JP2001266649A - ポリ塩化ビニル組成物およびこれを用いた電線ケーブル - Google Patents
ポリ塩化ビニル組成物およびこれを用いた電線ケーブルInfo
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Abstract
れた耐熱老化性を有したポリ塩化ビニル組成物とこれを
用いた電線ケーブルを提供する。 【解決手段】 平均重合度が1300以上のポリ塩化ビ
ニル100重量部と、トリメリット酸エステルあるいは
ピロメリット酸アルキルエステルの1種あるいは2種以
上の可塑剤10〜50重量部と、ケイ酸鉛5〜20重量
部を混合する。
Description
成物、およびこれを用いた電線ケーブルに関し、特に、
耐熱老化性に優れたポリ塩化ビニル組成物とこの組成物
を被覆に使用した電線ケーブルに関する。
ティツクス材料として知られており、その優れた電気
的、機械的および化学的特性の故に、電線ケーブルの絶
縁材、同シース材、建材、あるいは各種成型品などとし
て広く活用されている。
ルヘキシルフタレートに代表される有機酸エステルの可
塑剤と三塩基性硫酸鉛に代表される安定剤が配合され、
所定の硬度と安定性が付加されるが、たとえば、電線ケ
ーブルの分野においては、通電容量の増大化の関係から
使用温度が高く設定され、このため、通常の配合組成で
は対応が難しくなりつつある。
ば、可塑剤としてジイソデシルフタレート、トリ‐(2
‐エチルヘキシル)トリメリテート、あるいはピロメリ
ット酸アルキルエステルのように分子量の高い可塑剤を
配合し、これに三塩基性硫酸鉛を組み合わせたものが知
られている。
うなポリ塩化ビニル組成物によると、たとえば、100
℃以上の高温で長時間連続使用する用途には適用が難し
いため、より高い耐熱性の向上が求められている。特
に、電線ケーブルにおいては、100℃以上で30年以
上もの耐用年数が要求され、上記した成分を含む配合の
組成物によってこれをクリアすることは困難である。
使用に耐えることのできる優れた耐熱老化性を有したポ
リ塩化ビニル組成物とこれを被覆した電線ケーブルを提
供することにある。
達成するため、平均重合度が1300以上のポリ塩化ビ
ニル100重量部と、トリメリット酸エステルあるいは
ピロメリット酸アルキルエステルの1種あるいは2種以
上の可塑剤10〜50重量部と、ケイ酸鉛5〜20重量
部の混合物から成るポリ塩化ビニル組成物を提供するも
のである。
め、ポリ塩化ビニルから構成される被覆を有した電線ケ
ーブルにおいて、平均重合度が1300以上のポリ塩化
ビニル100重量部と、トリメリット酸エステルあるい
はピロメリット酸アルキルエステルの1種あるいは2種
以上の可塑剤10〜50重量部と、ケイ酸鉛5〜20重
量部の混合物から構成される被覆を有することを特徴と
する電線ケーブルを提供するものである。
トリ‐(2‐エチルヘキシル)トリメリテート、トリ‐
n‐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、トリイソオクチル・トリメリテート、ある
いは高級アルコール・トリメリテート等が使用され、ピ
ロメリット酸アルキルエステルとしては、テトラ‐(2
‐エチルヘキシル)ピロメリテート、テトラ‐n‐オク
チル・ピロメリテート、テトライソデシル・ピロメリテ
ート、テトライソオクチル・ピロメリテート、あるいは
ピロメリット酸混合アルコールエステル等が使用され
る。これらは単独あるいは2種以上が混合されて使用さ
れる。
上に設定する理由は、これよりも小さな重合度の場合に
は、高温使用時の変形が大きく、さらに、耐摩耗性の面
でも充分なものが得られないことによる。
に対して10〜50重量部の範囲に設定する理由は、1
0重量部未満では加工性が著しく低下し、逆に、50重
量部を超えると、加熱変形性と耐摩耗性が低下するため
である。
イ酸鉛には、トリメリット酸エステルあるいはピロメリ
ット酸アルキルエステルを可塑剤とするときの耐熱性の
向上効果を著しく高める性質があり、これら両エステル
とケイ酸鉛の組み合わせをポリ塩化ビニルに適用した例
はこれまでにない。
れてきた三塩基性硫酸鉛を使用する場合と異なり、可塑
剤の熱分解を抑制する効果が大きく、従って、高温下で
の揮発成分が著しく減少するため、結果として、100
℃以上の温度で30年以上の長期熱安定性をポリ塩化ビ
ニルに与えることができる。
ポリ塩化ビニル100重量部に対して5〜20重量部で
あることが必要であり、配合量が5重量部よりも下廻る
と、組成物の熱安定性が不足するようになり、一方、2
0重量部を超過するときには、配合効果が飽和し、配合
量の増大による熱安定化の効果が得られなくなる。
物を加えることは可能であり、なかでも、エポキシ化合
物を添加することは、エポキシ基による塩素補足作用を
期待できるので、熱安定性のさらなる向上を図ることが
できる。
0重量部に対して2〜10重量部に設定することが好ま
しい。2重量部未満に設定するときには、配合効果が得
にくくなり、逆に、10重量部を超えると、配合の効果
が飽和するようになるので、避けるべきである。
対象は、電線ケーブルだけに限るものではなく、建材あ
るいは各種の成型品にも適用可能である。また、本発明
の組成物が適用される電線ケーブルの被覆としては、絶
縁被覆あるいは保護シースのいずれでもよい。
えることは可能であり、たとえば、錫系、バリウム‐亜
鉛系あるいはエポキシ系等の安定剤、脂肪酸系、メタク
リル系あるいはアクリル系等の滑剤、酸化防止剤、難燃
剤、難燃助剤、充填剤、電気絶縁性向上剤、あるいは着
色剤等が必要に応じて加えられる。架橋剤あるいは架橋
助剤を添加し、分子間を網状化することは可能である。
ル組成物とこれを用いた電線ケーブルの実施の形態を説
明する。表1は、ポリ塩化ビニル組成物の配合内容を示
したもので、ここに示された実施例および比較例の組成
物を使用して以下のケーブルを構成した。
銅撚線の上に架橋剤入りエチレン系内部半導電層、6m
m厚さの架橋剤入りポリエチレン絶縁層、および架橋剤
入りエチレン系外部半導電層を一括して押出被覆した
後、これを窒素ガスを熱媒体とした乾式架橋管の中で架
橋し、冷却することによって得られた架橋化ポリエチレ
ン絶縁ケーブルを使用した。
形成した後、その上に表1の各例のポリ塩化ビニル組成
物をシースとして3mmの厚さに押出被覆し、これによ
り試験試料としての所定のケーブルをそれぞれ製造し
た。
各例の配合組成に基づいて製作したダンベル試験片を対
象に行った試験結果をまとめたものである。表中、加工
性は、組成物をロールで混練したときの作業性を評価し
たものであり、加熱変形率は、JIS‐C3005に準
拠した120℃における試料の変形率を求めた結果であ
る。変形率が10%以下のものを「良」、10%を超え
るものを「不可」とした。
を140℃、160℃および180℃に設定し、これら
の中にダンベル状の試験片を入れて熱老化させ、熱老化
後の引張試験時の伸びが熱老化前の引張試験時の伸びの
50%に低下する時間に基づいて評価した。50%に低
下するのに要した時間を絶対温度の逆数に対してプロッ
トすることによりアウレニウス曲線を作成し、この曲線
に基づいて寿命評価を行ったもので、100℃以上の温
度で30年以上の寿命のものを「合格」、これを満足し
ないものを「不合格」とした。
が、加工性、加熱変形率および耐熱老化性においていず
れも良好な結果を示しているのに比べ、比較例の場合に
は、いずれかの特性において不満足な結果を示してい
る。
て本発明の規定を外れる比較例1の場合には、加熱変形
率と耐熱老化性をクリアできず、また、可塑剤としてジ
‐2‐エチルヘキシルフタレートを使用した比較例2の
場合には、耐熱老化性が不足している。
テルを使用したものでも、安定剤が三塩基性硫酸鉛の場
合には、比較例3に示されるように耐熱老化性に劣って
おり、さらに、ピロメリット酸アルキルエステルの配合
量が本発明が規定する下限を外れる比較例4の場合に
は、加工性と耐熱老化性が不足している。
とケイ酸鉛の量が上限を外れる比較例5の場合にも、耐
熱老化性が不満足な結果となっているように、トリメリ
ット酸エステルあるいはピロメリット酸アルキルエステ
ルとケイ酸鉛を併用することと、これらの配合量を特定
の範囲に設定した本発明の根拠が表1には現れており、
発明の効果を明確に確認することができる。
ニル組成物およびこれを用いた電線ケーブルによれば、
可塑剤としてトリメリット酸エステルあるいはピロメリ
ット酸アルキルエステルを使用するとともに、これにケ
イ酸鉛を組み合わせ、さらに、これらの配合量を前者が
ポリ塩化ビニル100重量部に対して10〜50重量
部、および後者を5〜20重量部に設定することによっ
て、耐熱老化性に優れたポリ塩化ビニル組成物とこれを
使用した高耐熱老化性の電線ケーブルを提供するもので
あり、その有用性は大である。
Claims (4)
- 【請求項1】平均重合度が1300以上のポリ塩化ビニ
ル100重量部と、 トリメリット酸エステルあるいはピロメリット酸アルキ
ルエステルの1種あるいは2種以上の可塑剤10〜50
重量部と、 ケイ酸鉛5〜20重量部の混合物から成ることを特徴と
するポリ塩化ビニル組成物。 - 【請求項2】前記混合物は、2〜10重量部のエポキシ
化合物を含むことを特徴とする請求項1項記載のポリ塩
化ビニル組成物。 - 【請求項3】ポリ塩化ビニルから構成される被覆を有し
た電線ケーブルにおいて、 平均重合度が1300以上のポリ塩化ビニル100重量
部と、 トリメリット酸エステルあるいはピロメリット酸アルキ
ルエステルの1種あるいは2種以上の可塑剤10〜50
重量部と、 ケイ酸鉛5〜20重量部の混合物から構成される被覆を
有することを特徴とする電線ケーブル。 - 【請求項4】前記混合物は、2〜20重量部のエポキシ
化合物を含むことを特徴とする請求項3項記載の電線ケ
ーブル。
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