JP2016098311A - 難燃性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブル並びに光ファイバケーブル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリオレフィン樹脂と、ポリオレフィン樹脂100質量部に対して5質量部以上80質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、50質量部以上125質量部以下の割合で配合される水酸化アルミニウムと、1質量部よりも大きく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、3質量部以上20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物と、1質量部以上7質量部以下の割合で配合される亜鉛含有無機化合物とを有し、炭酸カルシウム粒子と水酸化アルミニウムが合計でポリオレフィン樹脂100質量部に対して55質量部以上130質量部以下の割合で配合される難燃性樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
上であることが好ましい。
優れた難燃性が得られる。
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、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、ケーブル10は、1本の絶縁電線4と、1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。
また、図3は、本発明に係る光ファイバケーブルの一実施形態であり、インドア型光ファイバケーブルを示す断面図である。図3に示すように、光ファイバケーブル20は、1本の光ファイバ11と、2本のテンションメンバ12と光ファイバ11とテンションメンバ12とを被覆するシース13とを有している。なお、テンションメンバは鋼線等、引張張力の高い材料で構成されている。
次に、上述したケーブル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、ポリオレフィン樹脂と、前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して5質量部以上80質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、50質量部以上125質量部以下の割合で配合される水酸化アルミニウムと、前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して1質量部よりも大きく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、前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して3質量部以上20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物と、前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して1質量部以上7質量部以下の割合で配合される亜鉛含有無機化合物とを有し、前記炭酸カルシウム粒子と前記水酸化アルミニウムの合計が前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して55質量部以上130質量部以下である。
ポリオレフィン樹脂としては、例えばエチレン系樹脂、プロピレン系樹脂などが挙げられる。これらは1種類単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。ここで、エチレン系樹脂とは、エチレンを構成単位として含む樹脂を言い、エチレン系樹脂としては、例えばポリエチレン樹脂(PE)、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)などが挙げられる。またプロピレン系樹脂としては、プロピレンを構成単位として含む樹脂を言い、例えばポリプロピレン樹脂(PP)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。炭酸カルシウム粒子の平均粒径は、上述したように1.2μm以上であることが好ましい。この場合、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が1.2μm未満である場合に比べて、優れた難燃性を得ることができる。また、炭酸カルシウム粒子の平均粒径は、8.0μm以下であることが好ましい。この場合、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が8.0μm以上である場合に比べて、優れた機械的特性を得ることができる。
水酸化アルミニウムは、ポリオレフィン樹脂中に分散が可能であれば特に制限されない。水酸化アルミニウムは、ポリオレフィン樹脂100質量部に対して50質量部以上125質量部以下の割合で配合される。この場合、ポリオレフィン樹脂100質量部に対する水酸化アルミニウムの配合割合が50質量部未満である場合に比べて、優れた難燃性を得ることができる。
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。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。
亜鉛含有無機化合物は亜鉛を少なくとも含んでおり、ホウ酸亜鉛、スズ酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛などが挙げられる。中でもホウ酸亜鉛とヒドロキシスズ酸亜鉛が好ましい。この場合、ホウ酸亜鉛又はヒドロキシスズ酸亜鉛以外の亜鉛含有無機化合物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1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。
さらに、上述した光ファイバケーブル20の製造方法について説明する。
ポリオレフィン樹脂、炭酸カルシウム粒子、水酸化アルミニウム、シリコーン系化合物(シリコーンMB)、脂肪酸含有化合物及び亜鉛含有無機化合物及び無機化合物を、表1〜4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1〜4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1〜4において、ポリオレフィン樹脂の配合量が100質量部となっていないが、シリコーンMB中にも樹脂が含まれており、ポリオレフィン樹脂とシリコーンMB中の樹脂とを合計すればポリオレフィン樹脂の合計量は100質量部となる。
(1)ポリオレフィン樹脂
ポリエチレン樹脂(PE)(商品名「エクセレンGMH GH030」、住友化学社製)
(2)炭酸カルシウム粒子
炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.7μm)(商品名「NCC−P」、日東粉化社製)
(3)水酸化アルミニウム
水酸化アルミニウム(商品名「BF013S」、日本軽金属製)
(4)シリコーン系化合物
シリコーンMB(商品名「X−22−2125H」、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
(5)脂肪酸含有化合物
ステアリン酸マグネシウム(ステアリン酸Mg)(商品名「エフコケムMGS」、ADEKA社製)
(6)亜鉛含有無機化合物
(A)ヒドロキシスズ酸亜鉛(商品名「フラムタードH」、日本軽金属製)
(B)ホウ酸亜鉛(商品名「アルカネックス FRC500」、水澤化学社製)
(7)無機化合物
三酸化アンチモン(日本精鉱社製)
(垂直一条試験)
実施例1〜12及び比較例1〜8の絶縁電線をそれぞれ10本用意し、これらについて、JIS C3665−1に基づいて垂直一条燃焼試験を行い、難燃性を評価した。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「合格」とし、50mm未満又は540mm超の場合には「不合格」とした。そして、合格率(%)を求めた。結果を表1〜4に示す。表1〜4においては、燃焼時間についても併記した。また表1〜4において、難燃性の合否基準は下記の通りとした。なお、燃焼試験においては、バーナーの炎を60秒間接触させた。
合格率が70%以上:合格
合格率が70%未満:不合格
実施例1〜12及び比較例1〜8の絶縁電線をそれぞれ15本用意し、これらについて、垂直三条燃焼試験を行い、難燃性を評価した。具体的には、長さ550mmの絶縁電線を3本づつ垂直に、等間隔で吊るした。絶縁電線同士の間隔は、絶縁電線の直径の2倍の距離とし、本実施例では8mmとした。ブンゼンバーナーを用い、バーナー口とケーブルの下端との距離を40mm、長さ150mmの炎を角度45°で接炎した。そして、ケーブルが自己消火もしくは全焼するまで接炎し続けた。自己消火した場合を「合格」とし、全焼した場合を「不合格」とした。これを5回繰り返し合格率(%)を求めた。結果を表1〜4に示す。表1〜4において、難燃性の合否基準は下記の通りとした。
合格率が70%以上:合格
合格率が70%未満:不合格
機械的特性の評価は、実施例1〜12及び比較例1〜8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1〜4に示す。表1〜4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
2…絶縁層
3…シース
4…絶縁電線
10…ケーブル
11…光ファイバ
12…テンションメンバ
13…シース
20…光ファイバケーブル
Claims (7)
- ポリオレフィン樹脂と、
前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して5質量部以上80質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、
前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して50質量部以上125質量部以下の割合で配合される水酸化アルミニウムと、
前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して1質量部よりも大きく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、
前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して3質量部以上20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物と、
前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して1質量部以上7質量部以下の割合で配合される亜鉛含有無機化合物とを有し、
前記炭酸カルシウム粒子と水酸化アルミニウムが合計で前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して55質量部以上130質量部以下の割合で配合され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1.2μm以上であることを特徴とする請求項1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又はステアリン酸カルシウムであることを特徴とする請求項1又は2記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記亜鉛含有無機化合物がヒドロキシスズ酸亜鉛又はホウ酸亜鉛であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 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1〜4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であって、
前記絶縁層と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るケーブル。 - 光ファイバと、
前記光ファイバを被覆する絶縁層とを有する光ファイバケーブルであって、
前記樹脂層が、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光ファイバケーブル。
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