JPH09324088A - 塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線 - Google Patents
塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線Info
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- JPH09324088A JPH09324088A JP14381696A JP14381696A JPH09324088A JP H09324088 A JPH09324088 A JP H09324088A JP 14381696 A JP14381696 A JP 14381696A JP 14381696 A JP14381696 A JP 14381696A JP H09324088 A JPH09324088 A JP H09324088A
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Abstract
安定性や耐着色性に遜色がなく、毒性に問題のない安定
剤配合の塩化ビニル系樹脂組成物を被覆材とする被覆電
線を提供する。 【解決手段】 塩化ビニル系樹脂100重量部に対し
て、a)ハイドロタルサイト化合物、b)水酸化カルシウ
ム、c)炭素原子数16〜20の脂肪族カルボン酸の亜鉛
塩および炭素原子数8〜14の脂肪族カルボン酸の亜鉛
塩を重量比7/3〜3/7で含有する脂肪族カルボン酸
の亜鉛塩、d)2−t−ブチル−5−メチルフェノール誘
導体、e)2,6−ジーt−ブチルフェノール誘導体およ
びf)二酸化珪素からなる成分を含有する安定剤を配合し
てなる塩化ビニル系樹脂組成物を、導体の外側に被覆し
た塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線。
Description
ある鉛やカドミウムを含まない特定の安定剤系を配合し
たことにより安定化された塩化ビニル系樹脂組成物を被
覆してなる絶縁電線に関するものである。
(以下PVCともいう)樹脂組成物は様々な工業製品に
幅広く用いられている材料である。例えばその良好な電
気絶縁性より電線被覆用等として汎用されている。
た場合、脱塩化水素が進み劣化する欠点を持つ。かかる
欠点を克服するために熱安定剤を添加し、加工時におけ
る熱劣化を抑制している。そして、このような熱安定剤
として、電線被覆用PVC組成物には鉛系の熱安定剤が
その電気的特性、着色性、熱安定性、価格及び成形加工
性に優れることから用いられてきた。
を別の安定剤に置き換える動きがでてきた。これは鉛化
合物の毒性、それらを含む有害なプラスチックの廃棄問
題、さらには、これら理由からの鉛を含む重金属の使用
が将来法的に規制される懸念が生じているためである。
酸のバリウム、マグネシウム、カルシウム、カドミウ
ム、亜鉛等の金属塩を組合わせた安定剤や有機錫系の安
定剤等が知られている。これらのうち、有機酸のカドミ
ウム塩は安定剤としての効果の点からは十分に鉛系安定
剤に匹敵するものであるが、毒性の点からは鉛に替わり
えるものではなく、特に安全性を考慮した場合は脂肪酸
カルシウム塩や脂肪酸亜鉛塩または脂肪酸マグネシウム
塩等が用いられる。
わせのみでは鉛系安定剤の性能に太刀打ちできるもので
はなく、軟質PVC被覆電線分野においては鉛系安定剤
の置き換えはほとんど進んでいないのが実状であるが、
PVC樹脂の劣化時に発生する塩化水素を補足する能力
の高い無機化合物と安定化能力を補助する添加剤とを含
有する複合安定剤が提案されている。
よび特開昭52−77158号公報で、鉛系の安定剤を
使用せずに、塩基性無機酸塩を用いることが提案され、
特開平5−179090号公報には、ハイドロタルサイ
ト化合物とアルミニウムまたはアルカリ土類金属の珪酸
塩を併用して添加することが提案され、特開平6−80
849号公報には、Ca−Zn系安定剤を配合した塩化
ビニル系樹脂の熱安定化を向上させるためにハイドロタ
ルサイトおよび疎水性シリカを配合することが提案され
ているが、これらの公報に記載された安定剤ではその性
能が未だ不十分であり、さらなる性能向上が望まれてい
る。
等の問題を排除するために、電線被覆に用いるPVC樹
脂組成物に含まれている鉛系安定剤を低毒性の安定剤に
変更する実用化の過程で、1)電気絶縁用として必要な体
積固有抵抗値及びその長期安定性が鉛系安定剤に比較し
て劣る、2)熱安定性及び着色性に劣る、といった問題点
があり、これらの欠点を解消することが鉛系安定剤に替
わる低毒性の安定剤を実用化する上でのキーポイントで
あることを見い出した。本発明の目的は、電気絶縁性能
およびその長期安定性並びに熱安定性や耐着色性に遜色
がなく、毒性に問題のない安定剤配合の塩化ビニル系樹
脂組成物を被覆材とする絶縁電線を提供することにあ
る。
題を解決するために検討を重ねた結果、特定の無機化合
物、特定の脂肪族カルボン酸の亜鉛塩および特定のフェ
ノール化合物を配合したPVC樹脂組成物を被覆材料と
して用いることにより、有害な鉛系安定剤を用いなくと
も実用可能な絶縁電線が得られるということを見い出
し、本発明に至った。
樹脂組成物を被覆してなる被覆電線において、該塩化ビ
ニル系樹脂組成物が、塩化ビニル系樹脂100重量部に
対して、 a)下記一般式(1)で表されるハイドロタルサイト化合物:0.1〜10重量部 Mgx1Znx2Al2・(OH)2(x1+x2+2)・(CO3)1-y/2(ClO4)y ・mH2O (1) (式中、x1 、x2 及びyは各々0≦x2 /x1 <10、2≦x1 +x2 <20 、0≦y≦2で表される条件を満足する数を示し、mは0または任意の正数を示 す。) b)水酸化カルシウム :0.01〜3重量部 c)炭素原子数16〜20の脂肪族カルボン酸の亜鉛塩および炭素原子数8〜14 の脂肪族カルボン酸の亜鉛塩を重量比7/3〜3/7で含有する脂肪族カルボ ン酸の亜鉛塩 :0.02〜3重量部 d)2−t−ブチル−5−メチルフェノール誘導体 e)2,6−ジ−t−ブチルフェノール誘導体 d)+c)として:0.001〜3重量部 および f)二酸化珪素 :0.001〜3重量部 からなる成分を含有する安定剤を配合してなることを特
徴とする塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線を提供するも
のである。
覆電線について詳細に説明する。
ては、塩化ビニル単独重合体または塩化ビニルとエチレ
ン、プロピレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸エス
テル、無水マレイン酸等との共重合体、ポリ塩化ビニリ
デン、エチレン/酢酸ビニル共重合体と塩化ビニルとの
グラフト重合体、不飽和基を有するウレタン樹脂と塩化
ビニルとのグラフト重合体等が挙げられる。また、これ
らと他の熱可塑性樹脂との混合物であってもよい。
ロタルサイト化合物は、上記一般式(1)で表される様
に、マグネシウムとアルミニウム、または亜鉛、マグネ
シウム及びアルミニウムからなる複塩化合物であり、結
晶水を脱水したものであってもよく、また、炭酸の一部
を過塩素酸に置き換えたものであってもよい。
タルサイト化合物は、その表面をステアリン酸のような
高級脂肪酸、オレイン酸アルカリ金属塩のような高級脂
肪酸金属塩、ドデシルベンゼンスルホン酸アルカリ金属
塩のような有機スルホン酸金属塩、高級脂肪酸アミド、
高級脂肪酸エステルまたはワックスなどで被覆したもの
であってもよい。
定性を改善する成分として有効であり、その添加量は、
塩化ビニル系樹脂100重量部に対して0.1〜10重
量部、より好ましくは0.5〜8重量部である。ここ
で、添加量が0.1よりも少ない場合には効果がほとん
ど見られず、10重量部より多く使用した場合には増量
効果がないばかりでなく、大きな着色を与えたり、発泡
を生じるおそれがあるため好ましくない。
カルシウムは熱安定性を改善する成分として有効であ
り、その添加量は、塩化ビニル系樹脂100重量部に対
して0.01〜3重量部、より好ましくは0.05〜2
重量部である。ここで、添加量が0.01重量部よりも
少ない場合には効果がほとんど見られず、3重量部より
多く使用した場合には増量効果がないばかりでなく、大
きな着色を与えるおそれがあるため好ましくない。
の脂肪族カルボン酸の亜鉛塩は着色性及び加工性を改善
する成分として有効である。二種類の脂肪族カルボン酸
の亜鉛塩を用いることにより一種のみを用いた場合と比
較して著しく優れた効果が奏される理由は明らかではな
いが、長鎖の脂肪族カルボン酸亜鉛塩が主として加工性
(滑性)を改善し、短鎖の脂肪族カルボン酸亜鉛塩が主
として着色性を改善するものと考えられる。これら脂肪
族カルボン酸の亜鉛塩の添加量は、塩化ビニル系樹脂1
00重量部に対して各々0.01〜2重量部、合計して
0.02〜3重量部であり、両者の比率は7/3〜3/
7であることが必要である。ここで、添加量が上記の範
囲よりも少ない場合には効果がほとんど見られず、3重
量部より多く使用した場合には熱安定性が低下するおそ
れがあるため好ましくなく、また、その比率が上記範囲
外の場合は着色性が不十分となったり、加工性が不十分
となる。
炭素原子数16〜20の脂肪族カルボン酸としては、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、12−
ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リシノール酸、
アラキン酸等があげられ、炭素原子数8〜14の脂肪族
カルボン酸としては、2−エチルヘキシル酸、カプリン
酸、ネオデカン酸、ウンデシレン酸、ラウリン酸、ミリ
スチン酸等があげられる。
−ブチル−5−メチルフェノール誘導体とe)成分の2,
4−ジ−t−ブチルフェノール誘導体は熱安定性及び着
色性を改善する補助成分として有効であり、その添加量
は、塩化ビニル系樹脂100重量部に対して各々0.0
01〜3重量部、より好ましくは0.01〜2重量部で
ある。ここで、添加量が0.001重量部よりも少ない
場合には効果がほとんど見られず、3重量部より多く使
用しても増量効果がなくコスト的に不利となる。
チルフェノール誘導体としては、例えば4,4’−ブチ
リデンビス(2−t−ブチル−5−メチルフェノー
ル)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキ
シ−5−tーブチルフェニル)ブタン、e)成分である
2,6−ジ−t−ブチルフェノール誘導体としては、例
えばステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス[メ
チレン−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]メタンを挙げること
ができる。d)成分とe)成分の組み合わせとしては、4,
4’−ブチリデンビス(2−t−ブチル−5−メチルフ
ェノール)とステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートの組み合
わせが好ましい。
は、電気絶縁性(体積固有抵抗値)を改善する成分とし
て有効であり、二酸化珪素の純度が90%以上、好まし
くは95%以上であるものが好ましい。また、二酸化珪
素は無水物であっても含水物であってもよく、また、そ
の比表面積についても特に制限はないが、100m2 /
g以上のものが電気絶縁性の改善効果が大きく好まし
い。この二酸化珪素の添加量は、塩化ビニル系樹脂10
0重量部に対して0.001〜3重量部、より好ましく
は0.05〜2重量部である。ここで、添加量が0.0
01重量部よりも少ない場合には効果がほとんど見られ
ず、3重量部より多く使用した場合には増量効果がない
ばかりではなく、耐熱性を低下したり、大きな着色を与
えるおそれがあるため好ましくない。
系樹脂100重量部に対して合計して1〜10重量部が
用いられる。
用いられるPVC組成物には、通常塩化ビニル系樹脂1
00重量部に対して可塑剤20〜80重量部及び充填剤
10〜60重量部が配合される。
付与するために用いられるものであり、フタル酸エステ
ル、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステ
ル、アジピン酸エステル、ポリエステル、塩素化パラフ
ィン等の通常の可塑剤を単独でまたは必要に応じて複数
種を組み合わせて配合される。可塑剤の配合量は塩化ビ
ニル系樹脂100重量部に対して可塑剤20〜80重量
部であり、20重量部より少ないと柔軟性が不十分とな
り、80重量部より多く配合するとべたついたり機械的
強度を低下させるので好ましくない。
機械的強度を付与し、また、コストを低減させるために
用いられるものであり、一般に使用される重質炭酸カル
シウム、沈降性炭酸カルシウム、クレー、タルク等を単
独でまたは必要に応じて複数種を組み合わせて配合され
る。充填剤の配合量は塩化ビニル系樹脂100重量部に
対して可塑剤10〜60重量部であり、10重量部より
少ないと製品のコストアップにつながり、60重量部よ
り多く配合すると機械的強度を低下させるので好ましく
ない。
ルボン酸、有機リン酸類またはフェノール類のカルシウ
ム、マグネシウム、ストロンチウムおよびバリウム塩を
添加することができることは当然であり、該カルボン酸
としては、例えば、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴ
ン酸、2−エチルヘキシル酸、カプリン酸、ネオデカン
酸、ウンデシレン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、12−ヒ
ドロキシステアリン酸、クロロステアリン酸、12−ケ
トステアリン酸、フェニルステアリン酸、リシノール
酸、リノール酸、リノレイン酸、オレイン酸、アラキン
酸、ベヘン酸、エルカ酸、ブラシジン酸および類似酸な
らびに獣脂脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、桐油脂肪酸、大豆油
脂肪酸及び綿実油脂肪酸などの天然に産出する上記の酸
の混合物、安息香酸、p-t-ブチル安息香酸、エチル安息
香酸、イソプロピル安息香酸、トルイル酸、キシリル
酸、サリチル酸、5-t-オクチルサリチル酸、ナフテン
酸、シクロヘキサンカルボン酸等があげられ、有機リン
酸類としては、モノまたはジオクチルリン酸、モノまた
はジドデシルリン酸、モノまたはジオクタデシルリン
酸、モノまたはジ−(ノニルフェニル)リン酸、ホスホ
ン酸ノニルフェニルエステル、ホスホン酸ステアリルエ
ステルなどがあげられ、フェノール類としては、フェノ
ール、クレゾール、エチルフェノール、シクロヘキシル
フェノール、ノニルフェノール、ドデシルフエノールな
どがあげられる。
化ビニル系樹脂用添加剤として用いられている各種の添
加剤、例えば、架橋剤、難燃剤、顔料、ワックス等の滑
剤、安定化助剤としてのポリオール類、β−ジケトン化
合物、有機ホスファイト化合物及び/またはエポキシ化
合物等を配合することもできる。
る。ただし、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
Z)100重量部に対してジイソノニルフタレート50
重量部、炭酸カルシウム(備北粉化工業株式会社製ソフ
トン1500)40重量部および表1に記載した組成の
安定剤を配合し、ヘンシェルミキサーで混合しドライア
ップさせた後BUSS社製連続混練機(コニーダーMD
K/E46B)を用い、スクリュー温度130℃、バレ
ル温度180℃、回転数260rpmの条件で混練して
ペレットを作成した。次いで、できあがったペレットを
30mm単軸押し出し機を用い、スルフライトスクリュ
ーL/D=25、シリンダー180℃、ダイス180
℃、回転数50rpmの条件で押し出し加工して幅30
mm、厚さ1mmのテープを作成した。
視で観察し、210℃のギヤーオーブン中で加熱し、黒
化するまでの時間を測定した。また、JIS K672
3に基づいて体積抵抗率試験およびコンゴーレッド試験
紙を用いた180℃での熱安定性試験を行い、体積抵抗
率(VR)および熱安定性(CR)を測定した。その結
果を表−1に示した。尚、押し出しテープの着色は10
段階で評価し、1(無色)から10(淡黄褐色)まで数
字が大きくなるにつれて着色が大きくなることを示す。
Z)100重量部に対してジオクチルフタレート50重
量部、炭酸カルシウム(備北粉化工業株式会社製ソフト
ン1500)30重量部、クレー(水沢化学工業株式会
社製MC600)10重量部および表2に記載した組成
の安定剤を配合し、実施例1と同様にして試験片を作成
し、実施例1と同様の試験を行った。その結果を表2に
示す。
フタレートを用い、充填剤として炭酸カルシウムを用い
た例であり、また、実施例3〜6は可塑剤としてジオク
チルフタレートを用い、充填剤として炭酸カルシウムお
よびクレーを用いた例であるが、本願発明の安定剤を配
合した塩化ビニル樹脂組成物は着色性、熱安定性に優れ
また体積固有抵抗が大きく、絶縁電線用被覆材料として
適していることが明らかである。
技術に係る塩化ビニル樹脂組成物の例であるが、着色
性、熱安定性、体積固有抵抗のいずれの試験項目におい
ても不十分な効果しか示していない。また、比較例3お
よび5は脂肪族カルボン酸の亜鉛塩を一種のみまたは本
願発明以外の比率で用いた例であるが、オーブン熱安定
性は良好なものの、他の性能、特に着色性に劣るため実
用的なものではない。さらに、比較例4はフェノール化
合物を一種のみ用いた例であるが、比較例1よりは良好
な結果が得られてはいるものの、その改善効果は実施例
と比較して不十分なものでしかない。
ムを含まない安定剤を配合した塩化ビニル系樹脂組成物
を被覆材としているため、環境汚染等に影響を及ぼすこ
とがなく、特定の組み合わせからなる安定剤を用いるこ
とによって、従来の同種の安定剤を用いた場合の着色
性、熱安定性および電気絶縁性が不十分である等の問題
が解決できる。
Claims (4)
- 【請求項1】 導体の外側に塩化ビニル系樹脂組成物を
被覆してなる被覆電線において、該塩化ビニル系樹脂組
成物が、塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、 a)下記一般式(1)で表されるハイドロタルサイト化合物:0.1〜10重量部 Mgx1Znx2Al2・(OH)2(x1+x2+2)・(CO3)1-y/2(ClO4)y ・mH2O (1) (式中、x1 、x2 及びyは各々0≦x2 /x1 <10、2≦x1 +x2 <20 、0≦y≦2で表される条件を満足する数を示し、mは0または任意の正数を示 す。) b)水酸化カルシウム :0.01〜3重量部 c)炭素原子数16〜20の脂肪族カルボン酸の亜鉛塩および炭素原子数8〜14 の脂肪族カルボン酸の亜鉛塩を重量比7/3〜3/7で含有する脂肪族カルボ ン酸の亜鉛塩 :0.02〜3重量部 d)2−t−ブチル−5−メチルフェノール誘導体 e)2,6−ジ−t−ブチルフェノール誘導体 d)+c)として:0.001〜3重量部 および f)二酸化珪素 :0.001〜3重量部 からなる成分を含有する安定剤を配合してなることを特
徴とする塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線。 - 【請求項2】d)2−t−ブチル−5−メチルフェノール
誘導体が4,4’−ブチリデンビス(2−t−ブチル−
5−メチルフェノール)であり、 e)2,6−ジ−t−ブチルフェノール誘導体がステアリ
ル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロピオネートであることを特徴とする請求項
1記載の塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線。 - 【請求項3】 安定剤の配合量が塩化ビニル系樹脂10
0重量部に対して1〜10重量部であることを特徴とす
る請求項1または請求項2記載の塩化ビニル系樹脂組成
物被覆電線。 - 【請求項4】 塩化ビニル系樹脂組成物が塩化ビニル系
樹脂100重量部に対して可塑剤20〜80重量部およ
び充填剤10〜60重量部を含有することを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の塩化ビニル系樹脂組成
物被覆電線。
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