JPH10340639A - 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、ポリプロピレン／ポ
リブテンアロイ化樹脂と金属水酸化物からなる内層と、
融点が１００℃以上、ショアＤ硬さ５０以上のオレフィ
ン系樹脂と金属水酸化物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、内層はポリプロピレン
／ポリブテンアロイ化樹脂の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、外層は融点が１００℃以上かつショア
Ｄ硬さが５０以上のオレフィン系樹脂の１００重量部に
対して金属水酸化物を０〜５０重量部配合してなる樹脂
組成物からなり、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、外層の樹脂組成物は、カルボン酸変
性オレフィン系樹脂を含むところに特徴を有する。

【００１０】本発明で、内層にポリプロピレン／ポリブ
テンアロイ化樹脂を使用するのは、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】またオレフィン系樹脂としては、直鎖状低
密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等がある。これらは融点が１００℃以上かつショアＤ
硬さが５０以上であることが必要である。この数値に満
たないと、耐加熱変形性や耐摩耗性、引張強さが不足す
るからである。

【００１２】内層において、ポリプロピレン／ポリブテ
ンアロイ化樹脂１００重量部に対して金属水酸化物を５
０〜４００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。

【００１３】また外層において、オレフィン系樹脂１０
０重量部に対して金属水酸化物を０〜５０重量部配合さ
せたが、これは外層に必要な耐摩耗性や引張り強さ等の
特性を維持しつつ、難燃性をさらに高めるためである。
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。

【００１４】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。

【００１５】

【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、ポリプロピレン／ポリブテンアロイ化
樹脂は通常用いられているポリオレフィン樹脂に比べて
難燃性、柔軟性に優れるから、内層においてこれらの特
性を高めることができる。これによって外層ではその
分、難燃剤としての金属水酸化物の配合比率を減少させ
ることが可能となり、高い難燃性を確保しつつ耐摩耗性
や引張強さ等の機械的強度を高く保持できると共に柔軟
性も高いという効果が得られる。また、融点を１００℃
以上、ショアＤ硬さが５０以上のオレフィン系樹脂を使
用することにより、耐加熱変形性、耐摩耗性、引張強さ
がさらに向上する。

【００１６】また、請求項２の発明のように、外層のオ
レフィン系樹脂にカルボン酸変性ポリオレフィン樹脂を
併用すると、燃焼時のドリップが抑えられるという効果
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、ポリプロピ
レン／ポリブテンアロイ化樹脂、高密度ポリエチレン
（融点＝１３５℃，ショアＤ硬さ＝６３）、カルボン酸
変性ポリエチレン、ポリプロピレン（融点＝１６０℃，
ショアＤ硬さ＝６９）、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、ポリプロピレ
ン／ポリブテンアロイ化樹脂、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）、カルボン酸変性ポ
リエチレン、ポリプロピレン（融点＝１６０℃，ショア
Ｄ硬さ＝６９）、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
ボン酸変性ポリエチレンは日本ポリオレフィン社製アド
テックスＨＤ（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】これに対し、外層にオレフィン系樹脂を用
いなかった比較例１や３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。また、比較例２のよう
にオレフィン系樹脂であっても低密度ポリエチレンのよ
うな融点９８℃、ショアＤ硬さ４８の樹脂を使用する
と、比較例１や３と同様に、耐摩耗性や引張強さ、加熱
変形率が低下する。

【００２６】また、内層にポリプロピレン／ポリブテン
アロイ化樹脂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。難燃性を向上させるために外
層樹脂にカルボン酸変性ポリエチレンを使用しても、所
望の難燃性は得られない。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、難燃性は
向上するが、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、前記内層はポリプ
   ロピレン／ポリブテンアロイ化樹脂の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、前記外層は融点が１００℃以
   上かつショアＤ硬さが５０以上のオレフィン系樹脂の１
   ００重量部に対して金属水酸化物を０〜５０重量部配合
   してなる樹脂組成物からなり、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】 前記外層の樹脂組成物は、カルボン酸変
   性オレフィン系樹脂を含むことを特徴とする請求項１記
   載の絶縁電線。