DE19640017A1

DE19640017A1 - Flammwidrige Harzzusammensetzung und isolierter Draht

Info

Publication number: DE19640017A1
Application number: DE19640017A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Kanamori
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2016-09-28
Also published as: FR2739387B1; JP2963034B2; JPH0995570A; US5747574A; DE19640017B4; FR2739387A1

Description

Die Erfindung betrifft einen flammwidrig bzw. flammhemmend gemachten (nachstehend vereinfacht als "flammwidrig" bezeichnet) isolierten Draht für die Verwendung bei der Verkabelung (Elektroinstallation) in einem Automobil oder in einem Haus sowie eine flammwidrige Harzzusammensetzung für die Bildung einer Isolierschicht des isolierten Drahtes.

In den letzten Jahren führen Verbesserungen in bezug auf die Leistung und die Funktion der elektrischen Ausrüstung eines Automobils dazu, daß die Menge der zu verwendenden elektrischen Drähte zunimmt. Infolgedessen tritt das Problem auf, daß der Raum und das Gewicht der Verkabelung (der Elek troinstallation) übermäßig stark zunehmen. Um die obengenannten Probleme zu lösen, wurden die Isolierschichten dünner gemacht und die Durchmesser der elektrischen Leiter wurden vermindert.

Bisher wurde für die Isolierschichten des obengenannten Typs in großem Umfange eine Struktur verwendet, bei der die äußere Oberfläche von elektri schem Kupfer oder dgl. mit Polyvinylchloridharz beschichtet ist. Der Draht, der das Polyvinylchloridharz aufweist, ist ein ausgezeichneter Draht mit guten flammhemmenden Eigenschaften, der eine ausgezeichnete Abriebsbeständig keit und Flexibilität aufweist.

Da jedoch das Polyvinylchloridharz beim Verbrennen ein schädliches Halo gengas bildet und dadurch die Umwelt kontaminiert, ist man bestrebt, ein al ternatives Material, d. h. ein sogenanntes halogenfreies und flammwidriges Material, zu entwickeln. Das heißt, in der ungeprüften japanischen Patentpu blikation Nr. Hei 4-368714, in der ungeprüften japanischen Patentpublikation Nr. Hei 4-368715, in der ungeprüften japanischen Patentpublikation Nr. Hei 6- 76644 und in der ungeprüften japanischen Patentpublikation Nr. Hei 6-76645 ist ein Material beschrieben, das hergestellt wird durch Zugabe eines Metall hydroxids oder dgl., das als flammwidrig (flammhemmend) machendes Mate rial dient, zu Polyolefin.

Mit den obengenannten Materialien können jedoch keine zufriedenstellenden flammwidrigen Eigenschaften erzielt werden, wenn das Metallhydroxid nicht in einer großen Menge zugegeben wird. Andererseits nimmt die Abriebsbestän digkeit ab, wenn die Zugabemenge erhöht wird, was zur Folge hat, daß die Isolierschicht nicht leicht dünner gemacht werden kann. Als Folge davon tritt das Problem auf, daß das Gewicht des elektrischen Drahtes nicht leicht ver mindert werden kann und die Flexibilität verloren geht.

Die Verwendung eines isolierten Drahtes, der mit dem obengenannten Mate rial überzogen (beschichtet) ist, auf dem Gebiet der Automobilindustrie ist je doch schwierig, weil dort Flexibilität erforderlich ist, die es ermöglicht, daß eine Vielzahl von elektrischen Drähten miteinander gebündelt werden unter Bildung eines Drahtgeflechtes (einer Verkabelung), das in einer Vielzahl von Abschnit ten in einem kleinen Raum fein verdrahtet (installiert) wird, das eine Abriebs beständigkeit aufweisen muß, um gegenüber der Reibung an verschiedenen Einheiten und zwischen den Drähten beständig zu sein, und das eine Ge wichtsreduktion erlaubt, um Energie einzusparen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen flammwidrig bzw. flammhemmend gemachten (flammwidrigen) und halogenfreien isolierten Draht zu schaffen, der die obengenannten Probleme lösen kann, eine ausgezeichne te Abriebsbeständigkeit und Flexibilität aufweist und eine Gewichtsverminde rung erlaubt, so daß er als elektrischer Draht für die Verwendung auf dem Gebiet der Automobilindustrie eingesetzt werden kann, wo strenge Bedingun gen einzuhalten sind, sowie als elektrischer Draht für die Verwendung allge mein in Häusern und dgl. verwendbar ist.

Eine erfindungsgemäße flammwidrige (flammwidrig bzw. flammhemmend ge machte) Harzzusammensetzung hat eine Struktur, die drei Typen von Kompo nenten umfaßt

(A) ein multiples Copolymer von Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat und Ethylen und Maleinsäureanhydrid;
(B) ein thermoplastisches Styrol-Elastomer mit einer Zugfestigkeit von 250 kgf/cm² oder höher; und
(C) ein Polyolefinharz mit Ausnahme der Komponente (A), wobei nicht weniger als 40 Gew.-Teile und nicht mehr als 80 Gew.-Teile der Komponente (A), nicht weniger als 5 Gew.-Teile und nicht mehr als 30 Gew.- Teile der Komponente (B) und als Rest (die Komponente (D)) zugegeben wer den zum Auffüllen auf 100 Gew.-Teile, nicht weniger als 60 Gew.-Teile und nicht mehr als 120 Gew.-Teile Metallhydroxid zu 100 Gew.-Teilen der Kompo nenten (A), (B) und (C) zugegeben werden, so daß die Zusammensetzung er halten wird, und die Zusammensetzung eine Durometer D-Härte von nicht weniger als 48 und nicht mehr als 58 aufweist.

Ein erfindungsgemäßer isolierter Draht hat eine Struktur, die umfaßt einen elektrischen Leiter, der von einer flammwidrigen (flammwidrig bzw. flamm hemmend gemachten) Harzzusammensetzung umgeben ist, welche die fol genden Elemente enthält:

(A) ein multiples Copolymer von Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat und Ethylen und Maleinsäureanhydrid;
(B) ein thermoplastisches Styrol-Elastomer mit einer Zugfestigkeit von 250 kgf/cm² oder höher; und
(C) ein Polyolefinharz, ausgenommen die Komponente (A),

wobei nicht weniger als 40 Gew.-Teile und nicht mehr als 80 Gew.-Teile der Komponente (A), nicht weniger als 5 Gew.-Teile und nicht mehr als 30 Gew.- Teile der Komponente (B) und ein Rest, bei dem es sich um die Komponente (C) handelt, zugegeben werden zur Erzielung von 100 Gew.-Teilen, nicht we niger als 60 Gew.-Teile und nicht mehr als 120 Gew.-Teile Metallhydroxid zu 100 Gew.-Teilen der Komponenten (A), (B) und (C) zugegeben werden, so daß die Zusammensetzung erhalten wird und die Zusammensetzung eine Du rometer D-Härte von nicht weniger als 48 und nicht mehr als 58 aufweist.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Komponente (A) in den Ansprüchen das multiple Copolymer von Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat und Ethylen und Maleinsäureanhydrid ist.

Als Komponente (A) wird vorzugsweise ein Copolymer verwendet, das erhal ten wird, indem man 1 bis 14 Gew.-% eines oder mehrerer Typen von Acrylsäu reestern oder eines oder mehrerer Typen von Methacrylsäureestern, 0,3 bis 4 Gew.-% Maleinsäureanhydrid und einen Rest, bei dem es sich um Ethylen (82 bis 98,7 Gew.-%) handelt, miteinander umsetzt. Als Herstellungsverfahren kann zwar ein Pfropf-Copolymerisationsverfahren angewendet werden, mit dem Pfropf-Copolymerisationsverfahren ist es im allgemeinen jedoch nicht leicht, die Menge an vorhandenem Maleinsäureanhydrid zu erhöhen. Deshalb kann die Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) nicht leicht verbessert werden. Es ist daher bevorzugt, ein direktes Copolymerisationsverfahren an zuwenden, weil dadurch leicht ein Effekt in bezug auf die Verbesserung der Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) erzielt werden kann. Das multiple Copolymer, das nach dem direkten Copolymerisationsverfahren erhalten wird, ist erhältlich von der Firma Sumitomo Atchem oder dgl.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Pfropf-Polymerisationsverfahren ein Ver fahren ist, bei dem Ethylen und Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat direkt poly merisiert werden und dann ein Peroxid oder dgl. verwendet wird, um das Mal einsäureanhydrid aufzupfropfen und zu polymerisieren. Das direkte Polymeri sationsverfahren ist ein Verfahren, bei dem ein Ausgangsmaterial gleichzeitig in das System eingeführt wird, um es zu polymerisieren.

Wenn die Schmelzflußrate des multiplen Polymers 0,2 bis 20 g/10 min beträgt kann vorzugsweise eine ausgezeichnete Extrudierverarbeitbarkeit erzielt wer den.

Als Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat können vorzugsweise Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Butylacrylat und Butyl methacrylat verwendet werden, weil sie eine ausgezeichnete Affinität gegen über dem Metallhydroxid aufweisen.

Es sei darauf hingewiesen, daß es bevorzugt ist, daß der Acrylsäureester oder der Methacrylsäureester nicht weniger als 1 Gew.-% und nicht mehr als 14 Gew.-% des multiplen Copolymers ausmacht. Wenn die Menge weniger als 1 Gew.-% beträgt, wird die Affinität gegenüber dem Metallhydroxid schlechter, was dazu führt, daß die Flammwidrigkeitseigenschaften und die Flexibilität schlechter werden. Wenn die Menge mehr als 14 Gew.-% beträgt wird die Abriebsfestigkeit (Verschleißbeständigkeit) schlechter.

Vorzugsweise macht das Maleinsäureanhydrid nicht weniger als 0,3 Gew.-% und nicht mehr als 4 Gew.-% des multiplen Copolymers aus. Wenn die Menge weniger als 0,3 Gew.-% beträgt, ist es nicht leicht, eine zufriedenstellende Ab riebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) zu erzielen. Ein multiples Copolymer, das 4 Gew.-% oder mehr Maleinsäureanhydrid enthält, das im allgemeinen nicht leicht hergestellt werden kann, hat den Nachteil, daß die Extrusionsver arbeitbarkeit beeinträchtigt (verschlechtert) ist.

Das thermoplastische Styrolelastomer, bei dem es sich um die Komponente B handelt, besteht aus einem Polymerblock 1, der aus zwei oder mehr aromati schen Kohlenwasserstoffen, die jeweils eine Vinylgruppe aufweisen besteht, und einem Block-Copolymer mit einem Polymerblock 2, der ein konjugiertes Dien aufweist.

Der aromatische Kohlenwasserstoff mit der Vinylgruppe, der den Polymerblock 1 bildet, ist beispielsweise Styrol, o-Methylstyrol, p-tert-Butylstyrol und 1,3- Dimethylstyrol. Im Hinblick auf die Leichtigkeit der Herstellung ist es bevor zugt, Styrol zu verwenden.

Der Polymerblock 2 ist ein Diolefin mit einem Paar von konjugierten Doppel bindungen und es handelt sich dabei beispielsweise um 1,3-Butadien, Isopren, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 1,3-Pentadien und 1,3-Hexadien. Unter den oben genannten Materialien ist es bevorzugt 1,3-Butadien oder Isopren zu verwen den, weil sie leicht erhalten werden können.

Es sei darauf hingewiesen, daß es bevorzugt ist, daß es sich bei dem thermo plastischen Styrolelastomer um ein Material handelt, das hergestellt wird durch Zugabe von Wasserstoff, wobei die Doppelbindungen mit Wasserstoff abge sättigt werden, weil dadurch eine hohe Zugfestigkeit erzielt werden kann und die Wärmebeständigkeit verbessert werden kann.

Die Zugfestigkeit der Komponente (B) muß 250 kgf/cm² oder mehr betragen, um eine ausreichende Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) zu erzielen. Wenn die Zugfestigkeit mehr als 300 kgf/cm² beträgt, kann eine signifikant be vorzugte Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) erzielt werden. Im Hin blick auf die Erzielung einer solchen ausgezeichneten Zugfestigkeit ist es be vorzugt, erfindungsgemäß ein Triblock-Copolymer als thermoplastisches Sty rol-Elastomer zu verwenden.

Als Polyolefinharz, bei dem es sich um die Komponente (C) handelt, kann Po lyethylen oder Polypropylen verwendet werden. Als Polyethylen kann ein Po lyethylen niedriger Dichte oder hoher Dichte, bestehend nur aus Ethylen, ver wendet werden. Darüber hinaus kann ein geradkettiges Polyethylen mit niedri ger Dichte, das durch Copolymerisation mit einem α-Olefin erhalten werden kann, verwendet werden. Außerdem können ein Homopolymer, bestehend aus Polypropylen, ein Random-Copolymer und ein Block-Copolymer, die jeweils durch Copolymerisation mit Ethylen erhalten werden können, verwendet wer den.

Außerdem kann vorzugsweise ein Ethylen-Copolymer verwendet werden. In diesem Fall handelt es sich bei dem Ethylen-Copolymer um ein Material, aus genommen das multiple Copolymer, das als Komponente (A) verwendet wird.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Komponente (C) um ein Polyethylen- Copolymer und ein Ethylen-Copolymer wegen der zufriedenstellenden Lös lichkeit sowohl in dem multiplen Copolymer als auch in dem thermoplatischen Elastomer und des ausgezeichneten Gleichgewichts in bezug auf Abriebsbe ständigkeit (Verschleißfestigkeit), Flexibilität und flammwidrige Eigenschaften.

Die Komponente (A), die Komponente (B) und die Komponente (C) bilden die Harzzusammensetzung zum Beschichten des erfindungsgemäßen beschichte ten Drahtes.

Die Komponente (A) darf nicht weniger als 40 Gew.-Teile und nicht mehr als 80 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Harzzusammensetzung, aus machen. Wenn die Menge weniger als 40 Gew.-Teile beträgt können die er forderlichen flammwidrigen Eigenschaften und die erforderliche Abriebsbe ständigkeit (Verschleißfestigkeit) nicht ausreichend sein. Wenn die Menge mehr als 80 Gew.-Teile beträgt wird die Extrusionsverarbeitbarkeit zum Zeit punkt der Herstellung des elektrischen Drahtes beeinträchtigt (verschlechtert). Als Folge davon geht die Flexibilität der Oberfläche des elektrischen Drahtes verloren, die Abriebsbeständigkeit wird schlechter und die Zugdehnung des Überzugsmaterials nimmt übermäßig stark ab.

Um zufriedenstellende flammwidrige Eigenschaften und eine zufriedenstellen de Abriebsbeständigkeit zu erzielen, ist es bevorzugt, daß die Menge nicht weniger als 50 Gew.-Teile und nicht mehr als 60 Gew.-Teile beträgt.

Andererseits darf die Komponente (B) nicht weniger als 5 Gew.-Teile und nicht mehr als 30 Gew.-Teile ausmachen. Wenn die Menge weniger als 5 Gew.- Teile beträgt, ist es nicht leicht, eine zufriedenstellende Flexibilität zu erzielen. Wenn die Menge mehr als 30 Gew.-Teile beträgt, nimmt die Abriebsbestän digkeit (Verschleißfestigkeit) in kritischer Weise ab. Um eine optimale Ab riebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) zu erzielen, ist es bevorzugt, daß die Menge 25 Gew.-Teile oder weniger beträgt.

Das Metallhydroxid, das als Komponente zugegeben werden soll, um flamm widrige Eigenschaften zu verleihen, kann ein Hydroxid eines Metalls, insbe sondere ein Hydroxid eines Metalls der Gruppe II oder der Gruppe III des Pe riodischen Systems der Elemente nach der IUPAC-Nomenklatur in der revidier ten Fassung von 1989 sein. So können beispielsweise Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid und Calciumhydroxid verwendet werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß es bevorzugt ist, daß Magnesiumhydroxid verwendet wird, weil auch dann flammwidrige Eigenschaften erzielt werden können, wenn die Menge gering ist und der Einfluß auf die Abriebsbeständig keit fast vollständig eliminiert werden kann. Vorzugsweise beträgt die Teilchen größe des Metallhydroxids 0,1 bis 5 µm für die leichte Handhabung und zur Verhinderung des Einflusses auf die Flammwidrigkeitseigenschaften des iso lierten Drahtes, bei dem es sich um das Endprodukt handelt.

Im Hinblick auf die Erzielung einer Affinität gegenüber dem Harz und auf die Erzielung wasserdichter Eigenschaften ist es bevorzugt, ein Material zu ver wenden, das erhalten wird, indem man die obengenannten Teilchen einer Oberflächenbehandlung mit Fettsäure, einem Silankuppler, einem Titanat- Kuppler oder einer Epoxyverbindung unterwirft.

Das obengenannte Metallhydroxid muß in einer Menge von nicht weniger als 60 Gew.-Teilen und nicht mehr als 120 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.- Teile der Harzzusammensetzung, bestehend aus der Komponente (A), der Komponente (B) und der Komponente (C), zugegeben werden. Wenn die Menge weniger als 60 Gew.-Teile beträgt, sind die flammwidrigen Eigenschaf ten ungenügend. Wenn die Menge mehr als 120 Gew.-Teile beträgt sind die Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) und die Flexibilität unzureichend. Um ein optimales Ergebnis zu erzielen, ist es bevorzugt, daß die Menge nicht weniger als 70 Gew.-Teile und nicht mehr als 110 Gew.-Teile beträgt.

Das Metallhydroxid, das die obengenannte Gestalt hat, wird in der obenge nannten Menge der Harzzusammensetzung zugegeben, die aus der Kompo nente (A), der Komponente (B) und der Komponente (C) besteht. Zu diesem Zeitpunkt kann als Mischvorrichtung eine bekannte Apparatur, beispielsweise eine Walzenmühle, ein Banbury-Mischer, ein Kneter oder ein Doppelspindel- Extruder verwendet werden.

Die Durometer D-Härte der Harzzusammensetzung nach Beendigung des Knetverfahrens darf nicht weniger als 48 und nicht mehr als 58 betragen. Wenn die Härte weniger als 48 beträgt, ist die Abriebsbeständigkeit unbefrie digend. Wenn die Härte mehr als 58 beträgt, wird die Flexibilität übermäßig beeinträchtigt (verschlechtert).

Es sei darauf hingewiesen, daß ein bekanntes Antioxidationsmittel, ein Kup fervergiftungs-Verhinderungsmittel, ein flammwidrig machendes Hilfsmittel, ein Verarbeitungshilfsmaterial, ein Färbemittel und dgl. zusätzlich zu den obenge nannten Komponenten zugegeben werden können, um die verschiedenen Leistungsfaktoren zu verbessern.

Die so erhaltene Harzzusammensetzung für die Beschichtung wird dazu ver wendet, die Oberfläche-eines elektrischen Leiters aus elektrischem Kupfer oder dgl. zu beschichten (zu überziehen) und sie wird durch Extrudieren ge formt, so daß ein isolierter Draht gebildet wird. Wenn die Dicke der Überzugs schicht 0,4 mm oder weniger beträgt kann eine ausgezeichnete Flexibilität erzielt werden, während gleichzeitig eine ausreichende Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) aufrechterhalten wird.

Der so erhaltene isolierte Draht kann unter Anwendung eines bekannten Ver fahrens, beispielsweise durch Elektronenstrahlen, vernetzt werden, um die verschiedenen Eigenschaften, wie Wärmebeständigkeit, Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) und Ölbeständigkeit, weiter zu verbessern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.

Nachstehend werden zunächst ein Verfahren zur Herstellung von Proben für die Verwendung in den erfindungsgemäßen Beispielen und Vergleichsbeispie len und verschiedene Meßmethoden beschrieben. Die nachstehend angege bene Zugfestigkeit wurde gemessen unter Anwendung eines Verfahrens ent sprechend JIS K6301, während die Schmelzflußrate, die durch das Symbol MI angegeben wird, nach einer Methode entsprechend JIS K7210 gemessen wurde.

Zunächst wurden verschiedene Ausgangsmaterialien hergestellt. Das heißt, als Komponente (A) wurden zwei Typen von multiplen Copolymeren herge stellt, von denen jedes aus Alkylacrylat, Ethylen und Maleinsäureanhydrid be stand.

Komponente (A)-(1): ein Copolymer (BONDINE FX-8000, bezogen von der Firma Sumitomo Atchem und hergestellt von der Firma Elf Atchem, Frank reich), bestehend aus 3 Gew.-% Ethylacrylat, 2 Gew.-% Maleinsäureanhydrid und 95 Gew.-% Ethylen und hergestellt nach dem direkten Copolymerisations verfahren
Komponente (A)-(2): ein Copolymer (LOTADER 2200, bezogen von der Firma Sumitomo Atchem und hergestellt von der Firma Elf Atchem, Frankreich), be stehend aus 6 Gew.-% Butylacrylat, 3 Gew.-% Maleinsäureanhydrid und 91 Gew.-% Ethylen und hergestellt nach dem direkten Copolymerisationsverfah ren.

Als Komponente (B) wurde ein Styrol/Isopren/Styrol-Triblock-Copolymer mit addiertem Wasserstoff hergestellt (Zugfestigkeit 340 kgf/cm²) (SEPTON 4033, hergestellt von der Firma Kuraray).

Als Komponente (C) wurden 3 Typen von Polyolefinharzen hergestellt:
Komponente (C)-(1): lineares Polyethylen niedriger Dichte (Dichte: 0,925 g/cm³, MI: 2,3 g/10 min) (ULTZEX 2520F, hergestellt von der Firma Mitui Se kiyu Kagaku);
Komponente (C)-(2): Polyethylen hoher Dichte (Dichte: 0,949 g/cm³, MI: 0,3 g/10 min) (SHOWREX 5003BH, hergestellt von der Firma Showa Denko;
Komponente (C)-(3): Ethylen/Ethylacrylat-Copolymer (Ethylacrylatgehalt: 15 Gew.-%, Ml: 0,75 g/1 0 min) (Rexron EEAA1150, hergestellt von der Firma Ni hon Sekiyu Kagaku).

Zur Herstellung der Materialien für die Vergleichsbeispiele wurde aus den gleichen Ausgangsmaterialien wie die Komponente (B) hergestellt:
Komponente (B′): Styrol/Isopren/Styrol-Triblock-Copolymer mit daran addier tem Wasserstoff, das eine geringere Zugfestigkeit aufwies (Zugfestigkeit 240 kg/cm²) (SEPTON 2055, hergestellt von der Firma Kuraray).

Andererseits wurde als Magnesiumhydroxid, Magnesiumhydroxid (Kisuma 5B, hergestellt von der Firma Kyowa Kagaku) hergestellt, das einer Oberflächen behandlung mit 2 Gew.-% Ölsäure unterworfen worden war und eine Teil chengröße von nicht weniger als 0,6 µm und nicht mehr als 1 µm und eine spezifische BET-Oberflächengröße von 5 m²/g, gemessen durch die Adsorpti onsmenge beim Siedepunkt von Stickstoff, hatte.

Die obengenannten Materialien wurden zusammen mit dem Antioxidationsmit tel einem Kupfervergiftungsverhinderungsmittel und einem Gleitmittel (Schmiermittel) gleichmäßig miteinander gemischt in den in der Tabelle I an gegebenen Verhältnissen unter Verwendung einer Doppelwalzen-Einheit, wo bei die Beschichtungs-Zusammensetzungen erhalten wurden. Die Beschich tungs-Zusammensetzungen wurden durch Kompressionsformen zu Folien ge formt und die Härte jeder Zusammensetzung wurde unter Verwendung eines Durometers D gemessen, bei dem es sich um ein Härtemeßinstrument handelt, unter Anwendung einer Methode entsprechend JIS K7215 (die Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben).

Andererseits wurde jede der obengenannten Beschichtungs-Zusammenset zungen unter Verwendung eines Granulators zu Pellets geformt und dann zum Beschichten von weichen verdrallen Kupferdrähten verwendet (Durchmesser des Drahtes: 0,19 mm², Anzahl der Drähte: 19) unter Verwendung eines Extru ders, um den Außendurchmesser des elektrischen Drahtes auf 1,6 mm zu bringen, so daß Proben für die Vergleichsbeispiele und die erfindungsgemä ßen Beispiele erhalten wurden.

Dann wurden die Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit), die Flamm widrigkeitseigenschaften und die Flexibilität bewertet.

Das heißt, zur Bestimmung der Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) wurde ein Verfahren entsprechend der Vorschrift 5.11 (2) von JASO D611-94 angewendet, bei dem eine-Belastung von 7N und ein Piano-Draht mit einem Durchmesser von 0,45 mm verwendet wurde und die Anzahl der Hin- und Her bewegungen, als deren Folge der Piano-Draht mit dem elektrischen Leiter in Kontakt gebracht wurde als Folge des Abriebs der Isolierschicht, bestimmt wurde. Proben, die 300 oder mehr Hin- und Herbewegungen widerstanden, wurden als akzeptabel bewertet.

Zur Bestimmung der Flammwidrigkeitseigenschaften wurde ein Verfahren ent sprechend der-Vorschrift 5.9 von JASO D611-94 angewendet, um diese zu messen. Die Proben, die innerhalb von 30 s erloschen, wurden als akzeptabel bewertet.

Andererseits wurde die Flexibilität wie folgt bewertet: der Draht wurde bis zu einem Winkel von 180°C gebogen und dann erneut gestreckt, um festzustel len, ob in dem gebogenen Abschnitt ein weißer Abschnitt gebildet wurde. Pro ben, die frei von einem weißen Abschnitt waren, wurden als akzeptabel bewer tet.

Die Ergebnisse der obengenannten Bewertungsverfahren sind in der Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Tabelle I (Fortsetzung)

Komponente (A)-(1): Copolymer, bestehend aus 3 Gew.-% Ethylacrylat, 2 Gew.-% Maleinsäureanhydrid und 95 Gew.-% Ethylen
Komponente (A)-(2): Copolymer, bestehend aus 6 Gew.-% Butylacrylat, 3 Gew.-% Maleinsäureanhydrid und 91 Gew.-% Ethylen
Komponente (B): Styrol/Isopren/Styrol-Triblock-Copolymer mit addier tem Wasserstoff (Zugfestigkeit 340 kgf/cm²)
Komponente (B)′: Styrol/Isopren/Styrol-Triblock-Copolymer mit addier tem Wasserstoff (Zugfestigkeit 240 kgf/cm²)
Komponente (C)-(1): geradkettiges Polyethylen niedriger Dichte (Dichte: 0,925 g/cm³, MI: 2,3 g/10 min)
Komponente (C)-(2): Polyethylen hoher Dichte (Dichte: 0,949 g/cm³, MI: 0,3 g/10 min)
Komponente (C)-(3): Ethylen/Ethylacrylat-Copolymer (15 Gew.-% Ethy lacrylat, MI: 0,75 g/10 min)
Antioxidationsmittel: Tetrakis-[methylen-3-(3′,5′-di-tert-butyl-4′-hydroxy phenyl)propionat]methan
Kupfer-Vergiftungsverhinderungsmittel: 3-(N-Salicyloyl)amino-1,2,4-triazol
Gleitmittel: Ethylenbis-oleylamid 34

Wie aus der Tabelle I ersichtlich, stellen die isolierten Drähte der erfindungs gemäßen Beispiele 1 bis 5 ausgezeichnete elektrische Drähte mit zufrieden stellender Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit), flammwidrigen Eigen schaften und Flexibilität dar. Andererseits geht daraus hervor, daß die isolier ten Drähte der Vergleichsbeispiele unbefriedigend sind mindestens in bezug auf einen der drei Leistungsfaktoren.

Die Harzzusammensetzung, welche die Überzugs-Zusammensetzung in dem erfindungsgemäßen isolierten Draht bildet, ist eine Zusammensetzung, die aus den folgenden drei Komponenten besteht:

(A) einem multiplen Copolymer von Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat und Ethylen und Maleinsäureanhydrid;
(B) einem thermoplastischen Styrol-Elastomer mit einer Zugfestigkeit von 250 kgf/cm² oder höher; und
(C) einem Polyolefinharz,

wobei die Komponenten in spezifischen Verhältnissen miteinander gemischt sind. Deshalb kann der erforderliche Gehalt an Metalloxid herabgesetzt wer den, während die flammwidrigen Eigenschaften aufrechterhalten werden im Vergleich zu dem Beschichtungsmaterial für den konventionellen isolierten Draht. Als Ergebnis können die Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) und die Flexibilität verbessert werden.

Darüber hinaus ist der Bereich für die Durometer D-Härte der Überzugs zusammensetzung nach dem Vermischen mit Magnesiumhydroxid angegeben, so daß das Gleichgewicht zwischen der Abriebsbeständigkeit (Verschleiß festigkeit) und der Flexibilität des beschichteten Drahtes, bei dem es sich um das Endprodukt handelt, aufrechterhalten werden kann.

Deshalb stellt der isolierte Draht, der mit der erfindungsgemäßen flammwidri gen Harzzusammensetzung beschichtet ist, einen ausgezeichneten elektri schen Draht dar, der allen Anforderungen in bezug auf Abriebsbeständigkeit (Verschleißfestigkeit) flammwidrige Eigenschaften und Flexibilität genügt. Da der isolierte Draht die obengenannten Eigenschaften aufweist, kann die isolier te Schicht dünner gemacht werden und deshalb kann das Gewicht herabge setzt werden. Als Folge davon kann der isolierte Draht vorzugsweise für die Verdrahtung (Verkabelung) in Automobilen verwendet werden, die strenge Bedingungen erfordert sowie für die Verkabelung (Elektroinstallation) für die Verwendung im Haus verwendet werden.

Claims

1. Flammwidrige Harzzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
eine Komponente (A) aus einem multiplen Copolymer von Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat, Ethylen und Maleinsäureanhydrid;
eine Komponente (B) aus einem thermoplastischen Styrol-Elastomer mit einer Zugfestigkeit von 250 kgf/cm² oder höher; und
eine Komponente (C) aus einem Polyolefinharz, ausgenommen die Kompo nente (A), wobei
nicht weniger als 40 Gew.-Teile und nicht mehr als 80 Gew.-Teile der Kompo nente (A), nicht weniger als 5 Gew.-Teile und nicht mehr als 30 Gew.-Teile der Komponente (B) und als Rest die Komponente (C) miteinander vermischt wer den zur Herstellung von 100 Gew.-Teilen,
nicht weniger als 60 Gew.-Teile und nicht mehr als 120 Gew.-Teile Metall hydroxid zu 100 Gew.-Teilen der Komponenten (A), (B) und (C) zugegeben werden unter Bildung der genannten Zusammensetzung, die eine Durometer D-Härte von nicht weniger als 48 und nicht mehr als 58 aufweist.

2. Flammwidrige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Komponente (C), bei der es sich um ein Polyolefinharz handelt, Polyethylen und ein Ethylen-Copolymer ist.

3. Flammwidrige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das genannte Metallhydroxid Magnesiumhydroxid ist.

4. Isolierter Draht, gekennzeichnet durch einen elektrischen Leiter und eine flammwidrige Harzzusammensetzung, die den elektrischen Leiter umgibt, wobei die flammwidrige Harzzusammensetzung enthält:
eine Komponente (A) aus einem multiplen Copolymer von Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat, Ethylen und Maleinsäureanhydrid;
eine Komponente (B) aus einem thermoplastischen Styrol-Elastomer mit einer Zugfestigkeit von 250 kgf/cm² oder höher; und
eine Komponente (C) aus einem Polyolefinharz mit Ausnahme der genannten Komponente (A), wobei
nicht weniger als 40 Gew.-Teile und nicht mehr als 80 Gew.-Teile der Kompo nente (A), nicht weniger als 5 Gew.-Teile und nicht mehr als 30 Gew.-Teile der Komponente (B) und als Rest die Komponente (C) miteinander vermischt wer den zur Herstellung von 100 Gew.-Teilen,
nicht weniger als 60 Gew.-Teile und nicht mehr als 120 Gew.-Teile Metall hydroxid zu 100 Gew.-Teilen der Komponenten (A), (B) und (C) zugegeben werden unter Bildung der genannten Zusammensetzung, die eine Durometer D-Härte von nicht weniger als 48 und nicht mehr als 58 aufweist.