JP2003238747A - 耐外傷性組成物及び該組成物を用いた電線・ケーブル - Google Patents
耐外傷性組成物及び該組成物を用いた電線・ケーブルInfo
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Abstract
せ、外傷による白化が極めて起こりにくい電線被覆用材
料を提供する。 【解決手段】密度が0.96〜0.97g/cm3で曲
げ弾性率が13,000〜20,000kg/cm2の
ポリエチレン30〜70重量部、直鎖状低密度ポリエチ
レン(LLDPE)および/または超低密度ポリエチレ
ン(VLDPE)20〜60重量部、酸無水物変成ポリ
オレフィン5〜20重量部の合計100重量部に対して
金属水酸化物を50〜150重量部配合する。
Description
として有用な耐外傷性および耐白化性に優れた難燃性組
成物に関する。
の負荷を低減するため、廃棄焼却時にハロゲン等を含む
有害なガスを発生したり、また鉛等の有害な金属を溶出
することのない、従来被覆材として用いられていたポリ
塩化ビニル(PVC)や分子中に臭素や塩素を含有する
ハロゲン系難燃剤を配合した樹脂組成物に代わる、環境
に配慮した材料を用いた電線・ケーブルが用いられるよ
うになってきている。被覆材としてこのような材料を用
いた電線・ケーブルはエコ電線、エコケーブルと呼ば
れ、その使用量は年々増加している。
て用いられる材料は、従来から使用されていたノンハロ
ゲン難燃材料の延長線上の技術を利用したものであり、
ポリオレフィン系のポリマーに難燃剤として金属水酸化
物を添加した組成のものが一般に使用されている。
に、ポリオレフィン系のポリマーに難燃剤として金属水
酸化物を添加することによりPVCと同等の難燃性を付
与しようとすると、比較的多量の金属水酸化物を添加す
る必要がある。ところがポリオレフィン系のポリマーに
金属水酸化物を多量に添加すると機械的強度がPVCに
比べると弱くなり、またこのような材料を電線やケーブ
ルの被覆として用いると、ケーブル延線時や布設時にケ
ーブル外表面に傷が付きやすく、外傷が白く残存するい
わゆるこすれ白化や被覆破れ等が起こりやすくなるとい
う問題があった。
にベースポリマーの配合が検討され、ポリオレフィン系
ポリマーに超高分子量ポリエチレンを配合することによ
り、金属水酸化物の受容性を持たせながら高硬度として
耐外傷性を向上させた難燃性組成物や(特開平5−33
9437)、低密度ポリエチレンに高密度ポリエチレン
を配合することにより金属水酸化物を多量に配合した場
合の機械的特性を維持した難燃性組成物(特開平5−3
01996)、またポリオレフィン系の樹脂に酸無水物
変性ポリオレフィン系の樹脂を配合することにより、被
覆材料の白化の原因となる水酸化マグネシウムとの界面
剥離を防止した難燃性組成物(特開2001−2368
29)などが提案されている。
多量にポリマーに配合した場合の金属水酸化物の受容性
を確保しながら、ポリマーにある程度の硬さを持たせて
外表面に傷が付きにくくしたものである。
与したノンハロゲン難燃性組成物の耐外傷性をさらに向
上させ、十分な機械的強度や可とう性を持ち、外傷によ
る白化が極めて起こりにくい電線被覆材料を提供するこ
とを目的とする。
解決するためポリマーの配合について検討し、特定の密
度及び曲げ弾性率を有する高密度ポリエチレンに直鎖状
低密度ポリエチレンおよび/または超低密度ポリエチレ
ンとさらに、酸無水物変成ポリオレフィンを配合した組
成物をベースポリマーとし、このベースポリマーに一定
量の金属水酸化物を配合することにより前記課題を解決
できることを見出し、本発明に至ったものである。
記載の難燃性組成物は、 A成分:密度が0.96〜0.97g/cm3で曲げ弾
性率が13,000〜20,000kg/cm2のポリ
エチレン30〜70重量部 B成分:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)およ
び/または超低密度ポリエチレン(VLDPE)20〜
60重量部 C成分:酸無水物変成ポリオレフィン5〜20重量部 からなる組成物の合計100重量部に対し、金属水酸化
物を50〜150重量部配合してなることを特徴として
いる。
記載の難燃性組成物において、前記直鎖状低密度ポリエ
チレンの密度が0.91〜0.94g/cm3および/
または超低密度ポリエチレンの密度が0.87〜0.9
0g/cm3であることを特徴としている。
〜2のいずれか1項記載の難燃性組成物において、前記
金属水酸化物が水酸化マグネシウムおよび/または水酸
化アルミニウムであることを特徴としている。
〜3のいずれか1項記載の難燃性組成物において、前記
酸無水物変性ポリオレフィンが無水マレイン酸変成ポリ
オレフィンであることを特徴としている。
1〜4のいずれか1項記載の難燃性組成物からなるシー
スおよび/または絶縁層を有することを特徴としてい
る。
エチレンは、機械的強度を付与するのに必要な成分であ
り、電線・ケーブルの絶縁被覆材料として用いられてい
る各種のポリエチレンの中でも、密度0.96〜0.9
7g/cm3で曲げ弾性率が13,000〜20,000
kg/cm2の高密度ポリエチレンを用いることを特徴
としている。高密度ポリエチレンの密度は一般には0.
95〜0.96g/cm3程度であり、本発明ではさらに
高い密度範囲のものを用いる。密度が0.96g/cm3
より小さいと機械的強度が不十分となり、また0.97
g/cm3より大きいと組成物の伸びが不十分となる。さ
らに曲げ弾性率を前記の範囲に規定することにより、電
線・ケーブルの被覆材として十分な機械的強度を付与す
ることができる。
程においては、最初に何らかの突起物等により被覆材表
面に食い込みやへこみ等の変形が生じ、この変形が外傷
や破れのきっかけとなると考えられる。したがって、本
発明ではこの点に着目し、前記のような変形は曲げ弾性
率を特定の範囲とすることにより生じにくくなることを
見出したものである。曲げ弾性率が13,000kg/
cmより小さいと耐外傷性が不十分となり、20,00
0kg/cmより大きいと組成物の可とう性が不十分と
なる。A成分の前記ポリエチレンの配合量は30〜70
重量部、好ましくは30〜50重量部とすることによ
り、十分な機械的強度を付与することができる。配合量
が前記の範囲を超えると機械的強度や可とう性が不十分
なものとなる。
レン(LLDPE)および/または超低密度ポリエチレ
ン(VLDPE)は、A成分は本来非常に硬く伸びが小
さいポリマーであるため、B成分を20〜60重量部、
好ましくは35〜60重量部配合することにより組成物
に適度な伸びを付与する。配合量が20重量部より少な
いと所望の伸びが得られず、60重量部より多いと組成
物の耐外傷性が低下する。直鎖状低密度ポリエチレンは
請求項2に記載した密度が0.91〜0.94g/cm
3、超低密度ポリエチレンについては密度が0.87〜
0.90g/cm 3のものが好ましく使用できる。密度が
前記の範囲を超えると耐外傷性が不十分なものとなる。
フィンは、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、金属水酸化物とA成分及びB成分の界面に
作用して良好な機械的特性を発現する。前記酸無水物変
性ポリオレフィンとしては、無水マレイン酸、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
を用いることができるが、中でも無水マレイン酸が好ま
しく使用できる。前記の酸無水物変成ポリオレフィンの
配合量は5〜20重量部、好ましくは10〜15重量部
である。配合量が5重量部以下では組成物の伸びが安定
せず、20重量部以上では押出し加工性が低下する。
分、C成分を合計100重量部配合したものをベースポ
リマーとして用い、該ベースポリマーに対して金属水酸
化物を50〜150重量部、好ましくは50〜100重
量部配合することにより難燃性を付与する。配合量が5
0重量部以下では十分な難燃性が得られず、150重量
部以上では組成物の機械的強度が不十分となる。金属水
酸化物としては請求項3に記載した水酸化マグネシウム
および/または水酸化アルミニウムを好適に用いること
ができるが、この他にアルミン酸カルシウムなどを用い
てもよい。
て高密度ポリエチレンの中でも密度0.96〜0.97
g/cm3でしかも曲げ弾性率が13,000〜20,0
00kg/cm2のものを用い、B成分として直鎖状低
密度ポリエチレンおよび/または超低密度ポリエチレ
ン、さらにC成分として酸無水物変性ポリオレフィンの
3成分を所定量配合してベースポリマーとすることによ
り、該ベースポリマーに難燃剤として水酸化マグネシウ
ム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物を配合した場
合の受容性を持たせながら、高い機械的強度と伸びを合
わせ持ち、しかもC成分の酸無水物変性ポリオレフィン
が金属水酸化物とA成分及びB成分の界面に作用して良
好な機械的特性を発現し、これらの相乗的な作用により
外傷による白化が極めて起こりにくい難燃性組成物を提
供するものである。
を損なわない範囲で従来電線・ケーブル用被覆材料に使
用されている安定剤、酸化防止剤、充填剤、着色剤、カ
ーボンブラック、架橋剤、滑剤、加工助剤、帯電防止
剤、難燃助剤等各種の添加剤を配合することができる。
被覆材料として使用する場合にはバンバリーミキサー、
加圧ニーダー、二軸押出機等公知の混練装置で混練し、
常法により被覆すればよい。
明を詳しく説明するが、本発明が以下の実施例に限定さ
れるものではないことは言うまでもない。
示す重量部数で各成分を加圧ニーダーにより混練した
後、180℃で5分間プレス成形して1mm厚および3
mm厚のシートを作成し、引張強さ、伸び、耐外傷性に
ついて評価した。評価は以下の方法により行った。 ・引張強さ及び伸び:JIS K 7112 2号型試
験片(1mm厚)を用い、引張速 度200mm/分で
引張強さ(MPa)及び伸び(%)を測定した。 ・耐外傷性:3mm厚のシートを用い、金属製の90゜
エッジ治具をシート面に押し当てた状態で200mm/
分の速さで治具を移動させ、シート試料が破れない最大
の押し当て力をトルクドライバの締め付け力で表した。
したがって数値が大きいほど耐外傷 性に優れることを
意味する。
1から、実施例1〜4では引張強さ、伸び、耐外傷性の
いずれも良好な値を示していることがわかる。また、
A、B、C成分の配合量が本発明の範囲外の比較例1〜
4では引張強さ、伸び、耐外傷性のいずれかが劣り、ま
た、前記成分の密度、曲げ弾性率等が本発明の範囲外の
比較例5〜8では、耐外傷性が低い値を示している。
成物によれば、A成分の高密度ポリエチレン、B成分の
直鎖状低密度ポリエチレンまたは超低密度ポリエチレ
ン、C成分の酸無水物変成ポリオレフィンを配合するこ
とにより十分な機械的強度や可とう性を持ち、外傷によ
る白化が極めて起こりくい電線・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、C成分からなる組
成物の合計100重量部に対し、金属水酸化物を50〜
150重量部配合してなることを特徴とする難燃性組成
物。 A成分:密度が0.96〜0.97g/cm3で曲げ弾
性率が13,000〜20,000kg/cm2のポリ
エチレン30〜70重量部 B成分:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)およ
び/または超低密度ポリエチレン(VLDPE)20〜
60重量部 C成分:酸無水物変成ポリオレフィン5〜20重量部 - 【請求項2】請求項1記載の難燃性組成物において、前
記直鎖状低密度ポリエチレンの密度が0.91〜0.9
4g/cm3および/または前記超低密度ポリエチレン
の密度が0.87〜0.90g/cm3であることを特
徴とする難燃性組成物。 - 【請求項3】請求項1〜2のいずれか1項記載の難燃性
組成物において、前記金属水酸化物が水酸化マグネシウ
ムおよび/または水酸化アルミニウムであることを特徴
とする難燃性組成物。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項記載の難燃性
組成物において、前記酸無水物変性ポリオレフィンが無
水マレイン酸変成ポリオレフィンであることを特徴とす
る難燃性組成物。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれか1項記載の難燃性
組成物からなるシースおよび/または絶縁層を有するこ
とを特徴とする電線・ケーブル。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2002-02-20 JP JP2002042832A patent/JP2003238747A/ja active Pending
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