DE112010004666T5

DE112010004666T5 - Zusammensetzung für Leitungsbeschichtungsmaterial, isolierte Leitung und Kabelstrang

Info

Publication number: DE112010004666T5
Application number: DE112010004666T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Shimada; Masashi Kimura; Kousuke Shiraki; Mamoru Kondou; Masashi Sato
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: 2009-12-02
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2013-01-31
Also published as: WO2011068047A1; US20120241190A1; CN102648499A; JP2011119083A

Abstract

Es wird eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial geschaffen, die dazu fähig ist, Wärmebeständigkeit und gewünschte mechanische Eigenschaften gleichzeitig zu erreichen, selbst wenn eine Silanvernetzung und aus einem natürlichen Mineral hergestelltes Magnesiumhydroxid zusammen verwendet werden. Die Zusammensetzung enthält (A) silangepfropftes Polyolefin, das Polyolefin definiert, auf das ein Silankopplungsmittel gepfropft ist, (B) unmodifiziertes Polyolefin, (C) modifiziertes Polyolefin, das durch eine funktionelle Gruppe modifiziert ist, (D) aus einem natürlichen Mineral hergestelltes Magnesiumhydroxid und (E) einen Vernetzungskatalysator. Es wird eine isolierte Leitung geschaffen, die ein Leitungsbeschichtungsmaterial enthält, das die silanvernetzte Zusammensetzung aufweist. Es wird ein Kabelstrang geschaffen, der die isolierte Leitung umfasst.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial, eine isolierte Leitung und einen Kabelstrang und bezieht sich noch genauer auf eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial, das vorteilhaft als ein Beschichtungsmaterial für eine isolierte Leitung verwendet wird, die an einem Ort eingesetzt wird, an dem eine hohe Wärmebeständigkeit der isolierten Leitung benötigt wird, eine isolierte Leitung, bei der die Zusammensetzung verwendet wird, und einen Kabelstrang bzw. Kabelbaum, der die Leitung enthält.
Stand der Technik
Herkömmlich wird eine hohe Wärmebeständigkeit einer isolierten Leitung zur Verwendung in einer Hochtemperaturumgebung wie einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs benötigt. Aus diesem Grund wird als ein Beschichtungsmaterial der isolierten Leitung zur Verwendung an einem solchen Ort vernetztes Polyvinylchlorid (PVC) verwendet, das elektronenstrahlvernetzt ist.
Weil in Anbetracht einer Verringerung der globalen Umweltbelastung in letzter Zeit eine Verringerung von halogenhaltigem Material wie Polyvinylchlorid verlangt wurde, wurde das halogenhaltige Material durch Material ersetzt, das im Wesentlichen Polyolefin enthält, das kein Halogenelement enthält. Damit das Polyolefin eine ausreichende flammhemmende Eigenschaft aufweisen kann, wird oft eine vergleichsweise große Menge an Magnesiumhydroxid als flammhemmendes Mittel hinzugefügt.
Zudem wurde man in letzter Zeit auf eine Technik des Silanvernetzens von Polyolefin aufmerksam, die mit günstigen Betriebsanlagen einsetzbar ist, weil die Elektronenstrahlvernetzung teure Anlagen erfordert, was zu einer Erhöhung der Produktionskosten führt.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift PTL1 eine nichthalogenierte flammhemmende silanvernetzte Polyolefinzusammensetzung, die durch Kneten, Erwärmen und Vernetzen eines Silan-Graftmers (A-Komponente) und eines Katalysator-Masterbatch (B-Komponente) hergestellt wird, wobei das Silan-Graftmer (A-Komponente) durch Kneten einer Verbindung und von 100 Masseteilen an Magnesiumhydroxid hergestellt wird, wobei die Verbindung durch Pfropfpolymerisieren eines Silankopplungsmittels, das durch Heißkneten von 100 Masseteilen an Polyolefinelastomer, 1 bis 3 Masseteilen an Silankopplungsmittel und 0,025 bis 0,063 Masseteilen an Vernetzungsmittel hergestellt wird, und eines Polyolefinelastomers hergestellt wird und wobei der Katalysator-Masterbatch (B-Komponente) durch Imprägnieren von 100 Masseteilen an Polyolefinelastomer mit 1,0 bis 3,12 Masseteilen an Vernetzungsmittel und 7,14 bis 31,3 Masseteilen eines Vernetzungskatalyators hergestellt wird.
Zudem offenbart die Druckschrift PTL 2 als eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial eine Harzzusammensetzung zur Verwendung durch Vermischen mit silanvernetztem Polyolefin, wobei die Harzzusammensetzung 100 Masseteile eines Polymers, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem thermoplastischen Harz, Gummi und einem thermoplastischen Elastomer besteht, 0,01 bis 0,6 Masseteilen an organischem Peroxid, 0,05 bis 0,5 Masseteilen an Silanolkondensationskatalysator und 100 bis 300 Masseteilen an Magnesiumhydroxid enthält.
Liste der zitierten Patentliteratur

PTL 1: Patentschrift JP 2000-212291
PTL 2: Patentschrift JP 2006-131720

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die herkömmliche Zusammensetzung für das Leitungsbeschichtungsmaterial muss in folgender Hinsicht verbessert werden. Genauer gesagt wirft die herkömmliche Zusammensetzung ein Problem auf, dass es schwierig wird, gleichzeitig Wärmebeständigkeit und gewünschte mechanische Eigenschaften zu erreichen, wenn die Silanvernetzung und aus einem natürlichen Mineral hergestelltes Magnesiumhydroxid zusammen verwendet werden. Dies ist so, weil sich bei der Verbesserung der Wärmebeständigkeit unter Verwendung der Silanvernetzung ohne Einsatz der Elektronenstrahlvernetzung mechanische Eigenschaften wie Abriebfestigkeit und Zugdehnung der Zusammensetzung merkbar verschlechtern, wenn das aus einem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid anstelle von durch chemische Synthese aus Meerwasser gewonnenem Magnesiumhydroxid als flammhemmendes Mittel verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorstehend erläuterten Problems gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial zu schaffen, die dazu fähig ist, Wärmebeständigkeit und gewünschte mechanische Eigenschaften gleichzeitig zu erreichen, selbst wenn die Silanvernetzung und das aus einem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid zusammen verwendet werden. Zudem sind andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung, eine isolierte Leitung und einen Kabelstrang zu schaffen, deren Wärmebeständigkeit und mechanischen Eigenschaften ausgezeichnet sind.
Lösung des Problems
Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen und in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung enthält eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (A) silangepfropftes Poleolefin, das Polyolefin definiert bzw. umfasst, auf das ein Silankopplungsmittel gepfropft ist, (B) unmodifiziertes Polyolefin, (C) modifiziertes Polyolefin, das durch eine funktionelle Gruppe modifiziert ist, (D) Magnesiumhydroxid, das aus einem natürlichen Mineral hergestellt ist, und (E) einen Vernetzungskatalysator.
Es wird bevorzugt, dass der Gehalt an (A) dem silangepfropften Polyolefin 30 bis 90 Masseteile beträgt, der Gesamtgehalt an (B) dem unmodifizierten Polyolefin und (C) dem modifizierten Polyolefin, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist, 10 bis 70 Masseteile beträgt, und der Gehalt an (D) dem Magnesiumhydroxid, das aus dem natürlichen Mineral hergestellt ist, 30 bis 200 Masseteile pro 100 Masseteile des Gesamtgehalts der Komponenten (A), (B) und (C) beträgt.
Vorzugsweise definiert bzw. umfasst die funktionelle Gruppe eine oder eine Vielzahl von funktionellen Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Carbonsäuregruppe, einer Säureanhydridgruppe, einer Aminogruppe und einer Epoxidgruppe.
Vorzugsweise umfasst das Polyolefin eines oder eine Vielzahl von Polyethylenen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen ultraniedriger Dichte, linearem Polyethylen niedriger Dichte und Polyethylen niedriger Dichte.
Vorzugsweise enthält die Zusammensetzung weiterhin (F) mindestens entweder ein Zinkoxid oder eine Benzimidazolverbindung.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine isolierte Leitung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Leitungsbeschichtungsmaterial, das die Zusammensetzung für das silanvernetzte Leitungsbeschichtungsmaterial aufweist.
In einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kabelstrang bzw. Kabelbaum einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die isolierte Leitung.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Da die Zusammensetzung für das Leitungsbeschichtungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (A) das silangepfropfte Polyolefin, das das Polyolefin ist, auf das das Silankopplungsmittel gepfropft wird, (B) das unmodifizierte Polyolefin, (C) das modifizierte Polyolefin, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist, (D) das Magnesiumhydroxid, das aus dem natürlichen Mineral hergestellt ist, und (E) den Vernetzungskatalysator enthält, ist sie selbst dann dazu fähig, gleichzeitig hohe Wärmebeständigkeit und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften zu erzielen, wenn sie silanvernetzt ist.
Wenn der Gehalt an (A) dem silangepfropften Polyolefin 30 bis 90 Masseteile beträgt, der Gesamtgehalt an (B) dem unmodifizierten Polyolefin und (C) dem modifizierten Polyolefin, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist, 10 bis 70 Masseteile beträgt und der Gehalt an (D) dem Magnesiumhydroxid, das aus dem natürlichen Mineral hergestellt ist, 30 bis 200 Masseteile mit Bezug auf 100 Masseteile des Gesamtgehalts der Komponenten (A), (B) und (C) beträgt, kann ein harmonisches Gleichgewicht zwischen Wärmebeständigkeit und mechanischen Eigenschaften der Zusammensetzung beibehalten werden.
Wenn die funktionelle Gruppe eine oder eine Vielzahl von funktionellen Gruppen definiert bzw. umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der Carbonsäuregruppe, der Säureanhydridgruppe, der Aminogruppe und der Epoxidgruppe, kann die Zusammensetzung eine vorteilhafte Adhäsionseigenschaft zwischen (C) dem modifizierten Polyolefin und (D) dem aus dem natürlichen Mineral hergestellten Magnesiumhydroxid erreichen, was zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften beitragen kann.
Wenn das Polyolefin eines oder eine Vielzahl von Polyethylenen definiert bzw. umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Polyethylen ultraniedriger Dichte, dem linearen Polyethylen niedriger Dichte und dem Polyethylen niedriger Dichte, kann die Zusammensetzung die Dehnungseigenschaft verbessern, was zu der Verbesserung der Flexibilität einer Leitung beitragen kann.
Wenn die Zusammensetzung weiterhin (F) mindestens entweder das Zinkoxid oder die Benzimidazolverbindung enthält, kann (können) die enthaltene(n) Komponente(n) zu einer Verbesserung der Wärmebeständigkeit beitragen.
Da die isolierte Leitung der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Leitungsbeschichtungsmaterial umfasst, das die Zusammensetzung für das silanvernetzte Leitungsbeschichtungsmaterial enthält, ist sie bezüglich Wärmebeständigkeit und mechanischer Eigenschaften ausgezeichnet. Zusätzlich wird für die isolierte Leitung keine teure Elektronenstrahlvernetzung oder synthetisiertes Magnesiumhydroxid verwendet, wodurch die isolierte Leitung zur Kostenersparnis beitragen kann.
Da der Kabelstrang bzw. Kabelbaum der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die isolierte Leitung aufweist, ist er bezüglich Wärmebeständigkeit und mechanischer Eigenschaften ausgezeichnet. Darüber hinaus wird für den Kabelbaum keine teure Elektronenstrahlvernetzung oder synthetisiertes Magnesiumhydroxid verwendet, wodurch der Kabelbaum zur Kostenersparnis beitragen kann.
Beschreibung von Ausführungsformen
Nun wird eine genaue Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gegeben. Eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält (A) silangepfropftes Polyolefin, (B) unmodifiziertes Polyolefin, (C) modifiziertes Polyolefin, das durch eine funktionelle Gruppe modifiziert ist, (D) Magnesiumhydroxid, das aus einem natürlichen Mineral hergestellt ist, und (E) einen Vernetzungskatalysator.
(A) Silangepfropftes Polyolefin
Das silangepfropfte Polyolefin definiert Polyolefin, das durch Pfropfen eines Silankopplungsmittels auf das Polyolefin hergestellt wird.
Beispiele des Polyolefins umfassen ein Homopolymer eines Olefins wie Ethylen und Propylen, ein Ethylencopolymer wie ein Ethylen-alpha-Olefin-Copolymer, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und Ethylen-(Meth)acrylsäureester-Copolymer, ein Propylencopolymer wie ein Propylen-alpha-Olefin-Copolymer, ein Propylen-Vinylacetat-Copolymer und ein Propylen-(Meth)acrylsäureester-Copolymer, und ein Olefinelastomer wie ein Ethylenelastomer und ein Propylenelastomer. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Aus den genannten werden bevorzugt das Polyethylen, das Polypropylen, das Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, das Ethylen-Acrylsäureester-Copolymer und das Ethylen-Methacrylsäureester-Copolymer verwendet.
Beispiele des Polyethylens umfassen Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) und Polyethylen ultraniedriger Dichte. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Im Hinblick auf die Verbesserung einer Zugdehnungseigenschaft wird bevorzugt Metallocen-Polyethylen ultraniedriger Dichte verwendet.
Beispiele des Silankopplungsmittels umfassen Vinylalkoxysilan wie Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan und Vinyltributoxysilan, n-Hexyltrimethoxysilan, Vinylacetoxysilan, gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan und gamma-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Eine Pfropfmenge des Silankopplungsmittels (ein Massenverhältnis des gepfropften Silankopplungsmittels auf das Polyolefin, bevor Silanpfropfen durchgeführt wird) beträgt vorzugsweise 15 Masse-% oder weniger, weiter bevorzugt 10 Masse-% oder weniger und noch weiter bevorzugt 5 Masse-% oder weniger, falls aufgrund einer zu starken Vernetzung während eines Schritts der Leitungsbeschichtung ein ungewolltes Objekt erzeugt wird. Andererseits beträgt die Pfropfmenge unter dem Gesichtspunkt des Vernetzungsgrads (Gelfraktion) der Leitungsbeschichtung vorzugsweise 0,1 Masse-% oder mehr, weiter bevorzugt 1 Masse-% oder mehr und noch weiter bevorzugt 2,5 Masse-% oder mehr.
Das Silankopplungsmittel wird auf das Polyolefin derart gepfropft, dass das Silankopplungsmittel und ein freie Radikale erzeugendes Mittel dem Polyolefin hinzugefügt werden, um sie unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders alle zu mischen. Darüber hinaus kann das Silankopplungsmittel hinzugefügt werden, wenn das Silankopplungsmittel auf das Polyolefin gepfropft wird.
Der Gehalt des Silankopplungsmittels liegt bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 5 Masseteilen und weiter bevorzugt im Bereich von 2,5 bis 5 Masseteilen mit Bezug auf 100 Masseteile des Polyolefins, auf das das Silankopplungsmittel gepfropft werden soll. Wenn der Gehalt weniger als 0,5 Masseteile beträgt, ist die Pfropfmenge des Silankopplungsmittels zu klein, was es schwierig macht, dass die Zusammensetzung während der Silanvernetzung einen ausreichenden Vernetzungsgrad erreicht. Wenn andererseits der Gehalt mehr als 5 Masseteile beträgt, schreitet eine Vernetzungsreaktion zu stark fort, um ein gelartiges Material zu erzeugen. In einem solchen Fall ist es wahrscheinlich, dass Unebenheiten auf einer Produktoberfläche auftreten, was die Massenproduktionsausbeute der Produkte verschlechtert. Zudem wird die Schmelzviskosität der Zusammensetzung zu hoch und eine übergroße Last wirkt auf einen Extruder, was zu einer verschlechterten Verarbeitbarkeit führt.
Beispiele des freie Radikale erzeugenden Mittels umfassen ein organisches Peroxid wie Dicumylperoxid (DCP), Benzoylperoxid, Dichlorbenzoylperoxid, Ditert-butylperoxid, Butylperacetat, tert-Butylperbenzoat und 2,5-Dimethyl-2, 5-di(tert-butylperoxy)hexan. Unter diesen wird vorzugsweise das Dicumylperoxid (DCP) verwendet. Beispielsweise ist es bevorzugt, dass eine Charge bzw. ein Batch für das Silanpfropfen auf 200°C oder mehr eingestellt bzw. erwärmt wird, um das Silankopplungsmittel auf das Polyolefin zu pfropfpolymerisieren, wenn das Dicumylperoxid (DCP) als das freie Radikale erzeugende Mittel verwendet wird.
Der Gehalt des freie Radikale erzeugenden Mittels liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 0,3 Masseteilen und weiter bevorzugt im Bereich von 0,025 bis 0,1 Masseteilen mit Bezug auf 100 Masseteile des Polyolefins, das silanmodifiziert werden soll. Wenn der Gehalt 0,01 Masseteile oder weniger beträgt, schreitet eine Pfropfreaktion nicht ausreichend fort, was das Erreichen einer gewünschten Gelfraktion durch die Zusammensetzung schwierig macht. Wenn andererseits der Gehalt 0,3 Masseteile oder mehr beträgt, schreitet die Vernetzung des Peroxids ungewollt fort. Wenn daher die Zusammensetzung auf einen Leiter extrusionsbeschichtet wird, um darauf ein Leitungsbeschichtungsmaterial zu bilden, treten Unebenheiten auf einer Oberfläche des Leitungsbeschichtungsmaterials auf und das Leitungsbeschichtungsmaterial wird wahrscheinlich eine schadhafte bzw. unansehnliche Oberfläche aufweisen. Zudem wird die Schmelzviskosität der Zusammensetzung zu hoch und eine übergroße Last wirkt auf einen Extruder, was zu einer verschlechterten Verarbeitbarkeit führt.
(B) Unmodifiziertes Polyolefin
Das unmodifizierte Polyolefin definiert bzw. umfasst Polyolefin, das nicht durch eine funktionelle Gruppe modifiziert ist. Spezifische Beispiele des Polyolefins umfassen das Polyolefin von (A), das vorstehend beschrieben ist, und daher wird eine genaue Beschreibung derselben weggelassen.
(C) Modifiziertes Polyolefin, das durch eine funktionelle Gruppe modifiziert ist
Spezifische Beispiele des Polyolefins, aus dem das modifizierte Polyolefin hergestellt wird, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist, umfassen das Polyolefin von (A), das vorstehend beschrieben ist, und daher wird eine genaue Beschreibung derselben weggelassen.
Beispiele der funktionellen Gruppe umfassen eine Carbonsäuregruppe, eine Säureanhydridgruppe, eine Aminogruppe, eine Epoxidgruppe, eine Silangruppe und eine Hydroxylgruppe. Unter diesen werden bevorzugt die Carbonsäuregruppe, die Säureanhydridgruppe, die Aminogruppe und die Epoxidgruppe verwendet. Dies ist so, weil die Zusammensetzung eine vorteilhafte Adhäsionseigenschaft zwischen (C) dem modifizierten Polyolefin und (D) dem aus dem natürlichen Mineral hergestellten Magnesiumhydroxid erreichen kann, was zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften beitragen kann. Das modifizierte Polyolefin kann eine oder eine Vielzahl dieser funktionellen Gruppen enthalten. Zusätzlich kann eines oder eine Vielzahl von modifizierten Polyolefinen verwendet werden, ausgewählt aus modifizierten Polyolefinen einer gleichen Art, die durch unterschiedliche funktionelle Gruppen modifiziert sind, modifizierten Polyolefinen unterschiedlicher Arten, die durch unterschiedliche funktionelle Gruppen modifiziert sind, und modifizierten Polyolefinen unterschiedlicher Arten, die durch funktionelle Gruppen einer gleichen Art modifiziert sind.
Der Gehalt der funktionellen Gruppe in dem modifizierten Polyolefin, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 20 Masse-%, weiter bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 15 Masse-% und noch weiter bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 10 Masse-%. Wenn der Gehalt in diesen Bereichen liegt, kann ein harmonisches Gleichgewicht zwischen einem Effekt der Modifizierung durch die funktionelle Gruppe und einer Abisolierfähigkeit beibehalten werden, wenn sie für das Leitungsbeschichtungsmaterial verwendet wird.
Das Polyolefin wird durch die funktionelle Gruppe in einem Verfahren der Pfropfpolymerisation einer Verbindung, die die funktionelle Gruppe enthält, auf das Polyolefin oder in einem Verfahren der Copolymerisation einer Verbindung, die die funktionelle Gruppe enthält, und eines Olefinmonomers modifiziert, um ein Olefincopolymer zu erhalten.
Beispiele der Verbindung zum Einführen der Carbonsäuregruppe und/oder der Säureanhydridgruppe, die als die funktionelle Gruppe definiert sind, umfassen eine alpha,beta-ungesättigte Dicarbonsäure wie eine Maleinsäure, eine Fumarsäure, eine Citraconsäure und eine Itaconsäure, Anhydride derselben und eine ungesättigte Monocarbonsäure wie eine Acrylsäure, eine Methacrylsäure, eine Fransäure, eine Crotonsäure, eine Vinylessigsäure und eine Pentansäure.
Beispiele der Verbindung zum Einführen der Aminogruppe, die als die funktionelle Gruppe definiert ist, umfassen Aminoethyl(meth)acrylat, Propylaminoethyl(meth)acrylat, Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, Diethylaminoethyl(meth)acrylat, Dibutylaminoethyl(meth)acrylat, Aminopropyl(rneth)acrylat, Phenylaminoethyl(meth)acrylat und Cyclohexylaminoethyl(meth)acrylat.
Beispiele der Verbindung zum Einführen der Epoxidgruppe, die als die funktionelle Gruppe definiert ist, umfassen Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, einen Itaconsäuremonoglycidylester, einen Butentricarbonsäuremonoglycidylester, einen Butentricarbonsäurediglycidylester, einen Butentricarbonsäuretriglycidylester, Glycidylester wie eine alpha-Chloracrylsäure, eine Maleinsäure, eine Crotonsäure und eine Fumarsäure, Glycidylether wie einen Vinylglycidylether, einen Allylglycidylether, einen Glycidyloxyethylvinylether und einen Styrol-p-glycidylether, und p-Glycidylstyrol.
(D) Aus natürlichem Mineral hergestelltes Magnesiumhydroxid
Das aus dem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid wird als Magnesiumhydroxid für die Zusammensetzung für das Leitungsbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung verwendet. Das aus dem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid wird typischerweise durch Pulverisieren eines natürlichen Minerals erhalten, das hauptsächlich aus Magnesiumhydroxid besteht. Aus diesem Grund weist das aus dem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid größere Oberflächenunebenheiten auf als synthetisiertes Magnesiumhydroxid, das aus einer aus Meerwasser stammenden Magnesiumquelle synthetisiert ist.
Das Magnesiumhydroxid weist unter dem Gesichtspunkt des Erhaltens einer ausgezeichneten Oberflächenanmutung eine Partikelgröße von vorzugsweise 20 μm oder weniger auf, weiter bevorzugt 10 μm oder weniger und noch weiter bevorzugt 5 μm oder weniger, wenn es für das Leitungsbeschichtungsmaterial verwendet wird. Andererseits beträgt die Partikelgröße vorzugsweise 0,5 μm oder mehr, wenn in Betracht gezogen wird, dass eine sekundäre Kohäsion kaum auftritt und mechanische Eigenschaften der Zusammensetzung sich kaum verschlechtern.
Weil es wie vorstehend beschrieben große Oberflächenunebenheiten aufweist, hat das aus dem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid grundsätzlich eine ungünstige Adhäsionseigenschaft an der Polymerkomponente. Um eine vorteilhafte Adhäsionseigenschaft an der Polymerkomponente zu erhalten, kann das aus dem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid einer Oberflächenbehandlung unter Verwendung eines Oberflächenbehandlungsmittels unterzogen werden.
Beispiele des Oberflächenbehandlungsmittels umfassen ein Silankopplungsmittel, ein Titanatkopplungsmittel, eine Fettsäureverbindung, eine Fettsäuresalzverbindung, eine Fettsäureesterverbindung und ein Olefinwachs. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Die Oberflächenbehandlung unter Verwendung des Oberflächenbehandlungsmittels wird vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 10 Masse-% und weiter bevorzugt innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 5 Masse-% mit Bezug auf 100 Masseteile des aus dem natürlichen Mineral hergestellten Magnesiumhydroxids durchgeführt. Wenn die Behandlung innerhalb dieser Bereiche durchgeführt wird, kann ein harmonisches Gleichgewicht zwischen einem Effekt der Verbesserung mechanischer Eigenschaften der Zusammensetzung bei der Verwendung für das Leitungsbeschichtungsmaterial und einem Effekt der Unterdrückung der Verschlechterung mechanischer Eigenschaften der Zusammensetzung bei der Verwendung für das Leitungsbeschichtungsmaterial beibehalten werden, weil das Oberflächenbehandlungsmittel als Verunreinigung darin verbleibt.
Die Zusammensetzung für das Leitungsbeschichtungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das aus dem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid als eine wesentliche Komponente; die Zusammensetzung kann jedoch auch synthetisiertes Magnsiumhydroxid enthalten. In einem solchen Fall wird unter dem Gesichtspunkt des Zwecks der vorliegenden Erfindung und der Kostenersparnis der Gehalt des synthetisierten Magnesiumhydroxids kleiner als jener des aus dem natürlichen Mineral hergestellten Magnesiumhydroxids eingestellt.
(E) Vernetzungskatalysator
Der Vernetzungskatalysator definiert einen Silanolkondensationskatalysator für die Silanvernetzung des silangepfropften Polyolefins. Beispiele des Vernetzungskatalysators umfassen ein Metallcarboxylat, das ein Metall wie Zinn, Zink, Eisen, Blei und Cobalt enthält, einen Titanatester, eine organische Base, eine anorganische Säure und eine organische Säure.
Spezifische Beispiele des Vernetzungskatalysators umfassen Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndimalat, Dibutylzinnmercaptid (z. B. Dibutylzinn-bis-octylthioglycolat, ein Dibutylzinn-beta-mercaptopropionatpolymer), Dibutylzinndiacetat, Dioctylzinndilaurat, Zinn(II)-acetat, Zinn(II)-caprylat, Bleinaphthenat, Cobaltnaphthenat, Bariumstearat, Calciumstearat, Tetrabutyltitanat, Tetranonyltitanat, Dibutylamin, Hexylamin, Pyridin, eine Schwefelsäure, eine Salzsäure, eine Toluolsulfonsäure, ein Acetat, eine Stearinsäure und eine Maleinsäure. Aus diesen werden bevorzugt das Dibutylzinndilaurat, das Dibutylzinndimalat und das Dibutylzinnmercaptid verwendet.
Die Zusammensetzung für das Leitungsbeschichtungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Komponenten von (A) bis (E) wie vorstehend beschrieben. Vorzugsweise enthält die Zusammensetzung weiterhin (F) ein Zinkoxid und/oder eine Benzimidazolverbindung. Die enthaltene(n) Komponente(n) kann (können) zu einer Verbesserung der Wärmebeständigkeit beitragen.
Es ist möglich, einen Teil oder das gesamte Zinkoxid durch ein Zinksulfid zu ersetzen. Eine Benzimidazolverbindung, die Schwefel enthält, wird bevorzugt als die Benzimidazolverbindung verwendet. Spezielle Beispiele der Benzimidazolverbindung umfassen 2-Mercaptobenzimidazol, 2-Mercaptomethylbenzimidazol, 4-Mercaptomethylbenzimidazol, 5-Mercaptomethylbenzimidazol und Zinksalz derselben. Unter diesen werden bevorzugt das 2-Mercaptobenzimidazol und dessen Zinksalz verwendet. Die Benzimidazolverbindung kann einen Substituenten wie eine Alkylgruppe an anderen Positionen der Benzimidazolgerüste aufweisen.
Es ist bevorzugt, dass die Zusammensetzung für das Leitungsbeschichtungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weiterhin eine Art oder mehr als eine Art von Additiv innerhalb eines Bereichs enthält, der die Eigenschaften der Leitung nicht beeinträchtigt. Beispiele des Additivs umfassen ein Gleitmittel wie Stearinsäure, ein Antioxidationsmittel, einen Kupferinhibitor, einen UV-Absorber, eine Verarbeitungshilfe (z. B. Wachs, Gleitmittel), einen flammhemmenden Hilfsstoff und ein Färbemittel.
In der Zusammensetzung für das Leitungsbeschichtungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt an (A) dem silangepfropften Polyolefin 30 bis 90 Masseteile, vorzugsweise 40 bis 80 Masseteile und weiter bevorzugt 50 bis 70 Masseteile, der Gesamtgehalt an (B) dem unmodifizierten Polyolefin und (C) dem modifizierten Polyolefin, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist, beträgt 10 bis 70 Masseteile, vorzugsweise 20 bis 60 Masseteile und weiter bevorzugt 30 bis 50 Masseteile, und der Gehalt an (D) dem aus dem natürlichen Mineral hergestellten Magnesiumhydroxid beträgt 30 bis 200 Masseteile, vorzugsweise 50 bis 120 Masseteile und weiter bevorzugt 60 bis 100 Masseteile mit Bezug auf 100 Masseteile des Gesamtgehalts der Komponenten (A), (B) und (C). Dies ist so, weil ein harmonisches Gleichgewicht zwischen Wärmebeständigkeit, mechanischen Eigenschaften und flammhemmenden Eigenschaften der Zusammensetzung beibehalten werden kann.
Vorzugsweise liegt das Mischungsverhältnis (B/C) zwischen (B) dem unmodifizierten Polyolefin und (C) dem modifizierten Polyolefin, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist, als Massenverhältnis im Bereich von 95/5 bis 50/50 und besonders bevorzugt im Bereich von 90/10 bis 70/30. Wenn das Mischungsverhältnis innerhalb dieser Bereiche liegt, trägt die Zusammensetzung zum Kosteneffekt bei und weist Vorteile der Unterdrückung einer zu starken Reaktion durch die funktionelle Gruppe auf.
Darüber hinaus liegt der Gehalt an (E) dem Vernetzungskatalysator vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 10 Masseteilen und weiter bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 5 Masseteilen mit Bezug auf 100 Masseteile an (A) dem silangepfropften Polyolefin. Der Gehalt von 0,5 Masseteilen oder mehr ermöglicht es, dass die Zusammensetzung einen geeigneten Vernetzungsgrad erreicht und ihre Wärmebeständigkeit verbessert. Zudem ermöglicht es der Gehalt von 5 Masseteilen oder weniger, dass die Zusammensetzung ihre Oberflächenerscheinung verbessert, wenn sie für das Leitungsbeschichtungsmaterial verwendet wird.
Außerdem liegt der Gehalt an (F) der Zinkoxid- und/oder der Benzimidazolverbindung vorzugsweise im Bereich von 1 bis 20 Masseteilen und weiter bevorzugt im Bereich von 3 bis 10 Masseteilen mit Bezug auf 100 Masseteile des Gesamtgehalts der Komponenten (A), (B) und (C). Der Gehalt von 1 Masseteil oder mehr ermöglicht es, dass die Zusammensetzung ihre Wärmebeständigkeit verbessert. Zudem verhindert der Gehalt von 20 Masseteilen oder weniger eine Partikelkohäsion, ermöglicht es, dass die Zusammensetzung ihre Oberflächenerscheinung verbessert, wenn sie für das Leitungsbeschichtungsmaterial verwendet wird, und übt kaum einen ungünstigen Einfluss auf mechanische Eigenschaften wie die Abriebfestigkeit der Zusammensetzung aus.
Zudem beträgt der Gehalt des Gleitmittels wie der Stearinsäure vorzugsweise 5 Masseteile oder weniger und weiter bevorzugt 3 Masseteile oder weniger mit Bezug auf 100 Masseteile der Harzkomponente mit Ausnahme des Gleitmittels. Das Gleitmittel weist einen Effekt der Verbesserung der Oberflächenerscheinung der Zusammensetzung auf, wenn sie für das Leitungsbeschichtungsmaterial verwendet wird; eine zu starke Zugabe des Gleitmittels übt jedoch einen schädlichen Einfluss auf die. Verarbeitbarkeit einer Leitung und die Verarbeitbarkeit eines Kabelbaums aus.
Die Zusammensetzung für das Leitungsbeschichtungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann durch Heißkneten (A) des silangepfropften Polyolefins, (B) des unmodifizierten Polyolefins, (C) des modifizierten Polyolefins, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist, (D) des aus dem natürlichen Mineral hergestellten Magnesiumhydroxids, und (E) des Vernetzungskatalysators und falls notwendig des Additivs (der Additive) unter Verwendung eines herkömmlich verwendeten Kneters wie eines Banbury-Mischers, eines Druckkneters, eines Knetextruders, eines Doppelschneckenextruders und einer Walze hergestellt werden, die die heiß geknetete Zusammensetzung formen: Dann wird das silangepfropfte Polyolefin silanvernetzt (wasservernetzt) und die vernetzte Zusammensetzung wird hergestellt. Die Gehalte der Komponenten werden bevorzugt geeignet innerhalb der jeweiligen vorstehend beschriebenen Bereiche eingestellt.
Die Zusammensetzung für das Leitungsbeschichtungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt durch den Schritt des Heißknetens einer Charge hergestellt, die das silangepfropfte Polyolefin umfasst, oder einer Charge, die Materialien für das silangepfropfte Polyolefin umfasst (d. h. das Polyolefin, das Silankopplungsmittel. und das freie Radikale erzeugende Mittel) (wobei nachstehend die Charge als die „Silanpfropfcharge” bezeichnet wird, einer Charge, die das (die) Polyolefin(e) (unmodifiziert und/oder modifiziert), das aus dem natürlichen Material hergestellte Magnesiumhydroxid, das das flammhemmende Mittel definiert bzw. darstellt, und den Vernetzungskatalysator umfasst (nachstehend wird die Charge als die „flammhemmende Charge” bezeichnet). Alternativ wird die Zusammensetzung bevorzugt durch den Schritt des Heißknetens der Silanpfropfcharge, der flammhemmenden Charge außer dem Vernetzungskatalysator und einer Charge hergestellt, die das (die) Polyolefin(e) (unmodifiziert und/oder modifiziert) und den Vernetzungskatalysator umfasst (nachstehend wird die Charge als die „Vernetzungskatalysatorcharge” bezeichnet. Alternativ wird die Zusammensetzung bevorzugt durch den Schritt des Heißknetens der Silanpfropfcharge, der flammhemmenden Charge außer dem Vernetzungskatalysator und des Vernetzungskatalysators hergestellt. Nach diesem Schritt werden die heiß gekneteten Komponenten in einem Formschritt geformt, um die Zusammensetzung zu erhalten. In diesem Fall wird ebenfalls das silangepfropfte Polyolefin später silanvernetzt (wasservernetzt) und die vernetzte Zusammensetzung wird vorbereitet.
Wenn die durch diese Schritte gekneteten Komponenten auf einen Leiter extrusionsbeschichtet werden, um darauf ein Leitungsbeschichtungsmaterial zu bilden, treten kaum Unebenheiten auf einer Oberfläche des Leitungsbeschichtungsmaterials auf, und das Leitungsbeschichtungsmaterial weist auf einfache Weise eine vorteilhafte Oberflächenanmutung auf. Zudem wird die Schmelzviskosität der gekneteten Komponenten nicht zu groß, und es wird kaum eine übergroße Belastung auf einen Extruder ausgeübt, was ermöglicht, das sich die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung verbessert.
Als Nächstes wird eine Beschreibung einer isolierten Leitung der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Die isolierte Leitung umfasst einen Leiter, der aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium oder einer Aluminiumkupferlegierung hergestellt ist, und ein Leitungsbeschichtungsmaterial, das auf den Leiter beschichtet wird, wobei das Material durch Silanvernetzung der Zusammensetzung des vorstehend erläuterten Leitungsbeschichtungsmaterial hergestellt ist. Der Durchmesser, das Material und andere Eigenschaften des Leiters sind nicht besonders beschränkt und können abhängig von der beabsichtigten Verwendung bestimmt werden. Zudem ist die Dicke des isolierten Beschichtungsmaterials nicht besonders beschränkt und kann in Anbetracht des Leiterdurchmessers bestimmt werden. Das isolierte Beschichtungsmaterial kann in einer einzelnen Schicht aufgebracht werden oder kann in mehreren Schichten aufgebracht werden.
Die Zusammensetzung für das Leitungsbeschichtungsmaterial weist unter dem Gesichtspunkt der Wärmebeständigkeit nach der Silanvernetzung vorzugsweise einen Vernetzungsgrad von 50% oder mehr und weiter bevorzugt 60% oder mehr auf. Der Vernetzungsgrad kann entsprechend der Pfropfmenge des Silankopplungsmittels des enthaltenen silangepfropften Polyolefins, der Art und Menge des Vernetzungskatalysators oder den Bedingungen (Temperatur und Dauer) für die Silanvernetzung (Wasservernetzung) eingestellt werden.
Die Herstellung der isolierten Leitung der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise die Schritte des Heißknetens der Chargen wie vorstehend beschrieben, des Extrusionsbeschichtens des Leiters mit den heiß gekneteten Komponenten und dann des Silanvernetzens (Wasservernetzens) des Beschichtungsmaterials, das extrusionsbeschichtet wird.
Während der Herstellung können die Chargen, die in Pellets geformt werden, unter Verwendung eines Mischers oder eines Extruders in dem Heißknetschritt trocken vermischt werden. Der Leiter wird in dem Extrusionsbeschichtungsschritt mit dem Leitungsbeschichtungsmaterial unter Verwendung einer allgemeinen Strangpressvorrichtung extrusionsbeschichtet. Das Leitungsbeschichtungsmaterial, das in dem Extrusionsbeschichtungsschritt gebildet wird, kann vernetzt werden, indem es in dem Vernetzungsschritt Dampf oder Wasser ausgesetzt wird. Diese Schritte werden vorzugsweise unter den Bedingungen bei Temperaturen zwischen einer Raumtemperatur und 90°C für 48 Stunden oder weniger durchgeführt, weiter bevorzugt bei Temperaturen zwischen 60 und 80°C für 12 bis 24 Stunden.
Als Nächstes wird eine Beschreibung eines Kabelbaums bzw. Kabelstrangs der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Der Kabelbaum bzw. Kabelstrang umfasst die vorstehend beschriebenen isolierten Leitungen. Der Kabelbaum bzw. Kabelstrang weist einen derartigen Aufbau auf, dass ein einförmiges Leitungsbündel bzw. Bündel aus gleichartigen Leitungen, das nur aus den vorstehend beschriebenen isolierten Leitungen besteht, oder ein gemischtes Leitungsbündel, das aus den vorstehend beschriebenen isolierten Leitungen und anderen isolierten Leitungen besteht, mit einem Kabelbaumschutzmaterial beschichtet ist.
Die Anzahl der Leitungen, die in dem Bündel aus gleichartigen Leitungen oder dem gemischten Leitungsbündel enthalten sind, ist nicht speziell eingeschränkt und kann beliebig bestimmt werden.
Wenn das gemischte Leitungsbündel verwendet wird, ist der Aufbau der anderen isolierten Leitungen nicht speziell eingeschränkt. Das isolierte Beschichtungsmaterial kann in einer einzelnen Schicht aufgebracht werden oder kann in mehreren Schichten aufgebracht werden. Zusätzlich ist die Art des isolierten Beschichtungsmaterials nicht speziell eingeschränkt.
Zudem wird das Kabelbaumschutzmaterial so angeordnet, dass es die äußere Oberfläche des Leitungsbündels bedeckt, um das Leitungsbündel im Inneren zu schützen. Beispiele für das Kabelbaumschutzmaterial umfassen ein Kabelbaumschutzmaterial, das ein bandartiges Basismaterial umfasst, wobei auf mindestens einer Seite davon ein Klebemittel aufgebracht ist, ein Kabelbaumschutzmaterial, das ein röhrenartiges Basismaterial umfasst, und ein Kabelbaumschutzmaterial, das ein lagenartiges Basismaterial umfasst. Das Kabelbaumschutzmaterial wird vorzugsweise abhängig von der beabsichtigten Verwendung gewählt.
Spezifische Beispiele des Basismaterials für das Kabelbaumschutzmaterial umfassen halogenfreie flammhemmende Harzzusammensetzungen verschiedener Arten, Vinylchloridharzzusammensetzungen verschiedener Arten und halogenhaltige Harzzusammensetzungen verschiedener Arten außer den Vinylchloridharzzusammensetzungen.
BEISPIEL
Nun wird eine genauere Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Beispiele gegeben. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt.
(Verwendetes Material, Hersteller und andere Informationen)
In den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendete Materialien werden nachstehend zusammen mit ihren Herstellern und Markennamen aufgeführt.

• Silangepfropftes PP [Hersteller: MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION, Markenname: „LINKLON XPM800HM”]
• Silangepfropftes PE (1) [Hersteller: MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION, Markenname: „LINKLON XLE815N” (LLDPE)]
• Silangepfropftes PE (2) [Hersteller: MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION, Markenname:LINKLON XCF710N” (LDPE)]
• Silangepfropftes PE (3) [Hersteller: MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION, Markenname: „LINKLON QS241 HZ” (HDPE)]
• Silangepfropftes PE (4) [Hersteller: MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION, Markenname: „LINKLON SH700N” (VLDPE)]
• Silangepfropftes EVA [Hersteller: MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION, Markenname: LINKLON XVF600N”]
• PP-Elastomer [Hersteller: JAPAN POLYPROPYLENE CORPORATION; Markenname: „NEWCON NAR6”]
• PE (1) [Hersteller: DUPONT DOW ELSTOMERS JAPAN KK, Markenname: „ENGAGE 8003” (VLDPE)]
• PE (2) [Hersteller: NIPPON UNICAR COMPANY LIMITED, Markenname: „NUC8122” (LDPE)]
• PE (3) [Hersteller: PRIME POLYMER CO., LTD., Markenname: „ULTZEX10100W” (LLDPE)]
• Maleinsäure-denaturiertes PE [Hersteller: NOFCORPORATION, Markenname: „MODIC AP512P”]
• Epoxid-denaturiertes PE [Hersteller: SUMITOMO CHEMICAL Co., LTD., Markenname: „BONDFAST E (E-GMA)”]
• Maleinsäure-denaturiertes PP [Hersteller: MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION, Markenname: „ADMER QB550”]
• Aus natürlichem Mineral hergestelltes Magnesiumhydroxid [Hersteller: KNOSHIMA CHEMICAL CO., LTD., Markenname: „MAGSEEDS W”]
• Synthetisiertes Magnesiumhydroxid [Hersteller: KYOWA CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Markenname: „KISUMA 5”]
• Antioxidationsmittel (1) [Hersteller: CIBA SPECIALTY CHEMICALS INC., Markenname: „IRGANOX 1010”]
• Antioxidationsmittel (2) [Hersteller: CIBA SPECIALTY CHEMICALS INC., Markenname: „IRGANOX 1330”]
• Kupferinhibitor [Hersteller: ADEKA CORPORATION, Markenname: CDA-2]
• Zinkoxid [Hersteller: HAKUSUITECHCO., LTD., Markenname: „ZINC OXIDE JIS”]
• Zinksulfid [Hersteller: SACHTLEBEN CHEMIE GMBH, Markenname: „SACHTOLITH HD-S”]
• Benzimidazol-Verbindung [Hersteller: KAWAGUCHI CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., Markenname: „ANTAGE MB”]
• Gleitmittel (1) [Hersteller: NOF CORPORATION, Markenname: „ALFLOW P10” (Erucasäureamid)]
• Gleitmittel (2) [Hersteller: NOF CORPORATION, Markenname: „ALFLOW S10” (Stearinsäureamid)]
• Vernetzungskatalysator [Hersteller: MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION, Markenname: „LINKLON LZ0515H”]

(Herstellung einer flammhemmenden Charge)
Flammhemmende Chargen wurden wie folgt hergestellt: Materialien für flammhemmende Chargen in Übereinstimmung mit den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden in den Verhältnissen hergestellt, die in den Tabellen 1 und 2 gezeigt sind, und die Materialien für jede flammhemmende Charge wurden in einen Doppelschneckenknetextruder eingebracht. Die Materialien wurden bei 200°C für 0,1 bis 2 Minuten heiß geknetet, und dann wurde die geknetete Verbindung in ein Pellet geformt. Auf diese Weise wurden die flammhemmenden Chargen in Übereinstimmung mit den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellt.
(Herstellung der isolierten Leitung)
Die flammhemmenden Chargen, die silangepfropften Polyolefine und die Vernetzungskatalysatoren in Übereinstimmung mit den Beispielen und Vergleichsbeispielen (für das Vergleichsbeispiel 1 wurde kein silangepfropftes Polyolefin hinzugefügt) wurden mit den Verhältnissen hergestellt, die in den Tabellen 1 und 2 gezeigt sind, und wurden unter Verwendung eines Einfülltrichters eines Extruders bei ungefähr 180 bis 200°C geknetet und einer Extrusionsverarbeitung unterzogen. Leiter mit einem Außendurchmesser von 2,4 mm wurden mit den so hergestellten Zusammensetzungen extrusionsbeschichtet, und Isolatoren mit einer Dicke von 0,7 mm wurden gebildet (das heißt, dass der Außendurchmesser der isolierten Leitungen nach der Extrusionsbeschichtung 3,8 mm betrug). Dann wurden die Zusammensetzungen in einem Bad mit hoher Feuchtigkeit von 95% und bei einer hohen Temperatur von 60°C für 24 Stunden wasservernetzt. Auf diese Weise wurden isolierte Leitungen hergestellt.
Bewertungen der erhaltenen isolierten Leitungen wurden im Hinblick auf die folgenden Eigenschaften durchgeführt
(Gelgehalt)
Der jeweilige Gelgehalt der isolierten Leitungen wurde gemäß JASO-D608-92 gemessen. Genauer gesagt wurden jeweils ungefähr 0,1 g an Testproben der Isolatoren der isolierten Leitungen abgewogen und in ein Reagenzglas gegeben, zu dem 20 ml Xylol gegeben wurden, und dann wurden die Testproben jeweils in einem Ölbad mit konstanter Temperatur bei 120°C für 24 Stunden erhitzt. Dann wurden die Testproben jeweils aus dem Reagenzglas genommen und bei 100°C für 6 Stunden getrocknet. Die getrockneten Testproben wurden jeweils auf Raumtemperatur abgekühlt und präzise abgewogen. Der prozentuale Anteil der Masse einer Testprobe nach dem Test zu der Masse der Testprobe vor dem Test wurde als Gelgehalt definiert. Die Testproben mit einem Gelgehalt von 50% oder mehr wurden als gut angesehen, und die Testprobe mit einem Gelgehalt von weniger als 50% wurde als schlecht angesehen. Der Gelgehalt ist ein allgemein verwendeter Index für einen Wasservernetzungszustand einer vernetzten Leitung.
(Flammhemmende Eigenschaft)
Ein Flammverzögerungstest der isolierten Leitungen wurde gemäß ISO 6722 durchgeführt. Die isolierten Leitungen, die innerhalb 70 Sekunden erlöschten, wurden als gut angesehen, und die isolierte Leitung, die nach mehr als 70 Sekunden erlöschte, wurde als schlecht angesehen.
(Zugdehnung)
Die Messungen der Zugdehnung der isolierten Leitungen wurden durch einen Zugtest gemäß JIS C 3005 erhalten. Genauer gesagt wurden die isolierten Leitungen nach dem Entfernen der Leiter aus denselben jeweils auf eine Länge von 100 mm geschnitten, und man erhielt röhrenförmige Teststücke, die nur die isolierten Beschichtungsmaterialien enthielten. Dann wurde bei einer Raumtemperatur von 23 ± 5°C die beiden Enden jedes Teststücks an Spannvorrichtungen einer Zugtestvorrichtung angebracht und mit einer Zuggeschwindigkeit von 200 mm/min gezogen, und die Last und die Dehnung zum Zeitpunkt des Bruchs jedes Teststücks wurden gemessen. Die isolierten Leitungen mit einer Zugdehnung von 125% oder mehr wurden als gut angesehen, wobei die isolierten Leitungen mit einer Zugdehnung von 300% oder mehr als exzellent angesehen wurden, und die isolierten Leitungen mit einer Zugdehnung von weniger als 125% wurden als schlecht angesehen.
(Abriebfestigkeit)
Ein Abriebfestigkeitstest der isolierten Leitungen wurde gemäß ISO 6722 durchgeführt. Die isolierten Leitungen, die einem Hin- und Hergehen der Schneide 500-mal oder häufiger widerstehen konnten, wurden als gut angesehen, und die isolierten Leitungen, die dem Hin- und Hergehen der Schneide nicht 500-mal oder häufiger widerstehen konnten, wurden als schlecht angesehen.
(ISO-Dauerheiztest [Wärmebeständigkeit])
Ein Alterungstest der isolierten Leitungen wurde gemäß ISO 6722 bei 150°C für 3000 Stunden oder 10.000 Stunden durchgeführt, und dann wurde eine Stehspannungsprüfung bzw. Spannungswiderstandsfähigkeitsprüfung von 1 kV für 1 Minute für die isolierten Leitungen durchgeführt. Die isolierten Leitungen, die der Stehspannungsprüfung von 1 kV für 1 Minute nach dem Alterungstest von 3000 Stunden standhielten, wurden als gut angesehen, die isolierten Leitungen, die der Stehspannungsprüfung von 1 kV für 1 Minute nach dem Alterungstest von 10.000 Stunden standhielten, wurden als exzellent angesehen, und die isolierte Leitung, die der Stehspannungsprüfung von 1 kv für 1 Minute nach dem Alterungstest von 3000 Stunden nicht standhalten konnte, wurde als schlecht angesehen.
(Oberflächenrauheit der Leitung)
Die Messungen einer durchschnittlichen Oberflächenrauheit (Ra) der isolierten Leitungen wurden unter Verwendung eines Nadeldetektors bzw. Tastschnittprüfgeräts (Hersteller: MITUTOVO CORPORATION, Markenname: SURFTEST SJ301) erhalten. Die isolierten Leitungen, bei denen Ra weniger als 1 war, wurden als gut angesehen, die isolierten Leitungen, bei denen Ra weniger als 0,5 war, wurden als exzellent angesehen. Man bemerke, dass die Oberflächenrauhigkeiten der isolierten Leitungen Referenzdaten bzw. -werte sind. [Tabelle 1]
[Tabelle 2]
Wie aus den Tabellen 1 und 2 hervorgeht, enthält die Zusammensetzung des Vergleichsbeispiels 1 weder (A) das silangepfropfte Polyolefin noch (C) das modifizierte Polyolefin, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist. Aus diesem Grund ist die Zusammensetzung des Vergleichsbeispiels 1 nicht silanvernetzt und ist demgemäß hinsichtlich der Wärmebeständigkeit schlechter. Zudem ist die Zusammensetzung des Vergleichsbeispiels 1 hinsichtlich der Zugdehnung schlechter.
Die Zusammensetzung des Vergleichsbeispiels 2 enthält nicht (C) das modifizierte Polyolefin, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist. Aus diesem Grund weist die Harzkomponente eine unvorteilhafte Adhäsionseigenschaft an (D) dem aus dem natürlichen Mineral hergestellten Magnesiumhydroxid auf, und ist demgemäß schlechter bezüglich Abriebfestigkeit und Zugdehnung. Darüber hinaus ergibt die ungünstige Adhäsionseigenschaft eine sehr raue Leitungsoberfläche und eine schlechtere Oberflächenanmutung.
Die Zusammensetzung des Vergleichsbeispiels 3 enthält nicht (D) das aus dem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid. Aus diesem Grund weist die Zusammensetzung des Vergleichsbeispiels 3, obwohl sie bezüglich Wärmebeständigkeit, Abriebfestigkeit und Zugdehnung vorteilhaft ist, nicht die flammhemmende Eigenschaft auf, die für eine isolierte Leitung erforderlich ist.
Demgegenüber enthält jede Zusammensetzung der vorliegenden Beispiele (A) das silangepfropfte Polyolefin, (B) das unmodifizierte Polyolefin, (C) das modifizierte Polyolefin, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist, (D) das aus dem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid, und (E) den Vernetzungskatalysator. Daher sind die Zusammensetzungen der vorliegenden Beispiele dazu fähig, eine hohe Wärmebeständigkeit und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften gleichzeitig zu erzielen, wenn sie silanvernetzt sind, selbst wenn sie das aus dem natürlichen Mineral hergestellte Magnesiumhydroxid enthalten.
Zudem kann ein harmonisches Gleichgewicht zwischen Wärmebeständigkeit und mechanischen Eigenschaften jeder Zusammensetzung beibehalten werden, wie offensichtlich ist, wenn die Komponenten der Zusammensetzungen in den jeweils festgelegten Bereichen liegen. Zudem wird gezeigt, dass die Zusammensetzungen der Beispiele 3 und 4, die (F) das Zinkoxid und/oder die Benzimidazol-Verbindung enthalten, bezüglich Wärmebeständigkeit den Zusammensetzungen der anderen Beispiele überlegen sind.
Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung gegeben; es ist jedoch nicht beabsichtigt, dass sie erschöpfend ist oder die vorliegende Erfindung auf die offenbarte präzise Form beschränkt, und Modifizierungen und Veränderungen sind möglich, solange diese nicht von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 6722 [0076]
JIS C 3005 [0077]
ISO 6722 [0078]
ISO 6722 [0079]

Claims

Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial, wobei die Zusammensetzung enthält: (A) silangepfropftes Polyeolefin, das Polyolefin umfasst, auf das ein Silankopplungsmittel gepfropft ist; (B) unmodifiziertes Polyolefin; (C) modifiziertes Polyolefin, das durch eine funktionelle Gruppe modifiziert ist; (D) aus einem natürlichen Mineral hergestelltes Magnesiumhydroxid; und (E) einen Vernetzungskatalysator.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Gehalt an (A) dem silangepfropften Polyolefin 30 bis 90 Masseteile beträgt; der Gesamtgehalt an (B) dem unmodifizierten Polyolefin und (C) dem modifizierten Polyolefin, das durch die funktionelle Gruppe modifiziert ist, 10 bis 70 Masseteile beträgt; und der Gehalt an (D) dem aus dem natürlichen Mineral hergestellten Magnesiumhydroxid 30 bis 200 Masseteile pro 100 Masseteile des Gesamtgehalts der Komponenten (A), (B) und (C) beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die funktionelle Gruppe eine oder eine Vielzahl von funktionellen Gruppen umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Carbonsäuregruppe, einer Säureanhydridgruppe, einer Aminogruppe und einer Epoxidgruppe.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Polyolefin eines oder eine Vielzahl von Polyethylenen umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen ultraniedriger Dichte, linearem Polyethylen niedriger Dichte und Polyethylen niedriger Dichte.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die weiterhin (F) mindestens entweder ein Zinkoxid oder eine Benzimidazolverbindung enthält.
Isolierte Leitung, die ein Leitungsbeschichtungsmaterial umfasst, das die Zusammensetzung für das silanvernetzte Leitungsbeschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthält.
Kabelbaum, der die isolierte Leitung nach Anspruch 6 enthält.