够同时满足优异的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性的阻燃性树脂组合物、使用该阻燃性树脂组合物的金属缆线、光纤缆线和成型品。
本发明人等为了解决上述课题而反复进行研究。其结果，本发明人等发现通过相对于由聚乙烯和酸改性聚烯烃构成的基础树脂将碳酸钙、氢氧化铝、有机硅化合物和含脂肪酸化合物分别以规定的比例进行配合，并且使基础树脂中的聚乙烯和酸改性聚烯烃的含有率分别为规定的比例，进一步使基础树脂中的聚乙烯的密度为特定的值以下，能够解决上述课题。
即本发明是一种阻燃性树脂组合物，包含由聚乙烯和酸改性聚烯烃构成的基础树脂、碳酸钙、氢氧化铝、有机硅化合物和含脂肪酸化合物，上述聚乙烯的密度为912.4kg/m3以下，上述基础树脂中的上述聚乙烯的含有率为80质量％～99质量％，上述基础树脂中的上述酸改性聚烯烃的含有率为1质量％～20质量％，上述碳酸钙相对于上述基础树脂100质量份以10质量份～120质量份的比例进行配合，上述氢氧化铝相对于上述基础树脂100质量份以5质量份～150质量份的比例进行配合，上述有机硅化合物相对于上述基础树脂100质量份以1.5质量份～10质量份的比例进行配合，上述含脂肪酸化合物相对于上述基础树脂100质量份以5质量份～20质量份的比例进行配合。
根据本发明的阻燃性树脂组合物，能够同时满足优异的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性。
应予说明，本发明人等对于在本发明的阻燃性树脂组合物中得到上述效果的理由推测如下。
即，在阻燃性树脂组合物中含有氢氧化铝时，氢氧化铝以阻燃性树脂组合物的燃烧初期的相对低温发生脱水吸热。由此，抑制阻燃性树脂组合物中的基础树脂的温度上升和着火，或者阻碍继续燃烧。另外在阻燃性树脂组合物中含有碳酸钙、氢氧化铝、有机硅化合物和含脂肪酸化合物时，当阻燃性树脂组合物燃烧时，在基础树脂的表面主要形成由碳酸钙、氢氧化铝、有机硅化合物、含脂肪酸化合物和它们的分解物构成的阻隔层，抑制基础树脂的燃烧。因此，认为通过燃烧时的脱水吸热与阻隔层的形成这2种阻燃作用的协同效果，从而确保优异的阻燃性。另外，通过使用密度为912.4kg/m3以下的聚乙烯作为基础树脂中含有的聚乙烯，能够提高聚乙烯中的碳酸钙和氢氧化铝的接受性。因此，认为即使碳酸钙和氢氧化铝的配合量增加，也确保优异的机械特性和耐候性。此外，认为通过在基础树脂中含有酸改性聚烯烃，从而低密度聚乙烯与碳酸钙和氢氧化铝的密合性提高，确保优异的耐化学品性。
在上述阻燃性树脂组合物中，上述聚乙烯的密度优选为905.3kg/m3以下。
该情况下，与聚乙烯的密度超过905.3kg/m3的情况相比，在阻燃性树脂组合物中得到更优异的耐候性。
在上述阻燃性树脂组合物中，上述酸改性聚烯烃优选为马来酸酐改性聚烯烃。
该情况下，与酸改性聚烯烃为除了马来酸酐改性聚烯烃以外的酸改性聚烯烃的情况相比，机械特性优异。
在上述阻燃性树脂组合物中，上述氢氧化铝优选相对于上述基础树脂以5质量份～100质量份的比例进行配合。
该情况下，与相对于基础树脂100质量份的氢氧化铝的配合比例偏离上述范围的情况相比，在阻燃性树脂组合物中，得到更优异的阻燃性和机械特性。
在上述阻燃性树脂组合物中，上述有机硅化合物优选为硅橡胶。
该情况下，与有机硅化合物为除硅橡胶以外的有机硅化合物的情况相比，不易发生起霜。
在上述阻燃性树脂组合物中，上述含脂肪酸化合物优选为硬脂酸镁。
该情况下，与脂肪族含有化合物为除硬脂酸镁以外的含脂肪酸化合物的情况相比，能够以较少的添加量得到更优异的阻燃性。
在上述阻燃性树脂组合物中，上述含脂肪酸化合物优选相对于上述基础树脂以7质量份～20质量份的比例进行配合。
该情况下，与相对于基础树脂100质量份的含脂肪酸化合物的配合比例偏离上述范围的情况相比，在阻燃性树脂组合物中，得到更优异的阻燃性。
另外，本发明为一种金属缆线，具备金属导体、和被覆上述金属导体的绝缘体，上述绝缘体由上述的阻燃性树脂组合物构成。
此外，本发明为一种光纤缆线，其具备光纤、和被覆上述光纤的绝缘体，上述绝缘体由上述的阻燃性树脂组合物构成。
另外，本发明是一种由上述阻燃性树脂组合物构成的成型品。
根据本发明的成型品，能够同时满足优异的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性。
应予说明，在本发明中，聚乙烯由密度不同的多种聚乙烯的混合物构成时，其密度是指将对各聚乙烯由下式算出的值X合计而得的值。
X＝聚乙烯的密度×混合物中的聚乙烯的含有率(单位：质量％)
根据本发明，提供能够同时满足优异的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性阻燃性树脂组合物、使用该阻燃性树脂组合物的金属缆线、光纤缆线和成型品。
附图说明
图1是表示本发明的金属缆线的一个实施方式的部分侧面图。
图2是图1的沿II-II线的截面图。
图3是表示本发明的光纤缆线的一个实施方式的截面图。
具体实施方式
以下，使用图1和图2对本发明的实施方式进行详细说明。
[缆线]
图1是表示本发明的金属缆线的一个实施方式的部分侧面图。图2是图1的沿II-II线的截面图。如图1和图2所示，作为金属缆线的圆形缆线10具备绝缘电线4、和作为被覆绝缘电线4的绝缘体的管状的外罩3。而且，绝缘电线4具备作为金属导体的内部导体1、和被覆内部导体1的管状的绝缘体2。即，在圆形缆线10中，管状的外罩3间接地被覆内部导体1。
这里，管状的绝缘体2和外罩3由阻燃性树脂组合物构成，该阻燃性树脂组合物包含由聚乙烯和酸改性聚烯烃构成的基础树脂、碳酸钙、氢氧化铝、有机硅化合物和含脂肪酸化合物。在该阻燃性树脂组合物中，聚乙烯的密度为912.4kg/m3以下，基础树脂中的聚乙烯的含有率为80质量％～99质量％，基础树脂中的酸改性聚烯烃的含有率为1质量％～20质量％。另外，碳酸钙相对于基础树脂100质量份以10质量份～120质量份的比例进行配合，氢氧化铝相对于基础树脂100质量份以5质量份～150质量份的比例进行配合，有机硅化合物相对于基础树脂100质量份以1.5质量份～10质量份的比例进行配合，含脂肪酸化合物相对于基础树脂100质量份以5质量份～20质量份的比例进行配合。
由上述阻燃性树脂组合物构成的绝缘体2和外罩3能够同时满足优异的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性。
[缆线的制造方法]
接下来，对上述的圆形缆线10的制造方法进行说明。
＜金属导体＞
首先，准备作为金属导体的内部导体1。内部导体1可以仅由1根裸线构成，也可以捆起多根裸线而构成。另外，内部导体1对导体直径、导体的材质等没有特别限定，可以根据用途而适当地决定。
＜阻燃性树脂组合物＞
另一方面，准备上述阻燃性树脂组合物。如上所述，阻燃性树脂组合物包含由聚乙烯和酸改性聚烯烃构成的基础树脂、碳酸钙、氢氧化铝、有机硅化合物和含脂肪酸化合物。
(1)基础树脂
如上所述，基础树脂由聚乙烯和酸改性聚烯烃构成。即，基础树脂中的聚乙烯的含有率和酸改性聚烯烃的含有率的合计为100质量％。
聚乙烯的密度为912.4kg/m3以下。这里，由于使聚乙烯的密度为912.4kg/m3以下时，与密度大于912.4kg/m3的情况相比，聚乙烯中的碳酸钙和氢氧化铝的接受性提高，在阻燃性树脂组合物中得到更优异的机械特性和耐候性。聚乙烯的密度优选为905.3kg/m3以下。该情况下，与聚乙烯的密度超过905.3kg/m3的情况相比，机械特性和耐候性更优异。其中，低密度聚乙烯的密度优选为890.8kg/m3以上。该情况下，与聚乙烯的密度小于890.8kg/m3的情况相比，耐磨损性更优异。聚乙烯的密度更优选为895kg/m3以上。该情况下，与聚乙烯的密度小于895kg/m3的情况相比，在阻燃性树脂组合物中得到更优异的耐候性。聚乙烯的密度进一步优选为900kg/m3以上。
聚乙烯可以为直链状聚乙烯、支链状聚乙烯或它们的混合物。其中，由于容易成型加工，因而优选聚乙烯含有直链状聚乙烯。
聚乙烯可以仅由1种聚乙烯构成，也可以由密度不同的多种聚乙烯的混合物构成。聚乙烯由密度不同的聚乙烯的混合物构成时，即使混合物中的一部分聚乙烯具有大于912.4kg/m3的密度，但只要作为混合物整体的密度为912.4kg/m3以下即可。
基础树脂中的酸改性聚烯烃的含有率为1质量％～20质量％。该情况下，与基础树脂中的酸改性聚烯烃的含有率小于1质量％的情况相比，聚乙烯与碳酸钙和氢氧化铝的密合性进一步提高，在阻燃性树脂组合物中长期得到更优异的耐化学品性。另外，与基础树脂中的酸改性聚烯烃的含有率大于20质量％的情况相比，阻燃性树脂组合物的挤出后的外观更良好。基础树脂中的酸改性聚烯烃的含有率优选为5质量％～15质量％，更优选为7质量％～12质量％。
酸改性聚烯烃是将聚烯烃用酸或酸酐改性而成的。作为聚烯烃，例如可举出含有乙烯单元的聚烯烃和含有丙烯单元的聚烯烃等。作为聚烯烃，优选含有乙烯单元的聚烯烃。作为含有乙烯单元的聚烯烃，例如可举出聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物等乙烯-α-烯烃共聚物等。另外，含有丙烯单元的聚烯烃为含有丙烯单元、不含有乙烯单元的聚烯烃，作为这样的含有丙烯单元的聚烯烃，例如可举出聚丙烯等。作为酸，例如可举出丙烯酸和甲基丙烯酸等，作为酸酐，例如可举出马来酸酐和羧酸酐等。作为酸改性聚烯烃，例如可举出乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和马来酸酐改性聚烯烃等。其中，作为酸改性聚烯烃，优选马来酸酐改性聚烯烃。该情况下，与酸改性聚烯烃为除马来酸酐改性聚烯烃以外的酸改性聚烯烃的情况相比，机械特性优异。作为马来酸酐改性聚烯烃，优选马来酸酐改性聚乙烯。
(2)碳酸钙
碳酸钙可以为重质碳酸钙或轻质碳酸钙中的任一种。
碳酸钙相对于基础树脂100质量份以10质量份～120质量份的比例进行配合。该情况下，与相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例小于10质量份的情况相比，能够使阻燃性树脂组合物的燃烧时的有机硅化合物的成炭(char，壳)更牢固，得到更优异的阻燃性，并且还能够充分抑制有机硅化合物和含脂肪酸化合物的渗出。另外与相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例大于120质量份的情况相比，在阻燃性树脂组合物中得到更优异的阻燃性，并且得到更优异的机械特性和耐候性。
相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例优选为20质量份以上。该情况下，与相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例小于20质量份的情况相比，得到更优异的阻燃性。相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例更优选为30质量份以上。
另外，相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例优选为80质量份以下。该情况下，与相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例超过80质量份的情况相比，得到更优异的阻燃性。相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例更优选为70质量份以下，进一步优选为50质量份以下。
相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例进一步优选为20～80质量份。该情况下，与相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例偏离上述范围的情况相比，在阻燃性树脂组合物中得到更加优异的阻燃性。相对于基础树脂100质量份的碳酸钙的配合比例更优选为30～50质量份。
(3)氢氧化铝
氢氧化铝相对于基础树脂100质量份以5质量份～150质量份的比例进行配合。该情况下，与相对于基础树脂100质量份的氢氧化铝的配合比例小于5质量份的情况相比，能够通过氢氧化铝的吸热反应而抑制蔓延燃烧，因此在阻燃性树脂组合物中得到更优异的阻燃性。另外，与相对于基础树脂100质量份的氢氧化铝的配合比例大于150质量份的情况相比，在阻燃性树脂组合物中得到更优异的机械特性和耐候性。
相对于基础树脂100质量份的氢氧化铝的配合比例优选为20质量份以上。相对于基础树脂100质量份的氢氧化铝的配合比例为上述范围内时，与配合比例小于20质量份的情况相比，在阻燃性树脂组合物中得到更优异的阻燃性。相对于基础树脂100质量份的氢氧化铝的配合比例更优选为40质量份以上，进一步优选为50质量份以上。
另外，相对于基础树脂100质量份的氢氧化铝的配合比例优选为100质量份以下。该情况下，与相对于基础树脂100质量份的氢氧化铝的配合比例超过100质量份的情况相比，阻燃性、机械特性和耐候性更优异。相对于基础树脂100质量份的氢氧化铝的配合比例更优选为80质量份以下，进一步优选为70质量份以下。
(4)有机硅化合物
有机硅化合物作为阻燃助剂发挥功能，作为有机硅化合物，可举出聚有机硅氧烷等。这里，聚有机硅氧烷以硅氧烷键为主链在侧链具有有机基团，作为有机基团，例如可举出甲基、乙烯基、乙基、丙基和苯基等。具体而言，作为聚有机硅氧烷，例如可举出二甲基聚硅氧烷、甲基乙基聚硅氧烷、甲基辛基聚硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷和甲基(3,3,3-三氟丙基)聚硅氧烷等。聚有机硅氧烷可以以有机硅油、有机硅粉末、硅橡胶或有机硅树脂的形态使用。其中，聚有机硅氧烷优选以硅橡胶的形态使用。该情况下，不易发生起霜。
如上所述，有机硅化合物相对于基础树脂100质量份以1.5质量份～10质量份的比例进行配合。该情况下，与相对于基础树脂100质量份的有机硅化合物的配合比例小于1.5质量份的情况相比，在阻燃性树脂组合物中得到更优异的阻燃性。另外，与相对于基础树脂100质量份的有机硅化合物的配合比例大于10质量份的情况相比，有机硅化合物容易均等地混杂到基础树脂中，不易发生部分产生块的情况，因此能够在阻燃性树脂组合物中更充分地抑制有机硅化合物的渗出，并且得到更优异的耐候性。
相对于基础树脂100质量份的有机硅化合物的配合比例优选为5质量份以上。该情况下，与有机硅化合物的配合比例小于5质量份的情况相比，在阻燃性树脂组合物中得到更优异的阻燃性。但是，有机硅化合物的配合比例优选为7质量份以下。
有机硅化合物可以预先附着在碳酸钙和氢氧化铝中的至少一方的表面。该情况下，在阻燃性树脂组合物中不易发生有机硅化合物的偏析，阻燃性树脂组合物中的特性的均匀性进一步提高。
作为使有机硅化合物附着于碳酸钙和氢氧化铝中的至少一方的表面的方法，例如可以通过以下方式得到，即在碳酸钙和氢氧化铝中的至少一方中添加有机硅化合物进行混合，得到混合物后，将该混合物在40～75℃下干燥10～40分钟，利用亨舍尔混合机、雾化器(atomizer)等对已干燥的混合物进行粉碎。
(5)含脂肪酸化合物
含脂肪酸化合物作为阻燃助剂发挥功能。含脂肪酸化合物是指包含脂肪酸或其金属盐的化合物。这里，作为脂肪酸，例如使用碳原子数为12～28的脂肪酸。作为这样的脂肪酸，例如可举出月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、结核硬脂酸、油酸、亚油酸、花生四烯酸、山萮酸和褐煤酸。其中，作为脂肪酸，优选硬脂酸或结核硬脂酸，特别优选硬脂酸。该情况下，与使用除硬脂酸或结核硬脂酸以外的脂肪酸的情况相比，得到更优异的阻燃性。
含脂肪酸化合物优选为脂肪酸的金属盐。作为构成脂肪酸的金属盐的金属，可举出镁、钙、锌和铅等。作为脂肪酸的金属盐，优选硬脂酸镁。该情况下，与使用除硬脂酸镁以外的脂肪酸金属盐的情况相比，在阻燃性树脂组合物中以更少的添加量得到更优异的阻燃性。
如上所述，含脂肪酸化合物相对于基础树脂100质量份以5质量份～20质量份的比例进行配合。该情况下，与相对于基础树脂100质量份的含脂肪酸化合物的比例小于5质量份的情况相比，得到更优异的阻燃性。另外，与相对于基础树脂100质量份的含脂肪酸化合物的配合比例大于20质量份的情况相比，能够更充分地抑制含脂肪酸化合物的渗出，并且得到更优异的耐候性。
相对于基础树脂100质量份的含脂肪酸化合物的配合比例优选以7质量份以上进行配合。该情况下，与相对于基础树脂100质量份的含脂肪酸化合物的配合比例小于7质量份的情况相比，得到更优异的阻燃性。但是，相对于基础树脂100质量份的含脂肪酸化合物的配合比例优选为10质量份以下。
含脂肪酸化合物可以预先附着在碳酸钙和氢氧化铝中的至少一方的表面。该情况下，在阻燃性树脂组合物中不易进一步发生含脂肪酸化合物的偏析，阻燃性树脂组合物中的特性的均匀性进一步提高。此外，还可以使含脂肪酸化合物和有机硅化合物预先附着在碳酸钙和氢氧化铝中的至少一方的表面。该情况下，在阻燃性树脂组合物中不易进一步发生有机硅化合物和含脂肪酸化合物的偏析，阻燃性树脂组合物中的特性的均匀性进一步提高。
作为使有机硅化合物和含脂肪酸化合物附着在碳酸钙和氢氧化铝中的至少一方的表面的方法，例如可以通过以下方式得到，即在碳酸钙和氢氧化铝中的至少一方的表面添加有机硅化合物和含脂肪酸化合物进行混合，得到混合物后，将该混合物在40～75℃下干燥10～40分钟，利用亨舍尔混合机、雾化器等对已干燥的混合物进行粉碎。
上述阻燃性树脂组合物可以根据需要进一步含有抗氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、着色颜料、润滑剂等填充剂。
上述阻燃性树脂组合物可以通过对由聚乙烯和酸改性聚烯烃构成的基础树脂、碳酸钙、氢氧化铝、有机硅化合物和含脂肪酸化合物等进行混炼而得到。混炼可以利用例如班伯里密炼机、转鼓式混合机、加压捏合机、混炼挤出机、双轴挤出机、混合辊等混炼机进行。此时，从提高有机硅化合物的分散性的观点考虑，可以将低密度聚乙烯中的一部分和有机硅化合物混炼，将得到的母料(MB)与剩余的基础树脂、含脂肪酸化合物、氢氧化铝和碳酸钙等混炼。
接下来，用上述阻燃性树脂组合物被覆内部导体1。具体而言，使用挤出机对上述的阻燃性树脂组合物进行熔融混炼，形成管状的挤出物。然后，将该管状挤出物连续地被覆在内部导体1上。由此得到绝缘电线4。
＜外罩＞
最后，准备1根如上所述得到的绝缘电线4，将该绝缘电线4用作为使用上述的阻燃性树脂组合物制作的绝缘体的外罩3被覆。外罩3为所谓的护套，用于保护绝缘体2免于物理或化学损伤。
如上得到圆形缆线10。
[成型品]
本发明为由上述的阻燃性树脂组合物构成的成型品。
该成型品能够同时满足优异的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性。
上述成型品可以通过注塑成型法、挤出成型法等一般的成型法而得到。
本发明不限定于上述实施方式。例如在上述实施方式中作为金属缆线，使用具有1根绝缘电线4的圆形缆线10，但本发明的金属缆线不限定于圆形缆线，也可以为在外罩3的内侧具有2根以上绝缘电线4的缆线。另外，在外罩3与绝缘电线4之间可以设置由聚丙烯等构成的树脂部。
另外，在上述实施方式中，绝缘电线4的绝缘体2和外罩3由上述的阻燃性树脂组合物构成，也可以绝缘体2由通常的绝缘树脂构成，仅外罩3由上述的阻燃性树脂组合物构成。此外，绝缘体2并不一定是必需的，可以省略。
此外，在上述实施方式中构成绝缘电线4的绝缘体2和外罩3的阻燃性树脂组合物也可以用作具备光纤、和被覆光纤的绝缘体(外罩)的光纤缆线的外罩。例如图3是表示作为本发明的光纤缆线的一个实施方式的室内型光纤缆线的截面图。如图3所示，室内型光纤缆线20具备2根张力元件22、23和光纤24以及被覆它们的护套25。这里，光纤24以贯通护套25的方式设置。这里，护套25由在上述实施方式中构成绝缘电线4的绝缘体2和外罩3的阻燃性树脂组合物构成。
此外，本发明的阻燃性树脂组合物不仅可以用于上述的金属缆线和光纤缆线的绝缘体，还可以用于管材、带材、包装材料、建材等要求阻燃性的各种的用途。
实施例
以下，举出实施例和比较例对本发明的内容进行更具体的说明，但本发明不限定于以下的实施例。
(实施例1～21和比较例1～10)
将聚乙烯(以下，称为“聚乙烯A”)、酸改性聚烯烃、有机硅母料(有机硅MB)、含脂肪酸化合物、碳酸钙、氢氧化铝、抗氧化剂和抗紫外线劣化剂按表1～6中示出的配合量进行配合，利用班伯里密炼机在160℃下混炼15分钟，得到阻燃性树脂组合物。这里，有机硅MB为聚乙烯(以下，称为“聚乙烯B”)和硅橡胶的混合物。应予说明，在表1～6中，各配合成分的配合量的单位为质量份。另外，在表1～6中，聚乙烯A的配合量和酸改性聚烯烃的配合量的合计并不为100质量份，但基础树脂中的聚乙烯由聚乙烯A和有机硅MB中的聚乙烯B的混合物构成，如果将聚乙烯A的配合量和有机硅MB中的聚乙烯B的配合量合计，则其合计为100质量份。
＜密度＞
在实施例1～21和比较例1～10的阻燃性树脂组合物中，基础树脂中的聚乙烯的密度由下述式求出。将结果示于表1～6。
基础树脂中的聚乙烯的密度(kg/m3)＝聚乙烯A的密度(kg/m3)×混合物中的聚乙烯A的含有率(质量％)+聚乙烯B的密度(kg/m3)×混合物中的聚乙烯B的含有率(质量％)
作为上述聚乙烯A、酸改性聚烯烃、有机硅MB、含脂肪酸化合物、碳酸钙、氢氧化铝、抗氧化剂和抗紫外线劣化剂，具体而言，使用下述物质。
(1)聚乙烯A
PE1：直链状聚乙烯：宇部丸善聚乙烯公司制，密度904kg/m3
PE2：直链状聚乙烯：Prime Polymer公司制，密度890kg/m3
PE3：直链状聚乙烯：住友化学公司制，密度912kg/m3
PE4：直链状聚乙烯：住友化学公司制，密度920kg/m3
(2)酸改性聚烯烃
马来酸酐改性聚乙烯：三井化学公司制
马来酸酐改性聚丙烯：三井化学公司制
乙烯-丙烯酸乙酯共聚物：Japan Polyethylene公司制
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物：DU PONT-MITSUI POLYCHEMICALS公司制
(3)有机硅MB：信越化学工业公司制
(含有50质量％硅橡胶和50质量％聚乙烯B(密度915kg/m3))
(4)碳酸钙：日东粉化工业公司制
(5)氢氧化铝：日本轻金属公司制
(6)含脂肪酸化合物
硬脂酸镁：ADEKA公司制
硬脂酸锌：日油公司制
硬脂酸钙：堺化学公司制
硬脂酸：日油公司制
山萮酸：日油公司制
褐煤酸：Clariant Japan公司制
(7)抗氧化剂
受阻酚系抗氧化剂：BASF公司制
(8)抗紫外线劣化剂
受阻胺系光稳定剂：SUNCHEMICAL公司制
[特性评价]
对如上所述得到的实施例1～21和比较例1～10的阻燃性树脂组合物进行阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性的评价。
应予说明，阻燃性使用实施例1～21和比较例1～10的阻燃性树脂组合物如下制作光纤缆线，对该光纤缆线进行评价。
(阻燃性评价用光纤缆线的制作)
将实施例1～21和比较例1～10的阻燃性树脂组合物投入到单轴挤出机(25mmφ挤出机，Marth Seiki公司制)中进行混炼，从该挤出机中挤出管状的挤出物，以短径为1.8mm、长径为2.6mm的方式被覆在光纤芯线1芯上。由此制作光纤缆线。
＜阻燃性＞
对如上所述得到的10根的光纤缆线进行依照IEC 60332-1的一条垂直燃烧试验。然后，将10根光纤缆线中的自然熄灭的光纤缆线的比例作为合格率(单位：％)基于下述式进行计算，将该合格率作为阻燃性的评价指标。
合格率(％)＝100×自然熄灭的光纤缆线的根数/进行试验的光纤缆线的总数(10根)
将结果示于表1～6。应予说明，在表1～6中，一并记载燃烧时间。这里，燃烧时间为10根光纤缆线的燃烧时间的平均值。另外，阻燃性的合格标准如下。
(合格标准)合格率为100％
＜机械特性＞
对于机械特性，使用实施例1～21和比较例1～10的阻燃性树脂组合物制作依照JIS K6251的3号哑铃试验片，对该3号哑铃试验片进行评价。具体而言，准备5个上述的3号哑铃试验片，对这5个3号哑铃试验片根据JIS C3005进行拉伸试验，将测定的断裂强度和伸长率作为机械特性的指标。将结果示于表1～6。应予说明，拉伸强度和伸长率的合格标准如下所述。另外，拉伸试验以拉伸速度200mm/min、标线间距离20mm的条件进行。
(合格标准)拉伸强度为10MPa以上且伸长率为500％以上
＜耐候性＞
对于耐候性，使用实施例1～21和比较例1～10的阻燃性树脂组合物制作与在机械特性的评价中使用的3号哑铃试验片相同的3号哑铃试验片，对该3号哑铃试验片进行评价。具体而言，首先，准备5个上述的3号哑铃试验片，对这5个3号哑铃试验片进行促进耐候性(S-UV)试验。此时，S-UV试验使用金属卤化物灯式耐候性试验机进行，试验条件如下。
(试验条件)
黑色面板温度：63℃
照射强度：0.53kW/h
照射波长：300-400nm
照射时间：100小时
然后，对S-UV试验后的5个哑铃试验片与在评价机械特性时进行的拉伸试验同样地进行拉伸试验，测定拉伸断裂强度和拉伸伸长率。此时，将5个哑铃试验片的拉伸断裂强度和拉伸伸长率的平均值分别作为拉伸断裂强度和拉伸伸长率的值。接着，算出相对于S-UV试验前的拉伸断裂强度的S-UV试验后的拉伸断裂强度的比率(保留率)作为强度保留率。另外，算出相对于S-UV试验前的拉伸伸长率的S-UV试验后的拉伸伸长率的比率(保留率)作为伸长保留率。然后，将强度保留率和伸长保留率作为耐候性的指标。将结果示于表1～6。应予说明，耐候性的合格标准如下。
(合格标准)强度保留率为75％以上且伸长保留率为60％以上
＜耐化学品性＞
对于耐化学品性，使用实施例1～21和比较例1～10的阻燃性树脂组合物制作具有13mm×40mm×3mm(厚度)的尺寸的片材，对该片材进行评价。具体而言，首先，准备10张上述的片材，对这10张片材进行依据ASTM D1693的耐环境应力开裂试验。具体而言，准备表面活性剂(商品名“Antarlock CO-650”，五协工业公司制)的10质量％水溶液并调整为50℃，使片材浸渍于该水溶液，放置50天。然后，通过目视观察试验后的片材中有无龟裂。然后，根据该片材中有无龟裂来评价耐化学品性。将结果示于表1～6。耐化学品性的合格标准如下。
(合格标准)在全部10张片材中看不到龟裂
应予说明，在表1～6中，合格时标记为“○”，不合格时，即10张片材中的一部分看到了龟裂时标记为“×”。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
根据表1～6中示出的结果，可知实施例1～21的阻燃性树脂组合物的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性达到了合格标准。与此相对，比较例1～10的阻燃性树脂组合物的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性中的至少一项未达到合格标准。
因此，确认了本发明的阻燃性树脂组合物能够同时满足优异的阻燃性、机械特性、耐候性和耐化学品性。
符号说明
1…内部导体(金属导体)
2…绝缘体
3…外罩(绝缘体)
4…绝缘电线
10…圆形缆线(金属缆线)
20…室内型光纤缆线
24…光纤
25…护套(绝缘体)

Claims (10)

1.一种阻燃性树脂组合物，包含由聚乙烯和酸改性聚烯烃构成的基础树脂、碳酸钙、氢氧化铝、有机硅化合物以及含脂肪酸化合物，
所述聚乙烯的密度为912.4kg/m3以下，
所述基础树脂中的所述聚乙烯的含有率为80质量％～99质量％，
所述基础树脂中的所述酸改性聚烯烃的含有率为1质量％～20质量％，
所述碳酸钙相对于所述基础树脂100质量份以10质量份～120质量份的比例进行配合，
所述氢氧化铝相对于所述基础树脂100质量份以5质量份～150质量份的比例进行配合，
所述有机硅化合物相对于所述基础树脂100质量份以1.5质量份～10质量份的比例进行配合，
所述含脂肪酸化合物相对于所述基础树脂100质量份以5质量份～20质量份的比例进行配合。
2.根据权利要求1所述的阻燃性树脂组合物，其中，所述聚乙烯的密度为905.3kg/m3以下。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃性树脂组合物，其中，所述酸改性聚烯烃为马来酸酐改性聚烯烃。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的阻燃性树脂组合物，其中，所述氢氧化铝相对于所述基础树脂以5质量份～100质量份的比例进行配合。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的阻燃性树脂组合物，其中，所述有机硅化合物为硅橡胶。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的阻燃性树脂组合物，其中，所述含脂肪酸化合物为硬脂酸镁。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的阻燃性树脂组合物，其中，所述含脂肪酸化合物相对于所述基础树脂以7质量份～20质量份的比例进行配合。
8.一种金属缆线，具备金属导体和被覆所述金属导体的绝缘体，
所述绝缘体由权利要求1～7中任一项所述的阻燃性树脂组合物构成。
9.一种光纤缆线，具备光纤和被覆所述光纤的绝缘体，
所述绝缘体由权利要求1～8中任一项所述的阻燃性树脂组合物构成。
10.一种成型品，由权利要求1～7中任一项所述的阻燃性树脂组合物构成。
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