JP2002302574A - ノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた難燃性電線・ケーブル - Google Patents
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた難燃性電線・ケーブルInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハロゲンを含まない難燃性樹脂組成物におい
て、高難燃性を有するとともに、電線・ケーブルの被覆
材料として用いたときに、良好な屈曲疲労特性が得られ
るようにする。 【解決手段】 エチレン−酢酸ビニル共重合体および酸
変性樹脂のいずれか一方または両方を含むポリオレフィ
ン系樹脂100重量部に対して、水酸化マグネシウム8
0重量部以上250重量部以下、難燃助剤0.5重量部
以上30重量部以下、およびアミン系老化防止剤0.1
重量部以上10重量部以下を添加してなることを特徴と
するノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
て、高難燃性を有するとともに、電線・ケーブルの被覆
材料として用いたときに、良好な屈曲疲労特性が得られ
るようにする。 【解決手段】 エチレン−酢酸ビニル共重合体および酸
変性樹脂のいずれか一方または両方を含むポリオレフィ
ン系樹脂100重量部に対して、水酸化マグネシウム8
0重量部以上250重量部以下、難燃助剤0.5重量部
以上30重量部以下、およびアミン系老化防止剤0.1
重量部以上10重量部以下を添加してなることを特徴と
するノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハロゲンを含ま
ず、難燃性に優れており、かつ電線・ケーブルの絶縁層
として好適であり、特に屈曲疲労特性を向上させること
ができる難燃性樹脂組成物、およびこれを用いた難燃性
電線・ケーブルに関する。
ず、難燃性に優れており、かつ電線・ケーブルの絶縁層
として好適であり、特に屈曲疲労特性を向上させること
ができる難燃性樹脂組成物、およびこれを用いた難燃性
電線・ケーブルに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
電線やケーブルの被覆材料としてポリ塩化ビニル(PV
C)がよく用いられていた。PVCは電気絶縁性が良
く、自消性の難燃性を有している。しかしながら、PV
C組成物はハロゲンである塩素(Cl)を含んでいるた
め、燃焼時にHCl等の腐食性ガスやダイオキシン等の
有毒ガスを発生する可能性がある。このため各種のPV
C製品が廃棄物となった場合に、これらの焼却処分が難
しい。そこで現状では埋立処分がなされているが、PV
C組成物には添加剤としてPb系の安定剤が用いられて
いることが多いので、これが土壌等に溶出する問題もあ
り、産業廃棄物として処理が困難になってきている。
電線やケーブルの被覆材料としてポリ塩化ビニル(PV
C)がよく用いられていた。PVCは電気絶縁性が良
く、自消性の難燃性を有している。しかしながら、PV
C組成物はハロゲンである塩素(Cl)を含んでいるた
め、燃焼時にHCl等の腐食性ガスやダイオキシン等の
有毒ガスを発生する可能性がある。このため各種のPV
C製品が廃棄物となった場合に、これらの焼却処分が難
しい。そこで現状では埋立処分がなされているが、PV
C組成物には添加剤としてPb系の安定剤が用いられて
いることが多いので、これが土壌等に溶出する問題もあ
り、産業廃棄物として処理が困難になってきている。
【0003】これに対して、PVCに代わる樹脂組成物
として、ハロゲンを含まないポリエチレン(PE)やポ
リプロピレン(PP)などのポリオレフィン系樹脂を用
いれば、燃焼時に有害ガスが発生しないので焼却処分が
可能であるが、これらのポリオレフィン系樹脂組成物は
PVCに比べて難燃性が劣る欠点があった。例えば、樹
脂組成物の難燃性の評価尺度の1つである酸素指数(O
I)を比較すると、PVCのOIが23〜40であるの
に対して、PEおよびPPのOIは17〜19程度と劣
っていることがわかる。そこで、PEやPPといったハ
ロゲンを含まない樹脂組成物に難燃性を付与するため
に、通常、これらに難燃剤としてMg(OH)2などの
金属水酸化物等を添加することが行われている。そし
て、良好な難燃性を有する樹脂組成物を得るためには、
難燃剤や難燃助剤を多量に添加しなければならない。
として、ハロゲンを含まないポリエチレン(PE)やポ
リプロピレン(PP)などのポリオレフィン系樹脂を用
いれば、燃焼時に有害ガスが発生しないので焼却処分が
可能であるが、これらのポリオレフィン系樹脂組成物は
PVCに比べて難燃性が劣る欠点があった。例えば、樹
脂組成物の難燃性の評価尺度の1つである酸素指数(O
I)を比較すると、PVCのOIが23〜40であるの
に対して、PEおよびPPのOIは17〜19程度と劣
っていることがわかる。そこで、PEやPPといったハ
ロゲンを含まない樹脂組成物に難燃性を付与するため
に、通常、これらに難燃剤としてMg(OH)2などの
金属水酸化物等を添加することが行われている。そし
て、良好な難燃性を有する樹脂組成物を得るためには、
難燃剤や難燃助剤を多量に添加しなければならない。
【0004】しかしながら、電線・ケーブルの被覆層を
形成する樹脂組成物に難燃剤や難燃助剤を多く添加する
ほど、電線・ケーブルの屈曲疲労特性が低下するという
問題があった。特に、例えばプリンタやコピー機等の電
子機器のインターフェースケーブルなど、ケーブルがオ
ゾン存在下で使用される場合には、オゾンの影響で屈曲
疲労特性が劣化し易い。そして、電線・ケーブルの屈曲
疲労特性が悪くなると、多数回の屈曲によって被覆層に
亀裂が生じやすくなり、亀裂が入った状態の電線・ケー
ブルを使用すると、万一浸水した場合に漏電したり、内
部が濡れてしまうおそれがある。
形成する樹脂組成物に難燃剤や難燃助剤を多く添加する
ほど、電線・ケーブルの屈曲疲労特性が低下するという
問題があった。特に、例えばプリンタやコピー機等の電
子機器のインターフェースケーブルなど、ケーブルがオ
ゾン存在下で使用される場合には、オゾンの影響で屈曲
疲労特性が劣化し易い。そして、電線・ケーブルの屈曲
疲労特性が悪くなると、多数回の屈曲によって被覆層に
亀裂が生じやすくなり、亀裂が入った状態の電線・ケー
ブルを使用すると、万一浸水した場合に漏電したり、内
部が濡れてしまうおそれがある。
【0005】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、ハロゲンを含まない難燃性樹脂組成物において、高
難燃性を有するとともに、電線・ケーブルの被覆材料と
して用いたときに、良好な屈曲疲労特性が得られるよう
にすることを目的とする。
で、ハロゲンを含まない難燃性樹脂組成物において、高
難燃性を有するとともに、電線・ケーブルの被覆材料と
して用いたときに、良好な屈曲疲労特性が得られるよう
にすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体および酸変性樹脂のいずれか一
方または両方を含むポリオレフィン系樹脂100重量部
に対して、水酸化マグネシウム80重量部以上250重
量部以下、難燃助剤0.5重量部以上30重量部以下、
およびアミン系老化防止剤0.1重量部以上10重量部
以下を添加してなることを特徴とする。
に、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体および酸変性樹脂のいずれか一
方または両方を含むポリオレフィン系樹脂100重量部
に対して、水酸化マグネシウム80重量部以上250重
量部以下、難燃助剤0.5重量部以上30重量部以下、
およびアミン系老化防止剤0.1重量部以上10重量部
以下を添加してなることを特徴とする。
【0007】前記水酸化マグネシウムとして、ステアリ
ン酸で表面処理された水酸化マグネシウムおよび/また
はシランカップリング剤で表面処理された水酸化マグネ
シウムを用いることが好ましい。前記水酸化マグネシウ
ムの50重量%以上はシランカップリング剤で表面処理
されたものであることが好ましい。前記アミン系老化防
止剤として、アミノケトンおよび/または芳香族アミン
を用いることが好ましい。本発明の難燃性電線・ケーブ
ルは、導体上に絶縁層を有する電線・ケーブルであっ
て、前記絶縁層が本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成
物からなり、引張強度が8.3MPa以上、伸びが10
0%以上であることを特徴とする。
ン酸で表面処理された水酸化マグネシウムおよび/また
はシランカップリング剤で表面処理された水酸化マグネ
シウムを用いることが好ましい。前記水酸化マグネシウ
ムの50重量%以上はシランカップリング剤で表面処理
されたものであることが好ましい。前記アミン系老化防
止剤として、アミノケトンおよび/または芳香族アミン
を用いることが好ましい。本発明の難燃性電線・ケーブ
ルは、導体上に絶縁層を有する電線・ケーブルであっ
て、前記絶縁層が本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成
物からなり、引張強度が8.3MPa以上、伸びが10
0%以上であることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明におけるベース樹脂はポリオレフィン系樹脂であ
るが、エチレン−酢酸ビニル共重合体および/または酸
変性樹脂を必須の成分として含んでいる。
本発明におけるベース樹脂はポリオレフィン系樹脂であ
るが、エチレン−酢酸ビニル共重合体および/または酸
変性樹脂を必須の成分として含んでいる。
【0009】本発明における酸変性樹脂としては、ポリ
オレフィン系樹脂を酸変性させたものが用いられ、例え
ば、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(LLD
PE)等のポリエチレン(PE)や、エチレン−(メ
タ)アクリル酸エステル共重合体(EMA)、エチレン
−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−
ブチルアクリレート共重合体(EBA)、オレフィン系
共重合体等の重合時または重合後に、無水マレイン酸や
アクリル酸等の不飽和カルボン酸、あるいはこれらの誘
導体を反応させて変性させた酸変性樹脂が挙げられる。
これらの酸変性樹脂は2種以上を併用してもよい。特に
LDPE、LLDPE、およびHDPEの各酸変性樹脂
は、比較的安価である点で好ましく、なかでもLLDP
Eは適度に結晶性があり引張強度の向上が期待できる点
で好ましい。酸変性樹脂における酸変性量は、0.05
〜3重量%程度が好ましい。酸変性量が多すぎると無機
フィラーとの反応性が強すぎ、少なすぎると反応性が弱
くなると考えられる。本発明において、ベース樹脂中に
おけるエチレン−酢酸ビニル共重合体および/または酸
変性樹脂の占める割合が少なすぎると、アミン系老化防
止剤との相互作用による屈曲疲労特性を向上させる効果
が十分に得られないので、ベース樹脂100重量部中
に、エチレン−酢酸ビニル共重合体および/または酸変
性樹脂が70重量部〜100重量部程度含まれているこ
とが好ましい。
オレフィン系樹脂を酸変性させたものが用いられ、例え
ば、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(LLD
PE)等のポリエチレン(PE)や、エチレン−(メ
タ)アクリル酸エステル共重合体(EMA)、エチレン
−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−
ブチルアクリレート共重合体(EBA)、オレフィン系
共重合体等の重合時または重合後に、無水マレイン酸や
アクリル酸等の不飽和カルボン酸、あるいはこれらの誘
導体を反応させて変性させた酸変性樹脂が挙げられる。
これらの酸変性樹脂は2種以上を併用してもよい。特に
LDPE、LLDPE、およびHDPEの各酸変性樹脂
は、比較的安価である点で好ましく、なかでもLLDP
Eは適度に結晶性があり引張強度の向上が期待できる点
で好ましい。酸変性樹脂における酸変性量は、0.05
〜3重量%程度が好ましい。酸変性量が多すぎると無機
フィラーとの反応性が強すぎ、少なすぎると反応性が弱
くなると考えられる。本発明において、ベース樹脂中に
おけるエチレン−酢酸ビニル共重合体および/または酸
変性樹脂の占める割合が少なすぎると、アミン系老化防
止剤との相互作用による屈曲疲労特性を向上させる効果
が十分に得られないので、ベース樹脂100重量部中
に、エチレン−酢酸ビニル共重合体および/または酸変
性樹脂が70重量部〜100重量部程度含まれているこ
とが好ましい。
【0010】また、ベース樹脂には、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体および酸変性樹脂以外のポリオレフィン系
樹脂が含まれていてもよく、例えば、低密度ポリエチレ
ン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高
密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチ
レン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDP
E)等のポリエチレン(PE)や、エチレン−(メタ)
アクリル酸エステル共重合体(EMA)、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−ブチ
ルアクリレート共重合体(EBA)、オレフィン系共重
合体等を用いることができる。これらは2種以上を併用
してもよい。これらの中でも特に好ましいのはEMA、
EEA、EBAである。
ニル共重合体および酸変性樹脂以外のポリオレフィン系
樹脂が含まれていてもよく、例えば、低密度ポリエチレ
ン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高
密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチ
レン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDP
E)等のポリエチレン(PE)や、エチレン−(メタ)
アクリル酸エステル共重合体(EMA)、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−ブチ
ルアクリレート共重合体(EBA)、オレフィン系共重
合体等を用いることができる。これらは2種以上を併用
してもよい。これらの中でも特に好ましいのはEMA、
EEA、EBAである。
【0011】本発明においては、樹脂組成物の好ましい
難燃性を得るために、水酸化マグネシウムが添加され
る。水酸化マグネシウムの添加量は、多いほど樹脂の難
燃性は高くなるが、多すぎると樹脂組成物の機械的特性
等の低下や絶縁抵抗の低下が著しくなる。したがって、
ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して80重量部
以上250重量部以下の範囲内とするのが好ましい。ま
た水酸化マグネシウムと樹脂との親和性向上、樹脂組成
物の機械特性の低下防止、耐水性、耐酸性の向上等のた
めに、水酸化マグネシウムをシランカップリング剤やス
テアリン酸などの高級脂肪酸等によって表面処理したも
のを用いることが好ましい。シランカップリング剤で表
面処理したものと、ステアリン酸で表面処理したものを
併用してもよい。特に、ポリオレフィン系樹脂に添加す
る水酸化マグネシウムの50重量%以上をシランカップ
リング剤で表面処理されたものとすると水酸化マグネシ
ウムの添加による引張強度の低下が少ないので好まし
い。シランカップリング剤としては、ビニルシラン系、
メタクリルシラン系、アミノシラン系などが好適であ
る。
難燃性を得るために、水酸化マグネシウムが添加され
る。水酸化マグネシウムの添加量は、多いほど樹脂の難
燃性は高くなるが、多すぎると樹脂組成物の機械的特性
等の低下や絶縁抵抗の低下が著しくなる。したがって、
ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して80重量部
以上250重量部以下の範囲内とするのが好ましい。ま
た水酸化マグネシウムと樹脂との親和性向上、樹脂組成
物の機械特性の低下防止、耐水性、耐酸性の向上等のた
めに、水酸化マグネシウムをシランカップリング剤やス
テアリン酸などの高級脂肪酸等によって表面処理したも
のを用いることが好ましい。シランカップリング剤で表
面処理したものと、ステアリン酸で表面処理したものを
併用してもよい。特に、ポリオレフィン系樹脂に添加す
る水酸化マグネシウムの50重量%以上をシランカップ
リング剤で表面処理されたものとすると水酸化マグネシ
ウムの添加による引張強度の低下が少ないので好まし
い。シランカップリング剤としては、ビニルシラン系、
メタクリルシラン系、アミノシラン系などが好適であ
る。
【0012】また、水酸化マグネシウム以外にも、ポリ
オレフィン系樹脂に難燃性を付与するための難燃助剤を
添加してもよい。難燃助剤は非ハロゲン系の公知のもの
を用いることができる。具体例を挙げると、シリコーン
化合物、リン系化合物、亜鉛化合物等である。難燃助剤
はいずれか1種を用いてもよく複数種を併用してもよ
い。難燃助剤の添加量は、ベース樹脂であるポリオレフ
ィン系樹脂100重量部に対して0.5重量部以上30
重量部以下の範囲内とするのが好ましい。
オレフィン系樹脂に難燃性を付与するための難燃助剤を
添加してもよい。難燃助剤は非ハロゲン系の公知のもの
を用いることができる。具体例を挙げると、シリコーン
化合物、リン系化合物、亜鉛化合物等である。難燃助剤
はいずれか1種を用いてもよく複数種を併用してもよ
い。難燃助剤の添加量は、ベース樹脂であるポリオレフ
ィン系樹脂100重量部に対して0.5重量部以上30
重量部以下の範囲内とするのが好ましい。
【0013】シリコーン化合物は、燃焼時にシリコーン
がシリカ(SiO2)へ変化するとともに燃焼物の表面を
覆って固い殻(チャー)を生成し、酸素を遮断すること
により、燃焼拡大が抑えられ、また自己消化性を発現し
て難燃化に寄与するものである。シリコーン化合物は、
具体的にはジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコ
ーン、メチルビニルシリコーン等が挙げられ、形態とし
てはシリコーンパウダー、ガム状シリコーンオイル、ガ
ム状シリコーンオイル以外の他のシリコーンオイル、シ
リコーン変性樹脂等がある。ここで、ガム状シリコーン
オイルとはシリコーンオイルの中でも特に平均分子量が
30万〜100万程度と大きくて、常温での粘度が比較
的高いものをいう。また、炭酸カルシウムやシリカ等の
無機系化合物をシリコーンパウダー、ガム状シリコーン
オイル、または他のシリコーンオイルで表面処理したも
のも使用可能である。これらのシリコーン化合物は1種
を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
がシリカ(SiO2)へ変化するとともに燃焼物の表面を
覆って固い殻(チャー)を生成し、酸素を遮断すること
により、燃焼拡大が抑えられ、また自己消化性を発現し
て難燃化に寄与するものである。シリコーン化合物は、
具体的にはジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコ
ーン、メチルビニルシリコーン等が挙げられ、形態とし
てはシリコーンパウダー、ガム状シリコーンオイル、ガ
ム状シリコーンオイル以外の他のシリコーンオイル、シ
リコーン変性樹脂等がある。ここで、ガム状シリコーン
オイルとはシリコーンオイルの中でも特に平均分子量が
30万〜100万程度と大きくて、常温での粘度が比較
的高いものをいう。また、炭酸カルシウムやシリカ等の
無機系化合物をシリコーンパウダー、ガム状シリコーン
オイル、または他のシリコーンオイルで表面処理したも
のも使用可能である。これらのシリコーン化合物は1種
を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0014】リン系化合物としては、例えば赤リン等が
用いられる。亜鉛化合物としては、例えばスズ酸亜鉛、
ヒドロキシスズ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛
等が用いられる。
用いられる。亜鉛化合物としては、例えばスズ酸亜鉛、
ヒドロキシスズ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛
等が用いられる。
【0015】本発明の難燃性樹脂組成物には、アミノ系
老化防止剤が必須の成分として添加されている。本発明
におけるアミノ系老化防止剤は、アミン系の化合物の中
でも、特に抗酸化作用を有するものであって、例えばア
ミノケトンや芳香族アミン等が好ましく用いられる。さ
らには、ポリオレフィン系樹脂に添加したときに着色を
生じず、揮発性が低いものが好ましい。アミノ系老化防
止剤は、2種以上を併用してもよい。アミノ系老化防止
剤として用いられるアミノケトンの例としては、ジフェ
ニルアミンとアセトンの反応物があり、具体的にはノク
ラックB(商品名;大内新興化学社製)、ノクラックB
−N(商品名;大内新興化学社製)などが挙げられる。
また、アミノ系老化防止剤として用いられる芳香族アミ
ンの具体例としては、オクチルジフェニルアミン、4,
4−ビス(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミ
ン、N’N−ジフェニル−p−フェニレンジアミンなど
が挙げられる。本発明におけるアミノ系老化防止剤の添
加量は、多すぎるとブルームやブリード・アウトが生じ
ることがあり、少なすぎるとエチレン−酢酸ビニル共重
合体および/または酸変性樹脂との相互作用による屈曲
疲労特性を向上させる効果が十分に得られない。したが
ってアミノ系老化防止剤は、ベース樹脂であるポリオレ
フィン系樹脂100重量部に対して0.1重量部以上1
0重量部以下の範囲内で添加するのが好ましく、より好
ましくは0.5重量部以上3重量部以下の範囲である。
老化防止剤が必須の成分として添加されている。本発明
におけるアミノ系老化防止剤は、アミン系の化合物の中
でも、特に抗酸化作用を有するものであって、例えばア
ミノケトンや芳香族アミン等が好ましく用いられる。さ
らには、ポリオレフィン系樹脂に添加したときに着色を
生じず、揮発性が低いものが好ましい。アミノ系老化防
止剤は、2種以上を併用してもよい。アミノ系老化防止
剤として用いられるアミノケトンの例としては、ジフェ
ニルアミンとアセトンの反応物があり、具体的にはノク
ラックB(商品名;大内新興化学社製)、ノクラックB
−N(商品名;大内新興化学社製)などが挙げられる。
また、アミノ系老化防止剤として用いられる芳香族アミ
ンの具体例としては、オクチルジフェニルアミン、4,
4−ビス(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミ
ン、N’N−ジフェニル−p−フェニレンジアミンなど
が挙げられる。本発明におけるアミノ系老化防止剤の添
加量は、多すぎるとブルームやブリード・アウトが生じ
ることがあり、少なすぎるとエチレン−酢酸ビニル共重
合体および/または酸変性樹脂との相互作用による屈曲
疲労特性を向上させる効果が十分に得られない。したが
ってアミノ系老化防止剤は、ベース樹脂であるポリオレ
フィン系樹脂100重量部に対して0.1重量部以上1
0重量部以下の範囲内で添加するのが好ましく、より好
ましくは0.5重量部以上3重量部以下の範囲である。
【0016】本発明において、アミノ系老化防止剤以外
のその他の老化防止剤を併用してもよい。その他の老化
防止剤は、特に限定されないが、樹脂組成物調製のため
の混練温度(約120〜220℃)において溶融し、電
線・ケーブルの製造後および使用中に揮発しないような
ものが好ましい。例えばアミノ系老化防止剤に加えて、
フェノール系老化防止剤を添加してもよい。アミノ系老
化防止剤とフェノール系老化防止剤は、特に、混練時の
熱劣化を抑えるのに有効である点では共通しているが、
両者の抗酸化作用は異なっている。また、いおう系老化
防止剤やリン系老化防止剤を添加してもよい。これら
は、特に電線・ケーブルの製造後における老化を抑える
のに有効である。アミノ系老化防止剤に加えて、その他
の老化防止剤を添加する場合、その他の老化防止剤の添
加量は、少なすぎると添加効果が得られず、多すぎると
ブルームやブリード・アウトが生じることがあるので、
ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して0.1重量
部以上10重量部以下の範囲内とし、アミノ系老化防止
剤とその他の老化防止剤の合計量が10重量部以下とな
るように設定するのが好ましい。
のその他の老化防止剤を併用してもよい。その他の老化
防止剤は、特に限定されないが、樹脂組成物調製のため
の混練温度(約120〜220℃)において溶融し、電
線・ケーブルの製造後および使用中に揮発しないような
ものが好ましい。例えばアミノ系老化防止剤に加えて、
フェノール系老化防止剤を添加してもよい。アミノ系老
化防止剤とフェノール系老化防止剤は、特に、混練時の
熱劣化を抑えるのに有効である点では共通しているが、
両者の抗酸化作用は異なっている。また、いおう系老化
防止剤やリン系老化防止剤を添加してもよい。これら
は、特に電線・ケーブルの製造後における老化を抑える
のに有効である。アミノ系老化防止剤に加えて、その他
の老化防止剤を添加する場合、その他の老化防止剤の添
加量は、少なすぎると添加効果が得られず、多すぎると
ブルームやブリード・アウトが生じることがあるので、
ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して0.1重量
部以上10重量部以下の範囲内とし、アミノ系老化防止
剤とその他の老化防止剤の合計量が10重量部以下とな
るように設定するのが好ましい。
【0017】さらに、紫外線吸収剤、架橋剤、銅害防止
剤、顔料、染料その他の着色剤、少量のタルクなどの無
機物微粉末など、用途に応じて適宜の添加剤を配合する
ことができる。添加剤はハロゲンおよび、特に鉛(P
b)を含まないものが選択される。また、カドミウム
(Cd)などの有害な重金属をできるだけ含まないもの
が好ましく、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物に
おける有害な重金属の含有量を0.1重量%未満に抑え
るのが好ましい。
剤、顔料、染料その他の着色剤、少量のタルクなどの無
機物微粉末など、用途に応じて適宜の添加剤を配合する
ことができる。添加剤はハロゲンおよび、特に鉛(P
b)を含まないものが選択される。また、カドミウム
(Cd)などの有害な重金属をできるだけ含まないもの
が好ましく、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物に
おける有害な重金属の含有量を0.1重量%未満に抑え
るのが好ましい。
【0018】また本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成
物は、架橋されたものであってもよく、非架橋のもので
もよい。架橋により樹脂の耐熱温度が向上する。架橋方
法は架橋剤、電子線照射、シラン架橋など周知の手法に
より行うことができるが、特に電子線照射によって架橋
させる方法が好ましい。その理由は、架橋剤を用いて架
橋させる方法やシラン架橋による方法に比べて、高線速
で架橋処理することが可能であり、また電子線の照射に
より水酸化マグネシウムのシランカップリング剤処理さ
れた部分と、ベース樹脂であるポリオレフィン系樹脂と
の間に有機的結合が生じ、これらの密着性が向上するた
めである。
物は、架橋されたものであってもよく、非架橋のもので
もよい。架橋により樹脂の耐熱温度が向上する。架橋方
法は架橋剤、電子線照射、シラン架橋など周知の手法に
より行うことができるが、特に電子線照射によって架橋
させる方法が好ましい。その理由は、架橋剤を用いて架
橋させる方法やシラン架橋による方法に比べて、高線速
で架橋処理することが可能であり、また電子線の照射に
より水酸化マグネシウムのシランカップリング剤処理さ
れた部分と、ベース樹脂であるポリオレフィン系樹脂と
の間に有機的結合が生じ、これらの密着性が向上するた
めである。
【0019】本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物
は、ベース樹脂として、エチレン−酢酸ビニル共重合体
および酸変性樹脂のいずれか一方または両方を含むポリ
オレフィン系樹脂が用いられ、これに難燃剤である水酸
化マグネシウムおよび難燃助剤が添加されるとともに、
アミノ系老化防止剤が添加されているので、好ましい高
難燃性が得られる。したがって、火災時に燃え難く、発
煙量も少ない難燃性樹脂組成物が得られる。また、ハロ
ゲンを含んでおらず、燃焼時にハロゲンガス等の有毒ガ
スを発生しないので、焼却処分することができ、火災時
にも有毒ガスを発生しない。さらに鉛の溶出がないので
埋立処分も可能である。また、ベース樹脂として、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体および/または酸変性樹脂を
含む樹脂組成物を用いることにより、アミノ系老化防止
剤の効果がより有効に発揮され、良好な屈曲疲労特性が
得られる。これは、エチレン−酢酸ビニル共重合体およ
び/または酸変性樹脂とアミノ系老化防止剤との間に、
酸−塩基反応による相互作用を生じるためと考えられ
る。さらに、水酸化マグネシウムとして、ステアリン酸
で表面処理された水酸化マグネシウムおよび/またはシ
ランカップリング剤で表面処理された水酸化マグネシウ
ムを用いると、ベース樹脂と水酸化マグネシウムとの相
溶性が向上するので、電線・ケーブルの被覆材料として
用いたときに、引張強度や伸び等の機械的特性が良好と
なる。
は、ベース樹脂として、エチレン−酢酸ビニル共重合体
および酸変性樹脂のいずれか一方または両方を含むポリ
オレフィン系樹脂が用いられ、これに難燃剤である水酸
化マグネシウムおよび難燃助剤が添加されるとともに、
アミノ系老化防止剤が添加されているので、好ましい高
難燃性が得られる。したがって、火災時に燃え難く、発
煙量も少ない難燃性樹脂組成物が得られる。また、ハロ
ゲンを含んでおらず、燃焼時にハロゲンガス等の有毒ガ
スを発生しないので、焼却処分することができ、火災時
にも有毒ガスを発生しない。さらに鉛の溶出がないので
埋立処分も可能である。また、ベース樹脂として、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体および/または酸変性樹脂を
含む樹脂組成物を用いることにより、アミノ系老化防止
剤の効果がより有効に発揮され、良好な屈曲疲労特性が
得られる。これは、エチレン−酢酸ビニル共重合体およ
び/または酸変性樹脂とアミノ系老化防止剤との間に、
酸−塩基反応による相互作用を生じるためと考えられ
る。さらに、水酸化マグネシウムとして、ステアリン酸
で表面処理された水酸化マグネシウムおよび/またはシ
ランカップリング剤で表面処理された水酸化マグネシウ
ムを用いると、ベース樹脂と水酸化マグネシウムとの相
溶性が向上するので、電線・ケーブルの被覆材料として
用いたときに、引張強度や伸び等の機械的特性が良好と
なる。
【0020】本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物
は、各種電線・ケーブルの被覆材料として好適である。
具体的には、絶縁電線、電子機器配線用電線、自動車用
電線、機器用電線、電源コード、屋外配電用絶縁電線、
電力用ケーブル、制御用ケーブル、通信用ケーブル、計
装用ケーブル、信号用ケーブル、移動用ケーブル、およ
び船用ケーブルなどの各種電線・ケーブルの絶縁材やシ
ース材として好ましく用いられる。特に、屈曲疲労特性
に優れているので、電源コードやインターフェイスケー
ブル用シースなどに好適である。本発明によれば、引張
強度が8.3MPa以上、かつ伸びが100%以上の優
れた機械特性を有する電線・ケーブルを得ることが可能
である。特に、このような良好な機械特性を達成するに
は、水酸化マグネシウムとして、ステアリン酸で表面処
理された水酸化マグネシウムおよび/またはシランカッ
プリング剤で表面処理された水酸化マグネシウムが添加
された樹脂組成物を用いることが好ましい。
は、各種電線・ケーブルの被覆材料として好適である。
具体的には、絶縁電線、電子機器配線用電線、自動車用
電線、機器用電線、電源コード、屋外配電用絶縁電線、
電力用ケーブル、制御用ケーブル、通信用ケーブル、計
装用ケーブル、信号用ケーブル、移動用ケーブル、およ
び船用ケーブルなどの各種電線・ケーブルの絶縁材やシ
ース材として好ましく用いられる。特に、屈曲疲労特性
に優れているので、電源コードやインターフェイスケー
ブル用シースなどに好適である。本発明によれば、引張
強度が8.3MPa以上、かつ伸びが100%以上の優
れた機械特性を有する電線・ケーブルを得ることが可能
である。特に、このような良好な機械特性を達成するに
は、水酸化マグネシウムとして、ステアリン酸で表面処
理された水酸化マグネシウムおよび/またはシランカッ
プリング剤で表面処理された水酸化マグネシウムが添加
された樹脂組成物を用いることが好ましい。
【0021】
【実施例】以下、具体的に電線を製造し、その特性等を
評価した試験例を示して本発明の効果を明らかにする。 (試験例1〜15)下記表1,2に示す配合割合(単
位:重量部)で各種成分を配合し、混練機で混練して樹
脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を2mm2の導体
上に、押出機にて0.8mmの厚さで被覆して電線を製
造した。得られた電線の被覆層においてブルームの有無
を観察した。その結果、ブルームが発生していたものを
×、ブルームが生じておらず良好であったものを○とし
て下記表に示した。電線の屈曲疲労特性を試験した。試
験方法は、0.05%オゾン存在下で、図1に示すよう
に電線1を縦(A)=270mm、横幅(B)=140
mmのU字状に曲げ、横幅(B)=140mmの状態か
ら横幅(C)=490mmの状態に変化させた後、再び
横幅(B)=140mmの状態に戻すことによって、電
線1を20000回屈曲させたときに、被覆層に亀裂が
生じたものを不合格(×)亀裂が生じなかったものを合
格(○)とした。その結果を下記表に示す。
評価した試験例を示して本発明の効果を明らかにする。 (試験例1〜15)下記表1,2に示す配合割合(単
位:重量部)で各種成分を配合し、混練機で混練して樹
脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を2mm2の導体
上に、押出機にて0.8mmの厚さで被覆して電線を製
造した。得られた電線の被覆層においてブルームの有無
を観察した。その結果、ブルームが発生していたものを
×、ブルームが生じておらず良好であったものを○とし
て下記表に示した。電線の屈曲疲労特性を試験した。試
験方法は、0.05%オゾン存在下で、図1に示すよう
に電線1を縦(A)=270mm、横幅(B)=140
mmのU字状に曲げ、横幅(B)=140mmの状態か
ら横幅(C)=490mmの状態に変化させた後、再び
横幅(B)=140mmの状態に戻すことによって、電
線1を20000回屈曲させたときに、被覆層に亀裂が
生じたものを不合格(×)亀裂が生じなかったものを合
格(○)とした。その結果を下記表に示す。
【0022】難燃性を調べるために燃焼試験を行った。
燃焼試験は上記で得られた電線を用い、UL規格のVW
−1試験に準じて行った。その合否を下記表に示す。表
において○は合格を示し、×は不合格を示す。熱老化特
性を調べるために、100℃オーブン中で7日間加熱を
行った。その結果、伸び残率が75%以上であったもの
を○、75%未満であったものを×として下記表に示す
また伸びを測定し、伸びが100%以上であったものを
○、100%未満であったものを×として下記表に示し
た。
燃焼試験は上記で得られた電線を用い、UL規格のVW
−1試験に準じて行った。その合否を下記表に示す。表
において○は合格を示し、×は不合格を示す。熱老化特
性を調べるために、100℃オーブン中で7日間加熱を
行った。その結果、伸び残率が75%以上であったもの
を○、75%未満であったものを×として下記表に示す
また伸びを測定し、伸びが100%以上であったものを
○、100%未満であったものを×として下記表に示し
た。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】尚、表1〜2において各樹脂および配合剤
はそれぞれ次の通りである。 EVA:メルトフローレート(MFR)=0.5、酢酸
ビニル含有量33mol% のエチレン−酢酸ビニル共重合
体 LLDPE:MFR=0.5 酸変性LLDPE:無水マレイン酸変性直鎖状低密度ポ
リエチレン(酸変性量2重量%)、MFR=0.5 水酸化マグネシウム1:シランカップリング剤で表面処
理した水酸化マグネシウム 水酸化マグネシウム2:ステアリン酸で表面処理した水
酸化マグネシウム 難燃助剤:赤リン アミン系老化防止剤1:ノクラックB(商品名;大内新
興化学社製) アミン系老化防止剤2:オクチルジフェニルアミン アミン系老化防止剤3:N’N−ジフェニル−p−フェ
ニレンジアミン フェノール系老化防止剤:イルガノックス1010
はそれぞれ次の通りである。 EVA:メルトフローレート(MFR)=0.5、酢酸
ビニル含有量33mol% のエチレン−酢酸ビニル共重合
体 LLDPE:MFR=0.5 酸変性LLDPE:無水マレイン酸変性直鎖状低密度ポ
リエチレン(酸変性量2重量%)、MFR=0.5 水酸化マグネシウム1:シランカップリング剤で表面処
理した水酸化マグネシウム 水酸化マグネシウム2:ステアリン酸で表面処理した水
酸化マグネシウム 難燃助剤:赤リン アミン系老化防止剤1:ノクラックB(商品名;大内新
興化学社製) アミン系老化防止剤2:オクチルジフェニルアミン アミン系老化防止剤3:N’N−ジフェニル−p−フェ
ニレンジアミン フェノール系老化防止剤:イルガノックス1010
【0026】表1、2の結果より、試験例1〜7では良
好な高難燃性、屈曲特性、熱老化特性、および伸びを兼
ね備え、ブルームも生じていない優れた絶縁電線が得ら
れた。これに対して、アミン系老化防止剤が添加されて
いない試験例8と、アミン系老化防止剤の添加量を0.
05重量部とした試験例10の絶縁電線は屈曲特性が劣
っており、アミン系老化防止剤の添加量を12重量部と
した試験例9ではブルームが生じた。また、水酸化マグ
ネシウムの添加量を60重量部とした試験例11では難
燃性が不足し、水酸化マグネシウムの添加量を350重
量部とした試験例12〜14では伸びが劣化した。さら
に、ベース樹脂に、エチレン−酢酸ビニル共重合体およ
び酸変性樹脂のいずれも含まれていない試験例15では
アミン系老化防止剤を添加したにもかかわらず、屈曲特
性が劣っていた。
好な高難燃性、屈曲特性、熱老化特性、および伸びを兼
ね備え、ブルームも生じていない優れた絶縁電線が得ら
れた。これに対して、アミン系老化防止剤が添加されて
いない試験例8と、アミン系老化防止剤の添加量を0.
05重量部とした試験例10の絶縁電線は屈曲特性が劣
っており、アミン系老化防止剤の添加量を12重量部と
した試験例9ではブルームが生じた。また、水酸化マグ
ネシウムの添加量を60重量部とした試験例11では難
燃性が不足し、水酸化マグネシウムの添加量を350重
量部とした試験例12〜14では伸びが劣化した。さら
に、ベース樹脂に、エチレン−酢酸ビニル共重合体およ
び酸変性樹脂のいずれも含まれていない試験例15では
アミン系老化防止剤を添加したにもかかわらず、屈曲特
性が劣っていた。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明のノンハロゲ
ン難燃性樹脂組成物は、優れた難燃性を有し、かつハロ
ゲンを含まないので焼却処分が可能である。また、ベー
ス樹脂としてエチレン−酢酸ビニル共重合体および酸変
性樹脂のいずれか一方または両方を含むポリオレフィン
系樹脂を用いるとともに、アミン系老化防止剤を添加す
したので、これらの相互作用により、電線・ケーブルの
被覆材料として用いたときに良好な屈曲疲労特性が得ら
れる。さらに、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物
を導体上の絶縁層材料として用いることにより、難燃性
に優れ、引張強度8.3MPa以上かつ伸び100%以
上の良好な機械的特性を有するとともに、屈曲疲労特性
も良好な電線・ケーブルを得ることができる。
ン難燃性樹脂組成物は、優れた難燃性を有し、かつハロ
ゲンを含まないので焼却処分が可能である。また、ベー
ス樹脂としてエチレン−酢酸ビニル共重合体および酸変
性樹脂のいずれか一方または両方を含むポリオレフィン
系樹脂を用いるとともに、アミン系老化防止剤を添加す
したので、これらの相互作用により、電線・ケーブルの
被覆材料として用いたときに良好な屈曲疲労特性が得ら
れる。さらに、本発明のノンハロゲン難燃性樹脂組成物
を導体上の絶縁層材料として用いることにより、難燃性
に優れ、引張強度8.3MPa以上かつ伸び100%以
上の良好な機械的特性を有するとともに、屈曲疲労特性
も良好な電線・ケーブルを得ることができる。
【図1】本発明の実施例に係る屈曲試験の説明図であ
る。
る。
1…電線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 3/00 H01B 3/00 A 3/44 3/44 F M P 7/295 7/34 B (72)発明者 馬淵 利明 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 鈴木 淳 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 Fターム(参考) 4J002 BB00W BB06X BB06Y BB20X BB20Y BB21X BB21Y DE076 FB096 FB236 FD038 FD137 GQ01 5G303 AA06 AB20 BA12 CA01 CA09 CB17 5G305 AA02 AA14 AB15 AB25 AB35 BA15 BA22 CA01 CA51 CA55 CB16 CC03 CD09 CD13 5G315 CA03 CB02 CC08 CD02 CD04 CD14
Claims (5)
- 【請求項1】 エチレン−酢酸ビニル共重合体および酸
変性樹脂のいずれか一方または両方を含むポリオレフィ
ン系樹脂100重量部に対して、水酸化マグネシウム8
0重量部以上250重量部以下、難燃助剤0.5重量部
以上30重量部以下、およびアミン系老化防止剤0.1
重量部以上10重量部以下を添加してなることを特徴と
するノンハロゲン難燃性樹脂組成物。 - 【請求項2】 前記水酸化マグネシウムとして、ステア
リン酸で表面処理された水酸化マグネシウムおよび/ま
たはシランカップリング剤で表面処理された水酸化マグ
ネシウムが用いられていることを特徴とする請求項1記
載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。 - 【請求項3】 前記水酸化マグネシウムの50重量%以
上はシランカップリング剤で表面処理されたものである
ことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物。 - 【請求項4】 前記アミン系老化防止剤として、アミノ
ケトンおよび/または芳香族アミンが用いられているこ
とを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のノ
ンハロゲン難燃性樹脂組成物。 - 【請求項5】 導体上に絶縁層を有する電線・ケーブル
であって、前記絶縁層が請求項1ないし4のいずれかに
記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物からなり、引張強
度が8.3MPa以上、伸びが100%以上であること
を特徴とする難燃性電線・ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001107390A JP2002302574A (ja) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | ノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた難燃性電線・ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001107390A JP2002302574A (ja) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | ノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた難燃性電線・ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002302574A true JP2002302574A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18959720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001107390A Withdrawn JP2002302574A (ja) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | ノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた難燃性電線・ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002302574A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7667139B2 (en) | 2007-06-08 | 2010-02-23 | Hitachi Cable, Ltd. | Radiation-resistant non-halogen flame-retardant resin composition as well as electric wire and cable using same |
| JP2013245335A (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Hitachi Cable Ltd | 難燃性非架橋樹脂組成物及びこれを用いた電線・ケーブル |
| JP2015021120A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 日立金属株式会社 | ノンハロゲン架橋性樹脂組成物を用いた車両用絶縁電線及び車両用ケーブル |
| GB2518043A (en) * | 2013-07-09 | 2015-03-11 | Hitachi Metals Ltd | Radiation-resistant halogen-free flame-retardant resin composition, and wire and cable using the same |
| CN113611449A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-11-05 | 江苏亨通电力电缆有限公司 | 一种b2级阻燃电缆及其制备方法和应用 |
| JP2023148319A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 日本ポリエチレン株式会社 | 難燃性樹脂組成物用の相溶化剤及びそれを用いた難燃性樹脂組成物 |
| CN117004143A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-11-07 | 南京中超新材料股份有限公司 | 一种抗老化无卤阻燃聚乙烯电缆料及其生产工艺 |
-
2001
- 2001-04-05 JP JP2001107390A patent/JP2002302574A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7667139B2 (en) | 2007-06-08 | 2010-02-23 | Hitachi Cable, Ltd. | Radiation-resistant non-halogen flame-retardant resin composition as well as electric wire and cable using same |
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| JP2015021120A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 日立金属株式会社 | ノンハロゲン架橋性樹脂組成物を用いた車両用絶縁電線及び車両用ケーブル |
| CN113611449A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-11-05 | 江苏亨通电力电缆有限公司 | 一种b2级阻燃电缆及其制备方法和应用 |
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| CN117004143A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-11-07 | 南京中超新材料股份有限公司 | 一种抗老化无卤阻燃聚乙烯电缆料及其生产工艺 |
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