(57)【要約】【課題】ノンハロゲンの難燃性絶縁電線を、押出加工時に導体を予熱せずに製造できる難燃性樹脂及びそれを用いた絶縁電線を提供する。【解決手段】（Ａ）密度０．８８０〜０．９０８ｇ／ｃｍ３で、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．５〜４．０ｇ／１０ｍｉｎである直鎖状超低密度ポリエチレンを３０〜６０重量％、（Ｂ）コモノマー含量を１２〜２５重量％含み、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜５．０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）又はエチレン−酢酸エチル共重合体（ＥＥＡ）を４０〜７０重量％、（Ｃ）難燃剤として、前記樹脂（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対し、水酸化マグネシウムを８０〜１６０重量部加えてなる難燃性樹脂組成物。及び該樹脂組成物を用いてなる絶縁電線。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）密度０．８８０〜０．９０８ｇ／ｃｍ３で、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．５〜４．０ｇ／１０ｍｉｎである直鎖状超低密度ポリエチレンを３０〜６０重量％、
（Ｂ）コモノマー含量を１２〜２５重量％含み、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜５．０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）又はエチレン−酢酸エチル共重合体（ＥＥＡ）を４０〜７０重量％、
（Ｃ）難燃剤として、前記樹脂（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対し、水酸化マグネシウムを８０〜１６０重量部加えてな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を導体直上に押し出し被覆してなる絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハロゲンフリーの絶縁電線用に用いられる、難燃性樹脂組成物及びそれを用いた絶縁電線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、絶縁電線には火災時に対する備えとして、難燃性が要求される。この為、難燃性を有するポリ塩化ビニル樹脂を用いた絶縁電線が多く使用されてきた。ところが、塩化ビニル樹脂は火災時にハロゲンガスを発生するため、ノンハロゲンの難燃性絶縁電線がこれに置き換えられてきた。ノンハロゲンの難燃性絶縁電線にはポリオレフィン系樹脂に金属水酸化物を加える手段が良く用いられる。
ポリエチレン系樹脂を用いる難燃性の絶縁電線もその一手段である。
【０００３】
ポリエチレン系樹脂を絶縁体として用い、これを被覆することにより得られる絶縁電線において、絶縁体の引張り特性を良好にする目的から、被覆前にあらかじめ導体を予熱しておく必要があった。
【０００４】
ポリエチレン系樹脂は結晶性であるために、冷えた導体と急に接触すると、導体との接触面で急激な結晶化が進行し、歪みが蓄積され、機械特性、特に破断伸びに影響を及ぼす。上記の不具合を回避し、絶縁体の機械特性を良好にする目的で、押出被覆の直前に導体を１００℃前後に予熱し加工を行う。これは、導体を予熱することで、被覆の急冷を排除し、結晶化による歪みの蓄積を防止する効果が期待されるためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
導体を押出加工の直前で予熱する作業は、良好な特性を有する絶縁電線を製造する上で必要であるが、製造業者にとって工程上厄介な操作を伴う。押出し機直前にセットした加熱装置と、押出し速度に合わせてヒートアップする加熱速度の算定等による工程上の準備作業など、多くの前準備を必要とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、こうした予熱作業なしにポリエチレン系樹脂を用いた絶縁電線を供給する検討を進め、以下の発明に至った。
すなわち、（Ａ）密度０．８８０〜０．９０８ｇ／ｃｍ３で、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるＭＦＲが０．５〜４．０ｇ／１０ｍｉｎである直鎖状超低密度ポリエチレンを３０〜６０重量％、（Ｂ）コモノマー含量を１２〜２５重量％含み、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるＭＦＲが０．１〜５．０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）又はエチレン−酢酸エチル共重合体（ＥＥＡ）を４０〜７０重量％、（Ｃ）難燃剤として、前記樹脂（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対し、水酸化マグネシウムを８０〜１６０重量部加えてなる難燃性樹脂組成物を用いることにより、解決できた。
【０００７】
直鎖状超低密度ポリエチレンは密度が０．９０８ｇ／ｃｍ３以下であれば導体予熱を必要としない。導体を予熱していない場合、密度が０．９０８ｇ／ｃｍ３を越えると伸び特性が悪化する。しかし、直鎖状超低密度ポリエチレンは主としてメタロセン系触媒を用い生産されるため、分子量分布が狭く、押出加工性に乏しい。また、直鎖状超低密度ポリエチレンの密度が０．８８０ｇ／ｃｍ３未満のものは、融点が７５℃以下となり、樹脂自体の耐熱性が不足する。
【０００８】
押出加工性を良好にし、且つ電線の難燃性を向上させるためには、コモノマーを含むＥＶＡ又はＥＥＡをブレンドするのが良い。但しＥＶＡ又はＥＥＡのブレンド量は、ポリエチレンの電気特性を損なわない範囲とするため、直鎖状超低密度ポリエチレンが３０〜６０重量％、コモノマーを含むＥＶＡ又はＥＥＡを４０〜７０重量％の範囲にするとともに、コモノマーの含有量は、１２〜２５重量％を含むものを適用する。コモノマーの含有量が２５重量％を越えるとＥＶＡ又はＥＥＡ自体の融点が７５℃未満となり、耐熱性が不十分になる。１２重量％未満ではブレンド量を４０〜７０重量％の範囲にした場合、仕上がり径が８φ以下の電線では、難燃性規格（ＪＩＳ　Ｃ３００５）に不合格となる
【０００９】
ブレンドされた樹脂（直鎖状超低密度ポリエチレンとＥＶＡ又はＥＥＡ）には難燃性を付与する必要が有るが、上記範囲においては水酸化マグネシウムを上記樹脂１００重量部に対し、８０〜１６０重量部加えるのがよい。特に水酸化マグネシウムとしては、海水を出発原料として合成されるもの或いは天然鉱物の粉砕により得られるものが何れも使用できるが、平均粒子径は１．０〜８．５μｍの範囲にあるものが好ましい。あらかじめ種々の脂肪酸やシランカップリング剤等の表面処理剤により処理されていても、されていなくても、どちらも使用可能である。水酸化マグネシウムが８０重量部未満では、難燃性規格（ＪＩＳ　Ｃ３００５）に不合格となるサンプル数が増大する。１６０重量部を越えると、配合物の押出し時のスクリュー駆動系への負荷が大きくなり、また出来上がり後の特性としても引張り伸びが不十分の傾向になる。
【００１０】
このような組み合わせにより、電気絶縁特性や機械的特性を満足させるには、直鎖状超低密度ポリエチレンの場合、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるＭＦＲが０．５〜４．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のものを用いると良い。同様にＥＶＡ又はＥＥＡの場合は、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるＭＦＲが０．１〜５．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のものを用いると良い。
【００１１】
特記すべき長所は、導体予熱が不要であるため、予熱で起こりがちな導体酸化を押さえることになり、絶縁体の引き抜き力が長期間低い値に保たれる効果を有する。
【００１２】
【実施例】
（実施例１）表１に示す配合を用いて、樹脂組成物を作製した。ブレンドには１５０℃に設定したオープンロールミキサーを用い、出来上がった混練物をシートペレタイザでペレット状にした。このペレットを用い、径９０ｍｍφの押出し機を用いて１．６ｍｍφの導体に０．８ｍｍの被覆を行い、絶縁電線とした。電線の加工速度は１５０ｍ／分に維持し、スクリューはフルフライトタイプを用いている。こうして出来た３．２ｍｍφの絶縁電線を以下の試験に供した。
【００１３】
（絶縁体引張り試験）ＪＩＳ　Ｃ３００５−４．１６に順じて実施。電線サンプルから導体を抜き取り、チューブ状の絶縁体とし、これを引張試験機にかけ、電気用品の規格値である強度１０ＭＰａ以上、伸び３５０％以上のものには○、未満のものには×として評価。
（７５℃耐熱性試験）ＪＩＳ　Ｃ３００５−４．２３に順じて実施。前記電線サンプルに７５℃の雰囲気中で３０分間１０Ｎの荷重をかけ、負荷後の変形が絶縁体の厚さの１０％以下であれば○、１０％を越える場合は×として評価。
（燃焼性試験）ＪＩＳ　Ｃ３００５−４．２６に順じて実施。電線サンプルを３００ｍｍ取り、６０度の角度に傾斜させ、口径１０ｍｍのブンゼンバーナ（酸化炎が約１３０ｍｍ、還元炎が約３５ｍｍに調節）を用い、サンプルの下端から約２０ｍｍの位置に１０秒間火をあて、その後静かに炎を取り去り、サンプルの燃焼状態を観察する。６０秒以内に火が消え、且つ燃焼長が３００ｍｍ未満であれば○、６０秒以上まで燃えつづけるか、燃焼長が３００ｍｍを越える（全焼する）ものは×として評価。
【００１４】
試験結果を合わせて表１に示す。この結果から配合１〜８の内、本発明の範囲である配合２、３、６、７を用いた絶縁電線は前記すべての試験に合格し○となった。
配合１を用いた絶縁電線は、直鎖状超低密度ポリエチレンの密度が小さく、耐熱性が不十分であった。配合４を用いた絶縁電線は、直鎖状超低密度ポリエチレンの密度が大きいため、押出し加工時に予熱が必要であった。また、引張り特性が不十分であった。配合５を用いた絶縁電線は、ＥＶＡのコモノマーが１０重量％であったため、電線燃焼試験で不合格となった。配合８を用いた絶縁電線は、ＥＶＡのコモノマーが２８重量％もあったため、融点が下がり、耐熱性不良となった。
【００１５】
【表１】
2004010811.tif 000002
【００１６】
（実施例２）実施例１と同様に表２に示す配合を用いて絶縁電線を作製した。出来上がった絶縁電線は、１．６ｍｍφの導体で、０．８ｍｍの被覆を施した３．２ｍｍφである。この電線サンプルを実施例１で行った絶縁体引張り試験、燃焼性試験に供した。また、特に押出し加工時のスクリューにかかる負荷を見るために、スクリューの回転に必要な電流値を採取し、結果を表２に付記した。
【００１７】
【表２】
2004010811.tif 000003
【００１８】
表２の結果より、本発明の範囲にある配合１０、配合１１を用いた絶縁電線は試験にも合格し、負荷電流値も異常は見られなかった。
配合９を用いた絶縁電線は、配合中に含まれる水酸化マグネシウムが不足し、燃焼性試験で不合格となった。配合１２を用いた絶縁電線は、配合中の水酸化マグネシウムの量が多いため、燃焼性試験は合格したが、押出し加工時に負荷電流値が大きく、押出し性はよくない。また、絶縁体引張り試験で不合格であった。以上の実施例から、本発明の範囲にある難燃性樹脂組成を用いた絶縁電線は燃焼性試験に合格する難燃性を示し、機械的特性である絶縁体引張り試験にも合格する。また、押出し加工時の作業性も特に問題なく、何よりも導体の予熱が不要である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明により、ハロゲンフリーの難燃性絶縁電線を作製するに最適な難燃性樹脂及びそれを用いた絶縁電線が提供できる。この難燃性樹脂は、電線製造時に導体を予熱すること無しに、直接導体に押出し被覆可能であり、作業性が良い。また、余熱を必要としないことで、導体表面の錆を押さえ、その結果として被覆除去抵抗を長期間にわたり低く保つことが出来る。