(57)【要約】【課題】主原料となるベース樹脂に均一に分散して色むらのない成型品が得られるようにしたカラーバッチ樹脂組成物と、そのカラーバッチ樹脂組成物を使用した電線の製造方法とを提供する。【課題手段】カラーバッチ組成物は、樹脂材料と、着色用の顔料とを含むカラーバッチ組成物であって、カラーバッチ組成物は、樹脂材料に対して帯電防止剤が０.５〜２.０重量％添加されている。電線の製造方法は、非着色のコンパウンドペレットに、上記の帯電防止剤を添加したカラーバッチを混合する工程と、混合したコンパウンドペレットとカラーバッチとの混合材料を押出機１０に供給し、線状の導体１の周囲に被覆して電線を製造する工程とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料と、着色用の顔料とを含むカラーバッチ組成物であって、
前記カラーバッチ組成物は、前記樹脂材料に対して帯電防止剤が０.５〜２.０重量％添加されているカラーバッチ組成物。
【請求項２】
非着色のコンパウンドペレットにカラーバッチ組成物を混合する工程と、
混合した前記コンパウンドペレットと前記カラーバッチ組成物とを押出機に供給し、線状の導体の周囲に被覆して電線を製造する工程とを有し、
前記カラーバッチ組成物は、樹脂材料と着色用の顔料とを含み、さらに前記樹脂材料に対して帯電防止剤が０.５〜２.０重量％添加されている電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非着色の樹脂材料を着色するためのカラーバッチ組成物、及びそのカラーバッチ組成物を使用した電線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出機によって樹脂を溶融して成型する樹脂加工技術において、主原料となるベース樹脂に任意の色を着色して成型する技術が知られている。この場合、顔料を高濃度に練り込んだカラーバッチをベース樹脂のコンパウンドペレットに混合して押し出す手法が採られる。このときカラーバッチの顔料がベース樹脂に均一に分散することで、所望の濃度に着色された成型品を得ることができる。
【０００３】
カラーバッチを使用する場合、カラーバッチの顔料の濃度とカラーバッチの添加量に応じて、押出し後の成型品の着色濃度が決定される。カラーバッチは、樹脂材料に対して所定比率で顔料を練り込んだペレット状に形成される。カラーバッチの樹脂材料には、カラーバッチを混合するベース樹脂と同じ組成の樹脂材料を用いることが多いが、相溶性のよい他の樹脂材料を用いることもできる。
【０００４】
上記のようなカラーバッチを用いた樹脂加工技術に関して、特許文献１には、主原料となるベース樹脂に対して、樹脂材料と顔料との比が６：４のカラーバッチを添加して混合し、導体の周囲に押出被覆して絶縁電線を製造する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１９０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ベース樹脂のコンパウンドペレットに対してカラーバッチを混合する場合、高濃度の顔料を含むカラーバッチの量は、ベース樹脂のコンパウンドペレットの量よりもずっと少ない。例えば、ベース樹脂のコンパウンドペレット１００重量部に対して、カラーバッチを５〜１０重量部程度混合する。この場合、カラーバッチに含まれる顔料が押出機内で均一に分散しないと、できあがった成型品に色むらが生じて不具合となる。この場合、カラーバッチの顔料が比較的多く混合された部分は成型品の色が濃くなり、逆に顔料が比較的少ない部分では成型品の色が薄くなってしまう。
【０００７】
成型品の色むらを目立たなくするためには、顔料の添加量を多くして全体の色を濃くするとよい。これにより顔料が少ない部分と多い部分との色の差が目立たなくなる。しかしながら、顔料の添加量を増やすことは、必要以上に顔料を添加することになって無駄であり、コスト的にも不利となる。また、顔料を必要以上に添加することにより成型品の機械的物性に影響する場合も生じる。
【０００８】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、主原料となるベース樹脂に均一に分散して色むらのない成型品が得られるようにしたカラーバッチ樹脂組成物と、そのカラーバッチ樹脂組成物を使用した電線の製造方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるカラーバッチ組成物は、樹脂材料と、着色用の顔料とを含むカラーバッチ組成物であって、カラーバッチ組成物は、樹脂材料に対して帯電防止剤が０.５〜２.０重量％添加されていることを特徴としている。
また、本発明の電線の製造方法は、非着色のコンパウンドペレットにカラーバッチ組成物を混合する工程と、混合したコンパウンドペレットとカラーバッチ組成物とを押出機に供給し、線状の導体の周囲に被覆して電線を製造する工程とを有し、カラーバッチ組成物は、樹脂材料と着色用の顔料とを含み、さらに樹脂材料に対して帯電防止剤が０.５〜２.０重量％添加されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、主原料となるベース樹脂に均一に分散して色むらのない成型品が得られるようにしたカラーバッチ樹脂組成物と、そのカラーバッチ樹脂組成物を使用した電線の製造方法とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による電線の製造方法を実施する押出機の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係るカラーバッチ樹脂組成物を実現するために、樹脂原料に対して着色顔料を添加してペレット化したカラーバッチに、所定量の帯電防止剤を混合して含ませる。
上述したように、従来のカラーバッチを用いると、ベース樹脂に対するカラーバッチの顔料の分散不均一によって、できあがりの成型品に色むらが生じることがある。色むらの原因となる顔料の分散不良は、カラーバッチが静電気によって帯電し、ベース樹脂のコンパウンドペレットに対してカラーバッチが均一に分散しないことが原因となっていると考えられる。
【００１３】
静電気によるカラーバッチの帯電を抑えるために、カラーバッチに対して所定量の帯電防止剤を混合する。
帯電防止剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤のいずれかを使用することができる。また、これらの界面活性剤を２種以上組み合わせて使用することができる。特に好ましくは、ノニオン界面活性剤であるグリセリン脂肪酸エステルを使用することができる。
【００１４】
カラーバッチは、樹脂材料に顔料を所定量混合し、さらに上記の帯電防止剤を添加し、これらの混合材料を押し出してペレット化したものとすることができる。カラーバッチには、必要に応じて安定剤、可塑剤、難燃剤、滑剤などの添加剤を含ませることができる。
カラーバッチの樹脂材料としては、カラーバッチを混合するベース樹脂と同じ樹脂材料とすることができる。ベース樹脂の樹脂材料としては、その組成が限定されるものではないが、例えば電線製造用のコンパウンドペレットのベース樹脂として、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレンーエチルアクリレート共重合樹脂（ＥＥＡ）、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）などのハロゲンフリーのオレフィン系樹脂や、ハロゲン系のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を用いることができる。また、これらベース樹脂の樹脂材料に対して、ハロゲンフリーの金属水酸化物を添加することにより、機械的強度に優れたハロゲンフリーの難燃性組成物を得ることができる。カラーバッチの樹脂材料としても、上記のベース樹脂に使用する樹脂材料と同じまたは同様の組成の樹脂材料を使用することができる。
【００１５】
カラーバッチの樹脂材料に対する帯電防止剤の添加量は、０.５〜２.０重量％とすることが好ましい。カラーバッチを製造する場合、カラーバッチに使用する樹脂材料に対して０.５〜２.０重量％の範囲の所定量の帯電防止剤を添加し、さらに所定量の顔料と、必要に応じて他の添加剤とを適宜添加する。そして、これら樹脂材料、顔料、帯電防止剤等を混合してペレット化したものをカラーバッチ（カラーバッチ組成物）とする。
ペレット化においては、例えば上記樹脂材料、顔料、帯電防止剤等を混合して造粒押出機に投入して溶融し、ストランドダイスから線状に押し出して冷却して切断することでカラーバッチのペレットを得ることができる。
【００１６】
ベース樹脂を着色して成型する際に、ベース樹脂による非着色のコンパウンドペレットに、上記のカラーバッチを所定量混合することで、所望の色に着色された成型品を得ることができる。この場合、ベース樹脂のコンパウンドペレットとカラーバッチとを予めブレンダなどを用いて所定比率で混合しておき、この混合材料を押出機に投入して押出し成型を行う。このときに、カラーバッチには、上記の帯電防止剤が添加されているため静電気による帯電が抑制され、ベース樹脂のコンパウンドペレットと混合するときに、コンパウンドペレットに対してカラーバッチを均一に分散させることができる。
これにより、混合材料を成型したときに色むらのない成型品を得ることができる。またこのときに、色むらが抑えられるために従来よりもカラーペレットの混合比率を削減することができる。
【００１７】
上記のような帯電防止剤が添加されたカラーバッチを使用して、外皮が着色された電線を製造することができる。
電線の製造工程では、押出機に取り付けたクロスヘッドにダイスを設け、ダイスの孔に線状の導体を通して走行させながら、その導体の周囲に押出機で溶融させた樹脂を被覆し、これを冷却することで電線を製造する。押出機に供給するベース樹脂のコンパウンドペレットには、電線の着色に応じた顔料を含むカラーバッチが混合される。
【００１８】
図１は、本発明による電線の製造方法を実施する押出機の一例を示す図である。押出機１０は、ベース樹脂のコンパウンドペレットとカラーバッチとが予め混合された混合材料を供給する供給部１４と、供給部１４に供給された混合材料が導入されるシリンダ１２と、供給された混合材料をシリンダ１２内で混練するスクリュー１３と、スクリュー１３を回転駆動するスクリュー駆動部１１と、スクリュー１３から押し出されてくる溶融した樹脂材料２ａを線状の導体１に被覆するクロスヘッド１５とを備えている。
【００１９】
シリンダ１２にはバンド型電熱ヒータ（不図示）が取り付けられ、供給部１４から供給される混合材料をシリンダ１２内で溶融させる。溶融された混合材料は、スクリュー１３の回転によって混練されながら搬送され、クロスヘッド１５に押し出される。
クロスヘッド１５は、導体１の位置決めをするニップル１６と、ニップル１６によって位置決めされた導体１に樹脂材料２ａを被覆する際、その樹脂材料２ａを所定の径に成型する成型ダイス１７とを備えている。
【００２０】
ニップル１６は、ニップルホルダ１８に固定され、このニップルホルダ１８の導体通過孔１８ａから走行してくる導体１を、成型ダイス１７に導くものである。成型ダイス１７は、スクリュー１３から押し出されてくる溶融した樹脂材料２ａをチューブ状に展開し、所定の径に成型する。かかる工程により、線状の導体１の外周面上に被覆層２が形成される。被覆層２は、無着色のベース樹脂に対してカラーバッチの顔料が分散することで、色むらのない樹脂層として形成される。
【００２１】
導体１と被覆層２により成型される電線の外径は、０.５〜３.０ｍｍ程度とされる。
導体１としては、導電性に優れる銅線、アルミ線などが使用できる。導体は単線であってもよいし、複数の素線を撚り合せたものでもよい。導体１の径は使用用途に応じて適宜選択できるが、例えば、狭いスペースへの配線を可能とするためには２ｍｍ以下とする。また、取り扱いの容易さを考慮して０.１ｍｍ以上とすることができる。
また、被覆層２の厚さは、導体１の径に応じて適宜選択することができるが、被覆層２の厚みを０.２〜１.０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２２】
また被覆層２は、電離放射線を照射して架橋させることができる。架橋させることで、耐熱性や機械的強度を向上させることができる。電離放射線源としては、加速電子線やガンマ線、Ｘ線、α線、紫外線等を用いることができ、線源利用の簡便さや電離放射線の透過厚み、架橋処理の速度など工業的利用の観点から加速電子線が最も好ましく利用できる。
【００２３】
上記のように、非着色のベース樹脂のコンパウンドペレットと、帯電防止剤を添加したカラーバッチとを混合した混合材料により電線を押出し成型することで、色むらのない電線を得ることができる。そして電線の色むらが抑えられるために、従来よりもカラーペレットの混合比率を削減することができる。
例えば、ベース樹脂のコンパウンドペレットに対して、帯電電防止剤を添加しない従来のカラーバッチを１０重量部混合する必要があった電線を製造する場合に、帯電防止剤を樹脂材料に対して０.５〜２.０重量％添加したカラーバッチを使用することによって、同じ顔料濃度のカラーバッチが３重量部であっても、電線に色むらが生じないようにすることができた。帯電防止剤を２重量％を超えて添加しても色むら抑制の効果は変わりなく、絶縁被覆層中の添加剤を徒に増やすべきでないので、帯電防止剤の添加量は２重量％までとするので十分である。
【００２４】
本発明は、顔料を無駄に使うことをなくすだけでなく、顔料の添加による絶縁体の誘電率の変化をなくすこともできる。絶縁体の誘電率が変化することで電線を伝わる信号に遅延時間が生じる。電線を差動伝送に使用する場合には遅延時間差をできるだけ少なくすることが要求されるが、その場合にも本発明顔料の添加による遅延時間差を減らすことができる点で有効である。
少量の樹脂（１００ｋｇ以下）を導体や電線に押出被覆する場合には、本発明のカラーバッチ組成物とコンパウンドペレットと混合して押出機に入れるだけで、押出機内で攪拌しなくても電線に色むらが生じなかった。本発明により押出機内でのペレットとカラーバッチの攪拌を省略することも可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１…導体、２…被覆層、２ａ…樹脂材料、１０…押出機、１１…スクリュー駆動部、１２…シリンダ、１３…スクリュー、１４…供給部、１５…クロスヘッド、１６…ニップル、１７…成型ダイス、１８…ニップルホルダ、１８ａ…導体通過孔、１００…コンパウンドペレット。
【図１】
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