JP5609780B2 - Electric wires and cables using silane-crosslinked polyolefin compositions - Google Patents

Electric wires and cables using silane-crosslinked polyolefin compositions Download PDF

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Description

本発明は、環境ホルモン作用が懸念される有機錫化合物に代わる新しいシラノール縮合触媒を使用することによって架橋された、シラン架橋ポリオレフィン組成物を用いた電線・ケーブルに関する。 The present invention has been crosslinked by the use of new silanol condensation catalyst in place of the organic tin compounds environmental hormone action is concerned, relates to wire and cable using the silane-crosslinked polyolefin composition.

ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィンに有機シラン化合物を遊離ラジカル発生剤の存在下にグラフト共重合させ、得られたグラフト共重合物、あるいは、ポリエチレンとビニルシラン化合物の共重合物を、所定の形状に成型して成型物を得るために、シラノール縮合触媒のもとに水分を作用させ、これによって分子間を架橋させたシラン架橋ポリオレフィン組成物が広く活用されている。   Graft copolymerization of an organic silane compound with a polyolefin such as polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-propylene copolymer in the presence of a free radical generator, or the obtained graft copolymer or polyethylene and vinylsilane In order to obtain a molded product by molding a copolymer of a compound into a predetermined shape, a silane-crosslinked polyolefin composition in which moisture is allowed to act under a silanol condensation catalyst, thereby cross-linking between molecules is widely used. ing.

シラン水架橋と呼ばれるこの架橋方法は、押出機等の成型加工機中において、少量の有機過酸化物をグラフト開始剤としてポリオレフィンに作用させ、これによってビニルアルコキシシラン等のシラン化合物をポリオレフィンにグラフト共重合させた後、成型加工機より排出されたグラフト共重合物を、高温高湿中あるいは温水中に晒すことによって架橋反応を起こさせることに特徴を有する。   This cross-linking method, called silane water cross-linking, causes a small amount of organic peroxide to act on the polyolefin as a graft initiator in a molding machine such as an extruder, thereby grafting a silane compound such as vinylalkoxysilane onto the polyolefin. After polymerization, the graft copolymer discharged from the molding machine is exposed to high temperature and high humidity or warm water to cause a crosslinking reaction.

架橋反応は、グラフト共重合物中に予め混入するか、あるいはグラフト共重合物表面より浸透させたシラノール縮合触媒(主として有機錫化合物)の作用によるアルコキシシランの加水分解と縮合反応により生ずるもので、ポリマにグラフト共重合されたアルコキシシランに加水分解と縮合反応を生起させることによってポリマの分子間を結合させ、これによって架橋を進めることに反応の基盤をおく。この架橋方法は、有機過酸化物のみを使用して架橋を行ういわゆる化学架橋方法に比べると、設備的にも工程的にも簡易かつ低コストであり、従って、特に、電線・ケーブルの絶縁被覆等の成型物の架橋方法として最適である。   The crosslinking reaction is caused by hydrolysis and condensation reaction of alkoxysilane by the action of a silanol condensation catalyst (mainly an organic tin compound) mixed in advance in the graft copolymer or penetrating from the surface of the graft copolymer. The basis of the reaction is to link the molecules of the polymer by causing hydrolysis and condensation reaction to the alkoxysilane graft-copolymerized to the polymer, thereby promoting crosslinking. This cross-linking method is simple and low-cost both in terms of equipment and process, compared to the so-called chemical cross-linking method in which only organic peroxides are used for cross-linking. It is optimal as a method for crosslinking molded products such as

特開平04−013737号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-013737 特開2004−189946号公報JP 2004-189946 A

しかし、特許文献1のような従来のシラン架橋に基づいたシラン架橋ポリオレフィン組成物によると、シラノール縮合触媒として使用される有機錫化合物に環境ホルモンの懸念があるため、安全性の面で将来が懸念されている。即ち、有機錫化合物のなかでトリフェニル錫とトリブチル錫は、人体の内分泌機能を撹乱する環境ホルモン作用を有する物質として既に指定されており、これに類似し、シラン水架橋用シラノール縮合触媒として多用されているジブチル錫化合物が、同様の指定を受ける可能性は大である。   However, according to the silane-crosslinked polyolefin composition based on the conventional silane crosslinking as in Patent Document 1, there is a concern about environmental hormones in the organotin compound used as a silanol condensation catalyst, so there are concerns about the future in terms of safety. Has been. That is, among the organotin compounds, triphenyltin and tributyltin have already been specified as substances having an environmental hormone action that disturbs the endocrine function of the human body. The dibutyltin compound being used is likely to receive the same designation.

また、近年、製造工程・設備の更なる簡略化が求められる傾向にあり、高温高湿中あるいは温水にさらすことなく、室温雰囲気に放置した状態で、十分な架橋特性を出すことが求められている。   In recent years, there has been a tendency to require further simplification of the production process and equipment, and it has been required to exhibit sufficient crosslinking characteristics in a state of being left in a room temperature atmosphere without being exposed to high temperature and high humidity or hot water. Yes.

また、特許文献2にあるような無機錫化合物は、有機錫化合物よりも触媒能が劣るため、シラノール縮合触媒として単独で用いた場合、室温に放置した状態では、十分な架橋特性を出すことが困難である。   Moreover, since the inorganic tin compound as in Patent Document 2 is inferior in catalytic ability to the organic tin compound, when used alone as a silanol condensation catalyst, sufficient crosslinking characteristics can be obtained when left at room temperature. Have difficulty.

従って、本発明の目的は、有害性が危惧される有機錫化合物に代わるシラノール縮合触媒を使用し、且つ有機錫化合物と同等の架橋速度が得られるシラン架橋ポリオレフィン組成物を絶縁体として用いた電線・ケーブルを提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to use an electric wire / silica that uses a silanol condensation catalyst in place of an organotin compound, which is feared of harmfulness, and a silane-crosslinked polyolefin composition that can obtain a crosslinking rate equivalent to that of the organic tin compound as an insulator. To provide a cable .

上記課題を解決するために創案された本発明は、加水分解性シリル基を側鎖にもつポリオレフィンの組成物で形成され、水分を作用させることによって前記ポリオレフィンを架橋させるシラン架橋ポリオレフィン組成物を絶縁体として用いた電線・ケーブルにおいて、前記ポリオレフィンの架橋促進のためのシラノール縮合触媒として、錫原子と炭素原子直接結合していない1種類以上の無機錫化合物が前記ポリオレフィン100質量部当たり0.005質量部以上0.5質量部以下、助触媒として1種類以上の有機酸化合物が前記ポリオレフィン100質量部当たり0.005質量部以上0.5質量部以下添加されて前記ポリオレフィンが架橋されてなることを特徴とする電線・ケーブルである。 Invented in order to solve the above problems, the present invention insulates a silane-crosslinked polyolefin composition, which is formed of a polyolefin composition having hydrolyzable silyl groups in the side chain and crosslinks the polyolefin by acting moisture. In the wire / cable used as a body, as a silanol condensation catalyst for promoting crosslinking of the polyolefin, one or more inorganic tin compounds in which tin atoms and carbon atoms are not directly bonded are 0.005 per 100 parts by mass of the polyolefin. The polyolefin is crosslinked by adding 0.005 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or less of 100 parts by mass or more of an organic acid compound as a co-catalyst. It is an electric wire / cable characterized by

前記無機錫化合物が、ジカルボン酸錫化合物、錫ジケトネート化合物から選ばれる少なくとも1種類以上の化合物であるとよい。   The inorganic tin compound may be at least one compound selected from a dicarboxylic acid tin compound and a tin diketonate compound.

前記有機酸化合物が、カルボン酸、亜リン酸エステル、スルホン酸、カルボン酸無水物から選ばれる少なくとも1種類以上の化合物であるとよい。   The organic acid compound may be at least one compound selected from carboxylic acid, phosphite, sulfonic acid, and carboxylic anhydride.

本発明によれば、有害性が危惧される有機錫化合物に代わるシラノール縮合触媒を使用し、且つ有機錫化合物と同等の架橋速度が得られるシラン架橋ポリオレフィン組成物を絶縁体として用いた電線・ケーブルを提供できる。 According to the present invention, there is provided an electric wire / cable that uses a silanol condensation catalyst instead of an organotin compound, which is feared of harmfulness, and uses a silane-crosslinked polyolefin composition capable of obtaining a crosslinking rate equivalent to that of the organotin compound as an insulator. Can be provided.

シラン架橋ポリオレフィン組成物を、絶縁体として用いた電線・ケーブルを示す図である。It is a figure which shows the electric wire and cable which used the silane crosslinked polyolefin composition as an insulator.

以下、本発明の好適な一実施の形態を詳述する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

本発明に用いるシラン架橋ポリオレフィン組成物は、加水分解性シリル基を側鎖にもつポリオレフィンの組成物で形成され、水分を作用させることによってポリオレフィンを架橋させるシラン架橋ポリオレフィン組成物において、ポリオレフィンの架橋促進のためのシラノール縮合触媒として、錫原子と炭素原子直接結合していない1種類以上の無機錫化合物がポリオレフィン100質量部当たり0.005質量部以上0.5質量部以下、助触媒として1種類以上の有機酸化合物がポリオレフィン100質量部当たり0.005質量部以上0.5質量部以下添加されてポリオレフィンが架橋されてなるシラン架橋ポリオレフィン組成物である。 The silane-crosslinked polyolefin composition used in the present invention is formed of a polyolefin composition having a hydrolyzable silyl group in the side chain, and the crosslinking of the polyolefin is accelerated in the silane-crosslinked polyolefin composition in which the polyolefin is crosslinked by the action of moisture. As a silanol condensation catalyst for the catalyst, one or more inorganic tin compounds in which tin atoms and carbon atoms are not directly bonded are 0.005 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or less per 100 parts by mass of polyolefin, and one kind as a co-catalyst. The above-mentioned organic acid compound is a silane-crosslinked polyolefin composition obtained by adding 0.005 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or less per 100 parts by mass of polyolefin to crosslink the polyolefin.

本発明において、シラノール縮合触媒としての無機錫化合物の使用量をポリオレフィン100質量部に対して0.005質量部以上0.5質量部以下に限定する理由は、0.005質量部未満では、ポリオレフィンの分子間を架橋するのに量的に不十分であり、一方、0.5質量部を超過すると、押出機等の成型加工機中で早期の架橋反応が生じ、外観の良好な成型物が得られなくなることによる。   In the present invention, the reason for limiting the amount of the inorganic tin compound used as the silanol condensation catalyst to 0.005 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyolefin is that the polyolefin is less than 0.005 parts by mass. On the other hand, when the amount exceeds 0.5 parts by mass, an early crosslinking reaction occurs in a molding machine such as an extruder, and a molded product with a good appearance is obtained. By not getting.

無機錫化合物としては、ステアリン酸錫(II)、オレイン酸錫(II)、酢酸錫(II)、
ビスネオデカン酸錫、ビス(2−エチルヘキサン酸)錫などのジカルボン酸錫化合物や、錫(II)2,4ペンタンジオネート、アセチルアセトナート錫(II)などの錫ジケトネート化合物が挙げられる。中でもビスネオデカン酸錫、ビス(2−エチルヘキサン酸)錫、錫(II)2,4ペンタンジオネートが優れた架橋特性を示しかつ入手も容易であることから好ましい。
Examples of inorganic tin compounds include tin (II) stearate, tin (II) oleate, tin (II) acetate,
Examples thereof include dicarboxylic acid tin compounds such as tin bisneodecanoate and bis (2-ethylhexanoic acid) tin, and tin diketonate compounds such as tin (II) 2,4 pentadionate and acetylacetonate tin (II). Of these, tin bisneodecanoate, bis (2-ethylhexanoate) tin, and tin (II) 2,4-pentanedionate are preferred because they exhibit excellent crosslinking properties and are easily available.

また、本発明において、シラノール縮合触媒の助触媒として、有機酸化合物の使用量をポリオレフィン100質量部に対して0.005質量部以上0.5質量部以下に限定する理由は、0.005質量部未満では、ポリオレフィンの分子間を架橋するのに量的に不十分であり、一方、0.5質量部を超過すると、押出機等の成型加工機中で早期の架橋反応が生じ、外観の良好な成型物が得られなくなることによる。   In the present invention, the reason why the amount of the organic acid compound used as a co-catalyst for the silanol condensation catalyst is limited to 0.005 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyolefin is 0.005 parts by mass. If less than 0.5 parts by weight, it is insufficient in quantity to crosslink between the polyolefin molecules. On the other hand, if exceeding 0.5 parts by mass, an early crosslinking reaction occurs in a molding machine such as an extruder, and the appearance This is because a good molded product cannot be obtained.

有機酸化合物としては、カルボン酸化合物、亜リン酸エステル化合物、スルホン酸化合物、カルボン酸無水物などが挙げられる。   Examples of the organic acid compound include a carboxylic acid compound, a phosphite compound, a sulfonic acid compound, and a carboxylic acid anhydride.

カルボン酸化合物としては、特に限定されず、ギ(蟻)酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、テトラデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪族カルボン酸、サリチル酸、安息香酸、フタル酸などの芳香族カルボン酸が挙げられる。   The carboxylic acid compound is not particularly limited, but formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, lauric acid, tetradecanoic acid, stearic acid And aliphatic carboxylic acids such as oleic acid, and aromatic carboxylic acids such as salicylic acid, benzoic acid and phthalic acid.

亜リン酸エステル化合物としては、特に限定されず、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリ(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリブトキシエチルホスファイト、トリオレイルホスファイト、トリステアリルホスファイト、トリイソデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリキシレニルホスファイト、トリス(イソプロピルフェニル)ホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(o−フェニルフェニル)ホスファイト、トリス(p−フェニルフェニル)ホスファイト、トリナフチルホスファイト、クレジルジフェニルホスファイト、キシレニルジフェニルホスファイト、ジフェニル(2−エチルヘキシル)ホスファイト、ジ(イソプロピルフェニル)フェニルホスファイト、o−フェニルフェニルジクレジルホスファイト、ジブチルホスファイト、モノブチルホスファイト、ジ−2−エチルヘキシルホスファイト、モノイソデシルホスファイト及びこれらの縮合物等が挙げられる。   The phosphite compound is not particularly limited, but trimethyl phosphite, triethyl phosphite, tributyl phosphite, tri (2-ethylhexyl) phosphite, tributoxyethyl phosphite, trioleyl phosphite, tristearyl phosphite, Triisodecyl phosphite, triphenyl phosphite, tricresyl phosphite, trixylenyl phosphite, tris (isopropylphenyl) phosphite, trisnonylphenyl phosphite, tris (o-phenylphenyl) phosphite, tris (p -Phenylphenyl) phosphite, trinaphthyl phosphite, cresyl diphenyl phosphite, xylenyl diphenyl phosphite, diphenyl (2-ethylhexyl) phosphite, di (iso Ropirufeniru) phenyl phosphite, o- phenylphenyl dicresyl phosphite, dibutyl phosphite, monobutyl phosphite, di-2-ethylhexyl phosphite, monoisodecyl phosphites and condensates thereof and the like.

スルホン酸化合物としては、特に限定されず、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸などのアルキルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などの芳香族スルホン酸などが挙げられる。   The sulfonic acid compound is not particularly limited, and examples thereof include alkylsulfonic acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, and propanesulfonic acid, and aromatic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, and dodecylbenzenesulfonic acid. .

カルボン酸無水物としては、特に限定されず、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、トリメリット酸無水物、二無水ピロメリット酸などが挙げられる。   The carboxylic acid anhydride is not particularly limited, and examples thereof include acetic anhydride, propionic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, and pyromellitic dianhydride.

ポリオレフィンとしては、イオン重合法で重合されたポリエチレン、ラジカル重合法で重合されたポリエチレン、またはイオン重合ポリエチレンとラジカル重合ポリエチレンとを混合したポリエチレンを主体とする高分子材料などを用いることができる。また、これらのポリエチレンの他、エチレン−エチルアクリレート共重合体やエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリレート共重合体等のエチレン共重合体、プロピレンとエチレンの共重合体、ポリオレフィンに無水マレイン酸やエポキシ等を含む官能基をグラフトしたものを一種又は二種以上を含んだものを用いることができる。   As the polyolefin, a polymer material mainly composed of polyethylene polymerized by an ion polymerization method, polyethylene polymerized by a radical polymerization method, or a mixture of an ion polymerization polyethylene and a radical polymerization polyethylene can be used. In addition to these polyethylenes, ethylene copolymers such as ethylene-ethyl acrylate copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-methacrylate copolymers, copolymers of propylene and ethylene, and maleic anhydride to polyolefins And those containing one or more of grafted functional groups containing epoxy and the like can be used.

ポリオレフィン類の側鎖に加水分解性シリル基、たとえばアルコキシシリル基を導入する手法としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルアルコキシシランをグラフトする手法があり、これらの化合物をポリオレフィンにグラフト共重合させるための開始剤としては、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン、2,5−ジメチル−2,5−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α′−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、m−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)−イソプロピルベンゼン、p−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)−イソプロピルベンゼン等の有機過酸化物類が主に使用される。   As a method for introducing a hydrolyzable silyl group, for example, an alkoxysilyl group, into a side chain of polyolefins, there is a method of grafting vinyl alkoxysilane such as vinyltrimethoxysilane or vinyltriethoxysilane. Initiators for graft copolymerization include dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne, 2,5-dimethyl-2,5- (t-butyl). Peroxy) hexane, α, α'-bis (t-butylperoxy-m-isopropyl) benzene, m- (t-butylperoxyisopropyl) -isopropylbenzene, p- (t-butylperoxyisopropyl) -isopropyl Organic peroxides such as benzene are mainly used.

ラジカル発生剤を2種以上組み合わせて使用することは可能であり、そのポリオレフィンに対する添加量としては、0.03質量部以上0.15質量部以下に設定することが好ましい。0.03質量部未満の添加量では、十分な架橋度を得にくく、逆に、0.15質量部を超えると、ラジカル発生剤の分解生成物に起因するボイドが発生するようになり、好ましくない。   Two or more types of radical generators can be used in combination, and the amount added to the polyolefin is preferably set to 0.03 parts by mass or more and 0.15 parts by mass or less. When the addition amount is less than 0.03 parts by mass, it is difficult to obtain a sufficient degree of crosslinking. Conversely, when the addition amount exceeds 0.15 parts by mass, voids resulting from decomposition products of radical generators are generated. Absent.

また、上記手法とは別に、ポリオレフィンとビニルアルコキシシラン化合物を共重合することによっても、側鎖にアルコキシシリル基をもつポリオレフィンが得られる。   In addition to the above method, a polyolefin having an alkoxysilyl group in the side chain can also be obtained by copolymerizing a polyolefin and a vinylalkoxysilane compound.

また、上記組成物には、その目的に応じて耐熱老化特性を向上させるための酸化防止剤などの配合剤を添加してもよい。   Moreover, you may add compounding agents, such as antioxidant for improving the heat-resistant aging characteristic according to the objective.

耐熱老化特性向上のために添加される酸化防止剤としては、2,2−チオ−ジエチレンビス[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]、ペンタエリスリチル−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]、オクタデシル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、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、ビス[2−メチル−4−{3−n−アルキル(C12あるいはC14)チオプロピオニルオキシ}−5−t−ブチルフェニル]スルフィド、4,4′−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)より選択される1種以上を使用することが好ましい。その添加量は、ポリオレフィン100質量部当たりそれぞれ0.05質量部以上0.5質量部以下の範囲である。   Antioxidants added to improve heat aging characteristics include 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], pentaerythrityl- Tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,4-bis- (N-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -1,3,5-triazine, bis [2-methyl-4- {3-n-alkyl (C12 or C14) ) Thiopropionyloxy} -5-tert-butylphenyl] sulfide, 4,4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol) It is preferable. The addition amount is in the range of 0.05 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the polyolefin.

また、以上の酸化防止剤に加えて、ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、テトラキス(メチレンドデシルチオジプロピオネート)メタンより選択される1種以上の酸化防止剤を併用する実施形態も好ましく、これらの混合した酸化防止剤の好ましい添加量も、同じくポリオレフィン100質量部に対して0.05質量部以上0.5質量部以下に設定される。   In addition to the above antioxidants, dilauryl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, ditridecyl thiodipropionate, tetrakis (methylene dodecyl thiodipropionate) methane An embodiment in which one or more selected antioxidants are used in combination is also preferable, and a preferable addition amount of these mixed antioxidants is also 0.05 parts by mass or more and 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyolefin. Set to:

以上に挙げた2群の酸化防止剤を併用するときには、先に挙げた群の酸化防止剤を単独で使用する場合より老化防止効果が相乗的に向上するようになり、さらに、金属との接触によるポリオレフィンの劣化である金属害をも効果的に抑制することが可能となる。   When the two groups of antioxidants listed above are used in combination, the anti-aging effect is synergistically improved compared to the case where the antioxidants of the above-mentioned groups are used alone, and further, contact with metal It is also possible to effectively suppress metal damage, which is degradation of polyolefin due to.

これらの酸化防止剤の添加方法としては、ポリオレフィンに対してドライブレンドの形で行ってもよく、あるいはこれらの酸化防止剤をポリオレフィンに高濃度に混入したマスターバッチを添加するようにしてもよい。   These antioxidants may be added in the form of a dry blend with respect to the polyolefin, or a master batch in which these antioxidants are mixed in the polyolefin at a high concentration may be added.

また、シラン化合物に溶解させて、シラン化合物の添加とともに押出機等の成型加工機中のポリオレフィンに混入することも可能である。   Further, it can be dissolved in a silane compound and mixed with polyolefin in a molding machine such as an extruder together with the addition of the silane compound.

なお、酸化防止剤の添加量を、前述のように0.05質量部以上0.5質量部以下に設定するのを好ましいとする理由は、0.05質量部未満では、老化防止効果、および併用の場合の金属害防止効果に十分な結果が得られないことと、0.5質量部を超えると、成型物の表面に酸化防止剤が析出する、いわゆるブルーム現象が生ずることにその根拠をおく。   The reason why it is preferable to set the addition amount of the antioxidant to 0.05 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or less as described above is that when it is less than 0.05 parts by mass, The reason is that sufficient results cannot be obtained for the metal damage prevention effect in the case of combined use, and if the amount exceeds 0.5 parts by mass, an antioxidant is deposited on the surface of the molded product, so-called bloom phenomenon occurs. deep.

以上説明した本発明のシラン架橋ポリオレフィン組成物は、環境ホルモンの懸念される有機錫系シラノール縮合触媒を使用したシラン架橋ポリオレフィン組成物に代わるものとして、その有用性は大である。   The silane-crosslinked polyolefin composition of the present invention described above has great utility as an alternative to a silane-crosslinked polyolefin composition using an organotin silanol condensation catalyst that is a concern for environmental hormones.

本発明のシラン架橋ポリオレフィン組成物を電線、またはケーブルの用途に適用するときの製造手段としては、次の2つの方法が考えられる。即ち、その1つは、シラノール縮合触媒及び助触媒を高濃度に含むマスターバッチを調合し、これを、予めシラン化合物をグラフトさせたポリオレフィンとともに押出機に供給して押出成型する2ショットあるいはサイオプラスと呼ばれる方法であり、もう1つは、シラン化合物、シラノール縮合触媒、助触媒、ラジカル開始剤を含む添加剤を押出機内のポリオレフィンに供給し、これによりシラン化合物のポリオレフィンへのグラフト反応と電線・ケーブルの押出成型とを1つの押出機で同時に行う1ショットあるいはモノシルと呼ばれる方法である。   The following two methods are conceivable as production means when the silane-crosslinked polyolefin composition of the present invention is applied to the use of electric wires or cables. That is, one of them is a two-shot or Sioplus that is prepared by preparing a masterbatch containing a high concentration of a silanol condensation catalyst and a co-catalyst, and feeding it to an extruder together with a polyolefin previously grafted with a silane compound. The other is a method in which an additive containing a silane compound, a silanol condensation catalyst, a co-catalyst, and a radical initiator is supplied to the polyolefin in the extruder, whereby the graft reaction of the silane compound to the polyolefin This is a one-shot or monosilic method in which cable extrusion is simultaneously performed by one extruder.

実施例及び比較例を説明する。   Examples and comparative examples will be described.

図1は、本発明のシラン架橋ポリオレフィン組成物を適用した電線・ケーブルの構成例を示したもので、導体1上にシラン架橋ポリエチレン絶縁体2を形成した例である。    FIG. 1 shows an example of the configuration of an electric wire / cable to which the silane-crosslinked polyolefin composition of the present invention is applied. In this example, a silane-crosslinked polyethylene insulator 2 is formed on a conductor 1.

また、表1は、本発明の実施例1〜10および比較例1〜7の内容と、これらの実施結果の評価をまとめたものである。   Table 1 summarizes the contents of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 7 of the present invention and the evaluation of these implementation results.

表1の実施例1〜10および比較例1〜7において、まず、ポリエチレンを200℃の130mm押出機に投入するとともに、押出直前に他の成分を溶解させたビニルトリメトキシシランを押出機のホッパの下部より注入することにより、ケーブルの押出成型とポリエチレンへのシラン化合物のグラフト共重合とを同時に行った。このケーブルは、図1の構成を有し、その軟銅撚線の導体1のサイズとシラン架橋ポリエチレン絶縁体2の厚さは、それぞれ38mm2と1.2mmである。 In Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 7 in Table 1, first, polyethylene is put into a 130 mm extruder at 200 ° C., and vinyltrimethoxysilane in which other components are dissolved immediately before extrusion is used as a hopper of the extruder. By injecting from the lower part of the cable, extrusion molding of the cable and graft copolymerization of the silane compound onto polyethylene were simultaneously performed. This cable has the configuration shown in FIG. 1, and the size of the conductor 1 of the annealed copper stranded wire and the thickness of the silane-crosslinked polyethylene insulator 2 are 38 mm 2 and 1.2 mm, respectively.

なお、表示された成分のうち、ビニルトリメトキシシランに難溶性の成分については、予め、ドライブレンドによってポリエチレンに混入した。   Among the displayed components, components that are hardly soluble in vinyltrimethoxysilane were previously mixed into polyethylene by dry blending.

環境対応性の評価としては、配合組成中に環境ホルモン作用が懸念される物質を含まないものを良と判断し○を、含むものを不良と判断し×を表1中に記載した。   For evaluation of environmental compatibility, those containing no substances that are likely to cause environmental hormonal effects in the blend composition were judged as good, and those containing were judged bad, and x was listed in Table 1.

押出成型性の評価は、押し出した絶縁被覆層の表面を目視で観察評価した結果であり、○は良、×は不良を意味し鮫肌状に荒れているものである。   The evaluation of extrusion moldability is the result of visual observation and evaluation of the surface of the extruded insulating coating layer, where ◯ means good and x means bad, which is rough like a crust.

次に、ケーブルを80℃95%RHの雰囲気内に24時間放置、あるいは25℃65%RHの雰囲気に7日間放置した後、シラン架橋ポリエチレン絶縁体2のゲル分率をJISC3005に準拠して測定した。ゲル分率が70%以上のものを良と判断し、70%に満たないものを不良と判断している。   Next, after leaving the cable in an atmosphere of 80 ° C. and 95% RH for 24 hours or in an atmosphere of 25 ° C. and 65% RH for 7 days, the gel fraction of the silane crosslinked polyethylene insulator 2 is measured in accordance with JISC3005. did. A gel fraction of 70% or more is judged as good, and a gel fraction less than 70% is judged as bad.

表1によれば、シラノール縮合触媒としてジカルボン酸化合物であるビスネオデカン酸錫もしくは錫ジケトネート化合物である錫(II)2,4ペンタンジオネートを0.005質量部以上0.5質量部以下、助触媒として、カルボン酸無水物である無水マレイン酸、亜リン酸エステル化合物であるトリオレイルホスファイト、スルホン酸化合物であるドデシルベンゼンスルホン酸、カルボン酸であるオレイン酸を0.005質量部以上0.5質量部以下の範囲で配合した実施例1〜10のいずれもが、良好な押出外観、25℃65%RH雰囲気7日間放置後に良好なゲル分率を示しており、これまで多用されてきた有機錫化合物触媒に代わり得る優れた特性を示していることが認められる。   According to Table 1, 0.005 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or less of tin bisneodecanoate tin, which is a dicarboxylic acid compound, or tin (II) 2,4-pentanedionate, which is a tin diketonate compound, is used as a silanol condensation catalyst. As a catalyst, 0.005 parts by mass or more of maleic anhydride, which is a carboxylic acid anhydride, trioleyl phosphite, which is a phosphite compound, dodecylbenzenesulfonic acid, which is a sulfonic acid compound, and oleic acid, which is a carboxylic acid. Any of Examples 1 to 10 blended in the range of 5 parts by mass or less shows a good extrusion appearance, a good gel fraction after standing for 7 days at 25 ° C. and 65% RH, and has been frequently used so far. It can be seen that it exhibits excellent properties that can be substituted for organotin compound catalysts.

これは、環境ホルモンの懸念のない架橋成型物を意味するものであり、シラン架橋分野にもたらす効果は大である。   This means a cross-linked molded product that is free from environmental hormone concerns, and has a great effect on the silane cross-linking field.

なお、対比のために実施した比較例によると、シラノール縮合触媒として、従来のようにジブチル錫ジラウリレートを用いた比較例1では、ゲル分率や押出成型性は良好であるが、ジブチル錫ジラウリレートは環境への有害性が危惧されるため、環境対応性が不良となる。   In addition, according to the comparative example carried out for comparison, in Comparative Example 1 using dibutyltin dilaurate as a conventional silanol condensation catalyst, gel fraction and extrusion moldability are good, but dibutyltin dilaurate is Environmental concern is poor due to concern about environmental harm.

本発明に規定の配合量のシラノール縮合触媒及び助触媒を混入しない比較例2,3,5,6の場合には、シラノール縮合触媒または、助触媒の添加量が規定量より少ないために、ポリオレフィンの架橋が不十分であったため、25℃65%RH雰囲気下に7日間放置後のゲル分率が低い結果を示している。また、上記のシラノール縮合触媒を使用した場合であっても、本発明の規定より多くの量を混入した比較例4,7の場合には、成型加工機中で、架橋反応が早期に起こったために、成型後の絶縁体外観に不満足な結果を示している。これら比較例との特性を対比したとき、実施例の良好な特性は歴然としており、本発明のシラン架橋ポリオレフィン組成物効果は明白である。   In the case of Comparative Examples 2, 3, 5, and 6 in which the silanol condensation catalyst and the cocatalyst having the specified blending amount are not mixed in the present invention, the addition amount of the silanol condensation catalyst or the cocatalyst is less than the specified amount. Insufficient cross-linking of the gel showed a low gel fraction after standing for 7 days in an atmosphere of 25 ° C. and 65% RH. Further, even in the case of using the above silanol condensation catalyst, in the case of Comparative Examples 4 and 7 in which a larger amount than that of the present invention was mixed, the crosslinking reaction occurred early in the molding machine. In addition, the results are unsatisfactory for the appearance of the insulator after molding. When comparing the properties with these comparative examples, the good properties of the examples are obvious, and the effect of the silane-crosslinked polyolefin composition of the present invention is obvious.

1 導体
2 シラン架橋ポリエチレン絶縁体
1 Conductor 2 Silane-crosslinked polyethylene insulator

Claims (3)

加水分解性シリル基を側鎖にもつポリオレフィンの組成物で形成され、水分を作用させることによって前記ポリオレフィンを架橋させるシラン架橋ポリオレフィン組成物を絶縁体として用いた電線・ケーブルにおいて、
前記ポリオレフィンの架橋促進のためのシラノール縮合触媒として、錫原子と炭素原子直接結合していない1種類以上の無機錫化合物が前記ポリオレフィン100質量部当たり0.005質量部以上0.5質量部以下、助触媒として1種類以上の有機酸化合物が前記ポリオレフィン100質量部当たり0.005質量部以上0.5質量部以下添加されて前記ポリオレフィンが架橋されてなることを特徴とする電線・ケーブル
In an electric wire / cable using a silane-crosslinked polyolefin composition, which is formed of a polyolefin composition having a hydrolyzable silyl group in the side chain and crosslinks the polyolefin by acting moisture, as an insulator ,
As a silanol condensation catalyst for promoting crosslinking of the polyolefin, one or more inorganic tin compounds in which tin atoms and carbon atoms are not directly bonded are 0.005 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the polyolefin. the wire or cable, wherein the polyolefin is added one or more organic acid compounds 0.5 parts by mass 0.005 parts by weight per the polyolefin 100 parts by weight cocatalyst is cross-linked.
前記無機錫化合物が、ジカルボン酸錫化合物、錫ジケトネート化合物から選ばれる少なくとも1種類以上の化合物である請求項1記載の電線・ケーブルThe electric wire / cable according to claim 1, wherein the inorganic tin compound is at least one compound selected from a dicarboxylic acid tin compound and a tin diketonate compound. 前記有機酸化合物が、カルボン酸、亜リン酸エステル、スルホン酸、カルボン酸無水物から選ばれる少なくとも1種類以上の化合物である請求項1又は2記載の電線・ケーブルThe electric wire / cable according to claim 1 or 2, wherein the organic acid compound is at least one compound selected from carboxylic acid, phosphite, sulfonic acid, and carboxylic anhydride.
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