CN111423652A - 树脂组合物、绝缘电线及绝缘电线的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供未交联时的耐泛白性、阻燃性和柔软性优异的树脂组合物、绝缘电线及绝缘电线的制造方法。绝缘电线(10)具有导体(1)、以及被覆于导体(1)的周围的绝缘层(2)。绝缘层(2)由包含基础聚合物和阻燃剂的树脂组合物形成。上述阻燃剂由经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝、经硅烷偶联剂以外的处理剂表面处理后的氢氧化铝和/或未经表面处理的氢氧化铝来构成。上述基础聚合物包含具有极性基团的聚合物。上述树脂组合物中,相对于上述基础聚合物100质量份含有超过40质量份且80质量份以下的上述阻燃剂。上述树脂组合物在上述阻燃剂100质量份中,含有10质量份以上70质量份以下的上述经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物、绝缘电线以及绝缘电线的制造方法。
背景技术
绝缘电线(电线)具有导体、以及设置于上述导体的周围的绝缘层(被覆材料)。该绝缘层由将橡胶、树脂作为主原料的树脂组合物(电绝缘性材料)来形成。近年来,鉴于环境问题,已逐渐广泛使用由不含燃烧时可能产生有害气体的氟、氯、溴等卤素的无卤树脂组合物来构成绝缘层的绝缘电线(以下,称为无卤绝缘电线)。特别是,无卤绝缘电线适合用于与人接触的可能性比较高的配电盘、控制盘的盘内配线或电动机引出线等。
无卤树脂组合物一般而言阻燃性低,因此通常添加阻燃剂来使用。例如,专利文献1中记载了,通过包含氢氧化镁等无卤素阻燃剂的树脂来形成绝缘层的电线等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-324440号公报
发明内容
发明所要解决的课题
这里,对于本发明人的研究事项进行说明。绝缘电线的制造方法例如,具有以下工序:以被覆导体的周围的方式,挤出树脂组合物,形成绝缘层(以下,称为绝缘层被覆工序)。一般而言,为了对于绝缘电线的绝缘层赋予柔软性(挠性)、耐热性等特性,需要使树脂组合物所包含的分子间化学结合的交联工序。作为绝缘电线的制造方法,可考虑(1)绝缘层被覆工序之后在线进行交联工序,将绝缘电线卷绕于鼓的在线交联,(2)绝缘层被覆工序后,将绝缘层在未交联的状态下卷绕于鼓,然后在其它工序中进行交联的后交联这2个方法。
(1)在线交联的情况下,通常采用通过使与挤出机连接的交联管内充满高压蒸汽,从而在高温、高压条件下进行交联的方式。由于是高压气氛,因此为了防止树脂组合物潜入导体的内部,期望在导体与绝缘层之间设置隔件。另一方面,(2)后交联的情况下,由于通常采用例如照射电子射线等不需要高压而使其交联的方式,因此,树脂组合物潜入导体的内部的可能性低,不需要设置隔件。因此,从减少绝缘电线的制造成本、配线操作的效率化的观点考虑,优选为能够制造所谓无隔件(separator less)的绝缘电线的(2)后交联。
此外,作为(2)后交联所使用的交联方法,可举出例如,电子射线照射法、硅烷交联法。特别是,电子射线照射法能够应用于几乎全部树脂组合物的交联,树脂组合物的配合组成也能够比较简化,因此优选。
然而,本发明人对于(2)后交联,确认了以下那样的问题。(2)后交联中,在采用电子射线照射法的情况下,一般而言,在绝缘层被覆工序之后,将绝缘电线暂时卷绕于鼓等后,在其它工序中从鼓上拉出绝缘电线,对于该绝缘电线照射电子射线。此时,通过未交联的绝缘电线的表面与鼓(参照后述的图2所示的鼓29)或用于放出绝缘电线的滑轮等夹具摩擦,或电线彼此相互摩擦,从而会导致电线受损或发生泛白。其结果是,产生绝缘电线的外观变差这样的问题。
此外,该问题不限于电子射线照射法,即使在采用硅烷交联法的情况下也同样地发生。这是因为,在硅烷交联法的情况下,将未交联的绝缘电线卷绕于鼓等之后,通过空气中的水分使交联进行,因此在将未交联的绝缘电线卷绕于鼓等这一点上是共同的。
另外,为了解决这样的问题,需要研究树脂组合物的组成,但同时,例如,确保作为配电盘、控制盘的盘内配线或电动机引出线等的用途所要求的绝缘电线的绝缘层的阻燃性、柔软性也不可欠缺。
本发明是鉴于这样的课题而提出的,其目的在于提供未交联时的耐泛白性、阻燃性和柔软性优异的树脂组合物以及绝缘电线。
用于解决课题的方法
本申请所公开的发明中,如果简单地说明代表性的例子的概要,则如下所述。
[1]树脂组合物包含基础聚合物和阻燃剂。上述阻燃剂由经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝、经硅烷偶联剂以外的处理剂表面处理后的氢氧化铝和/或未经表面处理的氢氧化铝来构成。上述基础聚合物包含具有极性基团的聚合物。上述树脂组合物中,相对于上述基础聚合物100质量份含有超过40质量份且80质量份以下的上述阻燃剂。上述树脂组合物在上述阻燃剂100质量份中,含有10质量份以上70质量份以下的上述经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝。
[2]根据[1]所述的树脂组合物,上述具有极性基团的聚合物为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
[3]根据[1]或[2]所述的树脂组合物,所述树脂组合物进一步包含黑色、黄色、白色、红色或绿色的着色剂。
[4]一种绝缘电线,其具备由[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物形成的绝缘层。
[5]根据[4]所述的绝缘电线,其氧指数为20以上,并且100%伸长时的抗拉强度为6.0MPa以下。
[6]根据[4]所述的绝缘电线,其用作配电盘或控制盘的盘内配线,或电动机引出线。
[7]一种电缆,其具备由[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物形成的护套层。
[8]绝缘电线的制造方法包括下述工序:(a)将基础聚合物和阻燃剂进行混炼,生成树脂组合物的工序;(b)以被覆导体的周围的方式挤出上述树脂组合物,形成绝缘层,制作未交联状态的绝缘电线的工序;(c)将上述树脂组合物中的上述基础聚合物进行交联,制作经交联的绝缘电线的工序。上述阻燃剂由经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝、经硅烷偶联剂以外的处理剂表面处理后的氢氧化铝和/或未经表面处理的氢氧化铝来构成。上述基础聚合物包含具有极性基团的聚合物。上述树脂组合物中,相对于上述基础聚合物100质量份含有超过40质量份且80质量份以下的上述阻燃剂。上述树脂组合物在上述阻燃剂100质量份中,含有10质量份以上70质量份以下的上述经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝。
[9]根据[8]所述的绝缘电线的制造方法,其在上述(b)工序之后且上述(c)工序之前,包括(d)将上述未交联状态的绝缘电线进行卷绕的工序。
[10]根据[8]或[9]所述的绝缘电线的制造方法,上述经交联的绝缘电线的氧指数为20以上,并且100%伸长时的抗拉强度为6.0MPa以下。
发明的效果
根据本发明,能够提供未交联时的耐泛白性、阻燃性和柔软性优异的树脂组合物以及绝缘电线。
附图说明
图1为表示一个实施方式的绝缘电线的结构的横截面图。
图2为表示制造一个实施方式的绝缘电线的挤出被覆装置的示意图。
符号说明
1导体,2绝缘层,5、10绝缘电线,21挤出被覆装置,22料斗,23螺杆,24多孔板,25机头,26颈,27模头,28机筒,29鼓
具体实施方式
(实施方式)
<树脂组合物的构成>
本发明的一个实施方式涉及的树脂组合物(无卤树脂组合物、阻燃性树脂组合物)包含(A)基础聚合物和(B)阻燃剂。而且,(A)基础聚合物包含(A1)具有极性基团的聚合物。(A1)具有极性基团的聚合物可举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物等,优选为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
(A1)具有极性基团的聚合物可以为单一的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,但如后述的实施例所示那样,更优选为将两种以上乙烯-乙酸乙烯酯共聚物进行混合。这里,如果乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯酯含量(VA量)变多,则玻璃化转变温度升高,低温特性降低。另一方面,如果乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯酯含量减少,则极性降低,耐燃料特性降低。因此,通过包含乙酸乙烯酯的含有率不同的两种以上乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,从而能够生成低温特性和耐燃料特性的平衡优异的树脂组合物。另外,后述实施例中,使用乙酸乙烯酯含量(VA量)为15质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和乙酸乙烯酯含量(VA量)为28质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
此外,(A)基础聚合物中,除了(A1)具有极性基团的聚合物以外,包含(A2)其它聚合物。作为(A2)其它聚合物,可举出从聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烃共聚物,进一步添加了单体的三元共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、或它们的改性物(例如,硅烷化合物被共聚或接枝聚合而成的产物,或者马来酸改性物等)中选择的至少1种以上乙烯系共聚物的混合物等。
后述的实施例中,作为(A2)其它聚合物,采用乙烯-α-烯烃共聚物。作为乙烯-α-烯烃共聚物,可举出乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-戊烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-庚烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物等,作为其它聚合物,优选为乙烯-丁烯共聚物。
此外,本实施方式的(B)阻燃剂由(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝、(B2)经硅烷偶联剂以外的处理剂表面处理后的氢氧化铝和/或(B3)未经表面处理的氢氧化铝来构成。
硅烷偶联剂为具有不饱和结合性基团和水解性的硅烷基的有机硅化合物。作为硅烷偶联剂,可举出例如,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、正十六烷基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-二丁基氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-二烯丙基氨基丙基三甲氧基硅烷等。本实施方式的经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝例如,能够将硅烷偶联剂的溶液喷雾或含浸于氢氧化铝之后,使其干燥来生成。
此外,作为硅烷偶联剂以外的处理剂,可举出硬脂酸等脂肪酸、硬脂酸钙等脂肪酸金属盐、或钛酸酯系偶联剂等。这些处理剂可以并用多种成分。
此外,本实施方式的树脂组合物中,除了(A)基础聚合物和(B)阻燃剂以外,也可以根据需要含有(C)交联助剂、(D)抗氧化剂、(E)铜害防止剂、(F)润滑剂或(G)着色剂等。作为(C)交联助剂,可举出例如,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPT)、三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌等。此外,作为(D)抗氧化剂,可举出例如,酚系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、苯酚/硫酯系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、亚磷酸酯系抗氧化剂等。作为(E)铜害防止剂,可举出例如,作为重金属减活剂的N’1,N’12-双(2-羟基苯甲酰)十二烷二酰肼、N,N’-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、间苯二甲酸双(2-苯氧基丙酰肼)等酰肼、2-羟基-N-1H-1,2,4-三唑-3-基苯甲酰胺、醇羧酸酯等。作为(F)润滑剂,可举出例如,脂肪酸酰胺(酰胺)系、硬脂酸锌、有机硅、烃系、酯系、醇系、金属皂系等。作为(G)着色剂,可举出例如,炭黑、无机颜料、有机颜料或染料等。
本实施方式的树脂组合物如后述实施例所示那样,相对于(A)基础聚合物100质量份含有超过40质量份且80质量份以下的(B)阻燃剂。如果(B)阻燃剂相对于(A)基础聚合物100质量份的添加量为40质量份以下,则得不到充分的阻燃性。另一方面,如果(B)阻燃剂相对于(A)基础聚合物100质量份的添加量超过80质量份,则柔软性降低。
此外,本实施方式的树脂组合物如后述的实施例所示那样,在(B)阻燃剂100质量份中,含有10质量份以上70质量份以下的(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝。如果(B)阻燃剂100质量份中的(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝的含量小于10质量份,则未交联时的耐泛白性降低。另一方面,如果(B)阻燃剂100质量份中的(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝的含量超过70质量份,则柔软性降低。此外,本发明的一个实施方式涉及的树脂组合物优选为不含卤素的无卤树脂组合物。
<绝缘电线的构成>
图1为表示本发明的一个实施方式涉及的绝缘电线(电线)的横截面图。如图1所示那样,本实施方式涉及的绝缘电线10具有导体1以及被覆于导体1的周围的绝缘层2。绝缘层2由本实施方式的树脂组合物形成。
作为导体1,除了通常所使用的金属线,例如铜线、铜合金线以外,能够使用铝线、金线、银线等。此外,作为导体1,可以使用对于金属线的周围实施了锡、镍等金属镀覆的导体。进一步,作为导体1,还能够使用将金属线捻合的捻合导体。
如图1所示那样,从减少制造成本、配线操作的效率化的观点考虑,本实施方式的绝缘电线10优选在导体1与绝缘层2之间没有设置隔件(无隔件),但并不限定于此。
此外,就本实施方式的电缆的情况而言,在绝缘层的外周具备护套层。在该情况下,从在电缆的制造工序中防止受损和泛白的观点考虑,优选至少将作为最外层(最表层)的护套层由本实施方式的树脂组合物来构成。在该情况下,绝缘层的配合组成没有特别限定,但优选由本实施方式的树脂组合物来构成。
本实施方式的绝缘电线10能够应用于所有用途和尺寸,能够作为铁道车辆用、汽车用、盘内配线用、设备内配线用、电力用的各电线来使用。特别是本实施方式的绝缘电线10作为配电盘、控制盘的盘内配线或电动机引出线来使用是有效的,此外,作为要求在狭窄处的配线操作性(狭窄处配线性)的用途、与人直接接触的可能性高的电线是有效的。
<绝缘电线的制造方法>
首先,对于制造本实施方式的绝缘电线的装置进行说明。图2为表示制造本发明的一个实施方式涉及的绝缘电线的挤出被覆装置的示意图。
本实施方式涉及的挤出被覆装置21为例如螺杆直径65mm的单螺杆挤出机(L/D=20)。挤出被覆装置21具有投入树脂组合物的粒料的料斗22、加热树脂组合物的机筒28、在机筒28内挤出树脂组合物的螺杆23、以及限制树脂组合物的流动,提高背压以改善混炼状态的多孔板24。进一步,挤出被覆装置21具有在导体1的周围被覆树脂组合物的机头25、将机筒28与机头25进行连接的颈(neck)26、以及确定电线的直径的模头27。螺杆23为全螺纹形状。机筒28被分成5个机筒,以下,从料斗22侧起依次称为机筒1~机筒5(未图示,参照表1)。
此外,本实施方式涉及的电子射线照射装置具有电子射线照射部、以及用于引导绝缘电线的滑轮(以下,对于电子射线照射装置省略图示。)。
接下来,对于本实施方式的绝缘电线10的制造方法进行说明。首先,例如利用捏和混炼机,将(A)基础聚合物和(B)阻燃剂进行混炼,生成例如成型为粒料形状的树脂组合物(复合物)(混炼工序)。
接着,利用图2所示的挤出被覆装置21,将例如树脂组合物的粒料投入至料斗22中。然后,以被覆导体1的周围的方式挤出树脂组合物,形成预定厚度的绝缘层2(绝缘层被覆工序)。通过这样操作,可制作未交联的绝缘电线5。另外,所制作的未交联的绝缘电线5以卷绕于鼓29的状态暂时保存。
接着,利用电子射线照射装置,将未交联的绝缘电线5从鼓29上拉出,通过滑轮进行引导而导入至电子射线照射部。并且,在电子射线照射部中,对于未交联的绝缘电线5照射电子射线(交联工序)。通过这样操作,可使未交联的绝缘电线5的构成绝缘层2的树脂组合物中的(A)基础聚合物进行交联,能够制作经交联的绝缘电线10。另外,经交联的绝缘电线10被引导至例如滑轮而卷绕于鼓。通过以上工序,从而能够制造本实施方式的绝缘电线10。
另外,对于本实施方式的绝缘电线10,将通过电子射线照射法进行交联的情况为例进行了说明,但并不限定于此。例如,可以是在树脂组合物中预先添加交联剂,在未交联的绝缘电线5的制作后通过热处理等进行交联来制作经交联的绝缘电线10的化学交联法。即,本实施方式的树脂组合物能够合适地用作下述材料,即:通过包含在交联之前将未交联的绝缘电线5卷绕于鼓等对于未交联的绝缘电线5施加弯曲、摩擦等外力的工序的制造工序来制造的绝缘电线的绝缘层(电缆中的护套层)的材料。
此外,用于制作本实施方式的树脂组合物的混炼装置不限定于捏和混炼机,例如,能够采用班伯里密炼机等间歇式混炼机、双螺杆挤出机等连续式混炼机等公知的混炼装置。
<本实施方式的特征和效果>
本发明的一个实施方式涉及的树脂组合物包含(A)基础聚合物和(B)阻燃剂。并且,(A)基础聚合物包含(A1)具有极性基团的聚合物。此外,本实施方式的(B)阻燃剂由(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝、(B2)经硅烷偶联剂以外的处理剂表面处理后的氢氧化铝和/或(B3)未经表面处理的氢氧化铝来构成。而且,本实施方式的树脂组合物中,相对于(A)基础聚合物100质量份含有超过40质量份且80质量份以下的(B)阻燃剂。此外,本实施方式的树脂组合物在(B)阻燃剂100质量份中,含有10质量份以上70质量份以下的(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝。
此外,如图1所示那样,本发明的一个实施方式涉及的绝缘电线10具有导体1以及被覆于导体1的周围的绝缘层2,绝缘层2由上述本实施方式的树脂组合物来形成。
此外,本实施方式涉及的绝缘电线的制造方法包括下述工序:(a)将基础聚合物和阻燃剂进行混炼,生成树脂组合物的工序,(b)以被覆导体的周围的方式挤出上述树脂组合物,形成绝缘层,制作未交联状态的绝缘电线的工序,(c)将上述树脂组合物中的上述基础聚合物进行交联,制作经交联的绝缘电线的工序。由(a)工序生成的树脂组合物为上述本实施方式的树脂组合物。
本实施方式中,通过采用以上那样的构成和工序,从而能够提供未交联时的耐泛白性、阻燃性和柔软性优异的树脂组合物以及绝缘电线。以下,对于其理由进行具体地说明。
如上述那样,如果为了在导体与绝缘层之间不需要设置隔件而采用后交联,则需要将未交联的绝缘电线卷绕于鼓等,此时电线会受损或泛白。其结果是产生绝缘电线的外观变差这样的问题。这里,认为泛白现象是在对于材料施加弯曲、摩擦等外力时,作为基础的树脂(基础聚合物)与分散于树脂中的填料(例如阻燃剂)的界面发生剥离而产生的。因此,认为对于抑制泛白现象而言,树脂与填料之间的密合性是重要的。
对于这一点,本发明的一个实施方式涉及的树脂组合物在(A)基础聚合物中包含(A1)具有极性基团的聚合物,并且,(B)阻燃剂中包含(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝。(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝与(A1)具有极性基团的聚合物的亲和性高,因此能够提高(A)基础聚合物与(B)阻燃剂的密合性。其结果是本实施方式的绝缘电线具有由该树脂组合物形成的绝缘层,因此即使在未交联的绝缘电线5的表面与图2所示的鼓29、用于放出绝缘电线5的滑轮等夹具摩擦,或绝缘电线5彼此相互摩擦的情况下,也能够防止电线受损或泛白。
另外,如上述那样,如果单独使用(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝,则与(A1)具有极性基团的聚合物的亲和性过高,因此作为绝缘电线的绝缘层的柔软性会降低。因此,本实施方式中,作为(B)阻燃剂,构成为不仅包含(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝,而且还包含(B2)经硅烷偶联剂以外的处理剂表面处理后的氢氧化铝和/或(B3)未经表面处理的氢氧化铝。通过这样操作,从而本实施方式的树脂组合物能够确保作为绝缘电线的绝缘层的阻燃性和柔软性,同时也能够提高(A)基础聚合物与(B)阻燃剂的密合性。
由以上来看,对于本实施方式的树脂组合物以及绝缘电线而言,在能够确保未交联时的耐泛白性的同时,还能够确保例如作为配电盘、控制盘的盘内配线或电动机引出线等用途所要求的绝缘电线的绝缘层的阻燃性、柔软性。
(实施例)
以下,基于实施例来进一步详细地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
以下所示的实施例1~实施例12和比较例1~比较例7是作为具有与图1所示的绝缘电线10同样的构成的绝缘电线来构成的例子,分别相当于变更了构成绝缘层2的树脂组合物的配方的例子。作为导体1,使用了锡镀铜捻线(截面积2mm2)。此外,对于绝缘层2而言,实施例1~实施例12由后述表2和表4中分别示出的配方的树脂组合物来构成,比较例1~比较例7由后述表3中分别示出的配方的树脂组合物来构成。
<实施例1~实施例12和比较例1~比较例7的原料>
实施例1~实施例12和比较例1~比较例7所使用的原料如后述表2~表4所示,以下仅示出概要。
(A)基础聚合物:
(A1)具有极性基团的聚合物:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物
(A2)其它聚合物:乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物
(B)阻燃剂:
(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝(表2和表3中,简写为“硅烷处理”)
(B2)经脂肪酸表面处理后的氢氧化铝(表2和表3中,简写为“脂肪酸处理”)
(B3)未经表面处理的氢氧化铝(表2和表3中,简写为“未处理”)
(C)交联助剂:三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯
(D)抗氧化剂:
(D1)酚系抗氧化剂
(D2)硫系抗氧化剂
(E)铜害防止剂:重金属减活剂
(F)润滑剂:酰胺系润滑剂
(G)着色剂:
(G1)炭黑
(G2)彩色母料(黄)
(G3)彩色母料(绿)
<实施例1~实施例12和比较例1~比较例7的制造方法>
实施例1~实施例12和比较例1~比较例7的各样品利用以下方法来制作。另外,表1中,总结了实施例1~实施例12和比较例1~比较例7的单螺杆挤出机的混炼条件。
[表1]
利用内容量25L的捏和混炼机将后述表2和表3所示的实施例1~实施例12和比较例1~比较例7的原料进行混炼来制作复合物,成型为粒料形状。使用螺杆直径65mm的单螺杆挤出机(相当于图2所示的挤出被覆装置21),将该复合物以表1所示的条件被覆于导体(锡镀铜捻线)的周围的方式,挤出树脂组合物,形成被覆厚度约1mm的绝缘层,制作未交联的绝缘电线(相当于图2所示的绝缘电线5)。将所制作的未交联的绝缘电线暂时卷绕于鼓(相当于图2所示的鼓29)。
接下来,利用电子射线照射装置,将未交联的绝缘电线从鼓上拉出,照射电子射线(加速电压2MV,电子射线照射量10Mrad),制作经交联的绝缘电线(相当于图1所示的绝缘电线10)。
<实施例1~实施例12和比较例1~比较例7的评价方法>
以下,对于实施例1~实施例12和比较例1~比较例7的评价方法进行说明。综合性地判断以下所示的(1)~(3)的评价项目,将全部评价项目都合格的情况设为“○”(合格),将至少一个项目不合格的情况设为“×”(不合格),作为判定而示于后述表2和表3中。
(1)摩擦泛白性
通过目视观察卷绕于鼓的未交联的绝缘电线(相当于卷绕于图2所示的鼓29的未交联的绝缘电线5)的表面,来评价电线制造时的摩擦泛白性。将未观察到泛白的情况设为“◎”,将虽然观察到若干泛白,但制品外观上没有问题的情况设为“○”,将观察到制品外观上成为问题的程度的泛白的情况设为“×”,将“◎”和“○”设为合格,将“×”设为不合格。
(2)氧指数(阻燃性)
使用热压机以160℃,将上述复合物成型为3mm厚的膜片(sheet piece)。对于该膜片,利用电子射线照射装置,照射与电线交联时相同条件的电子射线(加速电压2MV,电子射线照射量10Mrad),制作经交联的膜片。然后,通过OXYGEN INDEXER(东洋精机制)以JISK7201-2(2007)所示的方法,测定该经交联的膜片的氧指数。将氧指数为20以上的情况设为具有充分的阻燃性“○”(合格),将氧指数小于20的情况设为阻燃性不充分“×”(不合格)。
(3)100%伸长时的抗拉强度(柔软性)
从经交联的电线中拔出导体,切断成长度150mm,准备在中央部以50mm间隔标记有标线的管状试验片。将该管状试验片通过Shopper型拉伸试验机以拉伸速度200mm/min的条件测定标线间100%伸长时的拉伸荷重,利用以下所示的式1来求出抗拉强度。将100%伸长时的抗拉强度为6.0MPa以下的情况设为具有充分的柔软性“○”(合格),将超过6.0MPa的情况设为柔软性不充分“×”(不合格)。
δ=F/A(δ:抗拉强度[MPa]),F:拉伸荷重[N],A:试验片的截面积[mm2]···(式1)
<实施例1~实施例12和比较例1~比较例7的评价结果>
将基于上述评价方法的评价结果总结于表2和表3中。
[表2]
[表3]
[表4]
如表2和表4所示那样,实施例1~实施例12中,(1)摩擦泛白性、(2)氧指数(阻燃性)和(3)100%伸长时的抗拉强度(柔软性)都合格,判定为“○”(合格)。另一方面,如表3所示那样,比较例1~比较例7中,判定为“×”(不合格)。具体而言,比较例1、比较例2、比较例5和比较例7中,(1)摩擦泛白性不合格,比较例4和比较例6中,(2)氧指数(阻燃性)不合格,比较例3中,(3)100%伸长时的抗拉强度(柔软性)不合格。
实施例1~实施例12中,(A)基础聚合物包含(A1)具有极性基团的聚合物,且相对于(A)基础聚合物100质量份含有超过40质量份且80质量份以下的(B)阻燃剂,(B)阻燃剂100质量份中,含有10质量份以上70质量份以下的(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝。可知通过这样操作,从而能够制成未交联时的耐泛白性、阻燃性和柔软性优异的树脂组合物。而且,可知通过将绝缘电线的绝缘层由该树脂组合物来构成,从而能够制成未交联时的耐泛白性、阻燃性和柔软性优异的绝缘电线。而且,可知根据本实施方式的绝缘电线的制造方法,能够制造未交联时的耐泛白性、阻燃性和柔软性优异的绝缘电线。
更具体而言,由实施例1~实施例12、比较例1、比较例2、比较例5和比较例7可知,为了满足耐泛白性,树脂组合物需要在(B)阻燃剂100质量份中含有10质量份以上的(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝,且(A)基础聚合物包含(A1)具有极性基团的聚合物。
特别是可知如比较例7所示那样,即使使用(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝,在(A)基础聚合物不含(A1)具有极性基团的聚合物的情况下,也不能满足耐泛白性。而且可知如比较例1所示那样,即使代替(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝而使用(B2)经脂肪酸表面处理后的氢氧化铝,也不能满足耐泛白性。
另外可知如比较例6所示那样,在树脂组合物中(B)阻燃剂没有超过40质量份的情况下,即使(B)阻燃剂100质量份中不含10质量份以上的(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝,耐泛白性也合格。
此外,由实施例1~实施例12、比较例4和比较例6可知,为了满足阻燃性,树脂组合物中,需要相对于(A)基础聚合物100质量份含有超过40质量份的(B)阻燃剂。
此外,由实施例1~实施例12和比较例3可知,为了满足柔软性,树脂组合物需要在(B)阻燃剂100质量份中,(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝不超过70质量份。
另一方面,由实施例1和实施例6可知,作为构成(B)阻燃剂的成分,除了(B1)经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝以外能够包含的可以是(B2)经脂肪酸表面处理后的氢氧化铝,也可以是(B3)未经表面处理的氢氧化铝。此外,由该结果认为(B2)经脂肪酸表面处理后的氢氧化铝和(B3)未经表面处理的氢氧化铝能够以任意比例来配合。
此外,由实施例1、实施例7、实施例8和实施例10~实施例12可知,对于至少绝缘电线的绝缘层的颜色为黑色、白色、红色、黄色和绿色的绝缘电线而言,无论(G)着色剂的种类如何,均不改变(G)着色剂以外的配方就能够制造未交联时的耐泛白性、阻燃性和柔软性优异的绝缘电线。此外,由实施例9可知,即使没有添加(G)着色剂,也能够制造未交联时的耐泛白性、阻燃性和柔软性优异的绝缘电线。
本发明不限定于上述实施方式和实施例,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。
Claims (10)
1.一种树脂组合物,是包含基础聚合物和阻燃剂的树脂组合物,
所述阻燃剂由经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝、经硅烷偶联剂以外的处理剂表面处理后的氢氧化铝和/或未经表面处理的氢氧化铝来构成,
所述基础聚合物包含具有极性基团的聚合物,
所述树脂组合物中,相对于所述基础聚合物100质量份含有超过40质量份且80质量份以下的所述阻燃剂,
所述树脂组合物在所述阻燃剂100质量份中,含有10质量份以上70质量份以下的所述经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,所述具有极性基团的聚合物为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,所述树脂组合物进一步包含黑色、黄色、白色、红色或绿色的着色剂。
4.一种绝缘电线,其具备由权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物形成的绝缘层。
5.根据权利要求4所述的绝缘电线,其氧指数为20以上,并且100%伸长时的抗拉强度为6.0MPa以下。
6.根据权利要求4所述的绝缘电线,其用作配电盘或控制盘的盘内配线、或电动机引出线。
7.一种电缆,其具备由权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物形成的护套层。
8.一种绝缘电线的制造方法,其包括下述工序:
(a)将基础聚合物和阻燃剂进行混炼,生成树脂组合物的工序;
(b)以被覆导体的周围的方式挤出所述树脂组合物,形成绝缘层,制作未交联状态的绝缘电线的工序;
(c)将所述树脂组合物中的所述基础聚合物进行交联,制作经交联的绝缘电线的工序,
所述阻燃剂由经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝、经硅烷偶联剂以外的处理剂表面处理后的氢氧化铝和/或未经表面处理的氢氧化铝来构成,
所述基础聚合物包含具有极性基团的聚合物,
所述树脂组合物中,相对于所述基础聚合物100质量份含有超过40质量份且80质量份以下的所述阻燃剂,
所述树脂组合物在所述阻燃剂100质量份中,含有10质量份以上70质量份以下的所述经硅烷偶联剂表面处理后的氢氧化铝。
9.根据权利要求8所述的绝缘电线的制造方法,其在所述(b)工序之后且所述(c)工序之前,包括(d)将所述未交联状态的绝缘电线进行卷绕的工序。
10.根据权利要求8或9所述的绝缘电线的制造方法,
所述经交联的绝缘电线的氧指数为20以上,并且100%伸长时的抗拉强度为6.0MPa以下。
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