WO2016027651A1 - 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス - Google Patents

電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス Download PDF

Info

Publication number
WO2016027651A1
WO2016027651A1 PCT/JP2015/071970 JP2015071970W WO2016027651A1 WO 2016027651 A1 WO2016027651 A1 WO 2016027651A1 JP 2015071970 W JP2015071970 W JP 2015071970W WO 2016027651 A1 WO2016027651 A1 WO 2016027651A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polyolefin
mass
parts
wire
silane
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/071970
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達也 嶋田
中野 正剛
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社オートネットワーク技術研究所, 住友電装株式会社, 住友電気工業株式会社 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
Priority to CN201580044011.2A priority Critical patent/CN106716553B/zh
Priority to US15/504,304 priority patent/US10102940B2/en
Publication of WO2016027651A1 publication Critical patent/WO2016027651A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/448Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from other vinyl compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F255/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
    • C08F255/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F255/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
    • C08F255/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms
    • C08F255/023On to modified polymers, e.g. chlorinated polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/02Halogenated hydrocarbons
    • C08K5/03Halogenated hydrocarbons aromatic, e.g. C6H5-CH2-Cl
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/06Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D123/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D123/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D123/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C09D123/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D151/00Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D151/06Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • H01B7/295Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3009Sulfides
    • C08K2003/3036Sulfides of zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K3/2279Oxides; Hydroxides of metals of antimony
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13Phenols; Phenolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3442Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3445Five-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/548Silicon-containing compounds containing sulfur

Definitions

  • the present invention relates to a composition for a wire covering material, an insulated wire, and a wire harness, and more specifically, as a covering material for an insulated wire used in a place where high heat resistance is required, such as a wire harness of an automobile.
  • the present invention relates to a wire covering material composition, an insulated wire, and a wire harness.
  • silane crosslinking which can be crosslinked with inexpensive equipment, has attracted attention.
  • Polyolefin compositions capable of silane crosslinking that are used for coating materials such as electric wires and cables are known (see, for example, Patent Documents 2 to 3).
  • the silane-crosslinked polyolefin composition needs to be added with a filler that is a flame retardant in order to satisfy the flame retardance that is the main essential characteristic of electric wires for automobiles.
  • An inorganic flame retardant typified by a metal hydroxide needs to be added in a large amount, but there is a problem that the mechanical properties of the coating material are deteriorated.
  • a halogen-based organic flame retardant having a high flame retardant effect is used as the flame retardant instead of the metal hydroxide, the gel fraction, which is an index of the degree of crosslinking, is likely to decrease.
  • the silane cross-linking material is promoted to cross-linking with moisture in the air at the time of thermoforming, also known as water cross-linking. For this reason, there is a concern that foreign matter may be generated during the heat forming, and it is necessary to suppress the number of times in the heating process as much as possible. Therefore, the flame retardant component in the composition is generally mixed with a silane-crosslinked polyolefin after being masterbatched using a non-silane resin.
  • the non-silane resin is an uncrosslinked resin, if the non-silane resin is added, the degree of crosslinking of the crosslinked resin is reduced. When the crosslinking degree of the crosslinked resin is lowered, the heat resistance, the (crosslinking degree) gel fraction, and the like are lowered, and it becomes difficult to satisfy the automotive standard.
  • the problem of the present invention is that it is possible to reduce the filler, which is a flame retardant, as much as possible without using electron beam cross-linking, as well as high heat resistance, high gel fraction, flexibility and work such as wire harness. It is providing the composition for electric wire coating materials, an insulated wire, and a wire harness which have favorable property.
  • the composition for a wire coating material is: (A) a silane-grafted polyolefin obtained by grafting a silane coupling agent to a polyolefin having a density of 0.855 to 0.885 g / cm 3 ; (B) an unmodified polyolefin having a density of 0.890 to 0.955 g / cm 3 , (C) a modified polyolefin modified with one or more functional groups selected from carboxylic acid groups, acid anhydride groups, amino groups, acrylic groups, methacrylic groups and epoxy groups, (D) Brominated flame retardant and antimony trioxide, (E) a crosslinking catalyst, (F) zinc oxide and imidazole compound / or zinc sulfide, (G) an antioxidant, (H) a metal deactivator, (I) a lubricant, It is intended to include.
  • the silane-grafted polyolefin has a density of 0.865 to 0.885 g / cm 3 , a crystallinity of 10 to 25%, and a 190 ° C. ⁇ 2.16 kg load.
  • the melt flow rate is 0.5 to 5 g / 10 min
  • the Shore A hardness is 55 to 80
  • the flexural modulus is 3 to 50 MPa
  • the gel fraction of the silane-grafted polyolefin is 80 to 95%
  • the unmodified polyolefin (B) has a melt flow rate at 190 ° C.
  • the (D) brominated flame retardant has a melting point of 200 ° C. or higher, or is either ethylene bistetrabromophthalimide or ethylene bispentabromophenyl,
  • the (G) antioxidant is a hindered phenol having a melting point of 200 ° C. or higher,
  • the (H) metal deactivator is a salicylic acid derivative,
  • the (I) lubricant is preferably at least one selected from erucic acid, oleic acid, stearic acid derivatives, or polyethylene paraffin wax.
  • the silane-grafted polyolefin is 30 to 90 parts by mass, 10 to 70 parts by mass of the total of (B) unmodified polyolefin and (C) modified polyolefin, For a total of 100 parts by mass of (A), (B) and (C), 10 to 70 parts by mass in total of the (D) brominated flame retardant and antimony trioxide,
  • the crosslinking catalyst (E) 2 to 20 parts by mass of a crosslinking catalyst batch comprising a dispersion containing 0.5 to 5 parts by mass of a crosslinking catalyst in 100 parts by mass of polyolefin, (F) 1-15 parts by mass of zinc oxide and imidazole compound / or 1-15 parts by mass of zinc sulfide, 1 to 10 parts by mass of the (G) antioxidant, 1 to 10 parts by mass of the (H) metal deactivator, 1 to 10 parts by mass of the (I) lubricant, It is preferable to
  • the silane-grafted polyolefin and the unmodified polyolefin are preferably one or more selected from ultra-low density polyethylene, linear low density polyethylene, and low density polyethylene.
  • the gist of the insulated wire of the present invention is that it has a wire covering material obtained by water-crosslinking the above composition for a wire covering material.
  • the wire coating material composition A component containing said (A) silane graft
  • the gist of the wire harness of the present invention is to have the above insulated wire.
  • the equipment can be used for inexpensive water crosslinking without using expensive electron beam crosslinking for the equipment, and a flame retardant. It is possible to reduce the filler as much as possible, the gel fraction is high and the heat resistance is excellent, the flexibility is good and the workability at the time of handling the electric wire is good, and the chemical resistance is not lowered.
  • a composition for a wire covering material, an insulated wire, and a wire harness can be obtained.
  • polystyrene resin examples include polyethylene, polypropylene, other olefin homopolymers, ethylene- ⁇ olefin copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-acrylic acid ester copolymers, ethylene-methacrylic acid ester copolymers.
  • ethylene copolymers propylene- ⁇ olefin copolymers, propylene-vinyl acetate copolymers, propylene-acrylate copolymers, propylene-methacrylate copolymers, etc. It can be illustrated. These may be used alone or in combination.
  • Preferred are polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, and ethylene-methacrylic acid ester copolymer.
  • polyethylene examples include high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE), low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), very low density polyethylene (VLDPE), and metallocene ultra low density polyethylene. Can be illustrated. These may be used alone or in combination.
  • the polyolefin is preferably a low density polyethylene, typically a metallocene ultra low density polyethylene. When low density polyethylene is used, the flexibility of the electric wire becomes good, the extrudability is excellent, and the productivity is improved.
  • polyolefin elastomer based on olefin may be used.
  • the polyolefin elastomer can impart flexibility to the coating.
  • polyolefin elastomers include olefinic thermoplastic elastomers (TPO) such as ethylene elastomers (PE elastomers) and propylene elastomers (PP elastomers), ethylene-propylene copolymers (EPM, EPR), and ethylene propylene-diene copolymers. (EPDM, EPT) and the like.
  • the polyolefin used for the silane-grafted polyolefin has a density in the range of 0.855 to 0.885 g / cm 3 .
  • Polyolefins are more likely to be grafted with a silane coupling agent at a lower density, but if the density is less than 0.855 g / cm 3 , the heat resistance, chemical resistance, and wear resistance of the wire are likely to decrease, and pellet blocking Is likely to occur. Further, it is difficult to produce a polyolefin having a density of less than 0.855.
  • the density of the polyolefin exceeds 0.885 g / cm 3 , the graft ratio may decrease and the gel fraction may decrease, or the flexibility may decrease due to the high density.
  • the density of the polyolefin used for the silane-grafted polyolefin is preferably 0.865 to 0.885 g / cm 3 .
  • the density of polyolefin is a value measured in accordance with ASTM standard D790.
  • the crystallinity of polyolefin has a correlation with the density.
  • a low crystallinity has a low density
  • a high crystallinity has a high density.
  • the preferred crystallinity of the polyolefin used for the silane-grafted polyolefin is in the range of 10-25%.
  • the degree of crystallinity of the polyolefin of the present invention is determined by measuring the heat of fusion of resin pellets using a differential scanning calorimeter.
  • the complete crystal theoretical calorific value of high density polyethylene (HDPE) is 293 J / liter. It is a value calculated from 209 J / g of homopolypropylene in the case of polypropylene resin.
  • product name “DSC6200” manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. was used as the differential scanning calorimeter.
  • the polyolefin used for the silane-grafted polyolefin preferably has a melt flow rate of 190 ° C. ⁇ 2.16 kg load (hereinafter sometimes referred to as MFR) of 0.5 to 5 g / 10 minutes. Defining the MFR of the polyolefin contributes to the moldability of the electric wire and the mixed coating material. If the MFR of the silane-grafted polyolefin is less than 0.5 g / 10 minutes, the extrusion moldability becomes poor and the production amount per unit time may be reduced.
  • MFR is a value measured in accordance with ASTM standard D1238.
  • the base resin polyolefin of silane-grafted polyolefin preferably has a Shore A hardness in the range of 55-80.
  • Shore A hardness is a value measured according to ASTM standard D2240.
  • the polyolefin preferably has a flexural modulus of 3 to 50 MPa.
  • the flexural modulus is a value measured at room temperature in accordance with ASTM standard D790.
  • the silane-grafted polyolefin preferably has a gel fraction of 80 to 95%.
  • the gel fraction is in the above range, the heat resistance, chemical resistance and the like are further improved.
  • the gel fraction of the silane-grafted polyolefin is obtained by the following measuring method.
  • a blended material obtained by adding 5 parts by mass of a crosslinking catalyst batch (details are described in the Examples) to 100 parts by mass of the silane-grafted polyolefin is 200 ° C. ⁇ 5 at “Labo Plast Mill” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. Kneading for 1 minute, and the resulting mass is compression-pressed at 200 ° C. for 3 minutes to form a 1 mm thick sheet.
  • the obtained molded sheet was subjected to water crosslinking under the conditions of 60 ° C.
  • silane coupling agent used in the silane-grafted polyolefin examples include vinyl alkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and vinyltributoxysilane, normal hexyltrimethoxysilane, vinylacetoxysilane, and ⁇ -methacrylate. Examples thereof include roxypropyltrimethoxysilane and ⁇ -methacryloxypropylmethyldimethoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the silane coupling agent in the silane-grafted polyolefin is preferably in the range of 0.5 to 5 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of the polyolefin to which the silane coupling agent is grafted. It is within the range of 3 to 5 parts by mass.
  • the blending amount of the silane coupling agent is less than 0.5 parts by mass, the graft amount of the silane coupling agent is small, and it is difficult to obtain a sufficient degree of crosslinking during silane crosslinking.
  • the compounding amount of the silane coupling agent exceeds 5 parts by mass, the crosslinking reaction proceeds too much during kneading, and a gel-like substance is likely to be generated.
  • the upper limit of the graft amount of the silane coupling agent is preferably from the viewpoint of foreign matter generation due to excessive crosslinking in the wire coating step, It is good that it is 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 5% by mass or less.
  • the lower limit of the graft amount is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and still more preferably 2.5% from the viewpoint of the degree of crosslinking (gel fraction) of the wire coating. It is good if it is at least mass%.
  • a method for producing a silane-grafted polyolefin by grafting a silane coupling agent to a polyolefin for example, a method of adding a free radical generator to the polyolefin and the silane coupling agent and mixing them with a biaxial or uniaxial extruder is common. It is. In addition, a method of adding a silane coupling agent may be used when polymerizing polyolefin.
  • silane grafted polyolefin grafted with the silane coupling agent is held as a silane graft batch (component a), and until the composition is kneaded, other flame retardant batches (b component) and catalyst batch (component c) described later. Stored separately.
  • the free radical generator examples include dicumyl peroxide (DCP), benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, butyl peracetate, tert-butyl perbenzoate, 2,5-dimethyl-
  • DCP dicumyl peroxide
  • benzoyl peroxide dichlorobenzoyl peroxide
  • di-tert-butyl peroxide di-tert-butyl peroxide
  • butyl peracetate butyl peracetate
  • tert-butyl perbenzoate 2,5-dimethyl-
  • 2,5-di (tert-butylperoxy) hexane can be exemplified.
  • the free radical generator is not limited to the above, and other peroxides and radical generators may be used.
  • dicumyl peroxide As the free radical generator, dicumyl peroxide (DCP) is more preferable.
  • DCP dicumyl peroxide
  • the temperature for preparing the silane graft batch when the silane coupling agent is graft polymerized to the polyolefin is 120 ° C or higher, preferably 160 ° C or higher. good. This is because the grafting efficiency is good and the reaction time is shortened.
  • the blending amount of the free radical generator is preferably in the range of 0.025 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silane-modified polyolefin.
  • the blending amount of the free radical generator is less than 0.025 parts by mass, the grafting reaction of the silane coupling agent does not proceed sufficiently and a desired gel fraction is difficult to obtain.
  • the blending amount of the free radical generator exceeds 0.5 parts by mass, the proportion of the polyolefin molecules being cut or the cross-linking of the polyolefin is increased, and undesired peroxide cross-linking and deterioration tend to proceed. . In this case, the crosslinking reaction of the polyolefin proceeds excessively, and unevenness is likely to occur on the product surface when kneading with the flame retardant batch or the catalyst batch, and the workability and appearance may be deteriorated.
  • the free radical generator may be diluted with an inert substance such as talc or calcium carbonate, or may be diluted with an ethylene propylene rubber, an ethylene propylene diene rubber or a polyolefin- ⁇ olefin copolymer and pelletized.
  • (B) Polyolefin which is not modified with a silane coupling agent or a functional group is used as the unmodified polyolefin.
  • the unmodified polyolefin having a density of 0.890 to 0.955 g / cm 3 is used.
  • the density of the unmodified polyolefin is less than 0.890, the heat resistance, chemical resistance, wear resistance and the like of the electric wire are likely to be lowered. Further, when the density of the unmodified polyolefin exceeds 0.955 g / cm 3 , the flexibility is lowered.
  • a more preferable density of the unmodified polyolefin is in the range of 0.910 to 0.930 g / cm 3 .
  • the unmodified polyolefin preferably has an MFR with a load of 190 ° C. ⁇ 2.16 kg of 0.5 to 5 g / 10 min. If the MFR of the unmodified polyolefin is less than 0.5 g / 10 min, as in the case of the MFR of the silane-grafted polyolefin, the extrusion moldability may be poor and the production amount per unit time may be reduced. On the other hand, if the MFR exceeds 5 g / 10 min, resin dripping or the like is likely to occur at the time of forming an electric wire, and there is a fear that productivity may be reduced, and wear resistance and heat resistance may be reduced due to a decrease in molecular weight.
  • the polyolefin used for the functional group-modified polyolefin it is preferable in terms of compatibility to use a resin of the same series as the resin used as the unmodified polyolefin.
  • polyethylene such as VLDPE and LDPE is used for the electric wire. This is preferable because of the softness contribution and the good dispersion of the filler as a flame retardant.
  • the functional group used in the functional group-modified polyolefin is one or more selected from a carboxylic acid group, an acid anhydride group, an amino group, an acrylic group, a methacryl group, and an epoxy group.
  • a maleic acid group, an epoxy group, an amino group, and the like are preferable. This is because the adhesiveness with a filler such as a brominated flame retardant, antimony trioxide, and zinc oxide is improved and the strength of the resin is not easily lowered.
  • the functional group modification ratio is preferably in the range of 0.05 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyolefin. If it exceeds 10 parts by mass, the coated strip property at the time of terminal processing may be deteriorated. If it is less than 0.5 part by mass, the effect of modification by the functional group may be insufficient.
  • Specific examples of the method for modifying the polyolefin with a functional group include a method in which a compound having a functional group is graft-polymerized to the polyolefin, or a compound having a functional group and an olefin monomer are copolymerized to obtain an olefin copolymer. The method etc. are mentioned.
  • Specific examples of the compound that introduces a carboxyl group or an acid anhydride group as a functional group include ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and itaconic acid, or anhydrides thereof.
  • Examples thereof include unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, furanic acid, crotonic acid, vinyl acetic acid and pentenoic acid.
  • Specific examples of compounds that introduce amino groups as functional groups include aminoethyl (meth) acrylate, propylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, and dibutylaminoethyl.
  • the compound for introducing an epoxy group as a functional group include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, itaconic acid monoglycidyl ester, butenetricarboxylic acid monoglycidyl ester, butenetricarboxylic acid diglycidyl ester, butenetricarboxylic acid triglycidyl.
  • Glycidyl esters such as esters, ⁇ -chloroacrylic acid, maleic acid, crotonic acid, fumaric acid, glycidyl ethers such as vinyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, glycidyloxyethyl vinyl ether, styrene-p-glycidyl ether, p-glycidyl Examples include styrene.
  • the resin components (A) to (C) have a blending ratio when the total of the resin components is 100 parts by mass, (A) 30 to 90 parts by mass of silane-grafted polyolefin, (B) unmodified polyolefin and (C )
  • the total of the modified polyolefin is 10 to 70 parts by mass.
  • brominated flame retardants include brominated flame retardants having a phthalimide structure such as ethylene bistetrabromophthalimide, ethylene bistribromophthalimide, or ethylene bispentabromophenyl. Is suitable. Since these have low solubility in hot xylene as compared with others, they have a good gel fraction, a high melting point, and excellent heat resistance.
  • the brominated flame retardant preferably has a melting point of 200 ° C. or higher, or is either ethylene bistetrabromophthalimide or ethylene bispentabromophenyl.
  • the above phthalimide brominated flame retardant or ethylene bispentabromophenyl may be used alone or in combination with the following brominated flame retardant.
  • ethylene bis (pentabromobenzene) [alias: bis (pentabromophenyl) ethane], tetrabromobisphenol A (TBBA), hexabromocyclododecane (HBCD), TBBA-carbonate oligomer, TBBA-epoxy.
  • Oligomer brominated polystyrene, TBBA-bis (dibromopropyl ether), poly (dibromopropyl ether), hexabromobenzene (HBB) and the like. If you only want to impart flame retardancy to the wire, you may use only these flame retardants, but in order to impart sufficient gel fraction or heat resistance to the wire, use in combination with phthalimide flame retardants It is preferable.
  • antimony trioxide is used as a flame retardant aid for brominated flame retardants.
  • a synergistic effect is obtained and flame retardancy is improved. Further improvement can be achieved.
  • antimony trioxide having a purity of 99% or more.
  • Antimony trioxide is used by pulverizing and atomizing antimony trioxide produced as a mineral. At that time, the average particle size is preferably 3 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or less. If the average particle size of antimony trioxide is increased, the interface strength with the resin may be reduced.
  • Antimony trioxide may be subjected to a surface treatment for the purpose of controlling the particle system or improving the interfacial strength with the resin.
  • a surface treatment agent it is preferable to use a silane coupling agent, a higher fatty acid, a polyolefin wax, or the like.
  • the blending amount of brominated flame retardant and antimony trioxide is 10 to 70 mass in terms of the total amount of brominated flame retardant and antimony trioxide with respect to 100 mass parts of the resin components (A) to (C).
  • the blending amount is preferably in the range of 20 parts by weight, and more preferably in the range of 20-60 parts by weight. If the blending amount of the flame retardant component is less than 10 parts by mass, the flame retardancy may be insufficient. If it exceeds 70 parts by mass, aggregation of the flame retardant due to poor mixing, etc., decrease in interfacial strength between the flame retardant and the resin There is a risk that the mechanical properties of the electric wire will deteriorate.
  • the crosslinking catalyst includes a silanol condensation catalyst for silane-crosslinking the silane-grafted polyolefin.
  • examples of the crosslinking catalyst include metal carboxylates such as tin, zinc, iron, lead, and cobalt, titanate esters, organic bases, inorganic acids, and organic acids.
  • dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimaleate, dibutyltin mercaptide such as dibutyltin bisoctylthioglycol ester salt, dibutyltin ⁇ -mercaptopropionate polymer
  • Preferred crosslinking catalysts include dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimaleate, dibutyl
  • crosslinking catalyst When the crosslinking catalyst is directly mixed with the silane graft batch (component a) containing the silane grafted polyolefin, the crosslinking proceeds, so it is added in the wire coating step.
  • a crosslinking catalyst As a crosslinking catalyst batch, it is possible to suppress an excessive reaction that can occur by mixing with the flame retardant, and it is easy to control the amount of catalyst added.
  • the crosslinking catalyst batch can be used as the c component by itself. Further, the component c may be constituted by adding other components to the cross-linking catalyst batch as long as the purpose is not impaired.
  • polyolefin is suitable, and LDPE, LLDPE, VLDPE and the like are particularly preferable. This is the same reason for selecting a polyolefin such as a silane-grafted polyolefin, an unmodified polyolefin, or a modified polyolefin. In terms of compatibility, it is preferable to use a resin of the same type as the silane-grafted polyolefin, unmodified polyolefin, or modified polyolefin. Examples of the resin that can be used in the crosslinking catalyst batch include the polyolefins exemplified as the base resins of the components (A) to (C) described above.
  • the blending ratio of the crosslinking catalyst in the crosslinking catalyst batch is preferably in the range of 0.5 to 5 parts by mass, more preferably in the range of 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component of the crosslinking catalyst batch. It is. If the amount is less than 0.5 parts by mass, the crosslinking reaction is difficult to proceed. If the amount exceeds 5 parts by mass, the dispersion of the catalyst is deteriorated. If the amount is less than 1 part by mass, the reactivity may be poor.
  • the blending amount of the crosslinking catalyst exceeds 5 parts by mass, there is a risk of deterioration of physical properties such as flexibility, heat resistance, and abrasion resistance due to deterioration of the electric wire surface due to excessive crosslinking reaction during molding processing and aggregation of catalyst components. is there.
  • the crosslinking catalyst batch is desirably added in the range of 2 to 20 parts by mass, more preferably 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the resin components (A) to (C). is there. If the amount is less than 2 parts by mass, crosslinking is difficult to proceed and there is a risk of partial crosslinking. If the amount exceeds 20 parts by mass, the proportion of non-crosslinkable resin and non-flame retardant resin in the component increases, resulting in flame retardancy and weather resistance. May decrease.
  • Zinc oxide and imidazole compound / or zinc sulfide are used as additives for improving heat resistance.
  • the same heat-resistant effect can be obtained by selecting either the addition of zinc sulfide alone or the combined use of zinc oxide and an imidazole compound.
  • the zinc oxide can be obtained, for example, by adding a reducing agent such as coke to zinc ore and oxidizing zinc vapor generated by firing with air, or using zinc sulfate or zinc chloride as the salt amount.
  • Zinc oxide is not particularly limited in its production method, and may be produced by any method.
  • zinc sulfide those produced by known methods can be used.
  • the average particle diameter of zinc oxide and zinc sulfide is preferably 3 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or less. When the average particle diameter of zinc oxide and zinc sulfide is reduced, the interfacial strength with the resin is improved and the dispersibility is also improved.
  • mercaptobenzimidazole is preferable.
  • mercaptobenzimidazoles include 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptomethylbenzimidazole, 4-mercaptomethylbenzimidazole, 5-mercaptomethylbenzimidazole, and zinc salts thereof.
  • a particularly preferred mercaptobenzimidazole is 2-mercaptobenzimidazole and its zinc salt because it has a high melting point and little sublimation during mixing and is stable at high temperatures.
  • the amount of zinc sulfide or zinc oxide and imidazole compound added is small, the effect of improving heat resistance may not be sufficiently obtained, and if it is too large, the particles are likely to aggregate and the appearance of the wire is reduced, resulting in wear resistance and the like.
  • the following ranges are preferred because there is a risk that the mechanical properties will deteriorate. It is preferable that 1 to 15 parts by mass of zinc sulfide, or 1 to 15 parts by mass of each of zinc oxide and imidazole compounds is added to 100 parts by mass of the resin components (A) to (C).
  • antioxidant a hindered phenol-based antioxidant is preferably used, and hindered phenol having a melting point of 200 ° C. or higher is particularly preferable.
  • hindered phenol antioxidants include pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], thiodiethylenebis [3- (3,5-di-tert- Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, N, N′-hexane-1,6-diylbis [3- (3 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide), benzenepropanoic acid, 3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxy, C7-C9 side chain alkyl ester, 2,4-
  • hindered phenol antioxidant having a melting point of 200 ° C. or more, 3,3 ′, 3 ′′, 5,5′5 ′′ -hexa-tert-butyl-a, a ′, a ′′-(mesitylene-2, 4,6-triyl) tri-p-cresol, 1,3,5-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 ( 1H, 3H, 5H) -trione and the like.
  • the metal deactivator a copper deactivator or a chelating agent capable of preventing contact oxidation to heavy metals such as copper is used.
  • the metal deactivator include hydrazide derivatives such as 2,3-bis ⁇ 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl ⁇ propionohydrazide, salicylic acid derivatives, and the like.
  • the metal deactivator is preferably a salicylic acid derivative such as 3- (N-salicyloyl) amino-1,2,4-triazole.
  • Lubricant a lubricant used for this type of wire covering material can be used.
  • a lubricant either an internal lubricant or an external lubricant may be used.
  • Lubricants include hydrocarbons such as liquid paraffin, paraffin wax, synthetic polyethylene wax, fatty acids, higher alcohols, stearic acid amides, oleic acid amides, fatty acid amides of erucic acid amides, methylene bis stearic acid amides, ethylene bis stearic acid amides.
  • Examples include metal soaps such as alkylene fatty acid amides and metal stearates, and ester lubricants such as stearic acid monoglyceride, stearyl stearate and hydrogenated oil.
  • ester lubricants such as stearic acid monoglyceride, stearyl stearate and hydrogenated oil.
  • the lubricant it is preferable to use any derivative of erucic acid, oleic acid, stearic acid, or polyethylene paraffin wax from the viewpoint of compatibility with polyolefin.
  • the inside is preferable. More preferably, it is in the range of 1 to 5 parts by mass.
  • the addition amount of the lubricant is within the above range, there is an advantage that a sufficient lubricity effect is produced and the surface of the electric wire becomes good, the shearing force at the time of resin mixing processing is lowered, and the resin temperature can be lowered.
  • an inorganic filler such as magnesium hydroxide, magnesium oxide, or calcium carbonate can be used as an additive in the wire coating material composition.
  • an inorganic filler By adding an inorganic filler, it is possible to adjust the hardness of the resin, and it is possible to improve workability and high-temperature deformation resistance. However, if the filler is added in a large amount, the resin strength tends to decrease. Therefore, the addition amount of the filler is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the total resin components.
  • an additive used for a general wire coating material composition of this type may be added to the wire coating material composition as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the insulated wire and the wire harness of the present invention will be described.
  • the outer periphery of the conductor is covered with an insulating layer made of a wire covering material (also simply referred to as a covering material) obtained by water-crosslinking the above-described composition for wire covering material.
  • the conductor of the insulated wire is not particularly limited with respect to the conductor diameter, the material of the conductor, and the like, and can be appropriately selected according to the use of the insulated wire. Examples of the conductor include copper, copper alloy, aluminum, and aluminum alloy.
  • the insulating layer of the wire covering material may be a single layer or a plurality of layers of two or more layers.
  • the degree of crosslinking of the coating material after crosslinking is preferably 50% or more in terms of gel fraction from the viewpoint of heat resistance. More preferably, the gel fraction of the coating material is 60% or more.
  • the gel fraction of the insulation material of the insulated wire is used as an index representing the degree of crosslinking, which is a ratio of the crosslinked state of a general crosslinked wire.
  • the gel fraction of the covering material can be measured in accordance with JASO-D608-92, which is the gel fraction of a bridge wire for automobiles, for example.
  • the degree of cross-linking (gel fraction) of the insulated wire covering material is adjusted by (A) the graft amount of the silane coupling agent in the silane-grafted polyolefin, the type and amount of the cross-linking catalyst, and the water cross-linking conditions (temperature, time, etc.). be able to.
  • the component (A) containing the silane-grafted polyolefin also referred to as a silane graft batch
  • the component b (sometimes referred to as a flame retardant batch) and the component c including the (E) cross-linking catalyst batch are heated and kneaded (kneading step), and extrusion coated on the outer periphery of the conductor (coating step), followed by water What is necessary is just to bridge
  • the b component and c component may be previously kneaded and pelletized, or the b component and c component may be separately pelletized.
  • the a component silane-grafted polyolefin can also be pelletized.
  • each batch of pellets is mixed using a mixer or an extruder.
  • extrusion coating is performed using a normal extrusion molding machine or the like.
  • the water crosslinking step is performed by exposing the coated resin of the coated electric wire to water vapor or water.
  • the water crosslinking step is preferably performed within a temperature range of room temperature to 90 ° C. within 48 hours.
  • the water crosslinking step is preferably performed within a temperature range of 50 to 80 ° C. and a range of 8 to 24 hours.
  • the wire harness of the present invention has the above insulated wire.
  • the wire harness may be either a single wire bundle in which only the insulated wires are bundled together or a mixed wire bundle in which the insulated wires and other insulated wires are bundled together.
  • the wire bundle is configured as a wire harness by being bundled with a wire harness protective material such as a corrugated tube or a binding material such as an adhesive tape.
  • ISO 6722 is an international standard used for electric wires for automobiles. Insulated wires are classified into classes A to E according to the allowable heat-resistant temperature according to this standard. Since the insulated wire of the present invention is formed from the above-described wire coating material composition, it is excellent in heat resistance and optimal for a battery cable to which a high voltage is applied. It is possible to obtain the characteristics of D class.
  • test materials and manufacturers The test materials used in the present examples and comparative examples are shown together with the manufacturer, product name, and the like.
  • silane graft polyolefin (silane graft PE1 to silane graft PE5, silane graft PP1)]
  • the silane-grafted polyolefin uses a base resin having the characteristics shown in Table 1 below as a polyolefin, and 1 to 4 parts by mass of vinyltrimethoxysilane (trade name “KBM1003”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) with respect to 100 parts by mass of the base resin.
  • a material prepared by dry blending 0.1 to 0.5 parts by mass of dicumyl peroxide manufactured by NOF Corporation, trade name “Park Mill D” was prepared by mixing with a single screw extruder at 160 ° C. and an inner diameter of 25 mm.
  • the base resin used for the silane graft resin in Table 1 was the following resin.
  • Silane graft PE1 polyethylene having a density of 0.850 (VLDPE)
  • Silane graft PE2 manufactured by Dow Elastomer Co., Ltd., trade name “engage 7467” (VLDPE)
  • Silane graft PE3 manufactured by Dow Elastomer Co., Ltd., trade name “engage 8400” (VLDPE) ⁇
  • Silane graft PE4 manufactured by Dow Elastomer Co., Ltd., trade name “ENR7256.02” (VLDPE) ⁇ Silane graft PE5: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name “Excellen FX555” (LLDPE) ⁇ Silane graft PP1: Nippon Polypro Co., Ltd., trade name “NOVATEC EC9”
  • Unmodified polyolefin (unmodified PE1 to unmodified PE4, unmodified PP1)] The unmodified polyolefin used the following resin. Specific physical properties are shown in Table 2.
  • Unmodified PE1 Product name “engage 8480” (VLDPE), manufactured by Dow Elastomer -Unmodified PE2: Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name "Sumikasen C215" (LDPE)
  • Unmodified PE3 Product name “Novatech HDHY331” (HDPE), manufactured by Nippon Polytechnic Co., Ltd.
  • Unmodified PE4 Product name “Novatec HDHB530” (HDPE), manufactured by Japan Polytechnic Co., Ltd.
  • Unmodified PP1 Nippon Polypro Co., Ltd., trade name “NOVATEC EC9”
  • Zinc sulfide manufactured by Sachtleben Chemie GmbH, trade name “SachtolithHD-S” ⁇ Imidazole compound: Product name “ANTAGE MB” manufactured by Kawaguchi Chemical Co., Ltd.
  • Lubricant 1 Product name “Alflow P10” (erucic acid amide), manufactured by NOF Corporation -Lubricant 2: Product name "Alflow S10” (stearic amide) manufactured by NOF Corporation ⁇ Lubricant 3: Nippon Oil & Fats Co., Ltd., trade name “Alflow E10” (oleic amide) ⁇ Lubricant 4: Made by Mitsui Chemicals, trade name “High Wax 110P” (polyethylene wax) -Crosslinking catalyst batch: The product name "LINKLON LZ015H” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was used as a crosslinking catalyst batch (component c). “Linkron LZ015H” contains polyethylene as a binder resin and contains less than 1% of
  • the obtained insulated wire was tested for gel fraction, productivity, fusing property, ISO heat deformability, ISO wear resistance, flexibility, ISO chemical resistance, ISO flame resistance, and ISO long-term heatability. evaluated.
  • the evaluation results are shown in Table 3 and Table 4. Each test method and evaluation criteria are as follows.
  • the gel fraction was measured according to JASO-D608-92. That is, about 0.1 g of a sample obtained by collecting the insulation wire covering material after water crosslinking is weighed, put in a test tube, added with 20 ml of xylene, and heated in a constant temperature oil bath at 120 ° C. for 24 hours. Thereafter, the sample was taken out, dried in a dryer at 100 ° C. for 6 hours, and then allowed to cool to room temperature. The weight was precisely weighed, and the mass percentage relative to the mass before the test was taken as the gel fraction. A gel fraction of 60% or more was evaluated as “good”, a gel fraction of 50% or more as a pass “ ⁇ ”, and a gel fraction of less than 50% as a reject “x”.
  • the wire speed was increased or decreased during wire extrusion, and a case where the designed outer diameter was obtained even at a wire speed of 50 m / min or higher was evaluated as “good”, and a case where the designed outer diameter was obtained even at 100 m / min or higher was evaluated as “good”. A case where the design outer diameter could not be obtained at a linear velocity of 50 m / min or more was judged as “failed”.
  • Comparative Examples 1 to 6 did not contain all the components defined by the present invention, and an insulated wire satisfying all the characteristics could not be obtained. That is, since the density of the base polymer of the silane-grafted polyolefin is less than 0.855 g / cm 3 as compared with Example 1, the comparative example 1 has a gel fraction, a fusion property, an ISO heat deformation property, and an ISO wear resistance. , ISO chemical resistance and the like were unacceptable. In Comparative Example 2, since the density of the base polymer of the silane-grafted polyolefin exceeded 0.885 g / cm 3 and contained no brominated flame retardant and antimony trioxide, the flexibility and the ISO flame retardance were unacceptable.
  • Comparative Example 3 since the density of the unmodified polyolefin exceeds 0.955 g / cm 3 and does not contain zinc oxide, zinc sulfide, imidazole compound, lubricant, etc., gel fraction, fusible ISO heat deformability, flexibility, The ISO flame retardancy and the ISO long-term heating test failed.
  • Comparative Example 4 since the density of the unmodified polyolefin exceeded 0.955 g / cm 3 and did not contain antimony trioxide, a lubricant, etc., productivity and flexibility were unacceptable. Since Comparative Example 5 did not contain a crosslinking catalyst batch, the gel fraction, the fusing property, the ISO heat deformability, and the ISO long-term heat test failed. Since Comparative Example 6 did not contain silane-grafted polyolefin, all items except ISO wear resistance and ISO chemical resistance were unacceptable.
  • Examples 1 to 7 contain each component defined in the present invention, so that gel fraction, productivity, flame retardancy, ISO heat deformation, ISO wear resistance As a result, an insulated wire that passed all the evaluations of the property, flexibility, ISO chemical resistance, ISO flame retardancy, and ISO long-term heating test was obtained.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

電子線架橋を用いず、難燃剤であるフィラーを極力低減させることが可能であると共に、耐熱性が高く、ゲル分率が高く、柔軟性を有しワイヤーハーネスなどの作業性が良好である、電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネスを提供する。 (A)密度0.855~0.885g/cmのポリオレフィンにシランカップリング剤がグラフトされたシラングラフトポリオレフィン、(B)密度0.890~0.955g/cmの未変性ポリオレフィン、(C)カルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、アクリル基、メタクリル基およびエポキシ基から選択される1種または2種以上の官能基により変性された変性ポリオレフィン、(D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモン、(E)架橋触媒バッチ、(F)酸化亜鉛およびイミダゾール系化合物/または硫化亜鉛、(G)酸化防止剤、(H)金属不活性剤、(I)滑剤を含む組成物から電線被覆材を構成した。

Description

電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
 本発明は、電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネスに関し、さらに詳しくは、例えば自動車のワイヤーハーネスのように高い耐熱性が要求される場所で使用される絶縁電線の被覆材として好適な電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネスに関するものである。
 近年、ハイブリッド自動車などの普及により、自動車部品である電線やコネクタなどは、高耐電圧性、高耐熱性などが求められている。従来、自動車のワイヤーハーネスなどのように、高温を発する箇所に用いられる絶縁電線としては、塩化ビニル樹脂の架橋電線や、ポリオレフィン架橋電線が用いられていた。これらの絶縁電線の架橋方法は、電子線で架橋する方式が主流であった(例えば、特許文献1参照)。
 しかし、電子線架橋は、高価な電子線架橋装置などを必要とし、設備費用が高価であり、製品コストが上昇してしまうという問題があった。そこで安価な設備で架橋が可能であるシラン架橋が注目されている。電線、ケーブルなどの被覆材に用いられる、シラン架橋が可能なポリオレフィン組成物が公知である(例えば特許文献2~3参照)。
特開2000-294039号公報 特開2000-212291号公報 特開2006-131720号公報
 シラン架橋ポリオレフィン組成物は、自動車用電線の主要必須特性である難燃性を満足させるためには、難燃剤であるフィラーを添加する必要がある。金属水酸化物に代表される無機系難燃剤は、多量に添加する必要があるが、そうすると被覆材の機械的特性が低下してしまうという問題があった。難燃剤として金属水酸化物の代わりに、難燃効果の高いハロゲン系有機難燃剤を用いた場合は、架橋度の指標であるゲル分率の低下を招き易い。
 シラン架橋材料は、別名水架橋と呼ばれるように、加熱成形時に空気中の水分で架橋促進される。そのため、加熱成形時に異物発生の懸念があり、加熱工程は極力、回数を抑える必要がある。そこで、組成物中の難燃剤成分は、非シラン樹脂を用いてマスターバッチ化した後に、シラン架橋ポリオレフィンと混合することが一般的である。しかし、非シラン樹脂は未架橋樹脂であるから、非シラン樹脂が添加されると、架橋樹脂の架橋度を低下させてしまう。架橋樹脂の架橋度が低下すると、耐熱性、(架橋度)ゲル分率などが低下して、自動車用規格を満足させることが困難になってしまう。
 また近年、自動車の高電圧、高電流化に伴い、電線直径が大きくなってきているため、電線が硬くなってワイヤーハーネスの組立作業性などが低下している。一方、被覆材に柔軟な樹脂を使用すると、ガソリンや軽油などの自動車に使用される有機溶媒との親和性が高くなり、電線が膨潤し易くなるという問題があった。
 本発明の課題は、電子線架橋を用いず、難燃剤であるフィラーを極力低減させることが可能であると共に、耐熱性が高く、ゲル分率が高く、柔軟性を有しワイヤーハーネスなどの作業性が良好である、電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネスを提供することにある。
 上記課題を解決するために本発明に係る電線被覆材用組成物は、
 (A)密度0.855~0.885g/cmのポリオレフィンにシランカップリング剤がグラフトされたシラングラフトポリオレフィン、
 (B)密度0.890~0.955g/cmの未変性ポリオレフィン、
 (C)カルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、アクリル基、メタクリル基およびエポキシ基から選択される1種または2種以上の官能基により変性された変性ポリオレフィン、
 (D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモン、
 (E)架橋触媒、
 (F)酸化亜鉛およびイミダゾール系化合物/または硫化亜鉛、
 (G)酸化防止剤、
 (H)金属不活性剤、
 (I)滑剤、
を含むことことを要旨とするものである。
 本発明の電線被覆材用組成物において、
 前記(A)シラングラフトポリオレフィンが、シラングラフト前のポリオレフィンの、密度が0.865~0.885g/cmであり、結晶化度が10~25%であり、190℃×2.16kg荷重のメルトフローレイトが0.5~5g/10分であり、ショアA硬度が55~80であり、曲げ弾性率が3~50MPaであり、シラングラフトポリオレフィンのゲル分率が80~95%であり、
 前記(B)未変性ポリオレフィンが、190℃×2.16kg荷重のメルトフローレイトが0.5~5g/10分であり、曲げ弾性率が50~1000MPaであり、密度が0.910~0.930g/cmであり、
 前記(D)臭素系難燃剤が、融点が200℃以上であるか、もしくはエチレンビステトラブロモフタルイミドまたはエチレンビスペンタブロモフェニルのいずれかであり、
 前記(G)酸化防止剤が、融点200℃以上のヒンダードフェノールであり、
 前記(H)金属不活性剤が、サリチル酸誘導体であり、
 前記(I)滑剤が、エルカ酸、オレイン酸、ステアリン酸のいずれかの誘導体、またはポリエチレン系パラフィンワックスから選択されるいずれか1種以上であることが好ましい。
 本発明の電線被覆材用組成物において、
 前記(A)シラングラフトポリオレフィンが、30~90質量部、
 前記(B)未変性ポリオレフィンと前記(C)変性ポリオレフィンとを合計で10~70質量部、
 前記(A)、(B)および(C)の合計100質量部に対し、
 前記(D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモンを合計で10~70質量部、
 前記(E)架橋触媒として、ポリオレフィン100質量部に架橋触媒が0.5~5質量部含む分散物からなる架橋触媒バッチを2~20質量部、
 前記(F)酸化亜鉛およびイミダゾール系化合物がおのおの1~15質量部/または硫化亜鉛が1~15質量部、
 前記(G)酸化防止剤が1~10質量部、
 前記(H)金属不活性剤が1~10質量部、
 前記(I)滑剤が1~10質量部、
を含むことが好ましい。
 本発明の電線被覆材用組成物において、
 前記シラングラフトポリオレフィンおよび前記未変性ポリオレフィンが、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、および低密度ポリエチレンから選択される1種または2種以上であることが好ましい。
 本発明の絶縁電線は、上記の電線被覆材用組成物を水架橋させてなる電線被覆材を有することを要旨とするものである。
 本発明の絶縁電線において、
 前記電線被覆材用組成物を、
 前記(A)シラングラフトポリオレフィンを含むa成分と、
 前記(B)未変性ポリオレフィン、前記(C)変性ポリオレフィン、前記(D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモン、前記(F)酸化亜鉛およびイミダゾール系化合物/または硫化亜鉛、前記(G)酸化防止剤、前記(H)金属不活性剤および前記(I)滑剤を含むb成分と、
 前記(E)架橋触媒の架橋触媒バッチを含むc成分から構成し、
 前記a成分、b成分、c成分が混練されて、電線被覆材として成形され、水架橋されていることが好ましい。
 本発明のワイヤーハーネスは、上記の絶縁電線を有することを要旨とするものである。
 本発明は、上記(A)~(I)成分を含む電線被覆材用組成物を用いるものであるから、設備の高価な電子線架橋を用いず設備の安価な水架橋を利用でき、難燃剤であるフィラーを極力低減させることが可能であり、ゲル分率が高く耐熱性に優れていると共に、柔軟性を有し電線取扱い時の作業性が良好であり、耐薬品性などを低下させない、電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネスを得ることができる。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。(A)シラングラフトポリオレフィンに用いられるグラフト前のポリオレフィン(ベース樹脂ということもある)、(B)未変性ポリオレフィン、(C)官能基により変性された変性ポリオレフィンに用いられる変性前のポリオレフィン(ベース樹脂)としては以下のものが例示される。
 上記ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、その他のオレフィンの単独重合体、エチレン-αオレフィン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、エチレン-メタクリル酸エステル共重合体などのエチレン系共重合体、プロピレン-αオレフィン共重合体、プロピレン-酢酸ビニル共重合体、プロピレン-アクリル酸エステル共重合体、プロピレン-メタクリル酸エステル共重合体などのプロピレン系共重合体などを例示することができる。これらは単独で用いてもよいし、併用してもよい。好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、エチレン-メタクリル酸エステル共重合体である。
 上記ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、メタロセン超低密度ポリエチレンなどを例示することができる。これらは単独で用いてもよいし、併用しても良い。ポリオレフィンは、好ましくはメタロセン超低密度ポリエチレンを代表とする低密度ポリエチレンである。低密度ポリエチレンを用いると、電線の柔軟性が良好となり、押出性に優れ、生産性が向上する。
 また上記ポリオレフィンとしては、オレフィンをベースとするポリオレフィンエラストマーを用いてもよい。ポリオレフィンエラストマーは、被膜に柔軟性を付与することができる。ポリオレフィンエラストマーは、例えばエチレン系エラストマー(PEエラストマー)、プロピレン系エラストマー(PPエラストマー)などのオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、エチレン-プロピレン共重合体(EPM、EPR)、エチレンプロピレン-ジエン共重合体(EPDM、EPT)などが挙げられる。
 (A)シラングラフトポリオレフィンに用いられるポリオレフィンは、密度が、0.855~0.885g/cmの範囲のものが用いられる。ポリオレフィンは、より低密度である方がシランカップリング剤をグラフトし易いが、密度が0.855g/cm未満では電線の耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性が低下し易く、ペレットのブロッキングが発生し易くなる。また、密度0.855未満のポリオレフィンは製造困難である。
 一方、ポリオレフィンの密度が0.885g/cmを超えると、グラフト率が低下してゲル分率が低下したり、高密度になることで柔軟性が低下する恐れがある。シラングラフトポリオレフィンに用いられるポリオレフィンの密度は、0.865~0.885g/cmであるのが好ましい。
 本発明において、ポリオレフィンの密度は、ASTM規格のD790に準拠して測定される値のことである。
 またポリオレフィンの結晶化度は、密度と相関関係があり、結晶化度が低いものは密度も低くなり、結晶化度が高いものは密度も高くなる。シラングラフトポリオレフィンに用いられるポリオレフィンの好ましい結晶化度は、10~25%の範囲内である。
 本発明のポリオレフィンの結晶化度は、示差走査熱量計を用いて、樹脂ペレットの融解熱量を測定し、ポリエチレン系樹脂の場合は、高密度ポリエチレン(HDPE)の完全結晶体理論熱量文献値293J/gから算出し、ポリプロピレン系樹脂の場合はホモポリプロピレンの209J/gから算出した値である。上記示差走査熱量計としては、日立ハイテクサイエンス社製、製品名「DSC6200」を用いた。
 シラングラフトポリオレフィンに用いられるポリオレフィンは、190℃×2.16kg荷重のメルトフローレイト(以下、MFRということもある)が、0.5~5g/10分であることが好ましい。ポリオレフィンのMFRを規定することは、電線および混合被覆材料の成形性に寄与するものである。シラングラフトポリオレフィンのMFRが、0.5g/10分未満であると、押出成形性が乏しくなり、単位時間当たりの生産量が低下する恐れがある。一方MFRが5g/10分を超えると、電線成形時に樹脂垂れなどが発生し易くなり生産性が低下する恐れや、分子量低下による耐摩耗性や耐熱性が低下する懸念がある。本発明において、MFRは、ASTM規格のD1238に準拠して測定された値のことである。
 シラングラフトポリオレフィンのベース樹脂のポリオレフィンは、ショアA硬度が55~80の範囲内が好ましい。ショアA硬度は、ASTM規格のD2240に準拠して測定された値のことである。また上記ポリオレフィンは、曲げ弾性率が3~50MPaの範囲内が好ましい。曲げ弾性率は、ASTM規格のD790に準拠して常温で測定された値のことである。ポリオレフィンのショアA硬度及び曲げ弾性率を上記範囲に特定することにより、電線の柔軟性や耐摩耗性などの向上に寄与する。
 (A)シラングラフトポリオレフィンは、ゲル分率が80~95%であることが好ましい。ゲル分率が上記範囲であると、耐熱性、耐薬品性などが更に良好となる。
 本発明においてシラングラフトポリオレフィンのゲル分率は、下記の測定方法により得られたものである。先ずシラングラフトポリオレフィンを100質量部に対して、架橋触媒バッチ(詳細は実施例の欄に記載した)を5質量部加えた配合材料を東洋精機社製、「ラボプラストミル」で200℃×5分間混練し、得られた塊状体を200℃×3分間圧縮プレス加工し、1mm厚さのシートを成形する。得られた成形シートを60℃×12時間×湿度95%の条件で水架橋を行った後、次いで得られた成形シートから0.1gを採取し試験体とし秤量し、キシレン浸漬前の質量を求めた。次いで、試験体を120℃のキシレン溶媒中に浸漬して20時間後に取り出し、取り出した試験体を100℃×6時間乾燥した後、乾燥後の試験体を秤量して、キシレン浸漬後の質量を求めた。キシレン溶媒に浸漬する前の質量に対する浸漬後の質量百分率をもって、下記式によりゲル分率を求めた。
ゲル分率%=(キシレン浸漬後の質量/キシレン浸漬前の質量)×100
 (A)シラングラフトポリオレフィンに用いられるシランカップリング剤は、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシランなどのビニルアルコキシシランやノルマルヘキシルトリメトキシシラン、ビニルアセトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシランなどを例示することができる。これらは、1種または2種以上併用しても良い。
 (A)シラングラフトポリオレフィンにおけるシランカップリング剤の配合量は、シランカップリング剤をグラフトするポリオレフィン100質量部に対して、0.5~5質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは、3~5質量部の範囲内である。シランカップリング剤の配合量が0.5質量部未満では、シランカップリング剤のグラフト量が少なく、シラン架橋時に十分な架橋度が得られ難い。一方、シランカップリング剤の配合量が5質量部を超えると、混練時に架橋反応が進みすぎてゲル状物質が発生しやすくなる。そうすると、製品表面に凹凸が発生しやすく、量産性が悪くなりやすい。また、溶融粘度も高くなりすぎて押出機に過負荷がかかり、作業性が悪化しやすくなる。
 シランカップリング剤のグラフト量(シラングラフト前のポリオレフィンに占めるグラフトされているシランカップリング剤の質量割合)の上限は、電線被覆工程での過剰な架橋による異物発生などの観点から、好ましくは、15質量%以下、より好ましくは、10質量%以下、さらに好ましくは、5質量%以下であると良い。一方、上記グラフト量の下限は、電線被覆の架橋度(ゲル分率)などの観点から、好ましくは、0.1質量%以上、より好ましくは、1質量%以上、さらに好ましくは、2.5質量%以上であると良い。
 ポリオレフィンにシランカップリング剤をグラフトしてシラングラフトポリオレフィンを製造する方法としては、例えばポリオレフィンとシランカップリング剤に遊離ラジカル発生剤を加え、二軸あるいは単軸の押出機で混合する方法が一般的である。この他にも、ポリオレフィンを重合する際に、シランカップリング剤を添加する方法を用いてもよい。
 シランカップリング剤をグラフトしたシラングラフトポリオレフィンは、シラングラフトバッチ(a成分)として保持され、組成物を混練するまでの間、後述する他の難燃剤バッチ(b成)、触媒バッチ(c成分)とは別に保管される。
 上記の遊離ラジカル発生剤としては、ジクミルパーオキサイド(DCP)、ベンゾイルパーオキサイド、ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、ブチルパーアセテート、tert-ブチルパーベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサンなどの有機過酸化物を例示することができる。遊離ラジカル発生剤は、上記に限定されるものではなく、その他のパーオキサイドやラジカル発生剤を使用してもよい。
 遊離ラジカル発生剤として、より好ましくは、ジクミルパーオキサイド(DCP)である。遊離ラジカル発生剤として、ジクミルパーオキサイド(DCP)を用いる場合には、ポリオレフィンにシランカップリング剤をグラフト重合させる際のシラングラフトバッチを調製する温度を120℃以上、好ましくは160℃以上にすると良い。グラフト効率が良く、反応時間が短縮されるためである。
 遊離ラジカル発生剤の配合量は、シラン変性されるポリオレフィン100質量部に対して0.025~0.5質量部の範囲内であることが好ましい。遊離ラジカル発生剤の配合量が0.025質量部未満では、シランカップリング剤のグラフト化反応が十分進行し難く、所望のゲル分率が得られにくい。一方、遊離ラジカル発生剤の配合量が0.5質量部を越えると、ポリオレフィンの分子が切断あるいはポリオレフィン同士の架橋が発生する割合が多くなり、目的としない過酸化物架橋や劣化が進行し易い。そうすると、ポリオレフィンの架橋反応が進み過ぎて、難燃剤バッチや触媒バッチと混練する際に製品表面に凹凸が発生し易くなり、加工性や外観が悪化する恐れがある。
 また上記遊離ラジカル発生剤は、不活性物質のタルクや炭酸カルシウムで希釈してもよいし、エチレンプロピレンゴムやエチレンプロピレンジエンゴムやポリオレフィン‐αオレフィン共重合体で希釈しペレット化してもよい。
 (B)未変性ポリオレフィンは、シランカップリング剤や官能基などにより変性されていないポリオレフィンが用いられる。未変性ポリオレフィンは、密度が0.890~0.955g/cmのものが用いられる。未変性ポリオレフィンの密度が0.890未満では、電線の耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性等が低下し易くなる。また未変性ポリオレフィンの密度が0.955g/cm超では、柔軟性が低下する。更に好ましい未変性ポリオレフィンの密度は、0.910~0.930g/cmの範囲内である。
 (B)未変性ポリオレフィンは、190℃×2.16kgの荷重のMFRが0.5~5g/10分であるのが好ましい。未変性ポリオレフィンのMFRは、シラングラフトポリオレフィンのMFRの規定と同様に、0.5g/10分未満であると、押出成形性が乏しくなり、単位時間当たりの生産量が低下する恐れがある。一方MFRが5g/10分を超えると、電線成形時に樹脂垂れなどが発生し易くなり生産性が低下する恐れや、分子量低下による耐摩耗性や耐熱性が低下する懸念がある。
 (C)官能基変性ポリオレフィンに用いられるポリオレフィンとしては、未変性ポリオレフィンとして使用する樹脂と同系列の樹脂を使用することがが相溶性の面で好ましく、加えてVLDPEやLDPEなどのポリエチレンは電線への柔軟性寄与や難燃剤であるフィラーが良分散する理由から好ましい。
 (C)官能基変性ポリオレフィンに用いられる官能基は、カルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、アクリル基、メタクリル基、およびエポキシ基から選択される1種または2種以上である。上記官能基のうち、マレイン酸基、エポキシ基、アミノ基などが好ましい。これらは臭素系難燃剤、三酸化アンチモン、酸化亜鉛などのフィラーとの接着性が良好になり樹脂の強度が低下しにくくなるからである。また官能基の変性割合は、ポリオレフィン100質量部に対し、0.05~10質量部の範囲が好ましい。10質量部を超えると端末加工時の被覆ストリップ性が低下するおそれがある。0.5質量部未満では、官能基による変性の効果が不十分となるおそれがある。
 ポリオレフィンを官能基により変性する方法としては、具体的には、官能基を有する化合物をポリオレフィンにグラフト重合する方法や、官能基を有する化合物とオレフィンモノマとを共重合させてオレフィン共重合体とする方法などが挙げられる。
 官能基としてカルボキシル基や酸無水物基を導入する化合物としては、具体的には、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸などのα、β-不飽和ジカルボン酸、またはこれらの無水物、アクリル酸、メタクリル酸、フラン酸、クロトン酸、ビニル酢酸、ペンテ酸などの不飽和モノカルボン酸などが挙げられる。
 官能基としてアミノ基を導入する化合物としては、具体的には、アミノエチル(メタ)アクリレート、プロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、アミノプロピル(メタ)アクリレート、フェニルアミノエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルアミノエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
 官能基としてエポキシ基を導入する化合物としては、具体的には、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、イタコン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸ジグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸トリグリシジルエステル、α-クロロアクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、フマル酸などのグリシジルエステル類、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジルオキシエチルビニルエーテル、スチレン-p-グリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル類、p-グリシジルスチレンなどが挙げられる。
 上記樹脂成分(A)~(C)は、樹脂成分の合計を100質量部とした場合の配合割合が、(A)シラングラフトポリオレフィンが30~90質量部、(B)未変性ポリオレフィンと(C)変性ポリオレフィンとの合計が10~70質量部である。(B)未変性ポリオレフィンと(C)変性ポリオレフィンの混合割合は、(B):(C)=95:5~50:50の範囲が相溶性に優れ、生産性や難燃剤の分散性が良好となる理由から好ましい。
 (D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモンのうち、臭素系難燃剤としては、エチレンビステトラブロモフタルイミド、エチレンビストリブロモフタルイミドなどのフタルイミド構造を持つ臭素系難燃剤、あるいは、エチレンビスペンタブロモフェニルが適している。これらは、熱キシレンへの溶解度が他と比較して低いためにゲル分率が良好であり、融点が高く耐熱性が優れているという特徴がある。臭素系難燃剤は、融点が200℃以上であるか、エチレンビステトラブロモフタルイミドまたはエチレンビスペンタブロモフェニルのいずれかであるのが好ましい。
 臭素系難燃剤としては、上記のフタルイミド系の臭素系難燃あるいはエチレンビスペンタブロモフェニルを単独で使用してもよいが、下記の臭素系難燃剤と併用してもよい。具体的には、エチレンビス(ペンタブロモベンゼン)〔別名:ビス(ペンタブロモフェニル)エタン〕、テトラブロモビスフェノールA(TBBA)、ヘキサブロモシクロドデカン(HBCD)、TBBA-カーボネイト・オリゴマー、TBBA-エポキシ・オリゴマー、臭素化ポリスチレン、TBBA-ビス(ジブロモプロピルエーテル)、ポリ(ジブロモプロピルエーテル)、ヘキサブロモベンゼン(HBB)などである。電線に難燃性を付与するだけならば、これらの難燃剤だけを使用してもよいが、十分なゲル分率、あるいは耐熱性を電線に付与するためには、フタルイミド系難燃剤と併用することが好ましい。
 (D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモンのうち三酸化アンチモンは、臭素系難燃剤の難燃助剤として用いられ、臭素系難燃剤と併用することで相乗効果が得られ、難燃性をさらに向上させることができる。三酸化アンチモンは純度99%以上のものを用いるのが好ましい。三酸化アンチモンは、鉱物として産出される三酸化アンチモンを粉砕処理して微粒化して用いる。その際、平均粒子系が3μm以下であるのが好ましく、更に好ましくは1μm以下である。三酸化アンチモンの平均粒径が大きくなると樹脂との界面強度が低下する恐れがある。また三酸化アンチモンは、粒子系を制御することや樹脂との界面強度を向上させる目的で、表面処理を施しても良い。表面処理剤としては、シランカップリング剤、高級脂肪酸、ポリオレフィンワックスなどを用いるのが好ましい。
 (D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモンでは、臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの混合比率は、当量比で、臭素系難燃剤:三酸化アンチモン=3:1~2:1の範囲内であるのが好ましい。
 (D)臭素系難燃剤と三酸化アンチモンの配合量は、上記樹脂成分(A)~(C)の合計100質量部に対し、臭素系難燃剤と三酸化アンチモンの合計量で10~70質量部の範囲で配合するのが好ましく、さらに好ましくは、20~60質量部の範囲である。難燃剤成分の配合量が10質量部未満では、難燃性が不十分となるおそれがあり、70質量部を超えると混合不良などによる難燃剤の凝集、難燃剤と樹脂との界面強度の低下などを引き起こし、電線の機械的特性が低下するおそれがある。
 (E)架橋触媒は、シラングラフトポリオレフィンをシラン架橋させるためのシラノール縮合触媒を含む。架橋触媒として、例えば、錫、亜鉛、鉄、鉛、コバルトなどの金属カルボン酸塩や、チタン酸エステル、有機塩基、無機酸、有機酸などを例示することができる。具体的には、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレート、ジブチル錫メルカプチド(ジブチル錫ビスオクチルチオグリコールエステル塩、ジブチル錫β-メルカプトプロピオン酸塩ポリマーなど)、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレート、酢酸第一錫、カプリル酸第一錫、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、チタン酸テトラブチルエステル、チタン酸テトラノニルエステル、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、ピリジン、硫酸、塩酸、トルエンスルホン酸、酢酸、ステアリン酸、マレイン酸などを例示することができる。架橋触媒として好ましくは、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレート、ジブチル錫メルカプチドなどである。
 (E)架橋触媒は、シラングラフトポリオレフィンを含むシラングラフトバッチ(a成分)に直接混合すると,架橋が進行してしまうため、電線の被覆工程で添加する。(E)架橋触媒は、架橋触媒とバインダー樹脂を混合した架橋触媒バッチとして構成することが好ましい。上記架橋触媒は、架橋触媒バッチとして用いることで、難燃剤と共に混合することで起こりうる余剰反応を抑制可能であり、触媒添加量の制御が容易である。架橋触媒バッチは、それだけでc成分として使用することができる。またc成分は、架橋触媒バッチに、目的を阻害しない範囲で、他の成分を添加して構成してもよい。
 上記架橋触媒バッチに用いられるバインダー樹脂としては、ポリオレフィンが適しており、特にLDPE、LLDPE、VLDPEなどが好ましい。これは、シラングラフトポリオレフィンや未変性ポリオレフィン、変性ポリオレフィンなどのポリオレフィンを選択する理由と同じである。また相溶性の面では、シラングラフトポリオレフィンや未変性ポリオレフィン、変性ポリオレフィンと同系統の樹脂をすることが好ましい。架橋触媒バッチに使用可能な樹脂としては、前述の(A)~(C)成分のベース樹脂などとして例示したポリオレフィンが挙げられる。
 架橋触媒バッチにおける架橋触媒の配合割合は、架橋触媒バッチの樹脂成分100質量部に対して、0.5~5質量部の範囲内であるのが好ましく、より好ましくは1~5質量部の範囲である。0.5質量部未満では架橋反応が進み難く、5質量部を超えると触媒の分散が悪くなり、1質量部を下回ると反応性に乏しくなる恐れがある。また架橋触媒の配合が5質量部を超えると、成型加工中の過剰な架橋反応により電線表面の悪化や、触媒成分の凝集による柔軟性・耐熱性・耐摩耗性等の物性悪化に繋がる恐れがある。
 (E)架橋触媒バッチは、上記(A)~(C)の樹脂成分合計100質量部に対して、2~20質量部の範囲で添加することが望ましく、さらに好ましくは5~15質量部である。2質量部未満では架橋が進みにくくなり部分架橋の恐れがあり、20質量部を超えると、成分中の非架橋性樹脂、非難燃性樹脂の割合が増加することにより、難燃性や耐候性が低下する恐れがある。
 (F)酸化亜鉛およびイミダゾール系化合物/または硫化亜鉛は、耐熱性を向上させるための添加剤として用いられる。硫化亜鉛のみの添加、或いは酸化亜鉛とイミダゾール系化合物の併用のいずれを選択しても、同様の耐熱性の効果が得られる。
 上記酸化亜鉛は、例えば、亜鉛鉱石にコークスなどの還元剤を加え、焼成して発生する亜鉛蒸気を空気で酸化する方法、硫酸亜鉛や塩化亜鉛を塩量に用いる方法で得られる。酸化亜鉛は特に製法は限定されず、いずれの方法で製造されたものでもよい。また硫化亜鉛についても、製法は既知の方法で製造されたものを用いることができる。酸化亜鉛および硫化亜鉛の平均粒径は、好ましくは3μm以下であり、更に好ましくは1μm以下である。酸化亜鉛および硫化亜鉛は、平均粒径が小さくなると、樹脂との界面強度が向上し、分散性も向上する。
 上記イミダゾール系化合物としてはメルカプトベンズイミダゾールが好ましい。メルカプトベンズイミダゾールとしては、2-メルカプトベンズイミダゾール、2-メルカプトメチルベンズイミダゾール、4-メルカプトメチルベンズイミダゾール、5-メルカプトメチルベンズイミダゾールなどや、これらの亜鉛塩などが挙げられる。特に好ましいメルカプトベンズイミダゾールは、融点が高く、混合中の昇華も少ないため高温で安定である理由から2-メルカプトベンズイミダゾールおよびその亜鉛塩である。
 硫化亜鉛、或いは酸化亜鉛およびイミダゾール系化合物の添加量は、少ないと耐熱性向上効果が十分得られない恐れがあり、多すぎると粒子が凝集し易くなり電線の外観が低下し耐摩耗性などの機械的特性が低下する恐れがあることから、下記の範囲が好ましい。上記(A)~(C)の樹脂成分合計100質量部に対し、硫化亜鉛1~15質量部、或いは酸化亜鉛、イミダゾール系化合物が各々1~15質量部であるのが好ましい。
 (G)酸化防止剤は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましく用いられ、特に融点が200℃以上のヒンダードフェノールが好ましい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-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-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)、ベンゼンプロパン酸,3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ,C7-C9側鎖アルキルエステル、2,4-ジメチル-6-(1-メチルペンタデシル)フェノール、ジエチル[[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]ホスフォネート、3,3’,3”,5,5’5”-ヘキサ-tert-ブチル-a,a’,a”-(メシチレン-2,4,6-トリイル)トリ-p-クレゾール、カルシウムジエチルビス[[[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]ホスフォネート]、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トリル)プロピオネート]、ヘキサメチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-キシリル)メチル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、2,6-tert-ブチル-4-(4,6-ビス(オクチルチオ)-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ)フェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、3,9-ビス[2-(3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-プロピノキ)-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカンなどが挙げられる。これらは1種で用いても2種以上併用しても良い。融点が200℃以上のヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、3,3’,3”,5,5’5”-ヘキサ-tert-ブチル-a,a’,a”-(メシチレン-2,4,6-トリイル)トリ-p-クレゾール、1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン等が挙げられる。
 (G)酸化防止剤の添加量は、上記樹脂成分である(A)~(C)成分の合計(A)+(B)+(C)=100質量部とした場合、好ましくは1~10質量部、より好ましくは1~5質量部の範囲である。(G)酸化防止剤の添加量が上記範囲内であると、老化特性に優れ、多量添加時に発生するブルーム等を抑制できる。
 (H)金属不活性剤は、銅などの重金属に対する接触酸化を防ぐことが可能な、銅不活性剤またはキレート化剤などが用いられる。金属不活性化剤は、2,3-ビス{3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル}プロピオノヒドラジド等のヒドラジド誘導体や、サリチル酸誘導体などが挙げられる。金属不活性剤は、3-(N-サリチロイル)アミノ-1,2,4-トリアゾールなどのサリチル酸誘導体が好ましい。組成物に(H)金属不活性剤を含むことで、耐熱性が向上している。
 (H)金属不活性剤の添加量は、上記樹脂成分である(A)~(C)成分の合計(A)+(B)+(C)=100質量部とした場合、1~10質量部の範囲内が好ましい。より好ましくは1~5質量部の範囲である。(H)金属不活性剤の添加量が上記範囲内であると、金属不活性剤と架橋触媒が反応し、シラングラフト樹脂の架橋を阻害することを防止できる利点がある。
 (I)滑剤は、この種の電線被覆材に用いられる滑剤を使用することができる。滑剤は、内部滑剤、外部滑剤のいずれを用いてもよい。滑剤としては、流動パラフィン、パラフィンワックス、合成ポリエチレンワックスなどの炭化水素、脂肪酸、高級アルコール、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドの脂肪酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドのアルキレン脂肪酸アミド、ステアリン酸金属塩などの金属せっけん、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリルステアレート、硬化油などのエステル系滑剤が挙げられる。滑剤としては、エルカ酸、オレイン酸、ステアリン酸のいずれかの誘導体、またはポリエチレン系パラフィンワックスを用いるのが、ポリオレフィンとの相溶性の点から好ましい。
 (I)滑剤の添加量は、上記樹脂成分である(A)~(C)成分の合計(A)+(B)+(C)=100質量部とした場合、1~10質量部の範囲内が好ましい。より好ましくは1~5質量部の範囲である。(I)滑剤の添加量が上記範囲内であると、十分な滑性効果を生み出し電線表面が良好になるとともに、樹脂混合加工時のせん断力が下がり、樹脂温度を低下できる利点がある。
 電線被覆材用組成物には、添加剤として、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウムなどの無機フィラーを少量用いることができる。無機フィラーの添加により、樹脂の硬度を調製することが可能であり、加工性や耐高温変形特性を向上させることが可能である。ただし上記フィラーを多量に添加すると、樹脂強度が低下しやすいため、上記フィラーの添加量は、好ましくは樹脂成分合計100質量部に対して30質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。
 電線被覆材用組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、上記以外にも、一般的な、この種の電線被覆材組成物に用いられる添加剤を配合してもよい。
 以下、本発明の絶縁電線及びワイヤーハーネスについて説明する。本発明に係る絶縁電線は、導体の外周が、上記の電線被覆材用組成物を水架橋させてなる電線被覆材(単に被覆材ということもある)からなる絶縁層により被覆されている。絶縁電線の導体は、その導体径や導体の材質などは特に限定されるものではなく、絶縁電線の用途などに応じて適宜選択することができる。導体としては例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが挙げられる。また電線被覆材の絶縁層は、単層であっても、2層以上の複数層であってもいずれでも良い。
 本発明の絶縁電線において、架橋後の被覆材の架橋度は、耐熱性の観点から、ゲル分率で50%以上であることが好ましい。より好ましくは被覆材のゲル分率が60%以上である。絶縁電線の被覆材のゲル分率は、一般的な架橋電線の架橋状態の割合である架橋度を表す指標として用いられている。被覆材のゲル分率は、例えば自動車用架橋電線のゲル分率である、JASO-D608-92に準拠して測定することができる。
 絶縁電線の被覆材の架橋度(ゲル分率)は、(A)シラングラフトポリオレフィンにおけるシランカップリング剤のグラフト量や、架橋触媒の種類や量、水架橋条件(温度、時間など)により調整することができる。
 本発明の絶縁電線を製造するには、上記(A)シラングラフトポリオレフィンを含むa成分(シラングラフトバッチということもある)と、上記(B)未変性ポリオレフィン、前記(C)変性ポリオレフィン、前記(D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモン、前記(F)酸化亜鉛およびイミダゾール系化合物/または硫化亜鉛、前記(G)酸化防止剤、前記(H)金属不活性剤および前記(I)滑剤を含むb成分(難燃剤バッチということもある)と、前記(E)架橋触媒バッチを含むc成分を、加熱、混練して(混練工程)、導体の外周に押出し被覆した(被覆工程)後、水架橋(水架橋工程)すればよい。
 上記b成分とc成分は、予め混練されていてペレット化されていてもよいし、b成分とc成分が、それぞれ別々にペレット化されていてもよい。またa成分のシラングラフトポリオレフィンもペレット化することができる。
 上記混練工程では、ペレット形状の各バッチをミキサーや押し出し機などを用いて混合する。上記被覆工程では通常の押出し成形機などを用いて押出し被覆をする。上記水架橋工程は、被覆電線の被覆樹脂を水蒸気あるいは水にさらすことにより行う。上記水架橋工程は、常温~90℃の温度範囲内で、48時間以内で行うことが好ましい。上記水架橋工程は、好ましくは、温度が50~80℃の範囲内で、8~24時間の範囲内で行うことである。
 本発明のワイヤーハーネスは、上記の絶縁電線を有するものである。ワイヤーハーネスは、上記絶縁電線のみがひとまとまりに束ねられた単独電線束の形態、あるいは上記の絶縁電線と他の絶縁電線とが混在状態で束ねられた混在電線束の形態のいずれでもよい。電線束は、コルゲートチューブなどのワイヤーハーネス保護材や、粘着テープのような結束材などで束ねられてワイヤーハーネスとして構成される。
 ISO6722は自動車用電線に用いられる国際規格である。絶縁電線は、この規格によれば許容耐熱温度によってA~Eまでのクラスに分類される。本発明の絶縁電線は上記の電線被覆材組成物から形成されたものであるから、耐熱性に優れ、高電圧がかかるバッテリーケーブルなどに最適であり、耐熱温度125℃のCクラスや、150℃のDクラスの特性を得ることが可能である。
 以下、本発明の実施例、比較例を示す。本発明はこれらによって限定されるものではない。
〔供試材料および製造元など〕
 本実施例および比較例において使用した供試材料を製造元、商品名などとともに示す。
〔シラングラフトポリオレフィン(シラングラフトPE1~シラングラフトPE5、シラングラフトPP1)〕
 シラングラフトポリオレフィンは、ポリオレフィンとして下記の表1に示す特性のベース樹脂を用いて、ベース樹脂100質量部に対してビニルトリメトキシシラン(信越化学社製、商品名「KBM1003」を1~4質量部、ジクミルパーオキサイド(日油社製、商品名「パークミルD」)を0.1~0.5質量部をドライブレンドした材料を160℃の内径25mmの単軸押出機で混合して調製した。得られたシラングラフト樹脂のゲル分率を、上述したように架橋触媒バッチ(下記の実施例で用いたものと同じものを用いた)を加えて硬化させた後、キシレン浸漬前後の質量の比率から求める方法により測定した。各シラングラフトポリオレフィンのゲル分率の測定結果を表1に合わせて示す。
 表1のシラングラフト樹脂に使用したベース樹脂は下記の樹脂を用いた。
・シラングラフトPE1:密度が0.850のポリエチレン(VLDPE)
・シラングラフトPE2:ダウエラストマー社製、商品名「エンゲージ7467」(VLDPE)
・シラングラフトPE3:ダウエラストマー社製、商品名「エンゲージ8400」(VLDPE)
・シラングラフトPE4:ダウエラストマー社製、商品名「ENR7256.02」(VLDPE)
・シラングラフトPE5:住友化学社製、商品名「エクセレンFX555」(LLDPE)
・シラングラフトPP1:日本ポリプロ社製、商品名「ノバテックEC9」
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
〔未変性ポリオレフィン(未変性PE1~未変性PE4、未変性PP1)〕
 未変性ポリオレフィンは、下記の樹脂を用いた。具体的な物性を表2に示す。
・未変性PE1:ダウエラストマー社製、商品名「エンゲージ8480」(VLDPE)
・未変性PE2:住友化学社製、商品名「スミカセンC215」(LDPE)
・未変性PE3:日本ポリエチ社製、商品名「ノバテックHDHY331」(HDPE)
・未変性PE4:日本ポリエチ社製、商品名「ノバテックHDHB530」(HDPE)
・未変性PP1:日本ポリプロ社製、商品名「ノバテックEC9」
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
〔上記以外の成分〕
 上記以外の成分は、下記の通りである。
・PPエラストマー:日本ポリプロ社製、商品名「ニューコンNAR6」
・マレイン酸変性PE:日本油脂社製、商品名「モディックAP512P」
・エポキシ変性PE:住友化学社製、商品名「ボンドファーストE」(E-GMA)
・マレイン酸変性PP:三菱化学社製、商品名「アドマーQB550」
・メタクリル変性PE:住友化学社製、商品名「アクリフトWH102」
・臭素系難燃剤1:エチレンビス(ペンタブロモベンゼン)、アルベマール社製、商品名「SAYTEX8010」
・臭素系難燃剤2:TBBA-ビス(ジブロモプロピルエーテル)、鈴裕化学社製、商品名「FCP-680」
・臭素系難燃剤3:エチレンビステトラブロモフタルイミド、アルベマール社製、商品名「SAYTEXBT-93」
・三酸化アンチモン:山中産業社製、商品名「三酸化アンチモンMSWグレード」
・酸化防止剤1:Basfジャパン社製、商品名「イルガノックス1010」
・酸化防止剤2:Basfジャパン社製、商品名「イルガノックス3114」]
・水酸化マグネシウム:協和化学社製、商品名「キスマ5C」
・炭酸カルシウム:白石カルシウム社製、商品名「Vigot15」
・金属不活性剤:ADEKA社製、商品名「CDA-1」
・酸化亜鉛:ハクスイテック社製、商品名「亜鉛華二種」
・硫化亜鉛:Sachtleben Chemie Gmbh社製、商品名「SachtolithHD-S」
・イミダゾール化合物:川口化学社製、商品名「アンテージMB」
・滑剤1:日本油脂社製、商品名「アルフローP10」(エルカ酸アミド)
・滑剤2:日本油脂社製、商品名「アルフローS10」(ステアリン酸アミド)
・滑剤3:日本油脂社製、商品名「アルフローE10」(オレイン酸アミド)
・滑剤4:三井化学社製、商品名「ハイワックス110P」(ポリエチレンワックス)
・架橋触媒バッチ:三菱化学社製、商品名「リンクロンLZ015H」を架橋触媒バッチ(c成分)として用いた。「リンクロンLZ015H」は、バインダー樹脂としてポリエチレンを含み、架橋触媒として錫化合物を1%未満含有している。
〔シラングラフトバッチ(a成分)の調製〕
 表3および表4の実施例・比較例にに示すa成分をペレット化したものをシラングラフトバッチとして用いた。
〔難燃剤バッチ(b成分)の調製〕
 表3および表4の実施例・比較例に示すb成分の配合量比で各材料を2軸押出混練機に加え、200℃で0.1~2分間加熱混練した後、ペレット化して、難燃剤バッチを調製した。
〔架橋触媒バッチ(c成分)の調製〕
 またc成分は、予めペレットの状態で供給されている上記市販品を架橋触媒バッチとして用いた。
〔絶縁電線の作製〕
 表3および表4の実施例・比較例に示す配合量比で,シラングラフトバッチ(a成分)、難燃剤バッチ(b成分)、架橋触媒バッチ(c成分)を押出機のホッパーで混合して押出機の温度を約140~200℃に設定して、押出加工を行った。押出加工は外径2.4mmの導体上に、厚さ0.7mmの絶縁体として押出被覆して被覆材を形成した(被覆外径3.8mm)。その後、65℃95%湿度の高湿高温槽で24時間水架橋処理を施して絶縁電線を作製した。
 得られた絶縁電線について、ゲル分率、生産性、融着性、ISO加熱変形性、ISO耐摩耗性、柔軟性、ISO耐薬品性、ISO難燃性、ISO長期加熱性について試験を行い、評価した。評価結果を表3および表4に合わせて示す。尚、各試験方法と評価基準については下記の通りである。
〔ゲル分率〕
 JASO-D608-92に準拠して、ゲル分率を測定した。すなわち、水架橋させた後の絶縁電線の被覆材を採取した試料を約0.1g秤量しこれを試験管に入れ、キシレン20mlを加えて、120℃の恒温油槽中で24時間加熱する。その後試料を取り出し、100℃の乾燥機内で6時間乾燥後、常温になるまで放冷してから、その重量を精秤し、試験前の質量に対する質量百分率をもってゲル分率とした。ゲル分率60%以上を良好「◎」とし、ゲル分率50%以上のものを合格「○」とし、ゲル分率50%未満のものを不合格「×」とした。
〔生産性〕
 電線押出時に線速度を増減し、線速度50m/min以上でも設計外径が得られる場合を合格「○」とし、100m/min以上でも設計外径が得られる場合を良好「◎」とした。また線速度50m/min以上で設計外径が得られない場合を不合格「×」とした。
〔融着性〕
 成形後の水架橋前の絶縁電線を外径600mmのリールに巻き付け、60℃×12時間×湿度95%の条件で水架橋を行った後、絶縁電線をリールから引き出した際に、絶縁電線どうしが融着して融着跡が目視確認された場合を不合格「×」とし、絶縁電線どうしが融着しないか、あるいは融着後が目視確認されない場合を合格「○」とした。
〔ISO加熱変形性〕
 ISO6722に準拠し、水架橋させた後の絶縁電線に0.7mmのブレードを荷重190gで押し当て、150℃恒温槽中に4時間放置した後、絶縁電線を1%食塩水中で1kv×1分間の耐電圧試験を行い、絶縁破断しなかった場合を合格「○」とし、絶縁破断した場合を不合格「×」とした。また、合格の場合、上記恒温槽に入れる前の絶縁被覆の同方向累計厚み(例えば、片側0.7mmの場合は、0.7×2=1.4mmとなる)に対する、恒温槽から取り出した後の厚みの割合を残率(下記式に示す)として、残率が75%以上の場合を良好「◎」とした。
残率(%)=(試験後の累計厚み/試験前の累計厚み)×100
〔ISO耐摩耗性〕
 ISO6722に準拠し、外径0.45mmの鉄線を水架橋させた後の絶縁電線に対して荷重7Nで押し当て、55回/分の速さで往復動させ、鉄線と導体である銅が導通するまでの回数を測定し、700回以上の場合を合格「○」とし、1000回以上を良好「◎」とし、700回未満の場合を不合格「×」とした。
〔柔軟性〕
 JISK7171を参考にし、島津製オートグラフAG‐01を用いて3点曲げ柔軟性の評価を行った。すなわち、水架橋させた後の絶縁電線を100mmの長さに切り取り、3本を横一列に並べ先端をポリ塩化ビニルテープで固定した状態で、支柱間50mmの治具上にセットし、支柱間の中心から1mm/分の速度で上方からサンプルを押し込み、最大荷重を測定した。荷重が3N以下の場合を合格「○」とし、荷重が3N超の場合を不合格「×」とした。
〔ISO耐薬品性〕
 ISO耐薬品性メソッド2に準ずる。水架橋させた後の絶縁電線を600mmの長さに切り出し、トルエンと2,2,4トリメチルペンタンの混合液(質量比で50:50)に20℃で20時間浸漬させた後、絶縁電線を取り出し、表面を軽くキムタオル(日本製紙クレシア社の紙ワイパーの商品名)で拭き、30分間放置した後、5分以内に外径を測定した。浸漬前後の外径から、下記式より外径変化率を求め、15%以下の場合を合格「○」とし、15%超の場合を不合格「×」とした。
外径変化率(%)=(浸漬後の外径-浸漬前の外径)/浸漬前の外径×100
〔ISO難燃性〕
 ISO6722に準拠し、70秒以内に消火する場合を合格「○」とし、70秒以内に消火しない場合を不合格「×」とした。
〔ISO長期加熱試験〕
 ISO6722に準拠し、絶縁電線に対して150℃×3000時間の老化試験を行った後、1kv×1minの耐電圧試験を行った。その結果、絶縁破壊せず耐電圧試験に耐えることができた場合を合格「○」とし、耐えることができなかった場合を不合格「×」とした。
 表4に示すように、比較例1~6は本発明が規定する成分を全て含むものではなく、全ての特性を満足する絶縁電線は得られなかった。すなわち、比較例1は実施例1と比較してシラングラフトポリオレフィンのベースポリマーの密度が0.855g/cm未満であるから、ゲル分率、融着性、ISO加熱変形性、ISO耐摩耗性、ISO耐薬品性等が不合格であった。比較例2はシラングラフトポリオレフィンのベースポリマーの密度が0.885g/cmを超え、臭素系難燃剤および三酸化アンチモンを含まないから、柔軟性、ISO難燃性が不合格であった。比較例3は未変性ポリオレフィンの密度が0.955g/cmを超え、酸化亜鉛、硫化亜鉛、イミダゾール化合物、滑剤などを含有しないので、ゲル分率、融着性ISO加熱変形性、柔軟性、ISO難燃性、ISO長期加熱試験が不合格であった。比較例4は未変性ポリオレフィンの密度が0.955g/cmを超え、三酸化アンチモン、滑剤などを含有しないので、生産性、柔軟性が不合格であった。比較例5は架橋触媒バッチを含有しないので、ゲル分率、融着性、ISO加熱変形性、ISO長期加熱試験が不合格であった。比較例6は、シラングラフトポリオレフィンを含有しないので、ISO耐摩耗性、ISO耐薬品性を除いた項目がすべて不合格であった。
 これに対し実施例1~7は表3に示すように、本発明に規定された各成分を含有しているため、ゲル分率、生産性、難燃性、ISO加熱変形性、ISO耐摩耗性、柔軟性、ISO耐薬品性、ISO難燃性、ISO長期加熱試験の評価がいずれも合格の絶縁電線が得られた。
 以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 

Claims (7)

  1.  (A)密度0.855~0.885g/cmのポリオレフィンにシランカップリング剤がグラフトされたシラングラフトポリオレフィン、
     (B)密度0.890~0.955g/cmの未変性ポリオレフィン、
     (C)カルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、アクリル基、メタクリル基およびエポキシ基から選択される1種または2種以上の官能基により変性された変性ポリオレフィン、
     (D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモン、
     (E)架橋触媒、
     (F)酸化亜鉛およびイミダゾール系化合物/または硫化亜鉛、
     (G)酸化防止剤、
     (H)金属不活性剤、
     (I)滑剤、
    を含むことを特徴とする電線被覆材用組成物。
  2.  前記(A)シラングラフトポリオレフィンが、シラングラフト前のポリオレフィンの、密度が0.865~0.885g/cmであり、結晶化度が10~25%であり、190℃×2.16kg荷重のメルトフローレイトが0.5~5g/10分であり、ショアA硬度が55~80であり、曲げ弾性率が3~50MPaであり、シラングラフトポリオレフィンのゲル分率が80~95%であり、
     前記(B)未変性ポリオレフィンが、190℃×2.16kg荷重のメルトフローレイトが0.5~5g/10分であり、曲げ弾性率が50~1000MPaであり、密度が0.910~0.930g/cmであり、
     前記(D)臭素系難燃剤が、融点が200℃以上であるか、もしくはエチレンビステトラブロモフタルイミドまたはエチレンビスペンタブロモフェニルのいずれかであり、
     前記(G)酸化防止剤が、融点200℃以上のヒンダードフェノールであり、
     前記(H)金属不活性剤が、サリチル酸誘導体であり、
     前記(I)滑剤が、エルカ酸、オレイン酸、ステアリン酸のいずれかの誘導体、またはポリエチレン系パラフィンワックスから選択されるいずれか1種以上であることを特徴とする請求項1に記載の電線被覆材用組成物。
  3.  前記(A)シラングラフトポリオレフィンが、30~90質量部、
     前記(B)未変性ポリオレフィンと前記(C)変性ポリオレフィンとを合計で10~70質量部、
     前記(A)、(B)および(C)の合計100質量部に対し、
     前記(D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモンを合計で10~70質量部、
     前記(E)架橋触媒として、ポリオレフィン100質量部に架橋触媒を0.5~5質量部含む分散物からなる架橋触媒バッチを2~20質量部、
     前記(F)酸化亜鉛およびイミダゾール系化合物がおのおの1~15質量部/または硫化亜鉛が1~15質量部、
     前記(G)酸化防止剤が1~10質量部、
     前記(H)金属不活性剤が1~10質量部、
     前記(I)滑剤が1~10質量部、
    を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電線被覆材用組成物。
  4.  前記シラングラフトポリオレフィンおよび前記未変性ポリオレフィンが、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、および低密度ポリエチレンから選択される1種または2種以上であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の電線被覆材用組成物。
  5.  請求項1から4のいずれか1項に記載の電線被覆材用組成物を水架橋させてなる電線被覆材を有することを特徴とする絶縁電線。
  6.  前記請求項1~4のいずれか1項に記載の電線被覆材用組成物を、
     前記(A)シラングラフトポリオレフィンを含むa成分と、
     前記(B)未変性ポリオレフィン、前記(C)変性ポリオレフィン、前記(D)臭素系難燃剤および三酸化アンチモン、前記(F)酸化亜鉛およびイミダゾール系化合物/または硫化亜鉛、前記(G)酸化防止剤、前記(H)金属不活性剤および前記(I)滑剤を含むb成分と、
     前記(E)架橋触媒の架橋触媒バッチを含むc成分とから構成され、
     前記a成分、b成分、c成分が混練されて、電線被覆材として成形され、水架橋されていることを特徴とする請求項5に記載の絶縁電線。
  7.  請求項5または6に記載の絶縁電線を有することを特徴とするワイヤーハーネス。
PCT/JP2015/071970 2014-08-22 2015-08-03 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス WO2016027651A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580044011.2A CN106716553B (zh) 2014-08-22 2015-08-03 电线包覆材料用组合物、绝缘电线以及线束
US15/504,304 US10102940B2 (en) 2014-08-22 2015-08-03 Composition for electric wire coating material, insulated electric wire, and wire harness

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014169315A JP6295886B2 (ja) 2014-08-22 2014-08-22 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2014-169315 2014-08-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016027651A1 true WO2016027651A1 (ja) 2016-02-25

Family

ID=55350597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/071970 WO2016027651A1 (ja) 2014-08-22 2015-08-03 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10102940B2 (ja)
JP (1) JP6295886B2 (ja)
CN (1) CN106716553B (ja)
WO (1) WO2016027651A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10703889B2 (en) * 2016-10-19 2020-07-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Insulated electric wire and insulating resin composition
US20200399459A1 (en) * 2018-03-20 2020-12-24 Autonetworks Technologies, Ltd. Composition for wire coating material, insulated wire, and wiring harness
CN118179220A (zh) * 2024-05-13 2024-06-14 干霸干燥剂(深圳)有限公司 一种无泄漏的电子产品专用固体干燥剂及其制备方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200055997A1 (en) * 2016-11-02 2020-02-20 Dow Global Technologies Llc Semi-crystalline polyolefin-based additive masterbatch composition
EP3699224A1 (en) * 2019-02-20 2020-08-26 PolyOne Corporation Scorch retardant halogenated flame retardant compounds and articles made therefrom
EP4136165A1 (en) * 2020-04-13 2023-02-22 Dow Global Technologies LLC Flame retardant polymeric composition
WO2022047271A1 (en) * 2020-08-29 2022-03-03 Medcura, Inc. Vascular bleeding control device and methods of use
CN113871057B (zh) * 2021-08-13 2023-08-22 江苏上上电缆集团有限公司 一种f级耐温的柔性耐电池酸高压电缆的制造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006131720A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Riken Technos Corp シラン架橋性ポリオレフィンとの混合用難燃性樹脂組成物及びその成形体
JP2011119083A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Autonetworks Technologies Ltd 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2011168697A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Autonetworks Technologies Ltd 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2011219530A (ja) * 2010-04-05 2011-11-04 Autonetworks Technologies Ltd 電線被覆材用組成物、絶縁電線及びワイヤーハーネス
WO2012033053A1 (ja) * 2010-09-10 2012-03-15 株式会社オートネットワーク技術研究所 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
WO2012105329A1 (ja) * 2011-01-31 2012-08-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2012241129A (ja) * 2011-05-20 2012-12-10 Hitachi Cable Ltd 樹脂組成物およびこれを用いた電線・ケーブル
JP2013155269A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Autonetworks Technologies Ltd 難燃性組成物および絶縁電線
JP2014009238A (ja) * 2012-06-27 2014-01-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 耐熱性樹脂組成物、当該耐熱性樹脂組成物を有する配線材、ケーブル及び成形品

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60189114A (ja) * 1984-03-07 1985-09-26 株式会社フジクラ 難燃性ケ−ブル
JP3457560B2 (ja) 1999-01-28 2003-10-20 矢崎総業株式会社 ノンハロゲン難燃シラン架橋ポリオレフィン組成物の製造方法
JP2000294039A (ja) 1999-04-09 2000-10-20 Hitachi Cable Ltd 絶縁電線
CN1276043C (zh) * 2003-07-30 2006-09-20 北京度辰新材料股份有限公司 一种耐高温防腐的聚烯烃组合物及其用途

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006131720A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Riken Technos Corp シラン架橋性ポリオレフィンとの混合用難燃性樹脂組成物及びその成形体
JP2011119083A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Autonetworks Technologies Ltd 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2011168697A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Autonetworks Technologies Ltd 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2011219530A (ja) * 2010-04-05 2011-11-04 Autonetworks Technologies Ltd 電線被覆材用組成物、絶縁電線及びワイヤーハーネス
WO2012033053A1 (ja) * 2010-09-10 2012-03-15 株式会社オートネットワーク技術研究所 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
WO2012105329A1 (ja) * 2011-01-31 2012-08-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2012241129A (ja) * 2011-05-20 2012-12-10 Hitachi Cable Ltd 樹脂組成物およびこれを用いた電線・ケーブル
JP2013155269A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Autonetworks Technologies Ltd 難燃性組成物および絶縁電線
JP2014009238A (ja) * 2012-06-27 2014-01-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 耐熱性樹脂組成物、当該耐熱性樹脂組成物を有する配線材、ケーブル及び成形品

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10703889B2 (en) * 2016-10-19 2020-07-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Insulated electric wire and insulating resin composition
US20200399459A1 (en) * 2018-03-20 2020-12-24 Autonetworks Technologies, Ltd. Composition for wire coating material, insulated wire, and wiring harness
US12018146B2 (en) * 2018-03-20 2024-06-25 Autonetworks Technologies, Ltd. Composition for wire coating material, insulated wire, and wiring harness
CN118179220A (zh) * 2024-05-13 2024-06-14 干霸干燥剂(深圳)有限公司 一种无泄漏的电子产品专用固体干燥剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10102940B2 (en) 2018-10-16
CN106716553B (zh) 2019-06-07
JP2016046084A (ja) 2016-04-04
CN106716553A (zh) 2017-05-24
US20170250002A1 (en) 2017-08-31
JP6295886B2 (ja) 2018-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9951242B1 (en) Electric wire coating material composition, insulated electric wire, and wire harness
JP5593730B2 (ja) 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP5703789B2 (ja) 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP6350129B2 (ja) 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP6295886B2 (ja) 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP5870477B2 (ja) 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2011119083A (ja) 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP6569129B2 (ja) 電線被覆材組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2016050288A (ja) 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
US20180268956A1 (en) Composition for electric wire coating material, insulated electric wire, and wire harness
US12018146B2 (en) Composition for wire coating material, insulated wire, and wiring harness
JP2016050287A (ja) 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2016103414A (ja) 電線被覆材組成物、絶縁電線及びワイヤーハーネス
JP2015193689A (ja) 難燃性組成物およびこれを用いた絶縁電線
JP7491149B2 (ja) 難燃性樹脂組成物、絶縁電線、ワイヤーハーネス
JP2015193690A (ja) 難燃性組成物およびこれを用いた絶縁電線
JP2016134312A (ja) 電線被覆材組成物、絶縁電線及びワイヤーハーネス
JP2022042606A5 (ja)
JP7067590B2 (ja) 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
JP2016195073A (ja) 絶縁電線

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15833103

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15504304

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15833103

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1