JPH10279736A - 耐摩耗性難燃樹脂組成物及びその製造方法並びに絶縁電線 - Google Patents

耐摩耗性難燃樹脂組成物及びその製造方法並びに絶縁電線

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JPH10279736A
JPH10279736A JP8148797A JP8148797A JPH10279736A JP H10279736 A JPH10279736 A JP H10279736A JP 8148797 A JP8148797 A JP 8148797A JP 8148797 A JP8148797 A JP 8148797A JP H10279736 A JPH10279736 A JP H10279736A
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JP
Japan
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weight
resin composition
parts
ratio
polypropylene
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JP8148797A
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English (en)
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Yukako Mizutani
有日子 水谷
Yasunori Sakai
康憲 坂井
Koji Fujimoto
浩司 藤本
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な難燃性を備えつつ耐摩耗性にも優れる
耐摩耗性難燃性樹脂組成物及びその製造方法並びに絶縁
電線を提供する。 【解決手段】 (a)〜(d)成分を特定範囲の比で混
練した耐摩耗性難燃樹脂組成物。 (a)ポリブテン及びポリプロピレンを40/60〜2
0/80の割合で混合してなるアロイ化したポリマー (b)デュロメータ硬さ60以上のポリオレフィン樹脂 (c)金属水酸化物 (d)銅害防止剤

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン系
樹脂を主成分とした耐摩耗性難燃樹脂組成物及びその製
造方法並びに絶縁電線に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば自動車用の絶縁電線に使用される
絶縁被覆材としては、適度な柔軟性や難燃性の面から、
ポリ塩化ビニル樹脂が従来より多く採用されている。と
ころが、この電線は、車両の廃車処分に伴って焼却廃棄
されると、焼却炉内で絶縁被覆が燃えることから塩化水
素ガスを発生し、焼却炉を傷めたり、大気中に排出され
て環境汚染の原因となるという問題点を有している。
【0003】そこで、近年、塩素等のハロゲン成分を含
まない難燃性の樹脂組成物を絶縁被覆材として使用する
電線が研究されており、その構成は例えば特開平5−3
01996号公報に示されるように、ポリオレフィン系
樹脂に金属水酸化物を混合したものが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の難燃性樹脂組成物では、ポリ塩化ビニルと比べ
ると柔軟性や屈曲性が劣り、しかも、難燃性を与えるた
めに多量の金属水酸化物を混合するため、耐摩耗性や引
っ張り強さ等の機械的強度が低下するという問題があっ
た。
【0005】そこで、本発明の目的は、焼却時に有害ガ
スを発生せず、しかも柔軟性や屈曲性に優れるととも
に、十分な難燃性を備えつつ耐摩耗性にも優れる耐摩耗
性難燃性樹脂組成物及びその製造方法並びに絶縁電線を
提供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る耐
摩耗性難燃樹脂組成物は、次の(a)〜(d)の成分を
含み、 (a)ポリブテン及びポリプロピレンを40/60〜2
0/80の割合で混合してなるアロイ化したポリマー (b)デュロメータ硬さ60以上のポリオレフィン樹脂 (c)金属水酸化物 (d)銅害防止剤 (a)と(b)との重量比が95/5〜50/50であ
って、(a)と(b)との合計100重量部に対して
(c)が50〜200重量部、(d)が0.2〜5重量
部であるところに特徴を有する。
【0007】また、請求項2の発明に係る耐摩耗性難燃
樹脂組成物の製造方法は、上述の(a),(c)の各原
料成分を混練した後に、前記(b)を添加して混練する
ところに特徴を有する。なお、(d)はどの段階で添加
してもよい。
【0008】そして、請求項3の発明に係る絶縁電線
は、請求項1の発明に係る樹脂組成物を芯線導体の外周
を取り巻くように形成して絶縁被覆としたものである。
【0009】本発明で使用される成分(a)のようなア
ロイ化材料は、ポリブテンとポリプロピレンとが混和せ
ず、一方のポリマー中に他方のポリマーが島のように分
散した構造をなす。これは、耐電圧が低いため電線の絶
縁被覆には不向きであると考えられており、絶縁被覆ポ
リマーとして使用することは従来は全く検討されていな
かった。しかし、本発明者は、これに所定硬さのポリオ
レフィン樹脂を配合すると、耐摩耗性と柔軟性とがバラ
ンスよく発現して電線に必要な耐摩耗性と強度が得られ
ることを究明して本発明に至ったものである。すなわ
ち、成分(a)は樹脂組成物に柔軟性、耐寒性及び耐白
化性を与え、成分(b)によって電線に必要な耐摩耗性
と引っ張り強さ等の強度が改善される。ポリブテンとポ
リプロピレンとのアロイ化ポリマーのポリプロピレン比
率を高めれば、強度が改善されるように考えられるが、
ポリプロピレン比率を80%以上に高めると、耐摩耗性
の向上度合いが少ない割に耐寒性が耐白化性が大きく低
下するとともに、柔軟性が失われる。しかし、本発明の
ようにポリブテンとポリプロピレンとの比率を40/6
0〜20/80の範囲に定め、これにデュロメータ硬さ
が60以上のポリオレフィン樹脂を添加すると、耐摩耗
性等の強度向上と柔軟性の双方がバランスよく満たされ
る。なお、アロイ化ポリマーを使用しても、例えば自動
車用等の使用電圧が低い用途には問題なく使用すること
ができる。
【0010】成分(b)としては高密度ポリエチレンや
ポリプロピレンが利用できるが、デュロメータ硬さが6
0以上のものが必要で、(a)と(b)との重量比が9
5/5〜50/50の範囲内で配合されていることが必
要である。この範囲に満たないと樹脂組成物に十分な強
度が確保されず、この範囲を越えると柔軟性に欠けるこ
とになるためである。そして、(a)及び(b)のポリ
マー成分の100重量部に対して50〜200重量部の
金属水酸化物が必要で、金属水酸化物がこの範囲に満た
ないと電線に必要とされる難燃性が不足し、200重量
部を越えると電線の耐摩耗性や引張強度等の機械的強度
が不足する。(c)の金属水酸化物としては、水酸化マ
グネシウム、水酸化アルミニウム及び水酸化カルシウム
等が好適である。これらの金属水酸化物の粒径はポリマ
ーへの分散性、作業性、電線特性等の点から平均粒径
0.1〜5μmのものが好ましいが、この範囲を越えて
も本発明の初期の目的は達成することができる。また、
金属水酸化物の凝集防止、ポリマーへの分散性向上及び
ポリマーへの接着性向上の目的で、シランカップリング
剤、チタネートカップリング剤、脂肪酸及びその金属塩
等を用いて表面処理を施したものを用いることが好まし
い。さらに、難燃性を高めるために、ハイドロタルサイ
ト類やシリカ、カーボンブラック、ホウ酸亜鉛、リン化
合物等の難燃助剤を添加してもよく、また、酸化防止
剤、滑剤、分散剤、銅害防止剤、架橋剤、架橋助剤或い
は着色剤等を添加してもよく、また、各種の架橋方法に
てポリマーの架橋を行ってもよい。
【0011】成分(d)の銅害防止剤としては、1,
2,3−ベンゾトリアゾール,3−(N−サリチロイ
ル)アミノ−1,2,4−トリアゾール等があり、ポリ
プロピレンの銅劣化を抑制する。なお、この銅害防止剤
が0.2重量部以下では銅害防止効果が少なく、5重量
部で銅害防止効果が上限に達するので、それを越える添
加は無駄になる。
【0012】ところで、上述の各原料成分を互いに混練
するに際しては、上述の(a)のアロイ化ポリマーと
(c)の金属水酸化物とを予め混練し、その後に(b)
のポリオレフィン樹脂を添加して混練することが好まし
い。その理由は、次のようであると推測される。本来、
(b)のポリオレフィンと金属水酸化物とは接着性が極
めて乏しいため、十分な難燃性が得られるような量を添
加すると、樹脂組成物全体の強度低下が大きく、これが
耐摩耗性や引っ張り強度の低下や白化現象の大きな原因
となっていた。しかし、アロイ化ポリマー(a)は
(b)に比べて金属水酸化物との親和性が僅かに高く、
アロイ化ポリマーと金属水酸化物とを混練するとアロイ
化ポリマーが金属水酸化物の粉末の全周をくるむように
取り巻く。そして、次にこれとポリオレフィン樹脂とを
混練すると、ポリオレフィン樹脂中に他のアロイ化ポリ
マーによってくるまれた金属水酸化物の粉末が分散した
状態となるのである。ポリオレフィン樹脂とアロイ化ポ
リマーとの親和性は、同様なポリマーであるから、ポリ
オレフィン樹脂と金属水酸化物との親和性に比べて格段
に良い。従って、金属水酸化物粉末は親和性が比較的良
いアロイ化ポリマーに取り囲まれ、そのアロイ化ポリマ
ーはポリオレフィン樹脂に取り囲まれることになり、三
者の接着性はポリオレフィン樹脂が金属水酸化物粉末に
接してしまうことが多い従来の構造に比べて格段に向上
する。このため、樹脂組成物全体としては、従来と同一
比率の金属水酸化物を添加して十分な難燃性を確保でき
ながら、耐摩耗性や引っ張り強度等の機械的強度を高
め、また、屈曲に対する柔軟性や耐白化性を高めること
ができるのである。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の発明の難
燃性樹脂組成物によれば、ポリブテンとポリプロピレン
とのアロイ化ポリマーと所定硬さのポリオレフィン樹脂
とを所定量配合することにより、耐摩耗性と柔軟性とが
バランスよく発現し、所要の強度が確保できながら、柔
軟性、耐寒性及び耐白化性が得られるという効果を奏す
る。
【0014】また、請求項2の製造方法によれば、金属
水酸化物と親和性に優れたアロイ化ポリマーとを予め混
練し、その後に、ポリオレフィン樹脂を混練するように
しているから、ポリマー成分と金属水酸化物との接着性
を高めることができ、もって耐摩耗性,引っ張り強度、
柔軟性及び耐白化性を一層高めることができるという優
れた効果が得られる。
【0015】
【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例について説
明する。
【0016】本発明の実施例1〜3として、(ブテン/
プロピレン)+ポリプロピレンアロイ化ポリマー、水酸
化マグネシウム、赤リンを表1に示す割合で混練し、そ
の後、ポリプロピレン(デュロメータ硬さ=69)を同
表に示す割合で添加し、混練した樹脂組成物を作製し
た。
【0017】一方、比較例1〜6として、(ブテン/プ
ロピレン)+ポリプロピレンアロイ化ポリマー、エチレ
ン−エチルアクリレート共重合体(エチルアクリレート
含量=35%)、水酸化マグネシウム、赤リンを表2に
示す割合で混練し、その後、ポリプロピレン、直鎖状低
密度ポリエチレン(デュロメータ硬さ=58)を同表に
示す割合で添加し、混練した樹脂組成物を作製した。
【0018】また、同表に示す割合の比較例7では、全
ての原料成分を同時に混練した樹脂組成物を作製した。
【0019】なお、(ブテン/プロピレン)+ポリプロ
ピレンアロイ化ポリマーは宇部レキセン社製CAP(商
品名)を使用し、エチレン−エチルアクリレート共重合
体は、三井デュポンケミカル社製、ポリプロピレンはト
クヤマ社製のものを使用した。
【0020】これらの樹脂組成物を、銅芯線の外周に
0.3mmの厚みで押出して作成した薄肉電線にて、次の
特性評価を行った。 難燃性:長さ300mmの電線試料を水平に支持し、口
径10mmのブンゼンバーナーを用いて、還元炎の先端を
試料中央部の下側から30秒以内で燃焼するまで当て、
炎を静かに取り去った後、試料の燃焼の程度を調べた。 耐摩耗性:23±5℃の室温で、台上に固定した長さ
750mmの電線試料の絶縁被覆表面を軸方向に10mm以
上の長さに渡ってブレードで往復して摩耗させる。ブレ
ードを毎分50回又は60回の速さで往復させたとき、
絶縁体の摩耗により、ブレードが芯線導体に接触するま
での往復回数を測定する。次に試料を100mm移動させ
て、時計方向に90度回転し、上記の測定を繰り返す。
この測定は、同一試料で計4回行い、その最小値を摩耗
抵抗とした。 耐白化性:半径6mmの筒に静かに数回巻き付け、その
状態で表面の白化度合いを目視にて確認した。 押出加工性:高速押出性及び電線外観等から総合的に
判断した。
【0021】評価結果を表1及び表2に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】 まず、表1に示すように、本発明の樹脂組成物に係る実
施例1〜3では難燃性、耐白化性、押出加工性、柔軟性
のいずれも良好であった。また耐摩耗性も目標値である
300回を大きく上回り、引張強さ伸びも良い特性値が
得られた。これに対し、(ブテン/プロピレン)+ポリ
プロピレンアロイ化ポリマーとポリプロピレンの重量比
が限定値から外れている比較例1、2では、耐白化性や
柔軟性が低下している。また、比較例2ではデュロメー
タ硬さが規定値より低い直鎖状低密度ポリエチレンが含
まれており、上記と併せて押出加工性も低下している。
またポリプロピレンを全く含有しない比較例3では、良
好な耐摩耗性が得られない。水酸化マグネシウムの割合
が限定値より少ない比較例4では、難燃性が低下してお
り、逆に多い比較例5では難燃性、押出加工性以外の評
価項目について全てが低下している。(ブテン/プロピ
レン)+ポリプロピレンアロイ化ポリマーを含有しない
比較例6では、耐摩耗性が最も大きく低下しており、引
張強さや押出加工性も低下している。また、全ての成分
を同時に混練した比較例7でも、耐摩耗性が大きく低下
している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08L 23/12 23:20)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の(a)〜(d)の成分を含み、 (a)ポリブテン及びポリプロピレンを40/60〜2
    0/80の割合で混合してなるアロイ化したポリマー (b)デュロメータ硬さ60以上のポリオレフィン樹脂 (c)金属水酸化物 (d)銅害防止剤 (a)と(b)との重量比が95/5〜50/50であ
    って、(a)と(b)との合計100重量部に対して
    (c)が50〜200重量部、(d)が0.2〜5重量
    部であることを特徴とする耐摩耗性難燃樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 次の(a)〜(d)の成分を含む耐摩耗
    性難燃樹脂組成物の製造方法であって (a)ポリブテン及びポリプロピレンを40/60〜2
    0/80の割合で混合してなるアロイ化したポリマー (b)デュロメータ硬さ60以上のポリオレフィン樹脂 (c)金属水酸化物 (d)銅害防止剤 (a)と(b)との重量比が95/5〜50/50であ
    って、(a)と(b)との合計100重量部に対して
    (c)が50〜200重量部、(d)が0.2〜5重量
    部であり、(a)と(c)とを予め混練した後に(b)
    を添加して混練することを特徴とする耐摩耗性難燃樹脂
    組成物の製造方法。
  3. 【請求項3】 導電性の芯線の外周に樹脂組成物によっ
    て絶縁被覆を形成した絶縁電線であって、前記樹脂組成
    物は次の(a)〜(d)の成分を含み、 (a)ポリブテン及びポリプロピレンを40/60〜2
    0/80の割合で混合してなるアロイ化したポリマー (b)デュロメータ硬さ60以上のポリオレフィン樹脂 (c)金属水酸化物 (d)銅害防止剤 (a)と(b)との重量比が95/5〜50/50であ
    って、(a)と(b)との合計100重量部に対して
    (c)が50〜200重量部、(d)が0.2〜5重量
    部であることを特徴とする絶縁電線。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002167482A (ja) * 2000-09-20 2002-06-11 Jsr Corp 難燃性ゴム組成物および難燃性エラストマー
JP2003238750A (ja) * 2002-02-21 2003-08-27 Idemitsu Petrochem Co Ltd 樹脂複合材料
US6838538B2 (en) 2001-03-26 2005-01-04 Jsr Corporation Hydrogenated modified polymer, process for producing the same and composition containing the same
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