CH704288B1

CH704288B1 - Insulated cable and method of making the same.

Info

Publication number: CH704288B1
Application number: CH19782011A
Authority: CH
Inventors: Jo Yagisawa; Satoshi Yamasaki
Original assignee: Sumitomo Electric Industries
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-09-28
Also published as: JP2012146645A; DE102011089095A1; CN102543274B; JP5510440B2; CH704288A2; CN102543274A

Abstract

Gemäss der Erfindung beinhaltet ein isoliertes Kabel: einen Leiter (10), der mit einer Isolierharzschicht mit Zweischichtaufbau bedeckt ist, die eine innere Isolierharzschicht (20) und eine äussere Isolierharzschicht (30) einschliesst, die an einem Aussenumfang der inneren Isolierharzschicht bereitgestellt ist. Die innere Isolierharzschicht ist aus Isolierharz mit der gleichen Zusammensetzung wie die äussere Isolierharzschicht gebildet, wobei das Isolierharz ein Metallhydroxid (A) und ein Basisharz (B) in einem Gewichtsverhältnis von (A)/(B) = 1,4 bis 2,5 enthält und ein Antioxidans (C) in einem Gewichtsverhältnis von 0,03 bis 0,2 bezogen auf das Basisharz (B) enthält, wobei das Basisharz (B) Polyethylen sehr niedriger Dichte (D) mit einem Schmelzpunkt von 60 °C oder niedriger und Polyethylen sehr niedriger Dichte (E) mit einem Schmelzpunkt von 70 °C oder höher in einem Gewichtsverhältnis von (D)/(E) = 50/50 bis 85/15 enthält, und wobei die Isolierharzschicht mit Zweischichtaufbau vernetzt ist.According to the invention, an insulated cable includes: a conductor (10) covered with an insulating resin layer of two-layer structure including an inner insulating resin layer (20) and an outer insulating resin layer (30) provided on an outer periphery of the inner insulating resin layer. The inner insulating resin layer is formed of insulating resin having the same composition as the outer insulating resin layer, the insulating resin containing a metal hydroxide (A) and a base resin (B) in a weight ratio of (A) / (B) = 1.4 to 2.5 and an antioxidant (C) in a weight ratio of 0.03 to 0.2 based on the base resin (B), wherein the base resin (B) is very low density polyethylene (D) having a melting point of 60 ° C or lower and polyethylene Very low density (E) having a melting point of 70 ° C or higher in a weight ratio of (D) / (E) = 50/50 to 85/15 and wherein the insulating resin layer is crosslinked with two-layer structure.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein isoliertes Kabel und ein Verfahren zur Herstellung davon und betrifft genauer ein solches isoliertes Kabel, das mit einer Isolierschicht mit Zweischichtaufbau bedeckt ist, das in geeigneter Weise als Solarkabel verwendet werden kann, und ein Verfahren zur Herstellung davon. The present invention relates generally to an insulated cable and a method of manufacturing the same, and more particularly relates to such an insulated cable covered with an insulating layer of two-layer construction which can be suitably used as a solar cable and a method of manufacturing from that.

Beschreibung der zugehörigen TechnikDescription of the related technology

[0002] Mit steigendem Interesse an Umwelt- und Energieproblemen, wie der Erschöpfung von Energieressourcen und steigendem CO2in der Luft, wurde unlängst die Entwicklung von sauberer Energie verlangt. Insbesondere wurde die praktische Verwendung eines Systems zur Solarstromerzeugung unter Verwendung einer Solarbatterie als neue Energiequelle vorangetrieben. With increasing interest in environmental and energy problems such as depletion of energy resources and rising CO2 in the air, the development of clean energy has recently been demanded. In particular, practical use of a system for solar power generation using a solar battery as a new power source has been promoted.

[0003] Ein solches System zur Solarstromerzeugung verwendet ein Solarkabel (photovoltaisches Stromsammelkabel). Und da es angenommen wird, dass das Solarkabel im Freien verwendet wird, erfordern die TÜV-Standards, die für den Verkauf von Waren in Europa aufgestellte Sicherheitsstandards sind, dass das Solarkabel ein doppelt isoliertes elektrisches Kabel ist. Als doppelt isoliertes elektrisches Kabel ist zum Beispiel ein elektrisches Kabel erhältlich, das in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. JP-A-2001-155 554 offenbart ist. Das in der JP-A-2001-155 554 offenbarte elektrische Kabel wurde zur Verwendung in den jeweiligen industriellen Gebieten, wie eines Fahrzeugs, einer Eisenbahn, der Luftfahrt und Raumfahrt, entwickelt und kann daher in geeigneter Weise im Freien verwendet werden. Such a system for solar power generation uses a solar cable (photovoltaic power collecting cable). And since the solar cable is believed to be used outdoors, the TUV standards which are safety standards established for the sale of goods in Europe require that the solar cable be a double insulated electrical cable. As the double-insulated electric cable, for example, an electric cable disclosed in Japanese Patent Application Publication No. JP-A-2001-155 554 is disclosed. The electric cable disclosed in JP-A-2001-155 554 has been developed for use in respective industrial fields such as a vehicle, a railroad, aviation and space travel, and therefore can be suitably used outdoors.

[0004] Als Punkte, die für das elektrische Kabel zur Verwendung als Solarkabel erforderlich sind, neben dem obigen Punkt, dass es ein doppelt isoliertes elektrisches Kabel sein muss, das sich zur Verwendung im Freien eignet, gibt es jedoch einen Punkt, der für einen Leiter erforderlich ist, und einen Punkt, der für eine Ummantelung erforderlich ist: das sind die physikalischen Eigenschaften (Längung, Dehnbarkeit, Restlängungsgrad nach Alterung und Restdehnbarkeitsgrad nach Alterung), Flammhemmung, Hitzebeständigkeit und Beständigkeit der Ummantelung gegen Tieftemperatureinfluss. Das elektrische Kabel muss diese Punkte erfüllen. However, as points required for the electric cable for use as a solar cable, besides the above point that it must be a double-insulated electric cable suitable for outdoor use, there is a point required for one Conductor is required, and a point that is required for sheathing: these are the physical properties (elongation, ductility, residual degree of elongation after aging and residual degree of elongation after aging), flame retardancy, heat resistance and resistance of the jacket to the influence of low temperatures. The electrical cable must meet these points.

[0005] Daher kann ein vorhandenes elektrisches Kabel, wie das doppelt isolierte elektrische Kabel, das in der JP-A-2001-155 554 offenbart ist, nicht direkt als Solarkabel verwendet werden. Therefore, an existing electric cable such as the double-insulated electric cable disclosed in JP-A-2001-155 554 cannot be used directly as a solar cable.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein isoliertes Kabel, das als Solarkabel verwendet werden kann, das die Anforderungen der TÜV-Standards erfüllt, und ein Verfahren zur Herstellung solcher isolierter Kabel bereitzustellen. The object of the present invention is to provide an insulated cable that can be used as a solar cable that meets the requirements of the TÜV standards, and a method for producing such insulated cables.

[0007] Die Erfinder haben das obige Problem ernsthaft untersucht, um die obige Aufgabe zu erreichen. Unsere Untersuchungen haben erbracht, dass bei einem isolierten Kabel, dessen Leiter mit einer Isolierharzschicht mit Zweischichtaufbau bedeckt ist, die obige Aufgabe erreicht werden kann, wenn das Harz einer inneren Isolierschicht und das Harz einer äusseren Isolierschicht die gleiche Zusammensetzung hat, diese Harzzusammensetzung für eine spezifische Zusammensetzung eingestellt ist und die Isolierharzschicht vernetzt ist. Somit haben wir diese Erfindung abgeschlossen. The inventors have earnestly studied the above problem in order to achieve the above object. Our research has found that, in an insulated cable whose conductor is covered with an insulating resin layer of two-layer structure, the above object can be achieved if the resin of an inner insulating layer and the resin of an outer insulating layer have the same composition, this resin composition for a specific one Composition is set and the insulating resin layer is crosslinked. Thus we have completed this invention.

[0008] Gemäss der Erfindung beinhaltet ein isoliertes Kabel einen Leiter, der mit einer Isolierharzschicht mit Zweischichtaufbau bedeckt ist, die eine innere Isolierharzschicht und eine äussere Isolierharzschicht einschliesst, die an einem Aussenumfang der inneren Isolierharzschicht bereitgestellt ist, wobei die innere Isolierharzschicht aus Isolierharz mit der gleichen Zusammensetzung wie die äussere Isolierharzschicht gebildet ist, wobei das Isolierharz ein Metallhydroxid (A) und ein Basisharz (B) in einem Gewichtsverhältnis von (A)/(B) = 1,4 bis 2,5 enthält und ein Antioxidans (C) in einem Gewichtsverhältnis von 0,03 bis 0,2 bezogen auf das Basisharz (B) enthält, wobei das Basisharz (B) Polyethylen sehr niedriger Dichte (D) mit einem Schmelzpunkt von 60 °C oder niedriger und Polyethylen sehr niedriger Dichte (E) mit einem Schmelzpunkt von 70 °C oder höher in einem Gewichtsverhältnis von (D)/(E) = 50/50 bis 85/15 enthält, und wobei die Isolierharzschicht mit Zweischichtaufbau vernetzt ist. According to the invention, an insulated cable includes a conductor which is covered with an insulating resin layer having a two-layer structure including an inner insulating resin layer and an outer insulating resin layer provided on an outer periphery of the inner insulating resin layer, the inner insulating resin layer made of insulating resin with the the same composition as the outer insulating resin layer, wherein the insulating resin contains a metal hydroxide (A) and a base resin (B) in a weight ratio of (A) / (B) = 1.4 to 2.5 and an antioxidant (C) in a weight ratio of 0.03 to 0.2 based on the base resin (B), wherein the base resin (B) contains very low density polyethylene (D) having a melting point of 60 ° C or lower and very low density polyethylene (E) a melting point of 70 ° C or higher in a weight ratio of (D) / (E) = 50/50 to 85/15, and wherein the insulating resin layer having a two-layer structure is contained is now.

[0009] Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Trennmittel auf eine äussere Umfangsfläche der inneren Isolierharzschicht aufgebracht. According to one embodiment of the invention, a release agent is applied to an outer peripheral surface of the inner insulating resin layer.

[0010] Gemäss der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung eines isolierten Kabels: einen ersten Schritt des Extrudierens von Isolierharz und Bedeckens eines Umfangs eines Leiters mit dem Isolierharz zur Bildung einer inneren Isolierharzschicht; einen zweiten Schritt des Extrudierens von Isolierharz und Bedeckens eines Umfangs der inneren Isolierharzschicht mit dem Isolierharz zur Bildung einer äusseren Isolierharzschicht; und einen dritten Schritt des Vernetzens der gebildeten inneren und äusseren Isolierharzschicht, wobei die innere Isolierharzschicht aus Isolierharz mit der gleichen Zusammensetzung wie die äussere Isolierharzschicht gebildet ist, wobei das Isolierharz ein Metallhydroxid (A) und ein Basisharz (B) in einem Gewichtsverhältnis von (A)/(B) = 1,4 bis 2,5 enthält und ein Antioxidans (C) in einem Gewichtsverhältnis von 0,03 bis 0,2 bezogen auf das Basisharz (B) enthält, und wobei das Basisharz (B) Polyethylen sehr niedriger Dichte (D) mit einem Schmelzpunkt von 60 °C oder niedriger und Polyethylen sehr niedriger Dichte (E) mit einem Schmelzpunkt von 70 °C oder höher in einem Gewichtsverhältnis von (D)/(E) = 50/50 bis 85/15 enthält. According to the invention, a method for manufacturing an insulated cable includes: a first step of extruding insulating resin and covering a periphery of a conductor with the insulating resin to form an inner insulating resin layer; a second step of extruding insulating resin and covering a periphery of the inner insulating resin layer with the insulating resin to form an outer insulating resin layer; and a third step of crosslinking the formed inner and outer insulating resin layers, wherein the inner insulating resin layer is made of insulating resin having the same composition as the outer insulating resin layer, the insulating resin comprising a metal hydroxide (A) and a base resin (B) in a weight ratio of (A ) / (B) = 1.4 to 2.5 and contains an antioxidant (C) in a weight ratio of 0.03 to 0.2 based on the base resin (B), and the base resin (B) contains polyethylene very lower Density (D) having a melting point of 60 ° C or lower and very low density polyethylene (E) having a melting point of 70 ° C or higher in a weight ratio of (D) / (E) = 50/50 to 85/15 .

[0011] Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung wird in dem ersten Schritt ein Trennmittel auf eine äussere Umfangsfläche der gebildeten inneren Isolierharzschicht aufgebracht. According to one embodiment of the invention, in the first step a release agent is applied to an outer peripheral surface of the inner insulating resin layer formed.

[0012] Die Erfindung kann Folgendes bereitstellen: ein isoliertes Kabel, das in den Punkten der TÜV-Standards (physikalische Eigenschaften, Flammhemmung, Hitzebeständigkeit und Beständigkeit gegen Tieftemperatureinfluss) ausgezeichnet ist, die für die Ummantelung eines Solarkabels erforderlich sind; und ein Verfahren zur Herstellung solcher isolierter Kabel. The invention can provide: an insulated cable which is excellent in the items of TUV standards (physical properties, flame retardancy, heat resistance and resistance to low temperature influence) required for sheathing a solar cable; and a method of making such insulated cables.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0013] Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Schnittansicht, die ein Beispiel eines isolierten Kabels gemäss einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Fig. 1 is a schematic perspective sectional view showing an example of an insulated cable according to an embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung von beispielhaften AusführungsformenDetailed description of exemplary embodiments

1. Isoliertes Kabel1. Insulated cable

[0014] Nun wird unten eine spezifische Beschreibung eines isolierten Kabels 1 der Erfindung mit Bezug auf Fig. 1gegeben. Now, a specific description of an insulated cable 1 of the invention will be given below with reference to FIG.

[0015] Die Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Schnittansicht eines Beispiels des isolierten Kabels 1 gemäss einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 is a schematic perspective sectional view of an example of the insulated cable 1 according to an embodiment of the invention.

[0016] In dem isolierten Kabel 1 ist ein Leiter 10 mit einer Isolierharzschicht mit Doppelaufbau bedeckt, die eine innere Isolierharzschicht 20 und eine äussere Isolierharzschicht 30 einschliesst, die an einem Aussenumfang der inneren Schicht 20 aufgebracht ist. Ein Trennmittel kann auf eine Fläche der inneren Isolierharzschicht 20 aufgebracht sein. In dem Fall, dass ein Konnektor oder dergleichen auf ein Kabel montiert wird, wenn es notwendig ist, nur eine innere Schicht zu belassen, kann das Vorhandensein des Trennmittels das Entfernen einer äusseren Schicht erleichtern. Ferner ist die Gesamtheit der Isolierharzschicht mit Doppelaufbau vernetzt. Ein solches Vernetzen der Isolierharzschicht kann die Flammhemmung und Hitzebeständigkeit fördern. In the insulated cable 1, a conductor 10 is covered with an insulating resin layer having a double structure including an inner insulating resin layer 20 and an outer insulating resin layer 30 applied to an outer periphery of the inner layer 20. A release agent may be applied to one surface of the inner insulating resin layer 20. In the event that a connector or the like is mounted on a cable when it is necessary to leave only an inner layer, the presence of the separating means can facilitate the removal of an outer layer. Further, the entirety of the insulating resin layer is crosslinked with a double structure. Such crosslinking of the insulating resin layer can promote flame retardancy and heat resistance.

[0017] In einem System zur Solarstromerzeugung wird normalerweise ein Satz aus zwei isolierten Kabeln mit jeweils einer Länge von etwa 1,5 m verwendet. In a system for solar power generation, a set of two insulated cables, each about 1.5 meters in length, is typically used.

[0018] Bezüglich der Grösse jedes Leiters, der den Leiter 10 ausmacht, kann der Schnittbereich 2,0 bis 10,0 mm<2> und der Leiteraussendurchmesser kann 2,0 mm bis 4,5 mm betragen. Das Material des Leiters kann zum Beispiel geglühtes Kupfer sein. With regard to the size of each conductor that makes up the conductor 10, the section area can be 2.0 to 10.0 mm 2 and the conductor outer diameter can be 2.0 mm to 4.5 mm. The material of the conductor can be, for example, annealed copper.

[0019] Wenn TÜV-Standardwerte berücksichtigt werden, kann die Dicke der inneren Isolierharzschicht 200,5 bis 1,5 mm, und die Dicke der äusseren Isolierharzschicht 30 kann ebenfalls 0,5 bis 1,5 mm betragen. Wenn die Dicke 0,5 mm oder mehr beträgt, können ausreichende mechanische Eigenschaften erzielt werden und für die Dicke von 1,5 mm oder weniger kann eine verschwenderische Verwendung des Isoliermaterials vermindert werden. Der fertige Aussendurchmesser des isolierten Kabels 1 kann 3,0 bis 10,5 mm betragen. If TÜV standard values are taken into account, the thickness of the inner insulating resin layer can be 200.5 to 1.5 mm, and the thickness of the outer insulating resin layer 30 can also be 0.5 to 1.5 mm. When the thickness is 0.5 mm or more, sufficient mechanical properties can be obtained, and for the thickness of 1.5 mm or less, wasteful use of the insulating material can be reduced. The finished outer diameter of the insulated cable 1 can be 3.0 to 10.5 mm.

[0020] Das Isolierharz, das die innere Isolierharzschicht 20 ausmacht, hat die gleiche Zusammensetzung wie das Isolierharz, das die äussere Isolierharzschicht 30 ausmacht. Dieses Isolierharz enthält ein Metallhydroxid (A) und ein Basisharz (B) in einem Gewichtsverhältnis von (A)/(B) = 1,4 bis 2,5. Das Metallhydroxid wird als Hitzebeständigkeitsmittel gemischt, und zum Beispiel können Magnesiumhydroxid oder Aluminiumhydroxid bevorzugt verwendet werden. Wenn das Metallhydroxid und das Basisharz in dem obigen Verhältnis gemischt werden, kann die gewünschte Flammhemmung erzielt werden, ohne dass beeinträchtigende Einflüsse auf die Extrusionsleistung bei dem Bildungsvorgang und bei der Zuglängung des Isolierharzes auftreten. Das Metallhydroxid kann oberflächenbehandelt sein. Das Oberflächenbehandlungsverfahren beinhaltet zum Beispiel eine Fettsäure-Behandlung, eine Vinylsilan-Behandlung und eine Aminosilan-Behandlung. Ferner ist auch ein Verfahren verfügbar, bei dem beim Mischen des Metallhydroxids mit dem Harz ein Silankopplungsmittel, wie Methacrylsilan oder Vinylsilan, ganzheitlich einem unbehandelten Metallhydroxid beigemischt wird. Darunter sind das Verfahren, das das mit Vinylsilan behandelte Metallhydroxid verwendet, und das Verfahren, das ganzheitlich Methacrylsilan oder Vinylsilan beimischt, besonders bevorzugt. The insulating resin that makes up the inner insulating resin layer 20 has the same composition as the insulating resin that makes up the outer insulating resin layer 30. This insulating resin contains a metal hydroxide (A) and a base resin (B) in a weight ratio of (A) / (B) = 1.4 to 2.5. The metal hydroxide is mixed as a heat resistance agent, and, for example, magnesium hydroxide or aluminum hydroxide can be preferably used. When the metal hydroxide and the base resin are mixed in the above ratio, the desired flame retardancy can be obtained without adversely affecting the extrusion performance in the forming process and in the elongation of the insulating resin. The metal hydroxide can be surface treated. The surface treatment method includes, for example, a fatty acid treatment, a vinylsilane treatment, and an aminosilane treatment. Further, a method is also available in which, when the metal hydroxide is mixed with the resin, a silane coupling agent such as methacrylsilane or vinylsilane is wholly mixed with an untreated metal hydroxide. Among them, the method using the vinylsilane-treated metal hydroxide and the method wholly blending methacrylsilane or vinylsilane are particularly preferred.

[0021] Das Basisharz (B) enthält Polyethylen sehr niedriger Dichte (D) mit einem Schmelzpunkt von 60 °C oder niedriger und Polyethylen sehr niedriger Dichte (E) mit einem Schmelzpunkt von 70 °C oder höher in einem Gewichtsverhältnis von (D)/(E) = 50/50 bis 85/15. Wenn das Gewichtsverhältnis des Anteils von Polyethylen sehr niedriger Dichte (E) mit einem Schmelzpunkt von 70 °C oder höher weniger als 15 beträgt, ist die Dehnbarkeit des bedeckenden Elements nicht ausreichend, während bei mehr als 50 die Längung und Beständigkeit gegen Tieftemperatureinfluss des bedeckenden Elements nicht ausreichend sind. Das «Polyethylen sehr niedriger Dichte» steht für Polyethylen mit einer Dichte von 0,85 bis 0,91. Mit der Verwendung des Polyethylens sehr niedriger Dichte können im Gegensatz zur Verwendung von hochdichtem Polyethylen oder niederdichtem Polyethylen die physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Längungsleistung, verbessert werden. The base resin (B) contains very low density polyethylene (D) having a melting point of 60 ° C or lower and very low density polyethylene (E) having a melting point of 70 ° C or higher in a weight ratio of (D) / (E) = 50/50 to 85/15. If the weight ratio of the portion of very low density polyethylene (E) having a melting point of 70 ° C or higher is less than 15, the stretchability of the covering member is insufficient, while if it is more than 50, the elongation and low temperature resistance of the covering member is insufficient are not sufficient. The «very low density polyethylene» stands for polyethylene with a density of 0.85 to 0.91. With the use of the very low density polyethylene, in contrast to the use of high density polyethylene or low density polyethylene, the physical properties, in particular the elongation performance, can be improved.

[0022] Ferner wird in dem Isolierharz des isolierten Kabels der Ausführungsform ein Antioxidans (C) in einem Gewichtsverhältnis von 0,03 oder mehr dem Basisharz (B) zugegeben. Dies kann die Hitzebeständigkeit und mechanische Eigenschaften nach Alterung verbessern, wodurch ein Kabel bereitgestellt werden kann, das die von den TÜV-Standards geforderten mechanischen Eigenschaften nach Alterung und Hitzebeständigkeit des bedeckenden Elements eines Kabels erfüllen kann. Further, in the insulating resin of the insulated cable of the embodiment, an antioxidant (C) is added in a weight ratio of 0.03 or more to the base resin (B). This can improve the heat resistance and mechanical properties after aging, whereby a cable can be provided which can meet the mechanical properties after aging and heat resistance of the covering element of a cable required by the TÜV standards.

[0023] Als Antioxidans kann ein Antioxidans mit gehindertem Phenolsystem verwendet werden. In diesem Fall kann bei Verwendung in Kombination mit einem Antioxidans mit Thioestersystem die Hitzebeständigkeit des Isolierharzes weiter verbessert werden. Ferner kann auch ein Antioxidans mit Schwefelsystem verwendet werden. In diesem Fall kann bei Verwendung in Kombination mit einer Zinkverbindung die Hitzebeständigkeit des Isolierharzes weiter verbessert werden. Die Zinkverbindung ist kein Antioxidans. Die Zinkverbindung beinhaltet Zinkoxid, Zinkborat und dergleichen. A hindered phenol system antioxidant can be used as the antioxidant. In this case, when used in combination with a thioester system antioxidant, the heat resistance of the insulating resin can be further improved. Furthermore, a sulfur system antioxidant can also be used. In this case, when used in combination with a zinc compound, the heat resistance of the insulating resin can be further improved. The zinc compound is not an antioxidant. The zinc compound includes zinc oxide, zinc borate and the like.

[0024] Die obigen drei Antioxidansarten und die Zinkverbindung können auch in Kombination verwendet werden. Da sich diese Materialien in dem Mechanismus zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit unterscheiden, kann eine kombinierte Verwendung synergistische Effekte bereitstellen. Eine übermässige Zugabe von Antioxidans sättigt die Verbesserungswirkung der Hitzebeständigkeit, wodurch bewirkt wird, dass das Antioxidans an der Oberfläche des Isolierharzes ausblutet. Daher kann vorzugsweise das kombinierte Antioxidans dem Basisharz bis zu einem Gewichtsverhältnis von 0,2 zugegeben werden. The above three kinds of antioxidants and the zinc compound can also be used in combination. Since these materials differ in the mechanism for improving heat resistance, a combined use can provide synergistic effects. Excessive addition of the antioxidant saturates the heat resistance improving effect, thereby causing the antioxidant to bleed on the surface of the insulating resin. Therefore, the combined antioxidant can preferably be added to the base resin in a weight ratio of 0.2.

[0025] Säuremodifiziertes Harz kann dem Isolierharz des isolierten Kabels gemäss der Ausführungsform ebenfalls zugegeben werden. Das säuremodifizierte Harz kann zum Beispiel niederdichtes Polyethylen, geradkettiges niederdichtes Polyethylen, Ethylen-vinylacetat-copolymer, Ethylen-ethylacrylat-copolymer, Polyethylen sehr niedriger Dichte, Ethylen-propylen-kautschuk (EP-Kautschuk), Ethylen-propylendien-monomer (EPDM), Styrol-ethylen-butylen-styrol-blockcopolymer (SEBS) und dergleichen sein, die mit Maleinsäureanhydrid oder Acrylsäure modifiziert sind. Durch Zugabe des obigen Harzes kann das isolierte Kabel bei der Dehnbarkeit und Beständigkeit gegen Tieftemperatureinfluss weiter verbessert werden. Acid-modified resin can also be added to the insulating resin of the insulated cable according to the embodiment. The acid modified resin can, for example, low density polyethylene, straight chain low density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, very low density polyethylene, ethylene-propylene rubber (EP rubber), ethylene-propylene diene monomer (EPDM), Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS) and the like modified with maleic anhydride or acrylic acid. By adding the above resin, the insulated cable can be further improved in ductility and resistance to low temperature influence.

[0026] Das Isolierharz des isolierten Kabels gemäss der Ausführungsform kann ferner ein Trennmittel, Kohlenstoff und Vernetzungshilfsmittel enthalten. Falls erforderlich, kann es ferner einen Weichmacher, einen Ultraviolettabsorber, einen Lichtstabilisator, ein Antioxidans, einen Füllstoff, ein Verarbeitungshilfsmittel, ein Silankopplungsmittel und andere Modifikatoren allein oder in Kombination aus zwei oder mehr davon enthalten. The insulating resin of the insulated cable according to the embodiment can further contain a release agent, carbon and crosslinking aid. If necessary, it may further contain a plasticizer, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, a filler, a processing aid, a silane coupling agent and other modifiers alone or in combination of two or more thereof.

[0027] Als auf die Oberfläche der inneren Isolierschicht 20 aufzubringendes Trennmittel können zum Beispiel ein anorganisches Pulver, wie Talk, wässrige Dispersionen mit dispergierten mehrwertigen Hydroxiden und Ethanol mit dispergiertem Schichtsilicat verwendet werden. Vorzugsweise kann Talk verwendet werden. As the release agent to be applied to the surface of the inner insulating layer 20, there can be used, for example, an inorganic powder such as talc, aqueous dispersions with dispersed polyvalent hydroxides, and ethanol with dispersed layered silicate. Talc can preferably be used.

2. Herstellungsverfahren des isolierten Kabels2. Manufacturing process of the insulated cable

[0028] Das Herstellungsverfahren des isolierten Kabels gemäss der Ausführungsform beinhaltet einen ersten Schritt des Extrudierens von Isolierharz und Bedeckens des Umfangs eines Leiters mit dem Isolierharz, um dadurch eine innere Isolierschicht zu bilden, einen zweiten Schritt des Extrudierens von Isolierharz und Bedeckens des Umfangs der inneren Isolierschicht nach Aufbringung von Trennmittel mit dem Isolierharz, um dadurch eine äussere Isolierschicht zu bilden, und einen dritten Schritt des Vernetzens der gebildeten inneren und äusseren Isolierschicht. Ferner kann in dem ersten Schritt ein Trennmittel auf die äussere Umfangsfläche der gebildeten inneren Isolierschicht aufgebracht werden. Das oben beschriebene isolierte Kabel kann durch ein beliebiges Verfahren hergestellt werden, wird jedoch bevorzugt durch das obige Herstellungsverfahren hergestellt. The manufacturing method of the insulated cable according to the embodiment includes a first step of extruding insulating resin and covering the periphery of a conductor with the insulating resin to thereby form an inner insulating layer, a second step of extruding insulating resin and covering the periphery of the inner one Insulating layer after applying release agent with the insulating resin to thereby form an outer insulating layer, and a third step of crosslinking the inner and outer insulating layers formed. Furthermore, in the first step, a release agent can be applied to the outer peripheral surface of the inner insulating layer that is formed. The insulated cable described above can be manufactured by any method, but is preferably manufactured by the above manufacturing method.

[0029] Zur Durchführung des Extrusions- und Bedeckungsvorgangs in dem ersten oder zweiten Schritt kann das Isolierharz unter Verwendung einer Walze, eines Banbury-Mischers, einer Extrusionsmaschine oder dergleichen vermischt werden; und die erhaltene Pelletverbindung kann auf den Leiter oder die innere Isolierharzschicht an dem Leiter unter Verwendung einer herkömmlich bekannten Kabelextrusionsmaschine extrudiert werden. For performing the extrusion and covering process in the first or second step, the insulating resin may be mixed using a roller, a Banbury mixer, an extrusion machine or the like; and the obtained pellet compound can be extruded onto the conductor or the inner insulating resin layer on the conductor using a conventionally known cable extrusion machine.

[0030] Der Vernetzungsvorgang in dem dritten Schritt kann durch verschiedene Verfahren in Abhängigkeit von dem zu verwendenden Vernetzungsmittel durchgeführt werden. Der Vernetzungsvorgang kann durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen und ionisierenden Strahlen, wie y-Strahlen, durchgeführt werden. Bei Bestrahlung mit ionisierenden Strahlen wird ein Teil der Durchgangsstrecke des Isolationskabels in einem Strahler angeordnet, und die ionisierenden Strahlen werden auf das durchlaufende Isolationskabel gestrahlt. Bevorzugt kann ein Metallhydroxid, das in dem Isolierharz enthalten ist, mit Vinylsilan behandelt sein, da diese Behandlung die mechanische Festigkeit und Hitzebeständigkeit des danach vernetzten Isolierharzes weiter verbessern kann. The crosslinking process in the third step can be carried out by various methods depending on the crosslinking agent to be used. The crosslinking process can be carried out by irradiation with electron beams and ionizing rays such as γ rays. When irradiated with ionizing rays, part of the passage section of the insulation cable is arranged in a radiator, and the ionizing rays are radiated onto the insulation cable passing through. Preferably, a metal hydroxide contained in the insulating resin may be treated with vinylsilane because this treatment can further improve the mechanical strength and heat resistance of the insulating resin crosslinked thereafter.

Beispielexample

[0031] Nun wird unten eine weitere spezifische Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf Beispiele und Vergleichsbeispiele gegeben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele eingeschränkt. A further specific description of the invention will now be given below with reference to examples and comparative examples. However, the invention is not limited to these examples.

(1) Herstellung des isolierten Kabels(1) Manufacture of the insulated cable

[0032] Für die jeweiligen isolierten Kabel, die jeweils eine Isolierharzschicht mit Zweischichtaufbau mit den Zusammensetzungen enthalten, die in Tabelle 1 gemäss den Beispielen 1 bis 3 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 gezeigt sind, wurden isolierte Kabel mit Verbindungen (Gewichtsteile) hergestellt, die in Tabelle 1 gezeigt sind (Leiterschnittbereich: 4 mm<2>, Leiterdurchmesser: 2,8 mm, Dicke der inneren Isolierschicht: 1,15 mm, Dicke der äusseren Isolierschicht: 0,95 mm), und sie wurden auf die folgende Art und Weise bewertet. Die Bewertungsergebnisse der jeweiligen isolierten Kabel sind in Tabelle 1 gezeigt. In Tabelle 1 ist das Gleitmittel ein Beispiel für das Trennmittel. For the respective insulated cables, each containing an insulating resin layer with a two-layer structure with the compositions shown in Table 1 according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, insulated cables with connections (parts by weight) were prepared in Table 1 (conductor sectional area: 4mm <2>, conductor diameter: 2.8mm, thickness of inner insulating layer: 1.15mm, thickness of outer insulating layer: 0.95mm), and they were made in the following manner rated. The evaluation results of the respective insulated cables are shown in Table 1. In Table 1, the lubricant is an example of the releasing agent.

Tabelle 1Table 1

[0033] [0033]

(2) Bewertung des isolierten Kabels (2) Assessment of the insulated cable

[0033] Die jeweiligen Eigenschaften des isolierten Kabels der obigen Beispiele wurden auf die folgende Art und Weise bewertet. The respective properties of the insulated cable of the above examples were evaluated in the following manner.

Längung (Standards: EN60811-1-1, Punkt: 9.2)Elongation (standards: EN60811-1-1, point: 9.2)

[0034] Von den jeweiligen Kabeln wurden die innere und äussere Isolierharzschicht mit jeweils 100 mm herausgenommen und die Harzschichten wurden bei einer Zuggeschwindigkeit von 25 mm/min gezogen. Die Messlänge wurde auf 20 mm am Anfang des Tests eingestellt, und die Längung wurde gemäss der folgenden Gleichung berechnet. Die Kabel, deren berechnete Längung 125 % überstieg, wurden als erfolgreich eingestuft. Der Test wurde bei einer Temperatur von 23 °C und die Prüfung mit n = 5 durchgeführt. From the respective cables, the inner and outer insulating resin layers each 100 mm were taken out, and the resin layers were pulled at a pulling speed of 25 mm / min. The gauge length was set to 20 mm at the beginning of the test, and the elongation was calculated according to the following equation. The cables whose calculated elongation exceeded 125% were rated as successful. The test was carried out at a temperature of 23 ° C. and the test with n = 5.

Gleichung: ε = (l0–20)/20 × 100Equation: ε = (l0-20) / 20 × 100

[0035] In der obigen Gleichung steht ε für die Längung (%) und l0steht für die Messlänge (mm) als die Harzschicht gekappt wurde. In the above equation, ε stands for the elongation (%) and l0 stands for the gauge length (mm) when the resin layer was cut.

Dehnbarkeit (Standards: EN60811-1-1, Punkt: 9.2)Extensibility (standards: EN60811-1-1, point: 9.2)

[0036] Von den jeweiligen Kabeln wurden die innere und äussere Isolierharzschicht herausgenommen, und die Harzschichten wurden bei einer Zuggeschwindigkeit von 25 mm/min gezogen. Die maximale Zugbelastung wurde gemessen und die Dehnbarkeit wurde gemäss der folgenden Gleichung berechnet. Für die innere Isolierharzschicht (inneres bedeckendes Element) wurde beim Überschreiten der Dehnbarkeit von 6,5 MPa das relevante Kabel als erfolgreich eingestuft. Für die äussere Isolierharzschicht (Ummantelung) wurde beim Überschreiten der Dehnbarkeit von 8,0 MPa das relevante Kabel als OK eingestuft. Der Test wurde bei einer Temperatur von 23 °C und die Prüfung mit n = 5 durchgeführt. From the respective cables, the inner and outer insulating resin layers were taken out, and the resin layers were pulled at a pulling speed of 25 mm / min. The maximum tensile load was measured and the extensibility was calculated according to the following equation. For the inner insulating resin layer (inner covering element), the relevant cable was classified as successful when the extensibility of 6.5 MPa was exceeded. For the outer insulating resin layer (sheathing), the relevant cable was classified as OK when the stretchability of 8.0 MPa was exceeded. The test was carried out at a temperature of 23 ° C. and the test with n = 5.

Gleichung: δ = F/AEquation: δ = F / A

[0037] In der obigen Gleichung steht 5 für die Dehnbarkeit (MPa), F steht für die maximale Zugbelastung (N) und A steht für den Schnittbereich des Teststückes (mm<2>). In the above equation, 5 stands for the extensibility (MPa), F stands for the maximum tensile load (N) and A stands for the cutting area of the test piece (mm 2).

[0038] Restlängungsgrad nach Alterung und Dehnbarkeitsgrad nach Alterung (Standards: EN60811-1-1, Punkt: 8.1) Für die innere und äussere Isolierharzschicht, die aus dem Kabel herausgenommen wurde, wurden nach Alterung (150 °C × 7 Tage) die Längung und Dehnbarkeit gemessen und berechnet. [0038] Remaining degree of elongation after aging and degree of extensibility after aging (standards: EN60811-1-1, point: 8.1) For the inner and outer insulating resin layer that was removed from the cable, the elongation and ductility were measured and calculated after aging (150 ° C. × 7 days).

[0039] Für die Längung wurde bei Überschreiten des Restgrades von 70% der Längung vor Alterung das relevante Kabel als erfolgreich eingestuft. Für die Dehnbarkeit wurde bei Überschreiten des Restgrades von 70% der Dehnbarkeit vor Alterung das relevante Kabel als erfolgreich eingestuft. Die Restgrade wurden gemäss der folgenden Gleichung berechnet, und die Prüfung wurde mit n = 5 durchgeführt. For the elongation, the relevant cable was classified as successful when the residual degree of 70% of the elongation before aging was exceeded. In terms of extensibility, the relevant cable was classified as successful if the residual degree of 70% of extensibility before aging was exceeded. The residual degrees were calculated according to the following equation, and the test was carried out with n = 5.

Gleichung: X = (C1/C0) × 100Equation: X = (C1 / C0) × 100

[0040] In der obigen Gleichung steht X für den Restgrad (%), C1steht für den Wert nach Alterung, und C0 steht für den Durchschnittswert vor Alterung. In the above equation, X stands for the residual degree (%), C1 stands for the value after aging, and C0 stands for the average value before aging.

Flammhemmungstest (Standards: EN60332-1-2) Vertikaler FlammhemmungstestFlame retardancy test (standards: EN60332-1-2) Vertical flame retardancy test

[0041] Eine Flamme wurde auf das Kabel für 60 Sekunden gerichtet, und die Flamme wurde unmittelbar weggezogen. Ein Teil des Kabels bei 475 mm oberhalb des flammbehandelten Teils wurde als Punkt A bezeichnet, und wenn das Feuer innerhalb von 60 Sekunden erloschen ist, wurde der Fall, dass Asche in dem Bereich von 540 bis 50 mm höher als der Punkt A gefunden wurde, als erfolgreich eingestuft. A flame was directed at the cable for 60 seconds and the flame was immediately withdrawn. A part of the cable at 475 mm above the flame-treated part was designated as point A, and if the fire was extinguished within 60 seconds, it became the case that ash was found in the area 540 to 50 mm higher than point A, classified as successful.

[0042] Als Referenz wurde die Bewertung auch bei den Ergebnissen des Tests durchgeführt, der gemäss den VW-1 der UL-Standards durchgeführt wurde (Eine Flamme wurde auf das Kabel für 15 Sekunden gerichtet, und dann wurde die Flamme unmittelbar weggezogen. Wenn das Feuer innerhalb von 60 Sekunden erloschen ist, wurde die Flamme wieder auf das gleiche Kabel für 15 Sekunden gerichtet und die Flamme wurde unmittelbar weggezogen. Dies wurde wiederholt. Und wenn das Kabel fünfmal entzündet wurde und die Flamme jedes Mal innerhalb von 60 Sekunden erloschen ist, wurde das relevante Kabel als erfolgreich eingestuft). Als Metallhydroxid dem Basisharz in einem Gewichtsverhältnis von 1,6 oder mehr zugegeben wurde, war das relevante Kabel auch bei dem Feuerwiderstandstest erfolgreich, der gemäss dem VW-1 der UL-Standards durchgeführt wurde. For reference, evaluation was also made on the results of the test carried out in accordance with VW-1 of UL standards (a flame was applied to the cable for 15 seconds, and then the flame was immediately withdrawn. If that If the fire was extinguished within 60 seconds, the flame was again directed to the same cable for 15 seconds and the flame was immediately withdrawn. This was repeated. And if the cable was lit five times and the flame was extinguished within 60 seconds each time, the relevant cable was classified as successful). When metal hydroxide was added to the base resin in a weight ratio of 1.6 or more, the relevant cable was also successful in the fire resistance test carried out according to VW-1 of UL standards.

Hitzebeständigkeit (Standards: EN60216-2)Heat resistance (standards: EN60216-2)

[0043] Die Temperatur von jedem Kabel nach 20 000 Stunden mit einem Restlängungsgrad von 50% wurde gemäss der Arrhenius-Gleichung geschätzt, und bei Erreichen der Temperatur von 120 °C oder höher wurde das relevante Kabel als erfolgreich eingestuft. The temperature of each cable after 20,000 hours with a residual elongation of 50% was estimated according to the Arrhenius equation, and when the temperature reached 120 ° C or higher, the relevant cable was classified as successful.

Beständigkeit gegen Tieftemperatureinfluss (Standards: EN60811-1-4, Punkt: 8.5)Resistance to the influence of low temperatures (standards: EN60811-1-4, point: 8.5)

[0044] Bei einer Temperatur von –40 °C wurde ein Gewicht von 200 g aus einer Höhe von 100 mm auf das Kabel fallen gelassen, und bei Fehlen von Brüchen in der Ummantelung wurde das relevante Kabel als erfolgreich eingestuft. At a temperature of -40 ° C, a weight of 200 g was dropped onto the cable from a height of 100 mm, and in the absence of breaks in the sheath, the relevant cable was rated as successful.

[0045] In den Beispielen 1 bis 3 wurden gute Testergebnisse in Bezug auf alle physikalischen Eigenschaften (Längung, Dehnbarkeit, Restlängungsgrad nach Alterung und Restdehnbarkeit nach Alterung), Flammhemmung, Hitzebeständigkeit und Beständigkeit gegen Tieftemperatureinfluss erhalten. In Examples 1 to 3 good test results were obtained with respect to all physical properties (elongation, extensibility, residual degree of elongation after aging and residual elongation after aging), flame retardancy, heat resistance and resistance to the influence of low temperatures.

[0046] Andererseits konnte in dem Vergleichsbeispiel 1, da das Verhältnis von Polyethylen sehr niedriger Dichte (E) mit einem Schmelzpunkt von 70 °C oder höher, das in dem Basisharz (B) enthalten war, zu gering ist, eine gewünschte Dehnbarkeit nicht erzielt werden. On the other hand, in Comparative Example 1, since the ratio of very low density polyethylene (E) having a melting point of 70 ° C or higher contained in the base resin (B) is too low, a desired extensibility could not be obtained will.

[0047] In dem Vergleichsbeispiel 2 konnte, da das Verhältnis von Polyethylen sehr niedriger Dichte (D) mit einem Schmelzpunkt von 60 °C oder niedriger, das in dem Basisharz (B) enthalten war, zu gering ist, eine gewünschte Längung nicht erzielt werden, und die Beständigkeit gegen Tieftemperatureinfluss wurde als schwach eingestuft. In Comparative Example 2, since the ratio of very low density polyethylene (D) having a melting point of 60 ° C or lower contained in the base resin (B) is too low, a desired elongation could not be obtained , and the low-temperature influence resistance was rated as poor.

[0048] In dem Vergleichsbeispiel 3 wurde, da der Gemischanteil von Metallhydroxid (A) zu gering war, die Flammhemmung als schwach eingestuft. In Comparative Example 3, since the mixture proportion of metal hydroxide (A) was too small, the flame retardancy was classified as poor.

Claims

An insulated cable in which a conductor is covered with an insulating resin layer of two-layer structure including an inner insulating resin layer and an outer insulating resin layer provided on an outer periphery of the inner insulating resin layer, wherein the inner insulating resin layer is made of insulating resin having the same composition as the outer one Insulating resin layer is formed, wherein the insulating resin contains a metal hydroxide A and a base resin B in a weight ratio of A / B = 1.4 to 2.5 and contains an antioxidant C in a weight ratio of 0.03 to 0.2 relative to the base resin B, wherein the base resin B is polyethylene having a density D of 0.85 to 0.91 having a melting point of 60 ° C or lower and polyethylene having a density E of 0.85 to 0.91 having a melting point of 70 ° C or higher in a weight ratio of D / E = 50/50 to 85/15, and wherein the inner and outer insulating resin layers are crosslinked.

2. An insulated cable according to claim 1, wherein a release agent is applied to an outer peripheral surface of the inner insulating resin layer.

3. A method of making an insulated cable, comprising: a first step of extruding insulating resin and covering a circumference of a conductor with the insulating resin to form an inner insulating resin layer; a second step of extruding insulating resin and covering a periphery of the inner insulating resin layer with the insulating resin to form an outer insulating resin layer; and a third step of crosslinking the formed inner and outer insulating resin layers, wherein the inner insulating resin layer is formed of insulating resin having the same composition as the outer insulating resin layer, wherein the insulating resin contains a metal hydroxide A and a base resin B in a weight ratio of A / B = 1.4 to 2.5 and contains an antioxidant C in a weight ratio of 0.03 to 0.2 based on the base resin B, and wherein the base resin B is polyethylene having a density D of 0.85 to 0.91 having a melting point of 60 ° C or lower and polyethylene having a density E of 0.85 to 0.91 having a melting point of 70 ° C or higher in a weight ratio of D / E = 50/50 to 85/15.

4. The method according to claim 3, wherein, in the first step, a release agent is applied to an outer peripheral surface of the formed inner insulating resin layer.