JP2019061840A - シース用塩化ビニル樹脂組成物およびシースケーブル - Google Patents

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Abstract

【課題】シースケーブルのシースに用いた場合に、シースケーブル同士の引き剥がし抵抗を抑えられるシース用塩化ビニル樹脂組成物を提供すること。【解決手段】本発明のシース用塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル樹脂、可塑剤、安定剤および充填剤を含む塩化ビニル樹脂組成物100質量部に対して、さらに、シリコーンを0.05質量部以上5質量部以下およびプロセスオイルを0.05質量部以上5質量部以下の量で配合したことを特徴とする。上記塩化ビニル樹脂の重合度が、800以上1400以下であることが好ましい。【選択図】図1

Description

本発明は、シース用塩化ビニル樹脂組成物およびシースケーブルに関する。
特許文献1には、絶縁体上に被覆成形した塩化ビニル樹脂組成物のシースを有するシースケーブルが記載されている。上記シースは、フタル酸エステルの配合によって軟化されており、さらに可塑剤として塩素化パラフィンが添加されている。
特開2002−203433号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたシースケーブルは、該シースケーブル同士を接したまま放置しておいた場合、貼り付くことがあった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シースケーブルのシースに用いた場合に、シースケーブル同士の引き剥がし抵抗を抑えられるシース用塩化ビニル樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明に係るシース用塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル樹脂、可塑剤、安定剤および充填剤を含む塩化ビニル樹脂組成物100質量部に対して、さらに、シリコーンを0.05質量部以上5質量部以下およびプロセスオイルを0.05質量部以上5質量部以下の量で配合したことを特徴とする。
本発明に係るシース用塩化ビニル樹脂組成物は、シースケーブルのシースに用いた場合に、シースケーブル同士の引き剥がし抵抗を抑えられるという効果を奏する。
図1は、実施形態に係るシースケーブルの断面図である。 図2は、引き剥がし荷重を測定するためのサンプルについて説明するための図である。 図3は、引き剥がし荷重を測定する方法を説明するための図である。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。
<シース用塩化ビニル樹脂組成物>
実施形態に係るシース用塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル樹脂、可塑剤、安定剤、その他充填剤、難燃剤、加工助剤、架橋剤、絶縁向上剤等を含む塩化ビニル樹脂組成物に対して、さらに、シリコーン(シリコーンオイル)およびプロセスオイルを特定の量で配合したことを特徴とする。このようなシース用塩化ビニル樹脂組成物によってシースを形成すると、シリコーンおよびプロセスオイルが好適に染み出し、滑性を付与できる。したがって、シースケーブル同士の引き剥がし抵抗を抑えられる。さらに、シリコーンおよびプロセスオイルを特定の量で配合したシースでは、引張強度および加熱減量も好適な範囲にある。このように、シースとして好ましい特性を発揮する。
上記塩化ビニル樹脂は、塩化ビニル単独重合体であっても、塩化ビニル共重合体であってもよい。塩化ビニル共重合体は、塩化ビニルとその他の単量体とを共重合して得られるが、全構成単位中、塩化ビニル由来の構成単位を50モル%以上有することが好ましい。その他の単量体としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン等の炭素数2〜30のα−オレフィン類、アクリル酸およびそのエステル類、メタクリル酸およびそのエステル類、マレイン酸およびそのエステル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アルキルビニルエーテル等のビニル化合物、ジアリルフタレート等の多官能性モノマーが挙げられる。その他の単量体は、1種を用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、上記塩化ビニル樹脂は、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)に対して、塩化ビニルモノマーをグラフトしたグラフト共重合体であってもよい。上記塩化ビニル樹脂は、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記塩化ビニル樹脂は、懸濁重合、乳化重合など公知の製造方法によって得られる。
上記塩化ビニル樹脂の平均重合度は、JIS K 6721にしたがって測定した値が、800以上1400以下であることが好ましい。平均重合度が800よりも小さすぎると、シースの引張強度が小さくなるおそれがある。平均重合度が1400よりも大きすぎると、シースを形成する際に押出成形しがたくなるおそれがある。
上記可塑剤は、シース用塩化ビニル樹脂組成物に柔軟性を与えるために配合される。上記可塑剤としては、フタレート系可塑剤、トリメリテート系可塑剤、ポリエステル系可塑剤が挙げられる。
フタレート系可塑剤としては、ジウンデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジノルマルオクチルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジノルマルデシルフタレート、ジイソデシルフタレート等が挙げられる。トリメリテート系可塑剤としては、トリ−2−エチルヘキシルトリメリテート、トリノルマルオクチルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテート等が挙げられる。ポリエステル系可塑剤としては、ポリ1,3−ブタンジオールアジペート等が挙げられる。上記可塑剤は、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記安定剤としては、脂肪酸金属塩およびハイドロタルサイトを含む混合物が好適に用いられる。上記脂肪酸金属塩について、これを構成する金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、錫、ストロンチウムが挙げられる。これらのうちで、マグネシウム、カルシウム、亜鉛が好ましい。脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸としては、酪酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ネオ酸、2−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、イソステアリン酸、ステアリン酸、1,2−ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸が挙げられる。これらのうちで、炭素数12〜18の脂肪酸が好ましく、ステアリン酸がより好ましい。脂肪酸金属塩は1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ハイドロタルサイトは、一般[Mg1-xAlx(OH)2x+[(CO3x/2・mH2O]x-で表される不定比化合物である。プラスに荷電した基本層[Mg1-xAlx(OH)2x+と、マイナスに荷電した中間層[(CO3x/2・mH2O]x-からなる層状の結晶構造を有する。ここで、xは0を超え0.33以下の数である。天然のハイドロタルサイトはMg6Al2(OH)16CO3・4H2Oである。合成されたハイドロタルサイトとして、Mg4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2Oが市販されている。
上記混合物中、ハイドロタルサイトは、通常5質量%以上70質量%以下の量で含まれる。上記安定剤は、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、焼成カオリン、タルク、シリカ、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、硫酸バリウムが挙げられる。上記充填剤は、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記難燃剤としては、三酸化アンチモン、リン酸エステル、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが挙げられる。上記加工助剤としては、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)が挙げられる。上記難燃剤、上記加工助剤、上記架橋剤、上記絶縁向上剤は、それぞれ1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
塩化ビニル樹脂、可塑剤、安定剤および充填剤を含む塩化ビニル樹脂組成物(本明細書において、基準組成物ともいう。)において、塩化ビニル樹脂は、基準組成物中に通常30質量%以上85質量%以下の量で含まれる。可塑剤は、基準組成物中に通常8質量%以上50質量%以下の量で含まれる。安定剤は、基準組成物中に通常0.1質量%以上8質量%以下の量で含まれる。残部は、充填剤、難燃剤、加工助剤、架橋剤、絶縁向上剤等である。基準組成物は、上記成分を公知の方法によって混合して得られる。
上記シリコーンとしては、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルハイドロジェンシロキサン、アクリルポリマーおよびジメチルポリシロキサンからなるグラフト共重合体が挙げられる。グラフト共重合としては、(アクリレーツ/アクリル酸エチルヘキシル/メタクリル酸ジメチコン)コポリマー、(アクリレーツ/アクリル酸ステアリル/メタクリル酸ジメチコン)コポリマー、(アクリレーツ/アクリル酸ベヘニル/メタクリル酸ジメチコン)コポリマーが挙げられる。上記シリコーンは、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記プロセスオイルとしては、ゴム用可塑剤として一般に用いられるプロセスオイルが挙げられる。具体的には、ナフテン系、パラフィン系、芳香族系のプロセスオイルが挙げられる。これらのうちで、シースケーブルの引き剥がし抵抗をより抑えられる観点から、パラフィン系のプロセスオイルが好ましい。上記プロセスオイルは、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
シース用塩化ビニル樹脂組成物は、基準組成物100質量部に対して、さらに、シリコーンを0.05質量部以上5質量部以下およびプロセスオイルを0.05質量部以上5質量部以下の量で配合して得られる。なお、基準組成物は、上記シリコーンおよび上記プロセスオイルは含まない。配合においては、基準組成物、シリコーンおよびプロセスオイルを公知の方法によって混合する。シリコーンおよびプロセスオイルを上記の量で配合すると、シース用塩化ビニル樹脂組成物をシースに用いた際に、シースケーブル同士の引き剥がし抵抗を抑えられる。さらに、シリコーンおよびプロセスオイルを上記の量で配合したシースでは、引張強度および加熱減量が好適な範囲にある。このように、シースとして好ましい特性を発揮する。
シース用塩化ビニル樹脂組成物は、基準組成物に対して、シリコーンおよびプロセスオイルとともに、さらに、脂肪酸金属塩を配合してもよい。
さらに配合してもよい脂肪酸金属塩について、これを構成する金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、錫、ストロンチウムが挙げられる。これらのうちで、マグネシウム、カルシウム、亜鉛が好ましい。脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸としては、酪酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ネオ酸、2−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、イソステアリン酸、ステアリン酸、1,2−ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸が挙げられる。これらのうちで、炭素数12〜18の脂肪酸が好ましく、ステアリン酸がより好ましい。上記脂肪酸金属塩としては、具体的には、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛が好適に用いられ、ステアリン酸カルシウムがより好適に用いられる。脂肪酸金属塩は1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
この場合、シース用塩化ビニル樹脂組成物は、基準組成物100質量部に対して、シリコーンおよびプロセスオイルとともに、さらに脂肪酸金属塩を0.05質量部以上5質量部以下の量で配合して得ることが好ましい。シリコーンおよびプロセスオイルとともに脂肪酸金属塩を上記の量で配合すると、シース用塩化ビニル樹脂組成物をシースに用いた際に、シースケーブル同士の引き剥がし抵抗をより抑えられる。さらに、脂肪酸金属塩を上記の量で配合したシースでは、引張強度、加熱減量および体積抵抗率のバランスに優れる。このように、シースとして好ましい特性を発揮する。
<シースケーブル>
実施形態に係るシースケーブルは、上述したシース用塩化ビニル樹脂組成物を含むシースを有する。図1は、実施形態に係るシースケーブルの断面図である。図1に示すように、シースケーブル1は、上記シース用塩化ビニル樹脂組成物を含むシース2と、絶縁線心3とを有する。シース2は、2本並列の絶縁線心3を被覆している。なお、絶縁線心3では、銅などの導体4が塩化ビニル樹脂を含む絶縁体層5で被覆されている。被覆は、通常の押出被覆などの成形手段によって行うことができる。このように、シースケーブル1は、上記シース用塩化ビニル樹脂組成物を含むシース2を有するため、シースケーブル同士の引き剥がし抵抗を抑えられる。さらに、シース2は、引張強度および加熱減量が好ましい範囲にあるため、シースケーブル1は、ケーブルとして好ましい特性を発揮する。
このような特性を有する実施形態に係るシースケーブルは、たとえばVVFケーブルとして好適に用いられる。
実施形態に係るシースケーブルについて、2本並列の絶縁線心3を有する場合について説明したが、絶縁線心の数、配置はこれに限らない。たとえば、単心のシースケーブルであっても、3心以上のシースケーブルであってもよい。
なお、実施形態に係るシース用塩化ビニル樹脂組成物は、導体を絶縁体層で被覆した絶縁電線に用いることもできる。具体的には、上記シース用塩化ビニル樹脂組成物によって、上記絶縁体層を形成することができる。上記絶縁体層は最外層であるため、絶縁電線同士の引き剥がし抵抗を抑えられる。
他の実施形態に係るシース用塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル樹脂50質量部に対して、脂肪酸金属塩を1.52質量部以上6.47質量部以下、シリコーンを0.05質量部以上5質量部以下、プロセスオイルを0.05質量部以上5質量部以下の量で含む。脂肪酸金属塩、シリコーンおよびプロセスオイルを上記の量で配合すると、シース用塩化ビニル樹脂組成物をシースに用いた際に、シースケーブル同士の引き剥がし抵抗を好適に抑えられる。さらに、引張強度、加熱減量および体積抵抗率のバランスに優れる。このように、シースとして好ましい特性を発揮する。脂肪酸金属塩、シリコーンおよびプロセスオイルの具体例などの詳細については、上述した実施形態における説明と同様である。なお、他の実施形態に係るシース用塩化ビニル樹脂組成物の製造においては、脂肪酸金属塩は、単独で配合しても、ハイドロタルサイトと予め混合してから配合してもよい。上記脂肪酸金属塩の量は、単独で配合した量とハイドロタルサイトと予め混合してから配合した量との合計である。
また、他の実施形態に係るシースケーブルは、他の実施形態に係るシース用塩化ビニル樹脂組成物を含むシースを有する。このシースケーブルは、上記シース用塩化ビニル樹脂組成物を含むシースを有するため、シースケーブル同士の引き剥がし抵抗を抑えられる。さらに、このシースは、引張強度、加熱減量および体積抵抗率のバランスに優れるため、他の実施形態に係るシースケーブルは、ケーブルとして好ましい特性を発揮する。他の実施形態に係るシースケーブルの構成などの詳細については、上述した実施形態における説明と同様である。
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
[実施例1]
塩化ビニル樹脂(TK−1300(商品名)、信越化学株式会社製)50質量部、可塑剤(DINP(商品名)、ジェイプラス株式会社製)30質量部、安定剤(RUP−103(商品名)、株式会社ADEKA製、炭素数12〜18の脂肪酸のCa/Zn塩(約49質量%)/ハイドロタルサイト(約49質量%)/β−ジケトン(約2質量%)の混合物)3質量部および充填剤として炭酸カルシウム(ソフトン1500(商品名)、白石カルシウム株式会社製)17質量部を混合して、塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)を調製した。
この塩化ビニル樹脂組成物100質量部に対して、シリコーン(KF−96(商品名)、信越化学株式会社製)0.05質量部、プロセスオイル(PW−90(商品名)、出光興産株式会社製)0.05質量部および脂肪酸金属塩としてステアリン酸カルシウム(SC−PF(商品名)、堺化学工業株式会社製)0.05質量部を配合した。これにより、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[実施例2]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン5質量部、プロセスオイル5質量部および脂肪酸金属塩5質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[実施例3]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン5質量部、プロセスオイル0.05質量部および脂肪酸金属塩5質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[実施例4]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン0.05質量部、プロセスオイル5質量部および脂肪酸金属塩5質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[実施例5]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン5質量部、プロセスオイル5質量部および脂肪酸金属塩0.05質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[実施例6]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン0.05質量部、プロセスオイル0.05質量部および脂肪酸金属塩5質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[実施例7]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン5質量部、プロセスオイル0.05質量部および脂肪酸金属塩0.05質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[実施例8]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン0.05質量部、プロセスオイル5質量部および脂肪酸金属塩0.05質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[実施例9]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン0.05質量部、プロセスオイル0.05質量部および脂肪酸金属塩0.04質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[実施例10]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン5質量部、プロセスオイル5質量部および脂肪酸金属塩6質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[比較例1]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)に対して、シリコーンおよびプロセスオイルをさらに配合しなかった。
[比較例2]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン6質量部、プロセスオイル6質量部および脂肪酸金属塩6質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[比較例3]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン0.04質量部、プロセスオイル0.05質量部および脂肪酸金属塩0.05質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[比較例4]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン0.05質量部、プロセスオイル0.04質量部および脂肪酸金属塩0.05質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[比較例5]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン6質量部、プロセスオイル5質量部および脂肪酸金属塩5質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[比較例6]
塩化ビニル樹脂組成物(基準組成物)100質量部に対して、シリコーン5質量部、プロセスオイル6質量部および脂肪酸金属塩5質量部を配合した以外は、実施例1と同様にして、シース用塩化ビニル樹脂組成物を得た。
[評価]
実施例および比較例で得られたシース用塩化ビニル樹脂組成物について、以下の評価を行った。
(引き剥がし荷重)
図2は、引き剥がし荷重を測定するためのサンプルについて説明するための図である。図3は、引き剥がし荷重を測定する方法を説明するための図である。
図2に示すように、得られたシース用塩化ビニル樹脂組成物を用いて、縦15cm×横15cmの大きさを有する厚さ1mmのシート10を作製した。次いで、プレス機により、2枚の上記シート10を貼り付けた。具体的には、シート10の4cm×15cmの面積部分(後述するチャック13で挟む部分)が貼り付かないように、2枚の上記シート10の間にマイラーシート(ポリエステルシート)11を挟んでプレスした。プレスは、80℃、10MPaで10分間行い、その後1分間冷却した。このようにして測定サンプル12を作製した。冷却した測定サンプル12は2cm×15cmの短冊状にし、引張試験機(株式会社島津製作所製オートグラフ)により、測定サンプル12の引き剥がし荷重を測定した。具体的には、図3に示すように、マイラーシート11を挟んでおいた部分を上下のチャック13で挟み、上側のチャック13を上方向Aに引っ張った。引張速度は、200mm/minで行った。引張荷重の最大値を引き剥がし荷重とした。
引き剥がし荷重は、7N以下の場合を合格とする。
(引張強度および体積抵抗率)
引張強度および体積抵抗率は、JIS K 6723に準拠して測定した。
引張強度は、20MPa以上の場合を合格とする。体積抵抗率は、1.0×1012Ωcm以上であることが望ましい。
(加熱減量)
得られたシース用塩化ビニル樹脂組成物を用いて、厚さ1mmのシートを作製し、加熱前重量を測定した。このシートを100℃で120時間加熱した。加熱後の重量を測定した。次いで、加熱前後の重量から加熱減量を計算した。計算式は以下の通りである。
加熱減量(%)=(加熱前重量−加熱後重量)/加熱前重量×100
加熱減量は、10%以下の場合を合格とする。
上記評価の結果を表1および表2に示す。
Figure 2019061840
Figure 2019061840
1 シースケーブル
2 シース
3 絶縁線心
4 導体
5 絶縁体層

Claims (4)

  1. 塩化ビニル樹脂、可塑剤、安定剤および充填剤を含む塩化ビニル樹脂組成物100質量部に対して、さらに、シリコーンを0.05質量部以上5質量部以下およびプロセスオイルを0.05質量部以上5質量部以下の量で配合したことを特徴とするシース用塩化ビニル樹脂組成物。
  2. 前記塩化ビニル樹脂の重合度が、800以上1400以下であることを特徴とする請求項1に記載のシース用塩化ビニル樹脂組成物。
  3. 前記プロセスオイルが、パラフィン系プロセスオイルであることを特徴とする請求項1または2に記載のシース用塩化ビニル樹脂組成物。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のシース用塩化ビニル樹脂組成物を含むシースを有することを特徴とするシースケーブル。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102544739B1 (ko) * 2022-10-27 2023-06-20 주식회사 에쓰큐씨 패각 탄산칼슘을 이용한 플라스틱 조성물

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