CN111138746B - 阻燃性绝缘电线和阻燃性电缆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阻燃性绝缘电线和阻燃性电缆，其具备阻燃性和挤出加工性。一种阻燃性绝缘电线树脂(10)具有导体(1)和被覆于导体(1)周围的绝缘层(2)。绝缘层(2)含有阻燃性树脂组合物，所述阻燃性树脂组合物含有乙烯系聚合物、金属氢氧化物和分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物。相对于100质量份所述乙烯系聚合物，所述阻燃性树脂组合物含有100质量份以上180质量份以下的所述金属氢氧化物，相对于100质量份所述乙烯系聚合物，含有2质量份以上的所述化合物。

Description

阻燃性绝缘电线和阻燃性电缆

技术领域

本发明涉及阻燃性绝缘电线和阻燃性电缆。

背景技术

绝缘电线具有导体和设于前述导体周围的作为被覆材的绝缘层。此外，电缆例如具备前述电线绞合而成的绞线和设于前述绞线周围的护套。前述绝缘电线的绝缘层和前述电缆的护套包含以橡胶、树脂为主要原料的电绝缘性材料。根据用途，这样的绝缘电线和电缆所必需的特性是不同的。例如，对于电子机器或铁路车辆用的电线而言，要求高的阻燃性，具体地，要求在阻燃性标准UL1581中规定的垂直燃烧试验VW-1中合格。

作为这样的电线的例子，专利文献1中记载了一种阻燃性绝缘电线，具备导体和被覆于前述导体周围的绝缘层，其中，前述绝缘层包含在以乙烯系聚合物为主体的树脂成分中添加有金属氢氧化物的树脂组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-2062号公报

发明内容

发明所要解决的课题

可是，根据本发明人的研究，确认到在形成前述阻燃性绝缘电线的绝缘层时，存在树脂组合物的流动性降低、损害挤出加工性的情况。

本发明是鉴于这样的课题做出的，其目的在于，提供具备阻燃性和挤出加工性的阻燃性绝缘电线和阻燃性电缆。

用于解决课题的方法

简单地对本申请公开的发明中代表性方式的概要进行说明如下。

[1]一种阻燃性绝缘电线，具有导体和被覆于前述导体周围的绝缘层，前述绝缘层含有阻燃性树脂组合物，该阻燃性树脂组合物含有乙烯系聚合物、金属氢氧化物和分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物。相对于100质量份前述乙烯系聚合物，前述阻燃性树脂组合物含有100质量份以上180质量份以下的前述金属氢氧化物，相对于100质量份前述乙烯系聚合物，前述阻燃性树脂组合物含有2质量份以上的前述化合物。

[2]根据[1]所述的阻燃性绝缘电线，其中，前述化合物为没食子酸的酯衍生物。

[3]根据[1]所述的阻燃性绝缘电线，其中，前述化合物为选自由没食子酸甲酯、没食子酸丙酯、2,3,4-三羟基二苯甲酮和双酚A组成的组的至少一种化合物。

[4]一种阻燃性电缆，具有芯线以及设于前述芯线周围的护套，前述芯线包含绝缘电线，前述绝缘电线包括导体和被覆于前述导体周围的绝缘层，前述护套含有阻燃性树脂组合物，前述阻燃性树脂组合物含有乙烯系聚合物、金属氢氧化物和分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物。相对于100质量份前述乙烯系聚合物，前述阻燃性树脂组合物含有100质量份以上180质量份以下的前述金属氢氧化物，相对于100质量份前述乙烯系聚合物，前述阻燃性树脂组合物含有2质量份以上的前述化合物。

[5]根据[4]所述的阻燃性电缆，其中，前述化合物为没食子酸的酯衍生物。

[6]根据[4]所述的阻燃性电缆，其中，前述化合物为选自由没食子酸甲酯、没食子酸丙酯、2,3,4-三羟基二苯甲酮和双酚A组成的组的至少一种化合物。

发明效果

根据本发明，能够提供具备阻燃性和挤出加工性的阻燃性绝缘电线和阻燃性电缆。

附图说明

图1为显示一个实施方式的电线的结构的横截面图。

图2为显示第二实施方式的电线的结构的横截面图。

图3为显示一个实施方式的电缆的结构的横截面图。

符号说明

1：导体，2：绝缘层，2a：绝缘内层，2b：绝缘外层，4：护套，5：隔介体，6：隔离物，10、20：阻燃性绝缘电线，30：阻燃性电缆。

具体实施方式

(研究事项)

在对实施方式进行说明前，首先对本发明人研究的事项进行说明。

以往，已知为了提高树脂组合物的阻燃性而在树脂组合物中添加作为阻燃剂的氢氧化镁等金属氢氧化物。因此，作为这样的电线的例子，本发明人对一种阻燃性绝缘电线进行了研究，其具备导体和被覆于前述导体周围的绝缘层，其中，前述绝缘层含有对于以(A)乙烯系聚合物为主体的树脂成分添加了(B)金属氢氧化物的树脂组合物(以下称为研究例的阻燃性绝缘电线)。

如上所述，研究例的阻燃性绝缘电线要求具有在阻燃性标准UL1581中规定的垂直燃烧试验VW-1中合格的阻燃性。如后述实施例所示，本发明人确认，如果构成前述绝缘层的树脂组合物不是相对于100质量份(A)以乙烯系聚合物为主体的树脂成分添加了220质量份以上的作为(B)金属氢氧化物的一种的(B1)氢氧化镁，则在VW-1中不合格。这里，金属氢氧化物的阻燃作用是由抑制树脂的利用吸热反应的热分解而带来的。如果无法完全抑制由于树脂的热分解而产生的可燃气体，则可燃气体与氧的反应会继续，无法在VW-1中合格。因此，认为必须相对于树脂成分以较高的比率配合金属氢氧化物，才能够完全抑制树脂的热分解。

另一方面，如后述实施例所示，本发明人确认，研究例的阻燃性绝缘电线中，如果构成前述绝缘层的树脂组合物相对于100质量份(A)以乙烯系聚合物为主体的树脂成分添加了165质量份以上的作为(B)金属氢氧化物的一种的(B1)氢氧化镁，则树脂组合物中的材料成分会彼此撞击、摩擦、密合、凝集，树脂组合物的流动性会降低，挤出加工性受损。即，产生下述问题：如果树脂组合物的流动性降低，则在挤出被覆电线的绝缘层时必须降低挤出机的挤出速度，因此，电线的制造效率会降低。

即，明确了下述课题：构成绝缘电线的绝缘层的树脂组合物中，如果(B)金属氢氧化物相对于(A)以乙烯系聚合物为主体的树脂成分的比率过低则无法维持阻燃性，另一方面，如果(B)金属氢氧化物的比率过高则挤出加工性会受损。

需说明的是，这样的课题不限定于绝缘电线的绝缘层，在同样通过挤出被覆形成的电缆的护套中也会发生。

综上所述，期望通过对阻燃性绝缘电线和阻燃性电缆的构成进行钻研，提供具备阻燃性和挤出加工性的阻燃性绝缘电线和阻燃性电缆。

(实施方式)

＜阻燃性绝缘电线的构成和制造方法＞

图1和图2为显示本发明一个实施方式涉及的阻燃性绝缘电线的横截面图。如图1所示，第一实施方式涉及的阻燃性绝缘电线10具有导体1和被覆于导体1周围的绝缘层2。绝缘层2包含以下详细描述的本发明一个实施方式涉及的阻燃性树脂组合物。绝缘层2的厚度没有特别限定，优选为0.15～2mm。

作为导体1，除了通常使用的金属线，例如铜线、铜合金线以外，还可以使用铝线、金线、银线、光纤等。此外，作为导体1，也可以使用在金属线周围实施了锡、镍等金属镀覆的导体。进一步，还可以使用金属线绞合而成的绞线导体作为导体1。

此外，还可以在导体1与绝缘层2之间设置例如由聚酯胶带等构成的隔离物6。通过设置隔离物6，在使用绞线导体作为导体1的情况下，在挤出阻燃性树脂组合物时，即形成绝缘层2时，能够防止阻燃性树脂组合物钻入导体1内部。

本实施方式的阻燃性绝缘电线10例如如下制造。首先将含有(A)乙烯系聚合物、(B)金属氢氧化物和(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的材料熔融混炼，得到本实施方式的阻燃性树脂组合物。

然后准备导体1，利用挤出成型机，以被覆导体1(隔离物6)周围的方式将本实施方式的阻燃性树脂组合物挤出，形成规定厚度的绝缘层2。通过这样操作，能够制造阻燃性绝缘电线10。

用于制造本实施方式的阻燃性树脂组合物的混炼装置例如可以采用班伯里混合器、加压捏合机等分批式混炼机、双轴挤出机等连续式混炼机等公知的混炼装置。

此外，本实施方式中，在制造阻燃性绝缘电线10后，例如通过电子射线交联法或化学交联法使构成绝缘层2的阻燃性树脂组合物交联。本实施方式的阻燃性绝缘电线10中这样的交联不是必须的，但通过交联，阻燃性树脂组合物的耐热性提高，因此优选进行这样的交联。

使用电子射线交联法的情况下，在使阻燃性树脂组合物以阻燃性绝缘电线10的绝缘层2的形式成型后，例如照射1～30Mrad的电子射线而交联。使用化学交联法的情况下，阻燃性树脂组合物中预先添加了交联剂，在使该阻燃性树脂组合物作为阻燃性绝缘电线10的绝缘层2成型后，进行热处理而交联。后述实施例中使用电子射线交联法。

此外，如图2所示，第二实施方式涉及的阻燃性绝缘电线20具有导体1、设于导体1周围的绝缘内层2a和设于绝缘内层2a周围的绝缘外层2b。第二实施方式的阻燃性绝缘电线20中，绝缘层包括绝缘内层2a和绝缘外层2b，这一点与第一实施方式的阻燃性绝缘电线10是不同的。绝缘外层2b包含本实施方式的阻燃性树脂组合物。而绝缘内层2a包含聚乙烯等绝缘性树脂。

本实施方式中使用的阻燃性树脂组合物不限定于实施例中制作的电线，可以应用于所有用途和尺寸，可以用于盘内布线用、车辆用、汽车用、机器内布线用、电力用的各电线的绝缘层。

＜阻燃性电缆的构成＞

图3为显示本发明一个实施方式涉及的阻燃性电缆30的横截面图。如图3所示，本实施方式涉及的阻燃性电缆30具备芯线、以及设于前述芯线周围的护套4，前述芯线包括由3根前述阻燃性绝缘电线10绞合而成的三芯绞线和设于前述三芯绞线周围的隔介体5。护套4包含前述阻燃性树脂组合物。

本实施方式的阻燃性电缆30例如如下制造。首先，通过前述方法制造3根阻燃性绝缘电线10。然后，将阻燃性绝缘电线10与短纤维、牛皮纸、纸带、黄麻等隔介体5一起绞合，然后，以被覆该绞合物的方式挤出阻燃性树脂组合物，前述阻燃性树脂组合物通过将含有(A)乙烯系聚合物、(B)金属氢氧化物和(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的材料混炼而成。然后，例如对阻燃性树脂组合物照射电子射线，使阻燃性树脂组合物中的(A)乙烯系聚合物交联，形成规定厚度的护套4。通过这样操作，可以制造本实施方式的阻燃性电缆30。

以本实施方式的电缆11具有由3根阻燃性绝缘电线10绞合而成的三芯绞线作为芯线的情况为例进行了说明，但芯线也可以是单芯线(1根)，还可以是三芯线以外的多芯绞线。此外，在阻燃性绝缘电线10与护套4之间可以没有隔介体5，相反地，也可以采用在阻燃性绝缘电线10与护套4之间形成有其他绝缘层(护套)的多层护套结构。此外，还可以在阻燃性绝缘电线10与护套4之间设置包括金属胶带、铜线的编织结构的屏蔽层。

此外，以本实施方式的阻燃性电缆30使用前述阻燃性绝缘电线10的情况为例进行了说明，但不限定于此，也可以使用采用了聚乙烯等通用材料的电线。

＜阻燃性树脂组合物的构成＞

以下对本实施方式的阻燃性树脂组合物进行详述。本实施方式涉及的阻燃性树脂组合物含有(A)乙烯系聚合物、(B)金属氢氧化物和(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物。以下，在本实施方式中，有时将构成阻燃性树脂组合物的(A)乙烯系聚合物作为基础聚合物来说明。此外，有时将构成阻燃性树脂组合物的(B)金属氢氧化物和(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物合并作为阻燃剂来说明。

作为本实施方式的(A)乙烯系聚合物，可列举例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物等。根据电缆的种类，有时会埋设于土中，因此优选为不具有生物降解性的聚合物，作为(A)乙烯系聚合物，优选为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

作为本实施方式的(B)金属氢氧化物，可列举氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、硬质粘土，水滑石等，其中优选(B1)氢氧化镁或(B2)氢氧化铝。作为(B1)氢氧化镁，可列举例如无表面处理的物质(将水镁石矿石粉碎而得的天然氢氧化镁、合成氢氧化镁)或者由硅烷偶联剂、磷酸酯、或硬脂酸、油酸等脂肪酸进行了表面处理的物质。尤其是作为(B1)氢氧化镁，优选使用由硅烷偶联剂进行了表面处理的物质。因为由硅烷偶联剂进行了表面处理的氢氧化镁与聚合物的亲和性高，因此使用其的阻燃性树脂组合物的拉伸特性良好。相对于100质量份乙烯系聚合物，金属氢氧化物含有100质量份以上180质量份以下。其中，如后述实施例所示，使用(B1)氢氧化镁的情况下，相对于100质量份基础聚合物，优选为100质量份以上160质量份以下。若(B1)氢氧化镁相对于100质量份基础聚合物低于100质量份，则无法获得电线的绝缘层所必需的阻燃性，若超过160质量份，则材料成分彼此撞击、摩擦、密合、凝集，流动性降低，形成电线的绝缘层时挤出加工性受损。作为(B2)氢氧化铝，可列举无表面处理的物质、表面由硅烷偶联剂、磷酸酯、或硬脂酸、油酸等脂肪酸进行了表面处理的物质。使用(B2)氢氧化铝的情况下，相对于100质量份基础聚合物，优选为100质量份以上180质量份以下。

作为本实施方式的(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，可列举例如没食子酸的酯衍生物((C1)没食子酸甲酯、(C2)没食子酸丙酯等)、邻苯三酚、邻苯二酚、没食子丹宁(ガロタンニン)、(C3)2,3,4-三羟基二苯甲酮、(C4)双酚A等。

需说明的是，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物中，之所以设为“具有多个酚羟基”，是因为本发明人确认到，分子内仅有1个酚羟基的化合物的情况下，无法充分发挥酚羟基具有的自由基捕获效果。其中，自由基捕获效果是指阻燃剂与气相燃烧物中的自由基反应而稳定化并抑制与氧的反应的效果。

此外，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物中，之所以设为“不具有羧基”，是因为如后述比较例所示，如果添加具有羧基的化合物，则由于与(B)金属氢氧化物的相互作用，树脂组合物的流动性降低，挤出时加工性评价不合格。此外，由于羟基的强极性，没食子酸的熔点为280℃以上，在通常的加工温度下不会熔融，在树脂组合物中以凝集块的形式存在，因此容易成为机械破坏的起点。因此，熔点低的、例如熔点为200℃以下的(C2)没食子酸丙酯、(C3)2,3,4-三羟基二苯甲酮、(C4)双酚A是适合的。

此外，作为(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，也可以从没食子酸的酯衍生物((C1)没食子酸甲酯、(C2)没食子酸丙酯等)、邻苯三酚、邻苯二酚、没食子丹宁、(C3)2,3,4-三羟基二苯甲酮、(C4)双酚A等中选择几种而将其并用。

需说明的是，如后述实施例所示，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物相对于100质量份基础聚合物优选为2质量份以上。这是因为，若(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物相对于100质量份基础聚合物低于2质量份，则需要为了获得电线的绝缘层所必需的阻燃性而大量添加(B)金属氢氧化物。(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的含量的上限值为40质量份以下、更优选为20质量份以下，但不特别限定于此。

此外，作为本实施方式的阻燃剂的(B)金属氢氧化物和(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的总和相对于100质量份基础聚合物优选为100质量份以上且低于220质量份。若阻燃剂的总和相对于100质量份基础聚合物低于100质量份，则无法获得在VW-1试验中合格的阻燃性，若为220质量份以上，则存在挤出加工性降低、加工性评价不合格的情况。

此外，除了上述材料以外，根据需要，本实施方式的阻燃性树脂组合物还可以在不影响特性的范围内含有其他阻燃剂、阻燃助剂、交联剂、交联助剂、加工助剂、偶联剂、表面处理剂、着色剂、润滑剂、抗氧化剂、臭氧劣化抑制剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、金属螯合剂、软化剂、增塑剂等。

本实施方式的阻燃性树脂组合物不限定于后述实施例中制作的电线，可以应用于包括电缆的所有用途和尺寸，可以用于铁路车辆用、汽车用、盘内布线用、机器内布线用、电力用的各电线的绝缘层和各电缆的护套。

＜本实施方式的特征和效果＞

图1和图2所示本实施方式涉及的阻燃性绝缘电线10、20的一个特征是，具有导体1和被覆于导体1周围的绝缘层2(绝缘内层2a)，绝缘层2(绝缘外层2b)由含有(A)乙烯系聚合物、(B)金属氢氧化物和(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的阻燃性树脂组合物构成。

此外，图3所示本实施方式涉及的阻燃性电缆30的一个特征是，具备设于阻燃性绝缘电线10周围的护套4，护套4由前述阻燃性树脂组合物构成。

本实施方式中，通过采用这样的构成，能够提供具备阻燃性和挤出加工性的阻燃性绝缘电线和阻燃性电缆。以下具体地对其理由进行说明。

如上所述，本发明人确认，构成研究例的阻燃性绝缘电线的绝缘层的树脂组合物中，如果(B)金属氢氧化物相对于(A)以乙烯系聚合物为主体的树脂成分的比率过低则无法维持阻燃性，另一方面，如果(B)金属氢氧化物的比率过高，则挤出加工性会受损。

因此，本发明人使本实施方式涉及的阻燃性绝缘电线的绝缘层由含有(A)乙烯系聚合物、(B)金属氢氧化物和(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的阻燃性树脂组合物构成。以这种方式，通过在前述阻燃性树脂组合物中添加作为阻燃剂的(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，能够降低(B)金属氢氧化物相对于(A)乙烯系聚合物的比率，能够提高形成电线的被覆层时阻燃性树脂组合物的挤出加工性。同样地，能够提高形成电缆的护套时阻燃性树脂组合物的挤出加工性。

而且，通过在前述阻燃性树脂组合物中添加作为阻燃剂的(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，即使在降低(B)金属氢氧化物相对于(A)乙烯系聚合物的比率的情况下，也能够提高具有含有前述阻燃性树脂组合物的绝缘层的阻燃性绝缘电线的阻燃性。同样地，能够提高具备含有前述阻燃性树脂组合物的护套的阻燃性电缆的阻燃性。

需说明的是，如上所述，(B)金属氢氧化物的阻燃作用是由抑制树脂的利用吸热反应的热分解而带来的。而且，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的阻燃作用是通过自由基捕获效果来实现的。以这种方式，本实施方式的阻燃性绝缘电线和阻燃性电缆中并用了这些阻燃作用不同的阻燃剂，因此利用其协同效应，与单独使用这些阻燃剂的情况相比，能够进一步提高阻燃性。

此外，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物具有与卤化物同样的自由基捕获效果，因此无需为了发挥阻燃性而在树脂组合物中添加卤化物。因此，根据本实施方式的阻燃性树脂组合物，能够提供可以防止火灾时有毒气体的产生、二次灾害等、而且在废弃时进行焚烧处理也没有问题的无卤素阻燃性绝缘电线和无卤素阻燃性电缆。

(实施例)

以下，基于实施例进一步详细地对本发明进行说明，但本发明不限定于这些实施例。

＜实施例和比较例的概述＞

以下，对实施例1～实施例10的阻燃性绝缘电线和比较例1～比较例6的绝缘电线进行说明。实施例1～实施例10的阻燃性绝缘电线对应于图1所示阻燃性绝缘电线10。即阻燃性绝缘电线10的绝缘层2含有本实施方式的阻燃性树脂组合物。此外，比较例1～比较例6的绝缘电线的形状与图1所示阻燃性绝缘电线10是同样的，其绝缘层2含有组成与本实施方式的阻燃性树脂组合物不同的树脂组合物。将实施例1～实施例10和比较例1～比较例6的阻燃性树脂组合物的组成示于表1。

需说明的是，表1显示的是使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EV170，三井杜邦聚合化学株式会社制)作为(A)乙烯系聚合物的实施例和比较例，作为评价结果，使用其他(A)乙烯系聚合物或组合使用了多种(A)乙烯系聚合物的情况下也获得了同样的结果。此外，作为(B)金属氢氧化物，使用了(B1)硅烷处理氢氧化镁(Magseeds(注册商标)S4，神岛化学工业株式会社制)或(B2)脂肪酸处理氢氧化镁(BF-013S(日本轻金属公司制))。此外，(C1)没食子酸甲酯、(C2)没食子酸丙酯、(C3)2,3,4-三羟基二苯甲酮和(C5)没食子酸使用东京化成工业株式会社制的产品。

[表1]

[表2]

[表3]

实施例1～实施例10的阻燃性绝缘电线的制造方法如下。首先，将表1所示实施例1～实施例10的各材料在室温下干混，利用加压捏合机将经混合的材料以150℃的取出温度熔融混炼，生成阻燃性树脂组合物。然后，使用作为电线制造用的挤出被覆装置的东洋精机制Labo Plastomill 20mm单螺杆挤出机，在22AWG铜绞线周围按被覆厚度0.41mm形成含有阻燃性树脂组合物的绝缘层，从而制作电线(气缸温度160℃，电线牵引速度4.0m/min)。通过对该电线进行电子射线交联处理(6Mrad)来进行构成绝缘层的阻燃性树脂组合物的交联，制作实施例1～实施例10的阻燃性绝缘电线。比较例1～比较例6的绝缘电线的制造方法与实施例1～实施例10的阻燃性绝缘电线是同样的，因此省略。

＜实施例和比较例的评价方法＞

(1)加工性评价

关于加工性评价，测定形成电线的绝缘层时挤出机的扭矩，将该扭矩为50N·m以下设为合格，将该扭矩超过50N·m设为不合格。

(2)阻燃性评价

关于阻燃性评价，对于所制作的阻燃性绝缘电线，进行阻燃性标准UL1581中规定的垂直燃烧试验VW-1，判定合格或不合格。

需说明的是，作为评价阻燃性的另一指标，也测定了JIS K 7201-2中规定的氧指数。不过，阻燃性评价只基于垂直燃烧试验VW-1的结果来进行。

关于实施例4至实施例7、比较例4和比较例5，作为参考试验，对低温特性进行了评价。从所制作的阻燃性绝缘电线将铜绞线拔出，使用带有低温槽的拉伸试验机，通过基于JISC3005的方法，进行绝缘体在－40℃时的拉伸试验。试样设为管状，在低温槽内放置2小时后，以25mm/min的速度进行拉伸试验。将伸长率为30％以上设为合格，低于30％设为不合格。

＜实施例1～实施例10的详细信息和评价结果＞

如表1所示，构成实施例1～实施例10的阻燃性绝缘电线的绝缘层的阻燃性树脂组合物含有(A)乙烯系聚合物、(B)金属氢氧化物和(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物作为其材料。

实施例1和实施例3的阻燃性树脂组合物使用(C1)没食子酸甲酯作为(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物。

实施例2和实施例4、实施例6和实施例8至实施例10的阻燃性树脂组合物使用(C2)没食子酸丙酯作为(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物。

实施例5的阻燃性树脂组合物使用(C4)双酚A作为(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物。

实施例7的阻燃性树脂组合物使用(C3)2,3,4-三羟基二苯甲酮作为(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物。

实施例1和实施例2的阻燃性树脂组合物中，相对于100质量份(A)乙烯系聚合物，(B1)氢氧化镁为125质量份，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物为15质量份。

另一方面，实施例3和实施例4的阻燃性树脂组合物中，相对于100质量份(A)乙烯系聚合物，(B1)氢氧化镁为100质量份，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物为30质量份。因此，实施例3和实施例4中，(B1)氢氧化镁和(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的配合比率与实施例1和实施例2是不同的。

此外，实施例5的阻燃性树脂组合物中，相对于100质量份(A)乙烯系聚合物，(B1)氢氧化镁为130质量份，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物为20质量份。

此外，实施例6的阻燃性树脂组合物中，相对于100质量份(A)乙烯系聚合物，(B1)氢氧化镁为130质量份，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物为2质量份。

实施例7的阻燃性树脂组合物中，相对于100质量份(A)乙烯系聚合物，(B1)氢氧化镁为160质量份，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物为15质量份。

实施例8的阻燃性树脂组合物中，相对于100质量份(A)乙烯系聚合物，(B2)氢氧化铝为100质量份，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物为15质量份。

实施例9的阻燃性树脂组合物中，相对于100质量份(A)乙烯系聚合物，(B2)氢氧化铝为130质量份，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物为15质量份。

实施例10的阻燃性树脂组合物中，相对于100质量份(A)乙烯系聚合物，(B2)氢氧化铝为180质量份，(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物为30质量份。如表1所示，实施例1～实施例10中，尽管前述材料的种类、各材料的配合比率是不同的，但(1)加工性评价和(2)阻燃性评价均合格。

＜比较例1～比较例6的详细信息和评价结果＞

表1所示比较例1～比较例6是改变了实施例1～实施例10中使用的材料的种类、各材料的配合比率。

如表1所示，比较例1～比较例3的树脂组合物含有(A)乙烯系聚合物和(B1)氢氧化镁作为其材料，但与实施例1～实施例10不同，不含(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物。

比较例4和比较例5的树脂组合物含有(A)乙烯系聚合物、(B1)氢氧化镁、和作为分子内具有多个酚羟基也具有羧基的化合物的(C5)没食子酸作为其材料。

比较例6的树脂组合物含有(A)乙烯系聚合物、(B1)氢氧化镁和(C1)没食子酸甲酯作为其材料，在这一点上与实施例1和实施例3的阻燃性树脂组合物是同样的。不过，比较例6中，(B1)氢氧化镁相对于100质量份(A)乙烯系聚合物为80质量份，在这一点上与实施例1是不同的。

如表1所示，比较例1中，(1)加工性评价和(2)阻燃性评价不合格。

此外，比较例2～比较例5中，(2)阻燃性评价合格而(1)加工性评价不合格。

此外，比较例6中，(1)加工性评价合格而(2)阻燃性评价不合格。

＜实施例和比较例汇总＞

如实施例1～实施例10所示，本实施方式的阻燃性绝缘电线通过使绝缘层由含有(A)乙烯系聚合物、(B)金属氢氧化物和(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的阻燃性树脂组合物构成，能够具备阻燃性和挤出加工性。

具体地，如比较例1～比较例3所示，含有(A)乙烯系聚合物和(B)氢氧化镁的树脂组合物中，相对于100质量份(A)乙烯系聚合物添加220质量份以上的(B1)氢氧化镁，(2)阻燃性评价才合格。可是，如果(B1)氢氧化镁相对于(A)乙烯系聚合物的添加量多，则树脂组合物的流动性降低，(1)加工性评价不合格。实际上，如比较例1所示，如果(B1)氢氧化镁相对于(A)乙烯系聚合物的添加量越来越少，则在(B1)氢氧化镁相对于100质量份(A)乙烯系聚合物为165质量份时的时间点上，尽管(1)加工性评价仍不合格，但(2)阻燃性评价也会不合格。由这些结果可知，以含有(A)乙烯系聚合物和(B)金属氢氧化物的树脂组合物为绝缘层的绝缘电线中，不存在满足阻燃性和挤出加工性两者的电线。

与此相对，实施例1和实施例2中，通过相对于100质量份(A)乙烯系聚合物添加15质量份作为阻燃剂的(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，即使将(B1)氢氧化镁的添加量设为125质量份，(2)阻燃性评价也会合格。而且，能够使(B1)氢氧化镁的添加量相对于100质量份(A)乙烯系聚合物减少至125质量份，因此(1)加工性评价也合格。

这一点在实施例5至实施例7中也是同样的，通过相对于100质量份(A)乙烯系聚合物添加2～20质量份(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，能够将(B1)氢氧化镁的添加量设为130～160质量份，(1)加工性评价和(2)阻燃性评价合格。

此外，如实施例3和实施例4所示，通过相对于100质量份(A)乙烯系聚合物添加30质量份的(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，即使将(B1)氢氧化镁的添加量设为100质量份，(2)阻燃性评价也会合格。而且，实施例3和实施例4中，能够使(B1)氢氧化镁的添加量相对于100质量份(A)乙烯系聚合物减少至100质量份，因此(1)加工性评价当然是合格的，能够使挤出机的挤出扭矩与实施例1和实施例2相比进一步减小，因此能够进一步提高电线的制造效率。

如实施例1～实施例10所示，可知(C1)没食子酸甲酯、(C2)没食子酸丙酯等没食子酸的酯衍生物作为阻燃剂是有用的。尤其是实施例6中，相对于100质量份(A)乙烯系聚合物，即使仅添加2质量份(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，在阻燃性评价(VW－1燃烧试验)中也是合格的。认为这是通过并用与(B)金属氢氧化物作用不同的阻燃剂带来的协同效应。此外，如果分别对实施例1与实施例2、或实施例3与实施例4进行比较，则(C1)没食子酸甲酯与(C2)没食子酸丙酯之间的特性几乎没有差异。因此推测同样作为没食子酸的酯衍生物的没食子酸乙酯、没食子酸丁酯等也显示同样的特性。此外，如实施例8至实施例10所示，使用(B2)氢氧化铝作为(B)金属氢氧化物的情况下，即使添加了高达180质量份，不仅是(2)阻燃性评价合格，关于(1)加工性评价也是合格的结果。虽然原因尚不明确，但认为与金属氢氧化物粒子彼此冲撞时摩擦的大小等相关。

另一方面，如比较例4和比较例5所示，使树脂组合物由(A)乙烯系聚合物、(B1)氢氧化镁以及作为分子内具有多个酚羟基也具有羧基的化合物的(C5)没食子酸构成的情况下，(2)阻燃性评价合格，而(1)加工性评价不合格。认为这是因为，(C5)没食子酸的分子内具有羧基，因此(C5)没食子酸分子内的羧基结合于(B1)氢氧化镁的表面，树脂组合物的流动性降低。

此外，如比较例6所示，即使在相对于100质量份(A)乙烯系聚合物添加15质量份的(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的情况下，如果将(B1)氢氧化镁的添加量设为80质量份，则(2)阻燃性评价也会不合格。因此，综合实施例3、实施例4、实施例5和实施例6的结果，可知(B)金属氢氧化物相对于100质量份(A)乙烯系聚合物优选设为100质量份以上180质量份以下。

此外，关于(1)加工性评价，如实施例1～实施例10和比较例1～比较例6所示，挤出扭矩大体与(B1)氢氧化镁的添加量成比例。其中，可知实施例2或实施例4的添加了(C2)没食子酸丙酯的情况下，与(B1)氢氧化镁的添加量相同的实施例1或实施例3相比，挤出扭矩变小。作为一个原因，认为化合物的熔点比树脂组合物的加工温度(160℃)低的(C2)没食子酸丙酯(熔点150℃)作为一种润滑剂发挥作用，使树脂组合物的流动性提高。因此，从提高挤出加工性的观点出发，作为(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，优选使用(C2)没食子酸丙酯。

此外，关于(2)阻燃性评价，如实施例1～实施例10和比较例1～比较例6所示，为了在VW-1中合格，氧指数至少为30以上被认为是要件之一。其中，如比较例1所示，存在即使氧指数为30以上，在VW-1中也不合格的情况，因而也可以说优选基于VW-1来进行电线的阻燃性评价。

需说明的是，关于作为参考试验实施的(3)低温特性评价，如实施例4～实施例7、比较例4和比较例5所示，关于使用了(C2)没食子酸丙酯(熔点150℃)、(C3)2,3,4-三羟基二苯甲酮(熔点140℃)、(C4)双酚A(熔点158℃)作为(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的实施例4～实施例7，低温特性合格；关于使用了(C5)没食子酸(熔点285℃)的比较例4和比较例5，低温特性不合格。认为这是因为，在使用了具有比制造阻燃性绝缘电线时的加工温度高的熔点的(C5)没食子酸(熔点285℃)的比较例4和比较例5中，在通常的加工温度下不熔融，在树脂组合物中以凝集块的形式存在，因此容易成为机械破坏的起点。因此，熔点低的(C2)没食子酸丙酯(熔点150℃)、(C3)2,3,4-三羟基二苯甲酮(熔点140℃)、(C4)双酚A(熔点158℃)是合适的。因此，为了使低温特性合格，优选使用(C)分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物的熔点比制造阻燃性绝缘电线时的加工温度高的物质。

本发明不限定于前述实施方式和实施例，在不脱离其宗旨的范围内，可以有各种变更。

Claims (4)

1.一种阻燃性绝缘电线，

具有导体和被覆于所述导体周围的绝缘层，

所述绝缘层含有阻燃性树脂组合物，所述阻燃性树脂组合物含有乙烯系聚合物、金属氢氧化物和分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，

相对于100质量份所述乙烯系聚合物，所述阻燃性树脂组合物含有100质量份以上180质量份以下的所述金属氢氧化物，

相对于100质量份所述乙烯系聚合物，所述阻燃性树脂组合物含有2质量份以上的所述化合物，

所述化合物为没食子酸的酯衍生物。

2.一种阻燃性绝缘电线，

具有导体和被覆于所述导体周围的绝缘层，

所述绝缘层含有阻燃性树脂组合物，所述阻燃性树脂组合物含有乙烯系聚合物、金属氢氧化物和分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，

相对于100质量份所述乙烯系聚合物，所述阻燃性树脂组合物含有100质量份以上180质量份以下的所述金属氢氧化物，

相对于100质量份所述乙烯系聚合物，所述阻燃性树脂组合物含有2质量份以上的所述化合物，

所述化合物为选自由没食子酸甲酯、没食子酸丙酯、2,3,4-三羟基二苯甲酮和双酚A组成的组的至少一种化合物。

3.一种阻燃性电缆，

具有芯线以及设于所述芯线周围的护套，所述芯线包括绝缘电线，所述绝缘电线包括导体和被覆于所述导体周围的绝缘层，

所述护套含有阻燃性树脂组合物，所述阻燃性树脂组合物含有乙烯系聚合物、金属氢氧化物和分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，

相对于100质量份所述乙烯系聚合物，所述阻燃性树脂组合物含有100质量份以上180质量份以下的所述金属氢氧化物，

相对于100质量份所述乙烯系聚合物，所述阻燃性树脂组合物含有2质量份以上的所述化合物，

所述化合物为没食子酸的酯衍生物。

4.一种阻燃性电缆，

具有芯线以及设于所述芯线周围的护套，所述芯线包括绝缘电线，所述绝缘电线包括导体和被覆于所述导体周围的绝缘层，

所述护套含有阻燃性树脂组合物，所述阻燃性树脂组合物含有乙烯系聚合物、金属氢氧化物和分子内具有多个酚羟基且不具有羧基的化合物，

相对于100质量份所述乙烯系聚合物，所述阻燃性树脂组合物含有100质量份以上180质量份以下的所述金属氢氧化物，

相对于100质量份所述乙烯系聚合物，所述阻燃性树脂组合物含有2质量份以上的所述化合物，

所述化合物为选自由没食子酸甲酯、没食子酸丙酯、2,3,4-三羟基二苯甲酮和双酚A组成的组的至少一种化合物。