JP2013012326A

JP2013012326A - 耐放射線性電線・ケーブル

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Publication number: JP2013012326A
Application number: JP2011142955A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Ito; 徳之伊藤; Shuji Kon; 修二今; Minoru Okashita; 稔岡下
Original assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2031-06-28
Also published as: JP5337205B2

Abstract

【課題】加工性が良好で、かつ耐放射線性、耐熱性、および機械的特性にも優れる鉛非含有高分子組成物を被覆した耐放射線性電線・ケーブルを提供する。
【解決手段】（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、（Ｂ）テルペン系水素添加樹脂２．０〜２５．０質量部、（Ｃ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３．０〜３０．０質量部、および（Ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．４〜５．０質量部を含有する鉛非含有高分子組成物を、導体外周に被覆する。
【選択図】なし

Description

本発明は、原子力発電所などで使用する電線・ケーブルとして有用な高い耐放射線性を有する電線・ケーブルに関する。

原子力発電所の原子炉格納容器内やその周辺で使用される電線・ケーブルは、原子炉の定常運転時において高い放射線と熱に曝され、火災や冷却材喪失事故などが起きれば、さらに高いレベルの放射線と熱に曝される。このため、高い耐放射線性と高い耐熱性を有することが要求される。

クロロスルホン化ポリエチレンや塩素化ポリエチレンなどの塩素化ゴムは、耐放射線性および耐熱性に優れるだけでなく、電気特性、耐油性、耐候性、耐寒性、耐炎性などにも優れることから、塩素化ゴムをベースポリマーとした組成物が、上記用途の電線・ケーブルの被覆材料として、従来、使用されている。

しかしながら、従来の塩素化ゴムをベースポリマーとした組成物には、良好な耐水性を得るため、劣化時に塩素化ゴムから発生する塩素を捕捉する受酸剤として、環境保全上、その使用が制限されつつあるリサージ（酸化鉛（II））や鉛丹（四酸化三鉛）などの鉛化合物が配合されている。そこで、リサージなどに代えて、非鉛化合物の層状無機化合物を用いた耐放射線性組成物を被覆した電線・ケーブルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような非鉛化組成物は、加工性に乏しいうえに、これを被覆した電線・ケーブルは、耐熱性および機械的特性が従来に比べ低下するという問題があった。このため、加工性が良好で、かつ耐熱性、および機械的特性に優れる非鉛化の耐放射線性組成物が要望されている。

ところで、ゴム組成物の耐熱性にはその架橋方法が少なからず影響していることが知られている。すなわち、従来、ゴムの架橋には、硫黄と加硫促進剤を併用する硫黄架橋、フェノール樹脂などを利用する樹脂架橋、ジクミルパーオキサイドなどを分解したときに生ずるラジカルを使用する過酸化物架橋、アミン化合物を用いるアミン架橋、キノンジオキシムを用いるキノイド架橋など、様々な架橋方法が用いられてきた。そして、これらの架橋方法のうち、樹脂を用いる架橋法は、高い耐熱性が要求される場合に適した方法であることが知られている。したがって、上記非鉛化組成物の耐熱性を高めるため、このような樹脂架橋系を適用することが考えられる。

しかし、樹脂架橋法は、他の架橋方法に比較して架橋反応の速度が著しく遅く、十分な物性（初期物性）を発現させるためには、高温で長時間の架橋処理を行うか、または二次架橋を行うことが必要である。このため、その生産性の低さから電線・ケーブルの被覆材の用途には適しておらず、樹脂架橋法はこれまで使用されてこなかった。しかし、比較的短時間の架橋で十分な初期特性が得られれば、電線・ケーブルの被覆材にも十分適用可能となり、非鉛化に伴う耐熱性低下の問題に対する有効な対策となるであろう。

特開２０１０−２７２９１号公報

本発明はこのような従来の事情に基づいてなされたもので、短時間に架橋可能な樹脂架橋系を適用して、加工性が良好で、かつ耐放射線性、耐熱性、および機械的特性にも優れる鉛非含有高分子組成物を被覆した耐放射線性電線・ケーブルを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様である耐放射線性電線・ケーブルは、（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、（Ｂ）テルペン系水素添加樹脂２．０〜２５．０質量部、（Ｃ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３．０〜３０．０質量部、および（Ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．４〜５．０質量部を含有する鉛非含有高分子組成物を、導体外周に被覆したことを特徴とするものである。

本発明の第２の態様は、第１の態様である耐放射線性電線・ケーブルにおいて、前記鉛非含有高分子組成物が、前記（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、（Ｂ）テルペン系水素添加樹脂４．０〜２０．０質量部、（Ｃ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂７．０〜２５．０質量部、および（Ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．７〜３．０質量部を含有するものである。

本発明の第３の態様は、第１の態様である耐放射線性電線・ケーブルにおいて、前記鉛非含有高分子組成物が、前記（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、（Ｂ）テルペン系水素添加樹脂６．０〜１５．０質量部、（Ｃ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１０．０〜２０．０質量部、および（Ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．７〜３．０質量部を含有するものである。

本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様のいずれかの態様である耐放射線性電線・ケーブルにおいて、前記鉛非含有高分子組成物が、前記（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、（Ｅ）ハイドロタルサイト類化合物３．０〜１０．０質量部をさらに含有するものである。

本発明によれば、短時間に架橋可能であって、加工性が良好であり、かつ耐放射線性、耐熱性、および機械的特性にも優れる鉛非含有高分子組成物を被覆した耐放射線性電線・ケーブルを得ることができる。

本発明の耐放射線性電線・ケーブルの一実施形態を示す横断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

まず、本発明の耐放射線性電線・ケーブルに使用される鉛非含有高分子組成物について説明する。

本発明において使用される鉛非含有高分子組成物は、いわゆる樹脂架橋法によって架橋される組成物であり、（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン、（Ｂ）テルペン系水素添加樹脂、（Ｃ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、および（Ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシランを含有するものである。

（Ａ）成分のクロロスルホン化ポリオレフィンは、製造方法、物性など、特に限定されるものではないが、耐候性、加工性の観点からは、塩素量が３０〜４５質量％のものが好ましい。一般に、クロロスルホン化ポリオレフィンは、ポリエチレン、またはエチレン・α−オレフィン共重合体、例えばエチレン・プロピレン共重合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−ヘキセン共重合体、エチレン・１−オクテン共重合体などの結晶を、塩素を付加して解消させることによってゴム弾性を発現させたものである。

（Ａ）成分としては、ポリエチレンを塩素化およびクロロスルホン化して得られるクロロスルホン化ポリエチレンが特に好ましい。クロロスルホン化ポリエチレンの好ましい市販品を例示すると、例えば、東ソー（株）製のＴＯＳＯ−ＣＳＭＴＳ−５３０（商品名；塩素含有量３５質量％、硫黄含有量１．０質量％、ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１００℃）＝５６）、同ＴＯＳＯ−ＣＳＭＴＳ−４３０（商品名；塩素含有量＝３５質量％、硫黄含有量＝１．０質量％、ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１００℃）＝４６）などが挙げられる。

（Ｂ）成分のテルペン系水素添加樹脂は、鉛非含有高分子組成物に主として良好な機械的特性（引張強さなど）を付与するために配合される成分である。また、難燃剤と併用することで難燃性を高めることができる。テルペン系水素添加樹脂としては、例えばα−ピネン、β−ピネン、リモネン、ジペンテンなどのテルペンモノマーを重合もしくは共重合させて得られるテルペン樹脂の水素添加物や、α−ピネン、β−ピネン、リモネン、ジペンテンなどのテルペンモノマーにスチレンなどの芳香族モノマーを共重合させて得られる芳香族変性テルペン樹脂の水素添加物などが挙げられる。テルペン系水素添加樹脂の好ましい市販品を例示すると、例えば、クリアロンＭ−１１５、クリアロンＭ−１０５、クリアロンＰ−１５０、クリアロンＰ−１３５、クリアロンＰ−１２５、クリアロンＰ−１１５、クリアロンＰ−１０５、クリアロンＫ−１００（以上、ヤスハラケミカル（株）製商品名）などが挙げられる。

この（Ｂ）成分のテルペン系水素添加樹脂の配合量は、（Ａ）成分のクロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して２．０〜２５．０質量部、好ましくは４．０〜２０．０質量部、より好ましくは６．０〜１５．０質量部である。配合量が２．０質量部未満では、良好な機械的特性を付与することができず、難燃性も向上させることができない。また、配合量が２５．０質量部を超えると、効果が変わらないばかりか、外観が不良となるおそれがある。

（Ｃ）成分のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、樹脂架橋剤として作用する成分で、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリン、エピブロモヒドリンなどのエピハロヒドリンとを縮合することにより得られる。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、エポキシ当量が１６０〜２２０ｇ／ｅｑであることが好ましく、１８０〜２００ｇ／ｅｑであることがより好ましい。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のエポキシ当量が１６０ｇ／ｅｑ未満では、良好な熱特性および機械的特性を付与することができないおそれがある。また、エポキシ当量が２２０ｇ／ｅｑを超えると、外観不良などが生ずるおそれがある。（Ｃ）成分として好適な市販品を具体的に例示すると、例えば、ＥＰＩＣＬＯＮ８４０、ＥＰＩＣＬＯＮ８５０（以上、いずれも大日本インキ化学工業（株）製商品名）などが挙げられる。

この（Ｃ）成分のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の配合量は、前述した（Ａ）成分のクロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して３．０〜３０．０質量部、好ましくは７．０〜２５．０質量部、より好ましくは１０．０〜２０．０質量部である。配合量が３．０質量部未満では、良好な耐熱性および機械的特性を付与することができない。また、配合量が３０．０質量部を超えると、効果が変わらないばかりか、外観不良などが生ずるおそれがある。

なお、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂も、本発明の効果を阻害しない範囲で配合することができる。

（Ｄ）成分のγ−アミノプロピルトリエトキシシランは、シランカップリング剤として知られるもので、鉛非含有高分子組成物に主として良好な加工性および機械的特性を付与するために配合される成分である。また、このγ−アミノプロピルトリエトキシシランを配合することで、架橋時間の短縮を図ることができ、さらに、表面のべたつきを改善することができる。（Ｄ）成分として好適な市販品を具体的に例示すると、例えば、ＫＢＥ９０３（信越化学工業（株）製商品名）などが挙げられる。

この（Ｄ）成分のγ−アミノプロピルトリエトキシシランの配合量は、前述した（Ａ）成分のクロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して０．４〜５．０質量部、好ましくは０．７〜３．５質量部、より好ましくは０．７〜３．０質量部である。配合量が０．４質量部未満では、良好な加工性および機械的特性を付与することができない。また、配合量が５．０質量部を超えると、効果が変わらないばかりか、表面にブルームするおそれがある。

なお、上記（Ｄ）成分以外の他のシランカップリング剤も、本発明の効果を阻害しない範囲で配合することができる。

本発明で使用される鉛非含有高分子組成物には、受酸剤、すなわち（Ａ）成分のクロロスルホン化ポリオレフィンから離脱する塩素の捕捉剤を配合することができる。受酸剤としては、ハイドロタルサイトの使用が好ましい。ハイドロタルサイトは、一般式［Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋ _ｘ（ＯＨ）_２］［Ａ^ｎ− _ｘ／ｎ・ｚＨ_２Ｏ］で表わされる層状無機化合物である。ここで、Ｍ^２＋は２価の金属イオン、Ｍ^３＋は３価の金属イオン、Ａ^ｎ−は陰イオン（アニオン）である。ハイドロタルサイトは、天然物であっても合成品であってもよい。天然に産出されるハイドロタルサイトは、Ｍ^２＋がＭｇ^２＋であり、Ｍ^３＋がＡｌ^３＋であり、Ａ^ｎ−がＣＯ_３ ^２−である。また、ｘの範囲は０＜ｘ＜１であり、好ましくは０．３≦ｘ≦０．３３である。さらに、ｚの範囲は０＜ｚであることが好ましい。

ハイドロタルサイトの配合量は、クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、好ましくは３．０〜１０．０質量部、より好ましくは４．０〜８．０質量部である。配合量が３．０質量部未満では、添加による効果が十分に得られないおそれがあり、また、１０．０質量部を超えると、機械的特性が低下するおそれがある。

なお、マグネシア（ＭｇＯ）も受酸剤として機能し得る化合物であるが、塩素と反応して生成される塩化マグネシウムが可溶性であり、耐水性を低下させるため、使用しないことが好ましい。

本発明で使用される鉛非含有高分子組成物には、耐熱性をより高めるため、シリカ、補強性カーボンブラックなどの無機充填剤を配合することができる。無機充填剤としては、耐熱性を向上させる観点から、シリカが好ましく、湿式シリカがより好ましく、篩残分７．０質量％以下（１５０μｍ）（ＪＩＳＫ５１０１）のものが特に好ましい。無機充填剤として好適なシリカの市販品を具体的に例示すると、例えば、ＮｉｐｓｉｌＶＮ３（東ソー・シリカ（株）製商品名）などが挙げられる。また、補強性カーボンブラックの市販品を具体的に例示すると、例えば、ＨＴＣ＃８０（中部カーボン（株）製商品名）などが挙げられる。

鉛非含有高分子組成物における無機充填剤の配合量は、クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、好ましくは１０〜４０質量部、より好ましくは１５〜３５質量部、より一層好ましくは２０〜３０質量部である。配合量が１０質量部未満では、添加による効果が十分に得られないおそれがあり、また、４０質量部を超えると、加工性の低下や外観不良などが発生するおそれがある。

なお、鉛非含有高分子組成物に配合可能なシリカおよび補強性カーボンブラック以外の無機充填剤としては、例えば、クレー、タルク、アルミナ、ジルコニア、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、窒化ホウ素、窒化珪素、窒化アルミなどが挙げられる。

本発明で使用される鉛非含有高分子組成物には、難燃性を高めるため、この種の組成物に一般に配合されている難燃剤、難燃助剤を配合することができる。難燃剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化ジルコニウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどの金属水酸化物、グアニジン系、メラミン系などの窒素系難燃剤、リン酸アンモニウム、赤燐などのリン系難燃剤、リン−窒素系難燃剤、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＡ）、ヘキサブロモベンゼン、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモエタン（ＴＢＥ）、テトラブロモブタン（ＴＢＢ）、ヘキサブロモシクロデカン（ＨＢＣＤ）などの臭素系難燃剤などが例示される。また、難燃助剤としては、三酸化アンチモン、酸化ジルコニウムなどが例示される。

これらの難燃剤および難燃助剤の配合量は、その合計量で、クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、好ましくは３０〜８０質量部、より好ましくは４５〜７０質量部である。配合量が３０質量部未満では、添加による効果が十分に得られないおそれがあり、また、８０質量部を超えると、難燃剤および難燃助剤がブルームするおそれがある。

本発明で使用される鉛非含有高分子組成物には、さらに、必要に応じて、本発明の効果を阻害しない範囲で、軟化剤、可塑剤、加工助剤、加硫促進剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱老化防止剤などの各種添加剤を配合することができる。

軟化剤としては、ワセリン、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルトなどの石油系軟化剤、大豆油、パーム油、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、トール油、サブ、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類、リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸などが挙げられる。

加工助剤としては、ポリエチレングリコールなどの高分子多価アルコールや、高分子脂肪酸エステルなどが挙げられる。

加硫促進剤としては、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドなどのチウラム系、２−ベンゾチアゾリルジスルフィドなどのチアゾール系、ジ−ｏ−トリルグアニジンなどのグアニジン系加硫促進剤などが挙げられる。

酸化防止剤および熱老化防止剤としては、モルホリン−Ｎ−オキシジエチレンジチオカルバメートとジベンゾチアジルジスルフィドとの反応品、ジエチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジイソブチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジラウリル−３，３′−チオジプロピオネート、４，４′−チオビス−（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、ジミリスチル−３，３′−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３′−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトメチルベンゾイミダゾール、１，３−ビス（ジメチルアミノプロピル）−２−チオ尿素、トリブチルチオ尿素などのイオウ系酸化防止剤；１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、４′，４−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、テトラキス−［メチレン−３′，５′−ジ−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、２，４−ビス（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、２，２−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピアネート、Ｎ，Ｎ′−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマミド）、ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルスルホン酸エチル）カルシウム、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメイト）］メタン、オクタデシル−３−(３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸エステル、１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−Ｓ−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）トリオンなどのヒンダードフェノール系酸化防止剤；ジステアリル−ペンタエリスリトール−ジホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４′−ビフェニレン−ジ−ホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジホスファイトなどのリン系酸化防止剤などが挙げられる。なお、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケルは、イオウ系酸化防止剤のなかのジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤として知られるものである。

紫外線吸収剤としては、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２′−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４，４′−ジメトキシベンゾフェノン、２−ジヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノントリヒドレート、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２，２′，４，４′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、４−ドデシロキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−アクリロイルオキシエトキシベンゾフェノン、４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）−２−ヒドロキシベンゾフェノン、ビス（５−ベンゾイル−４−ヒドロキシ−２−メトキシフェニル）メタン、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブチル−５′−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２′− ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−５′−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２′−ヒドロキシ−３′−（３″，４″，５″，６″−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５′−メチルフェニル］ベンゾトリアゾール、２，２′−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラヒドロフタルイミドメチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンシル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート、フェニルサリチレート、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリチレート、２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレートなどが挙げられる。

上記各添加剤は、いずれも１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。

本発明で使用される鉛非含有高分子組成物は、上記したような（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン、（Ｂ）テルペン系水素添加樹脂、（Ｃ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、および必要に応じて配合される前述した各種成分を、バンバリーミキサ、タンブラー、加圧ニーダ、混練押出機、ミキシングローラなどの通常の混練機を用いて均一に混合することにより容易に製造することができる。

そして、このようにして調製された鉛非含有高分子組成物を、導体上に直接もしくは他の被覆を介して押出被覆し、架橋することにより本発明の耐放射線性電線・ケーブルが得られる。なお、導体の材質や外径、撚り合せの有無などは特に限定されるものではなく、用途によって適宜選択される。また、架橋には、熱プレス、スチーム、熱空気などの方法がいずれも適用可能であり、１４０〜１８０℃の温度、約１５〜４０分程度の時間で、十分に架橋された被覆を形成することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る耐放射線性電線・ケーブルを示す横断面図である。

図１に示すように、本実施形態の難燃性電線・ケーブル１０は、１本乃至複数本のすずめっき軟銅線などからなる導体１１を示している。この導体１１上には、常法により架橋ポリエチレンからなる絶縁体１２が設けられている。そして、この絶縁体１２上には、さらに、前述した鉛非含有高分子組成物を押出被覆し、架橋することによってシース１３が形成されている。

本実施形態の耐放射線性電線・ケーブル１０においては、（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン、（Ｂ）テルペン系水素添加樹脂、（Ｃ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシランを特定の割合で配合した鉛非含有高分子組成物を押出被覆し架橋させて形成された被覆を備えている。未架橋の鉛非含有高分子組成物は加工性が良好であり、耐放射線性電線・ケーブル１０は、耐放射線性、耐熱性、および機械的特性に優れた被覆を備えることができる。

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例および比較例で用いた成分は以下の通りである。

クロロスルホン化ポリオレフィン：
東ソー（株）製商品名ＴＯＳＯ−ＣＳＭＴＳ−５３０；
塩素含有量＝３５質量％、硫黄含有量１．０質量％、
ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１００℃）＝５６
ハイドロタルサイト：
協和化学工業（株）製商品名ＤＨＴ−４Ａ
テルペン系水素添加樹脂：
ヤスハラケミカル（株）製商品名クリアロンＭ−１１５
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：
大日本インキ化学工業（株）製商品名ＥＰＩＣＲＯＮ８５０；
エポキシ当量＝１８８ｇ／ｅｑ
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン：
信越化学工業（株）製商品名ＫＢＥ９０３
ビス（３−エトキシシリルプロピルテトラスルフィド）：
信越化学工業（株）製商品名ＫＢＣ１００３
高分子脂肪酸エステル：
ストラクトール社製商品名ストラクトールＨＴ２５４
カーボンブラック
中部カーボン（株）製商品名ＨＴＣ＃８０
湿式シリカ：
東ソー・シリカ（株）製商品名ＮｉｐｓｉｌＶＮ３

（実施例１）
クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部、ハイドロタルサイト４．０質量部、テルペン系水素添加樹脂２．５質量部、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン０．６質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３．６質量部、ジペンタメチレンチウラムスルフィド１．５質量部、２−ベンゾチアゾリジスルフィド０．５質量部、１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン０．３質量部、カーボンブラック２０．０質量部、硫酸バリウム５０．０質量部、三酸化アンチモン１５．０質量部、高分子脂肪酸エステル２．０質量部、湿式シリカ２０．０質量部、ワセリン４．０質量部をミキシングロールにより均一に混練して鉛非含有高分子組成物のコンパウンドを得た。

次いで、断面積３８ｍｍ^２の銅撚線導体上に常法により架橋ポリエチレンからなる１．２ｍｍ厚の絶縁体を被覆した後、その上に上記コンパウンドを１．５ｍｍ厚に押出被覆し、１６０℃で３５分間の条件で樹脂架橋して外径約１２．５ｍｍの耐放射線性電線・ケーブルを製造した。

（実施例２〜８、比較例１〜７）
コンパウンドの組成を表１に示すように変えた以外は、実施例１と同様にして、鉛非含有高分子組成物のコンパウンドを得、さらに、これらのコンパウンドを用いて耐放射線性電線・ケーブルを製造した。

上記各実施例および各比較例で得られた鉛非含有高分子組成物および耐放射線性電線・ケーブルについて、下記に示す方法で各種特性を評価した。
［ムーニー粘度］
ムーニー粘度計（上島製作所（株）製）を使用し、予熱時間１分、試験温度１２５℃の条件で、ＪＩＳＫ６３００−１に基づき、ムーニー粘度を測定した。
［引張強さ・伸び］
鉛非含有高分子組成物をプレスを用いて１６０℃で３５分間の条件で樹脂架橋させて作製した試験用シートについて、ＪＩＳＫ６２５１に基づいて、引張速度２００ｍｍ／分の条件で測定した。
［熱老化特性］
引張強さ・伸びの場合と同様に作製した試験用シートについて、熱老化（１２０℃×１２０時間）後の引張強さおよび引張伸びを、ＪＩＳＫ６２５１に基づいて、引張速度２００ｍｍ／分の条件で測定し、熱老化前に同様にして測定した引張強さおよび引張伸びに対する引張強さ残率および引張伸び残率を算出した。
［酸素指数］
引張強さ・伸びの場合と同様に作製した試験用シートについて、ＪＩＳＫ７２０１−２に準拠して測定した。

これらの結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１〜８はいずれもムーニー粘度、引張強さ・伸び（初期特性、熱老化特性）、酸素指数において、良好な結果が得られた。
また、クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対し、テルペン系水素添加樹脂を４．０〜２０．０質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を７．０〜２５．０質量部、γ−アミノプロピルトリエトキシシランを０．７〜３．５質量部とすることで、引張強さ・伸び（初期特性）においてさらに良好な結果が得られた（実施例３〜７）。
さらに、クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対し、テルペン系水素添加樹脂を６．０〜１５．０質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を１０．０〜２０．０質量部、γ−アミノプロピルトリエトキシシランを０．７〜３．０質量部とすることで、引張強さ・伸び（熱老化特性）においてさらに良好な結果が得られた（実施例５）。

１０…耐放射線性電線・ケーブル、１１…導体、１２…絶縁体、１３…シース。

Claims

（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、（Ｂ）テルペン系水素添加樹脂２．０〜２５．０質量部、（Ｃ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３．０〜３０．０質量部、および（Ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．４〜５．０質量部を含有する鉛非含有高分子組成物を、導体外周に被覆したことを特徴とする耐放射線性電線・ケーブル。
前記鉛非含有高分子組成物は、前記（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、（Ｂ）テルペン系水素添加樹脂４．０〜２０．０質量部、（Ｃ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂７．０〜２５．０質量部、および（Ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．７〜３．５質量部を含有することを特徴とする請求項１記載の耐放射線性電線・ケーブル。
前記鉛非含有高分子組成物は、前記（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、（Ｂ）テルペン系水素添加樹脂６．０〜１５．０質量部、（Ｃ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１０．０〜２０．０質量部、および（Ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．７〜３．０質量部を含有することを特徴とする請求項１記載の耐放射線性電線・ケーブル。
前記鉛非含有高分子組成物は、前記（Ａ）クロロスルホン化ポリオレフィン１００質量部に対して、（Ｅ）ハイドロタルサイト類化合物３．０〜１０．０質量部をさらに含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の耐放射線性電線・ケーブル。