JP2021086751A - Cable and electric wire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケーブルおよび電線に関する。 The present invention relates to cables and electric wires.
ケーブルは、例えば、導体の周囲に絶縁層が設けられた電線の周囲に被覆材としての外皮層(いわゆるシース)を設けて構成される。外皮層は、ゴムや樹脂を主原料とした樹脂組成物から形成されており、この樹脂組成物としては、例えば難燃剤を配合した軟質塩化ビニル樹脂組成物(軟質PVC)が用いられている。 The cable is configured by, for example, providing an outer skin layer (so-called sheath) as a covering material around an electric wire having an insulating layer provided around a conductor. The exodermis layer is formed of a resin composition containing rubber or a resin as a main raw material, and as this resin composition, for example, a soft vinyl chloride resin composition (soft PVC) containing a flame retardant is used.
樹脂組成物には、ケーブルの用途に応じて異なる特性が要求される。例えば、FAロボット用のケーブルには、難燃性や耐熱性、復元性が要求される。特に、近年、FAロボットが多関節多軸型で構成され、使用されるケーブルは機器の移動に伴い繰り返し曲げられることから、高い復元性が求められる。復元性とは、ケーブルを屈曲させたときにケーブルが元の形状に戻ることを示す。 The resin composition is required to have different properties depending on the use of the cable. For example, cables for FA robots are required to have flame retardancy, heat resistance, and resilience. In particular, in recent years, FA robots are composed of articulated and multi-axis types, and the cables used are repeatedly bent as the equipment moves, so that high resilience is required. Restorability means that the cable returns to its original shape when the cable is bent.
ただし、外皮層に軟質PVCを用いた場合、外皮層の復元性が低いことから、FAロボットの稼働時にケーブルが断線してしまうことがある。そのため、復元性の要求されるケーブルにおいては、軟質PVCにエーテル系のウレタン熱可塑性エラストマ(以下、単にTPUともいう)を配合した樹脂組成物の使用が提案されている(例えば特許文献1を参照)TPUによれば、外皮層に復元性を付与することができる。 However, when soft PVC is used for the exodermis layer, the resilience of the exodermis layer is low, so that the cable may be broken when the FA robot is in operation. Therefore, in cables that require resilience, it has been proposed to use a resin composition in which an ether-based urethane thermoplastic elastomer (hereinafter, also simply referred to as TPU) is blended with soft PVC (see, for example, Patent Document 1). ) According to TPU, the exodermis layer can be imparted with resilience.
しかし、外皮層にTPUを添加しても、難燃性や耐熱性、復元性を高い水準でバランスよく得られないことがあった。具体的には、外皮層においては、高い難燃性を得るために多量の難燃剤を添加することがあり、この多量の難燃剤によって、TPUのハードセグメントが崩壊し、TPUが本来有する耐熱性が損なわれてしまう。一方で、TPUによる耐熱性を得るために難燃剤の添加量を減少させると、所望の難燃性を得られないことがある。このように、TPUを用いる場合、高い復元性を得られるものの、難燃性と耐熱性とを両立して高く維持できないことがある。 However, even if TPU is added to the exodermis layer, flame retardancy, heat resistance, and resilience may not be obtained in a well-balanced manner at a high level. Specifically, in the exodermis layer, a large amount of flame retardant may be added in order to obtain high flame retardancy, and this large amount of flame retardant causes the hard segment of TPU to collapse, and the heat resistance inherent in TPU. Will be damaged. On the other hand, if the amount of the flame retardant added is reduced in order to obtain heat resistance due to TPU, the desired flame retardancy may not be obtained. As described above, when TPU is used, although high resilience can be obtained, it may not be possible to maintain both flame retardancy and heat resistance at a high level.
本発明は、ケーブルにおいて難燃性、耐熱性および復元性を高い水準でバランスよく得る技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique for obtaining a high level of flame retardancy, heat resistance and resilience in a cable in a well-balanced manner.
本発明の一態様によれば、
導体と、前記導体の周囲に被覆される絶縁層と、前記絶縁層の周囲に被覆される外皮層とを備えるケーブルであって、
前記外皮層は、ベースポリマ(A)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)を含む難燃性樹脂組成物から形成され、
前記ベースポリマ(A)は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)と、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)を、前記ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の含有量が前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して25質量部以上640質量部以下となるように含み、
前記安定剤(C)は、ハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)を含み、
前記難燃剤(D)は、金属水酸化物(d1)、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)の少なくとも1つを含む、
ケーブルが提供される。
According to one aspect of the invention
A cable including a conductor, an insulating layer coated around the conductor, and an outer skin layer coated around the insulating layer.
The exodermis layer is formed of a flame retardant resin composition containing a base polymer (A), a plasticizer (B), a stabilizer (C) and a flame retardant (D).
The base polymer (A) contains a polyvinyl chloride resin (a1) and at least one urethane thermoplastic elastomer (a2) of adipate-based, lactone-based and carbonate-based, and the content of the urethane thermoplastic elastomer (a2). It is contained so as to be 25 parts by mass or more and 640 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1).
The stabilizer (C) contains hydrotalcite (c1) and metal soap (c2).
The flame retardant (D) contains at least one of a metal hydroxide (d1), a bromine-based flame retardant (d2), amorphous silica (d3) and antimony trioxide (d4).
Cables are provided.
本発明の他の態様によれば、
導体と、前記導体の周囲に被覆される絶縁層と、備える電線であって、
前記絶縁層は、ベースポリマ(A)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)を含む難燃性樹脂組成物から形成され、
前記ベースポリマ(A)は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)と、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)を、前記ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の含有量が前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して25質量部以上640質量部以下となるように含み、
前記安定剤(C)は、ハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)を含み、
前記難燃剤(D)は、金属水酸化物(d1)、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)の少なくとも1つを含む、
電線が提供される。
According to another aspect of the invention
An electric wire provided with a conductor and an insulating layer coated around the conductor.
The insulating layer is formed of a flame retardant resin composition containing a base polymer (A), a plasticizer (B), a stabilizer (C) and a flame retardant (D).
The base polymer (A) contains a polyvinyl chloride resin (a1) and at least one urethane thermoplastic elastomer (a2) of adipate-based, lactone-based and carbonate-based, and the content of the urethane thermoplastic elastomer (a2). It is contained so as to be 25 parts by mass or more and 640 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1).
The stabilizer (C) contains hydrotalcite (c1) and metal soap (c2).
The flame retardant (D) contains at least one of a metal hydroxide (d1), a bromine-based flame retardant (d2), amorphous silica (d3) and antimony trioxide (d4).
Wires are provided.
本発明によれば、ケーブルにおいて難燃性、耐熱性および復元性を高い水準でバランスよく得ることができる。 According to the present invention, flame retardancy, heat resistance and resilience can be obtained in a high level in a well-balanced manner in a cable.
<本発明者らの知見>
上述したように、軟質PVCにTPUを混合する場合、難燃剤などの添加剤がTPUに多量に入り込むことで耐熱性が低下してしまう。このことから、本発明者らは、添加剤をTPUではなくPVC中へ選択的に分散させるような材料の組み合わせについて検討を行った。具体的には、材料として、可塑剤、安定剤および難燃剤の種類について検討を行った。
<Knowledge of the present inventors>
As described above, when TPU is mixed with soft PVC, the heat resistance is lowered due to a large amount of additives such as flame retardants entering the TPU. From this, the present inventors have investigated a combination of materials that selectively disperses the additive in PVC instead of TPU. Specifically, the types of plasticizers, stabilizers and flame retardants as materials were examined.
その結果、安定剤としては、PVCに選択的に分散しやすいことから、ハイドロタルサイトおよび金属石鹸がよく、難燃剤としては、PVCに選択的に分散しやすいことから、金属水酸化物、臭素系難燃剤、非晶質シリカおよび三酸化アンチモンの少なくとも1つを用いるとよいことが分かった。 As a result, as a stabilizer, hydrotalcite and metal soap are preferable because they are easily dispersed in PVC, and as a flame retardant, they are easily dispersed in PVC. Therefore, metal hydroxide and bromine are used. It has been found that at least one of the flame retardants, amorphous silica and antimony trioxide should be used.
また一方で、混合物の耐熱性を高くすべく、TPUについても検討を行ったところ、TPUの中でもアジペート系、ラクトン系およびカーボネート系のTPUがよいことが分かった。一般に、TPUは、ポリオールとジオールとイソシアネートとの反応により得られ、硬い剛直なハードセグメントと、柔軟なソフトセグメントとを有する。TPUには、ポリオールとして、ポリエステルポリオールを用いたポリエステル系TPUと、ポリエーテルポリオールを用いたポリエーテル系TPUがある。本発明者らの検討によると、耐熱性の観点からはポリエステル系TPUが望ましい。また、ポリエステル系TPUには、ポリエステルポリオールの種類によって種々あるが、諸特性の観点からは、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系が望ましいことが分かった。 On the other hand, when TPU was also examined in order to increase the heat resistance of the mixture, it was found that among the TPUs, adipate-based, lactone-based and carbonate-based TPUs were preferable. Generally, the TPU is obtained by the reaction of a polyol, a diol and an isocyanate, and has a hard rigid hard segment and a flexible soft segment. Examples of the TPU include a polyester-based TPU using a polyester polyol and a polyether-based TPU using a polyether polyol. According to the studies by the present inventors, polyester-based TPU is desirable from the viewpoint of heat resistance. Further, although the polyester-based TPU varies depending on the type of polyester polyol, it has been found that adipate-based, lactone-based and carbonate-based are desirable from the viewpoint of various properties.
このような材料の組み合わせによれば、安定剤や難燃剤などの添加剤をPVCに選択的に分散させることができるので、PVCおよびTPUそれぞれの特性を活かしながらも、添加剤を多量に配合することによる耐熱性の低下を抑制することができる。その結果、難燃性、耐熱性および復元性を高い水準でバランスよく得ることができる。 According to such a combination of materials, additives such as stabilizers and flame retardants can be selectively dispersed in PVC, so that a large amount of additives can be blended while taking advantage of the characteristics of PVC and TPU. As a result, the decrease in heat resistance can be suppressed. As a result, flame retardancy, heat resistance and resilience can be obtained at a high level in a well-balanced manner.
本発明は、上述した知見に基づいてなされたものである。 The present invention has been made based on the above findings.
<本発明の一実施形態>
以下、本発明の一実施形態に係るケーブルについて図を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかるケーブルの長さ方向に垂直な断面図である。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
<One Embodiment of the present invention>
Hereinafter, the cable according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view perpendicular to the length direction of the cable according to the embodiment of the present invention. The numerical range represented by using "~" in the present specification means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value.
(難燃性樹脂組成物)
まず、ケーブルの外皮層を形成する難燃性樹脂組成物について説明する。
(Flame-retardant resin composition)
First, a flame-retardant resin composition that forms the outer skin layer of the cable will be described.
本実施形態の難燃性樹脂組成物は、ベースポリマ(A)、可塑剤(B)、安定剤(C)、難燃剤(D)、および、必要に応じて、その他の添加剤を含む。具体的には、ベースポリマ(A)は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)とアジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)とを含む。安定剤(C)は、ハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)を含む。難燃剤(D)は、金属水酸化物(d1)、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)の少なくとも1つを含む。 The flame retardant resin composition of the present embodiment contains a base polymer (A), a plasticizer (B), a stabilizer (C), a flame retardant (D), and, if necessary, other additives. Specifically, the base polymer (A) contains a polyvinyl chloride resin (a1) and at least one adipate-based, lactone-based and carbonate-based urethane thermoplastic elastomer (a2). Stabilizer (C) includes hydrotalcite (c1) and metal soap (c2). The flame retardant (D) contains at least one of a metal hydroxide (d1), a bromine-based flame retardant (d2), amorphous silica (d3) and antimony trioxide (d4).
以下、難燃性樹脂組成物に含まれる各成分について詳述する。 Hereinafter, each component contained in the flame-retardant resin composition will be described in detail.
(ベースポリマ(A))
本実施形態では、ベースポリマ(A)として、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)と、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)を用いる。
(Base polymer (A))
In the present embodiment, the polyvinyl chloride resin (a1) and at least one adipate-based, lactone-based, and carbonate-based urethane thermoplastic elastomer (a2) are used as the base polymer (A).
ポリ塩化ビニル樹脂(a1)としては、塩化ビニルのホモポリマーの他、塩化ビニルと他の共重合可能なモノマーとの共重合体などを用いることができる。このような共重合体としては、例えば、塩化ビニルとエチレンまたは酢酸ビニルなどとの共重合体を用いることができる。また、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)としては、部分的に架橋が施されたものを使用してもよい。 As the polyvinyl chloride resin (a1), a homopolymer of vinyl chloride, a copolymer of vinyl chloride and another copolymerizable monomer, or the like can be used. As such a copolymer, for example, a copolymer of vinyl chloride and ethylene, vinyl acetate or the like can be used. Further, as the polyvinyl chloride resin (a1), a partially crosslinked resin may be used.
ポリ塩化ビニル樹脂(a1)の平均重合度は、特に限定されないが、1000〜3800であることが好ましく、1300〜2500であることがより好ましい。平均重合度を1000以上とすることにより、外皮層において高い耐熱性を得ることができる。一方、平均重合度が過度に高くなると、難燃性樹脂組成物の成形加工性が低くなるおそれがあるが、平均重合度を3800以下とすることにより、成形加工性を損ねることなく、外皮層の耐熱性を高くすることができる。なお、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)としては、平均重合度が異なるものを複数併用してもよい。 The average degree of polymerization of the polyvinyl chloride resin (a1) is not particularly limited, but is preferably 1000 to 3800, and more preferably 1300 to 2500. By setting the average degree of polymerization to 1000 or more, high heat resistance can be obtained in the exodermis layer. On the other hand, if the average degree of polymerization is excessively high, the molding processability of the flame-retardant resin composition may be lowered. However, by setting the average degree of polymerization to 3800 or less, the outer skin layer is not impaired in the molding processability. Heat resistance can be increased. A plurality of polyvinyl chloride resins (a1) having different average degrees of polymerization may be used in combination.
ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)は、外皮層に主に復元性を付与する成分である。本実施形態のウレタン熱可塑性エラストマ(a2)は、アジペート系、ラクトン系もしくはカーボネート系である。アジペート系は、アジピン酸系ポリエステルポリオールおよびジオール、イソシアネートとの反応により得られるTPUである。ラクトン系は、例えばカプロラクタン系のポリエステルポリオールと、ジオール、イソシアネートとの反応により得られるTPUである。カーボネート系は、例えばカーボネート化合物系ポリエステルポリオールと、ジオール、イソシアネートとの反応により得られるTPUである。 Urethane thermoplastic elastomer (a2) is a component that mainly imparts resilience to the exodermis layer. The urethane thermoplastic elastomer (a2) of the present embodiment is an adipate-based, lactone-based or carbonate-based. The adipate type is a TPU obtained by reacting with an adipic acid type polyester polyol, a diol, and an isocyanate. The lactone type is, for example, a TPU obtained by reacting a caprolactone-based polyester polyol with a diol or an isocyanate. The carbonate type is, for example, a TPU obtained by reacting a carbonate compound type polyester polyol with a diol or an isocyanate.
ジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3,5−トリメチルペンタンジオール、2、4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,12−オクタデカンジオール、1,2−アルカンジオール、1,3−アルカンジオール、1−モノグリセライド、2−モノグリセライド、1−モノグリセリンエーテル、2−モノグリセリンエーテル、ダイマージオール、水添ダイマージオール等が挙げられる。 Examples of the diol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,6-hexanediol, and 1,8-octanediol. , 1,9-Nonandiol, Neopentyl glycol, 2-Butyl-2-ethyl-1,3-Propanediol, 3-Methyl-1,5-Pentanediol, 2-Methyl-1,3-Propanediol, 3 , 3,5-trimethylpentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,12-octadecanediol, 1,2-alkanediol, 1,3-alkanediol, 1-monoglyceride, 2-monoglyceride , 1-monoglycerin ether, 2-monoglycerin ether, dimerdiol, hydrogenated dimerdiol and the like.
イソシアネートとしては、公知の成分を用いることができる。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ブタン−1,4−ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。また、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル−4,4’−ジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネートが挙げられる。さらに、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’−ジベンジルジイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートが挙げられる。 Known components can be used as the isocyanate. For example, fats such as hexamethylene diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, and m-tetramethylxylylene diisocyanate. Group diisocyanate can be mentioned. In addition, isophorone diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, lysine diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, methylcyclohexanediisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, Examples thereof include alicyclic diisocyanates such as isopropyridene dicyclohexyl-4,4'-diisocyanate and norbornane diisocyanate. Further, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzyl diisocyanate, dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 1,3- Examples thereof include aromatic diisocyanates such as phenylenediisocyanate, 1,4-phenylenediocyanate, tolylene diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate.
TPU(a2)としては、外皮層の耐熱性の観点からはアジペート系、ラクトン系およびカーボネート系であれば特に限定されないが、外皮層において硬度を調整する観点からはアジペート系が好ましい。アジペート系は、硬度の調整だけでなく、ラクトン系やカーボネート系と比べてポリ塩化ビニル樹脂(a1)との親和性に優れ、外皮層を構成する難燃性樹脂組成物において後述する相構造を形成しやすく、諸特性をより安定的に高い水準で実現することができる。 The TPU (a2) is not particularly limited as long as it is an adipate-based, lactone-based or carbonate-based TPU (a2) from the viewpoint of heat resistance of the exodermis layer, but an adipate-based TPU is preferable from the viewpoint of adjusting the hardness of the exodermis layer. The adipate type not only adjusts the hardness, but also has an excellent affinity with the polyvinyl chloride resin (a1) as compared with the lactone type and the carbonate type, and has a phase structure described later in the flame-retardant resin composition constituting the exodermis layer. It is easy to form, and various characteristics can be realized more stably and at a high level.
アジペート系TPU(a2)の硬さは、特に限定されないが、外皮層の復元性と耐熱性とのバランスの観点からは、ショアA硬度で80Aから95Aであることが好ましく、80Aから90Aであることがより好ましい。 The hardness of the adipate-based TPU (a2) is not particularly limited, but from the viewpoint of the balance between the resilience of the exodermis layer and the heat resistance, the shore A hardness is preferably 80A to 95A, preferably 80A to 90A. Is more preferable.
なお、ベースポリマ(A)には、上記(a1)成分および(a2)成分以外のポリマ成分を、外皮層の特性を損ねない範囲で適宜配合してもよい。例えば、後述の実施例でも示すように、エーテル系TPUを併用してもよい。そのほかのポリマ成分の添加量は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)の5%以下であればよい。 The base polymer (A) may contain a polymer component other than the above components (a1) and (a2) as appropriate as long as the characteristics of the exodermis layer are not impaired. For example, as shown in Examples described later, an ether-based TPU may be used in combination. The amount of the other polymer component added may be 5% or less of the polyvinyl chloride resin (a1).
(可塑剤(B))
可塑剤(B)は、外皮層に柔軟性を付与する成分である。可塑剤(B)としては、トリメリット酸エステル、フタル酸エステル、アジピン酸ポリエステルなど公知の成分を用いることができる。この中でも、トリメリット酸エステルが外皮層の諸特性を損ねないので好ましい。トリメリット酸エステルは、フタル酸エステルと比べて外皮層の耐熱性をより高く維持することができる。また、アジピン酸ポリエステルに比べて外皮層にべたつきを生じさせないので、ケーブルの取り扱い性を向上させることができる。トリメリット酸エステルは単独で使用してもよいが、例えばアジピン酸ポリエステルなどと外皮層の特性を損ねない範囲で併用してもよい。
(Plasticizer (B))
The plasticizer (B) is a component that imparts flexibility to the exodermis layer. As the plasticizer (B), known components such as trimellitic acid ester, phthalate ester, and adipic acid polyester can be used. Of these, the trimellitic acid ester is preferable because it does not impair various properties of the exodermis layer. Trimellitic acid esters can maintain higher heat resistance of the exodermis layer than phthalates. Further, since the outer skin layer is not sticky as compared with polyester adipic acid, the handleability of the cable can be improved. The trimellitic acid ester may be used alone, or may be used in combination with, for example, polyester adipic acid as long as the characteristics of the exodermis layer are not impaired.
トリメリット酸エステルとしては、例えば、トリメリット酸トリ2エチルへキシル、トリメリット酸トリnオクチル、トリメリット酸トリ混合アルキル、トリメリット酸トリイソノニルなどを用いることができる。 As the trimellitic acid ester, for example, tri2ethylhexyl trimellitic acid, trinoctyl trimellitic acid, trimixed alkyl trimellitic acid, triisononyl trimellitic acid and the like can be used.
(安定剤(C))
安定剤(C)は、難燃性樹脂組成物を調製する際にポリ塩化ビニル樹脂(a1)の劣化を抑制する熱安定剤として作用するとともに、難燃性樹脂組成物の相構造を安定させる成分である。本実施形態では、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)に選択的に分散させる観点から、ハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)を用いる。ハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)としては、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)との相溶性に優れるものであれば、特に限定されず、公知の成分を用いることができる。金属石鹸(c2)としては、例えば、ステアリン酸、ラウリン酸、オクチル酸などの脂肪酸と、カルシウムや亜鉛などの金属とからなる成分を使用することができる。
(Stabilizer (C))
The stabilizer (C) acts as a heat stabilizer that suppresses deterioration of the polyvinyl chloride resin (a1) when preparing the flame-retardant resin composition, and stabilizes the phase structure of the flame-retardant resin composition. It is an ingredient. In this embodiment, hydrotalcite (c1) and metal soap (c2) are used from the viewpoint of selectively dispersing them in the polyvinyl chloride resin (a1). The hydrotalcite (c1) and the metal soap (c2) are not particularly limited as long as they have excellent compatibility with the polyvinyl chloride resin (a1), and known components can be used. As the metal soap (c2), for example, a component composed of fatty acids such as stearic acid, lauric acid and octyl acid and metals such as calcium and zinc can be used.
なお、安定剤(C)は上記以外の成分として安定化助剤を含んでもよい。安定化助剤は、TPU(a2)にとっては添加の有無の影響がなく、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)のみに働く成分である。安定化助剤としては、例えば、ジベンソイルメタン、ステアリルベンゾイルメタン及びこれらの金属塩、多価アルコール類、トリヒドロキシエチルイソシアネート、シリカ、炭酸カルシウム、酸化防止剤、タルク、クレー等を必要に応じて適量使用することができる。 The stabilizer (C) may contain a stabilizing aid as a component other than the above. The stabilizing aid is a component that has no effect on the TPU (a2) with or without addition and acts only on the polyvinyl chloride resin (a1). As the stabilizing aid, for example, dibensoil methane, stearylbenzoyl methane and metal salts thereof, polyhydric alcohols, trihydroxyethyl isocyanate, silica, calcium carbonate, antioxidant, talc, clay and the like are used as required. Can be used in an appropriate amount.
(難燃剤(D))
難燃剤(D)は、外皮層に難燃性を付与する成分である。本実施形態では、添加剤をポリ塩化ビニル樹脂(a1)に選択的に分散させる観点から、難燃剤(D)として、金属水酸化物(d1)、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)の少なくとも1つを用いる。
(Flame retardant (D))
The flame retardant (D) is a component that imparts flame retardancy to the exodermis layer. In the present embodiment, from the viewpoint of selectively dispersing the additive in the polyvinyl chloride resin (a1), the flame retardant (D) includes a metal hydroxide (d1), a bromine-based flame retardant (d2), and an amorphous substance. At least one of silica (d3) and antimony trioxide (d4) is used.
金属水酸化物(d1)としては、例えば、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなどを用いることができる。この中でも、特に水酸化アルミニウムが好ましい。水酸化マグネシウムでは、難燃性樹脂組成物におけるアルカリ度が大きくなることで、TPUのハードセグメントにおけるウレタン結合力や水素結合力、エステル結合力などが弱くなり、TPUが有する耐熱性が損なわれるおそれがある。この点、水酸化アルミニウムによれば、アルカリ度を過度に大きくすることなく、耐熱性を高く維持することができる。なお、金属水酸化物(d1)は、表面処理されていなくてもよく、またシラン処理などの表面処理が施されていてもよい。金属水酸化物(d1)は、分散性の観点からは、平均粒径が5μm以下であることが好ましい。下限値は特に限定されないが、例えば0.8μmである。 As the metal hydroxide (d1), for example, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and the like can be used. Of these, aluminum hydroxide is particularly preferable. In magnesium hydroxide, as the alkalinity of the flame-retardant resin composition increases, the urethane bonding force, hydrogen bonding force, ester bonding force, etc. in the hard segment of TPU weaken, and the heat resistance of TPU may be impaired. There is. In this respect, according to aluminum hydroxide, high heat resistance can be maintained without increasing the alkalinity excessively. The metal hydroxide (d1) may not be surface-treated, or may be surface-treated such as silane treatment. From the viewpoint of dispersibility, the metal hydroxide (d1) preferably has an average particle size of 5 μm or less. The lower limit is not particularly limited, but is, for example, 0.8 μm.
臭素系難燃剤(d2)としては、例えば、デカブロモジフェニルエーテルやデカブロモジフェニルエタンなどを用いることができる。臭素系難燃剤(d2)は、分散性の観点からは、平均粒径が10μm以下であることが好ましい。下限値は特に限定されないが、例えば2μmである。 As the brominated flame retardant (d2), for example, decabromodiphenyl ether, decabromodiphenyl ethane and the like can be used. From the viewpoint of dispersibility, the brominated flame retardant (d2) preferably has an average particle size of 10 μm or less. The lower limit is not particularly limited, but is, for example, 2 μm.
非晶質シリカ(d3)としては、分散性の観点から、平均粒径が5μm以下であることが好ましい。下限値は特に限定されないが、例えば0.01μmである。 The amorphous silica (d3) preferably has an average particle size of 5 μm or less from the viewpoint of dispersibility. The lower limit is not particularly limited, but is, for example, 0.01 μm.
三酸化アンチモン(d4)としては、分散性の観点から、平均粒径が5μm以下であることが好ましい。下限値は特に限定されないが、例えば0.5μmである。 The antimony trioxide (d4) preferably has an average particle size of 5 μm or less from the viewpoint of dispersibility. The lower limit is not particularly limited, but is, for example, 0.5 μm.
(その他の添加剤)
難燃性樹脂組成物には、(A)成分〜(D)成分以外に、必要に応じてその他の添加剤を配合してもよい。その他の添加剤としては、例えば、架橋助剤、酸化防止剤(熱老化防止剤)、銅害防止剤、滑剤または加工助剤などを用いることができる。
(Other additives)
In addition to the components (A) to (D), other additives may be added to the flame-retardant resin composition, if necessary. As other additives, for example, a cross-linking aid, an antioxidant (anti-aging agent), a copper damage inhibitor, a lubricant or a processing aid can be used.
具体的には、架橋助剤としては、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT)、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、N,N’−メタフェニレンビスマレイミド、エチレングリコールジメタクリレート、アクリル酸亜鉛またはメタクリル酸亜鉛などが挙げられる。 Specifically, the cross-linking aid includes trimethylolpropane trimethacrylate (TMPT), triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, N, N'-metaphenylene bismaleimide, ethylene glycol dimethacrylate, zinc acrylate or methacrylic acid. Examples include zinc acid.
また、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤または硫黄系酸化防止剤などが挙げられる。銅害防止剤としては、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があげられる。 Further, examples of the antioxidant include a phenol-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, a sulfur-based antioxidant, and the like. Examples of the copper damage inhibitor include N- (2H-1,2,4-triazole-5-yl) salicylamide and bis dodecanoate [N2- (2-hydroxybenzoyl) hydrazide], 2', 3-bis. [[3- [3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl] propionyl]] propionohydrazide and the like can be mentioned, and more preferably 2', 3-bis [[3- [3,5-] Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl] propionyl]] propionohydrazide.
滑剤としては、炭化水素系、脂肪酸系、脂肪酸アミド系、エステル系、アルコール系などが挙げられる。 Examples of the lubricant include hydrocarbon-based, fatty acid-based, fatty acid amide-based, ester-based, and alcohol-based lubricants.
加工助剤としては、リシノール酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、もしくは、これらの塩またはエステル類、あるいは、ポリメチルメタクリレートなどが挙げられる。 Examples of the processing aid include ricinoleic acid, stearic acid, palmitic acid, lauric acid, salts or esters thereof, polymethylmethacrylate and the like.
(相構造)
本実施形態の難燃性樹脂組成物においては、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)およびTPU(a2)は、一方の成分が他方の成分に分散することで海島構造を形成する、もしくはスピノーダル分散している。そして、安定剤(C)や難燃剤(D)は、TPU(a2)よりもポリ塩化ビニル樹脂(a1)に選択的に分散しやすいため、TPU(a2)に入り込む添加剤が少なくなるので、(a2)成分におけるウレタン結合力や水素結合力の低下を抑制することができ、(a2)成分が本来有する特性を維持することが可能となる。
(Phase structure)
In the flame-retardant resin composition of the present embodiment, the polyvinyl chloride resin (a1) and TPU (a2) form a sea-island structure by dispersing one component in the other component, or spinodal-dispersed. There is. Since the stabilizer (C) and the flame retardant (D) are more easily dispersed in the polyvinyl chloride resin (a1) than the TPU (a2), less additives enter the TPU (a2). It is possible to suppress a decrease in the urethane bonding force and the hydrogen bonding force of the component (a2), and it is possible to maintain the original characteristics of the component (a2).
(含有比率)
樹脂組成物における各成分の含有比率は以下のとおりである。
(Content ratio)
The content ratio of each component in the resin composition is as follows.
難燃性樹脂組成物において、ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の含有量をX、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)の合計含有量をYとしたとき、その比率X/Yが、5/95〜70/30であることが好ましい。このような比率となるように各成分を配合することで、添加剤を(a1)成分に選択的に分散させることができ、外皮層において諸特性をより向上させることができる。 In the flame-retardant resin composition, the content of the urethane thermoplastic elastomer (a2) is X, the total content of the polyvinyl chloride resin (a1), the plasticizer (B), the stabilizer (C) and the flame retardant (D). When is Y, the ratio X / Y is preferably 5/95 to 70/30. By blending each component in such a ratio, the additive can be selectively dispersed in the component (a1), and various properties can be further improved in the exodermis layer.
ベースポリマ(A)において、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)とTPU(a2)との比率は、諸特性をバランスよく得る観点から、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して、TPU(a2)の含有量が25質量部〜640質量部であり、47質量部〜510質量部であることが好ましく、115質量部〜336質量部であることがより好ましい。 In the base polymer (A), the ratio of the polyvinyl chloride resin (a1) and the TPU (a2) is TPU (a2) with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1) from the viewpoint of obtaining various characteristics in a well-balanced manner. ) Is 25 parts by mass to 640 parts by mass, preferably 47 parts by mass to 510 parts by mass, and more preferably 115 parts by mass to 336 parts by mass.
可塑剤(B)の含有量は特に限定されないが、過度に少ないと、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)とTPU(a2)とを混合したときに、復元性が低くなり諸特性をバランスよく得られないばかりか、成形加工性や耐寒性も低下するおそれがある。また過度に多くなると、外皮層の粘着性が増し成形加工性や難燃性が低下するおそれがある。外皮層において諸特性を高い水準でバランスよく得る観点からは、可塑剤(B)の含有量は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して30質量部〜95質量部であることが好ましい。 The content of the plasticizer (B) is not particularly limited, but if it is excessively small, the resilience becomes low and various properties can be obtained in a well-balanced manner when the polyvinyl chloride resin (a1) and the TPU (a2) are mixed. Not only that, there is a risk that moldability and cold resistance will decrease. Further, if the amount is excessively large, the adhesiveness of the exodermis layer may increase and the moldability and flame retardancy may decrease. From the viewpoint of obtaining various properties in the exodermis layer at a high level and in a well-balanced manner, the content of the plasticizer (B) is 30 parts by mass to 95 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1). preferable.
安定剤(C)の含有量は特に限定されないが、金属石鹸(c2)はハイドロタルサイト(c1)に比べてTPU(a2)のハードセグメントにおける水素結合力やウレタン結合力を低下させやすく、外皮層の耐熱性を損ねるおそれがある。そのため、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)を安定化しつつ、耐熱性を高く維持する観点からは、金属石鹸(c2)の含有量を少なくする一方で、安定剤(C)による効果を担保するためにハイドロタルサイト(c1)の含有量を多くするとよい。具体的には、金属石鹸(c2)の含有量をポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して1.6質量部以下とし、ハイドロタルサイト(c1)の含有量を金属石鹸(c2)の含有量の4倍以上とすることが好ましい。なお、金属石鹸(c2)の含有量の下限値は特に限定されないが、過度に少ないと、難燃性樹脂組成物が着色したりその特性が低下したりするので、0.01質量部以上とすることが好ましい。ハイドロタルサイト(c1)の含有量は、特に限定されないが、PVC(a1)100質量部に対して3.2質量部〜16質量部であることが好ましい。また、安定剤(C)の合計の含有量としては、4質量部〜20質量部であることが好ましい。 The content of the stabilizer (C) is not particularly limited, but the metal soap (c2) is more likely to reduce the hydrogen bonding force and the urethane bonding force in the hard segment of the TPU (a2) than the hydrotalcite (c1), and is exodermis. The heat resistance of the skin layer may be impaired. Therefore, from the viewpoint of stabilizing the polyvinyl chloride resin (a1) and maintaining high heat resistance, in order to reduce the content of the metal soap (c2) and ensure the effect of the stabilizer (C). It is advisable to increase the content of hydrotalcite (c1). Specifically, the content of the metal soap (c2) is 1.6 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1), and the content of the hydrotalcite (c1) is the metal soap (c2). It is preferable that the content is 4 times or more the content of. The lower limit of the content of the metal soap (c2) is not particularly limited, but if it is excessively small, the flame-retardant resin composition will be colored or its characteristics will be deteriorated. It is preferable to do so. The content of hydrotalcite (c1) is not particularly limited, but is preferably 3.2 parts by mass to 16 parts by mass with respect to 100 parts by mass of PVC (a1). The total content of the stabilizer (C) is preferably 4 parts by mass to 20 parts by mass.
難燃剤(D)の含有量は、特に限定されないが、(d1)〜(d4)の合計の含有量がベースポリマ(A)100質量部に対して5質量部〜80質量部であることが好ましく、5質量部〜70質量部であることがより好ましく、5質量部〜40質量部であることがさらに好ましい。また、(d1)〜(d4)の各含有量は、その合計量が上記範囲内となれば特に限定されないが、それぞれ以下の範囲とすることが好ましい。(d1)は0質量部〜50質量部、(d2)は0質量部〜50質量部、(d3)は0質量部〜40質量部、(d4)は0質量部〜50質量部である。 The content of the flame retardant (D) is not particularly limited, but the total content of (d1) to (d4) may be 5 parts by mass to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer (A). It is preferably 5 parts by mass to 70 parts by mass, more preferably 5 parts by mass to 40 parts by mass. The contents of (d1) to (d4) are not particularly limited as long as the total amount is within the above range, but are preferably set to the following ranges. (D1) is 0 parts by mass to 50 parts by mass, (d2) is 0 parts by mass to 50 parts by mass, (d3) is 0 parts by mass to 40 parts by mass, and (d4) is 0 parts by mass to 50 parts by mass.
(難燃性樹脂組成物の調製)
難燃性樹脂組成物は、上記(A)〜(D)、必要に応じてその他の添加剤を混合して溶融混練させることで調製するとよい。混練は、例えばバンバリーミキサーや加圧ニーダなどのバッチ式混練機、二軸押出機などの連続式混練機などの公知の混練装置を用いて行うとよい。
(Preparation of flame-retardant resin composition)
The flame-retardant resin composition may be prepared by mixing (A) to (D) above and, if necessary, other additives and melt-kneading. The kneading may be carried out using a known kneading device such as a batch type kneader such as a Banbury mixer or a pressure kneader, or a continuous kneader such as a twin-screw extruder.
具体的には、まず、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)を混練することで、軟質PVC混和物のペレットを得る。続いて、得られた軟質PVC混和物のペレットと、TPU(a2)とを混合して、溶融混練する。これにより、軟質PVCへTPU(a2)を分散、またはTPU(a2)へ軟質PVCを分散させて、難燃性樹脂組成物を形成することができる。難燃性樹脂組成物においては、予め軟質PVC混和物を調製することにより、TPU(a2)の相への添加剤の入り込みを少なくすることができる。これにより、外皮層における耐熱性をより高く維持することが可能となる。なお、軟質PVC混和物は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)が混合された粉末状態であってもよい。 Specifically, first, a polyvinyl chloride resin (a1), a plasticizer (B), a stabilizer (C) and a flame retardant (D) are kneaded to obtain pellets of a soft PVC mixture. Subsequently, the obtained pellet of the soft PVC mixture and TPU (a2) are mixed and melt-kneaded. Thereby, the TPU (a2) can be dispersed in the soft PVC, or the soft PVC can be dispersed in the TPU (a2) to form a flame-retardant resin composition. In the flame-retardant resin composition, by preparing a soft PVC mixture in advance, it is possible to reduce the entry of additives into the phase of TPU (a2). This makes it possible to maintain higher heat resistance in the exodermis layer. The soft PVC mixture may be in a powder state in which a polyvinyl chloride resin (a1), a plasticizer (B), a stabilizer (C) and a flame retardant (D) are mixed.
なお、各材料を混合して溶融混練する場合であっても、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)がTPU(a2)よりも低い温度で溶融するため、各種添加剤は(a2)成分よりも(a1)成分へ分散しやすくなるが、上記のように、軟質PVCを予め調製することにより、(a2)成分への添加剤の入り込みをより少なくすることができる。 Even when the materials are mixed and melt-kneaded, the polyvinyl chloride resin (a1) melts at a temperature lower than that of the TPU (a2), so that various additives are more (a1) than the component (a2). ), But by preparing the soft PVC in advance as described above, it is possible to further reduce the entry of the additive into the component (a2).
(ケーブル)
続いて、本実施形態のケーブルについて図1を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかるケーブルの長さ方向に垂直な断面図である。
(cable)
Subsequently, the cable of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view perpendicular to the length direction of the cable according to the embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態のケーブル1は、導体11の周囲に絶縁層12が形成された電線10と、電線10の周囲に設けられるシールド層13と、シールド層13の周囲に形成される外皮層14(シース14)と、を備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the cable 1 of the present embodiment is formed around the
(導体)
導体11としては、通常用いられる金属線、例えば銅線、銅合金線のほか、アルミニウム線、金線、銀線などを用いることができる。また、導体11として、金属線の周囲に錫やニッケルなどの金属めっきを施したものを用いてもよい。さらに、導体11として、金属線を撚り合わせた撚り線を用いることもできる。
(conductor)
As the
(絶縁層)
絶縁層12は導体11の周囲に設けられる。絶縁層12は、従来公知の材料、例えばフッ素樹脂やポリエステル系樹脂、高密度ポリエチレン或いは難燃剤、酸化防止剤等を添加した混和物などで形成してもよく、上述した外皮層を形成するための難燃性樹脂組成物で形成してもよい。絶縁層12の厚さは、特に限定されず、例えば0.1mm〜1.5mmとするとよい。
(Insulation layer)
The insulating
(シールド層)
シールド層13は、複数の電線10を撚り合わせた撚り線の周囲に設けられる。シールド層13は、例えば軟銅線などの金属素線を複数編み込む編組構造により形成される。
(Shield layer)
The
(外皮層)
外皮層14は、シールド層13の周囲に設けられ、上述した難燃性樹脂組成物から形成される。外皮層14の厚さとしては、特に限定されないが、諸特性を高い水準でバランスよく得る観点からは、0.1mm〜2mmとすることが好ましい。
(Exodermis layer)
The
外皮層14の耐油性や燃焼時の消炎安定性を高める観点からは、難燃性樹脂組成物を架橋させてもよい。架橋方法は特に限定されず、例えば電子線架橋などを採用することができる。電子線架橋を行う場合であれば、押出成形した難燃性樹脂組成物に1〜30Mradの電子線を照射して架橋するとよい。
From the viewpoint of enhancing the oil resistance of the
(ケーブルの製造方法)
まず、導体11を準備し、押出成形機により、例えば上述した難燃性樹脂組成物を導体11の周囲を被覆するように押し出して、所定厚さの絶縁層12を形成し、電線10を得る。続いて、電線10を複数本撚り合わせ、その周囲に編組機によりシールド層13を形成する。続いて、押出成形機により、シールド層13の周囲を被覆するように難燃性樹脂組成物を押し出して、所定厚さの外皮層14を形成する。これにより、本実施形態のケーブル1を製造することができる。
(Cable manufacturing method)
First, the
<本実施形態にかかる効果>
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
<Effect of this embodiment>
According to this embodiment, one or more of the following effects are exhibited.
本実施形態のケーブル1によれば、外皮層14を形成する難燃性樹脂組成物が、ベースポリマ(A)としてポリ塩化ビニル樹脂(a1)と、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)を所定の比率で含有するとともに、可塑剤(B)、安定剤(C)としてハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)を、難燃剤(D)として金属水酸化物(d1)、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)の少なくとも1つを含んでいる。(C)成分および(D)成分はTPU(a2)よりもポリ塩化ビニル樹脂(a1)に選択的に分散しやすいので、TPU(a2)への添加剤の入り込みを低減することができる。そのため、(a2)成分において添加剤の入り込みによるウレタン結合力や水素結合力の低下を抑制できる。この結果、(a2)成分による復元性を得ながらも、外皮層14の耐熱性を高く維持することができる。また、TPUとして、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つの(a2)成分を用いているので、外皮層14の耐熱性をより高く維持することができる。また、上記可塑剤(B)および安定剤(C)の組み合わせによれば、(a1)成分および(a2)成分が本来有する特性を大きく損ねることなく、高く維持することができる。さらに、上記難燃剤(D)によれば、外皮層14の難燃性を向上させることができる。したがって、本実施形態のケーブル1によれば、復元性、耐熱性および難燃性を高い水準でバランスよく得ることができる。
According to the cable 1 of the present embodiment, the flame retardant resin composition forming the
具体的には、本実施形態のケーブル1は、難燃性規格UL1581に規定される垂直難燃試験VW−1に合格できるような高い難燃性を有する。また、UL規格における105℃定格を満たすような高い耐熱性を有する。さらに、FAロボット用のケーブルとして使用したときに断線しないような高い復元性を有する。 Specifically, the cable 1 of the present embodiment has high flame retardancy so as to pass the vertical flame retardant test VW-1 defined in the flame retardancy standard UL1581. In addition, it has high heat resistance that satisfies the 105 ° C rating in the UL standard. Furthermore, it has high resilience so that it will not break when used as a cable for FA robots.
TPU(a2)は、アジペート系であることが好ましい。アジペート系のTPUによれば、ラクトン系およびカーボネート系に比べて、外皮層の硬度を適度に調整することができる。 The TPU (a2) is preferably an adipate type. According to the adipate-based TPU, the hardness of the exodermis layer can be appropriately adjusted as compared with the lactone-based and carbonate-based TPUs.
また、ハイドロタルサイト(c1)の含有量を金属石鹸(c2)の含有量の4倍以上として、金属石鹸(c2)の含有量をポリ塩化ビニル樹脂(a2)100質量部に対して1.6質量部以下とすることが好ましい。これにより、TPU(a2)の水素結合力やウレタン結合力の低下を抑制でき、外皮層14の耐熱性を高く維持することができる。
Further, the content of hydrotalcite (c1) is set to 4 times or more the content of the metal soap (c2), and the content of the metal soap (c2) is 1. It is preferably 6 parts by mass or less. As a result, it is possible to suppress a decrease in the hydrogen bonding force and the urethane bonding force of the TPU (a2), and it is possible to maintain high heat resistance of the
可塑剤(B)がトリメリット酸エステルであることが好ましい。トリメリット酸エステルによれば、外皮層の耐熱性を高く維持することができる。 The plasticizer (B) is preferably a trimellitic acid ester. According to the trimellitic acid ester, the heat resistance of the exodermis layer can be maintained high.
また、可塑剤(B)の含有量は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して30質量部〜95質量部であることが好ましい。このような含有量とすることにより、外皮層において耐熱性、難燃性および復元性をより高く維持することができる。 The content of the plasticizer (B) is preferably 30 parts by mass to 95 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1). With such a content, heat resistance, flame retardancy and resilience can be maintained higher in the exodermis layer.
また、難燃剤(D)の含有量は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して5質量部〜80質量部であることが好ましい。このような含有量とすることにより、外皮層において耐熱性、難燃性および復元性をより高く維持することができる。 The content of the flame retardant (D) is preferably 5 parts by mass to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1). With such a content, heat resistance, flame retardancy and resilience can be maintained higher in the exodermis layer.
また、本実施形態のケーブル1によれば、外皮層14にTPU(a2)を配合しているので、PVCのみを配合した場合と比べて耐油性および耐寒性を高くすることができる。
Further, according to the cable 1 of the present embodiment, since TPU (a2) is blended in the
難燃性樹脂組成物において、ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の含有量Xと、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)の合計含有量Yとの比率X/Yは、5/95〜70/30であることが好ましい。このような比率となるように各成分を配合することで、添加剤を(a1)成分に選択的に分散させることができ、外皮層14において諸特性をより向上させることができる。
In the flame-retardant resin composition, the content X of the urethane thermoplastic elastomer (a2) and the total content of the polyvinyl chloride resin (a1), the plasticizer (B), the stabilizer (C) and the flame retardant (D). The ratio X / Y to Y is preferably 5/95 to 70/30. By blending each component in such a ratio, the additive can be selectively dispersed in the component (a1), and various properties can be further improved in the
また、本実施形態では、ベースポリマ(A)として2つの(a1)成分と(a2)成分とを併用してポリマアロイを形成しているので、外皮層14の表面に所望の凹凸を付与することができる。これにより、ケーブル1の表面摩擦抵抗を低減することができる。
Further, in the present embodiment, since the polymer alloy is formed by using the two components (a1) and (a2) in combination as the base polymer (A), desired unevenness is imparted to the surface of the
なお、本実施形態では、上述の難燃性樹脂組成物をケーブルの外皮層に用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、難燃性樹脂組成物は、電線の絶縁層に使用することもできる。難燃性樹脂組成物はそのまま用いてもよいが、例えば、焼成クレーをポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して5質量部〜60質量部、好ましくは30質量部〜50質量部添加して用いるとよい。 In the present embodiment, the case where the above-mentioned flame-retardant resin composition is used for the outer skin layer of the cable has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the flame-retardant resin composition can also be used for an insulating layer of an electric wire. The flame-retardant resin composition may be used as it is, but for example, 5 parts by mass to 60 parts by mass, preferably 30 parts by mass to 50 parts by mass is added to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1). It is good to use it.
次に、本発明について実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。 Next, the present invention will be described in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
<材料>
本実施例にて、外皮層用の難燃性樹脂組成物に用いた材料は以下のとおりである。
<Material>
In this example, the materials used for the flame-retardant resin composition for the exodermis layer are as follows.
ポリ塩化ビニル樹脂(a1)として、以下を用いた。
・ポリ塩化ビニル樹脂1(製品名「TH−1300」、大洋塩ビ株式会社製、平均重合度1270−1370)
・ポリ塩化ビニル樹脂2(製品名「TH−1700」、大洋塩ビ株式会社製、平均重合度1600−1800)
・ポリ塩化ビニル樹脂3(製品名「TH−2500」、大洋塩ビ株式会社製、平均重合度2400−2600)
The following was used as the polyvinyl chloride resin (a1).
-Polyvinyl chloride resin 1 (product name "TH-1300", manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd., average degree of polymerization 1270-1370)
-Polyvinyl chloride resin 2 (product name "TH-1700", manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd., average degree of polymerization 1600-1800)
-Polyvinyl chloride resin 3 (product name "TH-2500", manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd., average degree of polymerization 2400-2600)
ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)として、以下を用いた。
・アジペートタイプTPU1(製品名「P25MRWJE」、日本ミラクトラン株式会社製、ショアA硬度90)
・アジペートタイプTPU2(製品名「P485RWJE」、日本ミラクトラン株式会社製、ショアA硬度85)
The following was used as the urethane thermoplastic elastomer (a2).
・ Adipate type TPU1 (Product name "P25MRWJE", manufactured by Nippon Miractran Co., Ltd., Shore A hardness 90)
・ Adipate type TPU2 (Product name "P485RWJE", manufactured by Nippon Miractran Co., Ltd., Shore A hardness 85)
比較用のエーテル系ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)´として、以下のエーテルタイプを用いた。
・エーテルタイプTPU1(製品名「ET890クロ」、BASF株式会社製、ショアA硬度90)
The following ether types were used as the ether-based urethane thermoplastic elastomer (a2)'for comparison.
-Ether type TPU1 (Product name "ET890 black", manufactured by BASF Corporation, Shore A hardness 90)
可塑剤(B)として以下を用いた。
・トリメリット酸ジ2エチルへキシル(TOTM)(製品名「T08」、花王株式会社製)
・トリメリット酸ジオクチル(n−TOTM)(製品名「N08」、花王株式会社製)
The following was used as the plasticizer (B).
-Di2ethylhexyl trimellitic acid (TOTM) (product name "T08", manufactured by Kao Corporation)
-Dioctyl trimellitic acid (n-TOTM) (product name "N08", manufactured by Kao Corporation)
安定剤(C)のハイドロタルサイト(c1)として、以下を用いた。
・ハイドロタルサイト(製品名「HT−1」、堺化学株式会社製)
The following was used as the hydrotalcite (c1) of the stabilizer (C).
・ Hydrotalcite (product name "HT-1", manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.)
安定剤(C)の金属石鹸(c2)として、以下を用いた。
・ステアリン酸亜鉛(製品名「SZ−P」、堺化学株式会社製)
・ステアリン酸カルシウム(製品名「SC−P」、堺化学株式会社製)
The following was used as the metal soap (c2) of the stabilizer (C).
-Zinc stearate (product name "SZ-P", manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.)
・ Calcium stearate (product name "SC-P", manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.)
安定剤(C)のその他の成分として、以下を用いた。
・安定化助剤(βジケトン等を含む)
The following were used as other components of the stabilizer (C).
・ Stabilizing aid (including β-diketone, etc.)
難燃剤(D)の金属水酸化物(d1)として、以下を用いた。
・未処理水酸化アルミニウム(製品名「BF013」、日本軽金属株式会社製)
・シラン処理水酸化アルミニウム(製品名「BF013STV」、日本軽金属株式会社製)
The following was used as the metal hydroxide (d1) of the flame retardant (D).
-Untreated aluminum hydroxide (product name "BF013", manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd.)
-Silane-treated aluminum hydroxide (product name "BF013STV", manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd.)
難燃剤(D)の臭素系難燃剤(d2)として、以下を用いた。
・臭素系難燃剤(デカブロモジフェニルエタン、製品名「サイテックス8010」、アルベマール株式会社製、平均粒径5.6μm)
The following was used as the brominated flame retardant (d2) of the flame retardant (D).
-Brominated flame retardant (decabromodiphenylethane, product name "Cytex 8010", manufactured by Albemarle Corporation, average particle size 5.6 μm)
難燃剤(D)の非晶質シリカ(d3)として、以下を用いた。
・非晶質シリカ(製品名「SIDISTAR120U」、エルケム株式会社製、平均粒径0.15μm)
The following was used as the amorphous silica (d3) of the flame retardant (D).
Amorphous silica (product name "SIDISTAR120U", manufactured by Elchem Co., Ltd., average particle size 0.15 μm)
難燃剤(D)の三酸化アンチモン(d4)として、以下を用いた。
・三酸化アンチモン(製品名「NANO200」、常徳辰州社製、平均粒径0.8μm)
The following was used as the antimony trioxide (d4) of the flame retardant (D).
・ Antimony trioxide (product name "NANO200", manufactured by Chenzhou Chenzhou, average particle size 0.8 μm)
その他の添加剤として、以下を用いた。
・架橋助剤(トリメチロールプロパントリメタクリレート、製品名「TMPT」、新中村化学株式会社製)
・焼成クレー(製品名「SP#33」、BASF社製)
・着色剤黒(製品名「NBP2425」、日弘ビックス株式会社製)
・着色剤白(製品名「チタン白R820」、石原産業株式会社製)
・酸化防止剤(製品名「AO−26」、株式会社ADEKA製)
The following were used as other additives.
・ Cross-linking aid (trimethylolpropane trimethacrylate, product name "TMPT", manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
-Baked clay (product name "SP # 33", manufactured by BASF)
-Colorant black (product name "NBP2425", manufactured by Nikko Bics Co., Ltd.)
-Colorant white (product name "Titanium White R820", manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.)
-Antioxidant (product name "AO-26", manufactured by ADEKA CORPORATION)
<実施例1>
まず、導体、絶縁層形成用の樹脂組成物、および外皮層形成用の難燃性樹脂組成物を準備した。
<Example 1>
First, a conductor, a resin composition for forming an insulating layer, and a flame-retardant resin composition for forming an exodermis layer were prepared.
導体としては、28AWG(19/0.08)TA導体を用いた。 As the conductor, a 28 AWG (19 / 0.08) TA conductor was used.
絶縁層形成用の樹脂組成物としては、フッ素樹脂であるETFE(4フッ化エチレン・エチレン共重合体)を含む組成物を用いた。 As the resin composition for forming the insulating layer, a composition containing ETFE (tetrafluoroethylene / ethylene copolymer), which is a fluororesin, was used.
外皮層形成用の難燃性樹脂組成物は、上述した材料を以下の表1に示す組成となるように混合して混練することで調製した。具体的には、ベースポリマ(A)として、ポリ塩化ビニル樹脂2を100質量部、およびアジペートタイプTPU1を167.1質量部、可塑剤(B)としてTOTMを60質量部、安定剤(C)としてハイドロタルサイト(c1)を11.66質量部、金属石鹸(c2)であるステアリン酸亜鉛を1.14質量部、安定化助剤を1.2質量部、難燃剤(D)として、金属水酸化物(d1)である未処理水酸化アルミニウム、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)をそれぞれ5.0質量部、そして、その他の添加剤として、架橋助剤を1.0質量部、焼成クレーを5.2質量部、着色剤黒を3.5質量部、着色剤白を0.5質量部、の合計371.3質量部を混練し、実施例1の難燃性樹脂組成物を調製した。実施例1では、アジペート系TPU(a2)の含有量Xと、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)の合計含有量Yとの比率X/Yが0.86となるように調製した。なお、難燃樹脂組成物は、加圧ニーダを用いて、取出温度165℃にて溶融混練してストランドカットした後、80℃、2時間で乾燥することにより調製した。 The flame-retardant resin composition for forming the exodermis layer was prepared by mixing and kneading the above-mentioned materials so as to have the compositions shown in Table 1 below. Specifically, the base polymer (A) is 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin 2, the adipate type TPU1 is 167.1 parts by mass, the plastic agent (B) is 60 parts by mass of TOTM, and the stabilizer (C). 11.66 parts by mass of hydrotalcite (c1), 1.14 parts by mass of zinc stearate, which is a metal soap (c2), 1.2 parts by mass of stabilizing aid, and metal as flame retardant (D). 5.0 parts by mass of untreated aluminum hydroxide as a hydroxide (d1), brominated flame retardant (d2), amorphous silica (d3) and antimony trioxide (d4), and other additives. As a result, 1.0 part by mass of the cross-linking aid, 5.2 parts by mass of the baked clay, 3.5 parts by mass of the colorant black, and 0.5 parts by mass of the colorant white are kneaded, for a total of 371.3 parts by mass. Then, the flame retardant resin composition of Example 1 was prepared. In Example 1, the ratio of the content X of the adipate-based TPU (a2) to the total content Y of the polyvinyl chloride resin (a1), the plasticizer (B), the stabilizer (C) and the flame retardant (D). It was prepared so that X / Y was 0.86. The flame-retardant resin composition was prepared by melt-kneading at a take-out temperature of 165 ° C., strand-cutting, and then drying at 80 ° C. for 2 hours using a pressure kneader.
次に、電線製造用の40mm押出機を用いて、導体の周囲に、絶縁層形成用の樹脂組成物を押し出し、厚さ0.2mmの絶縁層を形成した。これにより電線を得た。その後、5本の電線を撚り合わせ、その周囲に、編組機を用いてスフ糸とポリエステルテープ(1/4ラップ)を撚る(右撚りする)ことで、シールド層を形成した。続いて、シールド層の周囲に、電線製造用の65mm単軸押出機を用いてチューブ押出法により、難燃性樹脂組成物を押し出し、厚さ1mmの外皮層を形成した。これにより、実施例1のケーブルを作製した。 Next, a resin composition for forming an insulating layer was extruded around the conductor using a 40 mm extruder for manufacturing an electric wire to form an insulating layer having a thickness of 0.2 mm. This gave an electric wire. After that, five electric wires were twisted together, and a rayon yarn and a polyester tape (1/4 wrap) were twisted (right-twisted) around the wire using a braiding machine to form a shield layer. Subsequently, a flame-retardant resin composition was extruded around the shield layer by a tube extrusion method using a 65 mm single-screw extruder for manufacturing electric wires to form an outer skin layer having a thickness of 1 mm. As a result, the cable of Example 1 was produced.
<実施例2、3>
実施例2、3では、外皮層の厚さを0.4mmもしくは1.6mmに変更した以外は、実施例1と同様にケーブルを作製した。
<Examples 2 and 3>
In Examples 2 and 3, a cable was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the exodermis layer was changed to 0.4 mm or 1.6 mm.
<実施例4>
実施例4では、平均重合度の異なるポリ塩化ビニル樹脂1とポリ塩化ビニル樹脂3とを50質量部ずつ併用し、かつ架橋剤(B)としてn−TOTMを50質量部用いた以外は、実施例1と同様に難燃性樹脂組成物を調製し、ケーブルを作製した。
<Example 4>
In Example 4, every 50 parts by mass of polyvinyl chloride resin 1 and polyvinyl chloride resin 3 having different average degrees of polymerization were used in combination, and 50 parts by mass of n-TOTM was used as the cross-linking agent (B). A flame-retardant resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, and a cable was prepared.
<実施例5〜7>
実施例5〜7では、アジペートタイプTPU1、可塑剤(B)および難燃剤(D)の各含有量を表1に示すように適宜変更した以外は、実施例1と同様に難燃性樹脂組成物を調製し、ケーブルを作製した。
<Examples 5 to 7>
In Examples 5 to 7, the flame retardant resin composition was the same as in Example 1 except that the contents of the adipate type TPU1, the plasticizer (B) and the flame retardant (D) were appropriately changed as shown in Table 1. The thing was prepared and the cable was made.
<実施例8、9>
実施例8、9では、安定剤(C)であるハイドロタルサイト(c1)や金属石鹸(c2)、安定化助剤の各含有量を表1に示すように適宜変更した以外は、実施例1と同様に難燃性樹脂組成物を調製し、ケーブルを作製した。
<Examples 8 and 9>
In Examples 8 and 9, the contents of the stabilizer (C) hydrotalcite (c1), the metal soap (c2), and the stabilizing aid were appropriately changed as shown in Table 1, except that the contents of Examples were changed as appropriate. A flame-retardant resin composition was prepared in the same manner as in No. 1, and a cable was prepared.
<実施例10>
実施例10では、アジペート系TPU(a2)として、ショアA硬度が90であるアジペートタイプTPU1の代わりに、ショアA硬度が85であるアジペートタイプTPU2を用いた以外は、実施例1と同様に難燃性樹脂組成物を調製し、ケーブルを作製した。
<Example 10>
In Example 10, it is difficult as in Example 1 except that as the adipate-based TPU (a2), adipate type TPU2 having a shore A hardness of 85 is used instead of adipate type TPU1 having a shore A hardness of 90. A flammable resin composition was prepared and a cable was prepared.
<実施例11>
実施例11では、アジペート系TPU(a2)とともに、エーテル系ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)´を少量併用した以外は、実施例1と同様に難燃性樹脂組成物を調製し、ケーブルを作製した。
<Example 11>
In Example 11, a flame-retardant resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that a small amount of ether-based urethane thermoplastic elastomer (a2)'was used in combination with adipate-based TPU (a2) to prepare a cable. ..
<実施例12、13>
実施例12、13では、その他の添加剤として酸化防止剤をそれぞれ0.8質量部、0.4質量部添加した以外は、実施例1と同様に難燃性樹脂組成物を調製し、ケーブルを作製した。
<Examples 12 and 13>
In Examples 12 and 13, a flame-retardant resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.8 parts by mass and 0.4 parts by mass of antioxidants were added as other additives, respectively, and a cable was prepared. Was produced.
<実施例14>
実施例14では、難燃性樹脂組成物を押し出した後、照射強度3Mradで電子線を照射して架橋させた以外は、実施例1と同様に難燃性樹脂組成物を調製し、ケーブルを作製した。
<Example 14>
In Example 14, a flame-retardant resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the flame-retardant resin composition was extruded and then crosslinked by irradiating an electron beam with an irradiation intensity of 3Mrad. Made.
<比較例1>
比較例1では、下記表2に示すように、アジペートタイプのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の代わりに、エーテルタイプのウレタン熱可塑性エラストマ(a2´)を用いた以外は、実施例1と同様に難燃性樹脂組成物を調製し、ケーブルを作製した。
<Comparative example 1>
In Comparative Example 1, as shown in Table 2 below, the same as in Example 1 except that an ether type urethane thermoplastic elastomer (a2') was used instead of the adipate type urethane thermoplastic elastomer (a2). A flame-retardant resin composition was prepared to prepare a cable.
<比較例2、3>
比較例2、3では、エーテルタイプのウレタン熱可塑性エラストマ(a2´)と可塑剤(B)の添加量を適宜変更した以外は、実施例1と同様に難燃性樹脂組成物を調製し、ケーブルを作製した。
<Comparative Examples 2 and 3>
In Comparative Examples 2 and 3, a flame-retardant resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the addition amounts of the ether type urethane thermoplastic elastomer (a2') and the plasticizer (B) were appropriately changed. A cable was made.
<比較例4>
比較例4では、難燃剤(D)を配合しない以外は、実施例1と同様に難燃性樹脂組成物を調製し、ケーブルを作製した。
<Comparative example 4>
In Comparative Example 4, a flame-retardant resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the flame retardant (D) was not blended, and a cable was produced.
<評価>
作製した実施例1〜14および比較例1〜4のケーブルについて、耐熱性、難燃性および復元性を評価した。各評価は以下のように行った。
<Evaluation>
The heat resistance, flame retardancy and resilience of the prepared cables of Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated. Each evaluation was performed as follows.
(耐熱性)
耐熱性は、UL1581に準拠した試験によって評価した。具体的には、作製したケーブルの外皮層のみとしたサンプル(長さ約100mm)を、136℃のギアオーブンに168時間暴露し、初期の引張強度および伸びと、暴露後の引張強度および伸びとを比較した。そして、次に示す式により引張強度残率(%)および伸び残率(%)を計算し、引張強度残率70%以上かつ伸び残率が45%以上となるものを「合格」とし、これらのいずれかを満たさないもの、または、これらのいずれも満たさないものを「不合格」とした。
引張強度残率(%)=100×(上記暴露後の引張強度)/(初期の引張強度)
伸び残率(%)=100×(上記暴露後の伸び)/(初期の伸び)
(Heat-resistant)
Heat resistance was evaluated by a test compliant with UL1581. Specifically, a sample (length of about 100 mm) containing only the exodermis layer of the produced cable was exposed to a gear oven at 136 ° C. for 168 hours to obtain initial tensile strength and elongation and post-exposure tensile strength and elongation. Was compared. Then, the tensile strength residual ratio (%) and the elongation residual ratio (%) are calculated by the following formulas, and those having a tensile strength residual ratio of 70% or more and an elongation residual ratio of 45% or more are regarded as "pass". Those that do not meet any of the above, or those that do not meet any of these, were regarded as "failed".
Residual tensile strength (%) = 100 x (tensile strength after the above exposure) / (initial tensile strength)
Residual growth rate (%) = 100 x (elongation after the above exposure) / (initial elongation)
(難燃性)
難燃性は、UL1581に準拠した試験によって評価した。具体的には、作製したケーブル(長さ約500mm)に対して、UL1581に規定される垂直難燃試験VW−1を3回行い、3回とも基準を満たしたものを「合格」とし、1回でも基準を満たさなかったものを「不合格」とした。
(Flame retardance)
Flame retardancy was evaluated by testing according to UL1581. Specifically, the vertical flame retardancy test VW-1 specified in UL1581 was performed three times on the manufactured cable (length of about 500 mm), and those that met the criteria all three times were regarded as "passed". Those who did not meet the criteria even once were regarded as "failed".
(復元性)
復元性は、以下の方法により評価した。まず、各ケーブルから採取した外皮層をダンベル状に打ち抜いて試料片を得た。続いて、引張試験機を用いて、この試料片を、標線間25mm、引張速度200mm/分の条件で100%伸長させてから試験機を停止させ、その後、ダンベルを脱離し10秒後に標線間25mmがどれだけ伸長したか(X値)を測定した。そして、以下の式から復元度(Y)を算出した。本実施例では、Y値で60以上を合格とし、60未満を不合格とした。なお、復元度Yは、反発弾性率をある程度の相関を示すことから、復元性の指標となることが確認されている。
Y=−4*X+200
(Stability)
Restorability was evaluated by the following method. First, a sample piece was obtained by punching the exodermis layer collected from each cable into a dumbbell shape. Subsequently, using a tensile tester, this sample piece was stretched 100% under the conditions of a distance between marked lines of 25 mm and a tensile speed of 200 mm / min, and then the testing machine was stopped. Then, the dumbbell was detached and marked 10 seconds later. The extent to which the line spacing of 25 mm was extended (X value) was measured. Then, the degree of restoration (Y) was calculated from the following formula. In this embodiment, a Y value of 60 or more was regarded as a pass, and a Y value of less than 60 was regarded as a failure. It has been confirmed that the stability Y is an index of stability because it shows a certain degree of correlation with the rebound resilience.
Y = -4 * X + 200
<評価結果>
ケーブルについての耐熱性、難燃性および復元性の評価結果を表1および表2にまとめる。
<Evaluation result>
The evaluation results of heat resistance, flame retardancy and resilience of cables are summarized in Tables 1 and 2.
実施例1〜3によれば、外皮層の厚さによらず、耐熱性、難燃性および復元性を高い水準でバランスよく得られることが確認された。 According to Examples 1 to 3, it was confirmed that heat resistance, flame retardancy and resilience can be obtained at a high level in a well-balanced manner regardless of the thickness of the exodermis layer.
実施例4によれば、平均重合度の異なる2種類のポリ塩化ビニル樹脂を用いても、外皮層において諸特性のバランスを実現できることが確認された。 According to Example 4, it was confirmed that even if two types of polyvinyl chloride resins having different average degrees of polymerization were used, a balance of various properties could be realized in the exodermis layer.
実施例5〜7によれば、アジペート系TPU(a2)の含有量Xと、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)の合計含有量Yとの比率X/Yが0.07〜1.71となるように各材料の添加することにより、諸特性のバランスを高い水準で得られることが確認された。 According to Examples 5 to 7, the content X of the adipate-based TPU (a2) and the total content of the polyvinyl chloride resin (a1), the plasticizer (B), the stabilizer (C) and the flame retardant (D). It was confirmed that the balance of various characteristics can be obtained at a high level by adding each material so that the ratio X / Y with Y is 0.07 to 1.71.
実施例1、8、9によれば、ハイドロタルサイト(c1)の含有量を金属石鹸(c2)の4倍以上とし、金属石鹸(c2)の含有量をポリ塩化ビニル樹脂(a2)100質量部に対して1.6質量部以下とすることで、諸特性のバランスを高い水準で得られることが確認された。 According to Examples 1, 8 and 9, the content of hydrotalcite (c1) is four times or more that of the metal soap (c2), and the content of the metal soap (c2) is 100 mass by mass of the polyvinyl chloride resin (a2). It was confirmed that the balance of various characteristics can be obtained at a high level by setting the amount to 1.6 parts by mass or less with respect to the part.
実施例10によれば、アジペート系TPU(a2)として、ショアA硬度が85のものでも、ショアA硬度90の場合と同様に諸特性を高い水準で得られることが確認された。 According to Example 10, it was confirmed that even if the adipate-based TPU (a2) has a shore A hardness of 85, various characteristics can be obtained at a high level as in the case of the shore A hardness of 90.
実施例11によれば、アジペート系TPU(a2)とともにエーテル系TPUを少量併用しても、諸特性のバランスを高い水準で維持できることが確認された。 According to Example 11, it was confirmed that the balance of various characteristics can be maintained at a high level even when a small amount of ether-based TPU is used in combination with adipate-based TPU (a2).
実施例12、13によれば、酸化防止剤を添加することで耐熱性を高く安定して得られることが確認された。 According to Examples 12 and 13, it was confirmed that the addition of an antioxidant has high heat resistance and can be stably obtained.
実施例14によれば、外皮層に架橋を施しても、諸特性を高い水準でバランスよく得られることが確認された。なお、実施例14の外皮層では、架橋処理により、外皮層が燃焼しても安定して消炎できることが確認された。また、消炎性だけでなく、80℃以上の貯蔵弾性率も向上できることが確認された。 According to Example 14, it was confirmed that even if the exodermis layer was crosslinked, various characteristics could be obtained at a high level in a well-balanced manner. It was confirmed that the exodermis layer of Example 14 can be stably extinguished even if the exodermis layer is burned by the cross-linking treatment. It was also confirmed that not only the flame-retardant property but also the storage elastic modulus at 80 ° C. or higher can be improved.
これに対して、比較例1では、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)に対してエーテル系TPU(a2)´を混合したため、難燃剤の添加により耐熱性が損なわれることが確認された。一方、比較例2では、所望の難燃性を得られないことが確認された。また、比較例3では、エーテル系TPU(a2)´の添加量を少なくしたため、耐熱性や難燃性をバランスよく得られたものの、所望の復元性を得られないことが確認された。すなわち、比較例1〜3では、耐熱性、難燃性および復元性を高い水準でバランスよく得られないことが確認された。 On the other hand, in Comparative Example 1, since the ether-based TPU (a2)'was mixed with the polyvinyl chloride resin (a1), it was confirmed that the heat resistance was impaired by the addition of the flame retardant. On the other hand, in Comparative Example 2, it was confirmed that the desired flame retardancy could not be obtained. Further, in Comparative Example 3, it was confirmed that although the amount of the ether-based TPU (a2)'added was reduced, heat resistance and flame retardancy were obtained in a well-balanced manner, but desired stability could not be obtained. That is, in Comparative Examples 1 to 3, it was confirmed that heat resistance, flame retardancy and resilience could not be obtained at a high level in a well-balanced manner.
比較例4では、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)とアジペート系TPU(a2)とを併用したものの、難燃剤(D)を配合しなかったため、所望の難燃性を得られないことが確認された。 In Comparative Example 4, although the polyvinyl chloride resin (a1) and the adipate-based TPU (a2) were used in combination, it was confirmed that the desired flame retardancy could not be obtained because the flame retardant (D) was not blended. ..
以上のように、ベースポリマ(A)、可塑剤(B)、可塑剤(C)および難燃剤(D)として本発明の上述した組み合わせによれば、外皮層において、耐熱性、難燃性および復元性を高い水準でバランスよく得ることができる。このような外皮層を備えるケーブルによれば、FAロボットケーブルとして使用することができる。 As described above, according to the above-mentioned combination of the base polymer (A), the plasticizer (B), the plasticizer (C) and the flame retardant (D), the exodermis layer has heat resistance, flame retardancy and flame retardancy. Restorability can be obtained at a high level in a well-balanced manner. According to the cable provided with such an outer skin layer, it can be used as an FA robot cable.
<本発明の好ましい態様>
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
<Preferable Aspect of the Present Invention>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be added.
[付記1]
本発明の一態様は、
導体と、前記導体の周囲に被覆される絶縁層と、前記絶縁層の周囲に被覆される外皮層とを備えるケーブルであって、
前記外皮層は、ベースポリマ(A)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)を含む難燃性樹脂組成物から形成され、
前記ベースポリマ(A)は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)と、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)を、前記ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の含有量が前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して25質量部以上640質量部以下となるように含み、
前記安定剤(C)は、ハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)を含み、
前記難燃剤(D)は、金属水酸化物(d1)、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)の少なくとも1つを含む、
ケーブルである。
[Appendix 1]
One aspect of the present invention is
A cable including a conductor, an insulating layer coated around the conductor, and an outer skin layer coated around the insulating layer.
The exodermis layer is formed of a flame retardant resin composition containing a base polymer (A), a plasticizer (B), a stabilizer (C) and a flame retardant (D).
The base polymer (A) contains a polyvinyl chloride resin (a1) and at least one urethane thermoplastic elastomer (a2) of adipate-based, lactone-based and carbonate-based, and the content of the urethane thermoplastic elastomer (a2). It is contained so as to be 25 parts by mass or more and 640 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1).
The stabilizer (C) contains hydrotalcite (c1) and metal soap (c2).
The flame retardant (D) contains at least one of a metal hydroxide (d1), a bromine-based flame retardant (d2), amorphous silica (d3) and antimony trioxide (d4).
It is a cable.
[付記2]
付記1において、好ましくは、
前記ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)は、アジペート系である。
[Appendix 2]
In Appendix 1, preferably
The urethane thermoplastic elastomer (a2) is an adipate type.
[付記3]
付記1又は2において、好ましくは、
前記可塑剤(B)は、トリメリット酸エステルを含む。
[Appendix 3]
In Appendix 1 or 2, preferably
The plasticizer (B) contains a trimellitic acid ester.
[付記4]
付記1〜3のいずれかにおいて、好ましくは、
前記ハイドロタルサイト(c1)の含有量は前記金属石鹸(c2)の含有量の4倍以上であって、
前記金属石鹸(c2)の含有量が、前記ポリ塩化ビニル樹脂(a2)100質量部に対して1.6質量部以下である。
[Appendix 4]
In any of Supplementary notes 1 to 3, preferably
The content of the hydrotalcite (c1) is four times or more the content of the metal soap (c2).
The content of the metal soap (c2) is 1.6 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a2).
[付記5]
付記1〜4のいずれかにおいて、好ましくは、
前可塑剤(B)の含有量が前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して30質量部以上95質量部以下である。
[Appendix 5]
In any of Supplementary notes 1 to 4, preferably
The content of the preplasticizer (B) is 30 parts by mass or more and 95 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1).
[付記6]
付記1〜5のいずれかにおいて、好ましくは、
前記難燃剤(D)の含有量が前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して5質量部以上60質量部以下である。
[Appendix 6]
In any of Appendix 1-5, preferably
The content of the flame retardant (D) is 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1).
[付記7]
付記1〜6のいずれかにおいて、好ましくは、
前記ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の含有量をX、前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)、前記可塑剤(B)、前記安定剤(C)および難燃剤(D)の合計含有量をYとしたとき、比率X/Yが、5/95〜70/30である。
[Appendix 7]
In any of Supplementary notes 1 to 6, preferably
The content of the urethane thermoplastic elastomer (a2) was X, and the total content of the polyvinyl chloride resin (a1), the plasticizer (B), the stabilizer (C) and the flame retardant (D) was Y. When the ratio X / Y is 5/95 to 70/30.
[付記8]
付記1〜7のいずれかにおいて、好ましくは、
前記外皮層の厚さが0.1mm以上2mm以下である。
[Appendix 8]
In any of Supplementary notes 1 to 7, preferably
The thickness of the exodermis layer is 0.1 mm or more and 2 mm or less.
[付記9]
付記1〜8のいずれかにおいて、好ましくは、
前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)の平均重合度は、1000〜3800である。
[Appendix 9]
In any of Supplementary notes 1 to 8, preferably
The average degree of polymerization of the polyvinyl chloride resin (a1) is 1000 to 3800.
[付記10]
付記1〜9のいずれかにおいて、好ましくは、
前記ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)は、ショアA硬度が80Aから95Aである。
[Appendix 10]
In any of Appendix 1-9, preferably
The urethane thermoplastic elastomer (a2) has a shore A hardness of 80A to 95A.
[付記11]
本発明の他の態様は、
導体と、前記導体の周囲に被覆される絶縁層と、前記絶縁層の周囲に被覆される外皮層とを備えるケーブルであって、
前記外皮層は、ベースポリマ(A)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)を含む難燃性樹脂組成物から形成され、
前記ベースポリマ(A)は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)と、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)を、前記ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の含有量が前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して25質量部以上640質量部以下となるように含み、
前記可塑剤(B)は、トリメリット酸エステルを含み、
前記安定剤(C)は、ハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)を含み、
前記難燃剤(D)は、金属水酸化物(d1)、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)の少なくとも1つを含み、
前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して、
前記可塑剤(B)の含有量が30質量部以上95質量部以下であり、
前記金属石鹸(c2)の含有量が1.6質量部以下であって、前記ハイドロタルサイト(c1)の含有量は前記金属石鹸(c2)の含有量の4倍以上であり、
前記難燃剤(D)の含有量が5質量部以上60質量部以下である、
ケーブルである。
[Appendix 11]
Another aspect of the present invention is
A cable including a conductor, an insulating layer coated around the conductor, and an outer skin layer coated around the insulating layer.
The exodermis layer is formed of a flame retardant resin composition containing a base polymer (A), a plasticizer (B), a stabilizer (C) and a flame retardant (D).
The base polymer (A) contains a polyvinyl chloride resin (a1) and at least one urethane thermoplastic elastomer (a2) of adipate-based, lactone-based and carbonate-based, and the content of the urethane thermoplastic elastomer (a2). It is contained so as to be 25 parts by mass or more and 640 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1).
The plasticizer (B) contains a trimellitic acid ester and contains.
The stabilizer (C) contains hydrotalcite (c1) and metal soap (c2).
The flame retardant (D) contains at least one of a metal hydroxide (d1), a bromine-based flame retardant (d2), amorphous silica (d3) and antimony trioxide (d4).
With respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1)
The content of the plasticizer (B) is 30 parts by mass or more and 95 parts by mass or less.
The content of the metal soap (c2) is 1.6 parts by mass or less, and the content of the hydrotalcite (c1) is four times or more the content of the metal soap (c2).
The content of the flame retardant (D) is 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less.
It is a cable.
[付記12]
本発明のさらに他の態様は、
導体と、前記導体の周囲に被覆される絶縁層と、備える電線であって、
前記絶縁層は、ベースポリマ(A)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)を含む難燃性樹脂組成物から形成され、
前記ベースポリマ(A)は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)と、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)を、前記ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の含有量が前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して25質量部以上640質量部以下となるように含み、
前記安定剤(C)は、ハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)を含み、
前記難燃剤(D)は、金属水酸化物(d1)、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)の少なくとも1つを含む、
電線である。
[Appendix 12]
Yet another aspect of the present invention is
An electric wire provided with a conductor and an insulating layer coated around the conductor.
The insulating layer is formed of a flame retardant resin composition containing a base polymer (A), a plasticizer (B), a stabilizer (C) and a flame retardant (D).
The base polymer (A) contains a polyvinyl chloride resin (a1) and at least one urethane thermoplastic elastomer (a2) of adipate-based, lactone-based and carbonate-based, and the content of the urethane thermoplastic elastomer (a2). It is contained so as to be 25 parts by mass or more and 640 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1).
The stabilizer (C) contains hydrotalcite (c1) and metal soap (c2).
The flame retardant (D) contains at least one of a metal hydroxide (d1), a bromine-based flame retardant (d2), amorphous silica (d3) and antimony trioxide (d4).
It is an electric wire.
1 ケーブル
10 電線
11 導体
12 絶縁層
13 シールド層
14 外皮層(シース)
1
Claims (7)
前記外皮層は、ベースポリマ(A)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)を含む難燃性樹脂組成物から形成され、
前記ベースポリマ(A)は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)と、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)を、前記ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の含有量が前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して25質量部以上640質量部以下となるように含み、
前記安定剤(C)は、ハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)を含み、
前記難燃剤(D)は、金属水酸化物(d1)、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)の少なくとも1つを含む、
ケーブル。 A cable including a conductor, an insulating layer coated around the conductor, and an outer skin layer coated around the insulating layer.
The exodermis layer is formed of a flame retardant resin composition containing a base polymer (A), a plasticizer (B), a stabilizer (C) and a flame retardant (D).
The base polymer (A) contains a polyvinyl chloride resin (a1) and at least one urethane thermoplastic elastomer (a2) of adipate-based, lactone-based and carbonate-based, and the content of the urethane thermoplastic elastomer (a2). It is contained so as to be 25 parts by mass or more and 640 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1).
The stabilizer (C) contains hydrotalcite (c1) and metal soap (c2).
The flame retardant (D) contains at least one of a metal hydroxide (d1), a bromine-based flame retardant (d2), amorphous silica (d3) and antimony trioxide (d4).
cable.
請求項1に記載のケーブル。 The urethane thermoplastic elastomer (a2) is an adipate type.
The cable according to claim 1.
請求項1又は2に記載のケーブル。 The plasticizer (B) contains a trimellitic acid ester.
The cable according to claim 1 or 2.
前記金属石鹸(c2)の含有量が、前記ポリ塩化ビニル樹脂(a2)100質量部に対して1.6質量部以下である、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のケーブル。 The content of the hydrotalcite (c1) is four times or more the content of the metal soap (c2).
The content of the metal soap (c2) is 1.6 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a2).
The cable according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のケーブル。 The content of the urethane thermoplastic elastomer (a2) was X, and the total content of the polyvinyl chloride resin (a1), the plasticizer (B), the stabilizer (C) and the flame retardant (D) was Y. When the ratio X / Y is 5/95 to 70/30,
The cable according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のケーブル。 The thickness of the exodermis layer is 0.1 mm or more and 2 mm or less.
The cable according to any one of claims 1 to 5.
前記絶縁層は、ベースポリマ(A)、可塑剤(B)、安定剤(C)および難燃剤(D)を含む難燃性樹脂組成物から形成され、
前記ベースポリマ(A)は、ポリ塩化ビニル樹脂(a1)と、アジペート系、ラクトン系およびカーボネート系の少なくとも1つのウレタン熱可塑性エラストマ(a2)を、前記ウレタン熱可塑性エラストマ(a2)の含有量が前記ポリ塩化ビニル樹脂(a1)100質量部に対して25質量部以上640質量部以下となるように含み、
前記安定剤(C)は、ハイドロタルサイト(c1)および金属石鹸(c2)を含み、
前記難燃剤(D)は、金属水酸化物(d1)、臭素系難燃剤(d2)、非晶質シリカ(d3)および三酸化アンチモン(d4)の少なくとも1つを含む、
電線。 An electric wire provided with a conductor and an insulating layer coated around the conductor.
The insulating layer is formed of a flame retardant resin composition containing a base polymer (A), a plasticizer (B), a stabilizer (C) and a flame retardant (D).
The base polymer (A) contains a polyvinyl chloride resin (a1) and at least one urethane thermoplastic elastomer (a2) of adipate-based, lactone-based and carbonate-based, and the content of the urethane thermoplastic elastomer (a2). It is contained so as to be 25 parts by mass or more and 640 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin (a1).
The stabilizer (C) contains hydrotalcite (c1) and metal soap (c2).
The flame retardant (D) contains at least one of a metal hydroxide (d1), a bromine-based flame retardant (d2), amorphous silica (d3) and antimony trioxide (d4).
Electrical wire.
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