JP2015067819A - ノンハロゲン樹脂組成物、絶縁電線及びケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】難燃性と伸び等の機械特性の両立を可能とするノンハロゲン樹脂組成物、並びに当該樹脂組成物からなる被覆層を備えた絶縁電線及びケーブルを提供する。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂からなるポリマー１００質量部に対して、難燃剤としての非晶質微粒子シリカを１０〜２５０質量部、難燃剤としての金属水酸化物を０〜２００質量部含有し、かつ前記非晶質微粒子シリカ及び前記金属水酸化物の合計含有量が１５０〜２５０質量部であるノンハロゲン樹脂組成物が絶縁層として被覆されている電線・ケーブル。
【選択図】図１

Description

本発明は、難燃性のノンハロゲン樹脂組成物、絶縁電線及びケーブルに関するものである。

従来、電線やケーブル等に使用される難燃性のノンハロゲン樹脂組成物として、ポリオレフィン系樹脂に、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物を添加した樹脂組成物が用いられている。

これらのノンハロゲン樹脂組成物は、ハロゲン化合物を含まないため、燃焼時に塩化水素等の有毒ガスやダイオキシン等の有毒物質が発生しないので、火災時においても有毒ガス等が発生せず、二次災害を防止することができ、かつ、廃棄時に焼却処分を行っても問題とならない。

しかし、金属水酸化物の添加による難燃効果は小さく、目的の難燃性を得られない場合が多いため、金属水酸化物の添加量を増量することが行われている。

一方、燃焼後の殻強度を高めるためにシリカ（コロイダルシリカ）が添加された難燃性樹脂組成物が知られている（特許文献１参照）。また、ダイオキシン及び発煙量を抑えるために非常に微細な粒子からなるフュームドシリカを含む樹脂配合物が知られている（特許文献２参照）。これらのシリカは表面に活性なＯＨ基（水酸基）を有しており、また粒子の形状も球状ではないため、凝集しやすい。例えば、特許文献１では１０重量％より多く添加すると材料の溶融粘度が上がり成形性が非常に悪くなると記載されている。

また、難燃性添加剤としてのマイクロシリカ（粒状非晶質ＳｉＯ_２）を含有するエンジニアリングプラスチックが知られている（特許文献３参照）。

特開平７−１９６８７７号公報 特開２００３−６４２３４号公報 特開２００８−５１９０９０号公報

従来の技術である、金属水酸化物の多量添加は、伸び等の機械特性の低下につながることが多く、難燃性と伸び等の機械特性の両立が困難であることが最大の課題であった。

そこで、本発明は、難燃性と伸び等の機械特性の両立を可能とするノンハロゲン樹脂組成物、並びに当該樹脂組成物からなる被覆層を備えた絶縁電線及びケーブルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によれば、以下のノンハロゲン樹脂組成物、絶縁電線及びケーブルが提供される。

［１］ポリオレフィン系樹脂からなるポリマー１００質量部に対して、難燃剤としての非晶質微粒子シリカを１０〜２５０質量部、難燃剤としての金属水酸化物を０〜２００質量部含有し、かつ前記非晶質微粒子シリカ及び前記金属水酸化物の合計含有量が１５０〜２５０質量部であるノンハロゲン樹脂組成物。
［２］前記金属水酸化物は、水酸化アルミニウム以外の金属水酸化物であることを特徴とする前記［１］に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
［３］前記非晶質微粒子シリカは、比重２．０±０．３ｇ／ｃｍ^３、比表面積１５〜５０ｍ^２／ｇであることを特徴とする前記［１］又は前記［２］に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
［４］前記ポリオレフィン系樹脂としてエチレン−酢酸ビニル共重合体が使用され、前記ポリマー中の酢酸ビニル含有量（ＶＡ量）が２０〜４５質量％であることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれか１つに記載のノンハロゲン樹脂組成物。
［５］前記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、メルトマスフローレイト（ＭＦＲ）が１．０（ｇ／１０ｍｉｎ）以下であることを特徴とする前記［４］に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
［６］前記ポリマー１００質量部に対して、トリアジン誘導体を５〜４０質量部含有することを特徴とする前記［１］〜［５］のいずれか１つに記載のノンハロゲン樹脂組成物。
［７］前記［１］〜［６］のいずれか１つに記載のノンハロゲン樹脂組成物が絶縁層として被覆されていることを特徴とする絶縁電線。
［８］前記［７］に記載の絶縁電線を有することを特徴とするケーブル。
［９］前記［１］〜［６］のいずれか１つに記載のノンハロゲン樹脂組成物がシースとして被覆されていることを特徴とするケーブル。

本発明によれば、難燃性と伸び等の機械特性の両立を可能とするノンハロゲン樹脂組成物、並びに当該樹脂組成物からなる被覆層を備えた絶縁電線及びケーブルが提供される。

本発明の絶縁電線の一実施形態を示す断面図である。 本発明のケーブルの一実施形態を示す断面図である。

以下、本発明のノンハロゲン樹脂組成物、絶縁電線及びケーブルの一実施形態について具体的に説明する。

〔ノンハロゲン樹脂組成物〕
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂からなるポリマー１００質量部に対して、難燃剤としての非晶質微粒子シリカを１０〜２５０質量部、難燃剤としての金属水酸化物を０〜２００質量部含有し、かつ前記非晶質微粒子シリカ及び前記金属水酸化物の合計含有量が１５０〜２５０質量部である。

（ポリオレフィン系樹脂からなるポリマー）
本実施の形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂からなるポリマーを含有する。ポリオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(ＥＥＡ)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(ＥＶＡ)、エチレン−スチレン共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ブテン−ヘキセン三元共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、エチレン−オクテン共重合体（ＥＯＲ）、エチレン共重合ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＲ）、ポリ−４−メチル−ペンテン−１、マレイン酸グラフト低密度ポリエチレン、水素添加スチレン−ブタジエン共重合体（Ｈ−ＳＢＲ）、マレイン酸グラフト直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンと炭素数が４〜２０のαオレフィンとの共重合体、エチレン−スチレン共重合体、マレイン酸グラフトエチレン−メチルアクリレート共重合体、マレイン酸グラフトエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸三元共重合体、ブテン−１を主成分とするエチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体などが挙げられる。好ましくはポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(ＥＥＡ)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(ＥＶＡ)、エチレン−ブテン−１共重合体であり、より好ましくはエチレン−酢酸ビニル共重合体(ＥＶＡ)である。これらは単独又は２種以上をブレンドして用いることができる。ブレンドする際には、ポリオレフィン系樹脂中の７０質量％以上がＥＶＡであることが好ましく、９０質量％以上がＥＶＡであることがより好ましく、９５質量％がＥＶＡであることがさらに好ましい。また、２種以上の各ポリオレフィン系樹脂、例えば２種以上のＥＶＡをブレンドして用いることもできる。

ポリオレフィン系樹脂としてエチレン−酢酸ビニル共重合体を使用した場合、ポリマー中の酢酸ビニル含有量（ＶＡ量）が２０〜４５質量％であることが好ましく、２３〜４１質量％であることがより好ましく、２８〜３３質量％であることがさらに好ましい。

ポリマー中のＶＡ量は、ポリマーに用いるポリマーの種類が、１，２，３・・・ｋ・・・ｎ個あったとき、下記式（１）によって導かれる。

上記式（１）中、Ｘはポリマー_ｋのＶＡ量（質量％）、Ｙはポリマー_ｋのポリマー全体を占める割合、及びｋは自然数をそれぞれ示す。

また、本実施の形態において、ＥＶＡは、メルトマスフローレイト（ＭＦＲ）が１．０（ｇ／１０ｍｉｎ）以下であるものを用いることが好ましい。

（非晶質微粒子シリカ）
本実施の形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、難燃剤として、非晶質微粒子シリカを含有する。非晶質微粒子シリカとしては、比重２．０±０．３ｇ／ｃｍ^３、比表面積１５〜５０ｍ^２／ｇを有するものを使用することが好ましい。当該非晶質微粒子シリカを使用することにより、本発明の効果を奏することが可能となる。非晶質微粒子シリカの比重は、２．１５〜２．２５ｇ／ｃｍ^３であることがより好ましく、比表面積は、３０〜５０ｍ^２／ｇであることがより好ましい。

なお、本実施の形態で使用する非晶質微粒子シリカは、非晶質シリカを形成させる方法から得られる。非晶質シリカの精製方法は、例えば、シリカをガスに還元し、蒸気相中で酸化する方法等が挙げられる。非晶質微粒子シリカのＳｉＯ_２成分は、９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましい。非晶質微粒子シリカの一次粒子形状は球形に近く、平均粒径は１００〜２００ｎｍ（０．１〜０．２μｍ）程度である。形状が球状であり、活性な水酸基が少ないことにより背景技術で述べた従来の微粒子シリカと比較し、凝集しにくい。これにより樹脂中に高充填しても、凝集による成形性の悪化、伸び等の特性の低下を起こすことがなく、ナノシリカと同等以上の難燃性を付与することが可能となる。一方、従来使用されてきたナノシリカは、一次粒子径が数〜数十ｎｍであり、形状は不定形で多孔質であった。また表面に活性な水酸基があるため、水素結合によって強力に凝集しており、樹脂中に一次粒子として分散させることは困難であった。

非晶質微粒子シリカは、ポリオレフィン系樹脂からなるポリマー１００質量部に対して、１０〜２５０質量部、添加される。１０質量部未満では十分な難燃効果が得られず、２５０質量部より多く添加すると伸び特性が著しく低下する。非晶質微粒子シリカの添加量は、５０〜２３０質量部であることが好ましく、８０〜２１０質量部であることがより好ましく、１００〜２００質量部であることがさらに好ましい。

（金属水酸化物）
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、難燃剤として、金属水酸化物を含有することが好ましい。金属水酸化物としては、水酸化アルミニウム以外の金属水酸化物であることが好ましい。具体的には、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等が挙げられるが、水酸化マグネシウムを用いることが好ましい。これらは、単独で使用しても２種以上を併用しても良い。また、これらの難燃剤は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ステアリン酸等の脂肪酸、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩等によって表面処理されているものを用いても差し支えない。

金属水酸化物は、添加されなくても本願発明の効果を奏するが、ポリオレフィン系樹脂からなるポリマー１００質量部に対して、２００質量部以下、添加されることが好ましい。金属水酸化物の添加量は、３０〜１８０質量部であることよりが好ましく、５０〜１５０質量部であることがさらに好ましい。

また、上記非晶質微粒子シリカ及び上記金属水酸化物の合計含有量がポリオレフィン系樹脂からなるポリマー１００質量部に対して１５０〜２５０質量部である必要がある。１５０質量部未満では十分な難燃効果が得られず、２５０質量部より多く添加すると伸び特性が低下する。好ましくは、１８０〜２００質量部である。

（トリアジン誘導体）
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、トリアジン誘導体を含有することが好ましい。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。これらは、単独で使用しても２種以上を併用しても良い。また、これらのトリアジン誘導体は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ステアリン酸等の脂肪酸、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩等によって表面処理されているものを用いても差し支えない。

トリアジン誘導体は、ポリオレフィン系樹脂からなるポリマー１００質量部に対して、５〜４０質量部、添加されることが好ましい。トリアジン誘導体を５〜４０質量部添加することにより、さらなる難燃性が発現可能である。

（その他の添加剤）
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物には、上記の難燃剤以外にも、必要に応じて、その他の難燃剤、酸化防止剤、金属不活性剤、架橋剤、架橋助剤、滑剤、無機充填剤、相溶化剤、安定剤、カーボンブラック、着色剤等の添加剤を加えることが可能である。更に、有機過酸化物により架橋したり、電子線などの放射線により架橋してもよい。

その他の難燃剤としては、スズ酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、酸化亜鉛等の亜鉛化合物、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム、メタホウ酸バリウム等のホウ酸化合物、リン系難燃剤、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インテュメッセント系難燃剤等が挙げられる。これらの難燃剤は、単独で又は２種以上をブレンドして用いることができる。

酸化防止剤としては、例えばフェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えばジブチルヒドロキシトルエン（BHT）、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,3,5-トリス（3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンジル）-S-トリアジン-2,4,6-（1H,3H,5H）トリオン、チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等が挙げられ、より好適にはペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]である。
硫黄系酸化防止剤としては、例えばジドデシル3,3‘-チオジプロピオネート、ジトリデシル3,3‘-チオジプロピオネート、ジオクタデシル3,3’-チオジプロピオネート、2,2-ビス｛[3-（ドデシルチオ）-1-オキソプロポキシ]メチル｝プロパン-1,3-ジイルビス[3-（ドデシルチオ）プロピオネート]（別名：テトラキス[メチレン-3-（ドデシルチオ）プロピオネート]メタン）等が挙げられ、より好適には、2,2-ビス｛[3-（ドデシルチオ）-1-オキソプロポキシ]メチル｝プロパン-1,3-ジイルビス[3-（ドデシルチオ）プロピオネート]である。
アミン系酸化防止剤としては、例えば6-エトキシ-1,2-ジヒドロ-2,2,4-トリメチルキノリン、フェニル-1-ナフチレン、アルキル化ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、4,4’-ビス（α、α-ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、ｐ-（ｐ-トルエンスルホニルアミド）ジフェニルアミン、N,N’-ジ-2-ナフチル-p-フェニルジアミン、N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、N-フェニル-N’-イソプロピル-p-フェニレンジアミン、N-フェニル-N’-（1,3-ジメチルブチル）-p-フェニレンジアミン、N-フェニル-N’-（3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピル）-ｐ-フェニレンジアミン、1,3-ベンゼンジカルボン酸ビス[2-(1-オキソ-2-フェノキシプロピル)ヒドラジド、2',3-ビス[[3-[3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジド、3-(N-サリチロイルアミノ)-1Ｈ-1,2,4-トリアゾール、ドデカン二酸ビス[N2-(2-ヒドロキシベンゾイル)ヒドラジド]等が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、例えばペンタエリスリトール系亜リン酸エステル、トリフェニルフォスファイト、トリオクタデシル−フォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト等が挙げられる。
これらの酸化防止剤は、単独で又は２種以上をブレンドして用いることができる。

金属不活性剤は、金属イオンをキレート形成により安定化し、酸化劣化を抑制する効果がある。金属不活性剤としては、例えばN-(2H-1,2,4-トリアゾール-5-イル)サリチルアミド、ドデカン二酸ビス[N2-(2-ヒドロキシベンゾイル)ヒドラジド]、2’,3-ビス[[3-[3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジド等が挙げられ、より好適には2’,3-ビス[[3-[3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジドである。

架橋剤としては、例えばジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（t−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、α，α'−ビス（t−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン、ブチルクミルパーオキサイド、イソプロピルクミル−ｔ−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。

架橋助剤としては、例えばトリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴ）や、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ（登録商標））の使用が望ましい。

滑剤としては、例えば脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド等が挙げられ、具体的にはステアリン酸亜鉛等が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上をブレンドして用いることができる。

無機充填剤としては、例えばクレー、タルク、シリカ等が挙げられる。これらは、脂肪酸、シラン等の表面処理剤で表面処理をすることも可能である。これらの無機充填剤は、単独で又は２種以上をブレンドして用いることができる。

カーボンブラックとしては、例えばゴム用カーボンブラック（N900-N100:ASTM D 1765-01）の使用が一般的である。

着色剤としては、例えばノンハロゲン用のカラーマスターバッチ等が使用できる。

〔絶縁電線〕
図１は、本発明の絶縁電線の一実施形態を示す断面図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る絶縁電線１０は、汎用の材料、例えば、錫めっき銅等からなる導体１と、導体１の外周に被覆された絶縁体２とを備える。

絶縁体２は、本発明の実施の形態に係る上記のノンハロゲン樹脂組成物から構成されている。

本実施の形態においては、絶縁層を、単層で構成してもよく、また、多層構造とすることもできる。多層構造とした場合の具体例としては、最外層に上記ノンハロゲン樹脂組成物を、また、最外層以外にポリオレフィン樹脂を押出被覆することで得られる構造を挙げることができる。ポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、ＥＶＡ、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン‐メチルアクリレート共重合体、エチレン‐グリシジルメタクリレート共重合体、無水マレイン酸ポリオレフィン等を挙げることができ、これらを単独で又は２種以上を混合して用いることができる。さらに、必要に応じて、セパレータ、編組等を施してもよい。

最外層以外の絶縁層に用いる材料としてはゴム材料も適用可能であり、エチレン−プロピレン共重合体ゴム（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加ＮＢＲ（ＨＮＢＲ）、アクリルゴム、エチレン−アクリル酸エステル共重合体ゴム、エチレンオクテン共重合体ゴム（ＥＯＲ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１共重合体ゴム（ＥＢＲ）、ブタジエン−スチレン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム（ＩＩＲ）、ポリスチレンブロックを有するブロック共重合体ゴム、ウレタンゴム、ホスファゼンゴム等を挙げることができ、これらを単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

また、上記ポリオレフィン樹脂やゴム材料に限定されず、絶縁性を有するものであれば、特に制限はない。

〔ケーブル〕
図２は、本発明のケーブルの一実施形態を示す断面図である。

図２に示すように、本実施の形態に係るケーブル２０は、本実施の形態に係る絶縁電線１０を３本撚り合わせた三芯撚り線と、三芯撚り線の外周に介在４及び押え巻きテープ５を介して被覆されたシース３とを備える。三芯撚り線は、紙介在４と共に撚り合わせられ、その外周に押え巻きテープ５が施されている。絶縁電線は単芯でもよく、三芯以外の多芯撚り線であってもよい。

シース３は、本発明の実施の形態に係る上記のノンハロゲン樹脂組成物から構成されている。

本実施の形態においては、シースを、単層で構成してもよく、また、多層構造とすることもできる。多層構造とした場合の具体例としては、最外層に上記ノンハロゲン樹脂組成物を、また、最外層以外にポリオレフィン樹脂を押出被覆することで得られる構造を挙げることができる。ポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、ＥＶＡ、エチレン‐エチルアクリレート共重合体、エチレン‐メチルアクリレート共重合体、エチレン‐グリシジルメタクリレート共重合体、無水マレイン酸ポリオレフィン等を挙げることができ、これらを単独で又は２種以上を混合して用いることができる。さらに、必要に応じて、セパレータ、編組等を施してもよい。

なお、本実施の形態においては、本実施の形態に係る絶縁電線１０を使用した例を示したが、汎用の材料を用いた絶縁電線を使用することもできる。

〔実施例及び比較例の絶縁電線の作製〕
図１に示す絶縁電線を以下のようにして製造した。
（１）表１及び表２に示した配合割合にしたがって各種成分を配合し、加圧ニーダによって開始温度４０℃、終了温度１９０℃で混練後、混練物をペレットにした。
（２）６５ｍｍ押出機を用いて、設定温度２００℃で、外径１．１ｍｍの銅導体上に、（１）で作製したペレットを外径０．９８ｍｍ、絶縁体厚さ０．２ｍｍになるように押出被覆した。押出被覆した後、１０Ｍｒａｄの電子線を照射し、架橋させ、絶縁電線を作製した。

電線の評価は、以下に示す方法により行なった。評価結果を表１及び表２に示す。

（１）引張試験
作製した電線について、JIS C 3005に準拠して引張試験を行なった。引張強さは、１０ＭＰａ未満のものを×（不合格）、１０〜１３ＭＰａのものを○（合格）、それ以上のものを◎（裕度を持って合格）とした。また、伸びは、１５０％未満のものを×（不合格）、１５０〜３００％のものを○（合格）、それ以上のものを◎（裕度を持って合格）とした。

（２）難燃性試験
作製した電線について、EN60332-1-2に準拠して電線形状での垂直燃焼試験（ＶＷ-１）を行った。判定は燃焼時間３０秒未満のものを◎（裕度を持って合格）、１分未満のものを○（合格）、１分以上のものを×（不合格）とした。

（３）絶縁性試験（体積抵抗率試験）
表１及び表２に示す配合割合にしたがって各材料を配合し、設定温度１５０℃のオープンロールで混練後、プレス成形機を用いて１ｍｍ厚の金型に混練物を入れ、１８０℃で１分間、プレスし、１ｍｍシートを作製した。作製した１ｍｍシートについて、JIS K 6271に準拠し体積抵抗率を測定した。１×１０^１３Ω・ｃｍ以上のものを◎（裕度を持って合格）、１×１０^１２Ω・ｃｍ以上のものを○（合格）、１×１０^１２Ω・ｃｍ未満のものを×（不合格）とした。

〔実施例及び比較例における使用材料〕
（ポリマー）
・ＰＰ：（商品名）BC8A、日本ポリエチレン社製
・ＥＶＡ^※１：（商品名）V-9000、三井・デュポン・ポリケミカル社製
・ＥＶＡ^※２：（商品名）EV170、三井・デュポン・ポリケミカル社製
・ＥＶＡ^※３：（商品名）V-5274、三井・デュポン・ポリケミカル社製
・ＥＥＡ：（商品名）ボンダインLX4110、アルケマ社製
・エチレン-ブテン共重合体：（商品名）タフマーDF-810、三井化学社製
（難燃剤）
・非晶質微粒子シリカ：（商品名）SIDISTAR T120U、エルケム・ジャパン製、比重２．２ｇ／ｃｍ^３、比表面積４０ｍ^２／g
・水酸化マグネシウム：（商品名）マグシーズＳ４、神島化学社製
・メラミンシアヌレート：（商品名）MC-5S、堺化学工業社製
・ナノシリカ：（商品名）アエロジルR972、日本アエロジル社製、一次粒径１６ｎｍ、比表面積１１０ｍ^２／ｇのフュームドシリカ
（酸化防止剤）
・フェノール系酸化防止剤：（商品名）イルガノックス1010、ＢＡＳＦジャパン社製
・硫黄系酸化防止剤：（商品名）AO-412S、ＡＤＥＫＡ社製

表１に示すように、実施例１〜１１では引張試験、難燃性試験、絶縁性試験のいずれの特性も良好な結果であった。

実施例１〜４で非晶質微粒子シリカの添加量を変更したが、規定量の１０〜２５０質量部では良好な特性となった。非晶質微粒子シリカの添加量を増量するにつれて、難燃性が向上することが難燃性試験（ＶＷ−１試験）結果から裏付けられた。また、金属水酸化物である水酸化マグネシウムと併用した実施例１〜２でも特性は良好であった。

実施例３、５、６でＶＡ量の異なるＥＶＡを使用したが、特性はすべて良好であった。また、ポリマー中のＶＡ量が２０〜４５質量％である、実施例３及び５は難燃性が向上しており、より好ましい。

実施例７ではベースポリマーとしてＥＥＡを使用し、実施例８〜９では２種のポリマーをブレンドしたが特性はすべて良好であった。

実施例１０〜１１ではトリアジン誘導体であるメラミンシアヌレートを規定量添加したが、実施例２と比較して難燃性が向上しており、添加することが好ましい。

これに対し、表２に示すように、非晶質微粒子シリカ未添加の比較例１、規定量より少ない比較例２では難燃性が不合格となった。

注記すべきは、実施例２と比較例１の難燃性試験結果である。比較例１は水酸化マグネシウム量２２０質量部で難燃性試験不合格であるのに対し、実施例２は難燃剤添加量が合計２００質量部で合格している。非晶質微粒子シリカを添加することで、難燃剤の総添加量が低減可能であることが確認できた。

非晶質微粒子シリカの添加量が規定より多い比較例３、及び難燃剤の総添加量が規定より多い比較例４は伸び特性が不合格となった。

難燃剤として従来技術であるナノシリカを添加した比較例５〜７は、伸び特性及び難燃性が不合格であった。これはナノシリカ凝集により均一に分散していなかったことが要因と考えられる。また、比較例６及び７は電線試作時の装置負荷が高く、成形性にも問題があった。

本発明の難燃性発現のメカニズムは、燃焼初期に非晶質微粒子シリカが均一に配列することで硬い固化層（チャー）形成することと、凝集せずに分散しているためシリカを起点とするガス化発泡径が細かいことが燃焼物の拡散を抑制しているものと推察する。

１：導体、２：絶縁体、３：シース、４：介在、５：押え巻きテープ
１０：絶縁電線、２０：ケーブル

Claims (9)

1. ポリオレフィン系樹脂からなるポリマー１００質量部に対して、難燃剤としての非晶質微粒子シリカを１０〜２５０質量部、難燃剤としての金属水酸化物を０〜２００質量部含有し、かつ前記非晶質微粒子シリカ及び前記金属水酸化物の合計含有量が１５０〜２５０質量部であるノンハロゲン樹脂組成物。
2. 前記金属水酸化物は、水酸化アルミニウム以外の金属水酸化物であることを特徴とする請求項１に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
3. 前記非晶質微粒子シリカは、比重２．０±０．３ｇ／ｃｍ^３、比表面積１５〜５０ｍ^２／ｇであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
4. 前記ポリオレフィン系樹脂としてエチレン−酢酸ビニル共重合体が使用され、前記ポリマー中の酢酸ビニル含有量（ＶＡ量）が２０〜４５質量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
5. 前記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、メルトマスフローレイト（ＭＦＲ）が１．０（ｇ／１０ｍｉｎ）以下であることを特徴とする請求項４に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
6. 前記ポリマー１００質量部に対して、トリアジン誘導体を５〜４０質量部含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のノンハロゲン樹脂組成物が絶縁層として被覆されていることを特徴とする絶縁電線。
8. 請求項７に記載の絶縁電線を有することを特徴とするケーブル。
9. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のノンハロゲン樹脂組成物がシースとして被覆されていることを特徴とするケーブル。
   

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