硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物、電線和電纜的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物、電線和電纜。
【背景技術】
[0002] 目前，在還作為電線或電纜等的包覆材料已知的硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物中， 在進行作為產生硅烷交聯的反應的硅烷醇縮合時的催化劑中，使用Sn化合物的情況多（例 如專利文獻1或專利文獻2)。這是因為采用Sn化合物作為該催化劑時，可以確保高的交聯 度、常溫時的交聯速度及良好的擠出外觀。
[0003] 而另一方面，近年來，所謂的Pb(鉛）或Hg(汞）、Cd(鎘）等元素被指定為ROHS 禁用物質。不僅如上所述的ROHS禁用物質，而且對于各種金屬元素，對人體的有毒性都被 視為問題。例如，有機Sn(錫）化合物有可能相當于環境激素。著眼于這一點，由本申請人 開發了如下技術：作為硅烷醇縮合的催化劑，使用無機錫（Sn)化合物，并且作為助催化劑， 使用不含Sn (以后，稱為"無 Sn (Sn-free)"。）的有機酸化合物（例如專利文獻3)。
[0004] 其中，也已知有將具有作為強酸基的磺基且與將Sn化合物用作催化劑的情況相 比交聯速度高的十二烷基苯磺酸（DDBSA)作為催化劑的硅烷交聯樹脂組合物（例如專利文 獻4)。
[0005] 現有技術文獻 [0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開2012-241129號公報
[0008] 專利文獻2 :日本特表2004-526808號公報
[0009] 專利文獻3 :日本特開2012-197404號公報
[0010] 專利文獻4 :日本特表平9-506915號公報
【發明內容】
[0011] 發明所要解決的課題
[0012] 但是，DDBSA的極性強，相對于非極性的聚烯烴樹脂，分散性差。那樣的話，容易產 生焦化（起因于早期硫化的燒焦），也有可能在外觀上產生問題。除此之外，在成型加工時 所進行的加熱、而且長期使用制品時，作為DDBSA中的極性基團的磺基也有可能脫離。那樣 的話，使用DDBSA作為硅烷醇縮合的催化劑的情況下，使用硅烷交聯樹脂組合物作為例如 電線或電纜等的包覆材料時，也有可能絕緣性變差。
[0013] 本發明的目的在于，提供一種為無 Sn、迅速且可靠地進行交聯、并且外觀和絕緣性 良好的硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物、電線和電纜。用于解決課題的方法
[0014] 本發明的第一方式為一種硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物，其特征在于，其為無 Sn的 樹脂組合物，相對于密度為〇. 920g/cm3以下的聚烯烴100重量份，含有烷基化萘磺酸0. 1~ 1重量份，且含有硅烷化合物1. 5~5重量份，且該硅烷化合物和游離自由基發生劑的重量 比率（硅烷化合物/游離自由基發生劑）為25~100。
[0015] 本發明的第二方式為如第一方式所述的方式，其中，相對于上述聚烯烴100重量 份，還含有陰離子捕集劑0. 01~10重量份。
[0016] 本發明的第三方式為如第二方式所述的方式，其中，上述陰離子捕集劑為水滑石。
[0017] 本發明的第四方式為如第一~第三中的任一方式所述的方式，其中，上述烷基化 萘磺酸取代有1~2個磺基，且取代有1~4個烷基，
[0018] 該烷基為直鏈型或支鏈型且碳原子數5~20的烷基，
[0019] 所取代的全部的烷基中的碳原子數的合計為20~80，
[0020] 該烷基為多個的情況下，各烷基的種類互不相同。
[0021] 本發明的第五方式為一種電線，其使用第一~第四中的任一方式所述的上述硅烷 交聯聚烯烴樹脂組合物作為對于導體的包覆材料。
[0022] 本發明的第六方式為一種電纜，其使用第一~第四中的任一方式所述的上述硅烷 交聯聚烯烴樹脂組合物作為對于導體的包覆材料。
[0023] 發明的效果
[0024] 根據本發明，能夠提供無 Sn、迅速且可靠地進行交聯、并且外觀和絕緣性良好的硅 烷交聯聚烯烴樹脂組合物、電線和電纜。
【附圖說明】
[0025] 圖1是使用本實施方式中的硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物作為包覆材料的電線的 剖面概略圖。
[0026] 圖2是使用本實施方式中的硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物作為包覆材料的電纜的 剖面概略圖。
【具體實施方式】
[0027] 關于解決上述課題的方法，本發明人加以研究。如前所述，DDBSA的極性強，對于作 為非極性的聚烯烴樹脂的分散性差。因此，本發明人鑒于聚烯烴樹脂為非極性的，作為硅烷 醇縮合的催化劑，關于對聚烯烴樹脂取得了極性和非極性的平衡的化合物進行了探索。其 結果，本發明人得到了如下見解：作為硅烷醇縮合的催化劑使用烷基化萘磺酸，成為用于解 決上述課題的一個構成。
[0028] 但是，如后述的實施例的項目的內容所示，本發明人得出僅使用烷基化萘磺酸作 為硅烷醇縮合的催化劑不足以解決上述課題的這樣的見解。其結果，本發明人得出如下見 解：作為硅烷醇縮合的原料的聚烯烴樹脂的密度、同樣作為原料的硅烷化合物的量、作為催 化劑的烷基化萘磺酸的量、以及硅烷化合物和游離自由基發生劑的重量比率成為對解決上 述課題非常重要的要素。
[0029] 另外，在專利文獻2中，作為硅烷醇縮合的催化劑，記載了烷基化萘單磺酸。而另 一方面，鑒于聚烯烴樹脂為非極性的，作為硅烷醇縮合的催化劑，關于對聚烯烴樹脂取得了 極性和非極性的平衡的化合物進行了探索，結果得到了如上所述的本發明的見解。不滿足 于此，本發明人還得出了如下見解：如后述的實施例的項目的內容所示，僅使用烷基化萘磺 酸作為硅烷醇縮合的催化劑不足以解決上述課題。這樣的見解既不存在于專利文獻2中， 也不存在于上述列舉的各專利文獻中。本發明是基于以上的見解而創立的。
[0030] 首先，對使用本實施方式中的無 Sn的硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物作為包覆材料 的電線進行說明。之后，作為其它例子，對使用本實施方式中的硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物 作為包覆材料的電纜進行說明。
[0031] 予以說明，在本實施方式中，沒有特殊記載的事項也可以采用公知的技術。例如， 可以適當引用由本申請人公開的專利文獻1或專利文獻3中記載的內容。
[0032] 以下，一邊參照附圖，一邊詳細地說明本發明的實施方式。
[0033] 如圖1所示，本實施方式中的電線10在長的導體1的外周側設置有絕緣體2。作 為導體1，使用公知的導體即可。本實施方式中的硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物用作絕緣體 2〇
[0034] 構成本實施方式中的絕緣體2的硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物是將通過游離自由 基發生劑使硅烷化合物接枝共聚后的聚烯烴、在硅烷醇縮合催化劑及水分的存在下交聯而 成的。
[0035] 使用的聚烯烴優選水分透過性優異的密度0. 920g/cm3以下。如果密度為0. 920g/ cm3以下，則聚烯烴中的高分子鏈不過于密集，因此，即使在常溫常濕（23°C且50%)下也能 夠維持充分的交聯速度。予以說明，聚烯烴的種類沒有特別限定，既可以為1種，也可以混 合2種以上。
[0036] 對用作該聚烯烴的化合物沒有特別限制。列舉一個例子時，可列舉聚乙烯。作為該 聚乙烯，例如專利文獻1中所記載的那樣，可列舉使乙烯與α-烯烴共聚所制造的聚乙烯。 予以說明，作為 α _烯烴，可以使用丙烯、1_ 丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯等，也 可以制造單獨或組合有2種以上的聚乙烯。在本實施方式中，也可以將這些聚乙烯單獨使 用或混合使用2種以上。熔體指數（MI)沒有特別限定。
[0037] 予以說明，本說明書中的數值（例如密度或重量份的數）既可以為作為本實施方 式的硅烷交聯聚烯烴樹脂組合物中的數值，也可以為在制作該樹脂組合物時使用的原料中 的數值。以后，據此進行說明。
[0038] 硅烷化合物優選相對于組合物中所含的聚烯烴100重量份添加1. 5~5重量份。 如果相對于聚烯烴100重量份、硅烷化合物為1. 5重量份以上，則可得到充分的交聯度，進 而能夠維持充分的交聯速度。另一方面，如果相對于聚烯烴100重量份、硅烷化合物為5重 量份以下，則在接枝共聚時能夠抑制硅烷化合物彼此的反應。其結果，能夠抑制通過硅烷化 合物彼此的反應而產生異物。進而，能夠抑制該異物附著在反應器內，也能夠抑制成型物的 外觀不良的產生。
[0039] 予以說明，硅烷化合物需要具有能夠與聚合物反應的基團和通過硅烷醇縮合形成 受聯的烷氧基這兩者。具體而目，優選為乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、乙稀 基三硅烷等乙烯基硅烷化合物。
[0040] 游離自由基發生劑的重量比率（硅烷化合物/游離自由基發生劑）在25~100 的范圍內。如果重量比率為25以上，則可以抑制外觀粗糙的產生。另一方面，如果重量比 率為100以下，則可得到充分的交聯度，進而能夠維持充分的交聯速度。其相對于硅烷化合 物，游離自由基發生劑的比例越高（重量比率越低），則聚合物的交聯點越多，反應初期的 交聯形成速度越提高。但是，游離自由基發生劑變得過多時，進行聚合物彼此的高分子化， 因粘度的不同而形成顆粒，成為外觀粗糙的主要原因。予以說明，作為游離自由基發生劑， 使用因熱而分解并產生游離自由基的有機過氧化物。具體而言，優選為過氧化二異丙苯、過 氧化苯甲酰、1，1-雙（叔丁基過氧化）-3, 3, 5-三甲基環己烷、叔丁基過氧化異丙基碳酸酯、 叔丁基過氧化苯甲酸酯等。
[0041] 在硅烷醇縮合時使用的催化劑為本實施方式中的大的特征部分。在