JP2013108053A - 難燃性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベース樹脂と、ベース樹脂100質量部に対して10質量部以上120質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく10質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含み、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が1.2μm以上3.6μm以下であり、ベース樹脂がポリオレフィン化合物である難燃性樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
R=2×(S/π)1/2
に基づいてそれぞれ算出したRの平均値を言うものとする。
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、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及び図2に示すように、平形ケーブル10は、2本の絶縁電線4と、2本の絶縁電線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。
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。
まず内部導体1を準備する。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。
一方、上記難燃性樹脂組成物を準備する。難燃性樹脂組成物は、上述したように、ベース樹脂と、ベース樹脂100質量部に対して10質量部以上120質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく10質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含んでいる。ここで、ベース樹脂はポリオレフィン化合物である。
上述したように、ベース樹脂はポリオレフィン化合物であれば特に制限されるものではない。このようなポリオレフィン化合物としては、例えばポリエチレン及びポリプロピレンなどが挙げられる。
炭酸カルシウム粒子は、重質炭酸カルシウム又は軽質炭酸カルシウムのいずれでもよい。
シリコーン系化合物は、難燃助剤として機能するものであり、ポリオルガノシロキサンなどが挙げられる。ここで、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。ポリオルガノシロキサンとして、シリコーンパウダー、シリコーンガム及びシリコーンレジンが挙げられる。中でも、シリコーンガムが好ましい。この場合、ブルームが起こりにくくなる。
脂肪酸含有化合物は、難燃助剤として機能するものである。脂肪酸含有化合物とは、脂肪酸又はその金属塩を含有するものを言う。ここで、脂肪酸としては、例えば炭素原子数が12〜28である脂肪酸が用いられる。このような脂肪酸としては、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸、ベヘン酸及びモンタン酸が挙げられる。中でも、脂肪酸としては、ステアリン酸又はツベルクロステアリン酸が好ましく、ステアリン酸が特に好ましい。この場合、ステアリン酸又はツベルクロステアリン酸以外の脂肪酸を用いる場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。
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、上述した難燃性樹脂組成物を用いて作製したシース3で被覆する。シース3は、絶縁層2を物理的又は化学的な損傷から保護するものである。
ポリエチレン(PE)、シリコーンマスターバッチ(シリコーンMB)、脂肪酸含有化合物及び炭酸カルシウム粒子を、表1〜8に示す配合量で配合し、バンバリーミキサによって160℃にて15分間混練し、難燃性樹脂組成物を得た。なお、表1〜8において、各配合成分の配合量の単位は質量部である。また表1〜8において、PEの配合量が100質量部となっていないが、シリコーンMB中にもPEが含まれており、PEとシリコーンMB中のPEとを合計すれば100質量部となる。
(1)ポリエチレン(PE)
エクセレンGMH GH030(商品名、住友化学社製)
X−22−2125H(商品名、信越化学社製)
50質量%シリコーンガムと50質量%PEとを含有
A)炭酸カルシウム粒子(平均粒径0.70μm)
ソフトン3200(商品名、白石カルシウム社製)
B)炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.0μm)
NCC P−2300(商品名、日東粉化社製)
C)炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.2μm)
NCC P−1000(商品名、日東粉化社製)
D)炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.5μm)
ソフトン1500(商品名、白石カルシウム社製)
E)炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.7μm)
NCC−P(商品名、日東粉化社製)
F)炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.8μm)
ソフトン1200(商品名、白石カルシウム社製)
G)炭酸カルシウム粒子(平均粒径2.2μm)
ソフトン1000(商品名、白石カルシウム社製)
H)炭酸カルシウム粒子(平均粒径3.6μm)
BF100(商品名、白石カルシウム社製)
I)炭酸カルシウム粒子(平均粒径8.0μm)
BF300(商品名、白石カルシウム社製)
J)炭酸カルシウム粒子(平均粒径14.8μm)
NN#200(商品名、日東粉化社製)
A)ステアリン酸Mg
エフコケムMGS(商品名、ADEKA社製)
B)ステアリン酸
ステアリン酸さくら(商品名、日油社製)
C)ラウリン酸
NAA−122(商品名、日油社製)
D)ベヘン酸
NAA−222S(商品名、日油社製)
E)モンタン酸
リコワックスS(商品名、クラリアントジャパン社製)
(5)n−オクタデカン
オクタデカン(商品名、純正化学工業社製)
実施例1〜24、比較例1〜14の絶縁電線について、JIS C3665に基づいて垂直燃焼試験を行い、難燃性を評価した。結果を表1〜8に示す。このとき、具体的には、絶縁電線を上部で支持する上部支持材の下端から炭化の終了点までの長さが50mm以上540mm以下であれば「A」ランクにて表示し、50mm未満又は540mm超の場合には「B」ランクにて表示した。さらに、「A」ランクにて表示した実施例および比較例については、「難燃性(垂直燃焼試験)」の項目において「A」の下に、参考までに消火時間(単位:秒)を併記した。ここで、消火時間とは、接炎終了直後(バーナーの炎を電線から離した直後)から自己消火までの時間であり、消火時間が短ければ短いほど難燃性が高いことを表す。このとき、接炎は、60秒以内で電線に着火が起こるまで行った。例えば消火時間0秒とは、60秒接炎後、バーナーを離した直後に残炎しないという状態を意味する。また「B」ランクにて表示した比較例については、自己消火せず、「難燃性(垂直燃焼試験)」の項目において「B」の下に、「全焼」と表示した。難燃性についての合否基準は下記の通りとした。
A:合格
B:不合格
機械的特性の評価は、実施例1〜24及び比較例1〜14の絶縁電線について、JIS C3005により引張試験を行い、測定された引張強度に基づいて行った。結果を表1〜8に示す。表1〜8において、引張強度の単位はMPaであり、引張強度の合否基準は下記の通りとした。引張試験において、引張速度は200mm/min、標線間距離は20mmとした。
10MPa以上:合格
10MPa未満:不合格
表面平滑性は、実施例1〜24及び比較例1〜14の絶縁電線について、下記I〜IVの基準に従って評価した。結果を表1〜8に示す。
I :触っても凹凸が確認できず且つ表面に光沢が見られる
II :触っても凹凸が確認できず且つ表面に光沢が見られない
III:触ると凹凸が確認できるが、目視では凹凸が確認できない
IV :触ると凹凸が確認でき且つ目視でも凹凸が確認できる
表面平滑性の合否基準は下記の通りとした。
表面平滑性がI又はII:合格
表面平滑性がIII又はIV:不合格
2…絶縁層
3…シース
4…絶縁電線
10…平形ケーブル
ポリエチレン(PE)、シリコーンマスターバッチ(シリコーンMB)、脂肪酸含有化合物及び炭酸カルシウム粒子を、表1〜8に示す配合量で配合し、バンバリーミキサによって160℃にて15分間混練し、難燃性樹脂組成物を得た。なお、表1〜8において、各配合成分の配合量の単位は質量部である。また表1〜8において、PEの配合量が100質量部となっていないが、シリコーンMB中にもPEが含まれており、PEとシリコーンMB中のPEとを合計すれば100質量部となる。
参考例1〜20、実施例8〜11、比較例1〜14の絶縁電線について、JIS C3665に基づいて垂直燃焼試験を行い、難燃性を評価した。結果を表1〜8に示す。このとき、具体的には、絶縁電線を上部で支持する上部支持材の下端から炭化の終了点までの長さが50mm以上540mm以下であれば「A」ランクにて表示し、50mm未満又は540mm超の場合には「B」ランクにて表示した。さらに、「A」ランクにて表示した実施例および比較例については、「難燃性(垂直燃焼試験)」の項目において「A」の下に、参考までに消火時間(単位:秒)を併記した。ここで、消火時間とは、接炎終了直後(バーナーの炎を電線から離した直後)から自己消火までの時間であり、消火時間が短ければ短いほど難燃性が高いことを表す。このとき、接炎は、60秒以内で電線に着火が起こるまで行った。例えば消火時間0秒とは、60秒接炎後、バーナーを離した直後に残炎しないという状態を意味する。また「B」ランクにて表示した比較例については、自己消火せず、「難燃性(垂直燃焼試験)」の項目において「B」の下に、「全焼」と表示した。難燃性についての合否基準は下記の通りとした。
A:合格
B:不合格
機械的特性の評価は、参考例1〜20、実施例8〜11及び比較例1〜14の絶縁電線について、JIS C3005により引張試験を行い、測定された引張強度に基づいて行った。結果を表1〜8に示す。表1〜8において、引張強度の単位はMPaであり、引張強度の合否基準は下記の通りとした。引張試験において、引張速度は200mm/min、標線間距離は20mmとした。
10MPa以上:合格
10MPa未満:不合格
表面平滑性は、参考例1〜20、実施例8〜11及び比較例1〜14の絶縁電線について、下記I〜IVの基準に従って評価した。結果を表1〜8に示す。
I :触っても凹凸が確認できず且つ表面に光沢が見られる
II :触っても凹凸が確認できず且つ表面に光沢が見られない
III:触ると凹凸が確認できるが、目視では凹凸が確認できない
IV :触ると凹凸が確認でき且つ目視でも凹凸が確認できる
表面平滑性の合否基準は下記の通りとした。
表面平滑性がI又はII:合格
表面平滑性がIII又はIV:不合格
Claims (10)
- ベース樹脂と、
前記ベース樹脂100質量部に対して10質量部以上120質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、
前記ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく10質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、
前記ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含み、
前記炭酸カルシウム粒子の平均粒径が1.2μm以上3.6μm以下であり、
前記ベース樹脂がポリオレフィン化合物である難燃性樹脂組成物。 - 前記炭酸カルシウム粒子の平均粒径が1.8μmより大きく3.6μm以下である請求項1に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記シリコーン系化合物が前記ベース樹脂100質量部に対して5質量部以下の割合で配合されている、請求項1又は2に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記脂肪酸含有化合物が前記ベース樹脂100質量部に対して10質量部以下の割合で配合されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記炭酸カルシウム粒子が重質炭酸カルシウム又は軽質炭酸カルシウムである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記シリコーン系化合物がシリコーンガムである請求項1〜5のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記脂肪酸含有化合物がステアリン酸マグネシウムである請求項1〜6のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記脂肪酸含有化合物がステアリン酸である請求項1〜6のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 導体と、
前記導体を被覆する絶縁層とを有する絶縁電線を備えており、
前記絶縁層が、請求項1〜8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ケーブル。 - 導体と、
前記導体を被覆する絶縁層と、
前記絶縁層を覆うシースを有するケーブルを備えており、
前記絶縁層と前記シースの少なくとも一方が、請求項1〜8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ケーブル。
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