説明

含ハロゲン樹脂組成物

【目的】 低毒性で優れた電気絶縁性を有する含ハロゲン樹脂組成物の提供。
【構成】 本発明の含ハロゲン樹脂組成物は、含ハロゲン樹脂100重量部に、(a)下記〔化1〕の一般式(I)で表されるハイドロタルサイト化合物の少なくとも一種0.05〜10重量部、及び(b)アルミニウムもしくはアルカリ土類金属のケイ酸塩の少なくとも一種0.001〜3重量部を配合してなる。
【化1】
Mgx1Znx2Al2 ・(OH)2x1+2x2+4 ・(CO3)1-y/2 (ClO4) y ・mH2O (I)
(式中、x1 、x2 及びyは各々下記式で表される条件を満足する数を示し、mは0または任意の整数を示す。0≦x2 /x1 <10、2≦x1 +x2 <20、0<y≦2)

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特定の安定剤系を配合したことにより安定化された含ハロゲン樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、ハイドロタルサイト化合物および特定の金属のケイ酸塩を併用添加することにより、電気絶縁性、耐熱性等の改善された含ハロゲン樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】含ハロゲン樹脂は、優れた電気絶縁性、耐アーク性、耐トラッキング性、耐電圧性を有していることから、ゴム、ポリオレフィン等に比較して、絶縁材料として非常に重要なものである。しかしながら、含ハロゲン樹脂は、熱的および酸化的劣化によりその優れた諸特性の低下をきたし、実際上、使用に耐えなくなるという欠点があった。
【0003】上記の欠点を補うため、従来より種々の安定剤が含ハロゲン樹脂絶縁材料に添加されており、その中でも三塩基性硫酸鉛、ステアリン酸などの鉛系の安定剤が特に賞用されていた。これらの安定剤は、優れた熱安定化剤であり、また比較的低価格である等の利点を有している。しかしながら、鉛系の安定剤は、毒性が大きく、また電気絶縁性についても十分とは言えず、特に絶縁体の温度の上昇につれ、電気絶縁性の低下を招くという欠点も併せもっている。
【0004】このため、特開昭52−77157号公報および特開昭52−77158号公報においては、鉛系の安定剤を使用せずに、塩基性無機酸塩もしくはその焼成物を含ハロゲン樹脂に添加することが試みられているが、未だ不十分であった。
【0005】また、特開昭63−46248号公報においては、成型時の発泡性改良のため、ハイドロタルサイト化合物と酸化マグネシウムとを併用することが提案されており、特開昭63−46248号公報では、農業用フィルムの透明性および保温性を改良するためにハイドロタルサイト化合物と霞石とを併用することが提案されているが、電気絶縁性の改善については示唆すらされていない。
【0006】以上の状況から、低毒性で優れた電気絶縁性を有する含ハロゲン樹脂絶縁材料が強く要望されていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる現状に鑑み、低毒性で優れた電気絶縁性を有する含ハロゲン樹脂絶縁材料を見出すべく鋭意検討を重ねた結果、ハイドロタルサイト化合物および金属ケイ酸塩を含ハロゲン樹脂に併用添加することにより、電気絶縁性、耐熱性等の改善された、電線用の含ハロゲン樹脂組成物が得られることを知見した。
【0008】本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、含ハロゲン樹脂100重量部に、(a)下記〔化2〕(〔化1〕と同じ)の一般式(I)で表されるハイドロタルサイト化合物の少なくとも一種0.05〜10重量部、及び(b)アルミニウムもしくはアルカリ土類金属のケイ酸塩の少なくとも一種0.001〜3重量部を配合してなる安定化された含ハロゲン樹脂組成物を提供するものである。
【0009】
【化2】
Mgx1Znx2Al2 ・(OH)2x1+2x2+4 ・(CO3)1-y/2 (ClO4) y ・mH2O (I)
(式中、x1 、x2 及びyは各々下記式で表される条件を満足する数を示し、mは0または任意の整数を示す。0≦x2 /x1 <10、2≦x1 +x2 <20、0<y≦2)
【0010】以下、本発明の含ハロゲン樹脂組成物について詳細に説明する。
【0011】本発明の含ハロゲン樹脂組成物に使用されるハイドロタルサイト化合物は、上記一般式(I)で表される様に、マグネシウム及びアルミニウムから、または亜鉛、マグネシウム及びアルミニウムからなる複塩化合物であり、結晶水を脱水したものであってもよい。
【0012】上記ハイドロタルサイト化合物は、天然物であってもよく、また合成品であってもよい。合成方法としては、特公昭46−2280号公報、特公昭50−30039号公報、特公昭51−29129号公報、特公平3−36839号公報、特公昭61−174270号公報などに記載の公知の方法を例示することができる。また、本発明における上記ハイドロタルサイト化合物は、その結晶構造、結晶粒子径などに制限されることなく使用することが可能である。
【0013】また、本発明の含ハロゲン樹脂組成物に使用されるハイドロタルサイト化合物としては、上記ハイドロタルサイト化合物の表面を、ステアリン酸のごとき高級脂肪酸、オレイン酸アルカリ金属塩のごとき高級脂肪酸金属塩、ドデシルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩のごとき有機スルホン酸金属塩、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸エステルまたはワックスなどで被覆したものも使用できる。
【0014】上記ハイドロタルサイト化合物の添加量は、含ハロゲン樹脂100重量部に対して、0.05〜10重量部、より好ましくは0.1〜5重量部である。
【0015】本発明の含ハロゲン樹脂組成物に使用される金属の珪酸塩を構成する金属種としては、アルミニウム、または、カルシウム、マグネシウム、バリウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属があげられるが、特にアルミニウムが好ましい。また、上記金属の珪酸塩を構成する酸根としては、オルトケイ酸、メタケイ酸、メソ二ケイ酸、メソ三ケイ酸、メソ四ケイ酸などがあげられる。
【0016】上記金属の珪酸塩の添加量は、含ハロゲン樹脂100重量部に対して、0.001〜3重量部、より好ましくは0.05〜2重量部である。
【0017】本発明の含ハロゲン樹脂組成物は、ポリオール類を併用添加することによって、安定化効果が一層向上する。
【0018】上記ポリオール類としては、ソルビトール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタリスリトール、ポリペンタエリスリトール、ペンタエリスリトールまたはジペンタリスリトールのステアリン酸ハーフエステル、ビス(ジペンタエリスリトール)アジペート、グリセリン、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートなどがあげられる。
【0019】上記ポリオール類の添加量は、含ハロゲン樹脂100重量部に対して、好ましくは0.01〜10重量部、より好ましくは0.05〜5重量部である。
【0020】本発明における含ハロゲン樹脂としては、懸濁重合法、塊状重合法及び乳化重合法等の周知の方法で製造される塩化ビニル単独重合体又は塩化ビニルとエチレン、プロピレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸エステル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等との共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリ臭化ビニル、塩素化ポリエチレン、エチレン/酢酸ビニル共重合体と塩化ビニルとのグラフト重合体、不飽和基を有するウレタン樹脂と塩化ビニルとのグラフト重合体等が包含され、また、これらと他の熱可塑性樹脂との混合物も含まれる。
【0021】本発明の含ハロゲン樹脂組成物には、カルボン酸、有機リン酸類またはフェノール類の金属(Li,Na,K,Ca,Ba,Mg,Sr,Zn,Cd,Sn,Cs,Al,有機Sn)塩も当然添加することができる。上記金属塩を構成するカルボン酸としては、例えば、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、2−エチルヘキシル酸、カプリン酸、ネオデカン酸、ウンデシレン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、クロロステアリン酸、12−ケトステアリン酸、フェニルステアリン酸、リシノール酸、リノール酸、リノレイン酸、オレイン酸、アラキン酸、ベヘン酸、エルカ酸、ブラシジン酸および類似酸ならびに獣脂脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、桐油脂肪酸、大豆油脂肪酸及び綿実油脂肪酸などの天然に産出する上記の酸の混合物、安息香酸、p-t-ブチル安息香酸、エチル安息香酸、イソプロピル安息香酸、トルイル酸、キシリル酸、サリチル酸、5-t-オクチルサリチル酸、ナフテン酸、シクロヘキサンカルボン酸等があげられ、上記金属塩を構成する有機リン酸類としては、モノまたはジオクチルリン酸、モノまたはジドデシルリン酸、モノまたはジオクタデシルリン酸、モノまたはジ−(ノニルフェニル)リン酸、ホスホン酸ノニルフェニルエステル、ホスホン酸ステアリルエステルなどがあげられ、また、上記金属塩を構成するフェノール類としては、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、シクロヘキシルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフエノールなどがあげられる。
【0022】上記金属塩の添加量は、含ハロゲン樹脂100重量部に対して、好ましくは0.05〜10重量部である。
【0023】また、本発明の含ハロゲン樹脂組成物には、さらに通常含ハロゲン樹脂用添加剤として用いられている各種の添加剤、例えば、有機ホスファイト化合物及び/またはエポキシ化合物、可塑剤等を配合することもできる。
【0024】上記有機ホスファイト化合物としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(モノ及びジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、ジフェニル(トリデシル)ホスファイト、フェニルジオクチルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、フェニルジ(トリデシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、ジブチルアシッドホスファイト、ジラウリルアシッドホスファイト、ジフェニルアシッドホスファイト、ジ(ノニルフェニル)アシッドホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニル-4,4'-イソプロピリデンジフェノール・ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラ(C12-15 混合アルキル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、水素化−4,4'−イソプロピリデンジフェノールポリホスファイトなどがあげられる。
【0025】上記有機ホスファイト化合物の添加量は、含ハロゲン樹脂100重量部に対して、好ましくは0.01〜5重量部である。
【0026】上記エポキシ化合物としては、例えば、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化桐油、エポキシ化魚油、エポキシ化牛脂油、エポキシ化ヒマシ油、エポキシ化サフラワー油などのエポキシ化動植物油、エポキシ化ステアリン酸メチル、−ブチル、−2−エチルヘキシル、−ステアリルエステル、エポキシ化ポリプタジエン、トリス(エポキシプロピル)イソシアヌレート、エポキシ化トール油脂肪酸エステル、エポキシ化アマニ油脂肪酸エステル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセンジエポキサイド、ジシクロヘキセンジエポキサイド、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルエポキシシクロヘキサンカルボキシレートなどのエポキシ化合物などがあげられる。
【0027】上記可塑剤としては、例えば、ジヘプチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソノニルフタレートなどのフタレート系可塑剤、ジオクチルアジペート、ジイソノニルアジペート、ジ(ブチルジグリコール)アジペートなどのアジペート系可塑剤、ホスフェート系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、塩素化パラフィン系可塑剤、トリメリテート系可塑剤、ピロメリテート系可塑剤などがあげられる。
【0028】その他、必要に応じて通常塩化ビニル系樹脂に使用される添加剤、例えば、架橋剤、充填剤、発泡剤、帯電防止剤、防曇剤、プレートアウト防止剤、表面処理剤、滑剤、難燃剤、蛍光剤、防黴剤、殺菌剤、金属不活性剤、離型剤、顔料、加工助剤、酸化防止剤、光安定剤、ゼオライト類、粉末けい酸(シリカ)類、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸マグネシウム及び過塩素酸バリウム等を配合することができる。
【0029】また、本発明の含ハロゲン樹脂組成物は、含ハロゲン樹脂の加工方法には無関係に使用することが可能であり、例えば、カレンダー加工、ロール加工、押出成型加工、射出成型加工、加圧成型加工、ペースト加工、粉体成型等に好適に使用することができる。
【0030】
【実施例】次に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例によって制限を受けるものではない。尚、実施例4においては、ポリオール類の併用効果を確認した。
【0031】実施例1下記(配 合)の組成物を、170℃、30rpmで5分間ロール上で混練した後、180℃で5分間プレスして厚さ1mmのシートを作成し、シートの黄色度を測定した。また、同じ条件で30分間プレスしたシートとの色差を求めた。また、このシートから試験片を作成し、210℃のギヤーオーブン中で加熱し、黒化するまでの時間を測定して熱安定性を評価した。また、JIS.K 6723に従い、体積抵抗率試験(VR)を行なった。
【0032】その結果を下記〔表1〕に示した。
【0033】
(配 合) 重量部ポリ塩化ビニル樹脂(信越化学工業製:TK−1300) 100ジイソノニルフタレート 50炭酸カルシウム 15ステアリン酸亜鉛 0.5ジベンゾイルメタン 0.1トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート 0.2アルカマイザー1*1 4.0試験化合物 (〔表1〕参照)
*1: 協和化学株式会社製ハイドロタルサイト
【0034】
【表1】


【0035】実施例2下記(配 合)の組成物を、170℃で5分間ロール上で混練した後、 80℃で5分間プレスして厚さ1mmのシートを作成した。作成したシートから試験片を作成し、210℃のギヤーオーブン中で加熱し、黒化するまでの時間を測定した。また、JIS.K−6723に従い、体積抵抗率試験(VR)およびコンゴーレッド試験紙を用いた熱安定性試験(CR)を行なった。
【0036】その結果を下記〔表2〕に示した。
【0037】
(配 合) 重量部ポリ塩化ビニル樹脂(信越化学工業製:TK−1300) 100ジイソノニルフタレート 50炭酸カルシウム 15ステアリン酸亜鉛 0.5ジベンゾイルメタン 0.1トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート 0.2珪酸アルミニウム 0.5ソルビトール 0.05試験化合物 (〔表2〕参照)
【0038】
【表2】


【0039】実施例3実施例1と同様の試験を、下記(配 合)の組成物を用いて行なった。ただし、熱安定性の評価は、ギヤーオーブンの温度を200℃としておこなった。
【0040】その結果を下記〔表3〕に示した。
【0041】
(配 合) 重量部ポリ塩化ビニル樹脂(日本ゼオン製:Geon 103 EP-8) 100ジオクチルフタレート 30エポキシ化大豆油 5ラウリン酸亜鉛 0.5DHT−4A*5 2.0ジベンゾイルメタン 0.1ビスフェノールA 0.3試験化合物 (〔表3〕参照)
*5:協和化学株式会社製ハイドロタルサイト
【0042】
【表3】


実施例4下記(配 合)の組成物を、170℃で5分間ロール上で混練した後、180℃で5分間プレスして厚さ1mmのシートを作成した。このシートから試験片を作成し、体積抵抗率試験(VR)およびコンゴーレッド試験紙を用いた熱安定性試験(CR)を行なった。
【0043】その結果を下記〔表4〕に示した。
【0044】
(配 合) 重量部ポリ塩化ビニル樹脂(日本塩ビ販売製:S-1003) 100トリス(2−エチルヘキシル)トリメリテート 50炭酸カルシウム 30クレー 5エポキシ化大豆油 2ステアリン酸亜鉛 0.5アルカマイザー1 2.0ジベンゾイルメタン 0.1珪酸カルシウム 0.2試験化合物 (〔表4〕参照)
【0045】
【表4】


【0046】上記実施例1〜3の結果から明らかなように、金属の珪酸塩を用いない場合には、電気絶縁性が不充分であり、また、ハイドロタルサイト化合物を用いない場合あるいは金属の珪酸塩を多量に用いた場合は、着色性が著しく低下する欠点を有する。これに対し、ハイドロタルサイト化合物と適量の金属の珪酸塩とを併用添加することにより、体積抵抗率および熱安定性が著しく向上するだけではなく、着色性にも優れており、本発明が電気絶縁性および耐熱性に優れた電線用材料を提供するものであることが明らかである。また、上述のような本発明の効果は、上記実施例4の結果から、ポリオール類を併用添加することによって、更に改善されることも明らかである。
【0047】
【発明の効果】本発明の含ハロゲン樹脂組成物は、低毒性で優れた電気絶縁性を有するものである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】 含ハロゲン樹脂100重量部に、(a)下記〔化1〕の一般式(I)で表されるハイドロタルサイト化合物の少なくとも一種0.05〜10重量部、及び(b)アルミニウムもしくはアルカリ土類金属のケイ酸塩の少なくとも一種0.001〜3重量部を配合してなる安定化された含ハロゲン樹脂組成物。
【化1】
Mgx1Znx2Al2 ・(OH)2x1+2x2+4 ・(CO3)1-y/2 (ClO4) y ・mH2O (I)
(式中、x1 、x2 及びyは各々下記式で表される条件を満足する数を示し、mは0または任意の整数を示す。0≦x2 /x1 <10、2≦x1 +x2 <20、0<y≦2)

【公開番号】特開平5−179090
【公開日】平成5年(1993)7月20日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平3−345243
【出願日】平成3年(1991)12月26日
【出願人】(000000387)旭電化工業株式会社 (987)