JP2011046786A - Flame-retardant resin composition, insulation wire and cable using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、難燃性樹脂組成物、これを用いた絶縁電線及びケーブルに関する。 The present invention relates to a flame retardant resin composition, an insulated wire and a cable using the same.
ポリ塩化ビニル組成物は電気絶縁性が良く、優れた難燃性、機械特性を有していることから電線被覆、チューブ、テープ、包装材、建材等に広く使用されているが、近年では環境や人体への影響の懸念から、安定剤として鉛を使用しない非鉛ポリ塩化ビニル樹脂が主流となりつつある。 Polyvinyl chloride compositions are widely used in wire coatings, tubes, tapes, packaging materials, building materials, etc. because of their good electrical insulation and excellent flame retardancy and mechanical properties. Lead-free polyvinyl chloride resin that does not use lead as a stabilizer is becoming mainstream because of concerns about the effects on the human body.
上記非鉛ポリ塩化ビニル樹脂は、分子構造中に塩素原子を含有し、燃焼時に有毒、有害な塩素ガスを発生する。そのため、より安全性の高い、いわゆるエコマテリアルを使用した塩化ビニル電線代替品が検討されている。 The lead-free polyvinyl chloride resin contains chlorine atoms in its molecular structure, and generates toxic and harmful chlorine gas during combustion. Therefore, a vinyl chloride electric wire replacement using a so-called eco-material with higher safety is being studied.
このようなエコマテリアルとして、ポリオレフィン樹脂をベースに、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物粒子からなる難燃剤、および、ガム状シリコーンオイルなどのシリコーン系化合物からなる難燃助剤を添加してなるものが知られている(下記特許文献1参照)。
As such an eco-material, a flame retardant composed of metal hydroxide particles such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide, and a flame retardant assistant composed of silicone compounds such as gum silicone oil, based on polyolefin resin. Additives are known (see
しかし、上記特許文献1に記載の難燃性樹脂組成物には、特に難燃性の点で未だ改良の余地があった。
However, the flame retardant resin composition described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることができる難燃性樹脂組成物、これを用いた絶縁電線及びケーブルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a flame retardant resin composition capable of achieving both excellent mechanical properties and flame retardancy, and an insulated wire and cable using the same. Objective.
本発明者は上記課題が生じる原因が、ポリオレフィン樹脂とガム状シリコーン系化合物との親和性が良好ではなく、分散性が不十分であることにあるのではないかと考えた。ここで、ガム状シリコーン系化合物の分散性を改善するためには、ガム状シリコーン系化合物を、ベース樹脂と同一の樹脂と混練してマスターバッチを作製し、このマスターバッチを、ベース樹脂、金属酸化物粒子とともに混練すればとよいとも考えられる。しかし、この場合でも、ベース樹脂が2種以上の樹脂のブレンドで構成されると、ガム状シリコーン系化合物の分散性を十分には改善できず、やはり難燃性の点で改善の余地があった。そこで、本発明者は、さらに難燃性を改善するべく鋭意研究を続けた結果、難燃性樹脂組成物中にガム状シリコーン系化合物のみならず、一般的に滑り性を付与するために使用されるシリカなどのシリコン原子を含有する無機酸化物粒子をも含めることで、意外にも難燃性が十分に改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventor thought that the cause of the above problems may be that the affinity between the polyolefin resin and the gum-like silicone compound is not good and the dispersibility is insufficient. Here, in order to improve the dispersibility of the gum silicone compound, a master batch is prepared by kneading the gum silicone compound with the same resin as the base resin. It is considered that kneading with the oxide particles is sufficient. However, even in this case, if the base resin is composed of a blend of two or more resins, the dispersibility of the gum-like silicone compound cannot be sufficiently improved, and there is still room for improvement in terms of flame retardancy. It was. Therefore, as a result of intensive research to further improve the flame retardancy, the present inventor has used not only gum-like silicone compounds in the flame retardant resin composition but generally imparts slipperiness. It was found that the flame retardancy was sufficiently improved by including inorganic oxide particles containing silicon atoms such as silica, and the present invention was completed.
即ち本発明は、2種以上のポリオレフィン系樹脂からなるベース樹脂と、金属水酸化物粒子と、シリコン原子を含む無機酸化物粒子と、ガム状シリコーン化合物とを含み、前記金属水酸化物粒子が前記ベース樹脂100質量部に対して150質量部以下の割合で配合されていることを特徴とする難燃性樹脂組成物である。 That is, the present invention includes a base resin composed of two or more polyolefin-based resins, metal hydroxide particles, inorganic oxide particles containing silicon atoms, and a gum-like silicone compound, wherein the metal hydroxide particles are The flame retardant resin composition is blended at a ratio of 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin.
本発明の難燃性樹脂組成物によれば、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることができる。 According to the flame retardant resin composition of the present invention, both excellent mechanical properties and flame retardancy can be achieved.
なお、本発明者は、本発明の難燃性樹脂組成物においてより優れた難燃性が得られる理由については以下のように推察している。 In addition, this inventor has guessed as follows about the reason why the flame retardance more excellent in the flame-retardant resin composition of this invention is acquired.
即ち、無機酸化物を起点としたチャー形成促進作用及びシリコーン化合物の高分散によって、優れた難燃性が得られたのではないかと推察している。 That is, it is presumed that excellent flame retardancy was obtained by the char formation promoting action starting from the inorganic oxide and the high dispersion of the silicone compound.
また本発明は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを備えており、前記絶縁層が、上記難燃性樹脂組成物で構成される絶縁電線である。なお、上記絶縁層は、上記難燃性樹脂組成物を架橋処理してなるものであってもよい。 Moreover, this invention is an insulated wire provided with the conductor and the insulating layer which coat | covers the said conductor, and the said insulating layer is comprised with the said flame-retardant resin composition. The insulating layer may be formed by crosslinking the flame retardant resin composition.
さらに本発明は、導体及び前記導体を被覆する絶縁層を有する絶縁電線と、前記絶縁電線を被覆するシースとを備え、前記絶縁層及び前記シースの少なくとも一方が上記難燃性樹脂組成物で構成されるケーブルであってもよい。なお、絶縁層及びシースの少なくとも一方が上記難燃性樹脂組成物を架橋処理してなるものであってもよい。 The present invention further includes an insulated wire having a conductor and an insulating layer covering the conductor, and a sheath covering the insulated wire, wherein at least one of the insulating layer and the sheath is composed of the flame retardant resin composition. Cable may be used. In addition, at least one of the insulating layer and the sheath may be formed by crosslinking the flame retardant resin composition.
さらに本発明は、2種以上のポリオレフィン系樹脂からなるベース樹脂と、金属酸化物粒子と、シリコン原子を含有する無機酸化物粒子と、ガム状シリコーン化合物とを混練する混練工程を含み、前記金属酸化物粒子が前記ベース樹脂100質量部に対して150質量部以下の割合で配合されていることを特徴とする難燃性樹脂組成物の製造方法である。 Furthermore, the present invention includes a kneading step of kneading a base resin composed of two or more polyolefin-based resins, metal oxide particles, inorganic oxide particles containing silicon atoms, and a gum-like silicone compound, The method for producing a flame retardant resin composition, wherein the oxide particles are blended at a ratio of 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin.
この難燃性樹脂組成物の製造方法によれば、ガム状シリコーン系化合物と、シリコン原子を含有する無機酸化物粒子とをベース樹脂とともに混練することで、ガム状シリコーン系化合物の分散性を十分に改善することが可能となり、難燃性を向上させることができる。このため、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることが可能な難燃性樹脂組成物を得ることができる。 According to this method for producing a flame-retardant resin composition, the gum-like silicone compound and the inorganic oxide particles containing silicon atoms are kneaded together with the base resin, so that the dispersibility of the gum-like silicone compound is sufficient. Thus, it is possible to improve the flame retardancy. For this reason, the flame-retardant resin composition which can make the outstanding mechanical characteristic and flame retardance compatible can be obtained.
また本発明は、難燃性樹脂組成物を準備する難燃性樹脂組成物準備工程と、前記難燃性樹脂組成物で導体を被覆して絶縁層を形成し、絶縁電線を得る絶縁層形成工程とを含む絶縁電線の製造方法であって、前記難燃性樹脂組成物を、上述した難燃性樹脂組成物の製造方法によって製造することを特徴とする絶縁電線の製造方法である。 The present invention also provides a flame retardant resin composition preparing step for preparing a flame retardant resin composition, and forming an insulating layer by covering a conductor with the flame retardant resin composition to obtain an insulated wire. A method for producing an insulated wire, comprising the steps of: producing the flame retardant resin composition by the method for producing a flame retardant resin composition described above.
この絶縁電線の製造方法によれば、難燃性樹脂組成物を上述した方法で製造するため、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることが可能な絶縁電線を得ることができる。 According to this method for producing an insulated wire, since the flame retardant resin composition is produced by the method described above, an insulated wire capable of achieving both excellent mechanical properties and flame retardancy can be obtained.
また本発明は、難燃性樹脂組成物を準備する難燃性樹脂組成物準備工程と、前記難燃性樹脂組成物を押出成形することによりシースを得るシース形成工程とを含むシースの製造方法であって、前記難燃性樹脂組成物を、上述した難燃性樹脂組成物の製造方法によって製造することを特徴とするシースの製造方法である。 The present invention also provides a method for producing a sheath, comprising: a flame retardant resin composition preparing step for preparing a flame retardant resin composition; and a sheath forming step for obtaining a sheath by extruding the flame retardant resin composition. And it is the manufacturing method of the sheath characterized by manufacturing the said flame-retardant resin composition with the manufacturing method of the flame-retardant resin composition mentioned above.
このシースの製造方法によれば、難燃性樹脂組成物を上述した方法で製造するため、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることが可能なシースを得ることができる。 According to this sheath manufacturing method, since the flame retardant resin composition is manufactured by the above-described method, a sheath capable of achieving both excellent mechanical properties and flame retardancy can be obtained.
さらに本発明は、内部導体を絶縁層で被覆して絶縁電線を製造する電線製造工程と、前記絶縁電線をシースで被覆してケーブルを得るシース被覆工程とを含み、前記絶縁電線を、上述した絶縁電線の製造方法によって製造することを特徴とするケーブルの製造方法である。また本発明は、内部導体を絶縁層で被覆して絶縁電線を製造する電線製造工程と、前記絶縁電線を包囲するシースをシースで被覆してケーブルを得るシース被覆工程とを含むケーブルの製造方法であって、前記シースを、上述したシースの製造方法によって製造することを特徴とするケーブルの製造方法である。 Furthermore, the present invention includes an electric wire manufacturing process for manufacturing an insulated wire by covering an inner conductor with an insulating layer, and a sheath covering step for covering the insulated wire with a sheath to obtain a cable. It is a manufacturing method of the cable characterized by manufacturing with the manufacturing method of an insulated wire. The present invention also relates to a cable manufacturing method comprising: an electric wire manufacturing process for manufacturing an insulated wire by covering an inner conductor with an insulating layer; and a sheath coating process for obtaining a cable by covering a sheath surrounding the insulated wire with a sheath. The cable manufacturing method is characterized in that the sheath is manufactured by the above-described sheath manufacturing method.
これらのケーブルの製造方法によれば、難燃性樹脂組成物又はシースを上述した方法で製造するため、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることが可能なケーブルを得ることができる。 According to these cable manufacturing methods, since the flame-retardant resin composition or the sheath is manufactured by the above-described method, a cable capable of achieving both excellent mechanical properties and flame retardancy can be obtained.
上記金属水酸化物粒子は、前記ベース樹脂100質量部に対して5質量部以上の割合で配合されていることが好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物の難燃性をより向上させることができる。 The metal hydroxide particles are preferably blended at a ratio of 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the base resin. In this case, the flame retardancy of the flame retardant resin composition can be further improved.
前記無機酸化物粒子及びガム状シリコーン系化合物は、前記ベース樹脂100質量部に対して合計で1〜30質量部の割合で配合されていることが好ましい。この場合、前記無機酸化物粒子及びガム状シリコーン系化合物の配合割合が上記範囲を外れる場合に比べてより優れた難燃性が得られやすくなる。 The inorganic oxide particles and the gum-like silicone compound are preferably blended in a ratio of 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin. In this case, more excellent flame retardancy is easily obtained as compared with the case where the blending ratio of the inorganic oxide particles and the gum-like silicone compound is out of the above range.
前記無機酸化物粒子及びガム状シリコーン系化合物中の前記無機酸化物粒子の配合率は20〜45質量%であることが好ましい。この場合、前記無機酸化物粒子及びガム状シリコーン系化合物中の前記無機酸化物粒子の配合率が上記範囲を外れる場合に比べてより優れた難燃性が得られやすくなる。 The blending ratio of the inorganic oxide particles in the inorganic oxide particles and the gum-like silicone compound is preferably 20 to 45% by mass. In this case, the flame retardance more excellent than the case where the compounding rate of the said inorganic oxide particle and the said inorganic oxide particle in a gum-like silicone type compound remove | deviates from the said range becomes easy to be obtained.
本発明によれば、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることができる難燃性樹脂組成物、これを用いた絶縁電線及びケーブルが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the flame retardant resin composition which can make the outstanding mechanical characteristic and flame retardance compatible, and an insulated wire and a cable using the same are provided.
以下、本発明の実施形態について図1を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
[ケーブル]
図1は、本発明に係るケーブルの一実施形態を示す部分側面図であり、屋内配線用平形ケーブルを示すものである。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。図1に示すように、平形ケーブル10は、絶縁電線4と、絶縁電線4を被覆するシース3とを備えている。そして、絶縁電線4は、内部導体1と、内部導体1を被覆する絶縁層2とを有している。
[cable]
FIG. 1 is a partial side view showing an embodiment of a cable according to the present invention, and shows a flat cable for indoor wiring. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. As shown in FIG. 1, the
ここで、絶縁層2は難燃性樹脂組成物からなり、この難燃性樹脂組成物は、2種以上のポリオレフィン系樹脂からなるベース樹脂と、金属水酸化物粒子と、シリコン原子を含む無機酸化物粒子と、ガム状シリコーン化合物とを含んでいる。ここで、金属酸化物粒子は、ベース樹脂100質量部に対して150質量部以下の割合で配合されている。
Here, the
このような構成を有するケーブル10によれば、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることができる。
According to the
なお、難燃性樹脂組成物においては、無機酸化物粒子の少なくとも一部がガム状シリコーン化合物中に埋め込まれていることが好ましい。この場合、チャー形成が促進される傾向がある。 In the flame-retardant resin composition, it is preferable that at least a part of the inorganic oxide particles are embedded in the gum-like silicone compound. In this case, char formation tends to be promoted.
[ケーブルの製造方法]
次に、上述した平形ケーブル10の製造方法について説明する。
[Cable manufacturing method]
Next, the manufacturing method of the
<難燃性樹脂組成物の準備工程>
まず上記難燃性樹脂組成物を準備する。難燃性樹脂組成物は、2種以上のポリオレフィン系樹脂からなるベース樹脂と、金属酸化物粒子と、シリコン原子を含有する無機酸化物粒子をガム状シリコーン化合物中に埋め込んでなる複合粒子とを混練することによって得ることができる。以下、ベース樹脂、金属酸化物粒子及び複合粒子のそれぞれについて詳細に説明する。
<Preparation process of flame retardant resin composition>
First, the flame retardant resin composition is prepared. The flame-retardant resin composition comprises a base resin composed of two or more polyolefin resins, metal oxide particles, and composite particles in which inorganic oxide particles containing silicon atoms are embedded in a gum-like silicone compound. It can be obtained by kneading. Hereinafter, each of the base resin, the metal oxide particles, and the composite particles will be described in detail.
(ベース樹脂)
ベース樹脂は、上述したように、2種以上のポリオレフィン系樹脂を含むものである。このような2種以上のポリオレフィン系樹脂としては、例えば高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)等のポリエチレン;エチレン−αオレフィン共重合体;エチレンエチルアクリレート(EEA)、エチレンブチルアクリレート(EBA)、エチレンメチルアクリレート(EMA)、エチレンメチルメタアクリレート(EMMA)などのエチレン−アクリレート共重合体;エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA);エチレンプロピレンゴム(EPR)、エチレンジエンゴム(EPDM);酸変性ポリオレフィン;アイソタクチックポリプロピレン、アタクチックポリプロピレンなどのポリプロピレンなどから選ばれる2種以上のポリオレフィン系樹脂を用いることができる。中でも、ガム状シリコーン系化合物ととともに優れた難燃性を発揮できることから、EEA、EMA、EMMA、EVAの中から選ばれる2種以上のポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましく、さらにはEVA及びEEAからなる混合樹脂を用いることがより好ましい。ここで、混合樹脂中のEVAの配合率は、50質量%以下であることが難燃性向上の点から好ましい。またEVAとともに用いられるEEAとしては、190℃、荷重2.16kgで測定したMFRが0.5(g/10min)以下であるものが難燃性向上の点から好ましい。
(Base resin)
As described above, the base resin contains two or more polyolefin resins. Examples of such two or more polyolefin resins include polyethylene such as high-density polyethylene (HDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), and low-density polyethylene (LDPE); ethylene-α olefin copolymer; ethylene Ethylene-acrylate copolymers such as ethyl acrylate (EEA), ethylene butyl acrylate (EBA), ethylene methyl acrylate (EMA), ethylene methyl methacrylate (EMMA); ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA); ethylene propylene rubber (EPR), ethylene diene rubber (EPDM); acid-modified polyolefin; use two or more polyolefin resins selected from polypropylene such as isotactic polypropylene and atactic polypropylene. It can be. Among them, it is preferable to use two or more polyolefin resins selected from EEA, EMA, EMMA, EVA since they can exhibit excellent flame retardancy together with a gum-like silicone compound, and more preferably from EVA and EEA. It is more preferable to use a mixed resin. Here, the blending ratio of EVA in the mixed resin is preferably 50% by mass or less from the viewpoint of improving flame retardancy. Moreover, as EEA used with EVA, that whose MFR measured by 190 degreeC and load 2.16kg is 0.5 (g / 10min) or less is preferable from the point of a flame retardance improvement.
(金属水酸化物粒子)
金属水酸化物粒子は金属水酸化物で構成されている。金属水酸化物としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどが例示できる。中でも、水酸化マグネシウムが好ましい。これは、内部導体1を被覆する際の押出加工性や難燃性を向上させることができるためである。
(Metal hydroxide particles)
The metal hydroxide particles are composed of metal hydroxide. Examples of the metal hydroxide include magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and aluminum hydroxide. Among these, magnesium hydroxide is preferable. This is because the extrudability and flame retardancy when coating the
金属水酸化物粒子は、ベース樹脂100質量部に対して150質量部以下の割合で含まれており、5〜100質量部の割合で含まれていることが好ましく、5〜80質量部の割合で含まれていることがより好ましい。金属水酸化物粒子の割合が150質量部を超えると機械的特性が低下する。金属水酸化物粒子の割合が5質量部未満であると、5質量部以上である場合に比べて難燃性が低下する。またリサイクル性の点からは、金属水酸化物の添加量を50質量部以下程度とすることが好ましい。金属水酸化物の添加量を50質量部以下程度とすることで、樹脂組成物の比重が1.15以下程度となり、架橋ポリエチレン(比重0.9)、ポリ塩化ビニル(比重1.4程度)、従来のエコマテリアル(比重1.4程度)と比重分別することが可能となる。 The metal hydroxide particles are included at a ratio of 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin, and preferably included at a ratio of 5 to 100 parts by mass, and a ratio of 5 to 80 parts by mass. It is more preferable that it is contained. When the ratio of the metal hydroxide particles exceeds 150 parts by mass, the mechanical properties are deteriorated. When the ratio of the metal hydroxide particles is less than 5 parts by mass, the flame retardancy is reduced as compared with the case of 5 parts by mass or more. From the viewpoint of recyclability, the amount of metal hydroxide added is preferably about 50 parts by mass or less. By making the addition amount of the metal hydroxide about 50 parts by mass or less, the specific gravity of the resin composition becomes about 1.15 or less, cross-linked polyethylene (specific gravity 0.9), polyvinyl chloride (specific gravity about 1.4) It becomes possible to separate the specific gravity from the conventional ecomaterial (specific gravity about 1.4).
(複合粒子)
複合粒子は、シリコン原子を含有する無機酸化物粒子をガム状シリコーン化合物中に埋め込んでなるものである。このような複合粒子を上記ベース樹脂、金属水酸化物粒子とともに混練することで、ベース樹脂に対するガム状シリコーン系化合物の分散性を十分に改善することができる。
(Composite particles)
The composite particles are obtained by embedding inorganic oxide particles containing silicon atoms in a gum-like silicone compound. By kneading such composite particles together with the base resin and metal hydroxide particles, the dispersibility of the gum-like silicone compound in the base resin can be sufficiently improved.
ガム状シリコーン系化合物は、難燃助剤として機能し、シリコーンオイルの中でも特に高粘度のもので、数平均分子量が10万〜100万程度のポリオルガノシロキサンを言う。ポリオルガノシロキサンは、シロキサン結合を主鎖とし側鎖に有機基を有するものであり、有機基としては、例えばメチル基、ビニル基、エチル基、プロピル基、フェニル基などが挙げられる。具体的にはポリオルガノシロキサンとしては、例えばジメチルポリシロキサン、メチルエチルポリシロキサン、メチルオクチルポリシロキサン、メチルビニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)ポリシロキサンなどが挙げられる。 The gum-like silicone compound refers to a polyorganosiloxane that functions as a flame retardant aid, has a particularly high viscosity among silicone oils, and has a number average molecular weight of about 100,000 to 1,000,000. The polyorganosiloxane has a siloxane bond as a main chain and an organic group in a side chain. Examples of the organic group include a methyl group, a vinyl group, an ethyl group, a propyl group, and a phenyl group. Specifically, as the polyorganosiloxane, for example, dimethylpolysiloxane, methylethylpolysiloxane, methyloctylpolysiloxane, methylvinylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, methyl (3,3,3-trifluoropropyl) polysiloxane, etc. Is mentioned.
無機酸化物粒子は、シリコン(Si)原子を含有する無機酸化物粒子であればよく、Si原子のほか、アルミニウム(Al)原子やマグネシウム(Mg)原子をも含む無機複合酸化物粒子であってもよい。このような無機酸化物粒子としては、例えばSiO2、SiO、アルミノケイ酸塩、MgSiO3、などが挙げられる。中でも、シリコーンガムとの相溶性の点から、SiO2が好ましい。 The inorganic oxide particles need only be inorganic oxide particles containing silicon (Si) atoms, and are inorganic composite oxide particles containing aluminum (Al) atoms and magnesium (Mg) atoms in addition to Si atoms. Also good. Examples of such inorganic oxide particles include SiO 2 , SiO, aluminosilicate, MgSiO 3 , and the like. Among these, SiO 2 is preferable from the viewpoint of compatibility with silicone gum.
上記複合粒子は、難燃性樹脂組成物において、ベース樹脂100質量部に対して合計で1〜30質量部の割合でベース樹脂、金属水酸化物粒子とともに混練することが好ましい。この場合、複合粒子の配合割合が上記範囲を外れる場合に比べてより優れた難燃性が得られやすくなる。 In the flame-retardant resin composition, the composite particles are preferably kneaded together with the base resin and the metal hydroxide particles in a total ratio of 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin. In this case, more excellent flame retardancy is easily obtained as compared with the case where the compounding ratio of the composite particles is out of the above range.
上記複合粒子中の無機酸化物粒子の配合率は好ましくは20〜45質量%であり、より好ましくは30〜40質量%である。この場合、上記複合粒子中の無機酸化物粒子の配合率が上記範囲を外れる場合に比べてより優れた難燃性が得られやすくなる。 The compounding ratio of the inorganic oxide particles in the composite particles is preferably 20 to 45% by mass, more preferably 30 to 40% by mass. In this case, more excellent flame retardancy is easily obtained as compared with the case where the compounding ratio of the inorganic oxide particles in the composite particles is out of the above range.
上記難燃性樹脂組成物は、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、滑剤、カーボンブラック、架橋助剤などの充填剤を必要に応じて含んでもよい。 The flame retardant resin composition may contain a filler such as an antioxidant, an ultraviolet degradation inhibitor, a processing aid, a color pigment, a lubricant, carbon black, and a crosslinking aid as necessary.
上記ベース樹脂、金属水酸化物粒子、複合粒子等の混練は例えばバンバリーミキサ、タンブラ、加圧ニーダ、混練押出機、二軸押出機、ミキシングロール等の混練機で行うことができる。 The base resin, metal hydroxide particles, composite particles, and the like can be kneaded with a kneader such as a Banbury mixer, tumbler, pressure kneader, kneading extruder, twin screw extruder, or mixing roll.
なお、混練に際して、金属水酸化物粒子は、上記複合粒子を構成するガム状シリコーン系化合物と同様のガム状シリコーン化合物や脂肪酸で予め表面処理されていてもよい。この場合、難燃性樹脂組成物中に含まれる各金属水酸化物粒子の全体がガム状シリコーン系化合物や脂肪酸で被覆されていることが好ましい。 During kneading, the metal hydroxide particles may be previously surface treated with a gum-like silicone compound or fatty acid similar to the gum-like silicone compound constituting the composite particles. In this case, it is preferable that the entire metal hydroxide particles contained in the flame-retardant resin composition are coated with a gum-like silicone compound or a fatty acid.
金属水酸化物粒子の表面にガム状シリコーン系化合物又は脂肪酸を付着させる方法としては、例えば金属水酸化物粒子にガム状シリコーン系化合物又は脂肪酸を添加して混合し、混合物を得た後、この混合物を40〜75℃にて10〜40分乾燥し、乾燥した混合物をヘンシェルミキサ、アトマイザなどにより粉砕することによって得ることができる。
シリコーン系化合物は、金属水酸化物粒子の表面にあらかじめ付着させず、混練時に添加されてもよい。
As a method for attaching the gum-like silicone compound or fatty acid to the surface of the metal hydroxide particles, for example, the gum-like silicone compound or fatty acid is added to the metal hydroxide particles and mixed to obtain a mixture. The mixture can be obtained by drying at 40 to 75 ° C. for 10 to 40 minutes, and pulverizing the dried mixture with a Henschel mixer, an atomizer or the like.
The silicone compound may be added at the time of kneading without adhering to the surface of the metal hydroxide particles in advance.
<絶縁層形成工程>
次に、上記難燃性樹脂組成物で内部導体1を被覆する。具体的には、上記の難燃性樹脂組成物を、押出機を用いて溶融混練し、チューブ状の押出物を形成する。そして、このチューブ状押出物を内部導体1上に連続的に被覆する。こうして内部導体1が絶縁層2で被覆された絶縁電線4が得られる。なお、内部導体1は、1本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。また、内部導体1は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。
<Insulating layer formation process>
Next, the
<シース被覆工程>
最後に、上記のようにして得られた絶縁電線4を2本用意し、これら絶縁電線4を、前記難燃性樹脂組成物で被覆し、シース3を形成する(シース形成工程)。シース3は、絶縁層を物理的又は化学的な損傷から保護するものである。以上のようにして、絶縁電線4をシース3で被覆した平形ケーブル10が得られる。
<Sheath coating process>
Finally, two
上述した平形ケーブル10の製造方法によれば、得られる平形ケーブル10において優れた機械的特性及び難燃性を両立させることができる。
According to the manufacturing method of the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、平形ケーブル10が2本の絶縁電線4を有しているが、平形ケーブル10は、絶縁電線4を1本のみ有していてもよく、3本以上有していてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the
また上記実施形態では、絶縁電線4の絶縁層2、シース4が上記の難燃樹脂組成物で構成されているが、絶縁層2が通常の絶縁樹脂で構成され、シース3のみが、絶縁層2を構成する難燃性樹脂組成物で構成されてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the insulating
さらに上記実施形態では、混練に際し、無機酸化物粒子及びガム状シリコーン化合物が、複合粒子の状態で、即ち無機酸化物粒子がガム状シリコーン化合物中に埋め込まれた状態で添加されているが、無機酸化物粒子及びガム状シリコーン化合物は必ずしも複合粒子の状態で添加される必要はない。即ち、無機酸化物粒子及びガム状シリコーン化合物は、混練に際して別々に添加されてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, during kneading, the inorganic oxide particles and the gum-like silicone compound are added in the state of composite particles, that is, the inorganic oxide particles are embedded in the gum-like silicone compound. The oxide particles and gum-like silicone compound do not necessarily need to be added in the form of composite particles. That is, the inorganic oxide particles and the gum silicone compound may be added separately during kneading.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより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。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1〜11及び比較例1〜5)
EVA、EEA1、EEA2、EEA3、表面処理水酸化マグネシウム(以下、「水酸化マグネシウム」を「水酸化Mg」と呼ぶ)1、表面処理水酸化Mg2、シリコーンガムマスターバッチ、シリカ含有シリコーンガム1、シリカ含有シリコーンガム2及びシリカ含有シリコーンガム3を、表1〜3に示す配合比で配合し、バンバリーミキサによって混練し、難燃性樹脂組成物を得た。なお、表1〜表3において、上記各配合成分の配合量の単位は質量部である。
(Examples 1-11 and Comparative Examples 1-5)
EVA, EEA1, EEA2, EEA3, surface-treated magnesium hydroxide (hereinafter referred to as “magnesium hydroxide” is referred to as “Mg hydroxide”) 1, surface-treated
上記EVA、EEA1、EEA2、EEA3、表面処理水酸化Mg1、表面処理水酸化Mg2、シリコーンガムマスターバッチ、シリカ含有シリコーンガム1、シリカ含有シリコーンガム2及びシリカ含有シリコーンガム3としては具体的には以下の(1)〜(10)のものを用いた。
(1)EVA
EV460(商品名、三井デュポンポリケミカル社製)
(2)EEA1
エルバロイ2116AC(商品名、MFR:0.3g/10min、デュポン社製)
(3)EEA2
ZE708(商品名、MFR:0.5g/10min、宇部丸善ポリエチレン社製)
(4)EEA3
エルバロイ2116AC(商品名、MFR:0.9g/10min、デュポン社製)
(5)表面処理水酸化Mg1
X−22−1894A(商品名、信越化学工業社製)
(6)表面処理水酸化Mg2
キスマ5A(商品名、協和化学社製)
(7)シリコーンガムマスターバッチ
X−22−2138B(商品名、EVA460とポリオルガノシロキサン(X−21−3043)とを60:40(質量比)で混練してマスターバッチとしたもの、信越化学工業社製)
(8)シリカ含有シリコーンガム1
GENIOPLAST PELLET S(商品名、シリカ:35質量%、ポリオルガノシロキサン含有率:65%、Wacker Chemie株式会社製)
(9)シリカ含有シリコーンガム2
ポリオルガノシロキサン中にシリカを埋め込んだ複合粒子(シリカ:20質量%、ポリオルガノシロキサン含有率:含有率80%)
(10)シリカ含有シリコーンガム3
ポリオルガノシロキサン中にシリカを埋め込んだ複合粒子(シリカ:45質量%、ポリオルガノシロキサン含有率:55%)
Specific examples of the EVA, EEA1, EEA2, EEA3, surface-treated hydroxide Mg1, surface-treated hydroxide Mg2, silicone gum masterbatch, silica-containing
(1) EVA
EV460 (trade name, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.)
(2) EEA1
Elvalloy 2116AC (trade name, MFR: 0.3 g / 10 min, manufactured by DuPont)
(3) EEA2
ZE708 (trade name, MFR: 0.5 g / 10 min, manufactured by Ube Maruzen Polyethylene)
(4) EEA3
Elvalloy 2116AC (trade name, MFR: 0.9 g / 10 min, manufactured by DuPont)
(5) Surface-treated hydroxide Mg1
X-22-1894A (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(6) Surface-treated hydroxide hydroxide Mg2
Kisuma 5A (trade name, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.)
(7) Silicone gum masterbatch X-22-2138B (trade name, EVA460 and polyorganosiloxane (X-21-3043) kneaded at 60:40 (mass ratio) to form a masterbatch, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (Made by company)
(8) Silica-containing
GENIOPLAST PELLET S (trade name, silica: 35% by mass, polyorganosiloxane content: 65%, manufactured by Wacker Chemie Co., Ltd.)
(9) Silica-containing
Composite particles in which silica is embedded in polyorganosiloxane (silica: 20% by mass, polyorganosiloxane content: 80% content)
(10) Silica-containing
Composite particles in which silica is embedded in polyorganosiloxane (silica: 45% by mass, polyorganosiloxane content: 55%)
なお、キスマ5Aは、水酸化Mgを脂肪酸で約3%表面処理したものである。ここで、3%表面処理とは、表面処理水酸化Mg2中の脂肪酸の含有率が3%であることを意味する。またX−22−1894Aは、表面処理水酸化Mg2をポリオルガノシロキサン(X−21−3043)で約6%表面処理したものである。ここで、6%表面処理とは、表面処理水酸化Mg1中のポリオルガノシロキサンの含有率が6%であることを意味する。 Kisuma 5A is obtained by surface-treating about 3% of Mg hydroxide with fatty acid. Here, 3% surface treatment means that the content of fatty acid in the surface-treated hydroxide Mg2 is 3%. X-22-1894A is a surface treated MgO2 surface treated with polyorganosiloxane (X-21-3043) for about 6%. Here, 6% surface treatment means that the content of polyorganosiloxane in the surface-treated hydroxide Mg1 is 6%.
次いで、この難燃性樹脂組成物をバンバリーミキサによって160℃にて15分間混練した。その後、この難燃性樹脂組成物を、単軸押出機(L/D=20、スクリュー形状:フルフライトスクリュー、マース精機社製)に投入し、その押出機の吐出口からクロスヘッド中の円筒状空間に難燃性樹脂組成物を注入し、円筒状空間からチューブ状の押出物を押し出し、導体(素線数7本/素線径0.6mm)上に、厚さ0.8mmとなるように被覆した。こうして外径3.4mmの絶縁電線を得た。
上記のようにして得られた実施例1〜11及び比較例1〜5の絶縁電線について、以下のようにして機械的特性及び難燃性の評価を行った。 About the insulated wires of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 5 obtained as described above, mechanical properties and flame retardancy were evaluated as follows.
(機械的特性)
機械的特性の評価は、実施例1〜11及び比較例1〜5の絶縁電線について、JIS規格C3005により引張試験を行った。このとき、引張速度は200mm/min、標線間距離は20mmとした。そして、引張強度が10MPa以上のものは合格とし、10MPa未満のものは不合格とした。結果を表1〜表3に示す。なお、表1〜表3において、合格の絶縁電線については「○」で表示し、不合格の絶縁電線については「×」と表示した。
(Mechanical properties)
The mechanical properties were evaluated by performing a tensile test on the insulated wires of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 5 according to JIS standard C3005. At this time, the tensile speed was 200 mm / min, and the distance between the marked lines was 20 mm. And those having a tensile strength of 10 MPa or more were accepted and those less than 10 MPa were rejected. The results are shown in Tables 1 to 3. In Tables 1 to 3, the acceptable insulated wires are indicated by “◯”, and the rejected insulated wires are indicated by “x”.
(難燃性)
実施例1〜11及び比較例1〜5の絶縁電線について、JIS K7201の試験法に準処して酸素指数を測定した。結果を表1〜3に示す。
(Flame retardance)
About the insulated wire of Examples 1-11 and Comparative Examples 1-5, the oxygen index was measured according to the test method of JISK7201. The results are shown in Tables 1-3.
表1〜表3に示す結果より、実施例1〜11の絶縁電線は、比較例1〜5の絶縁電線と比較して、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることができることが分かった。 From the results shown in Tables 1 to 3, it can be seen that the insulated wires of Examples 1 to 11 can achieve both excellent mechanical properties and flame retardancy as compared with the insulated wires of Comparative Examples 1 to 5. It was.
このことから、本発明の難燃性樹脂組成物によれば、優れた機械的特性及び難燃性を両立させることができることが確認された。 From this, it was confirmed that according to the flame-retardant resin composition of the present invention, both excellent mechanical properties and flame retardancy can be achieved.
1…内部導体、2…絶縁層、3…外部導体、4…シース、5…絶縁電線、10…平形ケーブル。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
金属水酸化物粒子と、
シリコン原子を含む無機酸化物粒子と、
ガム状シリコーン化合物と、
を含み、
前記金属水酸化物粒子が、前記ベース樹脂100質量部に対して150質量部以下の割合で配合されていることを特徴とする難燃性樹脂組成物。 A base resin composed of two or more polyolefin resins;
Metal hydroxide particles,
Inorganic oxide particles containing silicon atoms;
A gummy silicone compound;
Including
The flame retardant resin composition, wherein the metal hydroxide particles are blended at a ratio of 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin.
前記導体を被覆する絶縁層と、
を備えており、
前記絶縁層が、請求項1〜4のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物で構成されること、
を特徴とする絶縁電線。 Conductors,
An insulating layer covering the conductor;
With
The insulating layer is composed of the flame retardant resin composition according to any one of claims 1 to 4,
Insulated wire characterized by
前記導体を被覆する絶縁層と、
を備えており、
前記絶縁層が、請求項1〜4のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物を架橋処理してなること、
を特徴とする絶縁電線。 Conductors,
An insulating layer covering the conductor;
With
The insulating layer is formed by crosslinking the flame retardant resin composition according to any one of claims 1 to 4.
Insulated wire characterized by
前記絶縁電線を被覆するシースとを備え、
前記絶縁層及び前記シースの少なくとも一方が請求項1〜4のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物で構成され、又は請求項1〜4のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物を架橋処理してなるものであることを特徴とするケーブル。
An insulated wire having an inner conductor and an insulating layer covering the inner conductor;
A sheath for covering the insulated wire,
At least one of the insulating layer and the sheath is composed of the flame retardant resin composition according to any one of claims 1 to 4, or the flame retardancy according to any one of claims 1 to 4. A cable obtained by crosslinking a resin composition.
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JP2018184619A (en) * | 2018-08-21 | 2018-11-22 | 三菱ケミカル株式会社 | Thermoplastic resin composition, molded article, and housing equipment |
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-
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