JP2005314516A - Non-halogen flame-retardant resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃焼時にハロゲンガスの発生がないため、環境に対する安全性に優れたノンハロゲン難燃性樹脂組成物に関し、特に難燃性、機械的特性、耐熱性、柔軟性、加熱変形特性、成形加工性等に優れたノンハロゲン難燃性樹脂組成物に関する。詳しくは、電気、電子機器の内部ないしは外部配線に使用される絶縁電線、電気ケーブル、電気コードなどの被覆材として好適なノンハロゲン難燃性樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a non-halogen flame retardant resin composition that is excellent in environmental safety since no halogen gas is generated during combustion. Particularly, the present invention relates to flame retardancy, mechanical characteristics, heat resistance, flexibility, heat deformation characteristics, molding. The present invention relates to a non-halogen flame retardant resin composition having excellent processability and the like. More specifically, the present invention relates to a non-halogen flame retardant resin composition suitable as a covering material for insulated wires, electric cables, electric cords and the like used for internal and external wiring of electric and electronic devices.
従来、燃焼時にダイオキシンなどの有害なハロゲンガスを発生しないノンハロゲン難燃性樹脂組成物が各種開発されており、絶縁電線、電気ケーブルなどの被覆材として実用されている。このようなノンハロゲン難燃性樹脂組成物としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して、難燃剤である水酸化マグネシウム等の金属水和物を100〜300質量部配合したものが知られている。水酸化マグネシウム等の無機系難燃剤は、燃焼時に結晶水を放出することにより、難燃作用を発揮し、発煙量が少なく、毒性・腐食性が低いという長所を有する。
ポリオレフィン系樹脂の中でも、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体などのエチレン系共重合体は、柔軟性、加工性、耐候性等に優れているが、融点が低く、高温雰囲気下になると、強度、伸びの低下が著しいことから、耐熱性の要求される分野での使用は困難である。しかしながら一方では、これらのエチレン系共重合体を用いたノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、燃焼時に有害なハロゲンガスを発生せず、重金属、リン化合物の溶出が無いなどの利点がある。
Conventionally, various halogen-free flame retardant resin compositions that do not generate harmful halogen gas such as dioxin during combustion have been developed and put into practical use as covering materials for insulated wires, electric cables and the like. As such a non-halogen flame retardant resin composition, for example, a composition in which 100 to 300 parts by mass of a metal hydrate such as magnesium hydroxide as a flame retardant is known to 100 parts by mass of a polyolefin resin. ing. Inorganic flame retardants such as magnesium hydroxide have the advantages of exhibiting a flame retardant action by releasing crystal water during combustion, resulting in a small amount of smoke generation and low toxicity and corrosivity.
Among polyolefin resins, for example, ethylene copolymers such as ethylene-vinyl acetate copolymer and ethylene-α olefin copolymer are excellent in flexibility, workability, weather resistance, etc., but have a low melting point. When used in a high-temperature atmosphere, the strength and elongation are remarkably reduced, so that it is difficult to use in fields requiring heat resistance. However, on the other hand, non-halogen flame retardant resin compositions using these ethylene-based copolymers do not generate harmful halogen gas during combustion and have advantages such as no elution of heavy metals and phosphorus compounds.
上記エチレン系共重合体を用いたノンハロゲン難燃性樹脂組成物の耐熱性を改良する手段として、該共重合体を電子線架橋する方法があるが、マテリアルリサイクルが不可能となり、その適用分野は限定されてしまう。
また、耐熱性を改良する他の手段として、ポリプロピレンなどの融点の高い熱可塑性重合体を配合する方法が考えられるが、例えば、ポリプロピレンの配合により、耐熱性は改良されるが、100℃以上の高温度域に耐えるような難燃性樹脂組成物を得るには、相当量のポリプロピレンを配合する必要がある。その結果、得られる樹脂組成物の柔軟性が損なわれるとともに、エチレン系共重合体とポリプロピレン両者の相溶性不足に起因して、伸びの小さい樹脂組成物しか得られなくなり、また、燃焼時に殻を形成しがたく、ドリップするため、ポリプロピレンを配合した従来のノンハロゲン難燃性樹脂組成物では、難燃性や機械強度などが不十分であった。
As a means of improving the heat resistance of the non-halogen flame retardant resin composition using the ethylene-based copolymer, there is a method of cross-linking the copolymer with an electron beam, but material recycling becomes impossible, and its application field is It will be limited.
As another means for improving the heat resistance, a method of blending a thermoplastic polymer having a high melting point such as polypropylene can be considered. For example, the heat resistance is improved by blending of polypropylene, but the temperature is 100 ° C. or higher. In order to obtain a flame retardant resin composition that can withstand a high temperature range, it is necessary to blend a considerable amount of polypropylene. As a result, the flexibility of the resulting resin composition is impaired, and due to the lack of compatibility of both the ethylene copolymer and polypropylene, only a resin composition having a small elongation can be obtained, and the shell is not damaged during combustion. The conventional non-halogen flame retardant resin composition blended with polypropylene is insufficient in flame retardancy and mechanical strength because it is difficult to form and drip.
一方、電気、電子分野で使用される電線、ケーブル類には、安全面から高い難燃性が要求されており、UL1581に規定される垂直燃焼試験のVW−1に合格することが必要である。また、難燃性以外にも、UL規格、電気用品取締規則規格等で、破断強度10.3MPa以上、伸び100%以上の高い機械的特性、100℃以上での加熱変形特性等が要求される。
これらの要求を実現するために、先に述べたエチレン系共重合体に、エチレン−アクリル酸エステル共重合体ゴム、金属水和物を配合することにより、高い難燃性と機械強度を併せ持つ材料が、近年各社より多数開発されている(例えば、特許文献1〜3参照)。これらの材料は、いずれもUL規格のVW−1に合格する難燃性と機械強度、100℃以上の高温雰囲気下での耐熱性等を併せ持つ材料であるが、その難燃性、機械的特性、耐熱性、柔軟性、加熱変形特性、成形加工性、製造方法等の更なる改善が求められている。
On the other hand, electric wires and cables used in the electric and electronic fields are required to have high flame resistance from the viewpoint of safety, and it is necessary to pass VW-1 of the vertical combustion test specified in UL1581. . In addition to flame retardancy, UL standards and electrical appliance regulations regulations require high mechanical properties with a breaking strength of 10.3 MPa or higher, elongation of 100% or higher, and heat deformation characteristics at 100 ° C. or higher.
In order to realize these requirements, a material having both high flame retardancy and mechanical strength by blending ethylene-acrylic acid ester copolymer rubber and metal hydrate with the above-mentioned ethylene-based copolymer. In recent years, however, many have been developed by various companies (see, for example, Patent Documents 1 to 3). These materials are both materials that have both flame retardancy and mechanical strength that pass UL-standard VW-1 and heat resistance under high temperature atmospheres of 100 ° C or higher. Further improvements in heat resistance, flexibility, heat distortion characteristics, moldability, manufacturing methods, and the like are required.
より詳細には、上記特許文献1には、(a)エチレン・αオレフィン共重合体及び/又はエチレン−酢酸ビニル共重合体及び/又はエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体を3〜97質量%、(b)アクリル酸及び/又はメタクリル酸で変性されたポリオレフィン樹脂及び/又はエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体を97〜3質量%含有してなる熱可塑性樹脂成分100質量部に対して、金属水和物(c)のうち少なくとも50質量%以上が反応性のシランカップリング剤で処理された金属水和物の各成分を、有機パーオキサイドの存在下に熱処理して動的架橋する難燃性樹脂組成物が記載されている。該組成物は、難燃性、機械的特性、耐熱性などは良好であるものの、複雑な溶融混練工程を必要とすることから、製造方法の改善が必要である。 More specifically, the above-mentioned Patent Document 1 discloses (a) an ethylene / α-olefin copolymer and / or an ethylene-vinyl acetate copolymer and / or an ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer. 100 parts by mass of a thermoplastic resin component comprising 97% to 3% by mass of (b) a polyolefin resin modified with acrylic acid and / or methacrylic acid and / or an ethylene- (meth) acrylic acid copolymer On the other hand, each component of metal hydrate in which at least 50% by mass or more of metal hydrate (c) is treated with a reactive silane coupling agent is heat-treated in the presence of an organic peroxide to dynamically A flame retardant resin composition that crosslinks is described. Although the composition has good flame retardancy, mechanical properties, heat resistance, and the like, it requires a complicated melt-kneading step, and thus the production method needs to be improved.
また、上記特許文献2には、エチレン系共重合体95〜40質量%及びアクリルゴム5〜60質量%からなる樹脂成分100質量部に対し、金属水和物150〜280質量部、ジエステルアクリレート及び/又はジエステルメタクリレート1〜16質量部を含有し、金属水和物のうち50質量%以上が反応性シランカップリング剤で表面処理されている難燃性樹脂組成物が記載されている。該組成物は、難燃性、機械的特性、耐熱性等が良好であるものの、ポリプロピレンなどの融点の高い熱可塑性重合体を含有しないことから、耐熱性、加熱変形特性などの更なる改善が必要である。 Moreover, in the said patent document 2, 150-280 mass parts of metal hydrate, diester acrylate, and 100 mass parts of resin components which consist of 95-40 mass% of ethylene-type copolymers and 5-60 mass% of acrylic rubbers are mentioned. A flame retardant resin composition containing 1 to 16 parts by mass of diester methacrylate and having a surface treatment of 50% by mass or more of the metal hydrate with a reactive silane coupling agent is described. Although the composition has good flame retardancy, mechanical properties, heat resistance, and the like, it does not contain a thermoplastic polymer having a high melting point such as polypropylene, so that further improvement in heat resistance, heat deformation properties, etc. can be achieved. is necessary.
さらに、上記特許文献3には、エチレン−酢酸ビニル共重合体40〜70質量部と、アクリルゴム20〜30質量部と、マレイン酸変性ポリオレフィンポリマー10〜30質量部を含むベースポリマー100質量部に対して、金属水和物80〜180質量部、赤リン2〜10質量部を配合した組成物が記載されている。該組成物においても、難燃性、機械的特性、耐熱性等は良好であるものの、ポリプロピレンなどの融点の高い熱可塑性重合体を含有しないことから、耐熱性、加熱変形特性などの更なる改善が必要である。 Further, Patent Document 3 discloses that 100-mass part of a base polymer including 40-70 parts by mass of an ethylene-vinyl acetate copolymer, 20-30 parts by mass of acrylic rubber, and 10-30 parts by mass of a maleic acid-modified polyolefin polymer. On the other hand, a composition containing 80 to 180 parts by mass of metal hydrate and 2 to 10 parts by mass of red phosphorus is described. Although the composition also has good flame retardancy, mechanical properties, heat resistance, etc., it does not contain a thermoplastic polymer having a high melting point such as polypropylene, so that further improvement in heat resistance, heat deformation properties, etc. is required.
本発明における課題は、UL規格のVW−1に合格する難燃性、高い機械的特性、優れた耐熱性、柔軟性、加熱変形特性、成形加工性等を有し、燃焼時に有害なダイオキシン等のハロゲン含有物質を発生せず、しかも、比較的簡単な工程で製造することができるノンハロゲン難燃性樹脂組成物を提供することである。 Problems in the present invention include flame retardancy that passes VW-1 of the UL standard, high mechanical properties, excellent heat resistance, flexibility, heat deformation properties, moldability, etc., and harmful dioxins during combustion It is an object to provide a non-halogen flame retardant resin composition that does not generate a halogen-containing substance and can be produced by a relatively simple process.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、エチレン−酢酸ビニル共重合体、及び/又はエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリプロピレン樹脂、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物からなるブロック共重合体、及び/又はこれを水素添加して得られるブロック共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体ゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性した変性ポリオレフィン樹脂、シランカップリング剤で処理された金属水和物の組成からなり、それらの配合量を特定の範囲にすると、上記の公報に記載されている従来技術のような動的架橋工程を必要とせず、一段の非架橋溶融混練工程で、従来のものよりも良好な諸物性を兼ね備えるノンハロゲン難燃性樹脂組成物が得られることを見出した。特に、そのような一段の非架橋溶融混練工程によって得られるノンハロゲン難燃性樹脂組成物及びそれから得られる成形品は、UL規格のVW−1に合格する難燃性、100℃以上の高温下で使用可能な優れた耐熱性、機械的特性、柔軟性、加熱変形特性を有し、燃焼時に有害なダイオキシン等のハロゲン含有物質を発生しないことを見出した。
すなわち、本発明は、(A)エチレン−酢酸ビニル共重合体、及び/又はエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体5〜50質量部と、(B)ポリプロピレン樹脂5〜30質量部と、(C)ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物からなるブロック共重合体、及び/又はこれを水素添加して得られるブロック共重合体5〜50質量部と、(D)エチレン−アクリル酸エステル共重合体ゴム5〜40質量部と、(E)エチレン−プロピレン共重合体ゴム0〜15質量部と、(F)不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性した変性ポリオレフィン樹脂5〜30質量部を含むベースポリマー100質量部に対して、(G)シランカップリング剤で処理された金属水和物100〜300質量部を配合したノンハロゲン難燃性樹脂組成物である。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an ethylene-vinyl acetate copolymer and / or an ethylene- (meth) acrylate ester copolymer, a polypropylene resin, a vinyl aromatic compound, and a conjugated diene. A block copolymer comprising a compound, and / or a block copolymer obtained by hydrogenation thereof, an ethylene-acrylic acid ester copolymer rubber, an ethylene-propylene copolymer rubber, an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof; It consists of a modified modified polyolefin resin, a composition of a metal hydrate treated with a silane coupling agent, and when their blending amount is in a specific range, dynamic crosslinking as in the prior art described in the above publication Non-halogen flame retardant resin that has various physical properties better than conventional ones in a single non-crosslinking melt-kneading process without the need for processes Found that growth was obtained. In particular, the non-halogen flame retardant resin composition obtained by such a one-step non-crosslinking melt-kneading process and the molded product obtained therefrom are flame retardant that passes UL standard VW-1, at a high temperature of 100 ° C. or higher. It has been found that it has excellent heat resistance, mechanical properties, flexibility, and heat distortion properties that can be used, and does not generate harmful halogen-containing substances such as dioxins during combustion.
That is, the present invention comprises (A) an ethylene-vinyl acetate copolymer and / or 5 to 50 parts by mass of an ethylene- (meth) acrylate copolymer, (B) 5 to 30 parts by mass of a polypropylene resin, (C) 5 to 50 parts by mass of a block copolymer composed of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound and / or hydrogenation of the block copolymer, and (D) ethylene-acrylic acid ester copolymer A base comprising 5 to 40 parts by mass of a combined rubber, (E) 0 to 15 parts by mass of an ethylene-propylene copolymer rubber, and (F) 5 to 30 parts by mass of a modified polyolefin resin modified with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof. It is a non-halogen flame retardant resin composition in which 100 to 300 parts by mass of (G) a metal hydrate treated with a silane coupling agent is blended with 100 parts by mass of a polymer.
本発明により、UL規格のVW−1に合格する難燃性、100℃以上の高温下で使用可能な耐熱性、機械的特性、柔軟性、加熱変形特性を有し、燃焼時に有害なダイオキシン等のハロゲン含有物質を発生しないノンハロゲン難燃性樹脂組成物を得ることができる。 According to the present invention, flame retardant that passes UL standard VW-1, heat resistance that can be used at a high temperature of 100 ° C or higher, mechanical properties, flexibility, heat deformation properties, and harmful dioxins during combustion Thus, it is possible to obtain a non-halogen flame retardant resin composition that does not generate any halogen-containing substance.
以下、実施形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。まず、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物の各成分について説明する。本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、前記したように、(A)〜(F)成分(ただし、(E)成分は任意)からなるベースポリマーに、所定量の(G)成分を配合したものである。
(A)エチレン−酢酸ビニル共重合体、及び/又はエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体において、該エチレン−酢酸ビニル共重合体としては、UL規格のVW−1に合格する難燃性を付与させるために、酢酸ビニル含有量が15〜50質量%であることが好ましく、より好ましくは23〜50質量%、さらに好ましくは25〜50質量%である。また、該エチレン−酢酸ビニル共重合体のMFR(メルトフローレート)は、0.01〜10g/分のものが好ましい。なお、本発明におけるMFRの値は、JIS K7210に従い、一般に用いられている各材料に適した条件で行ったものである。
また、上記エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体としては、(メタ)アクリル酸エステル含有量が10〜30質量%であって、MFRは0.01〜10g/分のものが好ましい。
さらに、(A)成分がエチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体のブレンドである場合は、エチレン−酢酸ビニル共重合体が50質量%以上100質量%未満であって、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体が50質量%以下であることが好ましい。
(A)成分の配合量は、ベースポリマー100質量部中5〜50質量部とされ、5質量部未満では組成物の柔軟性が不足し、50質量部を超えると機械的特性、耐熱性が低下する。なお、(A)成分は、異なるものを複数組み合わせて使用しても良い。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. First, each component of the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention will be described. As described above, the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention contains a predetermined amount of the component (G) in the base polymer comprising the components (A) to (F) (however, the component (E) is optional). It is a thing.
(A) In ethylene-vinyl acetate copolymer and / or ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer, the ethylene-vinyl acetate copolymer is flame retardant which passes UL standard VW-1. In order to impart the above, the vinyl acetate content is preferably 15 to 50% by mass, more preferably 23 to 50% by mass, and still more preferably 25 to 50% by mass. The ethylene-vinyl acetate copolymer preferably has an MFR (melt flow rate) of 0.01 to 10 g / min. The value of MFR in the present invention is determined according to JIS K7210 under conditions suitable for generally used materials.
The ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer preferably has a (meth) acrylic acid ester content of 10 to 30% by mass and an MFR of 0.01 to 10 g / min.
Further, when the component (A) is a blend of an ethylene-vinyl acetate copolymer and an ethylene- (meth) acrylate copolymer, the ethylene-vinyl acetate copolymer is 50% by mass or more and less than 100% by mass. And it is preferable that ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer is 50 mass% or less.
The blending amount of the component (A) is 5 to 50 parts by mass in 100 parts by mass of the base polymer, and if it is less than 5 parts by mass, the flexibility of the composition is insufficient, and if it exceeds 50 parts by mass, mechanical properties and heat resistance are deteriorated. descend. In addition, you may use (A) component combining multiple different things.
(B)ポリプロピレン樹脂としては、ホモタイプのポリプロピレン、もしくは、プロピレンと他の少量のαオレフィン、例えば、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン等とのブロック、ランダムのいずれかの共重合体を用いることができる。また、十分な耐熱性、加熱変形特性を付与するために、融点が140℃以上、特に155℃以上のものを使用することが望ましい。また、成形加工性、機械的特性、耐熱性の優れた組成物を得るために、(B)ポリプロピレン樹脂のMFRは、温度230℃、荷重2160gにおける条件において、0.1〜100g/10分のものを使用することが好ましく、より好ましくは0.5〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜10g/10分である。
(B)成分の配合量は、ベースポリマー100質量部中5〜30質量部とされ、5質量部未満では組成物の加熱変形特性が不足し、30質量部を超えると組成物が著しく硬くなるだけでなく、機械的特性が低下する。
(B) As the polypropylene resin, either a homotype polypropylene or a block of propylene and a small amount of other α-olefin such as 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, etc., or random Copolymers can be used. Further, in order to impart sufficient heat resistance and heat deformation characteristics, it is desirable to use a material having a melting point of 140 ° C. or higher, particularly 155 ° C. or higher. In addition, in order to obtain a composition excellent in moldability, mechanical properties, and heat resistance, the MFR of (B) polypropylene resin is 0.1 to 100 g / 10 min under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2160 g. It is preferable to use it, more preferably 0.5 to 50 g / 10 minutes, still more preferably 0.5 to 10 g / 10 minutes.
The blending amount of the component (B) is 5 to 30 parts by mass in 100 parts by mass of the base polymer. If it is less than 5 parts by mass, the heat deformation characteristics of the composition are insufficient, and if it exceeds 30 parts by mass, the composition becomes extremely hard. Not only mechanical properties are degraded.
(C)ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物からなるブロック共重合体、及び/又はこれを水素添加して得られるブロック共重合体としては、A−B−A型ブロック共重合体が挙げられる。ここにAはビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックを、Bは共役ジエン化合物を主体とするブロックを挙げることができ、いずれも共役ジエンに基づく不飽和二重結合に水素添加されたものも含む。
ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAは、ビニル芳香族化合物のみからなるか、好ましくは70質量%以上のビニル芳香族化合物と(水素添加された)共役ジエン化合物との共重合体ブロックである。(C)成分のブロック共重合体中、重合体ブロックAの含有量としては、5〜70質量%、好ましくは20〜50質量%である。
一方、共役ジエン化合物を主体とするブロックBは、(水素添加された)共役ジエン化合物のみからなるか、好ましくは70質量%以上の(水素添加された)共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物との共重合体ブロックである。
上記(水素添加された)ブロック共重合体の重量平均分子量は、100,000〜500,000であるものが望ましい。また、分子量分布(重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn))は、好ましくは2以下である。(水素添加された)ブロック共重合体の分子構造は、直鎖状、分岐状、放射状、あるいは、これら任意の組合わせのうち、いずれであっても良い。
(C)成分の上記(水素添加された)ブロック共重合体の具体例としては、SBS(スチレン・ブタジエンブロックコポリマー)、SIS(スチレン・イソプレンブロックコポリマー)、SEBS(水素化SBS)、SEPS(水素化SIS)等を挙げることができる。本発明においては、特に好ましい(C)成分の(水素添加された)ブロック共重合体として、SEPSを挙げることができる。
(C)成分の配合量は、ベースポリマー100質量部中5〜50質量部とされ、5質量部未満では組成物の機械的特性、加熱変形特性が低下し、50質量部を超えると成形加工性、難燃性などが低下する。
Examples of the block copolymer (C) composed of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound and / or a block copolymer obtained by hydrogenating the vinyl copolymer include ABA type block copolymers. Here, A can be a polymer block mainly composed of vinyl aromatic compounds, and B can be a block mainly composed of conjugated diene compounds, both of which are hydrogenated to unsaturated double bonds based on conjugated dienes. Including.
The polymer block A mainly composed of a vinyl aromatic compound is made of only a vinyl aromatic compound, or preferably a copolymer block of 70% by mass or more of a vinyl aromatic compound and a (hydrogenated) conjugated diene compound. It is. In the block copolymer of the component (C), the content of the polymer block A is 5 to 70% by mass, preferably 20 to 50% by mass.
On the other hand, the block B mainly composed of a conjugated diene compound consists of only a (hydrogenated) conjugated diene compound, or preferably 70% by mass or more of (a hydrogenated) conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound. It is a copolymer block.
The weight average molecular weight of the above (hydrogenated) block copolymer is preferably from 100,000 to 500,000. The molecular weight distribution (ratio (Mw / Mn) of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn)) is preferably 2 or less. The molecular structure of the (hydrogenated) block copolymer may be linear, branched, radial, or any combination thereof.
Specific examples of the above (hydrogenated) block copolymer of component (C) include SBS (styrene / butadiene block copolymer), SIS (styrene / isoprene block copolymer), SEBS (hydrogenated SBS), SEPS (hydrogen). SIS). In the present invention, SEPS can be mentioned as a particularly preferred (hydrogenated) block copolymer of the component (C).
The blending amount of component (C) is 5 to 50 parts by mass in 100 parts by mass of the base polymer, and if it is less than 5 parts by mass, the mechanical properties and heat deformation characteristics of the composition are deteriorated. , Flame retardancy, etc. are reduced.
(D)エチレン−アクリル酸エステル共重合体ゴムとしては、単量体成分であるエチレンとアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルなどのアクリル酸アルキルエステルと各種官能基を有する単量体を少量共重合させたものが挙げられる。特には、単量体成分としてアクリル酸メチルを用い、エチレンとの二元共重合体や、これにさらにカルボキシル基を有する不飽和炭化水素や酢酸ビニルを共重合させたものを使用することができる。具体的には、二元共重合体の場合には、ベイマックDP(商品名、三井・デュポンポリケミカル社製)を、カルボキシル基を有する三元共重合体の場合には、ベイマックG、ベイマックGLS(商品名、いずれも三井・デュポンポリケミカル社製)を、酢酸ビニルを共重合させた二元共重合体の場合には、デンカER5300(商品名、電気化学工業社製)を使用することができる。また、本発明においては、エチレン−アクリル酸アルキルエステル−カルボキシル基含有モノマーからなる三元共重合体50質量%以上100質量%未満と、エチレン−アクリル酸アルキルエステル二元共重合体、及び/又はエチレン−アクリル酸アルキルエステル−酢酸ビニル三元共重合体50質量%以下のブレンドも好適に使用することができる。なお、この場合、エチレン−アクリル酸アルキルエステル二元共重合体及びエチレン−アクリル酸アルキルエステル−酢酸ビニル三元共重合体の両方を使用する場合、それらの配合比は任意である。上記(D)成分を添加することにより、組成物及び電線等の成形体の難燃性は大幅に向上する。
(D)成分の配合量は、ベースポリマー100質量部中5〜40質量部とされ、5質量部未満では組成物の難燃性が低下し、40質量部を超えると成形加工性、機械的特性などが低下する。
(D) As ethylene-acrylic acid ester copolymer rubber, there are monomer components such as ethylene and acrylic acid alkyl esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate and butyl acrylate, and monomers having various functional groups. A small amount copolymerized may be mentioned. In particular, methyl acrylate is used as a monomer component, and a binary copolymer with ethylene or a copolymer obtained by further copolymerizing an unsaturated hydrocarbon or vinyl acetate having a carboxyl group can be used. . Specifically, in the case of a binary copolymer, Baymac DP (trade name, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.) is used. In the case of a terpolymer having a carboxyl group, Baymac G and Baymac GLS are used. In the case of a binary copolymer obtained by copolymerizing vinyl acetate (trade names, all manufactured by Mitsui & DuPont Polychemical Co., Ltd.), Denka ER5300 (trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) may be used. it can. Further, in the present invention, a terpolymer composed of an ethylene-acrylic acid alkyl ester-carboxyl group-containing monomer of 50% by mass or more and less than 100% by mass, an ethylene-acrylic acid alkyl ester binary copolymer, and / or A blend of ethylene-acrylic acid alkyl ester-vinyl acetate terpolymer of 50% by mass or less can also be suitably used. In this case, when both the ethylene-acrylic acid alkyl ester binary copolymer and the ethylene-acrylic acid alkyl ester-vinyl acetate ternary copolymer are used, their blending ratio is arbitrary. By adding the component (D), the flame retardancy of the molded article such as the composition and the electric wire is greatly improved.
The blending amount of the component (D) is 5 to 40 parts by mass in 100 parts by mass of the base polymer, and if it is less than 5 parts by mass, the flame retardancy of the composition is lowered. The characteristics etc. are degraded.
(E)エチレン−プロピレン共重合体ゴムは、エチレンとプロピレンのゴム状共重合体であり、エチレン成分含有量は85〜40質量%が望ましい。エチレン成分含有量が上記範囲を外れると、組成物の機械的特性が低下するおそれがある。
(E)エチレン−プロピレン共重合体ゴムのムーニー粘度、ML1+4(100℃)は、好ましくは10〜100、より好ましくは40〜100であり、重量平均分子量は、50,000〜500,000の範囲が望ましい。この(E)成分を添加することにより、組成物の成形加工性、機械的特性が向上する。(E)成分は必須成分ではないが、上記の効果を付与するためには添加した方が良い。
(E)成分の配合量は、ベースポリマー100質量部中0〜15質量部とされ、15質量部を超えると成形加工性、機械的特性などが低下する。
(E) The ethylene-propylene copolymer rubber is a rubber-like copolymer of ethylene and propylene, and the ethylene component content is desirably 85 to 40% by mass. If the ethylene component content is outside the above range, the mechanical properties of the composition may be reduced.
(E) The Mooney viscosity, ML 1 + 4 (100 ° C.) of the ethylene-propylene copolymer rubber is preferably 10 to 100, more preferably 40 to 100, and the weight average molecular weight is in the range of 50,000 to 500,000. desirable. By adding this component (E), the moldability and mechanical properties of the composition are improved. Although the component (E) is not an essential component, it is better to add it in order to give the above effects.
The amount of component (E) is 0 to 15 parts by mass in 100 parts by mass of the base polymer.
(F)不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性した変性ポリオレフィン樹脂において、ポリオレフィン樹脂としては、直鎖状ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等が挙げられる。不飽和カルボン酸又はその誘導体としては、例えば、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等が挙げられ、不飽和カルボン酸の誘導体としては、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステル、無水マレイン酸、イタコン酸モノエステル、イタコン酸ジエステル、無水イタコン酸、フマル酸モノエステル、フマル酸ジエステル、無水フマル酸などを挙げることができる。不飽和カルボン酸等による変性量は、0.1〜5質量%程度である。この(F)成分を添加することにより、樹脂、ゴム成分と金属水和物成分との接着がより強固となり、得られる組成物の機械的特性、耐熱性などが向上する。
(F)成分の配合量は、ベースポリマー100質量部中5〜30質量部とされ、5質量部未満では、機械的特性、耐熱性の向上効果が無く、30質量部を超えると機械的特性、成形加工性などが悪化する。
(F) In the modified polyolefin resin modified with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, examples of the polyolefin resin include linear polyethylene, ultra-low density polyethylene, and high density polyethylene. Examples of the unsaturated carboxylic acid or derivative thereof include maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, and the like. Examples of the unsaturated carboxylic acid derivative include maleic acid monoester, maleic diester, maleic anhydride, itaconic acid mono Examples thereof include esters, itaconic acid diesters, itaconic anhydride, fumaric acid monoesters, fumaric acid diesters, and fumaric anhydride. The amount of modification with an unsaturated carboxylic acid or the like is about 0.1 to 5% by mass. By adding this component (F), the adhesion between the resin, rubber component and metal hydrate component becomes stronger, and the mechanical properties and heat resistance of the resulting composition are improved.
The blending amount of the component (F) is 5 to 30 parts by mass in 100 parts by mass of the base polymer, and if it is less than 5 parts by mass, there is no effect of improving mechanical properties and heat resistance. In addition, molding processability deteriorates.
(G)シランカップリング剤で表面処理された金属水和物については、該処理を行う前の金属水和物が、表面処理されていない金属水和物、あるいは不飽和脂肪酸や飽和脂肪酸で表面処理された金属水和物であり、反応性シランカップリング剤によって表面処理を行う金属水和物は、特に限定されず、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。例えば、水酸化アルミニウムは、約250℃で吸着水の放出がピークとなり、その前後の温度条件で水分が放出されて気泡を生じるため、分解脱水温度がこれより高い水酸化マグネシウムがより好ましい。また、上記表面処理に用いる不飽和脂肪酸としては、オレイン酸等、飽和脂肪酸としては、ステアリン酸等が挙げられる。金属水和物の平均粒経は、0.05〜20μm、特には、0.1〜5μm、比表面積は、1〜50m2/gが好ましい。 (G) For a metal hydrate that has been surface-treated with a silane coupling agent, the metal hydrate before the treatment is treated with a metal hydrate that has not been surface-treated, or with an unsaturated fatty acid or saturated fatty acid. The metal hydrate that is a treated metal hydrate and subjected to surface treatment with a reactive silane coupling agent is not particularly limited, and examples thereof include magnesium hydroxide and aluminum hydroxide. For example, since aluminum hydroxide has a peak in the release of adsorbed water at about 250 ° C. and moisture is released under the temperature conditions before and after that, magnesium hydroxide is more preferable because the decomposition and dehydration temperature is higher than this. Moreover, examples of the unsaturated fatty acid used for the surface treatment include oleic acid, and examples of the saturated fatty acid include stearic acid. The average particle size of the metal hydrate is preferably 0.05 to 20 μm, particularly 0.1 to 5 μm, and the specific surface area is preferably 1 to 50 m 2 / g.
金属水和物の表面処理に用いる上記シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のビニル基やエポキシ基を末端に有するシランカップリング剤、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプト基を末端に有するシランカップリング剤、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基を末端に有するシランカップリング剤などが挙げられ、特には、ビニル基、又はエポキシ基を末端に有するものが好ましい。また、これらは単独使用でも2種以上の併用でも差し支えない。 Examples of the silane coupling agent used for the surface treatment of metal hydrate include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, and γ-glycol. Silane coupling agents having terminal vinyl groups and epoxy groups such as sidoxypropylmethyldiethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropyltriethoxysilane, mercaptopropyltrimethoxysilane, mercaptopropyltriethoxysilane, etc. Examples include silane coupling agents having a mercapto group at the end, silane coupling agents having an amino group at the end, such as aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, and the like. Those having an epoxy group at the terminal is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
金属水和物に対するシランカップリング剤の付着量は、0.1〜30質量%、特には、0.2〜2.0質量%とするのが好ましい。なお、上記表面処理は、乾式法、湿式法等により行えばよい。本発明においては、予めシランカップリング剤で表面処理された金属水和物を用いるだけでなく、未処理の金属水和物と共にシランカップリング剤を配合し、その場で表面処理を行って得られる金属水和物を用いても良い。また、(G)成分は、金属水和物の50質量%以上をシランカップリング剤で表面処理された金属水和物とし、全金属水和物の好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上がシランカップリング剤で表面処理された金属水和物となるようにする。シランカップリング剤で処理された金属水和物を50質量%以上用いない場合、組成物の機械的特性、耐熱性、加熱変形特性などが低下する。
(G)成分の配合量は、ベースポリマー100質量部に対して、100〜300質量部であり、100質量部未満では組成物の難燃性、加熱変形特性に劣る。300質量部を超えると、機械的特性、特には破断強度、伸びが低下する。
The adhesion amount of the silane coupling agent to the metal hydrate is preferably 0.1 to 30% by mass, and particularly preferably 0.2 to 2.0% by mass. Note that the surface treatment may be performed by a dry method, a wet method, or the like. In the present invention, not only a metal hydrate surface-treated with a silane coupling agent in advance is used, but also a silane coupling agent is blended with an untreated metal hydrate, and surface treatment is performed on the spot. A metal hydrate may be used. The component (G) is a metal hydrate obtained by surface-treating 50% by mass or more of the metal hydrate with a silane coupling agent, preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass of the total metal hydrate. At least mass% is made to be a metal hydrate surface-treated with a silane coupling agent. When the metal hydrate treated with the silane coupling agent is not used in an amount of 50% by mass or more, the mechanical properties, heat resistance, heat deformation properties, etc. of the composition are lowered.
The blending amount of the component (G) is 100 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer. If the amount is less than 100 parts by mass, the flame retardancy and heat deformation characteristics of the composition are inferior. When it exceeds 300 parts by mass, the mechanical properties, particularly the breaking strength and the elongation are lowered.
また、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物では、上記成分のほかに、用途に応じて、酸化防止剤、加工助剤、金属不活性剤、難燃助剤、充填剤等を含有することができる。
ここで、酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤として、n−オクタデシル−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、トリス(3,5−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート、3,9−ビス{2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、例えば、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェノ−ル)オクチルホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト等が挙げられる。
硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)等が挙げられる。
アミン系酸化防止剤としては、例えば、4,4’−(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン等が挙げられる。その他の酸化防止剤として、例えば、2−メルカプトベンゾイミダゾール及びその亜鉛塩等が挙げられる。
酸化防止剤の配合量は、ベースポリマー100質量部に対して、0.2〜30質量部が望ましい。
In addition to the above components, the non-halogen flame retardant resin composition of the present invention contains an antioxidant, a processing aid, a metal deactivator, a flame retardant aid, a filler, etc. in addition to the above components. Can do.
Here, as the antioxidant, for example, n-octadecyl-3- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl) propionate, tetrakis [methylene-3- (3 , 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, tris (3,5-t-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, triethylene glycol-bis [3- (3-t-butyl -4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate, 3,9-bis {2- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl} -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyben Le) benzene.
Examples of phosphorus antioxidants include 2,2′-methylenebis (4,6-di-t-butylphenol) octyl phosphite and bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol phosphite. And bis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol phosphite.
Examples of the sulfur-based antioxidant include pentaerythritol tetrakis (3-lauryl thiopropionate).
Examples of the amine-based antioxidant include 4,4 ′-(α, α-dimethylbenzyl) diphenylamine. Examples of other antioxidants include 2-mercaptobenzimidazole and its zinc salt.
As for the compounding quantity of antioxidant, 0.2-30 mass parts is desirable with respect to 100 mass parts of base polymers.
加工助剤としては、例えば、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、脂肪酸アミド、ポリエチレンワックス、シリコーンオイル等が挙げられる。
加工助剤の配合量は、ベースポリマー100重量部に対して、0.2〜30質量部が望ましい。
Examples of the processing aid include stearic acid, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate, fatty acid amide, polyethylene wax, silicone oil and the like.
As for the compounding quantity of a processing aid, 0.2-30 mass parts is desirable with respect to 100 weight part of base polymers.
金属不活性剤としては、例えば、N,N’−ビス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル)ヒドラジン、3−(N−サリチロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾール等が挙げられる。 Examples of the metal deactivator include N, N′-bis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl) hydrazine, 3- (N-salicyloyl) amino-1,2 , 4-triazole and the like.
難燃助剤、充填剤としては、例えば、メラミンシアヌレート化合物、ハイドロタルサイト、錫酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化錫酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化モリブデン、硫化モリブデン、カーボン、クレー、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、ゼオライト、三酸化アンチモン、シリコーン化合物、ガラス繊維等が挙げられる。 Examples of the flame retardant aid and filler include melamine cyanurate compound, hydrotalcite, zinc stannate, zinc hydroxystannate, zinc borate, zinc oxide, tin oxide titanium oxide, magnesium oxide, molybdenum oxide, molybdenum sulfide , Carbon, clay, silica, alumina, calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, zeolite, antimony trioxide, silicone compound, glass fiber and the like.
本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、上記配合組成により、破断強度が10MPa以上、通常10〜15MPa、破断時の伸びが100%以上、通常100〜300%、100℃での貯蔵弾性率E’が107Pa以上、通常107〜108Paとなる。 The non-halogen flame retardant resin composition of the present invention has a storage strength at 10 ° C or more, usually 10 to 15 MPa, elongation at break of 100% or more, usually 100 to 300%, 100 ° C. E ′ is 10 7 Pa or more, usually 10 7 to 10 8 Pa.
上記した成分(A)〜(G)及び場合により他の成分を含む混合物を、一段の工程で一括して加熱溶融状態で混練するという極めて簡便な工程により、諸特性に優れた本発明に係る非架橋のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を製造することができる。ここで、本明細書における「非架橋」とは、上記した成分(A)〜(G)及び場合により他の成分を含む混合物を、有機パーオキサイド等の架橋剤を添加せず、一段の加熱溶融混練工程で製造することを意味する。本発明に係る非架橋のノンハロゲン難燃性樹脂組成物の製造に当たっては、その混練温度を120〜250℃の範囲から選ぶことが好ましい。そのうちでも、混練前半は120〜170℃の温度で行い、混練後半は150〜220℃の温度で混練を行うことが、得られるノンハロゲン難燃性樹脂組成物の物性、及び成形加工性が良好になる点から好ましい。混練前半に120〜170℃の範囲外となる温度で混練を行うと、上記成分(A)〜(G)が組成物中に微分散せず、得られるノンハロゲン難燃性樹脂組成物の物性及び成形加工性等が低下したものになり好ましくない。なお、本明細書における混練前半とは一般に混練開始から全混練時間の約半分までの時間をいい、それ以後を混練後半という。 According to the present invention excellent in various characteristics by a very simple process of kneading a mixture containing the above components (A) to (G) and optionally other components in a single step in a heat-melted state. A non-crosslinked non-halogen flame retardant resin composition can be produced. Here, “non-crosslinked” in the present specification refers to a mixture containing the above-described components (A) to (G) and optionally other components, without adding a crosslinking agent such as an organic peroxide, and one-step heating. It means manufacturing in the melt-kneading process. In producing the non-crosslinked non-halogen flame retardant resin composition according to the present invention, the kneading temperature is preferably selected from the range of 120 to 250 ° C. Among them, the first half of the kneading is performed at a temperature of 120 to 170 ° C., and the second half of the kneading is performed at a temperature of 150 to 220 ° C., so that the physical properties and molding processability of the obtained non-halogen flame retardant resin composition are good. This is preferable. When kneading is performed at a temperature outside the range of 120 to 170 ° C. in the first half of the kneading, the above components (A) to (G) are not finely dispersed in the composition, and the physical properties of the obtained non-halogen flame retardant resin composition and It is not preferable because molding processability is lowered. In the present specification, the first half of kneading generally refers to the time from the start of kneading to about half of the total kneading time, and the latter is called the second half of kneading.
本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、上記した一段の工程での加熱溶融混練を、熱可塑性重合体の溶融混練に際して従来から利用されている方法、例えば、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、各種ニーダーなどの溶融混練機を用いて、有機パーオキサイド等の架橋剤を添加することなく、各構成成分を一括して加熱溶融状態で混練する方法を採用して製造される。そのうちでも、混練時の温度制御の点から、バンバリーミキサー、各種ニーダーなどを用いて、一段で溶融混練を行う方法が、非架橋のノンハロゲン難燃性樹脂組成物をより簡便に製造できることから好ましく採用される。 The non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention is a method conventionally used in the melt-kneading of a thermoplastic polymer, for example, a single-screw extruder or a twin-screw extruder. It is manufactured by using a melt kneader such as a Banbury mixer or various kneaders and kneading each component in a heated and melted state without adding a crosslinking agent such as an organic peroxide. Among them, from the viewpoint of temperature control at the time of kneading, a method of performing melt kneading in one step using a Banbury mixer, various kneaders, etc. is preferably adopted because it can more easily produce a non-crosslinked non-halogen flame retardant resin composition. Is done.
本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、各種シート、チューブなどの各種成形品に成形されるが、特に電気、電子機器の内部ないしは外部配線に使用される絶縁電線、電気ケーブル、電気コードなどの配線材の被覆材に適する。上記難燃性樹脂組成物を配線材の被覆材として使用する場合には、好ましくは、押出被覆により導体の周囲に被覆される。配線材の導体としては、例えば、軟銅の単線又は撚線などの公知のものを用いることができる。
本発明の配線材(配線部品を含む)は、上記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を汎用の押出被覆装置を用いて、導体の周囲に押出被覆することにより製造できる。この時の押出被覆装置の温度は、シリンダー部で約220℃、クロスヘッド部で約230℃程度にすることが望ましい。本発明の配線材は、導体の周囲に形成される被覆層の肉厚が通常0.2〜1.0mm程度である。
The non-halogen flame retardant resin composition of the present invention is molded into various molded products such as various sheets and tubes, and in particular, insulated wires, electric cables, electric cords and the like used for internal or external wiring of electric and electronic devices. Suitable for coating materials for other wiring materials. When the flame retardant resin composition is used as a coating material for a wiring material, the conductor is preferably coated around the conductor by extrusion coating. As the conductor of the wiring material, for example, a known one such as a single wire or a stranded wire of annealed copper can be used.
The wiring material (including wiring components) of the present invention can be produced by extrusion-coating the non-halogen flame retardant resin composition around a conductor using a general-purpose extrusion coating apparatus. It is desirable that the temperature of the extrusion coating apparatus at this time is about 220 ° C. at the cylinder portion and about 230 ° C. at the crosshead portion. In the wiring material of the present invention, the thickness of the coating layer formed around the conductor is usually about 0.2 to 1.0 mm.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by a following example.
(実施例1〜5、比較例1〜5)
表1に示す配合組成(単位:質量部)の樹脂組成物を用意し、室温でドライブレンドした後、該組成物を加圧ニーダーに一括投入して混練し、200℃にて排出した。その排出物を180℃ロールにてシート成形し、各サンプルシート(厚さ1mm)を作製した。その際、排出物がロールに付着したか否かを確認し、ロール加工性を評価した(○:排出物がロールに付着せず、ロール加工性が良好、×:排出物がロールに付着し、ロール加工性が不良)。結果を表2に示す。
(Examples 1-5, Comparative Examples 1-5)
A resin composition having the composition shown in Table 1 (unit: parts by mass) was prepared, dry blended at room temperature, and then the composition was put into a pressure kneader and kneaded and discharged at 200 ° C. The discharged product was formed into a sheet with a 180 ° C. roll to prepare each sample sheet (thickness 1 mm). At that time, it was confirmed whether or not the discharged material adhered to the roll, and the roll processability was evaluated (○: discharged material did not adhere to the roll, roll workability was good, ×: the discharged material adhered to the roll. , Roll workability is poor). The results are shown in Table 2.
次に、各サンプルシートについて、硬度、破断点強度、破断点伸び、熱老化後の破断点強度、破断点伸び、及び貯蔵弾性率E’を測定し、機械的特性及び耐熱性の評価とした。硬度については、JIS K7215Aタイプに基づき、破断点強度、破断点伸びについては、JIS K7113に記載された方法に準拠して行った。熱老化後の破断点強度及び破断点伸びについては、113℃、168時間熱老化後の破断点強度及び破断点伸びを測定し、破断点強度残率及び破断点伸び残率を算出した。貯蔵弾性率E’については、SII社製の動的粘弾性測定装置を用い、周波数1Hz、昇温速度3℃/分にて、−30〜200℃まで昇温し、100℃での貯蔵弾性率E’の値を測定した。そして、サンプルシートの特性については、硬度は96A以下を合格とし、破断点強度は10.3MPa以上、破断点伸びは100%以上、熱老化後の破断点強度残率は70%以上、破断点伸び残率は65%以上を合格とした。結果を表2に示す。 Next, for each sample sheet, the hardness, breaking strength, elongation at break, breaking strength after heat aging, elongation at break, and storage elastic modulus E ′ were measured and evaluated as mechanical properties and heat resistance. . The hardness was based on the JIS K7215A type, and the strength at break and elongation at break were performed according to the method described in JIS K7113. With respect to the strength at break and elongation at break after heat aging, the strength at break and elongation at break after heat aging at 113 ° C. for 168 hours were measured, and the residual strength at break and residual elongation at break were calculated. For the storage elastic modulus E ′, using a dynamic viscoelasticity measuring device manufactured by SII, the temperature was raised from −30 to 200 ° C. at a frequency of 1 Hz and a heating rate of 3 ° C./min, and the storage elasticity at 100 ° C. The value of the rate E ′ was measured. As for the characteristics of the sample sheet, the hardness is 96A or less, the strength at break is 10.3 MPa or more, the elongation at break is 100% or more, the residual strength at break after heat aging is 70% or more, the elongation at break The remaining rate was 65% or more. The results are shown in Table 2.
次に、電線製造用の押出被覆装置を用いて、導体(導体径:0.3mm)上に予め溶融した絶縁被覆用の樹脂組成物を押出被覆して、外径10mmの絶縁電線を製造した。
得られた絶縁電線の被覆層について、垂直燃焼試験(VW−1)、加熱変形試験、加熱曲げ試験、低温曲げ試験を行い、各特性の評価を行った。垂直燃焼試験は、UL1581のVW−1に基づいて行い、VW−1が5/5を合格とした。加熱変形試験は、UL1581の加熱変形試験を行い、温度100℃、荷重250gfで1時間後の変形の割合(%)で加熱特性を示した。この値が50%以下を合格とした。加熱曲げ試験は、絶縁電線を自己径のマンドレルに巻き付け、113℃、168時間後に亀裂が生じないものを合格、亀裂が生じたものを不合格とした。低温曲げ試験は、絶縁電線を自己径のマンドレルに巻き付け、−20℃、1時間後に亀裂が生じないものを合格、亀裂が生じたものを不合格とした。また、電線製造時の押出機の負荷により、押出し加工性(○:全く問題のないもの、×:負荷が高く実生産が困難なもの)を評価した。
Next, the insulation coating resin composition melted in advance on the conductor (conductor diameter: 0.3 mm) was extrusion-coated using an extrusion coating apparatus for manufacturing an electric wire to produce an insulated wire having an outer diameter of 10 mm.
About the obtained coating layer of the insulated wire, the vertical combustion test (VW-1), the heating deformation test, the heating bending test, and the low temperature bending test were performed, and each characteristic was evaluated. The vertical combustion test was performed based on V158-1 of UL1581, and VW-1 passed 5/5. In the heat deformation test, a heat deformation test of UL1581 was performed, and the heat characteristics were shown by the deformation ratio (%) after 1 hour at a temperature of 100 ° C. and a load of 250 gf. A value of 50% or less was accepted. In the heat bending test, an insulated wire was wound around a mandrel having a self-diameter, and a case where no crack was generated after 168 hours at 113 ° C. was passed, and a case where a crack was generated was rejected. In the low-temperature bending test, an insulated wire was wound around a mandrel having a self-diameter, and a test piece in which cracks did not occur after 1 hour at −20 ° C. was accepted and a test piece in which cracks occurred was rejected. Moreover, extrusion processability ((circle): a thing without a problem at all, x: a thing with high load and difficult actual production) was evaluated by the load of the extruder at the time of electric wire manufacture.
表1において使用材料は以下のとおりである。
(A)成分
・EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体の略称):EV−270、エチレン酢酸ビニル共重合成分含有量28質量%、商品名、三井デュポンポリケミカル社製
・EEA(エチレン−アクリル酸エチル共重合体の略称):A714、エチレン−アクリル酸エチル共重合成分含有量25質量%、商品名、三井デュポンポリケミカル社製
・EMA(エチレン−アクリル酸メチル共重合体の略称):AC1125、エチレン−アクリル酸メチル共重合成分含有量25質量%、商品名、三井デュポンポリケミカル社製
(B)成分
・PP(ポリプロピレン樹脂):J452HP、ブロックポリプロピレン、融点163℃、MFR3g/10分(230℃、2160gf)、商品名、出光石油化学社製
(C)成分
・SEPS(スチレン−エチレン/プロピレン−スチレントリブロック共重合体):セプトン4055、スチレン成分の含有量30質量%、商品名、クラレ社製
(D)成分
・ACM−1(アクリルゴム−1):ベイマックGLS、三元系アクリルゴム、商品名、三井デュポンポリケミカル社製
・ACM−2(アクリルゴム−2):ベイマックDP、二元系アクリルゴム、商品名、三井デュポンポリケミカル社製
・ACM−3(アクリルゴム−3):デンカER5300、三元系アクリルゴム、商品名、電気化学工業社製
(E)成分
・EPM(エチレン−プロピレン共重合体ゴム):EP07P、エチレン成分含有量73重量%、商品名、JSR社製
(F)成分
・MAH−PO(マレイン酸変性ポリオレフィン):XE070、マレイン酸変性ポリエチレン(LLDPE)、商品名、三井化学社製
(G)成分
・Mg(OH)2(シランカップリング剤によって表面処理された金属水和物):キスマ5L、末端にビニル基を有するシランカップリング剤で表面処理した水酸化マグネシウム、商品名、協和化学社製
その他の成分
・酸化防止剤:イルガノックス1010、フェノール系酸化防止剤、商品名、チバスペシャリティーケミカル社製
・加工助剤:ポリエチレンワックスAC−6A(滑剤)、商品名、アライドケミカル社製
In Table 1, the materials used are as follows.
Component (A) / EVA (abbreviation of ethylene-vinyl acetate copolymer): EV-270, ethylene vinyl acetate copolymer component content 28% by mass, trade name, Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd./EEA (ethylene-acrylic acid) Abbreviation of ethyl copolymer): A714, ethylene-ethyl acrylate copolymer component content 25% by mass, trade name, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd. EMA (abbreviation of ethylene-methyl acrylate copolymer): AC1125, Ethylene-methyl acrylate copolymer component content 25% by mass, trade name, (B) component made by Mitsui DuPont Polychemical Co., PP (polypropylene resin): J452HP, block polypropylene, melting point 163 ° C., MFR 3 g / 10 min (230 ° C. , 2160gf), trade name, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. (C) component · SEPS (styrene-ethylene / propylene-styrene triblock copolymer): Septon 4055, content of styrene component 30 mass %, Product name, Kuraray Co., Ltd. (D) component, ACM-1 (acrylic rubber-1): Baymac GLS, ternary acrylic rubber, product name, Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd., ACM-2 (acrylic rubber-2) ): Baymac DP, binary acrylic rubber, trade name, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd./ACM-3 (acrylic rubber-3): Denka ER5300, ternary acrylic rubber, trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. (E ) Component / EPM (Ethylene-propylene copolymer rubber): EP07P, Ethylene component content 73% by weight, Trade name, (F) Component / MAH-PO (Maleic acid modified polyolefin): XE070, Maleic acid modified by JSR Polyethylene (LLDPE), trade name, Mitsui Chemicals (G) component, Mg (OH) 2 (metal hydrate surface-treated with a silane coupling agent): Kisuma 5L, silane coupling with vinyl group at the end Hydroxide surface-treated with chemicals Magnesium fluoride, trade name, other components and antioxidants manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd .: Irganox 1010, phenolic antioxidant, trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, processing aid: polyethylene wax AC-6A (lubricant) , Trade name, made by Allied Chemical
(評価)
表2の結果から明らかなように、実施例1〜5で得られたノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、実用上問題の無いロール加工性、押出加工性を有しており、また、該組成物を用いたシート及び電線は、いずれも必要とされる硬度、破断点強度、破断点伸び、熱老化後の破断点強度残率及び破断点伸び残率を有し、また、垂直燃焼試験(VW−1)、加熱変形試験、加熱曲げ試験、低温曲げ試験のいずれも良好である。
これに対し、比較例1〜5では、必要とされる硬度、破断点強度、破断点伸び、熱老化後の破断点強度残率及び破断点伸び残率、垂直燃焼試験(VW−1)、加熱変形試験、加熱曲げ試験、低温曲げ試験、ロール加工性、押出加工性のいずれかに問題があり、全ての特性が良好な電線は得られなかった。
また、上記特性を満たす実施例1〜5に係る組成物は、全て溶融混練時に有機パーオキサイド等の架橋剤を添加することなく、非架橋組成物として、比較的簡単な溶融混練工程で製造することができる。
(Evaluation)
As is apparent from the results in Table 2, the non-halogen flame retardant resin compositions obtained in Examples 1 to 5 have roll processability and extrusion processability with no practical problems, and the composition Sheets and electric wires using materials have required hardness, strength at break, elongation at break, residual strength at break after heat aging and residual elongation at break, and vertical combustion test ( VW-1), a heat deformation test, a heat bending test, and a low temperature bending test are all good.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 5, required hardness, strength at break, elongation at break, residual strength at break and residual elongation at break after thermal aging, vertical combustion test (VW-1), There was a problem in any of the heat deformation test, the heat bending test, the low temperature bending test, the roll processability, and the extrusion processability, and an electric wire having good characteristics was not obtained.
In addition, all the compositions according to Examples 1 to 5 satisfying the above characteristics are produced as a non-crosslinked composition in a relatively simple melt-kneading process without adding a crosslinking agent such as an organic peroxide during melt-kneading. be able to.
Claims (9)
A wiring member comprising the conductor coated with the non-halogen flame retardant resin composition according to claim 1.
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