CN105623166A - 无卤阻燃性树脂组合物和高压电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供无卤阻燃性树脂组合物和高压电缆,所述无卤阻燃性树脂组合物即使在使交联温度变低的情况下,也能够形成交联度高、耐燃料性优异并且燃烧时产生的有害气体的产生量少的交联物。无卤阻燃性树脂组合物含有:包含乙酸乙烯酯含量为40质量%以上的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的基体聚合物100质量份、1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物1质量份以上且5质量份以下、含氮交联助剂1质量份以下和金属氢氧化物100质量份以上。
Description
技术领域
本发明涉及无卤阻燃性树脂组合物和高压电缆。
背景技术
在铁路车辆等中,作为供给高压电力的配线,使用高压电缆。高压电缆例如由导体和在导体外周上依次形成的内部半导电层、绝缘层、外部半导电层、编织状的金属屏蔽层以及护套构成。
对于高压电缆的护套,从安全性的观点考虑,要求阻燃性优异,火灾时难以燃烧,并且要求耐燃料性优异,燃料难以渗入且难以劣化。
作为形成具有这样的特性的护套的材料,以往一直使用氯丁橡胶等卤素材料,但近年来,从减轻环境负荷的观点考虑,使用不包含卤素的无卤阻燃性树脂组合物(以下,也简称为无卤材料)。无卤材料是在烯烃系树脂中配合不包含卤素的阻燃剂而成的材料,例如,在专利文献1中,提案了在包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(以下,也称为EVA)的基体聚合物中配合作为阻燃剂的金属氢氧化物而成的材料。
护套通过使无卤材料成型并交联而形成。作为该交联方法,可以进行将有机过氧化物与无卤材料配合并以规定温度加热而使其交联的过氧化物交联。此时使用的有机过氧化物通常可以使用半衰期温度高的物质。这是因为,越是半衰期温度高的物质,交联的反应性越高,从而能够高效地交联无卤材料。即,如果利用半衰期温度高的有机过氧化物,则交联度高,并且能够形成耐燃料性优异的护套。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-53247号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在使用半衰期温度高的有机过氧化物的情况下,虽然可以得到交联度高的护套,但是存在将无卤材料加热进行交联时交联温度变高等问题。如果交联温度变高,则与此同时压力也变高,因此在护套交联中,位于护套内侧的内部半导电层、绝缘层、外部半导电层有时会因高温高压而熔融变形。例如,如果交联温度为140℃以上的高温,则存在:因熔融变形而使内部半导电层、绝缘层、外部半导电层的膜厚变得不均匀,从而使高压电缆的电气特性降低;或者编织状的金属屏蔽层陷入熔融的外部半导电层而使高压电缆的外径发生变化。
因此,为了使交联温度低于140℃,考虑使用半衰期温度低的有机过氧化物。然而,半衰期温度低的有机过氧化物的交联效率低,不能充分进行护套的交联反应,因此经交联而得到的护套的交联度低,耐燃料性变低。
作为提高无卤材料的交联效率的方法,可以考虑将促进交联反应的交联助剂与有机过氧化物并用。由于交联助剂能够提高交联效率,因此即使在使用半衰期温度低的有机过氧化物的情况,交联度也高,也可以得到耐燃料性优异的护套。然而,有用的交联助剂中的多数在化学结构中包含氮原子,因此如果将这样的含氮成分配合于护套,则会出现在护套燃烧时产生NOx、氰化合物等有害气体等其他问题。
因此,本发明的目的在于,提供一种即使在使交联温度变低的情况,也能够形成交联度高、耐燃料性优异并且燃烧时产生的有害气体的产生量少的交联物的无卤阻燃性树脂组合物。此外,本发明的目的在于,提供一种外径变化少的高压电缆。
用于解决课题的方法
根据本发明的一个实施方式,提供一种无卤阻燃性树脂组合物,其含有:包含乙酸乙烯酯含量为40质量%以上的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的基体聚合物100质量份,1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物1质量份以上且5质量份以下,含氮交联助剂1质量份以下和金属氢氧化物100质量份以上。
根据本发明的其他实施方式,提供一种高压电缆,其是依次具备导体和在上述导体外周上的内部半导电层、绝缘层、外部半导电层、金属屏蔽层以及护套的高压电缆,上述护套是通过使无卤阻燃性树脂组合物交联而形成的,所述无卤阻燃性树脂组合物含有:包含乙酸乙烯酯含量为40质量%以上的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的基体聚合物100质量份、1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物1质量份以上且5质量份以下、含氮交联助剂1质量份以下和金属氢氧化物100质量份以上。
发明效果
根据本发明,能够得到无卤阻燃性树脂组合物和外径变化少的高压电缆,所述无卤阻燃性树脂组合物即使在使交联温度变低的情况,也能够形成交联度高、耐燃料性优异并且燃烧时产生的有害气体的产生量少的交联物。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的高压电缆的截面图。
附图标记说明
1高压电缆
10导体
11内部半导电层
12绝缘层
13外部半导电层
14金属屏蔽层
15护套
具体实施方式
如上所述,在使无卤阻燃性树脂组合物(无卤材料)交联而形成护套时,为了在降低交联温度的同时获得能够得到充分的耐燃料性的高交联度,优选将半衰期温度低的有机过氧化物(以下,也简称为交联剂)和化学结构中含有氮原子的含氮交联助剂(以下,也简称为交联助剂)与无卤材料进行配合。但是,如果配合交联助剂,则存在护套燃烧时产生NOx等有害气体的担忧。对于此点,根据本发明人的研究可以得知,通过将交联助剂的配合量相对于护套的基体聚合物100质量份设为1质量份以下,能够将有害气体的产生量降低至没有问题的范围。
然而,如果使交联助剂的配合量减少,则在降低交联温度时会使交联效率变低,因此在护套中无法得到充分的交联度。特别地,由于护套的内部与表层部相比不易传热,因此没有表层部交联得多,从而交联度会变低。即,在护套中,因内部与表层部之间的加热不均而使交联度产生较大差异,从而会使护套整体的交联度变低。
由此,本发明人认为即使在使交联温度变低的情况下,如果能够改善无卤材料的导热性,则能够提高交联效率,从而对提高导热性的方法进行了研究。其结果发现,在无卤材料中,越增加作为阻燃剂而配合的金属氢氧化物的配合量,越能够提高导热性,从而提高交联效率。由于金属氢氧化物容易导热,因此通过增加其配合量,在使交联温度低至例如110℃以下时,也可以得到高交联效率。
本发明是基于上述见解而完成的发明。
一.本发明的一个实施方式
以下,对于本发明的一个实施方式进行说明。
(1)无卤阻燃性树脂组合物
本实施方式的无卤阻燃性树脂组合物(无卤材料)含有:包含乙酸乙烯酯含量为40质量%以上的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(a1)的基体聚合物(A)、1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物(B)、含氮交联助剂(C)和金属氢氧化物(D)。无卤材料通过加热而成为交联物。以下,对于各成分详细地进行说明。
i.基体聚合物(A)
基体聚合物(A)包含规定的乙酸乙烯酯含量的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(a1)(以下,也称为EVA(a1))。
EVA(a1)包含具有极性基团的乙酸乙烯酯(VA),并且具有规定的极性。具有极性的EVA(a1)不仅阻燃性优异,耐燃料性也优异。从在无卤材料中得到期望的阻燃性和耐燃料性的观点考虑,EVA(a1)中的乙酸乙烯酯含量(以下,也称为VA量)为40质量%以上。从得到阻燃性和耐燃料性的同时得到低温特性的观点考虑,优选VA量为60质量%。予以说明的是,在本说明书中,VA量表示JISK7192中规定的乙酸乙烯酯含量。
在本实施方式中,使用例如VA量为60质量%的EVA,因此存在无卤材料的低温特性变低的担忧,但由于并用酸改性聚烯烃(a2),因此能够抑制无卤材料的低温特性的降低。作为酸改性聚烯烃树脂(a2),优选为酸改性的乙烯-α烯烃共聚物,除此之外,例如可以使用超低密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等酸改性物。此外,作为进行酸改性的酸,优选为马来酸,除此之外,可以举出马来酸酐、富马酸等。即,作为酸改性聚烯烃树脂(a2),优选为马来酸改性聚烯烃树脂。予以说明的是,酸改性聚烯烃树脂(a2)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
酸改性聚烯烃树脂(a2)的含量优选为具体聚合物(A)的20质量%以下,更优选为12质量%以上且18质量%以下。如果超过20质量%,则存在不能够维持无卤材料的阻燃性的担忧。如果为12质量%~18质量%的范围,则能够兼顾阻燃性和低温特性。
ii.有机过氧化物(B)
在无卤材料中,为了交联,配合作为交联剂的有机过氧化物(B)。在本实施方式中,从降低交联温度的观点考虑,使用半衰期温度低的有机过氧化物(B)。具体而言,使用1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物(B)。在此,“半衰期”是指有机过氧化物(B)的浓度变为初期值的一半的时间,“半衰期温度”为表示有机过氧化物(B)的分解温度的指标。“1小时半衰期温度”是半衰期为1小时的温度。即,1小时半衰期温度越低,表示越容易在低温分解。因此,通过使用1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物(B),能够使交联温度变得更低。在半衰期温度超过120℃的情况下,交联温度变高,因此不能够抑制抑制高压电缆的外观变化。另一方面,如果半衰期温度过低,则存在无卤材料会焦化(早期交联)的担忧。因此,从抑制焦化的观点考虑,优选1小时半衰期温度为110℃~120℃。
作为有机过氧化物(B),只要半衰期温度为上述范围内就没有特别限制,例如,可以使用叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯(117℃)、1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷(111℃)、2,2-二(4,4-二-(叔丁基过氧化)环己基)丙烷(114℃)、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯(115℃)、叔丁基过氧化月桂酸酯(118℃)、叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯(118℃)、过氧化马来酸叔丁酯(119℃)、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯(119℃)、叔丁基过氧化2-乙基己基单碳酸酯(119℃)、叔己基过氧化苯甲酸酯(119℃)、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧化)己烷(119℃)等。其中,从与基体聚合物(A)的反应性的观点考虑,优选为叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯(117℃)。予以说明的是,这些有机过氧化物(B)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
有机过氧化物(B)的配合量没有特别限制,从兼顾提高交联效率和抑制焦化的观点考虑,相对于基体聚合物(A)100质量份优选为1质量份以上且5质量份以下。
iii.含氮交联助剂(C)
在无卤材料中,为了促进交联反应且提高得到的交联物中的交联度,可以配合含氮交联助剂(C)(以下,也简称为交联助剂(C))。作为交联助剂,没有特别限制,但优选在分子中具有氮原子和2个碳碳双键的物质。例如,可以使用三烯丙基异氰尿酸酯、三甲代烯丙基异氰尿酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪、间亚苯基双马来酰亚胺和对苯醌二肟等。其中,由于三烯丙基异氰尿酸酯、三甲代烯丙基异氰尿酸酯、三烯丙基氰尿酸酯的活性氧量多,交联反应性高,因此特别优选。予以说明的是,这些交联助剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
交联助剂(C)的配合量相对于基体聚合物(A)100质量份为1质量份以下。如果为这样少的配合量,则能够将无卤材料燃烧时产生的NOx等有害气体的产生量抑制成没有问题的量。从得到期望的交联效率的观点考虑,交联助剂(C)的配合量优选为至少0.1质量份以上。
iv.金属氢氧化物(D)
金属氢氧化物(D)在无卤材料受到加热而燃烧时因分解脱水而放出水分,使无卤材料的温度降低,从而抑制燃烧。此外,在本实施方式中,提高无卤材料中的导热性,使交联效率提高。作为金属氢氧化物(D),例如,可以使用氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙和镍固溶于这些而得的金属氢氧化物。这些金属氢氧化物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。其中,优选使用氢氧化镁和氢氧化铝中的至少1种。由于它们的脱水温度与基体聚合物(A)的分解温度接近,因此更能够抑制燃烧。
金属氢氧化物(D)的配合量相对于基体聚合物(A)100质量份为100质量份以上。如果小于100质量份,则对于使无卤材料交联而成的交联物,不仅阻燃性降低,交联效率也降低,因此无法得到表现高耐燃料性的高交联度。另一方面,如果金属氢氧化物(D)的配合量过多,则存在无卤材料挤出时无卤材料自发热而进行早期交联(烧焦)的担忧。如果进行早期交联,则无卤材料的挤出成型性变差,因此难以成型护套。因此,从抑制无卤材料的早期交联的观点考虑,金属氢氧化物(D)的配合量优选为250质量份以下。此外,如果金属氢氧化物(D)的配合量过多,则基体聚合物(A)与金属氢氧化物(D)的界面增加,密合性变低,从而存在交联物的低温特性降低的担忧。因此,从低温特性的观点考虑,金属氢氧化物的配合量优选为150质量份以下。即,从在抑制无卤材料中的早期交联的同时在交联物中得到高耐燃料性的观点考虑,金属氢氧化物(D)的配合量优选为100质量份以上且250质量份以下,进一步从得到低温特性的观点考虑,进一步优选为100质量份以上且150质量份以下。
金属氢氧化物(D)优选利用脂肪酸或有机硅烷进行表面处理。通过表面处理,能够强化与基体聚合物(A)的密合性,并且能够进一步提高无卤材料的耐燃料性以及低温特性。
v.其他添加剂
另外,在无卤材料中,除了上述成分以外,也可以配合阻燃助剂、抗氧化剂、润滑剂、软化剂、增塑剂、无机填充剂、相溶化剂、稳定剂、炭黑、着色剂等。对于这些添加剂,在不损害无卤材料的特性的范围进行配合即可。
另外,无卤材料可以通过将有机过氧化物(B)、含氮交联助剂(C)、金属氢氧化物(D)和根据需要的其他添加剂与上述基体聚合物(A)混合且一边加热一边混炼而得到。混炼条件、各成分的添加顺序没有特别限制。此外,混炼可以使用混合辊、班伯里密炼机、单轴或2轴挤出机等而进行。
(2)交联物
本实施方式的无卤材料配合有规定半衰期温度的有机过氧化物(B)、少量的含氮交联助剂(C)和金属氢氧化物(D),因此交联效率高。因此,即使在使无卤材料在例如80℃~110℃这样低的温度进行交联的情况,也能够得到具有高交联度且耐燃料性优异的交联物。该交联物如下所述可以合适地用作高压电缆的护套。
(3)高压电缆
接下来,对于本发明的一个实施方式的高压电缆使用图1进行说明。图1是本发明的一个实施方式的高压电缆的截面图。
本实施方式的高压电缆1在导体10的外周上具备内部半导电层11、绝缘层12、外部半导电层13、金属屏蔽层14和护套15。
作为导体10,例如,可以使用1根金属线、或将多根金属线捻合而成的捻线。作为金属线,可以使用由低氧铜、无氧铜等构成的铜线、铜合金线、由银等构成的其他金属线等。导体10的导体经没有特别限制,可以根据用途适当选择最合适的数值。
内部半导电层11被覆导体10,其是由导电性赋予剂与乙烯丙烯橡胶(EP橡胶)、丁基橡胶等配合而成的半导电性组合物形成的。具有半导电性的内部半导电层11在对高压电缆1施加高电压时抑制局部放电的产生,并且提高高压电缆1的电气特性。内部半导电层11的厚度例如为0.3mm~1.5mm。
绝缘层12被覆内部半导电层11,其是由包含EP橡胶、聚乙烯等的组合成形成的。绝缘层12的厚度例如为6mm~10mm。
外部半导电层13被覆绝缘层12,与内部半导电层11同样,其是由半导电性组合物形成的。外部半导电层13与内部半导电层11同样,提高高压电缆1的电气特性。外部半导电层13的厚度例如为0.5mm~1.5mm。
金属屏蔽层14被覆外部半导电层13,其在对高压电缆1施加高电压时遮蔽产生的干扰。为了得到高压电缆1的可挠性,金属屏蔽层14可以通过编织多条例如软铜线等金属线而形成,从而成为编织状。
护套15被覆金属屏蔽层14,其被覆保护导体10、绝缘层12。护套15由使上述无卤材料交联而得的交联物形成。护套15的厚度例如为2mm~4mm。
(4)高压电缆1的制造方法
高压电缆1例如可以以如下方式制造。
首先,准备导体10。接着,在导体10的外周上同时挤出3层内部半导电层11用组合物、绝缘层12用组合物和外部半导电层13用组合物,之后,通过交联同时形成3层。
接着,在外部半导电层13的外周设置编织状金属屏蔽层14。
接着,在金属屏蔽层14的外周以规定的厚度挤出上述无卤材料。之后,通过在例如80℃~110℃的低的温度进行加热而形成护套15,得到本实施方式的高压电缆1。
在本实施方式中,在形成护套15时降低交联温度,例如可以降低至110℃以下,能够降低交联的环境压力。由此,能够在抑制外部半导电层13等在高温进行熔融的同时因高压而导致的变形。在使交联温度高于110℃、例如设为140℃以上的情况下,位于内侧的内部半导电层11、绝缘层12、外部半导电层13等会因熔融而膨胀,从而使它们的厚度变得不均匀。此外,编织状的金属屏蔽层14陷入熔融的外部半导电层13,金属屏蔽层14的模样会转印于形成的护套15。其结果,高压电缆1不仅外径发生变化,而且也因护套15等的厚度变得不均匀而使电气特性降低。根据本实施方式,能够降低交联温度,因此能够抑制外径变化、电气特性的降低。
二.本发明的实施方式的效果
根据本实施方式,起到如下所示的1个或多个效果。
在本实施方式的无卤材料中,相对于基体聚合物(A)100质量份,配合有1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物(B)1~5质量份、交联助剂(C)1质量份以下、金属氢氧化物(D)100质量份以上。在本实施方式中,将交联助剂(C)的配合量减少至1质量份以下,但利用金属氢氧化物(D)使无卤材料的导热性提高,从而弥补了因交联助剂(C)的减少而导致的交联效率的降低。因此,即使是在110℃以下的低的温度使无卤材料进行交联的情况,也能够以高的交联效率进行交联反应,从而能够形成交联度高、耐燃料性优异的交联物。
此外,将交联助剂(C)的含量相对于基体聚合物(A)100质量份设为1质量份以下。因此,在无卤材料燃烧时,能够降低来自含氮交联助剂(C)的有害气体的产生量。
此外,在本实施方式中,优选将金属氢氧化物(D)的配合量设为100质量份~250质量份,更优选设为100质量份~150质量份。通过设为100质量份以上,在交联物中能够得到期望的高阻燃性。通过设为250质量份以下,能够抑制挤出无卤材料时的自发热,并且能够抑制由发热导致的早期交联(所谓烧焦)。进一步,通过设为150质量份以下,能够抑制因配合金属氢氧化物(D)而导致的无卤材料的低温特性的降低。即,通过设为100质量份~150质量份以下,能够在抑制无卤材料的早期交联的同时形成阻燃性、耐燃料性和低温特性优异的交联物。
此外,在本实施方式中,在基体聚合物(A)中,除了VA量为40质量%以上的EVA(a1),优选进一步配合酸改性聚烯烃树脂(a2)。由此,能够强化基体聚合物(A)与金属氢氧化物(D)的密合性并进一步提高无卤材料的低温特性。
此外,在本实施方式中,优选有机过氧化物(B)为叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯或叔丁基过氧化苯甲酸酯。由于它们活性氧量多,交联效率高,因此即使在使交联温度低至80℃~110℃的情况,也容易进行交联反应。
此外,本实施方式的高压电缆1具备由上述无卤材料形成的护套15而构成。由于护套15由交联效率高的无卤材料形成,因此不仅阻燃性优异,而且交联度高,耐燃料性优异。此外,由于护套15在较低温度下交联而形成,因此在形成于护套15的内侧的内部半导电层11、绝缘层12、外部半导电层13等中,可以抑制因高温高压而导致的膨胀等。由此,在高压电缆1中,护套15的厚度变得均匀,从而抑制外径变化。
实施例
接下来,对于本发明使用实施例进一步具体地进行说明。予以说明的是,本发明不限于以下实施例。
用于无卤阻燃性树脂组合物的原料如下。
·乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(乙酸乙烯酯含量60质量%):LANXESS株式会社制“LEVAPREN600HV”
·马来酸改性聚烯烃:三井化学株式会社制“TAFMERMH5040”
·有机过氧化物(叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯,1小时半衰期温度117℃):化药Akzo株式会社制“TRIGONOX117”
·含氮交联助剂(三烯丙基异氰尿酸酯):日本化成株式会社制“TAIC”
·金属氢氧化物(氢氧化镁):Albemarle株式会社制“H10CA”
·阻燃助剂(锡酸锌):水泽化学株式会社制“ARCANEXZHS”
(1)无卤阻燃性树脂组合物的调制
在实施例1中,如下述表1所示,将乙酸乙烯酯含量为60质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物85质量份和马来酸改性聚烯烃15质量份进行混合作为基体聚合物,向其添加有机过氧化物2.5质量份、含氮交联助剂1质量份、金属氢氧化物100质量份以及阻燃助剂5质量份并进行混炼,从而得到实施例1的无卤阻燃性树脂组合物。
在实施例2中,将金属氢氧化物的配合量变为120质量份,除此以外,与实施例1同样地调整无卤阻燃性树脂组合物。
在实施例3中,将金属氢氧化物的配合量变为150质量份,除此以外,与实施例1同样地调整无卤阻燃性树脂组合物。
在比较例1中,将金属氢氧化物的配合量变为70质量份,除此以外,与实施例1同样地调整无卤阻燃性树脂组合物。
在比较例2中,将金属氢氧化物的配合量变为255质量份,将阻燃助剂的配合量变为30质量份,除此以外,与实施例1同样地调整无卤阻燃性树脂组合物。
[表1]
(2)样品的制作
在本实施方式中,制作了模拟高压电缆的评价用电缆。
具体而言,在导体面积50mm2~240mm2的导体的外周上,以规定的厚度同时挤出3层将EP橡胶作为基体的内部半导电层用材料、将EP橡胶作为基体的绝缘层用材料和将EVA作为基体的外部半导电层用材料。之后,利用蒸汽同时交联使各层交联而制作线芯。接着,在该线芯的外周上挤出实施例1~3和比较例1、2的无卤材料,形成护套。然后,在90℃的环境中放置3~5天,使护套交联,得到实施例1~3和比较例1、2的评价用电缆。
(3)评价方法
对于制作的评价用电缆,利用以下方法进行评价。
首先,从制作的评价用电缆剥取护套,将剥取的护套的内侧削平,然后利用JISK6251中记载的6号哑铃冲压,得到试验样品。对于该试验样品,利用如下方法评价耐燃料性和低温特性。
耐燃料性:将试验样品在100℃的ASTM3号油中浸渍168小时,利用拉伸试验机以200mm/分钟的速度拉伸浸渍后的试验样品,从而测定浸渍后的拉伸强度。从该浸渍后的拉伸强度和浸渍前的拉伸强度(初期拉伸强度)算出拉伸强度残率。在本实施方式中,拉伸强度残率为70%以上则判断为护套的耐燃料性优异。
低温特性:将试验样品在-40℃的恒温槽内放置10分钟,然后利用拉伸试验机以30mm/分钟的速度进行拉伸,从而测定断裂伸长率。在本实施方式中,断裂伸长率的绝对值为30%以上则判断为护套的低温特性优异。
(4)评价结果
在实施例1~3中,尽管以低至90℃的交联温度形成了护套,但拉伸强度残率均为70%以上,从而确认了护套的耐燃料性优异。此外,根据实施例1~3,可以确认金属氢氧化物的配合量越多,得到的护套的耐燃料性越高。由此可知,金属氢氧化物提高无卤阻燃性树脂组合物的导热性,使交联效率提高。
此外,根据实施例1~3,可以确认金属氢氧化物的配合量越增加,将护套放置于低温环境下后的断裂伸长率越容易降低,使低温特性降低。根据实施例3,从得到护套的低温特性的观点考虑,优选将金属氢氧化物的配合量设为150质量份以下。如果为这样的配合量,则能够兼顾护套的耐燃料性和低温特性。
与此相对,在比较例1中,由于将金属氢氧化物的配合量设为70质量份,小于100质量份,因此确认虽然低温特性优异,但耐燃料性差。如果金属氢氧化物的配合量少,则在使交联温度变低时,护套的交联反应无法充分进行,因此护套的交联度变低,耐燃料性变差。
在比较例2中,将金属氢氧化物的配合量设为255质量份,过多,因此在混炼无卤材料时发生早期交联,从而不能够挤出成型护套。
本发明的优选方案
以下,附记本发明的优选方案。
附记1:根据本发明的一个方案,提供一种无卤阻燃性树脂组合物,其含有:包含乙酸乙烯酯含量为40质量%以上的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的基体聚合物100质量份、1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物1质量份以上且5质量份以下、含氮交联助剂1质量份以下和金属氢氧化物100质量份以上。
附记2:作为附记1的无卤阻燃性树脂组合物,优选含有上述金属氢氧化物100质量份以上且250质量份以下。
附记3:作为附记1或2的无卤阻燃性树脂组合物,优选上述基体聚合物进一步包含酸改性聚烯烃树脂。
附记4:为附记3的无卤阻燃性树脂组合物,优选上述基体聚合物含有20质量%以下的上述酸改性聚烯烃树脂。
附记5:作为附记1~4的无卤阻燃性树脂组合物,优选上述有机过氧化物为叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯。
附记6:作为附记1~5的无卤阻燃性树脂组合物,优选上述含氮交联助剂包含三烯丙基异氰尿酸酯、三甲代烯丙基异氰尿酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪、间亚苯基双马来酰亚胺和对苯醌二肟中的至少1种。
附记7:根据本发明的其他方案,提供一种高压电缆,其是依次具备导体和在上述导体的外周上的内部半导电层、绝缘层、外部半导电层、金属屏蔽层和护套的高压电缆,上述护套是使无卤阻燃性树脂组合物交联而形成的,所述无卤阻燃性树脂组合物含有:包含乙酸乙烯酯含量为40质量%以上的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的基体聚合物100质量份、1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物1质量份以上且5质量份以下、含氮交联助剂1质量份以下、和金属氢氧化物100质量份以上。
Claims (7)
1.一种无卤阻燃性树脂组合物,其含有:
包含乙酸乙烯酯含量为40质量%以上的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的基体聚合物100质量份、
1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物1质量份以上且5质量份以下、
含氮交联助剂1质量份以下、和
金属氢氧化物100质量份以上。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃性树脂组合物,含有所述金属氢氧化物100质量份以上且250质量份以下。
3.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃性树脂组合物,所述基体聚合物进一步包含酸改性聚烯烃树脂。
4.根据权利要求3所述的无卤阻燃性树脂组合物,所述基体聚合物含有20质量%以下的所述酸改性聚烯烃树脂。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的无卤阻燃性树脂组合物,所述有机过氧化物为叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的无卤阻燃性树脂组合物,所述含氮交联助剂包含三烯丙基异氰尿酸酯、三甲代烯丙基异氰尿酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪、间亚苯基双马来酰亚胺和对苯醌二肟中的至少1种。
7.一种高压电缆,其是依次具备导体和在所述导体的外周上的内部半导电层、绝缘层、外部半导电层、金属屏蔽层和护套的高压电缆,
所述护套是使无卤阻燃性树脂组合物交联而形成的,所述无卤阻燃性树脂组合物含有:包含乙酸乙烯酯含量为40质量%以上的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的基体聚合物100质量份、1小时半衰期温度为120℃以下的有机过氧化物1质量份以上且5质量份以下、含氮交联助剂1质量份以下、和金属氢氧化物100质量份以上。
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