(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の薄肉ケーブルの絶縁に適した、鉛を含まないポリ塩化ビニル組成物であって、
ａ）ポリ塩化ビニル樹脂（PVC）６０〜100重量部、
ｂ）PVC 100重量部につき、亜鉛を基にした熱安定剤１〜６重量部、
ｃ）PVC 100重量部につき、オクタデシル−３,５−ジテルブチル−４−ヒドロキシヒドロシナメート酸化防止剤０.２〜２.０重量部、
ｄ）PVC 100重量部につき、ステアリン酸カルシウム潤滑剤0.15〜０.２重量部、
ｅ）PVC 100重量部につき、沈殿炭酸カルシウム充填剤１０〜５０重量部、
ｆ）PVC 100重量部につき、コロイド状シリカ充填剤１０〜５０重量部、
ｇ）PVC 100重量部につき、三酸化アンチモン炎抑制剤２〜８重量部、
ｈ）炭素原子１１個を有するアルコール及び炭素原子９個を有するアルコールのフタル酸エステル可塑剤及びアジピン酸ポリエステル可塑剤からなる群から選択される適量の可塑剤、
ｉ）任意に、PVCの質量基準で100％までのPVC融和性ウレタンポリマー
を含む混合物よりなる、ポリ塩化ビニル組成物。
【請求項２】
PVC 100重量部につき、亜鉛熱安定剤３〜４重量部を含む、請求項１に記載のポリ塩化ビニル組成物。
【請求項３】
PVC 100重量部につき、沈殿炭酸カルシウム及びコロイド状シリカの各々１５〜２５重量部を含む、請求項１に記載のポリ塩化ビニル組成物。
【請求項４】
PVC 100重量部につき、三酸化アンチモン炎抑制剤３〜６重量部を含む、請求項１に記載のポリ塩化ビニル組成物。
【請求項５】
さらに、バリウム・ソープ、バリウム・カドミウム・ソープ及びそれらの混合物からなる群から選択される熱安定剤を含む、請求項１に記載のポリ塩化ビニル組成物。
【請求項６】
さらに、ステアリン酸、パラフィン・ワックス及びそれらの混合物からなる群から選択される潤滑剤を含む、請求項１に記載のポリ塩化ビニル組成物。
【請求項７】
さらに、トパノール及びフェノールからなる群から選択される酸化防止剤を含む、請求項１に記載のポリ塩化ビニル組成物。
【請求項８】
PVC 100重量部につき、熱安定剤３〜４重量部を含む、請求項５に記載のポリ塩化ビニル組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリ塩化ビニル（PVC）組成物に関し、特に、鉛を含まず、高度の機械抵抗を有する、殊に、卓越した摩耗抵抗を有する組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、ポリ塩化ビニルをPVCと称する。当該技術分野において、PVCは、絶縁において広く用いられる材料として知られており、その低価格及び有用性のために、かつその誘電的かつ機械的特性並びにその化学的かつ環境的抵抗性のために導電体ケーブルのためのカバーとして広く使用されている。
【０００３】
この種の製品に対し、PVCは、その本質的な堅固性を除去しかつ所望の柔軟性を与えるために、常に可塑剤を添加して用いられる。熱安定剤、潤滑剤、顔料、充填剤、衝撃緩和剤及び炎抑制剤のような他の添加剤も、所望の特性を有するPVCを得るために製品に混入される。
【０００４】
PVCは、それ自体で熱的に不安定である。なぜならば、150℃近くの温度において、HClを放出し、ポリマー中に、飽和されない箇所を生成して分解し、それにより連鎖網状組織及び破壊を起こし、ポリマー特性の品質低下をもたらすからである。PVCが分解する間、樹脂は色が変わって硬直かつ脆弱になる。
【０００５】
熱的安定性を改善するためには、PVC組成物に安定剤が添加される。一般に用いられる安定剤は、金属塩、有機または無機のフェノール、有機金属、エポキシ組成物及び亜リン酸塩である。
自動車のケーブルの絶縁用の組成物の場合において、パッカード・エレクトリック（PACKARD ELECTRIC）ES-M 2397仕様は、仕様ES M 3089に定められた薄肉ケーブルの製造のために用いる組成物には、鉛があってはならないと定めている。
【０００６】
自動車産業は、次の要因によって影響される。
現在の自動車によって提供される効率、安全性、豪華性及び安楽性を増加させるために、その自動車が発生する排気ガス及び車両の構造の両者に関して、自動車による環境への影響をできるだけ少なくすることを強制する環境に関する法律の存在がそれである。
【０００７】
このために、自動車の製造に用いられる材料、並びに自動車の使用時における性能を、自動車の製造者において、やむなく変更する必要が生じる。
【０００８】
第１の変更は、重合体の組成物中の有毒な成分、特に、経済的かつ電気的長所のために鉛を含んでいるPVCを除去することであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
環境への影響を減らすために、燃料消費を最適化するべく、内燃機関に対して改良が行われている。また、より小さい寸法及び重量の車両が設計されており、種々の区画部における空間が小さくなってきており、安全性及び豪華性の両者を改善するために、ますます増える装置やそれらの接続ハーネスのためには、小さい空間しか残っていない。
これらの理由のために、車両の製造者はケーブルの設計を変更してきており、絶縁壁の厚さを薄くして、重量及び直径を減らし、同じ空間内で回路の数を増やせるようにしている。もちろん、前記壁の厚さを薄くしても、性能に影響を与えてはならない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、自動車用の薄肉ケーブルの絶縁に適した、鉛を含まないポリ塩化ビニル組成物であって、
ａ）ポリ塩化ビニル樹脂（PVC）６０〜100重量部、
ｂ）PVC 100重量部につき、亜鉛を基にした熱安定剤１〜６重量部、
ｃ）PVC 100重量部につき、オクタデシル−３,５−ジテルブチル−４−ヒドロキシヒドロシナメート酸化防止剤０.２〜２.０重量部、
ｄ）PVC 100重量部につき、ステアリン酸カルシウム潤滑剤0.15〜０．２重量部、
ｅ）PVC 100重量部につき、沈殿炭酸カルシウム充填剤１０〜５０重量部、
ｆ）PVC 100重量部につき、コロイド状シリカ充填剤１０〜５０重量部、
ｇ）PVC 100重量部につき、三酸化アンチモン炎抑制剤２〜８重量部、
ｈ）炭素原子１１個を有するアルコール及び炭素原子９個を有するアルコールのフタル酸エステル可塑剤及びアジピン酸ポリエステル可塑剤からなる群から選択される適量の可塑剤、
ｉ）任意に、PVCの質量基準で100％までのPVC融和性ウレタンポリマー
を含む混合物よりなる、鉛を含まないポリ塩化ビニル組成物が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
「発明が解決しようとする課題」の項で述べた要件を達成するための１つの方法は、組成物に増大した機械的特性を与えるために、大きな分子量のPVC樹脂を用いることである。
しかし、市場において高分子量の樹脂が不足しているので、PVCを、摩耗や穿刺のような機械的特性において強化するためには、別の代用のポリマーが好ましい。
【００１２】
他方、低温での破壊抵抗要件のために、かつ高温にさらされているときにも、その特性を維持するために、１１個及び９個の炭素原子を有する共エステルのフタル酸型可塑剤が選択されてきている。それは共エステル構造であるので、−６０℃の凝固点と高温での低い揮発性を有する。
【００１３】
ケーブルが持っていなければならない主な特性の中には、以下のものがある。
破壊強さ
破壊伸び率
温度抵抗（炉内での経時硬化）
ケーブルがさらされる異なる流体、すなわち、ガソリン、モータ・オイル、変速機オイル、伝圧用流体、ブレーキオイル、不凍液、バッテリ電解液に対する抵抗
摩耗抵抗
低温破壊抵抗
穿刺抵抗（スランプ抵抗）
炎抵抗
【００１４】
摩耗、穿刺、自動車の流体に対して高抵抗を有する本発明の組成物は、PVCもしくは一連の添加剤が混合された別の同種の樹脂を基にしている。この製品の成分の量は、樹脂もしくは追加の樹脂の100部に対する部で表現される。
【００１５】
成分のすべては、以下の情報により品質が保証された材料である。
ａ）PVC RESIN 250、すなわち、媒体粘性及び分子量、PVCケミカル・アブストラクト登録番号９００２−８６−２の樹脂に対応するＫ値＝７０ｖのホモポリマーのPVC樹脂。
ｂ）「シンプロン（SYNPRON）」1890、亜鉛を基にした安定剤
ｃ）「モルタン（MORTHANE）」455-300  熱可塑性ポリウレタン樹脂
ｄ）三酸化アンチモン、ケミカル・アブストラクト登録番号０１２０９−６４−４による炎抑制剤
ｅ）沈殿炭酸カルシウム、ケミカル・アブストラクト登録番号１３１７−６５−３
ｆ）HI-SIL 233  コロイド状沈殿非結晶シリカ。ケミカル・アブストラクト登録番号１１２９２６−００−８
ｇ）「パラチノール（PALATINOL）」11 9P 種の炭素原子１１個を有するアルコール及び炭素原子９個を有するアルコールのフタル酸エステル可塑剤
ｈ）「パラモール（PALAMOLL）」652、アジピン酸ポリエステル可塑剤
ｉ）「イルガノックス（IRGANOX）」1076、ケミカル・アブストラクト登録番号２０８２−７９−３による  オクタデシル−３,５−ジテルブチル−４−ヒドロキシヒドロシナメート
ｊ）ステアリン酸カルシウム、ケミカル・アブストラクト登録番号１５９２−２３−０による潤滑剤
ｋ）「ポリエチレニック・ワックス（POLYETHYLENIC WAX）」AC-629、酸化ポリエチレン・ホモポリマー、ケミカル・アブストラクト登録番号９００２−８８−４
【００１６】
PVCを基にした熱可塑性材料において、二塩基性フタル酸鉛及び三塩基性硫酸鉛が、電気使用のための熱安定剤としてしばしば用いられる。
しかし、自動車のケーブルの絶縁用に生成された化合物の場合においては、自動車の製造者の要求があるために、亜鉛を基にした安定剤が用いられてきた。もちろん、他の種類の安定剤も用いることが出来る。それらの中には、バリウム・ソープ（石鹸）、バリウム・カドミウム・ソープ、バリウム・カドミウム・ソープよりなるマークオーム（MARK OHM）のような混合物がある。
【００１７】
同様に、イルガノックス（IRGANOX）1076に加えて、トパノール（TOPANOL）CA、及びビスフェノール（Bisfenol）Ａのようなフェノール樹脂、その他の酸化防止剤を用いることができる。
【００１８】
ステアリン酸カルシウムに加えて、ステアリン酸のような、かつAC629Aまたはそれらの組成物のようなパラフィニック、及びポリエチレン・ワックスのような非常に多くの潤滑剤を用いることができる。
【００１９】
前述したように、高い温度における低い揮発性及び低い凝固点のゆえに、共エステル可塑剤が選択されてきた。しかし、ケーブルの最終的な要求によっては、他の可塑剤を用いることができる。
【００２０】
本発明の組成物の好適な実施形態を、質的な用語を使用して以下に説明する。
【００２１】
樹100部につき、６０から100部、好ましくは７５から100部の「プライメックス（PRIMEX）」250樹脂のようなポリ塩化ビニル。
【００２２】
樹脂100部につき、１から６部、好ましくは３から４部の「シンプロン（SYNPRON）」1890のような自動車のケーブルのためのPVC組成物に使用される少なくとも一つの熱安定剤。
【００２３】
樹脂100部につき、０.２から２.０部までの全量において「イルガノックス（IRGANOX）」1076または同様なPVCを基にした熱可塑性材料のための少なくとも１つの効果的な酸化防止剤。
【００２４】
樹脂100部につき、0.15から２.０までの全量において、ステアリン酸カルシウムまたは同様なもの、またはそれらの混合物のような、PVCを基にした熱可塑性材料のために効果的な少なくとも一つの潤滑剤。
【００２５】
樹脂100部につき１０から５０部、好ましくは樹脂100部につき１５から２５部の沈殿炭酸カルシウム及びコロイド性シリカ充填剤。
【００２６】
機械的特性を改善するためのPVC樹脂融和性のウレタン。
【００２７】
卓越した摩耗抵抗を有する自動車用の薄肉ケーブルを絶縁するための鉛を含まないポリビニルの製品を得るための方法について述べる。
【００２８】
本発明の組成物は、化合物の製造に対して当業者に公知である段階を用いることによって得られる。
【００２９】
化合物の製造のために、乾燥ブレンドが得られるまで高強度の切断ミキサを用い、その後、それを以下の方法のいずれかによって可塑化する。
【００３０】
１．決定された期間、決定された温度で、「バンバリ（Banbury）」の内部混合機のローラーミルで化合物を放出し、粒子状形態に切断されることができる化合物のストリップを得る。
２．乾燥ブレンドを、連続的に可塑的とし、かつ粒状にする機械、もしくは別の種類の組成物処理機械の中へ放出する。
【００３１】
最初に、可塑剤は、追加の熱を必要としない高い強度の混合機で、安定剤とともにPVC樹脂に混入した。高強度の混合機は、乾燥ブレンドが形成されるまで作動し、充填剤及び潤滑剤を２分間加え、次に乾燥ブレンドを、その温度を下げるために、水ジャケットを有する冷却機に放出する。
【００３２】
乾燥ブレンドの温度が一旦低下すると、化合物は、ブレンドを可塑的とし、かつ散乱させ、最後に組成物を粒状にする押し出し粒状機械、もしくは温度が１６０℃に達するまで組成物に働く「バンバリ（banbury）」内部混合機のいずれかへ通す。次に、化合物を、ローラーミル上へ放出すると、そこでストリップが得られ、最後に押し出し機械に供給されるべく粒状にされる。
【００３３】
実験
自動車のケーブルに適用するための最適化された本発明の組成物を、先に述べたようにして調製した。
【００３４】
本発明の組成物によって得られたケーブルは、組成物としてパッカード・エレクトリック（PACKARD ELECTRIC）ES M 2397基準に定められた試験に供され、かつケーブルとしてパッカード・エレクトリックES M 3089の試験に供され、パッカード・エレクトリック・ジェネラル・モーターズに供給されるケーブルのための絶縁用として認可を得た。
ES M 2397  シート特性の評価
ES M 3089  ケーブル特性の評価