(57)【要約】【課題】難燃性、耐油性及び耐寒性に優れたノンハロゲン難燃性樹脂組成物、並びにこれを用いた電線及びケーブルを提供する。【解決手段】ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を、融点が１１８℃以上で、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃以下であるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体を、５質量％以上含むベースポリマと、ベースポリマ１００質量部に対して５０〜２５０質量部の金属水酸化物と、を含有するように構成する。【選択図】図１
2015000913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点が１１８℃以上で、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃以下であるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体を、５質量％以上含むベースポリマと、
前記ベースポリマ１００質量部に対して５０〜２５０質量部の金属水酸化物と、を含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
【請求項２】
前記エチレン−αオレフィンブロック共重合体は、ショアＡ硬さが８５以下である請求項１に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
【請求項３】
前記エチレン−α−オレフィンブロック共重合体を構成するα−オレフィンは、１−オクテンである請求項１又は２に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
【請求項４】
前記ベースポリマは、ポリエチレン及び無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン系共重合体を、さらに５〜４０質量％含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
【請求項５】
導体と、
前記導体の外周に、請求項１〜４のいずれか１項に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成された絶縁体と、を備えたノンハロゲン難燃性電線。
【請求項６】
束ねられた複数本の、導体及び絶縁体から構成された電線と、
前記束ねられた複数本の電線の外周に、請求項１〜４のいずれか１項に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成されたシースと、を備えたノンハロゲン難燃性ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物、並びにこれを用いた電線及びケーブルに関する。さらに詳しくは、難燃性、耐油性及び耐寒性に優れたノンハロゲン難燃性樹脂組成物、並びにこれを用いた電線及びケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハロゲン化合物を含まない（ノンハロゲン）難燃性樹脂組成物として、ポリオレフィン系樹脂に水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を添加した組成物が用いられている。これらの組成物は、燃焼時に、塩化水素やダイオキシン等の有毒なガスを発生させないため、火災時の毒性ガスの発生や、二次災害等を防止することができ、かつ、廃却時に焼却処分を行っても問題になることはない。一般に、これらのノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂に水酸化マグネシウムを始めとするノンハロゲン難燃剤を多量に混和した樹脂組成物として用いられている。このように、難燃性を向上させるためにノンハロゲン難燃剤を高充填する場合、伸び等の機械特性が低下してしまい、目的とする電線が得られないという問題がある。特に、車両用電線の場合には、併せて、耐油性及び耐寒性が優れていることが求められている。耐油性を満足させるため、ポリエチレン等の結晶性の高い材料をベースポリマとして用いることがあるが、非晶部が少ないため、ますますノンハロゲン難燃剤を充填することが困難になる傾向にある。
【０００３】
このため、ベースポリマの極性部位を多くすることによって、ノンハロゲンであって、耐油性及び機械特性を向上させた樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６１８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された樹脂組成物は、極性部位が多いため、ガラス転移点（Ｔｇ）が上がり、耐寒性が不足し、低温域での電線の絶縁体材料、ケーブルのシース材料等として使用することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、難燃性、耐油性及び耐寒性に優れたノンハロゲン難燃性樹脂組成物、並びにこれを用いた電線及びケーブル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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明によれば、以下の、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物、並びにこれを用いた電線及びケーブルが提供される。
【０００８】
［１］融点が１１８℃以上で、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃以下であるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体を、５質量％以上含むベースポリマと、前記ベースポリマ１００質量部に対して５０〜２５０質量部の金属水酸化物と、を含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
【０００９】
［２］前記エチレン−αオレフィンブロック共重合体は、ショアＡ硬さが８５以下である前記［１］に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
【００１０】
［３］前記エチレン−α−オレフィンブロック共重合体を構成するα−オレフィンは、１−オクテンである前記［１］又は［２］に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
【００１１】
［４］前記ベースポリマは、ポリエチレン及び無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン系共重合体を、さらに５〜４０質量％含む前記［１］〜［３］のいずれかに記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
【００１２】
［５］導体と、前記導体の外周に、前記［１］〜［４］のいずれかに記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成された絶縁体と、を備えたノンハロゲン難燃性電線。
【００１３】
［６］束ねられた複数本の、導体及び絶縁体から構成された電線と、前記束ねられた複数本の電線の外周に、前記［１］〜［４］のいずれかに記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成されたシースと、を備えたノンハロゲン難燃性ケーブル。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、難燃性、耐油性及び耐寒性に優れたノンハロゲン難燃性樹脂組成物、並びにこれを用いた電線及びケーブルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るケーブル（導体と、その外周に被覆、形成された絶縁体とを備えた複数本の電線の外周を、シースで被覆したケーブル）を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電線（導体と、その外周に被覆、形成された絶縁体とを備えた電線）を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施の形態の要約］
本実施の形態のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、ベースポリマと、金属水酸化物と、を含有する樹脂組成物において、融点が１１８℃以上で、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃以下であるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体を、５質量％以上含むベースポリマと、前記ベースポリマ１００質量部に対して５０〜２５０質量部の金属水酸化物と、を含有するものである。
【００１７】
また、本実施の形態のノンハロゲン難燃性電線は、導体と、前記導体の外周に、上述のノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成された絶縁体と、を備えたものである。
【００１８】
また、本実施の形態のノンハロゲン難燃性ケーブルは、束ねられた複数本の、導体及び絶縁体から構成された電線と、前記束ねられた複数本の電線の外周に、上述のノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成されたシースと、を備えたものである。
【００１９】
［実施の形態］
以下、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物、並びにこれを用いた電線及びケーブルの一の実施の形態について、図面を用いて具体的に説明する。
【００２０】
Ｉ．ノンハロゲン難燃性樹脂組成物
本実施の形態のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、融点が１１８℃以上で、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃以下であるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体を、５質量％以上含むベースポリマと、ベースポリマ１００質量部に対して５０〜２５０質量部の金属水酸化物と、を含有する。以下、配合成分ごとに、具体的に説明する。
【００２１】
１．ベースポリマ
本実施の形態のノンハロゲン難燃性樹脂組成物に用いられるベースポリマは、上述のように、融点が１１８℃以上で、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃以下であるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体を、５質量％以上含むように構成される。
【００２２】
（１−１）エチレン−α−オレフィンブロック共重合体
本実施の形態に用いられるベースポリマを構成するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体は、融点が１１８℃以上であることが必要である。１１８℃未満であると、結晶量が不十分で耐油性が低下する。
【００２３】
本実施の形態におけるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃以下であることが必要で、−５０℃以下であることが好ましい。−４０℃を超えると、耐寒性（伸び）が低下する。
【００２４】
本実施の形態におけるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体の配合量は、ベースポリマ中に、５質量％以上である。５質量％未満であると、耐油性及び機械特性が低下する。
【００２５】
本実施の形態におけるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体は、ショアＡ硬さが８５以下であることが好ましく、７５以下であることがさらに好ましい。８５を超えると、機械特性（伸び）が低下することがある。
【００２６】
本実施の形態におけるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体を構成するα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン等を挙げることができる。中でも、１−オクテンが機械特性の点で好ましい。
【００２７】
なお、本実施の形態におけるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体は、ブロック共重合体であるため、高融点化が可能であり、耐油性の向上に有利である。ランダム共重合体であると、材料の結晶性を阻害し、融点が低下するため、耐油性の向上は困難である。
【００２８】
（１−２）その他の共重合体成分
本実施の形態に用いられるベースポリマを構成する、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体以外の共重合体成分としては、例えば、ポリエチレン（低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ））、エチレン−メチルメタクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン−エチルメタクリレート共重合体（ＥＥＭＡ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−スチレン共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン系共重合体、マレイン酸グラフト直鎖状低密度ポリエチレンからなる群から選ばれる少なくとも１種を挙げることができる。中でも、耐油性及び耐寒性の点から、ポリエチレン及び無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン系共重合体が好ましい。これらの配合量は、ベースポリマ中に、５〜４０質量％であることが、好ましく、１０〜３０質量％であることがさらに好ましい。
【００２９】
２．金属水酸化物
本実施の形態のノンハロゲン難燃性樹脂組成物に用いられる金属水酸化物（ノンハロゲン系難燃剤）としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、及びこれらにニッケルが固溶したものを挙げることができる。これらは１種単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３０】
また、これらの金属水酸化物は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ステアリン酸又はステアリン酸カルシウム等の脂肪酸又は脂肪酸金属塩等によって表面処理されているものを用いてもよい。また、その他の金属水酸化物を適量加えてもよい。
【００３１】
金属水酸化物の配合量は、５０〜２５０質量部が必要であり、１５０〜２００質量部が好ましい。５０質量部未満であると、十分な難燃性が得られず、２５０質量部を超えると、機械特性が低下する。
【００３２】
３．その他の配合成分
本実施の形態のノンハロゲン難燃性樹脂組成物には、上記のベースポリマ及び金属水酸化物以外にも、必要に応じて、酸化防止剤、滑剤、軟化剤、可塑剤、無機充填剤、相溶化剤、安定剤、カーボンブラック、着色剤等の配合成分を配合することができる。また、さらに性能を向上させるために、本発明の特性を損なわない範囲で、難燃助剤を配合してもよい。
【００３３】
本実施の形態のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、架橋されていることが、機械特性の向上の点から好ましい。架橋方法としては、例えば、成形後に電子線を照射する電子線架橋法、予めノンハロゲン難燃性樹脂組成物に架橋剤を配合しておき、成形後に加熱して架橋させる化学架橋法を挙げることができる。
【００３４】
ＩＩ．ノンハロゲン難燃性電線
本実施の形態のノンハロゲン難燃性電線は、図２に示すように、銅導体１と、銅導体１の外周に、上述のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を用いて被覆、形成された絶縁体２と、を備えて構成される。
【００３５】
ＩＩＩ．ノンハロゲン難燃性ケーブル
本実施の形態のケーブルは、図１に示すように、銅導体１及び銅導体１の外周に、被覆、形成された絶縁体２をそれぞれ備えるとともに、束ねられた（撚り合わされた）複数本の電線と、撚り合わされた複数本の電線の外周に、例えば、紙の介在４とともに巻回された押さえ部材、例えば、押さえ巻テープ５と、押さえ巻テープ５の外周に、上述のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を用いて被覆、形成されたシース３とを備えて構成される。この場合、絶縁体２は、上述のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を用いて作製することが好ましい。
【実施例】
【００３６】
以下に、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物、並びにこれを用いた電線及びケーブルを、実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって、いかなる制限を受けるものではない。
【００３７】
（実施例１）
以下の配合量で、各配合成分を配合した（表１参照）。
ベースポリマとしての、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体（ダウ・ケミカル社製、商品名：ＩＮＦＵＳＥ９１００、融点：１２０℃、ガラス転移温度（Ｔｇ）：−６２℃、ショアＡ硬さ：７５）５０質量部、
ベースポリマとしての、無水マレイン酸グラフト変性エチレン−ブテン共重合体（ＥＢＲ）（三井化学社製、商品名：タフマ―ＭＨ５０４０、融点：６６℃、ガラス転移温度（Ｔｇ）：−５０℃、ショアＡ硬さ：６０）２０質量部、
ベースポリマとしての、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（三井デュポンポリケミカル社製、商品名：エバフレックス４５ＬＸ、ＶＡ量：４６％、ガラス転移温度（Ｔｇ）：−２６℃、ショアＡ硬さ：３１）１０質量部、
ベースポリマとしての、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（プライムポリマー社製、商品名：エボリューＳＰ１５１０、融点：１１８℃、ガラス転移温度（Ｔｇ）：−１１０℃、ショアＡ硬さ：１００）２０質量部、
金属水酸化物としての、水酸化マグネシウム（神島化学工業社製、商品名：マグシーズＳ４）１８０質量部、
難燃助剤としての、シリカ（Ｅｌｋｅｍ  ＡＳ社製、商品名：ＳＩＤＩＳＴＡＲ  Ｔ１２０Ｕ）１０質量部
架橋助剤としての、トリメチロールプロパントリアクリレート（新中村化学工業社製、商品名：ＴＭＰＴ）２質量部
酸化防止剤としての、酸化防止剤Ａ（アデカ社製、商品名：アデカスタブ  ＡＯ−１８）１質量部
酸化防止剤としての、酸化防止剤Ｂ（ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０）２質量部
滑剤としての、ステアリン酸亜鉛（勝田化工社製、商品名：ＥＺ１０１）１質量部、
着色剤としての、カーボンブラック（旭カーボン社製、商品名：旭サーマルＦＴ）５質量部
【００３８】
上述の配合量の各配合成分を、２５リットル加圧ニーダによって開始温度４０℃、終了温度２００℃で混練後、混練物をペレットにし、樹脂組成物を作製した。
【００３９】
電線の作製は、６５ｍｍ押出機を用いて、設定温度２００℃で、上述の樹脂組成物を押出成形して、図２に示すように、外径が１．１ｍｍの銅導体１の外周に、厚さが０．７ｍｍの絶縁体２を形成し、その後、４Ｍｒａｄで電子線を照射架橋することによって行った。
【００４０】
ケーブルの作製は、図１に示すように、上述の電線の３本を、紙の介在４と共に撚り合わせ、その上に押え巻きテープ５を施し、その外周に、上述の樹脂組成物を押出成形して、厚さが１．０ｍｍのシース３を形成し、その後、４Ｍｒａｄで電子線を照射架橋することによって行った。
【００４１】
実施例１で用いたノンハロゲン難燃性樹脂組成物の配合成分を表１に示すとともに、後述する電線の評価の結果を表１に示す。
【００４２】
（実施例２〜７）
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の配合成分を、表１に示すものに変えたこと以外は、実施例１と同様にした。電線の評価の結果を表１に示す。
【００４３】
（比較例１〜５）
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の配合成分を、表２に示すものに変えたこと以外は、実施例１と同様にした。電線の評価の結果を表２に示す。
【００４４】
（電線の評価方法）
電線の評価は、以下に示す評価試験により判定した。
【００４５】
（１）引張試験
作製した電線を、ＥＮ６０８１１−１−１に準拠して引張試験を行った。引張強さは、１０ＭＰａ以上、伸びは、１５０％以上を目標とし、達成したものを○（合格）とし、達成しないものを×（不合格）とした。
【００４６】
（２）難燃性試験
作製した電線を、ＥＮ６０３３２−１−２に準拠して垂直燃焼試験を行った。判定は、消炎後、上部支持材の下端と炭化開始点の距離が５０ｍｍ以上のものを○（合格）とし、５０ｍｍ未満のものを×（不合格）とした。
【００４７】
（３）耐油性試験
作製した電線を、ＥＮ６０８１１−１−３に準拠し、耐油試験用油ＩＲＭ９０２に浸漬し、１００℃の恒温槽で７２時間加熱し、室温で１６時間程度放置し、引張試験を行い、初期の値に対する油浸漬加熱後の値（残率）で評価した。引張強さ残率は、７０％以上、伸び残率は、６０％以上を目標とし、達成したものを○（合格）とし、達成しないものを×（不合格）とした。
【００４８】
（４）耐寒試験
作製した電線を、ＥＮ６０８１１−１−４  ８．１に準拠して、−４０℃にて低温曲げ試験を行った。曲げ時にクラックが発生しなかったものを○（合格）とし、発生したものを×（不合格）とした。
【００４９】
表１に示すように、実施例１〜７では、表中の引張試験、難燃性試験、耐油試験、耐寒試験におけるいずれの特性も、○（合格）の結果となった。
【００５０】
これに対し、表２に示すように、比較例１は、水酸化マグネシウムの配合量（４５質量部）が規定（５０〜２５０質量部）より少なく、難燃性が×（不合格）であった。逆に、比較例２は、水酸化マグネシウムの配合量（２５５質量部）が規定量より多く、伸び特性が×（不合格）であった。比較例３は、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体の融点（１１５℃）が規定（１１８℃以上）よりも低く、耐油性が×（不合格）であった。比較例４は、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体の配合量（４質量％）が規定（５質量％以上）よりも少なく、伸びが×（不合格）であった。比較例５は、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体の配合量（４質量％）が規定（５質量％以上）よりも少なく、耐寒性が×（不合格）であった。
【００５１】
【表１】
2015000913.tif 000003
【００５２】
【表２】
2015000913.tif 000004
【符号の説明】
【００５３】
１  銅導体
２  絶縁体
３  シース
４  介在
５  押さえ巻きテープ
【図１】
2015000913.tif 000005
【図２】
2015000913.tif 000006