JPH11209527A - ポリオレフィン樹脂組成物および電線・ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温特性と耐熱性との双方に優れたポリオレ
フィン樹脂組成物およびこれを主成分とするコンパウド
を用いて絶縁体あるいはジャケットを構成することによ
って低温特性と耐熱性との双方に優れた電線・ケーブル
を得る。 【解決手段】 結晶性ポリオレフィンと軟質ポリマと有
機過酸化物を配合して１５０℃以上で複数個の結晶融解
ピークを有するポリオレフィン樹脂組成物とし、得られ
るポリオレフィン樹脂組成物を主成分とするコンパウド
を用いて電線・ケーブルを作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は低温特性と耐熱性に
優れ、良好な外観の成形品が得られるポリオレフィン樹
脂組成物、および本ポリオレフィン樹脂組成物を主成分
としたコンパウドを用いて作製された電線・ケーブルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン系耐熱電線用のポリオレ
フィンとしては、ポリオレフィンを過酸化物による化学
架橋または電子線による照射架橋したものが主流であ
る。しかし、架橋反応のために製造スピードが上がら
ず、また架橋ラインの構築に巨額の設備投資が必要とな
る。

【０００３】一方、非架橋で耐熱電線を作製しようとし
た場合、１５０℃以上の結晶融点を持つポリオレフィン
を主成分とする樹脂組成物により絶縁体またはジャケッ
トを構成することが考えられる。このような１５０℃以
上の結晶融点を持つポリオレフィンは、低温での屈曲特
性が悪く、そのまま電線に応用するのは不可能である。
そこで、一般的に軟質ポリオレフィンをブレンドするこ
とにより可撓性を付与し、低温での屈曲特性を改良する
手法が採られているが、軟質ポリオレフィン成分の添加
量を多くすると本来の目的である耐熱性を損なってしま
うという欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
性を保持したまま、低温における屈曲特性が改良され且
つ成形製品の外観が優れているポリオレフィン樹脂組成
物を提供し、これを用いることによって耐熱性、低温特
性と外観が優れた電線・ケーブルを可能とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、結晶融点の高いポリオレフィン分子主鎖を有機
過酸化物により積極的に切断することを検討した。その
結果、１５０℃以上の結晶融点を持つポリオレフィン３
０〜７０重量部と軟質ポリマ３０〜７０重量部と有機過
酸化物を必須成分として組成し、溶融、混練し、且つＤ
ＳＣによる熱量測定において１５０℃以上に複数個の結
晶融解ピークを持つようにしたポリオレフィン樹脂組成
物を作製し、得られたポリオレフィン樹脂組成物を主成
分とするコンパウドを用いて絶縁体あるいはジャケット
を構成することによって耐熱性を保持したまま、低温に
おける屈曲特性に優れた電線・ケーブルが得られること
が明らかとなった。

【０００６】また、上記ポリオレフィン樹脂組成物１０
０重量部に対し０．１〜５重量部の無水マレイン酸を添
加することにより、得られる電線・ケーブルの製品外観
が優れることが明らかとなった。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のポリオレフィン樹脂組成
物は、１５０℃以上の結晶融点を有するポリオレフィン
の３０〜７０重量部と、軟質ポリマ３０〜７０重量部
と、有機過酸化物とを必須成分として配合して得られる
ポリオレフィン樹脂組成物において、上記軟質ポリマが
ポリオレフィン、オレフィンとその他の重合性モノマと
の共重合体、これらの誘導体から成る群より選ばれた１
種または２種以上のポリマから成り、且つ上記組成物が
ＤＳＣによる熱量測定において１５０℃以上の領域で複
数個の結晶融解ピークを有するポリオレフィン樹脂組成
物である。

【０００８】本発明の電線・ケーブルは、上記ポリオレ
フィン樹脂組成物を含むコンパウドを用いて作製された
電線・ケーブルである。

【０００９】本発明のポリオレフィン樹脂組成物であっ
て、これを用いて得られる成形製品の外観が特に改良さ
れた１群のものは、１５０℃以上の結晶融点を有するポ
リオレフィンの３０〜７０重量部と、軟質ポリマ３０〜
７０重量部と、有機過酸化物と組成物１００重量部に対
して０．１〜５重量部の無水マレイン酸とを必須成分と
して配合して得られるポリオレフィン樹脂組成物におい
て、上記軟質ポリマがポリオレフィン、オレフィンとそ
の他の重合性モノマとの共重合体、これらの誘導体から
成る群より選ばれた１種または２種以上のポリマから成
り、且つ上記組成物がＤＳＣによる熱量測定において１
５０℃以上の領域で複数個の結晶融解ピークを有するポ
リオレフィン樹脂組成物である。

【００１０】また本発明の電線・ケーブルであって、成
形外観が特に改良された１群のものは、上記のポリオレ
フィン樹脂組成物を含むコンパウドを使用して構成され
た絶縁体あるいはジャケットを有する電線・ケーブルで
ある。

【００１１】本発明における１５０℃以上の結晶融点を
有するポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、エチ
レン共重合ポリプロピレン、ポリ−４−メチル−ペンテ
ン−１などが挙げられる。

【００１２】本発明における軟質ポリマは、軟質オレフ
ィン単独重合体、オレフィン共重合体類（二元共重合
体、三元共重合体）などの軟質ポリオレフィン、オレフ
ィンとその他の重合性モノマとの共重合体（二元共重合
体、三元共重合体）、これらの誘導体を含み、上記オレ
フィンが置換基によって置換されてもよい。

【００１３】上記軟質オレフィン単独重合体としては、
低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリ
ブテン−１のようなα−オレフィンの単独重合物などが
挙げられる。

【００１４】上記オレフィン共重合体類としては、エチ
レン−プロピレン共重合体、エチレン−オクテン−１共
重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ブ
テン−ヘキセン三元共重合体のようなエチレンと炭素数
３〜１０のα−オレフィンとの共重合体や、エチレン−
プロピレン−ジエン三元共重合体のようなエチレンと炭
素数３〜１０のα−オレフィンとジエンの三元共重合
体、スチレン−エチレン−ブチレン三元共重合体、スチ
レン−エチレン−二元共重合体、スチレン−エチレン−
プロピレン三元共重合体、スチレン−プロピレン二元共
重合体などが挙げられる。

【００１５】上記オレフィンとその他の重合性モノマと
の共重合体としては、エチレン−メチルメタクリレート
共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エ
チレン−エチルアクリレート共重合体などのエチレンと
メタクリル酸エステルまたはアクリル酸エステルとの共
重合体、または、エチレン−グリシジルメタクリレート
共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられ、さらに置換オ
レフィンから得られる重合体としては、スチレン−ブタ
ジエン共重合体、水素添加スチレン−ブタジエン共重合
体などが挙げられる。

【００１６】上記誘導体としては、塩素化ポリエチレ
ン、クロロスルホン化ポリエチレンの単独、または２種
以上をブレンドしたプラスチック材料などが挙げられ
る。

【００１７】本発明における有機過酸化物としては、ハ
イドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジ
アシルパーオキサイドなどのラジカル開始剤が挙げら
れ、以下の実施例においてはジクミルパーオキサイドの
使用態様が示される。

【００１８】本発明のポリオレフィン樹脂組成物には必
要に応じて難燃剤、酸化防止剤、滑剤、界面活性剤、着
色剤、軟化剤、可塑剤、無機充填剤、相溶化剤などの添
加物を加えることが出来る。

【００１９】上記難燃剤は、ポリオレフィン樹脂組成物
の難燃性を向上するために添加され、このような難燃剤
としてはリン化合物、水和金属化合物、酸化金属化合
物、臭素系難燃剤、等を挙げることができる。これらの
難燃材を単独または２種以上組み合わせて使用すること
も可能である。リン化合物としては赤リン、フォスフェ
ートエステル、フォスフェネート、フォスフォリネン等
を挙げることが出来る。水和金属化合物としては、水酸
化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサ
イト、カルシウムアルミネート水和物、水酸化カルシウ
ム、水酸化バリウム、ハードクレー等を挙げることが出
来る。酸化金属化合物としては、酸化アンチモン、酸化
アルミニウム、酸化マグネシウム等を挙げることが出来
る。塩素系難燃剤としては塩素化パラフィン等が挙げら
れる。臭素系難燃剤としては四臭化エチレン、エチレン
−ビスペンタブロモベンゼンなどが挙げられる。また、
常法に従って脂肪酸、脂肪酸金属塩等を添加し、あるい
はシラン系、またはチタネート系カップリング剤で処理
することも可能である。

【００２０】本発明において無水マレイン酸は反応性モ
ノマとして機能し、ポリオレフィン樹脂組成物から得ら
れる電線・ケーブルなどの成形品の外観を改良する。こ
のような目的で無水マレイン酸と併用できる反応性モノ
マとしてはグリシジルメタクリレート、ビニルシラン化
合物が挙げられる。ビニルシラン化合物としては、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリアセトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（２−メト
キシエトキシ）シラン等のエチレン性不飽和シラン化合
物を挙げることが出来る。

【００２１】本発明において無水マレイン酸とその他の
ポリオレフィン樹脂組成物構成ポリマ成分とは、配合時
の加熱混練によって変成反応を行うが、この際にα−芳
香族−α−メチルアルケンの不飽和二量体またはメルカ
プト化合物またはその塩を添加すると、これらが、連鎖
移動剤として働いて、無水マレイン酸等の反応性モノマ
を均一の反応させることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例と比較例につい
て詳述する。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１の実施例１〜６、比較例１〜４の１０
種の配合に従ってコンパウンドを作製し、得られたコン
パウンドのＤＳＣ測定（図１参照）と、得られたコンパ
ウンドによりケーブルを作製して耐熱性試験、低温屈曲
試験、外観試験を行なった。

【００２５】コンパウドの作製は、所定の配合成分をド
ライブレンドした後、９０ｍｍ二軸押出機を用いて２０
０℃で混練してコンパウドとした。

【００２６】コンパウドのＤＳＣ測定は以下のようにし
た。昇温速度を１０℃／分とし、２５０℃まで測定し
た。ベースとなるポリオレフィンの結晶融解ピークより
低温側に発生するより小さいサイズの結晶に対応する融
解ピークが全く観察されないか、または観察されても１
５０℃未満であったものをばつ印とした。また、１５０
℃以上の結晶融解ピークが複数個確認できたものを一重
丸印とした。

【００２７】図１はＤＳＣ曲線図である。ポリプロピレ
ン（下側）および実施例１の組成物（上側）についての
データを示す。

【００２８】ケーブルの作製は以下のようにした。直径
３．５ｍｍの銅撚り線導体を架橋ポリエチレンで被覆し
た外径１．７ｍｍの絶縁線心２本を対撚り線に、前記コ
ンパウドの充実押出によりジャケットを施した外径５．
０ｍｍのケーブルを作製した。

【００２９】低温屈曲試験は得られたケーブルについて
−３０℃で、２ｋｇの荷重をかけた条件で、１分間に１
５サイクルの９０度左右屈曲試験を行った。屈曲時の曲
率半径は１０ｍｍで行った。試験機の概要を図２に示
す。ケーブルの導体が断線するまでの屈曲回数が２万回
以下のものをばつ印とした。（図２参照。）耐熱性試験
はケーブルを直径５ｍｍの金属棒に巻き付け、１５０℃
で１０日間熱処理した。その後巻き付けを解き、ケーブ
ルジャケット間での溶着の有無から耐熱性を判定した。
溶着が見られたものをばつ印とした。

【００３０】外観試験は、ケーブルの外観を目視で観察
した。外観が荒れていたものをばつ印、良いものを一重
丸印、優れているものを二重丸印とした。

【００３１】表１から明らかな様に、本発明に係る実施
例１〜６のコンパウドおよびこれからから作製されたケ
ーブルはいずれも耐熱性、低温屈曲特性が良好で、ケー
ブル外観も良好だった。一方、比較例１〜４の場合は耐
熱性、低温屈曲特性、ケーブル外観のうち、何れかが不
合格となった。

【００３２】実施例１〜３および６における１５０℃以
上の結晶融点を有するポリオレフィンとしては、何れも
ポリプロピレンが使用され、また軟質ポリマとしては何
れもエチレン−オクテン−１共重合体が使用された。

【００３３】実施例４における１５０℃以上の結晶融点
を有するポリオレフィンとしては、ポリプロピレンが、
また軟質ポリマとしてはエチレン−プロピレン共重合体
系ゴムが使用された。

【００３４】実施例５における１５０℃以上の結晶融点
を有するポリオレフィンとしては、ポリ−４−メチルペ
ンテン−１が、また軟質ポリマとしてはエチレン−オク
テン−１共重合体およびエチレン−酢酸ビニル共重合体
の２者が使用された。

【００３５】

【発明の効果】以上、要するに本発明によれば耐熱性、
低温における屈曲特性および成形品の外観が良好なポリ
オレフィン組成物、および本組成物を主成分としたコン
パウドにより絶縁体あるいはジャケットが構成された耐
熱性、低温屈曲特性、外観が良好な電線・ケーブルを提
供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＤＳＣ曲線図。ポリプロピレン（下）および実
施例１の組成物（上）について吸熱量（任意単位）と温
度（℃）の関係を示す図である。

【図２】屈曲試験機の概略図である。

【図３】本発明のポリオレフィン樹脂組成物を適用した
ケーブルの１つの実施形態の概略図である。

【図４】本発明のポリオレフィン樹脂組成物を適用した
ケーブルの他の実施形態の概略図である。

【符号の説明】

１ 銅導体 ２ 絶縁体 ３ 介在 ４ 押えテープ ５ ジャケット １１ 試料ケーブル １２ 曲げ治具 １３ 試料ケーブル固定具 １４ 重り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 9/00 Ｈ０１Ｂ 9/00 Ａ // Ｃ０８Ｌ 23/26 Ｃ０８Ｌ 23/26

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １５０℃以上の結晶融点を有するポリオ
   レフィンの３０〜７０重量部と、軟質ポリマ３０〜７０
   重量部と、有機過酸化物とを必須成分として配合して得
   られるポリオレフィン樹脂組成物において、上記軟質ポ
   リマがポリオレフィン、オレフィンとその他の重合性モ
   ノマとの共重合体、これらの誘導体から成る群より選ば
   れた１種または２種以上のポリマから成り、且つ上記組
   成物がＤＳＣによる熱量測定において１５０℃以上の領
   域で複数個の結晶融解ピークを有するポリオレフィン樹
   脂組成物。
2. 【請求項２】 １５０℃以上の結晶融点を有するポリオ
   レフィンの３０〜７０重量部と、軟質ポリマ３０〜７０
   重量部と、有機過酸化物と組成物１００重量部に対して
   ０．１〜５重量部の無水マレイン酸とを必須成分として
   配合して得られるポリオレフィン樹脂組成物において、
   上記軟質ポリマがポリオレフィン、オレフィンとその他
   の重合性モノマとの共重合体、これらの誘導体から成る
   群より選ばれた１種または２種以上のポリマから成り、
   且つ上記組成物がＤＳＣによる熱量測定において１５０
   ℃以上の領域で複数個の結晶融解ピークを有するポリオ
   レフィン樹脂組成物。
3. 【請求項３】 １５０℃以上の結晶融点を有するポリオ
   レフィンの３０〜７０重量部と、軟質ポリマ３０〜７０
   重量部と、有機過酸化物とを必須成分として配合して得
   られるポリオレフィン樹脂組成物において、上記軟質ポ
   リマがポリオレフィン、オレフィンとその他の重合性モ
   ノマとの共重合体、これらの誘導体から成る群より選ば
   れた１種または２種以上のポリマから成り、且つ上記組
   成物がＤＳＣによる熱量測定において１５０℃以上の領
   域で複数個の結晶融解ピークを有するポリオレフィン樹
   脂組成物を用いて作製された電線・ケーブル。
4. 【請求項４】 １５０℃以上の結晶融点を有するポリオ
   レフィンの３０〜７０重量部と、軟質ポリマ３０〜７０
   重量部と、有機過酸化物と組成物１００重量部に対して
   ０．１〜５重量部の無水マレイン酸とを必須成分として
   配合して得られるポリオレフィン樹脂組成物において、
   上記軟質ポリマがポリオレフィン、オレフィンとその他
   の重合性モノマとの共重合体、これらの誘導体から成る
   群より選ばれた１種または２種以上のポリマから成り、
   且つ上記組成物がＤＳＣによる熱量測定において１５０
   ℃以上の領域で複数個の結晶融解ピークを有するポリオ
   レフィン樹脂組成物を含むコンパウドを使用して構成さ
   れた絶縁体あるいはジャケットを有する電線・ケーブ
   ル。