WO2016043207A1

WO2016043207A1 - 難燃性樹脂組成物およびその組成からなるケーブルトラフ

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Publication number: WO2016043207A1
Application number: PCT/JP2015/076242
Authority: WO
Inventors: 伸悟三ツ木; 廣石　治郎; 晃嗣土生; 直人和田; 中島　康雄
Original assignee: 古河電気工業株式会社
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2016-03-24
Also published as: EP3196245B1; EP3196245A4; DK3196245T3; JP5788072B1; JP2016060849A; EP3196245A1

Abstract

　ポリエチレン１０～８５質量％、ポリプロピレン４～８５質量％およびポリスチレン０～４０質量％を含有する樹脂（Ａ）１００質量部に対し、水酸化マグネシウム（Ｂ）をｙ質量部、炭酸カルシウム（Ｃ）をｘ質量部とすると、下記（１）および（２）の関係をいずれも満たすケーブルトラフ成形体用樹脂組成物であって、　「地中電線を収める管又はトラフの「自消性のある難燃性」試験方法ＪＥＳＣ　Ｅ７００３（２００５）」の判定基準に適合することを特徴とする難燃性樹脂組成物及びケーブルトラフ。　（１）　４８≧ｘ≧１０　（２）　３０＞ｙ≧－０．１９ｘ＋２８．８

Description

難燃性樹脂組成物およびその組成からなるケーブルトラフ

　本発明は、難燃性樹脂組成物およびケーブルトラフに関する。

　従来、ケーブルトラフの材料としてコンクリートが用いられていたが、近年コンクリートに替えて、樹脂製のトラフの使用が検討されている。
　また、電線・ケーブル用の絶縁層及びシース層材料として、特許文献１には、エチレン－アクリル酸エチル共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体などを含む樹脂０～１００質量部に対して、金属水酸化物からなる難燃剤を２０～１５０質量部混和し、さらに、金属水酸化物の炭酸化による白色化を防ぐため、炭酸カルシウムを金属水酸化物量の０．８～５．０倍程度混入させた樹脂組成物が提案されている。この樹脂組成物によれば、燃焼時にハロゲン化水素等の有害ガスの発生がなく、機械強度を保持することができ、難燃性と耐炭酸ガス白化性という相反する課題が解決されることが記載されている。

　また、特許文献２には、エチレン－アクリル酸エチル共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体などを含む樹脂０～１００重量部に対して、難燃性を持たせるために表面処理がされた金属水酸化物を３～３９重量部含有させた樹脂組成物からなる、表面に凹凸を有する管状に成形された電線管が提案されている。これにより、ハロゲン系難燃剤及び燐系難燃剤の使用を最小限または使用せずに、機械特性と難燃性を付与した電線管が得られることが記載されている。

　さらに近年、材料の樹脂として、プラスチックのリサイクルを図る観点で廃棄プラスチックを利用して形成されたトラフが検討されている。例えば、特許文献３には、樹脂の一部または全部に、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレン等を含む廃棄プラスチックを用いた樹脂組成物が提案されている。この樹脂組成物から成形された成形体は、耐衝撃性、曲げ弾性率および難燃性を有することが記載されている。

特開２００５－２１３４８０号公報特開２００３－４１７８号公報特開２００８－６３５５８号公報

　難燃性に優れる水酸化マグネシウムは無機難燃剤の中でも高価であり、コスト削減のために、添加量は少ないほどよい。また、水酸化マグネシウムは廃棄プラスチックに比べて高価であり、コスト削減のために、添加量は少ないほどよい。しかしながら、水酸化マグネシウムの添加量を一定量以下に減らすと、難燃性が極端に低下する。このため、特許文献３では、難燃性の向上のために水酸化マグネシウムを多量に添加している。水酸化マグネシウムを多量に使用すると上記のように、コスト面で不利になる。これに加えて、連続的に製造・加工を繰り返したところ、加工成形時に押出機のホッパー部で水酸化マグネシウムは詰まりを生じ易いことがわかった。このため、加工中に、加工工程を一時中断することになり、生産効率が低下し、また、押出機のホッパーからの定量的な供給ができないと、品質面でばらつきが生じてしまうという懸念が生じた。
　このような状況を鑑み、本発明は、高い難燃性を維持し、耐衝撃性および耐着火性に優れるとともに、加工性に優れ、しかも低コストでの製造が可能な難燃性樹脂組成物およびケーブルトラフを提供することを課題とする。

　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンを特定量含有する樹脂に、水酸化マグネシウムと炭酸カルシウムを所定量含有させることにより、高い難燃性と耐衝撃性、および優れた加工性を示すことを見出した。本発明はこの知見をもとになされたものである。

　すなわち、上記の課題は以下の手段により解決された。
（１）ポリエチレン１０～８５質量％、ポリプロピレン４～８５質量％およびポリスチレン０～４０質量％を含有する樹脂（Ａ）１００質量部に対し、水酸化マグネシウム（Ｂ）をｙ質量部、炭酸カルシウム（Ｃ）をｘ質量部とすると、下記（１）および（２）の関係をいずれも満たすケーブルトラフ成形体用樹脂組成物であって、
　「地中電線を収める管又はトラフの「自消性のある難燃性」試験方法ＪＥＳＣ　Ｅ７００３（２００５）」の判定基準に適合することを特徴とする難燃性樹脂組成物。

　（１）　４８≧ｘ≧１０
　（２）　３０＞ｙ≧－０．１９ｘ＋２８．８

（２）前記水酸化マグネシウム（Ｂ）が、表面処理されたものであることを特徴とする（１）に記載の難燃性樹脂組成物。
（３）前記水酸化マグネシウム（Ｂ）が、昇温温度１０℃／分で２４０℃から４００℃に加熱することによる質量減少量が２０質量％以上であることを特徴とする（１）または（２）に記載の難燃性樹脂組成物。
（４）前記難燃性樹脂組成物を射出成形して得られた成形体のＪＩＳ　Ｋ７１１０に準拠したアイゾット衝撃試験（試験片の厚さ４ｍｍ、ノッチ２ｍｍ）で得られた値が、５．０ｋＪ／ｍ^２以上であることを特徴とする（１）～（４）のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
（５）前記炭酸カルシウムの平均粒径が、４μｍ以下であることを特徴とする（１）～（４）のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
（６）前記組成物中に含有する樹脂成分が、前記ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンから選択される樹脂のみであることを特徴とする（１）～（５）のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
（７）前記水酸化マグネシウム（Ｂ）が、脂肪酸で表面処理したものであることを特徴とする（１）～（６）のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
（８）前記樹脂（Ａ）が、廃棄プラスチックを含むことを特徴とする（１）～（７）のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
（９）さらに、酸化チタンを含有することを特徴とする（１）～（８）のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
（１０）前記酸化チタンの含有量が、前記樹脂（Ａ）１００質量部に対し、０．７～２５質量部であることを特徴とする（９）に記載の難燃性樹脂組成物。
（１１）前記（１）～（１０）のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物を、押出混練して得られてなるケーブルトラフ。

　本発明により、高い難燃性を維持し、耐衝撃性および耐着火性に優れるとともに、加工性に優れ、しかも低コストでの製造が可能な難燃性樹脂組成物およびケーブルトラフを提供することが可能となった。
　これによって、上記のような優れた難燃性樹脂組成物および成形体であるケーブルトラフを安定的に、低コストで製造することが可能となった。

　本発明では、特定の樹脂に対して、水酸化マグネシウムと炭酸カルシウムを特定の関係を維持して併用するものである。
　ここで、炭酸カルシウムとの組み合わせの作用はまだ定かではないが、二酸化炭素や水分のような不燃性ガス発生の作用により、トータルの無機物の配合量を少なくしても高い難燃性および優れた耐着火性を得ることができると推定される。
　また、高価な水酸化マグネシウムの添加量を低減することができ、コストを削減できるという利点がある。特に天然水酸化マグネシウムや非結晶成長型水酸化マグネシウムを使用できることはこの点から効果的である。また、前記樹脂として廃棄プラスチックを使用することにより、高い難燃性を維持し、低コストで、しかも、加工性に優れ、生産効率を落とすことなく、耐衝撃性および耐着火性に優れた難燃性樹脂組成物および成形体を安定的に供給できる。
　さらには、無機物として水酸化マグネシウムと炭酸カルシウムを使用することにより燃焼時に有害なガスが発生せず、環境にやさしい樹脂組成物を得ることができる。

＜＜難燃性樹脂組成物＞＞
　本発明の難燃性樹脂組成物は、ポリエチレン１０～８５質量％、ポリプロピレン４～８５質量％およびポリスチレン０～４０質量％を含有する樹脂（Ａ）１００質量部に対し、水酸化マグネシウム（Ｂ）と、炭酸カルシウム（Ｃ）を特定の関係で、特定量含有し、かつ「地中電線を収める管又はトラフの「自消性のある難燃性」試験方法ＪＥＳＣ　Ｅ７００３（２００５）」の判定基準に適合する難燃性樹脂組成物である。

　なお、樹脂（Ａ）中に含有するポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンの総和は１００質量％を超えることはない。

　以下、樹脂（Ａ）の各成分について説明する。
＜ポリエチレン＞
　本発明に用いられるポリエチレンは、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンとα－オレフィンとの共重合体などが挙げられる。具体的には、例えば、ＮＵＣポリエチレン〔商品名、日本ユニカー（株）製〕、ＵＢＥポリエチレン〔商品名、宇部興産（株）製〕などが挙げられる。ただし、本発明では、これらに限定されるものではない。
　ポリエチレンの含有量は、樹脂成分（Ａ）中、１０～８５質量％が好ましく、１５～７０質量％がより好ましい。ポリエチレンが多すぎると十分な弾性率が得られなくなり、少なすぎると耐衝撃性が低下する恐れがあるためである。

＜ポリプロピレン＞
　本発明に用いられるポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体やポリプロピレンとα－オレフィンとのブロック、ランダム、もしくはグラフト共重合体、またはこれらの混合物などが挙げられる。α－オレフィンとしてはエチレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、４－メチルペンテンなどが挙げられる。具体的には、例えば、ＢＣ４Ｌ〔商品名、日本ポリケム（株）製〕などが挙げられる。ただし、本発明では、これらに限定されるものではない。
　ポリプロピレンの含有量は、樹脂（Ａ）中、４～８５質量％が好ましく、１０～７０質量％がより好ましい。ポリプロピレンが多すぎると耐衝撃性が低下する恐れがあり、少なすぎると弾性率が低下する恐れがあるためである。

＜ポリスチレン＞
　本発明に用いられるポリスチレンは、スチレンの単独重合体または共重合体が使用でき、ポリスチレン、ポリ（ｐ－メチルスチレン）、ポリ（ｍ－メチルスチレン）、ポリ（エチルスチレン）、ポリ（ジビニルベンゼン）などが挙げられる。具体的には、例えば、ＨＦ７７〔商品名、ＰＳジャパン（株）社製〕などが挙げられる。ただし、本発明では、これらに限定されるものではない。
　ポリスチレンの含有量は、樹脂（Ａ）中、０～４０質量％が好ましく、５～２０質量％がより好ましい。ポリスチレンが多すぎると衝撃強度が低下する恐れがあり、少なすぎると弾性率が低下する恐れがあるためである。

　本発明では、樹脂（Ａ）は、ポリエチレン１０～８５質量％、ポリプロピレン４～８５質量％およびポリスチレン０～４０質量％を含有する。ここで、樹脂（Ａ）中には、本発明の特性を損なわない範囲で他の樹脂成分を含有してもよい。他の樹脂成分としては例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸アルキル共重合体などが挙げられる。

　また、本発明では、樹脂（Ａ）の一部または全部として廃棄プラスチックを使用してもよい。廃棄プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンの少なくとも１種であってもよいし、全てが廃棄プラスチックでもよい。また、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンのそれぞれ単体を回収してなる廃棄プラスチックを配合して使用してもよいし、既に廃棄物の回収段階でポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンが混合されており、そのまま減容、ペレット化されている廃棄プラスチックを使用してもよい。

　既に廃棄物の回収段階で各樹脂成分が混合されているものとしては、例えば、容器包装リサイクル法に基づいて、一般家庭からでる容器等を回収した廃棄プラスチックなどが挙げられる。
　廃棄プラスチックの含有量は、樹脂（Ａ）中、１～１００質量％が好ましく、２５～１００質量％がより好ましい。
　本発明では、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンを、本発明で規定する範囲の含有量となるように、廃棄プラスチックおよび他のポリマーの混合比を調整する。

＜水酸化マグネシウム（Ｂ）＞
　本発明で使用する水酸化マグネシウムは、合成または天然、非結晶成長型水酸化マグネシウムのいずれでもよいが、好ましくは天然および非結晶型水酸化マグネシウムである。

　天然水酸化マグネシウムとしては天然ブルーサイト鉱石等の天然鉱物を粉砕、表面処理した水酸化マグネシウムが好ましい。また、非結晶成長型水酸化マグネシウムとしては、例えば海水やにがりに含まれるマグネシウム塩水溶液を消石灰などのアルカリと反応させて作られたもので、結晶成長せずにコロイド状沈殿物を適宜洗浄、ろ過乾燥して得られるものが挙げられる。これは、合成品のため、砒素やアスベスト等の不純物の混入がなく、価格も水酸化マグネシウムの中で最も安い。

　非結晶成長型水酸化マグネシウムを電子顕微鏡で観察すると、粒径が０．０１～１．９９μｍの１次粒子が凝集してできた２次凝集物が多く、粒径が一般に３μｍ以上のものが多い。非結晶成長型水酸化マグネシウムは、粒径が２～４０μｍの大きすぎるサイズのものを多量に含むため、樹脂への添加・分散が困難である。しかしながら、粒径が２～４０μｍの水酸化マグネシウムと、粒径が０．０１～１．９９μｍの水酸化マグネシウムを、質量比で２５：７５～９９：１の範囲内で混合した場合、この混合した水酸化マグネシウムに対して表面処理剤を併用すると、樹脂への分散が容易にできる。

　水酸化マグネシウムは、表面処理剤で表面処理したものが好ましく、特に天然水酸化マグネシウムは、粒子も不均一であり、吸湿性に富むために表面処理を施すことが望ましい。

　表面処理は、脂肪酸、リン酸エステルまたはシランカップリング剤による表面処理が挙げられる。
　脂肪酸としてはステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ベヘン酸、アラキジン酸およびこれらのナトリウム塩やカリウム塩などの金属塩化合物が挙げられる。
　リン酸エステルは、ステアリルアルコールリン酸エステルやその金属塩やラウリルアルコールリン酸エステルもしくはその金属塩等が挙げられる。
　シラン処理におけるシランカップリング剤としては、末端にアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ビニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、エポキシ基等を有するシランカップリング剤が挙げられる。
　これらの表面処理は、複数の方法で表面処理されていてもよく、また同じ表面処理、例えば、脂肪酸による表面処理では、複数の異なった脂肪酸で表面処理されていてもよい。
　本発明では、これらの表面処理のうち、脂肪酸で表面処理したものが好ましい。

＜炭酸カルシウム（Ｃ）＞
　本発明で使用する炭酸カルシウムは、石灰石、大理石、方解石等の鉱石を粉砕した重質炭酸カルシウムや合成石である沈降性炭酸カルシウムあるいは軽質炭酸カルシウム等を挙げることができる。この中で、コストの点からは、重質炭酸カルシウム、押出加工性や物性の点からは、粒度分布が均一な合成品の炭酸カルシウムが好ましく使用でき、目的に応じ適宜選択すればよい。
　炭酸カルシウムの平均粒径は４μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましく、２μｍ以下がさらに好ましい。平均粒径の好ましいものを選定することで、樹脂（Ａ）との混練性、得られるコンパウンドの機械的物性等の点から好ましい結果が得られる。また、炭酸カルシウムは、表面を脂肪酸系、油脂系、界面活性剤系、ワックス系、リン酸系またはシラン系等の表面処理剤によって表面処理されたものを用いると、ベース樹脂との混練性や樹脂組成物とした場合の機械的物性を向上させることが可能である。
　この表面処理は、水酸化マグネシウムで記載したものが好ましく適用される。

＜水酸化マグネシウムと炭酸カルシウムの配合量＞
　炭酸カルシウムの配合量は、配合されていればよく、すなわち、０質量部を超えればよいが、コストおよび加工性の点で１０質量部以上が好ましい。本発明では、水酸化マグネシウム（Ｂ）をｙ質量部、炭酸カルシウム（Ｃ）をｘ質量部とすると、下記（１）および（２）の関係をいずれも満たす。
　なお、各質量部は、樹脂（Ａ）１００質量部に対する量である。

　本発明において、上記（１）と（２）を満たすことにより、難燃性と耐衝撃性、加工性の点で優れる。
　炭酸カルシウムを含まない場合、加工性が悪く、しかも、満足すべき難燃性などを達成するには、高価な水酸化マグネシウムを多量使用することになる。
　逆に、炭酸カルシウムを、４８質量部を超えて配合した場合、耐衝撃性が悪くなり、しかも、廃棄プラスチック使用時にコスト的に不利となる。
　また、水酸化マグネシウムの配合量が３０質量部を超えると、加工性に劣り、コスト的にも不利になる。なお、水酸化マグネシウムの配合量の最少量は、上記（１）と（２）の関係から明らかなように、１９．６８質量部以上である。水酸化マグネシウムの配合量が、１９．６８質量部未満であると、難燃性が悪くなる。
　ここで、水酸化マグネシウムと炭酸カルシウムの合計量は、上記（１）と（２）の関係から明らかなように、３６．９質量部以上７８質量部未満である。
　水酸化マグネシウムと炭酸カルシウムの合計量が、３６．９質量部未満であると、難燃性が悪くなり、逆に、７８質量部を超えると、コスト的に不利になり、また耐衝撃性が悪くなる。

　本発明では、上記（１）の関係は、下記（１－１）の関係であることが好ましく、下記（１－２）の関係であることがさらに好ましい。

　（１－１）　４８≧ｘ≧２７
　（１－２）　４８≧ｘ≧３１

　なお、上記（１－２）の場合で示すと、さらに好ましい関係は、下記（１－２）と（２）を同時に満たすことである。

　（１－２）　４８≧ｘ≧３１
　（２）　３０＞ｙ≧－０．１９ｘ＋２８．８

＜その他の無機化合物＞
　本発明においては、無機化合物として水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム以外の無機化合物を含有してもよい。
　このような無機化合物としては、酸化チタンが挙げられる。酸化チタンを含有する場合、樹脂（Ａ）１００質量部に対し、０．７～２５質量部が好ましく、１～２５質量部がより好ましい。なお、酸化チタンを所定量配合することにより、耐候性を向上させ、色調を調整することが可能となる。
　酸化チタンとしては、ルチル型結晶構造を有する酸化チタン（ルチル型酸化チタン）、あるいは、ルチル型酸化チタンとアナターゼ型結晶構造を有する酸化チタン（アナターゼ型酸化チタン）とが含まれているものがある。好ましくはルチル型酸化チタンである。また酸化チタン表面を表面処理剤で処理したものが好ましい。ここで、表面処理剤としては、例えば、アルミニウムおよびシリカ、有機シロキサンなどが挙げられる。

＜その他の化合物＞
　本発明の難燃性樹脂組成物には、通常樹脂に添加される酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤などの添加剤などを本発明の特性を損なわない範囲で適宜配合してもよい。
　本発明では、特に、酸化部防止剤や光安定剤を含有することが好ましく、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、光安定剤としては、ＨＡＬＳ（Ｈｉｎｄｅｒｅｄ　Ａｍｉｎｅ　Ｌｉｇｈｔ　Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）系光安定剤が好ましい。

　フェノール系酸化防止剤は、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール、、２，２－メチレンビス（４－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）、４,４'－ブチリデンビス（３－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール、４,４'－メチレンビス（２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール、２，２－メチレンビス（４－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）などが挙げられる。

　ＨＡＬＳ系光安定剤は、通常、２，２，６，６―テトラメチル－４－ピペリジニル骨格をゆうするものであり、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社から、商品名、ＴＩＮＵＶＩＮ　１１１ＦＤＬ、ＴＩＮＵＶＩＮ　１２３、ＴＩＮＵＶＩＮ　１４４、ＴＩＮＵＶＩＮ　２９２、ＴＩＮＵＶＩＮ　７７０、ＴＩＮＵＶＩＮ　７７０ＤＦ、ＴＩＮＵＶＩＮ　５１００などが市販されている。

　酸化部防止剤や光安定剤の含有量は、樹脂（Ａ）１００質量部に対し、０．０１～０．５０質量部が好ましく、０．０５～０．３０質量部がより好ましい。

＜難燃性樹脂組成物の製造方法＞
　本発明の難燃性樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば混練ロール、ニーダー、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー等の混練装置を単独でもしくは組み合わせて使用することができる。

＜成形体＞
　本発明の成形体は、その形状は制限されるものではないが、例えば、トラフ、ケーブルダクト、排水溝、ピット蓋等が挙げられる。本発明の成形体の成形方法は、成形する物品の種類、形状、サイズ等により適宜選択することができ、例えば、プレス成形、射出成形、圧縮成形および押出成形等が挙げられる。

　本発明の成形体は、耐衝撃性、難燃性および耐熱性に優れるため、コンクリート製のトラフと比しても遜色なく、トラフとして使用することが可能である。さらに本発明のトラフはコンクリートよりも軽量なため設置しやすく、落としても割れないなどハンドリング性もよい。さらに、廃棄プラスチックを使用することもできるので、低コストである。よって、本発明の成形体は特にトラフとして好適に使用することができる。本発明のトラフは、上記の難燃性樹脂組成物を用い、例えば、通常のプレス成形により製造することができる。

　本発明の難燃性樹脂組成物は、成形体とした場合に、「地中電線を収める管又はトラフの『自消性のある難燃性』試験方法ＪＥＳＣ　Ｅ７００３（２００５）」の判定基準に適合するものである。この試験法による判定基準は、日本電気技術規格委員会規格のものであり、日本電気技術規格委員会のウェブサイト　ｈｔｔｐ:／／ｊｅｓｃ.ｇｒ.ｊｐ／ｊｅｓｃ－ａｓｓｅｎｔ／ｑｕｏｔａｔｉｏｎ／ｊｅｓｃ＿ｅ７００３＿０５．ｈｔｍｌ　からダウンロードすることができる。
　この判定基準では、樹脂組成物を成形してなる成形体から得られた試験試料に、約１３０ｍｍのブンゼンバーナーの還元炎で燃焼させ、その炎を取り去ったとき、６０秒以内に消える場合が「適合」である。

　また、昭和３７年８月１４日通商産業省令第８５号の平成１６年１０月２７日経済産業省令第１０３号改正の省令「電気用品の技術上の基準を定める省令」において定められた「電気用品の技術上の基準を定める省令別表第二附表第二十四の耐燃性試験」の判定基準もあり、本発明では、この基準にも適合するものである。なお、この機判定基準では、炎によって試料に着火しない場合が「適合」である。

　以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１～１３、比較例１～２０
　表２～４に示す各材料を表示の割合（表中の数値は質量部を示す）で配合した混合物を二軸押出機にて混練し、各熱可塑性樹脂組成物を得た。その後、射出成形を行い、各試験片を作製した。
　なお、使用した材料は下記の通りである。

＜樹脂Ａ＞
　樹脂Ａとして、以下の廃材プラスチック１を使用した。

　・廃材プラスチック１：容器包装リサイクル法で回収された廃棄プラスチック（ポリエチレン７０質量％、ポリプロピレン２０質量％、ポリスチレン１０質量％）

＜水酸化マグネシウム＞
　・水酸化マグネシウムＡ１：脂肪酸により表面処理されたもの（商品名「マグラックスＳＴ」、新鉱工業（株）社製）
　・水酸化マグネシウムＡ２：表面処理無しのもの（中国製、原料：ブルーサイト鉱、商品名「ブルーサイト」、三光社製）
　・水酸化マグネシウムＡ３：脂肪酸により表面処理されたもの（商品名「マグシーズＷ」、神島化学工業（株）社製）
　・水酸化マグネシウムＡ４：表面処理無しのもの（商品名「ＵＤ－６５０－１」、宇部マテリアルズ（株）社製）

＜質量減少量率＞
　上記水酸化マグネシウムＡ１～Ａ４の質量減少率を測定した結果、下記表１の結果を得た。
　水酸化マグネシウムをパンにとり、熱重量測定装置（商品名：ＴＧ－ＤＴＡ２００、セイコー社製）により、窒素を２００ｍｌ／分流しながら昇温速度１０℃／分で昇温し、２４０℃～４００℃の温度範囲において生じる、変化の前後の質量差（質量減少率）を測定した。

＜炭酸カルシウム＞
　炭酸カルシウムＢ：平均粒径１．５μｍ
（商品名「ソフトン１５００」、備北粉化工業社製）

　実施例１～１３および比較例１～２０について、以下の評価を行った。

＜難燃性試験＞
　「日本電気技術規格委員会規格　地中電線を収める管又はトラフの『自消性のある難燃性』試験方法ＪＥＳＣ　Ｅ７００３（２００５）」に準拠し、試験試料を下記のように準備した。加熱源はブンゼンバーナーとし、酸化炎の長さ約１３０ｍｍ、還元炎の長さ約３５ｍｍに調整した。試験試料は本来完成品から切り出すが、今回は完成品とほぼ同様のリブ付き平板（長さ約３００ｍｍ、幅２００ｍｍ、厚さ１５ｍｍ）を作成した。試料を水平に支持し、試料の平面部を着火するまで燃焼させ、炎を取り去った後、６０秒以内に消えたものを［○］とし、６０秒以内に消えなかったものを［×］とした。

＜酸素指数（ＯＩ値）による燃焼性の試験＞
　ＪＩＳ　Ｋ７２０１－２に準拠し、サンプル厚さ４ｍｍ、ノッチ２ｍｍの試験片にて、酸素指数（ＯＩ値）による燃焼性の試験の測定を行った。
　なお、酸素指数とは、材料が燃焼を持続するのに必要な最低酸素濃度（容量％）が酸素指数（Ｏｘｙｇｅｎ　Ｉｎｄｅｘ）である。

＜アイゾット（Ｉｚｏｄ）衝撃試験＞
　ＪＩＳ　Ｋ７１１０に準拠し、サンプル厚さ４ｍｍ、ノッチ２ｍｍの試験片にて測定を行った。
　得られた値が、５ｋＪ／ｍ^２以上のものが合格レベルで「○」であり、５ｋＪ／ｍ^２未満のものが不合格の「×」である。
　表２～４には、得られた値とともに、上記評価ランクも併記した。

＜加工性＞
　上部：φ３００、排出部：φ５０のホッパーを用いた３時間の押出加工成形で、ホッパー部の詰まりが認められたものを「×」、詰まりが起きなかったものを「○」として評価した。

　得られた結果を下記表２～４に示す。

　表２～４から明らかなように、水酸化マグネシウムおよび炭酸カルシウムの含有量を本発明の範囲とすることにより、自己消化性の難燃性の評価基準を満たすと同時に、燃焼を持続するのに必要な最低酸素濃度であるＯＩ値（容量％）が高く、耐着火性に優れ、しかも耐衝撃性にも優れていることがわかる。
　また、実施例３、１０～１２の比較から、表面処理が施された水酸化マグネシウムを用いた場合（実施例３、実施例１１）は、表面処理されていない水酸化マグネシウムを用いた場合（実施例１０、１２）と比較して、ＯＩ値が高く、難燃性の点でも優れていることがわかる。しかも、質量減少率が２０％以上と高い水酸化マグネシウム（Ａ１、Ａ３、Ａ４）を使用することで、耐衝撃性が向上することがわかる（実施例１０と実施例３、１１、１２の比較）。
　なお、比較例７～９、１９～２０の結果から、水酸化マグネシウムと炭酸カルシウムの使用量を本発明で規定する量使用することが、本発明の効果を効果的に発現するのに必要であることがわかる。
　また、比較例７～９、１９～２０の結果より、従来のように、水酸化マグネシウムだけで炭酸カルシウムを含まないものは、３時間の加工中で、１回以上ホッパー部で詰まりが生じ、加工性が悪かった。なお、実施例１～９に見られるように、炭酸カルシウムを含んだものは３時間の加工中でホッパー部での詰まりは見られず、加工性に問題がないことがわかる。水酸化マグネシウムと炭酸カルシウムを併用することで、安定した連続加工成形が可能であり、生産効率が高く、安定供給が可能となった。なお、ホッパー部の詰まりを生じさせる原因となっている水酸化マグネシウムの高い安息角の影響が、炭酸カルシウムが混合されることで緩和されるものと思われる。

実施例１４～２０
　表５に示す各材料を表示の割合（表中の数値は質量部を示す）で配合した混合物を二軸押出機にて混練し、各熱可塑性樹脂組成物を得た。その後、射出成形を行い、各試験片を作製した。
　なお、新たに使用した材料は下記の通りである。

＜酸化チタン＞
・酸化チタンＣ：シロキサンで表面処理された酸化チタン（商品名「ＴＩＴＯＮＥ　Ｒ－１１・Ｐ」、堺化学工業社製、一次平均粒径：０．２０μｍ）
＜光安定剤＞
・光安定剤Ｄ：ＨＡＬＳ系光安定剤（商品名「ＴＩＮＵＶＩＮ　７７０ＤＦ」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）

　実施例１４～２０について、以下の評価を行った。

　難燃性試験、酸素指数（ＯＩ値）による燃焼性の試験、アイゾット（Ｉｚｏｄ）衝撃試験および加工性は、実施例１～１３および比較例１～２０と同様にして評価した。
　これに加えて、長期加速耐候性試験を以下のようにして評価した。

＜長期加速耐候性試験＞
　劣化の加速倍率が高いＳｕｐｅｒＵＶ照射機（アイスーパーＵＶテスター、ＳＵＶ－Ｗ１５１、岩崎電気社製)を用いて、実施例１４～２０の各試料に対し、合計で１０００時間照射した。照射した試験片は引張試験（ＪＩＳ－Ｋ７１１３）に基づくダンベル２号試験片である。照射後は引張試験（ＪＩＳ－Ｋ７１１３）を行い、引張降伏強度を測定した。その際、照射前（初期特性）の引張降伏強度に対して、１０００時間照射後の試験片が何％維持しているかを測定し、９０％以上維持しているものは○、９０％未満８０％以上を△、８０％未満を×とした。
　なお、照射は、間欠照射と連続照射の２つの方法で行った。

〔長期加速耐候性試験（間欠照射）のＵＶ照射条件〕
照射方法：間欠照射、サイクル方法：光照射→結露→休止サイクル
（１サイクル時間）
　照射時間：１．７時間、結露時間：０．３時間、休止時間：０．１時間
（光照射）
　照射温度：６３℃、照射相対湿度：５０％、紫外光照度：９０～１００ｍＷ／ｃｍ^２
（結露）
　シャワー時間：２０秒、シャワー間隔時間：１分
（休止）
　休止温度：５０℃、休止相対湿度：８０％

〔長期加速耐候性試験（連続照射）のＵＶ照射条件〕
照射方法：連続照射
　照射温度：６３℃、照射相対湿度：５０％、紫外光照度：９０～１００ｍＷ／ｃｍ^２

　得られた結果を、まとめて、下記表５に示す。

　表５から明らかなように、実施例１４～２０は、いずれも水酸化マグネシウムおよび炭酸カルシウムの含有量を本発明の範囲とすることにより、自己消化性の難燃性の評価基準を満たすと同時に、燃焼を持続するのに必要な最低酸素濃度であるＯＩ値（容量％）が高く、耐着火性に優れ、しかも耐衝撃性にも優れていることがわかる。
　これに加え、実施例１４～１６と実施例１７～２０の比較により、酸化チタンと光安定剤を併用して加えることで、長期の耐候性がより優れることがわかる。

　本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。

　本願は、２０１４年９月１８日に日本国で特許出願された特願２０１４－１９０５９９に基づく優先権を主張するものであり、これをここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。

Claims

　ポリエチレン１０～８５質量％、ポリプロピレン４～８５質量％およびポリスチレン０～４０質量％を含有する樹脂（Ａ）１００質量部に対し、水酸化マグネシウム（Ｂ）をｙ質量部、炭酸カルシウム（Ｃ）をｘ質量部とすると、下記（１）および（２）の関係をいずれも満たすケーブルトラフ成形体用樹脂組成物であって、
　「地中電線を収める管又はトラフの「自消性のある難燃性」試験方法ＪＥＳＣ　Ｅ７００３（２００５）」の判定基準に適合することを特徴とする難燃性樹脂組成物。
　（１）　４８≧ｘ≧１０
　（２）　３０＞ｙ≧－０．１９ｘ＋２８．８
　前記水酸化マグネシウム（Ｂ）が、表面処理されたものであることを特徴とする請求項１に記載の難燃性樹脂組成物。
　前記水酸化マグネシウム（Ｂ）が、昇温温度１０℃／分で２４０℃から４００℃に加熱することによる質量減少量が２０質量％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の難燃性樹脂組成物。
　前記難燃性樹脂組成物を射出成形して得られた成形体のＪＩＳ　Ｋ７１１０に準拠したアイゾット衝撃試験（試験片の厚さ４ｍｍ、ノッチ２ｍｍ）で得られた値が、５．０ｋＪ／ｍ^２以上であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
　前記炭酸カルシウムの平均粒径が、４μｍ以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
　前記組成物中に含有する樹脂成分が、前記ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンから選択される樹脂のみであることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
　前記水酸化マグネシウム（Ｂ）が、脂肪酸で表面処理したものであることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
　前記樹脂（Ａ）が、廃棄プラスチックを含むことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
　さらに、酸化チタンを含有することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物。
　前記酸化チタンの含有量が、前記樹脂（Ａ）１００質量部に対し、０．７～２５質量部であることを特徴とする請求項９に記載の難燃性樹脂組成物。
　請求項１～１０のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物を、押出混練して得られてなるケーブルトラフ。