JP5811359B2 - Halogen-free flame-retardant resin composition and cable using the same - Google Patents

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本発明は、ハロゲンフリー難燃性樹脂組成物及びこれを用いたケーブルに関する。さらに詳しくは、特に、鉄道車両に利用可能なような、難燃性、耐油・耐燃料性及び低温特性に優れるとともに、燃焼ガスが低毒性であるハロゲンフリー樹脂組成物及びそれを用いたケーブルに関する。   The present invention relates to a halogen-free flame retardant resin composition and a cable using the same. More specifically, the present invention relates to a halogen-free resin composition that is excellent in flame retardancy, oil resistance / fuel resistance, and low temperature characteristics, and can be used for a railway vehicle, and has a low toxicity in combustion gas, and a cable using the same. .

鉄道車両用ケーブルやクレーン等に使用される移動用ケーブルとしては、例えば、耐油・耐燃料性、低温特性、難燃性、柔軟性、コストにバランスの取れたクロロプレンゴム混和物やクロロスルフォン化ポリエチレン混和物、塩素化ポリエチレン混和物、フッ素ゴム混和物等のハロゲン系ゴム混和物等が使用されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、これらハロゲンを大量に含む物質は、燃焼時に、有毒、有害なガスを多量に発生し、焼却条件によっては猛毒のダイオキシンを発生させる。このことから、火災時の安全性や環境負荷低減の観点からハロゲン物質を含まないハロゲンフリー材料を被覆材料に使用したケーブルが普及してきている。しかしながら、ハロゲンフリー材料は従来のハロゲン含有の材料と比較し、ベースポリマーの化学構造上の違いから耐油・耐燃料性、難燃性に劣るという問題がある。   Examples of moving cables used in railway vehicle cables and cranes include chloroprene rubber blends and chlorosulfonated polyethylene that are balanced in oil and fuel resistance, low temperature characteristics, flame resistance, flexibility, and cost. Halogen-based rubber blends such as blends, chlorinated polyethylene blends, and fluororubber blends are used (see, for example, Patent Document 1). However, these halogen-containing substances generate a large amount of toxic and harmful gases during combustion, and generate extremely toxic dioxins depending on the incineration conditions. For this reason, cables using a halogen-free material that does not contain a halogen substance as a covering material have become widespread from the viewpoint of safety at the time of fire and reduction of environmental burden. However, the halogen-free material has a problem that it is inferior in oil resistance / fuel resistance and flame retardancy due to the difference in chemical structure of the base polymer as compared with a conventional halogen-containing material.

特に、鉄道車両用に使用されるケーブルは、その不具合により大事故につながる危険性があることから、規格(EN50264等)で、高い難燃性や耐油・耐燃料性、−40℃での低温特性を有するハロゲンフリー材料を使用することが求められている。   In particular, cables used for railway vehicles have the risk of leading to major accidents due to their malfunctions. Therefore, the standards (EN50264, etc.), high flame resistance, oil / fuel resistance, low temperature at -40 ° C There is a need to use halogen-free materials with properties.

ハロゲンフリー材料の難燃性を上げるためには、ベースポリマーの側鎖に燃焼時に不燃ガスを発生させる構造を持たせることや、金属水酸化物や窒素化合物等のハロゲンフリー難燃剤を添加することを挙げることができる。しかしながら、ベースポリマーの側鎖に不燃ガスを発生させる構造を持たせることは、ベースポリマーの極性を上げることにつながり低温特性を悪化させ、ハロゲンフリー難燃剤を添加する場合は大量に添加する必要があり、柔軟性やその他機械特性を大きく低下させてしまうという問題がある。   In order to increase the flame retardancy of halogen-free materials, make the side chain of the base polymer have a structure that generates incombustible gas during combustion, or add halogen-free flame retardants such as metal hydroxides and nitrogen compounds. Can be mentioned. However, having a structure that generates incombustible gas in the side chain of the base polymer leads to an increase in the polarity of the base polymer, deteriorating the low temperature characteristics, and it is necessary to add a large amount when adding a halogen-free flame retardant. There is a problem that flexibility and other mechanical properties are greatly reduced.

耐油・耐燃料性は、ベースポリマーの結晶度を上げる、ベースポリマーの極性を上げる、又はベースポリマーの架橋度を上げることで改善することができる。ベースポリマーの結晶度を上げた材料は柔軟性に劣り、配線性が悪くなる。また、結晶度を上げ柔軟性に劣る材料は、薬品等の付着や振動により割れる危険性がある。極性の高いベースポリマーは、柔軟性には優れるが前述したように低温特性に劣るという問題がある。   Oil resistance and fuel resistance can be improved by increasing the crystallinity of the base polymer, increasing the polarity of the base polymer, or increasing the degree of crosslinking of the base polymer. A material in which the crystallinity of the base polymer is increased is inferior in flexibility and has poor wiring properties. In addition, a material with increased crystallinity and poor flexibility has a risk of cracking due to adhesion of chemicals or vibration. A highly polar base polymer is excellent in flexibility but has a problem that it is inferior in low-temperature characteristics as described above.

そこで、ベースポリマーの架橋度を上げることが考えられる。前述したポリオレフィン材料を架橋する方法としては、例えば、一般に、硫黄による加硫、有機過酸化物を使用した過酸化物架橋、電子線を利用した電子線架橋、予めベースポリマーにシランカップリング剤をグラフトし脱水縮合により架橋するシラン水架橋等を挙げることができる。   Therefore, it is conceivable to increase the degree of crosslinking of the base polymer. As a method of crosslinking the polyolefin material described above, for example, generally, vulcanization with sulfur, peroxide crosslinking using an organic peroxide, electron beam crosslinking using an electron beam, a silane coupling agent is previously added to a base polymer. Examples thereof include silane water crosslinking which is grafted and crosslinked by dehydration condensation.

硫黄による加硫の場合、ベースポリマー主鎖に二重結合を有するジエン系のポリマー又はEPDMのように意図的にジエン成分を共重合したポリマーのみ可能である。しかしながら、主鎖に二重結合を有するジエン系のポリマーは耐熱性に劣り、EPDMは耐油・耐燃料性に劣る。また、架橋鎖となるS−S結合も結合が弱く耐熱性に劣るという問題がある。   In the case of vulcanization with sulfur, only a diene polymer having a double bond in the base polymer main chain or a polymer intentionally copolymerized with a diene component such as EPDM is possible. However, a diene polymer having a double bond in the main chain is inferior in heat resistance, and EPDM is inferior in oil resistance and fuel resistance. In addition, the S—S bond that becomes a cross-linked chain also has a problem that the bond is weak and heat resistance is poor.

電子線架橋の場合、外径が太く肉厚の厚い材料は、内部まで電子線が届かないため、架橋が不十分となるという問題がある。   In the case of electron beam crosslinking, a thick material with a large outer diameter has a problem that crosslinking is insufficient because the electron beam does not reach the inside.

シラン架橋の場合、温水又は水蒸気、及び空気に接触させ架橋させる必要がある。比較的長時間の架橋が必要となるため、ケーブルを一度巻き取る必要がある。このため架橋する前に変形してしまうような柔らかいベースポリマーは使用することができない。従って、結晶性の高い硬いベースポリマー(グリーン強度の大きいベースポリマー)を使用することになるが、ベースポリマーが硬くなるため、特に、外径の太いケーブルは柔軟性に劣ることになる。また、難燃性を確保するために金属水酸化物等の難燃剤を高充填すると、加工性が悪くなり、スコーチを起こしやすく、成型が困難となるという問題がある。   In the case of silane crosslinking, it is necessary to crosslink by contacting with warm water or water vapor and air. Since a relatively long period of cross-linking is required, it is necessary to wind the cable once. For this reason, a soft base polymer that is deformed before crosslinking cannot be used. Therefore, a hard base polymer with high crystallinity (a base polymer with high green strength) is used. However, since the base polymer becomes hard, a cable having a large outer diameter is inferior in flexibility. Further, when a high amount of a flame retardant such as a metal hydroxide is filled in order to ensure flame retardancy, there is a problem that workability is deteriorated, scorching is likely to occur, and molding becomes difficult.

材料に対する制約の少ない過酸化物架橋が有望であるが、過酸化物架橋を行う場合、無酸素で過酸化物が分解できる温度まで上げて架橋させる必要がある。熱源には伝熱効率に優れ、無酸素状態を実現可能な飽和水蒸気を使用する。飽和水蒸気は、温度と圧力が一義的であるため、温度を上げると同時に圧力も高くなる。複数線心(複数本の電線)を有するケーブルのシース材料を架橋する場合、蒸気の圧力によって絶縁体が変形してしまうため、架橋温度を高くすることができない。また、外径が太いケーブルを架橋する場合、押出成型と同時に架橋させることが難しいため、被覆の外側に金属や融点が高く硬い樹脂(例えば、ポリメチルペンテン)等を被覆し、ドラムに巻き取って釜に入れて架橋させる。
この場合も釜がかなり大型になるため、安全上、上記の温度を上げることは難しい。
Peroxide crosslinking with less restrictions on materials is promising, but when peroxide crosslinking is performed, it is necessary to increase the temperature to a level at which the peroxide can be decomposed without oxygen and to perform crosslinking. As the heat source, saturated steam that is excellent in heat transfer efficiency and can realize an oxygen-free state is used. Since saturated steam has a unique temperature and pressure, the pressure increases as the temperature increases. When the sheath material of a cable having a plurality of cores (a plurality of electric wires) is crosslinked, the insulator is deformed by the pressure of the steam, so that the crosslinking temperature cannot be increased. Also, when a cable with a large outer diameter is cross-linked, it is difficult to cross-link at the same time as extrusion molding. Therefore, a metal or a hard resin (for example, polymethylpentene) having a high melting point is coated on the outside of the coating and wound around a drum. Put in a pot and crosslink.
Also in this case, since the kettle becomes quite large, it is difficult to raise the above temperature for safety.

一般に、過酸化物架橋の架橋温度は、有機過酸化物の半減期温度を参考に決定する。総じて、半減期温度の高い有機過酸化物架橋剤は、架橋効率も高く、架橋密度の高い組成物を得ることができる。一方、半減期温度の低い過酸化物架橋剤は架橋効率も低いことが多い。架橋温度を上げることができない場合、有機過酸化物架橋で架橋密度の高い組成物を得るためには、トリアリルイソシアヌレート等の架橋助剤を添加して架橋密度を高めることができる。   Generally, the crosslinking temperature of peroxide crosslinking is determined with reference to the half-life temperature of the organic peroxide. In general, an organic peroxide cross-linking agent having a high half-life temperature has a high cross-linking efficiency, and a composition having a high cross-linking density can be obtained. On the other hand, peroxide crosslinking agents with a low half-life temperature often have low crosslinking efficiency. When the crosslinking temperature cannot be raised, a crosslinking aid such as triallyl isocyanurate can be added to increase the crosslinking density in order to obtain a composition having a high crosslinking density by organic peroxide crosslinking.

特開2011−144286号公報JP 2011-144286 A

しかしながら、複数線心を有するケーブルや外径が太いケーブルの場合は、後述する架橋助剤を添加して架橋密度を上げることになるが、架橋密度を上げるのに有効な架橋助剤は窒素含有する化合物であることが多く、架橋密度を上げて耐油・耐燃料性を改善できたとしても、組成物を燃焼させると、NOxやシアン化合物のような有害なガスを発生させてしまうという問題がある。   However, in the case of a cable having a plurality of cores and a cable having a large outer diameter, a crosslinking aid described later is added to increase the crosslinking density, but a crosslinking aid effective for increasing the crosslinking density contains nitrogen. Even if the crosslink density can be increased to improve oil resistance and fuel resistance, burning the composition may generate harmful gases such as NOx and cyanide compounds. is there.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、特に、鉄道車両に利用可能なような、難燃性、耐油・耐燃料性及び低温特性に優れるとともに、燃焼ガスが低毒性であるハロゲンフリー難燃性樹脂組成物及びそれを用いたケーブルを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. In particular, the present invention is excellent in flame retardancy, oil resistance / fuel resistance, and low-temperature characteristics that can be used for railway vehicles, and combustion gas has low toxicity. An object is to provide a halogen-free flame-retardant resin composition and a cable using the same.

上記目的を達成するため、本発明等は、半減期温度、架橋効率の異なる有機過酸化物架橋剤を中心に、鋭意研究した結果、所定の配合のベースポリマー及び難燃剤に所定の架橋効率(%)を有する有機過酸化物を配合し、加熱によって架橋させることによって、所望のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物が得られることを知見し、本発明を完成させた。すなわち、本発明によって、以下のハロゲンフリー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。   In order to achieve the above object, the present invention, etc., has conducted extensive research focusing on organic peroxide cross-linking agents having different half-life temperatures and cross-linking efficiencies. As a result, a predetermined cross-linking efficiency ( %)) Was blended and crosslinked by heating to find that the desired halogen-free flame retardant resin composition was obtained, and the present invention was completed. That is, according to the present invention, the following halogen-free flame-retardant resin composition and a cable using the same are provided.

[1]酢酸ビニル量が40質量%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体を単独で又は1種以上の他のポリオレフィンとの混合物で含むベースポリマーと、前記ベースポリマー100質量部に対して、130〜220質量部の割合で配合された金属水酸化物と、飽和水蒸気圧0.4MPa(145℃)の飽和水蒸気で45分架橋させた下記式(1)に示す架橋効率が39%以上である有機過酸化物と、を含有し、かつ加熱によって架橋されてなり、前記有機過酸化物は、t−ブチルペルオキシ−2−エチルへキシルカーボネート、又はt−ブチルペルオキシベンゾエートであるハロゲンフリー難燃性樹脂組成物。
架橋効率(%)=[n−ペンタデカンダイマー量(モル)/有機過酸化物量(モル)]×100…(1)
[1] A base polymer containing an ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate amount of 40% by mass or more alone or in a mixture with one or more other polyolefins, and 130 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer. The crosslinking efficiency represented by the following formula (1) obtained by crosslinking for 45 minutes with a metal hydroxide compounded at a ratio of ˜220 parts by mass and saturated steam with a saturated steam pressure of 0.4 MPa (145 ° C.) is 39% or more. It contains an organic peroxide, a, and Ri Na is crosslinked by heating, the organic peroxide, t- butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, or t- butyl halogen-free is peroxybenzoate flame retardant Resin composition.
Cross-linking efficiency (%) = [amount of n-pentadecane dimer (mol) / amount of organic peroxide (mol)] × 100 (1)

]140〜160℃の架橋温度で架橋されてなる前記[1]に記載のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物。 [ 2 ] The halogen-free flame-retardant resin composition according to [1 ], which is crosslinked at a crosslinking temperature of 140 to 160 ° C.

]導体及び前記導体の外周に形成された絶縁体を有する電線と、前記電線の絶縁体の外周に形成された前記[1]又は[2]のいずれかに記載のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物から構成されたシースと、を有するケーブル。 [ 3 ] An electric wire having a conductor and an insulator formed on the outer periphery of the conductor, and the halogen-free flame retardancy according to any one of [1] or [2] formed on the outer periphery of the insulator of the electric wire And a sheath made of a resin composition.

]前記シースは、2本以上の前記電線の外周に形成されてなる前記[]に記載のケーブル。 [ 4 ] The cable according to [ 3 ], wherein the sheath is formed on an outer periphery of two or more electric wires.

]12.5mm以上の外径を有する前記[]に記載のケーブル。 [ 5 ] The cable according to [ 4 ], which has an outer diameter of 12.5 mm or more.

本発明によれば、特に、鉄道車両に利用可能なような、難燃性、耐油・耐燃料性及び低温特性に優れるとともに、燃焼ガスが低毒性であるハロゲンフリー難燃性樹脂組成物及びそれを用いたケーブルを提供することができる。   According to the present invention, a halogen-free flame-retardant resin composition having excellent flame retardancy, oil resistance / fuel resistance, and low-temperature characteristics, particularly low-toxicity for combustion gas, and the like, which can be used for railway vehicles, and the like A cable using can be provided.

本発明の実施の形態に係るケーブルを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cable which concerns on embodiment of this invention.

[実施の形態の要約]
本実施の形態のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物は、ベースポリマーと難燃剤と架橋剤とを含有し、架橋されたハロゲンフリー難燃性樹脂組成物において、酢酸ビニル量が40質量%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体を単独で又は1種以上の他のポリオレフィンとの混合物で含むベースポリマーと、前記ベースポリマー100質量部に対して、130〜220質量部の割合で配合された金属水酸化物と、飽和水蒸気圧0.4MPa(145℃)の飽和水蒸気で45分架橋させた下記式(1)に示す架橋効率が39%以上である有機過酸化物と、を含有し、かつ加熱によって架橋されてなり、前記有機過酸化物は、t−ブチルペルオキシ−2−エチルへキシルカーボネート、又はt−ブチルペルオキシベンゾエートであるハロゲンフリー難燃性樹脂組成物。
[Summary of embodiment]
The halogen-free flame retardant resin composition of the present embodiment contains a base polymer, a flame retardant, and a crosslinking agent. In the crosslinked halogen-free flame retardant resin composition, the vinyl acetate content is 40% by mass or more. Metallic water blended in a proportion of 130 to 220 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer containing the ethylene-vinyl acetate copolymer alone or in a mixture with one or more other polyolefins Containing an oxide and an organic peroxide having a crosslinking efficiency of 39% or more represented by the following formula (1) crosslinked with saturated water vapor at a saturated water vapor pressure of 0.4 MPa (145 ° C.) for 45 minutes , and heated Ri Na being crosslinked by the organic peroxide, a halogen-free flame is t- butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, or t- butyl peroxybenzoate RESIN composition.

架橋効率(%)=[n−ペンタデカンダイマー量(モル)/有機過酸化物量(モル)]×100…(1)   Cross-linking efficiency (%) = [amount of n-pentadecane dimer (mol) / amount of organic peroxide (mol)] × 100 (1)

上記式(1)は、n−ペンタデカン中で有機過酸化物を15分半減期温度で完全に分解させた場合の、使用した有機過酸化物量(モル)に対する生成したn−ペンタデカンダイマー量(モル)を百分率で示した割合を示している。   The above formula (1) shows that the amount of n-pentadecane dimer generated (mol) relative to the amount of organic peroxide used (mol) when the organic peroxide was completely decomposed at 15 minutes half-life temperature in n-pentadecane. ) Is shown as a percentage.

また、本実施の形態のケーブルは、導体及び前記導体の外周に形成された絶縁体を有する電線と、前記電線の絶縁体の外周に形成された上述のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物から構成されたシースと、を有するものである。   The cable according to the present embodiment includes a conductor and an electric wire having an insulator formed on the outer periphery of the conductor, and the halogen-free flame-retardant resin composition described above formed on the outer periphery of the insulator of the electric wire. And a sheath which is made.

[実施の形態]
1.ハロゲンフリー難燃性樹脂組成物
本実施の形態に係るハロゲンフリー難燃性樹脂組成物は、酢酸ビニル量が40質量%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体を単独で又は1種以上の他のポリオレフィンとの混合物で含むベースポリマーと、前記ベースポリマー100質量部に対して、130〜220質量部の割合で配合された金属水酸化物と、飽和水蒸気圧0.4MPa(145℃)の飽和水蒸気で45分架橋させた下記式(1)に示す架橋効率が39%以上である有機過酸化物と、を含有し、かつ加熱によって架橋されてなり、前記有機過酸化物は、t−ブチルペルオキシ−2−エチルへキシルカーボネート、又はt−ブチルペルオキシベンゾエートであるものである。
[Embodiment]
1. Halogen-free flame-retardant resin composition The halogen-free flame-retardant resin composition according to the present embodiment is an ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 40% by mass or more, or one or more other types. Base polymer contained in a mixture with polyolefin, metal hydroxide blended at a ratio of 130 to 220 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer, and saturated water vapor with a saturated water vapor pressure of 0.4 MPa (145 ° C.) in cross-linking efficiency shown in 45 minutes crosslinked allowed the following equation (1) contains an organic peroxide is 39% or more, and Ri Na is crosslinked by heating, the organic peroxide, t- butyl Peroxy-2-ethylhexyl carbonate or t-butyl peroxybenzoate .

架橋効率(%)=[n−ペンタデカンダイマー量(モル)/有機過酸化物量(モル)]×100…(1)   Cross-linking efficiency (%) = [amount of n-pentadecane dimer (mol) / amount of organic peroxide (mol)] × 100 (1)

上記式(1)は、n−ペンタデカン中で有機過酸化物を15分半減期温度で完全に分解させた場合の、使用した有機過酸化物量(モル)に対する生成したn−ペンタデカンダイマー量(モル)を百分率で示した割合を示している。   The above formula (1) shows that the amount of n-pentadecane dimer generated (mol) relative to the amount of organic peroxide used (mol) when the organic peroxide was completely decomposed at 15 minutes half-life temperature in n-pentadecane. ) Is shown as a percentage.

(1)ベースポリマー
本実施の形態において用いられるベースポリマーは、酢酸ビニル量が40質量%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体を単独で又は1種以上の他のポリオレフィンとの混合物で含むものである。
(1) Base polymer The base polymer used in the present embodiment includes an ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 40% by mass or more alone or in a mixture with one or more other polyolefins.

本実施の形態におけるエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)の酢酸ビニル(VA)量とは、JIS K 7192に規定される酢酸ビニル含有量を意味する。   The vinyl acetate (VA) content of the ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) in the present embodiment means the vinyl acetate content defined in JIS K 7192.

ベースポリマーとして、VA量が40質量%以上のEVAを採用するのは、難燃性、柔軟性、耐油・耐燃料性にバランスのとれた材料とするためである。   The reason why EVA having a VA amount of 40% by mass or more is adopted as the base polymer is to make the material balanced in flame retardancy, flexibility, oil resistance / fuel resistance.

本実施の形態における耐油性とは、ASTM No.2油に対する耐性を意味し、耐燃料性とは、ASTM No.3油に対する耐性を意味する。これらはいずれも鉱物油であり、極性が低いため、極性の低いベースポリマーを膨潤させる。膨潤を防ぐためには極性の高いベースポリマーを使用することが好ましい。特に、EN50264に規定されるような高い耐燃料性を満足させるためには、EVAのVA量は60%以上であることが好ましい。また、VA量40質量%未満の場合、ベースポリマーに結晶性が出てくるため、柔軟性に劣り、極性も低いため満足な耐油・耐燃料性を得ることができない。   The oil resistance in the present embodiment refers to ASTM No. 2 refers to resistance to oil, and fuel resistance refers to ASTM No. 3 means resistance to oil. Since these are all mineral oils and have low polarity, they swell the base polymer with low polarity. In order to prevent swelling, it is preferable to use a highly polar base polymer. In particular, in order to satisfy the high fuel resistance as defined in EN50264, the EVA VA content is preferably 60% or more. On the other hand, when the VA amount is less than 40% by mass, crystallinity appears in the base polymer, so that the flexibility is poor and the polarity is low, so that satisfactory oil resistance and fuel resistance cannot be obtained.

必要に応じて、1種以上の他のポリオレフィンと混合することができる。他のポリオレフィンとしては、例えば、無水マレイン酸で変性したポリオレフィン、エチレン−α−オレフィン等を挙げることができる。特に、無水マレイン酸で変性したポリオレフィンを混合することにより、添加する難燃剤との密着性が向上し低温特性を改善することができる。   If necessary, it can be mixed with one or more other polyolefins. Examples of other polyolefins include polyolefins modified with maleic anhydride and ethylene-α-olefins. In particular, by mixing polyolefin modified with maleic anhydride, the adhesion with the flame retardant to be added can be improved and the low temperature characteristics can be improved.

(2)金属水酸化物
本実施の形態においては、上述のベースポリマーに加えて、ベースポリマー100質量部に対して、130〜220質量部の割合で、難燃剤として、金属水酸化物が配合される。
(2) Metal hydroxide In this embodiment, in addition to the above-mentioned base polymer, a metal hydroxide is blended as a flame retardant at a ratio of 130 to 220 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer. Is done.

VA量の多いEVAは、それ自体に難燃性を有しているが、鉄道車両用に利用できるほどの難燃性を有していない。EN50264を満足できるような難燃性を持たせるためには、難燃剤として、金属水酸化物を添加する必要がある。   EVA with a large amount of VA has flame retardancy in itself, but does not have flame retardance that can be used for railway vehicles. In order to provide flame retardancy that satisfies EN 50264, it is necessary to add a metal hydroxide as a flame retardant.

金属水酸化物の配合量は、ベースポリマー100質量部に対して、130質量部未満であると、高い難燃性を得ることができず、また、燃焼時に発生する一酸化炭素量が多くなり適切でない。金属水酸化物等の無機充填剤をある程度入れることで、組成物全体の炭素量が減るため、燃焼時に発生する一酸化炭素量も減少する。220質量部を超えると、破断伸び、引張強さ等の機械特性が著しく悪くなり、ベースポリマーと粒子間の界面が増えることにより低温特性も悪化する。   If the compounding amount of the metal hydroxide is less than 130 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer, high flame retardancy cannot be obtained, and the amount of carbon monoxide generated during combustion increases. not appropriate. By adding an inorganic filler such as a metal hydroxide to some extent, the amount of carbon in the entire composition is reduced, so that the amount of carbon monoxide generated during combustion is also reduced. If it exceeds 220 parts by mass, mechanical properties such as elongation at break and tensile strength are remarkably deteriorated, and the interface between the base polymer and the particles is increased, so that the low temperature properties are also deteriorated.

高い難燃性を得るために、金属水酸化物は、その脱水温度がベースポリマーの分解温度に近い水酸化マグネシウム及び/又は水酸化アルミニウムが好ましく、また、脂肪酸又はオルガノシランで表面処理されているものが、ベースポリマー粒子間の密着が強化され、耐油・耐燃料性、低温特性を改善することができるため、さらに好ましい。特に、オルガノシランカップリング剤表面処理水酸化アルミニウムが、耐油・耐燃料性の点からも特に好ましい。   In order to obtain high flame retardancy, the metal hydroxide is preferably magnesium hydroxide and / or aluminum hydroxide whose dehydration temperature is close to the decomposition temperature of the base polymer, and is surface-treated with a fatty acid or an organosilane. It is more preferable because the adhesion between the base polymer particles is reinforced and the oil resistance / fuel resistance and low temperature characteristics can be improved. In particular, organosilane coupling agent surface-treated aluminum hydroxide is particularly preferable from the viewpoint of oil resistance and fuel resistance.

(3)有機過酸化物
本実施の形態においては、上述のベースポリマー及び金属水酸化物に加えて、有機過酸化物が配合される。
(3) Organic peroxide In the present embodiment, an organic peroxide is blended in addition to the above-described base polymer and metal hydroxide.

この有機過酸化物は、上述の架橋効率(n−ペンタデカン中で有機過酸化物を15分半減期温度で完全に分解させた場合の、使用した有機過酸化物量(モル)に対する生成したn−ペンタデカンダイマー量(モル)を百分率で示した割合)が39%以上であり、後述する加熱によって過酸化物架橋を施すために用いられる。   This organic peroxide is produced by the above-described crosslinking efficiency (the n-type produced with respect to the amount (mole) of organic peroxide used when the organic peroxide is completely decomposed in n-pentadecane at a half-life temperature of 15 minutes. The ratio of the amount of pentadecane dimer (mol) expressed in percentage) is 39% or more, and is used for performing peroxide crosslinking by heating described later.

本実施の形態において用いられる有機過酸化物としては、t−ブチルペルオキシ−2−エチルへキシルカーボネート、t−ブチルペルオキシベンゾエートを用いる。 The organic peroxide used in the present embodiment, t - butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, using t- butyl peroxybenzoate Agent bets.

本実施の形態において、架橋効率は、ベースポリマーからの水素引抜能を表し、架橋効率が高いほどベースポリマーにラジカルを発生させやすい。架橋効率が39%未満であると、架橋が不十分となる。   In the present embodiment, the crosslinking efficiency represents hydrogen abstraction ability from the base polymer, and the higher the crosslinking efficiency, the more easily radicals are generated in the base polymer. If the crosslinking efficiency is less than 39%, crosslinking is insufficient.

有機過酸化物の配合量は、理論活性酸素量をもとに決定するのが一般的である。本実施形態の場合、有機過酸化物架橋剤の配合量は特に制限はないが、特性やスコーチを考慮すると1〜5質量部であることが好ましい。   The amount of organic peroxide is generally determined based on the theoretical active oxygen amount. In the case of this embodiment, the blending amount of the organic peroxide crosslinking agent is not particularly limited, but is preferably 1 to 5 parts by mass in consideration of characteristics and scorch.

(4)加熱による架橋
本実施の形態に係るハロゲンフリー難燃性樹脂組成物は、上述のベースポリマー、金属水酸化物及び有機過酸化物を含有する配合物が加熱によって架橋されてなるものである。
(4) Crosslinking by heating The halogen-free flame retardant resin composition according to the present embodiment is obtained by crosslinking a compound containing the above-mentioned base polymer, metal hydroxide and organic peroxide by heating. is there.

前述のように、有機過酸化物の選択は、架橋温度により決定することが多い。一般に、有機過酸化物の1分半減期温度の±15℃が好ましいとされる。本実施の形態においては、140〜160℃の架橋温度で架橋されてなることが好ましい。   As described above, the selection of the organic peroxide is often determined by the crosslinking temperature. In general, ± 15 ° C. of the 1 minute half-life temperature of the organic peroxide is preferred. In the present embodiment, it is preferably crosslinked at a crosslinking temperature of 140 to 160 ° C.

本実施の形態で得られたハロゲンフリー難燃性樹脂組成物を、ケーブルの規格(EN50264)を満足できるハロゲンフリーケーブルを提供することができる。   The halogen-free flame retardant resin composition obtained in the present embodiment can provide a halogen-free cable that can satisfy the cable standard (EN50264).

特に、EN50264−3−2に規定されるケーブルは、複数線心を有するシース材料に好適である。前述したとおり、複数線心を有する場合、高温の蒸気で架橋すると圧力により絶縁体が変形してしまう。このため160℃以下で架橋させることが好ましい。また、140℃未満で架橋させると、架橋時間が膨大な長さとなるため好ましくない。半減期温度の低すぎる有機過酸化物はスコーチしやすくなるため架橋温度としては140℃から160℃が好ましい。   In particular, the cable defined in EN50264-3-2 is suitable for a sheath material having a plurality of cores. As described above, in the case of having a plurality of wire cores, the insulator is deformed by pressure when crosslinked with high-temperature steam. For this reason, it is preferable to crosslink at 160 ° C. or lower. Moreover, it is not preferable to perform crosslinking at less than 140 ° C. because the crosslinking time becomes enormous. An organic peroxide having a too low half-life temperature is likely to be scorched, so that the crosslinking temperature is preferably from 140 ° C to 160 ° C.

架橋時間は、製造効率上、長くとも1時間以内が好ましい。   The crosslinking time is preferably within 1 hour at the longest in terms of production efficiency.

架橋温度が140〜160℃と比較的低い場合、有機過酸化物の半減期温度から選択できる有機過酸化物は限られており、総じて、その温度域で使用される架橋剤は、十分な理論活性酸素量ではあるが架橋効率が低い。架橋効率の低い有機過酸化物を使用し架橋密度を上げるために配合量を増やすことが考えられるが、配合量を増やしても大きな効果を得ることはできなかった。さらに、架橋剤を増量することはスコーチを起こしやすいという問題がある。   When the crosslinking temperature is relatively low at 140 to 160 ° C., the organic peroxide that can be selected from the half-life temperature of the organic peroxide is limited, and as a whole, the crosslinking agent used in that temperature range is a sufficient theory. Although it is the amount of active oxygen, the crosslinking efficiency is low. Although it is conceivable to increase the blending amount in order to increase the crosslinking density by using an organic peroxide having a low crosslinking efficiency, even if the blending amount was increased, a great effect could not be obtained. Furthermore, there is a problem that increasing the amount of the crosslinking agent tends to cause scorch.

そこで、半減期温度は架橋温度とは多少乖離があるものの、架橋効率の高い有機過酸化物を添加し、組成物架橋させた。同じ架橋温度、架橋時間で理論活性酸素量に違いのない有機過酸化物架橋剤を配合していたが、半減期温度が低く架橋効率の低い有機過酸化物を使用し、ほとんどの架橋剤を反応させた組成物よりも、半減期温度が高く架橋剤が反応しきっていない状態であるのにもかかわらず、架橋効率の高い有機過酸化物を使用した方が、高い架橋密度の組成物を得られることがわかった。   Therefore, although the half-life temperature is somewhat different from the crosslinking temperature, an organic peroxide having a high crosslinking efficiency was added to crosslink the composition. The organic peroxide cross-linking agent with the same amount of theoretical active oxygen at the same cross-linking temperature and cross-linking time was blended, but organic cross-linking agents with low half-life temperature and low cross-linking efficiency were used. Compared to the reacted composition, the use of an organic peroxide having a high crosslinking efficiency results in a composition having a higher crosslinking density, although the half-life temperature is high and the crosslinking agent has not reacted. It turns out that it is obtained.

このことにより、有害なガスを発生させる架橋助剤を使用せずとも高い架橋密度の組成物を得ることが可能となり、燃焼時の低毒性に優れ耐油・耐燃料性に優れたノンハロゲン難燃性樹脂組成物を得ることができる。   This makes it possible to obtain a composition having a high crosslinking density without using a crosslinking aid that generates harmful gases, and has excellent non-halogen flame resistance with low toxicity during combustion and excellent oil and fuel resistance. A resin composition can be obtained.

(5)その他の添加剤
なお、本実施の形態に係るハロゲンフリー難燃性樹脂組成物には、必要に応じて酸化防止剤、シランカップリング剤、難燃剤・難燃助剤(例えばヒドロキシ錫酸塩、ホウ酸カルシウム、ポリリン酸アンモニウム・赤リン・リン酸エステル等のリン系難燃剤、ポリシロキサン等のシリコーン系難燃剤、メラミンシアヌレート、シアヌル酸誘導体等の窒素系難燃剤、ホウ酸亜鉛等のホウ酸化合物、モリブデン化合物等)、滑剤、界面活性剤、軟化剤、可塑剤、無機充填剤、カーボンブラック、相溶化剤、安定剤、金属キレート剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤等の添加剤を添加することが好ましい。
(5) Other additives In addition, the halogen-free flame retardant resin composition according to the present embodiment includes an antioxidant, a silane coupling agent, a flame retardant / a flame retardant auxiliary (for example, hydroxytin) as necessary. Phosphate flame retardants such as acid salts, calcium borate, ammonium polyphosphate, red phosphorus, and phosphate esters, silicone flame retardants such as polysiloxane, nitrogen flame retardants such as melamine cyanurate and cyanuric acid derivatives, zinc borate Boric acid compounds, molybdenum compounds, etc.), lubricants, surfactants, softeners, plasticizers, inorganic fillers, carbon black, compatibilizers, stabilizers, metal chelators, UV absorbers, light stabilizers, coloring It is preferable to add an additive such as an agent.

2.ケーブル
図1に示すように、本実施の形態に係るケーブルは、銅導体1(図1においては、導体として、銅導体(具体的には、錫めっき銅導体)1を用いた場合を示す)及びPETテープ2を介して銅導体1の外周に形成された絶縁体3を有する電線(図1においては、3本の電線を撚り合わせた場合を示す)と、PETテープ4及び金属編組5を介して、3本の電線の絶縁体3の外周に形成された上述のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物から構成されたシース6と、を有するように構成される。
2. As shown in FIG. 1, the cable according to the present embodiment includes a copper conductor 1 (in FIG. 1, a case where a copper conductor (specifically, a tin-plated copper conductor) 1 is used as a conductor) is shown. And an electric wire having an insulator 3 formed on the outer periphery of the copper conductor 1 via the PET tape 2 (in FIG. 1, a case where three electric wires are twisted together), a PET tape 4 and a metal braid 5 are And a sheath 6 made of the above-described halogen-free flame-retardant resin composition formed on the outer periphery of the insulator 3 of the three electric wires.

本実施の形態のケーブルは、シースが、2本以上の電線の外周に形成されてなる(外径の太い)場合に、特に、その効果を発揮することができる。   The cable of the present embodiment can exert its effect particularly when the sheath is formed on the outer periphery of two or more electric wires (having a large outer diameter).

また、本実施の形態のケーブルは、12.5mm以上の外径を有する(外径の太い)場合に、特に、その効果を発揮することができる。   In addition, the cable of the present embodiment can exert its effect particularly when it has an outer diameter of 12.5 mm or more (thick outer diameter).

本実施の形態において用いられる絶縁体3の材料は、一般にハロゲンフリーケーブルに使用される樹脂組成物を使用することができ、ハロゲンフリーであればエンジニアリングプラスチックを使用してもよい。特に、電気特性を重視するのであれば、エチレン−α−オレフィンコポリマー、HDPE、LDPE、LLDPE、VLDPE、EPDM、EVA、EEA、EMA等のポリオレフィンをベースポリマーとして使用し、タルクやクレーといった無機充填剤を混合したものが好ましく、難燃性を重視するのであれば、上述のポリオレフィンに金属水酸化物等のハロゲンフリー難燃剤を混合したものが好ましい。   As a material of the insulator 3 used in the present embodiment, a resin composition generally used for a halogen-free cable can be used, and an engineering plastic may be used if it is halogen-free. In particular, if electrical characteristics are important, polyolefins such as ethylene-α-olefin copolymer, HDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE, EPDM, EVA, EEA, EMA are used as the base polymer, and inorganic fillers such as talc and clay If the flame retardancy is important, a mixture of the above-mentioned polyolefin and a halogen-free flame retardant such as a metal hydroxide is preferable.

銅導体1、PETテープ2、PETテープ4及び金属編組5等についても特に制限はなく、汎用の材料、汎用の形成方法を用いることができる。   The copper conductor 1, the PET tape 2, the PET tape 4, and the metal braid 5 are not particularly limited, and general-purpose materials and general-purpose forming methods can be used.

以下に、本発明のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物及びこれを用いたケーブルを、実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって、いかなる制限を受けるものではない。   Hereinafter, the halogen-free flame-retardant resin composition of the present invention and a cable using the same will be described more specifically with reference to examples. Note that the present invention is not limited in any way by the following examples.

(実施例1)
ケーブルの絶縁体の材料として、表1に示すように、エチレン−α−オレフィンコポリマー(三井化学社製、商品名:タフマA4070)40質量部、EVA1(三井デュポンポリケミカル社製、商品名:EV45X:VA量46%)60質量部、水酸化マグネシウム(神島化学社製、商品名:マグシーズS4)180質量部、複合型酸化防止剤(ADEKA社製、商品名:AO−18)3質量部及び架橋剤1(日油社製、商品名:パーブチルP)2質量部、を配合したものを用いた。
(Example 1)
As shown in Table 1, 40 parts by mass of an ethylene-α-olefin copolymer (manufactured by Mitsui Chemicals, trade name: Toughma A4070), EVA1 (manufactured by Mitsui DuPont Polychemicals, trade name: EV45X) : VA amount 46%) 60 parts by mass, magnesium hydroxide (manufactured by Kamishima Chemical Co., Ltd., trade name: Magsees S4) 180 parts by mass, composite antioxidant (made by ADEKA, trade name: AO-18) 3 parts by mass, and A blend of 2 parts by mass of a cross-linking agent 1 (manufactured by NOF Corporation, trade name: Perbutyl P) was used.

また、ケーブルのシースの材料として(本発明のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物として)、表2に示すように配合したものを用いた。すなわち、ベースポリマーとして、EVA2(東ソー社製、商品名:YX−21:VA量41%)100質量部、金属水酸化物として、水酸化マグネシウム(神島化学社製、商品名:マグシーズS4)180質量部、酸化防止剤として、フェノール系酸化防止剤(BASF社製、商品名:イルガノックス1010)1質量部及び複合型酸化防止剤(ADEKA社製、商品名:AO−18)2質量部、着色剤として、カーボンブラック(サーマルカーボン)を2質量部、滑剤として、ステアリン酸亜鉛を2質量部、並びに有機過酸化物(過酸化物架橋剤)として、架橋剤3(化薬アクゾ社製、商品名:カヤブチルB、1分半減期温度:169℃、架橋効率:49%、理論活性酸素量:8.24%)2.5質量部、を配合したものを用いた。   Moreover, what was mix | blended as shown in Table 2 as a material of the sheath of a cable (as the halogen-free flame-retardant resin composition of this invention) was used. That is, EVA2 (product name: YX-21: VA amount 41%) 100 parts by mass as a base polymer, magnesium hydroxide (product name: Magseeds S4, manufactured by Kamishima Chemical Co.) 180 as a metal hydroxide. 1 part by mass of a phenolic antioxidant (manufactured by BASF, trade name: Irganox 1010) and 2 parts by weight of a composite antioxidant (trade name: AO-18, manufactured by ADEKA) As a colorant, 2 parts by mass of carbon black (thermal carbon), as a lubricant, 2 parts by mass of zinc stearate, and as an organic peroxide (peroxide crosslinking agent), a crosslinking agent 3 (manufactured by Kayaku Akzo) Product name: Kayabutyl B, 1 minute half-life temperature: 169 ° C., crosslinking efficiency: 49%, theoretical active oxygen content: 8.24%) 2.5 parts by mass were used.

上述の絶縁体の材料及びシースの材料のうち、架橋剤以外の成分を、75L加圧ニーダーによって混練し、絶縁体の材料(表1に示す)はペレットに、シースの材料(表2に示す)は帯状にした。その後、ペレット状の絶縁体の材料は、架橋剤を所定量ミキサーにて含浸させ、シースの材料は、25L加圧ニーダーで架橋剤を混練した。   Among the insulator material and the sheath material described above, components other than the cross-linking agent are kneaded by a 75 L pressure kneader, the insulator material (shown in Table 1) is formed into pellets, and the sheath material (shown in Table 2). ) Was striped. Thereafter, the pellet-like insulator material was impregnated with a predetermined amount of a crosslinking agent by a mixer, and the sheath material was kneaded with a 25 L pressure kneader.

混練した絶縁体の材料を、PETテープを巻いた50SQの錫めっき銅導体上に押出温度110℃で押出被覆し、飽和水蒸気圧1.8MPa(205℃)の飽和水蒸気で連続架橋し、絶縁体の厚さが1.0mm、外径が11.7mmの絶縁電線とした。この絶縁電線を3本撚り合わせ、PETテープを巻き、金属編組を編んで、その上に押出温度90℃で混練したシースの材料を1.6mmの厚さで、押出被覆し、同時にポリメチルペンテンをシースの材料の上に被覆後、ドラムに巻き取った。ケーブルを巻いたドラムを釜に入れ、飽和水蒸気圧0.4MPa(145℃)の飽和水蒸気で45分架橋させたのち、ポリメチルペンテンを剥いで、図1に示す外径30.1mmのケーブルを得た。   The kneaded insulator material was extrusion coated at a extrusion temperature of 110 ° C. onto a 50SQ tin-plated copper conductor wrapped with PET tape, and continuously crosslinked with saturated water vapor with a saturated water vapor pressure of 1.8 MPa (205 ° C.). The insulated wire has a thickness of 1.0 mm and an outer diameter of 11.7 mm. Three insulated wires are twisted together, wound with PET tape, knitted with a metal braid, and a sheath material kneaded at an extrusion temperature of 90 ° C. is extruded and coated at a thickness of 1.6 mm. At the same time, polymethylpentene Was coated on the sheath material and wound on a drum. Put the drum around which the cable is wound into a kettle, crosslink with saturated water vapor with a saturated water vapor pressure of 0.4 MPa (145 ° C.) for 45 minutes, peel off the polymethylpentene, and connect the cable with an outer diameter of 30.1 mm shown in FIG. Obtained.

(実施例2〜6)
実施例1において、樹脂組成物の配合を表2に示すものに変えたこと以外は、実施例1と同様にして、ケーブルを得た。
(Examples 2 to 6)
A cable was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin composition was changed to that shown in Table 2 in Example 1.

(比較例1〜5)
実施例1において、樹脂組成物の配合を表3に示すものに変えたこと以外は、実施例1と同様にして、ケーブルを得た。
(Comparative Examples 1-5)
A cable was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin composition was changed to that shown in Table 3 in Example 1.


表1〜表3において、具体的には、以下に示すものを用いた。
(1)エチレン−α−オレフィンコポリマー(三井化学社製、商品名:タフマA4070)
(2)EVA1(三井デュポンポリケミカル社製、商品名:EV45X:VA量46%)
(3)水酸化マグネシウム(神島化学社製、商品名:マグシーズS4)
(4)複合型酸化防止剤(ADEKA社製、商品名:AO−18)
(5)架橋剤1(日油社製、商品名:パーブチルP)
(6)EVA2(三井デュポンポリケミカル社製、商品名:EV45X:VA量46%)
(7)EVA3(LANXESS社製、商品名:レバプレン600:VA量60%)
(8)マレイン酸変性ポリオレフィン(三井化学社製、商品名:タフマMH5040)
(9)フェノール系酸化防止剤(BASF社製、商品名:イルガノックス1010)
(10)カーボンブラック(サーマルカーボン)
(11)架橋剤2(化薬アクゾ社製、商品名:トリゴノックス117、1分半減期温度:156℃、架橋効率:39.5%、理論活性酸素量:6.49%)
(12)架橋剤3(化薬アクゾ社製、商品名:カヤブチルB、1分半減期温度:169℃、架橋効率:49%、理論活性酸素量:8.24%)
(13)EVA4(三井デュポンポリケミカル社製、商品名:EV170)
(14)架橋剤4(化薬アクゾ社製、商品名:トリゴノックス22−70E、1分半減期温度:151℃、架橋効率:24%、理論活性酸素量:8.6%)
In Tables 1 to 3, specifically, those shown below were used.
(1) Ethylene-α-olefin copolymer (manufactured by Mitsui Chemicals, trade name: Toughma A4070)
(2) EVA1 (Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd., trade name: EV45X: VA amount 46%)
(3) Magnesium hydroxide (trade name: Magseeds S4, manufactured by Kamishima Chemical Co., Ltd.)
(4) Composite antioxidant (trade name: AO-18, manufactured by ADEKA)
(5) Crosslinking agent 1 (trade name: Perbutyl P, manufactured by NOF Corporation)
(6) EVA2 (Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd., trade name: EV45X: VA amount 46%)
(7) EVA3 (manufactured by LANXESS, product name: Revaprene 600: VA amount 60%)
(8) Maleic acid-modified polyolefin (Mitsui Chemicals, trade name: Toughma MH5040)
(9) Phenol-based antioxidant (trade name: Irganox 1010, manufactured by BASF)
(10) Carbon black (thermal carbon)
(11) Crosslinking agent 2 (manufactured by Kayaku Akzo, trade name: Trigonox 117, 1 minute half-life temperature: 156 ° C., crosslinking efficiency: 39.5%, theoretical active oxygen content: 6.49%)
(12) Crosslinking agent 3 (manufactured by Kayaku Akzo, trade name: Kayabutyl B, 1 minute half-life temperature: 169 ° C., crosslinking efficiency: 49%, theoretical active oxygen content: 8.24%)
(13) EVA4 (Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd., trade name: EV170)
(14) Crosslinking agent 4 (manufactured by Kayaku Akzo, trade name: Trigonox 22-70E, 1 minute half-life temperature: 151 ° C., crosslinking efficiency: 24%, theoretical active oxygen content: 8.6%)

[評価試験]
得られたケーブルについて、以下の評価試験を行った。試験方法は、EN50264 3−2に準拠して実施した。規格を全て満足したものを合格とした。結果を表4及び表5に示す。
[Evaluation test]
The obtained cable was subjected to the following evaluation test. The test method was carried out according to EN50264 3-2. Those satisfying all the standards were accepted. The results are shown in Tables 4 and 5.

(初期引張)
シースを剥ぎ、シースの内側が平坦になるように削って、JIS K 6251に記載されているダンベル6号で打ち抜く。打ち抜いた試験サンプルを引張試験機で200mm/分の速度で引っ張り、引張強さ及び破断伸びを測定した。引張強さ10MPa以上、破断伸び125%以上を合格とした。
(Initial tension)
The sheath is peeled off, shaved so that the inside of the sheath becomes flat, and punched with dumbbell No. 6 described in JIS K 6251. The punched test sample was pulled with a tensile tester at a speed of 200 mm / min, and the tensile strength and elongation at break were measured. A tensile strength of 10 MPa or more and an elongation at break of 125% or more were regarded as acceptable.

(耐油性)
初期引張試験同様、シース材料をダンベル6号で打ち抜き、打ち抜いた試験サンプルを100℃のASTM No.2油に72時間浸漬させる。浸漬後の試験サンプルを引張試験機で200mm/分の速度で引っ張り、引張強さ及び破断伸びを測定した。初期引張試験の結果から引張強さ残率70〜130%、破断伸び残率60〜140%の範囲に収まるものを合格とした。
(Oil resistance)
Similar to the initial tensile test, the sheath material was punched with dumbbell No. 6, and the punched test sample was ASTM No. 100 ° C. Soak in 2 oils for 72 hours. The test sample after immersion was pulled at a rate of 200 mm / min with a tensile tester, and the tensile strength and elongation at break were measured. From the results of the initial tensile test, those that fall within the range of 70 to 130% residual tensile strength and 60 to 140% residual elongation at break were regarded as acceptable.

(耐燃料性)
初期引張試験同様、シース材料をダンベル6号で打ち抜き、打ち抜いた試験サンプルを100℃のASTM No.3油に168時間浸漬させる。浸漬後の試験サンプルを引張試験機で200mm/分の速度で引っ張り、引張強さ及び破断伸びを測定した。初期引張試験の結果から引張強さ残率70〜130%、破断伸び残率60〜140%の範囲に収まるものを合格とした。
(Fuel resistance)
Similar to the initial tensile test, the sheath material was punched with dumbbell No. 6, and the punched test sample was ASTM No. 100 ° C. Immerse in 3 oils for 168 hours. The test sample after immersion was pulled at a rate of 200 mm / min with a tensile tester, and the tensile strength and elongation at break were measured. From the results of the initial tensile test, those that fall within the range of 70 to 130% residual tensile strength and 60 to 140% residual elongation at break were regarded as acceptable.

(低温特性)
初期引張試験同様、シース材料をダンベル6号で打ち抜き、打ち抜いた試験サンプルを−40℃の恒温槽内で10分間放置後、引張試験機で30mm/分の速度で引っ張り、破断伸びを測定。破断伸び絶対値が30%以上のものを合格とした。
(Low temperature characteristics)
As with the initial tensile test, the sheath material was punched with dumbbell No. 6, and the punched test sample was left in a thermostatic bath at −40 ° C. for 10 minutes. Those having an absolute value of breaking elongation of 30% or more were regarded as acceptable.

(難燃性)
EN50266−2に記載されている方法で垂直トレイ燃焼試験を実施し、炭化距離が250cm以下を合格とした。
(Flame retardance)
A vertical tray combustion test was performed by the method described in EN50266-2, and a carbonization distance of 250 cm or less was accepted.

(毒性)
EN50305.9.2に記載されている方法で実施し、ITC値が3以下を合格とした。
(toxicity)
It was carried out by the method described in EN50305.9.2, and an ITC value of 3 or less was accepted.

表4に示すように、実施例1〜6で得られたハロゲンフリー難燃性樹脂組成物をシースに使用したケーブルは、全ての特性を満足し、耐油・耐燃料性、低温特性、難燃性、燃焼時の低毒性に優れていることが分かる。   As shown in Table 4, the cable using the halogen-free flame retardant resin composition obtained in Examples 1 to 6 as the sheath satisfies all the characteristics, and is oil / fuel resistant, low temperature characteristics, flame retardant It can be seen that it has excellent properties and low toxicity during combustion.

一方、表5に示すように、比較例1、2の場合は、ベースポリマーのEVAのVA量が低いため、耐油・耐燃料性に劣る。比較例3の場合は、金属水酸化物の添加量が少ないため難燃性が不十分である。比較例4の場合は、金属水酸化物の添加が多すぎるため初期特性、低温特性を満足することができない。比較例5の場合は、架橋が完了していると思われるものの、架橋効率の低い架橋剤であるため耐燃料性に劣る。   On the other hand, as shown in Table 5, in Comparative Examples 1 and 2, since the VA amount of EVA of the base polymer is low, the oil resistance and fuel resistance are inferior. In the case of Comparative Example 3, the flame retardance is insufficient because the amount of metal hydroxide added is small. In the case of Comparative Example 4, the initial characteristics and the low temperature characteristics cannot be satisfied because the metal hydroxide is added too much. In the case of Comparative Example 5, although it seems that the crosslinking is completed, since it is a crosslinking agent having a low crosslinking efficiency, it is inferior in fuel resistance.

1 銅導体(錫めっき銅導体)
2 PETテープ
3 絶縁体
4 PETテープ
5 金属編組
6 シース


1 Copper conductor (tin-plated copper conductor)
2 PET tape 3 Insulator 4 PET tape 5 Metal braid 6 Sheath


Claims (5)

酢酸ビニル量が40質量%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体を単独で又は1種以上の他のポリオレフィンとの混合物で含むベースポリマーと、
前記ベースポリマー100質量部に対して、130〜220質量部の割合で配合された金属水酸化物と、
飽和水蒸気圧0.4MPa(145℃)の飽和水蒸気で45分架橋させた下記式(1)に示す架橋効率が39%以上である有機過酸化物と、を含有し、かつ 加熱によって架橋されてなり、前記有機過酸化物は、t−ブチルペルオキシ−2−エチルへキシルカーボネート、又はt−ブチルペルオキシベンゾエートであるハロゲンフリー難燃性樹脂組成物。
架橋効率(%)=[n−ペンタデカンダイマー量(モル)/有機過酸化物量(モル)]×100…(1)
A base polymer comprising an ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 40% by mass or more alone or in a mixture with one or more other polyolefins;
A metal hydroxide blended at a ratio of 130 to 220 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer;
And an organic peroxide having a crosslinking efficiency of 39% or more shown in the following formula (1) crosslinked with saturated steam having a saturated steam pressure of 0.4 MPa (145 ° C.) for 45 minutes , and crosslinked by heating. Do Ri, the organic peroxide, t- butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, or t- butyl halogen-free flame-retardant resin composition is a peroxy benzoate.
Cross-linking efficiency (%) = [amount of n-pentadecane dimer (mol) / amount of organic peroxide (mol)] × 100 (1)
140〜160℃の架橋温度で架橋されてなる請求項1に記載のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物。 The halogen-free flame-retardant resin composition according to claim 1, which is crosslinked at a crosslinking temperature of 140 to 160 ° C. 導体及び前記導体の外周に形成された絶縁体を有する電線と、前記電線の絶縁体の外周に形成された請求項1又は2に記載のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物から構成されたシースと、を有するケーブル。 An electric wire having a conductor and an insulator formed on the outer periphery of the conductor; and a sheath made of the halogen-free flame-retardant resin composition according to claim 1 or 2 formed on the outer periphery of the insulator of the electric wire; , Having cable. 前記シースは、2本以上の前記電線の外周に形成されてなる請求項に記載のケーブル。 The cable according to claim 3 , wherein the sheath is formed on an outer periphery of the two or more electric wires. 12.5mm以上の外径を有する請求項に記載のケーブル。 The cable according to claim 4 , having an outer diameter of 12.5 mm or more.
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