JP2002358839A - 耐トラッキング性電線 - Google Patents

耐トラッキング性電線

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JP2002358839A
JP2002358839A JP2001162835A JP2001162835A JP2002358839A JP 2002358839 A JP2002358839 A JP 2002358839A JP 2001162835 A JP2001162835 A JP 2001162835A JP 2001162835 A JP2001162835 A JP 2001162835A JP 2002358839 A JP2002358839 A JP 2002358839A
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Katsuyoshi Ishida
克義 石田
Atsushi Suzuki
淳 鈴木
Koichi Machida
浩一 町田
Yoji Koike
洋二 小池
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/82Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐トラッキング性がよく、またその絶縁体、シ
ース等の被覆材を廃棄処分する際に、これらをリサイク
ルし、再利用することが可能である電線、ケーブルを得
ることにある。 【解決手段】導体1上にクロロプレンゴムなどのゴムか
らなる内層2を設け、この上にポリオレフィン系熱可塑
性エラストマーまたはフッ素ポリマー系熱可塑性エラス
トマー100重量部に水酸化アルミニウム20〜120
重量部を配合した耐トラッキング性組成物からなる厚み
0.2mm以上の外層3を設ける。耐トラッキング性組
成物中に含まれる分子量200以下の低分子量成分を5
wt%以下とすることがよりこのましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、耐トラッキング
性が改善された電線、ケーブルに関する。
【0002】
【従来の技術】有機絶縁材料の耐トラッキング性は、こ
の有機絶縁材料を用いた電線、ケーブルの絶縁性能上非
常に重要であり、トラッキング現象が生じるとその機能
を果たさなくなるばかりではなく、最悪の場合には火災
にまで発展することにもなる。従来から、耐トラッキン
グ性の良好な有機絶縁材料としては、シリコーンゴム、
エチレン−プロピレンゴム(EPR)、エチレン−プロ
ピレン−ジエンターポリマー(EPDM)などが知られ
ている。
【0003】ところで、電線、ケーブルの被覆材に使用
されてきたシリコーンゴム、EPR、EPDM、クロロ
プレンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、アクリルニトリル
−ブタジエンゴム(NBR)、スチレン−ブタジエンゴ
ム(SBR)などの各種ゴムでは、耐熱性、機械的特性
を高めるために硫黄架橋あるいは過酸化物架橋が行われ
ている。したがって、これらの被覆材が廃棄処分とされ
た際、その被覆材をなすゴムをリサイクルすることは、
これらのゴムが加熱されても可塑化しないため、不可能
であった。
【0004】このため、リサイクルが可能であり、非架
橋系で十分な耐熱性、機械的特性を有する代替材料とし
て、熱可塑性エラストマーの使用が検討されている。こ
の熱可塑性エラストマーとは、サーモプラスチックラバ
ー(TPR)とも呼ばれ、ハードセグメントとなる熱可
塑性ポリマーからなるマトリックス中にソフトセグメン
トとなるゴム成分を微分散させた構造を有するもので、
例えばポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリス
チレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑
性エラストマーなどがあり、具体的にはポリオレフィン
系熱可塑性エラストマーが代替材料として主に検討され
ている。
【0005】しかしながら、このポリオレフィン系熱可
塑性エラストマーからなる絶縁体、シースを有する電
線、ケーブルにあっては、耐トラッキング性が従来のE
PDM、EPRなどの材料を用いたものに比べて格段に
劣ることが判明し、耐トラッキング性を要求される電
線、ケーブルなどの絶縁体、シース等には不適切である
ことがわかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、耐トラッキング性がよく、またその絶縁体、
シース等の被覆材を廃棄処分する際に、これらをリサイ
クルし、再利用することが可能である電線、ケーブルを
得ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、ポリオレ
フィン系熱可塑性エラストマーまたはフッ素ポリマー系
熱可塑性エラストマー100重量部に水酸化アルミニウ
ム20〜120重量部を配合した耐トラッキング性組成
物からなる最外層を設けることで解決できる。また、耐
トラッキング性組成物に含まれる分子量200以下の低
分子量成分が、全量の5wt%以下とすることが好まし
い。さらに、最外層の厚みを、0.2mm以上とするこ
とが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図1は、この発明の耐トラッキング性電線の一例を示す
もので、図中符号1は導体である。この導体1上には、
内層2が被覆され、この内層2上には外層3が被覆され
て、この例の耐トラッキング性電線が構成されている。
【0009】内層2は、シリコーンゴム、EPR、EP
DM、クロロプレンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、アク
リルニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、スチレン−
ブタジエンゴム(SBR)などの各種ゴムをイオウ架橋
または過酸化物架橋した架橋ゴムや低密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン
などのポリエチレンを過酸化物架橋またはシラン架橋し
た架橋ポリエチレンあるいはポリオレフィン系熱可塑性
エラストマーなどの熱可塑性エラストマーからなる厚み
0.3〜3mmの主に絶縁体として機能する層であり、
導体1上に押出被覆して形成されたものである。内層2
をなすポリマーとしては、これらのなかでも熱可塑性エ
ラストマーがリサイクル性を有するため特に好ましい。
また、外層3は、耐トラッキング組成物からなり、絶縁
体あるいはシースの機能を果たす層である。
【0010】この耐トラッキング組成物は、ポリオレフ
ィン系熱可塑性エラストマーまたはフッ素ポリマー系熱
可塑性エラストマーからなるベースポリマーと、水酸化
アルミニウムとから構成されるものである。ここでのポ
リオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどの結晶性ポリオレフィンポ
リマーのマトリックス(ハードセグメント)中に、EP
R、EPDM、イソプレン(IIR)などのソフトセグ
メントとなるオレフィン系ゴム成分が機械的ブレンドま
たは動的架橋と呼ばれる製造工程によって微分散されて
なるブレンドタイプのもので、オレフィン系ゴム成分が
架橋されていないものが使用される。また、これらのポ
リマーの重合過程で直接これらポリマーがアロイ化(ブ
レンド化)されたものも使用できる。
【0011】また、フッ素ポリマー系熱可塑性エラスト
マーとしては、ハードセグメントとしての結晶性フッ素
樹脂とソフトセグメントとしてのフッ素ゴムとからなる
もので、フッ素ゴムと結晶性フッ素樹脂とがトリブロッ
ク結合したブロック共重合体あるいは、フッ素ゴムから
なるソフトセグメントにグラフト重合によって結晶性フ
ッ素樹脂からなるハードセグメントをグラフト結合した
グラフト共重合体が用いられる。
【0012】これらの熱可塑性エラストマーは、ハード
セグメントのポリマー成分とソフトセグメントのポリマ
ー成分との量比、ポリマー種等を変化させることによ
り、その弾性、機械的強度等を適宜変化させることがで
き、用途に応じた特性のものを選択できる利点がある。
【0013】水酸化アルミニウムは、ベースポリマーの
耐トラッキング性を高めるもので、粒径0.1〜10μ
mの微粉末が用いられる。この水酸化アルミニウムとし
ては、チタネートカップリング剤、シランカップリング
剤、ステアリン酸などの高級脂肪酸等を使用して表面処
理を施したものが、耐トラッキング性向上効果が高めら
れ、ベースポリマーとの親和性が高くなって好ましい。
【0014】水酸化アルミニウムの配合量は、ベースポ
リマー100重量部に対して20〜120重量部とさ
れ、20重量部未満では耐トラッキング向上効果が得ら
れず、120重量部を越えると過剰となって耐トラッキ
ング組成物の機械的強度等が低下する。
【0015】この耐トラッキング性組成物には、加工性
を高めるためのプロセスオイルあるいは可塑剤、耐候
性、機械的強度を高めるためのカーボンブラック、耐候
性を高めるための酸化防止剤、紫外線吸収剤、炭酸カル
シウム、シリカなどの無機充填材などの各種配合剤を必
要に応じて配合できる。この場合、この耐トラッキング
性組成物中に含まれる分子量200以下の低分子量成分
を組成物全体の5wt%以下、好ましくは2wt%以下
とすることが必要とされる。
【0016】この低分子量成分とは、有機化合物であっ
て、その分子量が200以下のものを言い、具体的には
ベースポリマー自体の分子量200以下のオリゴマーな
どの低分子量ポリマー、分子量200以下のプロセルオ
イル、酸化防止剤、紫外線吸収剤などがこれに該当す
る。この低分子量成分が耐トラッキング性組成物全量の
5wt%を越えると、電線の耐トラッキング性が劣るこ
とになる。
【0017】この分子量200以下の低分子量成分を組
成物全量の5wt%以下にするには、ベースポリマーを
なす熱可塑性エラストマー自体を予めケトン系、エステ
ル系、アルコール系などの有機溶剤で洗浄して、低分子
量成分を溶解除去しておく方法、プロセスオイルとし
て、常温で固体状の高分子ポリエステル系可塑剤、フタ
ル酸エステル系可塑剤などを用いる方法、酸化防止剤、
紫外線吸収剤として、分子量が200を越えるもの、例
えばジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイ
ト、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジ
ル−トリデシル−1,2,3,4−ブタンテトラカルボ
キシレートなどを選択使用する方法などがある。
【0018】また、この耐トラッキング性組成物には、
耐トラッキング性が低下しない範囲で、カーボンブラッ
ク、着色料を配合して種々の色彩の着色を施し、外層3
の識別性を高めることもできる。このような配合組成の
耐トラッキング性組成物からなる外層3は、押出被覆法
によって内層2上に設けられる。この外層3の厚みは、
0.2mm以上、好ましくは0.2〜3mmとされ、
0.2mm未満では電線、ケーブルとしての耐トラッキ
ング性が不足する。
【0019】このような耐トラッキング性電線にあって
は、その最外側に位置する外層3が耐トラッキング性組
成物からなり、この耐トラッキング性組成物がポリオレ
フィン系熱可塑性エラストマーまたはフッ素ポリマー系
熱可塑性エラストマーのベースポリマーに水酸化アルミ
ニウムを配合したものからなり、これに含まれる低分子
量成分が5wt%以下であるので、耐トラッキング性が
良好で、JIS C3005に規定する耐トラッキング
試験において2000回以上の値を示す。
【0020】また、熱可塑性エラストマーを主体として
いるので、耐候性、耐熱性、耐磨耗性に優れ、高いゴム
弾性を示す。さらに、内層2および外層3がともに非架
橋系であるので、この電線が廃棄され、その内層2、外
層3が廃棄処分される際にはリサイクルが可能である。
また、これを焼却処分しても有害ガスを発生することが
ない。さらに、任意の着色が可能であり、電線あるいは
ケーブルとしての識別性を高めることもできる。このた
め、この電線、ケーブルは、例えば屋外敷設用電線、ケ
ーブルなどに広く使用できる。
【0021】本発明の耐トラッキング性電線では、図1
に示した構造以外に、導体1上に直接耐トラッキング性
組成物からなるやや厚めの外層3を1層のみ設けたもの
であってもよい。また、導体1上に内層2を被覆してな
る絶縁線心を複数本撚り合わせ、この上に耐トラッキン
グ性組成物からなる上層3を被覆した構造の電線、ケー
ブルであってもよい。また、内層2を2層以上の多層構
造としてもよい。
【0022】以下、具体例を示す。表1、表2に示した
配合組成の組成物を用意し、試験用電線を製造した。外
径12mmの銅撚線からなる導体上に厚み5mmのクロ
ロプレンゴムからなる内層を押出被覆し、ついでこの内
層の上に表1、2に示した樹脂組成物を押出被覆して厚
み0.1〜0.5mmの外層を設けて試験用電線とし
た。
【0023】得られた試験用電線について、耐トラッキ
ング試験を行った。また、その組成物を押出機で混練し
て、厚み1mmのシートを成形し、このシートについて
引張試験を行った。試験は、JIS C3005の規定
に準じて行った。結果を表1、表2に示す。
【0024】なお、表1、2中において、「TPE」と
は熱可塑性エラストマーを、[S−Seg」とはこの熱
可塑性エラストマーのソフトセグメントをなすポリマー
成分を、「H−Seg」とは熱可塑性エラストマーのハ
ードセグメントをなすポリマー成分を、「PVC」とは
ポリ塩化ビニルを、「部」とは重量部を示す。また、す
べての組成物中の低分子量成分は、2wt%以下であっ
た。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】表1、2の結果から、ポリオレフィン系熱
可塑性エラストマーまたはフッ素ポリマー系熱可塑性エ
ラストマーに水酸化アルミニウムを適量配合した組成物
を使用したものでは、耐トラッキング性が良好であり、
機械的特性も優れていることがわかる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の耐トラッ
キング性電線は、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ
ーまたはフッ素ポリマー系熱可塑性エラストマー100
重量部に水酸化アルミニウム20〜120重量部を配合
した耐トラッキング性組成物からなる最外層を有するも
のであるので、耐トラッキング性が良好であり、機械的
強度、伸びなどの機械的特性も優れ、さらにはこれを廃
棄処分する際に、最外層が熱可塑性であるので、再度溶
融成形でき、リサイクルが可能であるの効果が得られる
ものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の耐トラッキング性電線の一例を示す概
略断面図である。
【符号の説明】
3…外層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 町田 浩一 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 小池 洋二 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 Fターム(参考) 4J002 AC062 BB031 BB121 BB152 BD121 BP031 DE146 FD206 5G313 FA09 FB03 FB07 FC10 FD02 FD07 FD15

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーま
    たはフッ素ポリマー系熱可塑性エラストマー100重量
    部に水酸化アルミニウム20〜120重量部を配合した
    耐トラッキング性組成物からなる最外層を有する耐トラ
    ッキング性電線。
  2. 【請求項2】耐トラッキング性組成物に含まれる分子量
    200以下の低分子量成分が、全量の5wt%以下であ
    る請求項1に記載の耐トラッキング性電線。
  3. 【請求項3】最外層の厚みが、0.2mm以上である請
    求項1に記載の耐トラッキング電線。
JP2001162835A 2001-05-30 2001-05-30 耐トラッキング性電線 Withdrawn JP2002358839A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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