(57)【要約】【課題】高い難燃性、電気絶縁性、耐外傷性に優れた電線被覆用樹脂組成物およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、１〜３％のβ−カルボキシアクリル酸エチルで表面処理された難燃化剤１００〜２５０質量部、アイソタクチックポリプロピレンおよびアタクチックポリプロピレンの総量が３０質量部以上である樹脂１００質量部、有機過酸化物０．１〜０．５質量部を含有してなることを特徴とする電線被覆用樹脂組成物を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１〜３％のβ−カルボキシアクリル酸エチルで表面処理された難燃化剤１００〜２５０質量部、アイソタクチックポリプロピレンおよびアタクチックポリプロピレンの総量が３０質量部以上である樹脂１００質量部、有機過酸化物０．１〜０．５質量部を含有してなることを特徴とする電線被覆用樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の電線被覆用樹脂組成物が導体上に被覆されてなることを特徴とする絶縁電線。
【請求項３】
難燃化剤とβ−カルボキシアクリル酸エチルとを混合し、この混合物に、アイソタクチックポリプロピレンおよびアタクチックポリプロピレンの総量が３０質量％以上であるオレフィン樹脂と有機過酸化物を加えて混練して動的架橋を行うことを特徴とする電線被覆用樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い難燃性、電気絶縁性、耐外傷性に優れ、電子機器用電線などの被覆材などの用途に好適なハロゲンフリーの電線被覆用樹脂組成物およびその製造方法、並びに、電線被覆用樹脂組成物を用いた絶縁電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器用電線にはＵＬ認定が必要である。このような電線の難燃性は、ＵＬ９４に示されたＶＷ−１燃焼試験方法により、非常に高い難燃性が要求される。
このような電子機器用電線の被覆材として用いられる電線被覆用樹脂組成物としては、高い難燃性を有するとともに、焼却処分の際に有害なハロゲン化合物を発生することがないハロゲンフリーの電線被覆用樹脂組成物が検討されている。
ハロゲンフリーの電線被覆用樹脂組成物としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡと記す。）やエチレン−エチルアクリレート共重合体などのポリオレフィン系樹脂に、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの難燃化剤、メラミンシアヌレート、ヒドロキシスズ酸亜鉛などの難燃助剤を配合したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなポリオレフィン系樹脂からなるハロゲンフリーの電線被覆用樹脂組成物は、多量に水酸化アルミニウムなどの難燃化剤を含むため、この樹脂組成物からなる電線の被覆材は、ポリ塩化ビニル樹脂からなる被覆材よりも耐外傷性に劣るという問題があった。
そこで、カップリングモディファイアとして、β−カルボキシアクリル酸エチルで表面処理された水酸化アルミニウムと有機過酸化物を用いる方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２９４０３６号公報
【特許文献２】特表２００５−５２０９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、カップリングモディファイアとして、β−カルボキシアクリル酸エチルで表面処理された水酸化アルミニウムと有機過酸化物を用いる方法では、耐外傷性についての明確な効果が確認されていなかった。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、高い難燃性、電気絶縁性、耐外傷性に優れた電線被覆用樹脂組成物およびその製造方法、並びに、電線被覆用樹脂組成物を用いた絶縁電線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】
【０００６】
本発明は、１〜３％のβ−カルボキシアクリル酸エチルで表面処理された難燃化剤１００〜２５０質量部、アイソタクチックポリプロピレンおよびアタクチックポリプロピレンの総量が３０質量部以上である樹脂１００質量部、有機過酸化物０．１〜０．５質量部を含有してなることを特徴とする電線被覆用樹脂組成物を提供する。
【０００７】
また、本発明は、前述した本発明に係る電線被覆用樹脂組成物が導体上に被覆されてなることを特徴とする絶縁電線を提供する。
【０００８】
また、本発明は、難燃化剤とβ−カルボキシアクリル酸エチルとを混合し、この混合物に、アイソタクチックポリプロピレンおよびアタクチックポリプロピレンの総量が３０質量％以上であるオレフィン樹脂と有機過酸化物を加えて混練して動的架橋を行うことを特徴とする電線被覆用樹脂組成物の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電線被覆用樹脂組成物によれば、高い難燃性、電気絶縁性、耐外傷性に優れた絶縁電線を提供することができる。
【００１０】
本発明の電線被覆用樹脂組成物の製造方法によれば、高い難燃性、電気絶縁性、耐外傷性に優れた絶縁電線用途の電線被覆用樹脂組成物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】
【００１１】
「電線被覆用樹脂組成物」
本発明の電線被覆用樹脂組成物およびその製造方法、並びに、電線被覆用樹脂組成物を用いた絶縁電線の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１２】
本発明の電線被覆用樹脂組成物は、１〜３％のβ−カルボキシアクリル酸エチルで表面処理された難燃化剤１００〜２５０質量部、アイソタクチックポリプロピレンおよびアタクチックポリプロピレンの総量が３０質量部以上である樹脂１００質量部、有機過酸化物０．１〜０．５質量部を含有してなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の電線被覆用樹脂組成物に用いられる樹脂としては、アイソタクチックポリプロピレンあるいはアタクチックポリプロピレンが挙げられ、例えば、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・プロピレンブロック共重合体や、プロピレンと他の少量のα−オレフィン（例えば１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテンなど）との共重合体、アタクチックポリプロピレン重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂などが挙げられ、各種の市販品の中から適宜選択して用いることができる。これらのポリプロピレン系樹脂は１種類でも良いし、２種類以上混合して使用することができる。
【００１４】
上記のポリプロピレン系樹脂と混合して用いられる樹脂としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、スチレン−ブタジエンゴム、水添スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂、エチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂、アクリルゴム、エチレン−アクリルゴムなどが挙げられる。
【００１５】
ポリプロピレン系樹脂１００質量部中のアイソタクチックポリプロピレンあるいはアタクチックポリプロピレンの配合量は、３０質量部以上の範囲とし、３０質量部以上、８０質量部以下が好ましい。アイソタクチックポリプロピレンあるいはアタクチックポリプロピレンの配合量が３０質量部未満では、得られる電線被覆用樹脂組成物の引張破断強度が低下し、結果として、耐外傷性が劣化する。
【００１６】
また、ポリプロピレン系樹脂中におけるアイソタクチックポリプロピレンとアタクチックポリプロピレンの配合比（質量比）は、常にアイソタクチックポリプロピレンの配合量が多くなるようにし、５５：４５〜８０：２０が好ましく、６０：４０〜７０：３０がより好ましい。
アイソタクチックポリプロピレンとアタクチックポリプロピレンの配合比（質量比）が５５：４５未満では、得られる電線被覆用樹脂組成物の引張破断強度が低下し、結果として、耐外傷性が劣化する。一方、アイソタクチックポリプロピレンとアタクチックポリプロピレンの配合比（質量比）が８０：２０を超えると、得られる電線被覆用樹脂組成物の引張破断伸びが劣化する。
【００１７】
難燃化剤としては、難燃性付与効果が大きい水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムなどが挙げられるが、これらの中でも水酸化マグネシウムが好適である。この水酸化マグネシウムとしては、その平均粒子径が０．７〜１．３μｍのものが好ましい。
【００１８】
また、本発明の電線被覆用樹脂組成物では、難燃化剤が、その１〜３質量％のβ−カルボキシアクリル酸エチルで表面処理されている。これにより、難燃化剤のポリプロピレン系樹脂に対する親和性が高められ、分散性が向上する。
難燃化剤に対するβ−カルボキシアクリル酸エチルの添加量が１質量％未満では、難燃化剤のオレフィン樹脂に対する親和性が改善されず、分散性も向上しない。一方、難燃化剤に対するβ−カルボキシアクリル酸エチルの添加量が３質量％を超えると、β−カルボキシアクリル酸エチルの凝集体が架橋して異物として残る。
【００１９】
また、難燃化剤の配合量は、ポリプロピレン系樹脂１００質量部に対して、１００〜２５０質量部の範囲とする。
難燃化剤の配合量が１００質量部未満であると、電線被覆用樹脂組成物の難燃性が悪くなる。一方、難燃化剤の配合量が２５０質量部を超えると、電線被覆用樹脂組成物の耐水性が悪化する。
【００２０】
有機過酸化物としては、１分間半減期温度が１５０〜１８０℃のものが用いられ、例えば、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシレン−３、ジアルファークミルパーオキサイドなどが挙げられる。
これらの有機過酸化物は、炭酸カルシウムに表面処理されたものを、難燃化剤とともに添加するか、あるいは、液状のまま添加してもよい。
【００２１】
この有機過酸化物の配合量は、ポリプロピレン系樹脂１００質量部に対して、０．１〜０．５質量部の範囲とする。
有機過酸化物の配合量が０．１質量部未満であると、樹脂の架橋が十分ではなく、得られる電線被覆用樹脂組成物の引張破断強度が低下し、結果として、耐外傷性が劣化する。一方、有機過酸化物の配合量が０．５質量部を超えると、ポリプロピレン系樹脂の分解により分子量が低下し、物性が低下し、結果として、電線被覆用樹脂組成物の耐水性が悪化する。
【００２２】
本発明の電線被覆用樹脂組成物では、前述した必須成分以外に、難燃助剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、銅害防止剤、帯電防止剤、滑剤、加工助剤、着色剤、無機充填剤などの添加剤を適宜配合することができる。
【００２３】
このような本発明の電線被覆用樹脂組成物は、高い難燃性、電気絶縁性、耐外傷性に優れた絶縁電線を提供することができる。
また、本発明の電線被覆用樹脂組成物は、塩素などのハロゲン元素が含まれないので、これらを焼却処分する際に、有害なハロゲン含有ガスが発生することがない。
【００２４】
「電線被覆用樹脂組成物の製造方法」
本発明の電線被覆用樹脂組成物の製造方法は、難燃化剤とβ−カルボキシアクリル酸エチルとを混合し、この混合物に、アイソタクチックポリプロピレンおよびアタクチックポリプロピレンの総量が３０質量％以上である樹脂と有機過酸化物を加えて混練して動的架橋を行うことを特徴とする。
【００２５】
以下、詳細に説明する。
まず、難燃化剤に対して所定量のβ−カルボキシアクリル酸エチルを添加し、攪拌・混合処理を行い、これらの混合物を得る。
次いで、この混合物を４０℃〜７５℃にて、１０分〜４０分乾燥する。
その後、ヘンシェルミキサー、アトマイザーなどにより、乾燥した混合物を粉砕する。
【００２６】
次いで、混合物に、アイソタクチックポリプロピレンおよびアタクチックポリプロピレンの総量が３０質量％以上である樹脂と、有機過酸化物とを加えて、バンバリーミキサー、ブラベンダーミキサー、加圧ニーダー、単軸押出機、二軸押出機、ロールなどにより、これらを混練して、動的架橋を行い、電線被覆用樹脂組成物を得る。
ここで、動的架橋とは、オレフィン樹脂の融点よりも高い温度で、上記の材料を混練し、混練中に高剪断の元でアイソタクチックポリプロピレンおよびアタクチックポリプロピレンを架橋することを意味する。
具体的には、この混練による動的架橋では、混練物を１６０℃〜１８０℃にて、１分以上加熱する。
【００２７】
本発明の電線被覆用組成物の製造方法によれば、高い難燃性、電気絶縁性、耐外傷性に優れた絶縁電線用途の電線被覆用樹脂組成物を提供することができる。
【００２８】
「絶縁電線」
本発明の絶縁電線は、前述した電線被覆用樹脂組成物からなる絶縁体または絶縁体とシースを有するもので、導体上もしくは絶縁体上に周知の押出被覆法により前記電線被覆用樹脂組成物を被覆して絶縁体あるいはシースを形成したものである。
また、本発明の絶縁電線は、本発明の電線被覆用樹脂組成物からなる絶縁体または絶縁体とシースを有するので、耐外傷性に優れている。
さらに、本発明の絶縁電線は、塩素などのハロゲン元素が含まれないので、これらを焼却処分する際に、有害なハロゲン含有ガスが発生することがない。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３０】
表１（実施例１〜４）および表２（比較例１〜３）に示す配合組成（単位：質量部）の樹脂組成物を配合した。
表１および表２において、各配合成分は以下の市販品を用いた。
アイソタクチックポリプロピレン（表１、表２中「アイソタクチックＰＰ」と記す）として、Ｅ１１１Ｇ（商品名、プライムポリマー社製）を用いた。
アタクチックポリプロピレン（表１、表２中「アタクチックＰＰ」と記す）として、タフレセンＴ１７１２（商品名、住友化学社製）を用いた。
水添スチレン−ブタジエンゴムとして、ダイナロン１３２０Ｐ（商品名、ＪＳＲ社製）を用いた。
水酸化マグネシウムとして、キスマ５Ｌ（商品名、協和化学社製）を用いた。
２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシレン−３として、カヤヘキサＹＤ−Ｅ８５（商品名、化薬アクゾ社製）を用いた。
ジアルファークミルパーオキサイドとして、パーカドックスＢＣ−ＦＦ（商品名、化薬アクゾ社製）を用いた。
β−カルボキシアクリル酸エチルとして、Ｃ−８００（商品名、ルーブリゾール社製）を用いた。
【００３１】
次いで、この樹脂組成物の配合物をバンバリーミキサーにより１８０℃にて５分間混練した。
その際、表１および表２中に記した各配合成分に加え、加工助剤としてオレフィン樹脂１００質量部に対し５質量部のステアリン酸および２質量部の酸化防止剤を添加した。
混練後、押出機にて、ＡＷＧ２６（７／０．１６ＴＡ）の導体上に押出被覆を行い、絶縁厚０．３ｍｍの被覆を形成した。
得られた絶縁電線について、以下の評価を行った。
【００３２】
（引張破断強度）
引張破断強度が１０ＭＰａ以上であれば合格とした。
（引張破断伸び）
引張破断伸びが３００％以上であれば合格とした。
（耐外傷性）
耐外傷性試験の条件として、速度１００ｍｍ／ｍｉｎにて、先端径が０．３ｍｍのダイアモンド圧子による引掻き試験を行った。このダイアモンド圧子による傷付き開始荷重が１０００ｇｆ以上であれば合格とした。
【００３３】
引張破断強度および引張破断伸びは、ＵＬ１５８１（ＰＨＹＳＩＣＡＬ  ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ  ＴＥＳＴＳ  ＯＦ  ＩＮＳＵＬＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＪＡＣＫＥＴ）に記載の方法に従って測定した。
結果を表１、２に示す。
【００３４】
【表１】
2009040973.tif 000002
【００３５】
【表２】
2009040973.tif 000003
【００３６】
表１に示す本発明に係る実施例１〜４は、十分な引張破断強度と引張破断伸び、十分な耐外傷性を達成することができた。
【００３７】
一方、表２に示す比較例１では、アイソタクチックポリプロピレンおよびアタクチックポリプロピレンの総量が２５質量部であり、引張破断伸びが不合格となった。
比較例２では、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシレン−３が０．０５質量部であり、引張破断伸びが不合格となった。
比較例３では、β−カルボキシアクリル酸エチルが７質量部であり、引張破断強度および耐外傷性が不合格となった。