JP2018139177A - シース材およびケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
<エラストマー樹脂組成物>
本実施の形態のエラストマー樹脂組成物(電線被覆用エラストマー樹脂組成物)は、ベースポリマとして塩素系ゴム(塩素系ポリマ)とエチレン系コポリマとを含有している。そして、塩素系ゴムとエチレン系コポリマとの重量比は、40:60〜80:20である。塩素系ゴムやエチレン系コポリマとしては、以下に示す材料を用いることができる。
塩素系ゴムとしては、例えば、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリクロロプレンなどを好適に用いることができる。
エチレン系コポリマとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体などを好適に用いることができる。これらは、25〜60℃程度の温度域で結晶を有する。
ベースポリマの耐熱性や耐油性を向上させ、また、機械特性を向上させるため、硫黄化合物や有機過酸化物の添加、電子線照射、シラングラフト水架橋などを用い、ベースポリマを架橋することが好ましい。本実施の形態においては、エチレン系ポリマを使用するため、電子線照射、有機過酸化物による架橋が好ましく、架橋度を上げるためには特に有機過酸化物による架橋が好ましい。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。さらに、架橋度を上げるためにトリアリルシアヌレート(TAC)、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT)などの多官能モノマーのような架橋助剤を併用してもよい。また、架橋助剤として、例えば、エチレンチオウレア、ジベンゾチアジルジスルフィド、トリメチルチオ尿素などの硫黄化合物を用いてもよい。
ベースポリマの劣化を抑制するため安定剤を用いてもよい。安定剤としては、例えば、三塩基性硫酸鉛などの鉛系安定剤、スズ化合物、エポキシ系安定剤、ハイドロタルサイト、Ca/Zn系安定剤などが上げられる。
ベースポリマの機械的強度を向上させるため補強剤を用いてもよい。補強剤としては、カーボンブラックを用いることができる。
ポリマの酸化を抑制するため、アミン系酸化防止剤を用いてもよい。アミン系酸化防止剤としては、例えば、ジフェニルアミン系化合物、キノリン系化合物などを用いてもよい。ジフェニルアミン系化合物としては、ジフェニルアミン誘導体(川口化学工業(株)製、アンテージDDA(商品名))などが挙げられる。また、キノリン系化合物としては、2,2,4−トリメチル1,2−ジヒドロキノリン重合物(商品名:ノクラック224;JIS略号TMDQ)などが挙げられる。これらのアミン系酸化防止剤は、単独で又は2種以上をブレンドして使用することができる。特に、ジフェニルアミン系化合物、キノリン系化合物はラジカルの捕捉に適している。
その他の添加剤として、難燃剤、滑剤、界面活性剤、軟化剤、可塑剤、無機充填剤、相溶化剤、金属キレート剤(銅害防止剤)、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤などを用いてもよい。
本実施の形態のシース材(電線被覆用絶縁体)は、上記エラストマー樹脂組成物(電線被覆用エラストマー樹脂組成物)の架橋物を意味する。上記エラストマー樹脂組成物は、架橋により硬化し、シース材となる。
図1は、本実施の形態のケーブルを示す図である。図1(a)は、ケーブルの内部構造を示す斜視図であり、図1(b)は、断面図である。
次いで、本実施の形態のケーブルの製造方法について説明する。
まず、スズめっき軟銅線を複数本撚り合わせた外径2.5mm、断面積3.5mm2の導体を準備し、絶縁層用の混練物を導体の外周に押出被覆した。混練物としては、エチレン−プロピレンゴム共重合体混和物を用い、2.5mmの厚さで導体の外周に押出被覆した。次いで、導体の外周の混練物を架橋し、電線(心線)を得た。この電線(心線)20本を介在と共に撚り合わせ、その上に片面ゴム引き布テープをゴム引き面がシース側に来るように巻いて、コアを得た。
ベースポリマである塩素系ゴムとエチレン系コポリマの混合ポリマと、各種添加剤(表1参照)とを55Lワンダーニーダーに投入して混練し配合物を得た。混練された配合物を押出機に投入し、ストランド状に押出し、押出された材料を水冷した後、ペレット状に成型した。
塩素系ゴム…ポリクロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン(クロロスルホン化ポリエチレンの塩素含有量は、40wt%である。)、塩素化ポリエチレン(塩素化ポリエチレンの塩素含有量は、40wt%である。)
エチレン系コポリマ…エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量は、28wt%である。)、エチレン−アクリル酸エステル共重合体(例えば、エチレン−エチルアクリレート共重合体)
架橋剤…ジクミルパーオキサイド(DCP)
架橋助剤…多官能モノマー(トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT))
架橋助剤…加硫促進剤(エチレンチオウレア)
無機充填剤…酸化亜鉛、酸化マグネシウム、タルク
安定剤…エポキシ化大豆油、ハイドロタルサイト様化合物
可塑剤…ステアリン酸、DINP(フタル酸ジイソノニル)、ナフテン系プロセスオイル
酸化防止剤…アミン系酸化防止剤1、2
補強剤…カーボンブラック
(押出工程)
上記配合物(エラストマー樹脂組成物)をコアの外周に厚さ2.8mmで押出被覆し、同時に鉛を押出被覆して、ケーブルの中間体を形成した。
上記中間体をドラムに巻取り、150℃の飽和蒸気で120分間加熱し、コアの外周の配合物(エラストマー樹脂組成物)を架橋することにより、コアの外周をシース材で被覆した。シース材の外周に残存する鉛を剥いで外径29mmのケーブルを得た。
以下に示す試験および基準によりケーブルを評価した。
(1)引張試験
作製したケーブルについて、IEC60811−1−1に準拠して引張試験を行った。国際電気標準会議発行のIEC60254−1に規定されるSE4に適合するように、引張強さ10MPa以上を合格とした。また、破断伸び300%以上のものを合格とした。
(2)デュロメータA硬さ試験
ケーブルからシース材を剥ぎ、研磨によって表面の凹凸を平滑化した。総厚が6mm以上となるようにシース材を3枚以下で重ね合わせ、試料とした。この試料をJIS K 6253に基づき、タイプAデュロメーター(ゴム硬さ計)を用いて測定した。デュロメータA硬さ85未満を合格とした。
(3)耐油性
作製したケーブルについて、IEC60811−2−1に準拠して耐油試験を行った。国際電気標準会議発行のIEC60254−1に規定されるSE4に適合するように、浸漬油として、IRM902油を使用し、油温度100℃で、規定時間浸漬した後、引張強さ残率、引張伸び残率を評価した。引張強さ残率、引張伸び残率が共に60%以上のものを合格とした。
(4)最大静止摩擦係数
作製したケーブルについて、傾斜法により最大静止摩擦係数を求めた。図2は、最大静止摩擦係数の測定方法を示す図である。図2(a)の斜視図に示すように、矩形状の板に2本のケーブルを所定の方向(例えば、板の長辺の延在方向)に平行に2本固定する。ケーブルの外径は29mm、自重は、650g、長さは50cmである。ケーブルの外周にはシース材3が配置されている。このような板を、2セット用意する。次いで、図2(b)の断面図に示すように、ケーブル(シース材)が固定された板(PL1、PL2)を、ケーブル同士が直交状態で接触するように重ね合わせる。そして、下側に設置した板PL1の第1端を固定した後、板PL1が水平から徐々に傾斜するように、第2端を持ち上げて、上側に設置した板PL2が滑りはじめる角度θを計測する。tanθの値をケーブル間(シース材間)の最大静止摩擦係数とし、1.0未満を合格とした。
(5)総合判定
上記(1)〜(4)全てを満たすものを合格とした。
ポリクロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレンから選択される少なくとも1種以上の塩素系ゴムと、
エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、これらの共重合体の変性物、および、これらの共重合体を構成する2種類のモノマーと他のモノマーとの三元共重合体から選択される少なくとも1種類以上のエチレン系コポリマとの混合物を有し、
前記塩素系ゴムと、前記エチレン系コポリマとの重量比が40:60〜80:20である、エラストマー樹脂組成物。
付記1記載のエラストマー樹脂組成物において、
前記塩素系ゴムは、塩素化ポリエチレンであり、前記エチレン系コポリマは、エチレン−酢酸ビニル共重合体である、エラストマー樹脂組成物。
付記1記載のエラストマー樹脂組成物において、
エラストマー樹脂組成物の架橋物間の最大静止摩擦係数が1.0未満であり、
Aタイプデュロメータで測定されるゴム硬さが85未満である、エラストマー樹脂組成物。
3 外被層(シース層)
21 導体
22 絶縁層
PL1 ケーブルが固定された板
PL2 ケーブルが固定された板
θ 角度
Claims (6)
- ポリクロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレンから選択される少なくとも1種以上の塩素系ゴムと、
エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、これらの共重合体の変性物、および、これらの共重合体を構成する2種類のモノマーと他のモノマーとの三元共重合体から選択される少なくとも1種類以上のエチレン系コポリマとの混合物を有するエラストマー樹脂組成物の架橋物よりなり、
前記架橋物間の最大静止摩擦係数が1.0未満であり、
Aタイプデュロメータで測定される硬さが85未満である、シース材。 - 請求項1記載のシース材において、
前記塩素系ゴムと、前記エチレン系コポリマとの重量比が40:60〜80:20である、シース材。 - 請求項2記載のシース材において、
前記塩素系ゴムは、塩素化ポリエチレンであり、前記エチレン系コポリマは、エチレン−酢酸ビニル共重合体である、シース材。 - 導体と、
前記導体の周りに設けられる絶縁層と、
前記絶縁層の周りに設けられる外被層と、を備え、
前記外被層は、
ポリクロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレンから選択される少なくとも1種以上の塩素系ゴムと、
エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、これらの共重合体の変性物、および、これらの共重合体を構成する2種類のモノマーと他のモノマーとの三元共重合体から選択される少なくとも1種類以上のエチレン系コポリマとの混合物を有するエラストマー樹脂組成物の架橋物よりなり、
前記外被層は、
前記外被層間の最大静止摩擦係数が1.0未満であり、
Aタイプデュロメータで測定される硬さが85未満である、ケーブル。 - 請求項4記載のケーブルにおいて、
前記塩素系ゴムと、前記エチレン系コポリマとの重量比が40:60〜80:20である、ケーブル。 - 請求項5記載のケーブルにおいて、
前記塩素系ゴムは、塩素化ポリエチレンであり、前記エチレン系コポリマは、エチレン−酢酸ビニル共重合体である、ケーブル。
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