DE112009001623T5

DE112009001623T5 - Flammenhemmende Zusammensetzung, isolierte elektrische Leitung und Kabelstrang , die die Zusammensetzung verwenden

Info

Publication number: DE112009001623T5
Application number: DE112009001623T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Yokkaichi-shi Nonaka
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2011-05-05
Also published as: CN102076778A; JP5481917B2; US20110079428A1; WO2009157375A1; US8502078B2; JP2010031236A

Abstract

Flammhemmende Zusammensetzung, umfassend:
ein Basisharz, das ein Biegemodul von 500 MPa oder mehr hat und bei –20°C eine Charpy-Schlagzähigkeit von 1 kJ/m² oder mehr hat; und
ein Flammschutzmittel, das ein pulverförmiges natürliches Mineral ist, das Magnesiumhydroxid als Hauptbestandteil enthält.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine flammhemmende Zusammensetzung, sowie eine isolierte elektrische Leitung und einen Kabelstrang, die die Zusammensetzung verwenden.
Stand der Technik
Herkömmlich wurde für eine isolierte elektrische Leitung, die bevorzugt zum Verkabeln von Autoteilen, z. B. von Automobilteilen, und von Teilen eines elektrischen/elektronischen Gerätes verwendet wird, häufig eine isolierte elektrische Leitung verwendet, worin ein Leiter mit einer Vinylchloridharzzusammensetzung, wozu ein halogenhaltiges Flammschutzmittel hinzugefügt wurde, überzogen ist.
Diese Art von Vinylchloridharzzusammensetzung umfasst jedoch Halogenelemente, so dass diese im Falle eines Autobrandes oder zum Zeitpunkt der Entsorgung eines elektrischen/elektronischen Geräts durch Verbrennen schädliches Halogengas in die Atmosphäre freisetzt, was zu Umweltverschmutzung führt.
Vom Standpunkt der Verringerung der Belastung der globalen Umwelt, wurde als eine Alternative zu der Vinylchloridharzzusammensetzung kürzlich eine sogenannte halogenfreie flammhemmende Zusammensetzung verwendet, umfassend ein Olefinharz, das keine schädlichen Halogengase während der Verbrennung freisetzt, und wozu ein Metallhydroxid, wie z. B. Magnesiumhydroxid, hinzugefügt wurde, das ein halogenfreies Flammschutzmittel ist.
Zu dieser Art von flammhemmender Zusammensetzung wird eine große Menge Magnesiumhydroxid hinzugefügt, um ausreichende Flammschutzeigenschaften zu verleihen. Synthetisches Magnesiumhydroxid, das aus Meerwasser hergestellt wird, ist vergleichsweise teuer, und deshalb wurde kürzlich billiges natürliches Magnesiumhydroxid verwendet, um die Herstellungskosten zu verringern.
Beispielsweise offenbart die Patentliteratur 1 eine isolierte elektrische Leitung, die mit einer flammhemmenden Zusammensetzung überzogen ist, die durch Zugabe von Magnesiumhydroxid, das ein Flammschutzmittel ist, zu einem Harz oder einem Gummi, wie z. B. einem Ethylenethylacrylatcopolymer (EEA), Polyethylen und einem Ethylenpropylengummi, hergestellt wird.
Literaturliste
Patentliteratur

PL1: JP 3339154

Zusammenfassung der Erfindung
Lösung des Problems
Das Olefinharz ist jedoch vorwiegend brennbar und das halogenfreie Flammschutzmittel hat eine geringere flammhemmende Wirkung verglichen mit dem halogenhaltigen Flammschutzmittel. Um eine ausreichende Flammschutzeigenschaft zu erzielen, müsste somit eine große Menge eines Metallhydroxids zur halogenfreien flammhemmenden Zusammensetzung hinzugefügt werden. Bei der herkömmlichen isolierten elektrischen Leitung, wozu eine große Menge Metallhydroxid hinzugefügt wurde, besteht jedoch das Problem, dass mechanische Eigenschaften, wie z. B. Verschleißfestigkeit und Kältebeständigkeit, deutlich verringert werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flammhemmende Zusammensetzung mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und Kältebeständigkeit bereitzustellen, sowie eine überzogene elektrische Leitung und einen Kabelstrang, die die Zusammensetzung verwenden.
Lösung des Problems
Eine erfindungsgemäße flammhemmende Zusammensetzung umfasst ein Basisharz, das ein Biegemodul von 500 MPa oder mehr hat und bei –20°C eine Charpy-Schlagzähigkeit von 1 kJ/m² oder mehr hat, und ein Flammschutzmittel, das ein pulverförmiges natürliches Mineral ist, das Magnesiumhydroxid als Hauptbestandteil enthält.
Es ist bevorzugt, dass das Basisharz Polypropylen als Hauptbestandteil enthält.
Es ist bevorzugt, dass der Gehalt des Magnesiumhydroxids 30 bis 250 Masseanteile bezogen auf 100 Masseanteile des Basisharzes ist.
Eine erfindungsgemäße isolierte elektrische Leitung umfasst einen Leiter und die oben beschriebene flammhemmende Zusammensetzung, die den Leiter überzieht.
Ein erfindungsgemäßer Kabelstrang umfasst die oben beschriebene elektrische Leitung.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die erfindungsgemäße flammhemmende Zusammensetzung, die ein Basisharz mit einem Biegemodul von 500 MPa oder mehr enthält, erzielt eine bessere Verschleißfestigkeit. Da das Basisharz bei –20°C eine Charpy-Schlagzähigkeit von 1 kJ/m² oder mehr hat, kann eine ausreichende Kältebeständigkeit erzielt werden.
Enthält das Basisharz Polypropylen als Hauptbestandteil, sind die Vorteile signifikant.
Ist der Gehalt des Magnesiumhydroxids 30 bis 250 Masseanteile bezogen auf 100 Masseanteile des Basisharzes, kann eine bessere Verschleißfestigkeit und Kältebeständigkeit erzielt werden.
In der erfindungsgemäßen isolierten elektrischen Leitung und dem erfindungsgemäßen Kabelstrang, der die isolierte elektrische Leitung umfasst, ist der Leiter mit der oben beschriebenen flammhemmenden Zusammensetzung überzogen. Dementsprechend wird ein isoliertes Überzugsmaterial davor geschützt, abgebaut zu werden, wodurch es eine hohe Langzeitbeständigkeit erzielt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine ausführliche Beschreibung einer erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsform bereitgestellt.
Eine erfindungsgemäße flammhemmende Zusammensetzung umfasst ein spezifisches Basisharz und Magnesiumhydroxid, das ein Flammschutzmittel ist. Das Basisharz hat ein Biegemodul von 500 MPa oder mehr im Hinblick auf die Verbesserung der Verschleißfestigkeit. Hat das Basisharz ein Biegemodul von weniger als 500 MPa, wird die Zusammensetzung nicht ausreichend gehärtet und die Verschleißfestigkeit kann nicht verbessert werden. Das Basisharz hat ein Biegemodul von bevorzugt 600 MPa oder mehr, und mehr bevorzugt von 700 MPa oder mehr. Die Obergrenze des Biegemoduls ist nicht besonders beschränkt. Im Hinblick auf die Biegsamkeit hat das Basisharz jedoch bevorzugt ein Biegemodul von 5000 MPa oder weniger, mehr bevorzugt von 4800 MPa oder weniger, und besonders bevorzugt von 4500 MPa oder weniger. Das Biegemodul des Basisharzes wird bevorzugt mittels einer Zugprüfmaschine gemessen.
Das Basisharz hat im Hinblick auf das Erzielen einer ausreichenden Kältebeständigkeit bei –20°C eine Charpy-Schlagzähigkeit von 1 kJ/m² oder mehr. Die Charpy-Schlagzähigkeit ist bevorzugt 1,2 kJ/m² oder mehr, und mehr bevorzugt 1,5 kJ/m² oder mehr. Die Obergrenze der Charpy-Schlagzähigkeit ist nicht besonders beschränkt. Im Hinblick auf das Erzielen einer ausreichenden Biegsamkeit, ist die Charpy-Schlagzähigkeit jedoch bevorzugt 100 kJ/m² oder weniger, mehr bevorzugt 98 kJ/m² oder weniger, und besonders bevorzugt 95 kJ/m² oder weniger. Die Charpy-Schlagzähigkeit des Basisharzes wird gemäß ISO 179 gemessen.
Das Basisharz enthält bevorzugt Polypropylen als Hauptbestandteil, da Polypropylen günstig ist und leicht ein hohes Biegemodul erreicht. Für das Harz, das Polypropylen as Hauptbestandteil enthält, können kommerziell erhältliche Harze verwendet werden. Beispiele von kommerziell erhältlichen Harzen, die Polypropylen als Hauptbestandteil enthalten, ein Biegemodul von 500 MPa oder mehr haben und bei –20°C eine Charpy-Schlagzähigkeit von haben 1 kJ/m² oder mehr haben, umfassen „BC8”, „BC6C”, „BC6DR”, „BC4ASW”, und „BC3F”, hergestellt von JAPAN POLYPROPYLENE CORPORATION, „PB370A”, „PB270A”, und „PB170”, hergestellt von SUNALLOMER LTD., und „BJS-MU”, „J704LB”, „J704UG”, „J705UG”, „J356HP”, „J452HP”, „J466HP”, „J762HP”, „40300J”, „45200”, und „1108J”, hergestellt von PRIME POLYMER CO. LTD. Um das Biegemodul und die Charpy-Schlagzähigkeit zu kontrollieren, können die oben beschriebenen Harze einen Gummibestandteil enthalten.
Das Magnesiumhydroxid, das das Flammschutzmittel ist, stammt bevorzugt von einem natürlichen Mineral. Das Magnesiumhydroxid stammt von dem sogenannten natürlichen Brucit und wird durch Nasspulverisieren oder Trockenpulverisieren des natürlichen Brucits, das das Magnesiumhydroxid als Hauptbestandteil enthält, hergestellt. Das Magnesiumhydroxid wird durch Pulverisieren des natürlichen Minerals hergestellt und somit sind die Herstellungskosten niedriger als wenn synthetisiertes Magnesiumhydroxid verwendet wird.
Der Gehalt des Magnesiumhydroxids ist bevorzugt im Bereich von 30 bis 250 Masseanteilen, mehr bevorzugt im Bereich von 40 bis 230 Masseanteilen, und besonders bevorzugt im Gereicht von 50 bis 200 Masseanteilen, bezogen auf 100 Masseanteile der Polymerkomponente in der Zusammensetzung. Ist der Gehalt des Magnesiumhydroxids geringer als 30 Masseanteile, nehmen die Flammschutzeigenschaften schnell ab, und ist der Gehalt des Magnesiumhydroxids größer als 250 Masseanteile, können zufriedenstellende mechanische Eigenschaften nur schwer erzielt werden.
Das Magnesiumhydroxid wird mittels eines Pulverisierungsprozesses in Partikel zerkleinert. Die mittlere Partikelgröße des pulverisierten Magnesiumhydroxids ist bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 20 μm. Ist die mittlere Partikelgröße kleiner als 0,1 μm, tritt leicht eine sekundäre Kohäsion auf, und die mechanischen Eigenschaften der Zusammensetzung, umfassend das Flammschutzmittel und das organische Polymer, nehmen schnell ab. Ist die mittlere Partikelgröße größer als 20 μm, neigt das äußere Erscheinungsbild des Überzugmaterials der elektrischen Leitung zur Verschlechterung, wenn Magnesiumhydroxid als Flammschutzmittel verwendet wird. Die mittlere Partikelgröße ist bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 10 μm und mehr bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 5 μm.
Das pulverförmige Magnesiumhydroxid hat große Oberflächenunebenheiten, weshalb die Adhäsion mit dem Harz schnell abnimmt. Somit kann das Magnesiumhydroxid einer Oberflächenbehandlung unterworfen werden. Als Oberflächenbehandlungsmittel werden bevorzugt eine Fettsäure, ein Salz einer Fettsäure, eine Fettsäureester, ein Silankupplungsmittel und eine Titanatkupplungsmittel verwendet. Diese können allein oder in Kombination verwendet werden.
Der Gehalt des Oberflächenbehandlungsmittels ist bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 20 Masseanteilen, mehr bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 10 Masseanteilen, und besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 5 Masseanteilen, bezogen auf 100 Masseanteile des Magnesiumhydroxids. Ist der Gehalt des Oberflächenbehandlungsmittels geringer als 0,1 Masseanteile, nimmt die Wirkung der Verbesserung der Eigenschaften der elektrischen Leitung schnell ab, und ist der Gehalt des Oberflächenbehandlungsmittel größer als 20 Masseanteile, neigt der Überschuss des auf diese Weise hinzugefügten Oberflächenbehandlungsmittels dazu als Verunreinigungen zurückzubleiben, so dass sich die Eigenschaften der elektrischen Leitung schnell verschlechtern.
Wenn oberflächenbehandeltes Magnesiumhydroxid verwendet wird, kann Magnesiumhydroxid, das zuvor mit dem Oberflächenbehandlungsmittel oberflächenbehandelt wurde, in die Zusammensetzung gemischt werden, oder es kann unbehandeltes Magnesiumhydroxid für eine Oberflächenbehandlung mit dem Oberflächenbehandlungsmittel in der Zusammensetzung vermischt werden, was nicht besonders beschränkt ist.
Die erfindungsgemäße flammhemmende Harzzusammensetzung kann, falls nötig, weitere Zusatzstoffe umfassen, vorausgesetzt, dass die Eigenschaften der flammhemmenden Harzzusammensetzung nicht beeinträchtigt werden. Die Zusatzstoffe sind nicht besonders beschränkt, und es kann beispielsweise ein Füllstoff, ein Pigment, ein Oxidationsinhibitor und ein Alterungsinhibitor, die im Allgemeinen für das Überzugmaterial des elektrischen Leiters verwendet werden, verwendet werden.
Ein Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen flammhemmenden Harzzusammensetzung umfasst einen Schritt des Knetens des Flammschutzmittels und des Basisharzes. Der Schritt des Knetens des Flammschutzmittels und des Basisharzes wird bevorzugt mittels eines im Allgemeinen verwendeten Kneters, wie z. B. einem Banbury-Mixer, einem Druckkneter, einem Knetextruder, einem Doppelschneckenextruder und einer Walze, durchgeführt.
Der Knetschritt kann so durchgeführt werden, dass das Basisharz zuerst in den Kneter überführt wird und das Flammschutzmittel zu dem Basisharz, das gerührt wird, hinzugefügt wird, oder er kann so durchgeführt werden, dass das Flammschutzmittel zuerst in den Kneter überführt wird, und das Basisharz zu dem Flammschutzmittel, das gerührt wird, hinzugefügt wird. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass das Basisharz und das Flammschutzmittel vor dem Kneten mittels eines Tumblers trocken vermischt werden, und die vermischte Zusammensetzung anschließend in den Kneter überführt wird, um geknetet zu werden.
Die Temperatur während dem Kneten ist bevorzugt eine Temperatur, bei der das Flammschutzmittel leicht in dem Basisharz dispergiert wird. Die Temperatur ist bevorzugt im Bereich von 100°C bis 300°C, und mehr bevorzugt im Bereich von 120°C bis 280°C. Nach dem Kneten wird die flammhemmende Zusammensetzung aus dem Kneter entnommen. Zu diesem Zeitpunkt ist es bevorzugt, die flammhemmende Zusammensetzung mittels eines Granulators in eine Pelletform zu formen.
Als nächstes werden Beschreibungen eines erfindungsgemäßen isolierten elektrischen Leiters und eines erfindungsgemäßen Kabelstrangs bereitgestellt.
Der erfindungsgemäße isolierte elektrische Leiter umfasst die oben beschriebene flammhemmende Harzzusammensetzung als isoliertes Überzugmaterial. In dem isolierten elektrischen Draht, kann das isolierte Überzugmaterial einen Leiter direkt überziehen oder es kann ein weiteres intermediäres Material, wie ein abgeschirmter Leiter oder ein weiterer Isolator, dazwischen eingefügt sein.
Die Größe und das Material des Leiters sind nicht besonders beschränkt und können gemäß der beabsichtigten Verwendung bestimmt werden. Die Dicke des isolierten Überzugmaterials ist nicht besonders beschränkt und kann unter Berücksichtigung von Faktoren, wie z. B. die Größe des Leiters, bestimmt werden.
Die oben beschriebene isolierte elektrische Leitung kann durch Extrusionsüberziehen des Leiters mittels einer im Allgemeinen verwendeten Strangpressmaschine mit der erfindungsgemäßen flammhemmenden Harzzusammensetzung hergestellt werden, die mittels eines im Allgemeinen verwendeten Kneters, wie z. B. einem Banbury-Mixer, einem Druckkneter, einem Knetextruder, einem Doppelschneckenextruder und einer Walze, geknetet wird.
Der erfindungsgemäße Kabelstrang umfasst die oben beschriebenen isolierten elektrischen Leitungen. Der Kabelstrang kann als Bündel elektrischer Leitungen konfiguriert werden, das ausschließlich aus den oben beschriebenen isolierten elektrischen Leitungen zusammengesetzt ist, oder er kann als ein Bündel elektrischer Leitungen konfiguriert werden, umfassend eine isolierte elektrische Leitung, die mit einer organischen Polymerzusammensetzung überzogen ist, wie z. B. eine mit Vinylchlorid isolierte elektrische Leitung, sowie eine isolierte elektrische Leitung, die keine Halogenelemente umfasst. Das elektrische Leiterbündel ist beispielsweise bevorzugt mit einem kabelstrangschützenden Material überzogen. Die Anzahl der elektrischen Leitungen ist nicht besonders beschränkt und kann beliebig festgelegt werden.
Das kabelstrangschützende Material überzieht das elektrische Leiterbündel, worin eine Vielzahl isolierter elektrischer Leiter gebündelt ist, um das elektrische Leiterbündel beispielsweise vor der äußeren Umgebung zu schützen. Obwohl das Basismaterial des kabelstrangschützenden Materials nicht besonders beschränkt ist, wird bevorzugt eine Polyolefinharzusammensetzung, wie z. B. Polyethylen und Polypropylen, verwendet. Es ist bevorzugt, dass in geeigneter Weise ein Flammschutzmittel zur Harzzusammensetzung hinzugefügt wird.
Das kabelstrangschützende Material kann gemäß der beabsichtigten Verwendung aus einem bandförmigen Basismaterial, wobei auf wenigstens einer Seite ein Klebstoff aufgebracht ist, und einem röhrenförmigen oder blattförmigen Material ausgewählt werden.
Beispiel
Eine ausführlichere Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden speziell unter Bezugnahme auf ein Beispiel bereitgestellt werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
1. Verwendetes Material, Hersteller und weitere Informationen
Die Materialien, die in den vorliegenden Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet werden, sind weiter unten zusammen mit ihren Herstellern, Handelsnamen sowie weiteren Informationen angegeben.
(A) Basisharz

(A-1) Polyethylen [Hersteller: PRIME POLYMER CO., LTD., Handelsname: 40300J]
(A-2) Polyethylen [Hersteller: PRIME POLYMER CO., LTD., Handelsname: 45200]
(A-3) Polyethylen [Hersteller: PRIME POLYMER CO., LTD., Handelsname: 1108J]
(A-4) Polypropylen [Hersteller: PRIME POLYMER CO., LTD., Handelsname: BJS-MU]
(A-5) Polypropylen [Hersteller: SUNALLOMER LTD., Handelsname: PB270A]
(A-6) Polypropylen [Hersteller: SUNALLOMER LTD., Handelsname: PB371A]
(A-7) Polyethylen [Hersteller: PRIME POLYMER CO., LTD., Handelsname: 3550R]
(A-8) Polyethylen [Hersteller: PRIME POLYMER CO., LTD., Handelsname: 4570]
(A-9) Polyethylen [Hersteller: PRIME POLYMER CO., LTD., Handelsname: 25100J]
(A-10) Polypropylen [Hersteller: JAPAN POLYPROPYLENE CORPORATION, Handelsname: NF4103]
(A-11) Polypropylen [Hersteller: JAPAN POLYPROPYLENE CORPORATION, Handelsname: BX8HR]
(A-12) Polypropylen [Hersteller: PRIME POLYMER CO., LTD., Handelsname: J108M]

(B) Flammschutzmittel

Magnesiumhydroxid [Hersteller: FIMATEC LTD., Handelsname: JUNMAG C]

(C) Antioxidationsmittel

Antioxidationsmittel [Hersteller: CIBA SPECIALTY CHEMICALS INC., Handelsname: IRGANOX 1010]

Herstellung einer flammhemmenden Zusammensetzung und einer isolierten elektrischen Leitung
Zu Beginn wurden die Bestandteile, die in der weiter unten stehenden Tabelle angegeben sind, bei einer Mischtemperatur von 200°C mittels eines Doppelschneckenextrudes geknetet und mittels eines Granulators pelletiert. Dementsprechend wurden flammhemmende Harzzusammensetzungen gemäß den vorliegenden Beispielen und flammhemmende Harzzusammensetzungen gemäß den Vergleichsbeispielen erhalten. Anschließend wurden mittels eines Extruders durch ein Extrusionsüberziehen von Leitern (Querschnittsfläche: 0,5 mm²), die geglühte Kupferleitungen sind, die durch Bündeln von sieben geglühten Kupferdrähten hergestellt wurden, mit den erhaltenen Zusammensetzungen isolierte elektrische Leiter gemäß den vorliegenden Beispielen und den Vergleichsbeispielen hergestellt, wobei eine Dicke von 0,2 mm erhalten wurde.
Prüfverfahren
Die wie oben hergestellten elektrischen Leitungen wurden einer Kältebeständigkeitsprüfung und einer Verschleißfestigkeitsprüfung unterzogen. Im Folgenden werden Beschreibungen der Prüfungsprozeduren und der Prüfungskriterien bereitgestellt.
Kältebeständigkeitsprüfung
Die Kältebeständigkeitsprüfung wurde gemäß JIS C3005 durchgeführt. Im Einzelnen wurden die isolierten elektrischen Leitungen in 38 mm lange Prüfkörper geschnitten. Es wurden 5 Prüfkörper in ein Prüfgerät eingesetzt und die Prüfkörper wurden während sie gekühlt wurden mit einem Schlaggerät geschlagen. Die Temperatur, bei der alle 5 Prüfkörper brachen, wird als Kältebeständigkeitstemperatur definiert. Eine isolierte elektrische Leitung, deren Kältebeständigkeitstemperatur –20°C oder geringer war, wurde mit „bestanden” bewertet.
Verschleißfestigkeitsprüfung
Die Verschleißfestigkeitsprüfung wurde mittels eines Verfahrens mit einer sich hin und her bewegenden Klinge basierend auf JASO D611-94 durchgeführt. Im Einzelnen wurden die halogenfreien isolierten elektrischen Leitungen in 750 mm lange Prüfkörper geschnitten und anschließend wurde bei einer Raumtemperatur von 23°C plus oder minus 5°C eine Klinge veranlasst, sich in Richtung ihres Schafts über eine Länge von 10 mm oder mehr auf der Oberfläche des isolierten Überzugmaterials eines jeden Prüfkörpers, der an einem Tisch befestigt war, hin und her zu bewegen, und die Anzahl der Hinundherbewegungen, bevor die Klinge aufgrund des Verschleißes des isolierten Überzugmaterials den Leiter berührt, wurde gezählt. Dabei wurde die Belastung, die auf die Klinge ausgeübt wurde, auf 7 N eingestellt, und die Klinge wurde so eingestellt, dass sie sich mit einer Geschwindigkeit von 50 Mal/min hin- und herbewegte. Dann wurde der Prüfkörper um 100 mm bewegt und um 90° im Uhrzeigersinn gedreht, und die vorstehend beschriebene Messung wurde wiederholt. Die Messung wurde hinsichtlich eines Prüfkörpers insgesamt vier Mal durchgeführt und ein Prüfkörper, für den die kleinste Anzahl der Hin- und Herbewegungen 200 oder mehr betrug, wurde mit ”bestanden” bewertet, und ein Prüfkörper, für den die kleinste Anzahl der Hin- und Herbewegungen unter 200 lag, wurde mit ”nicht bestanden” bewertet.
Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzung der Bestandteile und die Prüfungsergebnisse der hergestellten isolierten elektrischen Leitungen (Einheit: Masseanteile).
Tabelle 1 zeigt, dass die elektrischen Leiter gemäß den Vergleichsbeispielen hinsichtlich sämtlicher untersuchter Prüfparameter des Flammschutzes, der Verschleißfestigkeit und der Kältebeständigkeit unterlegen sind.
Im Einzelnen haben die isolierten elektrischen Leitungen gemäß den Vergleichsbeispielen 1, 3 und 5, deren Charpy-Schlagzähigkeit bei –20°C 1 kJ/m² oder mehr ist, jedoch deren Biegemodul weniger als 500 MPa ist, eine ausgezeichnete Kältebeständigkeit, sind jedoch hinsichtlich der Verschleißfestigkeit unterlegen.
Die isolierten elektrischen Leitungen gemäß den Vergleichsbeispielen 2, 4 und 6, deren Biegemodul 500 MPa oder mehr ist, jedoch deren Charpy-Schlagzähigkeit bei –20°C weniger als 1 kJ/m² ist, haben eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, sind jedoch hinsichtlich der Kältebeständigkeit unterlegen.
Im Gegensatz dazu haben die isolierten elektrischen Leiter gemäß den vorliegenden Beispielen, deren Biegemodul 500 MPa oder mehr ist und deren Charpy-Schlagzähigkeit bei –20°C 1 kJ/m² oder mehr ist, sowohl eine ausgezeichnete Kältebeständigkeit als auch eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit.
Während weiter oben bevorzugte Ausführungsformen und Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich, dass für den Fachmann Abwandlungen und Veränderungen offensichtlich sind, ohne sich dadurch von dem Schutzumfang und dem Geist der vorliegenden Erfindung zu entfernen.
Zusammenfassung
Flammhemmende Zusammensetzung mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und Kältebeständigkeit, eine isolierte elektrische Leitung und ein Kabelstrang, die die Zusammensetzung verwenden. Die flammhemmende Zusammensetzung umfasst ein Basisharz, das ein Biegemodul von 500 MPa oder mehr hat und bei –20°C eine Charpy-Schlagzähigkeit von 1 kJ/m² oder mehr hat, sowie ein Flammschutzmittel, das ein pulverförmiges natürliches Mineral ist, das Magnesiumhydroxid als Hauptbestandteil enthält. Das Basisharz enthält bevorzugt Polypropylen als Hauptbestandteil, und der Gehalt des Magnesiumhydroxids ist bevorzugt 30 bis 250 Masseanteile bezogen auf 100 Masseanteile des Basisharzes. Die isolierte elektrische Leitung umfasst einen Leiter und die flammhemmende Zusammensetzung, die den Leiter überzieht. Der Kabelstrang umfasst die elektrische Leitung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 3339154 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 179 [0021]
JIS C3005 [0044]

Claims

Flammhemmende Zusammensetzung, umfassend: ein Basisharz, das ein Biegemodul von 500 MPa oder mehr hat und bei –20°C eine Charpy-Schlagzähigkeit von 1 kJ/m² oder mehr hat; und ein Flammschutzmittel, das ein pulverförmiges natürliches Mineral ist, das Magnesiumhydroxid als Hauptbestandteil enthält.
Flammhemmende Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Basisharz Polypropylen als Hauptbestandteil enthält.
Flammhemmende Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gehalt des Magnesiumhydroxids 30 bis 250 Masseanteile bezogen auf 100 Masseanteile des Basisharzes ist.
Isolierte elektrische Leitung, umfassend: einen Leiter; und die flammhemmende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die den Leiter überzieht.
Kabelstrang, umfassend die isolierte elektrische Leitung nach Anspruch 4.