JP5529551B2 - 絶縁チューブ及び熱収縮チューブ - Google Patents
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Description
5mm以上と大きい場合には垂直燃焼試験に合格する難燃性を有しているが、チューブ内径が小さくなると垂直燃焼試験の合格率が低くなることがわかった。
本発明の絶縁チューブを構成する各種材料について説明する。有機リン系難燃剤としては、ホスフィン酸金属塩、リン酸メラミン化合物、リン酸アンモニウム化合物、及びシクロホスファゼンを開環重合して得られるポリホスファゼン化合物からなる群から選ばれる1種以上を必須成分とする。このなかでも特にホスフィン酸金属塩が難燃性に優れており好ましい。
(機械的特性)
チューブについて、引張試験(引張速度=500mm/分、標線間距離=20mm)を行い、引張強度(MPa)と引張破断伸び(%)を各3点の試料で測定し、それらの平均値を求めた。引張強さが10.4MPa以上かつ引張破断伸び150%を合格レベルとした。
250℃に設定したギアオーブン内でチューブを4時間加熱した後取り出し、チューブ外径と同径の金属棒に巻き付けてチューブの外観を観察した。外観上特に変化がなければ合格レベルでありOKとした。
チューブを158℃に設定したギアオーブン内で168時間(7日間)放置した後、機械的特性評価と同様に引っ張り試験を行う。加熱処理後の引張強度が7.3MPa以上かつ引張破断伸び100%以上を合格レベルとした。
UL規格224に記載のVW−1垂直燃焼試験を5点の試料で行った。各試料に15秒着火を5回繰り返した場合に、60秒以内に消火し、下部に敷いた脱脂綿が燃焼落下物によって類焼せず、かつ試料の上部に取り付けたクラフト紙が燃えたり焦げたりしないものを合格とした。5点の試料中1点でも合格レベルにならなかった場合には不合格とした。また一部の試料については燃焼時間(着火終了から消火までの時間)を測定した。
JIS C3005に準じて行った。チューブ内に、チューブ内径(熱収縮チューブの場合は拡径処理を行う前の内径)と同じ直径の金属棒を挿入し、140℃に設定した恒温槽に入れて1時間予熱した。その後、チューブに直径9.5mmの治具を押し当てて500gの荷重を載せた。荷重をかけた状態で140℃の恒温槽内で1時間放置した後のチューブ層の厚みを測定し、変形前の厚みに対する残率を算出した。残率50%以上であれば合格レベルである。なお、拡径−熱収縮処理を行った熱収縮チューブを評価する場合には、拡径した熱収縮チューブ内に金属棒を挿入した後、チューブを熱収縮させて金属とチューブとを一体化したものを用いて評価した。
表1、表2に示す割合で各材料を配合し、さらにベースポリマー100部に対してオレイン酸アミド0.5部、ペンタエリスリトール−テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]3質量部を加えてダイス温度280℃に設定した二軸混合機で混練した。得られた混練物のストランドをペレタイザーでペレット状にした後、溶融押出機(45mmΦ、L/D比=24、圧縮比2.5、フルフライトタイプ)を使用して押出温度230℃で内径0.8mm、肉厚0.25mmのチューブ状成形品を得た。このチューブ状成形品に加速電圧2MeVの電子線を250kGy照射し、得られた絶縁チューブについて一連の評価を行った。
表3〜7に示す配合の樹脂組成物を用い、上記と同様に電子線照射した絶縁チューブを作製した。なおチューブの内径及び肉厚は表中に記載のものとした。絶縁チューブを160℃に設定した恒温槽内に3分間放置して予熱した後、チューブ内に圧縮空気を送り込んで、押出内径の2.5倍の内径となるまで拡径し、すぐに恒温槽から取り出して水冷して形状固定して熱収縮チューブを作製した後一連の評価を行った。以上の結果を表1〜7に示す。
(*2)旭化成ケミカルズ(株)製ザイロンX9102
(*3)PSジャパン(株)製HH102
(*4)スチレン−エチレンブチレン−スチレン共重合体:旭化成ケミカルズ(株)製タフテックH1041(スチレン量30wt%)
(*5)スチレン・エチレン・ブチレン・オレフィン結晶ブロックポリマー:JSR(株)製ダイナロン4600P(スチレン量20wt%)
(*6)エチレン−エチルアクリレート:日本ポリエチレン(株)製レクスパールA1150(15%EA)
(*7)超低密度ポリエチレン:ダウケミカル日本(株)製エンゲージ8150(MFR=0.5@190℃×2.16kg、密度0.868g・cm3)
(*8)ホスフィン酸金属塩:クラリアント(株)製Exolit OP930
(*9)ポリリン酸メラミン:チバスペシャルティ(株)製Melapur200
(*10)ポリホスファゼン:大塚化学(株)製SPS−100
(*11)縮合リン酸エステル:大八化学工業(株)製PX−200(リン9.0%)
(*12)トリメチロールプロパントリメタクリレート:新中村化学工業(株)製NKエステルTMPT
(*13)スチレン−エチレンブチレン−スチレン共重合体:旭化成ケミカルズ(株)製タフテックH1041(スチレン量30wt%)
(*14)ランダム共重合熱可塑性ポリエステルエラストマー:EMSケミー(株)製 GriltexD 1652E GF(融点85℃)
(*15)熱可塑性ポリウレタンエラストマー:レザミンPL201(エーテル系)
(*16)熱可塑性ポリアミドエラストマー:アルケマ製Pebax2533(融点134℃)
(*17)エチレン−メチルアクリレート:Dupont製エルバロイAC1125(25%MA、MFR=0.5@190℃*2.16kg コモノマー含有量25質量%)
(*18)超低密度ポリエチレン:ダウケミカル日本製エンゲージ8150(MFR=0.5@190℃*2.16kg、密度=0.868g/cm3)
(*19)ホスフィン酸金属塩:クラリアント(株)社製Exolit OP935(OP930の微粒タイプ)
(*20)ポリホスファゼン:大塚化学製SPB−100L
(*21)超低密度ポリエチレン:ダウケミカル日本(株)製エンゲージ8411(MFR=18@190℃×2.16kg、密度0.880g・cm3)
(*22)三光(株)製環状有機リン系難燃剤HCA−HQ−HS
(*23)チバスペシャルティ(株)製Melapur MC15
(*24)縮合リン酸エステル:大八化学工業(株)製PX−110(リン7.8%)
(*25)メラミンシアヌレート:日産化学(株)製MC6000
特に、熱可塑性樹脂としてポリフェニレンエーテル、スチレン系熱可塑性エラストマー、カルボニル基を有するエチレン−αオレフィン共重合体(ポリオレフィン系樹脂)を使用した実施例1は燃焼時間が19秒と短く、特に難燃性が優れていた。またカルボニル基を有するエチレン−αオレフィン共重合体を50質量部以上含有する実施例1、17、21〜25はいずれも燃焼時間が30秒以内であり難燃性に優れていた。特に実施例24の配合は1種類の樹脂のみで特性のバランスを取ることが可能であった。混合する樹脂の種類が多い場合は樹脂同士の相溶性を高めるために混合時に剪断応力をかける必要があり混合のコストが上がるが、1種類の樹脂を使用する場合には混合が容易でありコストが下がるという利点がある。
実施例1〜26と同様にして、表8に示す樹脂組成物を用いて絶縁チューブ及び熱収縮チューブを作製し、一連の評価を行った。結果を表8〜10に示す。
表11に示す割合で各材料を配合し、さらにベースポリマー100部に対してオレイン酸アミド0.5部、ペンタエリスリトール−テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]3質量部を加えてダイス温度280℃に設定した二軸混合機で混練した。得られた混練物のストランドをペレタイザーでペレット状にした後、溶融押出機(45mmΦ、L/D比=24、圧縮比2.5、フルフライトタイプ)を使用して押出温度230℃で内径0.8mm、肉厚0.25mmのチューブ状成形品を得た。このチューブ状成形品に加速電圧2MeVの電子線を250kGy照射し、得られた絶縁チューブについて一連の評価を行った。
表12に示す配合の樹脂組成物を用い、上記と同様に電子線照射した絶縁チューブを作製した。なおチューブの内径及び肉厚は表中に記載のものとした。絶縁チューブを160℃に設定した恒温槽内に3分間放置して予熱した後、チューブ内に圧縮空気を送り込んで、押出内径の2.5倍の内径となるまで拡径し、すぐに恒温槽から取り出して水冷して形状固定して熱収縮チューブを作製した後一連の評価を行った。
Claims (11)
- 熱可塑性樹脂、多官能性モノマー、有機リン系難燃剤を含有する難燃性樹脂組成物をチューブ状に成形した絶縁チューブであって、
前記熱可塑性樹脂は、炭素−炭素不飽和結合を有する樹脂又はカルボニル基を有する樹脂を熱可塑性樹脂全体に対して5質量%以上含有し、
前記有機リン系難燃剤としてホスフィン酸金属塩を少なくとも含み、
前記有機リン系難燃剤の含有量が前記熱可塑性樹脂100質量部に対して5〜100質量部であり、前記多官能性モノマーの含有量が前記熱可塑性樹脂100質量部に対して1〜20質量部である、絶縁チューブ。 - 前記熱可塑性樹脂は、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系樹脂、ナイロン、熱可塑性ポリアミドエラストマー、炭素−炭素不飽和結合を持つポリオレフィン系樹脂、カルボニル基を有するポリオレフィン系樹脂からなる群から選ばれる1種以上を5質量%以上含有する、請求項1に記載の絶縁チューブ。
- 前記熱可塑性樹脂は、ポリフェニレンエーテル系樹脂又はポリスチレン系樹脂5〜80質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー20〜95質量%、ポリオレフィン系樹脂0〜70質量%からなる、請求項1又は2に記載の絶縁チューブ。
- 前記熱可塑性樹脂はカルボニル基を有するエチレン−αオレフィン共重合体を50〜100質量%含有し、該カルボニル基を有するエチレン−αオレフィン共重合体は、コモノマー含有量が9〜46質量%であると共にメルトフローレートが0.3〜25g/10分である、請求項1又は2に記載の絶縁チューブ。
- さらに、前記熱可塑性樹脂100質量部に対して、窒素系難燃剤を3〜100質量部含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の絶縁チューブ。
- 前記窒素系難燃剤がメラミンシアヌレートである、請求項5に記載の絶縁チューブ。
- 前記有機リン系難燃剤として、さらにリン酸エステルを含有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の絶縁チューブ。
- チューブ内径が5mm以下である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の絶縁チューブ。
- UL規格で規定される垂直燃焼試験(VW−1)に合格する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の絶縁チューブ。
- 室温での引張強度が10MPa以上である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の絶縁チューブ。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の絶縁チューブに電離放射線を照射し、加熱下で拡径した後冷却固定してなる熱収縮チューブ。
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