【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、難燃性絶縁電線に係り、特に燃焼時
にハロゲンガスを発生しない難燃性絶縁材料を被
覆した絶縁電線に関するものである。
電線・ケーブルの絶縁材料としては、電気絶縁
性にすぐれたエチレンプロピレンコポリマやポリ
エチレンを主体とするポリマが多用されている
が、最近の趨勢として原子力発電所用電線・ケー
ブルや車輛用電線にUL規格VW−１レベルの高
度の難燃性が強く要望されるようになつてきた。
ポリマを難燃化する方法としては、ハロゲン含
有化合物、三酸化アンチモン、リン含有化合物な
どを混和する方法が用いられてきたが、これらは
火災時に多量の煙を出し、また、人体に有害なガ
スを発生するなどの問題がある。このような情勢
を踏まえ、発煙性が非常に少なく、有害なガスも
発生しない水和アルミナが注目されるようになつ
てきた。しかし、UL規格VW−１レベルの高度
の難燃性を付与するためには、水和アルミナを多
量に加える必要があり、通常の水和アルミナを用
いると電気的特性の低下を招くという問題を生
じ、特に吸水、吸湿による電気的特性の低下が大
きな問題となつている。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、良好な電気的特性と高度の難
燃性を有し、しかも、燃焼時に有害なハロゲン系
ガスを発生しない難燃性絶縁電線を提供すること
にある。
本発明の難燃性絶縁電線は、エチレン系ポリマ
100重量部に対して導電指数100μ／cm以下の水
和アルミナを少なくとも150重量部以上加えた混
和物の被覆層が導体外周に設けられていることを
特徴とするものである。
本発明において、エチレン系ポリマとしてはエ
チレンプロピレンコポリマ、エチレンプロピレン
ジエンターポリマ、ポリエチレン、エチレン酢酸
ビニルコポリマ、エチレンエチルアクリレートコ
ポリマ、エチレンブテンコポリマなどがあげら
れ、これらは単独使用あるいは２種類以上の併用
が可能ある。
本発明者等は、吸水や吸湿による電気的特性の
低下を防止した上で高度の難燃性を付与できる水
和アルミナについて種々検討した結果、導電指数
が100μ／cm以下の水和アルミナが目的に合致
するものであることを見出し本発明に至つたもの
ある。すなわち、水和アルミナは、ボーキサイド
と水酸化ナトリウムより製造されるが、吸水、吸
湿により電気的特性が低下する原因を検討したと
ころ、水溶性の酸化ナトリウムが主因であり、こ
れを減少させることにより電気的特性の向上をは
かれることがわかつた。この酸化ナトリウムの量
を電気的に表わしたのが導電指数で、水和アルミ
ナ20ｇを蒸溜水100mlに入れたときの20℃におけ
る導電度で表わし、この値が高いものほど酸化ナ
トリウムが多くなる。導電指数が100μ／cm以
上であると絶縁体の吸水、吸湿による電気的特性
の低下が大きく実用できないことから、本発明で
は導電指数が100μ／cm以下のものと規定した
のである。
また、水和アルミナの含有量は、エチレン系ポ
リマ100重量部に対して150重量部以上とする必要
があり、これに満たない場合は目的とする難燃性
を付与することができなくなる。
本発明においては、上記成分に加えて架橋剤、
酸化防止剤、滑剤、軟化剤、分散剤等を適宜添加
してもよい。架橋剤としては、ジクミルパーオキ
サイド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイ
ソプロピル）ベンゼンに代表される有機過酸化物
が適切であり、これに架橋助剤として硫黄、エチ
レンジメタアクリレート、ジアクリルフタレー
ト、ｐ−キノンジオキシム等を併用してもよい。
また、酸化防止剤としては、フエニル−α−ナフ
チルアミン、Ｎ，N′−ジ−β−ナフチル−ｐ−
フエニレンジアミン等のアミン系酸化防止剤、
２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフエノー
ル、ヒンダートフエノール等のフエノール系酸化
防止剤があげられる。
以下、本発明の実施例を比較例と対比しながら
説明する。
第１表に示すような配合に従つて調整した混和
物をロールで混練後、シリンダ温度を120℃に保
つた40ｍ／ｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝25）を用い、外径
2.0mmの銅線外周に押出被覆した後、13気圧のス
チーム（温度約195℃）中に３分間保持すること
により架橋した。
実施例および比較例の絶縁電線の絶縁抵坑と難
燃性について評価した結果を第１表の下欄に示
す。なお、評価は次に基いて行つた。
絶縁抵坑：架橋後、80℃で24時間乾燥した直後の
ものと、乾燥後93％の雰囲気中に１カ月放置し
た後のものについて、JISC3004に基いて行つ
た。
難燃性：バーナによる燃焼で１分以内に消えれば
UL規格VW−１に合格であり、１分以上燃え
るものは不合格である。
The present invention relates to a flame-retardant insulated wire, and particularly to an insulated wire coated with a flame-retardant insulating material that does not generate halogen gas when burned. Ethylene propylene copolymers and polyethylene-based polymers, which have excellent electrical insulation properties, are often used as insulating materials for electric wires and cables, but a recent trend has been to use UL standard VW for electric wires and cables for nuclear power plants and electric wires for vehicles. There has been a strong demand for flame retardancy of -1 level. The methods used to make polymers flame retardant include mixing halogen-containing compounds, antimony trioxide, phosphorus-containing compounds, etc., but these produce a large amount of smoke in the event of a fire, and also emit gases harmful to the human body. There are problems such as . In light of this situation, hydrated alumina, which emits very little smoke and does not emit harmful gases, has been attracting attention. However, in order to provide a high degree of flame retardancy at the UL standard VW-1 level, it is necessary to add a large amount of hydrated alumina, and using ordinary hydrated alumina causes the problem of deterioration of electrical properties. In particular, the deterioration of electrical characteristics due to water absorption and moisture absorption has become a major problem. The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to provide flame-retardant insulation that has good electrical properties and a high degree of flame retardancy, and that does not generate harmful halogen gases when burned. The purpose is to provide electric wires. The flame-retardant insulated wire of the present invention is made of ethylene polymer.
The conductor is characterized in that a coating layer of a mixture containing at least 150 parts by weight of hydrated alumina having a conductivity index of 100 μ/cm or less per 100 parts by weight is provided on the outer periphery of the conductor. In the present invention, examples of the ethylene polymer include ethylene propylene copolymer, ethylene propylene diene terpolymer, polyethylene, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene ethyl acrylate copolymer, and ethylene butene copolymer, which may be used alone or in combination of two or more. It's possible. As a result of various studies on hydrated alumina that can provide a high degree of flame retardancy while preventing deterioration of electrical properties due to water absorption and moisture absorption, the inventors of the present invention aimed to develop hydrated alumina with a conductivity index of 100μ/cm or less. The present invention has been achieved by discovering that the above conditions are consistent with the following. In other words, hydrated alumina is manufactured from boxide and sodium hydroxide, but when we investigated the cause of the deterioration of electrical properties due to water absorption, we found that water-soluble sodium oxide was the main cause, and by reducing this, It was found that the electrical characteristics could be improved. The amount of sodium oxide is electrically expressed by the conductivity index, which is expressed as the conductivity at 20°C when 20g of hydrated alumina is added to 100ml of distilled water.The higher the value, the more sodium oxide is present. If the conductivity index is 100 μ/cm or more, the electrical properties will be greatly deteriorated due to water absorption and moisture absorption of the insulator, making it impractical, so the present invention specifies that the conductivity index is 100 μ/cm or less. Further, the content of hydrated alumina needs to be at least 150 parts by weight per 100 parts by weight of the ethylene polymer, and if it is less than this, the desired flame retardance cannot be imparted. In the present invention, in addition to the above components, a crosslinking agent,
Antioxidants, lubricants, softeners, dispersants, etc. may be added as appropriate. Suitable crosslinking agents include organic peroxides such as dicumyl peroxide and 1,3-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, and sulfur, ethylene dimethacrylate, and crosslinking aids. Diacryl phthalate, p-quinone dioxime, etc. may be used in combination.
In addition, as antioxidants, phenyl-α-naphthylamine, N,N′-di-β-naphthyl-p-
Amine-based antioxidants such as phenylenediamine,
Examples include phenolic antioxidants such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and hindered phenol. Examples of the present invention will be described below while comparing them with comparative examples. After kneading the mixture prepared according to the formulation shown in Table 1 with a roll, the outer diameter was
After coating the outer periphery of a 2.0 mm copper wire by extrusion, it was crosslinked by holding it in 13 atmospheres of steam (temperature: about 195°C) for 3 minutes. The results of evaluating the insulation resistance and flame retardance of the insulated wires of Examples and Comparative Examples are shown in the lower column of Table 1. The evaluation was based on the following. Insulation resistance: Tested in accordance with JISC3004 for the one immediately after drying at 80°C for 24 hours after cross-linking, and the one after being left in a 93% atmosphere for one month after drying. Flame retardant: If it goes out within 1 minute when burned with a burner
It passes the UL standard VW-1, but it fails if it burns for more than 1 minute.
【表】【table】
【表】
第１表から明らかな通り、本発明に係る実施例
１〜６では、いずれも湿度93％の雰囲気中に放置
した後も絶縁抵坑の低下が小さく、難燃性はUL
規格VW−１に合格している。これに対し、水和
アルミナの含有量が規定値以下の100重量部であ
る比較例１では難燃性が不合格であり、導電指数
が本発明の規定値以上の160μ／cmの水和アル
ミナを使用した比較例２では湿度93％の雰囲気中
に放置後の絶縁抵坑の低下が著しい。
以上説明してきた通り、本発明によれば良好な
電気的特性とUL規格VW−１に合格する高度の
難燃性を有し、しかも、燃焼時に有害なハロゲン
系ガスを発生しない絶縁電線が得られるようにな
る。[Table] As is clear from Table 1, in Examples 1 to 6 according to the present invention, the decrease in insulation resistance was small even after being left in an atmosphere with a humidity of 93%, and the flame retardance was rated at UL.
It has passed the standard VW-1. On the other hand, in Comparative Example 1, in which the content of hydrated alumina was 100 parts by weight, which was less than the specified value, the flame retardance was rejected, and the hydrated alumina with a conductivity index of 160 μ/cm, which was more than the specified value of the present invention, In Comparative Example 2, which used the following, the insulation resistance decreased significantly after being left in an atmosphere with a humidity of 93%. As explained above, the present invention provides an insulated wire that has good electrical properties and a high degree of flame retardancy that passes UL standard VW-1, and does not generate harmful halogen gases when burned. You will be able to do it.