JP2002201318A - オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents

オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物

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JP2002201318A
JP2002201318A JP2000400517A JP2000400517A JP2002201318A JP 2002201318 A JP2002201318 A JP 2002201318A JP 2000400517 A JP2000400517 A JP 2000400517A JP 2000400517 A JP2000400517 A JP 2000400517A JP 2002201318 A JP2002201318 A JP 2002201318A
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olefin
elastomer composition
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Masanao Ishikawa
正尚 石川
Yoko Arai
要子 新井
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性に優れ、難燃性が十分に高く、しか
も軽量である自動車用ワイヤーハーネス電線の保護チュ
ーブ及びシート材料として有用なオレフィン系熱可塑性
エラストマー組成物を提供する。 【解決手段】 オレフィン系熱可塑性エラストマーをベ
ースポリマーとするオレフィン系熱可塑性エラストマー
組成物に、アイオノマー、所望によりマレイン酸変性ポ
リプロピレンおよび/またはマレイン酸変性スチレン−
エチレン/ブタジエン−スチレン共重合体を配合し、さ
らに難燃剤および滑剤を配合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オレフィン系熱可
塑性エラストマー組成物に関し、更に詳しくは、自動車
用ワイヤーハーネスに使用される電線の保護チューブ及
びシートの材料として有用なオレフィン系熱可塑性エラ
ストマー組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用ワイヤーハーネス電線用保護チ
ューブ及びシートは、これまで主としてポリ塩化ビニル
から形成されていた。しかし、最近の地球環境対策を考
慮して、自動車用ワイヤーハーネスの部品材料、例えば
チューブ、シートなどの製造に、ポリ塩化ビニルに代え
てハロゲンフリー材料が使用されるようになっている。
従来のハロゲンフリー材料は、耐熱性、耐摩耗性を重視
して、オレフィン系熱可塑性エラストマー、例えばプロ
ピレン−エチレン−プロピレン共重合体に難燃剤として
金属水酸化物を添加し、更に滑剤として脂肪酸塩などを
添加した組成物が使用されている。
【0003】一方、自動車用ワイヤーハーネス電線用保
護材には、近年、益々高い難燃性が要求されるようにな
っているが、上記のオレフィン系エラストマーと金属水
酸化物を含む組成物では、要求される難燃性を満たすこ
とができなくなっている。また、環境対策の一環とし
て、自動車を軽量化して燃費を改善することが提起され
ているが、その為には、ワイヤーハーネスなどの部品の
軽量化も重要である。けれども、ポリ塩化ビニルや、オ
レフィン系エラストマーと金属水酸化物を含む組成物の
比重は1.3以上あり、軽量化の妨げとなっている。さ
らに、軽量化、低ハロゲン化の為にチューブの肉厚を薄
くすると、耐摩耗性が大きく低下し、外装チューブ等と
しての機能を果たせなくなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐摩耗性及
び他の要求特性を低下させず、軽量化及び低ハロゲン化
を実現できる、自動車用ワイヤーハーネス電線の保護チ
ューブ及びシート材料として有用なオレフィン系熱可塑
性エラストマー組成物を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、(a)オレフィン系熱可塑性エラストマ
ー50〜99質量部、および(b)アイオノマー1〜5
0質量部(ただし、成分(a)および(b)の合計は1
00質量部である。)を含んでなるオレフィン系熱可塑
性エラストマー組成物(第1発明)、並びに(a)オレ
フィン系熱可塑性エラストマー50〜99質量部、
(b)アイオノマー1〜50質量部および(c)マレイ
ン酸変性ポリプロピレンおよび/またはマレイン酸変性
スチレン−エチレン/ブタジエン−スチレン共重合体1
〜50質量部(ただし、成分(a)、(b)および
(c)の合計は100質量部である。)を含んでなるオ
レフィン系熱可塑性エラストマー組成物(第2発明)を
提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の組成物に含まれる
各成分について説明する。本発明において、オレフィン
系熱可塑性エラストマー(a)とは、オレフィンを主成
分として(即ち繰返単位の50重量%以上)有するエラ
ストマーである。オレフィンとしては、炭素数2〜6、
好ましくは炭素数2〜4のオレフィン、例えばエチレ
ン、プロピレン、ブチレンなどが好ましい。オレフィン
系熱可塑性エラストマーは、単独重合体であっても、共
重合体であってもよく、共重合体の種類も制限されない
が、プロピレン−エチレン−プロピレン共重合体が好ま
しい。オレフィン系熱可塑性エラストマーの市販品とし
ては、モンテル・エスディーケー・サンライズ製キャタ
ロイKS−353P、キャタロイKS−081P、キャ
タロイKS−021Pや、トクヤマ製PER T310
Eなどがある。
【0007】オレフィン系熱可塑性エラストマーの配合
量は、成分(a)と(b)(第1発明)または成分
(a)〜(c)(第2発明)の合計100質量部に対
し、50〜99質量部、好ましくは70〜95質量部で
ある。
【0008】アイオノマー(b)は、既知のものであっ
てよく、市販品としては、三井デュポンポリケミカル社
製ハイミラン1706などがある。アイオノマーの配合
量は、成分(a)と(b)(第1発明)または成分
(a)〜(c)(第2発明)の合計100質量部に対
し、1〜50質量部、好ましくは1〜30質量部、より
好ましくは5〜30質量部(第2発明)である。アイオ
ノマーは、オレフィン系熱可塑性エラストマーとの相溶
性がよく、しかも耐摩耗性が優れている。従って、その
配合量が上記下限より少ないと、組成物の耐摩耗性が十
分に改善されない。一方、上記上限を超えると、組成物
が硬くなり、要求特性および生産性に支障をきたすよう
になる。また、アイオノマーは比較的融点が低いので、
組成物全体を比較的低い温度で溶融し、ブレンドでき
る。
【0009】第2発明で使用されるマレイン酸変性ポリ
プロピレンおよび/またはマレイン酸変性スチレン−エ
チレン/ブタジエン−スチレン共重合体(c)の配合量
は、成分(a)〜(c)の合計100質量部に対し、1
〜50質量部、好ましくは1〜30質量部、より好まし
くは5〜30質量部である。成分(c)を配合すること
により、オレフィン系熱可塑性エラストマー(a)とポ
リアミド(b)との相溶性が向上し、相分離を防止する
ことができる。さらに、マレイン酸変性スチレン−エチ
レン/ブタジエン−スチレン共重合体を用いれば、組成
物をより柔軟にでき、チューブの巻取り時の折れを防止
することができる。
【0010】第1発明の組成物および成分(c)として
マレイン酸変性ポリプロピレンを用いた第2発明の組成
物の場合、難燃剤として臭素系難燃剤および三酸化アン
チモンを配合するのが好ましい。臭素系難燃剤の種類は
特に限定されず、従来樹脂やゴム等の難燃剤として使用
されている臭素系難燃剤が使用できる。難燃剤として使
用できる臭素含有化合物の好ましい例は、テトラブロモ
ビスフェノールAの誘導体などである。市販されている
難燃剤としては、帝人化成株式会社製ファイヤガード3
100(臭素元素含有率68重量%)、東ソー株式会社
製フレームカット121R(臭素元素含有率67重量
%)などが挙げられる。
【0011】臭素系難燃剤の配合量は、ポリマー成分
[(a)+(b)または(a)+(b)+(c)]の合
計100質量部に対して、(臭素元素重量に換算して)
少なくとも2質量部、好ましくは少なくとも3質量部で
ある。臭素系難燃剤の量が上記下限より少ないと、組成
物に十分な難燃効果を与えることができない。上限は特
に限定されないが、臭素系難燃剤の量が多すぎると、組
成物の比重が大きくなり、組成物の軽量化ができない恐
れがある。従って、好ましい上限は、15重量部であ
る。
【0012】三酸化アンチモンの配合量は、ポリマー成
分[(a)+(b)または(a)+(b)+(c)]の
合計100質量部に対して、少なくとも1質量部、好ま
しくは少なくとも1.5質量部である。三酸化アンチモ
ンの量が、1質量部より少ないと、やはり十分な難燃性
が付与できない。上限は特に限定されないが、三酸化ア
ンチモンが多すぎると、組成物の比重が大きくなる。
【0013】成分(c)としてマレイン酸変性スチレン
−エチレン/ブタジエン−スチレン共重合体を用いた第
2発明の組成物には、難燃剤としてリン系難燃剤、例え
ばトリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェートを配合
するのが好ましい。リン系難燃剤の配合量は、ポリマー
成分(a)、(b)および(c)の合計100質量部に
対して、少なくとも7質量部、好ましくは少なくとも1
0質量部である。
【0014】本発明のオレフィン系熱可塑性エラストマ
ー組成物には、成形性をよくするために、滑剤が配合さ
れる。滑剤としては、ステアリン酸カルシウム等の脂肪
酸金属塩を使用するのが好ましいが、脂肪酸、脂肪酸ア
ミドなどを用いてもよい。中でも、脂肪酸アミド(例え
ば、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミドなど)を使用
すると、製品表面の粘着性が低下し、製品どうしの張り
付きが抑制でき、ハーネス加工時の作業性が向上する。
滑剤の配合量は、ポリマー成分の合計100質量部に対
して、少なくとも0.2質量部、好ましくは1質量部で
ある。
【0015】本発明の組成物には、従来ワイヤーハーネ
スの部品材料等として用いられているエラストマー組成
物に通常配合される添加剤ならいずれも配合できる。そ
のような添加剤の例は、各種着色剤、帯電防止剤等であ
る。添加剤の量は、添加剤の種類に応じて適宜選択すれ
ばよい。
【0016】オレフィン系熱可塑性エラストマー(a)
は、柔軟で低比重であり、かつ耐摩耗性に優れている。
また、アイオノマー(b)が配合されているので、チュ
ーブまたはシートを薄肉化しても十分な耐摩耗性が得ら
れる。さらに、マレイン酸変性ポリプロピレンおよび/
またはマレイン酸変性スチレン−エチレン/ブタジエン
−スチレン共重合体(c)を配合すると、オレフィン系
熱可塑性エラストマー(a)とポリアミド(b)との相
分離を防止することができる。本発明では、オレフィン
系熱可塑性エラストマーに高い難燃性を付与できる臭素
系難燃剤またはリン系難燃剤を添加することにより、オ
レフィン系熱可塑性エラストマーの特性を損なうことな
く、高い難燃性を有するオレフィン系熱可塑性エラスト
マー組成物が得られる。
【0017】
【実施例】実施例1〜5及び比較例1 加圧ニーダー(容量:20リットル)を用い、表1に示
す成分を、180℃で10分間混練し、ペレタイザーで
ペレット化した。なお、表中の成分の量は「質量部」で
ある。このペレットを用いて、直径50mmの押出機に
より、ダイス温度200℃、線速35m/分で、押出成
形して、肉厚0.3mm、内径10mmのチューブを得
た。
【0018】得られたチューブについて、引張破断強
度、難燃性および耐摩耗性を以下の方法で試験した。引張強度 JIS K 6310の引張試験に準拠して引張破断強
度を測定した。難燃性 JIS K 7201に準拠して、酸素指数(OI)を
測定し、難燃性を評価した。耐摩耗性(スクレープ試験) 図1に示す刃(焼き入れした鋼製)を用い、図2に示す
ように刃を試料に荷重10Nで押し付け、温度23℃に
おいて、振幅10mmで1秒に1往復させる。試料が完
全に磨耗して消滅するまでの往復回数を記録する。15
0回以上が合格である。結果を表1に示す。
【0019】
【表1】 注:1)モンテル製キャタロイKS−353P。 2)a)三井デュポンケミカル社製ハイミラン170
6;b)三井デュポンケミカル社製ハイミラン185
5。 3)帝人化成株式会社製ファイヤガード3100(臭素
含有率68重量%)。 4)三国精錬株式会社製。 5)水澤化学株式会社製。 6)比較例1のPVCチューブに含まれているハロゲン
重量を100とした場合に、同じ長さの各実施例で製造
したチューブに含まれるハロゲン量。 7)比較例1のチューブを100とした時の重量比。
【0020】実施例6〜14 表2又は表3に示す成分を用いて、実施例1〜5と同様
にチューブを製造し、引張強度、難燃性および耐摩耗性
試験した。また、実施例11〜14では、巻き取り時の
折れを以下のようにして評価した。巻き取り時の折れ 押出機によりチューブを押出した後、340mmの径で
チューブを巻き取る。その際、チューブに折れが発生す
るか否かを確認する。結果を表2及び表3に示す
【0021】
【表2】 注)1)〜7)表1の注1)〜7)参照。 8)無水マレイン酸変性ポリプロピレン(日本ポリオレ
フィン株式会社製ER302P)。
【0022】
【表3】 注)1)、2)、5)〜7)表1の注1)、2)、5)
〜7)参照。 9)無水マレイン酸変性スチレン−エチレン/ブタジエ
ン−スチレン共重合体(旭化成株式会社製タフテックM
1913)。 10)トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート
(大八化学株式会社製CR−900)。 11)水澤化学株式会社製。
【図面の簡単な説明】
【図1】 スクレープ試験で用いる刃の概略図。
【図2】 スクレープ試験における刃と試料との配置を
示す図。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)オレフィン系熱可塑性エラストマ
    ー50〜99質量部、および(b)アイオノマー1〜5
    0質量部(ただし、成分(a)および(b)の合計は1
    00質量部である。)を含んでなるオレフィン系熱可塑
    性エラストマー組成物。
  2. 【請求項2】 成分(a)および(b)の合計100質
    量部に対し、臭素系難燃剤(臭素元素重量換算で)少な
    くとも2質量部と、三酸化アンチモン少なくとも1質量
    部と、滑剤少なくとも0.2質量部とをさらに含む請求
    項1に記載のオレフィン系熱可塑性エラストマー組成
    物。
  3. 【請求項3】 (a)オレフィン系熱可塑性エラストマ
    ー50〜99質量部、 (b)アイオノマー1〜50質量部および (c)マレイン酸変性ポリプロピレンおよび/またはマ
    レイン酸変性スチレン−エチレン/ブタジエン−スチレ
    ン共重合体1〜50質量部(ただし、成分(a)、
    (b)および(c)の合計は100質量部である。)を
    含んでなるオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物。
  4. 【請求項4】 成分(c)がマレイン酸変性ポリプロピ
    レンであり、組成物が、成分(a)〜(c)の合計10
    0質量部に対し、臭素系難燃剤(臭素元素重量換算で)
    少なくとも2質量部と、三酸化アンチモン少なくとも1
    質量部と、滑剤少なくとも0.2質量部とをさらに含む
    請求項3に記載のオレフィン系熱可塑性エラストマー組
    成物。
  5. 【請求項5】 成分(c)がマレイン酸変性スチレン−
    エチレン/ブタジエン−スチレン共重合体であり、組成
    物が、成分(a)〜(c)の合計100質量部に対し、
    リン系難燃剤少なくとも7質量部と、滑剤少なくとも
    0.2質量部とをさらに含む請求項3に記載のオレフィ
    ン系熱可塑性エラストマー組成物。
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