JP4582083B2

JP4582083B2 - 被覆電線

Info

Publication number: JP4582083B2
Application number: JP2006326552A
Authority: JP
Inventors: 達也長谷; 朝律稲垣; 正史佐藤; 要子新井
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: JP2007119789A

Description

本発明は、被覆電線、特に耐摩耗性耐熱難燃樹脂組成物により被覆された電線に関する。このような被覆電線は、例えば、自動車用電線として有用である。

自動車用電線の被覆材料として、これまで主としてポリ塩化ビニルが使用されてきた。それは、ポリ塩化ビニルが機械的強度、電線押出加工性、柔軟性、着色性の点で優れていたからである。
しかし、最近の地球環境対策を考慮して、自動車用電線の被覆を含め、自動車用部品の製造に、ポリ塩化ビニルに代えてハロゲンフリーの樹脂材料が使用されるようになっている。

燃焼時にハロゲンガスのような有毒ガスを発生しないという利点を有する耐摩耗性樹脂組成物として、ポリオレフィンベースポリマーに、難燃剤として金属水酸化物を配合したハロゲンフリー樹脂組成物が知られている（特許文献１、特許文献２など）。
しかし、開示されている樹脂組成物が自己消火性を有する程度に難燃化するには、多量の金属水酸化物を添加する必要があるが、多量の金属水酸化物を添加すると、組成物の耐摩耗性や引張強度などの機械的強度が極端に低下するという問題が生じる。機械的強度の低下を避けるために、比較的硬度の高いポリプロピレンや高密度ポリエチレンの量を増すことが考えられるが、そうすると被覆電線の柔軟性が損なわれ、加工性も悪くなってしまう。

電線被覆の分野において、難燃性樹脂組成物はその他にも種々提案されている。
ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂に難燃剤として窒素含有化合物を配合した組成物が、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６等に開示されている。しかし、これらのポリエステル樹脂組成物の柔軟性は、いまだ満足できるものではない。

また、ポリエチレンなどのポリオレフィンに難燃剤として窒素含有化合物を配合した組成物が、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２等に開示されている。しかし、これらのポリオレフィン樹脂組成物の伸びや、耐摩耗性は、さらに改善する必要がある。
特開平７−１７６２１９号公報特開平７−７８５１８号公報特開平７−１２６４９８号公報特開平９−５３００７号公報特開平１０−３１６８４３号公報特開２０００−１５４３２２号公報特開平６−１５７８２０号公報特開平２−７５６４２号公報特開平９−３１６２５０号公報特開２０００−１７８３８６号公報特開２０００−２１２４０４号公報特開２０００−２９４０３６号公報

本発明は、柔軟性を損なうことなく耐摩耗性が格段に改善された被覆を有する電線を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、（ａ）ポリブチレンテレフタレート５０〜９５質量部、（ｂ）無水マレイン酸変性スチレン系エラストマー５〜５０質量部（ただし、ポリマー（ａ）および（ｂ）の合計は１００質量部である。）、および（ｃ）窒素含有化合物３〜５０質量部を含んでなる樹脂組成物により被覆された電線を提供する。

本発明において電線の被覆に使用する樹脂組成物に含まれる各成分は、組み合わされて所望の性質を与えるように選択される。以下、それら成分について説明する。
ポリブチレンテレフタレート（ａ）は、従来既知のものであってよく、その分子構造、密度等の性質は特に限定されない。
ポリブチレンテレフタレート（ａ）の量は、ポリマー（ａ）および（ｂ）の合計量（１００質量部）中、５０〜９５質量部、好ましくは７０〜９０質量部である。
ポリブチレンテレフタレート（ａ）の割合が上記上限を超えると、組成物の柔軟性が低下し、一方、その割合が上記下限より少なくなると、組成物の伸びが改善されず、耐摩耗性が悪くなる。

無水マレイン酸変性スチレン系エラストマー（ｂ）は、スチレンとジエン（例えば、ブタジエン、イソプレンなど）とのブロック共重合体（例えば、スチレン−ブタジエンブロック共重合体（SBS、SBR）、スチレン−イソプレンブロック共重合体（SIS、SIR）、またはそのようなブロック共重合体の２重結合を水素添加により飽和させた水添ブロック共重合体（SEBS等）を、無水マレイン酸で変性したエラストマーである。
変性に用いる無水マレイン酸の量は、（水添）ブロック共重合体に対し、好ましくは０．１〜１０重量％である。

組成物中のポリマー（ａ）および（ｂ）の合計量（１００質量部）に含まれるスチレン系エラストマー（ｂ）の量は、通常５〜５０質量部、好ましくは１０〜３０質量部である。
スチレン系エラストマー（ｂ）の割合が上記上限を越えると、組成物の伸びが改善されず、耐摩耗性が悪くなる。一方、スチレン系エラストマー（ｂ）の割合が上記下限より少なくなると、組成物の柔軟性が損なわれる。

窒素含有化合物（ｃ）としては、従来から難燃剤として使用されている窒素含有化合物（例えば、メラミンシアヌレート、メラミン、シアヌル酸、イソシアヌル酸、トリアジン誘導体、イソシアヌレート誘導体など）がいずれも使用できるが、とりわけメラミンシアヌレートが好ましい。
メラミンシアヌレートは、粒子（粉末）状で用いられ、未処理であっても、カップリング剤、特にシランカップリング剤（例えば、アミノシランカップリング剤、ビニルシランカップリング剤、エポキシシランカップリング剤、メタクリロキシシランカップリング剤など）、場合により高級脂肪酸（例えば、ステアリン酸、オレイン酸など）等の表面処理剤により表面処理されていても良い。典型的に、シランカップリング剤は、水酸化物に結合するＳｉ−Ｏ結合を含んでいる。中でも、カップリング剤、好ましくはシランカップリング剤、特にアミノシランカップリング剤により表面処理されたメラミンイソシアヌレートがとりわけ好ましい。
メラミンシアヌレート粒子を、予めカップリング剤等により表面処理せずに、そのまま樹脂に配合し、同時にカップリング剤等を配合する、いわゆるインテグラルブレンドを行なうこともできる。

組成物中の成分（ａ）および（ｂ）の合計量（１００質量部）に対する窒素含有化合物（ｃ）の割合は、通常３〜５０質量部、好ましくは５〜３０質量部である。
窒素含有化合物（ｃ）の量が上記上限を超えると、組成物の耐摩耗性が損なわれる。一方、窒素含有化合物（ｃ）の量が上記下限よりすくなければ、組成物の難燃性が改良されない。

本発明で使用する樹脂組成物には、ポリブチレンテレフタレートに通常配合される配合剤、例えば熱安定剤（酸化防止剤など）、金属不活性化剤（銅害防止剤など）、滑剤（脂肪酸、脂肪酸アミド、金属石鹸、炭化水素（ワックス）、エステル、シリコーン系滑剤）、光安定剤、造核剤、帯電防止剤、着色剤、難燃助剤（ホウ酸亜鉛、シリコーン系難燃助剤、窒素系難燃助剤など）、カップリング剤（シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤など）、柔軟剤（プロセスオイルなど）、架橋助剤（多官能性モノマーなど）等を、上記特性を低下させない範囲の量で添加し架橋してもよい。
本発明で使用する樹脂組成物は、上記各成分を、通常の方法により混合、混練することにより調製することができる。
本発明の電線は、上記のような樹脂組成物を用い、電線、特に自動車用電線を被覆するために従来採用されている方法により、導体を被覆することにより製造することができる。

以下、実施例および比較例を示して、本発明をより具体的に説明する。
実施例１〜４および比較例１〜３
表１〜２に示す成分を、示された量（質量部）で混合し、二軸押出機により２５０℃で混練した。
得られた組成物を、断面積０．５ｍｍ²の導体（７／ＳＢ）の周囲に、被覆厚０．２ｍｍで押出成形した。押出成形には、直径がそれぞれ１．２０ｍｍおよび０．８８ｍｍのダイスおよびニップルを使用し、押出温度は、ダイス２５０〜２６０℃、シリンダ２３０〜２５０℃とし、線速３０ｍ／分で押出成形した。

実施例１〜４および比較例１〜３で得た被覆電線について、以下の特性を評価した。
引張伸びおよび引張強度：
引張伸びおよび引張強度は、ＪＡＳＯ（日本自動車技術会）Ｄ６１１に準拠して測定した。
難燃性及び耐摩耗性：
難燃性及び耐摩耗性は、ＪＡＳＯＤ６１１に準拠して測定した。耐摩耗性はサンプル数３での最小値であり、１５０回以上が合格である。
柔軟性：
柔軟性は、電線折り曲げ時、手感触により評価した。
結果を表１〜２に示す。

注：
１）帝人株式会社製ポリブチレンテレフタレート。
２）旭化成株式会社製水添スチレン−ブタジエンブロック共重合体。
３）旭化成株式会社製無水マレイン酸変性水添スチレン−ブタジエンブロック共重合。
４）日産産業株式会社製。
５）協和化学工業株式会社製。
６）日清紡株式会社製ポリカルボジイミド系樹脂。

比較例１の結果から分かるように、難燃剤の量が少なすぎると、組成物の難燃性が向上しない。
比較例２の結果から分かるように、ポリブチレンテレフタレートの量が多すぎる（無水マレイン酸変性スチレン系エラストマーの量が少なすぎる）と、組成物の柔軟性が損なわれる。
比較例３の結果から分かるように、窒素含有化合物以外の難燃剤を用いると、組成物の伸び、耐摩耗性および柔軟性が損なわれる。

Claims

（ａ）ポリブチレンテレフタレート５０〜９５質量部、
（ｂ）無水マレイン酸変性スチレン系エラストマー５〜５０質量部
（ただし、ポリマー（ａ）および（ｂ）の合計は１００質量部である。）、
および
（ｃ）窒素含有化合物３〜５０質量部
を含んでなる樹脂組成物により被覆された電線。
無水マレイン酸変性スチレン系エラストマー（ｂ）は、無水マレイン酸で変性した、ポリスチレンブロックとポリブタジエンまたはポリイソプレンブロックとを含むブロック共重合体である請求項１に記載の電線。
無水マレイン酸変性スチレン系エラストマー（ｂ）は、無水マレイン酸変性水添スチレン−ブタジエンブロック共重合体である請求項１に記載の電線。
窒素含有化合物（ｃ）は、メラミンシアヌレートである請求項１に記載の電線。
メラミンシアヌレートは、カップリング剤により表面処理された粒子状メラミンシアヌレートである請求項４に記載の電線。
カップリング剤は、シランカップリング剤である請求項５に記載の電線。