(57)【要約】【課題】優れた難燃性を確保できる難燃性樹脂組成物等を提供すること。【解決手段】ポリオレフィン系化合物からなるベース樹脂と、ベース樹脂１００質量部に対して２０〜７０質量部の割合で配合される水酸化マグネシウムと、ベース樹脂１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、ベース樹脂１００質量部に対して２質量部以上２０質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含む難燃性樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系化合物からなるベース樹脂と、
前記ベース樹脂１００質量部に対して２０〜７０質量部の割合で配合される水酸化マグネシウムと、
前記ベース樹脂１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、
前記ベース樹脂１００質量部に対して２質量部以上２０質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含む難燃性樹脂組成物。
【請求項２】
前記シリコーン系化合物がシリコーンガムである請求項１に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項３】
前記脂肪酸含有化合物がステアリン酸マグネシウムである請求項１又は２に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項４】
前記脂肪酸含有化合物がステアリン酸である請求項１または２に記載の難燃性樹脂組成物。
【請求項５】
導体と、
前記導体を被覆する絶縁層とを有する絶縁電線を備えており、
前記絶縁層が、請求項１〜４のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物で構成されるケーブル。
【請求項６】
導体と、
前記導体を被覆する絶縁層と、
前記絶縁層を覆うシースとを有するケーブルを備えており、
前記絶縁層及び前記シースの少なくとも一方が、請求項１〜４のいずれか一項に記載の難燃性樹脂組成物で構成されるケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリ塩化ビニル組成物は電気絶縁性が良く、優れた難燃性、機械特性を有していることから電線被覆、チューブ、テープ、包装材、建材等に広く使用されているが、近年では環境や人体への影響の懸念から、安定剤として鉛を使用しない非鉛ポリ塩化ビニル樹脂が主流となりつつある。
【０００３】
しかし、上記非鉛ポリ塩化ビニル樹脂は、分子構造中に塩素原子を含有しているため、燃焼時に有毒、有害な塩素ガスを発生する。そのため、より安全性の高い、いわゆるエコマテリアルを使用した塩化ビニル電線代替品が検討されている。
【０００４】
このようなエコマテリアルとして、ポリオレフィン樹脂に、難燃剤として水酸化マグネシウムを配合するとともに、難燃助剤としてシリコーン油などのシリコーン系化合物やステアリン酸マグネシウムを配合してなる組成物が知られている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−７９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の組成物では、難燃性が十分に確保されているとは言い難かった。
【０００７】
このため、優れた難燃性を確保できる難燃性樹脂組成物が求められていた。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた難燃性を確保できる難燃性樹脂組成物、及び、これを用いた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】
【０００９】
本発明者らは上記課題を解決するため、難燃剤である水酸化マグネシウムの配合量に着目して検討した。その結果、通常は難燃性を確保するために、難燃剤粒子の配合量を大きくして組成物の吸熱効果を大きくする必要があるところ、意外にも、水酸化マグネシウムについては、比較的小さい特定の割合にすることで、優れた難燃効果が発揮されることが判明した。さらに、このような優れた難燃効果が発揮されるのは、シリコーン系化合物及び脂肪酸含有化合物がそれぞれ、ポリオレフィン系化合物からなるベース樹脂に対して特定の割合で配合された場合であることも判明した。すなわち、本発明者らは、以下の発明により上記課題を解決し得ることを見出した。
【００１０】
すなわち本発明は、ポリオレフィン系化合物からなるベース樹脂と、前記ベース樹脂１００質量部に対して２０〜７０質量部の割合で配合される水酸化マグネシウムと、前記ベース樹脂１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、前記ベース樹脂１００質量部に対して２質量部以上２０質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含む難燃性樹脂組成物である。
【００１１】
この難燃性樹脂組成物によれば、優れた難燃性を確保することができる。
【００１２】
水酸化マグネシウムの配合量が、ポリオレフィン系化合物からなるベース樹脂１００質量部に対して２０質量部未満の場合、吸熱効果が不足するため、自己消火しにくく、優れた難燃性を確保することができない。また、水酸化マグネシウムの配合量が、ポリオレフィン系化合物からなるベース樹脂１００質量部に対して７０質量部より大きいと、逆に自己消火するまでの時間が長くなり、優れた難燃性を確保することができない。シリコーン系化合物の配合量がベース樹脂１００質量部に対して１質量部未満であると、優れた難燃性を確保することができず、１０質量部を超えるとブルームが発生する恐れがある。脂肪酸含有化合物がベース樹脂１００質量部に対して２質量部未満であると、優れた難燃性を確保することができず、２０質量部を超えるとブルームが発生する恐れがある。
【００１３】
上記難燃性樹脂組成物においては、前記シリコーン系化合物がシリコーンガムであることが好ましい。この場合、ブルームが起こりにくくなる。
【００１４】
上記難燃性樹脂組成物においては、前記脂肪酸含有化合物がステアリン酸マグネシウムであることが好ましい。この場合、脂肪酸含有化合物がステアリン酸マグネシウムでない場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。
【００１５】
上記難燃性樹脂組成物においては、前記脂肪酸含有化合物がステアリン酸であってもよい。
【００１６】
また本発明は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを有する絶縁電線を備えており、前記絶縁層が、上述した難燃性樹脂組成物で構成されるケーブルである。
【００１７】
さらに本発明は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、前記絶縁層を覆うシースとを有するケーブルを備えており、前記絶縁層及び前記シースの少なくとも一方が、上述した難燃性樹脂組成物で構成されるケーブルである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、優れた難燃性を確保できる難燃性樹脂組成物及びこれを用いたケーブルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のケーブルの一実施形態を示す部分側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図１及び図２を用いて詳細に説明する。
【００２１】
［ケーブル］
図１は、本発明に係るケーブルの一実施形態を示す部分側面図であり、平形ケーブルを示すものである。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１及び図２に示すように、平形ケーブル１０は、２本の絶縁電線４と、２本の絶縁電線４を被覆するシース３とを備えている。そして、絶縁電線４は、内部導体１と、内部導体１を被覆する絶縁層２とを有している。
【００２２】
ここで、絶縁層２は難燃性樹脂組成物で構成され、この難燃性樹脂組成物は、ポリオレフィン系化合物からなるベース樹脂と、ベース樹脂１００質量部に対して２０〜７０質量部の割合で配合される水酸化マグネシウムと、ベース樹脂１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下の割合で配合されるシリコーン系化合物と、ベース樹脂１００質量部に対して２質量部以上２０質量部以下の割合で配合される脂肪酸含有化合物とを含んでいる。
【００２３】
この難燃性樹脂組成物によれば、優れた難燃性を確保することができるため、ケーブル１０も優れた難燃性を確保することができる。
【００２４】
［ケーブルの製造方法］
次に、上述した平形ケーブル１０の製造方法について説明する。
【００２５】
（導体）
まず内部導体１を準備する。内部導体１は、１本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。また、内部導体１は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。
【００２６】
（難燃性樹脂組成物）
一方、上記難燃性樹脂組成物を準備する。難燃性樹脂組成物はポリオレフィン系化合物からなるベース樹脂、水酸化マグネシウム、シリコーン系化合物、および脂肪酸含有化合物からなる。
【００２７】
（ベース樹脂）
ベース樹脂は、ポリオレフィン系化合物からなる樹脂であれば特に制限されるものではないが、このような樹脂としては、ポリエチレン及びポリプロピレンなどが挙げられる。
【００２８】
（水酸化マグネシウム）
水酸化マグネシウムは、上記のベース樹脂１００質量部に対して２０〜７０質量部の割合で配合されればよい。水酸化マグネシウムの配合量がベース樹脂１００質量部に対して２０質量部未満の場合、吸熱効果が不足するため、自己消火しにくく、優れた難燃性を確保することができない。また、上記水酸化マグネシウムの配合量がベース樹脂１００質量部に対して７０質量部より大きいと、自己消火するまでの時間が長くなり、優れた難燃性を確保することができない。水酸化マグネシウムの配合量は、ベース樹脂１００質量部に対して好ましくは２０〜４０質量部である。この場合、水酸化マグネシウムの配合量が上記範囲を外れた場合に比べて、より優れた難燃性を確保することができる。
【００２９】
（シリコーン系化合物）
シリコーン系化合物は、難燃助剤として機能するものであり、シリコーン系化合物としては、ポリオルガノシロキサンなどが挙げられる。ここで、ポリオルガノシロキサンは、シロキサン結合を主鎖とし側鎖に有機基を有するものであり、有機基としては、例えばメチル基、ビニル基、エチル基、プロピル基、フェニル基などが挙げられる。ポリオルガノシロキサンとしては、例えばジメチルポリシロキサン、メチルエチルポリシロキサン、メチルオクチルポリシロキサン、メチルビニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン及びメチル（３,３,３−トリフルオロプロピル）ポリシロキサンなどが挙げられる。ポリオルガノシロキサンとしては、シリコーンパウダー、シリコーンガム及びシリコーンレジンが挙げられる。中でも、シリコーンガムが好ましい。この場合、ブルームが起こりにくくなる。
【００３０】
上記シリコーン系化合物は上記ベース樹脂１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下の割合で配合される。
【００３１】
上記シリコーン系化合物の配合量が上記ベース樹脂１００質量部に対して１質量部未満であると、優れた難燃性を確保することができない。また、シリコーン系化合物がベース樹脂１００質量部に対して１０質量部以下の割合で含まれていると、１０質量部より大きい割合で含まれている場合に比べて、ブルームが起こりにくくなる。
【００３２】
シリコーン系化合物は、粒子状の水酸化マグネシウムの表面に予め付着させておいてもよい。この場合、難燃性樹脂組成物中に含まれる各粒子状水酸化マグネシウムの全体がシリコーン系化合物で被覆されていることが好ましい。この場合、粒子状水酸化マグネシウムをベース樹脂中に容易に分散させることができるため、難燃性樹脂組成物における特性の均一性がより向上する。
【００３３】
水酸化マグネシウムの表面にシリコーン系化合物を付着させる方法としては、例えば水酸化マグネシウムにシリコーン系化合物を配合して混合し、混合物を得た後、この混合物を４０〜７５℃にて１０〜４０分乾燥し、乾燥した混合物をヘンシェルミキサ、アトマイザなどにより粉砕することによって得ることができる。
【００３４】
（脂肪酸含有化合物）
脂肪酸含有化合物は、難燃助剤として機能するものである。脂肪酸含有化合物とは、脂肪酸又はその金属塩を含有するものを言う。ここで、脂肪酸としては、例えば炭素原子数が１２〜２８である脂肪酸が用いられる。このような脂肪酸としては、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸、ベヘン酸及びモンタン酸が挙げられる。中でも、脂肪酸としては、ステアリン酸又はツベルクロステアリン酸が好ましく、ステアリン酸が特に好ましい。この場合、ステアリン酸又はツベルクロステアリン酸以外の脂肪酸を用いる場合に比べて、より優れた難燃性が得られる。
【００３５】
脂肪酸の金属塩を構成する金属としては、マグネシウム、カルシウム、亜鉛及び鉛などが挙げられる。脂肪酸の金属塩としては、ステアリン酸マグネシウムが好ましい。この場合、ステアリン酸マグネシウム以外の脂肪酸金属塩を用いる場合に比べてより難燃性に優れる。
【００３６】
脂肪酸含有化合物は、上述したようにベース樹脂１００質量部に対して２質量部以上２０質量部以下の割合で配合されていればよい。
【００３７】
脂肪酸含有化合物が２質量部未満の割合で含まれていると、難燃性が低下する。また、脂肪酸含有化合物がベース樹脂１００質量部に対して２０質量部以下の割合で含まれていると、２０質量部より大きい割合で含まれている場合に比べて、ブルームが発生しにくくなる。
【００３８】
上記難燃性樹脂組成物は、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、滑剤、カーボンブラックなどの充填剤を必要に応じてさらに含んでもよい。
【００３９】
上記難燃性樹脂組成物は、ベース樹脂、水酸化マグネシウム、シリコーン系化合物、及び、脂肪酸含有化合物等を混練することにより得ることができる。混練は、例えばバンバリーミキサ、タンブラ、加圧ニーダ、混練押出機、二軸押出機、ミキシングロール等の混練機で行うことができる。このとき、シリコーン系化合物の分散性を向上させる観点からは、ベース樹脂の一部とシリコーン系化合物とを混練し、得られたマスターバッチ（ＭＢ）を、残りのベース樹脂、水酸化マグネシウム及び脂肪酸含有化合物等と混練してもよい。
【００４０】
次に、上記難燃性樹脂組成物で内部導体１を被覆する。具体的には、上記の難燃性樹脂組成物を、押出機を用いて溶融混練し、チューブ状の押出物を形成する。そして、このチューブ状押出物を内部導体１上に連続的に被覆する。こうして絶縁電線４が得られる。
【００４１】
（シース）
最後に、上記のようにして得られた絶縁電線４を２本用意し、これら絶縁電線４を、上述した難燃性樹脂組成物を用いて作製したシース３で被覆する。シース３は、絶縁層２を物理的又は化学的な損傷から保護するものである。
【００４２】
以上のようにして平形ケーブル１０が得られる。
【００４３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では平形ケーブル１０は２本の絶縁電線４を有しているが、本発明のケーブルは平形ケーブルに限定されるものではなく、シース３の内側に絶縁電線４を１本のみ有していてもよく、３本以上有していてもよい。またシース３と絶縁電線４との間には、ポリプロピレン等からなる樹脂部が設けられていてもよい。
【００４４】
また上記実施形態では、絶縁電線４の絶縁層２及びシース３の両方が上記の難燃性樹脂組成物で構成されているが、絶縁層２が通常の絶縁樹脂で構成され、シース３のみが、絶縁層２を構成する難燃性樹脂組成物で構成されてもよい。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１〜１１及び比較例１〜１１）
ポリエチレン（ＰＥ）、シリコーンマスターバッチ（シリコーンＭＢ）及び脂肪酸含有化合物を、表１〜５に示す配合量で配合し、バンバリーミキサによって１６０℃にて１５分間混練し、難燃性樹脂組成物を得た。なお、表１〜５において、各配合成分の配合量の単位は質量部である。また表１において、ＰＥの配合量が１００質量部となっていないが、シリコーンＭＢ中にもＰＥが含まれており、ＰＥとシリコーンＭＢ中のＰＥとを合計すれば１００質量部となる。
【００４７】
上記ポリエチレン及びシリコーンＭＢとしては具体的には下記のものを用いた。
（１）ポリエチレン（ＰＥ）
エクセレンＧＭＨ  ＧＨ０３０（商品名、住友化学社製）
（２）シリコーンＭＢ
Ｘ−２２−２１２５Ｈ（商品名、信越化学社製）
５０質量％シリコーンガムと５０質量％ＰＥとを含有
（３）水酸化マグネシウム粒子
マグシーズＮ−６（商品名、神島化学社製）
（４）脂肪酸含有化合物
Ａ）ステアリン酸Ｍｇ
エフコケムＭＧＳ（商品名、ＡＤＥＫＡ社製）
Ｂ）ステアリン酸
ステアリン酸さくら（商品名、日油社製）
Ｃ）ラウリン酸
ＮＡＡ−１２２（商品名、日油社製）
Ｄ）ベヘン酸
ＮＡＡ−２２２Ｓ（商品名、日油社製）
Ｅ）モンタン酸
リコワックスS（商品名、クラリアントジャパン社製）
（５）ｎ−オクタデカン
オクタデカン（商品名、純正化学工業社製）
【００４８】
次いで、この難燃性樹脂組成物をバンバリーミキサによって１６０℃にて１５分間混練した。その後、この難燃性樹脂組成物を、単軸押出機（Ｌ／Ｄ＝２０、スクリュー形状：フルフライトスクリュー、マース精機社製）に投入し、その押出機からからチューブ状の押出物を押し出し、導体（素線数１本／断面積２ｍｍ２）上に、厚さ０．７ｍｍとなるように被覆した。こうして絶縁電線を得た。
【表１】
2013133411.tif 000002
【表２】
2013133411.tif 000003
【表３】
2013133411.tif 000004
【表４】
2013133411.tif 000005
【表５】
2013133411.tif 000006
【００４９】
上記のようにして得られた実施例１〜１１及び比較例１〜１１の絶縁電線について、以下のようにして難燃性の評価を行った。
【００５０】
＜難燃性＞
（６０度傾斜燃焼試験）
実施例１〜１１及び比較例１〜１１の絶縁電線について、ＪＩＳ  Ｋ３００５の６０度傾斜燃焼試験を行い、難燃性を評価した。結果を表１〜５に示す。表１〜５においては、各実施例及び比較例ごとに、１０本の絶縁電線を用意して６０度傾斜燃焼試験を行い、１０本の絶縁電線について測定した消火時間（単位：秒）の平均値（平均消火時間）を示した。但し、自己消化しなかった絶縁電線については「全焼」と表示した。ここで消火時間とは、接炎終了直後（バーナーの炎を電線から離した直後）から絶縁電線が自己消火するまでの時間であり、消火時間が短ければ短いほど難燃性が高いことを表す。このとき、接炎は、３０秒以内で電線に着火が起こるまで行った。なお、表１〜５において、６０度傾斜燃焼試験の合否基準は以下の通りとした。
合格（○）：絶縁電線が自己消火し且つ平均消火時間が６０秒以下である
不合格（×）：絶縁電線が自己消化しない（全焼する）か、又は自己消化する場合でも平
均消火時間が６０秒超である
【００５１】
表１〜５に示す結果より、実施例１〜１１の絶縁電線は、６０度傾斜燃焼試験について合格基準に達していた。これに対し、比較例１〜１１の絶縁電線は、６０度傾斜燃焼試験について合格基準に達していなかった。
【００５２】
このことから、本発明の難燃性樹脂組成物によれば、優れた難燃性を確保することができることが確認された。
【符号の説明】
【００５３】
１…内部導体、２…絶縁層、３…シース、４…絶縁電線、１０…平形ケーブル。
【図１】
2013133411.tif 000007
【図２】
2013133411.tif 000008