JP2023150998A - Non-halogen-based fire retardant resin composition and wiring material - Google Patents

Non-halogen-based fire retardant resin composition and wiring material Download PDF

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友之 白井
Tomoyuki Shirai
晃一 水野
Koichi Mizuno
三智雄 山口
Michio Yamaguchi
旭 近藤
Akira Kondo
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Abstract

To provide a non-halogen-based fire retardant resin composition excellent in mechanical characteristics and capable of forming a molding that develops high fire retardancy without applying excessive load, and a wiring material having a coating layer formed with the composition around an outer peripheral surface of a conductor.SOLUTION: A non-halogen-based fire retardant resin composition that contains, based on 100 pts.mass of a base resin containing 60 to 95 mass% of a specific ethylene-vinyl acetate copolymer having an MFR of 2 to 15 g/10 min and 5 to 40 mass% of an acid-modified polyolefin polymer. 100 to 250 pts.mass of a metal hydrate, 2 to 30 pts.mass of clay ore and quaternary ammonium salt in total, and satisfies the following [A] and [B], and a wiring material having a coat layer formed with the composition on an outer peripheral surface of the conductor. [A] The wiring material having the coat layer with a thickness of 2.1 m must pass the single-line combustion test. [B] The char formation strength after the single-line combustion test must be 10 gf or more, and the average strength must be 5 gf or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物及びこれを用いた配線材に関する。 The present invention relates to a non-halogen flame retardant resin composition and a wiring material using the same.

配線材(絶縁電線若しくはケーブル、(電気)コード、光ファイバ心線、光ファイバコード、光ケーブル等)は、電力の輸送や情報の伝達に用いられる。特に、情報伝達には、伝送容量の大きさ、伝送ロスの少なさから光ファイバを用いた伝送が主流となっている。光ファイバの中でも、遠距離での大容量伝送には、多数の光ファイバ心線若しくは光ファイバテープ心線を収めた多芯の光ファイバケーブル(光ケーブルともいう。)が用いられる。例えば、情報を一括管理するデータセンタが各地に建設され稼働しており、そこで扱われる情報量は膨大なものになっているため、データセンタ間の情報伝達には多芯の光ケーブルが用いられる。また、データセンタ内におけるデータサーバ間の情報伝達も、同様に、光ケーブルが用いられる。
これらの配線材は、通常、導体若しくはファイバ芯線等の外周面に種々の樹脂組成物で形成された被覆層を設けて、導体若しくはファイバ芯線を保護するとともに、電気絶縁性を確保している。また、データセンタ等の家屋内に配設される配線材、特に光ケーブルには、火災時の延焼を防ぐ目的で、難燃性樹脂組成物で形成した被覆層を有する難燃性の配線材が必要とされる。更に、火災時には延焼を防ぐだけでなく、人的な被害を防止する目的で低発煙かつ有毒ガスの発生が少ないとされる、ハロゲンを含有する難燃剤を含有しないノンハロゲン系難燃材の使用が推奨されている。
Wiring materials (insulated wires or cables, (electrical) cords, optical fiber cores, optical fiber cords, optical cables, etc.) are used to transport power and information. In particular, transmission using optical fibers has become mainstream for information transmission because of its large transmission capacity and low transmission loss. Among optical fibers, multicore optical fiber cables (also referred to as optical cables) containing a large number of optical fibers or optical fiber tapes are used for long-distance, large-capacity transmission. For example, data centers that collectively manage information have been built and are in operation in various places, and the amount of information handled there is enormous, so multi-core optical cables are used to transmit information between data centers. Similarly, optical cables are used for information transmission between data servers within a data center.
These wiring materials usually have a coating layer formed of various resin compositions on the outer peripheral surface of the conductor or fiber core to protect the conductor or fiber core and ensure electrical insulation. In addition, in order to prevent the spread of fire in the event of a fire, wiring materials installed inside houses such as data centers, especially optical cables, are made of flame-retardant wiring materials that have a coating layer made of a flame-retardant resin composition. Needed. Furthermore, in the event of a fire, it is recommended to use non-halogen flame retardants, which do not contain halogen-containing flame retardants, and are said to emit low smoke and toxic gases, not only to prevent the spread of fire but also to prevent personal injury. Recommended.

このような被覆層は、難燃剤としてノンハロゲン系難燃剤や金属水和物、更に各種添加剤を含有する樹脂組成物が検討されている。例えば、特許文献1には、ポリオレフィン系樹脂に、特定量の脂肪酸系処理剤及びシランカップリング剤で表面処理された金属水酸化物を添加したノンハロゲン難燃性樹脂組成物において、上記ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して、上記金属水酸化物を150~300質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を0.5~10質量部、硫黄系酸化防止剤を0.2~5質量部添加して形成されたノンハロゲン難燃性樹脂組成物が記載されている。また、特許文献2には、「ベース樹脂100質量部に対して、粘土鉱物及び4級アンモニウム塩を合計量で2~15質量部含有する樹脂組成物であって、ベース樹脂が、酸変性ポリオレフィン樹脂を10~30質量%、前記酸変性ポリオレフィン樹脂以外のポリオレフィン樹脂(X)を70~90質量%含む、樹脂組成物」が記載されている。更に、特許文献3には、ポリマーと、ナノクレーと、二次充填材(水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、ヒドロマグネサイト、ハンタイト、ベーマイト及びボーキサイトからなる群から選ばれる)とを含み、燃焼中に凝集性のチャーが形成される組成物が記載されている。また、特許文献4には、「酢酸ビニル含量が27~46重量%、メルトフローレート(JIS K7210-1999、190℃、2160g荷重)が0.01~0.6g/10分のエチレン・酢酸ビニル共重合体100重量部に対し、金属水和物(A)が200~300重量部及び硼酸亜鉛(B)が5~60重量部の割合で含有されてなる難燃性樹脂組成物」が記載されている。 For such a coating layer, a resin composition containing a non-halogen flame retardant, a metal hydrate, and various additives as a flame retardant is being considered. For example, Patent Document 1 describes a non-halogen flame-retardant resin composition in which a metal hydroxide surface-treated with a specific amount of a fatty acid-based treatment agent and a silane coupling agent is added to a polyolefin-based resin. To 100 parts by mass, add 150 to 300 parts by mass of the metal hydroxide, 0.5 to 10 parts by mass of the hindered phenol antioxidant, and 0.2 to 5 parts by mass of the sulfur antioxidant. A non-halogen flame retardant resin composition formed by Further, Patent Document 2 describes, “A resin composition containing a total of 2 to 15 parts by mass of a clay mineral and a quaternary ammonium salt with respect to 100 parts by mass of a base resin, wherein the base resin is an acid-modified polyolefin. A resin composition containing 10 to 30% by mass of a resin and 70 to 90% by mass of a polyolefin resin (X) other than the acid-modified polyolefin resin is described. Further, Patent Document 3 discloses a polymer, a nanoclay, and a secondary filler (selected from the group consisting of aluminum hydroxide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, hydromagnesite, huntite, boehmite, and bauxite), Compositions are described in which a cohesive char is formed during combustion. Furthermore, Patent Document 4 states that ``Ethylene/vinyl acetate has a vinyl acetate content of 27 to 46% by weight and a melt flow rate (JIS K7210-1999, 190°C, 2160g load) of 0.01 to 0.6g/10 min. A flame-retardant resin composition containing 200 to 300 parts by weight of metal hydrate (A) and 5 to 60 parts by weight of zinc borate (B) per 100 parts by weight of the copolymer. has been done.

特開2006-084524号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-084524 特開2020-164695号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-164695 特表2002-543260号公報Special Publication No. 2002-543260 特開2006-001988号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-001988

ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、難燃剤の種類、難燃性発現機構等にもよるが、上記特許文献のように、金属水和物等を多量に含有させて、所定の難燃性を発現させている。このようなノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、燃焼すると、通常、チャー(殻)といわれる燃焼残留物を形成する。しかし、樹脂組成物中の金属水酸化物等の含有量が不足していると、燃焼中に脆くて希薄な構造のチャーが形成されて燃焼が進行し、難燃性に劣る傾向がある。そこで、所定の難燃性を発現しうるチャーを形成するため、通常は、上述のように、金属水酸化物等のチャー形成成分を多量に含有させている。そのため、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、溶融粘度が高くなり、過度な負荷をかけなければ配線材の製造(成形)が難しく(成形性に劣る)、製造できたとしても所定の形状及び寸法を実現できない。また、難燃剤として金属水酸化物を多量に含有させると、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した被覆層の機械特性、特に機械強度が低下して、配線材の要求特性を満足できない。このように、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物としての成形性及び機械特性と、その成形体としての難燃性とはトレードオフの関係にあり、その両立が望まれている。しかも、近年、配線材の耐火性、耐延焼性を高めて火災等による設備等の損失を防止する点で、従来よりも高度な難燃性が要求されるようになっている。
しかし、特許文献1~4は、いずれも、この観点からの検討はなされていない。特に、特許文献3では、チャー形成に触れているものの、燃焼後のチャーをスパチュラでタッピングすることでチャー強度の評価を行っているに過ぎない。この評価は、タッピング強度や回数又は場所、スパチュラ形状等が主観的であって、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の成形性と機械特性を維持しながら高度な難燃性を発現することについては何ら評価されていない。
Although it depends on the type of flame retardant, flame retardancy development mechanism, etc., non-halogen flame retardant resin compositions contain a large amount of metal hydrates etc. to achieve a predetermined flame retardancy, as in the above patent document. is expressed. When such a non-halogen flame retardant resin composition is burned, it usually forms a combustion residue called char. However, if the content of metal hydroxide or the like in the resin composition is insufficient, char with a brittle and thin structure is formed during combustion, and combustion progresses, resulting in poor flame retardancy. Therefore, in order to form a char capable of exhibiting a predetermined flame retardancy, a large amount of a char-forming component such as a metal hydroxide is usually contained as described above. Therefore, non-halogen flame-retardant resin compositions have high melt viscosity, making it difficult to manufacture (molding) wiring materials without applying an excessive load (poor moldability), and even if they can be manufactured, they cannot be formed into a predetermined shape or shape. dimensions cannot be achieved. In addition, when a large amount of metal hydroxide is contained as a flame retardant, the mechanical properties, particularly the mechanical strength, of the coating layer formed from the non-halogen flame retardant resin composition decreases, making it impossible to satisfy the required properties of the wiring material. As described above, there is a trade-off relationship between the moldability and mechanical properties of a non-halogen-based flame-retardant resin composition and the flame retardancy of a molded article thereof, and it is desired to achieve both. Moreover, in recent years, wiring materials have been required to have higher flame retardancy than before in order to improve their fire resistance and spread resistance to prevent loss of equipment due to fire and the like.
However, in Patent Documents 1 to 4, no study is conducted from this viewpoint. In particular, although Patent Document 3 mentions char formation, the char strength is merely evaluated by tapping the char after combustion with a spatula. This evaluation is subjective in terms of tapping strength, number of times or location, spatula shape, etc., and it is important to realize high flame retardancy while maintaining moldability and mechanical properties of the non-halogen flame retardant resin composition. Not evaluated in any way.

本発明は、機械特性に優れ、高度な難燃性を発現する成形体を過度な負荷をかけずに成形可能とするノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を提供することを課題とする。また、本発明は、上記ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を用いて形成した、高度な難燃性と優れた機械特性を示す被覆層を有する配線材を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a halogen-free flame-retardant resin composition that can be molded into a molded article that has excellent mechanical properties and exhibits a high degree of flame retardancy without applying an excessive load. Another object of the present invention is to provide a wiring material having a coating layer formed using the non-halogen flame retardant resin composition and exhibiting high flame retardancy and excellent mechanical properties.

本発明者らは、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物について鋭意検討したところ、ノンハロゲン系難燃剤、及び金属水酸化物等の金属水和物の種類(組み合わせ)や含有量の設定のみでは、成形性及び機械特性と難燃性とをバランスよく両立できないとの結論に達した。そのため、引き続いて検討を進めたところ、金属水和物に対して粘土鉱物及び4級アンモニウム塩からなるノンハロゲン系難燃剤を併用したうえで、特定のメルトフローレート(MFR)を示すエチレン酢酸ビニル共重合体等を含むベース樹脂と混合することにより、成形性及び機械特性と難燃性とを両立しうるとの着想を得た。この着想に基づいて、更に検討を重ねた結果、金属水和物、上記ノンハロゲン系難燃剤、及びベース樹脂としてエチレン酢酸ビニル共重合体又はエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体の樹脂と酸変性ポリオレフィン重合体とをそれぞれ特定の割合で含有させ、かつ後述する[A](一条燃焼試験)及び[B](一条燃焼試験後に形成されるチャーの強度特性)を満たすことにより、高い成形性及び優れた機械特性を示しながらも難燃性を高度な水準まで高めることができることを見出した。その結果、高い成形性及び優れた機械特性と高度の難燃性とをバランスよく発現するノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を実現でき、優れた機械特性及び高度の難燃性に優れた配線材(被覆層)を高い生産性で(過度な負荷をかけることのない高い成形性を実現しつつ)製造できることを見出した。
本発明者らはこの知見に基づき更に研究を重ね、本発明をなすに至った。
The present inventors have conducted extensive studies on non-halogen flame retardant resin compositions and have found that it is not possible to form the composition by simply setting the type (combination) and content of non-halogen flame retardants and metal hydrates such as metal hydroxides. It was concluded that it is not possible to achieve a good balance between physical properties, mechanical properties, and flame retardancy. Therefore, after further investigation, we found that by using a non-halogen flame retardant consisting of clay minerals and quaternary ammonium salts in combination with metal hydrates, ethylene vinyl acetate with a specific melt flow rate (MFR) was used. The idea was that by mixing it with a base resin containing a polymer or the like, it would be possible to achieve both moldability, mechanical properties, and flame retardancy. Based on this idea, as a result of further studies, we found that a metal hydrate, the above-mentioned non-halogen flame retardant, and a base resin of ethylene-vinyl acetate copolymer or ethylene-(meth)alkyl acrylate copolymer and acid By containing modified polyolefin polymers in specific proportions and satisfying [A] (single-strip combustion test) and [B] (strength characteristics of char formed after the one-strip combustion test) described below, high moldability can be achieved. It has also been found that flame retardancy can be improved to a high level while exhibiting excellent mechanical properties. As a result, a halogen-free flame retardant resin composition that exhibits a good balance of high moldability, excellent mechanical properties, and a high degree of flame retardancy can be realized, and a wiring material with excellent mechanical properties and a high degree of flame retardancy can be realized. (covering layer) can be manufactured with high productivity (while achieving high moldability without applying excessive load).
Based on this knowledge, the present inventors have conducted further research and have completed the present invention.

すなわち、本発明の課題は以下の手段によって達成された。
<1>酢酸ビニル含有量又は(メタ)アクリル酸アルキル含有量が15~60質量%であって、メルトフローレート(測定温度190℃、荷重2.16kg)が2~15g/10minである、エチレン酢酸ビニル共重合体又はエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体を60~95質量%、酸変性ポリオレフィン重合体を5~40質量%含有するベース樹脂100質量部に対して、金属水和物を100~250質量部と、粘土鉱物及び4級アンモニウム塩を合計量で2~30質量部とを含有し、下記[A]及び[B]を満たすノンハロゲン系難燃性樹脂組成物。

[A]外径0.8mmの銅製単芯導体の外周面に前記ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した層厚2.1mmの被覆層を有する外径5mmの配線材を作製し、この配線材を用いたIEC60332-1に規定の一条燃焼試験において、燃焼中の垂れ落ちがなく60秒以内に自消すること
[B]前記一条燃焼試験で形成されたチャーの接炎部中心に、外径1.2mmのマンドレルを速度1mm/minで深さ1mmまで進入させたときのチャー形成強度が10gf以上で、かつ平均強度が5gf以上であること

<2>メルトフローレート(測定温度190℃、荷重10kg)が0.3~2.5g/10min以下である、<1>に記載のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物。
<3>前記ベース樹脂がαポリオレフィン重合体を5~20質量%含有する、<1>又は<2>に記載のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物。
<4>前記αオレフィン重合体がポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも1種を含む、<3>に記載のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物。
<5>前記酸変性ポリオレフィン重合体が、無水マレイン酸変性ポリエチレン、アクリル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及びアクリル酸変性ポリプロピレンの少なくとも1種を含む、<1>~<4>のいずれか1項に記載のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物。
<6>導体の外周面上に被覆層を有する配線材であって、
前記被覆層が上記<1>~<5>のいずれか1項に記載のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成されている、配線材。
<7>前記配線材が絶縁電線又は電力ケーブルである、<6>に記載の配線材。
<8>前記配線材が光ケーブルである、<6>又は<7>に記載の配線材。
That is, the object of the present invention was achieved by the following means.
<1> Ethylene having a vinyl acetate content or an alkyl (meth)acrylate content of 15 to 60% by mass and a melt flow rate (measurement temperature of 190°C, load of 2.16 kg) of 2 to 15 g/10 min. The metal hydrate is added to 100 parts by mass of a base resin containing 60 to 95 mass% of vinyl acetate copolymer or ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer and 5 to 40 mass% of acid-modified polyolefin polymer. A non-halogen-based flame-retardant resin composition, which contains 100 to 250 parts by mass of clay minerals and 2 to 30 parts by mass of a quaternary ammonium salt in total, and satisfies [A] and [B] below.

[A] A wiring material having an outer diameter of 5 mm and having a coating layer with a thickness of 2.1 mm formed from the above-mentioned non-halogen flame-retardant resin composition on the outer peripheral surface of a copper single-core conductor with an outer diameter of 0.8 mm was prepared. In a single line combustion test specified in IEC60332-1 using wiring materials, there should be no dripping during combustion and self-extinguishing within 60 seconds [B] At the center of the flame contact part of the char formed in the single line combustion test, When a mandrel with an outer diameter of 1.2 mm is advanced to a depth of 1 mm at a speed of 1 mm/min, the char formation strength is 10 gf or more, and the average strength is 5 gf or more.

<2> The non-halogen flame-retardant resin composition according to <1>, which has a melt flow rate (measurement temperature 190° C., load 10 kg) of 0.3 to 2.5 g/10 min or less.
<3> The non-halogen flame-retardant resin composition according to <1> or <2>, wherein the base resin contains 5 to 20% by mass of an α-polyolefin polymer.
<4> The non-halogen flame-retardant resin composition according to <3>, wherein the α-olefin polymer contains at least one of polyethylene and polypropylene.
<5> Any one of <1> to <4>, wherein the acid-modified polyolefin polymer contains at least one of maleic anhydride-modified polyethylene, acrylic acid-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, and acrylic acid-modified polypropylene. The halogen-free flame-retardant resin composition described in .
<6> A wiring material having a coating layer on the outer peripheral surface of the conductor,
A wiring material, wherein the coating layer is formed of the halogen-free flame-retardant resin composition according to any one of the above items <1> to <5>.
<7> The wiring material according to <6>, wherein the wiring material is an insulated wire or a power cable.
<8> The wiring material according to <6> or <7>, wherein the wiring material is an optical cable.

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及び上限値として含む範囲を意味する。なお、本発明において、成分の含有量、物性等について数値範囲を複数設定して説明する場合、数値範囲を形成する上限値及び下限値は特定の上限値及び下限値の組み合わせに限定されず、各数値範囲の上限値と下限値とを適宜に組み合わせた数値範囲とすることができる。 In this specification, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as lower and upper limits. In addition, in the present invention, when a plurality of numerical ranges are set and explained for the content of a component, physical properties, etc., the upper limit and lower limit that form the numerical range are not limited to a specific combination of upper and lower limits, The upper limit value and lower limit value of each numerical range can be appropriately combined to form a numerical range.

本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、過度な負荷をかけることなくスムーズな成形を可能とする高い成形性を実現しながらも、高度の難燃性と優れた機械特性を発現する被覆層(成形体)を形成できる。また、本発明の配線材は、上記ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を用いて高度の難燃性と優れた機械特性を発現する被覆層を備えている。 The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention provides a coating that exhibits a high degree of flame retardancy and excellent mechanical properties while achieving high moldability that enables smooth molding without applying excessive load. A layer (molded body) can be formed. Further, the wiring material of the present invention includes a coating layer that exhibits a high degree of flame retardancy and excellent mechanical properties using the above-mentioned non-halogen flame-retardant resin composition.

図1は本発明の光ケーブルの一態様の構造を表す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of one embodiment of the optical cable of the present invention. 図2は本発明の光ケーブルの別の一態様の構造を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the structure of another embodiment of the optical cable of the present invention.

[ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物]
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、酢酸ビニル含有量又は(メタ)アクリル酸アルキル含有量が15~60質量%であって、MFR(測定温度190℃、荷重2.16kg)が2~15g/10minである、エチレン酢酸ビニル共重合体又はエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体の樹脂を60~95質量%、酸変性ポリオレフィン重合体を5~40質量%含有するベース樹脂100質量部と、金属水和物100~250質量部と、粘土鉱物及び4級アンモニウム塩(合計量で)2~30質量部とを含有する樹脂組成物である。そのうえで、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、下記[A]及び[B]を満たしている。なお、下記[A]及び[B]の詳細については後述する。

[A]外径0.8mmの銅製単芯導体の外周面にノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した層厚2.1mmの被覆層を有する外径5mmの配線材を作製し、この配線材を用いたIEC60332-1に規定の一条燃焼試験において、燃焼中の垂れ落ちがなく60秒以内に自消すること
[B]一条燃焼試験で形成されたチャーの接炎部中心に、外径1.2mmのマンドレルを速度1mm/minで深さ1mmまで進入させたときのチャー形成強度が10gf以上で、かつ平均強度が5gf以上であること
[Non-halogen flame retardant resin composition]
The non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention has a vinyl acetate content or an alkyl (meth)acrylate content of 15 to 60% by mass, and an MFR (measurement temperature of 190°C, load of 2.16 kg) of 2. Base resin 100 containing 60-95% by mass of ethylene-vinyl acetate copolymer or ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer and 5-40% by mass of acid-modified polyolefin polymer with a rate of ~15g/10min parts by mass, 100 to 250 parts by mass of a metal hydrate, and 2 to 30 parts by mass of a clay mineral and a quaternary ammonium salt (in total). In addition, the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention satisfies the following [A] and [B]. Note that details of [A] and [B] below will be described later.

[A] A wiring material having an outer diameter of 5 mm and having a coating layer with a thickness of 2.1 mm formed of a non-halogen flame-retardant resin composition on the outer peripheral surface of a copper single-core conductor with an outer diameter of 0.8 mm was prepared, and this wiring In the single-line combustion test specified in IEC60332-1 using char, the material must self-extinguish within 60 seconds without dripping during combustion. When a 1.2 mm mandrel is advanced to a depth of 1 mm at a speed of 1 mm/min, the char formation strength is 10 gf or more, and the average strength is 5 gf or more.

上記組成を有し、かつ上記[A]及び[B]を満たすことにより、特定の割合(含有量)で含有する上記各成分が相乗的に各機能を果たして、好ましくは後述する範囲のMFRを発現するとともに、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が燃焼すると強固なチャーを形成して、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物やチャーが垂れ落ち(滴下)せずに、しかも配線材の被覆材(例えば、導体の絶縁材及びファイバ心線の被覆材)の燃焼をも防止して、更なる延焼を防止できる(高度な難燃性を発現する)。その結果、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、優れた成形性と、高度な難燃性と、優れた機械特性(特に高い機械強度)とをバランスよく発現する。なお、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、ハロゲン系難燃剤及び難燃助剤を含有しないため、これらに由来する発煙、有毒ガスの発生を抑制できる。
そのため、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を用いると、強固なチャーが形成されることによる高度な難燃性と、優れた機械特性(特に高い機械強度)とを示す被覆層を備えた配線材(被覆層)を、高い生産性で(過度な負荷をかけることなくスムーズな成形を可能とする高い成形性を実現しつつ)製造することができる。このように、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、(押出)成形用組成物として好適であり、更に配線材の被覆層形成材料(押出被覆層形成材料)として好適である。
By having the above composition and satisfying [A] and [B] above, each of the above components contained in a specific ratio (content) synergistically performs each function, preferably achieving an MFR within the range described below. At the same time, when the non-halogen-based flame-retardant resin composition burns, it forms a strong char, preventing the non-halogen-based flame-retardant resin composition and char from dripping (dripping), and also forming a coating material for wiring materials ( For example, it can also prevent the combustion of conductor insulation materials and fiber core coating materials, thereby preventing further spread of fire (exhibits high flame retardancy). As a result, the halogen-free flame-retardant resin composition exhibits excellent moldability, high flame retardancy, and excellent mechanical properties (particularly high mechanical strength) in a well-balanced manner. In addition, since the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention does not contain a halogen flame retardant or a flame retardant aid, it is possible to suppress the generation of smoke and toxic gases derived from these.
Therefore, when the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention is used, it is possible to have a coating layer that exhibits high flame retardancy due to the formation of strong char and excellent mechanical properties (especially high mechanical strength). It is possible to manufacture a wiring material (coating layer) with high productivity (while achieving high moldability that enables smooth molding without applying excessive load). As described above, the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention is suitable as a composition for (extrusion) molding, and is further suitable as a coating layer forming material for wiring materials (extrusion coating layer forming material).

本発明のノンハロゲン系樹脂組成物は、高い成形性を示し、例えば、MFR(測定温度190℃、荷重10kg)としては0.3~2.5g/10minであることが好ましい。本発明のノンハロゲン系樹脂組成物が示すMFR(測定温度190℃、荷重10kg)は、更に高い成形性を示す点で、0.35g/10min以上であることがより好ましく、0.40g/10min以上であることが更に好ましい。一方、MFRの上限は、(特に難燃性試験における垂れを防止して)難燃性の低下を抑制できる点で、1.5g/10min以下であることがより好ましく、高度な難燃性を維持できる点で、1.0g/10min以下であることが更に好ましい。
ノンハロゲン系樹脂組成物のMFRは、ノンハロゲン系樹脂組成物が含有する成分、特にベース樹脂、金属水和物の種類及び含有量、更には滑剤成分、粘土鉱物及び4級アンモニウム塩の種類及び含有量等により、適宜に調整できる。例えば、ベース樹脂中のエチレン酢酸ビニル共重合体又はエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体の含有量を多くすると、これら共重合体のMFRを高くすると、更には高いMFRを示す共重合体の含有量を多くすると、ノンハロゲン系樹脂組成物のMFRを大きくすることができる。
本発明において、共重合体又は樹脂組成物のMFRは、日本産業規格(JIS) K 7210-1に規定の方法に基づき、測定温度190℃、荷重10kg又は2.16kgの条件で計測した値とする。
The halogen-free resin composition of the present invention exhibits high moldability, and preferably has an MFR (measurement temperature of 190° C., load of 10 kg) of 0.3 to 2.5 g/10 min, for example. The MFR (measurement temperature: 190°C, load: 10 kg) of the non-halogen resin composition of the present invention is more preferably 0.35 g/10 min or more, and 0.40 g/10 min or more, from the viewpoint of exhibiting even higher moldability. It is more preferable that On the other hand, the upper limit of MFR is more preferably 1.5 g/10 min or less in order to suppress the deterioration of flame retardance (particularly by preventing sag in flame retardancy tests), and to achieve high flame retardancy. It is more preferable that it is 1.0 g/10 min or less in terms of maintainability.
The MFR of a non-halogen resin composition depends on the components contained in the non-halogen resin composition, especially the base resin, the type and content of metal hydrate, and the type and content of lubricant components, clay minerals, and quaternary ammonium salts. etc., it can be adjusted as appropriate. For example, if the content of ethylene-vinyl acetate copolymer or ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer in the base resin is increased, the MFR of these copolymers will be increased, and the copolymer will exhibit even higher MFR. By increasing the content of , the MFR of the halogen-free resin composition can be increased.
In the present invention, the MFR of the copolymer or resin composition is the value measured based on the method specified in Japanese Industrial Standards (JIS) K 7210-1 at a measurement temperature of 190°C and a load of 10 kg or 2.16 kg. do.

以下に、本発明に用いる各成分及び含有量について説明する。
<ベース樹脂>
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物又はその成形体のベースとなるベース樹脂は、MFR(測定温度190℃、荷重2.16kg)が2~15g/10minであるエチレン酢酸ビニル共重合体又はエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体60~95質量%と、酸変性ポリオレフィン重合体5~40質量%とを含有する。
Each component and content used in the present invention will be explained below.
<Base resin>
The base resin of the non-halogenated flame-retardant resin composition of the present invention or its molded product is an ethylene-vinyl acetate copolymer or Contains 60 to 95% by mass of an ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer and 5 to 40% by mass of an acid-modified polyolefin polymer.

(エチレン酢酸ビニル共重合体)
エチレン酢酸ビニル共重合体は、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体(通常樹脂)であればよく、エチレン成分及び酢酸ビニル成分が交互に重合してなる交互共重合体であってもよく、また、エチレン成分の重合ブロック及び酢酸ビニル成分の重合ブロックが結合してなるブロック共重合体でもよく、更にエチレン成分及び酢酸ビニル成分がランダムに重合しているランダム共重合体であってもよい。
(Ethylene vinyl acetate copolymer)
The ethylene-vinyl acetate copolymer may be a copolymer of ethylene and vinyl acetate (usually a resin), or may be an alternating copolymer obtained by alternately polymerizing an ethylene component and a vinyl acetate component. , a block copolymer formed by combining a polymer block of an ethylene component and a polymer block of a vinyl acetate component, or a random copolymer in which an ethylene component and a vinyl acetate component are randomly polymerized.

エチレン酢酸ビニル共重合体は、上記測定方法によるMFR(測定温度190℃、加重2.16kg)が2~15g/10minの共重合体を用いる。これにより、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物のMFRを上記範囲に調整して優れた成形性の実現に寄与できる。エチレン酢酸ビニル共重合体のMFRは、成形性、難燃性及び機械特性をバランスよく鼎立できる点で、3~10g/10minであることが好ましく、4~10g/10minであることがより好ましい。
上記組成を有するノンハロゲン系難燃性樹脂組成物にベース樹脂としてエチレン酢酸ビニル共重合体を後述する特定の含有量で含有させることにより、金属水和物を含有していても組成物のMFRを大きくして成形性を改善できるうえ、難燃性及び機械特性をも改善できる。
As the ethylene vinyl acetate copolymer, a copolymer having an MFR (measurement temperature: 190° C., weight: 2.16 kg) of 2 to 15 g/10 min according to the above measurement method is used. Thereby, the MFR of the halogen-free flame-retardant resin composition can be adjusted to the above range, contributing to the realization of excellent moldability. The MFR of the ethylene vinyl acetate copolymer is preferably from 3 to 10 g/10 min, more preferably from 4 to 10 g/10 min, from the standpoint of achieving a good balance of moldability, flame retardance, and mechanical properties.
By containing ethylene vinyl acetate copolymer as a base resin in the non-halogenated flame retardant resin composition having the above composition at a specific content described below, the MFR of the composition can be reduced even if it contains metal hydrate. Not only can moldability be improved by increasing the size, but also flame retardancy and mechanical properties can be improved.

エチレン酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量(VA量ともいう。)はエチレン酢酸ビニル共重合体中、15~60質量%である。VA量がこの範囲にあると、成形性、難燃性及び機械特性を鼎立できる。VA量は、成形性、難燃性及び機械特性を高い水準でバランスよく鼎立できる点で、20~35質量%であることが好ましく、25~30質量%であることがより好ましい。エチレン酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニル含有量はJIS K 7192に準拠して求めることができる。 The vinyl acetate content (also referred to as VA amount) of the ethylene vinyl acetate copolymer is 15 to 60% by mass in the ethylene vinyl acetate copolymer. When the VA amount is within this range, moldability, flame retardance, and mechanical properties can be improved. The amount of VA is preferably 20 to 35% by mass, more preferably 25 to 30% by mass, from the viewpoint of achieving a high level of moldability, flame retardance, and mechanical properties in a well-balanced manner. The vinyl acetate content in the ethylene vinyl acetate copolymer can be determined in accordance with JIS K 7192.

ベース樹脂として含有するエチレン酢酸ビニル共重合体は1種でよく2種以上でもよい。
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物(ベース樹脂)が2種以上のエチレン酢酸ビニル共重合体を含有する場合、すべてのエチレン酢酸ビニル共重合体が上記範囲のMFR、更には上記範囲のVA量を満たすことが好ましいが、MFR又はVA量を満たさないエチレン酢酸ビニル共重合体を含有していてもよい。この場合、エチレン酢酸ビニル共重合体全体として上記範囲のMFR、更には上記範囲のVA量を満たすことが好ましい。
The number of ethylene vinyl acetate copolymers contained as the base resin may be one, or two or more.
When the non-halogenated flame retardant resin composition (base resin) of the present invention contains two or more types of ethylene vinyl acetate copolymers, all the ethylene vinyl acetate copolymers have an MFR within the above range, or even within the above range. Although it is preferable to satisfy the VA amount, it may contain an ethylene vinyl acetate copolymer that does not satisfy the MFR or VA amount. In this case, it is preferable that the ethylene vinyl acetate copolymer as a whole satisfies the MFR within the above range and further the VA amount within the above range.

エチレン酢酸ビニル共重合体の含有量は、ベース樹脂100質量%中において、60~95質量%であり、成形性を維持しながらも難燃性及び機械特性を高い水準で両立できる点で、65~90質量%であることが好ましく、75~85質量%であることがより好ましい。 The content of the ethylene vinyl acetate copolymer is 60 to 95% by mass in 100% by mass of the base resin, and it is 65% by mass in that it can achieve both flame retardancy and mechanical properties at a high level while maintaining moldability. It is preferably from 90% by mass, more preferably from 75 to 85% by mass.

(エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体)
エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体は、エチレンと(メタ)アクリル酸アルキルエステルの共重合体(通常樹脂)であればよく、エチレン成分及び(メタ)アクリル酸アルキル成分が交互に重合してなる交互共重合体であってもよく、また、エチレン成分の重合ブロック及び(メタ)アクリル酸アルキル成分の重合ブロックが結合してなるブロック共重合体でもよく、更にエチレン成分及び(メタ)アクリル酸アルキル成分がランダムに重合しているランダム共重合体であってもよい。
(Ethylene-(meth)alkyl acrylate copolymer)
The ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer may be a copolymer (usually a resin) of ethylene and alkyl (meth)acrylate ester, and the ethylene component and the alkyl (meth)acrylate component are alternately polymerized. Alternatively, it may be a block copolymer formed by combining a polymer block of an ethylene component and a polymer block of an alkyl (meth)acrylate component, and further, a block copolymer consisting of a polymer block of an ethylene component and a polymer block of an alkyl (meth)acrylate component. A random copolymer in which acid alkyl components are randomly polymerized may also be used.

エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体を形成する(メタ)アクリル酸アルキルのアルキル基は、炭素数1~12のものが好ましい。(メタ)アクリル酸アルキルとしては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸-n-ブチル、(メタ)アクリル酸-t-ブチル、(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシル等が挙げられる。エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体としては、例えば、エチレン-アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン-アクリル酸ブチル共重合体(EBA)が挙げられ、エチレン-アクリル酸エチル共重合体がより好ましい。 The alkyl group of the alkyl (meth)acrylate forming the ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkyl (meth)acrylate is not particularly limited, but includes, for example, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, Examples include 2-ethylhexyl (meth)acrylate. Examples of the ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer include ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), and ethylene-butyl acrylate copolymer (EBA). ), with ethylene-ethyl acrylate copolymer being more preferred.

エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体は、上記測定方法によるMFR(測定温度190℃、加重2.16kg)が2~15g/10minの共重合体を用いる。これにより、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物のMFRを上記範囲に調整して優れた成形性の実現に寄与できる。エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体のMFRは、成形性、難燃性及び機械特性をバランスよく鼎立できる点で、3~10g/10minであることが好ましく、4~10g/10minであることがより好ましい。
上記組成を有するノンハロゲン系難燃性樹脂組成物にベース樹脂としてエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体を後述する特定の含有量で含有させることにより、金属水和物を含有していても組成物のMFRを大きくして成形性を改善できるうえ、難燃性及び機械特性をも改善できる。
As the ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer, a copolymer having an MFR (measurement temperature: 190° C., weight: 2.16 kg) of 2 to 15 g/10 min according to the above measurement method is used. Thereby, the MFR of the halogen-free flame-retardant resin composition can be adjusted to the above range, contributing to the realization of excellent moldability. The MFR of the ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer is preferably 3 to 10 g/10 min, and 4 to 10 g/10 min, in terms of achieving a good balance of moldability, flame retardance, and mechanical properties. It is more preferable.
By containing an ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer as a base resin in a non-halogen flame-retardant resin composition having the above composition in a specific content described below, even if metal hydrates are contained. The moldability can be improved by increasing the MFR of the composition, and the flame retardance and mechanical properties can also be improved.

エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体の(メタ)アクリル酸アルキル含有量(AM量ともいい、アクリル酸エチル含有量を特にEA量という。)は、エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体中、15~60質量%である。AM量がこの範囲にあると、成形性、難燃性及び機械特性を鼎立できる。AM量は、成形性、難燃性及び機械特性を高い水準でバランスよく鼎立できる点で、15~35質量%であることが好ましく、15~30質量%であることがより好ましい。エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体における(メタ)アクリル酸アルキル含有量は、赤外分光分析装置を利用してアクリル酸エステル部分のカルボニルによる吸光度とメチレンによる吸光度との比を利用して決定することができる。 The alkyl (meth)acrylate content (also referred to as AM amount, and the ethyl acrylate content is particularly referred to as EA amount) of the ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer is During coalescence, it is 15 to 60% by mass. When the amount of AM is within this range, moldability, flame retardance, and mechanical properties can be improved. The amount of AM is preferably 15 to 35% by mass, more preferably 15 to 30% by mass, from the standpoint of achieving high levels of moldability, flame retardance, and mechanical properties in a well-balanced manner. The alkyl (meth)acrylate content in the ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer can be determined by using an infrared spectrometer and using the ratio of the absorbance due to carbonyl of the acrylic ester moiety to the absorbance due to methylene. can be determined.

ベース樹脂として含有するエチレン-(メタ)アクリル酸アルキルは1種でよく2種以上でもよい。
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物(ベース樹脂)が2種以上のエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体を含有する場合、すべてのエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体が上記範囲のMFR、更には上記範囲のAM量を満たすことが好ましいが、MFR又はAM量を満たさないエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体を含有していてもよい。この場合、エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体全体として上記範囲のMFR、更には上記範囲のAM量を満たすことが好ましい。
The base resin may contain one type of alkyl ethylene (meth)acrylate, or two or more types.
When the halogen-free flame-retardant resin composition (base resin) of the present invention contains two or more types of ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymers, all of the ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymers are Although it is preferable to satisfy the MFR within the above range and further the AM amount within the above range, it may contain an ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer that does not satisfy the MFR or the AM amount. In this case, it is preferable that the ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer as a whole satisfies the MFR within the above range and further the AM amount within the above range.

エチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体の含有量は、ベース樹脂100質量%中において、60~95質量%であり、成形性を維持しながらも難燃性及び機械特性を高い水準で両立できる点で、65~90質量%であることが好ましく、75~85質量%であることがより好ましい。 The content of the ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer is 60 to 95% by mass in 100% by mass of the base resin, achieving a high level of flame retardancy and mechanical properties while maintaining moldability. The content is preferably 65 to 90% by mass, more preferably 75 to 85% by mass.

(酸変性ポリオレフィン重合体)
酸変性ポリオレフィン重合体としては、後述するポリオレフィン重合体を不飽和カルボン酸化合物(単に不飽和カルボン酸ともいう。)又はその無水物により変性した重合体(通常、樹脂)を、好適に用いることができる。
上記組成を有するノンハロゲン系難燃性樹脂組成物にベース樹脂として酸変性ポリオレフィン重合体を後述する特定の含有量で含有させることにより、粘土鉱物の分散性を高めて、優れた成形性及び難燃性を維持しながらも機械特性、特に機械強度を強化できる。
(Acid-modified polyolefin polymer)
As the acid-modified polyolefin polymer, a polymer (usually a resin) obtained by modifying the polyolefin polymer described below with an unsaturated carboxylic acid compound (also simply referred to as unsaturated carboxylic acid) or its anhydride can be suitably used. can.
By incorporating an acid-modified polyolefin polymer as a base resin into the non-halogenated flame-retardant resin composition having the above composition, the dispersibility of clay minerals is increased, resulting in excellent moldability and flame retardancy. Mechanical properties, especially mechanical strength, can be strengthened while maintaining properties.

酸変性されるポリオレフィン重合体としては、αオレフィンの重合体であれば特に限定されず、例えば後述するαオレフィン重合体が挙げられ、機械特性の強化の点で、ポリエチレン又はポリプロピレンが好ましい。酸変性ポリオレフィン樹脂を形成するポリオレフィン重合体は1種でも2種以上でもよい。
酸変性ポリオレフィン樹脂を形成する不飽和カルボン酸(無水物を含む。)としては、特に制限されず、上記ポリオレフィン重合体と反応(例えばラジカル付加反応)しうる不飽和結合を有するカルボン酸が好適に挙げられる。この不飽和カルボン酸は、カルボキシ基を1つ有するものでも2つ以上有するものでもよい。好ましい不飽和カルボン酸としては、具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、及びフマル酸、並びにこれらの金属塩若しくは有機塩、更には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸等の不飽和カルボン酸無水物等が挙げられる。これらの不飽和カルボン酸は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
酸変性ポリオレフィン重合体は、上記ポリオレフィン重合体に対して不飽和カルボン酸の不飽和基が反応して、不飽和カルボン酸由来の基を、通常は側鎖(ペンダント鎖、グラフト鎖等)として有する。
The polyolefin polymer to be acid-modified is not particularly limited as long as it is an α-olefin polymer, and includes, for example, the α-olefin polymer described below, and polyethylene or polypropylene is preferable from the viewpoint of strengthening mechanical properties. The polyolefin polymer forming the acid-modified polyolefin resin may be one type or two or more types.
The unsaturated carboxylic acid (including anhydride) that forms the acid-modified polyolefin resin is not particularly limited, and carboxylic acids having an unsaturated bond that can react with the polyolefin polymer (for example, radical addition reaction) are preferably used. Can be mentioned. This unsaturated carboxylic acid may have one carboxy group or two or more carboxy groups. Preferred unsaturated carboxylic acids include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, metal salts or organic salts thereof, and furthermore maleic anhydride and itaconic anhydride. , unsaturated carboxylic acid anhydrides such as fumaric anhydride, and the like. These unsaturated carboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
Acid-modified polyolefin polymers have groups derived from unsaturated carboxylic acids, usually as side chains (pendant chains, graft chains, etc.), by reacting the unsaturated groups of unsaturated carboxylic acids with the above polyolefin polymers. .

酸変性ポリオレフィン重合体は、粘土鉱物との親和性の観点から、無水マレイン酸若しくはアクリル酸によって変性された、ポリエチレン若しくはポリプロピレンの少なくとも1種であることが好ましい。すなわち、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物において、酸変性ポリオレフィン重合体として、無水マレイン酸変性ポリエチレン、アクリル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及びアクリル酸変性ポリプロピレンの少なくとも1種を含むことが好ましい。中でも、機械特性(機械強度)の改善効果が高い点で、無水マレイン酸変性ポリエチレンが好ましい。
酸変性ポリオレフィン重合体における不飽和カルボン酸による変性量は、特に限定されないが、(変性前の)ポリオレフィン重合体に対して、0.1~2.0質量%が好ましく、0.2~1.0質量%がより好ましい。
From the viewpoint of affinity with clay minerals, the acid-modified polyolefin polymer is preferably at least one of polyethylene and polypropylene modified with maleic anhydride or acrylic acid. That is, the non-halogenated flame retardant resin composition of the present invention contains at least one of maleic anhydride-modified polyethylene, acrylic acid-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, and acrylic acid-modified polypropylene as the acid-modified polyolefin polymer. is preferred. Among these, maleic anhydride-modified polyethylene is preferred because it has a high effect of improving mechanical properties (mechanical strength).
The amount of modification by unsaturated carboxylic acid in the acid-modified polyolefin polymer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 2.0% by mass, and 0.2 to 1.0% by mass, based on the polyolefin polymer (before modification). 0% by mass is more preferred.

酸変性ポリオレフィン重合体は、適宜に合成してもよく、市販品を用いてもよい。酸変性ポリオレフィン重合体を合成する場合、通常、ポリオレフィン重合体と不飽和カルボン酸を有機過酸化物の存在下で、有機過酸化物の分解温度以上の温度で加熱混合することにより、ポリオレフィン重合体を変性(不飽和カルボン酸と反応)させて、得ることができる。 The acid-modified polyolefin polymer may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used. When synthesizing an acid-modified polyolefin polymer, the polyolefin polymer is usually synthesized by heating and mixing a polyolefin polymer and an unsaturated carboxylic acid in the presence of an organic peroxide at a temperature higher than the decomposition temperature of the organic peroxide. can be obtained by modifying (reacting with an unsaturated carboxylic acid).

ベース樹脂として含有する酸変性ポリオレフィン重合体は1種でよく2種以上でもよい。
酸変性ポリオレフィン重合体の含有量は、ベース樹脂100質量%中において、5~40質量%であり、成形性及び難燃性を維持しながらも機械特性、特に機械強度を高めることができる点で、5~35質量%であることが好ましく、8~30質量%であることがより好ましく、10~25質量%であることが更に好ましく、上限値については、18質量%又は12質量%に設定することもできる。本発明においては、酸変性ポリオレフィン重合体の含有量を高く設定することもでき、この態様における酸変性ポリオレフィン重合体の含有量は、例えば、20質量%以上とすることができ、25質量%以上であることが好ましい。
The number of acid-modified polyolefin polymers contained as the base resin may be one type, and two or more types may be used.
The content of the acid-modified polyolefin polymer is 5 to 40% by mass in 100% by mass of the base resin, and it is effective in improving mechanical properties, especially mechanical strength, while maintaining moldability and flame retardancy. , is preferably 5 to 35% by mass, more preferably 8 to 30% by mass, even more preferably 10 to 25% by mass, and the upper limit is set to 18% by mass or 12% by mass. You can also. In the present invention, the content of the acid-modified polyolefin polymer can be set high, and the content of the acid-modified polyolefin polymer in this embodiment can be, for example, 20% by mass or more, and 25% by mass or more. It is preferable that

(αオレフィン重合体)
ベース樹脂は、αオレフィン重合体を含有することができる。
αオレフィン重合体は、エチレン性不飽和結合を末端に有するαオレフィン化合物(通常、末端にエチレン性不飽和結合を有するアルケン)を単独重合又は共重合して得られる重合体(通常、樹脂)であって、酸変性されていないものであれば、特に限定されるものではなく、従来、公知の重合体を用いることができる。本発明において、酸変性されていないとは、αオレフィン重合体の変性量が0質量%である態様に加えて、上記酸変性ポリオレフィン重合体と区別可能な程度(例えば、変性量が0.1質量%未満)に酸変性されている態様を包含する。
本発明に好ましく用いられるαオレフィン重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、酸共重合成分を有する共重合体等の各樹脂が挙げられる。
(α-olefin polymer)
The base resin can contain an alpha olefin polymer.
An α-olefin polymer is a polymer (usually a resin) obtained by homopolymerizing or copolymerizing an α-olefin compound having an ethylenically unsaturated bond at the end (usually an alkene having an ethylenically unsaturated bond at the end). There are no particular limitations, and conventionally known polymers can be used as long as they are not acid-modified. In the present invention, "not acid-modified" refers to an embodiment in which the amount of modification of the α-olefin polymer is 0% by mass, as well as an embodiment in which the amount of modification of the α-olefin polymer is 0% by mass, as well as an amount that is distinguishable from the acid-modified polyolefin polymer (for example, the amount of modification is 0.1%). % by mass) is included.
Examples of the α-olefin polymer preferably used in the present invention include resins such as polyethylene, polypropylene, and copolymers having an acid copolymerization component.

ベース樹脂として含有するαオレフィン重合体は1種でよく2種以上でもよい。
αオレフィン重合体の合計含有量は、ベース樹脂100質量%中において、20質量%以下であることが好ましく、良好な成形体表面性を得られる温度幅を広くできる点で、5~20質量%であることがより好ましく、燃焼特性への影響を考慮すると5~15質量%であることが更に好ましい。
The number of α-olefin polymers contained as the base resin may be one, and two or more types may be used.
The total content of α-olefin polymers is preferably 20% by mass or less in 100% by mass of the base resin, and is 5 to 20% by mass in terms of widening the temperature range at which good surface properties of the molded product can be obtained. It is more preferable that the amount is 5 to 15% by mass, and in consideration of the influence on combustion characteristics, it is even more preferable that the amount is 5 to 15% by mass.

- ポリエチレン -
ポリエチレン(PE)は、エチレン成分を主成分とする重合体(通常、樹脂)であれば特に限定されない。例えば、エチレンの単独重合体、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、超高分子量ポリエチレン(UHMW-PE)、直鎖型低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)の各樹脂が挙げられる。
ベース樹脂として含有するポリエチレンは1種でよく2種以上でもよい。
ポリエチレンの含有量は、αオレフィン重合体の上記合計含有量を考慮して適宜に決定される。例えば、燃焼性に悪影響を与えない範囲で特に押出温度幅を広くできる点で、ベース樹脂100質量%中において、0~15質量%であることが好ましく、5~15質量%であることがより好ましく、8~10質量%であることが更に好ましい。
- Polyethylene -
Polyethylene (PE) is not particularly limited as long as it is a polymer (usually a resin) whose main component is ethylene. For example, ethylene homopolymers, high-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), ultra-high molecular weight polyethylene (UHMW-PE), linear low-density polyethylene (LLDPE), and very low-density polyethylene (VLDPE) Each resin can be mentioned.
One type of polyethylene may be contained as the base resin, and two or more types may be used.
The content of polyethylene is appropriately determined in consideration of the above-mentioned total content of α-olefin polymers. For example, it is preferably 0 to 15% by mass, more preferably 5 to 15% by mass based on 100% by mass of the base resin, since the extrusion temperature range can be particularly widened without adversely affecting flammability. It is preferably 8 to 10% by mass, and more preferably 8 to 10% by mass.

- ポリプロピレン -
ポリプロピレンは、プロピレン成分を主成分とする重合体(通常、樹脂)であればよく、プロピレンの単独重合体(ホモポリプロピレン)、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等が挙げられる。ポリプロピレンとしては、押出表面性の点で、ランダムポリプロピレンが好ましい。
ベース樹脂として含有するポリプロピレンは1種でよく2種以上でもよい。
ポリプロピレンの含有量は、αオレフィン重合体の上記合計含有量を考慮して適宜に決定される。例えば、燃焼性に悪影響を与えない範囲で押出表面性を改善できる点で、ベース樹脂100質量%中において、0~15質量%であることが好ましく、2~12質量%であることがより好ましく、3~10質量%であることが更に好ましい。
- Polypropylene -
Polypropylene may be any polymer (usually a resin) containing a propylene component as a main component, and examples thereof include a propylene homopolymer (homopolypropylene), random polypropylene, and block polypropylene. As the polypropylene, random polypropylene is preferable from the viewpoint of extrusion surface properties.
The number of types of polypropylene contained as the base resin may be one, and two or more types may be used.
The content of polypropylene is appropriately determined in consideration of the above-mentioned total content of α-olefin polymers. For example, it is preferably 0 to 15% by mass, more preferably 2 to 12% by mass, based on 100% by mass of the base resin, since the extrusion surface properties can be improved without adversely affecting flammability. , more preferably 3 to 10% by mass.

- 酸共重合成分を有するポリオレフィン共重合体 -
酸共重合成分を有するポリオレフィン共重合体を構成する酸共重合成分は、主鎖に組み込まれており、この点で、上記の酸変性ポリオレフィン重合体とは異なる。酸共重合成分としては、特に制限されないが、(メタ)アクリル酸等のカルボン酸化合物等が挙げられる。酸共重合成分を有するポリオレフィン共重合体としては、例えば、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。
ベース樹脂として含有する酸共重合成分を有するポリオレフィン共重合体樹脂は1種でよく2種以上でもよい。
酸共重合成分を有するポリオレフィン共重合体の含有量は、αオレフィン重合体の上記合計含有量を考慮して適宜に決定される。例えば、ベース樹脂100質量%中において、20質量%以下とすることができ、0~10質量%であることが好ましい。
- Polyolefin copolymer with acid copolymerization component -
The acid copolymerization component constituting the polyolefin copolymer having an acid copolymerization component is incorporated into the main chain, and in this point, it differs from the above-mentioned acid-modified polyolefin polymer. The acid copolymerization component is not particularly limited, but includes carboxylic acid compounds such as (meth)acrylic acid. Examples of the polyolefin copolymer having an acid copolymerization component include ethylene-(meth)acrylic acid copolymer.
The number of polyolefin copolymer resins having an acid copolymerization component contained as the base resin may be one type, and two or more types may be used.
The content of the polyolefin copolymer having an acid copolymerization component is appropriately determined in consideration of the above-mentioned total content of the α-olefin polymer. For example, in 100% by mass of the base resin, it can be 20% by mass or less, and preferably 0 to 10% by mass.

<金属水和物>
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は金属水和物を含有する。
金属水和物としては、樹脂組成物にフィラーとして通常用いられるものを特に制限されることなく用いることができる。
このような金属水和物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ほう酸アルミニウムウイスカ、水和珪酸アルミニウム、水和珪酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト、タルク等の水酸基若しくは結晶水を有する化合物のような金属水和物が挙げられる。また、窒化ホウ素、シリカ(結晶質シリカ、非晶質シリカ等)、カーボン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタン、酸化モリブデン、三酸化アンチモン、石英、ホワイトカーボン、ヒドロキシスズ酸亜鉛、スズ酸亜鉛等も挙げられる。
<Metal hydrate>
The non-halogen flame retardant resin composition of the present invention contains a metal hydrate.
As the metal hydrate, those commonly used as fillers in resin compositions can be used without particular limitation.
Examples of such metal hydrates include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum borate whiskers, Examples include metal hydrates such as hydrated aluminum silicate, hydrated magnesium silicate, basic magnesium carbonate, hydrotalcite, talc, and other compounds having hydroxyl groups or water of crystallization. In addition, boron nitride, silica (crystalline silica, amorphous silica, etc.), carbon, zinc oxide, tin oxide, titanium oxide, molybdenum oxide, antimony trioxide, quartz, white carbon, zinc hydroxystannate, zinc stannate, etc. can also be mentioned.

金属水和物は、シランカップリング剤、ステアリン酸等の脂肪酸等で表面処理した金属水和物を使用することができる。例えば、キスマ5L、キスマ5P(いずれも商品名、水酸化マグネシウム、協和化学工業社製等)、BF013S(商品名、水酸化マグネシウム、日本軽金属社製)が挙げられる。シランカップリング剤等による金属水和物の表面処理量は、特に限定されないが、例えば3質量%以下であることが好ましい。
金属水和物は、通常、粉体若しくは粒子として含有される。このときの平均粒径は、特に制限されないが、0.2~10μmが好ましい。平均粒径が上記範囲内にあると、2次凝集を抑制できる。平均粒径は、無機フィラーをアルコールや水で分散させて、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置等の光学式粒径測定器によって求められる。
As the metal hydrate, a metal hydrate surface-treated with a silane coupling agent, a fatty acid such as stearic acid, etc. can be used. Examples include Kisuma 5L, Kisuma 5P (all brand names, magnesium hydroxide, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., etc.), and BF013S (trade names, magnesium hydroxide, manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd.). The amount of surface treatment of the metal hydrate with a silane coupling agent or the like is not particularly limited, but is preferably, for example, 3% by mass or less.
Metal hydrates are usually contained in the form of powder or particles. The average particle diameter at this time is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 10 μm. When the average particle size is within the above range, secondary aggregation can be suppressed. The average particle size is determined by dispersing the inorganic filler in alcohol or water and using an optical particle size measuring device such as a laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring device.

金属水和物は、上記した中でも、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物が好ましく、燃焼時に殻を形成する能力が高く、高度な難燃性を発揮する点で水酸化マグネシウムが好ましい。一方、本発明は、金属水和物を後述する粘土鉱物及び4級アンモニウム塩を含む難燃助剤及び特定のベース樹脂と併用することにより、成形性及び機械特性を維持しながらも高い難燃性を実現可能とする。そのため、金属水和物として燃焼時の殻形成能が水酸化マグネシウムよりも劣る水酸化アルミニウムを含有していても、その低い殻形成能を補強して、目的とする高い難燃性を実現できる。すなわち、本発明によれば、殻形成能が劣る水酸化アルミニウムを用いた場合に低下しやすい難燃性を逆に高めることができ、高い難燃性向上効果を発揮する。この点で、本発明においては、金属水和物として安価で汎用性の高い水酸化アルミニウムを好ましく用いることができる。 Among the metal hydrates mentioned above, metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide are preferred, and magnesium hydroxide is preferred because it has a high ability to form a shell during combustion and exhibits high flame retardancy. preferable. On the other hand, the present invention achieves high flame retardancy while maintaining moldability and mechanical properties by using a metal hydrate in combination with a flame retardant aid containing a clay mineral and a quaternary ammonium salt, which will be described later, and a specific base resin. Make gender reality possible. Therefore, even if it contains aluminum hydroxide, which has a shell-forming ability inferior to magnesium hydroxide as a metal hydrate, the low shell-forming ability can be reinforced and the desired high flame retardance can be achieved. . That is, according to the present invention, the flame retardance, which tends to deteriorate when aluminum hydroxide having poor shell-forming ability is used, can be improved, and a high flame retardant improvement effect can be exhibited. In this respect, in the present invention, aluminum hydroxide, which is inexpensive and has high versatility, can be preferably used as the metal hydrate.

本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が含有する金属水和物は1種でも2種以上でもよい。
金属水和物の、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物中の含有量は、ベースゴム100質量部に対して、100~250質量部である。この範囲であれば金属水和物の含有による機械特性の低下を抑制できる。含有量の下限は、機械特性及び成形性を維持しながら高い難燃性を可能とする点で、120質量%以上であることが好ましく、140質量%以上であることがより好ましく、160質量%以上であることが更に好ましい。一方、上限は、組成物のMFRを低下させて成形性を悪化させることを抑制できる点で、220質量%以下であることが好ましく、200質量%以下であることがより好ましい。
The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention may contain one or more metal hydrates.
The content of the metal hydrate in the non-halogen flame retardant resin composition is 100 to 250 parts by mass based on 100 parts by mass of the base rubber. Within this range, deterioration in mechanical properties due to the inclusion of metal hydrates can be suppressed. The lower limit of the content is preferably 120% by mass or more, more preferably 140% by mass or more, and 160% by mass in order to achieve high flame retardancy while maintaining mechanical properties and moldability. It is more preferable that it is above. On the other hand, the upper limit is preferably 220% by mass or less, and more preferably 200% by mass or less, from the viewpoint of suppressing the decrease in MFR of the composition and deterioration of moldability.

<粘土鉱物及び4級アンモニウム塩>
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、粘土鉱物及び4級アンモニウム塩を含有している。互いに共存している粘土鉱物及び4級アンモニウム塩は、ベース樹脂及び金属水和物と共働してノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の難燃性を高める。特に、ベース樹脂として高い含有量で上記エチレン酢酸ビニル共重合体又はエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体を採用しても、これらの共重合体の含有によるノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の難燃性の低下(殻形成能の低下)を補強して、優れた難燃性を維持できる。更に機械特性の改善も可能となる。
粘土鉱物及び4級アンモニウム塩がノンハロゲン系難燃性樹脂組成物及びその成形体(被覆層)中において、含有若しくは存在する形態は、特に制限されず、例えば、それぞれ単独で含有若しくは存在している形態、混合物や複合体を形成して含有若しくは存在する形態、これらの態様が併存する態様が挙げられる。ここで、混合物や複合体は、粘土鉱物と4級アンモニウム塩とで形成されたものをいい、粘土鉱物と、4級アンモニウム塩を構成するイオンとで形成されていてもよい。このような混合物や複合体としては、例えば、通常の条件で粘土鉱物を4級アンモニウム塩で処理して得られるものが挙げられ、具体的には、BYK-MAX CT 4260(商品名、BYK社製)、RXG7581(商品名、BYK社製、ジアルキルジメチルアンモニウム塩(CAS.61789-80-8)で処理されたベントナイト)、クニピアF、クニピアG、クニピアG4、クニピアG10(いずれも、商品名、クニミネ工業社製)等が挙げられる。
<Clay minerals and quaternary ammonium salts>
The non-halogen flame retardant resin composition of the present invention contains a clay mineral and a quaternary ammonium salt. The clay mineral and the quaternary ammonium salt coexisting with each other work together with the base resin and the metal hydrate to improve the flame retardancy of the non-halogen flame retardant resin composition. In particular, even if a high content of the above-mentioned ethylene vinyl acetate copolymer or ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer is used as the base resin, the non-halogen flame-retardant resin composition due to the inclusion of these copolymers It is possible to maintain excellent flame retardancy by reinforcing the decrease in flame retardancy (deterioration in shell-forming ability). Furthermore, it becomes possible to improve mechanical properties.
The form in which clay minerals and quaternary ammonium salts are contained or present in the non-halogen flame-retardant resin composition and their molded articles (coating layer) is not particularly limited, and for example, each may be contained or present alone. Examples include a form, a form in which the substance is contained or exists as a mixture or a complex, and a form in which these forms coexist. Here, the mixture or complex refers to one formed of a clay mineral and a quaternary ammonium salt, and may also be formed of a clay mineral and ions constituting the quaternary ammonium salt. Examples of such mixtures and composites include those obtained by treating clay minerals with quaternary ammonium salts under normal conditions. ), RXG7581 (product name, manufactured by BYK, bentonite treated with dialkyl dimethyl ammonium salt (CAS.61789-80-8)), Kunipia F, Kunipia G, Kunipia G4, Kunipia G10 (all product names, (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.), etc.

本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が含有する粘土鉱物及び4級アンモニウム塩(混合物若しくは複合体等)は、1種でも2種以上でもよい。
粘土鉱物及び4級アンモニウム塩の、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物中の合計含有量は、ベースゴム100質量部に対して、2~30質量部である。これにより、特定量のベース樹脂及び金属水和物と共働して、特に強度の高いチャーを形成して、成形性、高度の難燃性及び機械特性を鼎立できる。上記合計含有量の下限は、機械特性及び成形性を維持しながら高度の難燃性を可能とする点で、8質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることが更に好ましい。一方、上限は、高度の難燃性及び優れた機械特性を維持しながらも成形性の悪化を抑制できる点で、20質量%以下であることが好ましく、18質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることが更に好ましい。
粘土鉱物と4級アンモニウム塩との含有量の比(粘土鉱物:4級アンモニウム塩、質量比)は、特に制限されないが、例えば90:10~60:40が好ましい。
The clay mineral and quaternary ammonium salt (mixture, composite, etc.) contained in the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention may be one type or two or more types.
The total content of the clay mineral and the quaternary ammonium salt in the non-halogen flame retardant resin composition is 2 to 30 parts by mass based on 100 parts by mass of the base rubber. Thereby, in cooperation with a specific amount of base resin and metal hydrate, a particularly strong char can be formed, and moldability, high flame retardance, and mechanical properties can be achieved. The lower limit of the total content is preferably 8% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, in order to achieve a high degree of flame retardancy while maintaining mechanical properties and moldability. More preferably, the content is 12% by mass or more. On the other hand, the upper limit is preferably 20% by mass or less, more preferably 18% by mass or less, from the viewpoint of suppressing deterioration of moldability while maintaining high flame retardancy and excellent mechanical properties. , more preferably 15% by mass or less.
The content ratio of clay mineral and quaternary ammonium salt (clay mineral:quaternary ammonium salt, mass ratio) is not particularly limited, but is preferably 90:10 to 60:40, for example.

(粘土鉱物)
粘土鉱物は、金属水和物等と共働してノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の難燃性向上に寄与する。粘土鉱物は、樹脂組成物に通常使用されているものを特に制限なく使用することができる。主成分としてケイ酸塩鉱物を含む粘土鉱物が好ましく、層状の結晶構造を有するケイ酸塩鉱物を含む粘土鉱物がより好ましい。層状化合物である場合、粘土鉱物はノンハロゲン系難燃性樹脂組成物及びその成形体中において、層状構造(積層状態)が崩壊して構成層が単独で存在していてもよい。粘土鉱物として、具体的には、カオリン鉱物(カオリナイト、ナクライト、デイッカイト、ハロイサイト)、雲母粘土鉱物、スメクタイト(モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライトなど)及び混合層鉱物等が挙げられる。
ケイ酸塩鉱物は、陽イオンを含んでいることが好ましく、層間に陽イオンを有していることが好ましい。陽イオンは通常Ca、Na、K等の金属カチオンが挙げられる。
粘土鉱物は、天然物であっても、水熱合成、溶融法、固相法等による合成物であってもよい。粘土鉱物は、含まれるケイ酸塩が有する陽イオンの一部が、後述する4級アンモニウム塩に由来する4級アンモニウムカチオンにより置換された物質(例えば複合体)の市販品を用いることもできる。粘土鉱物は、粘土中に含まれた形態でもよい。粘土としては、モンモリロナイトを多く含む酸性白土、ベントナイト、カオリン鉱物を多く含むカオリン等が挙げられ、ベントナイトが好ましい。
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が含有する粘土鉱物は、1種でも2種以上でもよい。
粘土鉱物の、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物中の含有量は、上記合計含有量を考慮して適宜に決定される。例えば、ベースゴム100質量部に対して1~20質量部とすることができる。
(clay mineral)
Clay minerals work together with metal hydrates and the like to contribute to improving the flame retardancy of the halogen-free flame retardant resin composition. As the clay mineral, those commonly used in resin compositions can be used without particular limitation. Clay minerals containing silicate minerals as a main component are preferred, and clay minerals containing silicate minerals having a layered crystal structure are more preferred. When the clay mineral is a layered compound, the layered structure (laminated state) of the clay mineral may be collapsed and the constituent layer may exist alone in the non-halogen flame retardant resin composition and its molded product. Specific examples of clay minerals include kaolin minerals (kaolinite, nacrite, daykite, halloysite), mica clay minerals, smectite (montmorillonite, beidellite, saponite, hectorite, etc.), mixed layer minerals, and the like.
The silicate mineral preferably contains cations, and preferably has cations between layers. Cations typically include metal cations such as Ca + , Na + , and K + .
The clay mineral may be a natural product or a synthetic product by hydrothermal synthesis, melting method, solid phase method, etc. As the clay mineral, it is also possible to use a commercially available substance (for example, a composite) in which a part of the cations of the silicate contained therein are replaced by quaternary ammonium cations derived from a quaternary ammonium salt described below. The clay mineral may be contained in clay. Examples of the clay include acid clay containing a large amount of montmorillonite, bentonite, and kaolin containing a large amount of kaolin mineral, with bentonite being preferred.
The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention may contain one or more clay minerals.
The content of the clay mineral in the halogen-free flame retardant resin composition is appropriately determined in consideration of the above-mentioned total content. For example, the amount may be 1 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of the base rubber.

(4級アンモニウム塩)
4級アンモニウム塩は、ベース樹脂への粘土鉱物の分散性を高める働きをする。粘土鉱物の分散性をより高める観点からは、粘土鉱物及び4級アンモニウム塩は、予め、混合した混合物又は複合体として、用いることが好ましい。
4級アンモニウム塩は、特に限定されず、例えば、NR で表されるものが挙げられる。式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ヒドロキシアルキル基(-ROH、Rはアルキレン基を示す。)、-(RO)H(Rはアルキレン基を示し、nは1~20の整数である。)、又はアリール基を示す。ただし、4つのRのうち少なくとも1つのRは、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、-(RO)H又はアリール基であり、アルキル基が好ましい。Rとして採りうるアルキル基としては、特に制限されないが、炭素数1~20のアルキル基が好ましい。R又はRとして採りうるアルキレン基としては、特に制限されないが、エチレン基が好ましい。単一の分子が有する複数のRは同一でも異なっていてもよい。nは、1~20の整数が好ましく、1~10の整数がより好ましく、1~5の整数がさらに好ましく、1が特に好ましい。Xはカウンターイオンを示す。Xとしては、特に制限されず、各種アニオンが適宜に選択されるが、ハロゲンイオンが好ましく、例えばCl、Br等が挙げられる。
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が含有する4級アンモニウム塩は、1種でも2種以上でもよい。
4級アンモニウム塩の、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物中の含有量は、上記合計含有量を考慮して適宜に決定される。例えば、ベースゴム100質量部に対して0.2~12質量部とすることができる。
(Quaternary ammonium salt)
The quaternary ammonium salt serves to enhance the dispersibility of clay minerals in the base resin. From the viewpoint of further improving the dispersibility of the clay mineral, it is preferable to use the clay mineral and the quaternary ammonium salt as a mixture or a composite in which they are mixed in advance.
The quaternary ammonium salt is not particularly limited, and includes, for example, those represented by NR 4 + X . In the formula, R each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyalkyl group (-R 1 OH, R 1 represents an alkylene group), -(R 2 O) n H (R 2 represents an alkylene group). and n is an integer from 1 to 20), or an aryl group. However, at least one R among the four R's is an alkyl group, a hydroxyalkyl group, -(R 2 O) n H, or an aryl group, and an alkyl group is preferable. The alkyl group that can be used as R is not particularly limited, but an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable. The alkylene group that can be used as R 1 or R 2 is not particularly limited, but is preferably an ethylene group. Multiple R's in a single molecule may be the same or different. n is preferably an integer of 1 to 20, more preferably an integer of 1 to 10, even more preferably an integer of 1 to 5, and particularly preferably 1. X represents a counter ion. X - is not particularly limited and various anions are appropriately selected, but halogen ions are preferred, such as Cl - , Br -, and the like.
The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention may contain one or more quaternary ammonium salts.
The content of the quaternary ammonium salt in the halogen-free flame-retardant resin composition is appropriately determined in consideration of the above-mentioned total content. For example, the amount may be 0.2 to 12 parts by mass based on 100 parts by mass of the base rubber.

<その他の重合体>
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、上記ベース樹脂を構成する重合体以外の重合体(樹脂、エラストマー、ゴムを問わない)を含有していてもよい。例えば、スチレン系エラストマー、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム等が挙げられる。その他の重合体の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜に決定され、例えばベース樹脂100質量%に対して30質量%以下とすることができる。
<Other polymers>
The non-halogen flame retardant resin composition of the present invention may contain a polymer (resin, elastomer, rubber, etc.) other than the polymer constituting the base resin. Examples include styrene elastomer, acrylic rubber, ethylene propylene rubber, and the like. The content of other polymers is appropriately determined within a range that does not impair the effects of the present invention, and can be, for example, 30% by mass or less based on 100% by mass of the base resin.

<その他の添加剤>
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲において、樹脂組成物に一般的に使用される各種の添加剤等を含有することができる。添加剤としては、例えば、難燃助剤、老化防止剤(酸化防止剤)、滑剤、分散剤、架橋剤、架橋助剤、着色剤等を挙げることができる。
ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が含有してもよい各添加剤は1種でも2種以上でもよい。
<Other additives>
The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention can contain various additives commonly used in resin compositions within a range that does not impair the object of the present invention. Examples of additives include flame retardant aids, antioxidants (antioxidants), lubricants, dispersants, crosslinking agents, crosslinking aids, colorants, and the like.
Each additive that may be contained in the non-halogen flame retardant resin composition may be one type or two or more types.

(難燃助剤)
難燃助剤としては、特に限定されないが、例えば、トリアジン誘導体、硫化亜鉛、ホウ酸亜鉛等が挙げられる。トリアジン誘導体は、強固なチャーの形成に貢献して難燃性を更に向上させることができる。トリアジン誘導体としては、例えば、メラミン、シアヌル酸、イソシアヌル酸、メラミンシアヌレート、メラミンイソシアヌレート等が挙げられ、メラミンシアヌレート、メラミンイソシアヌレートが好ましい。難燃助剤としては、メラミンシアヌレート及び硫化亜鉛を併用することが好ましい。
難燃助剤の、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物中の(合計)含有量は、本発明の効果を損なわない範囲に設定され、例えば、ベース樹脂100質量部に対して5~100質量部とすることができる。特に、トリアジン誘導体の含有量はベース樹脂100質量部に対して5~50質量部とすることができ、硫化亜鉛の含有量はベース樹脂100質量部に対して1~10質量部とすることができる。本発明においては、ホウ酸亜鉛を含有していてもよいが、含有していないことが好ましい。ホウ酸亜鉛を含有していないとは、ベース樹脂100質量部に対するノンハロゲン系難燃性樹脂組成物中の含有量が0質量部である態様に加えて、5質量部未満である態様を包含する。
(Flame retardant aid)
Flame retardant aids include, but are not particularly limited to, triazine derivatives, zinc sulfide, zinc borate, and the like. Triazine derivatives can contribute to the formation of a strong char and further improve flame retardancy. Examples of the triazine derivative include melamine, cyanuric acid, isocyanuric acid, melamine cyanurate, and melamine isocyanurate, with melamine cyanurate and melamine isocyanurate being preferred. As the flame retardant aid, it is preferable to use melamine cyanurate and zinc sulfide in combination.
The (total) content of the flame retardant aid in the non-halogenated flame retardant resin composition is set within a range that does not impair the effects of the present invention, and is, for example, 5 to 100 parts by mass based on 100 parts by mass of the base resin. It can be done. In particular, the content of the triazine derivative can be 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin, and the content of zinc sulfide can be 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. can. In the present invention, zinc borate may be contained, but it is preferably not contained. Not containing zinc borate includes an embodiment in which the content in the non-halogen flame retardant resin composition is 0 parts by mass based on 100 parts by mass of the base resin, as well as an embodiment in which the content is less than 5 parts by mass. .

(老化防止剤)
老化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、アミン酸化防止剤、フェノール酸化防止剤、硫黄酸化防止剤等が挙げられ、フェノール酸化防止剤が好ましい。老化防止剤の、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物中の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲に設定され、例えば、ベース樹脂100質量部に対して0.2~10質量部とすることができる。
(Anti-aging agent)
Antioxidants include, but are not particularly limited to, amine antioxidants, phenol antioxidants, sulfur antioxidants, and the like, with phenol antioxidants being preferred. The content of the anti-aging agent in the non-halogenated flame-retardant resin composition is set within a range that does not impair the effects of the present invention, for example, 0.2 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the base resin. be able to.

(滑剤)
滑剤としては、特に限定されないが、例えば、シリコーン化合物、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド等が挙げられ、シリコーン化合物が好ましい。滑剤の、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物中の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲に設定され、例えば、ベース樹脂100質量部に対して0.5~10質量部とすることができる。
(Lubricant)
Examples of the lubricant include, but are not limited to, silicone compounds, fatty acids, fatty acid metal salts, fatty acid amides, and the like, with silicone compounds being preferred. The content of the lubricant in the non-halogen flame-retardant resin composition is set within a range that does not impair the effects of the present invention, and may be, for example, 0.5 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the base resin. can.

(分散剤)
分散剤は、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物(ベース樹脂)中に金属水和物を均一に分散させることにより、強固なチャーの形成に貢献して難燃性を更に向上させることができる。このような分散剤としては、特に制限されず、適宜の分散剤を用いることができ、例えば、脂肪酸エステル、有機変性シロキサン、アルキル/エステル変性シロキサン、疎水性非イオン系ポリエステルシロキサン等の各化合物が挙げられ、脂肪酸エステルが好ましい。分散剤の市販品としては、難燃性の更なる向上の点で、BYK-MAX P4102(商品名、脂肪酸エステル、BYK社製)、TEGOMER V-Si 4042(商品名、有機変性シロキサン、Evonik社製)、テゴプレン6875(商品名、アルキル/エステル変性シロキサン、Evonik社製)、テゴマFR100(商品名、有機変性シロキサン、Evoik社製)、テゴプレン5885(商品名、疎水性非イオン系ポリエステルシロキサン、Evonik社製)等が挙げられる。分散剤の、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物中の含有量は、難燃性の改善の点で、例えば、ベース樹脂100質量部に対して、1~10質量部とすることができ、1~4質量部であることが好ましい。
(dispersant)
By uniformly dispersing the metal hydrate in the non-halogen flame retardant resin composition (base resin), the dispersant can contribute to the formation of a strong char and further improve the flame retardance. Such a dispersant is not particularly limited, and any appropriate dispersant can be used. For example, various compounds such as fatty acid ester, organic modified siloxane, alkyl/ester modified siloxane, hydrophobic nonionic polyester siloxane, etc. fatty acid esters are preferred. Commercially available dispersants include BYK-MAX P4102 (trade name, fatty acid ester, manufactured by BYK) and TEGOMER V-Si 4042 (trade name, organically modified siloxane, manufactured by Evonik) in terms of further improving flame retardancy. ), Tegoprene 6875 (trade name, alkyl/ester modified siloxane, manufactured by Evonik), Tegoma FR100 (trade name, organic modified siloxane, manufactured by Evoik), Tegoprene 5885 (trade name, hydrophobic nonionic polyester siloxane, manufactured by Evonik) company), etc. The content of the dispersant in the non-halogenated flame-retardant resin composition can be, for example, 1 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the base resin, from the viewpoint of improving flame retardance, and 1 The amount is preferably 4 parts by mass.

<架橋剤及び架橋助剤>
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が架橋性組成物である場合、架橋方法に応じて適宜の架橋剤、更には架橋助剤を含有してもよい。本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物に適用可能は架橋方法としては、特に制限されないが、電子線架橋法、化学架橋法が好ましい。化学架橋法としては、例えば、フェノール架橋、アミン架橋、シラン架橋又はパーオキサイド架橋等が挙げられる。各架橋法に用いる架橋剤及び架橋助剤は公知のものを特に制限されることなく用いることができる。
<Crosslinking agent and crosslinking aid>
When the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention is a crosslinkable composition, it may contain an appropriate crosslinking agent and further a crosslinking aid depending on the crosslinking method. The crosslinking method applicable to the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention is not particularly limited, but electron beam crosslinking and chemical crosslinking are preferred. Examples of chemical crosslinking methods include phenol crosslinking, amine crosslinking, silane crosslinking, and peroxide crosslinking. Known crosslinking agents and crosslinking aids used in each crosslinking method can be used without particular restriction.

<物性ないしは特性>
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、架橋樹脂組成物であっても非架橋樹脂組成物であってもよく、用途、要求特性に応じて適宜に選択される。配線材、特に光ケーブルの被覆形成材料として用いる場合、非架橋樹脂組成物であることが好ましい。
(成形性)
上記組成を有する本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、高い成形性を示し、好ましくは上述のMFRを示す。そのため、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を用いて成形すると、成形機に過度な負荷をかけることなく、成形機の許容範囲内の負荷でスムーズな成形が可能となる。また、高い成形性を活かして、成形体(被覆層)を形成でき、望ましくは所定の形状及び寸法の成形体を形成できる。
<Physical properties or characteristics>
The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention may be a crosslinked resin composition or a non-crosslinked resin composition, and is appropriately selected depending on the intended use and required characteristics. When used as a coating material for wiring materials, especially optical cables, it is preferably a non-crosslinked resin composition.
(Moldability)
The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention having the above composition exhibits high moldability, and preferably exhibits the above-mentioned MFR. Therefore, when molding is performed using the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention, smooth molding is possible with a load within the allowable range of the molding machine without placing an excessive load on the molding machine. Further, by taking advantage of the high moldability, a molded body (coating layer) can be formed, preferably a molded body having a predetermined shape and size.

(難燃性)
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物、及びその成形体は、高度な難燃性を発現する。
- 一条燃焼試験 -
例えば、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物(成形体を含む)は、外径0.8mmの銅製単芯導体の外周面に本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した層厚2.1mmの被覆層を有する外径5mmの配線材試験片を作製したときに、この配線材試験片を用いたIEC60332-1に規定の一条燃焼試験において、燃焼中の垂れ落ちがなく、消炎時間が60秒以内である(60秒以内に自消する)という高度な難燃性[A]を発現する。本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、この難燃性[A]において、消炎時間が30秒以内、更には20秒以内、特にはわずか15秒以内という更に高度な難燃性をも達成できる形態を含んでいる。
(Flame retardance)
The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention and molded articles thereof exhibit high flame retardancy.
- Single line combustion test -
For example, the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention (including a molded article) is a layer formed with the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention on the outer circumferential surface of a copper single-core conductor having an outer diameter of 0.8 mm. When a wiring material test piece with an outer diameter of 5 mm and a coating layer with a thickness of 2.1 mm was prepared, there was no dripping during combustion in a single line combustion test specified in IEC60332-1 using this wiring material test piece. It exhibits high flame retardancy [A] with an extinguishing time of 60 seconds or less (self-extinguishing within 60 seconds). The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention has even higher flame retardancy in this flame retardancy [A], with a flame extinguishing time of within 30 seconds, further within 20 seconds, and especially within just 15 seconds. Contains forms that can be achieved.

- チャー強度 -
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、難燃性[A]での一条燃焼試験を行った後(燃焼後であって消炎後)に下記の強度を示す強固なチャー(燃焼残留物)を形成できる。すなわち、チャーは、その接炎部中心に、外径1.2mmのマンドレルを速度1mm/minで導体に対して垂直に深さ1mmまで進入させたときの、形成強度(最高値)が10gf以上であり、かつ平均強度が5gf以上である(チャー強度[B])という高強度を発現する。そのため、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した被覆層を有する配線材が火災等で燃焼したとしても、高強度のチャーを形成することができる。こうして形成されたチャーは、たとえ炎や熱に長時間曝されても、導体の絶縁材及びファイバ心線の被覆材等から垂れ落ち、脱落等しにくく、垂れ落ちたチャーによる延焼、更には導体及びファイバ等の露出を防止して導体の絶縁材及びファイバ心線の被覆材等の更なる燃焼等を防止するバリア効果を発揮して、高度な難燃性を発現する。
ここで、形成強度(最高値)は、オートグラフ装置:AGS-J5KN(島津製作所製)を用いて、外径1.2mmのマンドレルを速度1mm/minで導体に対して垂直に深さ1mmまで進入させる際に測定される強度値のうちの最高の値をいう。また、平均強度は、上記オートグラフ装置を用いて、外径1.2mmのマンドレルを速度1mm/minで導体に対して垂直に深さ1mmまで進入させる際に測定された強度値を算術平均した値をいう。
- Char strength -
The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention has a strong char (combustion residue ) can be formed. In other words, char has a formation strength (maximum value) of 10 gf or more when a mandrel with an outer diameter of 1.2 mm is entered perpendicularly to the conductor to a depth of 1 mm at a speed of 1 mm/min into the center of the flame contact area. and exhibits high strength with an average strength of 5 gf or more (char strength [B]). Therefore, even if a wiring material having a coating layer formed from the non-halogenated flame-retardant resin composition of the present invention is burned in a fire or the like, a high-strength char can be formed. Even if the char formed in this way is exposed to flame or heat for a long time, it will not drip or fall off from the insulation material of the conductor or the coating material of the fiber core, and the dripping char will prevent the spread of fire and even the conductor. It also exhibits a barrier effect that prevents the exposure of fibers, etc., and prevents further combustion of the conductor insulation material and the fiber core coating material, etc., and exhibits high flame retardancy.
Here, the forming strength (maximum value) is determined by using an autograph device: AGS-J5KN (manufactured by Shimadzu Corporation) with a mandrel with an outer diameter of 1.2 mm at a speed of 1 mm/min perpendicular to the conductor to a depth of 1 mm. This refers to the highest value of the intensity values measured during entry. In addition, the average strength is the arithmetic average of the strength values measured when a mandrel with an outer diameter of 1.2 mm is advanced perpendicularly to the conductor to a depth of 1 mm at a speed of 1 mm/min using the above autograph device. refers to value.

本発明において、形成強度(最高値)は、難燃性を更に高めることができる点で、20gf以上であることが好ましく、25gf以上であることがより好ましく、30gf以上であることが更に好ましい。形成強度(最高値)の上限値は、特に制限されないが、45gfが実際的であり、例えば、40gf以下とすることができる。
本発明において、平均強度は、難燃性を更に高めることができる点で、10gf以上であることが好ましく、15gf以上であることがより好ましく、20gf以上であることが更に好ましい。平均強度の上限値は、特に制限されないが、35gfが実際的であり、例えば、30gf以下とすることができる。
In the present invention, the forming strength (maximum value) is preferably 20 gf or more, more preferably 25 gf or more, and even more preferably 30 gf or more, since flame retardancy can be further improved. The upper limit of the forming strength (maximum value) is not particularly limited, but 45 gf is practical, and can be set to 40 gf or less, for example.
In the present invention, the average strength is preferably 10 gf or more, more preferably 15 gf or more, and even more preferably 20 gf or more, since flame retardancy can be further improved. The upper limit of the average intensity is not particularly limited, but 35 gf is practical, and can be set to 30 gf or less, for example.

- シート難燃性 -
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物、及びその成形体は、後述する実施例におけるシート難燃性試験において、垂れ落ちがなく自消するという高度な難燃性を発現し、好ましくは、60秒以内に自消するという更に高度な難燃性を発現することもできる。
- Sheet flame retardancy -
The halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention and its molded product exhibit high flame retardancy in that it self-extinguishes without dripping in the sheet flame retardancy test in Examples described below, and preferably, It is also possible to exhibit even higher flame retardancy, which self-extinguishes within 60 seconds.

(機械特性)
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物、及びその成形体が達成する引張強度は、用途、要求特性に応じて変動するので一義的ではないが、例えば、5MPa以上であることが好ましく、8~20MPaがより好ましい。破断伸びは、用途、要求特性等に応じて変動するので一義的ではないが、例えば、150%以上が好ましく、170%以上がより好ましく、上限は特に限定されないが、270%程度が実際的である。また、100%モジュラス(100%Mと表記することがある。)は、用途、要求特性に応じて変動するので一義的ではないが、例えば、3MPa以上であることが好ましく、3~10MPaがより好ましい。上記引張強度、破断伸び及び100%モジュラスは、後述する実施例で説明の測定方法により測定した値とする。
(mechanical properties)
The tensile strength achieved by the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention and its molded product varies depending on the application and required properties, so it is not unambiguous, but for example, it is preferably 5 MPa or more, and 8 ~20 MPa is more preferable. The elongation at break is not unambiguous as it varies depending on the application, required characteristics, etc., but for example, it is preferably 150% or more, more preferably 170% or more, and the upper limit is not particularly limited, but about 270% is practical. be. In addition, 100% modulus (sometimes expressed as 100% M) is not unambiguous as it varies depending on the application and required characteristics, but for example, it is preferably 3 MPa or more, and 3 to 10 MPa is more preferable. preferable. The above tensile strength, elongation at break, and 100% modulus are values measured by the measuring method described in the examples below.

<ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の用途>
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、上述の優れた特性を示すため、配線材、特に配線材の被覆層を形成する材料として、好適に用いることができる。また、一般的な成型品(シール材、パッキン等)にも適用することができる。このときの成形法は、公知の各種の成形法を特に制限されることなく適用できるが、優れた成形性を利用して、押出成形、射出成形が好ましい。
<Applications of non-halogen flame retardant resin composition>
Since the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention exhibits the above-mentioned excellent properties, it can be suitably used as a material for forming a wiring material, particularly a coating layer of a wiring material. It can also be applied to general molded products (sealing materials, packing, etc.). As for the molding method at this time, various known molding methods can be applied without particular limitation, but extrusion molding and injection molding are preferable, taking advantage of their excellent moldability.

<本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の調製方法>
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、ベース樹脂、金属水和物、粘土鉱物、4級アンモニウム塩、適宜にその他の添加物を、溶融混練して、調製できる。
混練方法としては、ゴム若しくは樹脂組成物の調製に通常採用される方法であれば、特に限定されない。例えば、一軸混練機、二軸混練機、ロール、バンバリーミキサー、各種のニーダー等の各種混合装置を用いて混合することができる。混練温度や混練時間などの混練条件は、特に限定されず、ベース樹脂の溶融温度以上の温度範囲内で適宜に設定できる。混練温度は、例えば、120~220℃とすることが好ましい。溶融混練により、各成分が均一に分散(混合)された、未架橋又は非架橋の樹脂組成物を得ることができる。
<Method for preparing the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention>
The non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention can be prepared by melt-kneading a base resin, a metal hydrate, a clay mineral, a quaternary ammonium salt, and other additives as appropriate.
The kneading method is not particularly limited as long as it is a method normally employed for preparing rubber or resin compositions. For example, mixing can be performed using various mixing devices such as a single-screw kneader, a twin-screw kneader, a roll, a Banbury mixer, and various types of kneaders. Kneading conditions such as kneading temperature and kneading time are not particularly limited, and can be appropriately set within a temperature range equal to or higher than the melting temperature of the base resin. The kneading temperature is preferably, for example, 120 to 220°C. By melt-kneading, an uncrosslinked or non-crosslinked resin composition in which each component is uniformly dispersed (mixed) can be obtained.

各成分の混合において、混練の際には、上記各成分を一度に溶融混練することもできるし、適宜の順で各成分を順次混合することもできる。本発明においては、粘土鉱物と4級アンモニウム塩とは、予めこれらを混合して混合物若しくは複合体としてから、上記各成分と混練することが好ましい。4級アンモニウム塩と粘土鉱物との混合物又は複合体の市販品を使用することもできる。このような混合物又は複合体を、ベース樹脂と混練すると、混練時のせん断力により粘土鉱物の凝集が解かれ、粘土鉱物がより高度に分散した樹脂組成物を得ることができると考えられる。
好ましい調製方法によれば、粘土鉱物と4級アンモニウム塩とを予め混合した(4級アンモニウム塩で処理(混合)した)粘土鉱物と、ベース樹脂及び金属水和物とを上記特定の割合で混合してなる本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が調製される。
In mixing the respective components, during kneading, the above-mentioned respective components can be melted and kneaded at once, or each component can be mixed one after another in an appropriate order. In the present invention, it is preferable that the clay mineral and the quaternary ammonium salt are mixed in advance to form a mixture or a composite, and then kneaded with the above-mentioned components. Commercially available mixtures or composites of quaternary ammonium salts and clay minerals may also be used. It is believed that when such a mixture or composite is kneaded with a base resin, the shearing force during kneading causes the clay minerals to deagglomerate, making it possible to obtain a resin composition in which the clay minerals are more highly dispersed.
According to a preferred preparation method, a clay mineral prepared by pre-mixing a clay mineral and a quaternary ammonium salt (treated (mixed) with a quaternary ammonium salt), a base resin and a metal hydrate are mixed in the above specific ratio. A halogen-free flame retardant resin composition of the present invention is prepared.

[配線材]
以下に、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した管状成形体を被覆層として用いた配線材について説明する。
本発明の配線材は、導体の外周面上に、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成された被覆層(絶縁層、シース等を含む。)を有している。この配線材は、難燃性及び機械特性、更には配線性に優れる。
本発明の配線材は、導体又は光ファイバ心線の外周面に本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物からなる被覆層を少なくとも1層有していればよく、それ以外の構成は配線材の通常の構成と同様とすることができる。例えば、導体の外周面に少なくとも1層の被覆層を有する絶縁電線、このような絶縁電線若しくはこれら絶縁電線を複数束ねた電線束の外周面に被覆層としてのシースを形成したケーブル等が挙げられる。また、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物からなる被覆層は、導体の外周面上に直接設けられても、接着層等の他の層を介して間接的に設けられてもよい。被覆層は単層でも複層でもよく、複層である場合少なくとも1層が本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成されていればよい。また、ケーブルのシースを本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成してもよい。
[Wiring material]
A wiring material using a tubular molded body formed from the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention as a coating layer will be described below.
The wiring material of the present invention has a coating layer (including an insulating layer, a sheath, etc.) formed of the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention on the outer peripheral surface of the conductor. This wiring material has excellent flame retardancy and mechanical properties, as well as excellent wiring properties.
The wiring material of the present invention only needs to have at least one coating layer made of the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention on the outer circumferential surface of the conductor or optical fiber core, and the other structure is the wiring material. The configuration can be similar to the normal configuration of . Examples include an insulated wire having at least one coating layer on the outer circumferential surface of a conductor, a cable in which a sheath as a coating layer is formed on the outer circumferential surface of such an insulated wire or a wire bundle made by bundling a plurality of these insulated wires, etc. . Further, the coating layer made of the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention may be provided directly on the outer peripheral surface of the conductor, or may be provided indirectly through another layer such as an adhesive layer. The coating layer may be a single layer or a multilayer, and in the case of a multilayer, at least one layer may be formed of the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention. Further, the sheath of the cable may be formed from the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention.

導体としては、配線材に応じた適宜の導体を用いることができる。例えば、適宜に、単線の導体、撚線の導体(抗張力繊維を縦添え若しくは撚り合わせた撚線を含む。)を用いることができる。例えば、絶縁電線等に用いる導体としては、裸線でも錫メッキ若しくはエナメル被覆したものでもよい。導体を形成する金属材料としては軟銅、銅合金、アルミニウム等が挙げられる。導体の外径等は用途等に応じて適宜に決定され、各用途に用いられる通常の配線材と同様に設定できる。例えば0.5~4.0mmとすることができる。光ケーブル等に用いる導体としては、後述する光ケーブル1の光ファイバ心線が挙げられ、単芯でも多芯でもよい。
被覆層の厚さ(肉厚)は、用途等に応じて適宜に決定されるが、各用途に用いられる通常の配線材と同様の厚さに設定でき、例えば、絶縁電線等では、通常、0.15~10mm程度に設定される。
As the conductor, an appropriate conductor can be used depending on the wiring material. For example, a single wire conductor or a twisted wire conductor (including a twisted wire in which tensile strength fibers are longitudinally spliced or twisted together) can be used as appropriate. For example, a conductor used for an insulated wire or the like may be a bare wire or one coated with tin or enamel. Examples of the metal material forming the conductor include annealed copper, copper alloy, and aluminum. The outer diameter of the conductor, etc. is appropriately determined depending on the application, etc., and can be set in the same manner as ordinary wiring materials used for each application. For example, it can be set to 0.5 to 4.0 mm. Examples of conductors used in optical cables and the like include optical fiber cores of the optical cable 1 described later, and may be single-core or multi-core.
The thickness (thickness) of the coating layer is determined appropriately depending on the application, etc., but it can be set to the same thickness as the normal wiring material used for each application. It is set to about 0.15 to 10 mm.

配線材としては、例えば、絶縁電線若しくはケーブル、(電気)コード、光ファイバ心線、光ファイバコード、光ケーブル等が挙げられる。これらは、電気・電子機器の内部配線若しくは外部配線に使用される配線材、屋内に配設される配線材、屋外に配設される配線材を含む。本発明の配線材は、好ましくは、車両(自動車若しくは鉄道車両等)用絶縁電線若しくはケーブル、通信用電線若しくはケーブル、通信用光ケーブル、又は、電力用電線若しくは電力ケーブルとして用いることができる。特に、データセンタ等に配設される、大容量の情報の伝達に用いる光ケーブル等が好ましい。
本発明の配線材としては、例えば、特許文献1の図1に示される電線の絶縁体3を本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した電線、同特許文献2の図2に示されるケーブルにおいて絶縁体23及び/又はシース24を本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成したケーブルを挙げることができる。また、特許文献2の図1に示される光ケーブルの被覆層20を本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した光ケーブル、同特許文献の図2に示される光ケーブルの被覆層21を本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した光ケーブルを挙げることができる。
Examples of the wiring material include insulated wires or cables, (electrical) cords, optical fiber cores, optical fiber cords, and optical cables. These include wiring materials used for internal wiring or external wiring of electric/electronic equipment, wiring materials installed indoors, and wiring materials installed outdoors. The wiring material of the present invention can preferably be used as an insulated wire or cable for a vehicle (automobile, railway vehicle, etc.), a communication wire or cable, a communication optical cable, or a power wire or power cable. In particular, optical cables installed in data centers and the like and used for transmitting large amounts of information are preferable.
Examples of the wiring material of the present invention include an electric wire shown in FIG. 1 of Patent Document 1 in which the insulator 3 of the electric wire is formed of the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention, and a wire shown in FIG. 2 of Patent Document 2. Examples of the cable include a cable in which the insulator 23 and/or the sheath 24 are made of the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention. In addition, the present invention also provides an optical cable in which the coating layer 20 of the optical cable shown in FIG. Examples include optical cables formed from halogen-free flame-retardant resin compositions.

配線材が、光ケーブルである場合の一実施形態について図1を参照しながら説明する。
図1は、光ケーブルの長尺方向に垂直な断面を示す。
図1に示す光ケーブル1は、光ファイバ心線10と、光ファイバ心線10の周囲(外周面)に本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成された被覆層(シース)20とを有する。
光ケーブル1は、上記構成を有していれば、その他の形態は特に限定されず、被覆層20の数、光ファイバ心線10の数、光ファイバ心線10の配置等は用途に応じて適宜設定することができる。被覆層が複層構造を有する場合、少なくとも1層の被覆層が本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物により形成されていればよい。この場合、他の層、例えば中間層は、光ケーブルに通常用いられる樹脂又はその組成物で形成することができる。
光ケーブル1は単心の光ファイバ心線10を有しており、この光ファイバ心線10は通常のものを特に制限されることなく用いることができ、光ファイバ素線そのものでもよく、光ファイバ素線の外周面に絶縁テープの巻回体又は被覆層を有するものでもよい。光ファイバ素線上に被覆層等を有する場合は、上記図1の構成において、被覆層が複層構造である場合に相当する。光ファイバ心線としては、通常のものを用いることができる。光ファイバ素線は石英ファイバ製の素線が好ましい。
光ケーブル1、光ファイバ芯線10の外径は、用途等に応じて、適宜に設定される。被覆層、特に本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成された被覆層20の厚さは、用途等に応じて適宜に設定されるが、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が有する優れた特性を発揮する点で0.2~5mmが好ましい。
An embodiment in which the wiring material is an optical cable will be described with reference to FIG. 1.
FIG. 1 shows a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the optical cable.
The optical cable 1 shown in FIG. 1 includes an optical fiber core 10 and a coating layer (sheath) 20 formed around the optical fiber core 10 (outer peripheral surface) using the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention. have
The optical cable 1 is not particularly limited in other forms as long as it has the above configuration, and the number of coating layers 20, the number of optical fiber cores 10, the arrangement of optical fiber cores 10, etc. may be determined as appropriate depending on the application. Can be set. When the coating layer has a multilayer structure, at least one coating layer may be formed of the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention. In this case, other layers, such as the intermediate layer, can be formed from a resin or a composition thereof commonly used for optical cables.
The optical cable 1 has a single optical fiber core 10, and the optical fiber core 10 can be a normal optical fiber without any particular restriction, and may be an optical fiber itself, or an optical fiber core 10. The wire may have a winding of insulating tape or a coating layer on the outer peripheral surface of the wire. When a coating layer or the like is provided on the optical fiber strand, this corresponds to the case where the coating layer has a multilayer structure in the configuration shown in FIG. 1 above. A normal optical fiber can be used as the optical fiber. The optical fiber wire is preferably a wire made of quartz fiber.
The outer diameters of the optical cable 1 and the optical fiber core wire 10 are appropriately set depending on the purpose and the like. The thickness of the coating layer, especially the coating layer 20 formed of the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention, is appropriately set depending on the application etc. The thickness is preferably 0.2 to 5 mm in terms of exhibiting the excellent properties possessed by.

光ケーブル1は、テンションメンバ(図1において図示しない。)を有していてもよい。テンションメンバは、光ケーブルに通常適用されるものを特に制限されることなく用いることができる。また、テンションメンバの配置数及び位置も、特に制限されず、適宜に設定され、例えば、光ファイバ心線の外周を覆うように配置されていてもよく、光ファイバ心線から離間して配置されていてもよい。また、光ケーブル1は、光ファイバ心線10に代えて複数の下記光ファイバ心線を束ねた光ファイバ心線束を有する多芯ケーブルとしてもよい。 The optical cable 1 may include a tension member (not shown in FIG. 1). As the tension member, any tension member that is normally applied to optical cables can be used without particular limitation. Further, the number and position of the tension members are not particularly limited, and may be set appropriately. For example, the tension members may be arranged so as to cover the outer periphery of the optical fiber, or may be arranged at a distance from the optical fiber. You can leave it there. Further, the optical cable 1 may be a multi-core cable having an optical fiber bundle in which a plurality of optical fibers described below are bundled instead of the optical fiber core 10.

図2は、本発明の配線材(光ケーブル)における別の一実施形態について、長尺方向に垂直な断面を示す図である。
この光ケーブル2は、図1に示されるように、光ファイバ心線束11と、光ファイバ心線束11の周囲(外周面)に巻回された不織布テープ12と、不織布テープ12の周囲(外周面)に本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成されたシース21と、光ファイバ心線束11に沿ってシース21内に埋設された2本のテンションメンバ13とを有している。
光ケーブル2は、上記構成を有していれば、その他の形態は特に限定されず、光ファイバ心線束11を構成する光ファイバ心線の数、不織布テープ12の有無、テンションメンバ13の数及び配置、シース21の層数等は用途に応じて適宜設定することができる。シース21が複層構造を有する場合、少なくとも1層のシース21が本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物により形成されていればよい。この場合、他の層、例えば中間層は、光ケーブルに通常用いられる樹脂又はその組成物で形成することができる。
光ケーブル2は、光ファイバ心線束11を有しており、この光ファイバ心線束11は通常のものを特に制限されることなく用いることができる。光ファイバ心線束11を構成する光ファイバ心線の数としては、通常2本以上とされるが、性能や用途に応じて適宜に設定され、高性能用途では、例えば、288本、864本、更には1728本とすることもできる。光ファイバ心線束11は複数の光ファイバ心線を束ねたものであればよく、撚線であっても引き揃え線であってもよく適宜に設定される。一方、光ファイバ心線束11を単心の光ファイバ心線とすることもできる。各光ファイバ心線は光ファイバ素線そのものでもよく、光ファイバ素線の外周面に絶縁テープの巻回体又は被覆層を有するものでもよい。光ファイバ素線としては、通常のものを用いることができ、例えば石英ファイバ製の素線が好ましい。
光ファイバ心線束11の周囲には不織布テープ12が巻回されて、光ファイバ心線束11を一括して被覆している。不織布テープ12に代えて絶縁テープ等の通常用いられる材料を適宜に用いることもできる。
不織布テープ12の周囲には単層のシース21が設けられており、その内部に中心角が約180°となる(光ファイバ心線束11を挟んで対面する)ように2本のテンションメンバ13が埋設されている。テンションメンバ13は、光ケーブルに通常適用されるもの、例えば金属、樹脂等で形成された線条体を特に制限されることなく用いることができる。
光ケーブル2、光ファイバ芯線束11、テンションメンバ13の各外径は、用途等に応じて、適宜に設定される。シース21、特に本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成されたシース21の厚さは、用途等に応じて適宜に設定されるが、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が有する優れた特性を発揮する点で0.2~5mmが好ましい。
FIG. 2 is a diagram showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of another embodiment of the wiring material (optical cable) of the present invention.
As shown in FIG. 1, the optical cable 2 includes an optical fiber bundle 11, a nonwoven tape 12 wound around the optical fiber bundle 11 (outer peripheral surface), and a nonwoven tape 12 wound around the nonwoven tape 12 (outer peripheral surface). It has a sheath 21 made of the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention, and two tension members 13 embedded in the sheath 21 along the optical fiber bundle 11.
The optical cable 2 is not particularly limited in other forms as long as it has the above configuration, including the number of optical fibers constituting the optical fiber bundle 11, the presence or absence of the nonwoven tape 12, and the number and arrangement of the tension members 13. , the number of layers of the sheath 21, etc. can be set as appropriate depending on the application. When the sheath 21 has a multilayer structure, at least one layer of the sheath 21 may be formed of the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention. In this case, other layers, such as the intermediate layer, can be formed from a resin or a composition thereof commonly used for optical cables.
The optical cable 2 has an optical fiber bundle 11, and a normal optical fiber bundle 11 can be used without any particular restriction. The number of optical fibers constituting the optical fiber bundle 11 is usually two or more, but it is set appropriately depending on the performance and application, and in high-performance applications, for example, 288, 864, Furthermore, the number can be set to 1728. The optical fiber bundle 11 may be a bundle of a plurality of optical fibers, and may be a twisted wire or a drawn wire, and may be set as appropriate. On the other hand, the optical fiber bundle 11 can also be a single optical fiber. Each optical fiber core may be an optical fiber itself, or may have an insulating tape winding or a coating layer on the outer peripheral surface of the optical fiber. As the optical fiber strand, a normal one can be used, and for example, a quartz fiber strand is preferable.
A nonwoven tape 12 is wound around the optical fiber bundle 11 to cover the optical fiber bundle 11 all at once. Instead of the nonwoven tape 12, a commonly used material such as an insulating tape may be used as appropriate.
A single-layer sheath 21 is provided around the non-woven fabric tape 12, and two tension members 13 are installed inside the sheath 21 so that the central angle is approximately 180° (facing each other across the optical fiber bundle 11). It is buried. As the tension member 13, any material normally applied to optical cables, such as a filament made of metal, resin, etc., can be used without particular limitation.
The outer diameters of the optical cable 2, the optical fiber core bundle 11, and the tension member 13 are appropriately set depending on the application and the like. The thickness of the sheath 21, especially the sheath 21 formed of the non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention, is set appropriately depending on the application. The thickness is preferably 0.2 to 5 mm in terms of exhibiting the excellent characteristics that it has.

<配線材の製造方法>
本発明の配線材は、適宜の方法により製造することができるが、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を導体の外周面上に配置し、適宜に架橋反応処理して、製造することが好ましい。
<Method for manufacturing wiring materials>
The wiring material of the present invention can be manufactured by an appropriate method, but it can be manufactured by disposing the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention on the outer peripheral surface of a conductor and subjecting it to an appropriate crosslinking reaction treatment. is preferred.

本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を導体又は光ファイバ心線及び光ファイバ心線束の外周面上に配置する方法は、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で導体を被覆できる方法であればよく、適宜の成形方法が適用される。例えば、成形方法としては、押出機を用いた押出成形、射出成形機を用いた射出成形、その他の成形機を用いた成形が挙げられる。本発明においては、高い成形性を利用して、押出成形又は射出成形が好ましく、導体とノンハロゲン系難燃性樹脂組成物とを共押出する押出成形が好ましい。
押出成形は、汎用の押出成形機を用いて、行うことができる。押出成形温度は、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の融点、押出速度(引取り速度)の諸条件に応じて適宜に設定される。本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が架橋性樹脂組成物である場合は、架橋反応の生起を抑えるため、架橋反応が生起する温度(例えば有機過酸化物の分解温度)未満の温度に設定される。このような押出成形温度としては、例えば、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の調製方法における混練温度と同じ温度に設定することが好ましい。その他の押出成形条件は適宜に設定される。
本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を導体の外周面上に配置する方法(ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の配置)は、押出機を用いて、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の調製方法(押出機内でのノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の調製)と連続して一連の工程として(一挙に)に行うこともできる。
The method of disposing the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention on the outer peripheral surface of the conductor, optical fiber core wire, and optical fiber core bundle may be any method that allows the conductor to be coated with the non-halogen flame retardant resin composition. Often, suitable molding methods are applied. For example, the molding method includes extrusion molding using an extruder, injection molding using an injection molding machine, and molding using other molding machines. In the present invention, extrusion molding or injection molding is preferred to take advantage of high moldability, and extrusion molding in which a conductor and a non-halogen flame-retardant resin composition are co-extruded is preferred.
Extrusion molding can be performed using a general-purpose extrusion molding machine. The extrusion temperature is appropriately set according to various conditions such as the melting point and extrusion speed (take-off speed) of the non-halogen flame-retardant resin composition. When the non-halogenated flame retardant resin composition of the present invention is a crosslinkable resin composition, in order to suppress the occurrence of crosslinking reaction, the temperature is lower than the temperature at which the crosslinking reaction occurs (for example, the decomposition temperature of organic peroxide). Set. Such extrusion temperature is preferably set to, for example, the same temperature as the kneading temperature in the method for preparing the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention. Other extrusion molding conditions are set appropriately.
A method for disposing the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention on the outer peripheral surface of a conductor (arranging the non-halogen flame retardant resin composition) is a method for disposing the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention on the outer peripheral surface of a conductor using an extruder. It can also be carried out as a series of steps (all at once) continuously with the composition preparation method (preparation of a non-halogen flame retardant resin composition in an extruder).

本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が架橋性樹脂組成物である場合、次いで、導体の外周面上に配置したノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を架橋反応処理する。この架橋反応処理は、架橋性組成物に適用した各架橋法に通常適用される方法、条件を特に制限されることなく適用できる。例えば、パーオキサイド架橋の場合は、加熱炉、加熱管等の加熱装置を用いて、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を外周面上に配置(押出成形、押出被覆)した導体をパーオキサイドが分解する温度以上の温度に加熱する方法が挙げられる。電子線架橋法の場合は、例えば1~30Mradの線量で電子線を照射する方法が挙げられる。シラン架橋法の場合は水と接触させる。 When the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention is a crosslinkable resin composition, the halogen-free flame-retardant resin composition placed on the outer peripheral surface of the conductor is then subjected to a crosslinking reaction treatment. For this crosslinking reaction treatment, methods and conditions commonly applied to each crosslinking method applied to a crosslinkable composition can be applied without particular limitation. For example, in the case of peroxide crosslinking, a conductor on which the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention is disposed on the outer peripheral surface (extrusion molding, extrusion coating) is permeated using a heating device such as a heating furnace or a heating tube. An example is a method of heating to a temperature higher than the temperature at which the oxide decomposes. In the case of an electron beam crosslinking method, for example, a method of irradiating an electron beam at a dose of 1 to 30 Mrad can be mentioned. In the case of silane crosslinking method, it is brought into contact with water.

このようにして、本発明のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を用いて、難燃性及び機械特性に優れた被覆層を備えた配線材を、成形機に過度な負荷をかけることなく高い生産性で製造することができる。 In this way, by using the non-halogenated flame-retardant resin composition of the present invention, wiring materials having a coating layer with excellent flame retardance and mechanical properties can be produced at high production rates without placing an excessive load on the molding machine. It can be manufactured by

以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
下記表1~表4において、各例の配合量に関する数値は特に断らない限り質量基準である。なお、空欄は該当する成分の配合量が0質量%又は0質量部であることを示す。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on Examples, but the present invention is not limited thereto.
In Tables 1 to 4 below, the numerical values regarding the blending amount in each example are based on mass unless otherwise specified. Note that a blank column indicates that the blending amount of the corresponding component is 0% by mass or 0 part by mass.

実施例及び比較例に用いた各化合物の詳細を以下に示す。
<ベース樹脂>
(エチレン酢酸ビニル共重合体)
V421:商品名、三井・ダウポリケミカル社製、MFR4、VA量28質量%
EV260:商品名、三井・ダウポリケミカル社製、MFR6、VA量28質量%
EV450:商品名、三井・ダウポリケミカル社製、MFR15、VA量25質量%
EV270:商品名、三井・ダウポリケミカル社製、MFR1、VA量28質量%
EV 45LX:商品名、三井・ダウポリケミカル社製、MFR2.5、VA量46質量%
V406:商品名、三井・ダウポリケミカル社製、MFR20、VA量20質量%
EV150:商品名、三井・ダウポリケミカル社製、MFR30、VA量33質量%
なお、MFRは測定温度190℃、荷重2.16kgの条件における測定値であり、単位はg/10minである。また、VA量はエチレン酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル含有量であり、単位は質量%である。
Details of each compound used in Examples and Comparative Examples are shown below.
<Base resin>
(Ethylene vinyl acetate copolymer)
V421: Product name, manufactured by Mitsui Dow Polychemicals, MFR4, VA amount 28% by mass
EV260: Product name, manufactured by Mitsui Dow Polychemicals, MFR6, VA amount 28% by mass
EV450: Product name, manufactured by Mitsui Dow Polychemicals, MFR15, VA amount 25% by mass
EV270: Product name, manufactured by Mitsui Dow Polychemicals, MFR1, VA amount 28% by mass
EV 45LX: Product name, manufactured by Mitsui Dow Polychemicals, MFR2.5, VA amount 46% by mass
V406: Product name, manufactured by Mitsui Dow Polychemicals, MFR20, VA amount 20% by mass
EV150: Product name, manufactured by Mitsui Dow Polychemicals, MFR30, VA amount 33% by mass
Note that MFR is a value measured under conditions of a measurement temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg, and the unit is g/10 min. Further, the VA amount is the vinyl acetate content in the ethylene vinyl acetate copolymer, and the unit is mass %.

(エチレン-アクリル酸エチル共重合体)
レクスパールA4200:商品名、日本ポリエチレン社製、MFR5、EA量20質量%
レクスパールA4250:商品名、日本ポリエチレン社製、MFR5、EA量25質量%
なお、MFRは測定温度190℃、荷重2.16kgの条件における測定値であり、単位はg/10minである。また、EA量はエチレン-アクリル酸エチル共重合体中のアクリル酸エチル含有量であり、単位は質量%である。
(Ethylene-ethyl acrylate copolymer)
Rexpar A4200: Product name, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., MFR5, EA amount 20% by mass
Rexpar A4250: Product name, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., MFR5, EA amount 25% by mass
Note that MFR is a value measured under conditions of a measurement temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg, and the unit is g/10 min. Further, the EA amount is the ethyl acrylate content in the ethylene-ethyl acrylate copolymer, and the unit is mass %.

(酸変性ポリオレフィン重合体)
L6100M:商品名、日本ポリエチレン社製、マレイン酸変性ポリエチレン
(αオレフィン重合体)
LLDPE:エボリューSP0540(商品名)、プライムポリマー社製、MFR3.8
LLDPE:エボリューSP2320(商品名)、プライムポリマー社製、MFR2
なお、MFRは測定温度190℃、荷重2.16kgの条件における測定値であり、単位はg/10minである。
(Acid-modified polyolefin polymer)
L6100M: Product name, manufactured by Japan Polyethylene Co., Ltd., maleic acid-modified polyethylene (α-olefin polymer)
LLDPE: Evolu SP0540 (product name), manufactured by Prime Polymer, MFR3.8
LLDPE: Evolu SP2320 (product name), manufactured by Prime Polymer, MFR2
Note that MFR is a value measured under conditions of a measurement temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg, and the unit is g/10 min.

<金属水和物>
水酸化アルミニウム:BF013S(商品名)、平均粒径1μm、表面処理剤:脂肪酸(ステアリン酸)、日本軽金属社製
水酸化アルミニウム:BF013(商品名)、平均粒径1μm、表面処理なし、日本軽金属社製、
<粘土鉱物及び4級アンモニウム塩>
BYK-MAX CT 4260:商品名、BYK社製、アンモニウム塩で処理されたケイ酸アルミニウム(上述の、粘土鉱物と4級アンモニウム塩との混合物又は複合体として用いた。)
<Metal hydrate>
Aluminum hydroxide: BF013S (trade name), average particle size 1 μm, surface treatment agent: fatty acid (stearic acid), Nippon Light Metal Co., Ltd. Aluminum hydroxide: BF013 (trade name), average particle size 1 μm, no surface treatment, Nippon Light Metal Made by company,
<Clay minerals and quaternary ammonium salts>
BYK-MAX CT 4260: Trade name, manufactured by BYK, aluminum silicate treated with ammonium salt (used as a mixture or composite of clay mineral and quaternary ammonium salt as described above).

<その他の添加剤>
(難燃助剤)
メラミンシアヌレート:MC6000(商品名)、平均粒径5μm、日産化学社製
硫化亜鉛:サハトリスHD-S(商品名)、Sactkeben社製
(分散剤)
BYK-MAX P4102:商品名、脂肪酸エステル、BYK社製
TEGOMER(登録商標) V-Si 4042:商品名、有機変性シロキサン、Evonik社製
(老化防止剤)
イルガノックス1010:商品名、ペンタエリスリトールテトラキス-(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、BASFジャパン社製
(滑剤)
ジニオプラストガム:商品名、シリコーンガム、旭化成ワッカーシリコーン社製
ステアリン酸さくら:商品名、日本油脂社製
(着色剤)
黒カラーバッチ:PE-M 90086(KE)40-2(AL)ブラック:商品名、大日精化工業社製
(焼成カオリン)
サテントンSP-33:商品名、BASF社製
トランクスリンク37:商品名、表面処理剤:ビニルシラン処理、BASF社製
<Other additives>
(Flame retardant aid)
Melamine cyanurate: MC6000 (trade name), average particle size 5 μm, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. Zinc sulfide: Sahatris HD-S (trade name), manufactured by Sactkeben (dispersant)
BYK-MAX P4102: Product name, fatty acid ester, TEGOMER (registered trademark) manufactured by BYK V-Si 4042: Product name, organically modified siloxane, manufactured by Evonik (anti-aging agent)
Irganox 1010: Trade name, pentaerythritol tetrakis-(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate), manufactured by BASF Japan (lubricant)
Zinioplast gum: Product name, silicone gum, manufactured by Asahi Kasei Wacker Silicone Co., Ltd. Sakura stearate: Product name, manufactured by NOF Corporation (coloring agent)
Black color batch: PE-M 90086 (KE) 40-2 (AL) Black: Product name, manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd. (calcined kaolin)
Satenton SP-33: Product name, manufactured by BASF Trunks Link 37: Product name, Surface treatment agent: Vinyl silane treatment, manufactured by BASF

[実施例1~23及び比較例1~12]
(ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の調製及び成形)
表1~表4に示す各成分を2Lインテンシブミキサー(日本ロール社製)に投入し、140~150℃で混練を開始し、ローター回転数40~45rpmで7分間混練した。引き続き、160~170℃で3分混練し、槽内温160~170℃で排出して、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物をそれぞれ調製した。
次いで、このノンハロゲン系難燃性樹脂組成物を、ロール加工機(8インチオープンロール、山鐵社製)を用いて厚さ2.8~3.4mmのシートに帯取りしてプレス成形モールド板に切り出し、プレスシート用シートとして、シート状試験片を得た。
また、上記ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の一部をペレット化した。
[Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 12]
(Preparation and molding of non-halogen flame retardant resin composition)
Each component shown in Tables 1 to 4 was put into a 2L intensive mixer (manufactured by Nippon Roll Co., Ltd.), kneading was started at 140 to 150°C, and kneaded for 7 minutes at a rotor rotation speed of 40 to 45 rpm. Subsequently, the mixture was kneaded at 160 to 170°C for 3 minutes and discharged at an internal temperature of 160 to 170°C to prepare non-halogen flame retardant resin compositions.
Next, this non-halogen flame-retardant resin composition was cut into a sheet with a thickness of 2.8 to 3.4 mm using a roll processing machine (8-inch open roll, manufactured by Santetsu Co., Ltd.), and a press-molded mold plate was formed. A sheet-like test piece was obtained as a sheet for a press sheet.
In addition, a portion of the non-halogen flame retardant resin composition was pelletized.

調製したノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で作製した各試験片について、下記試験をして、その結果を表1~表4に示した。 The following tests were conducted on each test piece made from the prepared non-halogen flame retardant resin composition, and the results are shown in Tables 1 to 4.

<成形性の評価>
(MFRの測定)
調製したノンハロゲン系難燃性樹脂組成物について、JIS K 7210-1に規定の方法に基づき、測定温度190℃、荷重10kgの条件でMFRを測定した。
測定されたMFR値を表1~表4に示す。MFR値が下記評価基準「〇」の範囲に含まれると、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物の流れ性が良く、良好な成形性を発現する(本試験の合格レベル)。一方、下記評価基準「×」の範囲に含まれると、ンハロゲン系難燃性樹脂組成物の流れ性が悪く、成形時の負荷が高くなり、成形性に劣る。

- 評価基準 -
〇:0.3g/10min以上
×:0.3g/10min以下
<Evaluation of moldability>
(Measurement of MFR)
The MFR of the prepared non-halogen flame retardant resin composition was measured based on the method specified in JIS K 7210-1 at a measurement temperature of 190° C. and a load of 10 kg.
The measured MFR values are shown in Tables 1 to 4. When the MFR value falls within the range of the following evaluation criteria "〇", the non-halogen flame retardant resin composition exhibits good flowability and good moldability (passing level of this test). On the other hand, if it falls within the range of the following evaluation criteria "x", the flowability of the halogen-based flame-retardant resin composition will be poor, the load during molding will be high, and the moldability will be poor.

- Evaluation criteria -
〇: 0.3g/10min or more ×: 0.3g/10min or less

(ラボプラストミル試験)
混練・押出成形評価試験装置:Labo Plastomill 10C100(製品名、東洋精機社製)に、調製したノンハロゲン系難燃性樹脂組成物250cc(充填量80%)を30秒以内に投入し、投入後30秒以内で、かつ予熱開始40秒後に、温度170℃、回転数40rpmの条件で、試験を開始した。
試験中において、最高値トルクと、4~6分経過時の定常トルクとを測定した結果を表1~表4に示す。評価は、加工実績のある標準材料と比較した混練負荷を、下記評価基準に当てはめて行い、「◎」及び「〇」が本試験の合格レベルであり、成形性に優れることを示す。

- 評価基準 -
最高値トルク
◎:トルク100N・m以下(充分に低く、溶融粘度も充分低い)
〇:トルク100N・mを超えて150N・m以下(定常トルクが実績ある材料と同等で加工性に問題ない)
×:トルク150N・mを超える(定常トルクが高く、押出成形困難)

定常トルク(4~6min)
◎:トルク80N・m以下(充分に低く、溶融粘度も充分低い)
〇:トルク80N・mを超えて95N・m以下(定常トルクが実績ある材料と同等で加工性に問題ない)
×:トルク95N・mを超える(定常トルクが高く、押出成形困難)
(Laboplastomil test)
Kneading/extrusion molding evaluation test device: 250 cc (filling amount: 80%) of the prepared non-halogen flame-retardant resin composition was charged into Labo Plastomill 10C100 (product name, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) within 30 seconds, and after 30 seconds Within seconds and 40 seconds after the start of preheating, the test was started at a temperature of 170° C. and a rotation speed of 40 rpm.
Tables 1 to 4 show the results of measuring the maximum torque and steady torque after 4 to 6 minutes during the test. The evaluation was performed by applying the kneading load compared to a standard material with a proven track record and applying it to the evaluation criteria below. ``◎'' and ``〇'' are the passing level of this test, indicating excellent formability.

- Evaluation criteria -
Maximum torque ◎: Torque 100N・m or less (sufficiently low, melt viscosity is also sufficiently low)
〇: Torque exceeding 100 N・m and below 150 N・m (Steady torque is equivalent to proven materials and there is no problem with workability)
×: Torque exceeds 150 N・m (steady torque is high, making extrusion molding difficult)

Steady torque (4-6min)
◎: Torque 80N・m or less (sufficiently low, melt viscosity is also sufficiently low)
〇: Torque exceeding 80 N・m and below 95 N・m (steady torque is equivalent to proven materials and there is no problem with workability)
×: Torque exceeds 95 N・m (steady torque is high, making extrusion molding difficult)

<機械特性試験>
(試験片の作製)
ダイス温度170℃に設定した押出機(シリンダー径25mm、L/D=22)を用いて、各実施例及び比較例で調製したノンハロゲン系難燃性樹脂組成物のペレットを、厚さ1mm、幅25mmのテープ状サンプルに押出成形した。このテープ状サンプルから、JIS K 6251(2010)に規定の「3号ダンベル試験片」を作製した。ただし、厚さは1mmとする。
(機械特性の測定)
作製した試験片を用いて、JIS K 6251に規定の方法に従って、下記条件で、引張試験を行い、引張強度及び破断伸びをそれぞれ測定した。その結果を表1~表4に示す。
引張強度が下記評価基準「◎」の範囲に含まれると、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が高い強度を発現するとして本試験の合格レベルとする。また破断伸びが下記評価基準「◎」の範囲に含まれるとノンハロゲン系難燃性樹脂組成物が優れた伸びを発現するとして本試験の合格レベルとする。

- 試験条件 -
標線間距離:20mm
引張速度:200mm/min
試験条件は、JIS K 6251に準拠する。

- 評価基準 -
(引張強度)
◎:5MPa以上(本試験の合格レベル)
×:5MPa未満(不合格)
(破断伸び)
◎:150%以上(本試験の合格レベル)
×:150%未満(不合格)
<Mechanical property test>
(Preparation of test piece)
Using an extruder (cylinder diameter 25 mm, L/D = 22) set at a die temperature of 170°C, pellets of the non-halogen flame-retardant resin compositions prepared in each example and comparative example were cut into 1 mm thick and wide pellets. A 25 mm tape sample was extruded. From this tape-shaped sample, a "No. 3 dumbbell test piece" specified in JIS K 6251 (2010) was prepared. However, the thickness shall be 1 mm.
(Measurement of mechanical properties)
Using the prepared test piece, a tensile test was conducted under the following conditions according to the method specified in JIS K 6251, and the tensile strength and elongation at break were measured. The results are shown in Tables 1 to 4.
If the tensile strength falls within the range of the following evaluation criteria "◎", the halogen-free flame retardant resin composition is deemed to exhibit high strength and is considered to be at a passing level in this test. Furthermore, if the elongation at break falls within the range of the following evaluation criteria "◎", the halogen-free flame retardant resin composition is considered to exhibit excellent elongation and is considered to be at a passing level in this test.

- Test condition -
Distance between gauge lines: 20mm
Tensile speed: 200mm/min
Test conditions are based on JIS K 6251.

- Evaluation criteria -
(Tensile strength)
◎: 5MPa or more (passing level of this test)
×: Less than 5 MPa (fail)
(Elongation at break)
◎: 150% or more (passing level for this exam)
×: Less than 150% (fail)

<難燃性>
(難燃性[A]:一条難燃性試験(IEC60332-1))
- 試験片の作製 -
ダイス温度170℃に設定した押出機(シリンダー径25mm、L/D=22)を用いて、各実施例及び比較例で調製したノンハロゲン系難燃性樹脂組成物のペレットを、外径0.8mmの銅製単芯導体の外周面に、厚さ2.1mmに押出被覆して、導体の外周面に被覆層を有する配線材試験片(外径5.0mm)を作製した。

- 燃焼性試験 -
垂直に配置した配線材試験片に、ブタンと空気の混合ガスを燃焼ガスとして、外炎長38mmに調整したバーナーを用いて、60秒接炎した後、炎を取り去った。炎を取り去った後から消炎するまでの時間(燃焼時間)を計測するとともに、被覆層の垂れ落ちの有無を確認した。
燃焼時間については、計測した値を表1~表4に示した。燃焼時間及び垂れ落ちの有無について、下記評価基準に当てはめて難燃性を評価した。燃焼時間は「◎」及び「〇」が本試験の合格レベルであり、垂れ落ちの有無は「〇」が本試験の合格レベルである。

- 評価基準 -
(燃焼時間)
◎:0~20秒以内
〇:20秒を超えて60秒以内
×:60秒を超える

(垂れ落ちの有無)
〇:垂れ落ちがない
×:垂れ落ちがある
<Flame retardancy>
(Flame retardancy [A]: Single line flame retardancy test (IEC60332-1))
- Preparation of test piece -
Using an extruder (cylinder diameter 25 mm, L/D = 22) set at a die temperature of 170°C, pellets of the non-halogen flame-retardant resin composition prepared in each example and comparative example were extruded into pellets with an outer diameter of 0.8 mm. A wiring material test piece (outer diameter 5.0 mm) having a coating layer on the outer circumferential surface of the conductor was prepared by extrusion coating the outer circumferential surface of a copper single-core conductor to a thickness of 2.1 mm.

- Flammability test -
A mixed gas of butane and air was used as a combustion gas and a flame was applied to a vertically arranged wiring material test piece for 60 seconds using a burner adjusted to an outer flame length of 38 mm, and then the flame was removed. The time from when the flame was removed until the flame was extinguished (burning time) was measured, and the presence or absence of dripping of the coating layer was checked.
Regarding the combustion time, the measured values are shown in Tables 1 to 4. The flame retardance was evaluated by applying the following evaluation criteria regarding the burning time and the presence or absence of dripping. Regarding the burning time, "◎" and "〇" are the passing level of this test, and regarding the presence or absence of dripping, "〇" is the passing level of this test.

- Evaluation criteria -
(burning time)
◎: Within 0 to 20 seconds ○: Over 20 seconds and within 60 seconds ×: Over 60 seconds

(Presence or absence of dripping)
〇: No dripping ×: There is dripping

(チャー強度[B]:チャー形成強度試験)
- 燃焼性試験 -
上記難燃性[A]の一条難燃性試験(IEC60332-1)試験後の配線材試験片について、形成されたチャーの接炎部中心に、外径1.2mmのマンドレルを、速度1mm/minで導体に対して垂直に深さ1mmまで進入させた。
下記装置を用いてマンドレルを進入するのに必要な荷重(負荷)を深さ1mmに到達するまで測定し、測定された荷重値のうち最大の荷重値をチャーの形成強度(最高値)とした。また、測定された荷重値の平均値を測定、算出し、得られた値をチャーの平均強度とした。得られた値を表1~表4に示す。形成強度(最高値)及び平均強度について、下記評価基準に当てはめて、難燃性を評価した。
本試験において、形成強度(最高値)及び平均強度がそれぞれ「◎」又は「〇」であると、燃焼中又は燃焼後にチャーが導体等から垂れ落ちにくく、高度な難燃性を発現する(本試験の合格レベル)。

- 評価基準 -
(形成強度(最高値))
◎:30gf以上(充分にチャー成形強度高く、垂れ落ちしない)
〇:10gf以上、30gf未満(チャー形成強度が若干低いが垂れ落ちを防止できる)
×:10gf未満(チャー形成が弱くわずかな振動で崩れる)

(平均強度)
◎:20gf以上(充分にチャー成形強度高く、垂れ落ちしない)
〇:5gf以上、20gf未満(チャー形成強度が若干低い垂れ落ちを防止できる)
×:5gf未満(チャー形成が弱くわずかな振動で崩れる)
(Char strength [B]: Char formation strength test)
- Flammability test -
Regarding the wiring material test piece after the above-mentioned flame retardancy [A] single-line flame retardancy test (IEC60332-1) test, a mandrel with an outer diameter of 1.2 mm was placed at the center of the flame contact area of the formed char at a speed of 1 mm/ It was made to penetrate perpendicularly to the conductor to a depth of 1 mm at min.
The load required to enter the mandrel was measured using the device below until reaching a depth of 1 mm, and the maximum load value among the measured load values was taken as the char formation strength (maximum value). . In addition, the average value of the measured load values was measured and calculated, and the obtained value was taken as the average strength of the char. The obtained values are shown in Tables 1 to 4. Flame retardancy was evaluated by applying the following evaluation criteria to the formed strength (maximum value) and average strength.
In this test, if the forming strength (maximum value) and average strength are ``◎'' or ``〇'', the char will be difficult to drip from the conductor during or after combustion, and a high degree of flame retardancy will be exhibited. exam passing level).

- Evaluation criteria -
(Formation strength (maximum value))
◎: 30 gf or more (sufficient char molding strength and no dripping)
〇: 10 gf or more, less than 30 gf (Char forming strength is slightly low, but dripping can be prevented)
×: Less than 10 gf (char formation is weak and collapses with slight vibration)

(average intensity)
◎: 20 gf or more (sufficient char molding strength and no dripping)
〇: 5 gf or more, less than 20 gf (char formation strength is slightly low and dripping can be prevented)
×: Less than 5 gf (char formation is weak and collapses with slight vibration)

(難燃性[C]:シート燃焼性試験)
- 試験片の作製 -
各実施例及び比較例で調製したノンハロゲン系難燃性樹脂組成物のペレットを、熱プレス成形機にて厚さ3mmのシートに成形した。成形シートを幅が6mm、厚さが3mm、長さが170mmの短冊状試験片をシートから切り出し試験片を得た。
- 難燃性試験 -
作製した試験片を垂直に配置して、試験片の最下端から、外炎長を20mmに調整したバーナーの炎を60秒接炎した(接炎時間以外はUL94燃焼試験に準じて行った)。なお、燃焼ガスはプロパンガスを用いた。
こうして、試験片を60秒という長時間にわたって接炎、燃焼させて、消炎するまでの時間に関わらず消炎(自消)するか否かとともに、燃焼状態を観察して、試験片から被覆層の垂れ落ちの有無及びその程度を確認した。その結果を下記評価基準に当てはめて、高度の難燃性を発現するか否かを、評価した。

- 評価基準 -
〇:垂れ落ちがなく、自消する
×:垂れ落ちが発生、又は消炎しない
(Flame retardancy [C]: sheet flammability test)
- Preparation of test piece -
Pellets of the non-halogen flame retardant resin compositions prepared in each of the Examples and Comparative Examples were molded into a 3 mm thick sheet using a hot press molding machine. A test piece was obtained by cutting out a rectangular test piece having a width of 6 mm, a thickness of 3 mm, and a length of 170 mm from the formed sheet.
- Flame retardancy test -
The prepared test piece was placed vertically, and a burner flame whose outer flame length was adjusted to 20 mm was applied for 60 seconds from the bottom end of the test piece (other than the flame contact time, the test was conducted according to the UL94 combustion test). . Note that propane gas was used as the combustion gas.
In this way, the test piece was brought into contact with the flame for a long period of 60 seconds and burned, and regardless of the time taken to extinguish the flame, it was observed whether the flame extinguished (self-extinguishing), and the combustion state was observed. The presence or absence of dripping and its extent were confirmed. The results were applied to the following evaluation criteria to evaluate whether a high degree of flame retardancy was exhibited.

- Evaluation criteria -
〇: No dripping and self-extinguishing ×: Dripping occurs or the flame does not go out

<低温性試験>
(試験片の作製)
ダイス温度170℃に設定した押出機(シリンダー径25mm、L/D=22)を用いて、各実施例及び比較例で調製したノンハロゲン系難燃性樹脂組成物のペレットを、厚さ2mm、幅25mmのテープ状サンプルに押出成形した。このテープ状サンプルから、JIS K 7216(1980)に規定の試験片を作製した。ただし、厚さは2mmとする。
(脆化試験)
JIS K 7216(1980)に準拠して、低温性試験を行った。具体的には、各試験片を各水準の試験温度雰囲気に3±0.1分間置いた後、撃ハンマによって試験片に規定の試験速度で1回の衝撃を加え、試験片の破壊の有無を調べた。
本低温性試験は、配線材の設置環境で大きく変わるが極低温での使用が要求されていないので一般の配線材に要求される特性を評価する試験であって、参考試験である。

- 評価基準 -
〇:試験片が50%破壊する破壊点(試験温度)が、-25℃以下(合格)
×:試験片が50%破壊する破壊点(試験温度)が、-25℃を超える(不合格)
<Low temperature test>
(Preparation of test piece)
Using an extruder (cylinder diameter 25 mm, L/D = 22) set at a die temperature of 170°C, pellets of the non-halogen flame-retardant resin compositions prepared in each example and comparative example were made into 2 mm thick and wide pellets. A 25 mm tape sample was extruded. A test piece specified in JIS K 7216 (1980) was prepared from this tape-shaped sample. However, the thickness shall be 2 mm.
(Embrittlement test)
A low temperature test was conducted in accordance with JIS K 7216 (1980). Specifically, after each test piece was placed in a test temperature atmosphere of each level for 3 ± 0.1 minutes, a single impact was applied to the test piece with a percussion hammer at a specified test speed to determine whether or not the test piece was broken. I looked into it.
This low-temperature property test varies greatly depending on the installation environment of the wiring material, but since use at extremely low temperatures is not required, this test evaluates the characteristics required of general wiring materials, and is a reference test.

- Evaluation criteria -
〇: Breaking point (test temperature) at which 50% of the test piece breaks is -25°C or lower (pass)
×: Breaking point (test temperature) at which 50% of the test piece breaks exceeds -25°C (fail)

Figure 2023150998000001
Figure 2023150998000001

Figure 2023150998000002
Figure 2023150998000002

Figure 2023150998000003
Figure 2023150998000003

Figure 2023150998000004
Figure 2023150998000004

表1~表4に示す結果から明らかなように、特定の組成を有するベース樹脂に対して、金属水和物100~250質量部、並びに粘土鉱物及び4級アンモニウム塩を2~30質量部の割合で含有しない比較例1~12のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、難燃性[A]又は[B]を満たさないものもあり、高い成形性、高度な難燃性及び優れた機械特性を鼎立できない。
これに対して、特定のVA量又はEA量を有し、特定のMFRを示すEVA又はEEA60~95質量%及び酸変性ポリオレフィン重合体5~40質量%を含有するベース樹脂と、金属水和物100~250質量部と、粘土鉱物及び4級アンモニウム塩を合計で2~30質量部とを含有し、かつ難燃性[A]及びチャー強度[B]を満足する実施例1~23のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物は、いずれも、高い成形性と優れた機械特性を示しながらも高度な難燃性を発現している。これらの試験結果から、実施例1~23のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した被覆層を備えた配線材は、高い生産性で製造できるうえ、優れた機械特性を示しながらも高度な難燃性を発現することが分かる。
As is clear from the results shown in Tables 1 to 4, 100 to 250 parts by mass of metal hydrate and 2 to 30 parts by mass of clay mineral and quaternary ammonium salt were added to the base resin having a specific composition. Some of the non-halogen-based flame-retardant resin compositions of Comparative Examples 1 to 12 that do not contain the same proportions do not satisfy flame retardancy [A] or [B], and have high moldability, high flame retardancy, and excellent mechanical properties. Unable to discuss characteristics.
In contrast, a base resin containing 60 to 95% by mass of EVA or EEA having a specific amount of VA or EA and a specific MFR and 5 to 40% by mass of an acid-modified polyolefin polymer, and a metal hydrate. 100 to 250 parts by mass, and a total of 2 to 30 parts by mass of clay mineral and quaternary ammonium salt, and the non-halogen of Examples 1 to 23 satisfying flame retardancy [A] and char strength [B] All flame-retardant resin compositions exhibit high degree of flame retardancy while exhibiting high moldability and excellent mechanical properties. From these test results, wiring materials with coating layers formed from the non-halogenated flame-retardant resin compositions of Examples 1 to 23 can be manufactured with high productivity, and have excellent mechanical properties while exhibiting advanced It can be seen that it exhibits flame retardancy.

1、2 光ケーブル
10 光ファイバ心線
11 光ファイバ心線束
12 不織布テープ
13 テンションメンバ
20 被覆層
21 シース
1, 2 Optical cable 10 Optical fiber core 11 Optical fiber core bundle 12 Nonwoven fabric tape 13 Tension member 20 Covering layer 21 Sheath

Claims (8)

酢酸ビニル含有量又は(メタ)アクリル酸アルキル含有量が15~60質量%であって、メルトフローレート(測定温度190℃、荷重2.16kg)が2~15g/10minである、エチレン酢酸ビニル共重合体又はエチレン-(メタ)アクリル酸アルキル共重合体を60~95質量%、酸変性ポリオレフィン重合体を5~40質量%含有するベース樹脂100質量部に対して、金属水和物を100~250質量部と、粘土鉱物及び4級アンモニウム塩を合計量で2~30質量部とを含有し、下記[A]及び[B]を満たすノンハロゲン系難燃性樹脂組成物。

[A]外径0.8mmの銅製単芯導体の外周面に前記ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成した層厚2.1mmの被覆層を有する外径5mmの配線材を作製し、この配線材を用いたIEC60332-1に規定の一条燃焼試験において、燃焼中の垂れ落ちがなく60秒以内に自消すること
[B]前記一条燃焼試験で形成されたチャーの接炎部中心に、外径1.2mmのマンドレルを速度1mm/minで深さ1mmまで進入させたときのチャー形成強度が10gf以上で、かつ平均強度が5gf以上であること
Ethylene vinyl acetate copolymer with a vinyl acetate content or an alkyl (meth)acrylate content of 15 to 60% by mass and a melt flow rate (measurement temperature of 190°C, load of 2.16 kg) of 2 to 15 g/10 min. 100 to 100 parts by mass of a base resin containing 60 to 95% by mass of a polymer or ethylene-alkyl (meth)acrylate copolymer and 5 to 40% by mass of an acid-modified polyolefin polymer, 250 parts by mass, and a total of 2 to 30 parts by mass of clay minerals and quaternary ammonium salts, and satisfies [A] and [B] below.

[A] A wiring material having an outer diameter of 5 mm and having a coating layer with a thickness of 2.1 mm formed from the above-mentioned non-halogen flame-retardant resin composition on the outer peripheral surface of a copper single-core conductor with an outer diameter of 0.8 mm was prepared. In a single line combustion test specified in IEC60332-1 using wiring materials, there should be no dripping during combustion and self-extinguishing within 60 seconds [B] At the center of the flame contact part of the char formed in the single line combustion test, When a mandrel with an outer diameter of 1.2 mm is advanced to a depth of 1 mm at a speed of 1 mm/min, the char formation strength is 10 gf or more, and the average strength is 5 gf or more.
メルトフローレート(測定温度190℃、荷重10kg)が0.3~2.5g/10min以下である、請求項1に記載のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物。 The non-halogen flame-retardant resin composition according to claim 1, which has a melt flow rate (measured temperature: 190° C., load: 10 kg) of 0.3 to 2.5 g/10 min or less. 前記ベース樹脂がαポリオレフィン重合体を5~20質量%含有する、請求項1又は2に記載のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物。 The non-halogen flame-retardant resin composition according to claim 1 or 2, wherein the base resin contains 5 to 20% by mass of an α-polyolefin polymer. 前記αオレフィン重合体がポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも1種を含む、請求項3に記載のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物。 The non-halogen flame retardant resin composition according to claim 3, wherein the α-olefin polymer contains at least one of polyethylene and polypropylene. 前記酸変性ポリオレフィン重合体が、無水マレイン酸変性ポリエチレン、アクリル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及びアクリル酸変性ポリプロピレンの少なくとも1種を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物。 The non-halogen according to any one of claims 1 to 4, wherein the acid-modified polyolefin polymer contains at least one of maleic anhydride-modified polyethylene, acrylic acid-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, and acrylic acid-modified polypropylene. flame-retardant resin composition. 導体の外周面上に被覆層を有する配線材であって、
前記被覆層が請求項1~5のいずれか1項に記載のノンハロゲン系難燃性樹脂組成物で形成されている、配線材。
A wiring material having a coating layer on the outer peripheral surface of a conductor,
A wiring material, wherein the coating layer is formed of the halogen-free flame-retardant resin composition according to any one of claims 1 to 5.
前記配線材が絶縁電線又は電力ケーブルである、請求項6に記載の配線材。 The wiring material according to claim 6, wherein the wiring material is an insulated wire or a power cable. 前記配線材が光ケーブルである、請求項6又は7に記載の配線材。 The wiring material according to claim 6 or 7, wherein the wiring material is an optical cable.
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