JP2016155931A

JP2016155931A - 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

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Publication number: JP2016155931A
Application number: JP2015034254A
Authority: JP
Inventors: 成一平; Seiichi Taira; 裕介山木; Yusuke Yamaki; 直西田; Nao Nishida; 中村　詳一郎; Shoichiro Nakamura; 詳一郎中村
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-09-01
Anticipated expiration: 2035-02-24
Also published as: JP6456722B2

Abstract

【課題】硬度が高く、易引裂き性、低温脆化特性を確保しながら優れた難燃性も確保できる難燃性樹脂組成物等を提供すること。【解決手段】高密度ポリエチレン５５質量％〜８０質量％、スチレン系エラストマー５質量％〜３０質量％、ポリプロピレン系エラストマー５質量％〜１５質量％および酸変性ポリオレフィン化合物５質量部〜２０質量％を含むベース樹脂１００質量部に対して、２０質量部〜５０質量部の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、１質量部〜１０質量部の割合で配合されるシリコーン系化合物と、２質量部〜２０質量部の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含むことを特徴とする難燃性樹脂組成物。【選択図】図１

Description

本発明は、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に関する。

電線等の被覆に用いられる樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）が従来より広く用いられている。ポリ塩化ビニル樹脂は加工性に優れ、耐薬品性、難燃性といった点に優れた特性を持つ一方で、燃焼時に有毒ガスを発生するという欠点があった。

これに対し、電線等の被覆に用いる樹脂材料として、化学的に安定で、加工しやすいポリオレフィン樹脂を用い、これに非ハロゲン系難燃剤を添加してなる難燃性樹脂組成物が検討されている。たとえば、特許文献１では、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３０質量部以上１６０質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、２質量部以上２０質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、２質量部以上１５質量部以下の割合で配合されるカルボン酸金属塩とを含む難燃性樹脂組成物が開示されている。

特開平９−１６９９１８号公報

上記特許文献１の難燃性樹脂組成物は優れた機械的特性と難燃性を確保している。しかしながら、上記特許文献１の難燃性樹脂組成物はケーブルの外被として使用するために、十分な特性を有しているとは言えなかった。特に、外傷や衝撃に耐えるための硬度、端末加工のために外被を容易に引き裂くことのできるための易引裂き性、低温下で外被に亀裂が生じることを抑える低温脆化特性が十分ではなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、硬度が高く、易引裂き性、低温脆化特性を確保しながら優れた難燃性も確保できる難燃性樹脂組成物、およびこれを用いたケーブル、ならびに光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

本発明者らは上記課題を解決するため、種々の検討を行ったところ、ベース樹脂にポリオレフィン樹脂だけでなく、エラストマーと酸変性樹脂とを組み合わせることで、上記課題を解決できることを見出した。こうして本発明者らは本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、高密度ポリエチレン５５質量％以上８０質量％以下、スチレン系エラストマー５質量％以上３０質量％以下、ポリプロピレン系エラストマー５質量％以上１５質量％以下、および酸変性ポリオレフィン化合物５質量％以上２０質量％以下を含むベース樹脂１００質量部に対して、２０質量部以上５０質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、１質量部以上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、２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を含む難燃性樹脂組成物である。

本発明の難燃性樹脂組成物によれば、硬度が高く、易引裂き性、低温脆化特性を確保しながら優れた難燃性をも確保することができる。

なお、本発明者らは、本発明の難燃性樹脂組成物において、硬度が高く、易引裂き性、低温脆化特性及び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。

すなわち、ベース樹脂において高密度ポリエチレンを上述の割合とすることにより、難燃性樹脂組成物を、硬度が高く耐衝撃性等に優れたものとすることができる。しかし、高密度ポリエチレンは結晶化度が高く、ベース樹脂の炭酸カルシウム粒子に対する相溶性が低下するため、低温脆化特性が悪化してしまう。そこで、ベース樹脂においてスチレン系エラストマーと酸変性ポリオレフィン化合物を上述の割合とすることにより、ベース樹脂の結晶化度を下げることができるため、炭酸カルシウム粒子に対する相溶性が向上し、低温脆化特性を改善させることができる。

また、ベース樹脂においてポリプロピレン系エラストマーを上述の割合とすることにより、ポリプロピレン系エラストマーと高密度ポリエチレンとの界面が引裂く際の起点となり、易引裂き性を向上させることができる。しかし、ポリプロピレン系エラストマーは低温脆化特性に劣るため、ベース樹脂の低温脆化特性が悪化してしまう。そこで、ベース樹脂においてスチレン系エラストマーと酸変性ポリオレフィン化合物を上述の割合とすることにより、低温脆化特性を向上させることができる。

さらに、炭酸カルシウムは、上述の割合でベース樹脂に含有させることにより、難燃剤として作用する他、炭酸カルシウムと高密度ポリエチレンとの界面が引裂く際の起点となり、易引裂き性を向上させることができる。

また、上記難燃性樹脂組成物において、前記高密度ポリエチレンは密度が９４５ｋｇ／ｍ^３以上であることが好ましい。

この場合、高密度ポリエチレンの密度が上記範囲を外れる場合に比べて、より優れた硬度を得ることができる。

また、上記難燃性樹脂組成物において、前記酸変性ポリオレフィン化合物が無水マレイン酸変性エチレン−αオレフィン共重合体であることが好ましい。

この場合、酸変性ポリオレフィン化合物が無水マレイン酸変性ポリエチレンでない場合に比べて、より優れた低温脆化特性が得られる。

上記難燃性樹脂組成物においては、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が好ましい。

この場合、脂肪酸含有化合物がステアリン酸マグネシウム及びステアリン酸カルシウムのいずれでもない場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。

上記難燃性樹脂組成物においては、前記シリコーン系化合物がシリコーンガムであることが好ましい。

この場合、シリコーン系化合物がシリコーンガムでない場合に比べて、ブルームが起こりにくい。

本発明は、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、上述した難燃性樹脂組成物で構成されるケーブルである。

本発明は、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、上述した難燃性樹脂組成物で構成されるケーブルである。

本発明は、光ファイバと、前記光ファイバを被覆するシースとを有する光ファイバケーブルであって、前記シースが、上述した難燃性樹脂組成物で構成される光ファイバケーブルである。

本発明によれば、硬度が高く、易引裂き性、低温脆化特性を確保しながら優れた難燃性も確保できる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が提供される。

本発明のケーブルの一実施形態を示す部分側面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。本発明の光ファイバの一実施形態を示す断面図である。易引裂き性測定用光ファイバサンプルを示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図３を用いて詳細に説明する。

［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、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。

ここで、絶縁層２及びシース３は難燃性樹脂組成物で構成されており、この難燃性樹脂組成物は、高密度ポリエチレン５５質量％以上８０質量％以下、スチレン系エラストマー５質量％以上３０質量％以下、ポリプロピレン系エラストマー５質量％以上１５質量％以下、および酸変性ポリオレフィン化合物５質量％以上２０質量％以下を含むベース樹脂１００質量部に対して、２０質量部以上５０質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、１質量部以上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、２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を含んでいる。

上記難燃性樹脂組成物は、硬度が高く、易引裂き性、低温脆化特性を確保しながら優れた難燃性も確保できる。

［ケーブルの製造方法］
次に、上述したケーブル１０の製造方法について説明する。

（導体）
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等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。

（難燃性樹脂組成物）
次に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、高密度ポリエチレン５５質量％以上８０質量％以下、スチレン系エラストマー５質量％以上３０質量％以下、ポリプロピレン系エラストマー５質量％以上１５質量％以下、および酸変性ポリオレフィン化合物５質量％以上２０質量％以下を含むベース樹脂１００質量部に対して、２０質量部以上５０質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、１質量部以上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、２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を含んでいる。

（高密度ポリエチレン）
高密度ポリエチレンは、密度が９４２ｋｇ／ｍ^３以上９７０ｋｇ／ｍ^３以下であることが好ましい。さらに密度が９４５ｋｇ／ｍ^３以上であることがより好ましく、９５０ｋｇ／ｍ^３以上であることがさらに好ましい。

高密度ポリエチレンの密度が９４２ｋｇ／ｍ^３未満の場合、難燃性樹脂組成物の硬度が顕著に低下する。また、密度が９７０ｋｇ／ｍ^３より大きい場合、低温脆化特性が顕著に低下してしまう。

高密度ポリエチレンは、上述したようにベース樹脂において５５質量％以上８０質量％以下の割合とする。高密度ポリエチレンの割合が５５質量％未満の場合、難燃性樹脂組成物の硬度が顕著に低下する。また、割合が８０質量％より大きい場合、低温脆化特性が顕著に低下してしまう。

（スチレン系エラストマー）
スチレン系エラストマーとしては、特に限定されず、適宜選択して使用することが出来る。例えば、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック共重合体（ＳＥＰ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ）、及び、これらの水添物、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−エチレンブロック共重合体（ＳＥＢＣ）等が挙げられ、これらの中から１種または２種以上を適宜用いることができる。さらにこれらの中でも、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）は低温脆化特性の向上に優れた効果を発揮するため特に好ましい。

スチレン系エラストマーは、上述したようにベース樹脂において５質量％以上３０質量％以下の割合とする。スチレン系エラストマーの割合が５質量％未満の場合、難燃性樹脂組成物の低温脆化特性が顕著に低下する。また、割合が３０質量％より大きい場合、硬度が顕著に低下してしまう。

なお、スチレン系エラストマーは、密度が９１０ｋｇ／ｍ^３以上９４０ｋｇ／ｍ^３以下であることが好ましい。この場合、スチレン系エラストマーの密度が上記範囲を外れる場合に比べて密度が９１０ｋｇ／ｍ３未満の場合、難燃性樹脂組成物の硬度が顕著に低下してしまう。また、９４０ｋｇ／ｍ３よりも大きい場合、低温脆化特性が顕著に低下してしまう。

（ポリプロピレン系エラストマー）
ポリプロピレン系エラストマーとしては、特に限定されず、適宜選択して使用することが出来る。例えば、プロピレンにエチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン等のα−オレフィン成分を共重合した共重合体が挙げられる。

ポリプロピレン系エラストマーは、上述したようにベース樹脂において５質量％以上１５質量％以下の割合とする。ポリプロピレン系エラストマーの割合が５質量％未満の場合、難燃性樹脂組成物の易引裂き性が顕著に低下する。また、割合が１５質量％より大きい場合、低温脆化特性が顕著に低下してしまう。さらに、ポリプロピレン系エラストマーの配合割合は１０質量％以下が好ましい。この場合低温脆化特性を向上させることができる。

（酸変性ポリオレフィン化合物）
酸変性ポリオレフィン化合物としては、特に限定されず、適宜選択して使用することが出来る。例えば、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボン酸またはカルボン酸無水物、またはこれらのエステル類等の不飽和有機酸およびそのエステル類と、ポリオレフィンとの部分共重合体等が挙げられる。酸変性ポリオレフィン化合物の具体例としては、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン−αオレフィン共重合体、無水マレイン酸変性スチレン系エラストマー、無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体等が挙げられる。これらのなかでも、無水マレイン酸変性エチレン−αオレフィン共重合体は低温脆化特性の向上に優れた効果を発揮するため特に好ましい。

酸変性ポリオレフィン化合物は、上述したようにベース樹脂において５質量％以上２０質量％以下の割合とする。酸変性ポリオレフィン化合物の配合割合が５質量％未満の場合、難燃性樹脂組成物の低温脆化特性が顕著に低下する。また、配合割合が２０質量％より大きい場合、硬度が顕著に低下してしまう。

また、ベース樹脂としては、高密度ポリエチレン、スチレン系エラストマー、ポリプロピレン系エラストマー、酸変性ポリオレフィン化合物に加えて、他の樹脂を含有していてもよく、このような他の樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）や、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）等が挙げられる。これら他の樹脂の割合は、ベース樹脂中、好ましくは１５質量％以下、より好ましくは８質量％以下、さらに好ましくは３質量％以下である。

（炭酸カルシウム粒子）
炭酸カルシウム粒子としては、重質炭酸カルシウムまたは軽質炭酸カルシウムのいずれでもよいが、入手が容易で、かつ、低価格であることから、重質炭酸カルシウムが好ましい。炭酸カルシウム粒子の平均粒径は、好ましくは０．７μｍ以上であり、より好ましくは１．０μｍ以上、さらに好ましくは１．５μｍ以上である。炭酸カルシウム粒子の平均粒径が小さすぎると、難燃性が低下するおそれがある。また、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が大きすぎると、低温脆化特性が低下する場合があることから、炭酸カルシウム粒子の平均粒径の上限は、好ましくは３．６μｍ以下であり、より好ましくは２．２μｍ以下である。

なお、本発明において、「平均粒径」とは、複数個の炭酸カルシウム粒子をＳＥＭで観察したときの２次元画像の面積Ｓをそれぞれ求め、これらの面積Ｓをそれぞれ円の面積に等しいと考え、これらの面積から下記式：
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。

炭酸カルシウム粒子は、上述したようにベース樹脂１００質量部に対し２０質量部以上５０質量部以下配合される。炭酸カルシウム粒子の配合割合が２０質量部未満の場合、難燃性樹脂組成物の易引裂き性および難燃性が顕著に低下する。また、配合割合が５０質量部より大きい場合、低温脆化特性が顕著に低下してしまう。

（シリコーン系化合物）
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等が挙げられる。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、フェニル基等が挙げられる。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）ポリシロキサン等が挙げられる。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。

シリコーン系化合物は、上述したようにベース樹脂１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下の割合で配合される。ベース樹脂１００質量部に対するシリコーン系化合物の割合が１質量部未満である場合、難燃性が顕著に低下する。また、ベース樹脂１００質量部に対するシリコーン系化合物の配合割合が１０質量部より大きい場合、難燃性樹脂組成物の押出加工時のシリコーン系化合物のブリードアウトを十分に抑制することができない。

シリコーン系化合物は、ベース樹脂１００質量部に対して１質量部以上３質量部以下の割合で配合されていることが好ましい。この場合、ベース樹脂１００質量部に対する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、より優れた硬度を得ることができる。

シリコーン系化合物は、炭酸カルシウムの表面に予め付着させておいてもよい。この場合、難燃性樹脂組成物中に含まれる各炭酸カルシウムの全体がシリコーン系化合物で被覆されていることが好ましい。この場合、炭酸カルシウムをポリオレフィン樹脂中に容易に分散させることができるため、難燃性樹脂組成物における特性の均一性がより向上する。また難燃性樹脂組成物の押出加工時のシリコーン系化合物のブリードアウトをより十分に抑制することができる。

炭酸カルシウムの表面にシリコーン系化合物を付着させる方法としては、例えば炭酸カルシウムにシリコーン系化合物を添加して混合し、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、アトマイザ等により粉砕することによって得ることができる。

（脂肪酸含有化合物）
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である。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。

脂肪酸の金属塩を構成する金属としては、マグネシウム、カルシウム、亜鉛及び鉛等が挙げられる。脂肪酸の金属塩としては、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が好ましい。この場合、脂肪酸含有化合物がステアリン酸マグネシウム及びステアリン酸カルシウムのいずれでもない場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。

脂肪酸含有化合物は、上述したようにベース樹脂１００質量部に対して２質量部以上２０質量部以下の割合で配合される。脂肪酸含有化合物の配合割合が２質量部未満である場合、難燃性が顕著に低下する。また、脂肪酸含有化合物の配合割合が２０質量部より大きい場合、難燃性樹脂組成物の押出加工時の脂肪酸含有化合物のブリードアウトを十分に抑制することができない。

脂肪酸含有化合物は、５質量部以下の割合で配合されることが好ましい。この場合、脂肪酸含有化合物の割合が５質量部より大きい場合に比べて、より優れた硬度が得られる。

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、カーボンブラック等の充填剤を必要に応じてさらに含んでもよい。例えば酸化防止剤はベース樹脂１００質量部に対し、０．１質量部以上２質量部以下含まれることが好ましい。この場合、優れた耐熱老化特性が得られる。

上記難燃性樹脂組成物は、高密度ポリエチレン、スチレン系エラストマー、ポリプロピレン系エラストマー、酸変性ポリオレフィン化合物、炭酸カルシウム粒子、シリコーン系化合物、脂肪酸含有化合物等を混練することにより得ることができる。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。このとき、シリコーン系化合物の分散性を向上させる観点からは、ベース樹脂の一部とシリコーン系化合物とを混練し、得られたマスターバッチ（ＭＢ）を、残りのベース樹脂、炭酸カルシウム、脂肪酸含有化合物等と混練してもよい。

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。こうして絶縁電線４が得られる。

（シース）
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。

以上のようにしてケーブル１０が得られる。

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ケーブル１０は１本の絶縁電線４を有しているが、本発明のケーブルは１本の絶縁電線４を有するケーブルに限定されるものではなく、シース３の内側に絶縁電線４を２本以上有していてもよい。

また上記実施形態では、絶縁電線４の絶縁層２及びシース３が上記の難燃性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、上記の難燃性樹脂組成物で構成されてもよい。

［光ファイバケーブル］
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、インドア型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。

ここで、シース１３は難燃性樹脂組成物で構成されており、この難燃性樹脂組成物は、高密度ポリエチレン５５質量％以上８０質量％以下、スチレン系エラストマー５質量％以上３０質量％以下、ポリプロピレン系エラストマー５質量％以上１５質量％以下、および酸変性ポリオレフィン化合物５質量％以上２０質量％以下を含むベース樹脂１００質量部に対して、２０質量部以上５０質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、１質量部以上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、２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を含んでいる。

［光ファイバケーブルの製造方法］
さらに、上記光ファイバケーブル２０の製造方法について説明する。

まず光ファイバ１１とテンションメンバ１２と上記難燃性樹脂組成物を準備する。

次に、上記難燃性樹脂組成物を光ファイバ１１およびテンションメンバ１２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する。そして、図３に示すように並べた光ファイバ１１およびテンションメンバ１２上に、押出機から図３に示す断面形状を有する筒状の押出物を押し出すことで、この筒状の押出物を光ファイバ１１およびテンションメンバ１２上に連続的に被覆する。こうして光ファイバケーブル２０が得られる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、光ファイバケーブルはインドア型光ファイバケーブルに限定されず、上記難燃性樹脂組成物が適用可能であるならば、どのような形式のケーブルであっても構わない。

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。

（実施例１〜１６及び比較例１〜８）
ベース樹脂、炭酸カルシウム、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、酸化防止剤マスターバッチ（酸化防止剤ＭＢ）を、表１〜３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１〜３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１〜３において、高密度ポリエチレン、スチレン系エラストマー、ポリプロピレン系エラストマー、酸変性ポリオレフィン化合物の配合量が１００質量部となっていないが、シリコーンＭＢ及び酸化防止剤ＭＢ中にも樹脂が含まれており、高密度ポリエチレン、スチレン系エラストマー、ポリプロピレン系エラストマー、酸変性ポリオレフィン化合物にシリコーンＭＢと酸化防止剤ＭＢ中の樹脂を合計すればベース樹脂の合計量は１００質量部となる。

上記ベース樹脂、炭酸カルシウム、シリコーンＭＢ、脂肪酸含有化合物、及び酸化防止剤ＭＢとしては具体的には下記のものを用いた。
（１）ベース樹脂
（Ａ）高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（商品名「ノバテックＨＤＨＤ３２２Ｗ」、日本ポリエチレン社製、密度９５１ｋｇ／ｍ^３）
（Ｂ）スチレン系エラストマー
（Ｂ−１）スチレン−エチレン−ブチレン−エチレンブロック共重合体（ＳＥＢＣ）（商品名「ＤＹＮＡＲＯＮ４６００Ｐ」、ＪＳＲ社製、密度９１０ｋｇ／ｍ^３）
（Ｂ−２）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ１）（商品名「タフテックＰ−１５００」、旭化成ケミカルズ社製、密度９４０ｋｇ／ｍ^３）
（Ｂ−３）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ２）（商品名「タフテックＰ−３０００」、旭化成ケミカルズ社製、密度９４０ｋｇ／ｍ^３）
（Ｃ）ポリプロピレン系エラストマー（ＰＰ系エラストマー）（商品名「タフマーＸＭ５０７０」、三井化学社製）
（Ｄ）酸変性ポリオレフィン化合物（酸変性ＰＯ）（商品名「タフマーＭＡ８５１０」、三井化学社製）
（２）炭酸カルシウム粒子
（Ａ）（炭酸Ｃａ１）（商品名「ＮＣＣ−Ｐ」、日東粉化工業株式会社製、平均粒径１．７μｍ）
（Ｂ）（炭酸Ｃａ２）（商品名「ＮＣＣ−Ｐ＃２３００」、日東粉化工業株式会社製、平均粒径１．０μｍ）
（３）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）
（４）脂肪酸含有化合物（ステアリン酸Ｍｇ）（商品名「エフコケムＭＧＳ」、ＡＤＥＫＡ社製）
（５）酸化防止剤（酸化防止剤ＭＢ）（商品名「Ｃ−１７４・２Ａ」、大日精化工業社製、５０質量％酸化防止剤と５０質量％ＥＶＡとを含有）

得られた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、難燃性樹脂組成物を、成形型を用いて成形することで、厚み２ｍｍのシート状の成形体を得た。

得られた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、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、押出機からチューブ状の押出物を押し出し、導体（素線数１本／断面積２ｍｍ^２）上に、厚さ０．７ｍｍとなるように難燃性樹脂組成物で被覆することで、被覆電線サンプルを得た。

得られた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、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、押出機から、図４に示す断面形状を有する筒状の押出物を押し出すことで、光ファイバ心線１心を、短径１．６ｍｍ、長径２．０ｍｍ、引裂き用ノッチと光ファイバとの距離０．４ｍｍとなる形状にて難燃性樹脂組成物で被覆することで、光ファイバケーブルサンプルを得た。

上述の実施例１〜１６及び比較例１〜８の難燃性樹脂組成物について、以下のようにして硬度、易引裂き性、低温脆化特性及び難燃性についての評価を行った。

＜硬度＞
上述の厚み２ｍｍのシート状の成形体から、縦２０ｍｍ×横５０ｍｍのサイズのサンプルを作製し、ＪＩＳＫ７２１５に準拠して、デュロメータ（タイプＤ）にて、ショアＤ硬度を測定した。なお、測定に際しては、測定数を５とし、５回の測定結果を平均したものを測定値として採用した。本実施例においては、ショアＤ硬度５０以上で合格とした。

＜易引裂き性＞
上述の光ファイバケーブルサンプルを用い、予め、光ファイバケーブルサンプルの外被のノッチ間を数ｃｍ引裂いた状態とし、引裂いた双方の端をチャックで固定し、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ．で２００ｍｍ引裂き、この際の引裂き力を測定した。なお、測定に際しては、測定数を５とし、５回の測定結果を平均したものを測定値として採用した。本実施例においては、引裂き力１２Ｎ以下で合格とした。

＜低温脆化特性＞
上述の厚み２ｍｍのシート状の成形体から、縦６ｍｍ×横３８ｍｍのサイズのサンプルを作製し、ＪＩＳＣ３００５に準拠して、低温での耐衝撃試験を行った。具体的には、耐衝撃試験を０℃から５℃刻みで行い、衝撃を与えた後のシート表面に亀裂の発生しない最低温度を脆化温度とした。本実施例においては、脆化温度−３０℃以下で合格とした。

＜難燃性＞
上述の被覆電線サンプルについて、ＪＩＳＫ３００５に準拠して、６０°傾斜燃焼試験を行った。なお、６０°傾斜燃焼試験は、１０本の被覆電線サンプルについて行い、消火時間（単位：秒）が６０秒以内であったサンプルを合格とし、１０本の被覆電線サンプルの合格率を算出するとともに、消火時間の平均値を求め、これを６０°傾斜燃焼時間とした。なお、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）から自己消火するまでの時間であり、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、３０秒以内で被覆電線サンプルに着火が起こるまで行った。本実施例においては、合格率１００％を合格とした。

表１〜３に示す結果より、実施例１〜１６の難燃性樹脂組成物は、硬度、易引裂き性、低温脆化特性、難燃性の点で合格基準に達していた。これに対し、比較例１〜８の難燃性樹脂組成物は、硬度、易引裂き性、低温脆化特性、難燃性のうち少なくとも１つの点で合格基準に達していなかった。

このことから、本発明の難燃性樹脂組成物によれば、硬度が高く、易引裂き性、低温脆化特性を確保しながら優れた難燃性をも確保することができることが確認された。

１…内部導体
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

高密度ポリエチレン５５質量％以上８０質量％以下、
スチレン系エラストマー５質量％以上３０質量％以下、
ポリプロピレン系エラストマー５質量％以上１５質量％以下
および酸変性ポリオレフィン化合物５質量部以上２０質量％以下を含むベース樹脂１００質量部に対して、
２０質量部以上５０質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、
１質量部以上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、
２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を含むことを特徴とする難燃性樹脂組成物。
前記高密度ポリエチレンの密度が９４５ｋｇ／ｍ^３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。
前記酸変性ポリオレフィン化合物が無水マレイン酸変性エチレン−αオレフィン共重合体であることを特徴とする請求項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１〜３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１〜４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１〜５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１〜５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シースとを有する光ファイバケーブルであって、
前記シースが、請求項１〜５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。