JP5937634B2 - 難燃性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブル - Google Patents
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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。
図1は、本発明に係る絶縁電線の一実施形態を示す部分側面図である。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、絶縁電線10は、内部導体1と、内部導体1を被覆する絶縁層2とを備えている。
次に、上述した絶縁電線10の製造方法について説明する。
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。
次に、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、ポリオレフィン系樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)と、炭酸カルシウム粒子(C)と、シリコーン系化合物(D)と、脂肪酸含有化合物(E)とを含んでいる。
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、エチレン‐エチルアクリレート共重合体、エチレンビニルアセテート、ポリプロピレン、ポリプロピレン系化合物、などが挙げられる。これらの中でもポリプロピレン系化合物を少なくとも含むことが好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物はより優れた耐外傷性及び難燃性を確保できる。なお、ポリプロピレン系化合物としては、ホモポリプロピレン等のポリプロピレン単独の重合体や、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレンなどのポリプロピレンにコモノマー成分を含む共重合体などが挙げられる。
熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系熱可塑性エラストマー又はスチレン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレン‐プロピレンゴム、エチレン‐プロピレン‐ジエンゴム等が挙げられる。また、スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、水素添加スチレン‐ブタジエンゴム、スチレン‐ブタジエン‐スチレン共重合体、スチレン‐イソプレン‐スチレン共重合体、スチレン‐ブタジエンゴム、スチレン‐エチレン・プロピレン‐スチレン共重合体、スチレン‐エチレン・ブチレン‐スチレン共重合体等が挙げられる。この場合、優れた耐曲げ白化性を確保することができる。
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が好ましい。中でも、入手が容易で且つ低価格であることから、重質炭酸カルシウムがより好ましい
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。中でも、ジメチルポリシロキサンが好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物はより優れた難燃性を確保できる。
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。
ポリオレフィン系樹脂、熱可塑性エラストマー、炭酸カルシウム粒子、シリコーン系化合物及び脂肪酸含有化合物を、表1〜5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1〜5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1〜5において、「ポリオレフィン系樹脂」の欄の配合量と「熱可塑性エラストマー」の欄の配合量との合計が100質量部となっていない。これは、シリコーン系化合物を含むシリコーンMB中にポリオレフィン系樹脂が含まれており、「ポリオレフィン系樹脂」と「熱可塑性エラストマー」の欄の配合量とシリコーンMB中のポリオレフィン系樹脂の配合量とを合計すれば100質量部となる。
(A−1)ホモポリプロピレン
プライムポリプロ E−111G(商品名、プライムポリマー社製)
(A−2)ブロックポリプロピレン
プライムポリプロ E−150GK(商品名、プライムポリマー社製)
(A−3)ランダムポリプロピレン
プライムポリプロ B221WA(商品名、プライムポリマー社製)
(A−4)ポリエチレン
ハイゼックス 5305E(商品名、プライムポリマー社製)
(A−5)エチレン‐エチルアクリレート共重合体
レクスパールEEA A1150(商品名、日本ポリエチレン社製、)
(B−1)スチレン系熱可塑性エラストマー
ダイナロン 1320P(商品名、JSR社製)
(B−2)スチレン系熱可塑性エラストマー
セプトン 4033(商品名、クラレ社製)
(B−3)オレフィン系熱可塑性エラストマー
タフマー XM5070(商品名、クラレ社製)
(C−1)炭酸カルシウム粒子(平均粒径0.7μm)
ソフトン3200(商品名、白石カルシウム社製)
(C−2)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)
(C−3)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)
(C−4)炭酸カルシウム粒子(平均粒径3.6μm)
BF300(商品名、白石カルシウム社製)
シリコーンマスターバッチ(シリコーンMB)
X‐22‐2101(商品名、信越化学社製)
50質量%シリコーンガム(ジメチルポリシロキサン)と50質量%PPとを含有
ステアリン酸マグネシウム
エフコケムMGS(商品名、ADEKA社製)
水酸化マグネシウム
マグシーズN−6(商品名、神島化学社製)
(45度傾斜燃焼試験)
実施例1〜16、参考例1〜2及び比較例1〜12の絶縁電線についての難燃性の評価は、45度傾斜燃焼試験(ISO 6722)に基づいて以下の手順で行った。すなわち、先ず絶縁電線を600mm切り出してサンプルとし、このサンプルを水平面に対して45°の角度に傾けた状態で固定した。次に、サンプルの下端に所定の大きさのバーナーの炎を15秒間接炎した。ただし、接炎の途中で絶縁電線の導体が露出した場合は、その時点でバーナーの炎をサンプルから離して接炎を終了した。そして、接炎終了後からサンプルが自己消火するまでの時間を測定した。上記45度傾斜燃焼試験の結果を表1〜5に示す。表1〜5においては、接炎終了後から70秒以内に自己消火し、かつサンプルの上部が50mm以上残ったものを合格とし、表1〜5の「難燃性」の欄に「○」と表記した。また、接炎終了後から70秒以内に自己消火しなかったもの、又はサンプルの上部が50mm以上残らなかったものは不合格として、表1〜5の「難燃性」の欄に「×」と表記した。
実施例1〜16、参考例1〜2及び比較例1〜12の絶縁電線についての耐外傷性の評価は、スクレープ試験(JASO D618:2008)に基づいて以下の手順で行った。すなわち、実施例1〜16、参考例1〜2及び比較例1〜12の絶縁電線を長さ1mに切り出し、φ0.45mmのニードルを、荷重7Nで絶縁電線の表面に押し当てながら、絶縁電線の表面上を往復摩耗させ、ニードルが絶縁電線内の導体に接触するまでのニードルの往復回数を測定した。そして、絶縁電線をニードルに対して移動させた後、その長手方向を中心軸として90°回転させ、そのときニードルに対向する箇所でも上記と同様に往復回数を測定した。この操作を12回繰り返して行い、それぞれの絶縁電線について、往復回数の最小値を「スクレープ回数」とした。実施例1〜16、参考例1〜2及び比較例1〜12の絶縁電線についてのスクレープ回数(回)を表1〜5に示す。上記スクレープ試験においては、スクレープ回数が50回以上である場合を合格とし、50回未満である場合を不合格とした。
実施例1〜16、参考例1〜2及び比較例1〜12の絶縁電線についての耐曲げ白化性の評価は、巻き付け試験(JASOD618:2008)に基づいて以下の手順で行った。図3の試験装置の概略図を参照しながら詳細を説明する。すなわち、実施例1〜16、参考例1〜2及び比較例1〜12の絶縁電線を長さ1mに切り出し、マンドレル20に5周巻き付け、ケーブル両端にそれぞれ2.5kgの錘30を固定し、荷重を掛けた。この状態で、ケーブルのマンドレルに巻き付けられたた部分を目視で確認した。巻き付け試験の結果を表1〜5に示す。ケーブルが白く変色していない場合、表1〜5の「耐曲げ白化性」の欄に「○」と標記した。また、ケーブルが白く変色している場合、表1〜5の「耐曲げ白化性」の欄に「×」と標記した。なお、巻き付け試験には直径R=1mmとR=3mmの2種類のマンドレルを用意し、どちらかでも「○」の場合を合格、2種類とも「×」になった場合を不合格とした。
2…絶縁層
10…絶縁電線
20…マンドレル
30…錘
Claims (8)
- ポリオレフィン系樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)と、炭酸カルシウム粒子(C)と、シリコーン系化合物(D)と、脂肪酸含有化合物(E)とを含み、
前記ポリオレフィン系樹脂(A)と前記熱可塑性エラストマー(B)との合計100質量%中の前記ポリオレフィン系樹脂(A)の含有率が40質量%以上90質量%以下、前記熱可塑性エラストマー(B)の含有率が10質量%以上60質量%以下であり、
前記ポリオレフィン系樹脂(A)と前記熱可塑性エラストマー(B)との合計100質量部に対して前記炭酸カルシウム粒子(C)が10質量部以上80質量部以下の割合で配合され、
前記シリコーン系化合物(D)が1質量部以上10質量部以下配合され、
前記脂肪酸含有化合物(E)が3質量部以上20質量部以下配合されるとともに、
前記炭酸カルシウム粒子(C)の平均粒径が2.2μm以下であり、
前記ポリオレフィン系樹脂(A)がホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン及びランダムポリプロピレンのいずれかからなる難燃性樹脂組成物。 - 前記ポリオレフィン系樹脂と前記熱可塑性エラストマーとの合計100質量部に対して前記炭酸カルシウム粒子が10質量部以上50質量部以下の割合で配合されている、請求項1記載の難燃性樹脂組成物
- 前記炭酸カルシウム粒子の平均粒径が0.7μm以上である請求項1又は2に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記熱可塑性エラストマーがオレフィン系エラストマー又はスチレン系エラストマーである請求項1〜3のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記炭酸カルシウム粒子が重質炭酸カルシウム又は軽質炭酸カルシウムである請求項1〜4のいずれか一項記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記シリコーン系化合物がシリコーンガムである請求項1〜5のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 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請求項1〜6のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 導体と、
前記導体を被覆する絶縁層とを有し、
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絶縁電線。
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