(57)【要約】【課題】耐熱性及び耐摩耗性に優れたノンハロゲン難燃性樹脂組成物、難燃性絶縁電線及び自動車用ワイヤーハーネスを提供する。【解決手段】ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として用いるノンハロゲン難燃性樹脂組成物であって、ベース樹脂中に、シラングラフトポリプロピレンを含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として用いるノンハロゲン難燃性樹脂組成物であって、
前記ベース樹脂中に、シラングラフトポリプロピレンを含有す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】
前記ベース樹脂１００質量部に対して、前記シラングラフトポリプロピレンを２０〜６０質量部含有することを特徴とする請求項１に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
【請求項３】
前記ベース樹脂１００質量部に対して、前記シラングラフトポリプロピレン及びポリプロピレンの総量を５０〜７５質量部、その他のポリオレフィン系樹脂を２５〜５０質量部、金属水和物を８０〜１６０質量部含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のノンハロゲン難燃性樹脂組成物。
【請求項４】
ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として用い、前記ベース樹脂中に、シラングラフトポリプロピレンを含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物が、導体上に被覆されたことを特徴とする難燃性絶縁電線。
【請求項５】
ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として用い、前記ベース樹脂中に、シラングラフトポリプロピレンを含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物を導体上に被覆した難燃性絶縁電線を使用して組み立てられたことを特徴とする自動車用ワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物、難燃性絶縁電線及び自動車用ワイヤーハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用ワイヤーハーネスに用いられる絶縁樹脂としては、塩化ビニル樹脂が最も一般的である。塩化ビニル樹脂は、難燃性、耐油性、耐水性、絶縁性等優れた特性を有し、また、可塑剤や充填材を適宜調整することで、様々な使用目的に対応できるためである。
【０００３】
しかしながら、塩化ビニル樹脂はハロゲンを含有することから、焼却時に有毒ガスが発生するため、塩化ビニル樹脂の代替品が検討されている。
【０００４】
高耐熱品についても同様に、過酸化物や電子線等で架橋したポリ塩化ビニルやポリエチレン（主としてハロゲン系難燃剤を使用することが多くハロゲンフリーではない場合が多い）が使用されている場合が多い（特許文献１参照）。例えば、耐熱１２５℃グレードの自動車用ワイヤーハーネスならば、耐熱性に優れたポリ塩化ビニルやポリエチレンをベースにしたものが使用されている。このため、高耐熱性ハロゲンフリー電線に対する要求は高まっている。
【０００５】
そこで、有害なハロゲンガス化水素ガスを発生しないポリオレフィン系樹脂として、ポリプロピレンをベース樹脂として用いる技術が開示されている（特許文献２参照）。ポリプロピレンは、結晶性が高く、耐摩耗性に優れている。
【特許文献１】特開２００５−１７１１７２号公報
【特許文献２】特開２００５−１５７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、ポリ塩化ビニル電線は、燃焼時に有害ガスが発生するという課題がある。
【０００７】
また、架橋ポリエチレン電線は、耐熱性には優れるが、ハロゲン系難燃剤を使用したものが多い上に、耐摩耗性に劣るという課題がある。近年の自動車の高性能・高機能化に伴い、ワイヤーハーネスは肥大化する傾向にあり、配線スペースの増大、重量及びコストの増加が課題となっている。そのため、絶縁体の薄肉化等が検討されているが、架橋ポリエチレン電線では、絶縁特性や耐摩耗性が不足する等の課題がある。
【０００８】
更に、ポリプロピレン電線は、有害ガスが発生しない上に、結晶性が高く、耐摩耗性に優れている。しかし、過酸化物や電子線等のラジカル型の架橋反応においては、分子鎖の分解反応のほうが架橋反応よりも有利であるため、高耐熱化が困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、耐熱性及び耐摩耗性に優れたノンハロゲン難燃性樹脂組成物、難燃性絶縁電線及び自動車用ワイヤーハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の特徴は、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として用いるノンハロゲン難燃性樹脂組成物であって、ベース樹脂中に、シラングラフトポリプロピレンを含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物であることを要旨とする。
【００１１】
また、第１の特徴に係るノンハロゲン難燃性樹脂組成物において、ベース樹脂１００質量部に対して、シラングラフトポリプロピレンを２０〜６０質量部含有することが好ましい。
【００１２】
また、第１の特徴に係るノンハロゲン難燃性樹脂組成物において、ベース樹脂１００質量部に対して、シラングラフトポリプロピレン及びポリプロピレンの総量を５０〜７５質量部、その他のポリオレフィン系樹脂を２５〜５０質量部、金属水和物を８０〜１６０質量部含有することが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の特徴は、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として用い、ベース樹脂中に、シラングラフトポリプロピレンを含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物が、導体上に被覆された難燃性絶縁電線であることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第３の特徴は、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として用い、ベース樹脂中に、シラングラフトポリプロピレンを含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物を導体上に被覆した難燃性絶縁電線を使用して組み立てられた自動車用ワイヤーハーネスであることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記第１の特徴に係るノンハロゲン難燃性樹脂組成物によれば、ポリプロピレンの特長を生かし、耐摩耗性に優れるとともに、シラン架橋にのり耐熱性も向上させることができる。
【００１６】
第２の特徴に係る難燃性絶縁電線によれば、ポリプロピレンの特長を生かし、耐摩耗性に優れるとともに、シラン架橋にのり耐熱性も向上させることができる。
【００１７】
第３の特徴に係る自動車用ワイヤーハーネスによれば、ポリプロピレンの特長を生かし、耐摩耗性に優れるとともに、シラン架橋にのり耐熱性も向上させることができる。
【００１８】
したがって、本発明によれば、耐熱性及び耐摩耗性に優れたノンハロゲン難燃性樹脂組成物、難燃性絶縁電線及び自動車用ワイヤーハーネスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係わるノンハロゲン難燃性樹脂組成物、難燃性絶縁電線及び自動車用ワイヤーハーネスの実施形態について説明する。
【００２０】
本実施形態に係るノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として用い、ベース樹脂中に、シラングラフトポリプロピレンを含有する。シラングラフトポリプロピレンは、ポリプロピレン成分を置換、もしくは混合して用いることによって、ベース樹脂中に含有される。このような組成にすることで、従来のポリプロピレンベースのノンハロゲン難燃性樹脂組成物の特長を生かしつつ、シラン架橋により、耐熱性を向上させることができる。
【００２１】
上記ような組成物は、例えば、シラングラフトポリプロピレン以外の材料を予めバンバリーを用いて混練しておき、押出し加工時に、１）上記混練により得られたコンパウンド、２）シラングラフトポリプロピレン、３）触媒マスターバッチをドライブレンドすることにより製造することができる。また、架橋には、湯に漬ける等の方法を用いることもあるが、押出し加工後は特に手を加えなくても架橋は進行する。
【００２２】
また、ベース樹脂１００質量部に対して、シラングラフトポリプロピレンを２０〜６０質量部含有することが好ましい。シラングラフトポリプロピレンが１５質量部以下では、耐熱性向上効果が小さく、６５質量部以上では、押出加工性に問題を生じることから、２０〜６０質量部で使用することが好ましい。
【００２３】
また、ここで、ポリプロピレンとは、ホモポリマー（アイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックを含む）、またはエチレンとのランダム、ブロック共重合体を含み、これらの混合物でもよい。
【００２４】
また、本実施形態に係るノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、ベース樹脂１００質量部に対して、シラングラフトポリプロピレン及びポリプロピレンの総量を５０〜７５質量部、その他のポリオレフィン系樹脂を２５〜５０質量部、金属水和物を８０〜１６０質量部含有することが好ましい。このような組成にすることで、従来のポリプロピレンベースのノンハロゲン難燃性樹脂組成物と比較して、柔軟性、難燃性、耐摩耗性を損なうことなく、耐熱性の改善ができ、ＩＳＯ  ６７２２  ＣｌａｓｓＣ（１２５℃グレード）に必要な諸特性を満たすことができる。
【００２５】
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＥＭＭＭＡ等の樹脂単体（ポリプロピレンは除き、酸変性樹脂等は含む）、あるいはこれらの混合物でもよい。このうち、ポリエチレンは、ＨＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥのいずれかが用いられ、またこれらの混合物でもよい。金属水和物の分散性、樹脂との接着力が強化されるため、酸変性ポリオレフィンを５質量部程度混合しておくことが好ましい。
【００２６】
また、金属水和物系難燃剤は、水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムを、更に好ましくは、１００〜１２０質量部配合することで、難燃性を確保することができる。このような組成にすることで、例えば、ＪＡＳＯ  Ｄ６１１−１０水平燃焼試験、もしくはＩＳＯ６７２２  ４５°傾斜燃焼試験に合格することができる。
【００２７】
また、本実施形態に係るノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、カーボンブラックなどを適宜添加してもよい。
【００２８】
また、上述したノンハロゲン難燃性樹脂組成物を、押出成形により、導体上に適宜絶縁被膜として押し出せば、耐熱性及び耐磨耗性などの種々の特性に優れた、難燃性絶縁電線を得ることができる。更に、上述したノンハロゲン難燃性樹脂組成物を導体上に被覆した難燃性絶縁電線を使用して組み立てることにより、耐熱性及び耐磨耗性などの種々の特性に優れた、自動車用ワイヤーハーネスを得ることができる。
【００２９】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態により理解されるものであるが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３０】
例えば、上記の実施形態において、金属水和物系難燃剤として、水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムを挙げたが、その他塩基性炭酸マグネシウム、水酸化カルシウムなども使用することができる。
【００３１】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明に係るノンハロゲン難燃性樹脂組成物について、実施例を挙げて具体的に説明する。ただし、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。
【００３３】
（実施例及び比較例）
導体（１９／０．１２）上に、厚さ０．２５ｍｍの被覆層を形成し、外径１．０４ｍｍの電線を作製した。ここで、被覆層は、表１及び表２に示す組成のノンハロゲン難燃性樹脂組成物である。この際用いたベース樹脂のポリオレフィン系樹脂としては、ＥＥＡ〔ＭＦＲ０．５（測定条件: １９０℃、荷重２．１６Ｋｇ）、ＥＡ含有量１５％、密度０．９３、三井デュポンポリケミカル社製〕とＥＶＡ〔ＭＦＲ２．５（測定条件: １９０℃、荷重２．１６Ｋｇ）、ＶＡ含有量２０％、密度０．９４、三井デュポンポリケミカル社製〕を用いた。また、酸変性ポリオレフィンとしては、日本ポリオレフィン社製アドテックスＬ６１００Ｍを用いた。更に、ポリプロピレンとしては、プライムポリマー社製Ｅ−１１１Ｇを用い、シラングラフトＰＰとしては、三菱化学社製リンクロンを用いた。また、水酸化マグネシウムとしては、キスマ５Ａ（脂肪酸処理済みの水酸化マグネシウム、協和化学社製）を用い、酸化防止剤としては、アデカ社製ＡＯ−８０を用いた。
【表１】
2008222800.tif 000002
【表２】
2008222800.tif 000003
【００３４】
（評価）
実施例１〜６及び比較例１〜６に係るノンハロゲン難燃性樹脂組成物（電線）について、以下の試験を行った。
【００３５】
＜耐磨耗性＞
上記各電線について、ＩＳＯ６７２２により耐磨耗性試験を行った。具体的には、φ０．４５ｍｍのニードルを荷重７Ｎで絶縁被覆層上を往復磨耗する。このとき、導体にニードルが接触するまでの回数を測定した。本実施例では、３０回以上を合格として、「○」で表示した。なお、試験は、偏肉の影響をなくすため、９０°ずつ回転させて１２回試行した平均値とした。
【００３６】
＜引張強度＞
上記各サンプル電線について、ＪＩＳ規格Ｃ３００５により破断試験を行った。そして、強度が１０ＭＰａ以上のものは合格として、「○」で表示した。なお、引張速度は２００ｍｍ／ｍｉｎ、標線間は２０ｍｍとした。
【００３７】
＜引張伸び＞
上記各サンプル電線について、ＪＩＳ規格Ｃ３００５により引っ張り試験を行った。そして、強度が１５０％以上のものは合格として、「○」で表示した。なお、引張速度は２００ｍｍ／ｍｉｎ、標線間は２０ｍｍとした。
【００３８】
＜難燃性＞
上記各サンプル電線について、ＩＳＯ６７２２の４５度傾斜燃焼試験を行った。７０秒以内に消化し、５００ｍｍ中の上部５０ｍｍが残っているものを合格として、「○」で表示した。
【００３９】
＜耐熱性＞
１２５℃のオーブン中に上記各サンプル電線を設置し、所定の荷重で、４時間エッジを押し当てた。エッジを当てた部分を６ｍｍφマンドレルに巻き付けた後に耐電圧試験を行い、絶縁破壊が生じなければ合格として、「○」で表示した。
【００４０】
（結果）
上記各試験の結果を表１及び表２に示す。
【００４１】
実施例１〜６においては、耐磨耗性、引張強度、引張伸び、難燃性、耐熱性のすべてが合格であった。このため、ベース樹脂１００質量部に対して、シラングラフトポリプロピレンを２０〜６０質量部、シラングラフトポリプロピレン及びポリプロピレンの総量を５０〜７５質量部、その他のポリオレフィン系樹脂を２５〜５０質量部、金属水和物を８０〜１６０質量部含有することにより、耐磨耗性、引張強度、引張伸び、難燃性、耐熱性の特性に優れることが実証された。
【００４２】
一方、比較例１では、引張伸びが不合格であった。これは、シラングラフトＰＰが７０質量部を超えると押出加工性が不良となり、それに伴って外観不良を生じたため、引張伸びが大幅に減少したと考えられる。
【００４３】
また、比較例２では、引張伸びが不合格であった。これは、ＰＯの量が２５質量部よりも少ないため、フィラーの分散性が低下したためと考えられる。
【００４４】
また、比較例３では、耐熱性が不合格であった。これは、シラングラフとＰＰが１５質量部と小さいため、耐熱性の向上効果が少なかったと考えられる。
【００４５】
また、比較例４では、耐磨耗性が不合格であった。これは、ＰＰとシラングラフトＰＰの総量が５０質量部を下回っているため、磨耗性が低下したと考えられる。
【００４６】
また、比較例５では、難燃性が不合格であった。これは金属水和物（水酸化マグネシウム）が８０部以下では、難燃性が不足するためと考えられる。
【００４７】
また、比較例６では、耐摩耗性、引張強度、引張伸びが不合格であった。これは、金属水和物１７０部以上では、機械特性が低下するためと考えられる。