JP5022300B2 - 難燃性樹脂組成物、絶縁電線及びワイヤーハーネス - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る絶縁電線の一実施形態を示す断面図である。図1に示すように、本実施形態の絶縁電線10は、導体1と、導体1を被覆する絶縁層2とを備えている。絶縁層2は、難燃性樹脂組成物を電子線照射により架橋処理してなるものである。上記難燃性樹脂組成物は、EVAと、EPDMと、金属水酸化物粒子を含む難燃剤粒子とを含有する。
まず導体1を準備する。導体1は、1本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。また、導体1は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。
一方、上記難燃性樹脂組成物を準備する。難燃性樹脂組成物は、上述したように、EVAと、EPDMと、金属水酸化物粒子を含む難燃剤粒子と、難燃剤粒子の表面に付着するシランカップリング剤とを含有するものである。
EVAは、上述したように、VAに由来する構造単位を20質量%以上含有する。EVA中のVAに由来する構造単位の含有率が20質量%未満になると、EVA中のVAに由来する構造単位の含有率が20質量%以上となる場合に比べて、耐摩耗性、耐外傷性及び引張強度が顕著に低下する。この理由は、EVA中のVAの割合が低下することに伴い、EVA中の酸素原子の比率が小さくなることで、金属水酸化物粒子と、上記混合樹脂とのイオン的な分子間相互作用が弱まるためではないかと本発明者らは推測している。
EPDMは、上述したように、エチレンに由来する構造単位を70質量%以上含有する。EPDM中のエチレンに由来する構造単位の含有率が70質量%未満になると、EPDM中のエチレンに由来する構造単位の含有率が70質量%以上となる場合に比べて、耐摩耗性が顕著に低下する。この理由は、エチレンの比率が低下することによって、EPDMの結晶化度が低下するためではないかと本発明者らは推測している。
難燃剤粒子は金属水酸化物粒子を含むものであり、金属水酸化物粒子は金属水酸化物で構成されている。金属水酸化物としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどが例示できる。中でも、水酸化マグネシウムが好ましい。これは、導体を被覆する際の押出加工性や難燃性を向上させることができるためである。
難燃剤粒子の表面にはシランカップリング剤が付着している。シランカップリング剤は、特に限定されるものではないが、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、ビニル基、アミノ基又はこれらの2種以上の官能基を有するものが好ましく用いられる。中でも、ビニル基を有するものが、優れた耐熱性を発揮することができるという理由から好ましい。
EVA、EPDM、ステアリン酸で表面処理した水酸化マグネシウム(以下、「水酸化マグネシウム」を「水酸化Mg」と呼ぶ)粒子又は表面処理していない水酸化Mg粒子及びシランカップリング剤を、表1及び表2に示す配合比で配合し、バンバリーミキサによって150℃にて15分間混練し、難燃性樹脂組成物を得た。
EVA(VA含量=33質量%):エバフレックスEV−130(商品名、三井デュポンポリケミカル社製)
EVA(VA含量=45質量%):エバフレックスEV−45LX(商品名、三井デュポンポリケミカル社製)
EVA(VA含量=19質量%):エバフレックスEV−460(商品名、三井デュポンポリケミカル社製)
EPDM(エチレン含量=78質量%):三井EPT X−75(商品名、三井化学社製)
EPDM(エチレン含量=72質量%):三井EPT X−3012P(商品名、三井化学社製)
EPDM(エチレン含量=66質量%):三井EPT X−3095(商品名、三井化学社製)
水酸化Mg粒子(表面無処理):キスマ5(商品名、協和化学社製)
水酸化Mg粒子(ステアリン酸(脂肪酸)1.6質量%表面処理):キスマ5AL(商品名、協和化学社製)
水酸化Mg粒子(ステアリン酸(脂肪酸)3.0質量%表面処理):キスマ5A(商品名、協和化学社製)
シランカップリング剤(ビニルシラン):KBM−1003(商品名、信越化学社製)
シランカップリング剤(メタクリロキシシラン):KBM−503(商品名、信越化学社製)
シランカップリング剤(アミノシラン):KBM−903(商品名、信越化学社製)
耐摩耗性の評価は、スクレープ試験(ISO6722)に基づいて以下の手順で行った。即ち、φ0.45mmのニードルを、荷重7Nで絶縁電線の表面に押し当てながら、その絶縁電線の表面上を往復摩耗させた。そのときニードルが絶縁電線内の導体に接触するまでの往復回数を測定した。そして、絶縁電線をニードルに対して移動させた後、その長手方向を中心軸として90°回転させ、そのときニードルに対向する個所でも上記と同様に往復回数を測定した。この操作を12回繰り返して行い、その平均値を求めた。そして、この測定した往復回数の平均値が3000回以上である絶縁電線を合格とし、3000回未満である絶縁電線を不合格とした。なお、測定は、往復回数が5000回を超えた時点で終了させた。
平面上に置かれている絶縁電線に対して、ハーネス用金属端子のエッジを500gの荷重で絶縁電線の表面に押し当てた状態で、絶縁電線を引き抜いたときの絶縁電線表面の傷の具合を観察することによって絶縁電線の耐外傷性を評価した。このとき、削れ屑が発生した絶縁電線は不合格とし、削れ屑が発生しない絶縁電線は合格とした。
引張速度200mm/min、標線間距離20mmの試験条件で絶縁電線の引張破断強度を測定した。そして、引張破断強度が10MPa以上である絶縁電線を合格とし、10MPa未満である絶縁電線を不合格とした。
引張速度200mm/min、標線間距離20mmの試験条件で絶縁電線の引張破断伸びを測定した。そして、引張破断伸びが250%以上である絶縁電線を合格とし、250%未満である絶縁電線を不合格とした。
ISO6722の45度傾斜燃焼試験に基づき、以下のようにして絶縁電線の難燃性評価を行った。即ち、70秒以内で消火し、500mm中の上部50mmが残っている絶縁電線を合格とし、そうでない絶縁電線を不合格とした。
ISO6722に基づいて、以下のようにして絶縁電線の耐熱性を評価した。即ち、125℃のオーブン中に絶縁電線を設置し、4.7Nの荷重で4時間、厚さ0.7mmの金属製ブレードのエッジを押し当てた。そして、エッジを押し当てた部分に耐電圧試験を行った。このとき、絶縁破壊が生じない絶縁電線を合格とし、絶縁破壊が生じる絶縁電線を不合格とした。
Claims (5)
- エチレンに由来する構造単位を70質量%以上含むエチレンプロピレンジエンゴムと、
酢酸ビニルに由来する構造単位を20質量%以上含むエチレン酢酸ビニル共重合体と、
金属水酸化物粒子を含む難燃剤粒子と、
を含有し、
前記エチレンプロピレンジエンゴム及び前記酢酸ビニル共重合体の混合樹脂100質量部に対して、前記難燃剤粒子が50〜200質量部の割合で含まれており、
前記難燃剤粒子の表面にシランカップリング剤が付着しており、
前記混合樹脂100質量部において、前記エチレンプロピレンジエンゴムが30〜70質量部の割合で含まれていること、
を特徴とする難燃性樹脂組成物。 - 前記難燃剤粒子が脂肪酸を含み、
前記難燃剤粒子において、前記脂肪酸が前記金属水酸化物粒子の表面に付着しており、
前記難燃剤粒子中の前記脂肪酸の含有率が2質量%以下であること、
を特徴とする請求項1に記載の難燃性樹脂組成物。 - 導体と、
前記導体を被覆する絶縁層と、
を備えており、
前記絶縁層が、請求項1又は2に記載の難燃性樹脂組成物で構成されること、
を特徴とする絶縁電線。 - 導体と、
前記導体を被覆する絶縁層と、
を備えており、
前記絶縁層が、請求項1又は2に記載の難燃性樹脂組成物を電子線照射により架橋処理してなること、
を特徴とする絶縁電線。 - 請求項3又は4に記載の絶縁電線を少なくとも1本有すること、
を特徴とするワイヤーハーネス。
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