JP6178934B1 - 難燃性樹脂組成物、これを用いたメタルケーブル及び光ファイバケーブル並びに成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明に係るメタルケーブル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、メタルケーブルとしての丸型ケーブル10は、絶縁電線4と、絶縁電線4を被覆する絶縁体としてのチューブ状の外被3とを備えている。そして、絶縁電線4は、金属導体としての内部導体1と、内部導体1を被覆するチューブ状の絶縁体2とを有している。すなわち、丸型ケーブル10では、チューブ状の外被3は、内部導体1を間接的に被覆している。
次に、上述した丸型ケーブル10の製造方法について説明する。
まず金属導体としての内部導体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。
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、ポリオレフィン樹脂と、シリコーン化合物と、脂肪酸含有化合物と、水酸化アルミニウムと、トリアジン環含有ヒンダードアミン化合物とを含む。
ポリオレフィン樹脂としては、例えばポリエチレン(PE)、酸変性ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン−アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン共重合体などのエチレン単位を含有するポリオレフィン樹脂、ポリプロピレン(PP)などのプロピレン単位を含みエチレン単位を含まないポリオレフィン樹脂、及びオレフィン系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。中でも、ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン、酸変性ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体及びポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも1種で構成されることが好ましい。
シリコーン化合物は、難燃助剤として機能するものであり、シリコーン化合物としては、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は、シリコーンオイル、シリコーンパウダー、シリコーンガム又はシリコーンレジンの形態で用いられる。中でも、ポリオルガノシロキサンは、シリコーンガムの形態で用いられることが好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物において、ブルームが起こりにくくなる。
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、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。
水酸化アルミニウムは、ポリオレフィン樹脂100質量部に対して1質量部以上60質量部以下の割合で配合される。この場合、水酸化アルミニウムの配合割合がポリオレフィン樹脂100質量部に対して1質量部未満である場合に比べて、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。
トリアジン環含有ヒンダードアミン化合物は、トリアジン環を含有するヒンダードアミン化合物であり、分子内に酸素原子を含んでいるものであれば特に制限されないが、トリアジン環含有ヒンダードアミン化合物は下記式(1)で表される基を有する化合物であることが好ましい。この場合、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。
最後に、上記のようにして得られた絶縁電線4を1本用意し、この絶縁電線4を、上述した難燃性樹脂組成物を用いて作製した外被3で被覆する。外被3は、いわゆるシースであり、絶縁体2を物理的又は化学的な損傷から保護するものである。
本発明は、上述した難燃性樹脂組成物で構成される成形品である。
ポリオレフィン樹脂としてのポリエチレン(以下、「ポリエチレンA」と呼ぶ)、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、水酸化アルミニウム及びトリアジン環含有ヒンダードアミン化合物を、表1〜7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。ここで、シリコーンMBはポリオレフィン樹脂としてのポリエチレン(以下、「ポリエチレンB」と呼ぶ)とシリコーンガムとの混合物である。なお、表1〜7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1〜7においては、比較例6及び比較例7を除いて、ポリオレフィン樹脂としてのポリエチレンAの配合量が100質量部となっていないが、ベース樹脂中のポリオレフィン樹脂は、ポリエチレンAとシリコーンMB中のポリエチレンBとの混合物で構成されており、ポリエチレンAの配合量とシリコーンMB中のポリエチレンBの配合量とを合計すれば、その合計は100質量部となる。
実施例1〜25及び比較例1〜8の難燃性樹脂組成物について、JIS K7112に準拠した水中置換法により比重を測定した。結果を表1〜7に示す。
(1)ポリオレフィン樹脂
ポリエチレンA:住友化学社製
(2)シリコーンMB:信越化学工業社製
(50質量%シリコーンガムと50質量%ポリエチレンBとを含有)
(3)水酸化アルミニウム:日本軽金属社製、平均粒径1.2μm
(4)脂肪酸含有化合物
ステアリン酸マグネシウム:ADEKA社製
ステアリン酸亜鉛:日油社製
ステアリン酸カルシウム: 堺化学工業社製
ステアリン酸:日油社製
ベヘン酸:日油社製
モンタン酸:クラリアントジャパン社製
(5)トリアジン環含有ヒンダードアミン化合物:BASF社製
式(2)で表される化合物であって式(1)におけるR1〜R4がメチル基、R5がシクロヘキシル基、式(3)におけるR11及びR12がブチル基で表され、R6〜R8が互いに同一であり、R9及びR10が互いに同一である化合物
実施例1〜25及び比較例1〜8の各々で得られた10本の絶縁電線について、JIS C3665−1に準拠した垂直燃焼試験を行った。なお、バーナーによる接炎時間は60秒間とした。そして、10本の絶縁電線のうち、下記(A)の条件を満たす絶縁電線の割合を合格率(単位:%)として下記式に基づいて算出した。結果を表1〜7に示す。なお、表1〜7において、難燃性の合否基準は下記の通りとした。
合格率(%)=100×下記(A)の基準を満たした絶縁電線の本数/試験を行った絶縁電線の総数(10本)
(A)絶縁電線を上部で支持する上部支持材の下端と炭化開始点との距離が50mm以上であり且つ絶縁電線において燃焼が上部支持材の下端から540mmより下方に広がらなかった
(合否基準)
合格 :合格率80%以上
不合格:合格率80%未満
機械的特性の評価は、実施例1〜25及び比較例1〜8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1〜7に示す。表1〜7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。なお、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
2…絶縁体(成形品)
3…外被(絶縁体、成形品)
4…絶縁電線
10…丸型ケーブル(メタルケーブル)
20…光ファイバケーブル
24…光ファイバ
25…外被(絶縁体、成形品)
Claims (9)
- ポリオレフィン樹脂と、
シリコーン化合物と、
脂肪酸含有化合物と、
水酸化アルミニウムと、
トリアジン環含有ヒンダードアミン化合物とを含み、
前記シリコーン化合物が前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して0.5質量部以上10質量部以下の割合で配合され、
前記脂肪酸含有化合物が前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して0.5質量部以上20質量部以下の割合で配合され、
前記水酸化アルミニウムが前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して1質量部以上40質量部未満の割合で配合され、
前記トリアジン環含有ヒンダードアミン化合物が前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して0.05質量部以上8質量部以下の割合で配合され、
前記トリアジン環含有ヒンダードアミン化合物が酸素原子を含み、
前記トリアジン環含有ヒンダードアミン化合物が下記式(1)で表される基を有する化合物である難燃性樹脂組成物。
- 前記トリアジン環含有ヒンダードアミン化合物が前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して3質量部以下の割合で配合される、請求項1に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記脂肪酸含有化合物が、前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して0.5質量部以上10質量部以下の割合で配合され、
前記水酸化アルミニウムが、前記ポリオレフィン樹脂100質量部に対して1質量部以上5質量部未満の割合で配合される請求項1又は2に記載の難燃性樹脂組成物。 - 前記ポリオレフィン樹脂が、ポリエチレン、酸変性ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体及びポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも1種で構成される請求項1〜3のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記脂肪酸含有化合物がステアリン酸マグネシウム又はステアリン酸カルシウムである請求項1〜4のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 1以下の比重を有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
- 金属導体と、
前記金属導体を被覆する絶縁体とを備え、
前記絶縁体が、請求項1〜6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メタルケーブル。 - 光ファイバと、
前記光ファイバを被覆する絶縁体とを備え、
前記絶縁体が、請求項1〜6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光ファイバケーブル。 - 請求項1〜6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成形品。
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