專利名稱：：非鹵阻燃樹脂組合物以及非鹵阻燃電線電纜的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及非卣阻燃樹脂組合物以及非囟阻燃電線電纜，特別涉及阻燃性優(yōu)異且環(huán)境影響小的非卣阻燃電線電纜。
背景技術：
：近年，不使用聚氯乙烯或卣系阻燃劑的、環(huán)境負荷小的非卣阻燃電線電纜，也就是所謂的生態(tài)電線電纜被迅速普及。通常的做法是，在以往的非卣阻燃電線電纜中，作為電線的絕緣體或電纜的護套，使用在聚烯烴中混合以氬氧化鎂為主的非卣阻燃劑的樹脂組合物。專利文獻1:日本特開2003-160704號公報專利文獻2:日本特開平10-287777號公才艮
發(fā)明內(nèi)容但是，由于使用以氫氧化鎂為主的非卣阻燃劑以使電線電纜阻燃化，因此就需要混合大量的非卣阻燃劑。因而，存在電線的絕緣體或電纜護套的機械特性或伸長大幅降低的問題。另一方面，也有添加紅磷等阻燃助劑，來減少非卣阻燃劑使用量的方法，但紅磷被指出可能在燃燒時產(chǎn)生有害的膦，或者在廢棄時生成磷酸而污染地下水的問題，因此，最近紅磷的使用具有受到控制的傾向。因此，本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種阻燃性、機械強度且伸長都優(yōu)異的、不使用紅磷以及卣系阻燃劑的非卣阻燃電線電纜。為了實現(xiàn)上述目的，技術方案1的發(fā)明為非卣阻燃樹脂組合物，其特征在于，其由相對于100重量份的由5080重量份乙烯-醋酸乙烯共聚物、10~30重量份聚丙烯、10~20重量份馬來酸改性的乙烯共聚物構成的聚合物，混合100250重量份硅烷處理的氫氧化鎂而成，所述馬來酸改性的乙烯共聚物是將由乙烯和碳原子數(shù)為3~8的a烯烴的共聚用單體進行共聚后的共聚物，用馬來酸酐進行改性而得的共聚物。技術方案2的發(fā)明為，如技術方案1所記載的非面阻燃樹脂組合物，其特征在于，根據(jù)UIC(國際鐵路聯(lián)盟)標準，以300~500mm/min的速度拉伸上述組合物時的伸長率為200%以上。技術方案3的發(fā)明為，一種非囟阻燃電線，其特征在于，利用上述技術方案1或2所述的樹脂組合物，形成被覆導體的絕緣體層。技術方案4的發(fā)明為，一種非囟阻燃電纜，其特征在于，利用上述技術方案1或2所述的樹脂組合物，形成被覆絕緣電線的電纜護套。根據(jù)本發(fā)明，能夠得到具有高阻燃性、并且即使不交聯(lián)處理也有優(yōu)異的機械特性并利于環(huán)境的非卣阻燃樹脂組合物以及非卣阻燃電線電纜。圖1是表示本發(fā)明涉及的合適的一個實施方式的阻燃電纜(包括阻燃電線)的斷面圖。符號說明1導體2絕緣體層3內(nèi)含物4護套10阻燃電纜11阻燃電線具體實施例方式以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明合適的一個實施方式進行詳細說明。圖1是表示本發(fā)明涉及的非卣阻燃電線電纜的合適的實施方式的斷面圖。如圖1所示，本實施方式非卣阻燃電纜(以下，稱為阻燃電纜)10是在將2根并列的非鹵阻燃電線(以下，稱為阻燃電線)11與內(nèi)含物3共同對絞而構成的芯部的外周上，被覆由非卣阻燃樹脂組合物構成的電纜護套(護套)4的電纜。本實施方式的阻燃電線11是在導體1的外周被覆由非卣阻燃樹脂組合物構成的絕緣體(層)2的電線。導體l是由Cu或Cu合金構成，內(nèi)含物3是由聚丙烯構成。構成絕緣體2和護套4的樹脂組合物是向乙烯-醋酸乙烯共聚物(以下，稱為EVA)和聚丙烯(以下，稱為PP)的共混聚合物中，添加馬來酸改性乙烯共聚物(以下，稱為M-PO)，并混合作為阻燃劑的硅烷處理的氫氧化鎂而得的組合物。各材料的配合比例為，相對于100重量份的由5080重量份EVA、10~30重量份PP、10~20重量份M-PO構成的聚合物，硅烷處理的氫氧化鎂為100250重量份。作為PP，可以舉出等規(guī)PP或間規(guī)PP,也可以是均聚PP、嵌段PP、含有乙烯系的共聚成分的無規(guī)PP中的任一種。以EVA為50~80重量份、PP為1030重量份的這種比例的理由是，如果EVA不足50重量份，則阻燃性低，如果超過80重量份，則PP的比例減少，機械特性(特別是耐加熱變形性)顯著降低。更優(yōu)選EVA為50-60重量份，PP為20~30重量份。M-PO具有使共混聚合物(EVA和PP)和硅烷處理的氫氧化鎂的界面密合、提高強度的功能。M-PO優(yōu)選為將乙烯-丙烯共聚物或者乙烯-丁烯共聚物等、即將乙烯與碳原子數(shù)為3~8的oc-烯烴的共聚用單體進行共聚后的共聚物，用馬來酸酐改性的物質。M-PO與在以往的阻燃電線電纜中使用的聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物的馬來酸改性類型相比，作為EVA/PP合金的相溶劑的功能優(yōu)異，并且，M-PO自身的結晶量少，因此，阻燃劑的高填充系(大量混合阻燃劑的樹脂組合物)的伸長降低得少。規(guī)定M-PO為1020重量份的理由是，M-PO不足10重量的情形中，聚烯烴與金屬氫氧化物的密合弱，得不到充分的機械強度，如果M-PO超過20重量份，則絕緣體2或護套4的伸長大幅降低。作為在硅烷處理的氫氧化鎂的表面處理中所使用的硅烷偶聯(lián)劑，可以舉出乙烯基三乙氧基硅烷、曱基丙烯酸硅烷、氨基硅烷等，將它們通過周知的方法進行表面處理來使用。將硅烷處理的氫氧化鎂的混合量規(guī)定為100250重量份的理由是，不足100重量份時，阻燃性不充分，如果超過250重量份，機械特性(特別是伸長)大幅降低。另外，可以向硅烷處理的氫氧化鎂中，適當?shù)靥砑佑仓岬戎舅崽幚淼臍溲趸V。由以這樣比例配合的阻燃樹脂組合物形成的絕緣體2或護套4，按照UIC(國際鐵路聯(lián)盟)標準以300~500mm/min的速度拉伸時，其伸長率為200%以上。上述伸長率可以通過以下的方法求出。將絕緣體或護套切成啞鈴狀，在啞鈴狀試驗片的中央部(寬度5mm，長5度20mm以上)上標記一定長度的標線(標線間隔-Lo)，將其用拉伸試驗機拉伸，將斷裂時的標線間距離設為L,,利用下述式子求出伸長率Eo。E0=((L廣L。)/L0}xlOO對本實施方式的阻燃電線電纜的作用效果進行說明。本實施方式的阻燃電線11通過向EVA和PP的共混聚合物添加M-PO,提高EVA和PP的相溶性，即使向絕緣體2和護套4中混合用來提高阻燃性的大量阻燃劑，伸長也良好。特別是即使以UIC(國際鐵路聯(lián)盟)標準的300mm/min的速度下進行的拉伸試驗中，也具有充分的特性。另外，絕緣體2通過有效地分散高熔點的PP,即使不交聯(lián)，耐加熱變形性也良好。阻燃電線11可以在額定溫度105。C下以非交聯(lián)的狀態(tài)來使用(可以保持機械強度)，但也可以根據(jù)用途，照射電子線或紫外線等放射線或者采用有機過氧化物，用周知的方法進^f亍交聯(lián)處理來使用。另夕卜，本實施方式的阻燃電纜IO用與阻燃電線11的絕緣體2相同的樹脂組合物來形成護套4，因此，阻燃電纜IO也具有與阻燃電線11同樣的作用效果。在本發(fā)明中，除了上述成分之外，還可以添加交聯(lián)助劑、阻燃助劑、抗氧化劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、填充劑、著色劑、硅酮等。圖1的阻燃電纜10是用上述的樹脂組合物構成絕緣體2和護套4,但本發(fā)明中的阻燃電纜10可以由上述樹脂組合物只構成護套4。構成絕緣體2和護套4的阻燃性組合物除了圓形的電線電纜之外，例如，還可以應用于扁形電纜或電梯的扶手欄桿、阻燃膜。實施例接著，對本發(fā)明的實施方式，根據(jù)實施例進行說明，^f旦本發(fā)明的實施方式不限于這些實施例。實施例(電線)131.試樣的制作將實施例和比較例共同記載于表1的成分投入進保持在1802加。C的3升捏合機中，進行混煉，混煉后采用保持于180。C的40mm擠出機(長徑比6L/D=24)，在2SQ的銅抱線上以lmm的厚度擠出被覆，制作阻燃電線。實施例(電纜)1~6電纜是在將阻燃電線與聚丙烯內(nèi)含物共同對絞的芯部的上面，采用保持于180。C的40mm擠出機(長徑比L/D=24)，將表1所示的非卣樹脂組合物作為護套(厚度約lmm)來擠出，制作出電纜(圖l)。比壽交例(電纜)16采用表2所示的配合的樹脂組合物，按照與實施例(電纜)16同樣的方法，制作電纜。各電線電纜的評價方法如下進行。(1)拉伸特性對于電線，將拔出導體而得到的管以JISC3005為依據(jù)，進行拉伸試驗。對于電纜，剝?nèi)∽o套，將其切成啞鈴3號狀，根據(jù)JISK6251進行拉伸試驗。拉伸速度都為300mm/min(參考UICCode897)。拉伸強度和伸長率的目標分別M2MPa、>250%。(2)耐加熱變形性耐加熱變形性根據(jù)UICCode897進行評價。對于電線，不取下導體直接使用。對于電纜，調整長度為40mm、寬約為電纜圓周的1/3。將這些試樣在保持于100。C的恒溫槽內(nèi)預熱16小時，然后施加一定的荷重，進行100。Cx4小時試驗。變形量的目標為50%以下。荷重的計算按照下式。F(N)=0.8x(2De-e2)1/2e:護套或絕緣體的厚度(mm)，D:電纜的平均外徑(mm)(3)阻燃性以UICCode897為基礎，對電線和電纜評價垂直(傾斜角90°)的阻燃性。評價基準為，在大約60秒著火后，30秒以內(nèi)滅火的為合格，燃燒超過30秒的為不合格。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>如表1所示，可以看出阻燃電線的實施例1~3以及阻燃電纜的實施例16無論拉伸特性、伸長、耐加熱變形性以及阻燃性的任一項都很優(yōu)良。另一方面，EVA比規(guī)定量少而PP多的比較例1中，阻燃性不合格，另一方面，EVA超過規(guī)定量而PP少的比較例2中，拉伸強度和耐加熱變形性低于目標。M-PO以及阻燃劑不足規(guī)定量的比較例3中，拉伸強度和耐加熱變形性低，并且，阻燃性不合格。M-PO超過規(guī)定量的比較例4中，伸長降低。使用本發(fā)明以外的馬來酸改性聚合物的比較例5中，伸長差。另外，阻燃劑超過規(guī)定范圍的比較例6中，拉伸強度和伸長不滿足目標。權利要求1.一種非鹵阻燃樹脂組合物，其特征在于，其為相對于100重量份的由50～80重量份乙烯·醋酸乙烯共聚物、10～30重量份聚丙烯、10～20重量份馬來酸改性的乙烯共聚物構成的聚合物，混合100～250重量份硅烷處理的氫氧化鎂而成的組合物，所述馬來酸改性的乙烯共聚物是將由乙烯和碳原子數(shù)為3～8的α烯烴的共聚用單體進行共聚的共聚物，用馬來酸酐進行改性而得的共聚物。2.根據(jù)權利要求1所述的非卣阻燃樹脂組合物，其特征在于，根據(jù)UIC國際鐵路聯(lián)盟標準，以300500mm/min的速度拉伸上述組合物時的伸長率為200%以上。3.—種非卣阻燃電線，其特征在于，利用上述權利要求1或2所述的樹脂組合物，形成被覆導體的絕緣體層。4.一種非卣阻燃電纜，其特征在于，利用上述權利要求1或2所述的樹脂組合物，形成被覆絕緣電線的電纜護套。全文摘要本發(fā)明提供非鹵阻燃樹脂組合物以及非鹵阻燃電線電纜，其阻燃性、機械強度和伸長都優(yōu)異、且不使用紅磷和鹵系阻燃劑。解決方法為，利用樹脂組合物形成被覆導體(1)的絕緣體層(2)和/或被覆絕緣電線(11)的電纜護套(4)，其中，所述樹脂組合物是相對于100重量份的由50～80重量份乙烯·醋酸乙烯共聚物、10～30重量份聚丙烯、10～20重量份馬來酸改性的乙烯共聚物構成的聚合物，混合100～250重量份硅烷處理的氫氧化鎂而成的組合物，所述馬來酸改性的乙烯共聚物是將由乙烯和碳原子數(shù)為3～8的α烯烴的共聚用單體進行共聚的共聚物，用馬來酸酐進行改性而得的共聚物。文檔編號H01B7/295GK101323689SQ20081011012公開日2008年12月17日申請日期2008年6月10日優(yōu)先權日2007年6月13日發(fā)明者木村一史申請人:日立電線株式會社