JP2015002062A - ノンハロゲン難燃性電線ケーブル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導体と、導体の外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成された、単層又は複数層の絶縁層と、絶縁層の最外側に位置する最外絶縁層の外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成されたシースと、を備えたノンハロゲン難燃性電線ケーブルにおいて、最外絶縁層及び前記シースを構成するノンハロゲン難燃性樹脂組成物を、酢酸ビニル量が25質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体、又は示差走査熱量測定法による融点ピークが115〜140℃であるポリエチレンを含むベースポリマと、ベースポリマ100質量部に対して150〜300質量部の金属水酸化物と、が含有されるように、かつシース及び前記最外絶縁層を、110℃に熱したキシレンに24時間浸漬後の質量変化率が420%以下となるように構成する。
【選択図】図1
Description
本実施の形態のノンハロゲン難燃性電線ケーブルは、導体と、前記導体の外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成された、単層又は複数層の絶縁層と、前記絶縁層の最外側に位置する最外絶縁層の外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成されたシースと、を備えたノンハロゲン難燃性電線ケーブルにおいて、最外絶縁層及びシースを構成する前記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を、酢酸ビニル量(VA量)が25質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、又は示差走査熱量測定(DSC)法による融点ピークが115〜140℃であるポリエチレン(PE)を含むベースポリマと、ベースポリマ100質量部に対して150〜300質量部の金属水酸化物と、が含有されるように、かつ前記シース及び前記最外絶縁層を、110℃に熱したキシレンに24時間浸漬後の質量変化率が420%以下となるように構成したものである。
本実施の形態のノンハロゲン難燃性電線ケーブルは、導体と、前記導体の外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成された、単層又は複数層の絶縁層と、前記絶縁層の最外側に位置する最外絶縁層の外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成されたシースと、を備えたノンハロゲン難燃性電線ケーブルであって、前記最外絶縁層及び前記シースを構成する前記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、酢酸ビニル量(VA量)が25質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、又は示差走査熱量測定(DSC)法による融点ピークが115〜140℃であるポリエチレン(PE)を含むベースポリマと、前記ベースポリマ100質量部に対して150〜300質量部の金属水酸化物と、を含有し、かつ前記シース及び前記最外絶縁層は、110℃に熱したキシレンに24時間浸漬後の質量変化率が420%以下であるものである。
本実施の形態に用いられるノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、酢酸ビニル量(VA量)が25質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、又は示差走査熱量測定(DSC)法による融点ピークが115〜140℃であるポリエチレン(PE)を含むベースポリマと、ベースポリマ100質量部に対して150〜300質量部の金属水酸化物と、を含有する。以下、配合成分ごとに、具体的に説明する。
本実施の形態のノンハロゲン難燃性電線ケーブルにおけるノンハロゲン難燃性樹脂組成物に用いられるベースポリマは、上述のように、酢酸ビニル量(VA量)が25質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、又は示差走査熱量測定(DSC)法による融点ピークが115〜140℃であるポリエチレン(PE)を含むように構成される。
本実施の形態に用いられるベースポリマを構成するエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)は、酢酸ビニル量(VA量)が25質量%以上であることが必要である。25質量%未満であると耐油性を満足することができない。ベースポリマのVA量の上限としては特に制限はないが、端末加工性がより良好なVA量の範囲は25〜70質量%である。
(ベースポリマのVA量)=ΣXkYk ・・・(1)
X:ポリマkのVA量(質量%)
Y:ポリマkのベースポリマ全体に占める割合
k:自然数
本実施の形態においてベースポリマを構成する、上述のエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)と択一的に用いられるポリエチレン(PE)は、示差走査熱量測定(DSC)法による融点ピークが115〜140℃であることが必要である。融点ピークが115℃未満であると、耐油性を満足することができず、140℃を超えると金属水酸化物を高充填した場合、破断伸びが低下する。
本実施の形態に用いられるベースポリマを構成する、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)又はポリエチレン(PE)以外の成分として、酸変性ポリオレフィンを添加してもよい。例えば、ベースポリマとして、EVA又はPEのいずれを用いた場合であっても、機械強度を向上させる目的で、酸変性ポリオレフィンを添加することで金属水酸化物との密着性を良好にし、機械強度を向上させることができる。酸としては、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸を挙げることができる。
本実施の形態のノンハロゲン難燃性電線ケーブルにおけるノンハロゲン難燃性樹脂組成物に用いられる金属水酸化物(ノンハロゲン系難燃剤)としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、及びこれらにニッケルが固溶したものを挙げることができる。水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムは、水酸化カルシウムの分解時の吸熱量が約1000J/gであるのに対して、その吸熱量が1500〜1600J/gと高く、難燃性が良好なため好ましい。これらは1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
本実施の形態のノンハロゲン難燃性電線ケーブルにおけるノンハロゲン難燃性樹脂組成物には、上記のベースポリマ及び金属水酸化物以外にも、必要に応じて、例えば、架橋剤、架橋助剤、難燃助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、滑剤、着色剤、補強剤、界面活性剤、無機充填剤、可塑剤、金属キレート剤、発泡剤、相溶化剤、加工助剤、安定剤等の配合成分を配合することができる。
本実施の形態のノンハロゲン難燃性電線ケーブルにおけるノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、架橋されていることが、機械特性の向上の点から好ましい。架橋方法としては、例えば、成形後に電子線を照射する電子線架橋法、予めノンハロゲン難燃性樹脂組成物に架橋剤(例えば、有機過酸化物、硫黄化合物)を配合しておき、成形後に加熱して架橋させる化学架橋法、シラン架橋法等を挙げることができる。
本実施の形態のノンハロゲン難燃性電線ケーブルにおけるノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、後述するように、電線ケーブルの絶縁層及びシースに成形された場合、そのシース及び絶縁層(多層構造の場合は最外絶縁層)は、110℃に熱したキシレンに24時間浸漬後の質量変化率が420%以下となるものである。質量変化率が420%を超えると、最外絶縁層とシースが密着し、端末加工性及び耐油性が低下する。これは質量変化率が高すぎると架橋密度が十分に得られていないことから、同種の材料を用いた場合、シース被覆時に最外絶縁層の一部が溶融し、密着が強固になってしまうことによる。さらに、高温に熱せられた油に浸漬すると、最外絶縁層に油が拡散し、機械強度が低下する。
本発明の第1の実施の形態のノンハロゲン難燃性電線ケーブルは、図1に示すように、導体11aと、導体11aの外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成された、単層の絶縁層11bと、絶縁層11bの外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成されたシース11cと、を備えたノンハロゲン難燃性電線ケーブル11であって、絶縁層11b及びシース11cは、上述の、同一のノンハロゲン難燃性樹脂組成物から構成されている。
以下の配合量で、各配合成分を配合した(表1参照)。なお、ベースポリマの酢酸ビニル量(VA量)は、上記式(1)から、25.2質量%と算出された。
ベースポリマとしての、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)(三井・デュポン社製、商品名:EV550、VA量:14%)65質量部、
ベースポリマとしての、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)(三井・デュポン社製、商品名:45X、VA量:46%)35質量部、
その他の配合成分としての、有機過酸化物(日本油脂社製、商品名:パーブチルP)2質量部、
金属水酸化物としての、水酸化マグネシウム(協和化学社製、商品名:キスマ5L)150質量部
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の配合成分を、表1に示すものに変えたこと(ベースポリマの種類及び金属水酸化物の配合量を変えたこと)以外は、実施例1と同様にした。ノンハロゲン難燃性電線ケーブルの評価の結果を表1に示す。
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の配合成分を、表1に示すものに変えたこと(ベースポリマとしてポリエチレン(PE)を用いたこと及び金属水酸化物の配合量を変えたこと)、及び絶縁内層の外周上に、厚さ1.7mmになるように、40mm押出機で、絶縁外層として、押出、被覆し、電子線照射量10Mradで架橋を行い、続いて、絶縁外層と同じ配合のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を、シースとして、厚さ1.0mmになるように、40mm押出機で、押出、被覆し、電子線照射量10Mradで架橋を行ったこと、以外は実施例1と同様にした。
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の配合成分を、表1に示すものに変えたこと(ベースポリマとしてシラングラフトポリエチレン(PE)を用い、触媒(ソルベイ社製、商品名:CT/7−LR_UV)を7質量部ドライブレンドしたこと)、及び得られたブレンド物を絶縁内層の外周に、厚さ1.7mmになるように40mm押出機で絶縁外層として、押出、被覆し、電子線照射量10Mradで架橋を行い、続いて、絶縁外層と同じ配合のノンハロゲン難燃性樹脂組成物を、シースとして厚さ1.0mmになるように40mm押出機で被覆し、電子線照射量10Mradで架橋を行ったこと、以外は実施例1と同様にした。
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の配合成分を、表2に示すものに変えたこと(ベースポリマのエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)として、酢酸ビニル量(VA量)が25質量%未満の23.6質量%であるものを用いたこと)以外は、実施例1と同様にした。ノンハロゲン難燃性電線ケーブルの評価の結果を表2に示す。
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の配合成分を、表2に示すものに変えたこと(ベースポリマとして、所定のエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)又は所定のポリエチレン(PE)を用いなかったこと及び金属水酸化物の配合量を変えたこと)以外は、実施例1と同様にした。ノンハロゲン難燃性電線ケーブルの評価の結果を表2に示す。
ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の配合成分を、表2に示すものに変えたこと(ベースポリマとして、所定のエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)又は所定のポリエチレン(PE)を用いなかったこと及び金属水酸化物の配合量を変えたこと)以外は、実施例1と同様にした。ノンハロゲン難燃性電線ケーブルの評価の結果を表2に示す。
ノンハロゲン難燃性電線ケーブルの以下の特性の評価は、以下に示す評価試験により判定した。
難燃性の評価としては、EN60332−1−2に準拠した垂直難燃試験を実施した。550mmの電線ケーブルを垂直に支持し、上部から475mmの位置で60秒間炎を当て、取り外した後、上部から50mm〜540mmの範囲で残炎が自己消火した場合は○(合格)、残炎が上記範囲を超えた場合を×(不合格)とした。
破断伸びの評価として、絶縁外層(最外絶縁層)を6号ダンベル試験片に打ち抜き、EN60811−1−1に準拠し、引張速度200m/minで引張試験を実施し、破断伸びが125%以上であったものを○(合格)、125%未満であったものを×(不合格)とした。
耐油性の評価は、絶縁外層を6号ダンベル試験片に打ち抜き、EN60811−2−1に準拠し、100℃に熱した試験油IRM902内に72時間浸漬後、引張試験を実施した。引張強さ残率が130〜70%であったものを○(合格)、それ以外であったものを×(不合格)とした。
熱キシレンによる質量変化率の評価は、0.5gに切削した絶縁外層を110℃に熱したキシレンに24h浸漬し、その後、速やかに質量を測定し、変化率を計算した。420%以下であったものを○(合格)、420%を超えたものを×(不合格)とした。
端末加工性の評価は、得られた電線ケーブルのシースをナイフで切削後、シースを絶縁外層と引き剥がす際、絶縁外層が白化せず、界面剥離できたものを○(合格)、絶縁外層が白化又は、絶縁外層又はシースの材料が破壊したものを×(不合格)とした。
総合評価としては、すべての評価が○のものを○(合格)とし、一つでも×のものがあれば×(不合格)とした。
11a 導体
11b 絶縁層
11c シース
12 ノンハロゲン難燃性電線ケーブル
12a 導体
12b 絶縁内層
12c 絶縁外層(最外絶縁層)
12d シース
Claims (4)
- 導体と、
前記導体の外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成された、単層又は複数層の絶縁層と、
前記絶縁層の最外側に位置する最外絶縁層の外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物が被覆、形成されたシースと、を備えたノンハロゲン難燃性電線ケーブルであって、
前記最外絶縁層及び前記シースを構成する前記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、酢酸ビニル量(VA量)が25質量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、又は示差走査熱量測定(DSC)法による融点ピークが115〜140℃であるポリエチレン(PE)を含むベースポリマと、前記ベースポリマ100質量部に対して150〜300質量部の金属水酸化物と、を含有し、かつ
前記シース及び前記最外絶縁層は、110℃に熱したキシレンに24時間浸漬後の質量変化率が420%以下であるノンハロゲン難燃性電線ケーブル。 - 前記ポリエチレン(PE)は、シラングラフトされている請求項1に記載のノンハロゲン難燃性電線ケーブル。
- 前記ベースポリマは、さらに、酸変性ポリオレフィンを含有する請求項1又は2に記載のノンハロゲン難燃性電線ケーブル。
- 前記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、架橋されてなる請求項1〜3のいずれか1項に記載のノンハロゲン難燃性電線ケーブル。
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