JPH10340636A - 絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な難燃性を備えつつ耐摩耗性、耐加熱変
形性にも優れる絶縁電線を提供する。 【解決手段】 導電芯線の外周に、エチレン−α−オレ
フィン共重合体と金属水酸化物からなる内層と、ポリア
ミド樹脂からなる外層を積層し、その厚さ寸法比が内層
／外層＝６／４〜９／１である絶縁電線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性、難燃
性、耐加熱変形性等の特性に優れた２層構造の絶縁電線
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車用の絶縁電線に使用される
絶縁被覆材としては、適度な柔軟性や難燃性の面から、
ポリ塩化ビニル樹脂が従来より多く採用されている。と
ころが、この電線は、車両の廃車処分に伴って焼却廃棄
されると、焼却炉内で絶縁被覆が燃えることから塩化水
素ガスを発生し、焼却炉を傷めたり、大気中に排出され
て環境汚染の原因となるという問題点を有している。

【０００３】そこで、近年、塩素等のハロゲン成分を含
まない難燃性の樹脂組成物を絶縁被覆材として使用する
電線が研究されており、その構成はポリオレフィン系樹
脂に金属水酸化物を混合したものが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の難燃性樹脂組成物では、ポリ塩化ビニルと比べ
ると柔軟性や屈曲性が劣り、しかも難燃性を与えるため
に多量の金属水酸化物を混合するため、耐摩耗性や引張
強さ等の機械的強度が低下するという問題があった。

【０００５】そこで、例えば特開平６−１７６６３１号
公報に示されるように、内層で難燃剤を多量に配合した
難燃オレフィン材料を使用し、外層では難燃剤配合量の
少ないまたは全く含有しないオレフィン樹脂を使用する
２層構造の絶縁電線が考えられている。

【０００６】ところがこのような例では、高温下におい
て絶縁電線が変形し易いという問題があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、焼却時に有害ガ
スを発生せず、しかも柔軟性や屈曲性に優れるととも
に、十分な難燃性を備えつつ耐摩耗性や耐加熱変形性に
も優れる絶縁電線を提供するところにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る絶
縁電線は、導電芯線の外周に内層と外層とからなる絶縁
層を被覆した絶縁電線であって、内層はエチレン−α−
オレフィン共重合体の１００重量部に対して金属水酸化
物を５０〜４００重量部配合してなる樹脂組成物からな
ると共に、外層はポリアミド樹脂からなり、内層及び外
層の厚さ寸法比が内層／外層＝６／４〜９／１であると
ころに特徴を有する。

【０００９】請求項２の発明に係る絶縁電線は、請求項
１の発明において、内層の樹脂組成物は、カルボン酸変
性エチレン−α−オレフィン樹脂を含むところに特徴を
有する。

【００１０】本発明で使用されるエチレン−α−オレフ
ィン共重合体としては、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−エチルアクリレート共重合体及びエチレ
ン−メチルメタクリレート共重合体等がある。このよう
な分子内に酸素原子を含むエチレン−α−オレフィン共
重合体は、通常のオレフィン樹脂に比べて本来的に難燃
性が高いから、金属水酸化物の添加量の削減に寄与す
る。また、内層にエチレン−α−オレフィン共重合体を
使用するのは、これ以外の硬い樹脂では柔軟性や耐寒性
が不足するためである。金属水酸化物としては、水酸化
マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム
等が好適である。これらの金属水酸化物の粒径はポリマ
ーへの分散性、作業性、電線特性等の点から平均粒径
０．１〜５μｍのものが好ましいが、この範囲を越えて
も本発明の所期の目的は達成することができる。また、
金属水酸化物の凝集防止、ポリマーへの分散性向上及び
ポリマーへの接着性向上の目的で、シランカップリング
剤、チタネートカップリング剤、脂肪酸及びその金属塩
等を用いて表面処理を施したものを用いることが好まし
い。

【００１１】内層において、エチレン−α−オレフィン
共重合体１００重量部に対して金属水酸化物を５０〜４
００重量部配合させたが、これは５０重量部以下では電
線の難燃性が不足し、逆に４００重量部以上になると電
線の耐白化性や柔軟性、更に耐摩耗性、引張強さ等が不
足するためである。

【００１２】本発明において、外層にはポリアミド樹脂
を使用しているが、これはポリアミド樹脂以外の柔らか
い樹脂を使用すると、耐加熱変形性や耐摩耗性が不足す
るためである。さらに、難燃性を高めるために、ハイド
ロタルサイト類やシリカ、カーボンブラック、ホウ酸亜
鉛、リン化合物等の難燃助剤を添加してもよく、また、
酸化防止剤、滑剤、分散剤、銅害防止剤、架橋剤、架橋
助剤或いは着色剤等を添加してもよく、また、各種の架
橋方法にてポリマーの架橋を行ってもよい。

【００１３】内層及び外層の厚さ寸法比を内層／外層＝
６／４〜９／１としたのは、６／４以下では絶縁電線の
柔軟性が不足し、逆に９／１以上では耐摩耗性や引張強
さが不足するためである。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明の絶
縁電線によれば、分子内に酸素原子を含むエチレン−α
−オレフィン共重合体が通常のポリオレフィン樹脂に比
べて難燃性に優れるから、内層において難燃性を高める
ことができる。

【００１５】一方外層に用いるポリアミド樹脂は、一般
的にオレフィン樹脂よりも高価なものなので、これに難
燃化処方を施して汎用電線に用いるのは経済面で不適で
あった。しかし内層において難燃性が高められた結果、
外層では耐加熱変形性や耐摩耗性に優れるという特性を
活かし、なおかつ経済性に優れているポリアミド樹脂を
使用することが可能となった。

【００１６】また、請求項２の発明のように、内層のオ
レフィン系樹脂にカルボン酸変性エチレン−α−オレフ
ィン樹脂を併用すると、外層樹脂との接着性が向上する
という効果を奏する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例について説
明する。

【００１８】本発明の実施例１〜２として、エチレン−
酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含量＝２０％）、エチ
レン−エチルアクリレート共重合体（エチルアクリレー
ト含量＝２５％）、カルボン酸変性ＥＶＡ、ポリアミド
樹脂、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、並び
に難燃助剤としてのシリカ及び赤リンを表１に示す割合
で混練した樹脂組成物を作製した。

【００１９】一方、比較例１〜８として、エチレン−酢
酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含量＝２０％）、エチレ
ン−エチルアクリレート共重合体（エチルアクリレート
含量＝２５％）、高密度ポリエチレン（融点＝１３５
℃，ショアＤ硬さ＝６３）、低密度ポリエチレン（融点
＝９８℃，ショアＤ硬さ＝４８）、直鎖状低密度ポリエ
チレン（融点＝１１０℃，ショアＤ硬さ＝５８）、カル
ボン酸変性ＥＶＡ、ポリアミド樹脂、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、シリカ、赤リンを表２及び表
３に示す割合で混練した樹脂組成物を作成した。

【００２０】なお、エチレン−酢酸ビニル共重合体は東
ソー社製ウルトラセン（商品名）、エチレン−エチルア
クリレート共重合体は三井デュポンポリケミカル社製エ
バフレックスＥＥＡ（商品名）、高密度ポリエチレンは
日本ポリオレフィン社製ジェイレクスＨＤ（商品名）、
低密度ポリエチレンは日本ポリオレフィン社製ジェイレ
クスＬＤ（商品名）、直鎖状低密度ポリエチレンは日本
ポリオレフィン社製ジェイレクスＬＬ（商品名）、カル
ボン酸変性ＥＶＡは三井石油化学社製アドマー（商品
名）、ポリアミド樹脂は宇部興産社製ナイロン（商品
名）を使用した。

【００２１】これらの樹脂組成物を、図１に示すよう
に、銅芯線１の外周に内層２、外層３をそれぞれの表に
示す厚みで押出して作成した薄肉電線にて、次の特性評
価を行った。 難燃性：長さ３００mmの電線試料を水平に支持し、口
径１０mmのブンゼンバーナーを用いて、還元炎の先端を
試料中央部の下側から３０秒以内で燃焼するまで当て、
炎を静かに取り去った後、試料の燃焼の程度を調べた。 耐摩耗性：２３±５℃の室温で、台上に固定した長さ
７５０mmの電線試料の絶縁被覆表面を軸方向に１０mm以
上の長さに渡ってブレードで往復して摩耗させる。ブレ
ードを毎分５０回又は６０回の速さで往復させたとき、
絶縁体の摩耗により、ブレードが芯線導体に接触するま
での往復回数を測定する。次に試料を１００mm移動させ
て、時計方向に９０度回転し、上記の測定を繰り返す。
この測定は、同一試料で計４回行い、その最小値を摩耗
抵抗とした。 耐白化性：半径６mmの筒に静かに数回巻き付け、その
状態で表面の白化度合いを目視にて確認した。

【００２２】評価結果を表１ないし表３に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【表３】 まず、表１に示すように、本発明の樹脂組成物に係る実
施例１〜２では難燃性、耐加熱変形性、耐白化性、柔軟
性のいずれも良好であった。また耐摩耗性も目標値であ
る３００回を大きく上回り、引張強さや伸びも良い特性
値が得られた。

【００２５】また、実施例１と２を比較した場合、内層
樹脂にカルボン酸変性ＥＶＡを混入した実施例２の引張
強さは、実施例１の値よりも優れているが、これは内層
樹脂と外層樹脂の接着性が向上したためと考えられる。

【００２６】これに対し、外層にポリアミド樹脂を用い
なかった比較例１，２，３，５では、耐摩耗性や引張強
さ、加熱変形率が大きく低下している。

【００２７】また、内層にエチレン−α−オレフィン共
重合体以外の樹脂を使用した比較例３では、内層樹脂に
必要な特性である柔軟性が不足している。比較例６のよ
うに内層における金属水酸化物の量が少ないと、電線の
難燃性が不足する。また、難燃性を確保するために外層
樹脂の金属水酸化物量を増加させると、耐摩耗性や引張
強さ等の特性が低下する（比較例５）。逆に、比較例７
のように内層において金属水酸化物量が多すぎると、難
燃性は向上するが、耐摩耗性や引張強さ、柔軟性等が低
下してしまう。さらに、内層及び外層の厚さ寸法比が内
層／外層＝４／６以下では絶縁電線の柔軟性が不足し
（比較例４）、逆に９／１以上では耐摩耗性や引張強さ
等が不足する（比較例８）。

【図面の簡単な説明】

【図１】絶縁電線の断面図

【符号の説明】

１…銅芯線（導電芯線） ２…内層 ３…外層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電芯線の外周に内層と外層とからなる
   絶縁層を被覆した絶縁電線において、前記内層はエチレ
   ン−α−オレフィン共重合体の１００重量部に対して金
   属水酸化物を５０〜４００重量部配合してなる樹脂組成
   物からなると共に、前記外層はポリアミド樹脂からな
   り、前記内層及び外層の厚さ寸法比が内層／外層＝６／
   ４〜９／１であることを特徴とする絶縁電線。
2. 【請求項２】 前記内層の樹脂組成物は、カルボン酸変
   性エチレン−α−オレフィン樹脂を含むことを特徴とす
   る請求項１記載の絶縁電線。