(57)【要約】【課題】高温高湿下での保存、使用によっても絶縁性能の低下がみられず、かつ耐外傷性、耐摩耗性にも優れる細径難燃電線を提供する。【解決手段】導体外周に、絶縁体層およびスキン層を順に有する外径３ｍｍ以下の細径難燃電線であって、前記絶縁体層およびスキン層のいずれか一方が、ＩＳＯ  ８６８に規定するショアＤ硬度が５０以上６０未満で、かつＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に規定するＭＦＲ（２５０℃、４９．１Ｎ）が４．０以上６．０以下の、変性ポリフェニレンオキサイドをベースとする第１の難燃樹脂からなり、他方が、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に規定するショアＡ硬度（３０秒）が８０以上９０未満で、かつＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に規定するＭＦＲ（２５０℃、９８．１Ｎ）が７．０以上８．０以下の、変性ポリフェニレンオキサイドをベースとする第２の難燃樹脂からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体外周に、絶縁体層およびスキン層を順に有する外径３ｍｍ以下の細径難燃電線であって、
前記絶縁体層およびスキン層のいずれか一方が、ＩＳＯ  ８６８に規定するショアＤ硬度が５０以上６０未満で、かつＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に規定するＭＦＲ（２５０℃、９８．１Ｎ）が４．０以上６．０以下の、変性ポリフェニレンオキサイドをベースとする第１の難燃樹脂からなり、他方が、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に規定するショアＡ硬度（３０秒）が８０以上９０未満で、かつＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に規定するＭＦＲ（２５０℃、９８．１Ｎ）が７．０以上８．０以下の、変性ポリフェニレンオキサイドをベースとする第２の難燃樹脂からなることを特徴とする細径難燃電線。
【請求項２】
前記絶縁体層が前記第２の難燃樹脂からなり、前記スキン層が前記第１の難燃樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の細径難燃電線。
【請求項３】
前記第１の難燃樹脂は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８に規定する引張応力（タイプ１、５０ｍｍ／分）が２．０ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下、ＡＳＴＭ  Ｄ  ７９０に規定する曲げ弾性率（１２．５ｍｍ／分、１００ｍｍスパン）が６０．０ＭＰａ以上７０．０ＭＰａ以下であり、前記第２の難燃樹脂は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８に規定する引張応力（タイプ１、５０ｍｍ／分）が１９．０ＭＰａ以上２１．０ＭＰａ以下、ＡＳＴＭ  Ｄ  ７９０に規定する曲げ弾性率（１２．５ｍｍ／分、１００ｍｍスパン）が１００．０ＭＰａ以上１２０．０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の細径難燃電線。
【請求項４】
前記絶縁体層の厚さが０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、前記スキン層の厚さが０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の細径難燃電線。
【請求項５】
前記第１および第２の難燃樹脂は、ハロゲン系難燃剤を実質的に含有しないノンハロゲン難燃樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の細径難燃電線。
【請求項６】
前記絶縁体層およびスキン層は前記第１および第２の難燃樹脂の２層同時押出により形成されてなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の細径難燃電線。
【請求項７】
電線全体として、ＶＷ−１燃焼試験（ＵＬ１５８１）に合格する難燃性を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の細径難燃電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や電子機器等の配線用電線として使用される、外径３ｍｍ以下の細径難燃電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、自動車や電子機器等の配線用電線として、３００Ｖ乃至６００Ｖ級の、細径（外径３ｍｍ程度以下）で、かつ難燃性に優れる絶縁電線のニーズがある。
【０００３】
従来、この種の用途の３００Ｖ乃至６００Ｖ級の低圧絶縁電線としては、単線または撚線からなる導体の外周に、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等のポリオレフィン、これらを架橋させた架橋ポリ塩化ビニル、架橋ポリオレフィン等からなる絶縁体層を設けたものが一般に使用されている。ポリオレフィンや架橋ポリオレフィンには、難燃剤の配合によって難燃性が付与されている。
【０００４】
しかしながら、これらの従来の絶縁電線では、絶縁体層の厚さが通常０．３〜０．６ｍｍ程度であり、これより薄くすると所要の電気特性、機械的特性を確保することが困難であった。
【０００５】
そこで、ポリ塩化ビニルやポリエチレン等に代わる絶縁材料として、ポリフェニレンオキサイドをポリアミドまたはポリスチレンと混合して変性した２成分系のポリマーアロイを用いた、絶縁体層の厚さが０．１〜０．２５ｍｍの電線が開発されてきている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００６】
しかしながら、この２成分系ポリマーアロイを用いた電線は、高温高湿状態に置かれると絶縁体層の絶縁特性が低下したり、あるいは、そのような絶縁性能の低下が認められない場合でも、耐傷性、耐摩耗性が十分ではないといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−４５９１５号公報
【特許文献２】特開平４−１９０５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたもので、細径化、軽量化を図ることができるとともに、高温高湿下での保存、使用によっても絶縁性能の低下がみられず、かつ耐外傷性、耐摩耗性にも優れる細径難燃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】
【０００９】
本発明の第１の態様である細径難燃電線は、導体外周に、絶縁体層およびスキン層を順に有する外径３ｍｍ以下の細径難燃電線であって、前記絶縁体層およびスキン層のいずれか一方が、ＩＳＯ  ８６８に規定するショアＤ硬度が５０以上６０未満で、かつＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に規定するＭＦＲ（２５０℃、４９．１Ｎ）が４．０以上６．０以下の、変性ポリフェニレンオキサイドをベースとする第１の難燃樹脂からなり、他方が、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に規定するショアＡ硬度（３０秒）が８０以上９０未満で、かつＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に規定するＭＦＲ（２５０℃、９８．１Ｎ）が７．０以上８．０以下の、変性ポリフェニレンオキサイドをベースとする第２の難燃樹脂からなるものである。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様である細径難燃電線において、前記絶縁体層が前記第１の難燃樹脂からなり、前記スキン層が前記第２の難燃樹脂からなるものである。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様である細径難燃電線において、前記第１の難燃樹脂は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８に規定する引張応力（タイプ１、５０ｍｍ／分）が２.０ＭＰａ以上３.０ＭＰａ以下、ＡＳＴＭ  Ｄ  ７９０に規定する曲げ弾性率（１２．５ｍｍ／分、１００ｍｍスパン）が６０．０ＭＰａ以上７０．０ＭＰａ以下であり、前記第２の難燃樹脂は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８に規定する引張応力（タイプ１、５０ｍｍ／分）が１９．０ＭＰａ以上２１．０ＭＰａ以下、ＡＳＴＭ  Ｄ  ７９０に規定する曲げ弾性率（１２．５ｍｍ／分、１００ｍｍスパン）が１００．０ＭＰａ以上１２０．０ＭＰａ以下であるものである。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様のいずれかの態様である細径難燃電線において、前記絶縁体層の厚さが０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、前記スキン層の厚さが０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であるものである。
【００１３】
本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様のいずれかの態様である細径難燃電線において、前記第１および第２の難燃樹脂は、いずれもハロゲン系難燃剤を実質的に含有しないノンハロゲン難燃樹脂であるものである。
【００１４】
本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様のいずれかの態様である細径難燃電線において、前記絶縁体層およびスキン層は前記第１および第２の難燃樹脂の２層同時押出により形成されてなるものである。
【００１５】
本発明の第７の態様は、第１の態様乃至第６の態様のいずれかの態様である細径難燃電線において、電線全体として、ＶＷ−１燃焼試験（ＵＬ１５８１）に合格する難燃性を有するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、細径化、軽量化を図ることができるとともに、高温高湿下での保存、使用によっても絶縁性能が低下することはなく、かつ耐外傷性、耐摩耗性にも優れた細径難燃電線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の細径難燃電線の一実施形態を示す横断面図である。
【図２】本発明の細径難燃電線の他の実施形態を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る細径難燃電線を示す横断面図である。
【００２０】
本実施形態の細径難燃電線は、外径３ｍｍ以下の細径難燃電線１０である。この細径難燃電線１０は、図１に示すように、導体１１上に、第１の難燃樹脂からなる絶縁体層１２および第２の難燃樹脂からなるスキン層１３を順に設けた構造を有する。
【００２１】
導体１１は、軟銅線等の導電性金属からなる線材の１本または複数本から構成される。具体的には、例えば２８ＡＷＧ（直径約０．３８１ｍｍ）、２２ＡＷＧ（直径約０．７８０ｍｍ）、または２０ＡＷＧ（直径約０．９６０ｍｍ）の、軟銅線からなる単線導体または撚線導体等が使用される。本実施形態では、導体１１は、１本の直径０．１２７ｍｍの極細軟銅線を中心に、それと同径の極細軟銅線を６本、右撚りに撚り合わせた外径約０．３８ｍｍの撚線導体から構成されている。軟銅線は、すずや銀等のめっきが施されていてもよい。
【００２２】
絶縁体層１２を構成する第１の難燃樹脂は、ポリフェニレンオキサイドを、ポリスチレン、６−ナイロン、１２−ナイロン等のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリフェニレンスルフィド等と混合して変性した相溶系２成分系ポリマーをベースとした樹脂であって、ＩＳＯ  ８６８に規定するショアＤ硬度が５０以上６０未満で、かつＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に規定するＭＦＲ（２５０℃、４９．１Ｎ）が４．０以上６．０以下のものである。ＩＳＯ  ８６８に規定するショアＤ硬度およびＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に規定するＭＦＲ（２５０℃、４９．１Ｎ）のいずれか一方でも上記範囲を外れていると、特に、高温高湿下における絶縁特性の長期信頼性を向上させることができない。
【００２３】
また、スキン層１３を構成する第２の難燃樹脂は、上記第１の難燃樹脂と同様、ポリフェニレンオキサイドを、ポリスチレン、６−ナイロン、１２−ナイロン等のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリフェニレンスルフィド等と混合して変性した相溶系２成分系ポリマーをベースとした樹脂であるが、その物性は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に規定するショアＡ硬度（３０秒）が８０以上９０未満で、かつＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に規定するＭＦＲ（２５０℃、９８．１Ｎ）が７．０以上８．０以下のものである。ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に規定するショアＡ硬度（３０秒）およびＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に規定するＭＦＲ（２５０℃、９８．１Ｎ）のいずれか一方でも上記範囲を外れていると、特に、耐外傷性、耐摩耗性を改善することができない。
【００２４】
第１および第２の難燃樹脂のベースのポリマーとしては、いずれも、相溶性に優れるポリフェニレンオキサイドとポリスチレンとのポリマーアロイが好ましい。
【００２５】
第１および第２の難燃樹脂には、必要に応じて難燃剤が配合されていてもよい。ポリフェニレンオキサイドは、それ自身難燃性を有するが、難燃剤を含有させることにより、良好な難燃性を安定して付与することができる。難燃剤としては、ノンハロゲン系難燃剤が好ましく、例えば、リン酸エステル系難燃剤等が例示される。
【００２６】
本発明の目的のためには、第１の難燃樹脂は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８に規定する引張応力（タイプ１、５０ｍｍ／分）が２０以上３０以下、ＡＳＴＭ  Ｄ  ７９０に規定する曲げ弾性率（１２．５ｍｍ／分、１００ｍｍスパン）が６００以上７００以下であることが好ましく、また、第２の難燃樹脂は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８に規定する引張応力（タイプ１、５０ｍｍ／分）が１９０以上２１０以下、ＡＳＴＭ  Ｄ  ７９０に規定する曲げ弾性率（１２．５ｍｍ／分、１００ｍｍスパン）が１０００ＭＰａ以上１２００以下ＭＰａであることが好ましい。
【００２７】
本発明において特に好ましい第１および第２の難燃樹脂の物性を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
第１および第２の難燃樹脂としてそれぞれ好適に使用される市販品を例示すると、例えば、第１の難燃樹脂としては、ＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社製のＮｏｒｙｌ  Ｒｅｓｉｎ  ＷＣＡ１０５（商品名）等が挙げられる。また、第２の難燃樹脂としては、ＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社製のＮｏｒｙｌ  Ｒｅｓｉｎ  ＷＣＡ８７１（商品名）等が挙げられる。Ｎｏｒｙｌ  Ｒｅｓｉｎ  ＷＣＡ１０５（ＷＣＡ１０５と表記）およびＮｏｒｙｌ  Ｒｅｓｉｎ  ＷＣＡ８７１（ＷＣＡ８７１と表記）の物性を表２に示す。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
絶縁体層１２およびスキン層１３は、上記第１および第２の絶縁樹脂を導体１１上に順にまたは同時に押出被覆することにより形成される。その厚さは、絶縁体層１２が、通常、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、好ましくは０．０８ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の範囲であり、スキン層１３が、通常、０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、好ましくは０．０２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲である。絶縁体層１２の厚さが０．０５ｍｍ未満では、高温高湿下における絶縁特性の長期信頼性を十分に向上させることができないおそれがあり、絶縁体層１２の厚さが１．０ｍｍを超えると、細径化、軽量化を十分に図ることができなくなるおそれがある。また、スキン層１３の厚さが０．０１ｍｍ未満では、耐外傷性、耐摩耗性が不十分になるおそれがあり、スキン層１３の厚さが０．３ｍｍを超えると、細径化、軽量化を十分に図ることができなくなるおそれがある。
【００３２】
このように構成される細径難燃電線においては、導体１１の外周に、それぞれ変性ポリフェニレンオキサイドをベースとする特定の物性を持った樹脂材料からなる絶縁体層１２およびスキン層１３を順に備えている。絶縁体層１２を構成する第１の難燃樹脂は、
高温高湿下での保存、使用によっても低下することのない良好な絶縁性能を有しており、一方、スキン層１２を構成する第２の難燃樹脂は、優れた耐外傷性、耐摩耗性を有している。これにより、細径化、軽量化を図ることができるとともに、高温高湿下での保存、使用による絶縁性能の低下を防止することができ、かつ優れた耐外傷性、耐摩耗性を備えることができる。したがって、上記細径難燃電線は、自動車や電子機器等の配線用電線として有用である。
【００３３】
以上説明した実施形態では、絶縁体層１２を第１の難燃樹脂により、また、スキン層１３を第２の難燃樹脂により形成しているが、絶縁体層１２を第２の難燃樹脂により、また、スキン層１３を第１の難燃樹脂により形成してもよい。
【００３４】
すなわち、図２は本発明の第２の実施形態に係る断面図である。本実施形態に係る細径難燃電線２０は、第１の実施形態において、導体１１上に、第１の難燃樹脂からなる絶縁体層１２および第２の難燃樹脂からなるスキン層１３に代えて、第２の難燃樹脂からなる絶縁体層２２および第１の難燃樹脂からなるスキン層２３を順に設けたものである。
【００３５】
このように構成される細径難燃電線２０においても、導体１１の外周に、それぞれ変性ポリフェニレンオキサイドをベースとする特定の物性を持った樹脂材料からなる絶縁体層２２およびスキン層２３を順に備えている。絶縁体層２２を構成する第２の難燃樹脂は、優れた耐外傷性、耐摩耗性を有しており、一方、スキン層２２を構成する第２の難燃樹脂は、高温高湿下での保存、使用によっても低下することのない良好な絶縁性能を有している。これにより、細径化、軽量化を図ることができるとともに、高温高湿下での保存、使用によって絶縁性能が低下することはなく、かつ優れた耐外傷性、耐摩耗性を備えることができ、自動車や電子機器等の配線用電線として好適に使用される。
【実施例】
【００３６】
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。
【００３７】
実施例１〜３
２８ＡＷＧのすずめっき軟銅撚線導体（７本／０．１２７ｍｍ）上に、Ｎｏｒｙｌ  Ｒｅｓｉｎ  ＷＣＡ８７１（商品名）およびＮｏｒｙｌ  Ｒｅｓｉｎ  ＷＣＡ１０５（商品名）をこの順で２層同時押出により被覆して、厚さ０．１８ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．７６ｍｍの絶縁体層、および厚さ０．０５ｍｍ、０．０７ｍｍ、０．０７ｍｍのスキン層を形成し、外径約０．９ｍｍ、約１．６２ｍｍ、約２．６２ｍｍの絶縁電線を製造した。
【００３８】
実施例４〜６
２８ＡＷＧのすずめっき軟銅撚線導体（７本／０．１２７ｍｍ）上に、Ｎｏｒｙｌ  Ｒｅｓｉｎ  ＷＣＡ１０５（商品名）およびＮｏｒｙｌ  Ｒｅｓｉｎ  ＷＣＡ８７１（商品名）をこの順で２層同時押出により被覆して、厚さ０．１８ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．７６ｍｍの絶縁体層、および厚さ０．０５ｍｍ、０．０７ｍｍ、０．０７ｍｍのスキン層を形成し、外径約０．９ｍｍ、約１．６２ｍｍ、約２．６２ｍｍの絶縁電線を製造した。
【００３９】
比較例１
２８ＡＷＧのすずめっき軟銅撚線導体（７本／０．１２７ｍｍ）上に、Ｎｏｒｙｌ  Ｒｅｓｉｎ  ＷＣＡ８７１（商品名）を押出被覆して、厚さ０．２０ｍｍの絶縁体層を形成し、外径約０．８８ｍｍの絶縁電線を製造した。
【００４０】
比較例２
２８ＡＷＧのすずめっき軟銅撚線導体（７本／０．１２７ｍｍ）上に、Ｎｏｒｙｌ  Ｒｅｓｉｎ  ＷＣＡ１０５（商品名）を押出被覆して、厚さ０．２０ｍｍの絶縁体層を形成し、外径約０．８８ｍｍの絶縁電線を製造した。
【００４１】
比較例３
２８ＡＷＧのすずめっき軟銅撚線導体（７本／０．１２７ｍｍ）上に、軟質塩化ビニル樹脂（ＰＶＣと表記）を押出被覆して、厚さ０．２２ｍｍの絶縁体層を形成し、外径約０．９８ｍｍの絶縁電線を製造した。
【００４２】
比較例４
２８ＡＷＧのすずめっき軟銅撚線導体（７本／０．１２７ｍｍ）上に、難燃ポリエチレン樹脂（難燃ＰＥと表記）を押出被覆して、厚さ０．２２ｍｍの絶縁体層を形成し、外径約０．９８ｍｍの絶縁電線を製造した。
【００４３】
得られた絶縁電線について、下記に示す方法で各種特性を評価した。
［耐電圧］
ＵＬ７５８の規定に準拠し、１時間、水中に放置した電線サンプルについて、２０００Ｖの電圧を６０秒間印加して、絶縁層が破壊するか否かを観察した。
［絶縁性能の長期信頼性］
長さ５ｍの電線サンプルを、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿下に１０週間放置し、室温まで冷却後、耐電圧試験を行った。
［耐摩耗性］
ＩＳＯ  ６７２２に規定されるスクレープ摩耗試験に準拠する摩耗試験機（安田精機製作所製）を用い、導体の軟銅線が露出するまでの摩耗回数（スクレープ回数）を測定した。
［難燃性］
ＵＬ１５８１  １０８０に規定されるＶＷ−１燃焼試験を行い、その合否を判定した。
［引張強さおよび伸び］
ＵＬ１５８１の規定に準拠し、長さ１５０ｍｍの電線から内部の導体を引き抜いて作成した環状の試験片について、引張速度５００ｍｍ／分および標点距離２５ｍｍの条件で測定した。
［熱老化後の引張強さ残率および伸び残率］
ＵＬ１５８１の規定に準拠し、長さ１５０ｍｍの電線から内部の導体を引き抜いて作成した環状の試験片について、１３６℃×１６８時間の熱老化条件で測定した。
【００４４】
これらの結果を、被覆の構成とともに表３に示す。
【００４５】
【表３】
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【００４６】
表３から明らかなように、実施例に係る絶縁電線は、細径で、かつ良好な難燃性を有しながら、絶縁特性、その長期信頼性および耐摩耗性にも優れていた。これに対し、比較例１では、耐摩耗性が不良であり、比較例２では、絶縁性能の長期信頼性が不良であった。
さらに、比較例３、４では、難燃性が不良であった。
【符号の説明】
【００４７】
１１…導体、１２…第１の難燃樹脂からなる絶縁体層、１３…第２の難燃樹脂からなるスキン層、２２…第２の難燃樹脂からなる絶縁体層、２３…第１の難燃樹脂からなるスキン層。
【図１】
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【図２】
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