JP2016091666A - ケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
設けられる外被層(シース層)とを備えて構成されている。絶縁被覆層やシース層の形成
材料としては、例えば、ハロゲンを含まないベースポリマにノンハロゲン難燃剤(例えば
水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物)を含有させたノンハロゲン難燃樹脂組成物が用
いられている。ノンハロゲン難燃樹脂組成物は、難燃性に優れるだけでなく、燃焼時に塩
化水素などの有毒なガスを発生させない。
共重合体(EVA)と酸変性ポリオレフィンとを混合したベースポリマを含むものが開示
されている(例えば、特許文献1を参照)。
性の観点から、様々な特性が要求されている。具体的には、ケーブルには、より高い難燃
性、耐燃料性および耐外傷性が求められている。
成しやすいことが求められている。
産性よく製造する技術を提供することを目的とする。
導体と、
前記導体の外周上に設けられる絶縁被覆層と、
前記絶縁被覆層の外周上に設けられる外被層と、を備え、
前記絶縁被覆層は、
融点が70℃以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を含むエチレン−酢酸ビニル共
重合体(a1)を70質量%以上99質量%以下、及びガラス転移点が−55℃以下であ
る酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)を1質量%以上30質量%以下、含むベースポリマ
(A)を100質量部と、ノンハロゲン難燃剤を100質量部以上250質量部以下と、
を含有し、前記ベースポリマ(A)が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体(a1)に由
来する酢酸ビニル成分を25質量%以上50質量%以下含有する、ノンハロゲン難燃樹脂
組成物から形成され、
前記外被層は、
直鎖状低密度ポリエチレン(b1)を60質量%以上70質量%以下、メルトフローレ
ートが100g/10min以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体(b2)を10質量%以上
、及びマレイン酸変性ポリオレフィン(b3)を10質量%以上20質量%以下、含むベ
ースポリマ(B)を100質量部と、ノンハロゲン難燃剤を150質量部以上220質量
部以下と、を含有するノンハロゲン難燃樹脂組成物から形成されている、ケーブルが提供
される。
もいう)には、優れた難燃性および耐燃料性を得る観点から、エチレン−酢酸ビニル共重
合体(EVA)と酸変性ポリオレフィン樹脂を含む極性の大きなベースポリマを用いると
よい。EVAは、極性基を有する酢酸ビニル成分(VA)を含み、極性を有している。極
性を有するEVAは、非極性である燃料に対して強く、耐燃料性に優れるだけでなく、難
燃性にも優れている。EVAの極性は酢酸ビニル成分の含有量(以下、VA量ともいう)
が多いほど大きくなるので、絶縁被覆層の難燃性および耐燃料性をより向上させるには、
VA量の多いEVAを用いるとよい。
がある。例えば、難燃樹脂組成物をペレット状に加工した場合、ペレット同士が粘着して
大きな塊となり、ブロッキングしてしまう。ペレットがブロッキングしてしまうと、難燃
樹脂組成物を押し出して絶縁被覆層を形成しにくくなるため、ケーブルを生産性よく形成
できなくなる。
れるVA量が50質量%を超えると、難燃樹脂組成物の難燃性や耐燃料性を確保できるも
のの、極性が大きすぎるためブロッキングが生じやすいことが分かった。ブロッキングを
抑制するにはベースポリマ中のVA量を50質量%以下とすることが考えられるが、VA
量を50質量%以下に減少させると、極性が小さくなるので、特に絶縁被覆層の耐燃料性
が低下してしまう。
VA量の減少によって低下する耐燃料性を補完する方法について検討を行った。その結果
、融点が70℃以上であるEVAを用いるとよいことが見出された。融点が70℃以上で
あるEVAは、高い結晶性を有しており、燃料などが分子間に入り込みにくいので耐燃料
性に優れている。そのため、所定のEVAをベースポリマに混合することによって、難燃
樹脂組成物の耐燃料性を向上させることができる。また、融点が70℃以上であるEVA
は粘着しにくいため、これをベースポリマに混合することによって難燃樹脂組成物のブロ
ッキングを抑制することができる。したがって、所定のEVAを含有する難燃樹脂組成物
を用いることによって、難燃性および耐燃料性に優れる絶縁被覆層を生産性よく形成する
ことができる。
以下、本発明の一実施形態に係るケーブルについて説明する。図1は、本発明の一実施
形態に係るケーブルの断面図を示す。
ケーブル10は、図1に示すように、絶縁電線1を2本撚り合わせた撚り線2を備えて
いる。なお、撚り線2を構成する絶縁電線1の数は、2本に限定されず、3本以上とする
こともできる。また、ケーブル10は、1本の絶縁電線1を備えてもよい。
4と、を備えている。
、金線、銀線などを用いることができる。また、金属線の外周に錫やニッケルなどの金属
めっきを施したものを用いてもよい。さらに、金属線を撚り合わせた集合撚り導体を用い
ることもできる。
の外周を被覆するように所定のノンハロゲン難燃樹脂組成物Iを所定の厚さで押し出すこ
とにより形成される。絶縁被覆層4は、機械特性や耐熱性を向上させるため、架橋されて
いてもよい。なお、絶縁被覆層4を形成するノンハロゲン難燃樹脂組成物Iの詳細につい
ては後述する。
線2を被覆保護する。シース層5は、例えば、撚り線2の外周に樹脂テープ層(図示略)
を介して所定のノンハロゲン難燃樹脂組成物IIを押し出すことにより形成される。シー
ス層5は、絶縁被覆層4と同様に架橋されていてもよい。なお、シース層5を形成するノ
ンハロゲン難燃樹脂組成物IIの詳細については後述する。
絶縁被覆層4を形成するノンハロゲン難燃樹脂組成物I(以下、単に「難燃樹脂組成物
I」ともいう)は、ベースポリマ(A)とノンハロゲン難燃剤とを含有する。
ベースポリマ(A)は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(a1)(以下、単に「EVA
(a1)」ともいう)および酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)を含む。
点が70℃以上であるEVAは、高い結晶性を有するため、難燃樹脂組成物Iのブロッキ
ングを抑制し、その耐ブロッキング特性を向上させる。さらに、絶縁被覆層4の耐燃料性
を向上させる。EVAは、一般に、融点が低くなるほど結晶性が低くなり、VA量が多く
なる傾向がある。EVAの融点が70℃未満であると、VA量が少なくなり、EVAの結
晶性が低くなるため、難燃樹脂組成物Iがブロッキングしやすくなると共に、絶縁被覆層
4の耐燃料性が低くなってしまう。EVAの融点の上限値は、特に限定されないが、ベー
スポリマ(A)中のVA量を25質量%以上50質量%以下の範囲に調整しやすくする観
点から、好ましくは100℃以下、より好ましくは95℃以下、さらに好ましくは90℃
以下である。融点が70℃以上100℃以下であるEVAは、例えばVA量が6質量%以
上28質量%以下である。なお、融点は、示差走査熱量測定法(DSC法)によって測定
される温度を示す。
るEVAを含んでもよい。融点が70℃未満であるEVAは、融点が70℃以上であるE
VAと比較して結晶性が低く、VA量が比較的多いポリマである。融点が70℃未満であ
るEVAは、例えばVA量が28質量%以上である。融点が70℃未満であるEVAを併
用することで、詳細を後述するように、ベースポリマ(A)中のVA量を25質量%以上
50質量%以下の範囲に調整しやすくなる。
変性されたポリオレフィンである。酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)は、ベースポリマ
(A)とノンハロゲン難燃剤との密着性を高め、難燃樹脂組成物Iに耐燃料性および耐寒
性を付与するものである。
ポリエチレン、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート
共重合体、エチレン−ブテン−1共重合体、エチレン−ヘキセン−1共重合体、エチレン
−オクテン−1共重合体などが挙げられる。また、ポリオレフィンを変性する酸としては
、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。これらの酸変性ポ
リオレフィン樹脂(a2)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Tgが−55℃以下である酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)を用いることで、ベースポ
リマ(A)のTgを低くし、絶縁被覆層4が低温環境下に曝されたときに割れてしまうこ
とを抑制できる。つまり、絶縁被覆層4の耐寒性を向上できる。
ベースポリマ(A)は、EVA(a1)を含み、EVA(a1)に由来する酢酸ビニル
成分(VA)を含有している。ベースポリマ(A)中の酢酸ビニル成分の含有量(VA量
)は、EVA(a1)が1,2,3・・・k・・・n種類のEVAを含む場合、以下の式
(1)により算出される。
のEVAがベースポリマ全体に占める割合を、そしてkは自然数を、それぞれ示す。
以下のように算出される。実施例1では、ベースポリマ(A)は、VA量が14質量%で
あるEVAを20%と、VA量が46質量%であるEVAを50%と、酸変性ポリオレフ
ィンを30%と、を合計で100%となるように含有している。したがって、式(1)を
参照すると、実施例1におけるベースポリマ(A)中のVA量は、25.8質量%(14
×0.2+46×0.5)となる。
マ(A)中のVA量が25質量%未満となると、ベースポリマ(A)の極性が過度に小さ
くなるため、絶縁被覆層4の高い難燃性を得られなくなる。一方、VA量が50質量%を
超えると、ベースポリマ(A)の極性が大きくなるため、難燃樹脂組成物Iのブロッキン
グを抑制できなくなる。
ィン樹脂(a2)との比率(質量比)によって適宜変更することができる。その比率は、
ベースポリマ(A)中のVA量が25質量%以上50質量%以下となるような比率であれ
ばよい。好ましくは、EVA(a1)と酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)との比率は7
0:30〜99:1である。つまり、ベースポリマ(A)に対して、EVA(a1)の含
有量が70質量%以上99質量%以下であり、酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)の含有
量が1質量%以上30質量%以下である。
EVA(a1)の含有量が70質量%未満となると、ベースポリマ(A)の極性が小さ
くなり、絶縁被覆層4の耐燃料性が低下するおそれがある。一方、EVA(a1)の含有
量が99質量%を超えると、ベースポリマ(A)の極性が高くなることでベースポリマ(
A)のガラス転移点が高くなるため、絶縁被覆層4の耐寒性が低下するおそれがある。
酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)の含有量が1質量%未満となると、酸変性ポリオレ
フィン樹脂(a2)の効果を得られず、耐燃料性および耐寒性が低下するおそれがある。
一方、酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)の含有量が30質量%を超えると、ベースポリ
マ(A)とノンハロゲン難燃剤との密着性が過度に大きくなるため、絶縁被覆層4の機械
特性が低下するおそれがある。
外の他のポリマが含有されてもよい。他のポリマの含有量は、ベースポリマ(A)の0質
量%以上10質量%以下、好ましくは0質量%以上5質量%以下である。
ノンハロゲン難燃剤としては、金属水酸化物などを用いることができる。金属水酸化物
は、難燃樹脂組成物Iが加熱されたときに分解して脱水し、放出した水分により難燃樹脂
組成物Iの温度を低下させ、その燃焼を抑制するものである。金属水酸化物としては、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、およびこれらにニ
ッケルが固溶した金属水酸化物を用いることができる。これらのノンハロゲン難燃剤は、
1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、水酸化マグネ
シウムおよび水酸化アルミニウムの少なくとも1種を用いることが好ましい。これらは、
分解時の吸熱量が1500〜1600J/gであり、水酸化カルシウムの吸熱量(100
0J/g)よりも高いからである。
整する観点から、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ステアリン酸等
の脂肪酸、ステアリン酸塩等の脂肪酸塩、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属等によ
って表面処理されていることが好ましい。
量部以上250質量部以下である。含有量が100質量部未満であると、絶縁被覆層4の
高い難燃性を得られなくなる。含有量が250質量部を超えると、絶縁被覆層4の機械特
性が低下し、伸び率が低くなる。
難燃樹脂組成物Iには、必要に応じて、その他添加剤が含有されてもよい。例えば、絶
縁被覆層4を架橋させる場合、架橋剤や架橋助剤を含有させるとよい。架橋方法としては
、絶縁被覆層4に電子線や放射線などを照射して架橋させる照射架橋法や、絶縁被覆層4
を加熱して架橋させる化学架橋法などが挙げられる。照射架橋法の場合、難燃樹脂組成物
Iに架橋助剤を含有させるとよい。架橋助剤としては、例えば、トリメチロールプロパン
トリアクリレート(TMPT)、トリアリルイソシアヌレート(TAIC:登録商標)な
どを用いることができる。化学架橋法の場合、難燃樹脂組成物Iに架橋剤を含有させると
よい。架橋剤としては、例えば、1,3−ビス(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル
)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド(DCP)などの有機過酸化物を用いることができ
る。
可塑剤、無機充填剤、相溶化剤、安定剤、カーボンブラック、着色剤などが含有されても
よい。これらは、難燃樹脂組成物Iの特性を損なわない範囲で含有させることができる。
と、ノンハロゲン難燃剤と、必要に応じてその他添加剤と、を混合し、加熱しながら混練
することにより得られる。混錬条件や各成分の添加順序は、特に限定されない。また、混
練は、ミキシングロール、バンバリーミキサー、単軸または2軸押出機などを用いて行う
ことができる。
シース層5を形成するノンハロゲン難燃樹脂組成物II(以下、単に「難燃樹脂組成物
II」ともいう)は、ベースポリマ(B)とノンハロゲン難燃剤とを含有する。
ベースポリマ(B)は、直鎖状低密度ポリエチレン(b1)(以下、単に「LLDPE
(b1)」ともいう)、メルトフローレートが100g/10min以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体(b2)(以下、単に「EVA(b2)」ともいう)、およびマレイン酸変性ポリオレフィン(b3)を含む。
燃料性を向上させる。結晶性ポリマとしては、LLDPE(b1)以外に、例えばポリプ
ロピレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン(LDPE)等があるが、これらは
以下の問題を有している。ポリプロピレンは、電子線で分解してしまうため架橋させるこ
とが困難であり、シース層5の耐熱性を十分に得られない。高密度ポリエチレンは、ノン
ハロゲン難燃剤を大量に含有させたときに、機械特性、特に引張特性が不十分となってし
まう。LDPEは、分子量分布が広く、結晶融解温度が低い傾向にある。なお、本実施形
態におけるLLDPE(b1)は、JIS K 6899−1:2000で規定されたも
のである。また、耐油性とは、IRM902に対する耐性を示し、耐油性とは、IRM9
03に対する耐性を示す。
%以下である。60質量%未満であると、シース層5の耐油性、耐燃料性および耐外傷性
が不十分となり、70質量%を超えると、ノンハロゲン難燃剤を150質量部よりも多く
添加したときに、シース層5の低温特性及び引裂き特性が不十分となる。
(b2)によれば、難燃樹脂組成物IIの滑り性を向上できるので、多量のノンハロゲン
難燃剤による引き裂き性や低温特性の低下を抑制し、改善することができる。MFRが1
00g/10min未満であると、EVA(b2)のワックスとしての効果が得られず、シース層5の引き裂き性や低温特性が低下してしまう。なお、メルトフローレートとは、JIS K 7210に準拠し、190℃,2.16kg荷重の条件で測定される数値である。
(B)と、例えば酸化防止剤などの極性を有する配合剤との親和性を向上できる。これに
より、シース層5に含有させた配合剤がブルームしてしまうことを抑制できる。
しくは、10質量%以上30質量%以下である。EVA(b2)の含有量が10質量%未
満であると、EVA(b2)による効果を得られなくなる。
トさせたもの、又はポリオレフィンと無水マレイン酸との共重合体ポリマである。マレイ
ン酸変性ポリオレフィン(b3)は、ベースポリマ(B)とノンハロゲン難燃剤との密着
性を向上させ、シース層5の低温特性を向上させる。
チルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンαオレフィンコポリマ、スチレンブタジエ
ンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレンアクリル酸エ
チル共重合体、エチレンアクリル酸エステル共重合体、ポリウレタン等を用いることがで
きる。この中でも、エチレンプロピレンゴム、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレ
ンアクリル酸エチル共重合体が好ましい。
質量%以上20質量%以下である。含有量が10質量%未満であると、マレイン酸変性ポ
リオレフィン(b3)による効果を得られず、20質量%を超えると、ベースポリマ(B
)とノンハロゲン難燃剤との密着性が過度に大きくなるため、シース層5の初期の引張特
性、特に破断伸びが低くなってしまう。
リオレフィン(b3)以外のポリマ、例えばエチレン−αオレフィン共重合体等を含有し
てもよい。
ノンハロゲン難燃剤としては、上述した金属水酸化物を用いることができる。ノンハロ
ゲン難燃剤の含有量は、ベースポリマ(B)100質量部に対して、150質量部以上2
20質量部以下である。150質量部未満であると、シース層5の高い難燃性を得られな
くなる。含有量が220質量部を超えると、シース層5の初期引張特性が低下してしまう
。
難燃樹脂組成物IIには、必要に応じて、酸化防止剤、シランカップリング剤、難燃剤
・難燃助剤(例えば、ヒドロキシ錫酸塩、ホウ酸カルシウム、ポリリン酸アンモニウム・
赤リン・リン酸エステル等のリン系難燃剤、ポリシロキサン等のシリコーン系難燃剤、メ
ラミンシアヌレート、シアヌル酸誘導体等の窒素系難燃剤、ホウ酸亜鉛等のホウ酸化合物
、モリブデン化合物等)、架橋剤、架橋助剤、架橋促進剤、滑剤、界面活性剤、軟化剤、
可塑剤、無機充填剤、カーボンブラック、相溶化剤、安定剤、金属キレート剤、紫外線吸
収剤、光安定剤、着色剤等の添加剤を添加することが好ましい。
Gyが好ましい。70kGy未満であると、架橋が不十分となることがあり、90kGy
を超えると、架橋が過剰となり、シース層5の初期引張特性が不十分となることがある。
なお、耐外傷性を発揮する限りにおいては、電子線照射以外の他の架橋方法を採用するこ
とができる。
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
A(a1)および酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)を含むベースポリマ(A)を含有し
、ベースポリマ(A)中のVA量が50質量%以下である難燃樹脂組成物Iで形成してい
る。融点が70℃以上であるEVAは、結晶性が高く、分子間に燃料等が入り込みにくい
ので、耐燃料性に優れている。ベースポリマ(A)中のVA量を50質量%以下とするこ
とで耐燃料性が低下することになるが、融点が70℃以上であるEVAを用いることで耐
燃料性の低下を補完することができる。したがって、耐燃料性に優れ、燃料と接触しても
劣化しにくい絶縁被覆層4を形成できる。
。これにより、ベースポリマ(A)の極性を大きくして、絶縁被覆層4の難燃性を向上で
きる。
。これにより、ベースポリマ(A)の極性を小さくして難燃樹脂組成物Iのブロッキング
を抑制できる。また、EVA(a1)として、融点が70℃以上であって、結晶性の高い
EVAを用いることにより、難燃樹脂組成物Iのブロッキングをさらに抑制できる。この
ような難燃樹脂組成物Iは、ペレット状に加工した場合であってもブロッキングしにくい
ので、取り扱い性に優れている。したがって、難燃樹脂組成物Iを用いることにより、絶
縁被覆層4を生産性よく形成できる。
質量部に対して100質量部以上250質量部以下としている。これにより、絶縁被覆層
4の機械的強度(引張強さと伸び)を損なうことなく、難燃性を向上できる。
脂(a2)をベースポリマ(A)に含有させている。これにより、ベースポリマ(A)の
ガラス転移点を低下させて、絶縁被覆層4の耐寒性を向上できる。
率を70:30〜99:1としている。これにより、絶縁被覆層4の機械特性を低下させ
ることなく、耐燃料性および耐寒性をバランスよく向上できる。
メルトフローレートが6g/10min以上である。これにより、難燃樹脂組成物Iを溶融させたときの流動性(溶融流れ性)を向上できるので、絶縁被覆層4を生産性よく形成できる。
ガスを発生することがない。
ベースポリマ(B)を含有する難燃樹脂組成物IIで形成している。LLDPE(b1)
は結晶性ポリマであるので、LLDPE(b1)を用いることによって耐外傷性、耐油性
および耐燃料性に優れるシース層5を形成できる。
性を有する配合剤との親和性を向上できるので、配合剤がシース層5からブルームするこ
とを抑制できる。
3)を10〜20質量%含有させている。マレイン酸変性ポリオレフィン(b3)は、ベ
ースポリマ(B)とノンハロゲン難燃剤との密着性を向上させて、シース層5の低温特性
を向上できる。
スを発生することがない。
効果(i)〜(m)を有するシース層5を備えている。そのため、ケーブル10は、諸特
性に優れており、例えば、鉄道車両等の配線として用いることができる。
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
縁被覆層4を多層構造で構成してもよい。絶縁被覆層4を多層構造で構成する場合、上述
のノンハロゲン樹脂組成物を最外層として形成し、最外層以外をポリオレフィン樹脂また
はゴム材料で形成するとよい。
ポリオレフィン樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合
体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、無水マレイン酸ポリオレフィン等を
用いることができる。これらのポリオレフィン樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種
以上を併用してもよい。
ゴム材料としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体ゴム(EPR)、エチレン
−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム(NBR)、水素添加NBR(HNBR)、アクリルゴム、エチレン−アクリル酸エス
テル共重合体ゴム、エチレンオクテン共重合体ゴム(EOR)、エチレン−酢酸ビニル共
重合体ゴム、エチレン−ブテン−1共重合体ゴム(EBR)、ブタジエン−スチレン共重
合体ゴム(SBR)、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム(IIR)、ポリスチレン
ブロックを有するブロック共重合体ゴム、ウレタンゴム、ホスファゼンゴム等を用いるこ
とができる。これらのゴム材料は、1種を単独で用いてもよく、又は2種以上を併用して
もよい。
、絶縁被覆層4と同様に、シース層5を多層構造で構成してもよい。シース層5を多層構
造で構成する場合、難燃性を有するノンハロゲン樹脂組成物を最外層として形成し、最外
層以外を上述したポリオレフィン樹脂で形成するとよい。
略)や編組層(図示略)などを介在するように設けてもよい。
の実施例によって限定されない。
・EVA(Tm:89℃、MFR:15g/10min、VA量:14質量%):三井デュポンポリケミカル株式会社製「エバフレックスEV550」
・EVA(Tm:72℃、MFR:6g/10min、VA量:28質量%):三井デュポンポリケミカル株式会社製「エバフレックスEV260」
・EVA(Tm:62℃、MFR:1g/10min、VA量:33質量%):三井デュポンポリケミカル株式会社製「エバフレックスEV170」
・EVA(Tm:70℃未満、MFR:100g/10min、VA量:46質量%):三井デュポンポリケミカル株式会社製「エバフレックスEV45X」
・EVA(Tm:70℃未満、MFR:2.5g/10min、VA量:46質量%):三井デュポンポリケミカル株式会社製「エバフレックスEV45LX」
・EVA(Tm:70℃未満、MFR:5.1g/10min、VA量:80質量%):LANXESS株式会社製「レバプレン800」
・酸変性ポリオレフィン(Tm:70℃、Tg:−55℃以下):三井化学株式会社製「
タフマ−MA8510」
・酸変性ポリオレフィン(Tm:66℃、Tg:−50℃以下):アルケマ株式会社製「
OREVAC G 18211」
・水酸化マグネシウム(シラン処理):アルベマール株式会社製「MAGNIFIN H
10A」
・水酸化マグネシウム(脂肪酸処理):アルベマール株式会社製「MAGNIFIN H
10C」
・水酸化アルミニウム(シラン処理):日本軽金属株式会社製「BF013STV」
・水酸化アルミニウム(脂肪酸処理):昭和電工株式会社製「ハイジライト H42S」
・トリメチロールプロパントアクリレート(架橋助剤):新中村化学工業株式会社製「T
MPT」
・直鎖状低密度ポリエチレン(b1)(LLDPE、MFR:1.0g/10min、密度0.915):プライムポリマ株式会社製「エボリューSP1510」
・EVA(Tm:70℃未満、MFR:100g/10min、VA量:46質量%):三井デュポンポリケミカル株式会社製「エバフレックスEV45X」
・EVA(Tm:70℃未満、MFR:2.5g/10min、VA量:46質量%):三井デュポンポリケミカル株式会社製「エバフレックスEV45LX」
・マレイン酸変性ポリオレフィン:三井化学株式会社製「タフマMH5040」
・水酸化マグネシウム:神島化学株式会社製「マグシースS4」
・FTカーボン
・複合型酸化防止剤:ADEKA株式会社製「AO−18」
・フェノール系酸化防止剤:BASF株式会社製「イルガノックス1010」
・ステアリン酸亜鉛
まず、表1に示すように各種成分を配合し、加圧ニーダによって開始温度40℃、終了
温度200℃で混練して、絶縁被覆層用のノンハロゲン難燃樹脂組成物Iを調整した。そ
の後、難燃樹脂組成物Iをペレット化することで、実施例1〜6および比較例1〜8の絶
縁被覆層用ペレットをそれぞれ調製した。
また、表2に示すように各種成分を配合し、加圧ニーダによって開始温度40℃、終了
温度200℃で混練して、シース用のノンハロゲン難燃樹脂組成物IIを調整した。その
後、ノンハロゲン難燃樹脂組成物IIをペレット化することで、実施例1〜6および比較
例1〜8のシース用ペレットをそれぞれ調製した。
次に、絶縁被覆層用ペレットを65mm押出機に投入して、150℃で加熱し、溶融さ
せた。続いて、押出機から溶融した絶縁被覆層用のノンハロゲン難燃樹脂組成物Iを導体
の外周上に外径が1.4mmとなるように押し出して、絶縁被覆層を形成した。その後、
絶縁被覆層に10Mradの電子線を照射し架橋させることで、実施例1〜6および比較
例1〜8の絶縁電線を作製した。なお、本実施例では、導体として、直径0.18mmの
導体を19本撚り合わせた撚り導体を用いた。
。続いて、押出機から溶融したシース用のノンハロゲン難燃樹脂組成物IIを、上述の2
本の絶縁電線を撚り合わせた2芯撚り線の外周上に外径が4.4mmとなるように押し出
して、シースを形成した。その後、シースに4Mradの電子線を照射し架橋させること
で、実施例1〜6および比較例1〜8のケーブルを作製した。
絶縁被覆層用ペレットおよび絶縁被覆層、並びにシースについて、以下に示す方法によ
り評価した。
(常温保管性)
絶縁被覆層用ペレットについて、耐ブロッキング性を評価するため、常温で保管し、ブ
ロッキングが生じるかを評価した。具体的には、絶縁被覆層用ペレットを420mm×8
20mmの紙袋に20kg袋詰めし、40℃の恒温槽内に紙袋を2つ重ねて240時間保
管した。その後、ペレットをバットに開け、ペレットがブロッキングしているかを確認し
た。ブロッキングが生じていなければ「○」、ブロッキングが生じていれば「×」とした
。
作製した絶縁電線から導体を取り除いて得られた絶縁被覆層に対して、EN60811
−1−1に準拠して引張試験を行い、機械特性を評価した。引張強さが10MPa以上、
かつ伸びが125%以上を目標とし、目標値以上であれば「○」、目標値未満であれば「
×」とした。
作製した絶縁電線から導体を取り除いて得られた絶縁被覆層に対して、EN60811
−1−3に準拠して耐燃料試験を行い、耐燃料性を評価した。具体的には、絶縁被覆層を
耐燃料試験用油IRM903に浸漬させ、70℃の恒温槽で168時間加熱し、室温で1
6時間放置した後、油浸漬後の絶縁被覆層に対して引張試験を実施した。そして、絶縁被
覆層について、初期(油浸漬前)の引張強さに対する油浸漬後の引張強さの引張強さ残率
と、初期の伸び率に対する油浸漬後の伸び率の伸び残率とを測定した。引張強さ残率が7
0%以上であれば「○」、70%未満であれば「×」とした。また、伸び残率が60%以
上であれば「○」、60%未満であれば「×」とした。
絶縁被覆層の耐寒性を評価するため、作製した絶縁電線について、EN60811−1
−4 8.1に準拠して、−40℃にて曲げ試験を行った。そして、曲げ試験により絶縁
被覆層に割れが生じなければ「○」、割れが生じれば「×」とした。
絶縁被覆層の難燃性を評価するため、作製した絶縁電線について、EN60332−1
−2に準拠して垂直燃焼試験を行った。そして、絶縁被覆層の消炎後、上部支持材の下端
部と炭化開始点との距離が50mm以上であれば「○」、50mm未満であれば「×」と
した。
(機械特性)
ケーブルから剥ぎ取ったシースに対して、JISK6251に記載の方法により引張試
験を行った。具体的には、剥ぎ取ったシースを6号ダンベルで打ち抜いて試験サンプルを
作製し、試験サンプルを引張試験機で200mm/minの速度で引っ張り、初期引張強
さ及び初期引張伸びを測定した。初期引張強さが10MPa以上、かつ初期引張伸びが1
50%以上であれば「○」、その数値未満であれば「×」とした。
ケーブルから剥ぎ取ったシースを6号ダンベルで打ち抜いて試験サンプルを作製し、そ
の試験サンプルを100℃のIRM902に72時間浸漬させた。浸漬後の試験サンプル
を引張試験機で200mm/minの速度で引っ張り、引張強さおよび破断伸びを測定し
た。初期(浸漬前)の引張試験の結果から、引張強さ残率が70%〜130%、かつ破断
伸び残率が60%〜140%の範囲であれば「○」、そうでなければ「×」とした。
ケーブルから剥ぎ取ったシースを6号ダンベルで打ち抜いて試験サンプルを作製し、そ
の試験サンプルを70℃のIRM903に168時間浸漬させた。浸漬後の試験サンプル
を引張試験機で200mm/minの速度で引っ張り、引張強さおよび破断伸びを測定し
た。初期(浸漬前)の引張試験の結果から、引張強さ残率が70%〜130%、かつ破断
伸び残率が60%〜140%の範囲であれば「○」、そうでなければ「×」とした。
ケーブルを−40℃の環境下に16時間放置した後、その環境下でケーブルを外径の1
0倍のマンドレルに6回巻き付け、シースにクラックが生じなければ「○」、クラックが
生じれば「×」とした。
ケーブルについて、EN50305−5.6に準拠したダイナミックカットスルー試験
を行い、合否判断(○×評価)をした。
実施例および比較例のシース用ペレットを、6インチオープンロールで混練し、180
℃で3分間プレスして厚さ1mmのシートを作製し、作製したシートに電子線70kGy
を照射して架橋させた。このシートに対して、JISC3315−6.12に記載の引き
裂き試験を実施し、引裂き強さが250N/cm以上、伸びが15mm以上であれば「○
」、そうでなければ「×」とした。
ケーブルについて、EN60332−1−2に準拠した垂直燃焼試験を行い、合否判断
(○×評価)をした。
ケーブルをアルミ箔で包み、80℃の雰囲気下で2週間放置し、その後、シースにブル
ームが生じていないかを目視により判断し、ブルームが生じていなければ「○」、ブルー
ムが生じれば「×」とした。
総合評価としては、絶縁被覆層およびシースについての評価がいずれも○である場合を
「○」、絶縁被覆層およびシースについての評価のいずれかが×である場合を「×」とし
た。
評価結果を以下の表3に示す。
ブロッキング性)に優れ、それから形成される絶縁被覆層は諸特性に優れていることが確
認された。また、シース層も諸特性に優れていることが確認された。つまり、実施例1〜
6の総合結果は○であった。
質量%未満としたため、絶縁被覆層の難燃性が低いことが確認された。また、表2に示す
ように、シース層のベースポリマ(B)にLLDPE(b1)を用いずにHDPEを用い
たため、シース層の初期引張伸びが150%よりも小さいことが確認された。
かつベースポリマ(A)中のVA量が50質量%よりも多かったため、常温保管性(耐ブ
ロッキング性)が低く、ブロッキングが生じることが確認された。シース層は、LLDP
E(b1)の割合が50質量%と60質量%未満であったため、耐油性、耐燃料性および
耐外傷性が不十分であることが確認された。
5と30よりも大きかったため、絶縁被覆層は伸びが小さく、機械特性に劣ることが確認
された。また、シース層に含まれるLLDPE(b1)の割合が80質量%と高すぎたた
め、シース層の伸びが不十分であることが確認された。
縁被覆層の耐燃料性が低いことが確認された。また、耐寒試験において絶縁被覆層が割れ
てしまい、絶縁被覆層の耐寒性が低いことが確認された。シース層は、EVA(b2)の
含有量が少ないため、初期伸び及び引き裂き性が小さく、またブルームが生じることが確
認された。
くしたため、絶縁被覆層の難燃性が低いことが確認された。シース層は、マレイン酸変性
ポリオレフィン(b3)の割合が低いため、低温特性が不十分であり、割れ(クラック)
が生じることが確認された。
くしたため、絶縁被覆層の難燃性は高いものの、伸びが小さいことが確認された。シース
層は、EVA(b2)として、MFRが100g/10min未満のものを用いたため、EVAのワックスとしての効果を得られず、シース層の引き裂き性が不十分であることが確認された。
高いものを用いたため、絶縁被覆層の耐寒性が低いことが確認された。また、シース層は
、ノンハロゲン難燃剤の含有量が140質量部と少ないため、難燃性が低いことが確認さ
れた。
ものの、融点が70℃以上であるEVAを含有させなかったため、常温保管性および耐燃
料性が低いことが確認された。シースは、ノンハロゲン難燃剤の含有量が230質量部と
多すぎたため、初期伸びが低いことが確認された。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の一態様によれば、
導体と、
前記導体の外周上に設けられる絶縁被覆層と、
前記絶縁被覆層の外周上に設けられる外被層と、を備え、
前記絶縁被覆層は、
融点が70℃以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を含むエチレン−酢酸ビニル共
重合体(a1)を70質量%以上99質量%以下、及びガラス転移点が−55℃以下であ
る酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)を1質量%以上30質量%以下、含むベースポリマ
(A)を100質量部と、ノンハロゲン難燃剤を100質量部以上250質量部以下と、
を含有し、前記ベースポリマ(A)が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体(a1)に由
来する酢酸ビニル成分を25質量%以上50質量%以下含有する、ノンハロゲン難燃樹脂
組成物から形成され、
前記外被層は、
直鎖状低密度ポリエチレン(b1)を60質量%以上70質量%以下、メルトフローレ
ートが100g/10min以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体(b2)を10質量%以上、及びマレイン酸変性ポリオレフィン(b3)を10質量%以上20質量%以下、含むベースポリマ(B)を100質量部と、ノンハロゲン難燃剤を150質量部以上220質量部以下と、を含有するノンハロゲン難燃樹脂組成物から形成されている、ケーブルが提供される。
付記1のケーブルであって、好ましくは、
前記融点が70℃以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体は、メルトフローレートが
6g/10min以上である。
付記1又は2のケーブルであって、好ましくは、
前記ノンハロゲン難燃剤は、金属水酸化物である。
付記1ないし3のいずれかのケーブルであって、好ましくは、
前記ノンハロゲン難燃剤は、シラン処理又は脂肪酸処理されている。
2 撚り線
3 導体
4 絶縁被覆層
5 外被層(シース層)
10 ケーブル
Claims (4)
- 導体と、
前記導体の外周上に設けられる絶縁被覆層と、
前記絶縁被覆層の外周上に設けられる外被層と、を備え、
前記絶縁被覆層は、
融点が70℃以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を含むエチレン−酢酸ビニル共
重合体(a1)を70質量%以上99質量%以下、及びガラス転移点が−55℃以下であ
る酸変性ポリオレフィン樹脂(a2)を1質量%以上30質量%以下、含むベースポリマ
(A)を100質量部と、ノンハロゲン難燃剤を100質量部以上250質量部以下と、
を含有し、前記ベースポリマ(A)が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体(a1)に由
来する酢酸ビニル成分を25質量%以上50質量%以下含有する、ノンハロゲン難燃樹脂
組成物から形成され、
前記外被層は、
直鎖状低密度ポリエチレン(b1)を60質量%以上70質量%以下、メルトフローレ
ートが100g/10min以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体(b2)を10質量%以上、及びマレイン酸変性ポリオレフィン(b3)を10質量%以上20質量%以下、含むベースポリマ(B)を100質量部と、ノンハロゲン難燃剤を150質量部以上220質量部以下と、を含有するノンハロゲン難燃樹脂組成物から形成されている、ケーブル。 - 前記融点が70℃以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体は、メルトフローレートが
6g/10min以上である、請求項1に記載のケーブル。 - 前記ノンハロゲン難燃剤は、金属水酸化物である、請求項1又は2に記載のケーブル。
- 前記ノンハロゲン難燃剤は、シラン処理又は脂肪酸処理されている、請求項1〜3のい
ずれかに記載のケーブル。
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