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JP2020035660A - ケーブルおよびその製造方法 - Google Patents

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JP2020035660A
JP2020035660A JP2018161593A JP2018161593A JP2020035660A JP 2020035660 A JP2020035660 A JP 2020035660A JP 2018161593 A JP2018161593 A JP 2018161593A JP 2018161593 A JP2018161593 A JP 2018161593A JP 2020035660 A JP2020035660 A JP 2020035660A
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JP2018161593A
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知也 桑島
Tomoya Kuwajima
知也 桑島
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Yazaki Energy System Corp
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Yazaki Energy System Corp
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Abstract

【課題】電気的特性および機械的特性に優れるケーブルを提供すること。【解決手段】ケーブル10は、導体11と、導体11の外周に設けられた絶縁層12と、絶縁層12の外周に設けられたシース13とを有する。絶縁層12は、ポリオレフィンと、化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤とを用いて得られる発泡架橋ポリオレフィン絶縁層であり、上記化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤は、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種であり、上記化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤は、ポリオレフィン100質量部に対して0.1質量部以上2.0質量部以下の量で用いられ、絶縁層12は、発泡率が5%以上30%以下であり、平均発泡セル径が150μm以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、ケーブルおよびその製造方法に関する。
特許文献1には、高密度ポリエチレン100重量部に、特定の密度およびメルトフローレートの低密度ポリエチレン50〜200重量部、メタロセン触媒で作ったエチレン−α−オレフィン共重合体2〜50重量部、特定の構造式を有するポリシロキサン−ポリエーテルブロック共重合体0.1〜5重量部、およびアゾジカルボンアミドおよびタルクから選択された1種以上の核形成剤0.02〜5重量部を配合してなる発泡性樹脂組成物が記載されている。また、特許文献1には、該発泡性樹脂組成物100重量部を、L型押出機またはL/D30〜35の単軸押出機に入れ、不活性ガス0.01〜10.0重量部を注入して140〜230℃の温度範囲で発泡させて製造される高発泡絶縁ポリエチレン被覆電線が記載されている。
特開2001−135145号公報
しかしながら、特許文献1の高発泡絶縁ポリエチレン被覆電線は、電気的特性および機械的特性が劣っている。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、電気的特性および機械的特性に優れる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に、本発明に係るケーブルは、導体と、上記導体の外周に設けられた絶縁層と、上記絶縁層の外周に設けられたシースとを有するケーブルであって、上記絶縁層は、ポリオレフィンと、化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤とを用いて得られる発泡架橋ポリオレフィン絶縁層であり、上記化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤は、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種であり、上記化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤は、上記ポリオレフィン100質量部に対して0.1質量部以上2.0質量部以下の量で用いられ、上記絶縁層は、発泡率が5%以上30%以下であり、平均発泡セル径が150μm以下である。
本発明に係るケーブルは、電気的特性および機械的特性に優れるという効果を奏する。
図1は、実施形態に係るケーブルの断面図である。 図2は、実施形態に係るケーブルの別の例の断面図である。
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態]
<ケーブル>
図1は、実施形態に係るケーブルの断面図である。図1に示すように、ケーブル10は、導体11と、導体11の外周に設けられた絶縁層12と、絶縁層12の外周に設けられたシース13とを有する。
導体11は、たとえば単線の金属線、複数本の金属素線が撚り合わされた撚線によって構成されている。撚線は圧縮加工されていてもよい。金属線または金属素線の材質としては、たとえば軟銅、錫メッキ軟銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが挙げられる。導体11は、単線の場合、直径は特に限定されないが、たとえば0.5mm以上10.0mm以下であり、撚線の場合、公称断面積は特に限定されないが、たとえば0.5mm2以上400mm2以下である。
絶縁層12は、シラングラフトされたポリオレフィンと化学発泡剤とを含む発泡性樹脂組成物をシラン架橋および発泡させて得られる、シラン架橋ポリオレフィンを含む発泡架橋ポリオレフィン絶縁層である。絶縁層12の厚さは、特に限定されないが、たとえば1.0mm以上3.0mm以下である。
上記発泡性樹脂組成物に含まれるシラングラフトされたポリオレフィンは、たとえば、ポリオレフィンと、シランカップリング剤と、ラジカル発生剤とを混練して得られる。具体的には、この混練により、シラングラフトされたポリオレフィンを含む前駆体組成物が得られる。
ポリオレフィン(オレフィン系樹脂)としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、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−酢酸ビニル共重合体が挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。ポリオレフィンとしては、ポリエチレンが好ましく用いられる。ポリエチレンは、融点が高いため、架橋した場合に、耐熱特性に優れる。
ポリエチレンとしては、具体的には、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(L−LDPE)、超低密度ポリエチレン(V−LDPE)が挙げられる。
シランカップリング剤は、ポリオレフィン分子鎖相互の架橋点となるためにポリオレフィンにグラフト化される。シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシランが挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
ラジカル発生剤(架橋剤)は、シラングラフト化反応の開始剤として働く。ラジカル発生剤としては、ジクミルパーオキサイド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシジイソプロピル)ベンゼン、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートなどの有機過酸化物が挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
上記混練の際には、架橋触媒も一緒に混練することが好ましい。架橋触媒としては、ジブチル錫モノフタレート、ジブチル錫ジフタレート、ジブチル錫モノラウレート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫モノマレート、ジブチル錫ジマレエート、オクチル酸錫、ジブチル錫オキサイドなどのカルボン酸塩類が挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
上記混練の際には、シランカップリング剤は、ポリオレフィン100質量部に対して、0.5質量部以上2.0質量部以下の量で用いることが好ましい。また、ラジカル発生剤は、ポリオレフィン100質量部に対して、0.05質量部以上0.5質量部以下の量で用いることが好ましい。また、架橋触媒は、ポリオレフィン100質量部に対して、0.05質量部以上0.5質量部以下の量で用いることが好ましい。
上記混練の条件は、シラングラフトされたポリオレフィンが得られる限り、特に限定されない。たとえば、上記混練は、上記成分を上記の量で配合し、ヘンシェルミキサー、V−ブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーミキサーなどの混合機により行うことができる。これにより、シラングラフトされたポリオレフィンが得られる。具体的には、シラングラフトされたポリオレフィンを含む前駆体組成物が得られる。
上記発泡性樹脂組成物に含まれる化学発泡剤は、アゾジカルボンアミド(ADCA)、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)から選ばれる少なくとも1種である。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
上記発泡性樹脂組成物は、シラングラフトされたポリオレフィンについて、シラングラフト前のポリオレフィン100質量部に対して、化学発泡剤を0.1質量部以上2.0質量部以下の量で含む。0.1質量部よりも少なすぎると、発泡率が小さくなりすぎて、施工性(切り裂き性)の観点から好ましくない場合がある。一方、2.0質量部よりも多すぎると、発泡率が大きくなりすぎて、電気的特性ならびに加熱変形および引張強さなどの機械的特性の観点から好ましくない場合がある。化学発泡剤が上記範囲で含まれていると、発泡率が好適な範囲となり、施工性、電気的特性および機械的特性がバランスよく向上できる。
上記発泡性樹脂組成物は、さらに、シラングラフトされたポリオレフィン以外のその他のポリオレフィンを含んでいてもよい。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
また、上記発泡性樹脂組成物は、さらに、ゴム成分を含んでいてもよい。ゴム成分としては、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム(EPDM)、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体(SEBS)、スチレン・ブタジエン・ゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、及びニトリルゴム(NBR)が挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
また、上記発泡性樹脂組成物は、さらに、核剤を含んでいてもよい。核剤としては、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、シリカが挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。核剤を用いると、発泡セル径を微細化できる。
また、上記発泡性樹脂組成物は、さらに、酸化防止剤、滑剤、金属不活性剤、充填剤を含んでいてもよい。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤が挙げられる。滑剤としては、炭化水素系滑剤、エステル系滑剤、脂肪酸系滑剤が挙げられる。充填剤としては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、マイカ、ペントナイト、ゼオライト、消石灰、カオリン、けいそう土などが挙げられる。
上述のように、上記発泡性樹脂組成物は、さらに、シラングラフトされたポリオレフィン以外のその他のポリオレフィンを含んでいてもよい。また、化学発泡剤は、マスターバッチとして、上記発泡性樹脂組成物に配合してもよい。このため、その他のポリオレフィンは、たとえば、このようなマスターバッチに含まれている場合がある。その他のポリオレフィンは、シラングラフトされたポリオレフィンについて、シラングラフト前のポリオレフィン100質量部に対して、10質量部未満で含まれることが好ましい。
なお、ゴム成分、核剤、酸化防止剤、滑剤、金属不活性剤、充填剤は、ポリオレフィンをシラングラフトするための混練の際に配合してもよい。また、架橋触媒は、混練の際(上記前駆体組成物を調製する際)に配合せず、上記発泡性樹脂組成物を調製する際に配合してもよい。
上記発泡性樹脂組成物を、シラン架橋および発泡させて発泡架橋ポリオレフィン絶縁層を得るが、上記シラン架橋および発泡の条件は、発泡架橋ポリオレフィン絶縁層が得られる限り、特に限定されない。たとえば、シラングラフトされたポリオレフィンを含む前駆体組成物と、化学発泡剤と、必要に応じてその他の成分とを含む発泡性樹脂組成物を調製し、これをシラン架橋および発泡させて、発泡架橋ポリオレフィン絶縁層を得る。具体的には、前駆体組成物と、化学発泡剤と、必要に応じてその他の成分とを押出機(たとえばスクリュー押出機)を用いて、190〜210℃の温度範囲で導体11の外周を被覆するよう押出すことにより、発泡架橋ポリオレフィン絶縁層を得る。この際、大気中のH2Oおよび架橋触媒の作用により、シラングラフトされたポリオレフィンから、シロキサン結合を架橋部位としたシラン架橋ポリオレフィンが生成する。シラン架橋は、他の架橋方法と比較して、成形温度(分解温度)の点で優れている。
絶縁層12は、発泡率が5%以上30%である。本明細書において、発泡率は、発泡前と発泡後との比重割合から算出される値である。発泡率が5%よりも小さすぎると、施工性(切り裂き性)の観点から好ましくない場合がある。一方、発泡率が30%よりも大きすぎると、電気的特性ならびに加熱変形および引張強さなどの機械的特性の観点から好ましくない場合がある。発泡率が上記範囲にあると、施工性、電気的特性および機械的特性がバランスよく向上できる。発泡率は、たとえば、化学発泡剤の量で調整可能である。
ところで、特許文献1には、不活性ガスを発泡剤として用いたガス発泡法を採用した、機械的特性、電気的物性に優れた高発泡ポリエチレン被覆電線用の発泡性樹脂組成物の製造方法が記載されている。ここでは、高発泡ポリエチレン被覆電線の主用途として高周波信号伝送用の同軸ケーブルを想定しているため、発泡率は、70〜85%と高い。しかし、家屋や工場の屋内配線用途として使用される低圧用電線では、機械的特性、電気特性の要求が高く、発泡率70〜85%ではそれらの要求を満たすのは困難である。これに対して、実施形態に係るケーブルでは、発泡率が上記範囲にあるため、機械的特性、電気特性について高い要求を満たすことができる。
絶縁層12は、平均発泡セル径が150μm以下である。本明細書において、平均発泡セル径は、マイクロスコープにより、絶縁体の断面を観察し、その中でセル径の大きい5点の平均値である。平均発泡セル径が上記範囲にあると、絶縁層を形成する際、発泡性樹脂組成物の物性の低下を防ぐことができる。具体的には、電気的特性および機械的特性の低下を抑制できる。このように、電気的特性および機械的特性には、発泡率の他に平均発泡セル径が影響すると考えられる。平均発泡セル径は、たとえば、核剤の使用により調整可能である。
絶縁層12は、引き裂き力が12N/mm以下である。このように、実施形態に係るケーブルは、施工性(切り裂き性)に優れる。引き裂き力は、たとえば、発泡率や平均発泡セル径を変えることにより調整可能である。
シース13は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンなどの材料から形成される。シース13は、たとえば、押出機などを用いて絶縁層12の外周を被覆するよう材料を押出して形成される。シース13の厚さは、特に限定されないが、たとえば1.5mm以上2.0mm以下である。
ケーブル10は、具体的には、ポリオレフィンがポリエチレンを含み、600V以下の回路に用いられるケーブルであることが好ましい。いいかえると、絶縁層12が架橋ポリエチレンを含む発泡架橋ポリオレフィン層であり、600V以下の回路に用いられるケーブルであることが好ましい。より具体的には、JIS C 3605:2002で規定されているケーブル(600V CE、600V CE/F等)であることが好ましい。
ところで、架橋ポリエチレンは優れた電気絶縁性と耐熱性とを有することから、低圧用電線の絶縁体材料として広く使用されている。しかし、架橋ポリエチレンは一般的に硬いため、配線工事の施工性(切り裂き性)が悪い。そこで、実施形態に係るケーブルでは、架橋ポリエチレンを発泡させて施工性(切り裂き性)を向上させている。
図2は、実施形態に係るケーブルの別の例の断面図である。図2では、絶縁層12とシース13との間に、他の絶縁層14がさらに設けられている。他の絶縁層14は、電気特性および耐熱特性の観点から、発泡剤を含まない無発泡性樹脂組成物から形成された無発泡層であることが好ましい。なお、電気特性および耐熱特性の観点から、このような他の絶縁層14はシース13側にあることが好ましい。さらに、実施形態に係るケーブルは、絶縁層12とシース13との間に、他の絶縁層14を2層または3層以上有していてもよい。他の絶縁層14を2層以上有する場合は、電気特性および耐熱特性の観点から、他の絶縁層14のうちシース13に隣接する層は、無発泡層であることが好ましい。
また、上述した実施形態に係るケーブルは、単心ケーブルであるが、多心ケーブルであってもよい。
また、上述した実施形態に係るケーブルは、絶縁層12がシラン架橋されたポリオレフィンを含む発泡架橋ポリオレフィン層であるが、他の架橋方法により架橋されたポリオレフィンを含む発泡架橋ポリオレフィン層であってもよい。すなわち、実施形態に係るケーブルは、導体と、上記導体の外周に設けられた絶縁層と、上記絶縁層の外周に設けられたシースとを有するケーブルであって、上記絶縁層は、ポリオレフィンと、化学発泡剤とを用いて得られる発泡架橋ポリオレフィン絶縁層であり、上記化学発泡剤は、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種であり、上記化学発泡剤は、上記ポリオレフィン100質量部に対して0.1質量部以上2.0質量部以下の量で用いられ、上記絶縁層は、発泡率が5%以上30%以下であり、平均発泡セル径が150μm以下であってもよい。ポリオレフィンは、たとえば化学架橋また電子線照射架橋により架橋される。なお、この場合も、ポリオレフィン、化学発泡剤の具体例、好ましい範囲等の説明は、上述したとおりである。
上述した実施形態に係るケーブルでは、化学発泡剤を用いている。具体的には、化学発泡剤として、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種を用いている。これに対して、実施形態に係るケーブルは、物理発泡により発泡架橋ポリオレフィン絶縁層を形成してもよい。この場合は、物理発泡の発泡核剤として、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種を用いる。すなわち、実施形態に係るケーブルは、導体と、上記導体の外周に設けられた絶縁層と、上記絶縁層の外周に設けられたシースとを有するケーブルであって、上記絶縁層は、ポリオレフィンと、物理発泡の発泡核剤とを用いて得られる発泡架橋ポリオレフィン絶縁層であり、上記物理発泡の発泡核剤は、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種であり、上記物理発泡の発泡核剤は、上記ポリオレフィン100質量部に対して0.1質量部以上2.0質量部以下の量で用いられ、上記絶縁層は、発泡率が5%以上30%以下であり、平均発泡セル径が150μm以下であってもよい。なお、この場合も、ポリオレフィン、化学発泡剤の具体例、好ましい範囲等の説明は、上述したとおりである。また、この場合も、電気的特性および機械的特性に優れるケーブルが得られる。
具体的には、ポリオレフィンにADCA、炭酸水素ナトリウムおよびOBSHから選ばれる少なくとも1種を発泡核剤として配合し、溶融させたポリオレフィン中にガスを注入する。これにより、成形機内外の圧力差によって、発泡核剤を中心にして、化学発泡とともに物理発泡が起こる。
<ケーブルの製造方法>
実施形態に係るケーブルの製造方法は、導体と、上記導体の外周に設けられた絶縁層と、上記絶縁層の外周に設けられたシースとを有するケーブルの製造方法であって、上記導体の外周に、シラングラフトされたポリオレフィンと化学発泡剤とを含む発泡性樹脂組成物を、シラン架橋および発泡させて、発泡架橋ポリオレフィン絶縁層である上記絶縁層を設ける工程を含み、上記化学発泡剤は、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種であり、上記発泡性樹脂組成物は、上記シラングラフトされたポリオレフィンについて、シラングラフト前のポリオレフィン100質量部に対して、上記化学発泡剤を0.1質量部以上2.0質量部以下の量で含み、上記絶縁層は、発泡率が5%以上30%以下であり、平均発泡セル径が150μm以下である。上記絶縁層を設ける工程などの詳細は、実施形態に係るケーブルにおいて説明したとおりである。
また、上述した実施形態に係るケーブルの製造方法は、発泡架橋ポリオレフィン層を設ける際にシラン架橋を行うが、他の架橋方法を行ってもよい。さらに、物理発泡により発泡架橋ポリオレフィン絶縁層を形成してもよい。すなわち、実施形態に係るケーブルの製造方法は、導体と、上記導体の外周に設けられた絶縁層と、上記絶縁層の外周に設けられたシースとを有するケーブルの製造方法であって、上記導体の外周に、ポリオレフィンと化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤とを用いて、発泡架橋ポリオレフィン絶縁層である上記絶縁層を設ける工程を含み、上記化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤は、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種であり、上記化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤は、上記ポリオレフィン100質量部に対して0.1質量部以上2.0質量部以下の量で用いられ、上記絶縁層は、発泡率が5%以上30%以下であり、平均発泡セル径が150μm以下であってもよい。
[実施例]
[実施例1]
ポリエチレン100質量部、シランカップリング剤としてビニルトリメトキシシラン1.0質量部、ラジカル発生剤としてジクミルパーオキサイド0.05質量部、および架橋触媒としてジブチル錫ジラウレート0.08質量部をヘンシェルミキサーにて混練し、前駆体組成物を得た。続いて、スクリュー押出機のシリンダー内に、前駆体組成物と、OBSHを含む発泡剤マスターバッチとを供給し、これらから得られる発泡性樹脂組成物を、断面積14mm2の銅線上に押出し、発泡架橋ポリオレフィン絶縁層を形成した。ここで、発泡性樹脂組成物中において、シラングラフト前のポリエチレン100質量部に対して、OBSHが0.1質量部の量で含まれるように、マスターバッチを供給した。また、発泡架橋ポリオレフィン絶縁層が0.9mm厚となるように押出した。このようにして、試作ケーブルを作製した。
[実施例2]
発泡性樹脂組成物中において、シラングラフト前のポリエチレン100質量部に対して、OBSHが1.0質量部の量で含まれるように、マスターバッチを供給した以外は、実施例1と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[実施例3]
発泡性樹脂組成物中において、シラングラフト前のポリエチレン100質量部に対して、OBSHが2.0質量部の量で含まれるように、マスターバッチを供給した以外は、実施例1と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[実施例4]
OBSHの代わりに炭酸水素ナトリウムを用いた以外は、実施例1と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[実施例5]
OBSHの代わりに炭酸水素ナトリウムを用いた以外は、実施例2と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[実施例6]
OBSHの代わりに炭酸水素ナトリウムを用いた以外は、実施例3と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[実施例7]
OBSHの代わりにADCAを用いた以外は、実施例1と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[実施例8]
OBSHの代わりにADCAを用いた以外は、実施例2と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[実施例9]
OBSHの代わりにADCAを用いた以外は、実施例3と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[比較例1]
発泡性樹脂組成物中において、シラングラフト前のポリエチレン100質量部に対して、OBSHが0.05質量部の量で含まれるように、マスターバッチを供給した以外は、実施例1と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[比較例2]
発泡性樹脂組成物中において、シラングラフト前のポリエチレン100質量部に対して、OBSHが3.0質量部の量で含まれるように、マスターバッチを供給した以外は、実施例1と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[比較例3]
OBSHの代わりに炭酸水素ナトリウムを用いた以外は、比較例1と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[比較例4]
OBSHの代わりに炭酸水素ナトリウムを用いた以外は、比較例2と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[比較例5]
OBSHの代わりにADCAを用いた以外は、比較例1と同様にして、試作ケーブルを作製した。
[比較例6]
OBSHの代わりにADCAを用いた以外は、比較例2と同様にして、試作ケーブルを作製した。
なお、上記で用いた各成分の詳細は、以下のとおりである。
ポリエチレン(住友化学株式会社製、CU5003)
OBSHを含むマスターバッチ(永和化成工業株式会社製、ネオセルボンN♯5000)、分解温度:155〜165℃
炭酸水素ナトリウムを含むマスターバッチ(永和化成工業株式会社製、FE−507)、分解温度:140〜170℃
ADCAを含むマスターバッチ(永和化成工業株式会社製、ビニホールAC♯3)、分解温度:200〜210℃
[評価]
評価方法および評価基準は、以下の通りである。
引き裂き力は、カッターナイフの刃を引張試験機に取り付け、切り込みを入れた絶縁体に刃を入れ、100mm/minのスピードで絶縁体が切り裂かれた時の荷重を測定した。化学発泡剤を添加せずに形成した絶縁層を有する基準用ケーブルを作製した。具体的には、実施例1の方法で発泡剤を添加せずに被覆したものである。この場合の引き裂き力は15.6N/mmであった。基準用ケーブルの引き裂き力と比較して、引き裂き力が低下していた場合(引き裂き力が12N/mm以下の場合)を〇(合格)とし、引き裂き力があまり低下していない場合(引き裂き力が12N/mmを超える場合)を×(不合格)とする。
引張強さは、JIS C 3005:2014に準拠して測定した。10MPa以上の場合を〇(合格)とし、10MPa未満の場合を×(不合格)とする。
加熱変形試験(耐熱特性)は、JIS C 3005:2014に準拠して測定した。40%以下の場合を〇(合格)とし、40%を超える場合を×(不合格)とする。
また、総合判定は、すべての評価基準を満たす場合を〇とし、1つ以上の評価基準を満たさない場合を×とする。
評価結果を表1に示す。
Figure 2020035660
10 ケーブル
11 導線
12 絶縁層
13 シース
14 他の絶縁層

Claims (8)

  1. 導体と、前記導体の外周に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の外周に設けられたシースとを有するケーブルであって、
    前記絶縁層は、ポリオレフィンと、化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤とを用いて得られる発泡架橋ポリオレフィン絶縁層であり、
    前記化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤は、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種であり、
    前記化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤は、前記ポリオレフィン100質量部に対して0.1質量部以上2.0質量部以下の量で用いられ、
    前記絶縁層は、発泡率が5%以上30%以下であり、平均発泡セル径が150μm以下である、
    ケーブル。
  2. 導体と、前記導体の外周に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の外周に設けられたシースとを有するケーブルであって、
    前記絶縁層は、シラングラフトされたポリオレフィンと化学発泡剤とを含む発泡性樹脂組成物を、シラン架橋および発泡させて得られる発泡架橋ポリオレフィン絶縁層であり、
    前記化学発泡剤は、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種であり、
    前記発泡性樹脂組成物は、前記シラングラフトされたポリオレフィンについて、シラングラフト前のポリオレフィン100質量部に対して、前記化学発泡剤を0.1質量部以上2.0質量部以下の量で含み、
    前記絶縁層は、発泡率が5%以上30%以下であり、平均発泡セル径が150μm以下である、
    ケーブル。
  3. 前記発泡性樹脂組成物は、さらに核剤を含む、
    請求項2に記載のケーブル。
  4. 前記ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる少なくとも1種である、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載のケーブル。
  5. 前記絶縁層と前記シースとの間に、他の絶縁層がさらに設けられた、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載のケーブル。
  6. 前記ポリオレフィンは、ポリエチレンを含み、600V以下の回路に用いられる、
    請求項1〜5のいずれか1項に記載のケーブル。
  7. 導体と、前記導体の外周に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の外周に設けられたシースとを有するケーブルの製造方法であって、
    前記導体の外周に、ポリオレフィンと化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤とを用いて、発泡架橋ポリオレフィン絶縁層である前記絶縁層を設ける工程を含み、
    前記化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤は、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種であり、
    前記化学発泡剤または物理発泡の発泡核剤は、前記ポリオレフィン100質量部に対して0.1質量部以上2.0質量部以下の量で用いられ、
    前記絶縁層は、発泡率が5%以上30%以下であり、平均発泡セル径が150μm以下である、
    ケーブルの製造方法。
  8. 導体と、前記導体の外周に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の外周に設けられたシースとを有するケーブルの製造方法であって、
    前記導体の外周に、シラングラフトされたポリオレフィンと化学発泡剤とを含む発泡性樹脂組成物を、シラン架橋および発泡させて、発泡架橋ポリオレフィン絶縁層である前記絶縁層を設ける工程を含み、
    前記化学発泡剤は、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウムおよび4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)から選ばれる少なくとも1種であり、
    前記発泡性樹脂組成物は、前記シラングラフトされたポリオレフィンについて、シラングラフト前のポリオレフィン100質量部に対して、前記化学発泡剤を0.1質量部以上2.0質量部以下の量で含み、
    前記絶縁層は、発泡率が5%以上30%以下であり、平均発泡セル径が150μm以下である、
    ケーブルの製造方法。
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