JP7124773B2 - 電線被覆材用樹脂組成物及び絶縁電線 - Google Patents
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Description
また、ポリ塩化ビニル含有組成物に物理特性を付与するために熱可塑性ポリウレタンエラストマーを配合したものが提案されている。
本発明はこれらの知見に基づいて成し遂げられたものであり、以下を要旨とする。
成分(A):ポリカーボネートポリオール(a)とポリイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(α)と、水酸基を有する化合物との反応生成物であるポリウレタンエラストマー
成分(B):ポリエーテルポリオール(b)とポリイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(β)と、水酸基を有する化合物との反応生成物であるポリウレタンエラストマー
本発明の電線被覆材用樹脂組成物は、ポリ塩化ビニル100質量部に対し、可塑剤を10~100質量部、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを50~150質量部含有する電線被覆材用樹脂組成物であって、該熱可塑性ポリウレタンエラストマーが少なくとも下記成分(A)及び成分(B)のポリウレタンエラストマーを含むことを特徴とする。
成分(A):ポリカーボネートポリオール(a)とポリイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(α)と、水酸基を有する化合物との反応生成物であるポリウレタンエラストマー
成分(B):ポリエーテルポリオール(b)とポリイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(β)と、水酸基を有する化合物との反応生成物であるポリウレタンエラストマー
本発明で用いるポリ塩化ビニル(以下、PVCと略記することがある。)は、塩化ビニルモノマーの単独重合体又は塩化ビニルモノマー及び塩化ビニルモノマーと共重合可能なモノマーとの共重合体であれば、その種類は限定されない。
可塑剤としては、ジ-2-エチルヘキシルフタレート(DOP)、ジ-n-オクチルフタレート、ジイソノニルフタレート(DINP)、ジイソデシルフタレート(DIDP)、ジウンデシルフタレート(DUP)、又は炭素原子数10~13程度の高級アルコール又は混合アルコールのフタル酸エステル等のフタル酸エステル系可塑剤;ジ-2-エチルヘキシルアジペート、ジ-n-オクチルアジペート、ジ-n-デシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジ-2-エチルヘキシルアゼレート、ジブチルセバケート、ジ-2-エチルヘキシルセバケート等の脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤;トリ-2-エチルヘキシルトリメリテート(TOTM)、トリ-n-オクチルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテート、ジ-n-オクチル-n-デシルトリメリレート等のトリメリット酸エステル系可塑剤;トリブチルホスフェート、トリクレジルホスフェート(TCP)、トリフェニルホスフェート、トリキシリルホスフェート、トリオクチルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリクロロエチルホスフェート、トリス(2-クロロプロピル)ホスフェート、トリス(2,3-ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(2,3-ジブロモプロピル)ホスフェート、トリス(ブロモクロロプロピル)ホスフェート、ビス(2,3-ジブロモプロピル)-2,3-ジクロロプロピルホスフェート、ビス(クロロプロピル)モノオクチルホスフェート等のリン酸エステル系可塑剤;2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸テトラヘプチルエステル等のビフェニルテトラカルボン酸テトラアルキルエステル系可塑剤;ポリエステル系高分子可塑剤;エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化綿実油、液状エポキシ樹脂等のエポキシ系可塑剤;塩素化パラフィン;五塩化ステアリン酸アルキルエステル等の塩素化脂肪酸エステル等を挙げることができる。
本発明における熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、下記成分(A)及び成分(B)のポリウレタンエラストマーを必須成分として含む。
成分(A):ポリカーボネートポリオール(a)とポリイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(α)と、水酸基を有する化合物との反応生成物であるポリウレタンエラストマー
成分(B):ポリエーテルポリオール(b)とポリイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(β)と、水酸基を有する化合物との反応生成物であるポリウレタンエラストマー
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC-8220GPC」)
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:標準ポリスチレン
前記その他のポリオールとしては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ダイマージオール、前記2個以上の活性水素を有する化合物等を用いることができる。これらのポリオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。
ただし、これらのその他のポリオ-ルを併用する場合、ポリカーボネートポリオール(a)又はポリエーテルポリオール(b)を用いることによる本発明の効果をより有効に得る上で、ポリカーボネートポリオール(a)又はポリエーテルポリオール(b)とその他のポリオールとの合計に対するその他のポリオールの割合が5%以下、特に3%以下であることが好ましい。
熱可塑性ポリウレタンエラストマーの含有量が上記下限以上であれば、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを含有することによる柔軟性や耐熱性等の物性向上効果を有効に得ることができ、上記上限以下であれば引張強度や耐寒性等の物性向上効果を有効に得ることができる。
本発明の電線被覆材用樹脂組成物は、上記ポリ塩化ビニル、可塑剤及び熱可塑性ポリウレタンエラストマー以外に、その他の成分として、熱安定剤、可塑剤、滑材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤、発泡剤、衝撃改良剤等の各種添加剤や充填材等を、本発明の効果を著しく阻害しない限り、必要に応じて含有することができる。
なお、充填材の平均粒径は、レーザー回折・散乱法により測定した体積基準の累積度数分布が50%を示すときの粒子径(直径)d50である。
本発明の電線被覆材用樹脂組成物は、例えば、ベース樹脂となるポリ塩化ビニルに、可
塑剤、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、および、必要に応じて添加される各種添加成
分を配合し、加熱混練することにより製造することができる。この際、バンバリミキサー、加圧ニーダー、混練押出機、二軸押出機、ロールなどの通常の混練機を用いることができる。加熱混練する前に、タンブラーなどで予めドライブレンドしてもよい。加熱混練後は、混練機から取り出して組成物を得る。その際、ペレタイザーなどで当該組成物をペレット状に成形してもよい。
本発明の電線被覆材用樹脂組成物は、電線被覆材として用いられるものであるが、電線被覆材に限らず、電線保護管;チューブ;雑貨等の他の分野で用いることもできる。
本発明の絶縁電線は、本発明の電線被覆材用樹脂組成物を、導体の外周を被覆する電線被覆材に用いたものである。
以下の実施例及び比較例において用いた原料は以下の通りである。
成分(A):ポリカーボネートポリオール系ポリウレタンエラストマー
DICコベストロポリマー社製 T9280N
(ポリヘキサメチレンカーボネートジオール含有ポリウレタンエラストマー)
成分(B):ポリエーテルポリオール系ポリウレタンエラストマー
DICコベストロポリマー社製 T8185N
(ポリプロピレングリコール含有ポリウレタンエラストマー)
熱安定剤2:ADEKA社製 過塩素酸バリウム CPS55R
酸化防止剤:ADEKA社製 フェノール系酸化防止剤 AO-60
ワックス:三井化学社製 ハイワックスNL100
充填材:備北粉化工業社製 ソフトン1200(炭酸カルシウム、平均粒径:1.8μm)
表-1に示す各成分を表-1に示す割合で内容量1.0Lの加圧ニーダーへ挿入し、加圧ニーダーのジャケット設定温度10~50℃で混練し、せん断による自己発熱で樹脂温度が180℃になった時点で混練を終了した。得られた混練物をさらに表面温度150℃のオープンロールで厚み2~3mmのシートを成形した後、プレス成形(温度190℃、圧力10MPa)で1mm又は3mm厚みのシートを成形することでプレスシートを得た。得られたプレスシートについて、以下の引張試験及び耐寒性試験を行った。結果を表-1に示す。
プレスシート(厚み1mm)より打ち抜いた3号ダンベル片を23℃、50%RHの環境下に24時間保持した後、JIS C-3005に準拠して引張強度の測定を行った。引張速度は200mm/分とした。
プレスシート(厚み3mm)について、JIS K7261に基づき、低温脆化試験機を用いて低温での50%衝撃脆化温度を測定した。
表-1に示す通り、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーを含まない比較例1では、脆化温度が-21℃となっているが、成分(B)のポリエーテルポリオール系ポリウレタンエラストマー(T8185N)のみを含有する比較例2では脆化温度が-40℃と向上した。しかしながら、この比較例2は引張強度が11.7MPaと悪くなっている。
これらの結果より、本発明によれば、引張強度と低温特性に優れた電線被覆材用樹脂組成物及び絶縁電線が提供されることが分かる。
Claims (3)
- ポリ塩化ビニルを含有する電線被覆材用樹脂組成物において、ポリ塩化ビニル100質量部に対し、可塑剤を10~100質量部、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを50~150質量部含有する電線被覆材用樹脂組成物であって、該熱可塑性ポリウレタンエラストマーが少なくとも下記成分(A)及び成分(B)のポリウレタンエラストマーを含む電線被覆材用樹脂組成物。
成分(A):ポリカーボネートポリオール(a)とポリイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(α)と、水酸基を有する化合物との反応生成物であるポリウレタンエラストマー
成分(B):ポリエーテルポリオール(b)とポリイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(β)と、水酸基を有する化合物との反応生成物であるポリウレタンエラストマー - 前記熱可塑性ポリウレタンエラストマー中の前記成分(B)に対する前記成分(A)の割合が、0.5~40質量%である、請求項1に記載の電線被覆材用樹脂組成物。
- 請求項1又は2に記載の電線被覆材用樹脂組成物を電線被覆材に用いた絶縁電線。
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