JP2001236829A - 電線用被覆材料及び該被覆材料を用いた電線 - Google Patents
電線用被覆材料及び該被覆材料を用いた電線Info
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Abstract
て起こりにくく、しかも、優れた耐寒性、及び耐摩耗性
を有する電線被覆材料及び該被覆材料を用いてなる電線
を提供することである。 【解決手段】上記課題は、以下のA成分、B成分および
C成分を含んでなる電線用被覆材料。 A成分:ポリオレフィン系樹脂 B成分:酸無水物変性ポリオレフィン系樹脂 C成分:表面処理がされていない水酸化マグネシウム によって解決される。
Description
ス層、絶縁層等に用いられる電線用被覆材料に関し、詳
しくは、外傷白化及び曲げ白化が極めて起こりにくく、
しかも、優れた耐寒性、及び耐摩耗性を有する電線被覆
材料及び該被覆材料を用いてなる電線に関する。
層、絶縁層等に用いられる被覆材料において、難燃性が
要求される場合、当該被覆材料析料にはポリ塩化ビニル
(以下、PVCと称す)が使用されてきた。しかし、電
線の廃棄焼却時にPVCがダイオキンや塩化水素ガスな
どの有毒ガスの発生原因となる疑いから、PVCの使用
を制限し、環境負荷が少ないポリオレフィン系樹脂に金
属水酸化物からなる難燃剤をブレンドしてなる難燃性ポ
リオレフィンが用いられるようになってきている。
は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が一般
的である。しかし、ポリオレフィン系樹脂に金属水酸化
物からなる難燃剤をブレンドしてなる被覆材料は、優れ
た難燃性を有するものの、特にシース層に用いた場合
に、他の物体との擦れや引っ掻き傷、電線同士の擦れ
(例えば、複数本の電線が撚り合わさった組物電線での
電線間の位置ずれによる電線同士の擦れ)等による白化
(以下、外傷白化とも称す)や屈曲した時の屈曲部での
白化(以下、曲げ白化とも称す)を生じるという問題点
を有している。
ドロールとの接触や、電線・ケーブルの布設作業時等で
の他の物体との接触によって起こるが、シース層の表面
のみで生じるので、電線の物性に大きく影響はしない
が、電線の外観(見栄え)が損なわれるため、商品価値
が低下してしまう。一方、曲げ白化は電線・ケーブルの
布設作業等において電線を屈曲させた時に起こり、金属
酸化物とベースレジンの界面剥離によるミクロクラック
が原因と考えられるため、ミクロクラックがシース層の
最底部まで侵行することによる、シース層の物性低下が
懸念される。
ース層の白化を、アミノシラン系カップリング剤で表面
処理した水酸化マグネシウムを用いることにより防止す
る提案がなされている。しかしながら、かかるアミノシ
ラン系カップリング剤で表面処理した水酸化マグネシウ
ムを用いても、シース層が強く擦られた場合に白化が起
こり、また、シース層のベースレジン(ポリオレフィン
樹脂)が比較的柔らかい場合には白化(外傷白化)が起
こる。
鑑み、外傷白化及び曲げ白化が極めて起こりにくい電線
用被覆材料を提供することを第1の目的としている。ま
た、外傷白化及び曲げ白化が極めて起こりにくく、しか
も、優れた耐寒性及び耐摩耗性を有する電線用被覆材料
を提供することを第2の目的としている。また、上記電
線被覆材料からなるシース層及び/または絶縁層を有す
る電線を提供することを第3の目的としている。
的を達成すべく鋭意研究した結果、ポリオレフィン系樹
脂からなるベース樹脂に、表面処理されていない水酸化
マグネシウムとともに、酸無水物変性ポリオレフィン系
樹脂をブレンドすると、白化が高いレベルで抑制され、
しかも、耐寒性及び耐摩耗性等が向上した電線用被覆材
料が得られることを知見し、該知見に基づき、本発明を
完成させた。
る。 (1)以下のA成分、B成分およびC成分を含んでなる
電線用被覆材料。 A成分:ポリオレフィン系樹脂 B成分:酸無水物変性ポリオレフィン系樹脂 C成分:表面処理されていない水酸化マグネシウム (2)A成分のポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチル
アクリレート共重合体、およびエチレン−エチルアクリ
レート共重合体から選ばれる少なくとも1種であり、B
成分の酸無水物変性ポリオレフィン系樹脂が、エチレン
−無水マレイン酸二元共重合体、および/または、エチ
レン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル三元共重合
体である上記(1)記載の電線用被覆材料。 (3)A成分とB成分の合計重量100重量部当たりの
C成分の配合量が50〜150重量部である上記(1)
〜(2)の何れかに記載の電線用被覆材料。 (4)さらに、D成分としてポリイソブチレンを含有さ
せている(2)または(3)記載の電線用被覆材料。 (5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の被覆材料
からなるシース層および/または絶縁層を有する電線。 本発明における「電線用被覆材料」とは、シース材料お
よび/または絶縁材料を含めた電線を被覆するための材
料を意味する。
A成分、B成分およびC成分を必須成分としている。 A成分:ポリオレフィン樹脂 B成分:酸無水物変性ポリオレフィン系樹脂 C成分:表面処理されていない水酸化マグネシウム
系樹脂は、主に電線用被覆材料に要求される基本物性
(絶縁性、誘電率等の電気的性質、柔軟性、伸長性、引
張強度等の機械的性質、耐薬品性等の化学的性質、加工
性等)を担うベース成分であり、該ポリオレフィン系樹
脂としては、通常、ポリエチレン系樹脂またはポリプロ
ピレン系樹脂が使用される。該ポリエチレン系樹脂とし
ては、エチレンの単独重合体、エチレンと他のビニル化
合物との共重合体、またはこれらの混合物などが使用さ
れ、エチレンと他のビニル化合物との共重合体として
は、エチレンと他のα−オレフインとの共重合体、エチ
レンと酢酸ビニル若しくはメチルアクリレート、若しく
はエチルアクリレートとの共重合体などが好ましく、エ
チレンと他のα−オレフインとの共重合体におけるα−
オレフインとしては、例えば、プロピレン、ブテン−
1、ペンテン−1,4−メチル−1−ペンテン、へキセ
ン−1、オクテン−1などが挙げられる。ポリプロピレ
ン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体、プロピレ
ンと他のビニル化合物との共重合体、またはこれらの混
合物などが使用され、プロピレンと他のビニル化合物と
の共重合体としては、プロピレンと他のα−オレフイン
との共重合体が好ましく、当該α−オレフインとして
は、例えば、ブテン−1、ペンテン−1、4−メチル−
1−ペンテン、へキセン−1、オクテン−1などが挙げ
られる。これらのうち、特に好ましいものは、機械的特
性と熱的性質の点から、ポリエチレン(PE)、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−メチル
アクリレート共重合体(EMA)、エチレン−エチルア
クリレート共重合体(EEA)である。また、ポリエチ
レンは水酸化マグネシウムの受容性の点から、低密度ポ
リエチレン(LDPE)が好ましく、特に好ましくは、
密度が0.800〜0.930g/cm3の範囲にある
ものである。また、エチレン−酢酸ビニル共重合体は、
酢酸ビニルの含有量が5〜45重量%のものが好まし
く、エチレン−メチルアクリレート共重合体はメチルア
クリレートの含有量が5〜45重量%のものが好まし
く、エチレン−エチルアクリレート共重合体はエチルア
クリレートの含有量が5〜45重量%のものが好まし
い。なお、上記密度はJIS K6922に規定の測定
方法による。
脂は、分子内に少なくとも1個のビニル基を有する酸無
水物を共重合成分として含有するポリオレフィン系樹脂
であり、主として被覆材料の白化の原因となる水酸化マ
グネシウムと樹脂との界面剥離を防止する作用を有す
る。該酸無水物変性ポリオレフィン系樹脂としては、例
えば、α−オレフイン−酸無水物二元共重合体、α−オ
レフイン−酸無水物−アクリル系化合物、若しくはビニ
ルエステル系化合物三元共重合体などが挙げれ、これら
は何れか一方または両者を併用してもよい。
無水イタコン酸、無水シトランコン酸、無水グルタコン
酸などが好ましく、特に好ましくは無水マレイン酸であ
る。当該酸無水物が水酸化マグネシウムとの間に水素結
合を形成して、水酸化マグネシウムと樹脂間に強い接着
力が得られ、被覆材料中での水酸化マグネシウムと樹脂
間の界面剥離が防止される。
ロピレン、ブテン−1などが好ましく、特に好ましくは
エチレンである。当該α−オレフインは当該B成分のA
成分(ポリオレフィン系樹脂)への親和性を担う成分で
あり、かかる観点から、当該α−オレフインとしては、
A成分のポリオレフィン系樹脂の好適例として挙げたポ
リエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン
−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアク
リレート共重合体に対して良好な親和性が得られるよう
に、エチレンを用いるのが特に好ましい。
酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチルなどが好
ましく、特に好ましくはアクリル酸エチルである。ま
た、上記ビニルエステル系化合物としては、酢酸ビニル
などが好ましい。
の酸無水物の含有量は、例えば、α−オレフイン−酸無
水物二元共重合体の場合、通常、0.05〜10重量
%、好ましくは、0.1〜5.0重量%であり、α−オ
レフイン/酸無水物/アクリル系化合物若しくはビニル
エステル系化合物三元共重合体の湯合、通常0.05〜
10重量%、好ましくは、0.1〜5.0重量%であ
る。当該樹脂の被覆材料中の樹脂成分と表面処理されて
いない水酸化マグネシウムとの配合比率にもよるが、酸
無水物の含有量が上記範囲よりも少ない場合は十分な白
化防止効果が得られにくく、多い場合は被覆材料の引張
強度が低下する傾向を示す。
クリル系化合物若しくはビニルエステル系化合物三元共
重合体が白化防止の点で特に良好な結果を得ることがで
きる。この理由としては、アクリル系化合物若しくはビ
ニルエステル系化合物が共重合体の結晶化度を低下さ
せ、かかる共重合体の結晶化度の低下により、成形収縮
で発生する残留応力による水酸化マグネシウムと樹脂と
の界面の接着部の剥離が起こりにくくなり、また、共重
合体の粘着力も向上して水酸化マグネシウムと樹脂間の
接着力が向上し、白化防止効果が高まるためと考えられ
る。なお、上記三元共重合体におけるアクリル系化合物
若しくはビニルエステル系化合物の含有量は、通常、
0.1〜40重量%、好ましくは、2〜30重量%であ
る。
配合により、被覆材料の白化防止効果が得られるだけで
なく、材料の耐摩耗性、耐寒性が大きく向上する。これ
は、水酸化マグネシウムと樹脂間に強い接着力が得られ
ることによるものである。通常水酸化マグネシウム に
はカップリング剤などの表面処理をして樹脂との相容性
を向上させているが、本発明のように、ポリオレフィン
系樹脂と酸無水物変性ポリオレフィン系樹脂とからなる
ベース樹脂、特にさらにポリイソブチレン含有させた場
合には意外にも、水酸化マグネシウムに表面処理剤を使
用すると耐外傷性、曲げ白化性が低下する傾向にある。
ネシウムは、通常使用される合成品や天然品のいずれの
水酸化マグネシウムでも良いが、被覆材料中での樹脂へ
の接着性を向上させる点で、合成水酸化マグネシウムを
用いることが好ましい。 合成品の水酸化マグネシウム
としては、比表面積(BET)で3〜7m2/g程度、
結晶粒子径が0.5〜1.0μm程度、天然品の水酸化
マグネシウムとしては、比表面積(BET)で3〜7m
2/g程度、結晶粒子径が5〜10μm程度のものを用
いれば良い。
化マグネシウムと樹脂との接着界面にかかる衝撃力のよ
り一層の緩和を目的に、A成分及びB成分とは別に、さ
らに、D成分としてポリイソブチレンを配合してもよ
い。かかるD成分を配合しない態様、すなわち、被覆材
料中のポリマー成分がA成分とB成分で構成される場
合、これらA成分、B成分の配合重量比(A成分:B成
分)は、通常、99:1〜50:50、好ましくは9
7:3〜65:35である。かかる範囲を外れてB成分
の量が多くなると(A成分の量が少なくなると)、被覆
材料の引張強度等の機械的強度および耐熱性が低下する
傾向を示し、B成分の量が少なくなると(A成分の量が
多くなると)、白化防止効果が低下する傾向を示し、ま
た、被覆材料の耐磨耗性及び耐寒性が低下する傾向を示
す。
化マグネシウムを用いる場合、十分な難燃性を得るに
は、概ね、材料中のポリマー成分100重量部当たり水
酸化マグネシウムを50〜200重量部程度配合するの
が一般的であるが、本発明の被覆材料においても、C成
分の表面処理されていない水酸化マグネシウムは、被覆
材料中のポリマー成分100重量部(すなわち、ポリイ
ソブチレンを配合しない態様では、A成分とB成分の合
計配合量100重量部、ポリイソブチレンを配合する態
様では、A成分とB成分とポリイソブチレンの合計配合
量100重量部)に対して、通常50〜150重量部、
好ましくは70〜130重量部配合する。かかる範囲を
外れてC成分の量が多くなると、被覆材料の柔軟性、伸
長性、耐外傷白化性、耐曲げ白化性等が低下する傾向を
示し、少なくなると、被覆材料の難燃性が低下する傾向
を示す。
の接着界面にかかる衝撃力のより一層の緩和を目的に、
D成分:ポリイソブチレンを適量配合してもよく、当該
D成分の配合により、被覆材料の外傷白化、曲げ白化が
より高いレベルで防止される。なお、ここでの引張弾性
率はJIS K 7113の測定方法で測定された値で
ある。
覆材料中におけるA成分とB成分の合計配合量に対する
とD成分の配合比((A成分+B成分):ポリイソブチ
レン成分)は、通常、99.5:0.5〜90:10
(重量比)で、好ましくは99:1〜95:5とする。
かかる範囲を外れて、ポリイソブチレン成分の配合量が
多くなると、被覆材料の引張強さ等の機械的強度および
耐熱性が低下する傾向を示し、少なくなるとポリイソブ
チレンの配合による効果が得られ難くなる。
用されている公知のハロゲンを含まない補助資材を適量
配合してもよい。かかる補助資材としては、安定剤、酸
化防止剤、充填剤、着色剤、カーボンブラック、架橋
剤、滑剤、加工性改良剤、帯電防止剤、難燃助剤等であ
る。
を所望により上記各種補助配合材を加えて、バンバリー
ミキサー、加圧ニーダー、二軸押出機等の公知の混練装
置で混練し、該混練物を射出成形、押出成形、回転成
形、プレス成形等によつて所望の形態に成形することで
製造される。
曲げ白化が高いレベルで防止され、しかも、優れた耐寒
性及び耐摩耗性を有するもので、電線のシース層及び絶
縁層の両方に使用できるが、白化防止の観点からは、シ
ース層に特に好適である。
詳しく説明するが、本発明はかるる実施例によって限定
されるものではない。
欄に示す各成分をバンバリーミキサー(東洋精機製作所
製)に一括投入し、20分間混練した後、プレス成形に
より160℃で10分間成形し、各実施例及び各比較例
の試験シート及び試験片を作成し、それぞれについて以
下の評価試験を行った。なお、各成分の配合量は重量部
である。また、LDPE、およびエチレン−無水マレイ
ン酸−アクリル酸エチル三元共重合体のMFR(メルト
フローレート)はJIS K 6992による測定値で
ある。LDPEのD硬度はデュロメータ法に基づく値で
ある。ポリイソブチレンの固有粘度は溶媒としてジポリ
イソブチレンを用いた測定値である。
と伸び(%)をJISK7113に従って測定。 ・耐寒性 厚さ2mmの試験シートについて、JIS C 300
5に従って実施。試験温度は−50℃で、亀裂無し
(○)、亀裂あり(△)、破断(×)の3段階で評価。 ・耐摩耗性 厚さ1mmの試験シートについて、JIS K 690
2に準拠して,摩耗試験1000回転後の重量減少量を
測定。摩耗輪はテーバ社製H−18を使用し、荷重は
4.9Nとした。 ・耐曲げ白化性 厚さ1mm、幅20mm、長さ100mmの試験片を作
製し、これを180度に2回折り曲げて目視により白化
度を観察。白化せず(○)、部分的に白化(△)、全面
的に白化(×)の3段階で評価。 ・耐外傷白化性 耐磨耗試験実施後の試料の摩耗部の白化の度合いを、白
化せず(○)、部分的に白化(△)、全面的に白化
(×)の3段階で評価。 これらの試験結果が表1の下欄である。
白化が全く起こらず、しかも、優れた耐寒性及び耐摩耗
性が得られることがわかる。
明では、表面処理されていない水酸化マグネシウムと共
に、酸無水物変性ポリオレフィン系樹脂を配合すること
により、材料中での水酸化マグネシウムと樹脂間の接着
性が向上し、外傷白化や曲げ白化が起こらず、しかも、
優れた耐寒性及び耐摩耗性を有する電線・ケーブル用の
被覆材料を得ることができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 以下のA成分、B成分およびC成分を含
んでなる電線用被覆材料。 A成分:ポリオレフィン系樹脂 B成分:酸無水物変性ポリオレフィン系樹脂 C成分:表面処理がされていない水酸化マグネシウム - 【請求項2】 A成分のポリオレフィン系樹脂が、ポリ
エチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
メチルアクリレート共重合体、およびエチレン−エチル
アクリレート共重合体から選ばれる少なくとも1種であ
り、B成分の酸無水物変性ポリオレフィン系樹脂が、エ
チレン−無水マレイン酸二元共重合体、および/また
は、エチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル三
元共重合体である請求項1記載の電線用被覆材料。 - 【請求項3】 A成分とB成分の合計重量100重量部
当たりのC成分の配合量が50〜150重量部である請
求項1または2に記載の電線用被覆材料 - 【請求項4】 さらに、D成分としてポリイソブチレン
を含有させている請求項2または3記載の電線用被覆材
料。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の被覆材
料からなるシース層および/または絶縁層を有する電
線。
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