JP2001266649A - ポリ塩化ビニル組成物およびこれを用いた電線ケーブル - Google Patents
ポリ塩化ビニル組成物およびこれを用いた電線ケーブルInfo
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- JP2001266649A JP2001266649A JP2000079808A JP2000079808A JP2001266649A JP 2001266649 A JP2001266649 A JP 2001266649A JP 2000079808 A JP2000079808 A JP 2000079808A JP 2000079808 A JP2000079808 A JP 2000079808A JP 2001266649 A JP2001266649 A JP 2001266649A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温下で長期の使用に耐えることのできる優
れた耐熱老化性を有したポリ塩化ビニル組成物とこれを
用いた電線ケーブルを提供する。 【解決手段】 平均重合度が１３００以上のポリ塩化ビ
ニル１００重量部と、トリメリット酸エステルあるいは
ピロメリット酸アルキルエステルの１種あるいは２種以
上の可塑剤１０〜５０重量部と、ケイ酸鉛５〜２０重量
部を混合する。
れた耐熱老化性を有したポリ塩化ビニル組成物とこれを
用いた電線ケーブルを提供する。 【解決手段】 平均重合度が１３００以上のポリ塩化ビ
ニル１００重量部と、トリメリット酸エステルあるいは
ピロメリット酸アルキルエステルの１種あるいは２種以
上の可塑剤１０〜５０重量部と、ケイ酸鉛５〜２０重量
部を混合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ塩化ビニル組
成物、およびこれを用いた電線ケーブルに関し、特に、
耐熱老化性に優れたポリ塩化ビニル組成物とこの組成物
を被覆に使用した電線ケーブルに関する。
成物、およびこれを用いた電線ケーブルに関し、特に、
耐熱老化性に優れたポリ塩化ビニル組成物とこの組成物
を被覆に使用した電線ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリ塩化ビニルは、最も普及したプラス
ティツクス材料として知られており、その優れた電気
的、機械的および化学的特性の故に、電線ケーブルの絶
縁材、同シース材、建材、あるいは各種成型品などとし
て広く活用されている。
ティツクス材料として知られており、その優れた電気
的、機械的および化学的特性の故に、電線ケーブルの絶
縁材、同シース材、建材、あるいは各種成型品などとし
て広く活用されている。
【０００３】ポリ塩化ビニルには、通常、ジ‐２‐エチ
ルヘキシルフタレートに代表される有機酸エステルの可
塑剤と三塩基性硫酸鉛に代表される安定剤が配合され、
所定の硬度と安定性が付加されるが、たとえば、電線ケ
ーブルの分野においては、通電容量の増大化の関係から
使用温度が高く設定され、このため、通常の配合組成で
は対応が難しくなりつつある。
ルヘキシルフタレートに代表される有機酸エステルの可
塑剤と三塩基性硫酸鉛に代表される安定剤が配合され、
所定の硬度と安定性が付加されるが、たとえば、電線ケ
ーブルの分野においては、通電容量の増大化の関係から
使用温度が高く設定され、このため、通常の配合組成で
は対応が難しくなりつつある。
【０００４】耐熱性を向上させた配合として、たとえ
ば、可塑剤としてジイソデシルフタレート、トリ‐（２
‐エチルヘキシル）トリメリテート、あるいはピロメリ
ット酸アルキルエステルのように分子量の高い可塑剤を
配合し、これに三塩基性硫酸鉛を組み合わせたものが知
られている。
ば、可塑剤としてジイソデシルフタレート、トリ‐（２
‐エチルヘキシル）トリメリテート、あるいはピロメリ
ット酸アルキルエステルのように分子量の高い可塑剤を
配合し、これに三塩基性硫酸鉛を組み合わせたものが知
られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこのよ
うなポリ塩化ビニル組成物によると、たとえば、１００
℃以上の高温で長時間連続使用する用途には適用が難し
いため、より高い耐熱性の向上が求められている。特
に、電線ケーブルにおいては、１００℃以上で３０年以
上もの耐用年数が要求され、上記した成分を含む配合の
組成物によってこれをクリアすることは困難である。
うなポリ塩化ビニル組成物によると、たとえば、１００
℃以上の高温で長時間連続使用する用途には適用が難し
いため、より高い耐熱性の向上が求められている。特
に、電線ケーブルにおいては、１００℃以上で３０年以
上もの耐用年数が要求され、上記した成分を含む配合の
組成物によってこれをクリアすることは困難である。
【０００６】従って、本発明の目的は、高温下で長期の
使用に耐えることのできる優れた耐熱老化性を有したポ
リ塩化ビニル組成物とこれを被覆した電線ケーブルを提
供することにある。
使用に耐えることのできる優れた耐熱老化性を有したポ
リ塩化ビニル組成物とこれを被覆した電線ケーブルを提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、平均重合度が１３００以上のポリ塩化ビ
ニル１００重量部と、トリメリット酸エステルあるいは
ピロメリット酸アルキルエステルの１種あるいは２種以
上の可塑剤１０〜５０重量部と、ケイ酸鉛５〜２０重量
部の混合物から成るポリ塩化ビニル組成物を提供するも
のである。
達成するため、平均重合度が１３００以上のポリ塩化ビ
ニル１００重量部と、トリメリット酸エステルあるいは
ピロメリット酸アルキルエステルの１種あるいは２種以
上の可塑剤１０〜５０重量部と、ケイ酸鉛５〜２０重量
部の混合物から成るポリ塩化ビニル組成物を提供するも
のである。
【０００８】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、ポリ塩化ビニルから構成される被覆を有した電線ケ
ーブルにおいて、平均重合度が１３００以上のポリ塩化
ビニル１００重量部と、トリメリット酸エステルあるい
はピロメリット酸アルキルエステルの１種あるいは２種
以上の可塑剤１０〜５０重量部と、ケイ酸鉛５〜２０重
量部の混合物から構成される被覆を有することを特徴と
する電線ケーブルを提供するものである。
め、ポリ塩化ビニルから構成される被覆を有した電線ケ
ーブルにおいて、平均重合度が１３００以上のポリ塩化
ビニル１００重量部と、トリメリット酸エステルあるい
はピロメリット酸アルキルエステルの１種あるいは２種
以上の可塑剤１０〜５０重量部と、ケイ酸鉛５〜２０重
量部の混合物から構成される被覆を有することを特徴と
する電線ケーブルを提供するものである。
【０００９】上記のトリメリット酸エステルとしては、
トリ‐（２‐エチルヘキシル）トリメリテート、トリ‐
ｎ‐オクチル・トリメリテート、トリイソデシル・トリ
メリテート、トリイソオクチル・トリメリテート、ある
いは高級アルコール・トリメリテート等が使用され、ピ
ロメリット酸アルキルエステルとしては、テトラ‐（２
‐エチルヘキシル）ピロメリテート、テトラ‐ｎ‐オク
チル・ピロメリテート、テトライソデシル・ピロメリテ
ート、テトライソオクチル・ピロメリテート、あるいは
ピロメリット酸混合アルコールエステル等が使用され
る。これらは単独あるいは２種以上が混合されて使用さ
れる。
トリ‐（２‐エチルヘキシル）トリメリテート、トリ‐
ｎ‐オクチル・トリメリテート、トリイソデシル・トリ
メリテート、トリイソオクチル・トリメリテート、ある
いは高級アルコール・トリメリテート等が使用され、ピ
ロメリット酸アルキルエステルとしては、テトラ‐（２
‐エチルヘキシル）ピロメリテート、テトラ‐ｎ‐オク
チル・ピロメリテート、テトライソデシル・ピロメリテ
ート、テトライソオクチル・ピロメリテート、あるいは
ピロメリット酸混合アルコールエステル等が使用され
る。これらは単独あるいは２種以上が混合されて使用さ
れる。
【００１０】ポリ塩化ビニルの平均重合度を１３００以
上に設定する理由は、これよりも小さな重合度の場合に
は、高温使用時の変形が大きく、さらに、耐摩耗性の面
でも充分なものが得られないことによる。
上に設定する理由は、これよりも小さな重合度の場合に
は、高温使用時の変形が大きく、さらに、耐摩耗性の面
でも充分なものが得られないことによる。
【００１１】可塑剤の量をポリ塩化ビニル１００重量部
に対して１０〜５０重量部の範囲に設定する理由は、１
０重量部未満では加工性が著しく低下し、逆に、５０重
量部を超えると、加熱変形性と耐摩耗性が低下するため
である。
に対して１０〜５０重量部の範囲に設定する理由は、１
０重量部未満では加工性が著しく低下し、逆に、５０重
量部を超えると、加熱変形性と耐摩耗性が低下するため
である。
【００１２】本発明において安定剤として配合されるケ
イ酸鉛には、トリメリット酸エステルあるいはピロメリ
ット酸アルキルエステルを可塑剤とするときの耐熱性の
向上効果を著しく高める性質があり、これら両エステル
とケイ酸鉛の組み合わせをポリ塩化ビニルに適用した例
はこれまでにない。
イ酸鉛には、トリメリット酸エステルあるいはピロメリ
ット酸アルキルエステルを可塑剤とするときの耐熱性の
向上効果を著しく高める性質があり、これら両エステル
とケイ酸鉛の組み合わせをポリ塩化ビニルに適用した例
はこれまでにない。
【００１３】ケイ酸鉛を使用する場合には、従来多用さ
れてきた三塩基性硫酸鉛を使用する場合と異なり、可塑
剤の熱分解を抑制する効果が大きく、従って、高温下で
の揮発成分が著しく減少するため、結果として、１００
℃以上の温度で３０年以上の長期熱安定性をポリ塩化ビ
ニルに与えることができる。
れてきた三塩基性硫酸鉛を使用する場合と異なり、可塑
剤の熱分解を抑制する効果が大きく、従って、高温下で
の揮発成分が著しく減少するため、結果として、１００
℃以上の温度で３０年以上の長期熱安定性をポリ塩化ビ
ニルに与えることができる。
【００１４】ケイ酸鉛のポリ塩化ビニルへの配合量は、
ポリ塩化ビニル１００重量部に対して５〜２０重量部で
あることが必要であり、配合量が５重量部よりも下廻る
と、組成物の熱安定性が不足するようになり、一方、２
０重量部を超過するときには、配合効果が飽和し、配合
量の増大による熱安定化の効果が得られなくなる。
ポリ塩化ビニル１００重量部に対して５〜２０重量部で
あることが必要であり、配合量が５重量部よりも下廻る
と、組成物の熱安定性が不足するようになり、一方、２
０重量部を超過するときには、配合効果が飽和し、配合
量の増大による熱安定化の効果が得られなくなる。
【００１５】本発明のポリ塩化ビニル組成物に他の添加
物を加えることは可能であり、なかでも、エポキシ化合
物を添加することは、エポキシ基による塩素補足作用を
期待できるので、熱安定性のさらなる向上を図ることが
できる。
物を加えることは可能であり、なかでも、エポキシ化合
物を添加することは、エポキシ基による塩素補足作用を
期待できるので、熱安定性のさらなる向上を図ることが
できる。
【００１６】その配合量としては、ポリ塩化ビニル１０
０重量部に対して２〜１０重量部に設定することが好ま
しい。２重量部未満に設定するときには、配合効果が得
にくくなり、逆に、１０重量部を超えると、配合の効果
が飽和するようになるので、避けるべきである。
０重量部に対して２〜１０重量部に設定することが好ま
しい。２重量部未満に設定するときには、配合効果が得
にくくなり、逆に、１０重量部を超えると、配合の効果
が飽和するようになるので、避けるべきである。
【００１７】本発明によるポリ塩化ビニル組成物の適用
対象は、電線ケーブルだけに限るものではなく、建材あ
るいは各種の成型品にも適用可能である。また、本発明
の組成物が適用される電線ケーブルの被覆としては、絶
縁被覆あるいは保護シースのいずれでもよい。
対象は、電線ケーブルだけに限るものではなく、建材あ
るいは各種の成型品にも適用可能である。また、本発明
の組成物が適用される電線ケーブルの被覆としては、絶
縁被覆あるいは保護シースのいずれでもよい。
【００１８】以上に記した以外の成分を添加物として加
えることは可能であり、たとえば、錫系、バリウム‐亜
鉛系あるいはエポキシ系等の安定剤、脂肪酸系、メタク
リル系あるいはアクリル系等の滑剤、酸化防止剤、難燃
剤、難燃助剤、充填剤、電気絶縁性向上剤、あるいは着
色剤等が必要に応じて加えられる。架橋剤あるいは架橋
助剤を添加し、分子間を網状化することは可能である。
えることは可能であり、たとえば、錫系、バリウム‐亜
鉛系あるいはエポキシ系等の安定剤、脂肪酸系、メタク
リル系あるいはアクリル系等の滑剤、酸化防止剤、難燃
剤、難燃助剤、充填剤、電気絶縁性向上剤、あるいは着
色剤等が必要に応じて加えられる。架橋剤あるいは架橋
助剤を添加し、分子間を網状化することは可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるポリ塩化ビニ
ル組成物とこれを用いた電線ケーブルの実施の形態を説
明する。表１は、ポリ塩化ビニル組成物の配合内容を示
したもので、ここに示された実施例および比較例の組成
物を使用して以下のケーブルを構成した。
ル組成物とこれを用いた電線ケーブルの実施の形態を説
明する。表１は、ポリ塩化ビニル組成物の配合内容を示
したもので、ここに示された実施例および比較例の組成
物を使用して以下のケーブルを構成した。
【００２０】
【表１】
【００２１】ケーブルコアとしては、１００ｍｍ2 の軟
銅撚線の上に架橋剤入りエチレン系内部半導電層、６ｍ
ｍ厚さの架橋剤入りポリエチレン絶縁層、および架橋剤
入りエチレン系外部半導電層を一括して押出被覆した
後、これを窒素ガスを熱媒体とした乾式架橋管の中で架
橋し、冷却することによって得られた架橋化ポリエチレ
ン絶縁ケーブルを使用した。
銅撚線の上に架橋剤入りエチレン系内部半導電層、６ｍ
ｍ厚さの架橋剤入りポリエチレン絶縁層、および架橋剤
入りエチレン系外部半導電層を一括して押出被覆した
後、これを窒素ガスを熱媒体とした乾式架橋管の中で架
橋し、冷却することによって得られた架橋化ポリエチレ
ン絶縁ケーブルを使用した。
【００２２】このケーブルの上に銅テープの遮蔽層等を
形成した後、その上に表１の各例のポリ塩化ビニル組成
物をシースとして３ｍｍの厚さに押出被覆し、これによ
り試験試料としての所定のケーブルをそれぞれ製造し
た。
形成した後、その上に表１の各例のポリ塩化ビニル組成
物をシースとして３ｍｍの厚さに押出被覆し、これによ
り試験試料としての所定のケーブルをそれぞれ製造し
た。
【００２３】表１の評価は、これらのケーブル、および
各例の配合組成に基づいて製作したダンベル試験片を対
象に行った試験結果をまとめたものである。表中、加工
性は、組成物をロールで混練したときの作業性を評価し
たものであり、加熱変形率は、ＪＩＳ‐Ｃ３００５に準
拠した１２０℃における試料の変形率を求めた結果であ
る。変形率が１０％以下のものを「良」、１０％を超え
るものを「不可」とした。
各例の配合組成に基づいて製作したダンベル試験片を対
象に行った試験結果をまとめたものである。表中、加工
性は、組成物をロールで混練したときの作業性を評価し
たものであり、加熱変形率は、ＪＩＳ‐Ｃ３００５に準
拠した１２０℃における試料の変形率を求めた結果であ
る。変形率が１０％以下のものを「良」、１０％を超え
るものを「不可」とした。
【００２４】耐熱老化性は、ＪＩＳギアオーブン試験機
を１４０℃、１６０℃および１８０℃に設定し、これら
の中にダンベル状の試験片を入れて熱老化させ、熱老化
後の引張試験時の伸びが熱老化前の引張試験時の伸びの
５０％に低下する時間に基づいて評価した。５０％に低
下するのに要した時間を絶対温度の逆数に対してプロッ
トすることによりアウレニウス曲線を作成し、この曲線
に基づいて寿命評価を行ったもので、１００℃以上の温
度で３０年以上の寿命のものを「合格」、これを満足し
ないものを「不合格」とした。
を１４０℃、１６０℃および１８０℃に設定し、これら
の中にダンベル状の試験片を入れて熱老化させ、熱老化
後の引張試験時の伸びが熱老化前の引張試験時の伸びの
５０％に低下する時間に基づいて評価した。５０％に低
下するのに要した時間を絶対温度の逆数に対してプロッ
トすることによりアウレニウス曲線を作成し、この曲線
に基づいて寿命評価を行ったもので、１００℃以上の温
度で３０年以上の寿命のものを「合格」、これを満足し
ないものを「不合格」とした。
【００２５】表１の評価結果によれば、本発明の実施例
が、加工性、加熱変形率および耐熱老化性においていず
れも良好な結果を示しているのに比べ、比較例の場合に
は、いずれかの特性において不満足な結果を示してい
る。
が、加工性、加熱変形率および耐熱老化性においていず
れも良好な結果を示しているのに比べ、比較例の場合に
は、いずれかの特性において不満足な結果を示してい
る。
【００２６】即ち、ポリ塩化ビニルの平均重合度におい
て本発明の規定を外れる比較例１の場合には、加熱変形
率と耐熱老化性をクリアできず、また、可塑剤としてジ
‐２‐エチルヘキシルフタレートを使用した比較例２の
場合には、耐熱老化性が不足している。
て本発明の規定を外れる比較例１の場合には、加熱変形
率と耐熱老化性をクリアできず、また、可塑剤としてジ
‐２‐エチルヘキシルフタレートを使用した比較例２の
場合には、耐熱老化性が不足している。
【００２７】可塑剤としてピロメリット酸アルキルエス
テルを使用したものでも、安定剤が三塩基性硫酸鉛の場
合には、比較例３に示されるように耐熱老化性に劣って
おり、さらに、ピロメリット酸アルキルエステルの配合
量が本発明が規定する下限を外れる比較例４の場合に
は、加工性と耐熱老化性が不足している。
テルを使用したものでも、安定剤が三塩基性硫酸鉛の場
合には、比較例３に示されるように耐熱老化性に劣って
おり、さらに、ピロメリット酸アルキルエステルの配合
量が本発明が規定する下限を外れる比較例４の場合に
は、加工性と耐熱老化性が不足している。
【００２８】そして、ピロメリット酸アルキルエステル
とケイ酸鉛の量が上限を外れる比較例５の場合にも、耐
熱老化性が不満足な結果となっているように、トリメリ
ット酸エステルあるいはピロメリット酸アルキルエステ
ルとケイ酸鉛を併用することと、これらの配合量を特定
の範囲に設定した本発明の根拠が表１には現れており、
発明の効果を明確に確認することができる。
とケイ酸鉛の量が上限を外れる比較例５の場合にも、耐
熱老化性が不満足な結果となっているように、トリメリ
ット酸エステルあるいはピロメリット酸アルキルエステ
ルとケイ酸鉛を併用することと、これらの配合量を特定
の範囲に設定した本発明の根拠が表１には現れており、
発明の効果を明確に確認することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明によるポリ塩化ビ
ニル組成物およびこれを用いた電線ケーブルによれば、
可塑剤としてトリメリット酸エステルあるいはピロメリ
ット酸アルキルエステルを使用するとともに、これにケ
イ酸鉛を組み合わせ、さらに、これらの配合量を前者が
ポリ塩化ビニル１００重量部に対して１０〜５０重量
部、および後者を５〜２０重量部に設定することによっ
て、耐熱老化性に優れたポリ塩化ビニル組成物とこれを
使用した高耐熱老化性の電線ケーブルを提供するもので
あり、その有用性は大である。
ニル組成物およびこれを用いた電線ケーブルによれば、
可塑剤としてトリメリット酸エステルあるいはピロメリ
ット酸アルキルエステルを使用するとともに、これにケ
イ酸鉛を組み合わせ、さらに、これらの配合量を前者が
ポリ塩化ビニル１００重量部に対して１０〜５０重量
部、および後者を５〜２０重量部に設定することによっ
て、耐熱老化性に優れたポリ塩化ビニル組成物とこれを
使用した高耐熱老化性の電線ケーブルを提供するもので
あり、その有用性は大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） //(Ｃ０８Ｋ 13/02 Ｃ０８Ｋ 5:12 5:12 3:34） 3:34） Ｈ０１Ｂ 7/34 Ａ (72)発明者 山崎 孝則 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 渡辺 清 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 五来 高志 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 Ｆターム(参考） 4J002 BD031 CD162 DJ007 EH136 FD026 GQ01 5G305 AA02 AA14 AB24 CA03 CB04 CB08 CB12 CC12 CD09 CD17 5G315 CA02 CB02 CC08 CD05
Claims (4)
- 【請求項１】平均重合度が１３００以上のポリ塩化ビニ
ル１００重量部と、 トリメリット酸エステルあるいはピロメリット酸アルキ
ルエステルの１種あるいは２種以上の可塑剤１０〜５０
重量部と、 ケイ酸鉛５〜２０重量部の混合物から成ることを特徴と
するポリ塩化ビニル組成物。 - 【請求項２】前記混合物は、２〜１０重量部のエポキシ
化合物を含むことを特徴とする請求項１項記載のポリ塩
化ビニル組成物。 - 【請求項３】ポリ塩化ビニルから構成される被覆を有し
た電線ケーブルにおいて、 平均重合度が１３００以上のポリ塩化ビニル１００重量
部と、 トリメリット酸エステルあるいはピロメリット酸アルキ
ルエステルの１種あるいは２種以上の可塑剤１０〜５０
重量部と、 ケイ酸鉛５〜２０重量部の混合物から構成される被覆を
有することを特徴とする電線ケーブル。 - 【請求項４】前記混合物は、２〜２０重量部のエポキシ
化合物を含むことを特徴とする請求項３項記載の電線ケ
ーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079808A JP3943795B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | ポリ塩化ビニル組成物およびこれを用いた電線ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079808A JP3943795B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | ポリ塩化ビニル組成物およびこれを用いた電線ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001266649A true JP2001266649A (ja) | 2001-09-28 |
| JP3943795B2 JP3943795B2 (ja) | 2007-07-11 |
Family
ID=18597005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000079808A Expired - Fee Related JP3943795B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | ポリ塩化ビニル組成物およびこれを用いた電線ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3943795B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1312209C (zh) * | 2005-11-04 | 2007-04-25 | 常熟市中联光电新材料有限责任公司 | 电线电缆用的软聚氯乙烯塑料 |
| JP2013040268A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Yazaki Energy System Corp | 薄肉耐摩耗電線被覆用塩化ビニル樹脂組成物、および、薄肉耐摩耗電線 |
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