JPWO2019102920A1 - 難燃性樹脂組成物、これを用いた絶縁電線、ケーブル、光ファイバケーブル及び成形品 - Google Patents

Abstract

難燃性樹脂組成物は、ベース成分と、無機系難燃剤と、シリコーン化合物と、脂肪酸含有化合物とを含む。ベース成分は、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、熱可塑性エラストマと、プロセスオイルとで構成される。ベース成分中のポリプロピレンの含有率は１０〜６５質量％であり、ベース成分中のポリエチレンの含有率は１０〜６５質量％であり、ベース成分中の熱可塑性エラストマの含有率は５〜３０質量％であり、ベース成分中のプロセスオイルの含有率は５〜３０質量％である。ベース成分１００質量部に対して、無機系難燃剤は１〜１００質量部の割合で配合され、シリコーン化合物は０．５〜１０質量部の割合で配合され、脂肪酸含有化合物は２〜１０質量部の割合で配合される。

Description

本発明は、難燃性樹脂組成物、これを用いた絶縁電線、ケーブル、光ファイバケーブル及び成形品に関する。

ケーブルの被覆、ケーブルの外被、チューブ、テープ、包装材、建材等にはいわゆるエコマテリアルが広く使用されるようになっている。

このようなエコマテリアルとして、例えばポリオレフィン系樹脂からなるベース成分に、炭酸カルシウム粒子、シリコーン化合物及び脂肪酸含有化合物を配合した難燃性樹脂組成物が知られている（下記特許文献１参照）。

特許第５１６７４０１号公報

ところで、近年、難燃性樹脂組成物には、ケーブルをはじめとする種々の用途に適用できるようにするため、難燃性及び機械的特性のみならず、柔軟性及び耐油性にも優れることが要求されるようになってきている。特に、自動車用ケーブルにおいてこの要求が強くなってきている。

しかし、上記特許文献１に記載の難燃性樹脂組成物は優れた難燃性及び機械的特性を有しているものの、柔軟性及び耐油性の点では改善の余地を有していた。

このため、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる難燃性樹脂組成物が求められていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる難燃性樹脂組成物、これを用いた絶縁電線、ケーブル、光ファイバケーブル及び成形品を提供することを目的とする。

本発明者らは上記課題を解決するため検討を重ねた。まず本発明者らは、難燃性樹脂組成物の柔軟性を改善するため、ベース成分中に熱可塑性エラストマを配合してみた。しかし、ベース成分中に熱可塑性エラストマを配合すると、柔軟性は改善されるものの、耐油性が低下することが分かった。そこで、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ベース成分中に熱可塑性エラストマのみならず、プロセスオイルをも配合することで、柔軟性のみならず耐油性まで改善し得ることを見出した。そして、本発明者らはさらに鋭意研究を重ねた結果、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。

すなわち本発明は、ベース成分と、無機系難燃剤と、シリコーン化合物と、脂肪酸含有化合物とを含み、前記ベース成分が、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、熱可塑性エラストマと、プロセスオイルとで構成され、前記ベース成分中の前記ポリプロピレンの含有率が１０〜６５質量％であり、前記ベース成分中の前記ポリエチレンの含有率が１０〜６５質量％であり、前記ベース成分中の前記熱可塑性エラストマの含有率が５〜３０質量％であり、前記ベース成分中の前記プロセスオイルの含有率が５〜３０質量％であり、前記無機系難燃剤が前記ベース成分１００質量部に対して１〜１００質量部の割合で配合され、前記シリコーン化合物が前記ベース成分１００質量部に対して０．５〜１０質量部の割合で配合され、前記脂肪酸含有化合物が前記ベース成分１００質量部に対して２〜１０質量部の割合で配合される、難燃性樹脂組成物である。

本発明の難燃性樹脂組成物によれば、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる。

なお、本発明者らは、本発明の難燃性樹脂組成物において、上記の効果が得られる理由については以下のように推察している。

すなわち、難燃性樹脂組成物中に無機系難燃剤、シリコーン化合物及び脂肪酸含有化合物が含まれていると、難燃性樹脂組成物の燃焼時に、ベース成分の表面に、主として無機系難燃剤、シリコーン化合物、脂肪酸含有化合物及びこれらの分解物からなるバリア層が形成され、ベース成分の燃焼が抑制される。そのため、良好な難燃性が確保されるものと考えられる。また、ベース成分がポリエチレンのみならず、ポリプロピレンをも含むことで、良好な機械的特性が得られると考えられる。さらに、ベース成分中に熱可塑性エラストマ及びプロセスオイルが含まれることで、難燃性樹脂組成物の柔軟性を向上させることができるものと考えられる。また、ベース成分中に熱可塑性エラストマ及びプロセスオイルが含まれていると、熱可塑性エラストマがプロセスオイルによって膨潤することで、オイルが難燃性樹脂組成物中に浸透することを抑制し、難燃性樹脂組成物の耐油性を向上させることができるものと考えられる。

上記難燃性樹脂組成物においては、前記熱可塑性エラストマがスチレン系エラストマであることが好ましい。

この場合、熱可塑性エラストマがスチレン系エラストマ以外の熱可塑性エラストマである場合に比べて、難燃性樹脂組成物の伸びをより向上させることができる。

上記難燃性樹脂組成物においては、前記プロセスオイルがパラフィン系のプロセスオイルであることが好ましい。

この場合、プロセスオイルがパラフィン系のプロセスオイルでない場合（例えば芳香族系のプロセスオイルである場合やナフテン系プロセスオイルである場合）に比べて、難燃性樹脂組成物がオイルと接触した場合に、このオイルと、プロセスオイルとの交換が起こりにくくなり、難燃性樹脂組成物の耐油性をより向上させることができる。

上記難燃性樹脂組成物においては、前記ポリプロピレンがランダムポリプロピレンであることが好ましい。

この場合、ポリプロピレンがランダムポリプロピレンでない場合に比べて、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。

上記難燃性樹脂組成物においては、前記ポリエチレンの密度が９４０ｋｇ／ｍ^３未満であることが好ましい。

この場合、ポリエチレンの密度が９４０ｋｇ／ｍ^３以上である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。

上記難燃性樹脂組成物においては、前記ポリエチレンの密度が９００ｋｇ／ｍ^３以上であることが好ましい。

この場合、ポリエチレンの密度が９００ｋｇ／ｍ^３未満である場合と比べて、難燃性樹脂組成物がより優れた機械的特性を有する。

上記難燃性樹脂組成物においては、前記無機系難燃剤が前記ベース成分１００質量部に対して１〜７０質量部の割合で配合されることが好ましい。

この場合、難燃性樹脂組成物の柔軟性がより向上するとともに、伸びがより向上する。

上記難燃性樹脂組成物においては、前記無機系難燃剤が前記ベース成分１００質量部に対して１〜３０質量部の割合で配合されることが好ましい。

この場合、難燃性樹脂組成物の柔軟性が顕著に向上するとともに、伸びがより向上する。

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成分１００質量部に対して２〜８質量部の割合で配合されることが好ましい。

この場合、ベース成分１００質量部に対する脂肪酸含有化合物の配合割合が８質量部を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の伸びが顕著に向上する。

また本発明は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを備え、前記絶縁層が、上述した難燃性樹脂組成物で構成される絶縁電線である。導体は金属導体を含んでもよい。

本発明の絶縁電線によれば、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる。

また、本発明は、導体、及び、前記導体を被覆する絶縁層を有する絶縁電線と、前記絶縁電線を被覆する被覆層とを備え、前記絶縁層及び前記被覆層の少なくとも一方が、上記難燃性樹脂組成物で構成されるケーブルである。導体は金属導体を含んでもよい。導体が金属導体で構成される場合にはケーブルはメタルケーブルとなる。

本発明のケーブルによれば、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる。

さらに本発明は、光ファイバと、前記光ファイバを被覆する被覆部とを備え、前記被覆部が、前記光ファイバを被覆する絶縁体を有し、前記絶縁体が、上述した難燃性樹脂組成物で構成される光ファイバケーブルである。絶縁体は光ファイバを直接被覆してもよく、直接被覆していなくてもよい。

本発明の光ファイバケーブルによれば、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる。

また本発明は、上記難燃性樹脂組成物を含む成形品である。

本発明の成形品によれば、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる。

なお、本発明において、「ポリエチレンの密度」とは、ポリエチレンが、密度の異なる複数種類のポリエチレンの混合物で構成される場合、各ポリエチレンごとに以下の式で算出される値Ｘを合計した値を言うものとする。

Ｘ＝ポリエチレンの密度（単位：ｋｇ／ｍ^３）×ポリエチレンの混合物中のポリエチレンの含有率（単位：質量％）

本発明によれば、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる難燃性樹脂組成物、これを用いた絶縁電線、ケーブル、光ファイバケーブル及び成形品が提供される。

本発明のケーブルの一実施形態を示す部分側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の光ファイバケーブルの一実施形態を示す断面図である。

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。

［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、絶縁電線４と、絶縁電線４を被覆するチューブ状の被覆層３とを備えている。そして、絶縁電線４は、導体１と、導体１を被覆するチューブ状の絶縁層２とを有している。

ここで、チューブ状の絶縁層２及び被覆層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、ベース成分と、無機系難燃剤と、シリコーン化合物と、脂肪酸含有化合物とを含み、ベース成分が、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、熱可塑性エラストマと、プロセスオイルとで構成されている。そして、ベース成分中のポリプロピレンの含有率が１０〜６５質量％であり、ベース成分中のポリエチレンの含有率が１０〜６５質量％であり、ベース成分中の熱可塑性エラストマの含有率が５〜３０質量％であり、ベース成分中のプロセスオイルの含有率が５〜３０質量％であり、無機系難燃剤がベース成分１００質量部に対して１〜１００質量部の割合で配合され、シリコーン化合物がベース成分１００質量部に対して０．５〜１０質量部の割合で配合され、脂肪酸含有化合物がベース成分１００質量部に対して２〜１０質量部の割合で配合される。

上記難燃性樹脂組成物で構成される絶縁層２及び被覆層３は、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる。従って、ケーブル１０は、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる。

［ケーブルの製造方法］
次に、上述したケーブル１０の製造方法について説明する。

＜導体＞
まず導体１を準備する。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、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。導体１の材料としては、例えば、主に銅、アルミニウム又はそれらを含む合金などの金属導体が好ましいが、カーボン材料などの導電性物質も適宜使用できる。

＜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、ベース成分と、無機系難燃剤と、シリコーン化合物と、脂肪酸含有化合物とを含む。

（１）ベース成分
上述したように、ベース成分は、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、熱可塑性エラストマと、プロセスオイルとで構成されている。すなわち、ベース成分中のポリプロピレン、ポリエチレン、熱可塑性エラストマ、及び、プロセスオイルの合計含有率は１００質量％である。

（ポリプロピレン）
ポリプロピレンとは、プロピレンに由来する構成単位を含む樹脂を言い、未酸変性ポリプロピレンのみならず酸変性ポリプロピレンをも含む。従って、このような未酸変性ポリプロピレンには、プロピレンの単独重合により得られるホモポリプロピレン、プロピレン以外のオレフィンとプロピレンとの共重合体であるポリプロピレンコポリマー、これらの２種以上の混合物が含まれる。プロピレン以外のオレフィンとしては、例えばエチレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ヘキセン、２−ヘキセンなどが挙げられる。中でも、エチレン、１−ブテン、１−ヘキセンなどのα−オレフィンが、耐油性に優れるという観点から好ましく用いられ、より好ましくはエチレンが用いられる。酸変性ポリプロピレンとしては、例えばマレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレンなどが挙げられる。

ポリプロピレンがポリプロピレンコポリマーである場合、このポリプロピレンコポリマーは、ブロックポリプロピレンコポリマーでもランダムポリプロピレンコポリマーでもよいが、ランダムポリプロピレンコポリマーであることが好ましい。この場合、ポリプロピレンがランダムポリプロピレンコポリマーでない場合に比べて、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。

ベース成分中のポリプロピレンの含有率は１０〜６５質量％である。この場合、ベース成分中のポリプロピレンの含有率が１０質量％未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物において、より良好な機械的特性が得られる。また、ベース成分中のポリプロピレンの含有率が６５質量％を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。

ベース成分中のポリプロピレンの含有率は２０質量％以上であることが好ましい。この場合、ベース成分中のポリプロピレンの含有率が２０質量％未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物がより優れた機械的特性を有する。

ベース成分中のポリプロピレンの含有率は５５質量％以下であることが好ましい。この場合、ベース成分中のポリプロピレンの含有率が５５質量％を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。ベース成分中のポリプロピレンの含有率は４０質量％以下であることがより好ましく、２５質量％以下であることが特に好ましい。

（ポリエチレン）
ポリエチレンは、エチレンに由来する構成単位を含み且つプロピレンに由来する構成単位を含まない樹脂を言い、未酸変性ポリエチレンのみならず、酸変性ポリエチレンをも含む。ポリエチレンは、直鎖状ポリエチレン、分岐状ポリエチレン又はこれらの混合物であってもよい。酸変性ポリエチレンとしては、例えばマレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリエチレンなどが挙げられる。但し、成形加工が容易となることから、ポリエチレンは、直鎖状ポリエチレンを含むことが好ましい。

ポリエチレンの密度は、９４０ｋｇ／ｍ^３未満であっても９４０ｋｇ／ｍ^３以上であってもよいが、９４０ｋｇ／ｍ^３未満であることが好ましく、９３０ｋｇ／ｍ^３以下であることが特に好ましい。この場合、ポリエチレンの密度が９４０ｋｇ／ｍ^３以上である場合と比べて、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。ポリエチレンの密度は９００ｋｇ／ｍ^３以上であることが好ましい。この場合、ポリエチレンの密度が９００ｋｇ／ｍ^３未満である場合と比べて、難燃性樹脂組成物がより優れた機械的特性を有する。

ポリエチレンは、１種類のポリエチレンのみで構成されていてもよく、密度の異なる複数種類のポリエチレンの混合物で構成されていてもよい。

ベース成分中のポリエチレンの含有率は１０〜６５質量％である。この場合、ベース成分中のポリエチレンの含有率が１０質量％未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物において、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。また、ベース成分中のポリエチレンの含有率が６５質量％を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物において、より良好な機械的特性が得られる。

ベース成分中のポリエチレンの含有率は２０質量％以上であることが好ましい。この場合、ベース成分中のポリエチレンの含有率が２０質量％未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物がより優れた機械的特性を有する。

ベース成分中のポリエチレンの含有率は５５質量％以下であることが好ましい。この場合、ベース成分中のポリエチレンの含有率が５５質量％を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。ベース成分中のポリエチレンの含有率は５４質量％以下であることがより好ましく、５２質量％以下であることが特に好ましい。

（熱可塑性エラストマ）
熱可塑性エラストマは、熱可塑性ブロックと弾性ブロックとを少なくとも含むブロック共重合体であり、熱可塑性ブロックは、例えばスチレンなどを含む。また、弾性ブロックは、エチレン、プロピレン、ブチレンなどを含む。

熱可塑性エラストマとしては、例えばスチレン系エラストマ、非スチレン系エラストマなどが挙げられる。中でも、熱可塑性エラストマとしては、スチレン系エラストマが好ましい。この場合、熱可塑性エラストマがスチレン系エラストマ以外の熱可塑性エラストマ（非スチレン系エラストマ）である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の伸びをより増加させることができる。スチレン系エラストマとしては、例えばスチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−オレフィン結晶ブロック共重合体（ＳＥＢＣ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）などの、オレフィンとスチレンとのブロック共重合体、これらに水素添加して改質した水添物、及び、オレフィン結晶−エチレン−ブチレン−オレフィン結晶共重合体（ＣＥＢＣ共重合体）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。

ベース成分中の熱可塑性エラストマの含有率は５〜３０質量％である。この場合、ベース成分中の熱可塑性エラストマの含有率が５質量％未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の破断強度をより増加させることができる。また、ベース成分中のポリプロピレンの含有率が３０質量％を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の耐油性をより向上させることができる。

ベース成分中の熱可塑性エラストマの含有率は１０質量％以上であることが好ましい。この場合、ベース成分中の熱可塑性エラストマの含有率が１０質量％未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。

ベース成分中の熱可塑性エラストマの含有率は２５質量％以下であることが好ましい。この場合、ベース成分中の熱可塑性エラストマの含有率が２５質量％を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の耐油性をより向上させることができる。ベース成分中の熱可塑性エラストマの含有率は２０質量％以下であることがより好ましい。

（プロセスオイル）
プロセスオイルは特に制限されるものではないが、プロセスオイルとしては、例えば芳香族系プロセスオイル；ナフテン系プロセスオイル、パラフィン系プロセスオイルなどの脂肪族系プロセスオイルが挙げられる。中でも、プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイルが好ましい。この場合、プロセスオイルがパラフィン系のプロセスオイルでない場合（例えば芳香族系のプロセスオイルである場合やナフテン系プロセスオイルである場合）に比べて、難燃性樹脂組成物がオイルと接触した場合に、このオイルと、プロセスオイルとの交換が起こりにくくなり、難燃性樹脂組成物の耐油性をより向上させることができる。なお、ナフテン系プロセスオイルとは、環分析法により、全炭素中のナフテン炭素の質量比率（％Ｃｎ）が３５％以上であるプロセスオイルを言い、芳香族系のプロセスオイルとは、環分析法により、全炭素中の芳香族炭素の質量比率（％Ｃａ）が３５％以上であるプロセスオイルを言い、パラフィン系プロセスオイルとは、環分析法により、全炭素中のパラフィン炭素の質量比率（％Ｃｐ）が６５％以上であるプロセスオイルを言う。

ベース成分中のプロセスオイルの含有率は５〜３０質量％である。この場合、ベース成分中のプロセスオイルの含有率が５質量％未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の耐油性をより向上させることができる。また、ベース成分中のプロセスオイルの含有率が３０質量％を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性をより向上させることができるとともに、破断強度をより増加させることができる。

ベース成分中のプロセスオイルの含有率は１０質量％以上であることが好ましい。この場合、ベース成分中のプロセスオイルの含有率が１０質量％未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の耐油性及び柔軟性をより向上させることができる。

ベース成分中のプロセスオイルの含有率は２５質量％以下であることが好ましい。この場合、ベース成分中のプロセスオイルの含有率が２５質量％を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性及び機械的特性をより向上させることができる。ベース成分中のプロセスオイルの含有率は１５質量％以下であることがより好ましい。

（２）無機系難燃剤
無機系難燃剤は、炭酸カルシウム粒子又はケイ酸塩化合物で構成される。

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のいずれでもよい。

ケイ酸塩化合物としては、タルク及びクレーなどが挙げられる。

無機系難燃剤は、ベース成分１００質量部に対して１〜１００質量部の割合で配合される。この場合、ベース成分１００質量部に対する無機系難燃剤の配合割合が１質量部未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性をより向上させることができる。またベース成分１００質量部に対する無機系難燃剤の配合割合が１００質量部より大きい場合に比べて、難燃性樹脂組成物の柔軟性及び機械的特性をより向上させることができる。

ベース成分１００質量部に対する無機系難燃剤の配合割合は３質量部以上であることが好ましい。この場合、ベース成分１００質量部に対する無機系難燃剤の配合割合が３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。ベース成分１００質量部に対する無機系難燃剤の配合割合は８質量部以上であることがより好ましく、２０質量部以上であることがより一層好ましく、４０質量部以上であることがさらにより一層好ましく、５０質量部以上であることが特に好ましい。

また、ベース成分１００質量部に対する無機系難燃剤の配合割合は７０質量部以下であることが好ましい。この場合、ベース成分１００質量部に対する無機系難燃剤の配合割合が７０質量部を超える場合と比べて、難燃性樹脂組成物がより優れた機械的特性を有する。ベース成分１００質量部に対する無機系難燃剤の配合割合は６０質量部以下であることがより好ましく、５０質量部以下であることがより一層好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物の柔軟性がより向上するとともに、伸びがより向上する。ベース成分１００質量部に対する無機系難燃剤の配合割合は３０質量部以下であることが特に好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物の柔軟性が顕著に向上するとともに、伸びがより向上する。

（３）シリコーン化合物
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、エチル基、プロピル基などのアルキル基；ビニル基；及びフェニル基などのアリー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及びメチル（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、シリコーン化合物がシリコーンガム以外のシリコーン化合物である場合に比べて、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。

シリコーン化合物は、上述したようにベース成分１００質量部に対して０．５〜１０質量部の割合で配合される。この場合、ベース成分１００質量部に対するシリコーン化合物の配合割合が０．５質量部未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性をより向上させることができる。またベース成分１００質量部に対するシリコーン化合物の配合割合が１０質量部より大きい場合に比べて、難燃性樹脂組成物の破断強度をより増加させることができる。

ベース成分１００質量部に対するシリコーン化合物の配合割合は１．５質量部以上であることが好ましい。この場合、シリコーン化合物の配合割合が１．５質量部未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性をより向上させることができる。但し、シリコーン化合物の配合割合は５質量部以下であることが好ましい。

シリコーン化合物は、無機系難燃剤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おいてシリコーン化合物の偏析が起こりにくくなり、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。

無機系難燃剤の表面にシリコーン化合物を付着させる方法としては、例えば無機系難燃剤にシリコーン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方法が挙げられる。

（４）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。

脂肪酸含有化合物は脂肪酸の金属塩であることが好ましい。この場合、脂肪酸含有化合物が脂肪酸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。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、難燃性樹脂組成物においてより少ない添加量でより優れた難燃性が得られる。

脂肪酸含有化合物は、上述したようにベース成分１００質量部に対して２〜１０質量部の割合で配合される。この場合、ベース成分１００質量部に対する脂肪酸含有化合物の割合が２質量部未満である場合に比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性をより向上させることができる。またベース成分１００質量部に対する脂肪酸含有化合物の配合割合が１０質量部より大きい場合に比べて、難燃性樹脂組成物の破断強度をより増加させることができる。

ベース成分１００質量部に対する脂肪酸含有化合物の配合割合は３質量部以上であることが好ましい。この場合、ベース成分１００質量部に対する脂肪酸含有化合物の配合割合が３質量部未満である場合と比べて、難燃性樹脂組成物の難燃性をより向上させることができる。但し、ベース成分１００質量部に対する脂肪酸含有化合物の配合割合は８質量部以下であることが好ましい。この場合、ベース成分１００質量部に対する脂肪酸含有化合物の配合割合が８質量部を超える場合に比べて、難燃性樹脂組成物の伸びが顕著に向上する。

脂肪酸含有化合物は無機系難燃剤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おいて脂肪酸含有化合物の偏析がより起こりにくくなり、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。さらに脂肪酸含有化合物とシリコーン化合物とを、無機系難燃剤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おいてシリコーン化合物及び脂肪酸含有化合物の偏析がより起こりにくくなり、難燃性樹脂組成物における特性の均一性がさらに向上する。

無機系難燃剤の表面にシリコーン化合物及び脂肪酸含有化合物を付着させる方法としては、例え無機系難燃剤の表面にシリコーン化合物及び脂肪酸含有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方法が挙げられる。

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、滑剤などの充填剤を必要に応じてさらに含んでもよい。

上記難燃性樹脂組成物は、ポリプロピレン、ポリエチレン、熱可塑性エラストマ及びプロセスオイルで構成されるベース成分、無機系難燃剤、シリコーン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、シリコーン化合物の分散性を向上させる観点からは、ポリエチレン又はポリプロピレンの一部とシリコーン化合物とを混練し、得られたマスターバッチ（ＭＢ）を、残りのベース成分、脂肪酸含有化合物及び無機系難燃剤等と混練してもよい。

次に、上記難燃性樹脂組成物で導体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。

＜被覆層＞
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絶縁体としての被覆層３で被覆する。被覆層３は、いわゆるシースであり、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。

以上のようにしてケーブル１０が得られる。

［成形品］
本発明は、上述した難燃性樹脂組成物を含む成形品である。

この成形品は、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができる。

上記成形品は、射出成形法、押出成形法などの一般的な成形法によって得ることができる。

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ケーブルとして、１本の絶縁電線４を有するケーブルが用いられているが、本発明のケーブルは１本の絶縁電線４を有するケーブルに限定されるものではなく、被覆層３の内側に絶縁電線４を２本以上有するケーブルであってもよい。また被覆層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。

また上記実施形態では、絶縁電線４の絶縁層２及び被覆層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、被覆層３のみが、上記の難燃性樹脂組成物で構成されてもよく、被覆層３が通常の絶縁樹脂で構成され、絶縁層２のみが、上記の難燃性樹脂組成物で構成されてもよい。さらに絶縁層２は必ずしも必要なものではなく、省略が可能である。

さらに、上記実施形態において絶縁電線４の絶縁層２及び被覆層３を構成する難燃性樹脂組成物は、光ファイバと、光ファイバを直接被覆する絶縁体を有する被覆部とを備える光ファイバケーブルの被覆部又は絶縁体としても適用可能である。例えば図３は、本発明の光ファイバケーブルの一実施形態としてのインドア型光ファイバケーブルを示す断面図である。図３に示すように、インドア型光ファイバケーブル２０は、２本のテンションメンバ２２，２３と、光ファイバ２４と、これらを被覆する被覆部２５とを備えている。ここで、光ファイバ２４は、被覆部２５を貫通するように設けられている。ここで、被覆部２５は、光ファイバ２４を直接被覆する絶縁体で構成され、絶縁体は、上記実施形態において絶縁電線４の絶縁層２及び被覆層３を構成する難燃性樹脂組成物で構成される。

なお、光ファイバケーブル２０においては、被覆部２５が絶縁体で構成されているが、被覆部２５は、絶縁体を被覆する被覆体をさらに有していてもよい。ここで、被覆体は、上記実施形態において絶縁電線４の絶縁層２及び被覆層３を構成する難燃性樹脂組成物で構成されてもよいし、構成されていなくてもよいが、上記実施形態において絶縁電線４の絶縁層２及び被覆層３を構成する難燃性樹脂組成物で構成されていることが好ましい。

さらに、上記実施形態では、絶縁体が光ファイバ２４を直接被覆しているが、絶縁体は光ファイバを直接被覆していなくてもよい。

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。

（実施例１〜５５及び比較例１〜２４）
ポリプロピレン、ポリエチレン（以下、「ポリエチレンＡ」と呼ぶ）、熱可塑性エラストマ、プロセスオイル、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無機系難燃剤を、表１〜１２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はポリエチレン（以下、「ポリエチレンＢ」と呼ぶ）又はポリプロピレンとシリコーンガムとの混合物である。なお、表１〜１２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１〜１２において、ポリプロピレン、ポリエチレンＡ、熱可塑性エラストマ、プロセスオイルの配合量の合計が１００質量部となっていないが、ベース成分は、ポリプロピレン、ポリエチレンＡ、熱可塑性エラストマ及びプロセスオイルと、シリコーンＭＢ中のポリエチレンＢ又はポリプロピレンとの混合物で構成されており、ポリプロピレン、ポリエチレンＡ、熱可塑性エラストマ及びプロセスオイルの合計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。

＜密度＞
実施例１〜５５及び比較例１〜２４の難燃性樹脂組成物において、ベース成分中のポリエチレンの密度は下記式によって求めた。結果を表１〜１２に示す。

ベース成分中のポリエチレンの密度（ｋｇ／ｍ^３）＝
ポリエチレンＡの密度（ｋｇ／ｍ^３）×ポリエチレンの混合物中のポリエチレンＡの含有率（質量％）＋
ポリエチレンＢの密度（ｋｇ／ｍ^３）×ポリエチレンの混合物中のポリエチレンＢの含有率（質量％）

上記ポリプロピレン、ポリエチレンＡ、熱可塑性エラストマ、プロセスオイル、シリコーンＭＢ、脂肪酸含有化合物及び無機系難燃剤としては具体的には下記のものを用いた。
（１）ポリプロピレン
ブロックポリプロピレンコポリマー（ブロックＰＰ）：プライムポリマー社製
ランダムポリプロピレンコポリマー（ランダムＰＰ）：日本ポリプロ社製
無水マレイン酸変性ポリプロピレン（無水マレイン酸変性ＰＰ）：三井化学社製
（２）ポリエチレンＡ
直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ１）：住友化学社製、密度９２８ｋｇ／ｍ^３
直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ２）：住友化学社製、密度９１２ｋｇ／ｍ^３
無水マレイン酸変性ポリエチレン（無水マレイン酸変性ＰＥ）：三井化学社製、密度８８５ｋｇ／ｍ^３、
（３）熱可塑性エラストマ
ＳＥＥＰＳ（スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体）：クラレ社製
ＳＥＢＣ（スチレン−エチレン−ブチレン−オレフィン結晶ブロック共重合体）：ＪＳＲ社製
ＣＥＢＣ（オレフィン結晶−エチレン−ブチレン−オレフィン結晶ブロック共重合体）：ＪＳＲ社製
無水マレイン酸変性スチレン系エラストマ（無水マレイン酸変性スチレン系エラストマ）：旭化成社製
（４）プロセスオイル
パラフィン系プロセスオイル、出光興産社製
（５）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（密度９１５ｋｇ／ｍ^３）とを含有）
信越化学工業社製（５０質量％シリコーンガムと５０質量％ポリプロピレンとを含有）
（６）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：日油社製
（７）無機系難燃剤
炭酸カルシウム粒子：平均粒径１．７μｍ、日東粉化社製
ケイ酸塩化合物：
アミノシラン処理焼成クレー：平均粒径０．９μｍ、バーゲス２２１１、バーゲス社製
ビニルシラン処理焼成クレー：平均粒径０．９μｍ、バーゲスＫＥ、バーゲス社製
未処理焼成クレー：平均粒径０．９μｍ、アイスキャップＫ、バーゲス社製

［特性評価］
上記のようにして得られた実施例１〜５５及び比較例１〜２４の難燃性樹脂組成物について、難燃性、柔軟性、耐油性及び機械的特性の評価を行った。

なお、難燃性及び耐油性は、実施例１〜５５及び比較例１〜２４の難燃性樹脂組成物を用いて以下のようにして絶縁電線を作製し、この絶縁電線について評価した。

（絶縁電線の作製）
実施例１〜５５及び比較例１〜２４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）に投入して混練し、その押出機からチューブ状の押出物を押し出し、断面積０．３８２ｍｍ^２の導体上に、厚さが０．３ｍｍとなるように被覆した。こうして絶縁電線を作製した。

＜難燃性＞
上記のようにして得られた１０本の絶縁電線について、ＪＡＳＯ Ｄ６１８に準拠して水平燃焼試験を行った。そして、燃焼中にドリップせず、３０秒以内に自己消火した絶縁電線を合格とし、１０本の絶縁電線のうち自己消火した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、この合格率を難燃性の評価指標とした。

合格率（％）＝１００×自己消火した絶縁電線の本数／試験を行った絶縁電線の総数（１０本）

結果を表１〜１２に示す。なお、難燃性の合格基準は以下の通りとした。

（合格基準）合格率が１００％であること

＜柔軟性＞
柔軟性は、実施例１〜５５及び比較例１〜２４の難燃性樹脂組成物を用いて９０ｍｍ×２０ｍｍ×１．０ｍｍ（厚さ）の寸法を有するシートを作製し、このシートについて評価した。具体的には、まず上記のシートを支点間距離７０ｍｍの冶具に静置し、荷重をかけた際にシートのたわみが１０ｍｍとなった際の荷重を求め、下記式に基づいて曲げ応力を算出した。

曲げ応力=（３×シートのたわみが１０ｍｍとなった際の荷重×支点間距離）／（２×試験片幅×試験片厚さ×試験片厚さ）

柔軟性の合格基準は下記の通りとした。

（合格基準）曲げ応力が５．０ＭＰａ以下であること

＜耐油性＞
上記のようにして得られた絶縁電線について、ＪＡＳＯ Ｄ６１８に準拠して耐油試験を行った。具体的には、上記のようにして得られた絶縁電線を、５０℃のエンジンオイルからなる油中に２０時間以上浸漬し、浸漬後の膨潤率を以下の式に基づいて算出した。結果を表１〜１２に示す。
膨潤率＝１００×（浸漬後の絶縁電線の外径−浸漬前の絶縁電線の外径）／（浸漬前の絶縁電線の外径）
耐油性の合格基準は以下の通りとした。

（合格基準）絶縁電線の膨潤率が１１０％以下であること

＜機械的特性＞
機械的特性は、実施例１〜５５及び比較例１〜２４の難燃性樹脂組成物を用いてＪＡＳＯ Ｄ６１８に準拠してダンベル試験片を作製し、このダンベル試験片について評価した。具体的には、このダンベル試験片について、ＪＡＳＯ Ｄ６１８により引張試験を行い、測定された破断強度及び伸びを機械的特性の指標とした。結果を表１〜１２に示す。なお、機械的特性の合格基準は下記の通りとした。また引張試験は、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、標線間距離２０ｍｍの条件で行った。

（合格基準）破断強度が１０．３ＭＰａ以上で且つ伸びが１２５％以上であること

表１〜１２に示す結果より、実施例１〜５５の難燃性樹脂組成物は、難燃性、機械的特性、柔軟性及び耐油性について合格基準に達していた。これに対し、比較例１〜２４の難燃性樹脂組成物は、難燃性、機械的特性、柔軟性及び耐油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。

このことから、本発明の難燃性樹脂組成物が、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができることが確認された。

産業上の利用分野

本発明の難燃性樹脂組成物が、良好な難燃性及び機械的特性を有しながら、柔軟性及び耐油性を向上させることができるので、本発明のケーブル、光ファイバケーブル及び成形品は自動車のケーブル、光ファイバケーブル及び成形品として特に適している。

１…導体
２…絶縁層
３…被覆層
４…絶縁電線
１０…ケーブル
２０…光ファイバケーブル
２４…光ファイバ
２５…被覆部（絶縁体）

Claims (13)

1. ベース成分と、
   無機系難燃剤と、
   シリコーン化合物と、
   脂肪酸含有化合物とを含み、
   前記ベース成分が、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、熱可塑性エラストマと、プロセスオイルとで構成され、
   前記ベース成分中の前記ポリプロピレンの含有率が１０〜６５質量％であり、
   前記ベース成分中の前記ポリエチレンの含有率が１０〜６５質量％であり、
   前記ベース成分中の前記熱可塑性エラストマの含有率が５〜３０質量％であり、
   前記ベース成分中の前記プロセスオイルの含有率が５〜３０質量％であり、
   前記無機系難燃剤が前記ベース成分１００質量部に対して１〜１００質量部の割合で配合され、
   前記シリコーン化合物が前記ベース成分１００質量部に対して０．５〜１０質量部の割合で配合され、
   前記脂肪酸含有化合物が前記ベース成分１００質量部に対して２〜１０質量部の割合で配合される、難燃性樹脂組成物。
2. 前記熱可塑性エラストマがスチレン系エラストマである、請求項１に記載の難燃性樹脂組成物。
3. 前記プロセスオイルがパラフィン系のプロセスオイルである、請求項１又は２に記載の難燃性樹脂組成物。
4. 前記ポリプロピレンがランダムポリプロピレンコポリマーである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
5. 前記ポリエチレンの密度が９４０ｋｇ／ｍ^３未満である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
6. 前記ポリエチレンの密度が９００ｋｇ／ｍ^３以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
7. 前記無機系難燃剤が前記ベース成分１００質量部に対して１〜７０質量部の割合で配合される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
8. 前記無機系難燃剤が前記ベース成分１００質量部に対して１〜３０質量部の割合で配合される、請求項７に記載の難燃性樹脂組成物。
9. 前記脂肪酸含有化合物が前記ベース成分１００質量部に対して２〜８質量部の割合で配合される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物。
10. 導体と、
    前記導体を被覆する絶縁層とを備え、
    前記絶縁層が、請求項１〜９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。
11. 導体、及び、前記導体を被覆する絶縁層を有する絶縁電線と、
    前記絶縁電線を被覆する被覆層とを備え、
    前記絶縁層及び前記被覆層の少なくとも一方が、請求項１〜９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。
12. 光ファイバと、
    前記光ファイバを被覆する被覆部とを備え、
    前記被覆部が、前記光ファイバを被覆する絶縁体を有し、
    前記絶縁体が、請求項１〜９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。
13. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物を含む成形品。

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