JP2015048371A - ノンハロゲン樹脂組成物、絶縁電線及びケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】燃焼時に炭化層を形成し、炎の伝搬を抑制することが可能な難燃性のノンハロゲン樹脂組成物、並びに当該樹脂組成物からなる被覆層を備えた絶縁電線及びケーブルを提供する。
【解決手段】芳香環を有するエンジニアリングプラスチックを主成分として含有し、熱重量測定法(条件:パージガスとして乾燥空気を導入、及び40℃から昇温速度10℃/minで加熱)における430℃に達した時の熱重量変化率が−60%以上であるノンハロゲン樹脂組成物。
【選択図】図2
【解決手段】芳香環を有するエンジニアリングプラスチックを主成分として含有し、熱重量測定法(条件:パージガスとして乾燥空気を導入、及び40℃から昇温速度10℃/minで加熱)における430℃に達した時の熱重量変化率が−60%以上であるノンハロゲン樹脂組成物。
【選択図】図2
Description
本発明は、難燃性のノンハロゲン樹脂組成物、並びに当該樹脂組成物からなる被覆層を備えた絶縁電線及びケーブルに関するものである。
鉄道車両、自動車などのエンジン又はモータの近傍に配線される電線やケーブルには、必要に応じて、耐熱性、耐摩耗性、難燃性などの特性を有することが要求される。このような要求を満たすために、高い融点を有するエンジニアリングプラスチックなどを用いることがある。エンジニアリングプラスチックの難燃化にはハロゲン系又はリン系の難燃剤を用いることが知られている。
しかしながら、ハロゲン系難燃剤は、燃焼時にハロゲンガスを発生させるため、世界的に高まりつつある環境問題への配慮に欠ける。また、赤燐などのリン系難燃剤は、燃焼時にホスフィンを発生したり、廃却時にリン酸を生成し地下水脈を汚染する懸念がある。
そこで、絶縁電線及びケーブルの絶縁材料として、難燃性であり、かつハロゲン化合物を含まない(ノンハロゲン)樹脂組成物を使用することが求められている。
絶縁電線及びケーブルに使用されるノンハロゲン難燃性樹脂組成物として、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体とポリオレフィン系樹脂とを混合したベースポリマにノンハロゲン難燃剤である水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を添加した組成物が知られている(特許文献1参照)。また、(A)ポリブチレンナフタレート樹脂100重量部に対して、(B)ポリエステルブロック共重合体40〜150重量部、(C)水酸化マグネシウム10〜30重量部、(D)加水分解抑制剤0.5〜5重量部、(E)焼成クレー(無機多孔質充填剤)0.5〜5重量部から構成されるポリブチレンナフタレート系樹脂組成物が知られている(特許文献2参照)。
本発明は、燃焼時に炭化層を形成し、炎の伝搬を抑制することが可能な難燃性のノンハロゲン樹脂組成物、並びに当該樹脂組成物からなる被覆層を備えた絶縁電線及びケーブルを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明によれば、以下のノンハロゲン樹脂組成物、絶縁電線及びケーブルが提供される。
[1]芳香環を有するエンジニアリングプラスチックを主成分として含有し、熱重量測定法(条件:パージガスとして乾燥空気を導入、及び40℃から昇温速度10℃/minで加熱)における430℃に達した時の熱重量変化率が−60%以上であることを特徴とするノンハロゲン樹脂組成物。
[2]前記エンジニアリングプラスチックとして、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリブチレンナフタレート(PBN)から選ばれる樹脂を含有することを特徴とする前記[1]に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
[3]リン系化合物以外のノンハロゲン難燃剤を含むことを特徴とする前記[1]又は前記[2]に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
[4]前記ノンハロゲン難燃剤として、金属水酸化物(水酸化アルミニウムを除く)を含有することを特徴とする前記[3]に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
[5]前記ノンハロゲン難燃剤として、金属酸化物を含有することを特徴とする前記[3]又は前記[4]に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
[6]前記ノンハロゲン難燃剤として、シリコーン化合物を含有することを特徴とする前記[3]〜[5]のいずれか1つに記載のノンハロゲン樹脂組成物。
[7]前記[1]〜[6]のいずれか1つに記載のノンハロゲン樹脂組成物が絶縁層として被覆されていることを特徴とする絶縁電線。
[8]前記[7]に記載の絶縁電線を有することを特徴とするケーブル。
[8]前記[1]〜[6]のいずれか1つに記載のノンハロゲン樹脂組成物がシースとして被覆されていることを特徴とするケーブル。
[2]前記エンジニアリングプラスチックとして、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリブチレンナフタレート(PBN)から選ばれる樹脂を含有することを特徴とする前記[1]に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
[3]リン系化合物以外のノンハロゲン難燃剤を含むことを特徴とする前記[1]又は前記[2]に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
[4]前記ノンハロゲン難燃剤として、金属水酸化物(水酸化アルミニウムを除く)を含有することを特徴とする前記[3]に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
[5]前記ノンハロゲン難燃剤として、金属酸化物を含有することを特徴とする前記[3]又は前記[4]に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
[6]前記ノンハロゲン難燃剤として、シリコーン化合物を含有することを特徴とする前記[3]〜[5]のいずれか1つに記載のノンハロゲン樹脂組成物。
[7]前記[1]〜[6]のいずれか1つに記載のノンハロゲン樹脂組成物が絶縁層として被覆されていることを特徴とする絶縁電線。
[8]前記[7]に記載の絶縁電線を有することを特徴とするケーブル。
[8]前記[1]〜[6]のいずれか1つに記載のノンハロゲン樹脂組成物がシースとして被覆されていることを特徴とするケーブル。
本発明によれば、燃焼時に炭化層を形成し、炎の伝搬を抑制することが可能な難燃性のノンハロゲン樹脂組成物、並びに当該樹脂組成物からなる被覆層を備えた絶縁電線及びケーブルが提供される。
以下、本発明のノンハロゲン樹脂組成物、絶縁電線及びケーブルの一実施形態について具体的に説明する。
〔ノンハロゲン樹脂組成物〕
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、芳香環を有するエンジニアリングプラスチックを主成分として含有し、熱重量測定法(条件:パージガスとして乾燥空気を導入、及び40℃から昇温速度10℃/minで加熱)における430℃に達した時の熱重量変化率が−60%以上である。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、芳香環を有するエンジニアリングプラスチックを主成分として含有し、熱重量測定法(条件:パージガスとして乾燥空気を導入、及び40℃から昇温速度10℃/minで加熱)における430℃に達した時の熱重量変化率が−60%以上である。
(芳香環を有するエンジニアリングプラスチック)
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、芳香環を有するエンジニアリングプラスチックを主成分として含有する。ここで、主成分とは、ノンハロゲン樹脂組成物を構成するポリマーの50質量%以上を意味する。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、芳香環を有するエンジニアリングプラスチックを主成分として含有する。ここで、主成分とは、ノンハロゲン樹脂組成物を構成するポリマーの50質量%以上を意味する。
本実施の形態で使用される芳香環を有するエンジニアリングプラスチックとしては、燃焼時に炭化層を形成しやすいものであればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリエーテルサルホン(PES)などが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を併用して使用できる。これらの中でもポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)は、燃焼時にNOxやSOxなどの有害ガスを発生させないため好ましい。ポリブチレンテレフタレート(PBT)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリブチレンナフタレート(PBN)から選ばれる樹脂を使用することがより好ましい。
(熱重量変化率)
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、熱重量測定法(条件:パージガスとして乾燥空気を導入、及び40℃から昇温速度10℃/minで加熱)における430℃に達した時の熱重量変化率が−60%以上である。有機材料を熱重量測定法にて430℃付近まで加熱した場合、発生ガスの大半を可燃性ガスが占めるため、重量変化の少ないものが難燃性に優れている。また、燃焼時に炭化層を形成することで断熱効果が発現され難燃性に効果がある。炭化層が形成されると重量変化も少なくなり、同時に可燃性ガスも少なくなることから高難燃化される。上記熱重量変化率は、−55%以上であることが好ましく、−50%以上であることがより好ましく、−45%以上であることがさらに好ましく、−40%以上であることが最も好ましい。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、熱重量測定法(条件:パージガスとして乾燥空気を導入、及び40℃から昇温速度10℃/minで加熱)における430℃に達した時の熱重量変化率が−60%以上である。有機材料を熱重量測定法にて430℃付近まで加熱した場合、発生ガスの大半を可燃性ガスが占めるため、重量変化の少ないものが難燃性に優れている。また、燃焼時に炭化層を形成することで断熱効果が発現され難燃性に効果がある。炭化層が形成されると重量変化も少なくなり、同時に可燃性ガスも少なくなることから高難燃化される。上記熱重量変化率は、−55%以上であることが好ましく、−50%以上であることがより好ましく、−45%以上であることがさらに好ましく、−40%以上であることが最も好ましい。
熱重量変化率は、以下のようにして求めることができる。
熱重量変化率(%)={(加熱後の重量−加熱前の重量)/加熱前の重量}×100
熱重量変化率(%)={(加熱後の重量−加熱前の重量)/加熱前の重量}×100
熱重量変化率が−60%以上となるように、使用するエンジニアリングプラスチックを選択する。また、好ましくは、熱重量変化率が−60%以上となるように、上記エンジニアリングプラスチック及び後述するノンハロゲン樹脂組成物を配合する。
本実施の形態におけるノンハロゲン樹脂組成物には、その効果を発揮する限り、上記の芳香環を有するエンジニアリングプラスチック以外のポリマー成分を含有させてもよいが、上記の芳香環を有するエンジニアリングプラスチックを全ポリマー中の80質量%以上含有することが好ましく、90質量%以上含有することがより好ましく、95質量%以上含有することがさらに好ましく、100質量%含有する(当該エンジニアリングプラスチックのみから構成される)ことが最も好ましい。
(ノンハロゲン難燃剤)
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、リン系化合物以外のノンハロゲン難燃剤を含むことが好ましい。リン系化合物以外のノンハロゲン難燃剤としては、金属水酸化物(水酸化アルミニウムを除く)、金属酸化物、シリコーン化合物などを挙げることができる。金属水酸化物(水酸化アルミニウムを除く)、金属酸化物、シリコーン化合物から選ばれる1種以上を用いることが好ましい。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、リン系化合物以外のノンハロゲン難燃剤を含むことが好ましい。リン系化合物以外のノンハロゲン難燃剤としては、金属水酸化物(水酸化アルミニウムを除く)、金属酸化物、シリコーン化合物などを挙げることができる。金属水酸化物(水酸化アルミニウムを除く)、金属酸化物、シリコーン化合物から選ばれる1種以上を用いることが好ましい。
(金属水酸化物)
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、金属水酸化物(水酸化アルミニウムを除く)を含むことが好ましい。金属水酸化物としては、特に水酸化マグネシウムが好ましい。水酸化アルミニウムは、脱水反応する温度が低く、エンジニアリングプラスチックの加工時に発泡するため好ましくない。なお、金属水酸化物とは金属元素に−OHが結合されており、加熱で脱水する化合物をいう。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、金属水酸化物(水酸化アルミニウムを除く)を含むことが好ましい。金属水酸化物としては、特に水酸化マグネシウムが好ましい。水酸化アルミニウムは、脱水反応する温度が低く、エンジニアリングプラスチックの加工時に発泡するため好ましくない。なお、金属水酸化物とは金属元素に−OHが結合されており、加熱で脱水する化合物をいう。
金属水酸化物(水酸化アルミニウムを除く)は、ノンハロゲン樹脂組成物中の全ポリマー100質量部に対して、10〜30質量部の割合で含有することが好ましく、15〜25質量部の割合で含有することがより好ましい。含有量を少なくする場合には、前述の熱重量変化率が−60%以上となるように、その他のノンハロゲン難燃剤を併用する。
(金属酸化物)
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、炭化層の形成に効果的であるため、金属酸化物(金属元素に−Oが結合されている化合物)を含むことが好ましい。金属酸化物としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、酸化タングステン、シリカ、錫酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛バリウムなどが挙げられる。中でも汎用的で耐熱性などの他の特性を大きく変化させない亜鉛化合物、酸化チタン、酸化マグネシウムなどが好ましい。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、炭化層の形成に効果的であるため、金属酸化物(金属元素に−Oが結合されている化合物)を含むことが好ましい。金属酸化物としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、酸化タングステン、シリカ、錫酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛バリウムなどが挙げられる。中でも汎用的で耐熱性などの他の特性を大きく変化させない亜鉛化合物、酸化チタン、酸化マグネシウムなどが好ましい。
金属酸化物は、ノンハロゲン樹脂組成物中の全ポリマー100質量部に対して、1〜10質量部の割合で含有することが好ましく、3〜8質量部の割合で含有することがより好ましい。含有量を少なくする場合には、前述の熱重量変化率が−60%以上となるように、その他のノンハロゲン難燃剤を併用する。
(シリコーン化合物)
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、シリコーン化合物を含むことが好ましい。シリコーン化合物としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンなどが挙げられる。シリコーン化合物は、分散性を向上させるために片末端又は両末端に極性基を導入し、変性してもよい。極性基(変性基)は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基などが挙げられる。必要に応じて、シランカップリング剤を用いてもよい。例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン等のビニルシラン化合物、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、β−(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フエニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン化合物、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン化合物、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリルシラン化合物、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド等のポリスルフィドシラン化合物、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン化合物等を挙げることができる。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、シリコーン化合物を含むことが好ましい。シリコーン化合物としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンなどが挙げられる。シリコーン化合物は、分散性を向上させるために片末端又は両末端に極性基を導入し、変性してもよい。極性基(変性基)は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基などが挙げられる。必要に応じて、シランカップリング剤を用いてもよい。例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン等のビニルシラン化合物、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、β−(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フエニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン化合物、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン化合物、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリルシラン化合物、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド等のポリスルフィドシラン化合物、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン化合物等を挙げることができる。
シリコーン化合物は、ノンハロゲン樹脂組成物中の全ポリマー100質量部に対して、5〜25質量部の割合で含有することが好ましく、10〜20質量部の割合で含有することがより好ましい。含有量を少なくする場合には、前述の熱重量変化率が−60%以上となるように、その他のノンハロゲン難燃剤を併用する。
(その他の添加剤)
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、上記の難燃剤以外にも、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、滑剤、着色剤、補強剤、界面活性剤、無機充てん剤、可塑剤、金属キレート剤、発泡剤、相溶化剤、加工助剤、安定剤等の添加剤を添加することができる。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン樹脂組成物は、上記の難燃剤以外にも、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、滑剤、着色剤、補強剤、界面活性剤、無機充てん剤、可塑剤、金属キレート剤、発泡剤、相溶化剤、加工助剤、安定剤等の添加剤を添加することができる。
また、本発明の実施形態においては架橋を施してもよく、架橋方法としては電子線照射、シラン架橋などが挙げられる。必要に応じて架橋助剤を添加してもよい。
〔絶縁電線〕
図1は、本発明の絶縁電線の一実施形態を示す断面図である。
図1は、本発明の絶縁電線の一実施形態を示す断面図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る絶縁電線10は、汎用の材料、例えば、錫めっき銅等からなる導体1と、導体1の外周に被覆された絶縁体2とを備える。
絶縁体2は、本発明の実施の形態に係る上記のノンハロゲン樹脂組成物から構成されている。
本実施の形態においては、絶縁層を、単層で構成してもよく、また、多層構造とすることもできる。多層構造とした場合の具体例としては、最外層に上記ノンハロゲン樹脂組成物を、また、最外層以外にポリオレフィン樹脂を押出被覆することで得られる構造を挙げることができる。ポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、EVA、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挙げることができ、これらを単独で又は2種以上を混合して用いることができる。さらに、必要に応じて、セパレータ、編組等を施してもよい。
最外層以外の絶縁層に用いる材料としてはゴム材料も適用可能であり、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挙げることができ、これらを単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
また、上記ポリオレフィン樹脂やゴム材料に限定されず、絶縁性を有するものであれば、特に制限はない。
〔ケーブル〕
図2は、本発明のケーブルの一実施形態を示す断面図である。
図2は、本発明のケーブルの一実施形態を示す断面図である。
図2に示すように、本実施の形態に係るケーブル20は、本実施の形態に係る絶縁電線10と、絶縁電線10の外周に被覆されたシース3とを備える。絶縁電線は単芯でも、二芯等の多芯撚り線であってもよい。
シース3は、本発明の実施の形態に係る上記のノンハロゲン樹脂組成物から構成されている。
本実施の形態においては、シースを、単層で構成してもよく、また、多層構造とすることもできる。多層構造とした場合の具体例としては、最外層に上記ノンハロゲン樹脂組成物を、また、最外層以外にポリオレフィン樹脂を押出被覆することで得られる構造を挙げることができる。ポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、EVA、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挙げることができ、これらを単独で又は2種以上を混合して用いることができる。さらに、必要に応じて、セパレータ、編組等を施してもよい。
なお、本実施の形態においては、本実施の形態に係る絶縁電線10を使用した例を示したが、汎用の材料を用いた絶縁電線を使用することもできる。次に説明する実施例においては、汎用の材料を用いた絶縁電線を使用した。
以下に、本発明のケーブルを、実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって、いかなる制限を受けるものではない。
(実施例1〜8及び比較例1〜3)
図2に示すケーブルを以下のようにして製造した。
(1)表1及び表2に示す各種成分を配合し、二軸押出機によって250℃で混練後、ペレット化(ペレタイズ)し、シース材料とした。
(2)構成19本/0.26mmの導体に絶縁体として低密度ポリエチレン(プライムポリマ製、商品名:エボリューSP1510)を、シースとして上記(1)で得たシース材料を用い、絶縁体の厚さ0.1mm、シースの厚さ0.16mmになるように65mm押出機で2層押出を行い被覆した。これに10Mradの電子線を照射し、架橋させ、ケーブルを作製した。
図2に示すケーブルを以下のようにして製造した。
(1)表1及び表2に示す各種成分を配合し、二軸押出機によって250℃で混練後、ペレット化(ペレタイズ)し、シース材料とした。
(2)構成19本/0.26mmの導体に絶縁体として低密度ポリエチレン(プライムポリマ製、商品名:エボリューSP1510)を、シースとして上記(1)で得たシース材料を用い、絶縁体の厚さ0.1mm、シースの厚さ0.16mmになるように65mm押出機で2層押出を行い被覆した。これに10Mradの電子線を照射し、架橋させ、ケーブルを作製した。
得られたケーブルを以下に示す評価試験によって評価した。その評価結果を表1〜2に示す。
[評価試験]
(1)熱重量変化率
ケーブルのシースを熱重量測定法にて、パージガスを乾燥空気とし、40℃から昇温速度10℃/minで900℃まで加熱した。430℃に達した時の熱重量変化率が−60%以上を○(合格)とし、−60%未満のものは×(不合格)とした。
(2)難燃性試験
難燃性評価にはEN60332-1-2に準拠した垂直難燃試験を実施した。550mmのケーブルを垂直に支持し、上部から475mmの位置で60秒間炎を当て、取り外した後、上部から50mm〜540mmの範囲で残炎が自己消火すれば○(合格)とし、残炎が上記範囲を超えた場合を×(不合格)とした。
ケーブルのシースを熱重量測定法にて、パージガスを乾燥空気とし、40℃から昇温速度10℃/minで900℃まで加熱した。430℃に達した時の熱重量変化率が−60%以上を○(合格)とし、−60%未満のものは×(不合格)とした。
(2)難燃性試験
難燃性評価にはEN60332-1-2に準拠した垂直難燃試験を実施した。550mmのケーブルを垂直に支持し、上部から475mmの位置で60秒間炎を当て、取り外した後、上部から50mm〜540mmの範囲で残炎が自己消火すれば○(合格)とし、残炎が上記範囲を超えた場合を×(不合格)とした。
(総合評価)
総合評価として、すべての評価が○のものを○(合格)とし、いずれかの評価で1つでも×があれば×(不合格)とした。
総合評価として、すべての評価が○のものを○(合格)とし、いずれかの評価で1つでも×があれば×(不合格)とした。
表1に示すように、実施例1〜8の場合、すべての評価が○であり、総合評価は○となった。
シース材料のポリマーとしてポリブチレンナフタレート(PBN)を使用した実施例1〜4では熱重量変化率が−45%以上であった。
シース材料のポリマーとしてポ変性リフェニレンエーテル(PPE)を使用した実施例5では熱重量変化率が−15%であった。
シース材料のポリマーとしてポリブチレンテレフタレート(PBT)を使用した実施例6〜8では熱重量変化率が−60%以上であった。
シース材料のポリマーとしてポリブチレンナフタレート(PBN)を使用した実施例1〜4では熱重量変化率が−45%以上であった。
シース材料のポリマーとしてポ変性リフェニレンエーテル(PPE)を使用した実施例5では熱重量変化率が−15%であった。
シース材料のポリマーとしてポリブチレンテレフタレート(PBT)を使用した実施例6〜8では熱重量変化率が−60%以上であった。
表2に示すように、比較例1〜3の場合、シース材料のポリマーとしてポリブチレンテレフタレート(PBT)を使用したが、熱重量変化率が−65〜−90%であり、難燃性試験も不合格であったため、総合評価は×となった。
以上より、熱重量変化率が−60%以上であることが難燃性試験に合格するために必須であることが分かった。
1:導体、2:絶縁体、3:シース
10:絶縁電線、20:絶縁ケーブル
10:絶縁電線、20:絶縁ケーブル
Claims (9)
- 芳香環を有するエンジニアリングプラスチックを主成分として含有し、熱重量測定法(条件:パージガスとして乾燥空気を導入、及び40℃から昇温速度10℃/minで加熱)における430℃に達した時の熱重量変化率が−60%以上であることを特徴とするノンハロゲン樹脂組成物。
- 前記エンジニアリングプラスチックとして、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリブチレンナフタレート(PBN)から選ばれる樹脂を含有することを特徴とする請求項1に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
- リン系化合物以外のノンハロゲン難燃剤を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
- 前記ノンハロゲン難燃剤として、金属水酸化物(水酸化アルミニウムを除く)を含有することを特徴とする請求項3に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
- 前記ノンハロゲン難燃剤として、金属酸化物を含有することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
- 前記ノンハロゲン難燃剤として、シリコーン化合物を含有することを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載のノンハロゲン樹脂組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のノンハロゲン樹脂組成物が絶縁層として被覆されていることを特徴とする絶縁電線。
- 請求項7に記載の絶縁電線を有することを特徴とするケーブル。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のノンハロゲン樹脂組成物がシースとして被覆されていることを特徴とするケーブル。
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