JP2013147519A - 軟質塩化ビニル樹脂組成物およびそれを用いた絶縁電線 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軟質塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル樹脂に可塑剤を添加させてなる軟質塩化ビニル樹脂組成物であって、前記可塑剤は、フタル酸エステルまたはトリメリット酸エステルからなる第1可塑剤と、シクロヘキサンジカルボン酸エステルからなる第2可塑剤との混合物であり、前記第1可塑剤にエステル結合している複数のアルキル基と前記第2可塑剤にエステル結合している複数のアルキル基とは、全て同じ炭素数のアルキル基であり、前記複数のアルキル基は、直鎖構造の第1アルキル基および/または側鎖を有する構造の第2アルキル基からなり、また、絶縁電線10は、上記の軟質塩化ビニル樹脂組成物からなる絶縁被覆2を有することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
(i)前記第1可塑剤(A)と前記第2可塑剤(B)との質量比(A/B)が、10/90以上90/10以下(10/90≦A/B≦90/10)である。
(ii)前記第1アルキル基および前記第2アルキル基の炭素数は、8以上10以下(C8以上C10以下)である。なお、第2アルキル基の炭素数は側鎖中の炭素も含むものとする。
前述したように、本発明に係る軟質塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル樹脂に添加する可塑剤に特徴がある。該可塑剤は、フタル酸エステルまたはトリメリット酸エステルからなる第1可塑剤と、シクロヘキサンジカルボン酸エステルからなる第2可塑剤との混合物であり、前記第1可塑剤にエステル結合している複数のアルキル基と前記第2可塑剤にエステル結合している複数のアルキル基とは、全て同じ炭素数のアルキル基である。前記複数のアルキル基は、直鎖構造の第1アルキル基および/または側鎖を有する構造の第2アルキル基からなる。前記第1可塑剤における前記第1アルキル基と前記第2アルキル基との存在比率は、前記第2可塑剤における前記第1アルキル基と前記第2アルキル基との存在比率と同じである。
図1は、本発明に係る絶縁電線の1例を示す断面模式図である。図1に示したように、本発明に係る絶縁電線10は、金属導体線1の外周に前述の軟質塩化ビニル樹脂組成物からなる絶縁被覆2が形成されているものである。図1では、金属導体線1を単芯線として描いたが、多芯撚線であっても勿論よい。また、絶縁電線10の製造方法に特段の限定は無く、従前の方法を利用することができる。
平均重合度1300の塩化ビニル樹脂(PVC)100質量部に対して、50質量部の可塑剤(後述する表1、表2参照)と、安定剤として3質量部のカルシウム−亜鉛系非鉛安定剤と、充填剤として20質量部の炭酸カルシウムおよび3.5質量部のケイ酸アルミニウムとを添加し混合した。その後、該混合物に対して、混練処理(ロール温度:160℃、5分間)とプレス処理(プレス温度:180℃、3分間余熱、10 MPaで2分間加圧)とを施して、厚さ1 mmと2 mmのシート状に成形し、軟質塩化ビニル樹脂組成物の供試材(比較例1〜6および実施例1〜6)を作製した。
上記のようにして用意した軟質塩化ビニル樹脂組成物の供試材(比較例1〜6および実施例1〜6)に対し、JIS K 6723に準拠して耐寒性試験(低温脆化温度測定)と電気絶縁性試験(体積抵抗率測定)とを行った。
JIS K 6723に示される1種1号の一般絶縁用被覆材に対して裕度をもって適用できるように、低温脆化温度が-26℃より高い場合を×(不合格)とし、-26℃以下の場合を○(合格)とし、-28℃以下の場合を◎(優秀)と評価した。
JIS K 6723に示される1種1号の一般絶縁用被覆材に対して裕度をもって適用できるように、30℃雰囲気下における体積抵抗率が1014Ω・cmより低い場合を×(不合格)とし、1014Ω・cm以上の場合を○(合格)とし、5×1014Ω・cm以上の場合を◎(優秀)と評価した。また、60℃雰囲気下における体積抵抗率が1013Ω・cmより低い場合を×(不合格)とし、1013Ω・cm以上の場合を○(合格)とし、5×1013Ω・cm以上の場合を◎(優秀)と評価した。
比較例1〜6における添加した可塑剤と試験評価結果とを表1に示し、実施例1〜6における添加した可塑剤と試験評価結果とを表2に示す。
まず、比較例について表1を参照しながら説明する。比較例1は、100質量部のPVCに対して、可塑剤としてフタル酸エステルの1種であるフタル酸ジオクチル(DOP)を50質量部(per hundred resin: phr)添加したものである。フタル酸エステルのみを添加した比較例1は、耐寒性の評価が不合格であった。これは、DOPはベンゼン環を有し分極性が高いためにPVCとの親和性が高いことに加えて、DOPのアルキル基における「第1アルキル基/第2アルキル基の存在比率」が「0/100」と第1アルキル基の比率が小さいことから、PVC分子間の強い結合力に起因する低温脆化を抑制できなかったためと考えられた。
比較例2は、可塑剤としてトリメリット酸エステルの1種であるトリメリット酸トリ-2-エチルヘキシル(TOTM)を50 phr添加したものである。トリメリット酸エステルのみを添加した比較例2は、耐寒性の評価が不合格であった。これも比較例1と同様の理由と考えられた。
比較例3は、可塑剤としてシクロヘキサンジカルボン酸エステルの1種である1,2-シクロヘキサンジカルボン酸ジ-2-エチルヘキシル(DOCH)を50 phr添加したものである。シクロヘキサンジカルボン酸エステルのみを添加した比較例3は、高温域(60℃)での電気絶縁性の評価が不合格であった。これは、DOCHはベンゼン環を有さず非極性基の割合も大きいことからPVCとの親和性が低く、そのためPVC中で立体障害が生じにくいことに加えて、温度が高くなると可塑剤自体の分子活動が活発となり良好な電気絶縁性を保てなかったためと考えられた。
比較例4は、可塑剤としてフタル酸エステルの1種であるDOPとフタル酸ジイソノニル(DINP)とをそれぞれ25 phrずつ添加したものである。2種類のフタル酸エステルを混合添加した比較例4は、耐寒性の評価が不合格であった。これも比較例1と同様の理由と考えられた。言い換えると、フタル酸エステル同士の混和物を添加した場合でも、フタル酸エステル1種を添加した場合と同様の結果となることが確認された。
比較例5は、可塑剤としてフタル酸エステルの1種であるフタル酸ジノルマルオクチル(nDOP)とシクロヘキサンジカルボン酸エステルの1種であるDOCHとをそれぞれ25 phrずつ添加したものである。nDOPとDOCHとを混合添加した比較例5は、常温域(30℃)および高温域(60℃)の両方で電気絶縁性の評価が不合格であった。
比較例6は、可塑剤としてフタル酸エステルの1種であるDOPとシクロヘキサンジカルボン酸エステルの1種である1,2-シクロヘキサンジカルボン酸ジイソノニル(DINCH)とをそれぞれ25 phrずつ添加したものである。DOPとDINCHとを混合添加した比較例6は、耐寒性の評価が不合格であった。
次に、本発明に係る実施例について表2を参照しながら説明する。実施例1は、可塑剤としてフタル酸エステルの1種であるDINPとシクロヘキサンジカルボン酸エステルの1種であるDINCHとをそれぞれ25 phrずつ添加したものである。DINPとDINCHとを混合添加した実施例1は、耐寒性および電気絶縁性の評価がいずれも優秀であった。
実施例2は、可塑剤としてトリメリット酸エステルの1種であるTOTMとシクロヘキサンジカルボン酸エステルの1種であるDOCHとをそれぞれ25 phrずつ添加したものである。TOTMとDOCHとを混合添加した実施例2も、実施例1と同様に、耐寒性および電気絶縁性の評価がいずれも優秀であった。実施例2に添加した両可塑剤のアルキル基の炭素数は共にC8と同じであり、「第1アルキル基/第2アルキル基の存在比率」も「0/100」で同じである。すなわち、実施例1と同様の理由により、可塑剤の効果が十分に発現されたものと考えられた。
実施例3は、可塑剤としてフタル酸エステルの1種であるDINPとシクロヘキサンジカルボン酸エステルの1種であるDINCHとをそれぞれ45 phrと5 phr添加したものである。また、実施例4は、可塑剤としてDINPとDINCHとをそれぞれ5 phrと45 phr添加したものである。DINPとDINCHとを混合添加した実施例3〜4も、耐寒性および電気絶縁性の評価がいずれも合格であった。実施例3〜4の結果から、第1可塑剤(A)と第2可塑剤(B)との混合比は、少なくとも「10/90≦A/B≦90/10」の範囲が好ましいことが実証された。
実施例5は、可塑剤としてDINPとDINCHとをそれぞれ40 phrと10 phr添加したものである。また、実施例6は、可塑剤としてDINPとDINCHとをそれぞれ10 phrと40 phr添加したものである。表2に示したように、実施例5〜6は、耐寒性および電気絶縁性の評価がいずれも優秀であった。実施例5〜6および実施例1〜2の結果から、第1可塑剤(A)と第2可塑剤(B)との混合比は、「20/80≦A/B≦80/20」の範囲がより好ましいことが実証された。
Claims (4)
- 塩化ビニル樹脂に可塑剤を添加させてなる軟質塩化ビニル樹脂組成物であって、
前記可塑剤は、フタル酸エステルまたはトリメリット酸エステルからなる第1可塑剤と、シクロヘキサンジカルボン酸エステルからなる第2可塑剤との混合物であり、
前記第1可塑剤にエステル結合している複数のアルキル基と前記第2可塑剤にエステル結合している複数のアルキル基とは、全て同じ炭素数のアルキル基であり、
前記複数のアルキル基は、直鎖構造の第1アルキル基および/または側鎖を有する構造の第2アルキル基からなり、
前記第1可塑剤における前記第1アルキル基と前記第2アルキル基との存在比率が、前記第2可塑剤におけるそれと同じであることを特徴とする軟質塩化ビニル樹脂組成物。 - 請求項1に記載の軟質塩化ビニル樹脂組成物において、
前記第1可塑剤(A)と前記第2可塑剤(B)との質量比(A/B)が、10/90以上90/10以下であることを特徴とする軟質塩化ビニル樹脂組成物。 - 請求項1または請求項2に記載の軟質塩化ビニル樹脂組成物において、
前記第1アルキル基および前記第2アルキル基の炭素数が、8以上10以下であることを特徴とする軟質塩化ビニル樹脂組成物。 - 金属導体線の外周に絶縁被覆を有する絶縁電線であって、
前記絶縁被覆が、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の軟質塩化ビニル樹脂組成物からなることを特徴とする絶縁電線。
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