JP5858351B2 - ハロゲンフリー難燃性樹脂組成物を用いた鉄道車両用絶縁電線及びケーブル - Google Patents
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前記絶縁層は、架橋されており、
135℃の雰囲気下で1時間放置後、前記絶縁電線に課電しながら90℃シャープエッジを500gの荷重で前記絶縁電線に押し付け10分間短絡しない耐外傷性と、
EN50264−3−1に準拠した試験に基づき、100℃のASTM No.2油に72時間浸漬させた後の引張強さ残率が70〜130%、破断伸び残率が60〜140%の範囲に収まる耐油性と、
100℃のASTM No.3油に168時間浸漬させた後の引張強さ残率が70〜130%、破断伸び残率が60〜140%の範囲に収まる耐燃料性と、
−40℃の雰囲気下で16時間放置後、該雰囲気下で前記絶縁電線の外径の10倍のマンドルに6回巻き付け、クラックが入らない低温特性と、
を有し、
前記ハロゲンフリー難燃性樹脂組成物は、ベースポリマ100質量部に対して、150〜220質量部の割合で添加された金属水酸化物と、カーボンブラックとから構成し、前記金属水酸化物及び前記カーボンブラックの相互の添加割合(金属水酸化物:カーボンブラック)を、15:1〜100:1であることを特徴とする鉄道車両用絶縁電線。
前記シースは、架橋されており、EN50306−3及び4に準拠した試験に基づき、
100℃のASTM No.2油に72時間浸漬させた後の引張強さ残率が70〜130%、破断伸び残率が60〜140%の範囲に収まる耐油性と、
100℃のASTM No.3油に168時間浸漬させた後の引張強さ残率が70〜130%、破断伸び残率が60〜140%の範囲に収まる耐燃料性と、
−40℃の雰囲気下で16時間放置後、該雰囲気下で前記ケーブルの外径の10倍のマンドルに6回巻き付け、クラックが入らない低温特性と、
EN50305−5.6に準拠したダイナミックカットスルー試験に合格する耐外傷性を有し、
前記ハロゲンフリー難燃性樹脂組成物は、ベースポリマ100質量部に対して、150〜220質量部の割合で添加された金属水酸化物と、カーボンブラックとから構成し、前記金属水酸化物及び前記カーボンブラックの相互の添加割合(金属水酸化物:カーボンブラック)を、15:1〜100:1であることを特徴とする鉄道車両用ケーブル。
本実施の形態に用いるハロゲンフリー難燃性樹脂組成物は、ベースポリマに、ハロゲンフリー難燃剤としての金属水酸化物が含有されたハロゲンフリー難燃性樹脂組成物において、LLDPEを60〜70質量%、メルトフローレイト(MFR)が100以上のEVAを10質量%以上、及びマレイン酸変性ポリオレフィンを10〜20質量%含有するベースポリマと、前記ベースポリマ100質量部に対して、150〜220質量部の割合で添加された金属水酸化物と、カーボンブラックとから構成され、前記金属水酸化物及び前記カーボンブラックの相互の添加割合(金属水酸化物:カーボンブラック)は、15:1〜100:1であり、かつ架橋されてなるものである。
本実施の形態に用いるハロゲンフリー難燃性樹脂組成物は、LLDPEを60〜70質量%、メルトフローレイト(MFR)が100以上のEVAを10質量%以上、及びマレイン酸変性ポリオレフィンを10〜20質量%含有するベースポリマと、ベースポリマ100質量部に対して、150〜220質量部の割合で添加された金属水酸化物及びカーボンブラックとから構成され、金属水酸化物及びカーボンブラックの相互の添加割合(金属水酸化物:カーボンブラック)は、15:1〜100:1であり、かつ架橋されてなるものである。
本実施の形態の絶縁電線は、汎用の材料からなる導体と、導体の外周に形成された、上述のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物から構成された絶縁層とを備えている。
本実施の形態のケーブルは、導体と、導体の外周に形成された絶縁層と、絶縁層の外周に形成された上述のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物から構成されたシースとを備えている。具体的には、汎用の材料からなる導体と、例えば、ポリブチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、及びポリエーテルエーテルケトンからなる群から選ばれる1種以上のポリマから構成された絶縁体と、その外周に、上述のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物を、シース材料として形成することで、鉄道車両の用途の、特に、EN50306−3を満足するような制御用ケーブルを構成することができる。上述のように、絶縁体に、電気絶縁性に優れ、剛性の高いエンジニアプラスチックを使用することで、直流安定性、耐外傷性、特に、磨耗性にも優れたケーブルとすることができる。
実施例1〜9においては、表1に示す配合で、また、比較例1〜10においては、表4に示す配合で、ハロゲンフリー難燃性樹脂組成物を製造した。すなわち、表1及び表4に示された配合用材料を、加圧ニーダーによって混練し、ストランドで押出、冷却後ペレット状にした。
内外層からなる2層構造の絶縁体を有する絶縁電線を製造した。すなわち、表2に示す絶縁体の内層配合を、加圧ニーダーによって混練し、ストランドで押出冷却後ペレット状にした。絶縁体の外層配合についても、実施例1〜9及び比較例1〜10で得られたペレット状のハロゲンフリー難燃性樹脂組成物を用いた。
内外層からなる2層構造の絶縁体、及び実施例1〜9及び比較例1〜10で得られたハロゲンフリー難燃性樹脂組成物を用いたシースを備えたケーブルを製造した。
絶縁電線の場合、EN50264−3−1に準拠して実施した。規格を全て満足したものを合格とした。
ケーブルのシース材料をケーブルから剥ぎ、JISK6251に記載されている6号ダンベルで打ち抜き、打ち抜いた試験サンプルを引張試験機で200mm/minの速度で引っ張り、引張強さ及び破断伸びを測定した。引張強さ10MPa以上、破断伸び150%以上を合格とした。ケーブルに関しては、導体を抜いたチューブ形状における引張試験となるが、結果は同じとなるため記載は省略する。
初期引張試験同様、ケーブルからシース材料を剥ぎ、ダンベル6号で打ち抜き、打ち抜いた試験サンプルを100℃のASTM No.2油に72時間浸漬させる。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、引張強さ及び破断伸びを測定した。初期引張試験の結果から引張強さ残率70〜130%、破断伸び残率60〜140%の範囲に収まるものを合格とした。
初期引張試験と同様に、ケーブルからシース材料を剥ぎ、ダンベル6号で打ち抜き、打ち抜いた試験サンプルを100℃のASTM No.3油に168時間浸漬させる。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、引張強さ及び破断伸びを測定した。初期引張試験の結果から引張強さ残率70〜130%、破断伸び残率60〜140%の範囲に収まるものを合格とした。
絶縁電線及びケーブルともに、−40℃の雰囲気下で16時間放置後、その雰囲気下でケーブル、電線外径10倍のマンドルにケーブル、電線を6回巻き付け、クラックが入らないものを合格とした。
絶縁電線の場合、絶縁電線を135℃の雰囲気下で1時間放置後、電線に課電しながら90℃シャープエッジを500gの荷重で電線に押し付け10分間短絡しないことで合格とした(耐貫通試験)。ケーブルの場合、EN50305−5.6に準拠したダイナミックカットスルー試験を実施し合否判断とした。
表1、表4に示す材料を、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1mm厚のシートを作製した。作製したシートを、電子線70kGyを照射して架橋させて、JISC3315−6.12に記載の引裂き性試験を実施し、引裂き強さ250N/cm以上、伸び15mm以上を合格とした。
絶縁電線及びケーブルともに、EN60332−1−2準拠に準拠した垂直燃焼試験を実施し合否判断とした。
絶縁電線及び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、ブルームの発生を目視で判断し、ブルームがないものを合格とした。
2 絶縁体内層
3 絶縁体外層
4 錫めっき銅導体
5 絶縁体内層
6 絶縁体外層
7 金属編組
8 シース
Claims (4)
- 導体と、前記導体の外周に形成され、ハロゲンフリー難燃性樹脂組成物から構成された絶縁層とを備えた鉄道車両用絶縁電線であって、
前記絶縁層は、架橋されており、
135℃の雰囲気下で1時間放置後、前記絶縁電線に課電しながら90℃シャープエッジを500gの荷重で前記絶縁電線に押し付け10分間短絡しない耐外傷性と
EN50264−3−1に準拠した試験に基づき、100℃のASTM No.2油に72時間浸漬させた後の引張強さ残率が70〜130%、破断伸び残率が60〜140%の範囲に収まる耐油性と、
100℃のASTM No.3油に168時間浸漬させた後の引張強さ残率が70〜130%、破断伸び残率が60〜140%の範囲に収まる耐燃料性と、
−40℃の雰囲気下で16時間放置後、該雰囲気下で前記絶縁電線の外径の10倍のマンドルに6回巻き付け、クラックが入らない低温特性と、
を有し、
前記ハロゲンフリー難燃性樹脂組成物は、ベースポリマ100質量部に対して、150〜220質量部の割合で添加された金属水酸化物と、カーボンブラックとから構成し、前記金属水酸化物及び前記カーボンブラックの相互の添加割合(金属水酸化物:カーボンブラック)を、15:1〜100:1であることを特徴とする鉄道車両用絶縁電線。 - 前記ベースポリマは、LLDPEを60〜70質量%、メルトフローレイト(MFR)が100以上のEVAを10質量%以上、及びマレイン酸変性ポリオレフィンを10〜20質量%含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用絶縁電線。
- 導体と、前記導体の外周に形成された絶縁層と、前記絶縁層の外周に形成され、ハロゲンフリー難燃性樹脂組成物から構成されたシースとを備えた鉄道車両用ケーブルであって、
前記シースは、架橋されており、EN50306−3及び4に準拠した試験に基づき、
100℃のASTM No.2油に72時間浸漬させた後の引張強さ残率が70〜130%、破断伸び残率が60〜140%の範囲に収まる耐油性と、
100℃のASTM No.3油に168時間浸漬させた後の引張強さ残率が70〜130%、破断伸び残率が60〜140%の範囲に収まる耐燃料性と、
−40℃の雰囲気下で16時間放置後、該雰囲気下で前記ケーブルの外径の10倍のマンドルに6回巻き付け、クラックが入らない低温特性と、
EN50305−5.6に準拠したダイナミックカットスルー試験に合格する耐外傷性を有し、
前記ハロゲンフリー難燃性樹脂組成物は、ベースポリマ100質量部に対して、150〜220質量部の割合で添加された金属水酸化物と、カーボンブラックとから構成し、前記金属水酸化物及び前記カーボンブラックの相互の添加割合(金属水酸化物:カーボンブラック)を、15:1〜100:1であることを特徴とする鉄道車両用ケーブル。 - 前記ベースポリマは、LLDPEを60〜70質量%、メルトフローレイト(MFR)が100以上のEVAを10質量%以上、及びマレイン酸変性ポリオレフィンを10〜20質量%含有するものであることを特徴とする請求項3に記載の鉄道車両用ケーブル。
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