JP5167425B1 - Flame-retardant resin composition and cable using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた機械的特性および表面平滑性を確保しながら、優れた難燃性をも確保できる難燃性樹脂組成物等を提供すること。
【解決手段】ベース樹脂と、ベース樹脂100質量部に対して10質量部以上120質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく10質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含み、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が1.2μm以上3.6μm以下であり、ベース樹脂がポリオレフィン化合物である難燃性樹脂組成物。
【選択図】なしThe present invention provides a flame retardant resin composition that can ensure excellent mechanical properties and surface smoothness while ensuring excellent flame retardancy.
SOLUTION: The base resin, calcium carbonate particles blended at a ratio of 10 parts by mass to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin, and 10 parts by mass greater than 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin. An average particle diameter of calcium carbonate particles, including a silicone compound compounded at a ratio of less than or equal to parts and a fatty acid-containing compound compounded at a ratio of greater than 3 parts by mass and less than or equal to 20 parts by mass relative to 100 parts by mass of the base resin Is a flame-retardant resin composition in which the base resin is a polyolefin compound.
[Selection figure] None
Description
本発明は、難燃性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブルに関する。 The present invention relates to a flame retardant resin composition and a cable using the same.
ポリ塩化ビニル組成物は電気絶縁性が良く、優れた難燃性、機械的特性を有していることから電線被覆、チューブ、テープ、包装材、建材等に広く使用されているが、近年では環境や人体への影響の懸念から、安定剤として鉛を使用しない非鉛ポリ塩化ビニル樹脂が主流となりつつある。 Polyvinyl chloride compositions are widely used in wire coatings, tubes, tapes, packaging materials, building materials, etc. due to their good electrical insulation and excellent flame retardancy and mechanical properties. Due to concerns about the impact on the environment and the human body, lead-free polyvinyl chloride resins that do not use lead as a stabilizer are becoming mainstream.
上記非鉛ポリ塩化ビニル樹脂は、分子構造中に塩素原子を含有しているため、燃焼時に有毒、有害な塩素ガスを発生する。そのため、より安全性の高い、いわゆるエコマテリアルを使用した塩化ビニル電線代替品が検討されている。 Since the lead-free polyvinyl chloride resin contains chlorine atoms in its molecular structure, it generates toxic and harmful chlorine gas during combustion. Therefore, a vinyl chloride electric wire replacement using a so-called eco-material with higher safety is being studied.
このようなエコマテリアルとして、ポリオレフィン樹脂に、難燃剤として炭酸カルシウムを添加するとともに、難燃助剤としてシリコーン油などのシリコーン系化合物やステアリン酸マグネシウムを添加してなる組成物が知られている(下記特許文献1参照)。
As such an ecomaterial, a composition is known in which calcium carbonate is added as a flame retardant to a polyolefin resin, and a silicone compound such as silicone oil or magnesium stearate is added as a flame retardant aid ( See
しかしながら、上記特許文献1に記載の組成物では、難燃性が十分に確保されているとは言い難かった。ここで、難燃剤の添加量を増加させれば難燃性を向上させることはできる。しかし、この場合、組成物の機械的特性および表面平滑性が低下してしまう。
However, it has been difficult to say that the composition described in
このため、優れた機械的特性および表面平滑性を確保しながら優れた難燃性をも確保できる難燃性樹脂組成物が求められていた。 For this reason, the flame-retardant resin composition which can ensure the outstanding flame retardance while ensuring the outstanding mechanical property and surface smoothness was calculated | required.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた機械的特性および表面平滑性を確保しながら優れた難燃性をも確保できる難燃性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブルを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, The flame-retardant resin composition which can also ensure the outstanding flame retardance while ensuring the outstanding mechanical characteristic and surface smoothness, and this were used. The purpose is to provide a cable.
本発明者らは上記課題を解決するため、難燃剤である炭酸カルシウムに着目して検討した。その結果、通常は難燃性を確保するために、難燃剤粒子の平均粒径を小さくして難燃剤の比表面積を大きくする必要があるところ、意外にも、炭酸カルシウムについては、その平均粒径を特定の値以上にすることで、配合量が少なくても、優れた難燃効果を発揮することが判明した。さらに、このような優れた難燃効果を発揮しながら優れた機械的特性および表面平滑性を確保できるのは、ベース樹脂としてポリオレフィン化合物を用い、シリコーン系化合物と脂肪酸含有化合物とがそれぞれ、ベース樹脂に対して特定の割合で配合された場合であることも判明した。すなわち、本発明者らは、以下の発明により上記課題を解決し得ることを見出した。 In order to solve the above-described problems, the present inventors have studied paying attention to calcium carbonate which is a flame retardant. As a result, it is usually necessary to increase the specific surface area of the flame retardant by reducing the average particle size of the flame retardant particles in order to ensure flame retardancy. It has been found that by setting the diameter to a specific value or more, an excellent flame retardant effect is exhibited even if the blending amount is small. Furthermore, it is possible to ensure excellent mechanical properties and surface smoothness while exhibiting such excellent flame retardant effect by using a polyolefin compound as the base resin, and each of the silicone compound and the fatty acid-containing compound is a base resin. It was also found that it was a case where it was blended at a specific ratio. That is, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following invention.
すなわち本発明は、ベース樹脂と、前記ベース樹脂100質量部に対して10質量部以上120質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、前記ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく10質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、前記ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含み、前記炭酸カルシウム粒子の平均粒径が1.8μmより大きく3.6μm以下であり、前記ベース樹脂がポリオレフィン化合物である難燃性樹脂組成物である。
That is, the present invention includes a base resin, calcium carbonate particles blended at a ratio of 10 parts by mass to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin, and 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin. Including a silicone compound compounded at a ratio of 10 parts by mass or less and a fatty acid-containing compound compounded at a ratio of more than 3 parts by mass and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin, The average particle size of the particles is a flame retardant resin composition having a particle size greater than 1.8 μm and 3.6 μm or less, and the base resin is a polyolefin compound.
本発明の難燃性樹脂組成物によれば、炭酸カルシウム粒子の平均粒径を1.8μmより大きく3.6μm以下とすることで、炭酸カルシウム粒子の配合量が小さくても炭酸カルシウム粒子が効果的に難燃効果を発揮できるため、優れた機械的特性および表面平滑性を確保しながら、優れた難燃性をも確保することができる。
According to the flame retardant resin composition of the present invention, the average particle size of the calcium carbonate particles is set to be larger than 1.8 μm and 3.6 μm or less, so that the calcium carbonate particles are effective even when the blending amount of the calcium carbonate particles is small. Therefore, it is possible to ensure excellent flame retardancy while ensuring excellent mechanical properties and surface smoothness.
なお、本発明者らは、本発明の難燃性樹脂組成物において、より優れた難燃性が得られる理由については以下のように推察している。 In addition, the present inventors speculate as follows about the reason why more excellent flame retardancy is obtained in the flame retardant resin composition of the present invention.
すなわち、炭酸カルシウム粒子とシリコーン系化合物と脂肪酸含有化合物とを用いることで、燃焼時に表面バリア層が形成される。このとき、表面バリア層が緻密で、且つ、このような緻密な表面バリア層が素早く形成されれば、難燃効果が高まると考えられる。緻密な表面バリア層が素早く形成されるためには、表面バリア層を構成する炭酸カルシウム又はその分解物の粒子間の隙間をできるだけ速く塞ぐ必要がある。その点、本発明のように、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が1.8μmより大きいと、その比表面積が減少することから、炭酸カルシウム粒子間の隙間を素早く塞ぐことが可能となる。その結果、緻密な表面バリア層の形成速度が増加し、難燃効果が高まったのではないかと考えられる。
That is, a surface barrier layer is formed at the time of combustion by using calcium carbonate particles, a silicone compound, and a fatty acid-containing compound. At this time, if the surface barrier layer is dense and such a dense surface barrier layer is quickly formed, it is considered that the flame retardant effect is enhanced. In order for the dense surface barrier layer to be formed quickly, it is necessary to close the gaps between the particles of calcium carbonate or decomposition products constituting the surface barrier layer as quickly as possible. In this respect, as in the present invention, the average particle size of the calcium carbonate particles is larger than 1.8 .mu.m, since the specific surface area is reduced, it is possible to close quickly the gap between the calcium carbonate particles. As a result, it is considered that the formation speed of the dense surface barrier layer is increased and the flame retardant effect is enhanced.
上記難燃性樹脂組成物においては、前記シリコーン系化合物が前記ベース樹脂100質量部に対して5質量部以下の割合で配合されていることが好ましい。 In the said flame-retardant resin composition, it is preferable that the said silicone type compound is mix | blended in the ratio of 5 mass parts or less with respect to 100 mass parts of said base resins.
この場合、シリコーン系化合物の割合が5質量部より大きい場合に比べて、より優れた機械的特性が得られる。 In this case, superior mechanical properties can be obtained as compared with the case where the proportion of the silicone compound is larger than 5 parts by mass.
また、上記難燃性樹脂組成物においては、前記脂肪酸含有化合物が前記ベース樹脂100質量部に対して10質量部以下の割合で配合されていることが好ましい。 Moreover, in the said flame-retardant resin composition, it is preferable that the said fatty acid containing compound is mix | blended in the ratio of 10 mass parts or less with respect to 100 mass parts of said base resins.
この場合、脂肪酸含有化合物の割合が10質量部より大きい場合に比べて、より優れた機械的特性が得られる。 In this case, superior mechanical properties can be obtained as compared with the case where the proportion of the fatty acid-containing compound is larger than 10 parts by mass.
上記難燃性樹脂組成物において、前記炭酸カルシウム粒子は例えば重質炭酸カルシウム又は軽質炭酸カルシウムである。 In the flame retardant resin composition, the calcium carbonate particles are, for example, heavy calcium carbonate or light calcium carbonate.
上記難燃性樹脂組成物においては、前記シリコーン系化合物がシリコーンガムであることが好ましい。 In the flame retardant resin composition, the silicone compound is preferably a silicone gum.
この場合、ブルームが起こりにくくなる。 In this case, bloom is less likely to occur.
上記難燃性樹脂組成物においては、前記脂肪酸含有化合物がステアリン酸マグネシウムであることが好ましい。この場合、脂肪酸含有化合物がステアリン酸マグネシウムでない場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。 In the flame retardant resin composition, the fatty acid-containing compound is preferably magnesium stearate. In this case, more excellent flame retardancy can be obtained as compared with the case where the fatty acid-containing compound is not magnesium stearate.
上記難燃性樹脂組成物においては、前記脂肪酸含有化合物がステアリン酸であってもよい。 In the flame retardant resin composition, the fatty acid-containing compound may be stearic acid.
また本発明は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを有する絶縁電線を備えており、前記絶縁層が、上述した難燃性樹脂組成物で構成されるケーブルである。 Moreover, this invention is equipped with the insulated wire which has a conductor and the insulating layer which coat | covers the said conductor, and the said insulating layer is a cable comprised with the flame-retardant resin composition mentioned above.
さらに本発明は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、前記絶縁層を覆うシースを有するケーブルであって、前記絶縁層と前記シースの少なくとも一方が、上述した難燃性樹脂組成物で構成されるケーブルである。
Furthermore, the present invention is a cable having a conductor, an insulating layer covering the conductor, and a sheath covering the insulating layer, wherein at least one of the insulating layer and the sheath is the flame retardant resin composition described above. It is a configured cable.
なお、本発明において、「平均粒径」とは、複数個の炭酸カルシウム粒子をSEMで観察したときの2次元画像の面積Sをそれぞれ求め、これらの面積Sをそれぞれ円の面積に等しいと考え、これらの面積から下記式:
R=2×(S/π)1/2
に基づいてそれぞれ算出したRの平均値を言うものとする。
In the present invention, the “average particle size” means that the area S of the two-dimensional image when a plurality of calcium carbonate particles are observed with an SEM is obtained, and these areas S are considered to be equal to the area of a circle, respectively. From these areas, the following formula:
R = 2 × (S / π) 1/2
The average value of R calculated based on
本発明によれば、優れた機械的特性および表面平滑性を確保しながら、優れた難燃性をも確保できる難燃性樹脂組成物及びこれを用いたケーブルが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the flame retardant resin composition which can ensure the outstanding flame retardance while ensuring the outstanding mechanical characteristic and surface smoothness, and a cable using the same are provided.
以下、本発明の実施形態について図1及び図2を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
[ケーブル]
図1は、本発明に係るケーブルの一実施形態を示す部分側面図であり、平形ケーブルを示すものである。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。図1及び図2に示すように、平形ケーブル10は、2本の絶縁電線4と、2本の絶縁電線4を被覆するシース3とを備えている。そして、絶縁電線4は、内部導体1と、内部導体1を被覆する絶縁層2とを有している。
[cable]
FIG. 1 is a partial side view showing an embodiment of a cable according to the present invention, and shows a flat cable. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、絶縁層2及びシース3は難燃性樹脂組成物で構成されており、この難燃性樹脂組成物は、ベース樹脂と、ベース樹脂100質量部に対して10質量部以上120質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく10質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含んでいる。ここで、炭酸カルシウム粒子の平均粒径は1.2μm以上3.6μm以下であり、ベース樹脂はポリオレフィン化合物である。
Here, the
上記難燃性樹脂組成物で構成される絶縁層2及びシース3は、炭酸カルシウム粒子の平均粒径を1.2μm以上3.6μm以下とすることで、炭酸カルシウム粒子の配合量が小さくても炭酸カルシウム粒子が効果的に難燃効果を発揮できるため、優れた機械的特性および表面平滑性を確保しながら、優れた難燃性をも確保することができる。特に、シース3は、優れた表面平滑性を確保できる。このため、シース3においては、その表面において凹凸が存在しないか、又は存在したとしても非常に小さい。このため、シース3の表面がより傷つきにくくなる。
The
[ケーブルの製造方法]
次に、上述した平形ケーブル10の製造方法について説明する。
[Cable manufacturing method]
Next, the manufacturing method of the
(導体)
まず内部導体1を準備する。内部導体1は、1本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。また、内部導体1は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。
(conductor)
First, the
(難燃性樹脂組成物)
一方、上記難燃性樹脂組成物を準備する。難燃性樹脂組成物は、上述したように、ベース樹脂と、ベース樹脂100質量部に対して10質量部以上120質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく10質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含んでいる。ここで、ベース樹脂はポリオレフィン化合物である。
(Flame retardant resin composition)
On the other hand, the flame retardant resin composition is prepared. As described above, the flame retardant resin composition includes the base resin, calcium carbonate particles blended at a ratio of 10 parts by mass to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin, and 100 parts by mass of the base resin. On the other hand, a silicone compound compounded at a ratio of more than 3 parts by mass and 10 parts by mass or less, and a fatty acid-containing compound compounded at a ratio of more than 3 parts by mass and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin. Contains. Here, the base resin is a polyolefin compound.
(ベース樹脂)
上述したように、ベース樹脂はポリオレフィン化合物であれば特に制限されるものではない。このようなポリオレフィン化合物としては、例えばポリエチレン及びポリプロピレンなどが挙げられる。
(Base resin)
As described above, the base resin is not particularly limited as long as it is a polyolefin compound. Examples of such a polyolefin compound include polyethylene and polypropylene.
(炭酸カルシウム粒子)
炭酸カルシウム粒子は、重質炭酸カルシウム又は軽質炭酸カルシウムのいずれでもよい。
(Calcium carbonate particles)
The calcium carbonate particles may be either heavy calcium carbonate or light calcium carbonate.
炭酸カルシウム粒子の平均粒径は、1.2μm以上3.6μm以下である。この場合、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が1.2μm未満である場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。 The average particle diameter of the calcium carbonate particles is 1.2 μm or more and 3.6 μm or less. In this case, more excellent flame retardancy can be obtained as compared with the case where the average particle diameter of the calcium carbonate particles is less than 1.2 μm.
また、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が上記範囲内にあると、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が3.6μmを超える場合に比べて、より優れた表面平滑性が得られ、シース3の表面がより傷つきにくくなる。
In addition, when the average particle diameter of the calcium carbonate particles is within the above range, superior surface smoothness can be obtained as compared with the case where the average particle diameter of the calcium carbonate particles exceeds 3.6 μm, and the surface of the
炭酸カルシウム粒子の平均粒径は、1.8μmより大きいことが好ましい。この場合、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が1.8μm以下である場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。 The average particle size of the calcium carbonate particles is preferably larger than 1.8 μm. In this case, more excellent flame retardancy can be obtained as compared with the case where the average particle diameter of the calcium carbonate particles is 1.8 μm or less.
炭酸カルシウム粒子は、ベース樹脂100質量部に対して10質量部以上120質量部以下の割合で配合される。この場合、炭酸カルシウム粒子の割合がベース樹脂100質量部に対して10質量部未満である場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。 The calcium carbonate particles are blended at a ratio of 10 parts by mass or more and 120 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin. In this case, more excellent flame retardancy can be obtained as compared with the case where the proportion of the calcium carbonate particles is less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin.
また、ベース樹脂100質量部に対する炭酸カルシウム粒子の配合割合が上記範囲内にあると、ベース樹脂100質量部に対する炭酸カルシウム粒子の配合割合が120質量部より大きい場合に比べて、難燃性樹脂組成物の機械的特性をより向上させることができる。 Further, when the blending ratio of the calcium carbonate particles with respect to 100 parts by mass of the base resin is within the above range, the flame retardant resin composition is compared with the case where the blending ratio of the calcium carbonate particles with respect to 100 parts by mass of the base resin is larger than 120 parts by mass. The mechanical properties of the object can be further improved.
また、炭酸カルシウム粒子は80質量部以下の割合で配合されることが好ましく、50質量部以下の割合で配合されることがより好ましく、40質量部以下の割合で配合されることがさらに好ましく、30質量部以下の割合で配合されることがさらに一層好ましく、20質量部以下の割合で配合されることが特に好ましい。炭酸カルシウム粒子が上記範囲で配合される場合、配合割合が上記各範囲の上限値を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性を十分に確保しつつ、機械的特性をより十分に向上させることができる。 The calcium carbonate particles are preferably blended at a ratio of 80 parts by weight or less, more preferably blended at a ratio of 50 parts by weight or less, and further preferably blended at a ratio of 40 parts by weight or less. It is still more preferable to mix | blend in the ratio of 30 mass parts or less, and it is especially preferable to mix | blend in the ratio of 20 mass parts or less. When calcium carbonate particles are blended in the above range, compared with the case where the blending ratio exceeds the upper limit of each of the above ranges, the mechanical properties are further improved while sufficiently ensuring the flame retardancy of the flame retardant resin composition. It can be improved sufficiently.
(シリコーン系化合物)
シリコーン系化合物は、難燃助剤として機能するものであり、ポリオルガノシロキサンなどが挙げられる。ここで、ポリオルガノシロキサンは、シロキサン結合を主鎖とし側鎖に有機基を有するものであり、有機基としては、例えばメチル基、ビニル基、エチル基、プロピル基、フェニル基などが挙げられる。具体的にはポリオルガノシロキサンとしては、例えばジメチルポリシロキサン、メチルエチルポリシロキサン、メチルオクチルポリシロキサン、メチルビニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)ポリシロキサンなどが挙げられる。ポリオルガノシロキサンとして、シリコーンパウダー、シリコーンガム及びシリコーンレジンが挙げられる。中でも、シリコーンガムが好ましい。この場合、ブルームが起こりにくくなる。
(Silicone compound)
The silicone-based compound functions as a flame retardant aid, and examples thereof include polyorganosiloxane. Here, the polyorganosiloxane has a siloxane bond as a main chain and an organic group in a side chain. Examples of the organic group include a methyl group, a vinyl group, an ethyl group, a propyl group, and a phenyl group. Specific examples of the polyorganosiloxane include dimethylpolysiloxane, methylethylpolysiloxane, methyloctylpolysiloxane, methylvinylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, and methyl (3,3,3-trifluoropropyl) polysiloxane. Is mentioned. Examples of the polyorganosiloxane include silicone powder, silicone gum, and silicone resin. Among these, silicone gum is preferable. In this case, bloom is less likely to occur.
シリコーン系化合物は、上述したようにベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく10質量部以下の割合で配合される。この場合、シリコーン系化合物の割合が3質量部以下である場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。 As described above, the silicone compound is blended in a proportion of greater than 3 parts by mass and less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin. In this case, more excellent flame retardancy can be obtained as compared with the case where the proportion of the silicone compound is 3 parts by mass or less.
また、ベース樹脂100質量部に対するシリコーン系化合物の配合割合が上記範囲内にあると、シリコーン系化合物の配合割合が10質量部より大きい場合に比べて、より優れた表面平滑性が得られる。これはシリコーン系化合物がベース樹脂に均等に混ざらず、部分的に塊が発生するためである。 Moreover, when the compounding ratio of the silicone compound relative to 100 parts by mass of the base resin is within the above range, more excellent surface smoothness can be obtained as compared with the case where the compounding ratio of the silicone compound is larger than 10 parts by mass. This is because the silicone compound is not evenly mixed with the base resin and a lump is partially generated.
シリコーン系化合物は5質量部以下の割合で配合されることが好ましい。この場合、シリコーン系化合物の割合が5質量部より大きい場合に比べて、より優れた機械的特性が得られる。 The silicone compound is preferably blended at a ratio of 5 parts by mass or less. In this case, superior mechanical properties can be obtained as compared with the case where the proportion of the silicone compound is larger than 5 parts by mass.
シリコーン系化合物は、炭酸カルシウム粒子の表面に予め付着させておいてもよい。この場合、難燃性樹脂組成物中に含まれる各炭酸カルシウム粒子の全体がシリコーン系化合物で被覆されていることが好ましい。この場合、炭酸カルシウム粒子をベース樹脂中に容易に分散させることができるため、難燃性樹脂組成物における特性の均一性がより向上する。 The silicone compound may be attached in advance to the surface of the calcium carbonate particles. In this case, it is preferable that the entire calcium carbonate particles contained in the flame retardant resin composition are coated with a silicone compound. In this case, since the calcium carbonate particles can be easily dispersed in the base resin, the uniformity of characteristics in the flame retardant resin composition is further improved.
炭酸カルシウムの表面にシリコーン系化合物を付着させる方法としては、例えば炭酸カルシウム粒子にシリコーン系化合物を添加して混合し、混合物を得た後、この混合物を40〜75℃にて10〜40分乾燥し、乾燥した混合物をヘンシェルミキサ、アトマイザなどにより粉砕することによって得ることができる。 As a method for adhering a silicone compound to the surface of calcium carbonate, for example, a silicone compound is added to and mixed with calcium carbonate particles to obtain a mixture, and then the mixture is dried at 40 to 75 ° C. for 10 to 40 minutes. The dried mixture can be obtained by pulverizing with a Henschel mixer, an atomizer or the like.
(脂肪酸含有化合物)
脂肪酸含有化合物は、難燃助剤として機能するものである。脂肪酸含有化合物とは、脂肪酸又はその金属塩を含有するものを言う。ここで、脂肪酸としては、例えば炭素原子数が12〜28である脂肪酸が用いられる。このような脂肪酸としては、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸、ベヘン酸及びモンタン酸が挙げられる。中でも、脂肪酸としては、ステアリン酸又はツベルクロステアリン酸が好ましく、ステアリン酸が特に好ましい。この場合、ステアリン酸又はツベルクロステアリン酸以外の脂肪酸を用いる場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。
(Fatty acid-containing compound)
The fatty acid-containing compound functions as a flame retardant aid. The fatty acid-containing compound refers to a compound containing a fatty acid or a metal salt thereof. Here, as the fatty acid, for example, a fatty acid having 12 to 28 carbon atoms is used. Examples of such fatty acids include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, tuberculostearic acid, oleic acid, linoleic acid, arachidonic acid, behenic acid and montanic acid. Among these, as the fatty acid, stearic acid or tuberculostearic acid is preferable, and stearic acid is particularly preferable. In this case, more excellent flame retardancy can be obtained as compared with the case of using a fatty acid other than stearic acid or tuberculostearic acid.
脂肪酸の金属塩を構成する金属としては、マグネシウム、カルシウム、亜鉛及び鉛などが挙げられる。脂肪酸の金属塩としては、ステアリン酸マグネシウムが好ましい。この場合、ステアリン酸マグネシウム以外の脂肪酸金属塩を用いる場合に比べてより優れた難燃性が得られる。 Examples of the metal constituting the fatty acid metal salt include magnesium, calcium, zinc and lead. As the fatty acid metal salt, magnesium stearate is preferred. In this case, more excellent flame retardancy can be obtained as compared with the case of using a fatty acid metal salt other than magnesium stearate.
脂肪酸含有化合物は、上述したようにベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく20質量部以下の割合で配合される。この場合、脂肪酸含有化合物の割合が3質量部以下である場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。 As described above, the fatty acid-containing compound is blended at a ratio of more than 3 parts by mass and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin. In this case, more excellent flame retardancy can be obtained as compared with the case where the proportion of the fatty acid-containing compound is 3 parts by mass or less.
また、ベース樹脂100質量部に対する脂肪酸含有化合物の配合割合が上記範囲内にあると、ベース樹脂100質量部に対する脂肪酸含有化合物の配合割合が20質量部より大きい場合に比べて、より優れた表面平滑性が得られる。これは脂肪酸含有化合物がベース樹脂に均等に混ざらず、部分的に塊が発生するためである。 Further, when the blending ratio of the fatty acid-containing compound with respect to 100 parts by mass of the base resin is within the above range, the surface smoothness is more excellent than when the blending ratio of the fatty acid-containing compound with respect to 100 parts by mass of the base resin is larger than 20 parts by mass. Sex is obtained. This is because the fatty acid-containing compound is not evenly mixed with the base resin and a lump is partially generated.
脂肪酸含有化合物は、10質量部以下の割合で配合されることが好ましい。この場合、脂肪酸含有化合物の割合が10質量部より大きい場合に比べて、より優れた機械的特性が得られる。 It is preferable that a fatty acid containing compound is mix | blended in the ratio of 10 mass parts or less. In this case, superior mechanical properties can be obtained as compared with the case where the proportion of the fatty acid-containing compound is larger than 10 parts by mass.
上記難燃性樹脂組成物は、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、滑剤、カーボンブラックなどの充填剤を必要に応じてさらに含んでもよい。 The flame retardant resin composition may further contain a filler such as an antioxidant, an ultraviolet deterioration inhibitor, a processing aid, a color pigment, a lubricant, and carbon black as necessary.
上記難燃性樹脂組成物は、ベース樹脂、炭酸カルシウム、シリコーン系化合物、及び、脂肪酸含有化合物等を混練することにより得ることができる。混練は、例えばバンバリーミキサ、タンブラ、加圧ニーダ、混練押出機、二軸押出機、ミキシングロール等の混練機で行うことができる。このとき、シリコーン系化合物の分散性を向上させる観点からは、ベース樹脂の一部とシリコーン系化合物とを混練し、得られたマスターバッチ(MB)を、残りのベース樹脂、炭酸カルシウム粒子及び脂肪酸含有化合物等と混練してもよい。 The flame retardant resin composition can be obtained by kneading a base resin, calcium carbonate, a silicone-based compound, a fatty acid-containing compound, and the like. The kneading can be performed with a kneading machine such as a Banbury mixer, a tumbler, a pressure kneader, a kneading extruder, a twin screw extruder, a mixing roll, and the like. At this time, from the viewpoint of improving the dispersibility of the silicone compound, a part of the base resin and the silicone compound are kneaded, and the obtained master batch (MB) is mixed with the remaining base resin, calcium carbonate particles and fatty acid. You may knead | mix with a containing compound etc.
次に、上記難燃性樹脂組成物で内部導体1を被覆する。具体的には、上記の難燃性樹脂組成物を、押出機を用いて溶融混練し、チューブ状の押出物を形成する。そして、このチューブ状押出物を内部導体1上に連続的に被覆する。こうして絶縁電線4が得られる。
Next, the
(シース)
最後に、上記のようにして得られた絶縁電線4を2本用意し、これら絶縁電線4を、上述した難燃性樹脂組成物を用いて作製したシース3で被覆する。シース3は、絶縁層2を物理的又は化学的な損傷から保護するものである。
(sheath)
Finally, two
以上のようにして平形ケーブル10が得られる。
The
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では平形ケーブル10は2本の絶縁電線4を有しているが、本発明のケーブルは平形ケーブルに限定されるものではなく、シース3の内側に絶縁電線4を1本のみ有していてもよく、3本以上有していてもよい。またシース3と絶縁電線4との間には、ポリプロピレン等からなる樹脂部が設けられていてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the
また上記実施形態では、絶縁電線4の絶縁層2、シース3が上記の難燃性樹脂組成物で構成されているが、絶縁層2が通常の絶縁樹脂で構成され、シース3のみが、絶縁層2を構成する難燃性樹脂組成物で構成されてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the insulating
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
(参考例1〜20、実施例8〜11及び比較例1〜14)
ポリエチレン(PE)、シリコーンマスターバッチ(シリコーンMB)、脂肪酸含有化合物及び炭酸カルシウム粒子を、表1〜8に示す配合量で配合し、バンバリーミキサによって160℃にて15分間混練し、難燃性樹脂組成物を得た。なお、表1〜8において、各配合成分の配合量の単位は質量部である。また表1〜8において、PEの配合量が100質量部となっていないが、シリコーンMB中にもPEが含まれており、PEとシリコーンMB中のPEとを合計すれば100質量部となる。
( Reference Examples 1 to 20, Examples 8 to 11 and Comparative Examples 1 to 14)
Polyethylene (PE), silicone masterbatch (silicone MB), fatty acid-containing compound and calcium carbonate particles are blended in the blending amounts shown in Tables 1 to 8, and kneaded at 160 ° C. for 15 minutes with a Banbury mixer, flame retardant resin A composition was obtained. In Tables 1 to 8, the unit of the blending amount of each blending component is part by mass. Moreover, in Tables 1-8, although the compounding quantity of PE is not 100 mass parts, PE is also contained in silicone MB, and if PE and PE in silicone MB are totaled, it will be 100 mass parts. .
上記ポリエチレン、シリコーンMB、炭酸カルシウム粒子、脂肪酸含有化合物および炭化水素としてのn−オクタデカンとしては具体的には下記のものを用いた。
(1)ポリエチレン(PE)
エクセレンGMH GH030(商品名、住友化学社製)
Specific examples of the polyethylene, silicone MB, calcium carbonate particles, fatty acid-containing compound, and n-octadecane as hydrocarbons were as follows.
(1) Polyethylene (PE)
Excellen GMH GH030 (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
(2)シリコーンMB
X−22−2125H(商品名、信越化学社製)
50質量%シリコーンガムと50質量%PEとを含有
(2) Silicone MB
X-22-2125H (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Contains 50% silicone gum and 50% PE by weight
(3)炭酸カルシウム粒子
A)炭酸カルシウム粒子(平均粒径0.70μm)
ソフトン3200(商品名、白石カルシウム社製)
B)炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.0μm)
NCC P−2300(商品名、日東粉化社製)
C)炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.2μm)
NCC P−1000(商品名、日東粉化社製)
D)炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.5μm)
ソフトン1500(商品名、白石カルシウム社製)
E)炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.7μm)
NCC−P(商品名、日東粉化社製)
F)炭酸カルシウム粒子(平均粒径1.8μm)
ソフトン1200(商品名、白石カルシウム社製)
G)炭酸カルシウム粒子(平均粒径2.2μm)
ソフトン1000(商品名、白石カルシウム社製)
H)炭酸カルシウム粒子(平均粒径3.6μm)
BF100(商品名、白石カルシウム社製)
I)炭酸カルシウム粒子(平均粒径8.0μm)
BF300(商品名、白石カルシウム社製)
J)炭酸カルシウム粒子(平均粒径14.8μm)
NN#200(商品名、日東粉化社製)
(3) Calcium carbonate particles A) Calcium carbonate particles (average particle size 0.70 μm)
Softon 3200 (trade name, manufactured by Shiraishi Calcium)
B) Calcium carbonate particles (average particle size 1.0μm)
NCC P-2300 (trade name, manufactured by Nitto Flour Chemical Co., Ltd.)
C) Calcium carbonate particles (average particle size 1.2μm)
NCC P-1000 (trade name, manufactured by Nitto Flour Chemical Co., Ltd.)
D) Calcium carbonate particles (average particle size 1.5μm)
Softon 1500 (trade name, manufactured by Shiraishi Calcium)
E) Calcium carbonate particles (average particle size 1.7μm)
NCC-P (trade name, manufactured by Nitto Flour Chemical Co., Ltd.)
F) Calcium carbonate particles (average particle size 1.8μm)
Softon 1200 (trade name, manufactured by Shiraishi Calcium)
G) Calcium carbonate particles (average particle size 2.2μm)
Softon 1000 (trade name, manufactured by Shiraishi Calcium)
H) Calcium carbonate particles (average particle size 3.6μm)
BF100 (trade name, manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.)
I) Calcium carbonate particles (average particle size 8.0μm)
BF300 (trade name, manufactured by Shiraishi Calcium)
J) Calcium carbonate particles (average particle size 14.8μm)
NN # 200 (trade name, manufactured by Nitto Powder Chemical Co., Ltd.)
(4)脂肪酸含有化合物
A)ステアリン酸Mg
エフコケムMGS(商品名、ADEKA社製)
B)ステアリン酸
ステアリン酸さくら(商品名、日油社製)
C)ラウリン酸
NAA−122(商品名、日油社製)
D)ベヘン酸
NAA−222S(商品名、日油社製)
E)モンタン酸
リコワックスS(商品名、クラリアントジャパン社製)
(5)n−オクタデカン
オクタデカン(商品名、純正化学工業社製)
(4) Fatty acid-containing compound A) Mg stearate
Fcochem MGS (trade name, manufactured by ADEKA)
B) Stearic acid sakura (trade name, manufactured by NOF Corporation)
C) Lauric acid NAA-122 (trade name, manufactured by NOF Corporation)
D) Behenic acid NAA-222S (trade name, manufactured by NOF Corporation)
E) Montanic acid lycowax S (trade name, manufactured by Clariant Japan)
(5) n-octadecane octadecane (trade name, manufactured by Pure Chemical Industries)
次いで、この難燃性樹脂組成物をバンバリーミキサによって160℃にて15分間混練した。その後、この難燃性樹脂組成物を、単軸押出機(L/D=20、スクリュー形状:フルフライトスクリュー、マース精機社製)に投入し、その押出機からからチューブ状の押出物を押し出し、導体(素線数1本/断面積2mm2)上に、厚さ0.7mmとなるように被覆した。こうして絶縁電線を得た。
上記のようにして得られた参考例1〜20、実施例8〜11及び比較例1〜14の絶縁電線について、以下のようにして難燃性、機械的特性および表面平滑性の評価を行った。
For the insulated wires of Reference Examples 1 to 20, Examples 8 to 11 and Comparative Examples 1 to 14 obtained as described above, flame retardancy, mechanical properties, and surface smoothness were evaluated as follows. It was.
<難燃性>
参考例1〜20、実施例8〜11、比較例1〜14の絶縁電線について、JIS C3665に基づいて垂直燃焼試験を行い、難燃性を評価した。結果を表1〜8に示す。このとき、具体的には、絶縁電線を上部で支持する上部支持材の下端から炭化の終了点までの長さが50mm以上540mm以下であれば「A」ランクにて表示し、50mm未満又は540mm超の場合には「B」ランクにて表示した。さらに、「A」ランクにて表示した実施例および比較例については、「難燃性(垂直燃焼試験)」の項目において「A」の下に、参考までに消火時間(単位:秒)を併記した。ここで、消火時間とは、接炎終了直後(バーナーの炎を電線から離した直後)から自己消火までの時間であり、消火時間が短ければ短いほど難燃性が高いことを表す。このとき、接炎は、60秒以内で電線に着火が起こるまで行った。例えば消火時間0秒とは、60秒接炎後、バーナーを離した直後に残炎しないという状態を意味する。また「B」ランクにて表示した比較例については、自己消火せず、「難燃性(垂直燃焼試験)」の項目において「B」の下に、「全焼」と表示した。難燃性についての合否基準は下記の通りとした。
A:合格
B:不合格
<Flame retardance>
About the insulated wire of Reference Examples 1-20, Examples 8-11 , and Comparative Examples 1-14, the vertical combustion test was done based on JISC3665, and the flame retardance was evaluated. The results are shown in Tables 1-8. At this time, specifically, if the length from the lower end of the upper support material that supports the insulated wire at the upper part to the end point of carbonization is 50 mm or more and 540 mm or less, it is indicated by “A” rank, and less than 50 mm or 540 mm In the case of super, it is indicated by “B” rank. Furthermore, for the examples and comparative examples displayed in rank “A”, the fire extinguishing time (unit: seconds) is also written for reference under “A” in the item “Flame retardance (vertical combustion test)”. did. Here, the fire extinguishing time is the time from immediately after the end of flame contact (immediately after separating the burner flame from the electric wire) to self-extinguishing, and the shorter the fire extinguishing time, the higher the flame retardancy. At this time, the flame contact was performed until ignition of the electric wire occurred within 60 seconds. For example, a fire extinguishing time of 0 seconds means a state in which after flame contact for 60 seconds, there is no after flame immediately after releasing the burner. Moreover, about the comparative example displayed by "B" rank, it did not self-extinguish but displayed "burning" under "B" in the item of "flame retardance (vertical combustion test)". The acceptance criteria for flame retardancy were as follows.
A: Pass B: Fail
<機械的特性>
機械的特性の評価は、参考例1〜20、実施例8〜11及び比較例1〜14の絶縁電線について、JIS C3005により引張試験を行い、測定された引張強度に基づいて行った。結果を表1〜8に示す。表1〜8において、引張強度の単位はMPaであり、引張強度の合否基準は下記の通りとした。引張試験において、引張速度は200mm/min、標線間距離は20mmとした。
10MPa以上:合格
10MPa未満:不合格
<Mechanical properties>
The mechanical properties were evaluated based on the measured tensile strength by conducting a tensile test according to JIS C3005 on the insulated wires of Reference Examples 1 to 20, Examples 8 to 11 and Comparative Examples 1 to 14. The results are shown in Tables 1-8. In Tables 1-8, the unit of tensile strength was MPa, and the pass / fail criteria for tensile strength were as follows. In the tensile test, the tensile speed was 200 mm / min, and the distance between the marked lines was 20 mm.
10 MPa or more: pass less than 10 MPa: fail
<表面平滑性>
表面平滑性は、参考例1〜20、実施例8〜11及び比較例1〜14の絶縁電線について、下記I〜IVの基準に従って評価した。結果を表1〜8に示す。
I :触っても凹凸が確認できず且つ表面に光沢が見られる
II :触っても凹凸が確認できず且つ表面に光沢が見られない
III:触ると凹凸が確認できるが、目視では凹凸が確認できない
IV :触ると凹凸が確認でき且つ目視でも凹凸が確認できる
表面平滑性の合否基準は下記の通りとした。
表面平滑性がI又はII:合格
表面平滑性がIII又はIV:不合格
<Surface smoothness>
The surface smoothness was evaluated according to the following criteria I to IV for the insulated wires of Reference Examples 1 to 20, Examples 8 to 11 and Comparative Examples 1 to 14. The results are shown in Tables 1-8.
I: Unevenness cannot be confirmed even when touched and gloss is seen on the surface II: Unevenness cannot be confirmed even when touched and no gloss is seen on the surface III: Unevenness can be confirmed by touching, but the unevenness is confirmed visually Impossible IV: Unevenness can be confirmed by touching and can be confirmed visually
The acceptance criteria for surface smoothness were as follows.
Surface smoothness is I or II: Pass surface smoothness is III or IV: Fail
表1〜8に示す結果より、参考例1〜20、実施例8〜11の絶縁電線は、難燃性、機械的特性及び表面平滑性の全てについて合格基準に達していた。これに対し、比較例1〜14の絶縁電線は、難燃性、機械的特性及び表面平滑性のうち少なくとも1つについて合格基準に達していなかった。 From the results shown in Tables 1 to 8 , the insulated wires of Reference Examples 1 to 20 and Examples 8 to 11 reached the acceptance criteria for all of flame retardancy, mechanical properties, and surface smoothness. On the other hand, the insulated wires of Comparative Examples 1 to 14 did not reach the acceptance criteria for at least one of flame retardancy, mechanical properties, and surface smoothness.
このことから、本発明の難燃性樹脂組成物によれば、優れた機械的特性および表面平滑性を確保しながら、優れた難燃性を確保することができることが確認された。 From this, it was confirmed that according to the flame retardant resin composition of the present invention, excellent flame retardancy can be ensured while ensuring excellent mechanical properties and surface smoothness.
1…内部導体
2…絶縁層
3…シース
4…絶縁電線
10…平形ケーブル
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ベース樹脂100質量部に対して10質量部以上120質量部以下の割合で配合される炭酸カルシウム粒子と、
前記ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく10質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、
前記ベース樹脂100質量部に対して3質量部より大きく20質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含み、
前記炭酸カルシウム粒子の平均粒径が1.8μmより大きく3.6μm以下であり、
前記ベース樹脂がポリオレフィン化合物である難燃性樹脂組成物。 A base resin;
Calcium carbonate particles blended at a ratio of 10 parts by mass or more and 120 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin;
A silicone compound blended in a proportion of greater than 3 parts by weight and less than or equal to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin;
A fatty acid-containing compound that is blended at a ratio of greater than 3 parts by weight and less than or equal to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin,
The average particle size of the calcium carbonate particles is larger than 1.8 μm and not larger than 3.6 μm,
A flame retardant resin composition in which the base resin is a polyolefin compound.
前記導体を被覆する絶縁層とを有する絶縁電線を備えており、
前記絶縁層が、請求項1〜7のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物で構成されるケーブル。 Conductors,
An insulated wire having an insulating layer covering the conductor;
The cable with which the said insulating layer is comprised with the flame-retardant resin composition as described in any one of Claims 1-7 .
前記導体を被覆する絶縁層と、
前記絶縁層を覆うシースを有するケーブルであって、
前記絶縁層と前記シースの少なくとも一方が、請求項1〜7のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物で構成されるケーブル。
Conductors,
An insulating layer covering the conductor;
A cable having a sheath covering the insulating layer ,
A cable in which at least one of the insulating layer and the sheath is composed of the flame retardant resin composition according to any one of claims 1 to 7 .
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