JP5146718B2 - Non-halogen flame retardant wire and non-halogen flame retardant cable - Google Patents

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Description

本発明は、ノンハロゲン難燃電線及びノンハロゲン難燃ケーブルに関し、特に、耐油性・難燃性に優れたノンハロゲン難燃電線及びノンハロゲン難燃ケーブルに関するものである。   The present invention relates to a halogen-free flame retardant wire and a halogen-free flame retardant cable, and particularly to a halogen-free flame retardant wire and a halogen-free flame retardant cable excellent in oil resistance and flame resistance.

電線やケーブルには難燃性、耐油性が必要とされる。そのため、これらに被覆される絶縁体には架橋クロロプレンゴムが用いられていた。架橋クロロプレンゴムは、その組成中に極性の高い塩素を含有しており、耐油性、特に鉱物油性に優れているためである。また、架橋クロロプレンゴムは、燃焼時には塩素を放出して絶縁体の燃焼を抑制することから、難燃性にも優れているためである。それ故、架橋クロロプレンゴムは耐油性・難燃性ゴムとして使用されていた。   Electric wires and cables are required to have flame resistance and oil resistance. For this reason, a crosslinked chloroprene rubber has been used for the insulator covered by these. This is because the crosslinked chloroprene rubber contains highly polar chlorine in its composition and is excellent in oil resistance, particularly mineral oil resistance. In addition, the crosslinked chloroprene rubber is excellent in flame retardancy because it releases chlorine during combustion and suppresses combustion of the insulator. Therefore, the crosslinked chloroprene rubber has been used as an oil resistant and flame retardant rubber.

近年の環境に対する関心の高まりから、燃焼時に有害なハロゲンガスを大気中に放出しないノンハロゲンからなる絶縁体を被覆した電線やケーブルが要請されている。しかし、架橋クロロプレンゴムは架橋されており、さらには塩素を含有していることから、ノンハロゲン材料及びリサイクル材料として使用することはできなかった。   In recent years, with increasing interest in the environment, there has been a demand for electric wires and cables coated with an insulator made of non-halogen that does not release harmful halogen gas into the atmosphere during combustion. However, since the crosslinked chloroprene rubber is crosslinked and further contains chlorine, it cannot be used as a non-halogen material or a recycled material.

そこで、ノンハロゲン及びリサイクル性を持たせるために、電線やケーブルに被覆される絶縁体に、ノンハロゲン系の熱可塑性エラストマーからなる絶縁体が用いられはじめている。ノンハロゲン系の熱可塑性エラストマーは、架橋クロロプレンゴムとは異なり、架橋工程を必要とせずに高温使用に耐えうる点で優れ、また、架橋工程を必要としないため、安価でリサイクル性が高い電線やケーブルを供給できるからである。   Therefore, in order to provide non-halogen and recyclability, an insulator made of a non-halogen thermoplastic elastomer has begun to be used as an insulator to be covered with an electric wire or cable. Non-halogen thermoplastic elastomers differ from crosslinked chloroprene rubber in that they can withstand high-temperature use without the need for a crosslinking process, and because they do not require a crosslinking process, they are inexpensive and highly recyclable. It is because it can supply.

なお、関連する従来技術には、リアクターブレンド型を用いたオレフィン系組成物を、可撓性に優れたものとしたものがある(例えば、特許文献1)。また、可撓性、耐傷つき性、引張伸び特性のバランスに優れた電線の絶縁体に適用したものがある(例えば、特許文献2)。また、熱可塑性オレフィン系組成物を、耐熱性、引張強度に優れた電線の絶縁体に適用したものがある(例えば、特許文献3)。   In addition, in the related art, there is one in which an olefin-based composition using a reactor blend type is excellent in flexibility (for example, Patent Document 1). In addition, there is one that is applied to an electric wire insulator excellent in the balance of flexibility, scratch resistance, and tensile elongation characteristics (for example, Patent Document 2). Moreover, there exists what applied the thermoplastic olefin type composition to the insulator of the electric wire excellent in heat resistance and tensile strength (for example, patent document 3).

特開平6−25367号公報JP-A-6-25367 特開2006−241225号公報JP 2006-241225 A 特開2006−505685号公報JP 2006-505665 A

しかしながら、従来のノンハロゲン系の熱可塑性エラストマーでは、非架橋による耐油性の低下、ノンハロゲン化による難燃性の低下による影響が大きく、耐油性と難燃性を両立するのは困難であった。このため、耐油性・難燃性の点で優れた熱可塑性エラストマーを得るために、耐油性に優れたポリマーとのブレンドや、難燃剤との併用が行われているが、耐油性・難燃性を十分に満足するノンハロゲン系熱可塑性エラストマーは未だ得られていない。   However, conventional non-halogen thermoplastic elastomers are greatly affected by a decrease in oil resistance due to non-crosslinking and a decrease in flame resistance due to non-halogenation, and it has been difficult to achieve both oil resistance and flame resistance. For this reason, in order to obtain a thermoplastic elastomer excellent in oil resistance and flame retardancy, blending with a polymer excellent in oil resistance and combined use with a flame retardant are performed. A halogen-free thermoplastic elastomer that sufficiently satisfies the properties has not yet been obtained.

本発明の目的は、優れた耐油性・難燃性を有するノンハロゲン難燃電線及びノンハロゲン難燃ケーブルを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a halogen-free flame retardant electric wire and a halogen-free flame retardant cable having excellent oil resistance and flame resistance.

本発明の第一の態様は、金属導体の外周に絶縁体が被覆されたノンハロゲン難燃電線において、前記絶縁体が、モノマー単位で結晶性ポリプロピレンを51〜85モル%含むリアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂50質量部を超え100質量部未満とポリオレフィンとのブレンド物100質量部に対し、金属水酸化物を40〜300質量部含むことを特徴とする。 A first aspect of the present invention is a non-halogen flame retardant electric wire in which an outer periphery of a metal conductor is coated with an insulator, wherein the insulator includes 51 to 85 mol% of crystalline polypropylene in monomer units. It is characterized by containing 40 to 300 parts by mass of a metal hydroxide with respect to 100 parts by mass of a blend of a polyolefin resin and more than 50 parts by mass and less than 100 parts by mass .

本発明の第二の態様は、第一の態様に記載の発明において、前記ブレンド物が、前記リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂60〜95質量部に対し、前記ポリオレフィンを5〜40質量部含むことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, the blend includes 5 to 40 parts by mass of the polyolefin with respect to 60 to 95 parts by mass of the reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin. It is characterized by that.

本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載の発明において、前記ポリオレフィンが、結晶性樹脂又は極性ゴムのうち少なくとも1種以上を含むことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, the polyolefin contains at least one of a crystalline resin and a polar rubber.

本発明の第四の態様は、金属導体の外周に絶縁体が被覆されたノンハロゲン難燃ケーブルにおいて、前記絶縁体が、モノマー単位で結晶性ポリプロピレンを51〜85モル%含むリアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂50質量部を超え100質量部未満とポリオレフィンとのブレンド物100質量部に対し、金属水酸化物を40〜300質量部含むことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a non-halogen flame retardant cable in which an insulator is coated on the outer periphery of a metal conductor, wherein the insulator includes 51 to 85 mol% of crystalline polypropylene in monomer units. It is characterized by containing 40 to 300 parts by mass of a metal hydroxide with respect to 100 parts by mass of a blend of a polyolefin resin and more than 50 parts by mass and less than 100 parts by mass .

本発明の第五の態様は、第四の態様に記載の発明において、前記ブレンド物が、前記リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂60〜95質量部に対し、前記ポリオレフィンを5〜40質量部含むことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention described in the fourth aspect, the blend includes 5 to 40 parts by mass of the polyolefin with respect to 60 to 95 parts by mass of the reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin. It is characterized by that.

本発明の第六の態様は、第四又は第五の態様に記載の発明において、前記ポリオレフィンが、結晶性樹脂又は極性ゴムのうち少なくとも1種以上を含むことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth or fifth aspect, the polyolefin contains at least one of a crystalline resin and a polar rubber.

本発明によれば、ノンハロゲンであり且つ優れた耐油性、難燃性を有するノンハロゲン難燃電線及びノンハロゲン難燃ケーブルが得られる。   According to the present invention, a non-halogen flame-retardant electric wire and a non-halogen flame-retardant cable that are non-halogen and have excellent oil resistance and flame resistance can be obtained.

発明者らは、耐油性と難燃性を両立したノンハロゲン難燃電線及びノンハロゲン難燃ケーブルを得るためには、金属導体に絶縁体として被覆される熱可塑性エラストマーが耐油性と可撓性に優れていることが必要であると考えた。種々の検討を行った結果、リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂をベースにすることで、所望の熱可塑性エラストマーを得ることができることが判明した。そして、リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂は、耐熱性、耐油性において優れた結晶性ポリオレフィンであるプロピレンの含有量を一定範囲内に規定し、これに所定の組成配分でポリオレフィンと金属水素化物を添加することにより、優れた耐油性及び難燃性を有するノンハロゲンの難燃電線及び難燃ケーブルを得ることができることを見出した。
この知見を基に、以下、本発明を実施するための最良の形態を説明するが、この実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能である。
In order to obtain a non-halogen flame retardant electric wire and a non-halogen flame retardant cable that achieve both oil resistance and flame retardancy, the inventors have a thermoplastic elastomer coated on a metal conductor as an insulator with excellent oil resistance and flexibility. I thought it was necessary. As a result of various studies, it has been found that a desired thermoplastic elastomer can be obtained by using a reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin as a base. The reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin regulates the content of propylene, which is a crystalline polyolefin excellent in heat resistance and oil resistance, within a certain range, and the polyolefin and metal hydride are distributed in a predetermined composition distribution. It has been found that a halogen-free flame retardant electric wire and flame retardant cable having excellent oil resistance and flame retardancy can be obtained by addition.
Based on this knowledge, the best mode for carrying out the present invention will be described below. However, this embodiment is shown as an example, and various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. It is.

図1に、ノンハロゲン難燃電線及びノンハロゲン難燃ケーブルの一実施形態の断面構造を示す。
ノンハロゲン難燃電線・ケーブルは、図1に示すように、断面が丸形状で長尺な金属導体1の外周を、絶縁体の絶縁層2で被覆したものである。なお、ノンハロゲン難燃電線及びノンハロゲン難燃ケーブルの断面形状は丸形状に限らず、板状の銅板よりスリット加工したり、丸線を圧延したりして得た平角状の金属導体に絶縁層を被覆したものでもよい。
また、難燃電線・ケーブルは、金属導体に絶縁体が被覆されていればよく、他の実施形態としては、金属導体1の外周を絶縁層2で被覆し、更にその外周をシース層3で被覆した構造のもの、或いは、図3に示すように、金属導体1を絶縁層2で被覆したものを複数本撚り合わせ、それらの外周をシース層3で被覆した構造のものなどが挙げられる。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of an embodiment of a halogen-free flame retardant wire and a halogen-free flame retardant cable.
As shown in FIG. 1, the non-halogen flame retardant electric wire / cable is one in which the outer periphery of a long metal conductor 1 having a round cross section is covered with an insulating layer 2 of an insulator. The cross-sectional shape of the non-halogen flame retardant wire and the non-halogen flame retardant cable is not limited to a round shape, and an insulating layer is provided on a rectangular metal conductor obtained by slitting from a plate-like copper plate or rolling a round wire. It may be coated.
In addition, the flame retardant electric wire / cable is only required to have a metal conductor covered with an insulator. In another embodiment, the outer periphery of the metal conductor 1 is covered with an insulating layer 2 and the outer periphery thereof is covered with a sheath layer 3. As shown in FIG. 3, a structure having a covering structure, or a structure in which a plurality of metal conductors 1 covered with an insulating layer 2 are twisted together and the outer periphery thereof is covered with a sheath layer 3 is exemplified.

金属導体1の金属には、例えば銅が挙げられる。金属導体1は、例えば、銅線を単線で用いても複数からなる撚り線や編み線として用いても良く、銅線に溶融メッキや電解による錫メッキが施されていても良い。   An example of the metal of the metal conductor 1 is copper. As the metal conductor 1, for example, a copper wire may be used as a single wire, or may be used as a plurality of stranded wires or knitted wires, and the copper wire may be subjected to hot dipping or tin plating by electrolysis.

シース層3の材料には、例えば、リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。   Examples of the material of the sheath layer 3 include a reactor blend type polyolefin-based thermoplastic elastomer.

絶縁層2の絶縁体材料には、モノマー単位で結晶性ポリプロピレンを51〜85モル%含むリアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂50質量部を超え100質量部未満とポリオレフィンとのブレンド物100質量部に対し、金属水酸化物を40〜300質量部含むものが用いられる。上記リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂には、結晶性ポリプロピレン以外に、例えば主にα−オレフィン系重合体が含まれる。 The insulating material of the insulating layer 2 includes a reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin containing 51 to 85 mol% of crystalline polypropylene in monomer units, and a blend of polyolefin with more than 50 parts by weight and less than 100 parts by weight . On the other hand, the thing containing 40-300 mass parts of metal hydroxides is used. The reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin contains, for example, mainly an α-olefin polymer in addition to the crystalline polypropylene.

上記リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂は、多段重合法によって製造される物である。この重合法では、各段階の重合で生成される樹脂成分が重合時のリアクタ中でブレンドされることになる。そのため、ニーダ、バンバリミキサーなどの密閉型混練機やロールによる単純ブレンドの方法に比べて、例えば結晶性ポリオレフィン中に非晶性ポリオレフィンを細かく分散させることができる。
特に、結晶性ポリプロピレンの構成比をモノマー単位で51〜85モル%の範囲内にすることにより、得られるリアクターブレンド型の熱可塑性エラストマーは、分散相となる成分が径1μm以下程度に微細に分散され、明確な海島構造を持たずに相互貫入網目構造を持つことができる。これによって性状の異なるポリオレフィンのそれぞれの長所を両立でき、耐油性及び可撓性に優れたベース材料を得ることができる。
The reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin is a product produced by a multistage polymerization method. In this polymerization method, the resin component produced by the polymerization at each stage is blended in a reactor at the time of polymerization. Therefore, amorphous polyolefin can be finely dispersed in, for example, crystalline polyolefin as compared with a simple blending method using a closed kneader such as a kneader or a Banbury mixer or a roll.
In particular, by setting the composition ratio of crystalline polypropylene within the range of 51 to 85 mol% in monomer units, the resulting reactor blend type thermoplastic elastomer is finely dispersed so that the component that becomes the dispersed phase is about 1 μm or less in diameter. And can have an interpenetrating network structure without a clear sea-island structure. Accordingly, the advantages of polyolefins having different properties can be achieved, and a base material excellent in oil resistance and flexibility can be obtained.

上記熱可塑性エラストマーの結晶性ポリプロピレンの構成比をモノマー単位で51〜85モル%に規定したのは、85モル%を超えると、可撓性の指標となる曲げ弾性率が20MPaを超えてしまい、上記絶縁層2を有する難燃電線・ケーブルは、軟質PVC並の可撓性が得られないからである。また、51モル%未満では、耐油性を満足できなくからなる。   The composition ratio of the crystalline polypropylene of the thermoplastic elastomer is defined as 51 to 85 mol% in monomer units, and if it exceeds 85 mol%, the flexural modulus serving as an index of flexibility exceeds 20 MPa, This is because the flame-retardant electric wire / cable having the insulating layer 2 cannot provide the same flexibility as soft PVC. If it is less than 51 mol%, the oil resistance cannot be satisfied.

また、リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂50質量部を超え100質量部未満とポリオレフィン0質量部を超え50質量部以下のブレンド物100質量部とする必要がある。この範囲にないと、ノンハロゲン難燃電線は、耐油性を満足できない。 Moreover, there needs to be a reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin 50 parts by weight than less than 100 parts by weight of a polyolefin 0 parts by mass than 50 parts by mass or less of the blend 100 parts by weight. If it is not in this range, the non-halogen flame retardant electric wire cannot satisfy the oil resistance.

更に、リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂にポリオレフィンをブレンドすることで、難燃性、耐油性を向上することができる。ブレンド比率は、リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂60〜95質量部に対して、ポリオレフィン5〜40質量部が好ましい。
ポリオレフィンに結晶性樹脂を選択するときは硬くなり、電線・ケーブルとしたときに可撓性が損なわれるため、リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂60〜90質量部に対してポリオレフィン10〜40質量部でブレンドするのが好ましい。
また、ポリオレフィンに極性ゴムを選択するときは、リアクターブレンド型ポリオレフィン系熟可塑性樹脂50〜90質量部に対してポリオレフィン10〜50質量部であることがより好ましい。
Furthermore, flame retardance and oil resistance can be improved by blending polyolefin with a reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin. The blend ratio is preferably 5 to 40 parts by mass of polyolefin with respect to 60 to 95 parts by mass of the reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin.
Become hard when selecting a polyolefin crystalline resins, since the flexibility is impaired when the wire cable, polyolefin 10 to 40 parts by weight with respect to 60 to 90 parts by weight reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin Are preferably blended together.
Moreover, when selecting polar rubber for polyolefin, it is more preferable that it is 10-50 mass parts of polyolefin with respect to 50-90 mass parts of reactor blend type | mold polyolefin-type mature plastic resins.

これらリアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂とポリオレフィンのブレンド物100質量部に、金属水酸化物からなる難燃剤を40〜300質量部させることで、電線・ケーブルとしたときの難燃性を付与することができる。40質量部未満では難熱性が低く、300質量部を超えると可撓性及び機械的強度が低下する。金属水酸化物からなる難燃剤の含有量は、50〜200質量部がより好ましい。
更に、難燃剤として用いる金属水酸化物は、表面にシラン処理を施すことで、樹脂中に分散するときの凝集防止を図れると共に、樹脂との密着性が増し強度の改善を行うことができる。
By making 40 to 300 parts by mass of a metal hydroxide flame retardant into 100 parts by mass of a blend of the reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin and polyolefin, the flame retardancy when an electric wire / cable is obtained is imparted. be able to. The low flame heat less than 40 parts by mass, flexibility and mechanical strength is lowered it exceeds 300 parts by mass. As for content of the flame retardant which consists of metal hydroxides, 50-200 mass parts is more preferable.
Furthermore, the metal hydroxide used as a flame retardant can prevent aggregation when dispersed in the resin by performing silane treatment on the surface, and can improve the adhesion by increasing the adhesion with the resin.

リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂にブレンドするポリオレフィンとしては、結晶性樹脂、または極性ゴムの中から少なくとも1種以上を選択することで耐油性の更なる向上が図れる。ここで結晶性樹脂は、例えばポリエチレン、ポリプロピレンを挙げることができるが、ポリオレフィンで融点をもつ材料であれば特に限定するものではない。同様に極性ゴムは、例えばアクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴムを挙げることができるが、分子中に極性基を含み耐油性に優れるものであれば、特にこれらに限定するものではない。
またポリオレフィンを極性ゴムから選択する際には、リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂とポリオレフィンとの粘度差が大きく、単純ブレンドでは分散が悪くなり、所望の特性を得がたいので、ニーダ、バンバリミキサなどの密閉型混線機を用いてゴムを架橋分散させたものが特性上好ましい。
また、上記樹脂組成物には、必要に応じて酸化防止剤、着色剤、充填剤、滑剤等を適宜加えても良い。
As the polyolefin blended with the reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin, the oil resistance can be further improved by selecting at least one of a crystalline resin and a polar rubber. Here, examples of the crystalline resin include polyethylene and polypropylene. However, the crystalline resin is not particularly limited as long as it is a polyolefin and has a melting point. Similarly, examples of the polar rubber include acrylonitrile butadiene rubber and urethane rubber. However, the polar rubber is not particularly limited as long as it has a polar group in the molecule and is excellent in oil resistance.
When polyolefin is selected from polar rubbers, the difference in viscosity between the reactor blend type polyolefin thermoplastic resin and polyolefin is large. Dispersion is poor with simple blends, making it difficult to obtain the desired properties. From the standpoint of properties, a rubber-crosslinked dispersion using a type cross-linking machine is preferred.
Moreover, you may add antioxidant, a coloring agent, a filler, a lubricant, etc. to the said resin composition suitably as needed.

上記実施形態の難燃電線・難燃ケーブルの製造は、例えば、通常の押出成形ラインを用い、樹脂組成物を溶融混練し、単数又は複数からなる金属導体に上記樹脂組成物を押し出して作製できる。溶融混練には、例えばバッチ式混練機や二軸スクリュー押出機などが用いられる。また、押出成形ラインには、例えば二軸押出機が用いられる。この二軸押出機によって、溶融混練した樹脂組成物を押し出し、この樹脂組成物で金属導体を被覆して被覆層を形成する。   The flame-retardant electric wire and flame-retardant cable of the above embodiment can be produced by, for example, using a normal extrusion molding line, melt-kneading the resin composition, and extruding the resin composition onto a single or plural metal conductors. . For melt kneading, for example, a batch kneader or a twin screw extruder is used. Moreover, for example, a twin screw extruder is used for the extrusion line. With this twin-screw extruder, the melt-kneaded resin composition is extruded, and the metal conductor is coated with this resin composition to form a coating layer.

上記ノンハロゲン難燃電線及び難燃ケーブルは、例えば航空灯火用電線及びケーブルに好適である。   The non-halogen flame retardant electric wire and the flame retardant cable are suitable for, for example, an aviation lighting electric wire and cable.

以下に、実施例を説明する。
図4には、実施例における絶縁体(樹脂組成物)の組成と各種特性の評価試験の結果を示し、図5には、比較例における絶縁体(樹脂組成物)の組成と各種特性の評価試験の結果を示す。
評価試験に用いた試料は、図4に示す実施例の組成の樹脂組成物、及び図5に示す比較例の組成の樹脂組成物を、厚さ2mmのシート状に押出成形して作製した。これら試料に対して、初期の引張強さ及び引張伸び試験、耐熱性試験、耐油性試験を行った。
また、難燃性、配線性の評価試験に用いた難燃電線は、図1に示す構造であって、7本撚りの銅線で導体外径3.6mmとした金属導体1に、図4及び図5に示す樹脂組成物を押出成形により被覆して外径を12mmの被覆層2を形成した。この難燃電線を用いて配線性試験を行った。
Examples will be described below.
FIG. 4 shows the results of an evaluation test of the composition of the insulator (resin composition) in the example and various characteristics, and FIG. 5 shows the composition of the insulator (resin composition) in the comparative example and the evaluation of various characteristics. The result of a test is shown.
The sample used for the evaluation test was prepared by extruding a resin composition having the composition of the example shown in FIG. 4 and a resin composition having the composition of the comparative example shown in FIG. 5 into a sheet shape having a thickness of 2 mm. These samples were subjected to initial tensile strength and tensile elongation tests, heat resistance tests, and oil resistance tests.
Moreover, the flame-retardant electric wire used for the evaluation test of flame retardancy and wiring property is the structure shown in FIG. 1, and the metal conductor 1 having a conductor outer diameter of 3.6 mm with seven twisted copper wires is used in FIG. And the resin composition shown in FIG. 5 was coat | covered by extrusion molding, and the coating layer 2 whose outer diameter is 12 mm was formed. A wiring test was performed using this flame-retardant electric wire.

図4及び図5の組成物における略号及びその内容は次の通りである。
TPO:ポリオレフィン系熱可塑性樹脂
リアクター型TPO−A(密度:0.87g/cm3、MI:7g/10min、結晶性ポリプロピレン単位:51モル%)
リアクター型TPO−B(密度:0.87g/cm3、MI:7g/10min、結晶性ポリプロピレン単位:63モル%)
リアクター型TPO−C(密度:0.89g/cm3、MI:7g/10min、結晶性ポリプロピレン単位:45モル%)
リアクター型TPO−D(密度:0.89g/cm3、MI:7g/10min、結晶性ポリプロピレン単位:90モル%)
直鎖状低密度ポリエチレン(密度:0.92g/cm3、MI:2g/10min)
ランダムタイプポリプロピレン(密度:0.90g/cm3、MI:11g/10min)
アクリロニトリルブタジエンゴム(結合アクリロニトリル量:32%)
難燃剤(水酸化マグネシウム、平均粒子径:1.0μm)
酸化防止剤(フェノール系老化防止剤)
滑剤(脂肪酸アマイド)
Abbreviations and their contents in the compositions of FIGS. 4 and 5 are as follows.
TPO: polyolefin-based thermoplastic resin reactor type TPO-A (density: 0.87 g / cm 3 , MI: 7 g / 10 min, crystalline polypropylene unit: 51 mol%)
Reactor type TPO-B (Density: 0.87g / cm 3, MI: 7g / 10min, crystalline poly propylene unit: 63 mol%)
Reactor type TPO-C (Density: 0.89g / cm 3, MI: 7g / 10min, crystalline poly propylene unit: 45 mol%)
Reactor type TPO-D (Density: 0.89g / cm 3, MI: 7g / 10min, crystalline poly propylene unit: 90 mol%)
Linear low density polyethylene (Density: 0.92 g / cm 3 , MI: 2 g / 10 min)
Random type polypropylene (density: 0.90 g / cm 3 , MI: 11 g / 10 min)
Acrylonitrile butadiene rubber (Amount of bound acrylonitrile: 32%)
Flame retardant (magnesium hydroxide, average particle size: 1.0 μm)
Antioxidant (phenolic anti-aging agent)
Lubricant (fatty acid amide)

また、図4及び図5の評価試験は以下の方法により測定した。
(1)初期の引張強さ及び引張伸び試験
JIS C−3005に準拠して厚さ2mmのシート状の試料を用い、500mm/minの速度で引張強さ試験を実施した。初期の引張強さは13MPa以上、引張伸び率は300%以上を目標値とした。
引張伸び率は次式(a)で算出する。
(a)引張伸び率(%)=[(引張試験後の試料長)−(引張試験前の試料長)]×100/(引張試験前の試料長)
Moreover, the evaluation test of FIG.4 and FIG.5 was measured with the following method.
(1) Initial tensile strength and tensile elongation test Using a sheet-like sample having a thickness of 2 mm in accordance with JIS C-3005, a tensile strength test was conducted at a speed of 500 mm / min. The initial tensile strength was set to 13 MPa or more, and the tensile elongation was set to 300% or more.
The tensile elongation is calculated by the following formula (a).
(A) Tensile elongation (%) = [(sample length after tensile test) − (sample length before tensile test)] × 100 / (sample length before tensile test)

(2)耐熱性試験
上記初期の引張試験に用いた試料を、JIS C−3005に準拠した恒温槽内に100℃で96時間暴露処理した後、冷却した試料に対して、引張試験を行って、引張強さ残率及び引張伸び残率を測定した。引張強さ残率及び引張伸び残率は、60%以上を目標値とした。
引張強さ残率及び引張伸び残率は、次式(b)及び(c)で算出する。
(b)引張強さ残率(%)=(試験後の引張強さ)×100/(試験前の引張強さ)
(c)引張伸び残率(%)=(試験後の引張伸び)×100/(試験前の引張伸び)
(2) Heat resistance test After the sample used for the initial tensile test was exposed to a thermostat in accordance with JIS C-3005 at 100 ° C for 96 hours, a tensile test was performed on the cooled sample. The tensile strength residual rate and the tensile elongation residual rate were measured. The tensile strength residual ratio and the tensile elongation residual ratio were set to 60% or more as target values.
The tensile strength residual rate and the tensile elongation residual rate are calculated by the following formulas (b) and (c).
(B) Tensile strength residual ratio (%) = (Tensile strength after test) × 100 / (Tensile strength before test)
(C) Tensile elongation residual ratio (%) = (tensile elongation after test) × 100 / (tensile elongation before test)

(3)耐油性試験
上記初期の引張試験に用いた試料を、JIS C−3005に準拠して、120℃に加熱したIRM−902試験油中に4時間浸漬した後、油を拭き取り、室温で4時間冷却した試料に対して引張試験を行って、引張強さ残率及び引張伸び残率を測定した。引張強さ残率及び引張伸び残率は、80%以上を目標値とした。
(3) Oil resistance test The sample used in the initial tensile test was immersed in IRM-902 test oil heated to 120 ° C for 4 hours in accordance with JIS C-3005, and then the oil was wiped off at room temperature. A tensile test was performed on the sample cooled for 4 hours, and the residual tensile strength and residual tensile elongation were measured. The tensile strength residual ratio and tensile elongation residual ratio were set to 80% or more as target values.

(4)難燃性試験
上述した難燃電線(長さ約300mm)を、JIS C−3005に準拠して水平面から60度傾斜させ、該電線の上端と下端を把持した。そして、バーナー内炎の先端を電線の下端から約20mmの位置に、30秒以内で燃焼するまで当て、バーナーを取り去った後に、燃焼の程度を目視にて確認した。ここで、バーナー炎は、内炎35mm、外炎130mmとした。バーナーを取り去ってから燃焼が継続することなく60秒以内で自己消炎したものを“合格”、60秒以上燃焼が継続するものを“不合格”とした。
(4) Flame Retardancy Test The flame retardant electric wire (about 300 mm in length) described above was tilted 60 degrees from the horizontal plane in accordance with JIS C-3005, and the upper and lower ends of the electric wire were gripped. And the tip of the burner internal flame was applied to the position of about 20 mm from the lower end of the electric wire until it burned within 30 seconds, and after removing the burner, the degree of combustion was visually confirmed. Here, the burner flame was an inner flame of 35 mm and an outer flame of 130 mm. A sample that self-extinguished within 60 seconds without burning continued after removing the burner was evaluated as “pass”, and a sample that continued burning for 60 seconds or longer was determined as “failed”.

(5)配線性(可撓性)試験
上述した難燃電線を、90度に曲げたガス管内に電線を押し込んで、電線の通過性を軟質PVC被覆の難燃電線と比較し、軟質PVC被覆の難燃電線と同等以上なら“○(合格)”、そうでないなら“×(不合格)”とした。
(5) Wiring property (flexibility) test The above-mentioned flame-retardant electric wire is pushed into a gas pipe bent at 90 degrees, and the passage of the electric wire is compared with that of a soft PVC-coated flame-retardant electric wire. If it is equal to or greater than the flame retardant wire, “○ (passed)”, otherwise “× (failed)”.

(実施例1〜9)
図4に示したように、実施例1〜9における組成物には、オレフィン系ポリマー100質量部に対して、酸化防止剤1質量部と滑剤1質量部が加えられている。
実施例1〜9は、結晶性ポリプロピレンをモノマー単位で51〜85モル%含むリアクター型ポリオレフィン熱可塑性樹脂が用いられている。例えば、実施例1では、リアクター型TPO−Aが、80質量部、ランダムタイプポリプロピレンが20質量部、かつ難燃剤が40質量部の配合組成となっている。
(Examples 1-9)
As shown in FIG. 4, the composition in Example 1-9, with respect to 100 parts by weight of olefin polymer, 1 part by weight and the lubricant 1 part by weight antioxidant is added.
In Examples 1 to 9, a reactor type polyolefin thermoplastic resin containing 51 to 85 mol% of crystalline polypropylene as a monomer unit is used. For example, in Example 1, the reactor type TPO-A has a composition of 80 parts by mass , random type polypropylene 20 parts by mass , and flame retardant 40 parts by mass .

(比較例1〜6)
図5に示したように、比較例1〜6における組成物も、オレフィン系ポリマー100質量部に対して、酸化防止剤1質量部及び滑剤1質量部が加えられている。
(Comparative Examples 1-6)
As shown in FIG. 5, the compositions in Comparative Examples 1 to 6 are also added with 1 part by mass of an antioxidant and 1 part by mass of a lubricant with respect to 100 parts by mass of the olefin polymer.

実施例1〜9では、耐熱性、耐油性の試験結果の評価において、全て目標値を達成していた。また、難燃性の試験結果の評価において、“合格”であり、配線性において、“○”であった。
しかしながら、比較例1〜6では目標とする特性を満足できなかった。
比較例1〜2では、ブレンド物100質量部において、リアクター型ポリオレフィン熱可塑性樹脂50質量部、100質量部であり、耐油性における引張強さ残率が80%未満であり耐油性を満足しなかった。
比較例3のように結晶性ポリプロピレンを51モル%未満しか含んでいないリアクター型TPOを用いたものは、耐油性における引張強さ残率が80%未満であり耐油性を満足しなかった。
比較例4のように結晶性ポリプロピレンを85モル%超えて含んだリアクター型TPOを用いたものは、難燃性及び配線性を満足できなかった。
比較例5では、難燃剤が40〜300質量部の範囲になく、難燃性を満足できなかった。
比較例6では、結晶性ポリプロピレンをモノマー単位で51〜85モル%の範囲で含んでいないリアクター型ポリオレフィン熱可塑性樹脂が用いられ、かつ難燃剤が40〜300質量部の範囲になく、配線性を満足できなかった。

In Examples 1 to 9, the target values were all achieved in the evaluation of the heat resistance and oil resistance test results. Moreover, in the evaluation of the flame retardancy test result, it was “pass”, and in the wiring property, it was “◯”.
However, Comparative Examples 1 to 6 could not satisfy the target characteristics.
In Comparative Examples 1 and 2, in 100 parts by mass of the blend, the reactor type polyolefin thermoplastic resin is 50 parts by mass and 100 parts by mass , and the residual tensile strength in oil resistance is less than 80%, which does not satisfy the oil resistance. It was.
As in Comparative Example 3, the reactor type TPO containing less than 51 mol% of crystalline polypropylene had a residual tensile strength of less than 80% and did not satisfy the oil resistance.
As in Comparative Example 4, the reactor type TPO containing 85% by mole of crystalline polypropylene could not satisfy the flame retardancy and the wiring property.
In Comparative Example 5, the flame retardant was not in the range of 40 to 300 parts by mass , and the flame retardancy could not be satisfied.
In Comparative Example 6, a reactor type polyolefin thermoplastic resin that does not contain crystalline polypropylene in a monomer unit range of 51 to 85 mol% is used, and the flame retardant is not in the range of 40 to 300 parts by mass. I was not satisfied.

本発明の一実施形態の難燃電線及び難燃ケーブルの断面図である。It is sectional drawing of the flame-retardant electric wire and flame-retardant cable of one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の難燃電線及び難燃ケーブルの断面図である。It is sectional drawing of the flame-retardant electric wire and flame-retardant cable of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の難燃電線及び難燃ケーブルの断面図である。It is sectional drawing of the flame-retardant electric wire and flame-retardant cable of other embodiment of this invention. 実施例における絶縁体の組成と特性評価試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the composition of the insulator in an Example, and the result of a characteristic evaluation test. 比較例における絶縁体の組成と特性評価試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the composition of the insulator in a comparative example, and the result of a characteristic evaluation test.

符号の説明Explanation of symbols

1 金属導体
2 絶縁層
3 シース層
1 Metal conductor 2 Insulating layer 3 Sheath layer

Claims (6)

金属導体の外周に絶縁体が被覆されたノンハロゲン難燃電線において、前記絶縁体が、モノマー単位で結晶性ポリプロピレンを51〜85モル%含むリアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂50質量部を超え100質量部未満とポリオレフィンとのブレンド物100質量部に対し、金属水酸化物を40〜300質量部含むことを特徴とするノンハロゲン難燃電線。 In a non-halogen flame retardant electric wire whose outer periphery is coated with an insulator on a metal conductor, the insulator is more than 50 parts by mass of a reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin containing 51 to 85 mol% of crystalline polypropylene in monomer units, and 100 parts by mass. A non-halogen flame-retardant electric wire comprising 40 to 300 parts by mass of a metal hydroxide with respect to 100 parts by mass of a blend of less than part and polyolefin. 前記ブレンド物が、前記リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂60〜95質量部に対し、前記ポリオレフィンを5〜40質量部含むことを特徴とする請求項1に記載のノンハロゲン難燃電線。 The non-halogen flame-retardant electric wire according to claim 1, wherein the blend contains 5 to 40 parts by mass of the polyolefin with respect to 60 to 95 parts by mass of the reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin. 前記ポリオレフィンが、結晶性樹脂又は極性ゴムのうち少なくとも1種以上を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のノンハロゲン難燃電線。   The non-halogen flame-retardant electric wire according to claim 1, wherein the polyolefin contains at least one of a crystalline resin and a polar rubber. 金属導体の外周に絶縁体が被覆されたノンハロゲン難燃ケーブルにおいて、前記絶縁体が、モノマー単位で結晶性ポリプロピレンを51〜85モル%含むリアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂50質量部を超え100質量部未満とポリオレフィンとのブレンド物100質量部に対し、金属水酸化物を40〜300質量部含むことを特徴とするノンハロゲン難燃ケーブル。 In non-halogen flame retardant cable insulation is coated on the outer periphery of the metal conductor, the insulator is 100 mass greater than 50 parts by weight reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin containing 51 to 85 mol% of a crystalline polypropylene in monomer unit A halogen-free flame retardant cable comprising 40 to 300 parts by mass of a metal hydroxide with respect to 100 parts by mass of a blend of less than 10 parts and a polyolefin. 前記ブレンド物が、前記リアクターブレンド型ポリオレフィン系熱可塑性樹脂60〜95質量部に対し、前記ポリオレフィンを5〜40質量部含むことを特徴とする請求項4に記載のノンハロゲン難燃ケーブル。 The non-halogen flame retardant cable according to claim 4, wherein the blend contains 5 to 40 parts by mass of the polyolefin with respect to 60 to 95 parts by mass of the reactor blend type polyolefin-based thermoplastic resin. 前記ポリオレフィンが、結晶性樹脂又は極性ゴムのうち少なくとも1種以上を含むことを特徴とする請求項4又は5に記載のノンハロゲン難燃ケーブル。   The non-halogen flame-retardant cable according to claim 4 or 5, wherein the polyolefin contains at least one of crystalline resin and polar rubber.
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