(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素線を撚り合わせた導体上に絶縁体が被覆形成され、前記複数の素線間及び導体と絶縁体との間に水密材が充填された水密絶縁電線であって、
前記導体にベンゾトリアゾール系化合物０．４〜２質量％及びエポキシ系可塑剤０．１〜５質量％を含有する防錆剤が塗布され、
前記水密材が、エチレン・エチルアクリレート共重合体を含有する樹脂成分１００質量部に対して、ステアリン酸マグネシウム０．１〜１．０質量部を含有する
ことを特徴とする水密絶縁電線。
【請求項２】
前記エチレン・エチルアクリレート共重合体を含有する樹脂のメルトフローレートが１１０〜２５０である
ことを特徴とする、請求項１に記載の水密絶縁電線。
【請求項３】
前記エポキシ系可塑剤がエポキシ化大豆油である
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の水密絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雨水の浸入を防止する水密絶縁電線に関するものであり、より詳細には導体と水密材との密着性と皮剥性の向上を両立させた水密絶縁電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋外配線用の絶縁電線は、複数の素線を撚り合わせた導体が絶縁体で被覆されたものであり、これら複数の素線を撚り合わせた導体には、雨水の浸入を防止するために導体素線間および導体外周に水密材が充填されている。
【０００３】
導体には防錆剤が塗布され、当該目的のための防錆剤としては、ベンゾトリアゾール系化合物を含むものが知られている（特許文献１，２）。
【０００４】
また、水密材はエチレン・エチルアクリレート共重合体やエチレン・酢酸ビニル共重合体等の樹脂を主成分とするものであり、皮剥性の向上のためにステアリン酸またはステアリン酸金属塩を添加することが知られている。中でも少量で高い皮剥効果が得られることから、ステアリン酸亜鉛が好ましいことが知られ（特許文献３〜５）、実用化もされている。
【０００５】
しかし、絶縁体との密着性と皮剥性とは本来的に相反する関係にあり、上記のように防錆剤を塗布した導体にステアリン酸亜鉛を含有する水密材を使用した場合、高温（４０℃以上）での密着性が劣り、また加熱防水試験において導体に腐食による変色が生じるという問題があった。
【０００６】
本発明者らは、水密材に剥離剤としてステアリン酸マグネシウムを使用することにより密着性と皮剥性を両立させうることを見出し、この知見に基づき、水密絶縁電線に求められる各特性がバランスよく向上した電線を提供するべく開発を進めた。
【０００７】
これに関し、特許文献４には剥離剤として使用可能なステアリン酸金属塩が例示列挙され、その中にステアリン酸マグネシウムも含まれている。しかし、その中でステアリン酸亜鉛が好ましい旨記載され、実施例でもステアリン酸亜鉛のみが使用されている。
【０００８】
以上のように、ステアリン酸マグネシウムを用いて密着性と皮剥性を両立させた水密絶縁電線を得るための具体的手段については、未だ開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特公平３−７１５１６号公報
【特許文献２】特公平３−７１５１５号公報
【特許文献３】特開２００７−３５４５６号公報
【特許文献４】特開平８−２０３３４３号公報
【特許文献５】特開平１−９５１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、導体と水密材との密着性と皮剥性を両立させ、水密性や加熱防水性にも優れる水密絶縁電線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の水密絶縁電線は、複数の素線を撚り合わせた導体上に絶縁体が被覆形成され、複数の素線間及び導体と絶縁体との間に水密材が充填された水密絶縁電線であって、上記の課題を解決するために、導体にベンゾトリアゾール系化合物０．４〜２質量％及びエポキシ系可塑剤０．１〜５質量％を含有し、残部が溶剤である防錆剤が塗布され、水密材が、エチレン・エチルアクリレート共重合体１００質量部に対して、ステアリン酸マグネシウム０．１〜１．０質量部を含有するものとする。
【００１２】
上記において、エチレン・エチルアクリレート共重合体を含有する樹脂のメルトフローレートは１１０〜２５０であることが好ましい。
【００１３】
また、上記エポキシ系可塑剤としては、エポキシ化大豆油を好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、水密材にステアリン酸亜鉛等を使用した従来の水密絶縁電線の密着性や加熱防水性の問題が解決され、高温密着性と皮剥性がともに優れるのみならず、水密性や加熱防水性もバランスよく向上した水密絶縁電線が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】皮剥性の試験方法の説明のための水密絶縁電線の模式断面図である。
【図２】水密性の試験方法の説明のための水密絶縁電線の側面図である。
【図３】皮剥性の試験方法の説明のための撚線導体の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の水密絶縁電線について詳細に説明する。
【００１７】
本発明で使用する防錆剤はベンゾトリアゾール系化合物を含有するものであり、ベンゾトリアゾール系化合物としては、ベンゾトリアゾールのほか、ベンゾトリアゾールモノエタノールアミン塩、ベンゾトリアゾールジエチルアミン塩、ベンゾトリアゾールシクロヘキシルアミン塩、ベンゾトリアゾールモルホリン塩、ベゾトリアゾールジイソプロピルアミン塩、メチルベンゾトリアゾールシクロヘキシルアミン塩などのベンゾトリアゾール誘導体が挙げられる。中でも安価であることから、ベンゾトリアゾールが好ましい。これらのうちのいずれかを１種単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。
【００１８】
防錆剤に含有されるエポキシ系可塑剤の例としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化あまに油、エポキシ化ひまし油、エポキシ化油系などのエポキシ化不飽和油脂類、エポキシ化あまに油脂肪酸ブチル、オクチルエポキシステアレート、エポキシブチルステアレート、エポキシ化脂肪酸モノエステル、エポキシ化オレイン酸オクチルエステル、エポキシ化オレイン酸デシルエステル、エポキシモノエステル、アルキルエポキシステアレート、ｎ−アルキルエポキシステアレート、イソアルキルエポキシステアレートなどのエポキシ化不飽和脂肪酸エステル類、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−２−エチルヘキシル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジイソデシル、シクロアルキルエポキシステアレートなどのエポキシシクロヘキサン誘導体およびエピクロルヒドリン誘導体等が挙げられる。中でも少量の添加で防錆効果が大きく向上することから、エポキシ化大豆油が好ましい。これらの可塑剤も１種単独で、又は２種以上混合して用いることができる。
【００１９】
防錆剤中の上記各成分の含有量としては、ベンゾトリアゾール系化合物の含有量は０．４〜２質量％であることが好ましく、０．５〜１．５質量％であることがより好ましい。ベンゾトリアゾール系化合物が０．４質量％未満では、所望の防錆効果が得られにくい。一方、２質量％を超える場合は、性能面では問題がないが、防錆効果が飽和し、経済的に不利となる。
【００２０】
また、エポキシ系可塑剤の含有量は０．１〜５質量％が好ましい。可塑剤が０．１質量％未満では防錆被膜の剥がれや防錆被膜が部分的に形成されない等の問題が生じ、十分な防錆効果が得られず、５質量％を超えると導体と水密材との十分な密着性が得られないおそれが生じる。
【００２１】
上記ベンゾトリアゾール系化合物およびエポキシ系可塑剤を溶解するには、例えば、メタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤にベンゾトリアゾール系化合物を予め溶解し、エポキシ系可塑剤を加え、混合撹拌することにより均一に溶解することができる。
【００２２】
上記防錆剤を導体に塗布する具体的方法は特に限定されず、浸漬、噴霧等の通常の手段を用いることができる。また、塗布の際の導体の状態は、撚り合わせる前の素線でも、複数の素線を撚り合わせた導体（撚線導体）でもよく、必要に応じて素線に塗布した上でこれらを撚り合わせた導体上に塗布してもよい。
【００２３】
次に、本発明で用いる水密材は、エチレン・エチルアクリレート共重合体を主成分とする樹脂成分に少なくともステアリン酸マグネシウムを配合したものである。
【００２４】
樹脂成分の主成分としてエチレン・エチルアクリレート共重合体を使用することにより、ポリエチレン絶縁との相溶性および導体との密着性が得られる。しかし、本発明の目的を外れない範囲であれば、水密材の樹脂成分として、エチレン−メチルアクリレート（ＥＭＡ）、エチレン−ブチルアクリレート（ＥＢＡ）等の他の樹脂を併用することもでき、その場合はエチレン・エチルアクリレート共重合体の配合比率が４０質量％以上であることが好ましい。なお、本発明でエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を併用すると酸の発生により腐食が発生するおそれがあるため、使用しないことが好ましい。
【００２５】
また、エチレン・エチルアクリレート共重合体のエチルアクリレートの含有量は２０〜３５重量％が好ましい。２０重量％未満では導体との密着性が低下し、３５重量％を超えると加工しにくい問題が生じる。
【００２６】
また、エチレン・エチルアクリレート共重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、１１０〜２５０であることが好ましい。１１０未満では水密材が部分的に充填されず、２５０を超えると充填した水密材が抜けていく不具合が生じる。
【００２７】
本発明では、水密材のステアリン酸マグネシウムの含有量は、上記樹脂成分１００質量部に対して０．１〜１．０質量部が好ましく、０．３〜０．７質量部がより好ましい。０．１質量部未満であると所望の皮剥効果が得られにくく、１．０質量部を超えると加熱防水性が不十分になる。
【００２８】
また、上記水密材には、必要に応じて酸化防止剤、架橋剤、架橋助剤などの配合剤を添加することができる。
【００２９】
本発明の水密絶縁電線を製造する方法は、上記した防錆剤及び水密材を使用する以外は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、上記各成分を混合した水密材を調製し、これを導体素線間に充填し、ついで、絶縁体を押出し被覆し、架橋処理を行う。
【００３０】
上記において、水密材を充填する方法は特に限定されず、押出機あるいはギヤーポンプなどを用いて目的物に圧入又は塗布する方法が通常用いられる。
【００３１】
絶縁体としては、従来から水密絶縁電線に使用されている素材が特に限定なく使用でき、例えば架橋ポリエチレンなどを用いることができる。
【実施例】
【００３２】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下において特にことわらない限り、含有量等は質量基準（質量部、質量％等）とする
［実施例、比較例］
表１に示した組成（質量部、固形分換算）の水密材を調製し、これを用いて水密絶縁電線を作成し、その密着度、水密性の測定を行い、また皮剥性、加熱防水性を評価した。水密材、防錆剤、水密絶縁電線、測定・評価方法の詳細は以下の通りである。また、評価結果を表１に示す。
【００３３】
＜水密材＞
ＥＥＡ１：エチレン・エチルアクリレート共重合体（ダウ・ケミカル日本（株）製  ＮＵＣ−６０７０）
ＥＥＡ２：エチレン・エチルアクリレート共重合体（ダウ・ケミカル日本（株）製  ＮＵＣ−６５７０）
ＤＣＰ：ジクミルパーオキサイド（日本油脂（株）製  パークミルＤ）
ステアリン酸マグネシウム：（堺化学工業（株）製）
ステアリン亜鉛：（堺化学工業（株）製）
【００３４】
＜防錆剤＞
ベンゾトリアゾール  １．５％
エポキシ系可塑剤（ＤＩＣ（株）製  エポサイザーＷ−１００−ＥＬ）  ０．１％
イソプロピルアルコール  ９８．４％
【００３５】
＜水密絶縁電線＞
直径２．０ｍｍの銅線である導体を１９本撚り合わせて撚線導体を作成し、この撚線導体表面に上記防錆剤を噴霧により塗布した。防錆剤が乾燥した後、撚線導体の導体素線間に表１に示した水密材を押出機により圧入し、ついで、水密材が充填された撚線導体を架橋ポリエチレン（ＰＥ）からなる絶縁体（厚さ２．５ｍｍ）で被覆した後、蒸気架橋を行い、直径１５ｍｍの架橋ＰＥ絶縁電線を得た。
【００３６】
なお、水密材のＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト」に準拠して測定を行った。
【００３７】
＜測定・評価方法＞
１．密着度
架橋ＰＥ絶縁電線を専用冶具（ヒフクカムラー６００）で保持して引張荷重を１０分間加え、導体と絶縁体の滑りが５ｍｍ以下、かつ絶縁体に亀裂およびコブが見られない最大引張荷重（ｋｇｆ）を測定した。最大引張荷重が５００ｋｇｆ未満の場合が不合格である。試験結果は密着度として、最大引張荷重（ｋｇｆ）として記載した。なお、試験は同じ条件の試料３個についてそれぞれ行い、各結果を示した。
【００３８】
２．水密性
架橋ＰＥ絶縁電線の片端５００ｍｍの絶縁体を剥ぎ取った後、導体露出部４と絶縁体５との境界を中心に、電線外径の１０倍を半径にもつドラムに於ける５往復曲げを加えた後、図２に示したように架橋ＰＥ絶縁電線の片端１０００ｍｍを２３℃の水中に浸漬し、水圧０．０５ＭＰａとなるように調整した。水圧印加領域を符号６で示す。その状態で２４時間維持した後、絶縁体５の端部７からの水の浸入距離（ｍｍ）を測定し、試験結果として記載した。２０００ｍｍ以上浸入した場合を不合格とする。なお、試験は同じ条件の試料３個についてそれぞれ行い、各結果を示した。
【００３９】
３．皮剥性
−２０℃、２０℃、６０℃の環境温度下において、専用工具（ＧＳピーラー）を用いて皮剥ぎを行い、導体上の水密材の残存の有無を目視で観察した。図３に示したように温度３条件のいずれにおいても隣り合う３本の導体素線１，２，３上に跨って水密材が残留していない場合を「○」で示し、３本の導体素線に跨って水密材が残留しているが、指で擦ると５秒以内に水密材を完全に剥離できる場合を「△」で示し、指で擦っても５秒以内に水密材を完全に剥離できない場合を「×」で示した。なお、結果は各温度を通して得られた評価の中で最も低いものを示した。
【００４０】
４．加熱防水試験
架橋ＰＥ絶縁電線を３０ｃｍ以上水中に浸漬させ、ヒートサイクルとして、８時間加熱（このうち４時間以上９０℃）、１６時間非加熱の処理を１サイクルとして６０回行った後、目視により導体の変色状態を観察した。変色が全く見られなかったものを「○」で示し、わずかな変色が見られたものを「△」で示し、褐色又は紫色の明らかな変色が見られたものを「×」で示した。
【００４１】
【表１】
0005583711.tif 000002
【００４２】
表１より分かるように、実施例１〜８ではステアリン酸マグネシウムの増量とともに水密性が向上し、皮剥性も良好であった。しかし、ステアリン酸マグネシウム添加量が０．８質量部以上（実施例５，６）になると加熱防水試験が低下する傾向が見られ、添加量が０．３〜０．７質量部のとき（実施例２〜４、７，８）において、全ての評価結果が最もバランスよく優れていた。これに対し、ステアリン酸塩を使用しなかった比較例１は皮剥性が明らかに劣り、ステアリン酸亜鉛を使用した比較例２は、皮剥性は良好であったが、加熱防水性に問題があり、また高温下の密着度試験もステアリン酸マグネシウムを添加した配合に比べて大きく低下するのが認められた。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の水密絶縁電線は主に屋外配線用に用いられる。
【符号の説明】
【００４４】
１，２，３……導体素線
４……導体露出部、  ５……絶縁体、  ６……絶縁体の端部
７……０．０５ＭＰａの水圧印加領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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