(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可塑剤としてテレフタル酸エステルを含有する塩化ビニル樹脂組成物であって、
塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記テレフタル酸エステルを１００質量部以下、シリコーンゴムを０．１質量部以上含有し、前記テレフタル酸エステルは、ジイソノニルテレフタレート又はジイソデシルテレフタレートからなる電線・ケーブル用塩化ビニル樹脂組成物。
【請求項２】
塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記テレフタル酸エステルを１０〜１００質量部含有する請求項１に記載の電線・ケーブル用塩化ビニル樹脂組成物。
【請求項３】
塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記シリコーンゴムを０．１〜５質量部含有する請求項１又は請求項２に記載の電線・ケーブル用塩化ビニル樹脂組成物。
【請求項４】
可塑剤としてテレフタル酸エステルを含有する塩化ビニル樹脂組成物であって、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記テレフタル酸エステルを１００質量部以下、シリコーンゴムを０．１質量部以上含有し、前記テレフタル酸エステルは、ジイソノニルテレフタレート又はジイソデシルテレフタレートからなる塩化ビニル樹脂組成物からなる絶縁層を備えた電線。
【請求項５】
可塑剤としてテレフタル酸エステルを含有する塩化ビニル樹脂組成物であって、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記テレフタル酸エステルを１００質量部以下、シリコーンゴムを０．１質量部以上含有し、前記テレフタル酸エステルは、ジイソノニルテレフタレート又はジイソデシルテレフタレートからなる塩化ビニル樹脂組成物からなるシースを備えたケーブル。
【請求項６】
請求項４に記載の電線を備えた請求項５に記載のケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線・ケーブル用塩化ビニル樹脂組成物並びにこれを用いた電線及びケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）は、低コストで難燃性を有する材料であり、柔軟性付与のため可塑剤を添加することで電線被覆材として使用される。
【０００３】
可塑剤としては、安価でＰＶＣとの相溶性が高いジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）が主に使われるが（例えば特許文献１参照）、近年、ＲＥＡＣＨ規則に加え、ＲｏＨＳ指令の使用禁止物質に指定される恐れもあり、今後の使用が危ぶまれている。
【０００４】
ＤＯＰの代替候補としては、ＤＯＰに次いで電線被覆材として使用実績のあるジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ）が挙げられるが（例えば特許文献２参照）、ＤＩＮＰはゴム用途にも使用され、供給逼迫を起す可能性があるため、その他の可塑剤の実用化が望まれている。
【０００５】
その他の可塑剤としては、ＤＯＰ、ＤＩＮＰと同等のＰＶＣとの相溶性を有するテレフタル酸エステル構造の可塑剤がある（例えば特許文献３〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−８９９３４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５９５０７号公報
【特許文献３】特開２００３−２２６７８８号公報
【特許文献４】特表２００９−５０４８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、下記一般式（１）で表されるテレフタル酸エステルは下記一般式（２）で表されるフタル酸エステルと比較して耐候性に劣るため、電線用途で屋外使用するには問題がある（各式中のＲはアルキル鎖炭素数を示す）。
【化１】
0006512003.tif 000002
【化２】
0006512003.tif 000003
【０００８】
また、添加剤の中には、ＰＶＣやテレフタル酸エステルと相溶しづらく、組成物表面にブリードし、ベタつきを生じる問題が発生するものがある。
【０００９】
そこで、本発明は、可塑剤としてテレフタル酸エステルを使用しても耐候性及び耐ブリード性が良好な電線・ケーブル用塩化ビニル樹脂組成物並びにこれを用いた電線及びケーブル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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明によれば、以下の電線・ケーブル用塩化ビニル樹脂組成物並びにこれを用いた電線及びケーブルが提供される。
【００１１】
［１］可塑剤としてテレフタル酸エステルを含有する塩化ビニル樹脂組成物であって、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記テレフタル酸エステルを１００質量部以下、シリコーンゴムを０．１質量部以上含有し、前記テレフタル酸エステルは、ジイソノニルテレフタレート又はジイソデシルテレフタレートからなる電線・ケーブル用塩化ビニル樹脂組成物。
［２］塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記テレフタル酸エステルを１０〜１００質量部含有する前記［１］に記載の電線・ケーブル用塩化ビニル樹脂組成物。
［３］塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記シリコーンゴムを０．１〜５質量部含有する前記［１］又は前記［２］に記載の電線・ケーブル用塩化ビニル樹脂組成物。
［４］可塑剤としてテレフタル酸エステルを含有する塩化ビニル樹脂組成物であって、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記テレフタル酸エステルを１００質量部以下、シリコーンゴムを０．１質量部以上含有し、前記テレフタル酸エステルは、ジイソノニルテレフタレート又はジイソデシルテレフタレートからなる塩化ビニル樹脂組成物からなる絶縁層を備えた電線。
［５］可塑剤としてテレフタル酸エステルを含有する塩化ビニル樹脂組成物であって、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記テレフタル酸エステルを１００質量部以下、シリコーンゴムを０．１質量部以上含有し、前記テレフタル酸エステルは、ジイソノニルテレフタレート又はジイソデシルテレフタレートからなる塩化ビニル樹脂組成物からなるシースを備えたケーブル。
［６］前記［４］に記載の電線を備えた前記［５］に記載のケーブル。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、可塑剤としてテレフタル酸エステルを使用しても耐候性及び耐ブリード性が良好な電線・ケーブル用塩化ビニル樹脂組成物並びにこれを用いた電線及びケーブルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る電線の一例を模式的に示す横断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るケーブルの一例を模式的に示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔塩化ビニル樹脂組成物〕
本発明の実施形態に係る塩化ビニル樹脂組成物は、可塑剤としてテレフタル酸エステルを含有する塩化ビニル樹脂組成物であって、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、前記テレフタル酸エステルを１００質量部以下、シリコーンゴムを０．１質量部以上含有する。
【００１５】
本発明者は、テレフタル酸エステルが耐候性に劣る理由は、テレフタル酸エステルはエステルのカルボキシル基が開いた構造のため、外部から侵入する水の接触が容易となり加水分解性が高いためと考えた。
【００１６】
そこで、テレフタル酸エステル使用時の耐候性劣化を抑制するために、種々の添加剤について添加検討を行った結果、撥水性に優れるシリコーンゴムを添加することで耐候性が改善できることを見出した。
【００１７】
一方、液状のシリコーンオイルでは、耐候性は改善するものの、ＰＶＣやテレフタル酸エステルと相溶しづらく、組成物表面にブリードし、ベタつきが生じる問題が発生した。
【００１８】
そのため、耐候性と共に耐ブリード性も考慮して検討した結果、固形状のシリコーンゴムがこれらを両立できることを見出し、本発明の塩化ビニル樹脂組成物を開発するに至った。
【００１９】
（テレフタル酸エステル）
本発明の実施形態に係る塩化ビニル樹脂組成物で可塑剤として使用されるテレフタル酸エステルとしては、１本当たりのアルキル鎖の炭素数が８〜１０（Ｃ８〜Ｃ１０）であるテレフタル酸エステルが好適である。Ｃ８未満では必要な耐熱性が得られにくい。アルキル鎖炭素数が少ない程、即ち分子量が低い程、加熱による可塑剤の揮発が促進され、塩化ビニル樹脂組成物が硬化するためである。一方、Ｃ１１以上であると、可塑剤のエステル合成に必要なアルコール入手が困難であり、コストが高くなるため実用性が低く、Ｃ１０以下であるほうが好ましい。
【００２０】
テレフタル酸エステルのアルキル鎖は、直鎖構造であっても分岐鎖構造であってもよいが、分岐鎖構造であることが好ましい。具体的には、Ｃ８のものとしてジ−２−エチルヘキシルテレフタレート（ＤＯＴＰ）、Ｃ９のものとしてジイソノニルテレフタレート（ＤＩＮＴＰ）、Ｃ１０のものとしてジイソデシルテレフタレート（ＤＩＤＴＰ）が挙げられる。
【００２１】
本発明の実施の形態において、上記テレフタル酸エステルの添加量は、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、１００質量部以下とする。１０質量部以上、添加することが好ましい。シリコーンゴムを添加することにより、テレフタル酸エステル添加に対し効果を発揮するが、テレフタル酸エステルの添加量が１００質量部を超えると、可塑剤自体がブリードし、表面にベタつきが発生する。
【００２２】
（シリコーンゴム）
本発明の実施形態に係る塩化ビニル樹脂組成物で使用されるシリコーンゴムとしては、例えば、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、ビニルフェニルシリコーンゴム、メチルビニルフェニルシリコーンゴムが好適である。
【００２３】
本発明の実施の形態において、上記シリコーンゴムの添加量は、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上必要である。添加量０．１質量部未満では必要な耐候性が得られない。また、添加量は、５質量部以下であることが好ましい。５質量部を超えると、加工性に問題が生じやすい。
【００２４】
（塩化ビニル樹脂）
塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体（すなわちポリ塩化ビニル）のほか、塩化ビニルと他の共重合可能なモノマーとの共重合体、及びこれらの混合物が挙げられる。塩化ビニルと共重合可能なモノマーとしては、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、（メタ）アクリル酸、アクリロニトリル等が挙げられる。
【００２５】
塩化ビニル樹脂は、平均重合度１０００〜２５００のものを用いることが好ましい。平均重合度１０００〜２０００のものが耐熱性、耐寒性、成形性の面からより好ましい。重合度が低くなると成形性は向上するが耐熱性、耐寒性が低下する。逆に重合度が高くなると耐熱性、耐寒性は向上するが、成形性が悪くなる。
【００２６】
塩化ビニル樹脂は、必要に応じて、重合度の異なるものを２種以上ブレンドして用いても良い。
【００２７】
（その他の成分）
本発明の実施の形態においては、本発明の効果を奏する限り、上記成分以外に、ＰＶＣ以外のポリマ、無機充填剤、安定剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、架橋剤、架橋助剤等の添加剤を種々配合することが可能である。
【００２８】
例えば、耐熱性・耐寒性・絶縁性などを向上させたい場合は、必要に応じてフタル酸エステル、イソフタル酸エステル、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル、エポキシ化大豆油などの他の可塑剤をブレンドして使用しても良い。
【００２９】
〔電線〕
本発明の実施形態に係る電線は、導体と、導体の外周に被覆された、本発明の実施形態に係る上記塩化ビニル樹脂組成物からなる絶縁層とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態に係る電線の一例を模式的に示す横断面図である。
図１に示すように、本実施の形態に係る電線１０は、導体１と、導体１の外周に被覆された絶縁層２とを備える。被覆される導体１としては、例えば外径０．１５〜７ｍｍφ程度の導体を使用することができる。錫メッキ軟銅線を撚り合わせた導体などを好適に使用することができるが、これに限定されるものではない。導体１は、図１のように１本である場合に限られず、複数本であってもよい。
【００３１】
絶縁層２は、本発明の実施の形態に係る上記の塩化ビニル樹脂組成物から構成されている。押出被覆等の成形手段により絶縁層として被覆することで電線１０を得ることができる。必要に応じて、電子線照射等の方法により架橋処理を施してもよい。
【００３２】
本実施の形態においては、絶縁層を、図１のように単層で構成したが、多層構造とすることもできる。この場合、少なくとも最外層は、上記塩化ビニル樹脂組成物を用いて形成する。
【００３３】
〔ケーブル〕
本発明の実施形態に係るケーブルは、本発明の実施形態に係る上記塩化ビニル樹脂組成物を被覆材料（シースないし絶縁層及びシース）として使用したことを特徴とする。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態に係るケーブルの一例を模式的に示す横断面図である。
図２に示すように、本実施の形態に係るケーブル２０は、導体１に絶縁層２を被覆した上記の本発明の実施の形態に係る電線１０、３本を紙等の介在３と共に撚り合わせた三芯撚り線と、その外周に巻き付けられた押えテープ４と、その外周に押出被覆されたシース５とを備える。三芯撚り線に限らず、電線１本（単芯）でもよく、三芯以外の多芯撚り線であってもよい。押えテープ４は省略することもできるし、編組に替えてもよい。
【００３５】
シース５は、本発明の実施の形態に係る上記の塩化ビニル樹脂組成物から構成されている。本実施の形態においては、絶縁層２も上記の塩化ビニル樹脂組成物から構成したが、これに限られるものではなく、その他の絶縁層用樹脂組成物（ノンハロゲン難燃性樹脂組成物であることが好ましい）から構成されていてもよい。シース５は、必要に応じて、電子線照射等の方法により架橋処理を施されてもよい。
【００３６】
本実施の形態においては、シースを、図２のように単層で構成したが、多層構造とすることもできる。この場合、少なくとも最外層は、上記塩化ビニル樹脂組成物を用いて形成する。
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって、いかなる制限を受けるものではない。
【００３８】
表１〜２に参考例、実施例、表３に従来例及び比較例を示す。
【００３９】
＜試験片（シート）の作製方法＞
平均重合度１３００のＰＶＣ１００質量部に対して、表１〜３に示した割合で可塑剤、シリコーンゴム、シリコーンオイル、安定剤としてカルシウム−亜鉛系非鉛安定剤、充填剤として炭酸カルシウムを混合した。その後、混練（ロール温度１６０℃, ５分）とプレス（プレス温度１８０℃, 予熱３分, 加圧１０ＭＰａで２分）により厚さ１ｍｍのシートを成形した。なお、可塑剤はロール混練可能な量として４０質量部以上の添加が必要であるため、テレフタル酸エステル添加量１０質量部の例においてはＤＩＮＰ（ジイソノニルフタレート）３０質量部をブレンドして作製した。
【００４０】
表１〜３中の材料は、以下のものを使用した。
（１）塩化ビニル樹脂（信越化学工業（株）製，商品名：TK-1300）
（２）可塑剤
・テレフタル酸エステル
ＤＯＴＰ（ジ−２−エチルヘキシルテレフタレート）
ＤＩＮＴＰ（ジイソノニルテレフタレート）
ＤＩＤＴＰ（ジイソデシルテレフタレート）
・フタル酸エステル
ＤＩＮＰ（ジイソノニルフタレート）
ＤＯＰ（ジ−２−エチルヘキシルフタレート）
（３）シリコーンゴム（信越シリコーン製，商品名：KE-76）
（４）シリコーンオイル（信越シリコーン製，商品名：KF-96-100cs）
（５）安定剤：Ca-Zn系非鉛安定剤
（６）充填剤：炭酸カルシウム（（株）丸東製，商品名：ソフトン1500）
【００４１】
＜試験方法＞
耐候性は、スガ試験機製メタルハライドランプ耐候促進試験機Ｍ６Ｔにより評価した。試料面放射照度１．５ｋｗ／ｍ２、温度６０℃、湿度５０％、光源−試料間距離３５０ｍｍ、照射時間７２時間（３分水噴霧＋１１７分照射の１２０分サイクル×３６回）の条件で照射し、照射後／照射前の引張試験の伸び残率と照射後の外観を評価した。引張試験はJISK6723に準拠して行なった。伸び残率の評価判定は、６０％以上を合格（○）、６０％未満を不合格（×）とした。また、外観の評価判定は、照射後の試料表面にクラック（ひび割れ）がない場合を合格（○）、ある場合を不合格（×）とした。耐候性判定は、伸び残率○かつ外観○の場合を合格（○）とし、何れかが×の場合は不合格（×）とした。結果を表１〜３に示す。
【００４２】
耐ブリード性は、温度７０℃×湿度９０％の恒温恒湿槽で評価した。７２時間放置し、取り出し後、表面べたつきがない場合を合格（○）とし、ある場合を不合格（×）とした。結果を表１〜３に示す。
【００４３】
【表１】
0006512003.tif 000004
【００４４】
【表２】
0006512003.tif 000005
【００４５】
【表３】
0006512003.tif 000006
【００４６】
参考として行なった、ＤＯＰ又はＤＩＮＰを用いた従来例１，２では、耐候性・耐ブリード性ともに合格であった。
【００４７】
参考例１及び比較例１はＤＯＴＰを１０質量部添加した場合であるが、シリコーンゴムを０．１質量部添加した参考例１では耐候性・耐ブリード性ともに合格であったが、シリコーンゴムを添加しなかった比較例１では耐候試験後にクラックが発生し、外観が不合格であるため耐候性の判定は不合格であった。
【００４８】
また、参考例２，３及び比較例２，３はＤＯＴＰの添加量が４０，１００質量部の場合であるが、シリコーンゴムを０．１質量部添加した参考例２，３は参考例１と同様に合格である一方で、シリコーンゴムを添加しなかった比較例２，３は比較例１の場合と同様に外観が不合格であるほか、伸び残率も不合格であったため耐候性の判定は不合格であった。
【００４９】
以上より、シリコーンゴム０．１質量部以上が耐候性と耐ブリード性の両立に必要であることが示された。
【００５０】
参考例６，実施例２，４及び比較例７〜９より、ＤＯＴＰは１００質量部を超えるとＤＯＴＰ自身がブリードしてしまったことから、ＤＯＴＰの添加量は１００質量部が限界であることが分かる。
【００５１】
比較例４〜９より、シリコーンゴムを２．５〜５質量部添加しても耐候性と耐ブリード性の両立が出来ることが分かる。
【００５２】
参考例４〜６及び比較例４〜６より、シリコーンゴムでは耐候性と耐ブリード性の両立ができたが、シリコーンオイルでは耐候性は改善されたものの、組成物表面にブリードし、べたつきが発生した。
【００５３】
参考例４，６，実施例１〜４より、テレフタル酸エステルのアルキル鎖炭素数Ｃ８〜Ｃ１０で同傾向であることが示された。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施の形態及び実施例に限定されず種々に変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１：導体、２：絶縁層、３：介在、４：押えテープ、５：シース
１０：電線、２０：ケーブル
【図１】
0006512003.tif 000007
【図２】
0006512003.tif 000008