WO2013190832A1 - 耐熱難燃絶縁電線 - Google Patents

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真利子 斉藤
道朝 藤田
昌啓 箕輪
伸明 光地
岡下　稔
喜直 児玉
利明 森
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    • C08L23/06—Polyethylene

Definitions

  • the present invention relates to an insulated wire excellent in heat resistance, flame retardancy and workability.
  • insulated wires that have both heat resistance and flame resistance in applications such as gas appliances and motor wires for microwave ovens.
  • a heat resistance of 130 to 150 ° C. based on the technical standards of electrical appliances and flame retardancy that passes the UL vertical combustion test (VW-1).
  • a coating material which uses a composition in which a specific flame retardant is combined with an ethylene copolymer (see, for example, Patent Document 1).
  • a specific flame retardant is combined with an ethylene copolymer (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a coating material which uses a composition in which a specific flame retardant is combined with an ethylene copolymer.
  • an electric wire using a fluoro rubber represented by a tetrafluoroethylene-propylene copolymer as an insulating material is known.
  • Fluororubber is excellent in heat resistance, oil resistance, chemical resistance, aging resistance, weather resistance, electrical insulation, and the like, and an electric wire using this has high heat resistance.
  • fluororubber has strong adhesiveness in an uncrosslinked state, and there is a possibility that the shape of the coating may change or the appearance may be damaged when the coatings come into contact with each other, such as when wound on a drum in an uncrosslinked state. It was. For this reason, it is necessary to carry out the (extrusion) molding step and the crosslinking step continuously, and there is a problem in workability.
  • fluororubber since fluororubber is very expensive, it has been used for coating special wires used in harsh high-temperature environments exceeding 200 ° C, such as wiring wires around engines such as automobiles. It was limited.
  • the object of the present invention is to provide an insulated wire having both heat resistance and flame retardancy, good workability, and low price.
  • the heat-resistant and flame-retardant insulated wire of one embodiment of the present invention is based on 100 parts by mass of a base polymer comprising (A) 50 to 90% by mass of a tetrafluoroethylene-propylene copolymer and (B) 10 to 50% by mass of a polyolefin. (C) 1 to 30 parts by mass of ethylenebis (pentabromophenyl), and (D) a coating made of an electrically insulating composition containing 10 to 50 parts by mass of antimony trioxide.
  • an insulated wire having both heat resistance and flame retardancy, good workability, and low price is provided.
  • an electrically insulating composition used for the heat-resistant and flame-retardant insulated wire of the present invention (hereinafter also simply referred to as an insulated wire) will be described.
  • This composition is based on (A) tetrafluoroethylene-propylene copolymer and (B) polyolefin, and contains (C) ethylene bis (pentabromophenyl) and (D) antimony trioxide.
  • the (A) tetrafluoroethylene-propylene copolymer is typically a polymer having a basic skeleton represented by the following formula, and can be obtained, for example, by low-temperature emulsion polymerization of tetrafluoroethylene and propylene.
  • n and m each represent an integer of 1 or more
  • This tetrafluoroethylene-propylene copolymer contains, as a third component, a copolymerizable monomer such as ethylene, isobutylene, acrylic acid and its alkyl ester, methacrylic acid and its alkyl ester, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, An appropriate amount of one or more of hexafluoropropene, chloroethyl vinyl ether, chlorotrifluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether and the like may be contained.
  • the tetrafluoroethylene-propylene copolymer may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of commercially available tetrafluoroethylene-propylene copolymers used as the component (A) include AFLAS ⁇ ⁇ ⁇ 150CS manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. (specific gravity: 1.55, fluorine content: 57%, Mooney viscosity ML1 + 10 ( 100 ° C): 140, Mooney viscosity ML1 + 10 (121 ° C): 100), AFLASAF150C (specific gravity: 1.55, Mooney viscosity ML1 + 10 (100 ° C):> 160), AFLAS 150E (specific gravity: 1.55, Mooney) Viscosity ML1 + 10 (100 ° C.): 60, Mooney viscosity ML1 + 10 (121 ° C.): 45) (above, trade name) and the like.
  • polyolefin examples include polyethylene such as low density polyethylene (LDPE), medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE), very low density polyethylene (VLDPE), and linear low density polyethylene (LLDPE).
  • Ethylene / unsaturated carboxylic acid ester copolymer copolymerized with saturated carboxylic acid ester ethylene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl persate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate, Examples thereof include ethylene / vinyl ester copolymers obtained by copolymerizing vinyl esters such as vinyl salicylate and vinyl cyclohexanecarboxylate; and isobutylene / isoprene copolymers.
  • polypropylene not only a homopolymer of propylene, but also a random copolymer or block copolymer with ethylene, a copolymer with a small amount of ⁇ -olefin, and the like can be used.
  • ⁇ -olefin examples include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene and the like.
  • a non-conjugated polyene may be further copolymerized with the propylene / ⁇ -olefin copolymer.
  • non-conjugated polyene examples include dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, ethylidene norbornene, and vinyl norbornene. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
  • low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, and ethylene / ethyl acrylate copolymer are preferable as the polyolefin, and ethylene / ethyl acrylate copolymer is more preferable from the viewpoint of excellent heat resistance.
  • Examples of commercially available ethylene / ethyl acrylate copolymers include Lexpearl EEA A1150 (density: 0.932 g / cm 3 , MFR: 0.8 g / 10 min, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.) Amount: 15% by mass, melting point (DSC method) 100 ° C., oxygen index 10.0;
  • the mixing ratio of the component (A) and the component (B) in the base polymer of the composition is (A) a tetrafluoroethylene-propylene copolymer of 50 to 90% by mass and (B) a polyolefin of 10 to 50% by mass.
  • proportion of the component (A) is less than 50% by mass, not only the heat resistance is lowered, but also the mechanical properties and weather resistance are lowered.
  • (A) component exceeds 90 mass%, workability will fall.
  • the adhesiveness in an uncrosslinked state increases, and cost reduction becomes difficult.
  • (A) tetrafluoroethylene-propylene copolymer is 55 to 85% by mass
  • (B) polyolefin is 15 to 45% by mass, and more preferably (A) tetrafluoroethylene-propylene copolymer is 65% by mass. 75% by mass, and (B) polyolefin is 25-35% by mass.
  • Ethylene bis (pentabromophenyl) is a compound represented by the following formula known as a brominated flame retardant.
  • Specific examples of commercially available products that are preferably used as the component (C) include SAYTEX 8010 (trade name, manufactured by ALBEMARLE).
  • the blending amount of this (C) ethylene bis (pentabromophenyl) is 1 to 30 parts by weight, preferably 2 parts per 100 parts by weight of the total amount of the aforementioned component (A) and component (B) of the base polymer. -15 parts by mass, more preferably 3-7 parts by mass. When the blending amount is less than 1 part by mass, sufficient flame retardancy cannot be obtained, and when it exceeds 30 parts by mass, the mechanical properties may be deteriorated.
  • At least one brominated flame retardant other than ethylenebis (pentabromophenyl) can be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the brominated flame retardant used in combination include ethylene bistetrabromophthalimide, decabromodiphenyl oxide, and tetradecabromodiphenoxybenzene.
  • Antimony trioxide is a component that acts as a flame retardant aid.
  • 10-50 parts by mass of antimony trioxide is blended with respect to 100 parts by mass of the total amount of the base polymer component described above. The amount is preferably 15 to 35 parts by mass, and more preferably 15 to 25 parts by mass. When the blending amount is less than 10 parts by mass, sufficient flame retardancy cannot be obtained, and when it exceeds 50 parts by mass, the mechanical properties are deteriorated.
  • An inorganic filler can be blended with the electrically insulating composition for the purpose of improving mechanical properties such as tensile strength.
  • the inorganic filler include calcium carbonate, fused silica, crystalline silica, talc, clay, alumina, zirconia, mica, titanium white, bengara, silicon carbide, boron nitride, silicon nitride, and aluminum nitride.
  • calcium carbonate and talc are preferable from the viewpoint of heat resistance. They also have the advantage that light color formulation is possible.
  • the calcium carbonate both heavy calcium carbonate and light calcium carbonate can be used.
  • the blending amount is preferably 1 to 200 parts by weight, more preferably 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the base polymer components described above.
  • the electrical insulating composition includes additives such as processing aids, dispersants, colorants, anti-aging agents, and lubricants that are generally blended in this type of composition. As long as it does not inhibit, it can be blended as necessary.
  • polyethylene wax, sodium stearate and the like can be blended in an amount of 0.5 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component.
  • an aliphatic hydrocarbon resin mixture or the like as a dispersant can be blended in an amount of 0.5 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component.
  • flame retardants and flame retardant aids other than the brominated flame retardants and antimony trioxide described above can be blended within a range that does not impair the effects of the present invention.
  • flame retardants and flame retardant aids include metal hydrates such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide, nitrogen flame retardants such as guanidine and melamine, and phosphorus flame retardants such as ammonium phosphate and red phosphorus.
  • flame retardants, phosphorus-nitrogen flame retardants, and boric acid compounds such as zinc borate.
  • the electrical insulating composition used in the present invention is usually crosslinked after molding (coating).
  • the crosslinking method is not particularly limited, and any method such as chemical crosslinking using a crosslinking agent or crosslinking by radiation such as an electron beam can be used.
  • a crosslinking agent used for the chemical crosslinking an organic peroxide is preferable.
  • 1,3-bis- (t-butylperoxyisopropyl) benzene or the like is used.
  • a crosslinking aid such as triallyl isocyanurate together with such a crosslinking agent.
  • the organic peroxide is preferably blended in an amount of 0.5 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component, and the crosslinking assistant is 0.5 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component. It is preferable to blend 10.0 parts by weight.
  • the electrically insulating composition comprises (A) a tetrafluoroethylene-propylene copolymer, (B) a polyolefin, (C) ethylenebis (pentabromophenyl) and (D) antimony trioxide, and if necessary.
  • Additives such as component (C), component (D) and component (E), processing aids, and dispersants are mixed in advance when kneading each component (A) and component (B). Also good.
  • the insulated wire of the present invention is produced by extrusion-coating the electrically insulating composition obtained as described above directly on the conductor or through another coating and crosslinking. Since the composition has low tackiness in an uncrosslinked state, even if the coating is wound around a drum while being in an uncrosslinked state, the coatings are not strongly adhered to each other. Therefore, the crosslinking step may be performed as a separate step from the extrusion coating step, or may be performed continuously in a single step.
  • the material of the conductor, the outer diameter, the presence / absence of twisting, and the like are not particularly limited and are appropriately selected depending on the application.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a heat-resistant and flame-retardant insulated wire according to an embodiment of the present invention.
  • reference numeral 11 denotes a conductor made of one or more tin-plated annealed copper wires or the like.
  • the insulator 12 is formed by extrusion-coating the above-described electrically insulating composition and crosslinking.
  • the insulated wire of this embodiment is comprised so that the following requirements may be satisfied.
  • the electric wire as a whole has flame retardancy that passes the VW-1 vertical combustion test (UL 1581).
  • the tensile strength after thermal aging (180 ° C., 336 hours) of the insulator 12 is 4.0 MPa or more, and the tensile elongation is 50% or more.
  • the tensile strength and the tensile elongation are values measured according to JIS C 3005.
  • the insulated wire of this embodiment can have both heat resistance of 130 to 150 ° C. based on the technical standards of electrical appliances and flame resistance that passes the UL vertical combustion test (VW-1).
  • VW-1 UL vertical combustion test
  • the cross-linking process is not limited as in the case of electric wires using conventional fluororubber, and an increase in price is also suppressed.
  • FEPM tetrafluoroethylene-propylene copolymer
  • Product name AFLAS 150CS manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
  • LDPE low density polyethylene
  • HDPE high density polyethylene
  • Hi-Zex 5305E EEA ethylene / ethyl acrylate copolymer
  • Ethylene bis (pentabromophenyl) Product name SAYTEX 8010 manufactured by ALBEMARLE Heavy calcium carbonate: Shiraishi Calcium Co., Ltd.
  • Example 1 50 parts by mass of FEPM, 50 parts by mass of LDPE, 2.0 parts by mass of ethylene bis (pentabromophenyl), 30 parts by mass of antimony trioxide and 30 parts by mass of heavy calcium carbonate were sufficiently kneaded using an open roll to electrically insulate composition A product was prepared.
  • the above electrically insulating composition was extrusion coated to a thickness of 0.33 mm on a copper stranded wire conductor having a cross-sectional area of 0.3 mm 2 formed by collectively twisting 12 tin-plated annealed copper wires having a diameter of 0.18 mm, and accelerated An insulator was formed by irradiating an electron beam of 200 kGy with an electron beam irradiation apparatus having a voltage of 800 kV to produce an insulated wire having an outer diameter of 1.38 mm.
  • Examples 2 to 9 Comparative Examples 1 to 9 An electrical insulating composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the electrical insulating composition was changed as shown in Table 1. Further, in the same manner as in Example 1 using these compositions. Insulated wires were manufactured.

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Description

耐熱難燃絶縁電線
　本発明は、耐熱性、難燃性および作業性に優れる絶縁電線に関する。
　近時、ガス器具や電子レンジのモータ線などの用途に、耐熱性と難燃性を併せ持つ絶縁電線のニーズが増大している。具体的には、電気用品の技術基準に基づく耐熱温度１３０～１５０℃の耐熱性と、ＵＬ規格の垂直燃焼試験（ＶＷ－１）に合格する難燃性を有する絶縁電線である。
　この種の絶縁電線としては、例えばエチレン系共重合体に特定の難燃剤を組み合わせて配合した組成物を被覆材料として用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、上記要求を十分に満足する特性を備えるものではなかった。
　一方、テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体に代表されるフッ素ゴムを絶縁材料として用いた電線が知られている。フッ素ゴムは、耐熱性、耐油性、耐薬品性、耐老化性、耐候性、電気絶縁性などに優れており、これを用いた電線は高い耐熱性を備えている。
　しかし、フッ素ゴムは、未架橋状態では粘着性が強く、未架橋状態でドラムに巻き取る際など、被覆同士が接触した場合に、被覆の形状が変化したり外観が損なわれたりするおそれがあった。このため、（押出）成形工程と架橋工程を連続して行う必要があり、作業性に問題がある。また、フッ素ゴムは非常に高価であるため、これまで、自動車などのエンジン周りの配線用電線など、２００℃を超えるような過酷な高温環境下で使用される特殊な電線の被覆にその用途が限られていた。
特開２００７－１１９５１５号公報
　本発明は、耐熱性と難燃性を併せ持ち、しかも作業性が良好で価格も安価な絶縁電線を提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態の耐熱難燃絶縁電線は、（Ａ）テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体５０～９０質量％、および（Ｂ）ポリオレフィン１０～５０質量％からなるベースポリマー１００質量部に対し、（Ｃ）エチレンビス（ペンタブロモフェニル）１～３０質量部、および（Ｄ）三酸化アンチモン１０～５０質量部を含有する電気絶縁性組成物からなる被覆を有する。
　本発明の一実施形態によれば、耐熱性と難燃性を併せ持ち、しかも作業性が良好で価格も安価な絶縁電線が提供される。
一実施形態の耐熱難燃絶縁電線を示す横断面図である。
　以下、本発明の実施形態について説明する。
　まず、本発明の耐熱難燃絶縁電線（以下、単に絶縁電線ともいう。）に使用される電気絶縁性組成物について説明する。本組成物は、（Ａ）テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体、および（Ｂ）ポリオレフィンをベースポリマーとし、（Ｃ）エチレンビス（ペンタブロモフェニル）、および（Ｄ）三酸化アンチモンを含有する
　（Ａ）テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体は、代表的には下記式で示す基本骨格を有するポリマーであり、例えば、テトラフルオロエチレンとプロピレンを低温乳化重合することにより得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 　（式中、ｎおよびｍは、それぞれ１以上の整数を表す）
　このテトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体は、第３成分として、共重合可能なモノマー、例えば、エチレン、イソブチレン、アクリル酸およびそのアルキルエステル、メタクリル酸およびそのアルキルエステル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロペン、クロロエチルビニルエーテル、クロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルなどの１種以上を適当量含んでいてもよい。（Ａ）テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
　（Ａ）成分として使用されるテトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体の市販品を例示すると、例えば旭硝子（株）製のＡＦＬＡＳ １５０ＣＳ（比重：１．５５、フッ素含有量：５７％、ムーニー粘度ＭＬ１＋１０（１００℃）：１４０、ムーニー粘度ＭＬ１＋１０（１２１℃）：１００）、同ＡＦＬＡＳ １５０Ｃ（比重：１．５５、ムーニー粘度ＭＬ１＋１０（１００℃）：＞１６０）、同ＡＦＬＡＳ １５０Ｅ（比重：１．５５、ムーニー粘度ＭＬ１＋１０（１００℃）：６０、ムーニー粘度ＭＬ１＋１０（１２１℃）：４５）（以上、商品名）などが挙げられる。
　（Ｂ）ポリオレフィンとしては、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリエチレン；ポリプロピレン（ＰＰ）；ポリイソブチレン；エチレンに、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、１－ヘプテン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン、１－ウンデセン、１－ドデセン、１－トリデセン、１－テトラデセン、１－ペンタデセン、１－ヘキサデセン、１－ヘプタデセン、１－ノナデセン、１－エイコセン、４－メチル－１－ペンテンなどのα－オレフィンを共重合させたエチレン・α－オレフィン共重合体；エチレンに、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ－ブチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸‐２‐エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルなどの不飽和カルボン酸エステルを共重合させたエチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体；エチレンに、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、パーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニルなどのビニルエステルを共重合させたエチレン・ビニルエステル共重合体；イソブチレン・イソプレン共重合体などが挙げられる。ポリプロピレンは、プロピレンのホモポリマーのみならず、エチレンとのランダムコポリマーやブロックコポリマー、少量のα－オレフィンとの共重合体なども使用することができる。α－オレフィンとしては、例えば１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン、４－メチル－１－ペンテンなどが挙げられる。プロピレン・αオレフィン共重合体には、非共役ポリエンがさらに共重合されていてもよい。非共役ポリエンとしては、例えばジシクロペンタジエン、１，４－ヘキサジエン、エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネンなどが挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　ポリオレフィンとしては、なかでも、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン・アクリル酸エチル共重合体が好ましく、耐熱性に優れる点から、エチレン・アクリル酸エチル共重合体がより好ましい。エチレン・アクリル酸エチル共重合体の市販品を例示すると、例えば、日本ポリエチレン（株）製のレクスパールＥＥＡ Ａ１１５０（密度：０．９３２ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：０．８ｇ／１０ｍｉｎ、アクリル酸エチル含有量：１５質量％、融点（ＤＳＣ法）１００℃、酸素指数１０．０；商品名）などが挙げられる。
　組成物のベースポリマーにおける（Ａ）成分および（Ｂ）成分の混合割合は、（Ａ）テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体が５０～９０質量％、（Ｂ）ポリオレフィンが１０～５０質量％である。（Ａ）成分の割合が５０質量％未満では、耐熱性が低下するだけでなく、機械的特性や耐候性なども低下する。また、（Ａ）成分が９０質量％を超えると、加工性が低下する。また、未架橋状態での粘着性が大きくなるとともに、低コスト化も困難になる。好ましくは（Ａ）テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体が５５～８５質量％、（Ｂ）ポリオレフィンが１５～４５質量％であり、より好ましくは、（Ａ）テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体が６５～７５質量％、（Ｂ）ポリオレフィンが２５～３５質量％である。
　（Ｃ）エチレンビス（ペンタブロモフェニル）は、臭素系難燃材として知られている下記式で示される化合物である。（Ｃ）成分として好適に使用される市販品を具体的に例示すると、例えばＳＡＹＴＥＸ８０１０（ＡＬＢＥＭＡＲＬＥ社製　商品名）などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　この（Ｃ）エチレンビス（ペンタブロモフェニル）の配合量は、前述したベースポリマーの（Ａ）成分および（Ｂ）成分の合計量１００質量部に対して１～３０質量部であり、好ましくは２～１５質量部であり、より好ましくは３～７質量部である。配合量が１質量部未満では十分な難燃性が得られず、３０質量部を超えると、機械的特性が低下するおそれがある。
　組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、エチレンビス（ペンタブロモフェニル）以外の臭素系難燃剤を少なくとも１種併用することができる。併用する臭素系難燃剤としては、例えばエチレンビステトラブロモフタルイミド、デカブロモジフェニルオキサイド、テトラデカブロモジフェノキシベンゼンなどが挙げられる。
　（Ｄ）三酸化アンチモンは、難燃助剤として作用する成分である。（Ｄ）三酸化アンチモンは、前述したベースポリマー成分の合計量１００質量部に対して１０～５０質量部配合される。好ましくは１５～３５質量部であり、より好ましくは１５～２５質量部である。配合量が１０質量部未満では十分な難燃性が得られず、５０質量部を超えると、機械的特性が低下する。
　電気絶縁性組成物には、引張強さなどの機械的特性を向上させる目的で、（Ｅ）無機充填剤を配合することができる。無機充填剤としては、炭酸カルシウム、溶融シリカ、結晶シリカ、タルク、クレー、アルミナ、ジルコニア、マイカ、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、窒化硼素、窒化珪素、窒化アルミなどが挙げられる。なかでも、炭酸カルシウム、タルクが、耐熱性の点から好ましい。また、これらは、明色配合が可能であるという利点も有する。炭酸カルシウムは、重質炭酸カルシウムおよび軽質炭酸カルシウムのいずれも使用可能である。無機充填剤を配合する場合、その配合量は前述したベースポリマー成分の合計量１００質量部に対して、好ましくは１～２００質量部であり、より好ましくは１０～１００質量部である。
　電気絶縁性組成物には、以上の各成分のほか、この種の組成物に一般に配合される加工助剤、分散剤、着色剤、老化防止剤、滑剤などの添加剤を、本発明の効果を阻害しない範囲で必要に応じて配合することができる。
　例えば、加工助剤として、ポリエチレンワックス、ステアリン酸ナトリウムなどをポリマー成分１００質量部に対して０．５～２．０質量部配合することができる。また、分散剤として脂肪族炭化水素樹脂混合物などをポリマー成分１００質量部に対して０．５～２．０質量部配合することができる。このような加工助剤や分散剤を配合することにより、ポリマーのブレンドに伴う機械的強度や耐熱性などの特性の低下を抑制することができるとともに、押出成形時の加工性を向上させることができる。具体的には、加工助剤として、ＡＣ－６１７Ａ（商品名、ハネウェル社製；ポリエチレンワックス）などが使用される。また、分散剤として、ＵＬＴＲＡ－ＬＵＢＥ７９０（商品名、パフォーマンスアディティブス社製；脂肪酸エステル／特殊潤滑剤混合物）などが使用される。
　また、上述した臭素系難燃剤や三酸化アンチモン以外の他の難燃剤および難燃助剤も、本発明の効果を阻害しない範囲で配合することができる。そのような難燃剤および難燃助剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水和物、グアニジン系、メラミン系などの窒素系難燃剤、リン酸アンモニウム、赤燐などのリン系難燃剤、リン－窒素系難燃剤、ホウ酸亜鉛などのホウ酸化合物などが例示される。
　本発明で使用される電気絶縁性組成物は、通常、成形（被覆）後、架橋される。架橋方法は特に限定されるものではなく、架橋剤を用いる化学架橋、電子線などの放射線による架橋など、任意の方法を用いることができる。化学架橋に用いる架橋剤としては、有機過酸化物が好ましく、例えば、１，３－ビス－（ｔ－ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンなどが使用される。また、このような架橋剤とともに、トリアリルイソシアヌレートなどの架橋助剤を併用することが好ましい。有機過酸化物は、ポリマー成分１００質量部に対して、０．５～２．０質量部配合することが好ましく、また、架橋助剤は、ポリマー成分１００質量部に対して、０．５～１０．０質量部配合することが好ましい。
　電気絶縁性組成物は、（Ａ）テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体、（Ｂ）ポリオレフィン、（Ｃ）エチレンビス（ペンタブロモフェニル）および（Ｄ）三酸化アンチモン、並びに、必要に応じて配合される各種成分を、オープンロール、バンバリーミキサ、加圧ニーダなどによって十分に混練することにより製造することができる。（Ｃ）成分、（Ｄ）成分および（Ｅ）成分や、加工助剤、分散剤などの添加剤は、（Ａ）成分および（Ｂ）成分をそれぞれ素練りする際に予め混合しておいてもよい。
　本発明の絶縁電線は、上記のようにして得られた電気絶縁性組成物を、導体上に直接もしくは他の被覆を介して押出被覆し、架橋することにより製造される。組成物は未架橋状態での粘着性が小さいため、被覆が未架橋状態のままドラムに巻き取っても被覆同士が強く粘着することはない。したがって、架橋工程は押出被覆工程と別工程で行ってもよく、単一工程で連続して行ってもよい。導体の材質や外径、撚り合せの有無などは、特に限定されるものではなく、用途によって適宜選択される。
　図１は、本発明の一実施形態の耐熱難燃絶縁電線を示す横断面図である。
　図１において、符号１１は、１本乃至複数本のすずめっき軟銅線などからなる導体を示している。この導体１１上には、上述した電気絶縁性組成物を押出被覆し、架橋することによって絶縁体１２が形成されている。
　本実施形態の絶縁電線は、以下の要件を満足するように構成されていることが好ましい。
　（１）電線全体として、ＶＷ－１垂直燃焼試験（ＵＬ　１５８１）に合格する難燃性を有する。
　（２）絶縁体１２の熱老化（１８０℃、３３６時間）後の引張強さが４．０ＭＰａ以上で、引張伸びが５０％以上である。ここで、引張強さおよび引張伸びは、ＪＩＳ　Ｃ　３００５に準拠して測定される値である。
　本実施形態の絶縁電線においては、電気用品の技術基準に基づく耐熱温度１３０～１５０℃の耐熱性と、ＵＬ規格の垂直燃焼試験（ＶＷ－１）に合格する難燃性を併せ持つことができる。そのうえ、従来のフッ素ゴムを使用した電線のように、架橋工程が制限されることはなく、価格の上昇も抑制される。
　次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。実施例および比較例で用いた成分は以下の通りである。
　ＦＥＰＭ（テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体）
　　　　旭硝子（株）製　商品名 ＡＦＬＡＳ １５０ＣＳ
　ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）：
　　　　日本ユニカー（株）製　商品名 ＮＵＣ ９０２６
　ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）：
　　　　プライムポリマー（株）製　商品名 ハイゼックス ５３０５Ｅ
　ＥＥＡ（エチレン・アクリル酸エチル共重合体）：
　　　　日本ポリエチレン（株）製　商品名 レクスパール ＥＥＡ Ａ １１５０
　エチレンビス（ペンタブロモフェニル）：
　　　　ＡＬＢＥＭＡＲＬＥ社製　商品名 ＳＡＹＴＥＸ ８０１０
　重質炭酸カルシウム：
　　　　白石カルシウム（株）製　商品名 ホワイトンＳＳＢ
実施例１
　ＦＥＰＭ５０質量部、ＬＤＰＥ５０質量部、エチレンビス（ペンタブロモフェニル）２．０質量部、三酸化アンチモン３０質量部および重質炭酸カルシウム３０質量部をオープンロールを用いて十分に混練して電気絶縁性組成物を調製した。
　次いで、直径０．１８ｍｍのすずめっき軟銅線１２本を集合撚りしてなる断面積０．３ｍｍ２の銅撚線導体上に、上記電気絶縁性組成物を０．３３ｍｍ厚に押出被覆し、加速電圧８００ｋＶの電子線照射装置で２００ｋＧｙの電子線を照射して絶縁体を形成し、外径１．３８ｍｍの絶縁電線を製造した。
実施例２～９、比較例１～９
　電気絶縁性組成物の組成を表１に示すように変えた以外は、実施例１と同様にして電気絶縁性組成物を調製し、さらに、これらの組成物を用いて実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。
　上記各実施例および各比較例で得られた絶縁電線について、初期の機械的特性（引張強さ、伸び）、耐熱性（耐熱老化性）および難燃性を評価した。また、絶縁電線とは別に、上記各実施例および各比較例で得られた電気絶縁性組成物を用いて、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍの未架橋シートを作成し、この未架橋シートについて（未架橋時の）粘着性を評価した。評価方法は以下に示すとおりである。
［初期引張強さおよび初期引張伸び］
　ＪＩＳ　Ｃ　３００５に準拠して、標線２０ｍｍ、引張速度５００ｍｍ／分の条件で測定した
［耐熱性］
　１８０℃で３３６時間熱老化させた後、ＪＩＳ　Ｃ　３００５に準拠して、標線２０ｍｍ、引張速度５００ｍｍ／分の条件で、引張強さおよび伸びを測定した。
［難燃性］
　ＵＬ１５８１に規定する垂直燃焼試験（ＶＷ－１）を行い、評価した。
［未架橋時の粘着性］
　未架橋シートを２枚重ね、均一に５００ｇ載荷し、５０℃の恒温槽に１時間放置した。放置後、恒温槽より取り出して室温にまで冷却し、２枚のシートを引き剥がした。引き剥がし後の各シートについて、１００ｍｍ×１００ｍｍ面の対角線の長さを測定して平均値を算出し、初期値からの変化率を求め、次の基準で評価した。
　　　Ａ：対角線の長さ変化率７％以下、破れおよび裂けなし
　　　Ｂ：対角線の長さ変化率１０％以下、破れおよび裂けなし、
　　　Ｃ：対角線の長さ変化率１０％超、あるいは破れまたは裂けあり
　これらの結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から明らかなように、実施例１～９はいずれも初期引張強さ、初期引張伸び、耐熱性、垂直燃焼試験および未架橋時の粘着性において良好な結果が得られた。また、ベースポリマーにおけるテトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体の含有量を５５～８５質量％、ポリオレフィンの含有量を１５～４５質量％とすることで、初期引張強さ、初期引張伸びにおいて、さらに良好な結果が得られた（実施例４～７）。さらに、ベースポリマー１００質量部に対するエチレンビス（ペンタブロモフェニル）の含有量を２～１５質量部、三酸化アンチモンの含有量を１５～３５質量部とすることで、耐熱性、未架橋時の粘着性において、さらに良好な結果が得られた（実施例５、６）。
　１１…導体、１２…絶縁体。

Claims (9)

  1. 　（Ａ）テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体５０～９０質量％、および（Ｂ）ポリオレフィン１０～５０質量％からなるベースポリマー１００質量部に対し、（Ｃ）エチレンビス（ペンタブロモフェニル）１～３０質量部、および（Ｄ）三酸化アンチモン１０～５０質量部を含有する電気絶縁性組成物からなる被覆を有する耐熱難燃絶縁電線。
  2. 　前記ベースポリマーは、（Ａ）テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体５５～８５質量％、および（Ｂ）ポリオレフィン１５～４５質量％からなる請求項１記載の耐熱難燃絶縁電線。
  3. 　前記ベースポリマー１００質量部に対し、（Ｃ）エチレンビス（ペンタブロモフェニル）２～１５質量部、および（Ｄ）三酸化アンチモン１５～３５質量部を含有する請求項１または２記載の耐熱難燃絶縁電線。
  4. 　前記（Ｂ）成分は、エチレン・アクリル酸エチル共重合体を含む請求項１乃至３のいずれか１項記載の耐熱難燃絶縁電線。
  5. 　前記ベースポリマー１００質量部に対し、さらに（Ｅ）無機充填剤１～２００質量部を含有する請求項１乃至４のいずれか１項記載の耐熱難燃絶縁電線。
  6. 　前記（Ｅ）成分は、炭酸カルシウムを含む請求項５記載の耐熱難燃絶縁電線。
  7. 　前記電気絶縁性組成物が架橋されている請求項１乃至５のいずれか１項記載の耐熱難燃絶縁電線。
  8. 　電線全体として、ＶＷ－１垂直燃焼試験（ＵＬ　１５８１）に合格する難燃性を有する請求項１乃至７のいずれか１項記載の耐熱難燃絶縁電線。
  9. 　前記被覆の熱老化（１８０℃、３３６時間）後の引張強さが４．０ＭＰａ以上で、引張伸びが５０％以上である請求項１乃至８のいずれか１項記載の耐熱難燃絶縁電線。
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