CN113597450A - 阻燃防蚁树脂组合物、电力电缆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供阻燃性、防蚁性及耐寒性、挤出加工性优异、并且能够廉价地制造电力电缆的阻燃防蚁树脂组合物、电力电缆及电力电缆的制造方法。阻燃防蚁树脂组合物各自含有聚氯乙烯树脂、具有异氰脲酸酯结构的化合物、和含硼化合物,相对于前述聚氯乙烯树脂100质量份而言,前述具有异氰脲酸酯结构的化合物的含量在0.05质量份~10质量份的范围内,前述含硼化合物的含量在10质量份~55质量份的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃防蚁树脂组合物、电力电缆及其制造方法。
背景技术
电力电缆、通信电缆等电缆中,在最外层设置有防护外覆层(以下,称为鞘),通常通过对聚乙烯、聚氯乙烯(PVC)等通用树脂进行挤出成型而被覆形成。
对于鞘而言,根据电缆的敷设场所而要求各种功能。例如,在白蚁的活动活跃的地域的地下敷设电缆的情况下,要求具有防蚁性(其为防止来自白蚁的虫害的特性)、并且具有阻燃性的鞘。
因此,鞘通常并非以单层构成,而是制成依次层叠有阻燃特性优异的PVC和防蚁特性优异的尼龙的双层结构、依次层叠有PVC、尼龙及PVC的三层结构。
例如,专利文献1中报道了一种具有鞘的电线电缆,其中,以在阻燃层上层叠有防蚁层的双层结构构成鞘,并设定为层叠阻燃乙烯层作为阻燃层、且层叠聚丙烯(PP)来代替尼龙作为防蚁层而成的双层结构,由此具备阻燃性和防蚁性。
另外,提出了使用异氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三丙酯或异氰脲酸三乙酯作为防蚁剂(例如,参见专利文献2)。其中,具有3个聚合性的烯丙基的异氰脲酸三烯丙酯也是交联助剂(参见专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-096583号公报
专利文献2:日本特开平02-78110号公报
专利文献3:日本特开2003-192865号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在将鞘制成双层结构、三层结构的情况下,存在下述问题:电缆外径变大这样的问题;由于层叠不同材料而使材料成本、制造成本变高这样的问题。
专利文献1所报道那样的以往的电线电缆(例如,参见图2)中,鞘为双层结构,虽然如前文所述存在制造成本变高这样的问题,但由于不存在高度满足阻燃性和防蚁性这两者的材料,所以无法将鞘制成单层。
而且,对于电力电缆而言,除了阻燃性和防蚁性以外,还需要满足对耐寒性的要求。
鉴于这样的情况,本发明的课题在于提供阻燃性、防蚁性及耐寒性优异且挤出加工性优异、并且能够廉价地制造电力电缆的阻燃防蚁树脂组合物、使用其的电力电缆及电力电缆的制造方法。
用于解决课题的手段
本申请的发明人使用阻燃性优异的聚氯乙烯树脂(PVC)作为阻燃防蚁树脂组合物的基础树脂,为了高度满足基于聚氯乙烯树脂与具有异氰脲酸酯结构的化合物的复合物的挤出加工适合性、和阻燃性、防蚁性及耐寒性这样的对电力电缆而言的基本性能,进行了深入研究。
结果发现,通过使用含有聚氯乙烯树脂、具有异氰脲酸酯结构的化合物、和含硼化合物的复合物,能够以单层形成阻燃性、防蚁性及耐寒性优异的鞘。
然而,在以单层形成具有上述组成的鞘的情况下,产生了如下新问题:在于190℃进行挤出成型时,若使具有异氰脲酸酯结构的化合物的配合量过多,则容易产生白烟及有机化合物的臭味,因此需要设置局部排气装置等,导致制造成本的上升。
因此,本申请的发明人进一步进行了研究,结果发现,通过将在聚氯乙烯树脂中配合的具有异氰脲酸酯结构的化合物、和含硼化合物限定为合适比例,从而在挤出加工时不会产生白烟及有机化合物的臭味,并且满足挤出加工适合性,基于这样的见解而完成了本发明。
即,本发明的主旨构成如下所述。
(1)阻燃防蚁树脂组合物,其含有聚氯乙烯树脂、具有异氰脲酸酯结构的化合物、和含硼化合物,
前述具有异氰脲酸酯结构的化合物的含量相对于前述聚氯乙烯树脂100质量份而言在0.05质量份~10质量份的范围内,前述含硼化合物的含量相对于前述聚氯乙烯树脂100质量份而言在10质量份~55质量份的范围内。
(2)如(1)所述的阻燃防蚁树脂组合物,其中,前述具有异氰脲酸酯结构的化合物的含量相对于前述聚氯乙烯树脂100质量份而言在0.05质量份~0.6质量份的范围内。
(3)如(1)或(2)所述的阻燃防蚁树脂组合物,其中,前述含硼化合物的含量相对于前述聚氯乙烯树脂100质量份而言在10质量份~20质量份的范围内。
(4)如(1)至(3)中任一项所述的阻燃防蚁树脂组合物,其用于构成电力电缆最外层的鞘的原材料。
(5)电力电缆,其特征在于,其为具有在导体的外周至少依次层叠有内部半导电层、绝缘体层、外部半导电层、屏蔽层及鞘的结构的电力电缆,
前述鞘是以(1)至(4)中任一项所述的阻燃防蚁树脂组合物为原材料形成的。
(6)如(5)所述的电力电缆,其中,前述鞘由单层形成。
(7)电力电缆的制造方法,其特征在于,其为具有在导体的外周至少依次层叠有内部半导电层、绝缘体层、外部半导电层、屏蔽层及鞘的结构的电力电缆的制造方法,其中,
在前述屏蔽层的外周将(1)至(4)中任一项所述的阻燃防蚁树脂组合物挤出成型,由此被覆形成鞘。
发明的效果
通过本发明,可以提供阻燃性、防蚁性及耐寒性高度优异且挤出加工性优异、并且能够廉价地制造电力电缆的阻燃防蚁树脂组合物、使用其的电力电缆及电力电缆的制造方法。
附图说明
[图1]为示出本发明涉及的电力电缆的结构的一例的示意性截面图。
[图2]为示出以往涉及的电力电缆的结构的一例的示意性截面图。
具体实施方式
以下,从可以优选应用为电力电缆的鞘的原材料的本发明的阻燃防蚁树脂组合物开始依次进行详细说明。
<<阻燃防蚁树脂组合物>>
本发明的阻燃防蚁树脂组合物含有聚氯乙烯树脂(PVC)、具有异氰脲酸酯结构的化合物及含硼化合物。
本发明中,关于这些成分在阻燃防蚁树脂组合物中的含量,相对于聚氯乙烯树脂100质量份而言,具有异氰脲酸酯结构的化合物的含量为0.05质量份~10质量份,含硼化合物的含量为10质量份~55质量份。
<基础树脂>
本发明的阻燃防蚁树脂组合物中,作为基础树脂,含有聚氯乙烯树脂。
聚氯乙烯树脂在通用塑料中阻燃性也优异,能够抑制阻燃剂这样的提高阻燃性的材料的配合量。
聚氯乙烯树脂也可以包含基于平均聚合度、其他单体成分的单元结构,重复单元结构。
本发明中,聚氯乙烯树脂的平均聚合度优选为900~5,000。另外,优选为氯乙烯的均聚物。
作为基础树脂,也可以加入其他树脂,但相对于基础树脂100质量份而言,优选含有80质量份以上的聚氯乙烯树脂,更优选含有90质量份以上的聚氯乙烯树脂,特别优选实质上含有100质量份的聚氯乙烯树脂。
<具有异氰脲酸酯结构的化合物>
作为具有异氰脲酸酯结构的化合物,只要具有异氰脲酸酯骨架,就没有特别限定,本发明中,优选使用以下的通式(I)表示的化合物。
[化学式1]
(其中,R1~R3各自独立地表示氢原子、脂肪族烃基、芳基或杂环基。)
作为构成上述通式(I)的R1~R3的脂肪族烃基,可以为饱和烃基,也可以为不饱和烃基,还可以为环式烃基。更具体而言,作为脂肪族烃基,可举出烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烯基。另外,脂肪族烃基的碳原子数优选为1~20,更优选为1~12,进一步优选为1~8,特别优选为1~6。另外,脂肪族烃基优选为烷基、链烯基,更优选为碳原子数1~20的烷基、碳原子数2~20的链烯基。作为脂肪族烃基的具体例,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、癸基、乙烯基、烯丙基、异丙烯基、乙炔基、环丙基、环戊基、环己基、环己烯基。
构成上述通式(I)的R1~R3的芳基的碳原子数优选为6~20,更优选为6~16,进一步优选为6~10。
作为芳基的具体例,可举出苯基、萘基。
构成上述通式(I)的R1~R3的杂环基中的杂环优选在环构成原子中具有至少1个选自氧原子、氮原子及硫原子中的原子。另外,杂环基中包含的杂环可以为饱和环,也可以为不饱和环,还可以为芳香环。
这样的杂环基的碳原子数优选为0~20,更优选为1~12。
作为杂环基中包含的杂环的具体例,可举出例如四氢呋喃环、吡咯烷环、哌啶环、哌嗪环、呋喃环、噻吩环、吡咯环、咪唑环、噻唑环、吡啶环。
对于通式(I)表示的化合物而言,优选R1~R3各自独立地为氢原子或脂肪族烃基,更优选R1~R3均为脂肪族烃基,进一步优选R1~R3均为选自烷基或链烯基中的基团,其中,优选R1~R3为相同的基团。
作为通式(I)表示的化合物,优选为异氰脲酸三甲酯、异氰脲酸三乙酯、异氰脲酸三丙酯及异氰脲酸三烯丙酯,最优选为异氰脲酸三烯丙酯(即,1,3,5-三(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮)。
具有异氰脲酸酯结构的化合物的含量相对于聚氯乙烯树脂100质量份而言必须为0.05质量份~10质量份,优选为0.05质量份~5质量份,更优选为0.05质量份~1质量份,进一步优选为0.05质量份~0.6质量份。
<含硼化合物>
含硼化合物为在分子内具有硼原子的化合物,可举出硼酸盐化合物、硼氧化物、硼硫化物、硼氮化物等,但优选硼酸盐化合物,其中,特别优选硼酸锌。
含硼化合物的含量相对于聚氯乙烯树脂100质量份而言必须为10质量份~55质量份,优选为10质量份~35质量份,更优选为10质量份~20质量份。
为了提高电力电缆的鞘的防蚁性,越增加具有异氰脲酸酯结构的化合物的配合量,则在对阻燃防蚁树脂组合物进行挤出成型而得到鞘时,越容易产生有机化合物的臭味、烟,因此制造性的适合性恶化。
通过本申请的发明人的研究,发现硼酸锌这样的含硼化合物虽然作为阻燃剂或阻燃助剂来发挥作用,但显示出防蚁性。并且,还发现具有异氰脲酸酯结构的化合物使耐寒性提高。需要说明的是,对于含硼化合物而言,存在越增加配合量则耐寒性越降低的趋势。
通过将含硼化合物的含量如上述那样设定为相对于聚氯乙烯树脂100质量份而言为10质量份~55质量份,将具有异氰脲酸酯结构的化合物的含量设定为0.05质量份~10质量份,能够在阻燃性、防蚁性及耐寒性方面均维持高水平,并且,基于挤出加工的制造适合性也优异。
<其他成分>
本发明的阻燃防蚁树脂组合物可以根据需要而包含其他成分。例如,本实施方式涉及的阻燃防蚁树脂组合物可以含有含硼化合物以外的阻燃剂或阻燃助剂。
作为这样的阻燃剂或阻燃助剂,没有特别限定,可举出三氧化锑、聚四氟乙烯、二氧化硅、水滑石、碳酸氢镁、氢氧化镁或氢氧化钙这样的金属氢氧化物、氧化锌、氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化钒、氧化钼、磷系化合物及其表面处理品、三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、单季戊四醇、聚四氟乙烯等。
这些之中,从进一步提高阻燃性这样的观点考虑,优选三氧化锑、金属氢氧化物。
含硼化合物以外的阻燃剂或阻燃助剂的含量只要在不损害本发明的阻燃防蚁树脂组合物的特性的范围内,就没有特别限制。
另外,根据需要,可以配合紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、晶核剂、软化剂、抗静电剂、金属减活剂、抗菌·抗霉剂、颜料等添加剂。
这样的添加剂的含量只要在不损害本发明的阻燃防蚁树脂组合物的特性的范围内,就没有特别限制。
<阻燃防蚁树脂组合物的用途>
本发明的阻燃防蚁树脂组合物特别优选应用为构成电力电缆最外层的鞘的原材料。
特别地,由于本发明的阻燃防蚁树脂组合物在阻燃性、防蚁性及耐寒性方面均优异,所以能将鞘制成单层,因此能够降低电力电缆的制造成本。
<<电力电缆>>
本发明的电力电缆为具有在导体的外周至少依次层叠有内部半导电层、绝缘体层、外部半导电层、屏蔽层及鞘的结构的电力电缆,鞘是以本发明的阻燃防蚁树脂组合物为原材料形成的。
具体而言,例如,如图1的电力电缆10所示,在导体1的外周依次被覆有内部半导电层2、绝缘体层3、外部半导电层4、屏蔽层5及鞘6,其中,鞘6由单层构成。
本发明中,能够以单层构成鞘6,因此不需要像以往的电力电缆那样将鞘制成双层结构、三层结构。
需要说明的是,图2中记载了以往涉及的电力电缆100的结构,鞘106具有双层结构,在阻燃鞘107的外周形成有防蚁鞘108。
本发明中,电力电缆的芯数可以为单芯(1芯),也可以为多芯(例如,3芯)。
此处,构成3芯的电力电缆的情况下,可以制成下述结构:捆束3个在导体的外周层叠有内部半导电层、绝缘体层、外部半导电层及屏蔽层的单芯,将该捆束后的表面根据需要隔着介在物而用鞘被覆,但不限定于此。
以下,从导体开始依次进行说明。
<导体>
导体优选由铜或铜合金、铝或铝合金形成,其截面形状为圆形或矩形均可。本发明中,优选由铜或铜合金形成的圆形的导体。
另外,也可以使用对由上述材料构成的金属线的表面实施锡、银等的镀覆而得到的导体。
作为导体,为单线或绞线均可。
导体的截面积、形状根据电缆的电压等级、敷设条件而不同,没有限定,但导体的截面积优选为2mm2~4000mm2,更优选为150mm2~2000mm2。
另外,也可以使用对这样的金属线的表面实施锡、银等的镀覆而得到的导体,作为导体,为单线或绞线均可。
作为导体的构成或形状,可举出在通常的电力电缆中使用的构成或形状,例如在绞线的情况下,可举出圆形绞线〔7/0.6(根/mm)、7/0.8(根/mm)、7/1.0(根/mm)、7/1.2(根/mm)〕、分割压缩绞线或圆形压缩绞线,其中,优选使用圆形压缩绞线。
需要说明的是,分割压缩绞线也称为分割导体,是使各片段(segment)间介在有介在物而形成的电力电缆用分割导体。
<内部半导电层>
作为内部半导电层,可以使用在电力电缆中通常使用的内部半导电层。
作为内部半导电层,可举出例如在纤维质(布)带上涂覆导电材料而得到的层、在聚乙烯中混入碳而得到的挤出型的层,将它们组合而成的层。另外,内部半导电层优选为使用内部半导电层用树脂组合物并使其进行交联而形成的层。内部半导电层用树脂组合物通常包含内部半导电层用树脂、导电性物质、交联剂及抗老化剂。
作为内部半导电层用树脂,没有特别限定,通常使用乙烯系聚合物。此处,作为乙烯系聚合物,为包含乙烯作为重复单元的聚合物即可,没有特别限定,可举出例如聚乙烯(低密度聚乙烯、高密度聚乙烯)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯二烯橡胶(EPDM)。它们可以单独使用或者组合2种以上而使用。这些之中,优选为聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA),更优选为聚乙烯,进一步优选为交联聚乙烯。
此处,对于交联聚乙烯而言,也可以使内部半导电层用树脂组合物中含有聚乙烯和交联剂并进行交联。
作为导电性物质,没有特别限定,通常使用导电性碳。作为导电性碳,可举出例如炭黑、乙炔黑、炉法炭黑、科琴黑、热裂炭黑、石墨等。它们可以单独使用或者组合2种以上而使用。这些之中,基于杂质的含量少从而不会使内部半导电层用树脂的电气特性恶化这样的方面、及不会形成大的凝集体从而不会在与内部半导电层用树脂的界面处产生作为电性缺陷的导电性突起这样的方面考虑,优选乙炔黑。
在内部半导电层中,也可以使用市售的半导电复合物NUCV-9563、9585、9589〔(株)NUC制〕等。
内部半导电层的厚度根据电缆的电压等级而不同,没有限定,但内部半导电层的厚度优选为2mm以下,更优选为1mm~2mm。
<绝缘体层>
绝缘体层是将内部半导电层被覆的绝缘性的层,通常通过使用绝缘体层用树脂组合物并使其进行交联而形成。绝缘体层用树脂组合物通常含有绝缘体层用树脂、交联剂、及抗老化剂。
此处,作为构成绝缘体层用树脂组合物的树脂,优选为聚烯烃树脂,更优选为利用不饱和有机酸或其衍生物进行改性而得到的聚烯烃树脂。
聚烯烃树脂优选为聚乙烯、聚丙烯、与乙烯或丙烯的共聚物,更优选为聚乙烯、聚丙烯,进一步优选为聚乙烯,特别优选为低密度聚乙烯。
另外,作为构成绝缘体层的树脂,优选为经交联的树脂。
作为绝缘体层,也可以使用市售的绝缘剂HFDA-9253NT SC、绝缘剂NUCV-9253〔(株)NUC制〕等。
绝缘体层的厚度、形状根据电缆的电压等级、敷设条件而不同,没有限定,但绝缘体层的厚度优选为10mm~23mm,更优选为10mm~17mm。
<外部半导电层>
对于外部半导电层而言,与内部半导电层同样地,通常有带方式和挤出方式。
外部半导电层是将绝缘体层被覆的半导电性的层,通常通过使用外部半导电层用树脂组合物并使其进行交联而形成。用于形成外部半导电层的外部半导电层用树脂组合物通常包含外部半导电层用树脂、导电性物质、交联剂及抗老化剂。
作为外部半导电层用树脂,没有特别限定,通常使用乙烯系聚合物。作为乙烯系聚合物的具体例,可举出与上述的内部半导电层用树脂同样的乙烯系聚合物等。乙烯系聚合物中,作为外部半导电层用树脂,优选为聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA),更优选为聚乙烯,更优选为交联聚乙烯。
此处,对于交联聚乙烯而言,也可以使外部半导电层用树脂组合物中含有聚乙烯和交联剂并进行交联。
作为导电性物质,没有特别限定,通常使用导电性碳。作为导电性碳的具体例,可举出与上述的内部半导电层用树脂同样的导电性碳等。
外部半导电层的厚度、形状根据电缆的电压等级、敷设条件而不同,没有限定,但外部半导电层的厚度优选为1.5mm以下,更优选为0.1mm~1.5mm。
<屏蔽层>
作为屏蔽层(金属屏蔽层),可举出带状的金属、通过挤出成型而成型得到的金属。作为带状的金属,可举出例如铜带、铝系带。另外,作为通过挤出成型而成型的金属,可举出铝、铅、不锈钢(SUS)等,优选为铝。
屏蔽层的厚度、形状根据电缆的电压等级、敷设条件而不同,没有限定,但对于屏蔽层的厚度而言,例如为带状时,优选为0.3mm以下,更优选为0.1mm~0.3mm。
<鞘>
鞘通过发挥防蚁性、阻燃性及耐寒性从而从外部保护电力电缆,主要作为电力电缆的最外层而设置。鞘也可以提高电力电缆的机械强度,或者防止来自外部的水分的浸入。
本发明涉及的电力电缆中,鞘是以上述的阻燃防蚁树脂组合物为原材料形成的。
鞘的厚度、形状根据电缆的电压等级、敷设条件而不同,没有限定,但鞘的厚度优选为4.0mm~6.0mm,更优选为4.0mm~5.5mm。
<<电力电缆的制造方法>>
本发明涉及的电力电缆的制造方法为具有在导体的外周至少依次层叠有内部半导电层、绝缘体层、外部半导电层、屏蔽层及鞘的结构的电力电缆的制造方法,所述制造方法包括下述工序:在导体的外周侧、更具体而言为屏蔽层的外周将上述的阻燃防蚁树脂组合物挤出成型,由此被覆形成鞘。由此,能够得到在导体的外周侧形成有鞘作为最外层的电力电缆。
使用阻燃防蚁树脂组合物在屏蔽层的外周设置鞘的方法没有特别限定,但在本发明中,优选通过对阻燃防蚁树脂组合物进行挤出成型而被覆形成鞘,此时,从操作容易且简便的方面考虑,优选将阻燃防蚁树脂组合物粒料化,并使用该粒料进行挤出被覆。
本发明中,在导体的外周依次设置内部半导电层、绝缘体层、外部半导电层及屏蔽层时,例如将内部半导电层、绝缘体层、外部半导电层这3个层同时进行挤出成型也是优选的。
实施例
以下,基于实施例来更详细地说明本发明,但本发明不限定于这些。
实施例1
(阻燃防蚁树脂组合物的制备和性能评价)
如下所述地调合阻燃防蚁树脂组合物,使用其得到各片材,进行各评价。
[本发明例(片材No.1~No.5)及比较例(片材No.c1~No.c5)]
按下述表1所示的比例(质量份)将聚氯乙烯树脂(PVC)〔Shin Dai-Ichi VinylCorporation制的ZEST1400Z,平均聚合度1,400〕、异氰脲酸三烯丙酯〔日本化成(株)制的TAIC(注册商标)〕及硼酸锌(美国BORAX公司制的FIREBREAK290)配合,得到树脂组合物后,使用已设定为150℃的混炼温度的辊磨机进行混炼从而生成树脂,制作厚度不同的2张片状试样。于170℃以11MPa的压力对其进行15分钟的加压成型,得到厚度分别为2mm及3mm的平滑的片材No.1~No.5及片材No.c1~No.c5。
此处,片材No.1~No.5为本发明例,片材No.c1~No.c5为比较例。
[表1]
片材No. | No.1 | No.2 | No.3 | No.4 | No.5 |
PVC | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
硼酸锌 | 15 | 10 | 10 | 55 | 20 |
异氰脲酸三烯丙酯 | 0.6 | 0.6 | 0.05 | 10 | 0.6 |
片材No. | No.c1 | No.c2 | No.c3 | No.c4 | No.c5 |
PVG | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
硼酸锌 | 0 | 0 | 5 | 60 | 10 |
异氰脲酸三烯丙酯 | 0 | 0.3 | 0.01 | 0.05 | 15 |
2)片材No.c6的制造
对于丸粒状的尼龙〔宇部兴产(株)制的UBEC NYLON3024LU〕,于210℃进行单螺杆挤出后,于220℃实施10分钟的加压成型,得到厚度为2mm及3mm的平滑的比较例No.c6的片材。
3)各片材的性能评价
对于如上所述地得到的各片材,如下所述地进行防蚁性、阻燃性及耐寒性的评价。
(防蚁性的评价)
将本发明例及比较例中得到的厚度为2mm的片材切出,制作3张长20mm、宽20mm的小片样品,实施依照JIS K 1571(2010)“木材防腐剂-性能基准的试验方法”的强制摄食试验。
使用底部由硬石膏加固的内径为80mm、高度为60mm的亚克力制的圆筒容器,在圆筒容器中设置塑料制的网。在该网上,对于每1个容器,投入1张小片样品、150只家白蚁的工蚁、15只兵蚁并合上容器的盖,在暗处,在室温为28±2℃、相对湿度为80%以上的环境下,静置3周。此处,作为容器的盖,使用开有用于通气的小孔的盖。而且,在经过3周后,通过使用以下的数学式1对试验前后的小片样品的质量进行比较来求出由白蚁造成的平均质量减少率X,由此将防蚁性定量化。
X=(W0-W1)/W0×100[%]···(数学式1)
(其中,W0为试验开始时的小片样品的质量,W1为试验结束时的小片样品的重量。)
将通过上述数学式1求出的、由白蚁造成的平均质量减少率X的数值[%]的平均值、和工蚁的死亡率[%]的平均值示于表2。其中,“平均质量减少率”优选数值较小,更具体而言,更优选为0.03%以下。
(阻燃性的评价)
将本发明例及比较例中得到的厚度为3mm的片材切出,制作长度为130mm、宽度为6.5mm的小片样品,实施依照JIS K 7201-2“基于塑料-氧指数的燃烧性的试验方法”的试验。将通过该试验得到的氧指数[%]示于表2。对于阻燃性而言,优选氧指数的数值较大。
(耐寒性的评价)
将本发明例及比较例中得到的厚度为2mm的片材切出,制作长度为38mm、宽度为6mm的小片样品,测定依照JIS C 3005“橡胶·塑料绝缘电线试验方法”的耐寒温度。将通过该试验得到的耐寒温度[℃]示于表2。对于耐寒性而言,优选耐寒温度为低温。
(制造适合性的评价)
利用班伯里密炼机,于190℃对各阻燃防蚁树脂组合物进行熔融混合,将混合物排出,于190℃通过挤出机进行造粒,加工成粒料。将上述操作重复3次。
观察此时的状态,将3次均能够在不产生白烟及有机化合物的臭味的情况下挤出加工成粒料的情况评价为“A”级,将3次中有1次确认到白烟或有机化合物的臭味的产生的情况评价为“B”级,将有2次以上确认到白烟或有机化合物的臭味的产生的情况评价为“C”级。将评价结果示于表2。
需要说明的是,表2中,“-”表示未评价。
[表2]
根据上述表2,由本发明的阻燃防蚁树脂组合物形成的作为本发明例的片材No.1~No.5全部在防蚁性、阻燃性及耐寒性方面均优异,并且,在190℃的挤出加工中,No.1~No.5的等级也为A或B,制造适合性均优异。
并且,根据平均质量减少率的结果可知,作为本发明例的片材No.1~No.5的防蚁性比以往的防蚁材料即作为比较例的No.c6更优异。
与此相对,在如作为比较例的No.c2那样仅单独含有硼酸系化合物及异氰脲酸三烯丙酯中的异氰脲酸三烯丙酯的情况下,虽然通过与作为比较例的片材No.c1的比较显示出防蚁性,但平均质量减少率为0.03%,与作为本发明例的No.1~No.5的片材的0.00%相比时未必充分。
另外,即使并用异氰脲酸三烯丙酯和硼酸锌,在相对于PVC100质量份而言的具有异氰脲酸酯结构的化合物及含硼化合物的含量不满足本发明中规定的量的情况下,防蚁性、耐寒性及制造适合性中的至少任一性能也不满足令人满意的水平。
例如,在异氰脲酸三烯丙酯和硼酸锌均比本发明的规定量更少的作为比较例的片材No.c3、硼酸锌的含量多的作为比较例的No.c4中,不能同时实现防蚁性和耐寒性,防蚁性与耐寒性中的任一者差。
此外,在异氰脲酸三烯丙酯多(为15质量份)的作为比较例的片材No.c5中,确认到大量的发烟,因此认为制造性差。
此处,由作为比较例的片材No.c1、c2及c4的比较可知,硼酸锌也显示出防蚁性作用。
另外,如作为比较例的片材No.c4那样硼酸锌多(为60质量份)时,根据与作为比较例的No.c1、c2的片材的比较,进而根据与作为本发明例的片材No.4中的55质量份的比较,存在耐寒性降低、即耐寒温度变高至0℃的趋势,担心不能耐受寒冷地区中的使用。
此外,根据作为比较例的片材No.c1与No.c2的比较、及作为本发明例的片材No.2与3的比较可知,异氰脲酸三烯丙酯显示出耐寒性的改良效果。
实施例2
(电力电缆的制造和性能评价)
如下所述地制造图1所示那样的电力电缆10,其构成为在导体1的外周依次具有内部半导电层2、绝缘体层3、外部半导电层4、屏蔽层5及鞘6。
1)本发明例的电力电缆的制作
使用截面积为800mm2的由铜形成的圆形压缩导体作为导体,依次设置厚度为1mm的由添加有碳的交联聚乙烯形成的内部半导电层、厚度为11mm的由交联聚乙烯〔(株)NUC制的绝缘剂NUCV-9253〕形成的绝缘体层、厚度为0.5mm的由添加有碳的交联聚乙烯形成的外部半导电层。
然后,制作在外部半导电层的外周附加有铝金属的屏蔽层、由与实施例1中制造的作为本发明例的片材No.2相同的配合的复合物形成的厚度为5mm的带挡水功能的外装结构(鞘)的电力电缆。此处得到的鞘为图1所示那样的单层构成的鞘6。
2)比较例的电力电缆的制作
在上述的电力电缆的制作中,将图1的鞘6替换为图2所示那样的鞘106,即阻燃鞘107与防蚁鞘108的双层构成的鞘106,制造电力电缆100。
此处,作为阻燃鞘107,使用厚度为4mm的、与作为比较例的片材No.c1相同的配合的复合物,作为防蚁鞘108,使用厚度为1.5mm的聚丙烯复合物〔Lion Idemitsu CompositesCo.,Ltd.制的CALP〕,将它们依次进行挤出成型,由此被覆形成。除此以外,与本发明例的电力电缆同样地操作,制造比较例的电力电缆。
对于如上所述地制造的各电力电缆,进行下文所示的燃烧试验。
(电力电缆的燃烧性评价)
对于各电力电缆,实施依照IEEE std.383-1974的燃烧试验。在该试验中,判断是否符合JEC3403-2001中记载的3种乙烯系鞘。对于此次制作的电力电缆,进行3次燃烧试验,针对测定的从燃烧器口起算的燃烧长度和残燃时间,求出平均值。将得到的结果示于下述表3。另外,对于燃烧长度从燃烧器口起算均为1200mm以下、并且残燃时间均在1小时左右以内的情况,视为符合JEC3403-2001中记载的3种乙烯系鞘,在表3的判定栏中记载为“○”。
需要说明的是,下述表3中,还记载了估算的相对制造成本。
[表3]
根据上述表3可以确认,对于本发明例的电力电缆而言,与使用以往的双层层叠而成的鞘的比较例的电力电缆相比,鞘的总厚度为5.0mm而减薄10%,尽管如此,也同时符合JEC3403-2001中记载的3种乙烯系鞘。
该结果表明,通过以往认为困难的单层的鞘,能够保持至少与鞘为双层层叠的电力电缆同等的优异性能。
并且,将本发明例的电力电缆、与比较例的电力电缆的制造成本进行比较时可知,由于不仅鞘的总厚度减薄10%、而且还是单层等原因,使得相对于比较例的电力电缆的制造成本1而言,本发明例的电力电缆的制造成本估算为0.87,能够将制造成本抑制约13%。
附图标记说明
10、100 电力电缆
1、101 导体
2、102 内部半导电层
3、103 绝缘体层
4、104 外部半导电层
5、105 屏蔽层(金属屏蔽层)
6、106 鞘
107 阻燃鞘
108 防蚁鞘
Claims (7)
1.阻燃防蚁树脂组合物,其含有聚氯乙烯树脂、具有异氰脲酸酯结构的化合物、和含硼化合物,
所述具有异氰脲酸酯结构的化合物的含量相对于所述聚氯乙烯树脂100质量份而言在0.05质量份~10质量份的范围内,
所述含硼化合物的含量相对于所述聚氯乙烯树脂100质量份而言在10质量份~55质量份的范围内。
2.如权利要求1所述的阻燃防蚁树脂组合物,其中,所述具有异氰脲酸酯结构的化合物的含量相对于所述聚氯乙烯树脂100质量份而言在0.05质量份~0.6质量份的范围内。
3.如权利要求1或2所述的阻燃防蚁树脂组合物,其中,所述含硼化合物的含量相对于所述聚氯乙烯树脂100质量份而言在10质量份~20质量份的范围内。
4.如权利要求1至3中任一项所述的阻燃防蚁树脂组合物,其用于构成电力电缆最外层的鞘的原材料。
5.电力电缆,其为具有在导体的外周至少依次层叠有内部半导电层、绝缘体层、外部半导电层、屏蔽层及鞘的结构的电力电缆,
所述鞘是以权利要求1至4中任一项所述的阻燃防蚁树脂组合物为原材料形成的。
6.如权利要求5所述的电力电缆,其中,所述鞘由单层形成。
7.电力电缆的制造方法,其为具有在导体的外周至少依次层叠有内部半导电层、绝缘体层、外部半导电层、屏蔽层及鞘的结构的电力电缆的制造方法,其中,
在所述屏蔽层的外周将权利要求1至4中任一项所述的阻燃防蚁树脂组合物挤出成型,由此被覆形成鞘。
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112662087A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-16 | 河北亿正线缆有限公司 | 一种隔离型柔性防火线缆 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0278110A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-19 | Fujikura Ltd | 防蟻電線・ケーブル |
US5473007A (en) * | 1993-06-22 | 1995-12-05 | Goldstar Cable Co., Ltd. | Crosslinked flame-retardant resin composition and the insulated wire having layer using the above composition |
JP2009126963A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Hitachi Cable Ltd | 難燃性塩化ビニル樹脂組成物及び難燃性塩化ビニル樹脂被覆電線 |
RU2402087C1 (ru) * | 2009-10-21 | 2010-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Башпласт" | Электроизоляционная композиция |
JP2012004041A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Swcc Showa Cable Systems Co Ltd | 高電圧電子機器用ケーブル |
CN105255047A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-20 | 中广核三角洲(中山)高聚物有限公司 | 一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料及其制备方法 |
JP2016085434A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 三菱レイヨン株式会社 | 光ファイバ被覆用樹脂組成物、光ファイバケーブル及びプラグ付き光ファイバケーブル |
CN105745723A (zh) * | 2013-11-15 | 2016-07-06 | 住友电气工业株式会社 | 阻燃防白蚁电缆 |
CN106751216A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 青岛豪迈电缆集团有限公司 | 一种电力电缆用新型pvc阻燃护套料及其制备方法 |
CN108084589A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 成都善水天下科技有限公司 | 一种防潮耐老化电缆料及其制备方法 |
JP2018157637A (ja) * | 2017-03-15 | 2018-10-04 | 株式会社九電工 | 地中埋設箱の管接続部の防蟻構造、地中埋設箱の管接続部の防蟻方法、地中埋設箱の管接続部用の防蟻装置、および、地中埋設箱の管接続部用の防蟻具 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010286422A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高圧電力用ケーブル |
JP2013235722A (ja) * | 2012-05-09 | 2013-11-21 | Fujikura Ltd | 電力ケーブル |
JP6734243B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2020-08-05 | 古河電気工業株式会社 | 難燃防蟻組成物、電力ケーブルおよびその製造方法 |
-
2019
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0278110A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-19 | Fujikura Ltd | 防蟻電線・ケーブル |
US5473007A (en) * | 1993-06-22 | 1995-12-05 | Goldstar Cable Co., Ltd. | Crosslinked flame-retardant resin composition and the insulated wire having layer using the above composition |
JP2009126963A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Hitachi Cable Ltd | 難燃性塩化ビニル樹脂組成物及び難燃性塩化ビニル樹脂被覆電線 |
RU2402087C1 (ru) * | 2009-10-21 | 2010-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Башпласт" | Электроизоляционная композиция |
JP2012004041A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Swcc Showa Cable Systems Co Ltd | 高電圧電子機器用ケーブル |
CN105745723A (zh) * | 2013-11-15 | 2016-07-06 | 住友电气工业株式会社 | 阻燃防白蚁电缆 |
JP2016085434A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 三菱レイヨン株式会社 | 光ファイバ被覆用樹脂組成物、光ファイバケーブル及びプラグ付き光ファイバケーブル |
CN105255047A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-20 | 中广核三角洲(中山)高聚物有限公司 | 一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料及其制备方法 |
CN108084589A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 成都善水天下科技有限公司 | 一种防潮耐老化电缆料及其制备方法 |
CN106751216A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 青岛豪迈电缆集团有限公司 | 一种电力电缆用新型pvc阻燃护套料及其制备方法 |
JP2018157637A (ja) * | 2017-03-15 | 2018-10-04 | 株式会社九電工 | 地中埋設箱の管接続部の防蟻構造、地中埋設箱の管接続部の防蟻方法、地中埋設箱の管接続部用の防蟻装置、および、地中埋設箱の管接続部用の防蟻具 |
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