JP2668174B2 - 発泡成形用のポリマー組成物 - Google Patents

発泡成形用のポリマー組成物

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  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電正接(以下tan
δと略す)等の絶縁特性や発泡成形性に優れて、同軸ケ
ーブルの絶縁層の形成などに好適な発泡成形用のポリマ
ー組成物に関する。
【0002】
【従来技術・発明が解決しようとする課題】絶縁材料を
導体上に発泡押出成形したり、その形成被覆層に更に架
橋処理や後発泡処理を施すなどして、導体上に発泡被覆
層を有する絶縁電線を製造する方法が提案されている
(特公昭62−37486号公報、特公昭60−605
5号公報)。
【0003】従来、前記の発泡押出成形に用いる絶縁材
料としては、高密度ポリエチレン、エチレン・プロピレ
ンゴム、変性ポリフェニレンオキサイドからなるベース
レジンにアゾジカルボンアミド、4,4’−オキシビス
ベンゼンスルホニルヒドラジッドなどの成核剤と発泡剤
を配合したポリマー組成物が知られていた。
【0004】しかしながら、ベースレジンとして高密度
ポリエチレン、エチレン・プロピレンゴム、変性ポリフ
ェニレンオキサイドを使用した場合、均一で微細な高発
泡度、例えば70%以上の発泡度で、しかも絶縁特性に
優れた、例えば0.01〜8GHzの高周波におけるt
anδの小さい発泡絶縁層を形成することが困難な問題
点があった。
【0005】本発明の目的は、均一、微細且つ高発泡度
で、しかも絶縁特性に優れる発泡絶縁層を、発泡成形に
より工業的に形成することが可能なポリマー組成物を提
供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ベースレジン
にプロピレン・エチレン共重合体を用いることにより前
記課題を克服したものである。
【0007】すなわち本発明の要旨は、少なくともベー
スレジンと成核剤を含有する、発泡剤の存在下に成形す
るためのポリマー組成物であり、前記ベースレジンがエ
チレン成分を0.5〜20重量%含有するプロピレン・
エチレン共重合体からなる、同軸ケーブルの絶縁層の形
成に用いられるポリマー組成物である。
【0008】ベースレジンにエチレン成分を0.5〜2
0重量%含有するプロピレン・エチレン共重合体を用い
ることにより、70%を越える高発泡度でも安定して発
泡成形することができ、しかも形成された発泡絶縁層が
均一性と微細性に優れる発泡構造を有すると共に、0.
01〜8GHzの高周波におけるtanδ等の絶縁特性
に優れるポリマー組成物が得られる。
【0009】本発明のポリマー組成物は、少なくともベ
ースレジンと成核剤を含有する。ベースレジンとして
は、プロピレン・エチレン共重合体(以下PPコポリマ
ーともいう)、就中エチレン成分を0.5〜20重量
%、好ましくは1〜10重量%含有するPPコポリマー
が用いられる。共重合体の形態については特に限定はな
い。プロピレン成分とエチレン成分がランダムに共重合
したものであってもよいし、ブロック状に共重合したも
のなどであってもよい。後者のブロック共重合体の場
合、ポリプロピレンブロックと、ポリエチレンブロック
と、プロピレン・エチレン共重合体ブロックとからなる
ブロック形態を有するプロピレン・エチレン・(プロピ
レン・エチレン)ブロック共重合体等であってもよい。
【0010】PPコポリマーの曲げ弾性率(JIS K
7203による)は、好ましくは50kg/mm2 以上、よ
り好ましくは60〜150kg/mm2 である。曲げ弾性率
が50kg/mm2 以上の場合は、発泡絶縁層の圧縮強度が
向上するという効果が得られる。
【0011】PPコポリマーのアイゾット衝撃強度(J
IS K7110による,ノッチ付)は、好ましくは
3.0kg・cm/cm以上、より好ましくは4.0〜20kg
・cm/cmである。アイゾット衝撃強度が3.0kg・cm/
cm以上の場合は、発泡絶縁層の耐衝撃性が向上するとい
う効果が得られる。
【0012】PPコポリマーのメルトフローレイト(以
下MFRと略記する)(JIS K7210による,荷
重2.16kg、測定温度230℃)は、好ましくは1.
0g/10分以上、より好ましくは2.0g/10分以
上、さらに好ましくは2.0〜20g/10分である。
MFRが1.0g/10分以上のものは モーター負荷
が小さく、また樹脂発熱を伴うことが少ないため安定し
て発泡成形することが容易である。
【0013】発泡構造を制御するために使用する成核剤
としては、例えばボロンナイトライド、アルミナ、ジル
コニア、タルクの如き無機化合物からなる微粉末、アゾ
ジカルボンアミド、4,4’−オキシビスベンゼンスル
ホニルヒドラジッドの如き有機発泡性化合物などが用い
られる。特に、発泡温度において非分解性且つ低極性の
無機化合物が好ましく用いられ、就中、発泡温度におい
て非分解性且つ低極性のホウ素化合物粉体(以下、耐熱
・低極性ホウ素化合物粉体ともいう)が好ましく用いら
れる。耐熱・低極性ホウ素化合物粉体を用いることによ
って、発泡処理時においても分解残査を発生しないの
で、その除去のための後処理、例えば乾燥処理が不必要
である。また耐熱・低極性ホウ素化合物自体が電気特性
に優れているので絶縁材料の特性上悪影響を与えるもの
ではない。
【0014】かかる耐熱・低極性ホウ素化合物粉体とし
ては、ボロンナイトライド粉末が例示される。ここで低
極性とは、本発明のポリマー組成物が遭遇する条件にお
いて誘電率が好ましくは6以下、より好ましくは5.5
以下、体積固有抵抗が好ましくは1013Ω−cm以上、よ
り好ましくは1014Ω−cm以上であることをいう。上記
の条件とは、具体的には周波数0.001〜10GH
z、常温下を指す。粉体の平均粒径は、100μm以
下、就中50μm以下、特に20μm以下、最も好まし
くは1〜10μmであることが望ましい。粒子径が10
0μm以下の場合、形成される発泡絶縁層における発泡
構造が均一で微細であるという効果が得られる。また、
粒子径が1μm以上の場合、ホウ素化合物粉体が凝集す
ることがないため発泡構造が微細であるという効果が得
られる。
【0015】さらに、発泡絶縁層の絶縁特性の観点よ
り、純度が95%以上、就中98%以上、水分含有量が
0.8%以下、就中0.5%以下、最も好ましくは0.
3%以下の耐熱・低極性ホウ素化合物粉体を使用するこ
とが望ましい。純度が95%以上、水分含有量が0.8
%以下の場合は、発泡絶縁層の高周波におけるtanδ
が小さく、絶縁特性に優れるという効果が得られる。
【0016】成核剤は予めベースレジンと混合した状態
で用いられる。成核剤の混合量は、ベースレジン100
重量部あたり0.1〜5重量部、就中0.2〜2重量部
が一般的である。耐熱・低極性ホウ素化合物粉体とそれ
以外の上記の成核剤を混合して使用する場合は、前記の
ホウ素化合物による利点を失わない範囲で使用すること
が好ましい。すなわち、ホウ素化合物以外の成核剤の混
合量はホウ素化合物粉体100重量部あたり50重量部
までが好ましく、30重量部までがより好ましい。
【0017】本発明のポリマー組成物には、必要に応じ
て銅害防止剤、酸化防止剤、着色剤等の添加剤を配合し
てもよい。添加剤の配合量は、ベースレジン100重量
部あたり0.05〜2.0重量部、好ましくは0.1〜
1.0重量部が一般的である。
【0018】本発明のポリマー組成物は、発泡剤の存在
下に導体上に発泡成形して発泡絶縁層を形成するための
ものである。たとえば、導体上に絶縁層を形成すべくポ
リマー組成物を押出成形方式で導体上に供給する際に発
泡剤の存在下に処理して、成形と同時に発泡構造の絶縁
層を形成することができるものである。ただし、その形
成された発泡絶縁層は、最終状態である必要はなく、例
えば架橋処理や後発泡処理などの後続処理を施す対象で
あってもよい。
【0019】本発明のポリマー組成物の発泡処理には発
泡剤が使用されるが、その発泡剤は予め(押出成形機に
供給する前)ポリマー組成物中に混入させてもよいし、
押出成形機におけるポリマー組成物の供給部とは別の供
給部分を介して供給してもよい。
【0020】発泡剤としては、成形温度や発泡条件、あ
るいは発泡成形方式などに応じ適宜なものを用いてよ
い。一般には、成形と同時に最終状態の発泡絶縁層を形
成する場合、窒素、炭酸ガスなどの不活性ガス、フルオ
ロカーボン、クロロフルオロカーボン、ハイドロカーボ
ンが用いられる。これらの発泡剤中、HCFC22、H
CFC123、HCFC124、HCFC142bの如
き水素原子含有のクロロフルオロカーボン、塩素原子を
有しないフルオロカーボン、窒素、炭酸ガスは、ベース
ポリマーに対して均一で微細な高発泡度の発泡を与える
ものである点から特に好ましいものである。しかも、こ
れらの好適な発泡剤はオゾン層に対して非破壊性のもの
であるところから、環境保護上も好ましいものである。
【0021】発泡剤の使用量は、通例、ベースレジン1
00重量部あたり0.2〜20重量部、就中0.5〜1
0重量部であるが、これに限定されない。
【0022】本発明のポリマー組成物は、発泡度(発泡
層における空隙の体積占有率)が50%以上、就中70
〜90%の高発泡層を容易に形成でき、肉厚絶縁層の形
成に有利に用いることができる。また0.01〜8GH
zの高周波におけるtanδが小さいなどの絶縁特性を
有し、同軸ケーブル用の絶縁材料などとして好ましく用
いることができる。
【0023】
【実施例】以下、実施例をもって本発明をより詳細に説
明するが、これらは本発明を何ら限定するものではな
い。 実施例1 エチレン成分を5重量%含有するプロピレン・エチレン
ランダム共重合体(MFR:1.8g/10分、密度
0.90g/cm3 、曲げ弾性率63kg/mm2 、アイゾッ
ト衝撃強度6.0kg・cm/cm)100部(重量部、以下
同じ)と平均粒径5μmのボロンナイトライド微粉末
(純度99.1%、水分含有量0.05%)1部の混合
物を、L/Dが28の30mm径押出機に供給し、かつ押
出機に別途に形成した発泡剤注入孔よりHCFC22を
注入しつつ、直径0.814mmの軟銅線上に発泡押出成
形し、外径10mmの発泡絶縁層を有する絶縁電線を形成
したのち、その発泡絶縁層の外側に銅線編組とPVCシ
ースを施して同軸ケーブルを得た。
【0024】実施例2 ベースレジンにエチレン成分を3重量%含有するプロピ
レン・エチレンブロック共重合体(MFR:7.8g/
10分、密度0.89g/cm3 、曲げ弾性率85kg/mm
2 、アイゾット衝撃強度7.5kg・cm/cm)を用いたほ
かは実施例1に準じて同軸ケーブルを得た。
【0025】実施例3 ベースレジンにエチレン成分を2重量%含有するプロピ
レン・エチレン・(プロピレン・エチレン)ブロック共
重合体(MFR:9.0g/10分、密度0.90g/
cm3 、曲げ弾性率92kg/mm2 、アイゾット衝撃強度
4.0kg・cm/cm)を用いたほかは実施例1に準じて同
軸ケーブルを得た。
【0026】比較例1 ベースレジンに高密度ポリエチレン(MFR:1.8g
/10分、密度0.94g/cm3 、曲げ弾性率54kg/
mm2 、アイゾット衝撃強度30kg・cm/cm)を用いたほ
かは実施例1に準じて同軸ケーブルを得た。
【0027】比較例2 ベースレジンにエチレン・プロピレンゴム(JSR社
製、商品名:EP02P)を用いたほかは実施例1に準
じて同軸ケーブルを得た。
【0028】比較例3 ベースレジンに変性ポリフェニレンオキサイド(GEプ
ラスチック社製、ノリル731J)を用いたほかは実施
例1に準じて同軸ケーブルを得た。
【0029】評価試験 実施例1〜3、比較例1〜3で得た同軸ケーブルにおけ
る発泡絶縁層の発泡度を調べた。また室温にて同軸ケー
ブルに1.0GHzの高周波を課電し、その減衰量から
tanδを算出した。結果を表1に示した。
【0030】
【表1】
【0031】前記したいずれの実施例においても発泡絶
縁層は均一で微細な発泡構造であった。ベースレジンに
PPコポリマーを用いた実施例においては、高密度ポリ
エチレン、エチレン・プロピレンゴム、変性ポリフェニ
レンオキサイドを用いた比較例と比べて発泡度、tan
δともに改善された。
【0032】
【発明の効果】本発明の発泡成形用のポリマー組成物
は、ベースレジンにプロピレン・エチレン共重合体を用
いることにより、高発泡度で、かつ発泡構造の微細性と
均一性に優れ、しかも絶縁特性に優れる発泡絶縁層を発
泡成形方式で安定して、かつ効率よく形成することがで
きる。また、形成した発泡絶縁層の機械的強度が優れる
という利点も有する。さらに、成核剤に耐熱・低極性ホ
ウ素化合物粉体を用いた場合、分解して水を発生するこ
とがないので形成した発泡絶縁層を乾燥処理する必要が
なく、ケーブルの生産性の向上が計れる。しかも、PP
コポリマーとホウ素化合物粉体との相乗効果により、他
の成核剤を使用したものと比較して、より高発泡度で、
絶縁特性に優れる発泡絶縁層が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅 兼春 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電 線工業株式会社 伊丹製作所内 (72)発明者 高井 拓真 兵庫県尼崎市東向島西之町8番地 三菱 電線工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−49739(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともベースレジンと成核剤を含有
    する、発泡剤の存在下に成形するためのポリマー組成物
    であり、前記ベースレジンがエチレン成分を0.5〜2
    0重量%含有するプロピレン・エチレン共重合体からな
    、同軸ケーブルの絶縁層の形成に用いられるポリマー
    組成物。
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