(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体および／またはシースとしてゴム・プラスチックからなる押出被覆層を設けてなる絶縁電線・ケーブルにおいて、前記ゴム・プラスチックからなる押出被覆層の最外層表面に、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）のいずれか、またはそれらの混合物をベースポリマーとし、前記ベースポリマーに水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムのうち１種以上を全量で８０重量部以上添加したノンハロゲン組成物に、ベンゾトリアゾール系紫外線吸着剤またはヒンダードアミン系光安定剤を０．１〜１重量％添加した厚さ０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の被覆層設けたことを特徴とする絶縁電線・ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却、埋立て等の廃棄処理時に重金属化合物の溶出や腐食性のガスを発生することのない絶縁電線・ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、絶縁電線・ケーブルにおいても埋め立てや焼却などの廃棄処理時に重金属化合物が溶出したりダイオキシン、腐食性ガスが発生したりしないこと等環境への配慮が要求されるようになり、絶縁電線・ケーブルの被覆材として従来用いられてきたポリ塩化ビニルや分子中に臭素や塩素を含有するハロゲン系難燃剤を使用したハロゲン系樹脂組成物はこれらの点で好ましくないことからポリ塩化ビニル等のハロゲン系樹脂組成物に代わる材質が用いられるようになってきた。ところがハロゲン系樹脂組成物と同等の難燃性を得るためには、ポリオレフィン系のポリマーに相当量の金属水和物等の無機充填剤を添加しなければならず、ポリオレフィン系ポリマーに多量の金属水和物等の無機充填剤を添加すると難燃性は得られるものの、耐候性が劣るという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、耐候性、特に耐光性を向上させるために、従来前記ポリオレフィン系ポリマーに金属水和物等の無機充填剤を添加した組成物に、カーボンや紫外線吸収剤及び光安定剤を添加するなどの対策が取られてきた。しかし、これらの方法では、カーボンを配合した場合は着色剤を配合できず、また、紫外線吸収剤及び光安定剤を添加した場合は、使用中にそれらの紫外線吸収剤や光安定剤がブルーミングして逸散することにより効果が損なわれ、耐候性能が長期間持続しない等の問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、被覆材としてポリ塩化ビニルやハロゲン系難燃剤を使用したハロゲン系樹脂組成物を用いることなく、難燃剤として金属水和物等の無機充填剤を添加した場合でも耐候性に優れ、ハロゲン系樹脂組成物と同等の難燃性を持つ絶縁電線・ケーブルを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、絶縁電線・ケーブルにおいて、ゴム・プラスチックからなる押出被覆層の最外層表面に、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）のいずれか、またはそれらの混合物をベースポリマーとし、前記ベースポリマーに水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムのうち１種以上を全量で８０重量部以上添加したノンハロゲン組成物に、ベンゾトリアゾール系紫外線吸着剤またはヒンダードアミン系光安定剤を０．１〜１重量％添加した厚さ０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の被覆層設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
前記押出被覆層の最外層表面に、極性基を有するポリマーをベースポリマーとするノンハロゲン組成物に耐候性付与剤を添加した、厚さ0.1mm以上1mm以下の層を設けるのは、絶縁電線・ケーブルを外部環境で使用すると、表面層の約0.05mm程度が太陽光等の紫外線で劣化してヘアークラックを生じたり退色するため、前記押出被覆層最外層表面の0.1mm程度は十分な耐候性能が要求されるためである。
【０００７】
ところで、耐候性を得るためには、単に耐候性付与剤を被覆層中に添加しても、耐候性付与剤は一般に成形品表面への移行および外部への逸散が大きいためその効果が持続しない。そのため、その改良技術として耐候性付与剤の高分子化や揮散防止化などの方法が知られているが、本発明では、それらの従来の方法とは異なり、絶縁電線・ケーブルの最外層被覆層の表面に、極性基を有するポリマーからなる被覆層を設けることにより、耐候性付与剤が外部へ逸散するのを防止することを特徴とするものである。この種の極性基を有するポリマーは、絶縁電線・ケーブルの内部絶縁体に添加されている紫外線吸収剤や光安定剤がブルームして外部へ逸散するのを防止するバリアー層として働くため耐候性向上に役立つ。この種のバリアー層は1mm以上となると機械的強度、電気的特性に悪影響を及ぼす場合があり好ましくない。
【０００８】
紫外線吸収剤や光安定剤の添加量は、0.1重量％より少ないとその効果は十分ではなく、1重量％より多いとポリマーとの相溶性が損なわれ、ブルームアウトしたり、機械的物性の低下につながる。ノンハロゲン組成物のベースポリマーとしては、前記したように耐候性付与剤の外部への逸散防止のため極性基を有し、しかも紫外線吸収剤や光安定剤、難燃剤等の各種添加剤を十分に添加できる相溶性の良好なポリマーとしてエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）の他エチレンとスチレンのグラフトマー等も使用することができる。ノンハロゲン組成物には水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムのうち１種以上を全量で80〜250重量部添加することにより一般的には十分な難燃性が得られるが、これらの添加剤の量は要求される難燃性のレベルに応じて調整される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
図１に本発明による絶縁電線・ケーブルの断面を示す。本発明は、耐候性付与剤および難燃剤を添加した、極性基を有するポリマーをベースポリマーとするノンハロゲン組成物をコンパウンド加工して押出機で押出成形することにより、前記絶縁電線・ケーブルの最外層表面に厚さ0.1mm〜1mmの被覆層２を形成する。被覆層２を構成するノンハロゲン組成物のベースポリマーとして使用するエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）等のポリマーは、通常押出成形されてそのままの状態でも十分使用に耐えるものであるが、押出成型時にシラン、有機過酸化物等もしくは、成形後電子線等の放射線により架橋しても使用できる。
【００１１】
耐候性付与剤としてはベンゾトリアゾール系紫外線吸着剤あるいはヒンダードアミン系光安定剤等が有効であり、長期耐久性を考えると高分子量タイプの耐候性付与剤あるいはブレンド系光安定剤が良好である。これらはその使用用途と環境に応じて使い分ける。これらの添加剤は紫外線エネルギーを熱エネルギーに内部で変換させることにより絶縁体自体の耐候性を向上させるものであり、少なすぎると耐候性の効果が損なわれ、多すぎると相溶性が損なわれブルームアウトしたり、機械的物性の低下につながる。
【００１２】
ノンハロゲン組成物に添加する難燃剤としては、水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムが使用されるが、その他水酸化カルシウム、硼酸亜鉛等も使用できる。これらの添加剤は組み合わせて使用しても良く、その添加量は全量で８０重量部〜２５０重量部が一般的である。これらの添加剤の量は要求される電線の難燃性のレベルに応じて調整される。一般にＪＩＳ６０°傾斜の難燃性試験では１２０重量部前後であり、ＵＬのＶＷ−１クラスでは２００重量部以上添加される場合がある。何れも添加量が少ないと難燃性が不十分であり、多すぎると機械的特性、押出加工性等が低下する。
【００１３】
【実施例】
次に、本発明の実施例を記載する。本実施例における絶縁電線は、導体サイズ3.5ｍｍ2の導体に表１に示す配合剤を予めコンパウンド加工してφ90ｍｍ押出機で押出成形した。絶縁体押出条件は従来配合物と同様の押出温度180℃で、何ら問題なく成形可能である。本発明における表面層の押出成形は絶縁体押出時にコモンヘッドで同時成形した。表面層の押出機はφ50ｍｍのものを使用し、樹脂温度条件は絶縁体と同一条件とした。
実施例１
ＬＬＤＰＥ１００重量部にIrganox1010を0.2重量％添加した絶縁体と、ＥＥＡをベースポリマーとし、Irganox1010を0.2重量％、紫外線吸収剤Aを0.3重量％、光安定剤を0.2重量％配合してコンパウンド加工した表面の被覆層を押出し成形し、厚さ0.1mmの被覆層を形成した。
【００１４】
実施例２
ＬＬＤＰＥ１００重量部に水酸化マグネシウム１２０重量部、Irganox1010を0.2重量％添加した絶縁体と、ＥＥＡをベースポリマーとし、水酸化マグネシウムを１２０重量部、Irganox1010を0.2重量％、紫外線吸収剤Aを0.3重量％、光安定剤を0.2重量％配合してコンパウンド加工した表面の被覆層を押出し成形し、厚さ0.1mmの被覆層を形成した。
【００１５】
実施例３
ＬＬＤＰＥ１００重量部に水酸化マグネシウム１２０重量部、Irganox1010を0.2重量％添加した絶縁体と、ＥＶＡをベースポリマーとし、水酸化マグネシウムを１２０重量部Irganox1010を0.2重量％、紫外線吸収剤Aを0.3重量％、光安定剤を0.2重量％配合してコンパウンド加工した表面の被覆層を押出し成形し、厚さ0.1mmの被覆層を形成した。
【００１６】
比較例１
ＬＬＤＰＥ１００重量部にIrganox1010を0.2重量％、紫外線吸収剤Aを0.3重量％、光安定剤を0.2重量％を添加した絶縁体を押出し成形し、最外層には耐候性付与剤等を添加した被覆層を形成しなかった。
【００１７】
比較例２
ＬＬＤＰＥ１００重量部に水酸化マグネシウムを１２０重量部、Irganox1010を0.2重量％、紫外線吸収剤Aを0.3重量％、光安定剤を0.2重量％を添加した絶縁体を押出し成形し、その最外層には耐候性付与剤等を添加した被覆層を形成しなかった。
【００１８】
比較例３
ＬＬＤＰＥ１００重量部にIrganox1010を0.2重量％、紫外線吸収剤Aを0.3重量％、光安定剤を0.2重量％を添加した絶縁体とＬＬＤＰＥをベースポリマーとし、Irganox1010を0.2重量％、紫外線吸収剤Ａを0.3重量％、光安定剤を0.2重量％配合してコンパウンド加工した表面の被覆層を押出し成形し、厚さ0.1mmの被覆層を形成した。
【００１９】
比較例４
ＬＬＤＰＥ１００重量部に水酸化マグネシウム１２０重量部、Irganox1010を0.2重量％、紫外線吸収剤Aを0.3重量％、光安定剤を0.2重量％を添加した絶縁体とＬＬＤＰＥをベースポリマーとし、水酸化マグネシウムを１２０重量部、Irganox1010を0.2重量％、紫外線吸収剤Ａを0.3重量％、光安定剤を0.2重量％配合してコンパウンド加工した表面の被覆層を押出し成形し、厚さ0.1mmの表面層を形成した。
【００２０】
比較例５
半硬質ＰＶＣ１００重量部にIrganox1010を0.2重量％、紫外線吸収剤Ａを0.3重量％、光安定剤を0.2重量％を添加した絶縁体を押出し成形し最外層には耐候性付与剤等を添加した被覆層を形成しなかった。
上記各実施例および比較例で得られたケーブルについて、耐候性および難燃性の評価を行った。（難燃性の評価は水酸化マグネシウムを添加した実施例２、３と比較例２、４のみ実施した。）耐候性評価は、スガ試験機製サンシャインカーボンアーク灯式促進耐候性試験機を使用し、ブラックパネル温度６３℃、降雨時間１８分／１２０分のサイクルで２０００時間照射した後評価を実施した。ヘアクラックの有無の確認は3.5ｍｍ2絶縁電線を自己径に巻き付けた試験片で観察した。ΔＥは予め配合物を規定の厚さにプレスでシート成形したものを試験片として供試して色差計により色差を測定した。難燃性６０°傾斜はJISC3005により評価した。これらの測定結果を表１下欄に示す。
【００２１】
【表１】
0003696007.tif 000002
【００２２】
表１からも明らかなように、本発明に係るケーブルは、耐候性に優れ、水酸化マグネシウムを配合したものでは、ポリ塩化ビニルを被覆材として用いたケーブルと同等の難燃性を有する。
【００２３】
【発明の効果】
以上の実施例からも明らかなように、本発明によれば、ＥＥＡ、ＥＶＡ、ＥＡＡ等の極性基を有するポリマーをべースポリマーとし、耐候性付与剤を添加した厚さ0.1mm以上１ｍｍ以下の被覆層を設けたことにより、難燃剤として水酸化マグネシウム等の無機充填剤を添加した場合でも、耐候性付与剤が外部へ逸散することがなく良好な耐候性が得られ、しかもポリ塩化ビニルを被覆剤として用いたものと同等の難燃性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示す図
【符号の説明】
１・・・・絶縁電線・ケーブル
２・・・・耐候性付与剤を添加した厚さ0.1mm〜1mmの被覆層
３・・・・絶縁体
４・・・・導体
【図１】
0003696007.tif 000003