TW201811896A - 難燃性樹脂組成物、使用該組成物之絕緣電線、金屬電纜、光纖電纜及成形品 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種難燃性樹脂組成物，其包含以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成之基底樹脂、碳酸鈣、氫氧化鋁、矽氧化合物及含脂肪酸之化合物。聚乙烯之密度大於912.4kg/m3 ，且未達940.0kg/m3 ，基底樹脂中之聚乙烯含有率為75質量%以上99質量%以下，基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率為1質量%以上25質量%以下，碳酸鈣係對於基底樹脂100質量份以5質量份以上130質量份以下之比例摻合，氫氧化鋁係對於基底樹脂100質量份以5質量份以上150質量份以下之比例摻合，矽氧化合物係對於基底樹脂100質量份以1.5質量份以上10質量份以下之比例摻合，含脂肪酸之化合物係對於基底樹脂100質量份以5質量份以上20質量份以下之比例摻合。

Description

難燃性樹脂組成物、使用該組成物之絕緣電線、金屬電纜、光纖電纜及成形品
[0001] 本發明係有關難燃性樹脂組成物、使用該組成物之絕緣電線、金屬電纜、光纖電纜及成形品。
[0002] 電纜之被覆、電纜之外被、管子、膠帶、包裝材、建材等中廣泛使用所謂之生態材料(eco material)。 　　[0003] 作為此等生態材料，已知有例如於聚烯烴樹脂中添加作為難燃劑之碳酸鈣及氫氧化鋁，並且添加作為難燃助劑之矽氧化合物及含脂肪酸之化合物的難燃性樹脂組成物(參考下述專利文獻1)。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］ 　　[0004] 　　專利文獻1：國際公開第2015/111309號
［發明欲解決之課題］ 　　[0005] 不過，近年來，於難燃性樹脂組成物中，為了可適用於以電纜為代表之各種用途，不僅要求難燃性，亦要求具有高的硬度且要求機械特性及耐藥品性亦優異。 　　[0006] 然而，上述專利文獻1中記載之難燃性樹脂組成物雖具有優異難燃性，但就同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性之方面尚有改善餘地。 　　[0007] 因此，要求可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性之難燃性樹脂組成物。 　　[0008] 本發明係鑑於上述情況而完成者，目的在於提供可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性之難燃性樹脂組成物、使用其之絕緣電線、金屬電纜、光纖電纜及成形品。 ［用以解決課題之手段］ 　　[0009] 本發明人等為了解決上述課題而重複檢討。其結果，發現藉由對於以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成之基底樹脂，各以特定比例摻合碳酸鈣、氫氧化鋁、矽氧化合物及含脂肪酸之化合物，並且將基底樹脂中之聚乙烯及酸改質聚烯烴之含有率分別設為特定比例，進而將基底樹脂中之聚乙烯密度設為特定範圍，可解決上述課題。 　　[0010] 亦即，本發明係一種難燃性樹脂組成物，其包含以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成之基底樹脂、碳酸鈣、氫氧化鋁、矽氧化合物及含脂肪酸之化合物，前述聚乙烯之密度大於912.4kg/m3 ，且未達940.0kg/m3 ，前述基底樹脂中之前述聚乙烯含有率為75質量%以上99質量%以下，前述基底樹脂中之前述酸改質聚烯烴之含有率為1質量%以上25質量%以下，前述碳酸鈣係對於前述基底樹脂100質量份以5質量份以上130質量份以下之比例摻合，前述氫氧化鋁係對於前述基底樹脂100質量份以5質量份以上150質量份以下之比例摻合，前述矽氧化合物係對於前述基底樹脂100質量份以1.5質量份以上10質量份以下之比例摻合，前述含脂肪酸之化合物係對於前述基底樹脂100質量份以5質量份以上20質量份以下之比例摻合。 　　[0011] 依據本發明之難燃性樹脂組成物，可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性。 　　[0012] 又，本發明人等針對本發明之難燃性樹脂組成物獲得上述效果之理由推測如下。 　　[0013] 亦即，難燃性樹脂組成物中含有氫氧化鋁時，氫氧化鋁於難燃性樹脂組成物之燃燒初期之比較低溫時產生脫水吸熱。藉此，抑制難燃性樹脂組成物中之基底樹脂之溫度上升及著火，或阻礙繼續燃燒。且難燃性樹脂組成物中含有碳酸鈣、氫氧化鋁、矽氧化合物及含脂肪酸之化合物時，難燃性樹脂組成物燃燒時，於基底樹脂表面形成主要由碳酸鈣、氫氧化鋁、矽氧化合物、含脂肪酸之化合物及該等之分解物所成之障壁層，而抑制基底樹脂之燃燒。因此，認為藉由燃燒時之脫水吸熱與障壁層形成之2種難燃作用之相乘效果，而確保優異之難燃性。再者，藉由使基底樹脂中所含之聚乙烯密度大於912.4kg/m3 ，而可確保高硬度及優異耐外傷性。又，認為藉由使基底樹脂中所含之聚乙烯密度未達940.0kg/m3 ，而可提高難燃性樹脂組成物之難燃性。再者，認為藉由於基底樹脂中含有酸改質聚烯烴，而提高聚乙烯與碳酸鈣及氫氧化鋁之密著性，而可確保優異耐藥品性。 　　[0014] 上述難燃性樹脂組成物中，前述聚乙烯密度較好為922.0kg/m3 以上。 　　[0015] 該情況與聚乙烯密度未達922.0kg/m3 相比，難燃性樹脂組成物具有更高硬度及更優異耐外傷性。 　　[0016] 上述難燃性樹脂組成物中，較好前述氫氧化鋁係對於前述基底樹脂100質量份以20質量份以上100質量份以下之比例摻合。 　　[0017] 該情況與對於基底樹脂100質量份之氫氧化鋁摻合比例未達20質量份之情況相比，難燃性樹脂組成物可獲得更優異難燃性。且與對於基底樹脂100質量份之氫氧化鋁摻合比例超過100質量份之情況相比，難燃性樹脂組成物具有更優異之機械特性。 　　[0018] 上述難燃性樹脂組成物中，較好前述碳酸鈣係對於前述基底樹脂100質量份以20質量份以上80質量份以下之比例摻合。 　　[0019] 該情況與對於基底樹脂100質量份之碳酸鈣摻合比例偏離上述範圍之情況相比，難燃性樹脂組成物可獲得更優異難燃性。 　　[0020] 上述難燃性樹脂組成物中，較好前述酸改質聚烯烴係選自由馬來酸酐改質聚乙烯、馬來酸酐改質聚丙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物所成之群中之至少一種。 　　[0021] 該情況與酸改質聚烯烴為馬來酸酐改質聚乙烯、馬來酸酐改質聚丙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以外之酸改質聚烯烴之情況相比，難燃性樹脂組成物可獲得更優異之機械特性。 　　[0022] 上述難燃性樹脂組成物中，較好前述矽氧化合物係矽氧橡膠。 　　[0023] 該情況與矽氧化合物係矽氧橡膠以外之矽氧化合物之情況將比，難燃性樹脂組成物不易引起起霜(bloom)。 　　[0024] 上述難燃性樹脂組成物中，較好前述含脂肪酸之化合物為脂肪酸之金屬鹽。 　　[0025] 該情況與含脂肪酸之化合物為脂肪酸之情況相比，難燃性樹脂組成物可獲得更優異之難燃性。 　　[0026] 上述難燃性樹脂組成物中，較好前述脂肪酸之金屬鹽為硬脂酸鎂。 　　[0027] 該情況與含脂肪酸之化合物為硬脂酸鎂以外之含脂肪酸之化合物之情況相比，難燃性樹脂組成物即使以較少添加量亦可獲得優異難燃性。 　　[0028] 又本發明係一種絕緣電線，其具備金屬導體及被覆前述金屬導體之絕緣層，前述絕緣層係以上述難燃性樹脂組成物構成。 　　[0029] 依據本發明之絕緣電線，可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性。 　　[0030] 又，本發明係一種金屬電纜，其具備：絕緣電線，其具有金屬導體及被覆前述金屬導體之絕緣層，及被覆前述絕緣電線之被覆層，前述絕緣層及前述被覆層之至少一者係以上述難燃性樹脂組成物構成。 　　[0031] 依據本發明之金屬電纜，可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性。 　　[0032] 進而本發明係一種光纖電纜，其具備：光纖及被覆前述光纖之被覆部，前述被覆部具有直接被覆前述光纖之絕緣體，前述絕緣體係以上述難燃性樹脂組成物構成。 　　[0033] 依據本發明之光纖電纜，可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性。 　　[0034] 又本發明係一種成形品，其係以上述難燃性樹脂組成物構成。 　　[0035] 依據本發明之成形品，可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性。 　　[0036] 又，本發明中，聚乙烯係以密度不同之複數種聚乙烯之混合物構成時，其密度可謂為對各聚乙烯以下述式算出之值X予以合計之值。 　　X=聚乙烯之密度(單位：kg/m3 )×混合物中之聚乙烯含有率(單位：質量%) ［發明效果］ 　　[0037] 依據本發明，可提供可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性之難燃性樹脂組成物、使用其之絕緣電線、金屬電纜、光纖電纜及成形品。
[0039] 以下針對本發明之實施形態使用圖1及圖2詳細說明。 　　[0040] ［金屬電纜］ 　　圖1係顯示本發明之金屬電纜之一實施形態之部分剖面圖。圖2係沿著圖1之II-II線之剖面圖。如圖1及圖2所示，作為金屬電纜之圓形電纜10具備絕緣電線4與被覆絕緣電線4之管狀被覆層3。而且，絕緣電線4具有作為金屬導體之內部導體1與被覆內部導體1之管狀絕緣層2。 　　[0041] 此處，管狀之絕緣層2及被覆層3係以難燃性樹脂組成物構成，該難燃性樹脂組成物包含以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成之基底樹脂、碳酸鈣、氫氧化鋁、矽氧化合物及含脂肪酸之化合物。該難燃性樹脂組成物中，聚乙烯之密度大於912.4kg/m3 ，且未達940.0kg/m3 ，基底樹脂中之聚乙烯含有率為75質量%以上99質量%以下，基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率為1質量%以上25質量%以下。且碳酸鈣係對於基底樹脂100質量份以5質量份以上130質量份以下之比例摻合，氫氧化鋁係對於基底樹脂100質量份以5質量份以上150質量份以下之比例摻合，矽氧化合物係對於基底樹脂100質量份以1.5質量份以上10質量份以下之比例摻合，含脂肪酸之化合物係對於基底樹脂100質量份以5質量份以上20質量份以下之比例摻合。 　　[0042] 以上述難燃性樹脂組成物構成之絕緣層2及被覆層3可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性。因此，圓形電纜10可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性。 　　[0043] ［金屬電纜之製造方法］ 　　接著，針對上述之金屬電纜的圓形電纜10之製造方法加以說明。 　　[0044] ＜金屬導體＞ 　　首先，準備作為金屬導體之內部導體1。內部導體1可僅由1根素線構成，亦可將複數根素線捆束而構成。且，內部導體1對於導體徑或導體材質等並未特別限制，可根據用途適當決定。 　　[0045] ＜難燃性樹脂組成物＞ 　　另一方面，準備上述難燃性樹脂組成物。難燃性樹脂組成物如上述係包含以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成之基底樹脂、碳酸鈣、氫氧化鋁、矽氧化合物及含脂肪酸之化合物。 　　[0046] (1)基底樹脂 　　如上述，基底樹脂係以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成。亦即，基底樹脂中之聚乙烯含有率及酸改質聚烯烴之含有率合計為100質量%。 　　[0047] 聚乙烯密度大於912.4kg/m3 ，且未達940.0kg/m3 。此處，設為聚乙烯密度未達940.0kg/m3 之理由，係因為與密度為940.0kg/m3 以上之情況相比，可提高難燃性樹脂組成物之機械特性(拉伸特性)及難燃性。聚乙烯密度較好為於937.0kg/m3 以下。該情況與聚乙烯密度超過為於937.0kg/m3 之情況相比，難燃性樹脂組成物具有更優異之機械特性。 　　[0048] 又，聚乙烯密度設為大於912.4kg/m3 之理由，係因為與密度為912.4kg/m3 以下之情況相比，難燃性樹脂組成物可獲得高硬度及優異耐外傷性。聚乙烯密度較好為922.0kg/m3 以上。該情況與聚乙烯密度未達922.0kg/m3 之情況相比，難燃性樹脂組成物具有更高硬度及更優異耐外傷性。聚乙烯密度更好為925.0kg/m3 以上。該情況與聚乙烯密度未達925.0kg/m3 之情況相比，難燃性樹脂組成物具有又更高硬度及又更優異耐外傷性。 　　[0049] 聚乙烯可為直鏈狀聚乙烯、分支狀聚乙烯或該等之混合物。但基於加工容易，聚乙烯較好為直鏈狀聚乙烯。 　　[0050] 聚乙烯可僅以一種聚乙烯構成，亦可以密度不同之複數種聚乙烯之混合物構成。聚乙烯以密度不同之聚乙烯之混合物構成時，混合物中之一部分聚乙烯密度即使為912.4kg/m3 以下或940.0kg/m3 以上，只要混合物全體之密度大於912.4kg/m3 ，且未達940.0kg/m3 即可。 　　[0051] 基底樹脂中之聚乙烯含有率為75質量%以上99質量%以下。該情況與基底樹脂中之聚乙烯含有率未達75質量%之情況相比，難燃性樹脂組成物具有更高硬度。且與基底樹脂中之聚乙烯含有率大於99質量%之情況相比，聚乙烯與氫氧化鋁之密著性更提高，難燃性樹脂組成物可長期獲得更優異之耐藥品性。 　　[0052] 基底樹脂中之聚乙烯含有率較好為80質量%以上99質量%以下。該情況，於將難燃性樹脂組成物擠出披覆於內部導體1或絕緣電線4時之難燃性樹脂組成物外觀更提高。 　　[0053] 基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率為1質量%以上25質量%以下。該情況與基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率未達1質量%之情況相比，聚乙烯與碳酸鈣及氫氧化鋁之密著性更提高，難燃性樹脂組成物可長期獲得更優異之耐藥品性。且與基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率大於25質量%之情況相比，難燃性樹脂組成物具有更高硬度。 　　[0054] 又，基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率較好為1質量%以上20質量%以下。該情況，於將難燃性樹脂組成物擠出披覆於內部導體1或絕緣電線4時之難燃性樹脂組成物外觀更提高。基底樹脂中之酸改質聚烯烴之含有率更好為10質量%以上20質量%以下。 　　[0055] 酸改質聚烯烴係以酸或酸酐使聚烯烴改質者。作為聚烯烴舉例為例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等之乙烯-α-烯烴共聚物等。作為酸，舉例為例如乙酸、丙烯酸及甲基丙烯酸等之羧酸，作為酸酐，舉例為例如馬來酸酐等之羧酸酐等。作為酸改質聚烯烴舉例為例如馬來酸酐改質聚乙烯、馬來酸酐改質聚丙烯等之酸酐改質聚烯烴，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等之羧酸改質聚烯烴等。該等中，作為酸改質聚烯烴，較好為馬來酸酐改質聚乙烯、馬來酸酐改質聚丙烯、EEA及EVA或該等之2種以上之混合物。該情況與酸改質聚烯烴為馬來酸酐改質聚乙烯、馬來酸酐改質聚丙烯、EEA及EVA以外之酸改質聚烯烴相比，難燃性樹脂組成物具有更優異之機械特性。 　　[0056] (2)碳酸鈣 　　碳酸鈣可為重質碳酸鈣或輕質碳酸鈣之任一者。 　　[0057] 碳酸鈣係對於基底樹脂100質量份以5質量份以上130質量份以下之比例摻合。該情況與對於基底樹脂100質量份之碳酸鈣摻合比例未達5質量份之情況相比，可使難燃性樹脂組成物燃燒時之矽氧化合物之鞘(殼)更強固，獲得更優異難燃性，並且可更充分抑制矽氧化合物及含脂肪酸之化合物之滲出。且與對於基底樹脂100質量份之碳酸鈣摻合比例大於130質量份之情況相比，難燃性樹脂組成物可獲得更優異難燃性，並且可獲得更優異之機械特性(拉伸特性)及耐外傷性。 　　[0058] 又對於基底樹脂100質量份之碳酸鈣摻合比例較好為20~80質量份。該情況與對於基底樹脂100質量份之碳酸鈣摻合比例偏離上述範圍之情況相比，難燃性樹脂組成物可獲得又更優異之難燃性。對於基底樹脂100質量份之碳酸鈣摻合比例更好為30~60質量份。 　　[0059] (3)氫氧化鋁 　　氫氧化鋁係對於基底樹脂100質量份以5質量份以上150質量份以下之比例摻合。該情況與對於基底樹脂100質量份之氫氧化鋁摻合比例未達5質量份之情況相比，由於藉由氫氧化鋁之吸熱反應而可抑制延燒，故難燃性樹脂組成物獲得更優異難燃性。且與對於基底樹脂100質量份之氫氧化鋁摻合比例大於150質量份之情況相比，難燃性樹脂組成物可獲得更優異難燃性，並且難燃性樹脂組成物可獲得更優異之機械特性(拉伸特性)及耐外傷性。 　　[0060] 對於基底樹脂100質量份之氫氧化鋁摻合比例較好為20質量份以上。該情況與對於基底樹脂100質量份之氫氧化鋁摻合比例未達20質量份之情況相比，難燃性樹脂組成物可獲得更優異之難燃性。對於基底樹脂100質量份之氫氧化鋁摻合比例更好為30質量份以上，特佳為50質量份以上。 　　[0061] 又，對於基底樹脂100質量份之氫氧化鋁摻合比例較好為100質量份以下。該情況與對於基底樹脂100質量份之氫氧化鋁摻合比例超過100質量份之情況相比，難燃性樹脂組成物具有更優異之機械特性。對於基底樹脂100質量份之氫氧化鋁摻合比例更好為80質量份以下。 　　[0062] (4)矽氧化合物 　　矽氧化合物矽作為難燃助劑發揮功能者，作為矽氧化合物舉例為聚有機矽氧烷等。此處，聚有機矽氧烷係以矽氧烷作為主鏈且於側鏈具有有機基者，作為有機基舉例為例如甲基、乙基、丙基等之烷基；乙烯基、及苯基等之芳基等。具體而言，作為聚有機矽氧烷舉例為例如二甲基聚矽氧烷、甲基乙基聚矽氧烷、甲基辛基聚矽氧烷、甲基乙烯基聚矽氧烷、甲基苯基聚矽氧烷及甲基(3,3,3-三氟丙基)聚矽氧烷等。聚有機矽氧烷可以矽氧油、矽氧粉末、矽氧膠或矽氧樹脂之形態使用。其中，聚有機矽氧烷較好以矽氧膠之形態使用。該情況與矽氧化合物為矽氧膠以外之矽氧化合物之情況相比，難燃性樹脂組成物中不易引起起霜。 　　[0063] 矽氧化合物如上述係對於基底樹脂100質量份以1.5質量份以上10質量份以下之比例摻合。該情況與對於基底樹脂100質量份之矽氧化合物之摻合比例未達1.5質量份之情況相比，難燃性樹脂組成物獲得更優異難燃性。且與對於基底樹脂100質量份之矽氧化合物之摻合比例大於10質量份之情況相比，矽氧化合物於基底樹脂中易均等混合，而不易引起發生部分結塊，故可更充分抑制難燃性樹脂組成物中之矽氧化合物之滲出，並且獲得更優異之機械特性(拉伸特性)及耐外傷性。 　　[0064] 對於基底樹脂100質量份之矽氧化合物之摻合比例較好為5質量份以上。該情況與矽氧化合物之摻合比例未達5質量份之情況相比，難燃性樹脂組成物獲得更優異之難燃性。但，矽氧化合物之摻合比例較好為7質量份以下。 　　[0065] 矽氧化合物亦可預先附著於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一者之表面上。該情況，於難燃性樹脂組成物不易引起矽氧化合物之偏析，而更提高難燃性樹脂組成物之特性均一性。 　　[0066] 於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一者之表面上附著矽氧化合物之方法，舉例為例如於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一者中添加矽氧化合物並混合，獲得混合物後，該混合物以40~75℃乾燥10~40分鐘，將乾燥之混合物以亨歇爾混合機、霧化器等予以粉碎之方法。 　　[0067] (5)含脂肪酸之化合物 　　含脂肪酸之化合物具有作為難燃助劑之功能者。含脂肪酸之化合物可謂係含有脂肪酸或其金屬鹽者。此處，作為脂肪酸係使用例如碳原子數為12~28之脂肪酸。作為此等脂肪酸舉例為例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、結核菌硬脂酸(tuberculostearic acid)、油酸、亞油酸、花生酸、山萮酸及褐煤酸。其中，作為脂肪酸較好為硬脂酸或結核菌硬脂酸，特佳為硬脂酸。該情況與使用硬脂酸或結核菌硬脂酸以外之脂肪酸之情況相比，獲得更優異之難燃性。 　　[0068] 含脂肪酸之化合物較好為脂肪酸之金屬鹽。該情況與含脂肪酸之化合物為脂肪酸之情況相比，難燃性樹脂組成物獲得更優異難燃性。作為構成脂肪酸之金屬鹽的金屬，舉例為鎂、鈣、鋅及鉛等。作為脂肪酸之金屬鹽，較好為硬脂酸鎂。該情況與使用硬脂酸鎂以外之脂肪酸金屬鹽之情況相比，難燃性樹脂組成物以少的添加量即可獲得更優異之難燃性。 　　[0069] 含脂肪酸之化合物係如上述對於基底樹脂100質量份以5質量份以上20質量份以下之比例摻合。該情況與對於基底樹脂100質量份之含脂肪酸之化合物之摻合比例未達5質量份之情況相比，獲得更優異難燃性。且與對於基底樹脂100質量份之含脂肪酸之化合物之摻合比例大於20質量份之情況相比，可充分抑制含脂肪酸之化合物之滲出，獲得更優異之機械特性(拉伸特性)及耐外傷性。 　　[0070] 對於基底樹脂100質量份之含脂肪酸之化合物之摻合比例較好以7質量份以上摻合。該情況與對於基底樹脂100質量份之含脂肪酸之化合物之摻合比例未達7質量份之情況相比，獲得更優異難燃性。但較好與對於基底樹脂100質量份之含脂肪酸之化合物之摻合比例為15質量份以下，更好為10質量份以下。 　　[0071] 含脂肪酸之化合物亦可預先附著於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一者之表面上。該情況，於難燃性樹脂組成物不易引起含脂肪酸之化合物之偏析，而更提高難燃性樹脂組成物之特性均一性。再者，含脂肪酸之化合物與矽氧化合物亦可預先附著於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一者之表面上。該情況，於難燃性樹脂組成物不易引起矽氧化合物及含脂肪酸之化合物之偏析，而更提高難燃性樹脂組成物之特性均一性。 　　[0072] 於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一者之表面上附著矽氧化合物及含脂肪酸之化合物之方法，舉例為例如於碳酸鈣及氫氧化鋁之至少一者之表面添加矽氧化合物及含脂肪酸之化合物並混合，獲得混合物後，該混合物以40~75℃乾燥10~40分鐘，將乾燥之混合物以亨歇爾混合機、霧化器等予以粉碎之方法。 　　[0073] 上述難燃性樹脂組成物亦可根據需要含有抗氧化劑、防紫外線劣化劑、加工助劑、著色顏料、滑劑等填充劑。 　　[0074] 上述難燃性樹脂組成物可藉由將以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成之基底樹脂、碳酸鈣、氫氧化鋁、矽氧化合物及含脂肪酸之化合物等混練而獲得。混練例如可藉班伯里混合機、滾筒、加壓捏合機、混練擠出機、雙軸擠出機、混合輥等之混練機進行。此時，基於提高矽氧化合物之分散性之觀點，亦可將聚乙烯之一部分與矽氧化合物混練，並將所得母批料(MB)與其餘之基底樹脂、含脂肪酸之化合物、氫氧化鋁及碳酸鈣等混練而獲得。 　　[0075] 其次，以上述難燃性樹脂組成物被覆內部導體1。具體而言，使用擠出機將上述難燃性樹脂組成物熔融混練，形成管狀擠出物。接著，將該管狀擠出物連續被覆於內部導體1上。如此獲得絕緣電線4。 　　[0076] ＜被覆層＞ 　　最後，準備1根如上述獲得之絕緣電線4，將該絕緣電線4以使用上述難燃性樹脂組成物製作之作為絕緣體之被覆層3被覆。被覆層3係所謂之外鞘，係用以物理性或化學性的損傷保護絕緣層2者。 　　[0077] 如以上獲得圓形電纜10。 　　[0078] ［成形品］ 　　本發明係以上述難燃性樹脂組成物構成之成形品。 　　[0079] 該成形品可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性。 　　[0080] 上述成形品可藉由射出成形法、擠出成形法等之一般成形法獲得。 　　[0081] 本發明不限定於上述實施形態。例如於上述實施形態中使用具有1根絕緣電線4之圓形電纜10作為金屬電纜，但本發明之金屬電纜不限定於圓形電纜，亦可為於被覆層3內側具有2根以上絕緣電線4之電纜。且亦可於被覆層3與絕緣電線4之間設有由聚丙烯等所成之樹脂部。 　　[0082] 且上述實施形態中，絕緣電線4之絕緣層2及被覆層3係以上述難燃性樹脂組成物構成，但絕緣層2亦可以通常之絕緣樹脂構成，僅被覆層3以上述難燃性樹脂組成物構成。進而絕緣層2並非必要，亦可省略。 　　[0083] 再者上述實施形態中構成絕緣電線4之絕緣層2及被覆層3之難燃性樹脂組成物亦可適用作為具備光纖與直接被覆光纖之具有絕緣體之被覆部之光纖電纜的被覆部或絕緣體。例如圖3係顯示作為本發明之光纖電纜之一實施形態之室內型光纖電纜之剖面圖。如圖3所示，室內型光纖電纜20具備2根拉伸元件22、23、光纖24與覆蓋該等之被覆部25。此處，光纖24係設置為貫通被覆部25。此處，被覆部25係以直接被覆光纖24之絕緣體構成，絕緣體係於上述實施形態中以構成絕緣電線4之絕緣層2及被覆層3之難燃性樹脂組成物構成。 　　[0084] 又，光纖20中，被覆部25以絕緣體構成，但被覆部25亦可進而具有被覆絕緣體之被覆體。此處，被覆體以上述實施形態中之構成絕緣電線4之絕緣層2及被覆層3之難燃性樹脂組成物構成，亦可不以其構成，但較好以上述實施形態中之構成絕緣電線4之絕緣層2及被覆層3之難燃性樹脂組成物構成。 ［實施例］ 　　[0085] 以下列舉實施例及比較例更具體說明本發明之內容，但本發明不限定於以下實施例。 　　[0086] (實施例1~20及比較例1~12) 　　以表1~7所示之摻合量摻合聚乙烯(以下稱為「聚乙烯A」)、酸改質聚烯烴、矽氧母批料(矽氧MB)、含脂肪酸之化合物、碳酸鈣及氫氧化鋁，藉由班伯里混合機於160℃混練15分鐘，獲得難燃性樹脂組成物。此處，矽氧MB係聚乙烯(以下稱為「聚乙烯B」)與矽氧橡膠之混合物。又，表1~7中，各摻合成分之摻合量之單位為質量份。又表1~7中，聚乙烯A之摻合量及酸改質聚烯烴之摻合量之合計不成為100質量份，但若基底樹脂中之聚乙烯以聚乙烯A與矽氧MB中之聚乙烯B之混合物構成，而將聚乙烯A之摻合量與矽氧MB中之聚乙烯B之摻合量合計，則其合計成為100質量份。 　　[0087] ＜密度＞ 　　實施例1~20及比較例1~12之難燃性樹脂組成物中，基底樹脂中之聚乙烯密度係由下述式求出。結果示於表1~7。 　　基底樹脂中之聚乙烯密度(kg/m3 )=聚乙烯A之密度(kg/m3 )×混合物中之聚乙烯A之含有率(質量%)+聚乙烯B之密度(kg/m3 )×混合物中之聚乙烯B之含有率(質量%) 　　[0088] 作為上述聚乙烯A、酸改質聚烯烴、矽氧MB、含脂肪酸之化合物、碳酸鈣及氫氧化鋁，具體係使用下述者。 (1)聚乙烯A 　　LDPE1：直鏈狀聚乙烯：住友化學公司製，密度912kg/m3 LDPE2：直鏈狀聚乙烯：住友化學公司製，密度920kg/m3 LDPE3：直鏈狀聚乙烯：宇部興產公司製，密度925kg/m3 LDPE4：直鏈狀聚乙烯：宇部興產公司製，密度937kg/m3 HDPE：高密度聚乙烯：日本聚乙烯公司製，密度951kg/m3 (2)酸改質之聚烯烴 　　馬來酸酐改質聚乙烯：三井化學公司製 　　酸改質聚丙烯：三井化學公司製 　　乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)：三菱化學公司製 　　乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)：三井杜邦聚化學公司製 (3)矽氧MB：信越化學工業公司製 　　(含有50質量%矽氧橡膠與50質量%聚乙烯B(密度915kg/m3 )) (4)碳酸鈣：日東粉化工業公司製 (5)氫氧化鋁：日本輕金屬公司製 (6)含脂肪酸之化合物 　　硬脂酸鎂：ADEKA公司製 　　硬脂酸鋅：日油公司製 　　硬脂酸：日油公司製 　　山萮酸：日油公司製 　　[0089] ［特性評價］ 　　針對如此所得之實施例1~20及比較例1~12之難燃性樹脂組成物，進行硬度、難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性之評價。 　　[0090] 又，難燃性及耐外傷性係使用實施例1~20及比較例1~12之難燃性樹脂組成物如下述般製作光纖電纜，針對該光纖電纜進行評價。 　　[0091] (光纖電纜之製作) 　　將實施例1~20及比較例1~12之難燃性樹脂組成物投入單軸擠出機(25mmφ擠出機，MARS精機公司製)並混練，自該擠出機擠出管狀擠出物，於光纖心線1之心上被覆為與光纖心線之長度方向正交之剖面形狀成為短徑1.8mm、長徑2.6mm之橢圓形。如此製作以光纖心線及直接被覆光纖心線之絕緣體構成之光纖電纜。 　　[0092] ＜硬度＞ 　　硬度係使用實施例1~20及比較例1~12之難燃性樹脂組成物製作厚度2mm之薄片，針對該薄片進行評價。具體而言準備5片上述薄片，基於JIS K7215使用橡膠硬度計(D型：蕭氏D硬度)對該等薄片測定蕭氏D硬度(瞬間值)。對5片薄片算出蕭氏D硬度之平均值，以該平均值為硬度指標。結果示於表1~7。又，硬度之合格基準如下。 　　(合格基準)蕭氏D硬度之平均值為50以上 　　[0093] ＜難燃性＞ 　　針對如上述獲得之10根光纖電纜，依據IEC60332-1進行一根垂直燃燒試驗。接著，基於下述式算出10根光纖電纜中自行熄滅之光纖電纜之比例作為合格率(單位：%)。 　　合格率(%)=100×自行熄滅之光纖電纜根數/進行試驗之光纖電纜總數(10根) 　　又，10根光纖電纜中，直至自行熄滅所花費之時間之平均值作為燃燒時間。但，光纖電纜全部燃燒時，代替燃燒時間而記載為「全燃」。上述合格率與燃燒時間作為難燃性之評價指標。結果示於表1~7。且難燃性之合格基準如下。 　　(合格基準)合格率為100%且燃燒時間為60秒以內 　　[0094] ＜耐外傷性＞ 　　耐外傷性係針對如上述獲得之光纖電纜進行評價。具體而言，首先準備4根上述光纖電纜，針對該等4根光纖電纜，進行依據JASOD618之磨耗試驗。磨耗試驗邊將φ0.45mm之針以荷重12N壓抵於上述光纖電纜表面，邊於該光纖電纜表面上往返。測定此時之針直至於光纖電纜之絕緣體中產生孔之往返次數(亦即直至接觸到光纖心線之往返次數)。接著將4根光纖電纜中針往返次數中之最小值設為磨耗次數，將其作為耐外傷性之指標。結果示於表1~7。又耐外傷性之合格基準如以下。 　　(合格基準)磨耗次數為150次以上 　　[0095] ＜機械特性＞ 　　機械特性係使用實施例1~20及比較例1~12之難燃性樹脂組成物製作依據JIS K6251之3號啞鈴試驗片，針對該3號啞鈴試驗片進行評價。具體而言，準備5片上述3號啞鈴試驗片，針對該等5片3號啞鈴試驗片，藉由JIS C3005進行拉伸試驗，所測定之斷裂強度及伸長率作為機械特性之指標。結果示於表1~7。又機械特性之合格基準如下述。且拉伸試驗係以拉伸速度200mm/min、標線間距離20mm之條件進行。 　　(合格基準)斷裂強度為7MPa以上且伸長率為500%以上 　　[0096] ＜耐藥品性＞ 　　耐藥品性係使用實施例1~20及比較例1~12之難燃性樹脂組成物製作具有13mm×40mm×3mm(厚)之尺寸之薄片，針對該薄片進行評價。具體而言，首先準備10片上述薄片，針對該等10片薄片，進行依據ASTM D1693之耐環境應力龜裂試驗。具體而言，準備界面活性劑(商品名「ANTAROCK CO-650」，五協產業公司製)之10質量%水溶液並調整至50℃，將薄片浸漬於該水溶液中並放置50天。接著，以目視確認試驗後之薄片有無龜裂。接著基於該薄片有無龜裂評價耐藥品性。結果示於表1~7。又耐藥品性之合格基準如下述。 　　(合格基準)10片薄片全部未確認到龜裂 　　又，表1~7中，合格時記為「○」，不合格時，亦即10片薄片之一部分確認到龜裂時記為「×」。 [0097] 由表1~7所示之結果，實施例1~20之難燃性樹脂組成物之難燃性、硬度、耐外傷性、機械特性及耐藥品性達到合格基準。相對於此，比較例1~12之難燃性樹脂組成物之難燃性、硬度、耐外傷性、機械特性及耐藥品性中之至少一者未達合格基準。 　　[0098] 由此可確認本發明之難燃性樹脂組成物可同時滿足高硬度、優異難燃性、耐外傷性、機械特性及耐藥品性。
[0099]
1‧‧‧內部導體(金屬導體)
2‧‧‧絕緣層
3‧‧‧被覆層
4‧‧‧絕緣電線
10‧‧‧圓形電纜(金屬電纜)
20‧‧‧戶內型光纖電纜
24‧‧‧光纖
25‧‧‧被覆部(絕緣體)
[0038] 　　圖1係顯示本發明之金屬電纜之一實施形態之部分剖面圖。 　　圖2係沿著圖1之II-II線之剖面圖。 　　圖3係顯示本發明之光纖電纜之一實施形態之部分剖面圖。

Claims (12)

  1. 一種難燃性樹脂組成物，其包含： 　　以聚乙烯及酸改質聚烯烴構成之基底樹脂、 　　碳酸鈣、 　　氫氧化鋁、 　　矽氧化合物及 　　含脂肪酸之化合物， 　　前述聚乙烯之密度大於912.4kg/m3 ，且未達940.0kg/m3 ， 　　前述基底樹脂中之前述聚乙烯含有率為75質量%以上99質量%以下， 　　前述基底樹脂中之前述酸改質聚烯烴之含有率為1質量%以上25質量%以下， 　　前述碳酸鈣係對於前述基底樹脂100質量份以5質量份以上130質量份以下之比例摻合， 　　前述氫氧化鋁係對於前述基底樹脂100質量份以5質量份以上150質量份以下之比例摻合， 　　前述矽氧化合物係對於前述基底樹脂100質量份以1.5質量份以上10質量份以下之比例摻合， 　　前述含脂肪酸之化合物係對於前述基底樹脂100質量份以5質量份以上20質量份以下之比例摻合。
  2. 如請求項1之難燃性樹脂組成物，其中前述聚乙烯之密度為922.0kg/m3 以上。
  3. 如請求項1或2之難燃性樹脂組成物，其中前述氫氧化鋁係對於前述基底樹脂100質量份以20質量份以上100質量份以下之比例摻合。
  4. 如請求項1~3中任一項之難燃性樹脂組成物，其中前述碳酸鈣係對於前述基底樹脂100質量份以20質量份以上80質量份以下之比例摻合。
  5. 如請求項1~4中任一項之難燃性樹脂組成物，其中前述酸改質聚烯烴係選自由馬來酸酐改質聚乙烯、馬來酸酐改質聚丙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物所成之群中之至少一種。
  6. 如請求項1~5中任一項之難燃性樹脂組成物，其中前述矽氧化合物係矽氧橡膠。
  7. 如請求項1~6中任一項之難燃性樹脂組成物，其中前述含脂肪酸之化合物為脂肪酸之金屬鹽。
  8. 如請求項7之難燃性樹脂組成物，其中前述脂肪酸之金屬鹽為硬脂酸鎂。
  9. 一種絕緣電線，其具備 　　金屬導體，及 　　被覆前述金屬導體之絕緣層， 　　前述絕緣層係以如請求項1~8中任一項之難燃性樹脂組成物構成。
  10. 一種金屬電纜，其具備： 　　絕緣電線，其具有金屬導體及被覆前述金屬導體之絕緣層，及 　　被覆前述絕緣電線之被覆層， 　　前述絕緣層及前述被覆層之至少一者係以如請求項1~8中任一項之難燃性樹脂組成物構成。
  11. 一種光纖電纜，其具備： 　　光纖，及 　　被覆前述光纖之被覆部， 　　前述被覆部具有直接被覆前述光纖之絕緣體， 　　前述絕緣體係以如請求項1~8中任一項之難燃性樹脂組成物構成。
  12. 一種成形品，其係以如請求項1~8中任一項之難燃性樹脂組成物構成。
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