(57)【要約】      （修正有）【課題】難燃性が高い難燃性樹脂組成物及び絶縁電線を提供する。【解決手段】難燃性樹脂組成物は、オレフィン系樹脂と、モリブテン酸塩難燃剤と、金属水酸化物と、を含む。前記モリブテン酸塩難燃剤の含有量は、１００質量部の前記オレフィン系樹脂に対し、３質量部以上４０質量部以下である。前記モリブテン酸塩難燃剤の比重は４．０ｇ／ｃｍ３以下である。前記モリブテン酸塩難燃剤の平均粒径は２．５μｍ以下である。前記モリブテン酸塩難燃剤は、モリブテン酸亜鉛を含むことが好ましい。前記モリブテン酸塩難燃剤は、無機微粒子と、前記無機微粒子の表面に担持されたモリブテン酸亜鉛と、を含む粒子であることが好ましい。【選択図】図１
2019172737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃性樹脂組成物であって、
オレフィン系樹脂と、
モリブテン酸塩難燃剤と、
金属水酸化物と、
を含み、
前記モリブテン酸塩難燃剤の含有量は、１００質量部の前記オレフィン系樹脂に対し、３質量部以上４０質量部以下であり、
前記モリブテン酸塩難燃剤の比重は４．０ｇ／ｃｍ３以下であり、
前記モリブテン酸塩難燃剤の平均粒径は２．５μｍ以下である難燃性樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の難燃性樹脂組成物であって、
前記モリブテン酸塩難燃剤は、モリブテン酸亜鉛を含む難燃性樹脂組成物。
【請求項３】
請求項２に記載の難燃性樹脂組成物であって、
前記モリブテン酸塩難燃剤は、無機微粒子と、前記無機微粒子の表面に担持されたモリブテン酸亜鉛と、を含む粒子である難燃性樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物であって、
前記金属水酸化物の含有量は、１００質量部の前記オレフィン系樹脂に対し、１００質量部以上２５０質量部以下である難燃性樹脂組成物。
【請求項５】
導体と、
前記導体の外周に配置された難燃層と、
を備える絶縁電線であって、
前記難燃層は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の難燃性樹脂組成物を含む絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は難燃性樹脂組成物及び絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂組成物の難燃性を高めるため、難燃剤が樹脂組成物に添加される。難燃剤として、金属水酸化物が用いられる。金属水酸化物として、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。しかしながら、金属水酸化物を添加するだけでは、樹脂組成物の難燃性を十分に高めることができない。特許文献１には、樹脂組成物に添加する難燃剤として、水酸化マグネシウム等と、モリブテン酸塩とを併用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９９３２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている技術でも、樹脂組成物の難燃性は不十分であった。本開示の一局面は、難燃性が高い難燃性樹脂組成物及び絶縁電線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一局面は、難燃性樹脂組成物であって、オレフィン系樹脂と、モリブテン酸塩難燃剤と、金属水酸化物と、を含み、前記モリブテン酸塩難燃剤の含有量は、１００質量部の前記オレフィン系樹脂に対し、３質量部以上４０質量部以下であり、前記モリブテン酸塩難燃剤の比重は４．０ｇ／ｃｍ３以下であり、前記モリブテン酸塩難燃剤の平均粒径は２．５μｍ以下である難燃性樹脂組成物である。本開示の一局面である難燃性樹脂組成物は難燃性が高い。
【０００６】
本開示の別の局面は、導体と、前記導体の外周に配置された難燃層と、を備える絶縁電線であって、前記難燃層は、本開示の一局面である難燃性樹脂組成物を含む絶縁電線である。本開示の別の局面である絶縁電線が備える難燃層は難燃性が高い。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】絶縁電線１００の構成を表す断面図である。
【図２】絶縁電線２００の構成を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示の例示的な実施形態を説明する。
１．難燃性樹脂組成物
本開示の難燃性樹脂組成物は、オレフィン系樹脂と、モリブテン酸塩難燃剤と、金属水酸化物とを含む。
【０００９】
オレフィン樹脂として、例えば、ポリエチレン、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。オレフィン樹脂として、上記のうちの１種を用いてもよいし、２種以上の混合物を用いてもよい。ＥＥＡ又はＥＶＡをベースとしたオレフィン樹脂を用いた場合、本開示の難燃性樹脂組成物の難燃性を一層高くできる。
【００１０】
モリブテン酸塩難燃剤の含有量は、１００質量部のオレフィン系樹脂に対し、３質量部以上４０質量部以下である。モリブテン酸塩難燃剤の含有量が３質量部以上であることにより、本開示の難燃性樹脂組成物の難燃性が高い。モリブテン酸塩難燃剤の含有量が４０質量部を超えても、本開示の難燃性樹脂組成物の難燃性はそれ以上向上し難い。
【００１１】
モリブテン酸塩難燃剤の比重は４．０ｇ／ｃｍ３以下である。また、モリブテン酸塩難燃剤の平均粒径は２．５μｍ以下である。モリブテン酸塩難燃剤の比重及び平均粒径が上記の範囲内であることにより、本開示の難燃性樹脂組成物の難燃性が高い。その理由は以下のように推測される。モリブテン酸塩難燃剤の表面は、樹脂炭化の触媒として機能する。モリブテン酸塩難燃剤の比重が４．０ｇ／ｃｍ３以下であり、モリブテン酸塩難燃剤の平均粒径は２．５μｍ以下である場合、モリブテン酸塩難燃剤の表面積が大きくなる。その結果、本開示の難燃性樹脂組成物の難燃性が高くなる。
【００１２】
モリブデン酸塩難燃剤の比重の測定方法は、Ｈｅガス等を媒体に用いた気相置換法である。モリブテン酸塩難燃剤の平均粒径の測定方法は、ベックマン・コ―ルター株式会社製のレーザー回折・散乱法粒度分布測定装置である「LS 13 320  SW(シングルウェーブ）」を用いる測定方法である。
【００１３】
モリブテン酸塩難燃剤として、例えば、モリブテン酸亜鉛、モリブテン酸カルシウム、モリブテン酸の１価の塩等が挙げられる。モリブテン酸塩難燃剤として、モリブテン酸亜鉛が好ましい。モリブテン酸亜鉛を用いた場合、モリブテン酸カルシウムを用いた場合よりも、本開示の難燃性樹脂組成物の難燃性が一層高い。また、モリブテン酸亜鉛は水に不溶であるので、モリブテン酸亜鉛を用いた場合、本開示の難燃性樹脂組成物の絶縁性が向上する。
【００１４】
モリブテン酸塩難燃剤は、例えば、無機微粒子と、前記無機微粒子の表面に担持されたモリブテン酸亜鉛と、を含む粒子である。無機微粒子の比重は３．８ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。無機微粒子の比重が３．８ｇ／ｃｍ３以下である場合、モリブテン酸塩難燃剤の比重を４．０ｇ／ｃｍ３以下とすることが容易である。
【００１５】
無機微粒子として、例えば、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。無機微粒子として、難燃性の無機微粒子が好ましい。難燃性の無機微粒子を用いた場合、本開示の難燃性樹脂組成物の難燃性が一層高くなる。難燃性の無機微粒子として、例えば、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛等が挙げられる。
【００１６】
金属水酸化物として、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。金属水酸化物の含有量は、１００質量部のオレフィン系樹脂に対し、１００質量部以上２５０質量部以下である。難燃性樹脂組成物に要求される難燃性、引張強度、伸び率等に応じて、金属水酸化物の含有量を適宜調整することができる。
【００１７】
金属水酸化物の表面は、脂肪酸やシラン化合物で処理されていることが好ましい。この場合、本開示の難燃性樹脂組成物の引張特性が一層良好になる。
本開示の難燃性樹脂組成物は、例えば、相溶化剤や密着性向上剤として機能する樹脂をさらに含んでいてもよい。本開示の難燃性樹脂組成物は、例えば、他の難燃助剤、滑剤、架橋剤、カーボンブラック、着色剤、酸化防止剤等をさらに含んでいてもよい。
【００１８】
本開示の難燃性樹脂組成物は、例えば、二軸押出機、二軸ロール、ミキサー、ニーダ等を用いて原料を混練する方法で製造できる。
２．絶縁電線
本開示の絶縁電線は、導体と、難燃層とを備える。難燃層は導体の外周に配置される。難燃層は、前記「１．難燃性樹脂組成物」の項で述べた難燃性樹脂組成物を含む。
【００１９】
例えば、図１に示すように、絶縁電線１００は、導体１１０と、電気絶縁層１２０と、難燃層１３０と、を備える。難燃層１３０は導体１１０の外周に配置される。
導体１１０として、通常用いられる金属線を用いることができる。金属線として、例えば、銅線、銅合金線、アルミニウム線、金線、銀線等が挙げられる。導体１１０は、その外周面に金属めっき層を備えていてもよい。金属めっき層として、例えば、錫、ニッケル等から成る層が挙げられる。導体１１０は、金属線を撚り合わせた集合撚り導体であってもよい。導体１１０の断面積や外径は、絶縁電線１００に要求される電気特性に応じて適宜設計することができる。
【００２０】
難燃層１３０は、押出機を用い、難燃性樹脂組成物を電気絶縁層１２０の上に押し出して形成することができる。
例えば、図２に示すように、絶縁電線２００は、導体１１０と、難燃層１３０と、を備える。難燃層１３０は導体１１０の外周に配置される。絶縁電線２００の構成は、基本的には絶縁電線１００と同様である。ただし、絶縁電線２００は電気絶縁層１２０を備えない。絶縁電線２００では、難燃層１３０が導体１１０の外周面を被覆している。
【００２１】
難燃層１３０は、押出機を用い、難燃性樹脂組成物を導体１１０の上に押し出して形成することができる。
３．実施例
（３−１）難燃性樹脂組成物の製造
表１に示す各成分を混合することで、実施例１〜１０の難燃性樹脂組成物を製造した。また、表２に示す各成分を混合することで、比較例１〜７の難燃性樹脂組成物を製造した。
【００２２】
【表１】
2019172737.tif 000003
【００２３】
【表２】
2019172737.tif 000004
表１及び表２における成分の量の単位は質量部である。表１、表２におけるＥＶＡは、三井・デュポンポリケミカル株式会社製のエバフレックス（登録商標）ＥＶ１７０である。表１におけるＥＥＡは、日本ポリエチレン株式会社製のレクスパール（登録商標）ＥＥＡ  Ａ１１５０である。表１におけるＬＤＰＥは、三井・デュポンポリケミカル株式会社製のミラソン（登録商標）３５３０である。
【００２４】
表１及び表２における水酸化マグネシウムは、神島化学工業株式会社製のマグシーズＳ４である。マグシーズＳ４は、脂肪酸により表面処理されている。
表１におけるモリブテン酸塩難燃剤Ａは、Huber Engineered Materials社製のKemgard（登録商標）MZMである。モリブテン酸塩難燃剤Ａは、水酸化マグネシウムの微粒子と、その微粒子の表面に担持されたモリブテン酸亜鉛とから成る粒子により構成される。水酸化マグネシウムの微粒子は無機微粒子に対応する。
【００２５】
表１におけるモリブテン酸塩難燃剤Ｂは、Huber Engineered Materials社製のKemgard  1100である。モリブテン酸塩難燃剤Ｂは、ケイ酸マグネシウムの微粒子と、その微粒子の表面に担持されたモリブテン酸亜鉛とから成る粒子により構成される。ケイ酸マグネシウムの微粒子は無機微粒子に対応する。
【００２６】
表１におけるモリブテン酸塩難燃剤Ｃは、Huber Engineered Materials社製のKemgard  700Zである。モリブテン酸塩難燃剤Ｃは、ホウ酸亜鉛の微粒子と、その微粒子の表面に担持されたモリブテン酸亜鉛とから成る粒子により構成される。ホウ酸亜鉛の微粒子は無機微粒子に対応する。
【００２７】
表１におけるモリブテン酸塩難燃剤Ｄは、Huber Engineered Materials社製のKemgard  911Aである。モリブテン酸塩難燃剤Ｄは、モリブテン酸カルシウム亜鉛により構成される。
表１におけるモリブテン酸塩難燃剤Ｅは、Huber Engineered Materials社製のKemgard  911Bである。モリブテン酸塩難燃剤Ｅは、塩基性モリブテン酸亜鉛により構成される。
【００２８】
表１におけるモリブテン酸塩難燃剤Ｆは、Huber Engineered Materials社製のKemgard  425である。モリブテン酸塩難燃剤Ｆは、モリブテン酸カルシウムにより構成される。
表１及び表２に、モリブテン酸塩難燃剤Ａ〜Ｆの比重（ｇ／ｃｍ３）と平均粒径（μｍ）とを示す。
【００２９】
（３−２）難燃性樹脂組成物の評価
実施例１〜１０、及び比較例１〜７の難燃性樹脂組成物について、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０１−２に準拠して、酸素指数を測定した。測定結果を上記表１及び表２に示す。
【００３０】
実施例１〜１０、及び比較例１〜７の難燃性樹脂組成物について、ＵＬ９４垂直燃焼試験を行った。試験片の大きさは、厚さ１ｍｍ、幅１３ｍｍとした。試験結果に基づく燃焼性分類を上記表１及び表２に示す。表２における×は、判定結果がＮｏｔであることを意味する。
【００３１】
比較例１は、モリブデン酸塩難燃剤の平均粒径の値が本開示の規定範囲を超える点を除いて実施例１と共通する難燃性樹脂組成物である。実施例１の酸素指数は３４．８であるのに対し、比較例１の酸素指数は２９．８であり、実施例１の酸素指数の方が大きい値を示し、実施例１の方が難燃性に優れているということができる。
【００３２】
比較例２は、モリブデン酸塩難燃剤の平均粒径の値が本開示の規定範囲を超える点を除いて実施例２と共通する難燃性樹脂組成物である。実施例２の酸素指数は５０．２であるのに対し、比較例２の酸素指数は３７．１であり、実施例２の酸素指数の方が大きい値を示し、実施例２の方が難燃性に優れているということができる。
【００３３】
比較例３は、モリブデン酸塩難燃剤の平均粒径の値が本開示の規定範囲を超える点を除いて実施例３と共通する難燃性樹脂組成物である。実施例３の酸素指数は４９．９であるのに対し、比較例３の酸素指数は３８．１であり、実施例３の酸素指数の方が大きい値を示し、実施例３の方が難燃性に優れているということができる。
【００３４】
比較例４は、モリブデン酸塩難燃剤の比重の値が本開示の規定範囲を超える点を除いて実施例６と共通する難燃性樹脂組成物である。実施例６の酸素指数は４１．１であるのに対し、比較例４の酸素指数は３８．２であり、実施例６の酸素指数の方が大きい値を示し、実施例６の方が難燃性に優れているということができる。
【００３５】
比較例５は、モリブデン酸塩難燃剤の比重の値が本開示の規定範囲を超える点を除いて実施例７と共通する難燃性樹脂組成物である。実施例７の酸素指数は４２．３であるのに対し、比較例５の酸素指数は４０．８であり、実施例７の酸素指数の方が大きい値を示し、実施例７の方が難燃性に優れているということができる。
【００３６】
比較例６は、モリブデン酸塩難燃剤の平均粒径の値が本開示の規定範囲を超える点を除いて実施例７と共通する難燃性樹脂組成物である。実施例７の酸素指数は４２．３であるのに対し、比較例６の酸素指数は３５．５であり、実施例７の酸素指数の方が大きい値を示し、実施例７の方が難燃性に優れているということができる。
【００３７】
比較例７は、モリブデン酸塩難燃剤の比重の値が本開示の規定範囲を超える点を除いて実施例１０と共通する難燃性樹脂組成物である。実施例１０の酸素指数は４４．８であるのに対し、比較例７の酸素指数は３５．７であり、実施例１０の酸素指数の方が大きい値を示し、実施例１０の方が難燃性に優れているということができる。
【００３８】
以上のことから、実施例１〜１０の難燃性樹脂組成物における酸素指数は、比較例１〜７の難燃性樹脂組成物における酸素指数に比べて、同等以上であった。
実施例１〜１０の難燃性樹脂組成物における難燃性は、比較例１〜７の難燃性樹脂組成物における難燃性に比べて、高かった。
【００３９】
４．他の実施形態
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００４０】
（１）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【００４１】
（２）上述した難燃性樹脂組成物及び絶縁電線の他、難燃性樹脂組成物の製造方法、絶縁電線の製造方法、絶縁電線を構成要素とするシステム等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１００、２００…絶縁電線、１１０…導体、１２０…電気絶縁層、１３０…難燃層
【図１】
2019172737.tif 000005
【図２】
2019172737.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月21日(2018.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃性樹脂組成物であって、
エチレン−アクリル酸エチル共重合体又はエチレン−酢酸ビニル共重合体をベースとしたオレフィン系樹脂と、
モリブテン酸塩難燃剤と、
金属水酸化物と、
を含み、
前記モリブテン酸塩難燃剤は、無機微粒子と、前記無機微粒子の表面に担持されたモリブテン酸亜鉛と、を含む粒子であり、
前記モリブテン酸塩難燃剤の含有量は、１００質量部の前記オレフィン系樹脂に対し、３質量部以上４０質量部以下であり、
前記モリブテン酸塩難燃剤の比重は４．０ｇ／ｃｍ3以下であり、
前記モリブテン酸塩難燃剤の平均粒径は２．５μｍ以下である難燃性樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の難燃性樹脂組成物であって、
前記金属水酸化物の含有量は、１００質量部の前記オレフィン系樹脂に対し、１００質量部以上２５０質量部以下である難燃性樹脂組成物。
【請求項３】
導体と、
前記導体の外周に配置された難燃層と、
を備える絶縁電線であって、
前記難燃層は、請求項１又は２に記載の難燃性樹脂組成物を含む絶縁電線。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本開示の一局面は、難燃性樹脂組成物であって、エチレン−アクリル酸エチル共重合体又はエチレン−酢酸ビニル共重合体をベースとしたオレフィン系樹脂と、モリブテン酸塩難燃剤と、金属水酸化物と、を含み、前記モリブテン酸塩難燃剤は、無機微粒子と、前記無機微粒子の表面に担持されたモリブテン酸亜鉛と、を含む粒子であり、前記モリブテン酸塩難燃剤の含有量は、１００質量部の前記オレフィン系樹脂に対し、３質量部以上４０質量部以下であり、前記モリブテン酸塩難燃剤の比重は４．０ｇ／ｃｍ3以下であり、前記モリブテン酸塩難燃剤の平均粒径は２．５μｍ以下である難燃性樹脂組成物である。本開示の一局面である難燃性樹脂組成物は難燃性が高い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
オレフィン樹脂として、ＥＥＡ又はＥＶＡをベースとしたオレフィン樹脂を用いる。またオレフィン樹脂として、上記のうちの１種を用いてもよいし、２種以上の混合物を用いてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
モリブテン酸塩難燃剤として、モリブテン酸亜鉛を用いる。モリブテン酸亜鉛を用いた場合、モリブテン酸カルシウムを用いた場合よりも、本開示の難燃性樹脂組成物の難燃性が一層高い。また、モリブテン酸亜鉛は水に不溶であるので、モリブテン酸亜鉛を用いた場合、本開示の難燃性樹脂組成物の絶縁性が向上する。
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月20日(2019.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
難燃性樹脂組成物であって、
オレフィン系樹脂と、
モリブテン酸塩難燃剤と、
金属水酸化物と、
を含み、
１００質量部の前記オレフィン系樹脂のうち、９０質量部以上は、エチレン−アクリル酸エチル共重合体又はエチレン−酢酸ビニル共重合体であり、
前記モリブテン酸塩難燃剤は、無機微粒子と、前記無機微粒子の表面に担持されたモリブテン酸亜鉛と、を含む粒子であり、
前記モリブテン酸塩難燃剤の含有量は、１００質量部の前記オレフィン系樹脂に対し、３質量部以上４０質量部以下であり、
前記モリブテン酸塩難燃剤の比重は４．０ｇ／ｃｍ３以下であり、
前記モリブテン酸塩難燃剤の平均粒径は２．５μｍ以下である難燃性樹脂組成物。