JPH10334738A - 含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブル - Google Patents

含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブル

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JPH10334738A
JPH10334738A JP14199197A JP14199197A JPH10334738A JP H10334738 A JPH10334738 A JP H10334738A JP 14199197 A JP14199197 A JP 14199197A JP 14199197 A JP14199197 A JP 14199197A JP H10334738 A JPH10334738 A JP H10334738A
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JP
Japan
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fluorine
containing elastomer
weight
electric wire
coated electric
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JP14199197A
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Kazufumi Kimura
一史 木村
Ikuo Seki
育雄 関
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、耐カットスルー性が顕著に優
れていながら且つ引張強度、引張強度、伸び、絶縁破壊
電圧、耐熱老化性等が優れている含ふっ素エラストマ被
覆電線・ケーブルを提供することにある。 【解決手段】本発明は、導体上又は絶縁電線コア外周上
にふっ素系ポリマ組成物を被覆して成る含ふっ素エラス
トマ被覆電線・ケーブルにおいて、前記ふっ素系ポリマ
組成物はふっ素系ポリマに粒径0.5μm以下の炭酸カ
ルシウムを混和して成るものであることを特徴とする含
ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は含ふっ素エラストマ
被覆電線・ケーブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】電線・ケーブルの被覆材料としては各種
のゴム、プラスチックスが用いられている。
【0003】ゴム被覆材料としては天然ゴム、クロロプ
レンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロスルホン化
ポリポリエチレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴ
ム、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、ふっ素ゴム、テ
トラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体等がある。
【0004】また、プラスチックス被覆材料としてはポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル混和物、
ポリアミド樹脂、ふっ素樹脂等がある。
【0005】これらの内テトラフルオロエチレン〜プロ
ピレン共重合体は可撓性、耐熱性、熱安定性、電気絶縁
性、耐油性、耐薬品性、難燃性等がいずれも優れてお
り、近年電線・ケーブルの耐熱被覆材料として広く実用
されるようになってきている。特に、パーオキサイドを
用いた加熱架橋又は放射線照射架橋したテトラフルオロ
エチレン〜プロピレン系共重合体エラストマーは電線・
ケーブルの耐熱被覆材料として広く実用されている。
【0006】しかしながらこのテトラフルオロエチレン
〜プロピレン共重合体は一面プラスチック的性質をも具
備しているため、高温下では熱軟化し易い難点がある。
特に、導体上又は電線コア外周上にテトラフルオロエチ
レン〜プロピレン共重合体を薄肉に被覆して成る電線・
ケーブルは、薄肉であるために高温下で著しく熱軟化し
易いのである。
【0007】このような高温下で熱軟化し難い特性は、
耐カットスルー性により評価されている。この試験方法
の詳細は後述するが、要は高温下で試験材料の表面に荷
重を載せた刃を載せ、そのカットスルー状況を評価する
ものである。
【0008】従来、テトラフルオロエチレン〜プロピレ
ン共重合体の耐カットスルー性の向上方法として無機充
填剤を多量に配合することが行われていた。このように
無機充填剤を多量に配合したテトラフルオロエチレン〜
プロピレン共重合体は耐カットスルー性が向上するが、
引張強度、伸び、絶縁破壊電圧、耐熱老化性等が著しく
低下してしまうという難点があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に立
って為されたものであって、その目的とするところは前
記した従来技術の欠点を解消し、耐カットスルー性が顕
著に優れていながら且つ引張強度、引張強度、伸び、絶
縁破壊電圧、耐熱老化性等が優れている含ふっ素エラス
トマ被覆電線・ケーブルを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、導体上又は絶縁電線コア外周上にふっ素系ポリマ
組成物を被覆して成る含ふっ素エラストマ被覆電線・ケ
ーブルにおいて、前記ふっ素系ポリマ組成物はふっ素系
ポリマに粒径0.5μm以下の炭酸カルシウムを混和し
て成るものであることを特徴とする含ふっ素エラストマ
被覆電線・ケーブルにある。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の含ふっ素エラスト
マ被覆電線・ケーブルの発明の実施の形態について説明
する。
【0012】本発明においてふっ素系ポリマとしては耐
熱性と可撓性とが優れたテトラフルオロエチレン〜プロ
ピレン共重合体若しくはエチレン〜テトラフルオロエチ
レン系共重合体、又はテトラフルオロエチレン〜プロピ
レン共重合体とエチレン〜テトラフルオロエチレン系共
重合体とのブレンドふっ素系ポリマである。
【0013】ここにおいてテトラフルオロエチレン〜プ
ロピレン共重合体とエチレン〜テトラフルオロエチレン
系共重合体とのブレンドふっ素系ポリマはそのブレンド
比を限定するものでないが、特性バランスの点からはテ
トラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体とエチレン
〜テトラフルオロエチレン系共重合体とを重量比95/
5〜60/40でブレンドしたものが適切である。
【0014】本発明において充填剤として炭酸カルシウ
ムを用いたが、これは炭酸カルシウムがふっ素系ポリマ
内に多量配合しても耐熱性が低下しないからである。
【0015】この炭酸カルシウムは脂肪酸、脂肪酸金属
塩、シラン化合物、チタン化合物等により表面処理して
もよい。
【0016】また、粒径を0.5μm以下と限定したの
は、粒径が0.5μm以上の炭酸カルシウムをふっ素系
ポリマに配合して成るふっ素系ポリマ組成物では配合し
た炭酸カルシウムが凝集直径10〜30μmのような巨
大2次凝集物となり、その結果ふっ素系ポリマ組成物の
電気特性、特に絶縁破壊電圧が著しく低下してしまうか
らである。ここにおいてふっ素系ポリマ組成物の分散性
良否は走査型電子顕微鏡で容易に観察することができ
る。
【0017】本発明においてふっ素系ポリマ組成物はふ
っ素系ポリマ100重量部に対して粒径0.5μm以下
の炭酸カルシウムを20〜100重量部混和して成るも
のである。
【0018】本発明で炭酸カルシウムを20〜100重
量部と限定したのは、20重量部以下では耐カットスル
ー性の向上効果がなく、逆に100重量部以上では耐熱
性が急激に低下するためである。なお、より好ましい範
囲は30〜80重量部である。
【0019】本発明においてこれらの成分以外に必要に
応じて他の成分、例えば架橋モノマー、架橋剤、架橋助
剤、顔料、滑剤、加工助剤、安定剤、酸化防止剤等を配
合してもよい。
【0020】
【実施例】次に、本発明の含ふっ素エラストマ被覆電線
・ケーブルについての実施例を比較例と共に説明する。
【0021】(実施例1)まず、数平均分子量が10万
のテトラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体90重
量部、軟化点が225℃で且つメルトインデックスが3
0のエチレン〜テトラフルオロエチレン−1、1−ジヒ
ドロパーフルオロプロペン−1を10重量部、架橋助剤
のトリアリルイソシアヌレートを1重量部、滑剤のステ
アリン酸バリウムを1重量部、充填剤として粒径0.1
5μmのステアリン酸カルシウム表面処理炭酸カルシウ
ム“A”を60重量部をそれぞれ秤量、採取した。
【0022】次に、これらを50〜60℃となっている
混練ロールで均一に混練することにより実施例1のふっ
素系ポリマ組成物を得た。
【0023】次に、上記で得られた実施例1のふっ素系
ポリマ組成物をシリンダーヘッド温度が250℃、シリ
ンダー1位置温度が280℃、シリンダー2位置温度が
300℃、L/D=22の40mm押出機のホッパーに入
れた。
【0024】次に、導体断面積75mm2 の銅撚線上に架
橋ポリエチレンを被覆して成る架橋ポリエチレン絶縁電
線2本を撚合わせて成る絶縁電線コアを別途用意し、こ
れらの外周上に実施例1のふっ素系ポリマ組成物を被覆
厚さ1.0mmとなるように押出し被覆被覆して実施例1
の未架橋含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルを得
た。
【0025】次に、得られた実施例1の未架橋含ふっ素
エラストマ被覆電線・ケーブルを電離放射線照射炉内を
通過させて10Mradの電子線を照射し、架橋させる
ことにより実施例1の含ふっ素エラストマ被覆電線・ケ
ーブルを得た。
【0026】図1はかくして得られた実施例1の含ふっ
素エラストマ被覆電線・ケーブルの横断面を示したもの
である。
【0027】図1において1は1は銅撚線、2は架橋ポ
リエチレン絶縁層、3は架橋ポリエチレン絶縁電線コア
ー、4は介在物層、5は含ふっ素エラストマ被覆層であ
る。
【0028】なお、ここでは絶縁層として架橋ポリエチ
レンを用いたが、勿論これ以外の絶縁層、例えば含ふっ
素エラストマ、塩化ビニル樹脂混和物、各種ゴム等でも
あってもよい。
【0029】(実施例2)まず、数平均分子量が10万
のテトラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体90重
量部、軟化点が225℃で且つメルトインデックスが3
0のエチレン〜テトラフルオロエチレン−1、1−ジヒ
ドロパーフルオロプロペン−1を10重量部、架橋助剤
のトリアリルイソシアヌレートを1重量部、滑剤のステ
アリン酸バリウムを1重量部、充填剤として粒径0.1
μmのステアリン酸カルシウム表面処理炭酸カルシウム
“B”を80重量部をそれぞれ秤量、採取した。
【0030】以下、実施例1と同様にして実施例2の未
架橋含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルを得た。
【0031】(実施例3)まず、数平均分子量が10万
のテトラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体70重
量部、軟化点が225℃で且つメルトインデックスが3
0のエチレン〜テトラフルオロエチレン−1、1−ジヒ
ドロパーフルオロプロペン−1を30重量部、架橋助剤
のトリアリルイソシアヌレートを1重量部、滑剤のステ
アリン酸バリウムを1重量部、充填剤として粒径0.1
μmのステアリン酸カルシウム表面処理炭酸カルシウム
“B”のシリカ表面処理炭酸カルシウム“B”を40重
量部をそれぞれ秤量、採取した。
【0032】以下、実施例1と同様にして実施例3の未
架橋含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルを得た。
【0033】(実施例4)まず、数平均分子量が10万
のテトラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体85重
量部、軟化点が225℃で且つメルトインデックスが3
0のエチレン〜テトラフルオロエチレン−1、1−ジヒ
ドロパーフルオロプロペン−1を15重量部、架橋助剤
のトリアリルイソシアヌレートを1重量部、滑剤のステ
アリン酸バリウムを1重量部、充填剤として粒径0.4
5μmのステアリン酸カルシウム表面処理炭酸カルシウ
ム”C“を60重量部をそれぞれ秤量、採取した。
【0034】以下、実施例1と同様にして実施例4の未
架橋含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルを得た。
【0035】(実施例5)まず、数平均分子量が10万
のテトラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体80重
量部、軟化点が225℃で且つメルトインデックスが3
0のエチレン〜テトラフルオロエチレン−1、1−ジヒ
ドロパーフルオロプロペン−1を20重量部、架橋助剤
のトリアリルイソシアヌレートを1重量部、滑剤のステ
アリン酸バリウムを1重量部、充填剤として粒径0.1
μmのステアリン酸カルシウム表面処理炭酸カルシウ
ム”B“を50重量部をそれぞれ秤量、採取した。
【0036】以下、実施例1と同様にして実施例5の未
架橋含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルを得た。
【0037】(比較例1)まず、数平均分子量が10万
のテトラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体100
重量部、架橋助剤のトリアリルイソシアヌレートを1重
量部、滑剤のステアリン酸バリウムを1重量部、充填剤
として粒径1.8μmのステアリン酸カルシウム表面処
理炭酸カルシウム”D“を80重量部をそれぞれ秤量、
採取した。
【0038】以下、実施例1と同様にして比較例1の未
架橋含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルを得た。
【0039】(比較例2)まず、数平均分子量が10万
のテトラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体80重
量部、軟化点が225℃で且つメルトインデックスが3
0のエチレン〜テトラフルオロエチレン−1、1−ジヒ
ドロパーフルオロプロペン−1を20重量部、架橋助剤
のトリアリルイソシアヌレートを1重量部、滑剤のステ
アリン酸バリウムを1重量部、充填剤として粒径0.4
5μmのステアリン酸カルシウム表面処理炭酸カルシウ
ム”C“を120重量部をそれぞれ秤量、採取した。
【0040】以下、実施例1と同様にして比較例2の未
架橋含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルを得た。
【0041】(比較例3)まず、数平均分子量が10万
のテトラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体80重
量部、軟化点が225℃で且つメルトインデックスが3
0のエチレン〜テトラフルオロエチレン−1、1−ジヒ
ドロパーフルオロプロペン−1を30重量部、架橋助剤
のトリアリルイソシアヌレートを1重量部、滑剤のステ
アリン酸バリウムを1重量部、充填剤として粒径0.1
μmのステアリン酸カルシウム表面処理炭酸カルシウ
ム”B“を10重量部をそれぞれ秤量、採取した。
【0042】次に、これらを50〜60℃となっている
混練ロールで均一に混練することにより実施例1のふっ
素系ポリマ組成物を得た。
【0043】以下、実施例1と同様にして比較例3の未
架橋含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルを得た。
【0044】(比較例4)まず、数平均分子量が10万
のテトラフルオロエチレン〜プロピレン共重合体50重
量部、軟化点が225℃で且つメルトインデックスが3
0のエチレン〜テトラフルオロエチレン−1、1−ジヒ
ドロパーフルオロプロペン−1を50重量部、架橋助剤
のトリアリルイソシアヌレートを1重量部、滑剤のステ
アリン酸バリウムを1重量部、充填剤として粒径0.1
5μmのステアリン酸カルシウム表面処理炭酸カルシウ
ム”A“を80重量部をそれぞれ秤量、採取した。
【0045】次に、これらを50〜60℃となっている
混練ロールで均一に混練することにより実施例1のふっ
素系ポリマ組成物を得た。
【0046】以下、実施例1と同様にして比較例4の未
架橋含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルを得た。
【0047】(ふっ素系ポリマ組成物一覧)表1はこれ
らの実施例1〜5及び比較例1〜4のふっ素系ポリマ組
成物の一表である。
【0048】
【表1】
【0049】(含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブル
の特性試験方法)次に、上記で得られた実施例1〜5及
び比較例1〜4の含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブ
ルについて特性試験を行った。
【0050】a.引張強度試験(初期引張強さ、初期伸
びの測定) まず、上記で得られた実施例1〜5及び比較例1〜4の
含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルよりそれぞれ絶
縁電線コア等を抜き取って含ふっ素エラストマ被覆層を
取り出した。
【0051】次に、採取した実施例1〜5及び比較例1
〜4の含ふっ素エラストマ被覆層についてそれぞれJI
S−K−6301に準じて引張試験を行い、引張強さ
(MPa)、伸び(%)を測定した。
【0052】また、上記で採取した別の実施例1〜5及
び比較例1〜4の含ふっ素エラストマ被覆層について、
それぞれ厚さ0.8mmまで摩耗させた摩耗試料を作成
し、それらについてもそれぞれJIS−K−6301に
準じて引張試験を行い、引張強さ(MPa)、伸び
(%)を測定した。
【0053】b.絶縁破壊電圧試験 上記で得られた実施例1〜5及び比較例1〜4の含ふっ
素エラストマ被覆電線・ケーブルについて、それぞれ5
0cm長さの試料を採取した。
【0054】次に、これらをそれぞれ水中に浸漬し、そ
れから含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブルの導体と
水との間に交流電圧を1,000V/分の速度で上昇し
ながら印加し、その破壊電圧を測定した。
【0055】c.耐熱老化性(熱老化後の引張強さ、伸
びの測定) 上記で得られた実施例1〜5及び比較例1〜4の含ふっ
素エラストマ被覆電線・ケーブルについて、それぞれ5
0cm長さの試料を採取した。
【0056】次に、これらの含ふっ素エラストマ被覆電
線・ケーブルを温度が232℃、空気置換量200回/
Hrのギヤーオーブン熱老化試験槽に入れて、7日間の
熱老化した。
【0057】熱老化終了後、それぞれ絶縁電線コア等を
抜き取って含ふっ素エラストマ被覆層を取り出した。
【0058】次に、採取した実施例1〜5及び比較例1
〜4の含ふっ素エラストマ被覆層についてそれぞれJI
S−K−6301に準じて引張試験を行い、引張強さ
(MPa)、伸び(%)を測定した。
【0059】d.耐カットスルー性 上記で得られた実施例1〜7及び比較例1〜4の含ふっ
素エラストマ被覆電線・ケーブルについてUL sub
ject 758に準じて200℃で耐カットスルー性
試験を行った。
【0060】[含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブル
の特性試験結果]実施例1〜5及び比較例1〜4の含ふ
っ素エラストマ被覆電線・ケーブルについての特性試験
結果を表2に示した。
【0061】
【表2】
【0062】表2から分かるように比較例1の含ふっ素
エラストマ被覆電線・ケーブルは、引張強度が10.2
kgと小さく、絶縁破壊電圧も10kvと著しく低い。
【0063】比較例2の含ふっ素エラストマ被覆電線・
ケーブルは、初期伸びが140%と小さく、熱老化後の
伸びも初期値の50%まで低下するという難点がある。
【0064】比較例3の含ふっ素エラストマ被覆電線・
ケーブルは、耐カットスルー性が50と最も劣ってい
る。
【0065】比較例4の含ふっ素エラストマ被覆電線・
ケーブルは、初期伸びが最も小さく、熱老化後の伸びも
初期値の55%まで低下するという難点がある。
【0066】これらに対して実施例1〜5の含ふっ素エ
ラストマ被覆電線・ケーブルは、初期の引張強さと伸び
が大きく且つ熱老化後の引張強さと伸びも大きく、その
上絶縁破壊電圧が大きく、更に耐カットスルー性も優れ
ている。
【0067】
【発明の効果】本発明の含ふっ素エラストマ被覆電線・
ケーブルは本来有している優れた可撓性、耐熱性、熱安
定性、電気絶縁性、耐油性、耐薬品性、難燃性の外に、
従来難点とされていた初期の引張強さと伸びが大きく且
つ熱老化後の引張強さと伸びも大きく、その上絶縁破壊
電圧が大きく、更に耐カットスルー性も優れたものであ
り、工業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の含ふっ素エラストマ被覆電
線・ケーブルの横断面を示したものである。
【符号の説明】
1 銅撚線 2 絶縁層 3 絶縁電線コアー 4 介在物層 5 含ふっ素エラストマ被覆層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導体上又は絶縁電線コア外周上にふっ素系
    ポリマ組成物を被覆して成る含ふっ素エラストマ被覆電
    線・ケーブルにおいて、前記ふっ素系ポリマ組成物はふ
    っ素系ポリマに粒径0.5μm以下の炭酸カルシウムを
    混和して成るものであることを特徴とする含ふっ素エラ
    ストマ被覆電線・ケーブル。
  2. 【請求項2】ふっ素系ポリマがテトラフルオロエチレン
    〜プロピレン共重合体若しくはエチレン〜テトラフルオ
    ロエチレン系共重合体、又はテトラフルオロエチレン〜
    プロピレン共重合体とエチレン〜テトラフルオロエチレ
    ン系共重合体とのブレンドふっ素系ポリマであることを
    特徴とする請求項1記載の含ふっ素エラストマ被覆電線
    ・ケーブル。
  3. 【請求項3】ふっ素系ポリマ組成物内の炭酸カルシウム
    が凝集物径5μm以下となるように細分散されたもので
    あることを特徴とする請求項1記載の含ふっ素エラスト
    マ被覆電線・ケーブル。
  4. 【請求項4】ふっ素系ポリマ組成物はふっ素系ポリマ1
    00重量部に対して粒径0.5μm以下の炭酸カルシウ
    ムを20〜100重量部混和して成るものであることを
    特徴とする請求項1記載の含ふっ素エラストマ被覆電線
    ・ケーブル。
JP14199197A 1997-05-30 1997-05-30 含ふっ素エラストマ被覆電線・ケーブル Pending JPH10334738A (ja)

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