(57)【要約】【課題】低コストで、機械的特性、絶縁特性、耐白化性、押出特性、及び難燃性に優れたノンハロゲン多層絶縁電線を提供すること。【解決手段】ＥＶＡ２０〜８０質量部、及びエチレンと炭素数３〜８のα−オレフィンとをメタロセン触媒により重合したエチレン−α−オレフィン共重合体２０〜８０質量部を含有する樹脂成分１００質量部に対し、タルクと焼成クレーと炭酸カルシウムとのうち少なくとも１種類以上を含有する充填剤を２０〜２００質量部混和させた組成物からなる内層３と、ＥＶＡ２０〜８０質量部、及びエチレンと炭素数３〜８のα−オレフィンとをメタロセン触媒により重合したエチレン−α−オレフィン共重合体２０〜８０質量部を含有する樹脂成分１００質量部に対し、タルクを１０〜９０質量部混和させた組成物からなる外層４と、を備え、内層３の樹脂成分に対する充填剤の混和量を、外層４の樹脂成分に対するタルクの混和量より多くする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の外周に、エチレン酢酸ビニル共重合体２０〜８０質量部、及びエチレンと炭素数３〜８のα−オレフィンとをメタロセン触媒により重合したエチレン−α−オレフィン共重合体２０〜８０質量部を含有する樹脂成分１００質量部に対し、タルクと焼成クレーと炭酸カルシウムとのうち少なくとも１種類以上を含有する充填剤を２０〜２００質量部混和させた組成物からなる内層と、
前記内層の外周に、エチレン酢酸ビニル共重合体２０〜８０質量部、及びエチレンと炭素数３〜８のα−オレフィンとをメタロセン触媒により重合したエチレン−α−オレフィン共重合体２０〜８０質量部を含有する樹脂成分１００質量部に対し、タルクを１０〜９０質量部混和させた組成物からなる外層と、
を備え、
前記内層の樹脂成分に対する充填剤の混和量を、前記外層の樹脂成分に対するタルクの混和量より多くしたことを特徴とするノンハロゲン多層絶縁電線。
【請求項２】
前記充填剤は少なくともタルクを含む請求項１に記載のノンハロゲン多層絶縁電線。
【請求項３】
前記導体の直径は１．８±０．５ｍｍであり、前記外層の厚さが０．１ｍｍ以上かつ０．４ｍｍ以下であり、前記内層の厚さと前記外層の厚さの合計が０．８±０．２ｍｍである請求項１または２に記載のノンハロゲン多層絶縁電線。
【請求項４】
前記内層及び前記外層には、水酸化マグネシウム及びリン系難燃剤のいずれも含まない請求項１から３のいずれか一項に記載のノンハロゲン多層絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノンハロゲン多層絶縁電線に関し、特に、内層と外層とにより導体を被覆するノンハロゲン多層絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ポリ塩化ビニルやハロゲン系難燃剤を使用しない環境負荷の小さなノンハロゲン難燃電線が、いわゆるエコ電線として急速に普及している。従来のノンハロゲン難燃電線では、電線の絶縁体として、ポリオレフィンに水酸化マグネシウムをはじめとするノンハロゲン難燃剤を混和した樹脂組成物が用いられるのが一般的である（特許文献１〜５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９１９０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６４６０７号公報
【特許文献３】特開２０１３−２１６８６６号公報
【特許文献４】特開２００１−１５５５５６号公報
【特許文献５】特開平６−２９０６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１〜４では、電線・ケーブルを難燃化するために、外層を構成する組成物に多量の水酸化マグネシウムを混和している。このため、機械的特性、絶縁特性の低下、あるいは絶縁体表面がこすられたときに白化する問題がある。
【０００５】
一方、赤リンなどの難燃助剤を加え、ノンハロゲン難燃剤を減量する方法もあるが、赤リンはホスフィンを発生する可能性があり、廃却時にはリン酸を生成する可能性があることから、最近では赤リンの使用は控える傾向にある。
【０００６】
また、特許文献５に記載の組成物では、シランカップリング剤で表面処理された水酸化マグネシウムを用いてその分散性を向上させることにより、少量の水酸化マグネシウムの添加量で難燃効果を得ている。しかし、この場合、シランカップリング剤で表面処理された水酸化マグネシウムは高価な材料であり、生産コストが上昇する。
【０００７】
そこで、本発明は、低コストで、機械的特性、絶縁特性、耐白化性、押出特性、及び難燃性に優れたノンハロゲン多層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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、導体の外周に、エチレン酢酸ビニル共重合体２０〜８０質量部、及びエチレンと炭素数３〜８のα−オレフィンとをメタロセン触媒により重合したエチレン−α−オレフィン共重合体２０〜８０質量部を含有する樹脂成分１００質量部に対し、タルクと焼成クレーと炭酸カルシウムとのうち少なくとも１種類以上を含有する充填剤を２０〜２００質量部混和させた組成物からなる内層と、前記内層の外周に、エチレン酢酸ビニル共重合体２０〜８０質量部、及びエチレンと炭素数３〜８のα−オレフィンとをメタロセン触媒により重合したエチレン−α−オレフィン共重合体２０〜８０質量部を含有する樹脂成分１００質量部に対し、タルクを１０〜９０質量部混和させた組成物からなる外層と、を備え、前記内層の樹脂成分に対する充填剤の混和量を、前記外層の樹脂成分に対するタルクの混和量より多くしたことを特徴とするノンハロゲン多層絶縁電線を提供する。
【０００９】
前記充填剤は少なくともタルクを含むものであると良い。
【００１０】
前記導体の直径は１．８±０．５ｍｍであり、前記外層の厚さは０．１ｍｍ以上かつ０．４ｍｍ以下であり、前記内層の厚さと前記外層の厚さの合計が０．８±０．２ｍｍであると良い。
【００１１】
前記内層及び前記外層には、水酸化マグネシウム及びリン系難燃剤のいずれも含まないものであると良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低コストで、機械的特性、絶縁特性、耐白化性、押出特性、及び難燃性に優れたノンハロゲン多層絶縁電線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るノンハロゲン多層絶縁電線を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。なお、本発明の実施形態は以下の記載に限定されるものではない。
【００１５】
＜ノンハロゲン多層絶縁電線の構造＞
図１は、本発明の一実施形態に係るノンハロゲン多層絶縁電線１（以下、電線１）を模式的に示す断面図である。電線１は、導体２と、導体２の周囲を被覆する内層３と、内層３の周囲を被覆する外層４とを有する。
【００１６】
導体２は、金属線であり、本実施形態においては直径１．８±０．５ｍｍの錫めっき銅撚線であるが、これに限られない。
【００１７】
内層３は、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）及びエチレン−α−オレフィン共重合体からなる樹脂成分と、充填剤とを含有する組成物からなる。
【００１８】
樹脂成分中のエチレン酢酸ビニル共重合体とエチレン−α−オレフィン共重合体との質量比は８０：２０〜２０：８０である。以下に説明するような各共重合体の性質から、樹脂成分中のエチレン酢酸ビニル共重合体の含有量が少なければ難燃性が低下し、エチレン−α−オレフィン共重合体の含有量が少なければ絶縁特性が不十分になる。なお、本発明の効果を奏する限りにおいて、樹脂成分にはこれら２種類の共重合体の他の成分が少量含まれていてもよい。
【００１９】
エチレン酢酸ビニル共重合体は、難燃性を向上させることができる。共重合体中の酢酸ビニル成分（ＶＡ量）は２０ｍａｓｓ％以上であることが好ましい。熱分解時の脱酢酸反応による吸熱量が大きい酢酸ビニル成分を多くすることで難燃性を確保するためである。
【００２０】
エチレン−α−オレフィン共重合体は、本実施形態ではエチレンと炭素数３〜８のα−オレフィンとをメタロセン触媒により重合して得られる共重合体で、電気絶縁性が高く、充填剤を多量に添加しても柔軟性や機械的強度の低下が少ない。炭素数３〜８のα−オレフィンは、例えば、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン等が挙げられる。これらのうち、１−ブテン、１−オクテンがより好ましい。
【００２１】
充填剤は、タルクと焼成クレーと炭酸カルシウムとのうち少なくとも１種類以上を含有する。タルクは押出特性を改良し、組成物の押出加工性及び押出外観を向上させる。焼成クレーは、組成物の絶縁抵抗を向上させる。炭酸カルシウムは、安価な充填剤で、組成物中の炭酸カルシウムの含有量が多いほど、低コストとなる。炭酸カルシウムは、重質、軽質いずれのものでも良いが、後述する実施例では重質のものを用いる。樹脂成分１００質量部に対して、充填剤は２０〜２００質量部（Ｘ質量部とする）混和され、より好ましくは８０〜１５０質量部である。組成物中の充填剤成分が２０質量部未満であると、押出加工性が低下する。逆に、組成物中の充填剤成分が２００質量部を超えると、機械的特性（引張強さ、伸び等）が低下する。さらに、組成物中の上記充填剤の量が多いほど材料費の低減を図れる。
【００２２】
外層４は、エチレン酢酸ビニル共重合体及びエチレン−α−オレフィン共重合体からなる樹脂成分と、タルクとを含有する組成物からなる。樹脂成分中のエチレン酢酸ビニル共重合体とエチレン−α−オレフィン共重合体との質量比は８０：２０〜２０：８０である。各共重合体の役割については内層３で説明したとおりである。なお、樹脂成分にはこれら２種類の共重合体の他の成分が少量含まれていても、必要とする特性が得られるものであればよい。
【００２３】
タルクは、樹脂成分１００質量部に対して、１０〜９０質量部（Ｙ質量部とする）混和される。加えられるタルクの量が１０質量部未満であると、押出外観が悪化し、９０質量部を超えると耐白化性が低下する。
【００２４】
なお、本実施形態では、内層３に用いられる組成物中の樹脂成分に対する充填剤の混和量（樹脂成分１００質量部に対する質量部数）は、外層４に用いられる組成物中の樹脂成分に対するタルクの混和量（樹脂成分１００質量部に対する質量部数）より多い。すなわち、Ｘ＞Ｙである。上記の通り、内層３の組成物は、含有する上記充填剤が多いほど材料費が低減され、外層４の組成物は、含有するタルクが多いと耐白化性が低下する。このことから、内層３の組成物は外層４の組成物よりも低コストの材料であり、外層４の組成物は内層３の組成物よりも耐白化性に優れている。
【００２５】
なお、内層３と外層４の厚さの合計を０．８±０．２ｍｍとした場合、外層の厚さは０．１ｍｍ以上かつ０．４ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
上記の通り、本実施形態の電線１では、導体２を覆う層として、内層３及び外層４を設け、いずれも機械的特性、絶縁特性、押出特性、及び難燃性といった特性を十分なものとしつつ、内層３は、コスト低減を、外層４は、耐白化性を考慮した構成としている。
【００２７】
したがって、本実施形態によれば、低コストで、機械的特性、絶縁特性、耐白化性、押出外観、及び難燃性に優れた電線１が提供される。
【００２８】
＜実施例＞
以下、本発明の実施形態について、実施例に基づいて説明する。まず、表１の実施例１〜８及び比較例１〜７の各欄に示す内層３及び外層４の組成物を、ロールを用いて混練し、コンパウンドを作製した。なお、いずれの実施例及び比較例においても、内層３の充填剤にはタルクが含まれており、内層３及び外層４には水酸化マグネシウムは含まれない。
【００２９】
【表１】
2015162291.tif 000003
【００３０】
作製したコンパウンドの一部を、圧力１００ｋｇ／ｃｍ2、温度１８０℃に設定したプレス機を用い、１０分間プレスを行い、厚さ１ｍｍのシートとした。これらのシートの体積抵抗率（絶縁特性）を５００Ｖ、１分間の条件で測定し、絶縁特性を評価した。体積抵抗率１×１０14Ω・ｃｍ以上を合格とした。評価結果は表１の下欄に示した通りである。
【００３１】
残りのコンパウンドを用いて、ダイス１００℃、ヘッド８０℃、内層３側及び外層４側シリンダともに８０℃に設定した４０ｍｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２２）により、外径１．８ｍｍの錫めっき銅撚線（導体２）の外側を厚さ０．８ｍｍで押出被覆した。その後、１３ｋｇ／ｃｍ2のスチームにて３分間架橋を行った。
【００３２】
このように製造した電線１の機械的特性（引張強さ、伸び）、耐白化性、押出特性、難燃性を評価した。引張強さ及び伸びは、ＪＩＳＣ３００５  ４．１６（２０００）に準拠して、電線１から導体２を引き抜いてチューブ形状として測定した。引張強さは１０ＭＰａ以上、伸びは２００％以上を合格とした。耐白化性は、電線１の上にφ２ｍｍのＳＵＳ棒を乗せ、荷重１００ｇでＳＵＳ棒を１０往復させた後の白化性を目視により評価した。押出特性（押出外観）は、電線１の外観を目視することにより評価した。難燃性は、ＪＩＳＣ３００５の６０℃傾斜試験に準拠して行った。
【００３３】
評価結果は表１の下欄に示した通りである。実施例１〜８は、機械的特性、耐白化性、押出外観、難燃性のいずれも合格であった。
【００３４】
これに対し、エチレン−ブテン共重合体の含有量が本実施形態の範囲に満たない比較例１は、体積抵抗率が十分でなかった。エチレン−ブテン共重合体の含有量が本実施形態の範囲を超える比較例２は、難燃性の試験が不合格であった。外層４のタルクの含有量が本実施形態の範囲に満たない比較例３は、押出外観が不合格であった。外層４のタルクの含有量が本実施形態の範囲を超える比較例４は、耐白化性が不合格であった。内層３の充填剤の含有量が本実施形態の範囲に満たない比較例５は、押出外観が不合格であった。内層３の充填剤の含有量が本実施形態の範囲を超える比較例６は、引張強さが十分でなかった。
【符号の説明】
【００３５】
１  電線
２  導体
３  内層
４  外層
【図１】
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