JP3578657B2 - オレフィン系発泡マスターバッチ組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリホレフィン樹脂組成物等に配合して柔軟性を改善する発泡マスターバッチ組成物に係り、特に、発泡セルの微少化を得られ分散性を向上することのできるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂組成物は、電気的性質にすぐれ誘電率が小さく誘電損が少ないため、絶縁体やシースとして導体や絶縁電線の上に被覆して形成される絶縁電力ケーブル等に用いられている。そして、熱可塑性樹脂組成物として、耐電圧及び絶縁抵抗が比較的高く、生産コストが低く、単独で難燃性に優れているところから従来よりポリ塩化ビニル樹脂組成物（ハロゲン化物）が多く用いられている。ところが、このようなポリ塩化ビニル樹脂組成物を用いた従来の熱可塑性樹脂組成物にあっては、例えば、焼却廃却処分するために電線・ケーブルを燃焼すると、ポリ塩化ビニル樹脂組成物から腐食性を有する塩化水素ガスが発生する。
そこで、近年、ハロゲン化物でない材料であるポリエチレン等のオレフィン系樹脂組成物を自動車のワイヤハーネス、屋内配線等の高温を発する箇所の電線・ケーブルの絶縁体・シースに用いる試みがなされている。このオレフィン系樹脂組成物は、単独では難燃性を有しておらず、所定の難燃性を持たせるために、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を混合している。
【０００３】
すなわち、従来の絶縁電力ケーブルには、図３に示す如く、軟銅線で構成される導体１にポリ塩化ビニル樹脂又はポリエチレン又は架橋ポリエチレン等の組成物によって構成される絶縁体２を被覆した絶縁導体３を２本合わせ、この上にノンハロ難燃ポリオレフィンによって構成されるシース４を被覆して構成される絶縁電力ケーブル５（例えば、ＥＥＦケーブル）がある。
また、従来の絶縁電力ケーブルには、図４に示す如く、軟銅線で構成される導体１にポリ塩化ビニル樹脂又はポリエチレン又は架橋ポリエチレン等の組成物によって構成される絶縁体２を被覆した絶縁導体３を複数本（図４では、３本）撚り合わせ、介在６を介在させて丸形に成形し、押え巻きテープ７を巻き付け、この上にノンハロ難燃ポリオレフィンによって構成されるシース４を被覆して構成される絶縁電力ケーブル８（例えば、ＯＥケーブル）がある。
そして、この絶縁電力ケーブル５及び絶縁電力ケーブル８の最外層になるシース４を構成するノンハロゲン難燃シースは、押出して被覆される。
【０００４】
このような最外層シースにノンハロゲン難燃シースが用いられた電線・ケーブルを配線するに当たっては、配線工事をする者によって電線・ケーブルの分岐接続を行ったり、電線・ケーブルを端子等に接続するために、電線・ケーブルの端末処理が行われる。電気配線工事者によるこの端末処理を行うに当たっては、電線・ケーブルのシースを剥離除去して、絶縁導体を露出する作業が行われる。この絶縁導体の露出作業では、２本の絶縁導体を分けるように２本の絶縁導体の間のシースにカッターナイフを切り入れ、シースを導体長手方向に切り裂き、しかる後、シースを剥離している。
しかしながら、このような環境対策や防災対策のため電線・ケーブルのシースにポリエチレン等のオレフィン系樹脂組成物などの非ハロゲン化物を用いた場合は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）を用いた場合に比して、引き裂き荷重や屈曲荷重が大きので硬く、柔軟性に劣るため、シースを剥離して電線・ケーブルを布設配線する際、シースを引き裂いたり、電線・ケーブルを曲げたりするのが容易にできず電線・ケーブルの取扱い性、施工性が悪くなっている。
そこで、非ハロゲン化物をシースに用いた電線・ケーブルの場合、従来、メタセロン触媒系のオレフィン樹脂を用いたり、ＥＰＭ（エチレンプロピレン共重合体、以下同じ）やＮＢＲ（ブタジエンアクリロニトリルゴム、以下同じ）などのエラストマー成分を用いたり、比較的柔軟なエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を使用して、柔軟性を持たせている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにシース材料にメタセロン触媒系のオレフィン樹脂を用いたり、ＥＰＭ（エチレンプロピレン共重合体、以下同じ）やＮＢＲ（ブタジエンアクリロニトリルゴム、以下同じ）などのエラストマー成分を用いたり、比較的柔軟なエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を使用した場合、シースに柔軟性を持たせることはできるが、例えば２本の絶縁導体を分けるように２本の絶縁導体の間にカッターナイフを切り入れ、シースを導体長手方向に切り裂いて剥離しようとすると、シースが一定方向に引き裂かれず、引き裂き性が極端に悪いという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合しオレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することのできるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、エチレンアクリル酸エステル共重合体にシリカと、アゾジカルボンアミドとを配合して構成したものである。
エチレンアクリル酸エステル共重合体（ＥＥＡ）は、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物のベース樹脂で、外観が低密度ポリエチレンに似ており、ゴムおよび軟質ビニルに似たエラストマーの性質をもった樹脂である。そして、このエチレンアクリル酸エステル共重合体によって
また、シリカは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）で、分散核剤として用いられる岩石に石英として多量に産する無色の化合物である。このシリカは、発泡セルの分散性を得るために配合するものである。
さらに、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）は、分解温度１００℃のオレフィン系樹脂の発泡剤で、ポリオレフィン類等に化学発泡剤として広く使用されている脂肪族アゾ化合物である。
【０００８】
このようなオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、押出機にノンハロゲン難燃樹脂や架橋ポリオレフィン樹脂等と共に配合し、ノンハロゲン難燃樹脂や架橋ポリオレフィン樹脂等と押出機内で加熱混合され、この加熱によって発泡マスターバッチ組成物が溶融し、発泡性マスターバッチ組成物に配合されている発泡剤から発泡ガスが生成し、マスターバッチ組成物のベース樹脂（ＥＥＡ）中にシリカを核剤として均一に分散する。ノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等が溶融し、発泡したマスターバッチ組成物のベース樹脂と相溶する。マスターバッチ組成物のベース樹脂によって達成される微粒子発泡セルがノンハロゲン樹脂組成や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等に、シリカを核剤として均一に、全体に分散する。このように微粒子発泡セルの全体への分散によってノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等が微細発泡構造となる。このノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等が微細発泡構造ゆえ、ノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等全体の柔軟性が向上し、皮剥き性が向上する（柔らかく、皮剥き易くなる）。すなわち、ノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等が発泡する場合、同じ発泡率の場合には、通常の発泡構造よりも微細発泡構造の方が、柔らかく、引き裂き荷重が低くなる。
【０００９】
このようなオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、ノンハロゲン難燃シース材（又はノンハロゲン難燃絶縁材）に配合され、このマスターバッチ組成物には発泡剤が配合してあり、ノンハロゲン難燃シース材（又はノンハロゲン難燃絶縁材）に混練して押出し被覆すると押出し被覆熱によって被覆されたシース（又は絶縁体）が発泡する。
このように構成することにより請求項１に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項２に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、エチレンアクリル酸エステル共重合体に顔料と、シリカと、アゾジカルボンアミドとを配合して構成したものである。
この請求項２に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、請求項１に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物に顔料を配合して構成したものである。この顔料の配合は、必ず必要なものではなく、着色する必要がある場合に顔料入りのオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を用いることになる。
【００１１】
エチレンアクリル酸エステル共重合体（ＥＥＡ）、シリカ、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）は前述した通りであり、顔料は、無機質または有機質の夕色固体粉末で、水や溶剤に溶けない着色物の総称で、黒色ではカーボンがある。
【００１２】
このように構成することにより請求項２に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、エチレンアクリル酸エステル共重合体８０〜９０重量％にシリカ １０〜５重量％と、アゾジカルボンアミド１０〜５重量％とを配合して構成したものである。
エチレンアクリル酸エステル共重合体を８０重量％の場合は、シリカを１０重量％、アゾジカルボンアミドを１０重量％配合し、エチレンアクリル酸エステル共重合体を９０重量％の場合は、シリカを５重量％、アゾジカルボンアミドを５重量％配合して構成する。したがって、エチレンアクリル酸エステル共重合体を８０〜９０重量％、シリカ１０〜５重量％、アゾジカルボンアミド１０〜５重量％の各範囲で全体が１００重量％となるように配合して構成する。
【００１４】
これらエチレンアクリル酸エステル共重合体と、シリカと、アゾジカルボンアミドとの配合割合を示したものが表１に示されている。
【００１５】
【表１】
【００１６】
表１における狙い発泡率は、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ａが１０％、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｂが２０％となっている。この狙い発泡率は、同量のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を配合する場合、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ａを配合した場合には１０％の発泡率が得られ、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｂを配合した場合には２０％の発泡率が得られるということである。
【００１７】
このように構成することにより請求項３に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項４に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、エチレンアクリル酸エステル共重合体３５〜４０重量％に顔料４５〜５０重量％と、シリカ１０〜５重量％と、アゾジカルボンアミド１０〜５重量％とを配合して構成したものである。
この請求項４に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、請求項３に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物に顔料を配合して構成したものである。この顔料の配合は、必ず必要なものではなく、着色する必要がある場合に顔料入りのオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を用いることになる。この顔料の配合量は、全体（１００重量％）の内、４５〜５０重量％の範囲である。
【００１９】
すなわち、エチレンアクリル酸エステル共重合体を３５重量％の場合は、顔料を４５重量％、シリカを１０重量％、アゾジカルボンアミドを１０重量％配合し、エチレンアクリル酸エステル共重合体を４０重量％の場合は、顔料を５０重量％、シリカを５重量％、アゾジカルボンアミドを５重量％配合して構成する。したがって、エチレンアクリル酸エステル共重合体を３５〜４５重量％、顔料を４５〜５０重量％、シリカ１０〜５重量％、アゾジカルボンアミド１０〜５重量％の各範囲で全体が１００重量％となるように配合して構成する。
【００２０】
これらエチレンアクリル酸エステル共重合体と、顔料と、シリカと、アゾジカルボンアミドとの配合割合を示したものが表２に示されている。
【００２１】
【表２】
シリカとアゾジカルボンアミドの配合量は、基本的に同量で、シリカが５重量％のときは、アゾジカルボンアミドも５重量％、シリカが７重量％のときは、アゾジカルボンアミドも７重量％、シリカが１０重量％のときは、アゾジカルボンアミドも１０重量％配合される。残りがエチレンアクリル酸エステル共重合体と顔料（エチレンアクリル酸エステル共重合体と顔料の合計が９０重量％、８６重量％、８０重量％）ということになり、シリカが５重量％のときは、エチレンアクリル酸エステル共重合体が４０重量％、顔料が５０重量％、シリカが７重量％のときは、エチレンアクリル酸エステル共重合体が３８重量％、顔料が４８重量％、シリカが１０重量％のときは、エチレンアクリル酸エステル共重合体が３５重量％、顔料が４５重量％ということになる。
【００２２】
表２における狙い発泡率は、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｃが１０％、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｄが２０％となっている。この狙い発泡率は、同量のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を配合する場合、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｃを配合した場合には１０％の発泡率が得られ、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｄを配合した場合には２０％の発泡率が得られるということである。この狙い発泡率は、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を配合したノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率を得るためであり、ノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率が１０％〜２０％であることを必要とするという意味ではない。表２の発泡性マスターバッチの組成成分は、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を１０％の発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を得るに適した配合量を示したものである。
一般に発泡率が高いほど柔軟性が向上し、皮剥き性が向上する（柔らかく、皮剥き易くなる）。したがって、発泡性マスターバッチの配合量は、配合して形成するノンハロゲン難燃樹脂組成物の柔軟性（シース屈曲荷重）、皮剥き性（シース引き裂き荷重）の得たい特性の程度に応じて配合することになる。
【００２３】
このようなアゾジカルボンアミド（有機化学発泡剤）は、シース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物のベース樹脂であるオレフィン系樹脂を発泡させるためのものであり、オレフィン系樹脂にアゾジカルボンアミド（有機化学発泡剤）を配合して押出し機で押出し被覆すると、押出したときの熱によってアゾジカルボンアミド（有機化学発泡剤）が作用して発泡し、発泡セルがシース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物全体に拡散して全体が発泡している状態となる。このアゾジカルボンアミド（有機化学発泡剤）によるシース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率は、５〜２０％でその有効性を発揮し、理想的には、７〜１５％である。このシース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率を５〜２０％としたのは、シース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率が５％を下回ると引き裂き性の向上が期待できないからであり、シース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率が２０％を超えると屈曲荷重（引張強度）が必要とする強度以上に低下してしまうからである。理想的な発泡率として７〜１５％としてあるのは、シース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物にカッターナイフを切り入れ、絶縁導体を持って左右に開くようにしてシース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物を容易に引き裂くことができるように引き裂き性を向上することができ、十分な屈曲荷重（引張強度）を得られ、最も有効性を発揮することができるからである。
【００２４】
このように構成することにより請求項４に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合して構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物をシースとして被覆する電線ケーブルの実施の形態について説明する。
図１には、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合して構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物をシースとして被覆する電線ケーブルの一実施の形態が示されている。
図１において、１は軟銅線によって構成される導体で、この導体１の上にはポリ塩化ビニル樹脂又はポリエチレン又は架橋ポリエチレン等の組成物によって構成される絶縁体２が被覆されており、絶縁導体３が構成されている。この絶縁導体３を２本合わせ、この上にシース９が被覆され絶縁電力ケーブル１０（例えば、ＥＥＦケーブル）が構成されている。このシース９は、難燃剤（金属水酸化物）を配合したオレフィン系樹脂にオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合して発泡させたノンハロゲン難燃シースで構成されている。すなわち、このシース９は、少なくともオレフィン系樹脂に難燃剤、有機化学発泡剤の配合された発泡マスターバッチ組成物を配合すると共に、その他必要に応じて加工助剤、酸化防止剤を配合し、５〜２０％の発泡率に発泡させて構成されている。
【００２６】
図２には、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合して構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物をシースとして被覆する電線ケーブルの他の実施の形態が示されている。
図２において、１は軟銅線によって構成される導体で、この導体１の上にはポリ塩化ビニル樹脂又はポリエチレン又は架橋ポリエチレン等の組成物によって構成される絶縁体２が被覆されており、絶縁導体３が構成されている。この絶縁導体３を複数本（図２では、３本）撚り合わせ、介在６を介在させて丸形に成形し、押え巻きテープ７を巻き付け、この押え巻きテープ７の上にシース９が被覆されて絶縁電力ケーブル１１（例えば、ＣＥケーブル）が構成されている。このシース９は、難燃剤（金属水酸化物）を配合したオレフィン系樹脂にオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合して発泡させたノンハロゲン難燃シースで構成されている。すなわち、このシース９は、少なくともオレフィン系樹脂に難燃剤、有機化学発泡剤の配合された発泡マスターバッチ組成物を配合すると共に、その他必要に応じて加工助剤、酸化防止剤を配合し、５〜２０％の発泡率に発泡させて構成されている。
【００２７】
このノンハロゲン難燃シースは、絶縁導体を２本合わせた上に被覆される場合（例えば、ＥＥＦケーブル）、絶縁導体を複数本（例えば、３本）撚り合わせ介在物を介在して丸形に成形した上に被覆する場合（例えば、ＣＥケーブル）とがある。このノンハロゲン難燃シースは、絶縁体を押出し被覆した導体を２本合わせた上に押出して、あるいは絶縁体を押出し被覆した導体を３本撚り合わせ介在物を介在させて丸形に成形した上に押出して被覆される。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合したノンハロゲン難燃樹脂組成物の具体的実施例について従来例と比較して説明する。
【００２９】
すなわち、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物は、ノンハロゲン樹脂に難燃剤（水酸化物）を配合したノンハロゲン難燃樹脂（ベース樹脂）に表３に示す如く配合する。この表３に用いられる発泡マスターバッチは、表１、表２に示されるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物のいずれかを配合することになる。
【００３０】
【表３】
このノンハロゲン樹脂には、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）がある。
【００３１】
また、難燃剤としては金属水酸化物があり、この金属水酸化物は、オレフィン系樹脂（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）に用いられる無機系難燃剤で、オレフィン系樹脂組成物（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）に難燃作用を持たせるものである。したがって、この金属水酸化物がオレフィン系樹脂（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）に配合されないで加熱加工成形されたオレフィン系樹脂組成物（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）は、難燃性を全く示さないものとなる。この金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムが用いられている。この水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムをオレフィン系樹脂（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）に配合することによってオレフィン系樹脂（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）が燃焼し難くなり、燃焼した際に燃え殻を炭化させ保形性を持たせる作用を有している。これらの金属水酸化物（水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム）は、１種類（例えば、水酸化マグネシウム）を選択して配合することも、２種類以上（例えば、水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウム）選択して配合することもできる。
【００３２】
実施例１
実施例１は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化マグネシウム５０重量％（合計１００重量％）に表２に示されるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物ＡまたはＢを０．５％配合してノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３３】
実施例２
実施例２は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化アルミニウム５０重量％（合計１００重量％）に表２に示されるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物ＡまたはＢを０．５％配合してノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３４】
実施例３
実施例３は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化マグネシウム２５重量％と水酸化アルミニウム２５重量％（合計１００重量％）に表２に示されるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物ＡまたはＢを０．５％配合してノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３５】
実施例４
実施例４は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化マグネシウム２５重量％と水酸化アルミニウム２５重量％（合計１００重量％）に表２に示されるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物ＡまたはＢを１．０％配合してノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３６】
従来例１
従来例１は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化マグネシウム５０重量％を配合して（合計１００重量％）ノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３７】
従来例２
従来例２は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化アルミニウム５０重量％を配合して（合計１００重量％）ノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３８】
従来例３
従来例３は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化マグネシウム２５重量％と水酸化アルミニウム２５重量％を配合して（合計１００重量％）ノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３９】
このようなことから、表１、表２の発泡マスターバッチの組成成分は、表３に示される配合量（０．５％，１．０％）のオレフィン系発泡マスターバッチ組成物Ａ又はオレフィン系発泡マスターバッチ組成物Ｃ（オレフィン系発泡マスターバッチ組成物Ｂ又はオレフィン系発泡マスターバッチ組成物Ｄ）を配合することで１０％（又は２０％）の発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を得るに適した配合成分を示したものとなる。
【００４０】
そこで実施例３に基づく組成材料を押出機に投入し１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物の棒状試験片と、実施例４に基づく組成材料を押出機に投入し２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物の棒状試験片と、発泡していない従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物の棒状試験片を作成し、それぞれについて屈曲荷重を求め、その結果が表４に示してある。
【００４１】
【表４】
表４中の屈曲荷重は、ケーブルシースの長さ方向に垂直に印加し、垂直に曲げるに必要な荷重（Ｎ）である。この屈曲荷重は、値が低いほど柔軟性を有していることを示している。
【００４２】
また、表４中の引き裂き荷重（Ｎ）は、どの程度の力（Ｎ）で引っ張ったときに引き裂けるかを示したもので、最大引張荷重（Ｎ）である。すなわち、引き裂き荷重が小さいほど引き裂き性が良いことを示している。
【００４３】
表４における特性結果を見ると、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルと従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルとを比較すると、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの屈曲荷重が１３．７Ｎであるのに対し、従来例の屈曲荷重が１７．６Ｎと、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの方が従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルより柔軟性を有していることが分かる。また、引き裂き荷重を見ても、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの引き裂き荷重が５３．９Ｎであるのに対し、従来例の引き裂き荷重が６０．８Ｎと、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの方が従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルより引き裂き性が良いことが判る。
【００４４】
また、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルと２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルとを比較すると、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの屈曲荷重が１３．７Ｎであるのに対し、２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの屈曲荷重が８．９Ｎと、２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの方が１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物より柔軟性を有していることが分かる。また、引き裂き荷重を見ても、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの引き裂き荷重が５３．９Ｎであるのに対し、２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの引き裂き荷重が４８．７Ｎと、２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの方が１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルより引き裂き性が良いことが分かる。
【００４５】
これらのことからノンハロゲン難燃樹脂組成物を発泡させることにより引き裂き荷重特性及び屈曲荷重特性を向上することができ、引き裂き性を向上することができることが判り、発泡率が大きいほど柔軟性を向上することができることが判る。
【００４６】
従来もノンハロゲン難燃樹脂組成物を発泡させることは行われており、発泡マスターバッチを配合することでノンハロゲン難燃樹脂組成物を発泡させることは行われている。しかし、この従来の発泡ノンハロゲン難燃樹脂組成物に配合される発泡マスターバッチによったのでは、発泡セル（一般発泡セルと称する）ではセル径が０．１ｍｍ以上となっている。
これに対し、本発明の特徴は、発泡セルの微細化にあり、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合した発泡ノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡セル（微細化発泡セルと称する）の場合、セル径が０．０１〜０．１ｍｍ未満と微細化が図られており、この微細化によって一般発泡セルに比較すると発泡セルが多数緻密に分散しており、柔軟性に優れ、引張強度（ＭＰａ）に優れたものとなる。
【００４７】
この一般発泡セルに基づく２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物と微細化発泡セルに基づく２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物についての屈曲荷重と、引張強度Ｔｓ（ＭＰａ）を測定した結果が表５に示されている。
【００４８】
【表５】
表５中の屈曲荷重（Ｎ）は、表４の屈曲荷重（Ｎ）と同一である。また、表５中の引張強度Ｔｓ（ＭＰａ）は、どの程度の荷重（ＭＰａ）で引っ張ったときに引き千切れるかを示したもので、一定の強度を有することを目的として評価するものである。
【００４９】
表５における特性結果を見ると、一般発泡セルの屈曲荷重が９．７Ｎであるのに対し、微細化発泡セルの屈曲荷重が８．９Ｎと、同じ２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルであっても、本発明に係る微細化発泡セルの方が柔軟性を有していることが判る。
さらに、一般発泡セルの引張強度Ｔｓが１１．８ＭＰａであるのに対し、微細化発泡セルの引張強度Ｔｓが１２．６ＭＰａと、同じ２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルであっても、本発明に係る微細化発泡セルの方が引張強度が良いことが判る。
このことから同じ発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルであっても、本発明に係る微細化発泡セルによると柔軟性を向上することができ、引張強度がを向上することができることが判る。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５１】
請求項１に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００５２】
請求項２に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００５３】
請求項３に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００５４】
請求項４に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合した発泡ノンハロゲン難燃樹脂組成物をシース材に用いた２芯の絶縁電力ケーブルの実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合した発泡ノンハロゲン難燃樹脂組成物をシース材に用いた多芯の絶縁電力ケーブルの実施の形態を示す断面図である。
【図３】従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物をシース材に用いた２芯の絶縁電力ケーブルの実施の形態を示す断面図である。
【図４】従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物をシース材に用いた多芯の絶縁電力ケーブルの実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１……………………………………………導体
２……………………………………………絶縁体
３……………………………………………絶縁導体
６……………………………………………介在
７……………………………………………押え巻きテープ
９……………………………………………シース
１０，１１…………………………………絶縁電力ケーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリホレフィン樹脂組成物等に配合して柔軟性を改善する発泡マスターバッチ組成物に係り、特に、発泡セルの微少化を得られ分散性を向上することのできるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂組成物は、電気的性質にすぐれ誘電率が小さく誘電損が少ないため、絶縁体やシースとして導体や絶縁電線の上に被覆して形成される絶縁電力ケーブル等に用いられている。そして、熱可塑性樹脂組成物として、耐電圧及び絶縁抵抗が比較的高く、生産コストが低く、単独で難燃性に優れているところから従来よりポリ塩化ビニル樹脂組成物（ハロゲン化物）が多く用いられている。ところが、このようなポリ塩化ビニル樹脂組成物を用いた従来の熱可塑性樹脂組成物にあっては、例えば、焼却廃却処分するために電線・ケーブルを燃焼すると、ポリ塩化ビニル樹脂組成物から腐食性を有する塩化水素ガスが発生する。
そこで、近年、ハロゲン化物でない材料であるポリエチレン等のオレフィン系樹脂組成物を自動車のワイヤハーネス、屋内配線等の高温を発する箇所の電線・ケーブルの絶縁体・シースに用いる試みがなされている。このオレフィン系樹脂組成物は、単独では難燃性を有しておらず、所定の難燃性を持たせるために、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を混合している。
【０００３】
すなわち、従来の絶縁電力ケーブルには、図３に示す如く、軟銅線で構成される導体１にポリ塩化ビニル樹脂又はポリエチレン又は架橋ポリエチレン等の組成物によって構成される絶縁体２を被覆した絶縁導体３を２本合わせ、この上にノンハロ難燃ポリオレフィンによって構成されるシース４を被覆して構成される絶縁電力ケーブル５（例えば、ＥＥＦケーブル）がある。
また、従来の絶縁電力ケーブルには、図４に示す如く、軟銅線で構成される導体１にポリ塩化ビニル樹脂又はポリエチレン又は架橋ポリエチレン等の組成物によって構成される絶縁体２を被覆した絶縁導体３を複数本（図４では、３本）撚り合わせ、介在６を介在させて丸形に成形し、押え巻きテープ７を巻き付け、この上にノンハロ難燃ポリオレフィンによって構成されるシース４を被覆して構成される絶縁電力ケーブル８（例えば、ＯＥケーブル）がある。
そして、この絶縁電力ケーブル５及び絶縁電力ケーブル８の最外層になるシース４を構成するノンハロゲン難燃シースは、押出して被覆される。
【０００４】
このような最外層シースにノンハロゲン難燃シースが用いられた電線・ケーブルを配線するに当たっては、配線工事をする者によって電線・ケーブルの分岐接続を行ったり、電線・ケーブルを端子等に接続するために、電線・ケーブルの端末処理が行われる。電気配線工事者によるこの端末処理を行うに当たっては、電線・ケーブルのシースを剥離除去して、絶縁導体を露出する作業が行われる。この絶縁導体の露出作業では、２本の絶縁導体を分けるように２本の絶縁導体の間のシースにカッターナイフを切り入れ、シースを導体長手方向に切り裂き、しかる後、シースを剥離している。
しかしながら、このような環境対策や防災対策のため電線・ケーブルのシースにポリエチレン等のオレフィン系樹脂組成物などの非ハロゲン化物を用いた場合は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）を用いた場合に比して、引き裂き荷重や屈曲荷重が大きので硬く、柔軟性に劣るため、シースを剥離して電線・ケーブルを布設配線する際、シースを引き裂いたり、電線・ケーブルを曲げたりするのが容易にできず電線・ケーブルの取扱い性、施工性が悪くなっている。
そこで、非ハロゲン化物をシースに用いた電線・ケーブルの場合、従来、メタセロン触媒系のオレフィン樹脂を用いたり、ＥＰＭ（エチレンプロピレン共重合体、以下同じ）やＮＢＲ（ブタジエンアクリロニトリルゴム、以下同じ）などのエラストマー成分を用いたり、比較的柔軟なエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を使用して、柔軟性を持たせている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにシース材料にメタセロン触媒系のオレフィン樹脂を用いたり、ＥＰＭ（エチレンプロピレン共重合体、以下同じ）やＮＢＲ（ブタジエンアクリロニトリルゴム、以下同じ）などのエラストマー成分を用いたり、比較的柔軟なエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を使用した場合、シースに柔軟性を持たせることはできるが、例えば２本の絶縁導体を分けるように２本の絶縁導体の間にカッターナイフを切り入れ、シースを導体長手方向に切り裂いて剥離しようとすると、シースが一定方向に引き裂かれず、引き裂き性が極端に悪いという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合しオレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することのできるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、エチレンアクリル酸エステル共重合体にシリカと、アゾジカルボンアミドとを配合して構成したものである。
エチレンアクリル酸エステル共重合体（ＥＥＡ）は、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物のベース樹脂で、外観が低密度ポリエチレンに似ており、ゴムおよび軟質ビニルに似たエラストマーの性質をもった樹脂である。そして、このエチレンアクリル酸エステル共重合体によって
また、シリカは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）で、分散核剤として用いられる岩石に石英として多量に産する無色の化合物である。このシリカは、発泡セルの分散性を得るために配合するものである。
さらに、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）は、分解温度１００℃のオレフィン系樹脂の発泡剤で、ポリオレフィン類等に化学発泡剤として広く使用されている脂肪族アゾ化合物である。
【０００８】
このようなオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、押出機にノンハロゲン難燃樹脂や架橋ポリオレフィン樹脂等と共に配合し、ノンハロゲン難燃樹脂や架橋ポリオレフィン樹脂等と押出機内で加熱混合され、この加熱によって発泡マスターバッチ組成物が溶融し、発泡性マスターバッチ組成物に配合されている発泡剤から発泡ガスが生成し、マスターバッチ組成物のベース樹脂（ＥＥＡ）中にシリカを核剤として均一に分散する。ノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等が溶融し、発泡したマスターバッチ組成物のベース樹脂と相溶する。マスターバッチ組成物のベース樹脂によって達成される微粒子発泡セルがノンハロゲン樹脂組成や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等に、シリカを核剤として均一に、全体に分散する。このように微粒子発泡セルの全体への分散によってノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等が微細発泡構造となる。このノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等が微細発泡構造ゆえ、ノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等全体の柔軟性が向上し、皮剥き性が向上する（柔らかく、皮剥き易くなる）。すなわち、ノンハロゲン難燃樹脂組成物や架橋ポリオレフィン樹脂組成物等が発泡する場合、同じ発泡率の場合には、通常の発泡構造よりも微細発泡構造の方が、柔らかく、引き裂き荷重が低くなる。
【０００９】
このようなオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、ノンハロゲン難燃シース材（又はノンハロゲン難燃絶縁材）に配合され、このマスターバッチ組成物には発泡剤が配合してあり、ノンハロゲン難燃シース材（又はノンハロゲン難燃絶縁材）に混練して押出し被覆すると押出し被覆熱によって被覆されたシース（又は絶縁体）が発泡する。
このように構成することにより請求項１に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項２に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、エチレンアクリル酸エステル共重合体に顔料と、シリカと、アゾジカルボンアミドとを配合して構成したものである。
この請求項２に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、請求項１に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物に顔料を配合して構成したものである。この顔料の配合は、必ず必要なものではなく、着色する必要がある場合に顔料入りのオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を用いることになる。
【００１１】
エチレンアクリル酸エステル共重合体（ＥＥＡ）、シリカ、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）は前述した通りであり、顔料は、無機質または有機質の夕色固体粉末で、水や溶剤に溶けない着色物の総称で、黒色ではカーボンがある。
【００１２】
このように構成することにより請求項２に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、エチレンアクリル酸エステル共重合体８０〜９０重量％にシリカ １０〜５重量％と、アゾジカルボンアミド１０〜５重量％とを配合して構成したものである。
エチレンアクリル酸エステル共重合体を８０重量％の場合は、シリカを１０重量％、アゾジカルボンアミドを１０重量％配合し、エチレンアクリル酸エステル共重合体を９０重量％の場合は、シリカを５重量％、アゾジカルボンアミドを５重量％配合して構成する。したがって、エチレンアクリル酸エステル共重合体を８０〜９０重量％、シリカ１０〜５重量％、アゾジカルボンアミド１０〜５重量％の各範囲で全体が１００重量％となるように配合して構成する。
【００１４】
これらエチレンアクリル酸エステル共重合体と、シリカと、アゾジカルボンアミドとの配合割合を示したものが表１に示されている。
【００１５】
【表１】
表１における狙い発泡率は、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ａが１０％、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｂが２０％となっている。この狙い発泡率は、同量のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を配合する場合、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ａを配合した場合には１０％の発泡率が得られ、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｂを配合した場合には２０％の発泡率が得られるということである。
【００１７】
このように構成することにより請求項３に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項４に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、エチレンアクリル酸エステル共重合体３５〜４０重量％に顔料４５〜５０重量％と、シリカ１０〜５重量％と、アゾジカルボンアミド１０〜５重量％とを配合して構成したものである。
この請求項４に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物は、請求項３に記載のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物に顔料を配合して構成したものである。この顔料の配合は、必ず必要なものではなく、着色する必要がある場合に顔料入りのオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を用いることになる。この顔料の配合量は、全体（１００重量％）の内、４５〜５０重量％の範囲である。
【００１９】
すなわち、エチレンアクリル酸エステル共重合体を３５重量％の場合は、顔料を４５重量％、シリカを１０重量％、アゾジカルボンアミドを１０重量％配合し、エチレンアクリル酸エステル共重合体を４０重量％の場合は、顔料を５０重量％、シリカを５重量％、アゾジカルボンアミドを５重量％配合して構成する。したがって、エチレンアクリル酸エステル共重合体を３５〜４５重量％、顔料を４５〜５０重量％、シリカ１０〜５重量％、アゾジカルボンアミド１０〜５重量％の各範囲で全体が１００重量％となるように配合して構成する。
【００２０】
これらエチレンアクリル酸エステル共重合体と、顔料と、シリカと、アゾジカルボンアミドとの配合割合を示したものが表２に示されている。
【００２１】
【表２】
【００２２】
表２における狙い発泡率は、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｃが１０％、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｄが２０％となっている。この狙い発泡率は、同量のオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を配合する場合、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｃを配合した場合には１０％の発泡率が得られ、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物Ｄを配合した場合には２０％の発泡率が得られるということである。この狙い発泡率は、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を配合したノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率を得るためであり、ノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率が１０％〜２０％であることを必要とするという意味ではない。表２の発泡性マスターバッチの組成成分は、オレフィン系発泡性マスターバッチ組成物を１０％の発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を得るに適した配合量を示したものである。
一般に発泡率が高いほど柔軟性が向上し、皮剥き性が向上する（柔らかく、皮剥き易くなる）。したがって、発泡性マスターバッチの配合量は、配合して形成するノンハロゲン難燃樹脂組成物の柔軟性（シース屈曲荷重）、皮剥き性（シース引き裂き荷重）の得たい特性の程度に応じて配合することになる。
【００２３】
このようなアゾジカルボンアミド（有機化学発泡剤）は、シース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物のベース樹脂であるオレフィン系樹脂を発泡させるためのものであり、オレフィン系樹脂にアゾジカルボンアミド（有機化学発泡剤）を配合して押出し機で押出し被覆すると、押出したときの熱によってアゾジカルボンアミド（有機化学発泡剤）が作用して発泡し、発泡セルがシース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物全体に拡散して全体が発泡している状態となる。このアゾジカルボンアミド（有機化学発泡剤）によるシース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率は、５〜２０％でその有効性を発揮し、理想的には、７〜１５％である。このシース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率を５〜２０％としたのは、シース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率が５％を下回ると引き裂き性の向上が期待できないからであり、シース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡率が２０％を超えると屈曲荷重（引張強度）が必要とする強度以上に低下してしまうからである。理想的な発泡率として７〜１５％としてあるのは、シース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物にカッターナイフを切り入れ、絶縁導体を持って左右に開くようにしてシース等を構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物を容易に引き裂くことができるように引き裂き性を向上することができ、十分な屈曲荷重（引張強度）を得られ、最も有効性を発揮することができるからである。
【００２４】
このように構成することにより請求項４に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合して構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物をシースとして被覆する電線ケーブルの実施の形態について説明する。
図１には、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合して構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物をシースとして被覆する電線ケーブルの一実施の形態が示されている。
図１において、１は軟銅線によって構成される導体で、この導体１の上にはポリ塩化ビニル樹脂又はポリエチレン又は架橋ポリエチレン等の組成物によって構成される絶縁体２が被覆されており、絶縁導体３が構成されている。この絶縁導体３を２本合わせ、この上にシース９が被覆され絶縁電力ケーブル１０（例えば、ＥＥＦケーブル）が構成されている。このシース９は、難燃剤（金属水酸化物）を配合したオレフィン系樹脂にオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合して発泡させたノンハロゲン難燃シースで構成されている。すなわち、このシース９は、少なくともオレフィン系樹脂に難燃剤、有機化学発泡剤の配合された発泡マスターバッチ組成物を配合すると共に、その他必要に応じて加工助剤、酸化防止剤を配合し、５〜２０％の発泡率に発泡させて構成されている。
【００２６】
図２には、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合して構成するノンハロゲン難燃樹脂組成物をシースとして被覆する電線ケーブルの他の実施の形態が示されている。
図２において、１は軟銅線によって構成される導体で、この導体１の上にはポリ塩化ビニル樹脂又はポリエチレン又は架橋ポリエチレン等の組成物によって構成される絶縁体２が被覆されており、絶縁導体３が構成されている。この絶縁導体３を複数本（図２では、３本）撚り合わせ、介在６を介在させて丸形に成形し、押え巻きテープ７を巻き付け、この押え巻きテープ７の上にシース９が被覆されて絶縁電力ケーブル１１（例えば、ＣＥケーブル）が構成されている。このシース９は、難燃剤（金属水酸化物）を配合したオレフィン系樹脂にオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合して発泡させたノンハロゲン難燃シースで構成されている。すなわち、このシース９は、少なくともオレフィン系樹脂に難燃剤、有機化学発泡剤の配合された発泡マスターバッチ組成物を配合すると共に、その他必要に応じて加工助剤、酸化防止剤を配合し、５〜２０％の発泡率に発泡させて構成されている。
【００２７】
このノンハロゲン難燃シースは、絶縁導体を２本合わせた上に被覆される場合（例えば、ＥＥＦケーブル）、絶縁導体を複数本（例えば、３本）撚り合わせ介在物を介在して丸形に成形した上に被覆する場合（例えば、ＣＥケーブル）とがある。このノンハロゲン難燃シースは、絶縁体を押出し被覆した導体を２本合わせた上に押出して、あるいは絶縁体を押出し被覆した導体を３本撚り合わせ介在物を介在させて丸形に成形した上に押出して被覆される。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合したノンハロゲン難燃樹脂組成物の具体的実施例について従来例と比較して説明する。
【００２９】
すなわち、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物は、ノンハロゲン樹脂に難燃剤（水酸化物）を配合したノンハロゲン難燃樹脂（ベース樹脂）に表３に示す如く配合する。この表３に用いられる発泡マスターバッチは、表１、表２に示されるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物のいずれかを配合することになる。
【００３０】
【表３】
【００３１】
また、難燃剤としては金属水酸化物があり、この金属水酸化物は、オレフィン系樹脂（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）に用いられる無機系難燃剤で、オレフィン系樹脂組成物（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）に難燃作用を持たせるものである。したがって、この金属水酸化物がオレフィン系樹脂（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）に配合されないで加熱加工成形されたオレフィン系樹脂組成物（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）は、難燃性を全く示さないものとなる。この金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムが用いられている。この水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムをオレフィン系樹脂（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）に配合することによってオレフィン系樹脂（ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ）が燃焼し難くなり、燃焼した際に燃え殻を炭化させ保形性を持たせる作用を有している。これらの金属水酸化物（水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム）は、１種類（例えば、水酸化マグネシウム）を選択して配合することも、２種類以上（例えば、水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウム）選択して配合することもできる。
【００３２】
実施例１
実施例１は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化マグネシウム５０重量％（合計１００重量％）に表２に示されるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物ＡまたはＢを０．５％配合してノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３３】
実施例２
実施例２は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化アルミニウム５０重量％（合計１００重量％）に表２に示されるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物ＡまたはＢを０．５％配合してノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３４】
実施例３
実施例３は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化マグネシウム２５重量％と水酸化アルミニウム２５重量％（合計１００重量％）に表２に示されるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物ＡまたはＢを０．５％配合してノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３５】
実施例４
実施例４は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化マグネシウム２５重量％と水酸化アルミニウム２５重量％（合計１００重量％）に表２に示されるオレフィン系発泡マスターバッチ組成物ＡまたはＢを１．０％配合してノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３６】
従来例１
従来例１は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化マグネシウム５０重量％を配合して（合計１００重量％）ノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３７】
従来例２
従来例２は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化アルミニウム５０重量％を配合して（合計１００重量％）ノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３８】
従来例３
従来例３は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）５０重量％と水酸化マグネシウム２５重量％と水酸化アルミニウム２５重量％を配合して（合計１００重量％）ノンハロゲン難燃樹脂組成物を構成したものである。
【００３９】
このようなことから、表１、表２の発泡マスターバッチの組成成分は、表３に示される配合量（０．５％，１．０％）のオレフィン系発泡マスターバッチ組成物Ａ又はオレフィン系発泡マスターバッチ組成物Ｃ（オレフィン系発泡マスターバッチ組成物Ｂ又はオレフィン系発泡マスターバッチ組成物Ｄ）を配合することで１０％（又は２０％）の発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を得るに適した配合成分を示したものとなる。
【００４０】
そこで実施例３に基づく組成材料を押出機に投入し１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物の棒状試験片と、実施例４に基づく組成材料を押出機に投入し２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物の棒状試験片と、発泡していない従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物の棒状試験片を作成し、それぞれについて屈曲荷重を求め、その結果が表４に示してある。
【００４１】
【表４】
【００４２】
また、表４中の引き裂き荷重（Ｎ）は、どの程度の力（Ｎ）で引っ張ったときに引き裂けるかを示したもので、最大引張荷重（Ｎ）である。すなわち、引き裂き荷重が小さいほど引き裂き性が良いことを示している。
【００４３】
表４における特性結果を見ると、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルと従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルとを比較すると、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの屈曲荷重が１３．７Ｎであるのに対し、従来例の屈曲荷重が１７．６Ｎと、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの方が従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルより柔軟性を有していることが分かる。また、引き裂き荷重を見ても、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの引き裂き荷重が５３．９Ｎであるのに対し、従来例の引き裂き荷重が６０．８Ｎと、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの方が従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルより引き裂き性が良いことが判る。
【００４４】
また、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルと２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルとを比較すると、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの屈曲荷重が１３．７Ｎであるのに対し、２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの屈曲荷重が８．９Ｎと、２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの方が１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物より柔軟性を有していることが分かる。また、引き裂き荷重を見ても、１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの引き裂き荷重が５３．９Ｎであるのに対し、２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの引き裂き荷重が４８．７Ｎと、２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルの方が１０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルより引き裂き性が良いことが分かる。
【００４５】
これらのことからノンハロゲン難燃樹脂組成物を発泡させることにより引き裂き荷重特性及び屈曲荷重特性を向上することができ、引き裂き性を向上することができることが判り、発泡率が大きいほど柔軟性を向上することができることが判る。
【００４６】
従来もノンハロゲン難燃樹脂組成物を発泡させることは行われており、発泡マスターバッチを配合することでノンハロゲン難燃樹脂組成物を発泡させることは行われている。しかし、この従来の発泡ノンハロゲン難燃樹脂組成物に配合される発泡マスターバッチによったのでは、発泡セル（一般発泡セルと称する）ではセル径が０．１ｍｍ以上となっている。
これに対し、本発明の特徴は、発泡セルの微細化にあり、本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合した発泡ノンハロゲン難燃樹脂組成物の発泡セル（微細化発泡セルと称する）の場合、セル径が０．０１〜０．１ｍｍ未満と微細化が図られており、この微細化によって一般発泡セルに比較すると発泡セルが多数緻密に分散しており、柔軟性に優れ、引張強度（ＭＰａ）に優れたものとなる。
【００４７】
この一般発泡セルに基づく２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物と微細化発泡セルに基づく２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物についての屈曲荷重と、引張強度Ｔｓ（ＭＰａ）を測定した結果が表５に示されている。
【００４８】
【表５】
【００４９】
表５における特性結果を見ると、一般発泡セルの屈曲荷重が９．７Ｎであるのに対し、微細化発泡セルの屈曲荷重が８．９Ｎと、同じ２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルであっても、本発明に係る微細化発泡セルの方が柔軟性を有していることが判る。
さらに、一般発泡セルの引張強度Ｔｓが１１．８ＭＰａであるのに対し、微細化発泡セルの引張強度Ｔｓが１２．６ＭＰａと、同じ２０％発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルであっても、本発明に係る微細化発泡セルの方が引張強度が良いことが判る。
このことから同じ発泡率を備えたノンハロゲン難燃樹脂組成物を用いたシースケーブルであっても、本発明に係る微細化発泡セルによると柔軟性を向上することができ、引張強度がを向上することができることが判る。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５１】
請求項１に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００５２】
請求項２に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００５３】
請求項３に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【００５４】
請求項４に記載の発明によれば、ハロゲン化物を含まないオレフィン系樹脂に配合し、オレフィン系樹脂を発泡させることにより引き裂き荷重及び屈曲荷重を抑制し、所定の引き裂き荷重及び所定の屈曲荷重を持たせ、引き裂き性を向上し取扱い性、施工性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合した発泡ノンハロゲン難燃樹脂組成物をシース材に用いた２芯の絶縁電力ケーブルの実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るオレフィン系発泡マスターバッチ組成物を配合した発泡ノンハロゲン難燃樹脂組成物をシース材に用いた多芯の絶縁電力ケーブルの実施の形態を示す断面図である。
【図３】従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物をシース材に用いた２芯の絶縁電力ケーブルの実施の形態を示す断面図である。
【図４】従来のノンハロゲン難燃樹脂組成物をシース材に用いた多芯の絶縁電力ケーブルの実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１……………………………………………導体
２……………………………………………絶縁体
３……………………………………………絶縁導体
６……………………………………………介在
７……………………………………………押え巻きテープ
９……………………………………………シース
１０，１１…………………………………絶縁電力ケーブル
Claims (4)
- エチレンアクリル酸エステル共重合体にシリカと、アゾジカルボンアミドとを配合してなるオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物。
- エチレンアクリル酸エステル共重合体に顔料と、シリカと、アゾジカルボンアミドとを配合してなるオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物。
- エチレンアクリル酸エステル共重合体８０〜９０重量％にシリカ１０〜５重量％と、アゾジカルボンアミド１０〜５重量％とを配合してなるオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物。
- エチレンアクリル酸エステル共重合体３５〜４０重量％に顔料４５〜５０重量％と、シリカ１０〜５重量％と、アゾジカルボンアミド１０〜５重量％とを配合してなるオレフィン系発泡性マスターバッチ組成物。
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