(57)【要約】      （修正有） 【課題】機械的強度を改良し端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線を提供する。【解決手段】ポリエチレン２０〜４０％、ポリプロピレン２０〜４０％、プロピレン・ブテン共重合樹脂１０〜３０％からなるポリオレフィン系ポリマの混合物１００重量部に、金属水酸化物を４０〜３００重量部、ポリプロピレンからなるワックスを０．５〜１０重量部混合した樹脂組成物で被覆層を形成し端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン・ブテン共重合樹脂からなるポリオレフィン系ポリマの混合物１００重量部に、金属水酸化物を４０〜３００重量部、ポリプロピレンからなるワックスを０．５〜１０重量部混合した樹脂組成物で被覆層を形成したことを特徴とする端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線。
【請求項２】
上記ポリオレフィン系ポリマの混合物は、ポリエチレン２０〜４０重量％、ポリプロピレン２０〜４０重量％、プロピレン・ブテン共重合樹脂１０〜３０重量％からなる請求項１記載の端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線。
【請求項３】
上記ポリオレフィン系ポリマの混合物１００重量部に対し、無水マレイン酸コポリマを１０〜３０重量部加えた請求項１又は２記載の端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線。
【請求項４】
上記無水マレイン酸コポリマは、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリレート、エチレンブテン共重合体、エチレン・プロピレンゴムに無水マレイン酸をグラフトしたポリマの１つ又はこれらの混合物からなる請求項３記載の端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線。
【請求項５】
上記樹脂組成物の降伏強さが３０ＭＰａ以上である請求項１〜４のいずれかに記載の端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線。
【請求項６】
上記樹脂組成物が電離性放射線により架橋処理されている請求項１〜５のいずれかに記載の端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線・ケーブル被覆材料は、安価で且つ高難燃であるポリ塩化ビニル（以下ＰＶＣと称す）が広く用いられてきた。しかし、ＰＶＣはハロゲン元素を含有していることから、廃電線焼却時にダイオキシンの発生か指摘されるようになりノンハロゲン化が強く望まれるようになった。
【０００３】
ノンハロゲン難燃電線・ケーブルは、ハロゲン元素を含まないオレフィン系ポリマと難燃剤に水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムの何れか若しくは両方を含み、更にメラミンシアヌレート、ホウ酸亜鉛及びホウ酸金属塩等の難燃助剤から構成されているものが知られている（特許文献１，２）。
【０００４】
上記の技術でハロゲン元素を含まないオレフィン系ポリマとしては、ポリエチレン（以下ＰＥと称す）の他に燃焼時に難燃性に有利な酸素遮断効果のある炭化膜を形成するエチレン・エチルアクリレートコポリマ（以下ＥＥＡと称す）又はエチレン・酢酸ビニルコポリマ（以下ＥＶＡと称す）の単独もしくはブレンド物が主に用いられている。さらに難燃性を高めるために上記難燃剤、難燃助剤を併用していることが知られている。
【０００５】
機器用途の電線では、これらの樹脂組成物からなる電線の端末に図１に示す圧接コネクタを取りつけて使用される。
【０００６】
すなわち、コネクタ１０には、電線１１を保持するストレインリリーフ１２と電線１１の芯線１１ａと接触する溝刃を持つ金具１３とを有し、電線１１の端末をストレインリリーフ１２間に打ち込んで保持させると共に被覆層１１ｂを金具１４に形成された溝刃で破って芯線１１ａと金具１３とを電気的に接触させるようになっている。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１９４８０２号公報
【特許文献２】特開２００３−１６０６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、オレフィン系ポリマからなる樹脂組成物では従来のＰＶＣ電線と比較して柔らかく変形しやすい。変形が生じるとコネクタ１０から電線１１が抜けやすく、最悪の場合、導通不良が起こるため改善すべき問題となっている。また、配線作業時にエッジに擦られると傷がついたり、芯線１１ａが露出するケースもある。  
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、機械的強度を改良し端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の本発明は、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン・ブテン共重合樹脂からなるポリオレフィン系ポリマの混合物１００重量部に、金属水酸化物を４０〜３００重量部、ポリプロピレンからなるワックスを０．５〜１０重量部混合した樹脂組成物で被覆層を形成したことを特徴とする端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線である。
【００１０】
請求項２の発明は、上記ポリオレフィン系ポリマの混合物は、ポリエチレン２０〜４０重量％、ポリプロピレン２０〜４０重量％、プロピレン・ブテン共重合樹脂１０〜３０重量％からなる請求項１記載の端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線である。
【００１１】
請求項３の発明は、上記ポリオレフィン系ポリマの混合物１００重量部に対し、無水マレイン酸コポリマを１０〜３０重量部加えた請求項１又は２記載の端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線である。
【００１２】
請求項４の発明は、上記無水マレイン酸コポリマは、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリレート、エチレンブテン共重合体、エチレン・プロピレンゴムに無水マレイン酸をグラフトしたポリマの１つ又はこれらの混合物からなる請求項３記載の端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線である。
【００１３】
請求項５の発明は、上記樹脂組成物の降伏強さが３０ＭＰａ以上である請求項１〜４のいずれかに記載の端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線である。
【００１４】
請求項６の発明は、上記樹脂組成物が電離性放射線により架橋処理されている請求項１〜５のいずれかに記載の端末加工性に優れたノンハロゲン難燃電線である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば機械的強度に優れ端末加工性の良好なノンハロゲン難燃電線を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な一実施の形態を詳述する。
【００１７】
本発明はポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合樹脂からなるオレフィン系ポリマ１００重量部に、金属水酸化物からなる難燃剤を４０〜３００重量部、ポリプロピレンからなるワックスを０．５〜１０重量部混合することで低粘度で難燃性に優れたノンハロゲン難燃電線を供給するものである。
【００１８】
更にオレフィン系ポリマに、無水マレイン酸コポリマを１０〜３０重量部含むことで機械的特性を向上させることができる。
【００１９】
これらの樹脂組成物でも十分に電線の機能を満足することができるが、降伏強さが３０ＭＰａ以上であればコネクタに電線を取りつける際の電線の変形をなくすことができる。
【００２０】
また特に照射量は規定しないが電離性放射線により架橋処理することで機械的特性の更なる向上が図れる。
【００２１】
本発明で用いるポリエチレンとしては、高、中、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン・ヘキセンコポリマ、エチレン・オクテンコポリマが挙げられる。
【００２２】
ポリプロピレンとしては、ホモ、ブロック、ランダムタイプを挙げることができる。このポリプロピレンは、高融点（１５０−１７０℃）で機械的強度が高いため、樹脂組成物の変形を抑えることができる。
【００２３】
プロピレン・ブテン共重合樹脂とは、プロピレン主鎖にブテンを共重合させた新規なポリマであり、ポリプロピレン並みの強度をもち、融点が７５℃と低いのが特徴でポリプロピレンとの相溶性が高い。
【００２４】
これら３種のポリマは、特に比率を規定しないが、ポリエチレンを２０〜４０重量％、ポリプロピレンを２０〜４０重量％、プロピレン・ブテン共重合樹脂を１０〜３０重量％の範囲が好ましい。
【００２５】
上記ブレンドポリマに添加するポリプロピレンからなるワックスは、プロピレンの単独重合したポリプロピレンワックス、或いはプロピレンを主体に、他のエチレンなどの単量体を共重合させて形成した数平均分子量が１０００〜２００００のワックスであり、通常の脂肪酸ワックスに比べて高融点であり、ポリプロピレンの加工性と伸びを改善する。
【００２６】
このポリプロピレンからなるワックスの添加量を、０．５〜１０重量部に規定したのは、０．５重量部未満では加工性に乏しく、１０重量部を超えると樹脂組成物の伸び、耐寒性が低下するためである。
【００２７】
またワックスをポリプロピレンに限定したのは、ステアリン酸アマイド、オレイン酸アマイドなどの所謂、脂肪酸からなるワックスでは降伏強さが低下し、さらにブリードの発生により難燃性が低下するからである。
【００２８】
無水マレイン酸コポリマとしては、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・ブテン共重合体、エチレン・プロピレンゴムに無水マレイン酸をグラフトしたポリマが挙げられる。
【００２９】
ここで無水マレイン酸コポリマを１０〜３０重量部加えるのは、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物との密着を高め、降伏強さの向上が図れるからである。１０重量部未満では効果がなく、３０重量部を超えると伸びが低下するからである。
【００３０】
金属水酸化物の添加量を４０〜３００重量部に規定したのは４０重量部未満では難燃性が不十分であり、３００重量部を超えるとそれ以上の難燃効果は小さく、むしろ機械的特性や伸びが低下するからである。用いる金属水酸化物は水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムを単独もしくは併用で使用しても良い。また表面をシラン処理して用いるのが好ましい。
【００３１】
我々は鋭意検討の結果、材料の降伏強さと、コネクタ圧接時の変形に相関があることを見出した。この樹脂組成物の降伏強さを３０ＭＰａ以上と規定したのは、３０ＭＰａ以上あれば圧接時の変形が発生しないからである。
【００３２】
上記樹脂組破物に電離性放射線で架橋処理を施すことでポリマ間の結合力が増加し降伏強さなどの機械的強度の更なる向上を図ることができる。
【００３３】
また、上記配合に難燃助剤、着色剤、カーボンブラック、架橋助剤、充填剤、滑剤等を適宜加えても良い。
【実施例】
【００３４】
下記表１に実施例１〜１２を、表２に比較例１〜１１を示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
【表２】
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【００３７】
実施例、比較例に用いた試料を以下に示す。
【００３８】
プロピレン・ブテン共重合樹脂
ポリエチレンＡ（密度：０．９０ｇ／ｃｍ3 ＭＩ：０．８ｇ／１０ｍｉｎ）
ポリエチレンＢ（密度：０．９３ｇ／ｃｍ3 、ＭＩ：１．０ｇ／１０ｍｉｎ）
ポリプロピレン（融点：１５７℃、ＭＩ：２ｇ／１０ｍｉｎ）
ＥＶＡ（酢酸ビニル量：４２％、ＭＩ：０．２ｇ／１０ｍｉｎ）
ＥＥＡ（エチルアクリレート量：１５％、ＭＩ：０．８ｇ／１０ｍｉｎ）
水酸化マグネシウム（平均粒径１．０μｍ、シランカップリング剤処理）
水酸化アルミニウム（平均粒径０．８μｍ、シランカップリング剤処理）
無水マレイン酸コポリマ（無水マレイン酸共重合ＥＥＡ、無水マレイン酸変性量：２％）
難燃助剤（メラミンシアヌレート）
酸化防止剤（テトラキス−（メチレン−３−（３’，５’−ジ−第三−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）メタン）
上記試料を表１、２に示した配合量で配合し、その配合組成物を１５０℃に設定した加圧ニーダで混練してコンパウンドを作製した。
【００３９】
２４０℃に保持した４０ｍｍ押出機を用いて、このコンパウンドを外径０．４８ｍｍの７本撚り線からなる芯線上に外径０．８８ｍｍに押出被覆した。さらに、電子線架橋設備により１Ｍｒａｄの電子線を照射して架橋処理電線サンプルを作製した。
【００４０】
表１，２中の特性は次の方法により測定した。
【００４１】
引張強さと伸び及び降伏強さの測定は、ＪＩＳ  Ｃ−３００５に準拠した。すなわち電線より芯線を抜いたチューブを用いて５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張った。引張強さは１０ＭＰａ以上、伸びは１５０％以上を目標とした。
【００４２】
成形加工性は、キヤピログラフ（東洋精機製）を用いて２４０℃での粘度を測定し、押出し性に優れる５０００Ｐａ・ｓ以下を合格（○）、それ以上を不合格（×）と表記した。
【００４３】
端末加工性は、自動圧接機（ＤＮ・Ｊ：ＡＭＰ社製）と極数１５のコネクタ（ＭｉｎｉＣＴ）を用いて実施した。
【００４４】
変形は、図２を基準に判定した。すなわち、電線１１をストレインリリーフ１２，１２間に打ち込み、被覆層１１ｂの１５極中に１つでもストレインリリーフ（コネクターフック）１２の補助線ｌをはみだした変形１４があれば、×、すべてストレインリリーフ１２の補助線ｌ内に収まるものを○、○のなかでも特に変形が小さいものを◎とした。
【００４５】
耐寒性は、電線を−２０℃の低温槽内で４ｈ保持した後に電線と同径（φ０．８８）の金属棒に巻きつけたときの被覆層表面の状態を観察したもので、１０倍のルーペで観察したとき、クラックやピンホールがあるものを×、無いものを○とした。
【００４６】
難燃性は、ＵＬ  ｓｕｂｊｅｃｔ  ７８５に準拠した垂直燃焼試験（ＶＷ−１）を実施し、６０秒以内に消炎したものを合格とした。
【００４７】
表１から分るように本発明による実施例１〜１２は引張強さ、伸び、端末加工性、難燃性の特性が良好である。
【００４８】
一方、比較例１、２のようにポリエチレンＡ、ポリプロピレンやエチレン・ブテン共重合樹脂、プロピレンなど２種類のポリマーブレンドでは伸び、端末加工性、耐寒性を満足できない。
【００４９】
また、比較例３、４のようにポリプロピレンを配合していないポリマも端末加工性を満足できない。
【００５０】
難燃剤は４０〜３００重量部添加されたものは全て難燃性を満足するが、４０重量部未満の比較例５では難燃性を満足せず、３００重量部を超える比較例６では難燃性は満足するが伸びを満足しない。
【００５１】
ブレンドポリマ１００重量部に対し、無水マレイン酸コポリマを１０〜３０重量部加えたものは引張強さの向上がみられた。一方、実施例２に示す１０重量部未満では引張強さに効果がなく、比較例７、８に示す３０重量部を超えた４０重量部のものでは引張強さは向上するが伸びを満足しない。
【００５２】
ポリプロピレンワックスを０．５〜１０重量部添加したものは加工性を満足するが、ポリプロピレンワックス添加量０の比較例５では加工性を満足せず、１０重量部を超えた１５重量部を添加した比較例８では耐寒性を満足しない。
【００５３】
また、ワックスに脂肪酸アマイドを用いた比較例９〜１１では降伏強さの低下により端末加工性を満足せず、添加量５重量部では難燃性も低下した。
【００５４】
端末加工性は、本発明であれば満足するが、比較例１〜４、比較例９〜１１のように３０ＭＰａ以下では端末加工性が悪く、これにより端末加工性は降伏強さが３０ＭＰａ以上あれば変形しないことを発見できた。
【００５５】
電離性放射線架橋を施した実施例９、１０は未実施の実施例１、６と比べて引張強さが良好である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】圧接コネクタの構成を示す部分斜視図である。
【図２】圧接コネクタに電線を打ち込んだときの絶縁層の変形を判定するための説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  圧接コネクタ
１１  電線
ｌ１ａ  芯線
１１ｂ  絶縁層
１２  ストレインリリーフ
１３  金具
【図１】
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【図２】
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