(57)【要約】【課題】柔軟性を有するだけなく、耐摩耗性、耐油性及び耐熱性に優れた絶縁体組成物を提供する。【解決手段】本発明の絶縁体組成物は、（Ａ）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アクリレート共重合体の少なくともいずれか一方を６０〜８０質量部と、（Ｂ）エチレンアクリルゴムを４０〜２０質量部と、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して、（Ｃ）シランカップリング処理された水酸化アルミニウムを８０〜１４０質量部とを含有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）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アクリレート共重合体の少なくともいずれか一方を６０〜８０質量部と、
（Ｂ）エチレンアクリルゴムを４０〜２０質量部と、
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して、（Ｃ）シランカップリング処理された水酸化アルミニウムを８０〜１４０質量部と、
を含有することを特徴とする絶縁体組成物。
【請求項２】
（Ａ）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アクリレート共重合体のショアＡ硬さが８５以下であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁体組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の絶縁体組成物と、
前記絶縁体組成物によって被覆される金属導体と、
を備えることを特徴とする被覆電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等の車両に配索される電線に用いられる絶縁体組成物及びこの絶縁体組成物を絶縁被覆とする被覆電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車用のワイヤーハーネス等の電線は、短い経路内で大きく曲げられて配索されることがある。また、電気自動車に用いられる電線は、ワイヤーハーネスのプロテクタに対し大きな曲げ応力を伴って配索されることがある。そのため、このような電線は柔軟性を備えることが要求され、従来、柔軟なシリコーンゴムを絶縁被覆としたものが使用されている。ところが、シリコーンゴムを用いた被覆電線は耐熱性を有する反面、酸に対して弱いと共に強度が低いことから使用部位が限定され、汎用性に乏しいという問題がある。
【０００３】
これまで電線に柔軟性を付与する方法としては、金属導体を細径化することもなされていた。しかし、金属導体を細径化するには導体を加工する必要が生じるため、製造コストが上昇する要因となっていた。また、金属導体を細径化した場合には、振動によって断線する場合があった。このため金属導体を細径化せず、金属導体を被覆する絶縁体を柔軟化することがなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の電線では、金属導体を被覆する絶縁被覆として、エチレン共重合体にエラストマーを混合し、さらに金属水酸化物を添加した架橋樹脂組成物を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−８４８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の絶縁被覆は配索に必要な可とう性を有する反面、耐摩耗性が低いため、振動等によって容易に傷付き破損する恐れがある。また、この絶縁被覆は耐油性が低いため、ガソリンやエンジンオイル等との接触によって容易に劣化し、短期間で使用できなくなる恐れもある。
【０００７】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、柔軟性を有するだけなく、耐摩耗性、耐油性及び耐熱性に優れた絶縁体組成物及びこれを用いた被覆電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る絶縁体組成物は、（Ａ）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アクリレート共重合体の少なくともいずれか一方を６０〜８０質量部と、（Ｂ）エチレンアクリルゴムを４０〜２０質量部と、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して、（Ｃ）シランカップリング処理された水酸化アルミニウムを８０〜１４０質量部とを含有する。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る絶縁体組成物は、第１の態様の絶縁体組成物に関し、（Ａ）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アクリレート共重合体のショアＡ硬さが８５以下である。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る被覆電線は、第１又は第２の態様の絶縁体組成物と、絶縁体組成物によって被覆される金属導体とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の絶縁体組成物は、曲げに対する良好な柔軟性を有するだけなく、高い耐油性、耐摩耗性及び耐熱性を有している。そのため、この絶縁体組成物を絶縁被覆として電線に用いることにより、良好な柔軟性、並びに高い耐油性、耐摩耗性及び耐熱性を有した電線とすることができる。そして、このような電線は耐久性が高く、車両に対して好適に配索することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の被覆電線を示す断面図である。
【図２】電線柔軟性の評価方法を説明するための図である。
【図３】耐摩耗性と金属水酸化物としての水酸化アルミニウムの配合量との関係を示すグラフである。
【図４】金属水酸化物として未処理の水酸化アルミニウムを用いた絶縁体組成物をアレニウスプロットした結果を示すグラフである。
【図５】金属水酸化物としてシランカップリング処理された水酸化アルミニウムを用いた絶縁体組成物をアレニウスプロットした結果を示すグラフである。
【図６】金属水酸化物としてチタネート処理された水酸化アルミニウムを用いた絶縁体組成物をアレニウスプロットした結果を示すグラフである。
【図７】金属水酸化物としてステアリン酸処理された水酸化アルミニウムを用いた絶縁体組成物をアレニウスプロットした結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。
【００１４】
本発明者は、被覆電線に用いるため、種々の材料に対して柔軟性、引張破断強さ、耐液性、耐油性及び耐熱性を検討した。表１はこの検討結果であり、材料としてＥＶＡ等の樹脂材料、ＨＮＢＲ等のゴム材料及びエラストマー材料を選択し、それぞれに対して上述した特性を検討した結果を示す。
【００１５】
ここで、表１における柔軟性は、ショアＤの硬さが３２以下であり、かつ、ショアＡの硬さが８５以下の場合は「○」と評価し、この範囲外の場合は「×」と評価している。引張破断強さは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に基づき測定した結果であり、破断強さが１０．３ＭＰａ以上の場合は「○」と評価し、１０．３ＭＰａ未満の場合は「×」と評価している。また、耐油性（ガソリン）については、後述する測定法に基づき測定した結果であり、耐久試験後の変化率が１５％以下の場合は「○」と評価し、１５％を超える場合は「×」と評価している。耐熱性については、後述する測定法に基づき測定した結果であり、アレニウスプロットによる推定寿命が１５０℃以上の場合は「○」と評価し、１５０℃未満の場合は「×」と評価している。
【００１６】
なお、表１における耐液性（バッテリー液）については、次のように評価した。まず、各樹脂からＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠する引張試験片６個を作成した。そのうち３つを５０℃のバッテリー液に２０時間浸した。バッテリー液に浸した試験片３つと浸していない試験片３つの引張試験を行い、浸漬前の試験片の伸び率に対する浸漬後の試験片における伸び率の平均比率（％）（浸漬後の試験片の伸び率／浸漬前の試験片の伸び率×１００）を求めた。浸漬後の変化率が５０％以上の場合は「○」と評価し、５０％未満の場合は「×」と評価している。
【００１７】
表１において、「ＥＶＡ」は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（商品名「ＥＶ２７０」（三井・デュポンポリケミカル（株））を示す。「ＥＥＡ」は、エチレンエチルアクリレート共重合体（商品名「ＮＵＣ−６５２０」（日本ユニカー（株））を示す。「ＥＭＡ」は、エチレンメチルアクリレート共重合体（商品名「エルバロイ（登録商標）ＡＣ１１２５」（三井・デュポンポリケミカル（株））を示す。「ＬＤＰＥ」は低密度ポリエチレン（商品名「ＬＤ４００」（日本ポリエチレン（株））を示す。
【００１８】
また表１において、「ＨＮＢＲ」は水素化ニトリルゴムを示す。「ＡＥＭ」は、エチレンアクリルゴム（商品名「ＶＡＭＡＣ（登録商標）−ＤＰ」（デュポン（株））を示す。「ＥＰＤＭ」はエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体（商品名「ＥＰＴ３０４５Ｈ」（三井化学（株））を示す。「フッ素ゴム」は商品名「ＡＦＲＡＳ１５０ＣＳ」（旭硝子（株）製）を用いている。「シリコーンゴム」は商品名「ＤＹ３２−６０６６」（東レ（株）製）を用いている。「ＣＳＭ」は、クロロスルホン化ポリエチレン（商品名「ＴＳ４３０」（東ソー（株））を示す。「ＣＭ」は、塩素化ポリエチレン（商品名「エラスレン（登録商標）３０２ＮＡ」（昭和電工（株））を示す。
【００１９】
「スチレン系エラストマー」は商品名「セプトン（登録商標）２０６３」（（株）クラレ製）を用いており、「ポリウレタン系エラストマー」は商品名「クラミロン（登録商標）Ｕ８１６５」（（株）クラレ製）を用いている。「ポリエステル系エラストマー」は商品名「ペルプレン（登録商標）Ｐ−４０Ｈ」（東洋紡（株）製）を用いている。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１に示すように、樹脂材料は機械的強度に優れる反面、柔軟性に劣る傾向がある。また、ゴム材料は柔軟性に優れる反面、機械的強度や耐液性に課題がある場合がある。そして、樹脂材料及びゴム材料において、高い耐熱性を有する材料は限られている。フッ素ゴムは強度及び耐薬品性に優れるが、被覆電線に用いるにはコストが高いため実用的ではない。さらに、エラストマー材料は柔軟性には優れているが、耐熱性に劣る傾向がある。
【００２２】
そのため、本発明者は上述の特性を考慮した樹脂材料の選択を行い、選択した樹脂材料にゴム材料を配合すると共に、目的とする柔軟性を備えるように配合比を特定した。その結果、柔軟性を維持しながらも高い耐油性、耐摩耗性及び耐熱性を備えた絶縁体組成物に到達し、本発明の完成に至ったものである。
【００２３】
すなわち、本発明の実施形態に係る絶縁体組成物は、エチレン共重合体としてのエチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）及びエチレンメチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）の少なくともいずれか一方と、エチレンアクリルゴム（ＡＥＭ）とを含有する。本実施形態の絶縁体組成物は、樹脂材料として比較的高い耐熱性を持ち、柔軟性が高いエチレン共重合体と、機械的強度は劣るが耐熱性及び柔軟性が高いエチレンアクリルゴムとを配合する。これにより、柔軟性を維持しつつも高い耐油性、耐摩耗性及び耐熱性を備えた絶縁体組成物を得ることができる。
【００２４】
ここで、絶縁体組成物の柔軟性、耐摩耗性（強度）及び耐油性は、エチレン共重合体の種類、これに配合されるゴム材料の種類及びこれらの配合比によって変動する。そのため、本発明者は、エチレン共重合体及びゴム材料の種類並びにこれらの配合比を変えて、柔軟性、強度及び耐油性を検討した。表２及び表３は、エチレン共重合体とゴム材料との各種配合比について、柔軟性（電線柔軟性）、強度及び耐油性を評価したものである。なお、電線柔軟性、強度及び耐油性については、後述する測定法に基づき測定した結果である。
【００２５】
表２において、「ＨＤＰＥ」は、高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン（株）製、商品名「ノバテック（登録商標）ＨＢ３３２Ｒ」、ショアＤ硬さ：６８）を示す。「ＥＭＡ」は、エチレンメチルアクリレート共重合体（商品名「エルバロイ（登録商標）ＡＣ１１２５」（三井・デュポンポリケミカル（株））を示す。「ＥＶＡ」は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（商品名「ＥＶ２７０」（三井・デュポンポリケミカル（株））を示す。表３において、「ＥＥＡ」は、エチレンエチルアクリレート共重合体（商品名「ＮＵＣ−６５２０」（日本ユニカー（株））を示す。「ＬＤＰＥ」は低密度ポリエチレン（商品名「ＬＤ４００」（日本ポリエチレン（株））を示す。
【００２６】
表２及び表３において、「ＡＥＭ」はゴム材料としてのエチレンアクリルゴムであり、商品名「ＶＡＭＡＣ（登録商標）−ＤＰ」（デュポン（株））を用いている。また、難燃剤として、表面処理を行っていない水酸化アルミニウム（商品名「ＢＦ０１３」（日本軽金属（株））を用いている。そして、純銅を金属導体とし、この金属導体に、表２及び表３に示す材料を混合して得た絶縁体組成物を押出成形して被覆することにより被覆電線を作製し、この被覆電線を試験サンプルとして電線柔軟性、強度及び耐油性を評価した。
【００２７】
表２及び表３から、ゴム材料がＡＥＭの場合、電線柔軟性、強度及び耐油性を満足する絶縁体組成物が得られる樹脂材料は、エチレン共重合体であるＥＭＡ及びＥＥＡとである。そして表２及び表３に示すように、エチレン共重合体（Ａ）とＡＥＭ（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０となる。なお、上述のように、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）は、ショアＤ硬さが５０を超えている。この場合、表２に示すように、たとえ柔軟なＡＥＭを配合したとしても要求される柔軟性を得ることは困難である。また、表３より、ＡＥＭが４０質量部を超える場合、柔軟性は向上する反面、強度及び耐油性が低下してしまう。
【００２８】
このように、樹脂材料としてＥＥＡ及びＥＭＡの少なくともいずれか一方を用い、ゴム材料としてＡＥＭを用い、混合比を上述の範囲にすることで、エチレン共重合体とゴム材料とが良好になじむことができる。このため、エチレン共重合体により高い耐熱性、耐摩耗性及び耐油性を確保し、ゴム材料により柔軟性を確保した絶縁体組成物を得ることができる。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
【表３】
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【００３１】
なお、樹脂材料として用いるエチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）及びエチレンメチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）は、ショアＡ硬さが８５以下であることが好ましい。これらのショアＡ硬さが８５を超えても、本発明の効果を発揮することができる。ただ、ショアＡ硬さが８５を超える場合、エチレンアクリルゴム（ＡＥＭ）の配合量が少ないと柔軟性又は耐熱性が低下する可能性がある。
【００３２】
上述のように、本実施形態の絶縁体組成物は、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アクリレート共重合体の少なくともいずれか一方を６０〜８０質量部と、エチレンアクリルゴムを４０〜２０質量部とを含有する。さらに本実施形態の絶縁体組成物は、難燃性を付与するために難燃剤として金属水酸化物を含有する。
【００３３】
このような金属水酸化物としては、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、塩基性炭酸マグネシウム（ｍＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２・ｎＨ２Ｏ）、水和珪酸アルミニウム（ケイ酸アルミニウム水和物，Ａｌ２Ｏ３・３ＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ）、水和珪酸マグネシウム（ケイ酸マグネシウム五水和物，Ｍｇ２Ｓｉ３Ｏ８・５Ｈ２Ｏ）等の水酸基又は結晶水を有する金属化合物の一種又は複数を挙げることができる。この中でも金属水酸化物としては、水酸化アルミニウムが特に好ましい。
【００３４】
金属水酸化物としての水酸化アルミニウムの配合量は、樹脂材料としてのＥＥＡ及びＥＭＡの少なくともいずれか一方と、ゴム材料としてのＡＥＭとの合計１００質量部に対して、８０〜１４０質量部とすることが好ましい。水酸化アルミニウムが８０質量部未満の場合には十分な難燃性を付与することができない恐れがあり、１４０質量部を超えると電線に必要な柔軟性が得られない恐れがある。
【００３５】
また、上述の金属水酸化物は樹脂材料への相溶性を考慮して表面処理がなされたものが好ましい。金属水酸化物への表面処理としては、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、又はステアリン酸、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸、脂肪酸金属塩等を用いて行うことができる。この中でも、本実施形態の絶縁体組成物は、シランカップリング剤を用いて表面処理を施した金属水酸化物を用いることが好ましく、シランカップリング処理された水酸化アルミニウムを用いることが特に好ましい。シランカップリング処理された水酸化アルミニウムを、上述のＥＥＡ及びＥＭＡの少なくともいずれか一方とＡＥＭとの混合物に添加することにより、耐摩耗性と耐熱性を両立することが可能となる。
【００３６】
シランカップリング処理する際のシランカップリング剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ビニルエトキシシラン及びビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シランなどのビニルシラン類；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；γ−アミノプロピルトリメトシキシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン；γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。この中でも、高い耐摩耗性を付与しコストが低いという観点から、金属水酸化物の表面にビニルシリル基を付与するビニルシラン系のシランカップリング剤が好ましい。また、このようなシランカップリング剤の使用量も特に限定されないが、例えば金属水酸化物に対して０．１〜５重量％の範囲で用いることが好ましく、０．３〜１重量％の範囲で用いられることが特に好ましい。
【００３７】
本実施形態の絶縁体組成物には、以上の必須成分に加えて、本実施形態の効果を妨げない範囲で種々の添加剤を配合することができる。添加剤としては、難燃助剤、酸化防止剤、金属不活性剤、老化防止剤、滑剤、充填剤、補強剤、紫外線吸収剤、安定剤、可塑剤、顔料、染料、着色剤、帯電防止剤、発泡剤等が挙げられる。
【００３８】
以上のような本実施形態の絶縁体組成物においては、曲げに対する良好な柔軟性を有するだけなく、高い耐油性、耐摩耗性及び耐熱性を有したものとすることができる。このため、この絶縁体組成物を絶縁被覆として電線に用いることにより、車両への配索を良好に行うことができる。しかも、本実施形態の絶縁体組成物は強度及び耐熱性が高いことから、耐久性が向上した電線とすることができる。
【００３９】
図１は本実施形態の被覆電線１の一例を示す。被覆電線１は、金属導体２を絶縁被覆３で被覆することにより形成されている。
【００４０】
金属導体２は、１本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。そして金属導体２は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。金属導体２の材料としては、銅、銅合金及びアルミニウム、アルミニウム合金等の公知の導電性金属材料を用いることができる。
【００４１】
次に、本実施形態の被覆電線の製造方法について説明する。被覆電線１の絶縁被覆３は、上述の材料を混練することにより調製されるが、その方法は公知の手段を用いることができる。例えば、予めヘンシェルミキサー等の高速混合装置を用いてプリブレンドした後、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールミル等の公知の混練機を用いて混練することにより、絶縁被覆３を構成する絶縁体組成物を得ることができる。
【００４２】
そして、本実施形態の被覆電線において、金属導体２を絶縁被覆３で被覆する方法も公知の手段を用いることができる。例えば絶縁被覆３は、一般的な押出成形法により形成することができる。そして、押出成形法で用いる押出機としては、例えば単軸押出機や二軸押出機を使用し、スクリュー、ブレーカープレート、クロスヘッド、ディストリビューター、ニップル及びダイスを有するものを使用することができる。
【００４３】
そして、絶縁被覆３の絶縁体組成物を調製する場合には、エチレン共重合体及びゴム材料が十分に溶融する温度に設定された二軸押出機に、エチレン共重合体及びゴム材料を投入する。この際、金属水酸化物、さらには必要に応じて、難燃助剤や酸化防止剤などの他の成分も投入する。そして、エチレン共重合体及びゴム材料等はスクリューにより溶融及び混練され、一定量がブレーカープレートを経由してクロスヘッドに供給される。溶融したエチレン共重合体及びゴム材料等は、ディストリビューターによりニップルの円周上へ流れ込み、ダイスにより導体の外周上に被覆された状態で押し出されることにより、金属導体２の外周を被覆する絶縁被覆３を得ることができる。
【００４４】
このような被覆電線１は、良好な柔軟性、並びに高い耐油性、耐摩耗性及び耐熱性を有した絶縁体組成物によって絶縁被覆３が形成されている。そのため、曲げに対する良好な柔軟性を有すると共に、ガソリン等に対する耐油性及び断線等に対する耐摩耗性を有した電線となる。さらに、被覆電線１は、高い耐熱性も有しているため、高温部品としての内燃機関やモーター、コンバーター等の近傍に配設することが可能である。その結果、被覆電線１は、電気自動車等の車両への配索に好適に用いることができる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４６】
［試験サンプルの作成］
以下の実施例では、純銅を金属導体とし、この金属導体に各材料を混練して得た絶縁体組成物を押出成形して被覆することにより、被覆電線を作製した。そして、この被覆電線を試験サンプルとして各種評価を行った。なお、被覆電線は、外径が３．７０ｍｍ、絶縁体組成物からなる絶縁被覆が０．７ｍｍの厚さとなるように作製した。
【００４７】
［評価方法］
＜電線柔軟性＞
まず、被覆電線１からなる試験サンプルを、長さＬが１００ｍｍとなるように切断した。次に図２に示すように、試験サンプルの両端を支持台１０に載置した。そして、試験サンプルの中央を速度１００ｍｍ／分の速度で押したときの反力を、フォースゲージを用いて測定した。フォースゲージの値が６．００Ｎ以下の場合を「○」と評価し、６．００Ｎを超えた場合を「×」と評価した。
【００４８】
＜耐油性＞
耐油性の評価はＩＳＯ６７２２に準拠して行った。すなわち、ガソリンへの浸漬前に試験サンプルの外径を測定する。次に、試験サンプルをガソリンに浸漬し、３０分放置する。浸漬後、ガソリンから試験サンプルを取り出して表面に付着しているガソリンを拭き取り、浸漬前と同じ箇所で外形を測定する。ガソリンへの浸漬前の外径に対する浸漬後の外径の変化率（浸漬後の外径／浸漬前の外径×１００）が１５％以下の場合を「○」と評価し、１５％を超えた場合を「×」と評価した。
【００４９】
＜耐摩耗性＞
耐摩耗性は、テープ摩耗性によって評価した。具体的には、長さ９００ｍｍの試験サンプルを固定し、ＪＩＳ  Ｒ６２５１に規定する１５０番Ｇの摩耗テープを試験サンプルに接触させ、摩耗テープに対して５００ｇの重りを加える。この状態で１５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で摩耗テープを移動させ、試験サンプルが摩耗して金属導体と摩耗テープとが接触するまでの摩耗テープの長さを測定した。接触までの長さが３３０ｍｍ以上の場合を「○」と評価し、３３０ｍｍ未満の場合を「×」と評価した。
【００５０】
＜難燃性＞
難燃性の評価は、各試験サンプルを４５度の角度でドラフト内に設置し、ＩＳＯ６７２２に規定される難燃試験に準拠して行った。すなわち、金属導体の断面積が２．５ｍｍ２以下の試験サンプルの場合は、試験サンプルの下端にブンゼンバーナーの内炎部を１５秒間接触させた後ブンゼンバーナーから外した。また、金属導体の断面積が２．５ｍｍ２を超える試験サンプルの場合は、試験サンプルの下端にブンゼンバーナーの内炎部を３０秒間接触させた後ブンゼンバーナーから外した。そして、試験サンプルからブンゼンバーナーを外した後、絶縁被覆上の炎が７０秒以内に全て消え、試験サンプルの絶縁被覆が燃焼せずに５０ｍｍ以上残ったものを「○」と評価した。試験サンプルからブンゼンバーナーを外した後に７０秒を超えて燃え続けるか、試験サンプルの絶縁被覆の焼け残りが５０ｍｍ未満のものを「×」と評価した。
【００５１】
＜長期耐熱性＞
まず、各試験サンプルの作成の際に使用した絶縁体組成物を用い、ＪＩＳ３号形で厚さが１ｍｍのダンベル状試験片を作成した。次に、試験片を１７０℃、１８０℃、１９０℃のオーブンにそれぞれ投入して加熱し、加熱後の試験片をＪＩＳ  Ｋ６２５１に規定に準じて引張伸び率を測定した。この際、各加熱温度における試験片の引張伸び率が１００％以下となる加熱時間を求めた。
【００５２】
そして、各試験片における加熱温度と引張伸び率が１００％以下となる加熱時間とをアレニウスプロットすることにより、１００００時間後の推定寿命を予測した。１００００時間後の推定寿命が１５０℃以上の場合を「○」と評価し、１５０℃未満１４５℃以上の場合を「△」と評価し、１４５℃未満の場合を「×」と評価した。
【００５３】
＜強度＞
ＪＩＳ  Ｋ７１６１に準じて、各試験サンプルから絶縁被覆のみをサンプリングし、引張試験を２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で実施した。この際、引張強度が１０ＭＰａ以上の場合を「○」と評価し、１０ＭＰａ未満の場合を「×」と評価した。
【００５４】
［金属水酸化物の配合量］
金属水酸化物の配合比と、電線柔軟性及び強度との関係を評価した。まず、表４及び表５に示すように、樹脂材料としてＥＥＡを用い、ゴム材料としてＡＥＭを用い、ＥＥＡとＡＥＭの質量比を７０：３０（質量部）とし、さらに金属水酸化物の配合量を変えた複数の試験サンプルを作製した。そして、得られた試験サンプルに対し、上述の難燃性及び電線柔軟性の評価試験を行った。なお、ＥＥＡは商品名「ＮＵＣ−６５２０」（日本ユニカー（株））を用い、ＡＥＭは商品名「ＶＡＭＡＣ（登録商標）−ＤＰ」（デュポン（株））を用いた。さらに、表面処理を行っていない水酸化アルミニウムとしては、商品名「ＢＦ０１３」（日本軽金属（株））を用い、表面処理を行っていない水酸化マグネシウムとしては、商品名「キスマ（登録商標）５Ａ」（協和化学（株））を用いた。
【００５５】
表４より、難燃剤が水酸化アルミニウムである場合、水酸化アルミニウムの配合比がＥＥＡ及びＡＥＭの合計１００質量部に対し８０〜１４０質量部の範囲内であれば、難燃性と電線柔軟性とを両立することが可能となる。また、表５より、難燃剤が水酸化マグネシウムである場合、水酸化マグネシウムの配合比がＥＥＡ及びＡＥＭの合計１００質量部に対し６０〜１４０質量部の範囲内であれば、難燃性と電線柔軟性とを両立することが可能となる。
【００５６】
【表４】
2015103279.tif 000006
【００５７】
【表５】
2015103279.tif 000007
【００５８】
［金属水酸化物への表面処理］
ＥＥＡ及びＥＭＡの少なくともいずれか一方とＡＥＭとを含有する絶縁体組成物において、金属水酸化物への表面処理の形態と耐摩耗性及び長期耐熱性との関係を評価した。具体的には、表６に示すように、樹脂材料としてＥＥＡを用い、ゴム材料としてＡＥＭを用い、ＥＥＡとＡＥＭの質量比を７０：３０（質量部）とし、金属水酸化物の配合量を８０〜１４０質量部とした複数の試験サンプルを作製した。なお、金属水酸化物への表面処理として、ステアリン酸処理、シランカップリング処理、チタネート処理をそれぞれ施した。
【００５９】
ＥＥＡ及びＡＥＭとしては、金属水酸化物の配合量評価と同じものを用いた。表面処理を行っていない水酸化アルミニウムとしては、商品名「ＢＦ０１３」（日本軽金属（株））を用い、ステアリン酸処理を行った水酸化アルミニウムとしては、商品名「ＢＦ０１３Ｓ」（日本軽金属（株））を用いた。さらに、シランカップリング処理を行った水酸化アルミニウムとしては、商品名「ＢＦ０１３ＳＴＶ」（日本軽金属（株））を用い、チタネート処理を行った水酸化アルミニウムとしては、商品名「ＢＦ０１３Ｔ」（日本軽金属（株））を用いた。フェノール系酸化防止剤としては、商品名「ＡＯ−６０」（（株）ＡＤＥＫＡ）を用いた。また、リン系酸化防止剤としては、商品名「ＡＯ−２１１２」（（株）ＡＤＥＫＡ）を用いた。
【００６０】
そして、上述のようにして得られた試験サンプルに対して耐摩耗性試験を行い、試験サンプルが摩耗して金属導体と摩耗テープとが接触するまでの摩耗テープの長さを測定した。図３は、各試験サンプルにおける金属導体と摩耗テープとが接触するまでの摩耗テープの長さと水酸化アルミニウムの配合量との関係を示すグラフである。図３に示すように、シランカップリング処理を行った水酸化アルミニウムは、配合量が８０〜１４０質量部の範囲内では、金属導体と摩耗テープとが接触するまでの摩耗テープの長さが３３０ｍｍ以上となった。これに対し、ステアリン酸処理及びチタネート処理を施した水酸化アルミニウム及び未処理の水酸化アルミニウムは、少なくとも配合量が１４０質量部の場合には、金属導体と摩耗テープとが接触するまでの摩耗テープの長さが３３０ｍｍ未満となる。そのため、金属酸化物としてシランカップリング処理された水酸化アルミニウムを使用することにより、耐摩耗性を向上させることが可能となる。
【００６１】
【表６】
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【００６２】
さらに、表６において、金属水酸化物としての水酸化アルミニウムの配合量が１２０質量部の試験サンプルに対して長期耐熱性試験を行った。図４及び図５では、未処理の水酸化アルミニウム、及びシランカップリング処理された水酸化アルミニウムをそれぞれ用いた絶縁体組成物をアレニウスプロットした結果を示す。図６及び図７では、チタネート処理された水酸化アルミニウム、及びステアリン酸処理された水酸化アルミニウムをそれぞれ用いた絶縁体組成物をアレニウスプロットした結果を示す。
【００６３】
図４より、未処理の水酸化アルミニウムを用いた絶縁体組成物は、１００００時間後の推定寿命が１５０℃である。また図５より、シランカップリング処理された水酸化アルミニウムを用いた絶縁体組成物は、１００００時間後の推定寿命が１５１℃である。このように、これらの水酸化アルミニウムを用いた樹脂組成物は、長期耐熱性が良好な結果となる。
【００６４】
これに対し、図６より、チタネート処理された水酸化アルミニウムを用いた絶縁体組成物は、１００００時間後の推定寿命が１３６℃である。また図７より、ステアリン酸処理された水酸化アルミニウムを用いた絶縁体組成物は、１００００時間後の推定寿命が１４９℃である。つまり、これらの水酸化アルミニウムを用いた絶縁体組成物は長期耐熱性が悪化し、特にチタネート処理された水酸化アルミニウムを用いた場合には長期耐熱性が大きく低下する結果となる。これらのことから、金属水酸化物としてシランカップリング処理された水酸化アルミニウムを使用することにより、長期耐熱性を向上させることが可能となる。
【００６５】
次に、表７〜９に示す配合比で、サンプル番号１−１〜１−１２、２−１〜２−１２、及び３−１〜３−１０の各試験サンプルを作成した。そして、得られた試験サンプルに対して、難燃性、電線柔軟性、耐摩耗性、耐油性、長期耐熱性及び強度の各評価試験を行った。各試験サンプルの評価結果を各表に合わせて示す。
【００６６】
なお、表７に記載のＥＥＡ、並びに表７〜９に記載のＡＥＭ及びシランカップリング処理を行った水酸化アルミニウムは、金属水酸化物への表面処理評価と同じものを用いた。表８の「ＥＭＡ」は、ショアＡ硬さが７８の商品名「エルバロイ（登録商標）ＡＣ１１２５」（三井・デュポンポリケミカル（株））を用いた。表９のＥＥＡは、ショアＤ硬さが４１の商品名「レクスパール（登録商標）Ａ１１５０」（日本ポリエチレン（株））を用いた。
【００６７】
表７に示すように、ＥＥＡを使用した実施例に係るサンプル１−２，１−３，１−５，１−６，１−８及び１−９は、難燃性、電線柔軟性、耐摩耗性、耐油性、長期耐熱性及び強度の各評価において優れた結果となった。これに対し、比較例に係るサンプル１−１、１−４、１−７、１−１０〜１−１２は、上記各評価の少なくとも一つにおいて不十分な結果となった。特に、サンプル１−１よりゴム材料としてのＡＥＭの配合量が過少な場合には柔軟性が悪化することが分かり、サンプル１−１１よりＡＥＭの配合量が過大の場合には耐油性が悪化することが分かる。また、サンプル１−４、１−７及び１−１０より、金属水酸化物の配合量が過大の場合には、難燃性は優れるものの、電線柔軟性、耐摩耗性、長期耐熱性及び強度が悪化する結果となる。
【００６８】
【表７】
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【００６９】
表８に示すように、ＥＭＡを使用した実施例に係るサンプル２−２，２−３，２−５，２−６，２−８及び２−９も、表７の試験サンプルと同様に、難燃性、電線柔軟性、耐摩耗性、耐油性、長期耐熱性及び強度の各評価において優れた結果となった。これに対し、比較例に係るサンプル２−１、２−４、２−７、２−１０〜２−１２も、表７の試験サンプルと同様に、上記各評価の少なくとも一つにおいて不十分な結果となった。
【００７０】
【表８】
2015103279.tif 000010
【００７１】
表９に示すように、ショアＤ硬さが４１のＥＭＡを使用した実施例に係るサンプル３−５，３−６，３−８及び３−９も、難燃性、電線柔軟性、耐摩耗性、耐油性、長期耐熱性及び強度の各評価において優れた結果となった。ただ、サンプル３−２及び３−３については、長期耐熱性が若干低下する結果となった。このことから、良好な長期耐熱性を考慮すると、樹脂材料としてのＥＥＡ及びＥＭＡのショアＡ硬さは８５以下であることが好ましい。
【００７２】
【表９】
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【００７３】
以上、本発明を実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  被覆電線
２  金属導体
３  絶縁被覆
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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