JP2547130B2 - 発泡成形用ポリマー組成物 - Google Patents

発泡成形用ポリマー組成物

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JP2547130B2 JP3169257A JP16925791A JP2547130B2 JP 2547130 B2 JP2547130 B2 JP 2547130B2 JP 3169257 A JP3169257 A JP 3169257A JP 16925791 A JP16925791 A JP 16925791A JP 2547130 B2 JP2547130 B2 JP 2547130B2
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信義 松田
兼春 菅
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  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電正接(以下tan
δと略す)等の絶縁特性や発泡成形性に優れて、同軸ケ
ーブルの絶縁層の形成などに好適な発泡成形用のポリマ
ー組成物に関する。
【0002】
【従来技術・発明が解決しようとする課題】絶縁材料を
導体上に発泡押出成形したり、その形成被覆層に更に架
橋処理や後発泡処理を施すなどして、導体上に発泡被覆
層を有する絶縁電線を製造する方法が提案されている
(特公昭62−37486号公報、特公昭60−605
5号公報)。
【0003】従来、前記の発泡押出成形に用いる絶縁材
料としては、高密度ポリエチレンにアゾジカルボンアミ
ド、4,4’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジ
ッドなどの成核剤と発泡剤を配合したポリマー組成物が
知られていた。
【0004】しかしながら、成核剤としてアゾジカルボ
ンアミドを配合したものでは、発泡温度において分解し
て、分解残査として極性物質が副生するためか、形成さ
れる発泡絶縁層のtanδが大きくて絶縁特性に劣る問
題点があった。また、4,4’−オキシビスベンゼンス
ルホニルヒドラジッドを配合したものでは、分解により
水が発生して発泡成形後に、形成した発泡絶縁層を乾燥
処理する必要があり、工業的に不適当であるという問題
点があった。
【0005】本発明の目的は、均一、微細且つ高発泡度
で、しかも絶縁特性に優れる発泡絶縁層を、発泡成形に
より工業的に形成することが可能なポリマー組成物を提
供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、成核剤として
発泡温度において非分解性且つ低極性のホウ素化合物粉
体を用いることにより前記課題を克服したものである。
【0007】すなわち本発明の要旨は、少なくともポリ
オレフィン系樹脂からなるベースレジンと、成核剤とし
て発泡温度において非分解性且つ低極性のホウ素化合物
粉体(以下、耐熱・低極性ホウ素化合物粉体ともいう)
を含有する、発泡剤の存在下に成形するためのポリマー
組成物である。
【0008】発泡構造の制御を目的として使用する成核
剤として耐熱・低極性ホウ素化合物粉体を用いることに
より、70%を越える高発泡度でも安定して発泡成形す
ることができ、しかも形成された発泡絶縁層が均一性と
微細性に優れる発泡構造を有すると共に、0.01〜8
GHzの高周波におけるtanδ等の絶縁特性に優れる
ポリマー組成物が得られる。
【0009】さらに、耐熱・低極性ホウ素化合物粉体を
用いることによって、発泡処理時においても分解残査を
発生しないので、その除去のための後処理が不必要であ
る。また、耐熱・低極性ホウ素化合物自体が電気特性に
優れているので絶縁材料の特性上悪影響を与えるもので
はない。
【0010】本発明のポリマー組成物は、少なくともポ
リオレフィン系樹脂からなるベースレジンと、成核剤と
して発泡温度において非分解性且つ低極性のホウ素化合
物粉体を含有する。
【0011】ベースレジンとしては、ポリエチレン、就
中高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレ
フィン系樹脂が用いられる。ここで高密度ポリエチレン
とは、密度が0.940 〜0.960 の範囲ものをいう。本発明
で使用されるポリオレフィン系樹脂の好適なメルトフロ
ーレイト(以下MFRと略す)の範囲は、例えばポリエ
チレンの場合は0.5〜10g/10分、好ましくは
0.6〜8g/10分、ポリプロピレンの場合は1〜2
0g/10分、好ましくは1.5〜15g/10分であ
る。本発明において、MFRはJIS K7210に準
拠して測定した値である。測定条件は、ポリエチレンの
場合は荷重2.16kg、温度190℃、ポリプロピレン
の場合は荷重2.16kg、温度230℃である。
【0012】成核剤である耐熱・低極性ホウ素化合物粉
体としては、発泡温度において非分解性且つ低極性であ
れば特に制限はなく、その具体例としてボロンナイトラ
イド粉末が例示される。ここで低極性とは、本発明のポ
リマー組成物が遭遇する条件において誘電率が好ましく
は6以下、より好ましくは5.5以下、体積固有抵抗が
好ましくは1013Ω−cm以上、より好ましくは1014Ω
−cm以上であることをいう。上記の条件とは、具体的に
は周波数0.001〜10GHz、常温下を指す。粉体
の平均粒径は、100μm以下、就中50μm以下、特
に20μm以下、最も好ましくは1〜10μmであるこ
とが望ましい。粒子径が100μm以下の場合、形成さ
れる発泡絶縁層における発泡構造が均一で微細であると
いう効果が得られる。また、粒子径が1μm以上の場
合、ホウ素化合物粉体が凝集することがないため発泡構
造が微細であるという効果が得られる。
【0013】さらに、発泡絶縁層の絶縁特性の観点よ
り、純度が95%以上、就中98%以上、水分含有量が
0.8%以下、就中0.5%以下、最も好ましくは0.
3%以下の耐熱・低極性ホウ素化合物粉体を使用するこ
とが望ましい。純度が95%以上、水分含有量が0.8
%以下の場合は、発泡絶縁層の高周波におけるtanδ
が小さく、絶縁特性に優れるという効果が得られる。
【0014】成核剤は予めベースレジンと混合した状態
で用いられる。成核剤の混合量は、ベースレジン100
重量部あたり0.1〜5重量部、就中0.2〜2重量部
が一般的である。
【0015】耐熱・低極性ホウ素化合物粉体以外の従来
当該分野で既知の成核剤もまた本発明の特徴が失わなれ
ない範囲で配合することができる。例えばアルミナ、ジ
ルコニア、タルクの如き無機化合物からなる微粉末、ア
ゾジカルボンアミド、4,4’−オキシビスベンゼンス
ルホニルヒドラジッドの如き有機発泡性化合物などが用
いられる。耐熱・低極性ホウ素化合物粉体以外の成核剤
の混合量は、耐熱・低極性ホウ素化合物粉体100重量
部あたり50重量部までが好ましく、30重量部までが
より好ましい。
【0016】本発明のポリマー組成物には、必要に応じ
て銅害防止剤、酸化防止剤、着色剤等の添加剤を配合し
てもよい。添加剤の配合量は、ベースレジン100重量
部あたり0.05〜2.0重量部、好ましくは0.1〜
1.0重量部が一般的である。
【0017】本発明のポリマー組成物は、発泡剤の存在
下に導体上に発泡成形して発泡絶縁層を形成するための
ものである。たとえば、導体上に絶縁層を形成すべくポ
リマー組成物を押出成形方式で導体上に供給する際に発
泡剤の存在下に処理して、成形と同時に発泡構造の絶縁
層を形成することができるものである。ただし、その形
成された発泡絶縁層は、最終状態である必要はなく、例
えば架橋処理や後発泡処理などの後続処理を施す対象で
あってもよい。
【0018】本発明のポリマー組成物の発泡処理には発
泡剤が使用されるが、その発泡剤は予め(押出成形機に
供給する前)ポリマー組成物中に混入させてもよいし、
押出成形機におけるポリマー組成物の供給部とは別の供
給部分を介して供給してもよい。
【0019】発泡剤としては、成形温度や発泡条件、あ
るいは発泡成形方式などに応じ適宜なものを用いてよ
い。一般には、成形と同時に最終状態の発泡絶縁層を形
成する場合、窒素、炭酸ガスなどの不活性ガス、フルオ
ロカーボン、クロロフルオロカーボン、ハイドロカーボ
ンが用いられる。これらの発泡剤中、HCFC22、H
CFC123、HCFC124、HCFC142bの如
き水素原子含有のクロロフルオロカーボン、塩素原子を
有しないフルオロカーボン、窒素、炭酸ガスは、ベース
ポリマーに対して均一で微細な高発泡度の発泡を与える
ものである点から特に好ましいものである。しかも、こ
れらの好適な発泡剤はオゾン層に対して非破壊性のもの
であるところから、環境保護上も好ましいものである。
【0020】発泡剤の使用量は、通例、ベースレジン1
00重量部あたり0.2〜20重量部、就中0.5〜1
0重量部であるが、これに限定されない。
【0021】本発明のポリマー組成物は、発泡度(発泡
層における空隙の体積占有率)が50%以上、就中70
〜90%の高発泡層を容易に形成でき、肉厚絶縁層の形
成に有利に用いることができる。また0.01〜8GH
zの高周波におけるtanδが小さいなどの絶縁特性を
有し、同軸ケーブル用の絶縁材料などとして好ましく用
いることができる。
【0022】
【実施例】以下、実施例をもって本発明をより詳細に説
明するが、これらは本発明を何ら限定するものではな
い。 実施例1 高密度ポリエチレン(MFR10g/10分、密度0.
945g/cm3、曲げ弾性率57kg/mm2 、アイゾット
衝撃強度25kg・cm/cm)100部(重量部、以下同
じ)と平均粒径5μmのボロンナイトライド微粉末(純
度99.1%、水分含有量0.05%)0.2部の混合
物をL/Dが28の30mm径押出機に供給し、かつ押出
機に別途に形成した発泡剤注入孔よりHCFC22を注
入しつつ、直径0.814mmの軟銅線上に発泡押出成形
し、外径10mmの発泡絶縁層を有する絶縁電線を形成し
たのち、その発泡絶縁層の外側に銅線編組とPVCシー
スを施して同軸ケーブルを得た。
【0023】実施例2 ボロンナイトライド微粉末の配合量を0.5部としたほ
かは実施例1に準じて同軸ケーブルを得た。
【0024】実施例3 ボロンナイトライド微粉末の配合量を1.0部としたほ
かは実施例1に準じて同軸ケーブルを得た。
【0025】実施例4 ボロンナイトライド微粉末の配合量を2.0部としたほ
かは実施例1に準じて同軸ケーブルを得た。
【0026】比較例1 ボロンナイトライド微粉末に代えてアルミナ微粉末1.
0部を用いたほかは実施例1に準じて同軸ケーブルを得
た。
【0027】比較例2 ボロンナイトライド微粉末に代えてアルミナ微粉末2.
0部を用いたほかは実施例1に準じて同軸ケーブルを得
た。
【0028】比較例3 ボロンナイトライド微粉末に代えてジルコニア微粉末
1.0部を用いたほかは実施例1に準じて同軸ケーブル
を得た。
【0029】比較例4 ボロンナイトライド微粉末に代えてマグネシア微粉末
1.0部を用いたほかは実施例1に準じて同軸ケーブル
を得た。
【0030】比較例5 ボロンナイトライド微粉末に代えてアゾジカルボンアミ
ド0.5部を用いたほかは実施例1に準じて同軸ケーブ
ルを得た。
【0031】比較例6 ボロンナイトライド微粉末に代えてアゾジカルボンアミ
ド1.0部を用いたほかは実施例1に準じて同軸ケーブ
ルを得た。
【0032】比較例7 ボロンナイトライド微粉末に代えてアゾジカルボンアミ
ド2.0部を用いたほかは実施例1に準じて同軸ケーブ
ルを得た。
【0033】評価試験 実施例1〜4、比較例1〜7で得た同軸ケーブルにおけ
る発泡絶縁層の発泡度を調べた。また室温にて同軸ケー
ブルに1.0GHzの高周波を課電し、その減衰量から
tanδを算出した。結果を表1に示した。
【0034】
【表1】
【0035】なお、ボロンナイトライド微粉末を用いた
いずれの実施例においても発泡絶縁層は均一で微細な発
泡構造であったが、ジルコニア、マグネシアの微粉末を
用いた比較例3,4の場合には、成核剤を用いない場合
ほどではないが、不揃いで巨大な発泡構造であった。
【0036】またボロンナイトライド微粉末を用いた実
施例の場合、その混合量を増大させてもtanδの増大
は殆ど認められなかったが、アルミナ微粉末、アゾジカ
ルボンアミドを用いた場合には、混合量の増加と共にt
anδも増大し、満足できる絶縁特性を示さなかった。
【0037】
【発明の効果】本発明の発泡成形用のポリマー組成物
は、成核剤に耐熱・低極性ホウ素化合物粉体を用いるこ
とにより、高発泡度で、かつ発泡構造の微細性と均一性
に優れ、しかも絶縁特性に優れる発泡絶縁層を発泡成形
方式で安定して、かつ効率よく形成することができる。
また、成核剤に耐熱・低極性ホウ素化合物粉体を用いた
場合、分解して水を発生することがないので形成した発
泡絶縁層を乾燥処理する必要がなく、ケーブルの生産性
の向上が計れる。
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅 兼春 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電 線工業株式会社 伊丹製作所内 (72)発明者 高井 拓真 兵庫県尼崎市東向島西之町8番地 三菱 電線工業株式会社内

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともポリオレフィン系樹脂からな
    るベースレジンと、成核剤として発泡温度において非分
    解性且つ低極性のホウ素化合物粉体を含有する、発泡剤
    の存在下に成形するためのポリマー組成物。
  2. 【請求項2】 成核剤がボロンナイトライド粉末である
    請求項1記載のポリマー組成物。
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