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JP2024025002A - Non-halogen flame retardant resin compositions, electric wires and cables - Google Patents

Non-halogen flame retardant resin compositions, electric wires and cables Download PDF

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JP2024025002A
JP2024025002A JP2022128057A JP2022128057A JP2024025002A JP 2024025002 A JP2024025002 A JP 2024025002A JP 2022128057 A JP2022128057 A JP 2022128057A JP 2022128057 A JP2022128057 A JP 2022128057A JP 2024025002 A JP2024025002 A JP 2024025002A
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flame retardant
resin composition
mass
ethylene
halogen flame
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Application number
JP2022128057A
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Japanese (ja)
Inventor
周 岩崎
Shu Iwasaki
充 橋本
Mitsuru Hashimoto
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Proterial Ltd
Original Assignee
Proterial Ltd
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Publication date
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Abstract

To provide a non-halogen fire retardant resin composition that can have high fire retardancy and further have excellent flexibility and breaking elongation as well as an electric wire using the non-halogen fire retardant resin composition and a cable.SOLUTION: A cable 20 constituted of a non-halogen fire retardant resin composition that includes: an electric wire 10, a shield layer 22 having a separator 21 provided on an outside thereof, and a coating layer 23 on an outside of the shield layer 22, wherein the coating layer 23 is constituted of a non-halogen fire retardant resin composition containing (a) a mixed resin of an ethylene acetic acid vinyl copolymer having a content of vinyl acetate of 60 mass% or more and an ethylenic polymer having a melting point of 115°C or more (excluding acid-modified polyolefin), and (b) a base polymer containing acid-modified polyolefin, and a fire retardant agent including aluminum hydroxide.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、高い難燃性を有し、優れた柔軟性および破断伸びを有することができるノンハロゲン難燃樹脂組成物ならびにそのノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いた電線およびケーブルに関する。 The present invention relates to a non-halogen flame retardant resin composition that has high flame retardancy and can have excellent flexibility and elongation at break, as well as electric wires and cables using the non-halogen flame retardant resin composition.

鉄道車両、自動車等の車両に用いられる電線やケーブルは、使用される環境に応じて、高い難燃性、優れた柔軟性および破断伸びなどが要求される。 Electric wires and cables used in vehicles such as railway vehicles and automobiles are required to have high flame retardancy, excellent flexibility, and elongation at break, depending on the environment in which they are used.

高い難燃性を付与するためにはハロゲン系難燃剤や赤リンなどのリン系難燃剤を添加することが知られている。しかしながら、ハロゲン系難燃剤は燃焼時にハロゲンガスを発生させるため、世界的に高まりつつある環境問題への配慮に欠ける。また、赤リンなどのリン系難燃剤も、燃焼時にホスフィンの発生や、廃却時にリン酸を生成し、地下水脈を汚染するなどの問題がある。 In order to impart high flame retardancy, it is known to add a halogen-based flame retardant or a phosphorus-based flame retardant such as red phosphorus. However, since halogen-based flame retardants generate halogen gas when burned, they lack consideration for environmental issues that are increasing worldwide. Furthermore, phosphorus-based flame retardants such as red phosphorus also have problems such as generating phosphine when burned and phosphoric acid when being disposed of, contaminating underground water veins.

一方、難燃剤として用いられる金属水酸化物は、ハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤と比べ、上述のような問題は発生しないものの、求める難燃性を発現させるためには高充填する必要があり、その場合、機械特性や低温特性の悪化、さらには電気特性を低下させるおそれがある。 On the other hand, metal hydroxides used as flame retardants do not cause the above-mentioned problems compared to halogen-based flame retardants and phosphorus-based flame retardants, but they must be highly charged in order to achieve the desired flame retardancy. In that case, there is a risk of deterioration of mechanical properties and low-temperature properties, as well as deterioration of electrical properties.

このような問題に対して、所定の組成を有するベースポリマに、金属水酸化物を難燃剤として配合した樹脂組成物を用いて絶縁層または被覆層を構成した電線、ケーブルが知られている(例えば、特許文献1~2参照)。 To solve this problem, electric wires and cables are known in which an insulating layer or a coating layer is formed using a resin composition containing a base polymer having a predetermined composition and a metal hydroxide as a flame retardant ( For example, see Patent Documents 1 and 2).

特開2014-67657号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-67657 特開2021-125396号公報Japanese Patent Application Publication No. 2021-125396

本発明は、ノンハロゲンでありながら、高い難燃性を有し、さらに優れた柔軟性および破断伸びを有することができるノンハロゲン難燃樹脂組成物ならびにそのノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いた電線およびケーブルを提供することを目的とする。 The present invention relates to a non-halogen flame-retardant resin composition that is non-halogen and has high flame retardancy, as well as superior flexibility and elongation at break, and electric wires and cables using the non-halogen flame-retardant resin composition. The purpose is to provide

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other objects and novel features will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

一実施の形態であるノンハロゲン難燃樹脂組成物は、(a)酢酸ビニルの含有量が60質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体および融点が115℃以上のエチレン系重合体(酸変性されたポリオレフィンを除く)の混合樹脂と(b)酸変性されたポリオレフィンとを含有するベースポリマと、水酸化アルミニウムを含有する難燃剤と、を含有するノンハロゲン難燃樹脂組成物であって、前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの質量比が、(a):(b)=95:5~70:30であり、前記融点が115℃以上のエチレン系重合体の密度が、0.9g/cm未満であり、前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの合計100質量部に対して、前記難燃剤を150~180質量部含有する。 A non-halogen flame retardant resin composition according to one embodiment is made of (a) an ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 60% by mass or more and an ethylene-based polymer (acid-modified (b) a base polymer containing an acid-modified polyolefin; and a flame retardant containing aluminum hydroxide; ) The mass ratio of the mixed resin and the polyolefin (b) is (a):(b) = 95:5 to 70:30, and the density of the ethylene polymer having a melting point of 115° C. or higher is 0.9 g. /cm 3 and contains 150 to 180 parts by mass of the flame retardant based on a total of 100 parts by mass of the mixed resin (a) and the polyolefin (b).

一実施の形態である電線は、導体と、前記導体の周囲に設けられた絶縁層と、を有する電線であって、前記絶縁層は、(a)酢酸ビニルの含有量が60質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体および融点が115℃以上のエチレン系重合体(酸変性されたポリオレフィンを除く)の混合樹脂と(b)酸変性されたポリオレフィンとを含有するベースポリマと、水酸化アルミニウムを含有する難燃剤と、を含有するノンハロゲン難燃樹脂組成物であって、前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの質量比が、(a):(b)=95:5~70:30であり、前記融点が115℃以上のエチレン系重合体の密度が、0.9g/cm未満であり、前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの合計100質量部に対して、前記難燃剤を150~180質量部含有する、ノンハロゲン難燃樹脂組成物から構成される。 An electric wire according to one embodiment includes a conductor and an insulating layer provided around the conductor, the insulating layer including (a) a vinyl acetate content of 60% by mass or more; A base polymer containing a mixed resin of an ethylene vinyl acetate copolymer and an ethylene polymer having a melting point of 115° C. or higher (excluding acid-modified polyolefins), and (b) an acid-modified polyolefin, and aluminum hydroxide. A non-halogen flame retardant resin composition containing a flame retardant, wherein the mass ratio of the (a) mixed resin to the (b) polyolefin is (a):(b)=95:5 to 70: 30, and the density of the ethylene polymer having a melting point of 115° C. or higher is less than 0.9 g/cm 3 , based on a total of 100 parts by mass of the (a) mixed resin and the (b) polyolefin, It is composed of a non-halogen flame retardant resin composition containing 150 to 180 parts by mass of the flame retardant.

一実施の形態であるケーブルは、単層または多層の電線を単数または複数撚り合わせた単芯・多芯撚線と、その外側に設けられたシールド編組またはセパレータを有するシールド編組と、上記シールド編組の外側に被覆層を被覆したケーブルであって、前記被覆層は、(a)酢酸ビニルの含有量が60質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体および融点が115℃以上のエチレン系重合体(酸変性されたポリオレフィンを除く)の混合樹脂と(b)酸変性されたポリオレフィンとを含有するベースポリマと、水酸化アルミニウムを含有する難燃剤と、を含有するノンハロゲン難燃樹脂組成物であって、前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの質量比が、(a):(b)=95:5~70:30であり、前記融点が115℃以上のエチレン系重合体の密度が、0.9g/cm未満であり、前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの合計100質量部に対して、前記難燃剤を150~180質量部含有する、ノンハロゲン難燃樹脂組成物から構成される。 A cable according to an embodiment includes a single-core/multi-core stranded wire made by twisting one or more single-layer or multi-layer electric wires, a shield braid provided on the outside thereof with a shield braid or a separator, and a shield braid with a shield braid or a separator provided on the outside thereof. The cable is coated with a coating layer on the outside thereof, and the coating layer is made of (a) an ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 60% by mass or more and an ethylene-based polymer having a melting point of 115° C. or higher ( (a) a base polymer containing a mixed resin (excluding acid-modified polyolefin); (b) a base polymer containing an acid-modified polyolefin; and a flame retardant containing aluminum hydroxide. , the mass ratio of the (a) mixed resin and the (b) polyolefin is (a):(b) = 95:5 to 70:30, and the density of the ethylene polymer having a melting point of 115 ° C. or higher is , less than 0.9 g/cm 3 and containing 150 to 180 parts by mass of the flame retardant based on a total of 100 parts by mass of the mixed resin (a) and the polyolefin (b). It consists of

一実施の形態によれば、ノンハロゲンでありながら、高い難燃性を有し、かつ、優れた耐油性および低温特性を有することができるノンハロゲン難燃樹脂組成物ならびにそれを用いた電線およびケーブルを得ることができる。 According to one embodiment, a non-halogen flame-retardant resin composition that is non-halogen, has high flame retardancy, and has excellent oil resistance and low-temperature properties, and electric wires and cables using the same. Obtainable.

一実施の形態である電線の構造例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structural example of an electric wire according to an embodiment. 一実施の形態であるケーブルの構造例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a cable according to an embodiment.

以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in all the drawings for explaining the embodiment, members having the same function are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof will be omitted. Furthermore, in the following embodiments, descriptions of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.

<ノンハロゲン難燃樹脂組成物>
以下、本実施の形態のノンハロゲン難燃樹脂組成物について詳述する。
<Non-halogen flame retardant resin composition>
The non-halogen flame retardant resin composition of this embodiment will be described in detail below.

本実施の形態に係るノンハロゲン難燃樹脂組成物は、(a)酢酸ビニルの含有量が60質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体および融点が115℃以上のエチレン系重合体の混合樹脂と(b)酸変性されたポリオレフィンとを含有するベースポリマと、水酸化アルミニウムを含有する難燃剤と、を含有する。 The non-halogen flame retardant resin composition according to the present embodiment includes (a) a mixed resin of an ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 60% by mass or more and an ethylene polymer having a melting point of 115°C or more; b) A base polymer containing an acid-modified polyolefin and a flame retardant containing aluminum hydroxide.

まず、本実施の形態におけるノンハロゲン難燃樹脂組成物の構成について説明する。 First, the structure of the non-halogen flame retardant resin composition in this embodiment will be explained.

[ベースポリマ]
本実施の形態で用いるベースポリマは、(a)酢酸ビニルの含有量が60質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体および融点が115℃以上のエチレン系重合体の混合樹脂と(b)酸変性されたポリオレフィンとを含有する。以下、各成分について説明する。
[Base polymer]
The base polymer used in this embodiment includes (a) a mixed resin of an ethylene-vinyl acetate copolymer with a vinyl acetate content of 60% by mass or more and an ethylene polymer with a melting point of 115°C or higher, and (b) acid-modified resin. containing a polyolefin. Each component will be explained below.

(a)混合樹脂
ここで用いる混合樹脂は、(a1)酢酸ビニルの含有量(VA量)が60質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)と、(a2)融点が115℃以上のエチレン系重合体、を含有してなる混合樹脂である。この混合樹脂には、これ以外のポリオレフィンが混合されていてもよい。ただし、後述する(b)成分である酸変性されたポリオレフィンは含まない。
(a) Mixed resin The mixed resin used here includes (a1) an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) with a vinyl acetate content (VA amount) of 60% by mass or more, and (a2) a melting point of 115°C or more. It is a mixed resin containing an ethylene polymer. This mixed resin may also contain other polyolefins. However, it does not contain acid-modified polyolefin, which is component (b) described later.

(a1)VA量が60質量%以上のEVAは、VA量を60質量%以上とすることで、樹脂組成物に優れた耐油性を付与し得るものである。また、樹脂組成物におけるフィラー受容性が向上することによる伸び特性を向上させる作用を奏する。 (a1) EVA having a VA amount of 60% by mass or more can impart excellent oil resistance to the resin composition by setting the VA amount to 60% by mass or more. Furthermore, it has the effect of improving elongation properties by improving filler receptivity in the resin composition.

(a2)融点が115℃以上のエチレン系重合体は、記載の通り、115℃以上の融点を有する。融点が115℃以上のエチレン系重合体を含むことによって優れた耐油性を確保することができる。すなわち、例えば、耐油試験に使用される試験油の加熱温度は70℃であることから、試験油の加熱温度よりも融点の高い重合体として、融点が115℃以上のエチレン系重合体を採用することにより、優れた耐油性を確保することができる。ここで、エチレン系重合体としては、エチレンをモノマーとして含む重合体であればよく、ポリエチレンの他、エチレンとそれ以外のモノマーを含むエチレン系共重合体が含まれる。エチレン系共重合体としては、エチレンとαオレフィンとを構成単位とする共重合体であることが好ましい。 (a2) The ethylene polymer having a melting point of 115°C or higher has a melting point of 115°C or higher as described. By including an ethylene polymer having a melting point of 115° C. or higher, excellent oil resistance can be ensured. That is, for example, since the heating temperature of the test oil used in the oil resistance test is 70°C, an ethylene polymer with a melting point of 115°C or higher is used as a polymer with a melting point higher than the heating temperature of the test oil. This makes it possible to ensure excellent oil resistance. Here, the ethylene polymer may be any polymer containing ethylene as a monomer, and includes ethylene copolymers containing ethylene and other monomers in addition to polyethylene. The ethylene copolymer is preferably a copolymer containing ethylene and α-olefin as constituent units.

上記(a1)成分と(a2)成分の配合割合は特に限定されないが、質量基準で、(a1):(a2)=1:2~2:1の割合がよく、2:3~3:2がより好ましい。 The blending ratio of the above components (a1) and (a2) is not particularly limited, but a ratio of (a1):(a2) = 1:2 to 2:1 is preferable, and 2:3 to 3:2 on a mass basis. is more preferable.

ベースポリマとして、VA量が60質量%以上のEVAのみで構成すると、低温特性が低下するので好ましくない。また、VA量が60質量%以上のEVAの添加量は、上記(a)混合樹脂と次に説明する(b)ポリオレフィンとの合計を100質量%としたとき、40質量%以下であることが好ましい。これより添加量が多いと低温特性が低下するおそれがある。 If the base polymer is composed only of EVA with a VA content of 60% by mass or more, the low-temperature properties will deteriorate, which is not preferable. Further, the amount of EVA added having a VA amount of 60% by mass or more should be 40% by mass or less when the total of the above (a) mixed resin and (b) polyolefin described below is 100% by mass. preferable. If the amount added is larger than this, there is a risk that the low temperature characteristics will deteriorate.

上記融点115℃以上のエチレン系重合体としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、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)、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA、ただしVA量が60質量%以上のものを除く)、エチレン-エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン-メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン-グリシジルメタクリレート共重合体(EGMA)、エチレン-ブテン-ヘキセン三元共重合体、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体(EPDM)、エチレン-オクテン共重合体(EOR)、エチレン共重合ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体(EPR)、ポリ-4-メチル-ペンテン-1、マレイン酸グラフト低密度ポリエチレン、水素添加スチレン-ブタジエン共重合体(H-SBR)、マレイン酸グラフト直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンと炭素数が3~30のαオレフィンとの共重合体、エチレン-スチレン共重合体、マレイン酸グラフトエチレン-メチルアクリレート共重合体、マレイン酸グラフトエチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-無水マレイン酸共重合体、エチレン-エチルアクリレート-無水マレイン酸三元共重合体、ブテン-1を主成分とするエチレン-プロピレン-ブテン-1三元共重合体などのエチレン-ブテン-1共重合体、エチレン-ヘキセン-1共重合体、オレフィンブロック共重合体が挙げられる。 The above-mentioned ethylene polymers with a melting point of 115°C or higher include low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), linear very low density polyethylene (VLDPE), and ethylene acetic acid. Vinyl copolymers (EVA, excluding those with a VA content of 60% by mass or more), ethylene-ethyl acrylate copolymers (EEA), ethylene-methyl acrylate copolymers (EMA), ethylene-glycidyl methacrylate copolymers (EGMA), ethylene-butene-hexene terpolymer, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), ethylene-octene copolymer (EOR), ethylene copolypropylene, ethylene-propylene copolymer (EPR), poly-4-methyl-pentene-1, maleic acid grafted low density polyethylene, hydrogenated styrene-butadiene copolymer (H-SBR), maleic acid grafted linear low density polyethylene, ethylene and carbon number Copolymers with 3 to 30 α-olefins, ethylene-styrene copolymers, maleic acid grafted ethylene-methyl acrylate copolymers, maleic acid grafted ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-maleic anhydride copolymers, Ethylene-butene-1 copolymers such as ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride terpolymer, ethylene-propylene-butene-1 terpolymer containing butene-1 as the main component, ethylene-hexene-1 Examples include copolymers and olefin block copolymers.

この(a2)エチレン系重合体の密度は、0.9g/cm未満が好ましい。密度が0.9g/cm未満であると、樹脂組成物に付与される柔軟性と耐油性が良好なものとなる。 The density of this (a2) ethylene polymer is preferably less than 0.9 g/cm 3 . When the density is less than 0.9 g/cm 3 , the resin composition has good flexibility and oil resistance.

中でも、オレフィンブロック共重合体として、具体的な例を挙げれば、ダウ・ケミカル社製、商品名INFUSEシリーズのD9000、D9007、D9100、D9107、D9500、D9507、D9530、D9807、D9817などが挙げられる。 Among them, specific examples of the olefin block copolymer include D9000, D9007, D9100, D9107, D9500, D9507, D9530, D9807, and D9817 manufactured by Dow Chemical Company under the trade name INFUSE series.

また、EVA((a1)成分を除く)と、上記説明した中から融点が115℃以上のエチレン-α-オレフィン共重合体を単独または複数混合させることもできる。複数混合させる場合は、EVAを用いると(a1)VA量60質量%以上のEVAとの相溶性が良く、中でも融点85℃以上のEVAを用いると耐油性が良好にもなるため好ましい。このとき、(a2)115℃以上のエチレン-α-オレフィン共重合体がブレンドされるため、さらに樹脂組成物の耐油性を向上でき好ましい。 Further, EVA (excluding component (a1)) and one or more ethylene-α-olefin copolymers having a melting point of 115° C. or higher from among those described above can be mixed. In the case of mixing a plurality of EVA, it is preferable to use EVA because it has good compatibility with (a1) EVA with a VA content of 60% by mass or more, and in particular, EVA with a melting point of 85° C. or more is preferred because it also provides good oil resistance. At this time, since (a2) an ethylene-α-olefin copolymer having a temperature of 115° C. or higher is blended, the oil resistance of the resin composition can be further improved, which is preferable.

(b)酸変性されたポリオレフィン
ここで用いられる(b)酸変性されたポリオレフィンは、ポリオレフィンを酸変性したものである。このポリオレフィンとしては、エチレン-α-ポリオレフィンが好ましく、エチレン-α-ポリオレフィンは低温環境下での柔軟性に優れており、酸で変性すると、金属水酸化物との密着性を強化することが可能となり、樹脂組成物の低温特性を向上させることができる。
(b) Acid-modified polyolefin The (b) acid-modified polyolefin used here is a polyolefin modified with an acid. Ethylene-α-polyolefin is preferred as this polyolefin.Ethylene-α-polyolefin has excellent flexibility in low-temperature environments, and when modified with acid, can strengthen its adhesion to metal hydroxides. Therefore, the low-temperature properties of the resin composition can be improved.

ここで、変性前のポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン-メチルアクリレート共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-ブテン-1共重合体、エチレン-ヘキセン-1共重合体、エチレン-オクテン-1共重合体等を挙げることができる。中でもエチレン-ブテン-1共重合体、エチレン-ヘキセン-1共重合体、エチレン-オクテン-1共重合体は結晶が少なく、樹脂組成物においてフィラーを受容することができ、低温時の柔軟性を付与できるため好ましい。変性に用いられる酸としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等を挙げることができる。 Here, the polyolefin before modification includes low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultra low density polyethylene, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-butene-1 copolymer. , ethylene-hexene-1 copolymer, ethylene-octene-1 copolymer, and the like. Among them, ethylene-butene-1 copolymer, ethylene-hexene-1 copolymer, and ethylene-octene-1 copolymer have few crystals and can accept fillers in resin compositions, improving flexibility at low temperatures. This is preferable because it can be applied. Examples of acids used for modification include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, and the like.

上記(a)成分と(b)成分とを含有させてベースポリマとするが、これらベースポリマにおいて、(a)混合樹脂と(b)酸変性されたポリオレフィンの質量比は、(a):(b)=95:5~70:30が好ましく、(a):(b)=90:10~80:20がより好ましい。例えば、(a)成分と(b)成分の合計100質量部としたとき、(b)成分を5質量部以上含有させると低温特性が良好となり、30質量部以下含有させるとフィラーとの適度な密着性を確保でき、樹脂組成物の破断伸び特性を良好なものとできる。 The above (a) component and (b) component are contained to form a base polymer, and in these base polymers, the mass ratio of (a) mixed resin to (b) acid-modified polyolefin is (a):( b)=95:5 to 70:30 is preferable, and (a):(b)=90:10 to 80:20 is more preferable. For example, when the total of components (a) and (b) is 100 parts by mass, if component (b) is contained in 5 parts by mass or more, the low-temperature properties will be good, and if it is contained in 30 parts by mass or less, it will have a moderate relationship with the filler. Adhesion can be ensured and the elongation at break property of the resin composition can be improved.

[難燃剤]
本実施の形態で用いる難燃剤として、水酸化アルミニウムを用いる。さらに、他の金属水酸化物を添加することもでき、他の金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどが挙げられる。
[Flame retardants]
Aluminum hydroxide is used as the flame retardant used in this embodiment. Furthermore, other metal hydroxides can also be added, and examples of other metal hydroxides include magnesium hydroxide and calcium hydroxide.

また、後述するケーブルを構成するシールド編組を用いたケーブル構造においては、編組直下のセパレータおよび電線への炎の伝搬を防止することも重要である。水酸化アルミニウムは、このようなケーブル構造の被覆層(シース)材料に適用すると飛躍的な難燃効果を発現する。そのメカニズムは定かではないが、水酸化マグネシウムと比較すると次のように考察される。 Furthermore, in a cable structure using a shield braid constituting a cable to be described later, it is also important to prevent flame from propagating to the separator and electric wires directly under the braid. Aluminum hydroxide exhibits a dramatic flame retardant effect when applied to the sheath material of such cable structures. The mechanism is not clear, but when compared with magnesium hydroxide, it can be considered as follows.

水酸化マグネシウムの脱水温度は、340~420℃で400℃近傍にピークを示す。ベースポリマの分解温度は400℃近傍で、高い難燃性を得られる。水酸化アルミニウムの脱水温度は3段階の脱水反応を有しており、245℃、320℃、550℃に存在し、メインは320℃である。水酸化アルミニウムの脱水時にはベースポリマは分解点に到達しておらず、被覆層は大きく膨張する。この膨張が高い断熱効果を発現し、セパレータおよび電線に伝わる熱を抑制し、高い難燃効果が得られると推定される。 The dehydration temperature of magnesium hydroxide is 340 to 420°C, with a peak near 400°C. The decomposition temperature of the base polymer is around 400°C, and high flame retardancy can be obtained. The dehydration temperature of aluminum hydroxide has three stages of dehydration reaction, existing at 245°C, 320°C, and 550°C, with the main temperature being 320°C. During dehydration of aluminum hydroxide, the base polymer has not reached its decomposition point and the coating layer expands significantly. It is estimated that this expansion produces a high heat insulating effect, suppresses the heat transmitted to the separator and the electric wire, and provides a high flame retardant effect.

この難燃剤の添加量は、上記(a)混合樹脂と上記(b)ポリオレフィンの合計100質量部に対して、150~180質量部が好ましい。150質量部以上とすることで十分な難燃性を得ることができ、180質量部以下とすることで破断伸びや柔軟性を適度に確保できる。 The amount of this flame retardant added is preferably 150 to 180 parts by mass based on the total of 100 parts by mass of the mixed resin (a) and the polyolefin (b). When the content is 150 parts by mass or more, sufficient flame retardancy can be obtained, and when the content is 180 parts by mass or less, elongation at break and flexibility can be appropriately ensured.

この難燃剤は、分散性等を考慮し、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ステアリン酸等の脂肪酸等によって表面処理を施すことができるが、シランカップリング剤によりシラン処理を施した金属水酸化物は、補強効果および低温特性が良化するため好ましい。 This flame retardant can be surface-treated with a silane coupling agent, a titanate coupling agent, a fatty acid such as stearic acid, etc. in consideration of dispersibility, etc.; Hydroxide is preferable because it improves the reinforcing effect and low-temperature properties.

金属水酸化物は粒子状で添加され、その粒子径は細かいことが好ましい。例えば、平均粒子径がD50で0.6~1.5μmの範囲の粒子を使用するのが好ましい。なお、本明細書において平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径を意味する。 The metal hydroxide is added in the form of particles, and the particle size is preferably fine. For example, it is preferable to use particles having an average particle diameter D50 of 0.6 to 1.5 μm. In addition, in this specification, the average particle diameter means the particle diameter at 50% of the integrated value in the particle size distribution determined by laser diffraction/scattering method.

また、金属水酸化物の粒子の比表面積が大きいと、樹脂組成物としての補強効果が期待され、高いダイナミックカットスルー特性を得ることができる。具体的には、BET法による比表面積が4m/g以上であることが好ましい。 Further, when the specific surface area of the metal hydroxide particles is large, a reinforcing effect as a resin composition is expected, and high dynamic cut-through characteristics can be obtained. Specifically, it is preferable that the specific surface area measured by the BET method is 4 m 2 /g or more.

難燃剤には難燃効果を補助する難燃助剤を添加することができる。ただし、赤リンなどのリン系難燃剤やメラミンシアヌレートなどのトリアジン系難燃剤は人体に有害であるホスフィンガスやシアンガスを発生するため適当ではない。それ以外の難燃助剤であれば適用可能で、例えば、クレー、シリカ、スズ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、ホウ酸カルシウム、水酸化ドロマイド、シリコーンなどが挙げられる。 A flame retardant aid may be added to the flame retardant to enhance the flame retardant effect. However, phosphorus-based flame retardants such as red phosphorus and triazine-based flame retardants such as melamine cyanurate are not suitable because they generate phosphine gas and cyan gas that are harmful to the human body. Other flame retardant aids can be used, such as clay, silica, zinc stannate, zinc borate, calcium borate, dolomide hydroxide, and silicone.

本実施の形態である樹脂組成物には、上記説明した成分の他に、必要に応じて、架橋剤、架橋助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、滑剤、着色剤、補強剤、界面活性剤、無機充填剤、酸化防止剤、可塑剤、金属キレート剤、発泡剤、相溶化剤、加工助剤、安定剤等を添加することができる。 In addition to the components described above, the resin composition of this embodiment may optionally contain a crosslinking agent, a crosslinking aid, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a softener, a lubricant, a coloring agent, and a reinforcing agent. , surfactants, inorganic fillers, antioxidants, plasticizers, metal chelating agents, foaming agents, compatibilizers, processing aids, stabilizers, etc. can be added.

上記説明した樹脂組成物を電線の絶縁層やケーブルの被覆層に用いる場合には、架橋が施されていることが好ましい。架橋は耐油性を確保するうえで重要な構成である。この架橋の程度はゲル分率で定義できる。ゲル分率は、例えば、以下のように算出できる。 When the resin composition described above is used for an insulating layer of an electric wire or a coating layer of a cable, it is preferably crosslinked. Crosslinking is an important structure in ensuring oil resistance. The degree of crosslinking can be defined by the gel fraction. The gel fraction can be calculated, for example, as follows.

ゲル分率を測定するにあたっては、事前に使用する材料を秤量しておく。次に、その材料を110℃に熱したキシレンに24時間浸漬させる。浸漬後に、20℃で3時間大気圧に放置し、80℃で4時間真空乾燥させた後、処理後の材料の質量を秤量し、キシレン浸漬前(処理前)の質量に対する浸漬後(処理後)の質量の比(百分率)により算出できる。ゲル分率が80%以上無いと十分な耐油性を得ることができない。 Before measuring the gel fraction, weigh the materials to be used in advance. The material is then immersed in xylene heated to 110°C for 24 hours. After immersion, the material was left at atmospheric pressure for 3 hours at 20°C and vacuum dried at 80°C for 4 hours, and the mass of the material after treatment was weighed. ) can be calculated by the ratio (percentage) of mass. If the gel fraction is not 80% or more, sufficient oil resistance cannot be obtained.

架橋処理は、有機過酸化物、硫黄化合物またはシラン等を用いた化学架橋、電子線、放射線等による照射架橋、その他の化学反応を利用した架橋等があり、特に限定されることなく、いずれの架橋方法も適用可能である。 Crosslinking treatments include chemical crosslinking using organic peroxides, sulfur compounds, silane, etc., irradiation crosslinking with electron beams, radiation, etc., crosslinking using other chemical reactions, and are not particularly limited. Crosslinking methods are also applicable.

<電線>
次に、一実施の形態である電線について図1を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る電線の構造を示す断面図である。
<Electric wire>
Next, an electric wire as one embodiment will be described using FIG. 1. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the electric wire according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施の形態に係る電線10は、導体11と、導体11の周囲に被覆される絶縁層12とを有する。絶縁層12は、単層でも2層以上の多層構造でもよい。 As shown in FIG. 1, the electric wire 10 according to the present embodiment includes a conductor 11 and an insulating layer 12 coated around the conductor 11. The insulating layer 12 may have a single layer or a multilayer structure of two or more layers.

導体11としては、通常用いられる金属線、例えば銅線、銅合金線のほか、アルミニウム線、金線、銀線などを用いることができる。また、導体11として、金属線の周囲に錫やニッケルなどの金属めっきを施したものを用いてもよい。さらに、導体11として、単線構造でもよいし、金属線を撚り合わせた撚り線導体を用いることもできる。撚り線導体としては同心撚り線、集合撚り線、これらをさらに同心撚りした複合撚り線を用いることができる。また、これらの撚り線を圧縮した軽圧縮導体が電線を細径化できるため好ましい。 As the conductor 11, commonly used metal wires such as copper wires and copper alloy wires, as well as aluminum wires, gold wires, silver wires, etc. can be used. Further, as the conductor 11, a metal wire plated with a metal such as tin or nickel may be used. Further, the conductor 11 may have a single wire structure, or may be a twisted wire conductor made by twisting metal wires together. As the stranded wire conductor, concentric stranded wires, collective stranded wires, and composite stranded wires obtained by concentrically twisting these wires can be used. Further, a lightly compressed conductor obtained by compressing these stranded wires is preferable because the diameter of the electric wire can be reduced.

絶縁層12としては、上記説明した樹脂組成物で構成される。このとき、上記説明したように架橋処理を施した樹脂組成物とすることが好ましい。この絶縁層12の厚さは特に限定されるものではないが、0.15~2mmが好ましい。 The insulating layer 12 is made of the resin composition described above. At this time, it is preferable to use a resin composition that has been crosslinked as described above. The thickness of this insulating layer 12 is not particularly limited, but is preferably 0.15 to 2 mm.

本実施の形態の電線10は、例えば、以下のように製造される。まず、ベースポリマとなる(a)混合樹脂、(b)ポリオレフィン、難燃剤である金属水酸化物を含む材料を溶融混練し、本実施の形態の樹脂組成物を得る。 The electric wire 10 of this embodiment is manufactured, for example, as follows. First, materials containing (a) a mixed resin as a base polymer, (b) a polyolefin, and a metal hydroxide as a flame retardant are melt-kneaded to obtain the resin composition of this embodiment.

その後、導体11を準備する。そして、押出成形機により、導体11の周囲を被覆するように、本実施の形態の樹脂組成物を押出して、所定厚さの絶縁層12を形成する。こうすることで、電線10を製造することができる。 After that, the conductor 11 is prepared. Then, the resin composition of this embodiment is extruded using an extrusion molding machine so as to cover the periphery of the conductor 11, thereby forming an insulating layer 12 having a predetermined thickness. By doing so, the electric wire 10 can be manufactured.

また、本実施の形態では、電線10を製造した後に、絶縁層12を構成する難燃樹脂組成物を、例えば電子線架橋法または化学架橋法により架橋できる。本実施の形態の電線10においては、このような架橋がされていることは必須ではないが、架橋により難燃樹脂組成物から構成される絶縁層12の耐油性が向上するため、このような架橋を施すことが好ましい。 Further, in this embodiment, after manufacturing the electric wire 10, the flame-retardant resin composition constituting the insulating layer 12 can be crosslinked by, for example, an electron beam crosslinking method or a chemical crosslinking method. Although it is not essential for the electric wire 10 of the present embodiment to be crosslinked, such crosslinking improves the oil resistance of the insulating layer 12 made of the flame retardant resin composition. It is preferable to perform crosslinking.

電子架橋法を用いる場合には、樹脂組成物を電線10の絶縁層12として成形した後に、例えば1~30MRadの電子線を照射して架橋する。化学架橋法を用いる場合には、難燃樹脂組成物にあらかじめ架橋剤を添加しておき、この難燃樹脂組成物を電線10の絶縁層12として成形した後に、熱処理して架橋する。 When using the electronic crosslinking method, after the resin composition is molded into the insulating layer 12 of the electric wire 10, it is crosslinked by irradiation with an electron beam of, for example, 1 to 30 MRad. When using a chemical crosslinking method, a crosslinking agent is added to the flame retardant resin composition in advance, and after this flame retardant resin composition is molded as the insulating layer 12 of the electric wire 10, it is heat treated and crosslinked.

<ケーブル>
本発明の一実施の形態であるケーブルは、絶縁電線を単数または複数に撚り合わせた単芯・多芯撚線の外側にシールド編組を設け、シールド編組の外側に被覆層を被覆したケーブルである。ただし、セパレータは自由に設置することができ、シールド編組に接した状態で内側外側問わず使用できる。セパレータの材質は特に限定されない。また、本発明において、セパレータが無くてもよい。
<Cable>
A cable according to an embodiment of the present invention is a cable in which a shield braid is provided on the outside of a single or multi-core stranded wire made by twisting one or more insulated wires, and a coating layer is coated on the outside of the shield braid. . However, the separator can be installed freely and can be used both inside and outside in contact with the shield braid. The material of the separator is not particularly limited. Further, in the present invention, the separator may not be provided.

この一実施の形態であるケーブルについて、図2を用いて詳細に説明する。図2は、本実施形態にかかるケーブルの構造を示す断面図である。 The cable according to this embodiment will be described in detail using FIG. 2. FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the cable according to this embodiment.

図2に示すように、本実施の形態に係るケーブル20は、電線10を2本撚り合わせた撚り線と、この撚り線の周囲に設けられたセパレータ21が設けられており、このセパレータ21の外側に編組構造のシールド層22が設けられている。ここで、セパレータ21の配置位置には自由度があり、例えば、シールド層22に接した状態でシールド層22の内側や外側を問わず配置することができる。このセパレータ21の材質は特に限定されない。 As shown in FIG. 2, the cable 20 according to the present embodiment includes a stranded wire obtained by twisting two electric wires 10 together, and a separator 21 provided around the stranded wire. A braided shield layer 22 is provided on the outside. Here, there is a degree of freedom in the arrangement position of the separator 21, and for example, the separator 21 can be arranged in contact with the shield layer 22 regardless of whether it is inside or outside the shield layer 22. The material of this separator 21 is not particularly limited.

一方、シールド層22は、シールド効果を発揮させるため、金属材料に代表される導体材料から構成される。例えば、編組構造のシールド層22の材質は、導体11の材料と同等の材料を使用することができる。このとき、編組密度は、50%~99%である。また、素線径は、0.05mm~0.3mmであり、好ましくは、0.1mm~0.2mmであることが好ましい。続いて、図2に示すように、シールド層22の外側には、被覆層(シース)23が設けられている。この被覆層23は、上記説明した樹脂組成物により構成される。 On the other hand, the shield layer 22 is made of a conductive material, typically a metal material, in order to exhibit a shielding effect. For example, the material of the shield layer 22 having a braided structure may be the same as the material of the conductor 11. At this time, the braid density is 50% to 99%. Further, the wire diameter is preferably 0.05 mm to 0.3 mm, preferably 0.1 mm to 0.2 mm. Subsequently, as shown in FIG. 2, a covering layer (sheath) 23 is provided on the outside of the shield layer 22. This coating layer 23 is made of the resin composition described above.

本実施の形態のケーブル20は、例えば、以下のように製造される。まず、上述した方法により、電線10を2本製造する。その後、2本の電線10をスフ糸、紙テープ、ジュートなどの介在と共に撚り合わせ、その後、これを被覆するように、セパレータ21、シールド層22、の順に公知の手法により形成する。さらに、このようにして得られたシールド層22の外周に、上記電線の製造方法と同様に本実施の形態の樹脂組成物を押出して、所定厚さの被覆層(シース)23を形成する。こうすることで、本実施の形態のケーブル20を製造することができる。 The cable 20 of this embodiment is manufactured, for example, as follows. First, two electric wires 10 are manufactured by the method described above. Thereafter, the two electric wires 10 are twisted together with intervening fibers, paper tape, jute, etc., and then a separator 21 and a shield layer 22 are formed in this order by a known method so as to cover this. Furthermore, the resin composition of this embodiment is extruded on the outer periphery of the shield layer 22 obtained in this way, similarly to the method for manufacturing the electric wire described above, to form a coating layer (sheath) 23 of a predetermined thickness. By doing so, the cable 20 of this embodiment can be manufactured.

本実施の形態のケーブル20は、芯線として電線10を2本撚り合わせた二芯撚り線を有する場合を例に説明したが、芯線は単芯(1本)でもよいし、二芯以外の多芯撚り線であってもよい。また、電線10と被覆層23との間に、介在がないものであってもよい。 The cable 20 of this embodiment has been described using as an example a case where the core wire is a two-core twisted wire made by twisting two electric wires 10 together, but the core wire may be a single core wire (one core wire) or a multi-core wire other than two core wires. It may also be a core strand. Moreover, there may be no interposition between the electric wire 10 and the coating layer 23.

また、上記では本実施の形態のケーブル20において、上述の電線10を使用した場合を例に説明したが、これに限定されず、汎用の材料を絶縁層に用いた電線を使用することもできる。 Further, in the cable 20 of the present embodiment, the above-mentioned electric wire 10 is used as an example. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to use an electric wire using a general-purpose material for the insulating layer. .

汎用の材料を絶縁層12に用いた場合、絶縁層12に難燃剤が処方されると、より高い難燃性を得ることができ好ましい。ただし、難燃剤はノンハロゲン材料であることが必要であり、ノンハロゲン難燃剤であっても、赤リンなどのリン系難燃剤やメラミンシアヌレートなどのトリアジン系難燃剤を添加しない方が好ましい。 When a general-purpose material is used for the insulating layer 12, it is preferable to add a flame retardant to the insulating layer 12 because higher flame retardance can be obtained. However, the flame retardant needs to be a non-halogen material, and even if it is a non-halogen flame retardant, it is preferable not to add a phosphorus-based flame retardant such as red phosphorus or a triazine-based flame retardant such as melamine cyanurate.

この絶縁層12に使用するポリマはノンハロゲンであれば特に限定されない。例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン-アクリル酸エステル共重合体などのポリオレフィンが挙げられる。 The polymer used for this insulating layer 12 is not particularly limited as long as it is non-halogen. Examples include polyolefins such as high-density polyethylene, medium-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, very low-density polyethylene, and ethylene-acrylic acid ester copolymer.

また、ゴム材料も適用可能であり、エチレン-プロピレン共重合体ゴム、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体ゴム、アクリルゴム、エチレン-アクリル酸エステル共重合体ゴム、エチレン-オクテン共重合体ゴム、エチレン-アクリル酸エステル共重合体ゴム、エチレン-オクテン共重合体ゴム、エチレン-酢酸ビニル共重合体ゴム、エチレン-ブテン-1共重合体ゴム、ブタジエン-スチレン共重合体ゴム、イソブチレン-イソプレン共重合体ゴム、ポリスチレンブロックを有するブロック共重合体ゴムなどが挙げられる。 Rubber materials are also applicable, including ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber, acrylic rubber, ethylene-acrylate copolymer rubber, and ethylene-octene copolymer rubber. , ethylene-acrylate copolymer rubber, ethylene-octene copolymer rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer rubber, ethylene-butene-1 copolymer rubber, butadiene-styrene copolymer rubber, isobutylene-isoprene copolymer rubber Examples include polymer rubbers and block copolymer rubbers having polystyrene blocks.

さらに、エンジニアリングプラスチックも適用することができ、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニルサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエーテルサルホンなどが挙げられ、これらの熱可塑性エラストマーも使用することができる。この絶縁層12のベースポリマは単独でも2種以上のブレンドでもよい。 Furthermore, engineering plastics can also be applied, such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyphenylene ether, polycarbonate, polyamide, polyphenyl sulfide, polyether ether ketone, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyether sulfone, etc. These thermoplastic elastomers can also be used. The base polymer of this insulating layer 12 may be used alone or in a blend of two or more.

絶縁層12において、これらの材料で構成された樹脂組成物には、必要に応じて、架橋剤、架橋助剤、難燃助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、滑剤、着色剤、補強材、界面活性剤、無機充填剤、可塑剤、金属キレート剤、発泡剤、相溶化剤、加工助剤、安定剤等を添加することができる。 In the insulating layer 12, the resin composition composed of these materials may contain a crosslinking agent, a crosslinking aid, a flame retardant aid, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a softener, a lubricant, and a coloring agent, as necessary. , reinforcing agents, surfactants, inorganic fillers, plasticizers, metal chelating agents, foaming agents, compatibilizers, processing aids, stabilizers, etc. can be added.

耐油性の点から架橋はしておくべきであり、架橋処理は、有機過酸化物またはシラン化合物等を用いた化学架橋、電子線、放射線等による照射架橋、その他の化学反応を利用した架橋等があるが、いずれの架橋方法も適用可能である。 Crosslinking should be done from the viewpoint of oil resistance, and crosslinking treatments include chemical crosslinking using organic peroxides or silane compounds, irradiation crosslinking with electron beams, radiation, etc., crosslinking using other chemical reactions, etc. However, any crosslinking method is applicable.

なお、上記した絶縁層12および被覆層23は、耐油性を確保する場合、架橋が施されていることが必要である。このとき、架橋の程度はゲル分率で定義できる。架橋処理は有機過酸化物、硫黄化合物またはシラン等を用いた化学架橋、電子線、放射線等による照射架橋、その他の化学反応を利用した架橋等があるが、特に限定されることなく、いずれの架橋方法も適用可能である。 Note that the above-described insulating layer 12 and coating layer 23 need to be crosslinked in order to ensure oil resistance. At this time, the degree of crosslinking can be defined by the gel fraction. Crosslinking treatments include chemical crosslinking using organic peroxides, sulfur compounds, or silane, irradiation crosslinking with electron beams, radiation, etc., and crosslinking using other chemical reactions, but there are no particular limitations. Crosslinking methods are also applicable.

被覆層23の肉厚は特に限定しないが、肉厚0.2~1.5mmが特に上記効果を発現しやすい。 The thickness of the coating layer 23 is not particularly limited, but a thickness of 0.2 to 1.5 mm is particularly likely to exhibit the above effects.

次に、本発明について実施例および比較例を参照しながら、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[絶縁電線の作製]
まず、導体としては、構成19本/0.18mm(素線径)の錫メッキ導体を用意した。次に、エチレン-アクリル酸メチル共重合体(日本ポリエチレン社製、エルバロイ1125AC)を25質量部、高密度ポリエチレン(プライムポリマ社製、ハイゼックス5305E)を10質量部、無水マレイン酸変性高密度ポリエチレン(デュポン社製、フサボンドE265)を25質量部、無水マレイン酸変性エチレン-α-オレフィン共重合体(三井化学社製、タフマMH7020)を10質量部、エチレン-アクリル酸エチル-無水マレイン酸三元共重合体(アルケマ社製、ボンダインLX4110)を30質量部、水酸化マグネシウム(協和化学社製、商品名:キスマ5L)を150質量部、酸化防止剤としてBASF社製のイルガノックス1010を2質量部、架橋助剤として新中村化学社製のTMPT(トリメチロールプロパントリメタクリレート)を8質量部、金属石鹸としてステアリン酸亜鉛を1質量部、12ヒドロキシスレアリン酸Mg(勝田化工社製、EMS-6)を2質量部、金属キレート剤(アデカ社製、CDA-6)を3質量部の割合で25Lニーダにて混練し、造粒機でペレット化した。得られたペレットを65mm押出機にて押出して導体の外周を被覆し、導体が絶縁層で被覆された単層の電線を作製した。さらに、この電線に対して10Mradの電子線を照射することにより架橋を施した。
[Preparation of insulated wire]
First, as a conductor, a tin-plated conductor having a configuration of 19 wires/0.18 mm (wire diameter) was prepared. Next, 25 parts by mass of ethylene-methyl acrylate copolymer (Elvaloy 1125AC, manufactured by Japan Polyethylene Co., Ltd.), 10 parts by mass of high-density polyethylene (Hizex 5305E, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.), and maleic anhydride-modified high-density polyethylene ( 25 parts by mass of Fusabond E265 (manufactured by DuPont), 10 parts by mass of maleic anhydride-modified ethylene-α-olefin copolymer (Tafuma MH7020, manufactured by Mitsui Chemicals), ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride ternary copolymer. 30 parts by mass of a polymer (manufactured by Arkema, Bondine LX4110), 150 parts by mass of magnesium hydroxide (manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd., trade name: Kisuma 5L), and 2 parts by mass of Irganox 1010, manufactured by BASF as an antioxidant. , 8 parts by mass of TMPT (trimethylolpropane trimethacrylate) manufactured by Shin Nakamura Chemical Co. as a crosslinking aid, 1 part by mass of zinc stearate as a metal soap, Mg 12-hydroxythreaphosphate (manufactured by Katsuta Kako Co., Ltd., EMS-6) ) and 3 parts by mass of a metal chelating agent (manufactured by Adeka, CDA-6) were kneaded in a 25L kneader and pelletized in a granulator. The obtained pellets were extruded using a 65 mm extruder to cover the outer periphery of the conductor to produce a single-layer electric wire in which the conductor was covered with an insulating layer. Further, this electric wire was crosslinked by irradiating it with an electron beam of 10 Mrad.

(実施例1~2、比較例1~4)
得られた絶縁電線を2本撚り合わせた多芯撚り線を用意し、その上に、32μmのポリエチレン-テレフタレートのセパレータをラップ巻きし、0.11mmのスズめっき導体を用いて編組密度80%のシールド編組を施してコアを得た。
(Examples 1-2, Comparative Examples 1-4)
A multicore stranded wire is prepared by twisting two of the resulting insulated wires together, a 32 μm polyethylene-terephthalate separator is wrapped around it, and a 0.11 mm tin-plated conductor is used to create a braid density of 80%. A core was obtained by applying a shield braid.

得られたコアに、表1に示す組成の樹脂組成物を用い、肉厚0.7mmとなるように20mm押出機にて押出被覆した。得られた被覆層に電子線を照射し、架橋させ、図2に示す構成のケーブル20を作製した。 The obtained core was coated by extrusion using a 20 mm extruder using a resin composition having the composition shown in Table 1 so as to have a wall thickness of 0.7 mm. The obtained coating layer was irradiated with an electron beam to cause crosslinking, thereby producing a cable 20 having the configuration shown in FIG. 2.

なお、被覆層の形成に用いた材料は次の通りである。 The materials used to form the covering layer are as follows.

[材料]
(ベースポリマ)
・エチレン酢酸ビニル共重合体1:レバプレン(商品名、ランクセス社製、VA量60質量%)
・エチレン酢酸ビニル共重合体2:エバフレックスEV5274(三井デュポンケミカル社製、融点:89℃)
・ポリオレフィン:INFUSE9100(ダウ社製、融点:120℃、密度:0.877g/cm
・酸変性エチレン-α-オレフィン共重合体:タフマMA7020(三井化学社製)
[material]
(base polymer)
・Ethylene vinyl acetate copolymer 1: Levaprene (trade name, manufactured by LANXESS, VA content 60% by mass)
・Ethylene vinyl acetate copolymer 2: Evaflex EV5274 (manufactured by DuPont Mitsui Chemical Co., Ltd., melting point: 89°C)
・Polyolefin: INFUSE9100 (manufactured by Dow, melting point: 120°C, density: 0.877g/cm 3 )
・Acid-modified ethylene-α-olefin copolymer: Tafuma MA7020 (manufactured by Mitsui Chemicals)

(難燃剤)
・水酸化アルミニウム1:OL104ZO(HUBER社製、BET比表面積:4m/g)
・水酸化アルミニウム2:OL107ZO(HUBER社製、BET比表面積:7m/g)
・水酸化マグネシウム:マグシーズS4(神島化学社製)
・その他:表2に示した組成
(Flame retardants)
・Aluminum hydroxide 1: OL104ZO (manufactured by HUBER, BET specific surface area: 4 m 2 /g)
・Aluminum hydroxide 2: OL107ZO (manufactured by HUBER, BET specific surface area: 7m 2 /g)
・Magnesium hydroxide: Mugsys S4 (manufactured by Kamishima Chemical Co., Ltd.)
・Others: Composition shown in Table 2

[特性試験]
また、機械物性を取得するため表1に示す組成の各樹脂組成物を1mmシートに作製し、電子線照射にて架橋シートを得た。この架橋シートを用い、以下の各種の特性試験を行い、その結果を表1に併せて示した。
[Characteristics test]
Further, in order to obtain mechanical properties, each resin composition having the composition shown in Table 1 was prepared into a 1 mm sheet, and a crosslinked sheet was obtained by irradiation with an electron beam. Using this crosslinked sheet, the following various characteristic tests were conducted, and the results are also shown in Table 1.

(引張試験)
初期の引張試験として、得られた架橋シートを6号ダンベル試験片に打ち抜いて、250mm/minの変位速度で引張試験を実施し、引張強さ、100%モジュラス、破断伸びを測定した。引張強さは、10MPa以上を合格とし、それ未満を不合格とした。柔軟性を示す指標である100%モジュラスは、11MPa未満は良(◎)とし、11MPa以上14MPa未満を可(○)、14MPa以上を不可(×)とした。破断伸びは、150%以上のものを良(◎)、120%以上のものを可(○)、110%未満のものを不可(×)とした。
(Tensile test)
As an initial tensile test, the resulting crosslinked sheet was punched out into a No. 6 dumbbell test piece, a tensile test was conducted at a displacement rate of 250 mm/min, and the tensile strength, 100% modulus, and elongation at break were measured. A tensile strength of 10 MPa or more was considered to be a pass, and a tensile strength of less than 10 MPa was a pass. Regarding 100% modulus, which is an index showing flexibility, less than 11 MPa was considered good (◎), 11 MPa or more and less than 14 MPa was good (○), and 14 MPa or more was bad (x). The elongation at break was evaluated as good (◎) if it was 150% or more, acceptable (◎) if it was 120% or more, and poor (x) if it was less than 110%.

(耐油試験)
耐油試験として、得られた架橋シートを6号ダンベル試験片に打ち抜いて、70℃に熱したIRM903試験油に168時間浸漬し、その後250mm/minの変位速度で引張試験を実施し、引張強さを測定した。初期の引張強さに対する変化率を算出し、引張強さの変化率が-30%以上であれば可(○)、-30%未満であれば不可(×)とした。
(Oil resistance test)
As an oil resistance test, the resulting crosslinked sheet was punched out into a No. 6 dumbbell test piece, immersed in IRM903 test oil heated to 70°C for 168 hours, and then subjected to a tensile test at a displacement rate of 250 mm/min to determine the tensile strength. was measured. The rate of change with respect to the initial tensile strength was calculated, and if the rate of change in tensile strength was −30% or more, it was evaluated as acceptable (○), and if it was less than −30%, it was evaluated as not acceptable (×).

(低温試験)
低温試験(低温伸び)としては、架橋シートを6号ダンベル試験片に打ち抜いて、-40℃の低温槽に4時間以上放置し、変位速度25mm/minで破断伸びを測定した。30%以上のものを良(◎)、20%以上30%未満のものを可(○)、20%未満のものは不可(×)とした。
(Low temperature test)
For the low-temperature test (low-temperature elongation), the crosslinked sheet was punched out into a No. 6 dumbbell test piece, left in a -40°C low-temperature bath for 4 hours or more, and elongation at break was measured at a displacement rate of 25 mm/min. 30% or more was rated as good (◎), 20% or more and less than 30% was rated fair (○), and less than 20% was rated bad (x).

(難燃性)
難燃性評価として、長さ600mmのケーブルを垂直にて保ち、60秒あてて、炎を取り去った後、合格率が67%以上の場合を可(○)とし、67%未満のものを不可(×)とした。
(Flame retardance)
As a flame retardant evaluation, hold a cable with a length of 600 mm vertically, apply it to the flame for 60 seconds, and after removing the flame, if the pass rate is 67% or more, it is acceptable (○), and if it is less than 67%, it is unacceptable. (x).

(総合評価)
上記試験方法において、総合評価としては、全ての評価において◎または〇のものを可(○)とし、×が含まれるものを不可(×)とした。
(comprehensive evaluation)
In the above test method, as a comprehensive evaluation, those with ◎ or 〇 in all evaluations were evaluated as acceptable (○), and those that included × were evaluated as unacceptable (x).

Figure 2024025002000002
Figure 2024025002000002

Figure 2024025002000003
Figure 2024025002000003

以上の結果から、実施例1~2は、すべての評価において◎または○であったため総合評価は〇とした。 From the above results, Examples 1 and 2 were rated ◎ or ○ in all evaluations, so the overall evaluation was given as ○.

一方、比較例1、2は、密度の低いポリオレフィンが添加されておらず、100%モジュラスが不合格となった。さらに、比較例3は、難燃剤の添加量が多く、破断伸びが低いために不合格となった。比較例4は、難燃剤を水酸化マグネシウムにしたため難燃性試験が不合格となった。 On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, no low-density polyolefin was added, and the 100% modulus was rejected. Furthermore, Comparative Example 3 was rejected because the amount of flame retardant added was large and the elongation at break was low. Comparative Example 4 failed the flame retardancy test because magnesium hydroxide was used as the flame retardant.

本発明について、上記実施の形態および実施例により説明したが、本発明は、上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments and examples, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof.

本発明のノンハロゲン難燃樹脂組成物は、ノンハロゲンで難燃性の電線・ケーブルだけではなく、ハロゲンフリー難燃性が必要なシート、フィルム、パネル、マット、パイプ、保護材、充填剤、繊維、樹脂成型品、樹脂基板、文具、建材、コネクタ、ブッシュ、グロメット、端子台、端子内部絶縁体などに使用可能である。 The non-halogen flame-retardant resin composition of the present invention can be used not only for halogen-free and flame-retardant electric wires and cables, but also for sheets, films, panels, mats, pipes, protective materials, fillers, fibers, etc. that require halogen-free flame retardancy. It can be used for resin molded products, resin substrates, stationery, building materials, connectors, bushes, grommets, terminal blocks, terminal internal insulators, etc.

10 電線
11 導体
12 絶縁層
20 ケーブル
21 セパレータ
22 シールド層
23 被覆層
10 Electric wire 11 Conductor 12 Insulating layer 20 Cable 21 Separator 22 Shield layer 23 Covering layer

Claims (8)

(a)酢酸ビニルの含有量が60質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体および融点が115℃以上のエチレン系重合体(ただし、酸変性されたポリオレフィンは除く)の混合樹脂と(b)酸変性されたポリオレフィンとを含有するベースポリマと、水酸化アルミニウムを含有する難燃剤と、を含有するノンハロゲン難燃樹脂組成物であって、
前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの質量比が、(a):(b)=95:5~70:30であり、
前記融点が115℃以上のエチレン系重合体の密度が、0.9g/cm未満であり、
前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの合計100質量部に対して、前記難燃剤を150~180質量部含有する、ノンハロゲン難燃樹脂組成物。
(a) A mixed resin of an ethylene-vinyl acetate copolymer with a vinyl acetate content of 60% by mass or more and an ethylene polymer with a melting point of 115°C or higher (excluding acid-modified polyolefins) and (b) acid A non-halogen flame retardant resin composition containing a base polymer containing a modified polyolefin and a flame retardant containing aluminum hydroxide,
The mass ratio of the (a) mixed resin and the (b) polyolefin is (a):(b) = 95:5 to 70:30,
The density of the ethylene polymer having a melting point of 115° C. or higher is less than 0.9 g/cm 3 ,
A non-halogen flame retardant resin composition containing 150 to 180 parts by mass of the flame retardant based on a total of 100 parts by mass of the mixed resin (a) and the polyolefin (b).
請求項1に記載のノンハロゲン難燃樹脂組成物において、
前記エチレン酢酸ビニル共重合体の含有量が、前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの合計を100質量%としたとき、40質量%以下である、ノンハロゲン難燃樹脂組成物。
The non-halogen flame retardant resin composition according to claim 1,
A non-halogen flame retardant resin composition, wherein the content of the ethylene vinyl acetate copolymer is 40% by mass or less when the total of the mixed resin (a) and the polyolefin (b) is 100% by mass.
請求項2に記載のノンハロゲン難燃樹脂組成物において、
前記水酸化アルミニウムが、シラン処理を施した水酸化アルミニウムである、ノンハロゲン難燃樹脂組成物。
In the non-halogen flame retardant resin composition according to claim 2,
A non-halogen flame retardant resin composition, wherein the aluminum hydroxide is silane-treated aluminum hydroxide.
請求項3に記載のノンハロゲン難燃樹脂組成物において、
前記シラン処理を施した水酸化アルミニウムは、その比表面積を示すBETが4m/g以上である、ノンハロゲン難燃樹脂組成物。
In the non-halogen flame retardant resin composition according to claim 3,
The silane-treated aluminum hydroxide is a non-halogen flame-retardant resin composition in which a BET indicating a specific surface area is 4 m 2 /g or more.
導体と、前記導体の周囲に設けられた絶縁層と、を有する電線であって、
前記絶縁層は、(a)酢酸ビニルの含有量が60質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体および融点が115℃以上のエチレン系重合体(ただし、酸変性されたポリオレフィンは除く)の混合樹脂と(b)酸変性されたポリオレフィンとを含有するベースポリマと、水酸化アルミニウムを含有する難燃剤と、を含有するノンハロゲン難燃樹脂組成物であって、
前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの質量比が、(a):(b)=95:5~70:30であり、
前記融点が115℃以上のエチレン系重合体の密度が、0.9g/cm未満であり、
前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの合計100質量部に対して、前記難燃剤を150~180質量部含有する、ノンハロゲン難燃樹脂組成物から構成される、電線。
An electric wire comprising a conductor and an insulating layer provided around the conductor,
The insulating layer is made of (a) a mixed resin of an ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 60% by mass or more and an ethylene polymer having a melting point of 115° C. or higher (excluding acid-modified polyolefin); and (b) a base polymer containing an acid-modified polyolefin, and a flame retardant containing aluminum hydroxide, the non-halogen flame retardant resin composition comprising:
The mass ratio of the (a) mixed resin and the (b) polyolefin is (a):(b) = 95:5 to 70:30,
The density of the ethylene polymer having a melting point of 115° C. or higher is less than 0.9 g/cm 3 ,
An electric wire made of a non-halogen flame retardant resin composition containing 150 to 180 parts by mass of the flame retardant based on a total of 100 parts by mass of the mixed resin (a) and the polyolefin (b).
請求項5に記載の電線において、
前記絶縁層が、前記ノンハロゲン難燃脂組成物の架橋物である、電線。
The electric wire according to claim 5,
An electric wire, wherein the insulating layer is a crosslinked product of the non-halogen flame-retardant composition.
単層または多層の電線を単数または複数撚り合わせた単芯・多芯撚線と、その外側に設けられたシールド編組またはセパレータを有するシールド編組と、上記シールド編組の外側に被覆層を被覆したケーブルであって、
前記被覆層は、(a)酢酸ビニルの含有量が60質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体および融点が115℃以上のエチレン系重合体(ただし、酸変性されたポリオレフィンは除く)の混合樹脂と(b)酸変性されたポリオレフィンとを含有するベースポリマと、水酸化アルミニウムを含有する難燃剤と、を含有するノンハロゲン難燃樹脂組成物であって、
前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの質量比が、(a):(b)=95:5~70:30であり、
前記融点が115℃以上のエチレン系重合体の密度が、0.9g/cm未満であり、
前記(a)混合樹脂と前記(b)ポリオレフィンの合計100質量部に対して、前記難燃剤を150~180質量部含有する、ノンハロゲン難燃樹脂組成物から構成される、ケーブル。
Single-core/multi-core stranded wire made by twisting one or more single-layer or multi-layer electric wires, a shield braid provided on the outside thereof with a shield braid or a separator, and a cable with a coating layer coated on the outside of the shield braid. And,
The coating layer is made of (a) a mixed resin of an ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 60% by mass or more and an ethylene polymer having a melting point of 115° C. or higher (excluding acid-modified polyolefin); and (b) a base polymer containing an acid-modified polyolefin, and a flame retardant containing aluminum hydroxide, the non-halogen flame retardant resin composition comprising:
The mass ratio of the (a) mixed resin and the (b) polyolefin is (a):(b) = 95:5 to 70:30,
The density of the ethylene polymer having a melting point of 115° C. or higher is less than 0.9 g/cm 3 ,
A cable comprising a non-halogen flame retardant resin composition containing 150 to 180 parts by mass of the flame retardant based on a total of 100 parts by mass of the mixed resin (a) and the polyolefin (b).
請求項7に記載のケーブルにおいて、
前記被覆層が、前記ノンハロゲン難燃脂組成物の架橋物である、ケーブル。
The cable according to claim 7,
The cable, wherein the coating layer is a crosslinked product of the non-halogen flame-retardant resin composition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024204513A1 (en) * 2023-03-30 2024-10-03 古河電気工業株式会社 Insulating resin composition for electric power cables, and electric power cable

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