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
【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
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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