阻燃性树脂组合物和使用该阻燃性树脂组合物的缆线的制作方法
阻燃性树脂组合物和使用该阻燃性树脂组合物的缆线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及阻燃性树脂组合物和使用该阻燃性树脂组合物的缆线。
【背景技术】
[0002] 作为阻燃性树脂组合物，已知在聚烯烃树脂中添加金属氢氧化物作为阻燃剂、并 且添加有机硅油等有机硅系化合物和硬脂酸镁作为阻燃助剂而成的组合物(参照下述专利 文献1)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开平10-7913号公报
【发明内容】
[0006] 然而，在上述专利文献1记载的组合物中，有时不能充分确保阻燃性。在此，只要增 加阻燃剂的添加量，就能提高阻燃性。但是，这种情况下，组合物的机械特性降低。
[0007] 因此，寻求一种在确保优异的机械特性的同时还能够确保优异的阻燃性的阻燃性 树脂组合物。
[0008] 本发明是鉴于上述情况而进行的，目的在于提供一种在确保优异的机械特性的同 时还能够确保优异的阻燃性的阻燃性树脂组合物和使用该阻燃性树脂组合物的缆线。
[0009] 本发明人等为了解决上述课题，着眼于作为阻燃剂的金属氢氧化物的起始分解温 度与有机硅系化合物的起始分解温度的大小关系进行了研究。其结果，发现通过在相对于 聚烯烃树脂100质量份，将有机硅系化合物、硬脂酸镁等含有脂肪酸的化合物和金属氢氧化 物等无机系阻燃剂各自按规定的比例进行配合的情况下，能使无机系阻燃剂的起始分解温 度低于有机硅系化合物的起始分解温度，能够解决上述课题，从而完成了本发明。
[0010] 即本发明是一种阻燃性树脂组合物，其包含:聚烯烃树脂、相对于上述聚烯烃树脂 1〇〇质量份以1.5质量份~20质量份的比例配合的有机娃系化合物、相对于上述聚稀经树脂 1〇〇质量份以5质量份~20质量份的比例配合的含有脂肪酸的化合物和相对于上述聚稀经 树脂100质量份以5质量份~40质量份的比例配合的无机系阻燃剂，上述无机系阻燃剂的起 始分解温度比上述有机硅系化合物的起始分解温度低。
[0011] 根据本发明的阻燃性树脂组合物，在确保优异的机械特性的同时还能够确保优异 的阻燃性。
[0012] 应予说明，本发明人等对本发明的阻燃性树脂组合物能够得到更优异的阻燃性的 理由进行如下推测。
[0013] 即，由于无机系阻燃剂的起始分解温度低于有机硅系化合物的起始分解温度，因 此燃烧时在有机硅系化合物受热分解前，无机系阻燃剂受热分解。认为此时的无机系阻燃 剂的分解为吸热反应。因此，可充分抑制聚烯烃树脂的温度上升，能够阻碍继续燃烧。而且， 如果有机硅系化合物受热分解，则因有机硅系化合物在聚烯烃树脂的表面形成阻挡层。因 此，本发明人等推测阻燃效果得到提高。
[0014] 在上述阻燃性树脂组合物中，上述无机系阻燃剂优选为氢氧化铝。
[0015] 这种情况下，与无机系阻燃剂为氢氧化铝以外的无机系阻燃剂的情况相比，能够 得到更优异的阻燃性。
[0016] 另外，在上述阻燃性树脂组合物中，上述无机系阻燃剂相对于上述聚烯烃树脂100 质量份，优选以1 〇质量份~2 5质量份的比例进行配合。
[0017] 这种情况下，与无机系阻燃剂的配合量脱离上述范围的情况相比，能够进一步提 高阻燃性树脂组合物的阻燃性。
[0018] 在上述阻燃性树脂组合物中，上述含有脂肪酸的化合物优选为硬脂酸镁或硬脂酸 钙。
[0019] 这种情况下，与含有脂肪酸的化合物均不是硬脂酸镁和硬脂酸钙的情况相比，能 够得到更优异的阻燃性。
[0020] 上述阻燃性树脂组合物可以由上述聚烯烃树脂、上述有机硅系化合物、上述含有 脂肪酸的化合物、上述无机系阻燃剂和添加剂构成，上述添加剂选自抗氧化剂、抗紫外线劣 化剂、加工助剂、着色剂和抗静电剂中的至少1种。
[0021] 这种情况下，阻燃性树脂组合物由聚烯烃树脂、有机硅系化合物、含有脂肪酸的化 合物、无机系阻燃剂和添加剂构成，上述添加剂选自抗氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、 着色剂和抗静电剂中的至少1种。
[0022] 在上述阻燃性树脂组合物中，上述抗氧化剂优选由选自酚系抗氧化剂、胺系抗氧 化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、肼系抗氧化剂、酰胺系抗氧化剂、磷酸和柠檬酸中的至 少1种构成，上述抗紫外线劣化剂优选由选自二苯甲酮系抗紫外线劣化剂、水杨酸酯系抗紫 外线劣化剂、苯并三唑系抗紫外线劣化剂、丙烯腈系抗紫外线劣化剂、金属配合物系抗紫外 线劣化剂和受阻胺系抗紫外线劣化剂中的至少1种构成，上述加工助剂优选由选自烃系加 工助剂、脂肪酸系加工助剂、脂肪酸酰胺系加工助剂、酯系加工助剂、醇系加工助剂、金属皂 和蜡中的至少1种构成，上述着色剂优选由选自无机颜料、有机颜料、染料和炭黑中的至少1 种构成，上述抗静电剂优选由选自阳离子活性剂、阴离子活性剂、非离子活性剂和两性活性 剂中的至少1种构成。
[0023] 另外，本发明是一种缆线，其具备绝缘电线，该绝缘电线具有导体、和被覆上述导 体的绝缘层，上述绝缘层由上述阻燃性树脂组合物构成。
[0024] 此外，本发明是一种缆线，该缆线具有导体、被覆上述导体的绝缘层和覆盖上述绝 缘层的护套，上述绝缘层和上述护套中的至少一方由上述阻燃性树脂组合物构成。
[0025] 另外，本发明是一种缆线，该缆线具有护套和设置于上述护套的内侧或设置成贯 通上述护套的光纤，上述护套由上述阻燃性树脂组合物构成。
[0026] 应予说明，本发明中，起始分解温度是指通过逸出气体分析法(EGA-MS法)对本发 明的阻燃性树脂组合物进行逸出气体分析，由该分析决定的起始分解温度。具体而言，起始 分解温度表示如下温度，即，在使用将安装有热分解装置(热裂解炉）的试样导入部和气相 色谱质量分析装置使用由SUS构成的毛细管（制品名"Ultra ALLOY-DTA"，Frontier Laboratories株式会社制，内径0.15mm，长度2.5m)连接的热分析气相色谱质量分析装置 (制品名"GCMS-QP2010"，株式会社岛津制作所制）而按下述条件测得的EGA热分析图谱中， 与相对于基线的峰的上升点对应的温度。
[0027]〈条件〉
[0028]热分解装置的升温速度:50°C/min
[0029] 温度范围：70~700°C
[0030] 柱温：320°C
[0031] 载气:氦
[0032] 压力：9〇.〇kPa
[0033] 柱流量:0.92mL/min
[0034] 根据本发明，提供一种在确保优异的机械特性的同时还能够确保优异的阻燃性的 阻燃性树脂组合物和使用该阻燃性树脂组合物的缆线。
【附图说明】
[0035]图1是表示本发明的缆线的第1实施方式的部分侧面图。
[0036]图2是沿图1的II-II线的截面图。
[0037]图3是表示本发明的缆线的第2实施方式的截面图。
[0038]图4是表示本发明的缆线的第3实施方式的截面图。
【具体实施方式】
[0039]以下，用图1和图2对本发明的第1实施方式进行详细说明。
[0040][缆线]
[0041]图1是表示本发明的缆线的第1实施方式的部分侧面图。图2是沿图1的II-II线的 截面图。如图1和图2所示，缆线10具备：1根绝缘电线4和被覆1根绝缘电线4的护套3。而且， 绝缘电线 4具有内部导体1和被覆内部导体1的绝缘层2。
[0042] 在此，绝缘层2和护套3由阻燃性树脂组合物构成，该阻燃性树脂组合物包含:聚烯 烃树脂、相对于聚烯烃树脂100质量份以1.5质量份~20质量份的比例配合的有机硅系化合 物、相对于聚稀经树脂1 〇〇质量份以5质量份~20质量份的比例配合的含有脂肪酸的化合物 和相对于聚烯烃树脂100质量份以5质量份~40质量份的比例配合的无机系阻燃剂。在此， 无机系阻燃剂的起始分解温度比有机硅系化合物的起始分解温度低。
[0043] 由上述阻燃性树脂组合物构成的绝缘层2和护套3在确保优异的机械特性的同时 还能够确保优异的阻燃性。因此，缆线10在确保优异的机械特性的同时还能够确保优异的 阻燃性。
[0044][缆线的制造方法]
[0045] 接下来，对上述缆线10的制造方法进行说明。
[0046] (导体）
[0047] 首先准备内部导体1。内部导体1可以仅由1根裸线构成，也可以捆束多根裸线而构 成。另外，内部导体1对导体直径、导体的材质等没有特别限定，可以根据用途而适当地决 定。
[0048](阻燃性树脂组合物）
[0049]另一方面，准备上述阻燃性树脂组合物。如上所述，阻燃性树脂组合物包含：聚烯 烃树脂、相对于聚烯烃树脂100质量份以1.5质量份~20质量份的比例配合的有机硅系化合 物、相对于聚稀经树脂1 〇〇质量份以5质量份~20质量份的比例配合的含有脂肪酸的化合物 和相对于聚烯烃树脂100质量份以5质量份~40质量份的比例配合的无机系阻燃剂。
[0050] (聚烯烃树脂）
[0051] 如上所述，作为聚烯烃树脂，例如可举出乙烯系树脂和丙烯系树脂等。它们可以单 独使用1种或混合使用2种以上。在此，乙烯系树脂是指含有乙烯作为结构单元的树脂，作为 乙烯系树脂，例如聚乙烯树脂(PE)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚 物(EVA)。另外，丙烯系树脂是指含有丙烯作为结构单元的树脂，作为丙烯系树脂，例如可举 出聚丙烯树脂(PP)等。
[0052](有机硅系化合物）
[0053]有机硅系化合物作为阻燃助剂发挥功能，可举出聚有机硅氧烷等。这里，聚有机硅 氧烷以硅氧烷键为主链并在侧链具有有机基团，作为有机基团，例如可举出甲基、乙烯基、 乙基、丙基、苯基等。具体而目，作为聚有机硅氧烷，例如可举出^甲基聚硅氧烷、甲基乙基 聚硅氧烷、甲基辛基聚硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、甲基(3，3，3-三氟 丙基)聚硅氧烷等。作为聚有机硅氧烷，可举出有机硅粉、硅橡胶和有机硅树脂。其中，优选 硅橡胶。这种情况下，不易发生起霜。
[0054] 如上所述，有机硅系化合物相对于聚烯烃树脂100质量份以1.5质量份~20质量份 的比例进行配合。
[0055] 相对于聚烯烃树脂100质量份的有机硅系化合物的比例小于1.5质量份时，阻燃性 显著降低。
[0056]另外，相对于聚烯烃树脂100质量份的有机硅系化合物的配合比例大于20质量份 时，容易发生起霜。
[0057]有机硅系化合物优选以15质量份以下的比例进行配合。这种情况下，与有机硅系 化合物的比例大于15质量份的情况相比，能够得到更优异的机械特性。
[0058] 有机硅系化合物可以预先附着在无机系阻燃剂的表面。这种情况下，优选阻燃性 树脂组合物中含有的各无机系阻燃剂全部被有机硅系化合物被覆。此时，能够使无机系阻 燃剂容易地分散于聚烯烃树脂中，因此阻燃性树脂组合物的特性的均匀性进一步提高。
[0059] 作为使有机硅系化合物附着于无机系阻燃剂的表面的方法，例如可以在无机系阻 燃剂中添加有机硅系化合物并进行混合，得到混合物后，将该混合物在40~75°C下干燥10 ~40分钟，将干燥过的混合物用亨舍尔混合机、雾化器等粉碎而得到。
[0060] 应予说明，优选有机硅系化合物的起始分解温度(T1)比聚烯烃树脂的起始分解温 度(T2)小。这种情况下，与T1为T2以上的情况相比，具有得到阻燃性更优异这样的优点。
[0061] 只要（T2-T1)大于0°C，就没有特别限定，但优选为100~250°C。这种情况下，与 (T2-T1)脱离上述范围的情况相比，能够具有阻燃性更优异这样的优点。（T2-T1)更优选为 150 ~200°C。
[0062] (含有脂肪酸的化合物）
[0063]含有脂肪酸的化合物作为阻燃助剂发挥功能。含有脂肪酸的化合物是指含有脂肪 酸或其金属盐的化合物。在此，作为脂肪酸，例如可以使用碳原子数为12~28的脂肪酸。作 为这样的脂肪酸，例如可举出月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、结核硬脂酸、油酸、亚油 酸、花生四烯酸、山嵛酸和褐煤酸。其中，作为脂肪酸，优选硬脂酸或结核硬脂酸，特别优选 硬脂酸。这种情况下，与使用硬脂酸或结核硬脂酸以外的脂肪酸的情况相比，能够得到更优 异的阻燃性。
[0064] 作为构成脂肪酸的金属盐的金属，可举出镁、钙、锌和铅等。作为脂肪酸的金属盐， 优选硬脂酸镁或硬脂酸钙。这种情况下，与含有脂肪酸的化合物均不是硬脂酸镁和硬脂酸 钙的情况相比，能够得到更优异的阻燃性。
[0065] 如上所述，含有脂肪酸的化合物相对于聚稀经树脂100质量份以5质量份~20质量 份的比例进行配合。
[0066] 含有脂肪酸的化合物的比例小于5质量份时，阻燃性显著降低。
[0067] 含有脂肪酸的化合物相对于聚烯烃树脂100质量份的配合比例大于20质量份时， 容易发生起霜。
[0068] 含有脂肪酸的化合物优选以15质量份以下的比例进行配合。这种情况下，与含有 脂肪酸的化合物的比例大于15质量份的情况相比，能够得到更优异的机械特性。
[0069](无机系阻燃剂）
[0070] 对于无机系阻燃剂，只要是具有比有机硅系化合物的起始分解温度(T1)低的起始 分解温度(T3)的无机系阻燃剂，就没有特别限定。
[0071] 如果T1-T3为0°C以下，则阻燃性显著降低。
[0072] 作为上述无机系阻燃剂，例如可举出氢氧化铝、铝酸钙水合物等。其中，优选为氢 氧化铝。这种情况下，与无机系阻燃剂为氢氧化铝以外的无机系阻燃剂的情况相比，能够得 到更优异的机械特性。
[0073]只要(T1-T3)大于0°C，就没有特别限定，但优选为50~250°C。这种情况下，与(T1-T3)脱离上述范围的情况相比，能够具有阻燃性更优异这样的优点。（T1-T3)更优选为50~ 150°C〇
[0074] 无机系阻燃剂相对于聚烯烃树脂100质量份以5质量份~40质量份的比例进行配 合。
[0075] 这种情况下，与无机系阻燃剂相对于聚烯烃树脂100质量份的配合比例超过40质 量份的情况相比，阻燃性显著增加。另一方面，与无机系阻燃剂相对于聚烯烃树脂100质量 份的配合比例小于5质量份的情况相比，阻燃性显著增加。
[0076] 另外，优选无机系阻燃剂相对于聚烯烃树脂100质量份以10质量份~25质量份的 比例进行配合。这种情况下，与无机系阻燃剂的配合量脱离上述范围的情况相比，能够进一 步提高阻燃性树脂组合物的阻燃性。
[0077] (添加剂）
[0078] 上述阻燃性树脂组合物可以根据需要进一步含有添加剂。添加剂由与上述聚烯烃 树脂、有机硅系化合物、含有脂肪酸的化合物和无机系阻燃剂不同的材料构成。作为这样的 添加剂，例如可举出抗 氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、着色剂和抗静电剂。它们可以单 独使用或组合2种以上使用。在此，抗氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、着色剂和抗静电 剂均指通过包含于上述阻燃性树脂组合物而不提高阻燃性树脂组合物的阻燃性的添加剂。 这里，"不提高阻燃性树脂组合物的阻燃性"是指对于含有抗氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工 助剂、着色剂或抗静电剂的阻燃性树脂组合物，其在后述的实施例和比较例的阻燃性树脂 组合物的阻燃性的评价中使用的垂直一条燃烧试验的评价结果，相对于仅在均不含有抗氧 化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、着色剂和抗静电剂这点不同的阻燃性树脂组合物的阻燃 性的评价结果相同或差。
[0079] 作为抗氧化剂，例如可举出酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗 氧化剂、肼系抗氧化剂、酰胺系抗氧化剂、磷酸和柠檬酸。它们可以单独使用或组合2种以上 使用。这里，作为抗氧化剂，特别优选酚系抗氧化剂。
[0080] 作为抗紫外线劣化剂，例如可举出二苯甲酮系抗紫外线劣化剂、水杨酸酯系抗紫 外线劣化剂、苯并三唑系抗紫外线劣化剂、丙烯腈系抗紫外线劣化剂、金属配合物系抗紫外 线劣化剂和受阻胺系抗紫外线劣化剂。它们可以单独使用或组合2种以上使用。这里，作为 抗紫外线劣化剂，特别优选受阻胺系抗紫外线劣化剂。
[0081] 作为加工助剂，例如可举出烃系加工助剂、脂肪酸系加工助剂、脂肪酸酰胺系加工 助剂、酯系加工助剂、醇系加工助剂、金属皂和蜡。它们可以单独使用或组合2种以上使用。 这里，作为加工助剂，特别优选烃系加工助剂。
[0082] 作为着色剂，例如可举出无机颜料、有机颜料、染料和炭黑。它们可以单独使用或 组合2种以上使用。这里，作为着色剂，特别优选无机颜料。
[0083]作为无机颜料，例如可举出铬酸盐、亚铁氰化物、硫化物、氧化物、硫酸盐、硅酸盐、 碳酸盐和磷酸盐。它们可以单独使用或组合2种以上使用。
[0084] 作为有机颜料，例如可举出偶氮系颜料、酞菁系颜料、还原染料系颜料、染色色淀 系颜料、喹吖啶酮系颜料、二嗪系颜料。它们可以单独使用或组合2种以上使用。
[0085] 作为染料，例如可举出蒽醌系染料、靛青系染料和偶氮系染料。它们可以单独使用 或组合2种以上使用。
[0086] 作为抗静电剂，例如可举出阳离子活性剂、阴离子活性剂、非离子活性剂和两性活 性剂。它们可以单独使用或组合2种以上使用。这里，作为抗静电剂，特别优选阳离子活性 剂。
[0087] 作为阳离子活性剂，例如伯胺盐、叔胺、季铵化合物和吡啶衍生物。它们可以单独 使用或组合2种以上使用。
[0088] 作为阴离子活性剂，例如可举出硫酸化油、皂、硫酸化酯油、硫酸化酰胺油、硫酸酯 类、磺酸类和磷酸酯类。它们可以单独使用或组合2种以上使用。
[0089] 作为非离子活性剂，例如可举出多元醇脂肪酸酯类和环氧乙烷加成物。它们可以 单独使用或组合2种以上使用。
[0090] 作为两性活性剂，例如可举出羧酸衍生物和咪唑啉衍生物。它们可以单独使用或 组合2种以上使用。
[0091] 相对于聚烯烃树脂100质量份的添加剂的配合量没有特别限定，但优选为2质量份 以下，优选为1质量份以下。但是，添加剂相对于聚烯烃树脂100质量份的配合量优选为0.1 质量份以上。
[0092] 上述阻燃性树脂组合物可以通过将聚烯烃树脂、无机系阻燃剂、有机硅系化合物 和含有脂肪酸的化合物等混炼而得到。混炼例如可以利用班伯里密炼机、滚筒、加压捏合 机、混炼挤出机、双轴挤出机、混合辊等混炼机进行。此时，从提高有机硅系化合物的分散性 的观点考虑，可以对聚烯烃树脂的一部分和有机硅系化合物进行混炼，将得到的母料(MB) 与剩余的聚烯烃树脂、无机系阻燃剂和含有脂肪酸的化合物等混炼。
[0093] 接下来，用上述阻燃性树脂组合物被覆内部导体1。具体而言，使用挤出机对上述 的阻燃性树脂组合物进行熔融混炼，形成管状的挤出物。然后，将该管状挤出物连续被覆在 内部导体1上。由此得到绝缘电线4。
[0094] (护套）
[0095] 最后，准备1根如上得到的绝缘电线4,用使用上述阻燃性树脂组合物制成的护套3 被覆该绝缘电线4。护套3保护绝缘层2免受物理或化学损伤。
[0096] 如上得到缆线10。
[0097]本发明不限定于上述第1实施方式。例如在上述第1实施方式中缆线10具有1根绝 缘电线4,但本发明的缆线不限定于具有1根绝缘电线4的缆线，也可以在护套3的内侧具有2 根以上的绝缘电线4。另外，可以在护套3与绝缘电线4之间设置由聚丙烯等构成的树脂部。
[0098] 另外，在上述第1实施方式中，绝缘电线4的绝缘层2和护套3由上述阻燃性树脂组 合物构成，但可以是绝缘层2由通常的绝缘树脂构成，仅护套3由构成绝缘层2的阻燃性树脂 组合物构成。
[0099] 此外，在上述第1实施方式中，将本发明的阻燃性树脂组合物应用于绝缘电线4的 绝缘层2和护套3,但本发明的阻燃性树脂组合物也可以应用于如下的光纤缆线中的护套， 即，所述光纤缆线具备护套和设置于护套的内侧或设置成贯通护套的光纤的缆线。在此，作 为光纤缆线，例如可举出终端型(drop型)光纤缆线、室内型光纤缆线、层绞型光纤缆线、带 槽型光纤缆线等。
[0100] 图3是表示室内型光纤缆线的截面图。如图3所示，室内型光纤缆线20具备2根张力 构件(tension member)22、23和光纤24以及被覆它们的护套25。这里，光纤24以贯通护套25 的方式进行设置。
[0101] 图4是表示层绞型光纤缆线的截面图。如图4所示，层绞型光纤缆线30具备芯部31 和以包围芯部31的方式设置的护套35。芯部31具备:张力构件32、以包围张力构件32的方式 设置的剥离绳(ripc 〇rd)33、在张力构件32与剥离绳33之间沿张力构件32的长边方向配置 的光纤单元34。这里，在着色或未着色的管36的内侧配置光纤24而构成光纤单元34。因此， 光纤24被设置在护套35的内侧。应予说明，芯部31的周围通常卷绕加压卷绕带37,但层绞型 光纤缆线30也可以不具有加压卷绕带37。另外，在剥离绳(ripcord)33与张力构件(tension member) 32之间，可以在光纤单元34的周围填充防水材料38。
[0102] 在上述光纤缆线中，护套25和护套35由本发明的阻燃性树脂组合物构成。
[0103] 实施例
[0104] 以下，举出实施例和比较例对本发明的内容进行更具体的说明，但本发明不限定 于以下实施例。
[0105] (实施例1~14和比较例1~7)
[0106] 将基础树脂、有机硅母料(有机硅MB)、含有脂肪酸的化合物和无机系阻燃剂按表1 ~5所示的配合量进行配合，用班伯里密炼机在160°C下混炼15分钟，得到阻燃性树脂组合 物。应予说明，在表1~5中，各配合成分的配合量的单位为质量份。应予说明，在表1~5中， 聚乙烯树脂(PE)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)或聚丙烯 树脂(PP)的配合量没有达到100质量份，但有机娃MB中也含有树脂，如果将PE、EEA、EVA或PP 和有机娃MB中的树脂合计，贝ij基础树脂的合计量将达到100质量份。并且在表1~5中还示出 了无机系阻燃剂的起始分解温度(T3)、有机硅系化合物的起始分解温度(T1)和基础树脂的 起始分解温度(T2)。
[0107] 作为上述基础树脂、有机娃M B、含有脂肪酸的化合物和无机系阻燃剂，具体而言使 用下述物质。
[0108] (1)基础树脂
[0109] (A)聚乙烯树脂(PE)(商品名"Excellen GMH GH030"，住友化学公司制）
[0110] (B)乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA，商品名"Droj-6503"，日本UNC公司制）
[0111] (C)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA，商品名 "Evaflex V5274"，DU P0NT-MITSUI POLYCHEMICALS公司制）
[0112] (D)聚丙烯树脂(PP，商品名"E111G"，普瑞曼聚合物公司制）
[0113] (2)有机娃MB(商品名"X-22-2125H"，信越化学公司制）
[0114] 含有50质量％的硅橡胶和50质量％的PE
[0115] (3)含有脂肪酸的化合物
[0116] 硬脂酸镁(商品名"Efukokemu MGS"，ADEKA公司制）
[0117] 硬脂酸钙(商品名"SC-P"，堺化学工业公司制）
[0118] (4)无机系阻燃剂
[0119] A)氢氧化铝(商品名"BF013"，日本轻金属公司制，平均粒径:1.2μπι)
[0120] Β)氢氧化镁(商品名"Magushizu Ν6"，神岛化学工业公司制）
[0121] C)氢氧化钙(吉泽石灰工业公司制）
[0122] 接下来，用班伯里密炼机将该阻燃性树脂组合物在160°C下混炼15分钟。其后，将 该阻燃性树脂组合物投入单轴挤出机(L/D = 20,螺杆形状:全螺纹螺杆，Mars精机公司制）， 从该挤出机挤出管状的挤出物，以厚度为0.7mm的方式被覆在导体（裸线数1根/截面积 2mm 2)上。如此得到绝缘电线。
[0123] [表 1]
[0124]
[0125] [表 2] 1
[0131] [表 5] 1
[0133] 对通过上述方法得到的实施例1~14和比较例1~7的绝缘电线，按以下方法对阻 燃性和机械特性进行评价。
[0134] 〈阻燃性〉
[0135] 分别准备10根实施例1~14和比较例1~7的绝缘电线，根据JISC3665-1对它们进 行垂直一条燃烧试验，评价阻燃性。此时，具体而言，如果从在上部支承绝缘电线的上部支 承材料的下端到碳化结束点的长度为50mm~540mm，则为"合格"，小于50mm或超过540mm的 情况下，则为"不合格"。然后，求出合格率（％)。将结果示于表1~5。应予说明，在燃烧试验 中，使燃烧器的火焰与绝缘电线接触60秒。另外，在表1~5中，阻燃性合格与否的标准如下。
[0136] 合格率为70%以上:合格
[0137] 合格率小于70%:不合格
[0138] 〈机械特性〉
[0139] 对实施例1~14和比较例1~7的绝缘电线，按照JIS C3005进行拉伸试验，根据测 得的拉伸强度进行机械特性的评价。将结果示于表1~5。在表1~5中，拉伸强度的单位为 MPa，拉伸强度合格与否的标准如下。在拉伸试验中，拉伸速度为200mm/min，标线间距离为 20mm 〇
[0140] lOMPa以上:合格
[0141] 小于lOMPa:不合格
[0142] 根据表1~5所示的结果，实施例1~14的绝缘电线在阻燃性和机械特性方面达到 了合格标准。与此相对，比较例1~7的绝缘电线在阻燃性和机械特性中的至少一个方面未 达到合格标准。
[0143] 由此，确认采用本发明的阻燃性树脂组合物，在确保优异的机械特性的同时还能 够确保优异的阻燃性。
[0144] 符号说明
[0145] 1···内部导体
[0146] 2…绝缘层
[0147] 3、25、35 …护套
[0148] 4…绝缘电线
[0149] 10、20、30 …缆线
【主权项】
1. 一种阻燃性树脂组合物，包含： 聚烯烃树脂、 相对于所述聚稀经树脂1ο0质量份以1.5质量份~20质量份的比例配合的有机娃系化 合物、 相对于所述聚稀经树脂100质量份以5质量份~20质量份的比例配合的含有脂肪酸的 化合物、和 相对于所述聚烯烃树脂100质量份以5质量份~40质量份的比例配合的无机系阻燃剂， 其中，所述无机系阻燃剂的起始分解温度比所述有机硅系化合物的起始分解温度低。2. 根据权利要求1所述的阻燃性树脂组合物，其中，所述无机系阻燃剂为氢氧化铝。3.根据权利要求1或2所述的阻燃性树脂组合物，其中，相对于所述聚烯烃树脂100质量 份以10质量份~25质量份的比例配合所述无机系阻燃剂。4.根据权利要求1~3中任一项所述的阻燃性树脂组合物，其中，所述含有脂肪酸的化 合物为硬脂酸镁或硬脂酸钙。5.根据权利要求1~4中任一项所述的阻燃性树脂组合物，其中，该阻燃性树脂组合物 由所述聚烯烃树脂、所述有机硅系化合物、所述含有脂肪酸的化合物、所述无机系阻燃剂和 添加剂构成，所述添加剂选自抗氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、着色剂和抗静电剂中 的至少1种。6. 根据权利要求5所述的阻燃性树脂组合物，其中， 所述抗氧化剂由选自酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、肼 系抗氧化剂、酰胺系抗氧化剂、磷酸和柠檬酸中的至少1种构成， 所述抗紫外线劣化剂由选自二苯甲酮系抗紫外线劣化剂、水杨酸酯系抗紫外线劣化 剂、苯并三唑系抗紫外线劣化剂、丙烯腈系抗紫外线劣化剂、金属配合物系抗紫外线劣化剂 和受阻胺系抗紫外线劣化剂中的至少1种构成， 所述加工助剂由选自烃系加工助剂、脂肪酸系加工助剂、脂肪酸酰胺系加工助剂、酯系 加工助剂、醇系加工助剂、金属皂和蜡中的至少1种构成， 所述着色剂由选自无机颜料、有机颜料、染料和炭黑中的至少1种构成， 所述抗静电剂由选自阳离子活性剂、阴离子活性剂、非离子活性剂和两性活性剂中的 至少1种构成。7. -种缆线，具备绝缘电线，所述绝缘电线具有导体和被覆所述导体的绝缘层， 所述绝缘层由权利要求1~6中任一项所述的阻燃性树脂组合物构成。8. -种缆线，具有导体、被覆所述导体的绝缘层和覆盖所述绝缘层的护套， 所述绝缘层和所述护套中的至少一方由权利要求1~6中任一项所述的阻燃性树脂组 合物构成。9. 一种缆线，具有护套和设置于所述护套的内侧或以贯通所述护套的方式设置的光 纤， 所述护套由权利要求1~6中任一项所述的阻燃性树脂组合物构成。
【专利摘要】一种阻燃性树脂组合物，其包含：聚烯烃树脂、相对于聚烯烃树脂100质量份以1.5质量份～20质量份的比例配合的有机硅系化合物、相对于聚烯烃树脂100质量份以5质量份～20质量份的比例配合的含有脂肪酸的化合物和相对于聚烯烃树脂100质量份以5质量份～40质量份的比例配合的无机系阻燃剂，其中，无机系阻燃剂的起始分解温度比有机硅系化合物的起始分解温度低。
【IPC分类】H01B7/295, C08L23/00, C08L83/04, C08K5/098, H01B3/44, C08K3/22
【公开号】CN105492525
【申请号】CN201480048254
【发明人】福岛悠佳, 岩田诚之, 渡边知久
【申请人】株式会社藤仓
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年12月3日
【公告号】WO2015083737A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及阻燃性树脂组合物和使用该阻燃性树脂组合物的缆线。
【背景技术】
[0002] 作为阻燃性树脂组合物，已知在聚烯烃树脂中添加金属氢氧化物作为阻燃剂、并 且添加有机硅油等有机硅系化合物和硬脂酸镁作为阻燃助剂而成的组合物(参照下述专利 文献1)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开平10-7913号公报
【发明内容】
[0006] 然而，在上述专利文献1记载的组合物中，有时不能充分确保阻燃性。在此，只要增 加阻燃剂的添加量，就能提高阻燃性。但是，这种情况下，组合物的机械特性降低。
[0007] 因此，寻求一种在确保优异的机械特性的同时还能够确保优异的阻燃性的阻燃性 树脂组合物。
[0008] 本发明是鉴于上述情况而进行的，目的在于提供一种在确保优异的机械特性的同 时还能够确保优异的阻燃性的阻燃性树脂组合物和使用该阻燃性树脂组合物的缆线。
[0009] 本发明人等为了解决上述课题，着眼于作为阻燃剂的金属氢氧化物的起始分解温 度与有机硅系化合物的起始分解温度的大小关系进行了研究。其结果，发现通过在相对于 聚烯烃树脂100质量份，将有机硅系化合物、硬脂酸镁等含有脂肪酸的化合物和金属氢氧化 物等无机系阻燃剂各自按规定的比例进行配合的情况下，能使无机系阻燃剂的起始分解温 度低于有机硅系化合物的起始分解温度，能够解决上述课题，从而完成了本发明。
[0010] 即本发明是一种阻燃性树脂组合物，其包含:聚烯烃树脂、相对于上述聚烯烃树脂 1〇〇质量份以1.5质量份~20质量份的比例配合的有机娃系化合物、相对于上述聚稀经树脂 1〇〇质量份以5质量份~20质量份的比例配合的含有脂肪酸的化合物和相对于上述聚稀经 树脂100质量份以5质量份~40质量份的比例配合的无机系阻燃剂，上述无机系阻燃剂的起 始分解温度比上述有机硅系化合物的起始分解温度低。
[0011] 根据本发明的阻燃性树脂组合物，在确保优异的机械特性的同时还能够确保优异 的阻燃性。
[0012] 应予说明，本发明人等对本发明的阻燃性树脂组合物能够得到更优异的阻燃性的 理由进行如下推测。
[0013] 即，由于无机系阻燃剂的起始分解温度低于有机硅系化合物的起始分解温度，因 此燃烧时在有机硅系化合物受热分解前，无机系阻燃剂受热分解。认为此时的无机系阻燃 剂的分解为吸热反应。因此，可充分抑制聚烯烃树脂的温度上升，能够阻碍继续燃烧。而且， 如果有机硅系化合物受热分解，则因有机硅系化合物在聚烯烃树脂的表面形成阻挡层。因 此，本发明人等推测阻燃效果得到提高。
[0014] 在上述阻燃性树脂组合物中，上述无机系阻燃剂优选为氢氧化铝。
[0015] 这种情况下，与无机系阻燃剂为氢氧化铝以外的无机系阻燃剂的情况相比，能够 得到更优异的阻燃性。
[0016] 另外，在上述阻燃性树脂组合物中，上述无机系阻燃剂相对于上述聚烯烃树脂100 质量份，优选以1 〇质量份~2 5质量份的比例进行配合。
[0017] 这种情况下，与无机系阻燃剂的配合量脱离上述范围的情况相比，能够进一步提 高阻燃性树脂组合物的阻燃性。
[0018] 在上述阻燃性树脂组合物中，上述含有脂肪酸的化合物优选为硬脂酸镁或硬脂酸 钙。
[0019] 这种情况下，与含有脂肪酸的化合物均不是硬脂酸镁和硬脂酸钙的情况相比，能 够得到更优异的阻燃性。
[0020] 上述阻燃性树脂组合物可以由上述聚烯烃树脂、上述有机硅系化合物、上述含有 脂肪酸的化合物、上述无机系阻燃剂和添加剂构成，上述添加剂选自抗氧化剂、抗紫外线劣 化剂、加工助剂、着色剂和抗静电剂中的至少1种。
[0021] 这种情况下，阻燃性树脂组合物由聚烯烃树脂、有机硅系化合物、含有脂肪酸的化 合物、无机系阻燃剂和添加剂构成，上述添加剂选自抗氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、 着色剂和抗静电剂中的至少1种。
[0022] 在上述阻燃性树脂组合物中，上述抗氧化剂优选由选自酚系抗氧化剂、胺系抗氧 化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、肼系抗氧化剂、酰胺系抗氧化剂、磷酸和柠檬酸中的至 少1种构成，上述抗紫外线劣化剂优选由选自二苯甲酮系抗紫外线劣化剂、水杨酸酯系抗紫 外线劣化剂、苯并三唑系抗紫外线劣化剂、丙烯腈系抗紫外线劣化剂、金属配合物系抗紫外 线劣化剂和受阻胺系抗紫外线劣化剂中的至少1种构成，上述加工助剂优选由选自烃系加 工助剂、脂肪酸系加工助剂、脂肪酸酰胺系加工助剂、酯系加工助剂、醇系加工助剂、金属皂 和蜡中的至少1种构成，上述着色剂优选由选自无机颜料、有机颜料、染料和炭黑中的至少1 种构成，上述抗静电剂优选由选自阳离子活性剂、阴离子活性剂、非离子活性剂和两性活性 剂中的至少1种构成。
[0023] 另外，本发明是一种缆线，其具备绝缘电线，该绝缘电线具有导体、和被覆上述导 体的绝缘层，上述绝缘层由上述阻燃性树脂组合物构成。
[0024] 此外，本发明是一种缆线，该缆线具有导体、被覆上述导体的绝缘层和覆盖上述绝 缘层的护套，上述绝缘层和上述护套中的至少一方由上述阻燃性树脂组合物构成。
[0025] 另外，本发明是一种缆线，该缆线具有护套和设置于上述护套的内侧或设置成贯 通上述护套的光纤，上述护套由上述阻燃性树脂组合物构成。
[0026] 应予说明，本发明中，起始分解温度是指通过逸出气体分析法(EGA-MS法)对本发 明的阻燃性树脂组合物进行逸出气体分析，由该分析决定的起始分解温度。具体而言，起始 分解温度表示如下温度，即，在使用将安装有热分解装置(热裂解炉）的试样导入部和气相 色谱质量分析装置使用由SUS构成的毛细管（制品名"Ultra ALLOY-DTA"，Frontier Laboratories株式会社制，内径0.15mm，长度2.5m)连接的热分析气相色谱质量分析装置 (制品名"GCMS-QP2010"，株式会社岛津制作所制）而按下述条件测得的EGA热分析图谱中， 与相对于基线的峰的上升点对应的温度。
[0027]〈条件〉
[0028]热分解装置的升温速度:50°C/min
[0029] 温度范围：70~700°C
[0030] 柱温：320°C
[0031] 载气:氦
[0032] 压力：9〇.〇kPa
[0033] 柱流量:0.92mL/min
[0034] 根据本发明，提供一种在确保优异的机械特性的同时还能够确保优异的阻燃性的 阻燃性树脂组合物和使用该阻燃性树脂组合物的缆线。
【附图说明】
[0035]图1是表示本发明的缆线的第1实施方式的部分侧面图。
[0036]图2是沿图1的II-II线的截面图。
[0037]图3是表示本发明的缆线的第2实施方式的截面图。
[0038]图4是表示本发明的缆线的第3实施方式的截面图。
【具体实施方式】
[0039]以下，用图1和图2对本发明的第1实施方式进行详细说明。
[0040][缆线]
[0041]图1是表示本发明的缆线的第1实施方式的部分侧面图。图2是沿图1的II-II线的 截面图。如图1和图2所示，缆线10具备：1根绝缘电线4和被覆1根绝缘电线4的护套3。而且， 绝缘电线 4具有内部导体1和被覆内部导体1的绝缘层2。
[0042] 在此，绝缘层2和护套3由阻燃性树脂组合物构成，该阻燃性树脂组合物包含:聚烯 烃树脂、相对于聚烯烃树脂100质量份以1.5质量份~20质量份的比例配合的有机硅系化合 物、相对于聚稀经树脂1 〇〇质量份以5质量份~20质量份的比例配合的含有脂肪酸的化合物 和相对于聚烯烃树脂100质量份以5质量份~40质量份的比例配合的无机系阻燃剂。在此， 无机系阻燃剂的起始分解温度比有机硅系化合物的起始分解温度低。
[0043] 由上述阻燃性树脂组合物构成的绝缘层2和护套3在确保优异的机械特性的同时 还能够确保优异的阻燃性。因此，缆线10在确保优异的机械特性的同时还能够确保优异的 阻燃性。
[0044][缆线的制造方法]
[0045] 接下来，对上述缆线10的制造方法进行说明。
[0046] (导体）
[0047] 首先准备内部导体1。内部导体1可以仅由1根裸线构成，也可以捆束多根裸线而构 成。另外，内部导体1对导体直径、导体的材质等没有特别限定，可以根据用途而适当地决 定。
[0048](阻燃性树脂组合物）
[0049]另一方面，准备上述阻燃性树脂组合物。如上所述，阻燃性树脂组合物包含：聚烯 烃树脂、相对于聚烯烃树脂100质量份以1.5质量份~20质量份的比例配合的有机硅系化合 物、相对于聚稀经树脂1 〇〇质量份以5质量份~20质量份的比例配合的含有脂肪酸的化合物 和相对于聚烯烃树脂100质量份以5质量份~40质量份的比例配合的无机系阻燃剂。
[0050] (聚烯烃树脂）
[0051] 如上所述，作为聚烯烃树脂，例如可举出乙烯系树脂和丙烯系树脂等。它们可以单 独使用1种或混合使用2种以上。在此，乙烯系树脂是指含有乙烯作为结构单元的树脂，作为 乙烯系树脂，例如聚乙烯树脂(PE)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚 物(EVA)。另外，丙烯系树脂是指含有丙烯作为结构单元的树脂，作为丙烯系树脂，例如可举 出聚丙烯树脂(PP)等。
[0052](有机硅系化合物）
[0053]有机硅系化合物作为阻燃助剂发挥功能，可举出聚有机硅氧烷等。这里，聚有机硅 氧烷以硅氧烷键为主链并在侧链具有有机基团，作为有机基团，例如可举出甲基、乙烯基、 乙基、丙基、苯基等。具体而目，作为聚有机硅氧烷，例如可举出^甲基聚硅氧烷、甲基乙基 聚硅氧烷、甲基辛基聚硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、甲基(3，3，3-三氟 丙基)聚硅氧烷等。作为聚有机硅氧烷，可举出有机硅粉、硅橡胶和有机硅树脂。其中，优选 硅橡胶。这种情况下，不易发生起霜。
[0054] 如上所述，有机硅系化合物相对于聚烯烃树脂100质量份以1.5质量份~20质量份 的比例进行配合。
[0055] 相对于聚烯烃树脂100质量份的有机硅系化合物的比例小于1.5质量份时，阻燃性 显著降低。
[0056]另外，相对于聚烯烃树脂100质量份的有机硅系化合物的配合比例大于20质量份 时，容易发生起霜。
[0057]有机硅系化合物优选以15质量份以下的比例进行配合。这种情况下，与有机硅系 化合物的比例大于15质量份的情况相比，能够得到更优异的机械特性。
[0058] 有机硅系化合物可以预先附着在无机系阻燃剂的表面。这种情况下，优选阻燃性 树脂组合物中含有的各无机系阻燃剂全部被有机硅系化合物被覆。此时，能够使无机系阻 燃剂容易地分散于聚烯烃树脂中，因此阻燃性树脂组合物的特性的均匀性进一步提高。
[0059] 作为使有机硅系化合物附着于无机系阻燃剂的表面的方法，例如可以在无机系阻 燃剂中添加有机硅系化合物并进行混合，得到混合物后，将该混合物在40~75°C下干燥10 ~40分钟，将干燥过的混合物用亨舍尔混合机、雾化器等粉碎而得到。
[0060] 应予说明，优选有机硅系化合物的起始分解温度(T1)比聚烯烃树脂的起始分解温 度(T2)小。这种情况下，与T1为T2以上的情况相比，具有得到阻燃性更优异这样的优点。
[0061] 只要（T2-T1)大于0°C，就没有特别限定，但优选为100~250°C。这种情况下，与 (T2-T1)脱离上述范围的情况相比，能够具有阻燃性更优异这样的优点。（T2-T1)更优选为 150 ~200°C。
[0062] (含有脂肪酸的化合物）
[0063]含有脂肪酸的化合物作为阻燃助剂发挥功能。含有脂肪酸的化合物是指含有脂肪 酸或其金属盐的化合物。在此，作为脂肪酸，例如可以使用碳原子数为12~28的脂肪酸。作 为这样的脂肪酸，例如可举出月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、结核硬脂酸、油酸、亚油 酸、花生四烯酸、山嵛酸和褐煤酸。其中，作为脂肪酸，优选硬脂酸或结核硬脂酸，特别优选 硬脂酸。这种情况下，与使用硬脂酸或结核硬脂酸以外的脂肪酸的情况相比，能够得到更优 异的阻燃性。
[0064] 作为构成脂肪酸的金属盐的金属，可举出镁、钙、锌和铅等。作为脂肪酸的金属盐， 优选硬脂酸镁或硬脂酸钙。这种情况下，与含有脂肪酸的化合物均不是硬脂酸镁和硬脂酸 钙的情况相比，能够得到更优异的阻燃性。
[0065] 如上所述，含有脂肪酸的化合物相对于聚稀经树脂100质量份以5质量份~20质量 份的比例进行配合。
[0066] 含有脂肪酸的化合物的比例小于5质量份时，阻燃性显著降低。
[0067] 含有脂肪酸的化合物相对于聚烯烃树脂100质量份的配合比例大于20质量份时， 容易发生起霜。
[0068] 含有脂肪酸的化合物优选以15质量份以下的比例进行配合。这种情况下，与含有 脂肪酸的化合物的比例大于15质量份的情况相比，能够得到更优异的机械特性。
[0069](无机系阻燃剂）
[0070] 对于无机系阻燃剂，只要是具有比有机硅系化合物的起始分解温度(T1)低的起始 分解温度(T3)的无机系阻燃剂，就没有特别限定。
[0071] 如果T1-T3为0°C以下，则阻燃性显著降低。
[0072] 作为上述无机系阻燃剂，例如可举出氢氧化铝、铝酸钙水合物等。其中，优选为氢 氧化铝。这种情况下，与无机系阻燃剂为氢氧化铝以外的无机系阻燃剂的情况相比，能够得 到更优异的机械特性。
[0073]只要(T1-T3)大于0°C，就没有特别限定，但优选为50~250°C。这种情况下，与(T1-T3)脱离上述范围的情况相比，能够具有阻燃性更优异这样的优点。（T1-T3)更优选为50~ 150°C〇
[0074] 无机系阻燃剂相对于聚烯烃树脂100质量份以5质量份~40质量份的比例进行配 合。
[0075] 这种情况下，与无机系阻燃剂相对于聚烯烃树脂100质量份的配合比例超过40质 量份的情况相比，阻燃性显著增加。另一方面，与无机系阻燃剂相对于聚烯烃树脂100质量 份的配合比例小于5质量份的情况相比，阻燃性显著增加。
[0076] 另外，优选无机系阻燃剂相对于聚烯烃树脂100质量份以10质量份~25质量份的 比例进行配合。这种情况下，与无机系阻燃剂的配合量脱离上述范围的情况相比，能够进一 步提高阻燃性树脂组合物的阻燃性。
[0077] (添加剂）
[0078] 上述阻燃性树脂组合物可以根据需要进一步含有添加剂。添加剂由与上述聚烯烃 树脂、有机硅系化合物、含有脂肪酸的化合物和无机系阻燃剂不同的材料构成。作为这样的 添加剂，例如可举出抗 氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、着色剂和抗静电剂。它们可以单 独使用或组合2种以上使用。在此，抗氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、着色剂和抗静电 剂均指通过包含于上述阻燃性树脂组合物而不提高阻燃性树脂组合物的阻燃性的添加剂。 这里，"不提高阻燃性树脂组合物的阻燃性"是指对于含有抗氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工 助剂、着色剂或抗静电剂的阻燃性树脂组合物，其在后述的实施例和比较例的阻燃性树脂 组合物的阻燃性的评价中使用的垂直一条燃烧试验的评价结果，相对于仅在均不含有抗氧 化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、着色剂和抗静电剂这点不同的阻燃性树脂组合物的阻燃 性的评价结果相同或差。
[0079] 作为抗氧化剂，例如可举出酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗 氧化剂、肼系抗氧化剂、酰胺系抗氧化剂、磷酸和柠檬酸。它们可以单独使用或组合2种以上 使用。这里，作为抗氧化剂，特别优选酚系抗氧化剂。
[0080] 作为抗紫外线劣化剂，例如可举出二苯甲酮系抗紫外线劣化剂、水杨酸酯系抗紫 外线劣化剂、苯并三唑系抗紫外线劣化剂、丙烯腈系抗紫外线劣化剂、金属配合物系抗紫外 线劣化剂和受阻胺系抗紫外线劣化剂。它们可以单独使用或组合2种以上使用。这里，作为 抗紫外线劣化剂，特别优选受阻胺系抗紫外线劣化剂。
[0081] 作为加工助剂，例如可举出烃系加工助剂、脂肪酸系加工助剂、脂肪酸酰胺系加工 助剂、酯系加工助剂、醇系加工助剂、金属皂和蜡。它们可以单独使用或组合2种以上使用。 这里，作为加工助剂，特别优选烃系加工助剂。
[0082] 作为着色剂，例如可举出无机颜料、有机颜料、染料和炭黑。它们可以单独使用或 组合2种以上使用。这里，作为着色剂，特别优选无机颜料。
[0083]作为无机颜料，例如可举出铬酸盐、亚铁氰化物、硫化物、氧化物、硫酸盐、硅酸盐、 碳酸盐和磷酸盐。它们可以单独使用或组合2种以上使用。
[0084] 作为有机颜料，例如可举出偶氮系颜料、酞菁系颜料、还原染料系颜料、染色色淀 系颜料、喹吖啶酮系颜料、二嗪系颜料。它们可以单独使用或组合2种以上使用。
[0085] 作为染料，例如可举出蒽醌系染料、靛青系染料和偶氮系染料。它们可以单独使用 或组合2种以上使用。
[0086] 作为抗静电剂，例如可举出阳离子活性剂、阴离子活性剂、非离子活性剂和两性活 性剂。它们可以单独使用或组合2种以上使用。这里，作为抗静电剂，特别优选阳离子活性 剂。
[0087] 作为阳离子活性剂，例如伯胺盐、叔胺、季铵化合物和吡啶衍生物。它们可以单独 使用或组合2种以上使用。
[0088] 作为阴离子活性剂，例如可举出硫酸化油、皂、硫酸化酯油、硫酸化酰胺油、硫酸酯 类、磺酸类和磷酸酯类。它们可以单独使用或组合2种以上使用。
[0089] 作为非离子活性剂，例如可举出多元醇脂肪酸酯类和环氧乙烷加成物。它们可以 单独使用或组合2种以上使用。
[0090] 作为两性活性剂，例如可举出羧酸衍生物和咪唑啉衍生物。它们可以单独使用或 组合2种以上使用。
[0091] 相对于聚烯烃树脂100质量份的添加剂的配合量没有特别限定，但优选为2质量份 以下，优选为1质量份以下。但是，添加剂相对于聚烯烃树脂100质量份的配合量优选为0.1 质量份以上。
[0092] 上述阻燃性树脂组合物可以通过将聚烯烃树脂、无机系阻燃剂、有机硅系化合物 和含有脂肪酸的化合物等混炼而得到。混炼例如可以利用班伯里密炼机、滚筒、加压捏合 机、混炼挤出机、双轴挤出机、混合辊等混炼机进行。此时，从提高有机硅系化合物的分散性 的观点考虑，可以对聚烯烃树脂的一部分和有机硅系化合物进行混炼，将得到的母料(MB) 与剩余的聚烯烃树脂、无机系阻燃剂和含有脂肪酸的化合物等混炼。
[0093] 接下来，用上述阻燃性树脂组合物被覆内部导体1。具体而言，使用挤出机对上述 的阻燃性树脂组合物进行熔融混炼，形成管状的挤出物。然后，将该管状挤出物连续被覆在 内部导体1上。由此得到绝缘电线4。
[0094] (护套）
[0095] 最后，准备1根如上得到的绝缘电线4,用使用上述阻燃性树脂组合物制成的护套3 被覆该绝缘电线4。护套3保护绝缘层2免受物理或化学损伤。
[0096] 如上得到缆线10。
[0097]本发明不限定于上述第1实施方式。例如在上述第1实施方式中缆线10具有1根绝 缘电线4,但本发明的缆线不限定于具有1根绝缘电线4的缆线，也可以在护套3的内侧具有2 根以上的绝缘电线4。另外，可以在护套3与绝缘电线4之间设置由聚丙烯等构成的树脂部。
[0098] 另外，在上述第1实施方式中，绝缘电线4的绝缘层2和护套3由上述阻燃性树脂组 合物构成，但可以是绝缘层2由通常的绝缘树脂构成，仅护套3由构成绝缘层2的阻燃性树脂 组合物构成。
[0099] 此外，在上述第1实施方式中，将本发明的阻燃性树脂组合物应用于绝缘电线4的 绝缘层2和护套3,但本发明的阻燃性树脂组合物也可以应用于如下的光纤缆线中的护套， 即，所述光纤缆线具备护套和设置于护套的内侧或设置成贯通护套的光纤的缆线。在此，作 为光纤缆线，例如可举出终端型(drop型)光纤缆线、室内型光纤缆线、层绞型光纤缆线、带 槽型光纤缆线等。
[0100] 图3是表示室内型光纤缆线的截面图。如图3所示，室内型光纤缆线20具备2根张力 构件(tension member)22、23和光纤24以及被覆它们的护套25。这里，光纤24以贯通护套25 的方式进行设置。
[0101] 图4是表示层绞型光纤缆线的截面图。如图4所示，层绞型光纤缆线30具备芯部31 和以包围芯部31的方式设置的护套35。芯部31具备:张力构件32、以包围张力构件32的方式 设置的剥离绳(ripc 〇rd)33、在张力构件32与剥离绳33之间沿张力构件32的长边方向配置 的光纤单元34。这里，在着色或未着色的管36的内侧配置光纤24而构成光纤单元34。因此， 光纤24被设置在护套35的内侧。应予说明，芯部31的周围通常卷绕加压卷绕带37,但层绞型 光纤缆线30也可以不具有加压卷绕带37。另外，在剥离绳(ripcord)33与张力构件(tension member) 32之间，可以在光纤单元34的周围填充防水材料38。
[0102] 在上述光纤缆线中，护套25和护套35由本发明的阻燃性树脂组合物构成。
[0103] 实施例
[0104] 以下，举出实施例和比较例对本发明的内容进行更具体的说明，但本发明不限定 于以下实施例。
[0105] (实施例1~14和比较例1~7)
[0106] 将基础树脂、有机硅母料(有机硅MB)、含有脂肪酸的化合物和无机系阻燃剂按表1 ~5所示的配合量进行配合，用班伯里密炼机在160°C下混炼15分钟，得到阻燃性树脂组合 物。应予说明，在表1~5中，各配合成分的配合量的单位为质量份。应予说明，在表1~5中， 聚乙烯树脂(PE)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)或聚丙烯 树脂(PP)的配合量没有达到100质量份，但有机娃MB中也含有树脂，如果将PE、EEA、EVA或PP 和有机娃MB中的树脂合计，贝ij基础树脂的合计量将达到100质量份。并且在表1~5中还示出 了无机系阻燃剂的起始分解温度(T3)、有机硅系化合物的起始分解温度(T1)和基础树脂的 起始分解温度(T2)。
[0107] 作为上述基础树脂、有机娃M B、含有脂肪酸的化合物和无机系阻燃剂，具体而言使 用下述物质。
[0108] (1)基础树脂
[0109] (A)聚乙烯树脂(PE)(商品名"Excellen GMH GH030"，住友化学公司制）
[0110] (B)乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA，商品名"Droj-6503"，日本UNC公司制）
[0111] (C)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA，商品名 "Evaflex V5274"，DU P0NT-MITSUI POLYCHEMICALS公司制）
[0112] (D)聚丙烯树脂(PP，商品名"E111G"，普瑞曼聚合物公司制）
[0113] (2)有机娃MB(商品名"X-22-2125H"，信越化学公司制）
[0114] 含有50质量％的硅橡胶和50质量％的PE
[0115] (3)含有脂肪酸的化合物
[0116] 硬脂酸镁(商品名"Efukokemu MGS"，ADEKA公司制）
[0117] 硬脂酸钙(商品名"SC-P"，堺化学工业公司制）
[0118] (4)无机系阻燃剂
[0119] A)氢氧化铝(商品名"BF013"，日本轻金属公司制，平均粒径:1.2μπι)
[0120] Β)氢氧化镁(商品名"Magushizu Ν6"，神岛化学工业公司制）
[0121] C)氢氧化钙(吉泽石灰工业公司制）
[0122] 接下来，用班伯里密炼机将该阻燃性树脂组合物在160°C下混炼15分钟。其后，将 该阻燃性树脂组合物投入单轴挤出机(L/D = 20,螺杆形状:全螺纹螺杆，Mars精机公司制）， 从该挤出机挤出管状的挤出物，以厚度为0.7mm的方式被覆在导体（裸线数1根/截面积 2mm 2)上。如此得到绝缘电线。
[0123] [表 1]
[0124]
[0125] [表 2] 1
[0131] [表 5] 1
[0133] 对通过上述方法得到的实施例1~14和比较例1~7的绝缘电线，按以下方法对阻 燃性和机械特性进行评价。
[0134] 〈阻燃性〉
[0135] 分别准备10根实施例1~14和比较例1~7的绝缘电线，根据JISC3665-1对它们进 行垂直一条燃烧试验，评价阻燃性。此时，具体而言，如果从在上部支承绝缘电线的上部支 承材料的下端到碳化结束点的长度为50mm~540mm，则为"合格"，小于50mm或超过540mm的 情况下，则为"不合格"。然后，求出合格率（％)。将结果示于表1~5。应予说明，在燃烧试验 中，使燃烧器的火焰与绝缘电线接触60秒。另外，在表1~5中，阻燃性合格与否的标准如下。
[0136] 合格率为70%以上:合格
[0137] 合格率小于70%:不合格
[0138] 〈机械特性〉
[0139] 对实施例1~14和比较例1~7的绝缘电线，按照JIS C3005进行拉伸试验，根据测 得的拉伸强度进行机械特性的评价。将结果示于表1~5。在表1~5中，拉伸强度的单位为 MPa，拉伸强度合格与否的标准如下。在拉伸试验中，拉伸速度为200mm/min，标线间距离为 20mm 〇
[0140] lOMPa以上:合格
[0141] 小于lOMPa:不合格
[0142] 根据表1~5所示的结果，实施例1~14的绝缘电线在阻燃性和机械特性方面达到 了合格标准。与此相对，比较例1~7的绝缘电线在阻燃性和机械特性中的至少一个方面未 达到合格标准。
[0143] 由此，确认采用本发明的阻燃性树脂组合物，在确保优异的机械特性的同时还能 够确保优异的阻燃性。
[0144] 符号说明
[0145] 1···内部导体
[0146] 2…绝缘层
[0147] 3、25、35 …护套
[0148] 4…绝缘电线
[0149] 10、20、30 …缆线
【主权项】
1. 一种阻燃性树脂组合物，包含： 聚烯烃树脂、 相对于所述聚稀经树脂1ο0质量份以1.5质量份~20质量份的比例配合的有机娃系化 合物、 相对于所述聚稀经树脂100质量份以5质量份~20质量份的比例配合的含有脂肪酸的 化合物、和 相对于所述聚烯烃树脂100质量份以5质量份~40质量份的比例配合的无机系阻燃剂， 其中，所述无机系阻燃剂的起始分解温度比所述有机硅系化合物的起始分解温度低。2. 根据权利要求1所述的阻燃性树脂组合物，其中，所述无机系阻燃剂为氢氧化铝。3.根据权利要求1或2所述的阻燃性树脂组合物，其中，相对于所述聚烯烃树脂100质量 份以10质量份~25质量份的比例配合所述无机系阻燃剂。4.根据权利要求1~3中任一项所述的阻燃性树脂组合物，其中，所述含有脂肪酸的化 合物为硬脂酸镁或硬脂酸钙。5.根据权利要求1~4中任一项所述的阻燃性树脂组合物，其中，该阻燃性树脂组合物 由所述聚烯烃树脂、所述有机硅系化合物、所述含有脂肪酸的化合物、所述无机系阻燃剂和 添加剂构成，所述添加剂选自抗氧化剂、抗紫外线劣化剂、加工助剂、着色剂和抗静电剂中 的至少1种。6. 根据权利要求5所述的阻燃性树脂组合物，其中， 所述抗氧化剂由选自酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、肼 系抗氧化剂、酰胺系抗氧化剂、磷酸和柠檬酸中的至少1种构成， 所述抗紫外线劣化剂由选自二苯甲酮系抗紫外线劣化剂、水杨酸酯系抗紫外线劣化 剂、苯并三唑系抗紫外线劣化剂、丙烯腈系抗紫外线劣化剂、金属配合物系抗紫外线劣化剂 和受阻胺系抗紫外线劣化剂中的至少1种构成， 所述加工助剂由选自烃系加工助剂、脂肪酸系加工助剂、脂肪酸酰胺系加工助剂、酯系 加工助剂、醇系加工助剂、金属皂和蜡中的至少1种构成， 所述着色剂由选自无机颜料、有机颜料、染料和炭黑中的至少1种构成， 所述抗静电剂由选自阳离子活性剂、阴离子活性剂、非离子活性剂和两性活性剂中的 至少1种构成。7. -种缆线，具备绝缘电线，所述绝缘电线具有导体和被覆所述导体的绝缘层， 所述绝缘层由权利要求1~6中任一项所述的阻燃性树脂组合物构成。8. -种缆线，具有导体、被覆所述导体的绝缘层和覆盖所述绝缘层的护套， 所述绝缘层和所述护套中的至少一方由权利要求1~6中任一项所述的阻燃性树脂组 合物构成。9. 一种缆线，具有护套和设置于所述护套的内侧或以贯通所述护套的方式设置的光 纤， 所述护套由权利要求1~6中任一项所述的阻燃性树脂组合物构成。
【专利摘要】一种阻燃性树脂组合物，其包含：聚烯烃树脂、相对于聚烯烃树脂100质量份以1.5质量份～20质量份的比例配合的有机硅系化合物、相对于聚烯烃树脂100质量份以5质量份～20质量份的比例配合的含有脂肪酸的化合物和相对于聚烯烃树脂100质量份以5质量份～40质量份的比例配合的无机系阻燃剂，其中，无机系阻燃剂的起始分解温度比有机硅系化合物的起始分解温度低。
【IPC分类】H01B7/295, C08L23/00, C08L83/04, C08K5/098, H01B3/44, C08K3/22
【公开号】CN105492525
【申请号】CN201480048254
【发明人】福岛悠佳, 岩田诚之, 渡边知久
【申请人】株式会社藤仓
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年12月3日
【公告号】WO2015083737A1
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