低煙無ハロゲン難燃ケーブルに亀裂が生じる原因

リリース時間: Jul 20,2026

低煙無ハロゲン難燃ケーブルにおいて、最もよく見られ、かつ頭を悩ませる品質問題は、絶縁材料の環境応力割れである。無ハロゲン低煙難燃材料における環境応力割れを引き起こす主な要因には、次のようなものがある。

01 高分子の性質
水酸化アルミニウムなどの難燃剤を充填した場合、水酸化マグネシウムの含有量が高くなると、ポリマーの強度は低下し、伸び率および柔軟性も同時に低下するうえ、せん断強度も本来的に不足します。現在広く用いられているハロゲンフリーの基材としては、一般に低密度ポリエチレンやEVAが挙げられ、これに難燃剤を併用すると、混合材料の硬度はやや高くなり、特にIEC 332‑1に準拠した難燃性（単線燃焼試験）を満たすためには、材料の酸素指数は通常28以上となり、その際には材料の硬度はしばしばショアA90を超える傾向があります。

02 材料の押出し加工
金属水和物を難燃剤とするハロゲンフリー・低発煙材料の高充填特性を前提として、押出工程におけるプロセス温度やスクリューの圧縮比の不適切な選定などにより、水和酸化物の分解や高いせん断条件下での重合結合の切断が生じる。また、圧力が大きいため押出機の回転速度が規定値に達せず、原料がシリンダーとスクリューの間で過剰に滞留する時間が長くなる。この摩擦による高温環境下で、水和酸化物が予期せずに分解し、材料内部に気泡が生成される。同時に、押出後の成形品では機械的強度および曲げ耐性が急激に低下し、これによりさらに不利な影響が増幅される。

03 使用環境および保管条件
ポリエチレンを基材とするハロゲンフリーの低煙材料は、温度変化に対して比較的敏感である。温度差が大きい場合、熱膨張・冷収縮に起因する内部応力により、界面に亀裂が生じることがしばしば見られる。例えば、北部地域のユーザーにおいて、ハロゲンフリー難燃ケーブルの完成品巻き枠を現場に置いたまま外装容器を設けなかったところ、1週間後にはほぼすべての巻き枠の日当たりの面に縦方向の亀裂が確認され、その長さはケーブル巻き枠の周長の半分に達していた。ケーブル巻き枠の構造を解析した結果、両面間の温度差および曲げ応力が大きいと、両面ともに材料の割れが発生することが明らかになった。

04押出し金型の要因
押出ダイの構造形式、引き伸ばし比および引張力の平衡率は、押出後の残留応力の除去にも重要な役割を果たす。一般には、比較的低圧で使用される半押出ダイが用いられる。内型の引き伸ばし比および引張力の平衡率は、それぞれ1:2および1に近い値に設定すべきである。

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