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通信ケーブル用PVCコンパウンド: 組成、中断、製造プロセス、および準拠規格

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通信ケーブル用PVCコンパウンド: 組成、中断、製造プロセス、および準拠規格

正しいものを指定する 通信ケーブル用PVCコンパウンド 建物内の構造化データ配線から屋外の埋設通信インフラに至るまで、あらゆる導入環境にわたる絶縁信頼性、耐炎性能、規制クリアランスを決定します。このガイドは、複合仕様を最終決定する前にエンジニアや調達チームが最もよく抱く 4 つの質問に答えます。

40% グローバルケーブル絶縁体にはPVCが使用されています
-40℃ 低温フレキシブルグレードの性能
105℃ 最大定格耐熱PVCグレード
IEC 60502 主要な国際ケーブル規格

ケーブルグレードPVCとは何ですか?

ケーブル グレードの PVC は、ワイヤおよびケーブルの絶縁および被覆の機械的、熱的、および電気的性能要件を満たすように設計された、精密に配合されたポリ塩化ビニル コンパウンドです。これは市販の PVC 樹脂ではありません。ベース樹脂が最終配合物のおよそ 40 ～ 60% を占め、残りは可塑剤、安定剤、充填剤、難燃剤、および加工助剤が制御された仕様にブレンドされて構成される配合システムです。

定義

ケーブルグレードの PVC コンパウンドは、すぐに加工できる熱可塑性配合物であり、ペレットまたはドライブレンドとして供給され、押出機上で直接、引張強度、伸び、体積抵抗率、該当するケーブル構造規格で定義された火炎伝播制限を満たす寸法安定性の電気絶縁層に変換されます。

汎用 PVC とケーブル グレードの材料の区別は重要です。汎用グレードは、体積抵抗率、低温脆性、持続荷重下での熱変形についてはテストされていません。これらはすべて、通信ケーブルの絶縁承認の必須の合格基準です。

通信ケーブルに PVC を使用する理由

PVC 化合物は、電気絶縁性、機械的耐久性、耐薬品性、難燃性、および加工性を競争力のある価格帯で同時に実現できる熱可塑性樹脂は他にないため、通信ケーブルの絶縁材として主流を占めています。 Orion Research の業界分析によると、世界のケーブル絶縁市場は、総絶縁体積の 40% 以上を PVC に依存しています。

誘電性能 ケーブルグレードの PVC は、10 の 12 オームセンチ乗を超える体積抵抗率を達成し、正しく配合された場合、DC から数百メガヘルツまでの通信周波数で信頼性の高い信号分離を実現します。
固有の難燃性 PVC には質量で約 57% の塩素が含まれており、大量の添加剤を添加することなく火炎伝播を抑制します。特殊な低煙ゼロハロゲンの代替品は存在しますが、標準のケーブル グレードの PVC よりもコストが大幅に高くなります。
処理の柔軟性 PVC コンパウンドは、摂氏 160 ～ 200 度の溶融温度で標準的な単軸押出機できれいに押し出され、装置を変更することなく既存のケーブル製造ラインでの高速生産が可能になります。
温度範囲のバリエーション 可塑剤の種類と配合量による配合調整により、標準的な摂氏 70 度で使用できるグレードから、摂氏 105 度の耐熱グレード、そして寒冷気候の屋外展開向けに摂氏マイナス 40 度のフレキシブル グレードまでのグレードが作成されます。

ケーブル用途向けの PVC コンパウンドはどのように作られるのですか?

ケーブル グレードの PVC コンパウンドの製造は、多段階のバッチまたは連続プロセスであり、原材料の比率と混合パラメータが最終的なコンパウンドの電気的および機械的特性を直接決定します。どの段階でも逸脱すると、目視検査には合格しても電気的認証に合格しない化合物が生成されます。

コンパウンドの配合は樹脂の選択段階から始まります。K 値が 65 ～ 70 のサスペンション グレードの PVC 樹脂がケーブル用途の標準であり、メルト フローと機械的強度のバランスをとります。この範囲外の K 値は、押出中に脆い絶縁体または過剰なダイスウェルを生成します。

  1. 樹脂と添加剤の計量 PVC 樹脂、可塑剤 (通常はフタル酸ジイソノニルまたは DINP)、鉛フリー熱安定剤、炭酸カルシウム充填剤、および難燃性添加剤は、バッチごとにプラスまたはマイナス 0.5% の仕様公差まで秤量されます。 RoHS 準拠の配合により、従来の鉛システムの代わりにカルシウム - 亜鉛または有機スズ安定剤が使用されます。
  2. 高速ホットミキシング 成分は、1,000 ～ 1,500 rpm で稼働する高速ヘンシェル型ミキサーに投入されます。摩擦によりブレンド温度が 100 ～ 120 ℃に上昇し、その時点で樹脂への可塑剤の吸収が完了し、ブレンドは自由流動性の乾燥状態に達します。混合時間は通常、バッチごとに 8 ～ 12 分です。
  3. 冷却混合と排出 熱いブレンドは直ちに低速で動作する冷却ミキサーに移され、排出前に温度が 45 ℃未満に下がります。これにより、押し出されたケーブル絶縁体の表面欠陥の原因となる早期のゲル化や凝集が防止されます。
  4. ペレット化またはドライブレンド包装 ペレットの供給では、ドライブレンドはダイフェイスペレタイザーを備えた二軸配合押出機を通過し、ケーブル押出機への一貫した供給のための均一な円筒形またはレンズ形のペレットを生成します。ドライブレンドの供給ではこのステップをスキップし、冷却された粉末を直接出荷するため、コストは削減されますが、現場でペレット化する能力が必要です。

通信ケーブル規格に適合する PVC 複合グレードはどれですか?

コンプライアンス 通信ケーブル用PVCコンパウンド は、国際規格、地域指令、および最終用途のケーブル構造仕様の組み合わせによって定義されます。間違ったグレードを選択すると、絶縁体の外観や導体の品質に関係なく、ケーブル アセンブリがサードパーティの認定テストに合格しません。

標準 範囲 PVC コンパウンドの主要な要件 適用グレード
IEC 60502-1 最大 1 kV の電力および通信ケーブル 引張強さ12.5MPa以上、伸び150％以上 TI2/ST2絶縁グレード
IEC 60227 定格 300/500 V の PVC 絶縁ケーブル 80℃での熱変形率50％以下 タイプ 3 / タイプ 4 コンパウンド
UL 83 / UL 1581 北米の建築用ワイヤーとケーブル VW-1燃焼試験合格、耐油クラスB UL 認定 105C コンパウンド
RoHS 2 (2011/65/EU) 有害物質に対する EU 市場制限 鉛、カドミウム、六価クロム100ppm未満 Ca-Znまたは有機スズを安定化
GB/T 8815 中国国家ケーブル PVC 複合規格 体積抵抗率 10 の 10 乗Ω-cm min PVC/Cタイプシリーズ

複数の規格への同時準拠が必要なプロジェクト（輸出志向のケーブル製造では一般的）の場合は、IEC、RoHS、および関連する地域規格をカバーする文書化されたテストレポートパッケージを備えたコンパウンドをリクエストしてください。社内に試験機関を持つ複合材サプライヤーは、ケーブルレベルの型式承認申請を簡素化する複合物レベルの証明書を発行できます。

よくある質問

絶縁グレードとシースグレードの PVC コンパウンドの違いは何ですか?

絶縁グレードの化合物は導体と直接接触するように配合されており、厳密な体積抵抗率と絶縁耐力の要件を満たさなければなりません。シース グレードのコンパウンドは、耐摩耗性、屋外ケーブルの UV 安定性、および低温での耐衝撃性を優先します。 2 つのグレードには互換性がありません。絶縁体としてシース化合物を使用すると、通常、電気認証テストに合格しません。

ケーブル グレードの PVC コンパウンドは、Cat 6A や Cat 7 などのデータ ケーブルに使用できますか?

はい。難燃性ケーブルグレード PVC は、Cat 6A 絶縁体および全体の被覆に広く使用されています。ただし、Cat 6A を超える高周波データ ケーブルでは、500 MHz ～ 2 GHz での誘電損失を低減するために、FEP または LSZH 材料を指定することが増えています。絶縁化合物の選択を最終的に行う前に、対象のケーブル カテゴリの減衰仕様を確認してください。

RoHS 準拠の PVC コンパウンドの性能は、従来の鉛安定化グレードとどのように比較されますか?

RoHS 2 要件を満たすカルシウムと亜鉛の安定化化合物は、引張強度、伸び、摂氏 70 度および 90 度の定格における耐熱性において従来の鉛グレードと同等です。加工ウィンドウはわずかに狭く、カルシウム - 亜鉛システムは押出温度の変動をあまり許容しませんが、ケーブル押出用に設計された最新の複合配合物は、ライン速度と表面品質を維持する加工補助パッケージで補います。

PVC コンパウンドのサプライヤーを認定する場合、どのような書類を要求する必要がありますか?

引張強さ、伸び、体積抵抗率、熱変形、低温脆性の結果を示す複合試験レポート (CTR) をリクエストしてください。 RoHS に準拠するには、制限物質レベルを確認する XRF スクリーニングレポートまたはサードパーティ研究所の証明書が必要です。 UL リストに記載されたアプリケーションの場合、製造注文を行う前に、その化合物がサプライヤーの名前で UL のイエロー カードに記載されていることを確認してください。

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