JP6317129B2 - 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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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、ケーブル10は、1本の絶縁電線4と、1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。
チレン系重合体(A)と、酸変性熱可塑性樹脂(B)と、難燃剤(C)と、脂肪酸アミド
(D)とを含み、前記エチレン系重合体(A)は、エチレン−α−オレフィン重合体及び
エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体を含み、前記酸変性熱可塑性樹脂(B)は
、無水マレイン酸変性熱可塑性樹脂及びマレイン酸変性熱可塑性樹脂からなる群より選ば
れる少なくとも1種の熱可塑性樹脂であり、前記エチレン系重合体(A)と前記酸変性熱
可塑性樹脂(B)との合計100質量%中の前記エチレン系重合体(A)の含有率が60
質量%以上70質量%以下、前記酸変性熱可塑性樹脂(B)の含有率が30質量%以上4
0質量%以下であり、前記エチレン系重合体(A)と前記酸変性熱可塑性樹脂(B)との
合計100質量部に対して前記難燃剤(C)が80質量部以上90質量部未満、前記脂肪
酸アミドが0.1質量部以上、1質量部以下であり、前記酸変性熱可塑性樹脂(B)は、無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体からなり、前記エチレン系重合体(A)は、前記エチレン−α−オレフィン重合体及び前記エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体のみからなり、前記エチレン−α−オレフィン重合体及び前記エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体の合計を100質量%としたとき、前記エチレン−α−オレフィン重合体の含有率が90〜93質量%、前記エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体の含有率が7〜10質量%である。
次に、上述したケーブル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。
一方、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、エチレン系重合体(A)と、酸変性熱可塑性樹脂(B)と、難燃剤(C)と、脂肪酸アミド(D)とを含んでいる。
本発明の難燃性樹脂組成物に用いられるエチレン系重合体は、エチレン−α−オレフィン重合体及びエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体を含む。
本発明の難燃性樹脂組成物に用いられる酸変性熱可塑性樹脂は、無水マレイン酸変性熱可塑性樹脂及びマレイン酸変性熱可塑性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂である。
本発明の難燃性樹脂組成物に用いられる難燃剤としては、例えば金属水酸化物を含む難燃剤、リン系難燃剤、イントメッセント系難燃剤などが挙げられる。これらは1種類が単独で用いられても、2種類以上で用いられてもよい。
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。
本発明の難燃性樹脂組成物に用いられる脂肪酸アミドとしては、例えば、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミドが挙げられる。これらは1種類のみで用いられても、2種類以上で用いられてもよい。
最後に、上記のようにして得られた絶縁電線4を用意し、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。
エチレン系重合体(A)、酸変性熱可塑性樹脂(B)、難燃剤(C)、脂肪酸アミド(D)及びカーボンブラック(E)を、表1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、実施例1〜5及び比較例1〜4の難燃性樹脂組成物を得た。なお、表1において、各配合成分の配合量の単位は質量部である。
(A−1)エチレン−1−ヘキセン共重合体、メタロセン触媒を用いて製造されたもの、密度0.92g/cm3(住友化学社製、商品名「エクセレンGMH CB5001」)
(A−2)エチレン−アクリル酸エチル共重合体:EEA(日本ポリエチレン社製、商品名「レクスパールA1150」)
無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体(三井化学社製、商品名「タフマーMA8510」)
(C−1)ステアリン酸表面処理水酸化マグネシウム粒子、平均粒径0.8μm(協和化学工業社製、商品名「キスマ5A」)
(C−2)赤リン系難燃剤、赤リン含有量78%以上、平均粒径10μm(燐化学工業社製、商品名「ノーバレット120UF」)
エルカ酸アミド(商品名:アルフロー‐P10、日油社製)
(E)カーボンブラック
(E−1)カーボンブラック、平均粒径78nm(旭カーボン社製、商品名「カーボン旭#35」)
(E−2)カーボンブラック、平均粒径31μm(三菱化学社製、商品名「ダイヤブラックH」)
(機械的特性)
実施例1〜5及び比較例1〜4の難燃性樹脂組成物について、JIS−K6251に準拠して押し出し機で成形板を作製し、この成形板を打抜刃で打ち抜き、ダンベル状試験片を作製した。ダンベル状試験片のサイズは標点間距離20mm、最小幅5mm、最大幅25mm、全長100mmとした。そして、このダンベル状試験片について、JIS C3005により引張試験を行い、破断強度及び引張伸びを測定した。引張試験において、引張速度は200mm/minとした。結果を表1に示す。表1において、破断強度の単位はMPaであり、引張伸びの単位は%である。引張試験の合否基準は下記の通りとした。
破断強度14MPa以上かつ引張伸び500%以上:合格
破断強度14MPa未満または引張伸び500%未満:不合格
実施例1〜5及び比較例1〜4の難燃性樹脂組成物を成形してなる6.3cm×6.3cm×厚さ0.1cmの試験片についてJIS−K7125により摩擦試験を行い、摩擦係数を評価した。摩擦試験において、試験片はステンレス製の試験テーブル上に配置し、試験片上に500gのすべり片を配置した状態で、試験片を一方の方向に引っ張った。試験片が動き出すときに、引張方向にかかる最大荷重を静摩擦係力、動き出した状態でかかる荷重を動摩擦力として、下記式により、静摩擦係数及び動摩擦係数求めた。
静摩擦係数=静摩擦力(N)/滑り片の質量によって生じる法線力(=1.96N)
動摩擦係数=動摩擦力(N)/滑り片の質量によって生じる法線力(=1.96N)
摩擦試験の合否基準は下記の通りとした。
静摩擦係数
0.35以下:合格
0.35より大きい:不合格
動摩擦係数
0.25以下:合格
0.25より大きい:不合格
実施例1〜5及び比較例1〜4の難燃性樹脂組成物を成形してなる35mm×35mm×厚さ2mmの正方形の試験片について、加熱変形試験を行い、耐加熱変形特性を評価した。加熱変形試験において、試験温度は120℃、荷重は9.8N、予熱時間は30分間、試験時間は30分間とした。耐加熱変形特性の評価は、加熱変形試験前の試験片の厚さ(試験前厚さ)と加熱変形試験後の試験片の厚さ(試験後厚さ)を測定し、下記式により算出された加熱変形率(%)に基づいて行った。
加熱変形率(%)=[(試験前厚さ)−(試験後厚さ)]/(試験前厚さ)×100(%)
耐加熱変形特性については、加熱変形率が40%未満の場合を合格とし、加熱変形率が40%以上である場合を不合格とした。
実施例1〜5及び比較例1〜4の難燃性樹脂組成物で導体を被覆した上記の絶縁電線について、IEEE383−1974規格に準拠した垂直トレイ燃焼試験を行った。すなわち、絶縁電線を2400mm切り出し、垂直ラダートレイに設置した。そして、トレイの底部から600mmの位置にバーナーを設置し、火炎の長さ約380mm、火炎の中心温度815℃以上で燃焼を開始した。燃焼を20分行い、その後バーナーの火を消し、絶縁電線の燃焼が終了するまで保持した。燃焼終了後、燃焼位置(ケーブル表面が炭化した位置)を確認し、上端まで燃焼しなかったものについては表1の垂直トレイ燃焼試験の欄に「○」と記入し、上端まで燃焼したものについては「×」と記入した。難燃性の合否基準については以下の通りとした。
垂直トレイ燃焼試験の結果が「○」:合格
垂直トレイ燃焼試験の結果が「×」:不合格
2…絶縁層
3…シース
4…絶縁線
10…ケーブル
Claims (4)
- エチレン系重合体(A)と、
酸変性熱可塑性樹脂(B)と、
難燃剤(C)と、
脂肪酸アミド(D)と、を含み、
前記エチレン系重合体(A)は、エチレン−α−オレフィン重合体及びエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体を含み、
前記酸変性熱可塑性樹脂(B)は、無水マレイン酸変性熱可塑性樹脂及びマレイン酸変性熱可塑性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂であり、
前記エチレン系重合体(A)と前記酸変性熱可塑性樹脂(B)との合計100質量%中の前記エチレン系重合体(A)の含有率が60質量%以上70質量%以下、前記酸変性熱可塑性樹脂(B)の含有率が30質量%以上40質量%以下であり、
前記エチレン系重合体(A)と前記酸変性熱可塑性樹脂(B)との合計100質量部に対して前記難燃剤(C)が80質量部以上90質量部未満の割合で配合され、
前記脂肪酸アミド(D)が0.1質量部以上1質量部以下の割合で配合され、
前記酸変性熱可塑性樹脂(B)は、無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体からなり、
前記エチレン系重合体(A)は、前記エチレン−α−オレフィン重合体及び前記エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体のみからなり、
前記エチレン−α−オレフィン重合体及び前記エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体の合計を100質量%としたとき、
前記エチレン−α−オレフィン重合体の含有率が90〜93質量%、
前記エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体の含有率が7〜10質量%である
難燃性樹脂組成物。 - 前記エチレン−α−オレフィン重合体(A)に含まれる前記α−オレフィン単位が、ヘ
キセン単位である請求項1に記載の難燃性樹脂組成物。 - 前記難燃剤(D)が、金属水酸化物を含む難燃剤及びリン系難燃剤を含有する請求項1
又は2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、
前記絶縁層を覆うシースを有し、
前記シースが、請求項1〜3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。
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