JP3665586B2

JP3665586B2 - テープ

Info

Publication number: JP3665586B2
Application number: JP2001101017A
Authority: JP
Inventors: 光一田辺
Original assignee: エフコ株式会社
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002138262A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低電圧用絶縁電線、ケーブル、および通信ケーブル、ワイヤーハーネス等の接続部や端末部などの形成、処理或いは、これらの結束用などに好適なテープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
低電圧用絶縁電線、ケーブルおよび通信ケーブル、ワイヤーハーネス等の接続部、端末部などの形成、処理或いは、これらの結束用などのテープとしては、通常片面に粘着剤が設けられたＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）テープが使用されている。
ＰＶＣテープは手切れ性、難燃性、防水性、電気絶縁性などに優れた性能を持つほかに、柔軟性、滑らかさに優れた捲回作業性を有するため、広く使用されている。
最近、ＰＶＣはその焼却時に有害なダイオキシンを発生することや、ＰＶＣに安定剤として使用される鉛系の化合物が廃棄し埋め立てた場合、経時によってこれらの化合物が溶出し環境汚染する可能性などがあることから、ＰＶＣ基材テープの代替えとなるテープの開発が進められている。
その一例として、基材テープとして、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やエチレン−エチルアクリル酸エステル共重合体（ＥＥＡ）等のエチレン系共重合体をベース樹脂とし、これに難燃性付与剤を配合したノンハロゲン系難燃タイプテープが開発された。
しかし、これらの従来のノンハロゲン系難燃性テープは、図２に示した如く従来の既販のＰＶＣ基材テープに比べて、伸び、モジュラスが大きく、テープ巻き作業性に、手切れ性に劣るものであった。
この原因は、基材テープが柔軟性に劣ることと、通常ＰＶＣテープのテープ捲回作業は、１０〜３０％程度の伸張率で行なわれるが、この１０〜３０％伸張率時の応力が大きく異なることが起因していると考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来のＰＶＣテープと同等の性能例えば、テープ巻き作業性、手切れ性などを有したノンハロゲン系のテープを提供することにある。また本発明の目的は、上記のように、テープ巻き作業性がＰＶＣと同等であり、かつ、手で、すばやくちぎるようにして切る際はモジュラスが著しく増大することなく容易にちぎれるという性能を具備し、かつ、難燃性を示すノンハロゲン系の難燃性テープを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は以下の手段により達成された。
（１）基材の少なくとも片面に粘着剤層が設けられてなるテープであって、前記基材が、エチレン成分とα，β−不飽和カルボン酸成分との共重合体のアイオノマー５〜２０質量％、エチレン・プロピレンゴム５５〜７０質量％、およびポリプロピレン１０〜３０質量％からなるベース樹脂で形成されていることを特徴とするテープ。
（２）前記ベース樹脂１００質量部に対して、金属水和物を８０〜１５０質量部を含有することを特徴とする（１）項記載のテープ。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のテープの好ましい実施態様は、図１に断面図で示した如く、基材テープ１の少なくとも片面に粘着剤層２が設けられてなるテープである。この本発明のテープ中で難燃性の場合の例の、応力と伸びとの関係を前述した図２に示した。
本発明において、基材テープのベース樹脂中、５〜２０質量％を占めるアイオノマーとは、エチレン成分とα，β−不飽和カルボン酸との共重合体を金属イオン（例えばＺｎイオン、Ｃａイオン）で橋かけ結合したものである。エチレン成分の共重合成分としてのα，β−不飽和カルボン酸としては、例えば、メタクリル酸、イタコン酸、アクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸及びジカルボン酸のモノエステル（例えば、フマル酸モノメチルエステル、フマル酸モノエチルエステル、マレイン酸モノメチルエステル等）が挙げられる。また、α，β−不飽和カルボン酸を交叉結合（中和）するに用いる１〜３価の原子価を有する金属イオンとは、元素周期律表におけるＩ、II、III、IV−ＡおよびVIII族の１〜３価の原子価を有する金属イオンであって、例えば、Ｋ^＋、Ｎａ^＋、Ａｇ^＋、Ｃｓ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃｕ^＋、Ｈｇ^＋、Ｂｅ^＋、Ｍｇ^＋＋、Ｓｒ^＋＋、Ｃａ^＋＋、Ｂａ^＋＋、Ｃｕ^＋＋、Ｃｄ^＋＋、Ｈｇ^＋＋、Ｐｂ^＋＋、Ｓｎ^＋＋、Ｃｏ^＋＋、Ｎｉ^＋＋、Ａｌ^＋＋、Ｚｎ^＋＋、Ｓｃ^＋＋＋、Ａｌ^＋＋＋、Ｆｅ^＋＋＋、Ｙ^＋＋＋等が挙げられる。また、金属イオンによる中和度は、５％以上のものが好ましく、特に１０〜６０％のものが好ましい。ここで云う中和度とは、共重合体に含まれるカルボン酸金属塩のカルボン酸基とカルボン酸金属塩のモル数での和に対するモル比と定義され、次の様に表示される。Ｍは金属イオンを示す。
中和度(モル％)＝〔(ＣＯＯＭ）／{(ＣＯＯＭ)＋(ＣＯＯＨ)}〕×１００
このアイオノマーは、市販品として入手することができる。アイオノマーはベース樹脂中、５〜２０質量％、好ましくは１２〜１７質量％である。ベース樹脂中のアイオノマー含有率が少なすぎると得られるテープはＰＶＣテープと同等の捲回作業性が得られず、一方、その含有量が多すぎると得られる樹脂組成物のテープ加工性およびテープの手ちぎり性に支障をきたすようになる。
【０００６】
次に、エチレンプロピレンゴムは、ベース樹脂中、５５〜７０質量％、好ましくは５５〜６０質量％である。この範囲であると難燃性付与などの目的で填材を配合する場合に高充填が可能で、かつ得られる基材テープに良好な電気特性および耐候性を付与する。なお、ベース樹脂中のエチレン・プロピレンゴムの含有率が５５質量％より少なすぎると得られる基材テープは、電気特性、耐候性などが劣るようになり、テープ化のための混練作業性も充填材の分散性や得られる基材テープのしなやかさが低下するようになる。また、その含有率が７０質量％を超えて多すぎると得られる基材テープは強度が弱く、巻付け作業性が著しく低下するようになる。
【０００７】
また、ポリプロピレンは、ベース樹脂中、１０〜３０質量％、好ましくは２３〜２８質量％である。ポリプロピレンは、得られる基材テープに機械的強度および耐熱性を補強すると共に、高温時における基材テープの亀裂発生を抑制する作用がある。なお、ベース樹脂中のポリプロピレンの含有率が１０質量％未満と少なすぎると、得られる基材テープは、耐熱性および引張強度が不十分なものとなる。また、３０質量％を超えて多すぎると、得られる基材テープは硬くなり、引張強度が増大し、テープ捲き作業性を著しく低下させると共に、すばやく切断するというテープ切断性が著しく悪くなり、切り難くなる。なお、本発明においては、ベース樹脂中に２０質量部以下の範囲内で再生ＰＥやＰＥ、ＥＶＡ、ＥＥＡ、もしくはこれらのブレンド物を配合することができ、配合することによりカレンダー圧延性が良好となる。
【０００８】
本発明において、好ましい態様は、上記のベース樹脂１００質量部に対し、金属水和物を８０〜１５０質量部、より好ましくは１００〜１２５質量部を配合することである。この金属水和物として好ましいものは水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどである。この金属水和物の配合量が、ベース樹脂１００質量部に対して、８０質量部より少なすぎると得られる基材テープは酸素指数２２以上という難燃性のものとならず、また１５０質量部を超えて多すぎるとベース樹脂中への均一分散に問題が生じるようになる。なお、基材テープに酸素指数３０を超えるような高難燃性を必要な場合には、樹脂組成物中に有機の難燃剤を配合するとよい。
【０００９】
本発明において用いることができる金属水和物の種類は特に制限はなく、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水和珪酸アルミニウム、水和珪酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、オルト珪酸アルミニウム、ハイドロタルサイドなどの水酸基あるいは結晶水を有する金属化合物が挙げられ、これらの１種単独でも、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの金属水和物のうち、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが特に好ましい。
これらの金属水和物としてはシランカップリング剤で表面処理されたものも使用できる。
上記金属水和物の表面処理に用いられるシランカップリング剤としては、例えば、末端にアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ビニル基、エポキシ基を有するものが挙げられる。これらのシランカップリング剤は単独でも２種以上併用してもよい。具体的なシランカップリング剤を例示すると、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
【００１０】
本発明のテープは、上述の各成分からなる樹脂組成物にて基材テープを形成し、その少なくとも片面に粘着剤層を設けた構造のものが実施態様の代表的なものである。基材テープの厚さは特に限定されるものでなく、用途、施工箇所などにより異なるので一義的に定められないが、好ましくは０．１０〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．１５〜０．２０ｍｍが一般的である。
本発明の粘着テープの使用方法自体は従来の同種のテープと同様であり、低電圧用電線、ケーブル、通信ケーブル、ワイヤーハーネス等の接続部形成、端末部形成、処理或いはこれら絶縁電線、ケーブルなどの結束用として好適である。
【００１１】
【実施例】
次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
表１に本発明の実施例、表２に本発明に対する比較例の基材テープを得るための樹脂組成物の各成分の配合割合、および得られたテープの性能を併記する。なお表１には、従来のＰＶＣテープおよび本発明のノンハロゲン系テープの性能を併記する。
【００１２】
なお、この実施例、比較例で使用した原料は以下の通りである。
原料：
ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体）：出光ディーエスエム（株）製商品名ケルタン７７８
ポリプロピレン：チッソ（株）製商品名チッソポリプロＸＦ−７７００
エチレンアイオノマー：三井デュポンポリケミカル（株）製商品名ハイミラン８０２１
ＥＶＡ：三井デュポンケミカル（株）製商品名ＥＶＡ３６０
水酸化アルミニウム：昭和電工（株）製商品名ハイジライトＨ−４２Ｍ
水酸化マグネシウム：協和化学工業（株）製商品名キスマ５Ａ
老化防止剤：大内新興（株）製商品名ノクラック３００
加工助剤：花王（株）製商品名脂肪酸アマイドＳ
カーボン：東海カーボン（株）製商品名シースト３Ｈ
【００１３】
表１および表２に示した各々の樹脂組成物をテープ状に成形するため、先ず表１および表２に示した各組成で各成分をバンバリーミキサーに装入し、均一に混練後カレンダーロールで厚さ０．１７ｍｍに圧延成形して基材テープを調製した。この際混練り加工性を下記の方法で試験した。
次に圧延成形して調製した、各々の基材テープの片面をコロナ処理を行ないこの処理面にブチルゴムベースの溶剤型粘着剤（エフコ（株）製）を転写方式で厚さ０．０３ｍｍ塗工して試料テープを作製した。作製した試料テープについて、引張強さ、伸び、１０，２０，３０％をモジュラス、体積抵抗率、耐熱性、巻付け作業性を以下に示す方法で各々試験した。
【００１４】
試験法：
１）引張強さ、伸び、１０，２０，３０％モジュラスは、ＪＩＳＫ６３０１ダンベル１号型で２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で測定。
２）体積抵抗率は、ＪＩＳＣ２１２３（第１６項）の方法で測定。
３）耐熱特性は、外径約１０ｍｍ、長さ約３００ｍｍの金属製パイプにテープ幅が１／３狭くなる様に、一定の張力を加えながら１００ｍｍ長さに１往復巻付け７０℃恒温槽中に７２時間放置して巻付けテープ面の亀裂の発生有無を確認。
４）巻付け作業性は、耐熱性評価で使用した金属製パイプにテープを巻付け、作業者の感覚で評価した。評価基準は下記の通りである。
巻付作業性の評価基準
良：柔軟性、伸びが適切で、巻付け易く、手で容易にちぎれる。
腰がない：巻き付け時の力でテープが必要以上に伸びてしまい巻き難い。
硬い：柔軟性がなく、伸びが不足で、巻付け難い。手で容易にはちぎり難く、無理に手で切るとテープの切り口が被着に付かずカール状に剥離した状態となる。
５）酸素指数は、ＪＩＳＫ７２０１の方法で測定。
数値の大きい材料が燃えにくい。
【００１５】
６）混練り加工性
評価基準は次の通りである。
○：ベース樹脂と金属水和物および／またはその他の充填剤が均一に混合され、排出時にバンバリーミキサーのブレードに混練物が付着せず、きれいに排出される。
×：混練物が均一に混合されず、排出時にバンバリーミキサーのブレードに混練物が付着し、きれいに排出されない。
７）カレンダー圧延性
評価基準は次の通りである。
◎：きわめて樹脂組成物の流れがよく、テープ製造時のラインスピードを上げても表面が平滑なテープを製造することができる。
○：テープ製造時のラインスピードをやや低下させれば表面が平滑なテープを製造することができる。
×：テープ製造時のラインスピードをかなり低下させても平滑な表面のテープを製造することができない。
以上の試験にて得られた結果を表１および表２に併記した。
【００１６】
【表１】

【００１７】
【表２】

【００１８】
表１から明らかな如く、本発明にて規定した組成の樹脂組成物からなる基材テープを用いた実施例１〜５の本発明テープは、テープ化の際の組成物の混練り加工性も良く、また従来のＰＶＣテープに近い良好な巻付け作業性と手切れ性を持ち、しかも電気特性、耐熱特性および難燃性にも優れたものであった。
一方、これに対して、本発明にて規定した範囲外の組成の樹脂組成物からなる基材テープを用いた比較例１〜５のテープは、その組成物のテープ化の際の混練り性、または、得られたテープの耐熱特性、巻付け作業性、酸素指数など、いずれかの性能面で劣るものであった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のテープは、優れた巻付け作業性と共に良好な手切れ性（切断作業性）を具備し、しかも耐熱性、耐侯性、電気特性などの性能に優れている。さらにこれらの性能を具備した上に優れた難燃性を付与することもできる。また、本発明のテープは環境を汚染するような原料も用いていないので、環境保全の観点からの要求をも満たすものである。
以上の如く、本発明のテープは、低電圧用絶縁電線、ケーブル、通信ケーブル、ワイヤーハーネス等の接続部、端末部などの形成用、或いはこれらの電線、ケーブル類の結束用のテープとして実用上極めて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のテープの好ましい一実施態様を示す断面図である。
【図２】本発明のテープと従来品又は既販品との応力と伸びの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１基材テープ
２粘着剤層

Claims

基材の少なくとも片面に粘着剤層が設けられてなるテープであって、前記基材が、エチレン成分とα，β−不飽和カルボン酸成分との共重合体のアイオノマー５〜２０質量％、エチレン・プロピレンゴム５５〜７０質量％、およびポリプロピレン１０〜３０質量％からなるベース樹脂で形成されていることを特徴とするテープ。
前記ベース樹脂１００質量部に対して、金属水和物を８０〜１５０質量部を含有することを特徴とする請求項１記載のテープ。