JP2007254536A - Phosphorus-free, highly flame-retardant, highly strong non-halogen resin composition and insulated electric wire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、難燃性、特に垂直難燃レベルに優れた無リン高難燃高強度ノンハロゲン樹脂組成物及び絶縁電線に関するものである。 The present invention relates to a phosphorus-free high flame-retardant high-strength non-halogen resin composition and an insulated wire excellent in flame retardancy, particularly in a vertical flame-retardant level.
近年、ポリ塩化ビニルやハロゲン系難燃剤を使用しない環境負荷の小さなノンハロゲン難燃性電線・ケーブルは、いわゆるエコ電線・ケーブルとして急速に普及している。これらのノンハロゲン難燃電線・ケーブルでは、電線の絶縁体としてポリオレフィンに水酸化マグネシクムをはじめとするノンハロゲン難燃剤を多量に混和した樹脂組成物が用いられているのが一般的である。 In recent years, non-halogen flame retardant electric wires and cables that do not use polyvinyl chloride or halogen-based flame retardants and have a low environmental load are rapidly spreading as so-called eco electric wires and cables. In these non-halogen flame retardant electric wires and cables, a resin composition in which a large amount of a non-halogen flame retardant such as magnesium hydroxide is mixed with polyolefin is generally used as an electric wire insulator.
しかし、水酸化マグネシウムをはじめとするノンハロゲン難燃剤で難燃化した電線は、例えばUL規格におけるVW−1のような垂直難燃試験に合格するためには、極めて多量のノンハロゲン難燃剤を混和する必要があり、このため、機械的強度が大幅に低下する問題がある。一方、赤リンなどの難燃助剤を加え、ノンハロゲン難燃剤を減量する方法もあるが、赤リンは燃焼時に有害なホスフィンを発生したり、廃却時にはリン酸を生成し地下水脈を汚染する懸念が指摘されることから、最近では使用を控える傾向にある。 However, an electric wire flame-retarded with a non-halogen flame retardant such as magnesium hydroxide is mixed with a very large amount of a non-halogen flame retardant in order to pass a vertical flame test such as VW-1 in the UL standard. Therefore, there is a problem that the mechanical strength is greatly reduced. On the other hand, there are methods to reduce the amount of non-halogen flame retardants by adding a flame retardant aid such as red phosphorus, but red phosphorus generates harmful phosphine during combustion, and generates phosphoric acid during disposal to contaminate groundwater veins. There is a tendency to refrain from using it recently because concerns are pointed out.
これらのことから、難燃性に優れた無リンノンハロゲン難燃電線の開発が要求されていた。
そこで、本発明の目的は、高難燃、高強度の無リンタイプのノンハロゲン樹脂組成物及び絶縁電線を提供することにある。
For these reasons, development of a phosphorus-free and halogen-free flame retardant wire excellent in flame retardancy has been required.
Then, the objective of this invention is providing the highly flame-retardant and high intensity | strength phosphorus-free type halogen-free resin composition and an insulated wire.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、ポリエステル系樹脂100重量部に対し、1,3,5トリアジン誘導体を5〜100重量部混和してなる組成物において、該ポリエステル系樹脂が、ポリブチレンテレフタレート60〜95重量%、ポリブチレンテレフタレート−ポリエーテルブロック共重合体5〜40重量%の混合樹脂であることを特徴とする無リン高難燃高強度ノンハロゲン樹脂組成物である。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2の発明は、ポリブチレンテレフタレート−ポリエーテルブロック共重合体が、化1 In the invention of claim 2, the polybutylene terephthalate-polyether block copolymer is
からなる請求項1記載の無リン高難燃高強度ノンハロゲン樹脂組成物である。
The phosphorus-free high flame-retardant high-strength non-halogen resin composition according to
請求項3の発明は、ポリブチレンテレフタレート−ポリエーテルブロック共重合体が、化2 In the invention of claim 3, the polybutylene terephthalate-polyether block copolymer is
からなる請求項1記載の無リン高難燃高強度ノンハロゲン樹脂組成物である。
The phosphorus-free high flame-retardant high-strength non-halogen resin composition according to
請求項4の発明は、請求項1〜3いずれかに記載の組成物を、導体上に被覆して成ることを特徴とする無リン高難燃高強度ノンハロゲン絶縁電線である。 A fourth aspect of the present invention is a phosphorus-free, highly flame-retardant, high-strength non-halogen insulated electric wire comprising a conductor coated with the composition according to any one of the first to third aspects.
本発明によれば、VW−1レベルの高難燃性を有する無リン高難燃高強度ノンハロゲン樹脂組成物及び絶縁電線を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the phosphorus-free high flame-retardant high intensity | strength non-halogen resin composition and insulated wire which have high flame retardance of a VW-1 level can be obtained.
以下、本発明の好適な一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
本発明は、ポリエステル系樹脂100重量部に対し、1,3,5トリアジン誘導体を5〜100重量部混和してなる組成物において、該ポリエステル系樹脂が、ポリブチレンテレフタレート60〜95重量%、ポリブチレンテレフタレート−ポリエーテルブロック共重合体5〜40重量%の混合樹脂を用いたものである。 The present invention relates to a composition in which 5 to 100 parts by weight of a 1,3,5 triazine derivative is mixed with 100 parts by weight of a polyester resin, and the polyester resin has a polybutylene terephthalate content of 60 to 95% by weight, A mixed resin of 5 to 40% by weight of butylene terephthalate-polyether block copolymer is used.
本発明に用いるポリブチレンテレフタレート(以下PBTと称する)は、ガラス繊維やグラファイトなどにより強化されていないものが好ましい。強化グレードは伸びがないからである。 The polybutylene terephthalate (hereinafter referred to as PBT) used in the present invention is preferably not reinforced with glass fiber or graphite. This is because the reinforced grade has no elongation.
また、PBT−ポリエーテルブロック共重合体は、化1に示すようにハードセグメント(結晶相)がPBT、化2に示すように、ソフトセグメント(非晶相)がポリエーテルからなる熱可塑性エラストマーである。 The PBT-polyether block copolymer is a thermoplastic elastomer in which the hard segment (crystalline phase) is PBT as shown in Chemical Formula 1 and the soft segment (amorphous phase) is made of polyether as shown in Chemical Formula 2. is there.
PBT−ポリエーテルブロック共重合体は、エンジニアリングプラスチックとしては難燃剤などの充填剤を比較的多量に混和しても伸びが低下しにくい特長をもっている。 The PBT-polyether block copolymer has an advantage that, as an engineering plastic, elongation is hardly lowered even when a relatively large amount of a filler such as a flame retardant is mixed.
PBTを60〜95重量%、PBT−ポリエーテルブロック共重合体を5〜40重量%に規定したのは、PBTが60重量%未満では耐摩耗性が低下するからであり、また、95重量%を超えると、トリアジン誘導体を混和することにより伸びが大幅に低下するからである。 The reason why the PBT is defined as 60 to 95% by weight and the PBT-polyether block copolymer is defined as 5 to 40% by weight is that when the PBT is less than 60% by weight, the wear resistance is decreased. This is because the elongation is greatly reduced by mixing the triazine derivative.
本発明に用いる1,3,5−トリアジン誘導体としては、メラミン、シアヌル酸、イソシアヌル酸、メラミンシアヌレート、硫酸メラミン等が挙げられる。より好適には、メラミンシアヌレートである。これらは、非イオン性表面活性剤や各種カップリング剤により表面処理されていても良い。これらの混和量を5〜100重量部に制限したのは、5重量部未満では難燃性に効果がなく、また、100重量部を超えると伸びや耐摩耗性が著しく低下するからである。 Examples of the 1,3,5-triazine derivative used in the present invention include melamine, cyanuric acid, isocyanuric acid, melamine cyanurate, and melamine sulfate. More preferred is melamine cyanurate. These may be surface-treated with a nonionic surfactant or various coupling agents. The reason why these amounts are limited to 5 to 100 parts by weight is that if the amount is less than 5 parts by weight, the flame retardancy is not effective, and if the amount exceeds 100 parts by weight, the elongation and wear resistance are remarkably lowered.
本発明に、金属水酸化物、例えば、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 )、水酸化アルミニウム(Al(OH)3 ),ハイドロタルサイト,カルシウムアルミネート水和物,水酸化カルシウム,水酸化バリウム等を加えることが出来る。水酸化マグネシウムとしては、合成水酸化マグネシウム、天然鉱石を粉砕した天然水酸化マグネシウム、Niなど他の元素との固溶体となったものなどが挙げられる。 In the present invention, a metal hydroxide such as magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), hydrotalcite, calcium aluminate hydrate, calcium hydroxide, hydroxide Barium etc. can be added. Examples of magnesium hydroxide include synthetic magnesium hydroxide, natural magnesium hydroxide obtained by pulverizing natural ore, and a solid solution with other elements such as Ni.
また、これら金属水酸化物の表面を、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、脂肪酸、脂肪酸金属塩等を用い、これらを周知の手法により表面処理して使用してもよい。 Moreover, the surface of these metal hydroxides may be used after being surface-treated by a known technique using vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, fatty acid, fatty acid metal salt, or the like.
本発明の組成物を、例えば電子線やγ線などを照射して架橋したり、パーオキサイドを用いて化学的に架橋することもできる。 The composition of the present invention can be crosslinked, for example, by irradiation with an electron beam or γ-ray, or chemically crosslinked using peroxide.
また、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化アルミニウム等の酸化金属化合物や、シリコーンガム、シリコーンパウダー、シリコーンオイル、シリコーングラフトポリオレフィン、ポリオルガノシロキサンとアクリルゴムの複合ゴムなどのシリコーン化合物、ホウ酸亜鉛、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム、メタホウ酸バリウムなどのホウ酸化合物あるいは、スルファミン酸グアニジンなどの窒素系難燃剤を添加してもよい。 In addition, metal oxide compounds such as magnesium oxide, antimony oxide, aluminum oxide, silicone compounds such as silicone gum, silicone powder, silicone oil, silicone graft polyolefin, polyorganosiloxane and acrylic rubber composite rubber, zinc borate, boric acid Boric acid compounds such as calcium, barium borate, and barium metaborate, or nitrogen-based flame retardants such as guanidine sulfamate may be added.
さらに、燃焼時に発泡する成分と固化する成分の混合物からなる難燃剤であるインテュメッセント系難燃剤、例えば発泡成分として窒素系発泡剤が挙げられ、テトラゾール化合物などの分解温度の高い(300℃以上)のものを適宜使用してもかまわない。 Furthermore, an intumescent flame retardant, which is a flame retardant composed of a mixture of a foaming component and a solidifying component, for example, a nitrogen-based foaming agent as a foaming component, has a high decomposition temperature such as a tetrazole compound (300 ° C. The above may be used as appropriate.
なお、これらの樹脂組成物には必要に応じて酸化防止剤、滑剤、界面活性剤、軟化剤、可塑剤、無機充填剤、相溶化剤、安定剤、架橋剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤の添加物を加えることができる。 These resin compositions include antioxidants, lubricants, surfactants, softeners, plasticizers, inorganic fillers, compatibilizers, stabilizers, crosslinking agents, UV absorbers, and light stabilizers as necessary. Colorant additives can be added.
本発明の実施例および比較例を表1に示す。 Examples and comparative examples of the present invention are shown in Table 1.
本発明に係る電線10は以下の要領で作製した。
The
図1に示すように、1.25mm2 の銅撚り線導体11に、表1に示す樹脂組成物を、絶縁体12として40mm押出機を用いて220〜250℃で押し出し被覆した。この絶縁体12の厚さを0.3mmとした。
As shown in FIG. 1, a 1.25 mm 2 copper stranded wire conductor 11 was coated with the resin composition shown in Table 1 at 220 to 250 ° C. using a 40 mm extruder as the
電線の評価は以下に示す方法で行った。 The evaluation of the electric wire was performed by the following method.
(1)引張特性:
作製した電線から、芯線を抜き取り、JISC3005に従い、ショッパー型引張試験機を用いて速度200mm/minで引張り、引張強さと伸びを評価し、引張強さが30MPa以上、伸び200%以上を目標とした。
(1) Tensile properties:
The core wire is extracted from the produced electric wire, and is pulled at a speed of 200 mm / min using a shopper type tensile tester according to JISC3005, and the tensile strength and elongation are evaluated. .
(2)難燃性:
作製した電線をULsubject758に従い、VW−1燃焼試験を行った。15秒間炎をあて、取り去った後の延焼時間を測定した。5回の試験のうち延焼時間が最大のものを測定値とし、60秒未満で消火したものを合格、60秒以上延焼したものを不合格とした。
(2) Flame retardancy:
The manufactured electric wire was subjected to a VW-1 combustion test according to ULsubject758. The flame spread time after removing the flame for 15 seconds was measured. Of the five tests, the one with the maximum fire spread time was taken as the measured value, the fire extinguished in less than 60 seconds passed, and the fire spread for 60 seconds or longer was rejected.
(3)耐摩耗性:
UL摩耗試験機(90°シャープエッジ3枚刃)を用い、荷重を200gとしたときの往復回数を評価、100回以上を目標とした。
(3) Abrasion resistance:
Using a UL abrasion tester (90 ° sharp edge, 3 blades), the number of reciprocations when the load was 200 g was evaluated, and the target was 100 times or more.
表1から明らかな様に、本発明の実施例1〜5はいずれも引張特性及び難燃性、耐摩耗性に優れていることがわかる。 As can be seen from Table 1, Examples 1 to 5 of the present invention are all excellent in tensile properties, flame retardancy, and wear resistance.
一方、PBTが規定より少ない比較例1は引張強さと耐摩耗性が不十分であり、規定より多い比較例2は伸びが目標に達しない。さらにメラミンシアヌレートが少ない比較例3は難燃性が不合格となり、メラミンシアヌレートが多い比較例4は引張強さ、伸び、耐摩耗性が不合格となった。 On the other hand, Comparative Example 1 having a PBT less than the specified value has insufficient tensile strength and wear resistance, and Comparative Example 2 having a PBT value exceeding the specified value does not reach the target. Further, Comparative Example 3 with less melamine cyanurate failed in flame retardancy, and Comparative Example 4 with more melamine cyanurate failed in tensile strength, elongation, and abrasion resistance.
10 電線
11 導体
12 絶縁体
10 Electric wire 11
Claims (4)
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH09143346A (en) * | 1995-11-21 | 1997-06-03 | Teijin Ltd | Flame-retardant polyester block copolymer composition |
JP2007045952A (en) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Daicel Chem Ind Ltd | Flame-retardant polyester resin composition and covered electric wire using the same |
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2006
- 2006-03-22 JP JP2006078829A patent/JP2007254536A/en active Pending
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