(57)【要約】【課題】耐熱性を維持しつつ低コスト化を図ることが可能な被覆電線を提供すること。【解決手段】導体１０と、この導体１０の外周に被覆された非架橋樹脂よりなる内側絶縁層１２と、この内側絶縁層１２の外周に被覆されたシラン架橋樹脂よりなる外側絶縁層１４とを備えた被覆電線１６とする。外側絶縁層の厚さは、絶縁層全体の厚さの２０〜５０％の範囲内にあることが好ましい。また、前記非架橋樹脂及びシラン架橋樹脂は、それぞれポリオレフィン及びシラン架橋ポリオレフィンであることことが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、この導体の外周に被覆された非架橋樹脂よりなる内側絶縁層と、この内側絶縁層の外周に被覆されたシラン架橋樹脂よりなる外側絶縁層とを備えたことを特徴とする被覆電線。
【請求項２】
前記外側絶縁層の厚さは、絶縁層全体の厚さの２０〜５０％の範囲内とされていることを特徴とする請求項１に記載の被覆電線。
【請求項３】
前記非架橋樹脂は、ポリオレフィンであり、前記シラン架橋樹脂は、シラン架橋ポリオレフィンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆電線。
【請求項４】
前記ポリオレフィンは、ポリエチレンであり、前記シラン架橋ポリオレフィンは、シラン架橋ポリエチレンであることを特徴とする請求項３に記載の被覆電線。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被覆電線に関し、更に詳しくは、自動車、電気・電子機器等に好適に用いられる耐熱性を有する被覆電線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車、電気・電子機器等の分野に使用される被覆電線は、ポリエチレン等のポリオレフィンやポリ塩化ビニル等の絶縁被覆材料を、押出成形等によって導体表面に被覆して絶縁層を形成することで製造されている。
【０００３】
このような被覆電線が、高温雰囲気の環境下で使用される場合、例えば、自動車等におけるエンジンやブレーキディスク等からの放熱により常に熱源にさらされる場面で使用される場合には、耐熱性が要求されることから、被覆電線の絶縁層に架橋処理が施されることが多い。
【０００４】
例えば、ポリオレフィンよりなる絶縁層を架橋する架橋方法としては、電子線照射架橋法、化学架橋法、水架橋法が知られている。このうち、電子線照射架橋法及び化学架橋法は、高価で大型な特殊架橋設備等が必要であるといった難点があることから、近年では、このような難点がなく、簡便に架橋が可能な水架橋法が広く用いられている。
【０００５】
この水架橋法を用いて被覆電線を製造するにあたっては、先ず、絶縁層のベース樹脂であるポリオレフィンに、シラン化合物、遊離ラジカル発生剤、シラノール縮合触媒、その他の添加剤を所定量配合し、高温下でポリオレフィンにシランをグラフトさせてシラングラフトポリオレフィンコンパウンドとし、このコンパウンドを導体表面に押出被覆した後、高温高湿中あるいは温水中にさらして架橋反応を生ぜしめることにより、導体表面にシラン架橋ポリオレフィンよりなる絶縁層が被覆された被覆電線が製造されている。
【０００６】
上記被覆電線の製造方法によれば、特殊な架橋設備を必要とせず、簡便に耐熱性に優れた被覆電線を製造することができる。このような水架橋法を用いた従来の被覆電線としては、導体表面にシラン架橋ポリエチレンよりなる絶縁層が一層のみ被覆された構成のものが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【特許文献１】
特開２００１−１２６５３６号公報
【特許文献２】
特開２００２−１５０８５９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記水架橋法を用いて被覆電線を製造する場合、コンパウンド中に、シラン化合物、シラノール縮合触媒等を配合させておく必要があることから、これらが何ら配合されていないコンパウンドに比較すると、材料単価が非常に高価となり、ひいては被覆電線の単価が高価になってしまうといった問題があった。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、耐熱性を維持しつつ低コスト化を図ることが可能な被覆電線を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明に係る被覆電線は、請求項１に記載のように、導体と、この導体の外周に被覆された非架橋樹脂よりなる内側絶縁層と、この内側絶縁層の外周に被覆されたシラン架橋樹脂よりなる外側絶縁層とを備えたことを要旨とするものである。
【００１０】
この際、請求項２に記載のように、前記外側絶縁層の厚さは、絶縁層全体の厚さの２０〜５０％の範囲内とされていることが好ましい。
【００１１】
また、請求項３に記載のように、前記非架橋樹脂は、ポリオレフィンであり、前記シラン架橋樹脂は、シラン架橋ポリオレフィンであることが好ましい。
【００１２】
また、請求項４に記載のように、前記ポリオレフィンは、ポリエチレンであり、前記シラン架橋ポリオレフィンは、シラン架橋ポリエチレンであることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明に係る被覆電線は、導体と、この導体の外周に被覆された非架橋樹脂よりなる内側絶縁層と、この内側絶縁層の外周に被覆されたシラン架橋樹脂よりなる外側絶縁層とを備えている。
【００１４】
ここで、導体としては、ＪＩＳ  Ｃ  ３１０２又はＪＩＳ  Ｃ  ３１５２に規定される軟銅線を複数本撚り合わせたもの等を好適に用いることができる。
【００１５】
この導体の外周に被覆される内側絶縁層の材料である非架橋樹脂とは、架橋が施されていない絶縁性樹脂をいい、具体的には、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−プロピレン共重合体（Ｅ／Ｐ）等のポリオレフィンや、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等が挙げられる。なお、これらは１種又は２種以上が混合されていても構わない。
【００１６】
この際、非架橋樹脂としては、ポリオレフィンを好適に用いることができる。ポリオレフィンは、燃焼時に有害なガスを大気中に放出せず、環境に優しい等の利点があるからである。
【００１７】
また、ポリオレフィン中には、耐熱老化性を向上させるため、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−第三−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、オクタデシル−３−（３，５−ジ−第三−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のフェノール系や、４，４’−ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−１，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン系の酸化防止剤や、難燃性を付与するため、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等の難燃剤等の添加物が適量配合されていても良い。
【００１８】
次に、上記内側絶縁層の外周に被覆される外側絶縁層の材料であるシラン架橋樹脂とは、シラン架橋が施されている絶縁性樹脂をいう。このシラン架橋樹脂としては、具体的には、上述したポリオレフィンがシラン化合物により架橋されたシラン架橋ポリオレフィン等を好適に用いることができる。
【００１９】
ここで、本発明に係る被覆電線の外側絶縁層の厚さは、絶縁層全体の厚さ（すなわち、内側絶縁層の厚さと外側絶縁層の厚さの和）の２０〜５０％の範囲内とされていることが好ましい。この範囲内にあれば、耐熱性及びコストとのバランスに優れたものとなるからである。
【００２０】
外側絶縁層の厚さが、絶縁層全体の厚さの２０％より小さいと、耐熱性が不十分となる傾向が見られるので好ましくなく、外側絶縁層の厚さが、絶縁層全体の厚さの５０％を越えると、コストメリットが小さくなるため好ましくない。
【００２１】
次に、本発明に係る被覆電線の製造方法について説明する。すなわち、本発明に係る被覆電線を製造するにあたっては、先ず、電線の導体表面に、押出機を用いて非架橋樹脂コンパウンドとシラングラフト樹脂コンパウンドとを２段に押出被覆する。
【００２２】
なお、非架橋樹脂コンパウンド及びシラングラフト樹脂コンパウンドの押出し方法としては、同時押出し、タンデム押出しの何れであっても良く、特に限定されるものではない。また、押出成形条件についても、適宜調整可能なものである。
【００２３】
ここで、シラングラフト樹脂コンパウンドは、ポリオレフィン等のベース樹脂と、シラン化合物、遊離ラジカル発生剤、シラノール縮合触媒、酸化防止剤等の添加剤を所定量押出機中に入れるか、あるいは、予めポリオレフィン等のベース樹脂中に上記添加剤が所定量配合されたコンパウンドを押出機中に入れた後、押出機のスクリュー内の高温によりシラングラフト化反応を生ぜしめることにより得ることができる。
【００２４】
この際、シラン化合物としては、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル基を有する有機シラン化合物等が挙げられる。
【００２５】
また、これらシラン化合物をポリオレフィンにシラングラフトさせる開始剤である遊離ラジカル発生剤としては、具体的には、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３等の有機過酸化物等が挙げられる。
【００２６】
また、ポリオレフィンの水架橋を促進するためのシラノール縮合触媒としては、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレート、酢酸第１錫、ステアリン酸亜鉛等の有機金属化合物が挙げられる。
【００２７】
上記押出成形後、非架橋樹脂の外側に被覆されたシラングラフト樹脂を所定温度の水分と接触させることにより、シラングラフト樹脂を水架橋せしめてシラン架橋樹脂とする。これにより、導体の外周に非架橋樹脂よりなる内側絶縁層、シラン架橋樹脂よりなる外側絶縁層が順に被覆された被覆電線を得ることができる。
【００２８】
なお、架橋方法としては、押出被覆後、ドラムに巻き取り、約８０℃に保たれた飽和水蒸気中に放置して水分と反応させる方法や、押出被覆後、約８０℃に保たれた水に浸漬させて水分と接触させて架橋させた後にドラムに巻き取る方法等が挙げられる。
【００２９】
このようにして得られる本発明に係る被覆電線の作用について説明する。
【００３０】
本発明に係る被覆電線によれば、導体の外周に被覆される絶縁層が、非架橋樹脂よりなる内側絶縁層と、シラン架橋樹脂よりなる外側絶縁層との二層構造とされているので、導体の外周にシラン架橋樹脂よりなる絶縁層が一層のみ被覆された被覆電線に比較して、材料単価が高いシラン架橋樹脂の使用量を抑制することが可能となる。そのため、被覆電線の製造コストを低くすることができる。
【００３１】
また、外側絶縁層がシラン架橋樹脂よりなるため、耐熱性をも有する。外側絶縁層の厚さが、絶縁層全体の厚さの２０〜５０％の範囲内にある場合には、耐熱性とコストとのバランスに特に優れた被覆電線となる。
【００３２】
【実施例】
以下に本発明を実施例により更に詳細に説明する。
【００３３】
実施例１〜３として、断面積１４ｍｍ２（外径５．０ｍｍ）の導体（１９／１．０軟銅線：直径１．０ｍｍの軟銅線１９本からなる撚線）の外周に線状低密度ポリエチレンコンパウンド（三井住友ポリオレフィン株式会社製「ポリエチレン」）を押出被覆した後、シラン化合物、遊離ラジカル発生剤、シラノール触媒が予め所定量配合された線状低密度ポリエチレンコンパウンド（アプコ株式会社製「モルデックス（登録商標）」）を押出機中の高温にてシラングラフトせしめたシラングラフト線状低密度ポリエチレンコンパウンドを押出被覆し、外径７．０ｍｍの電線を作製した。
【００３４】
この際、押出成形時に用いたダイス及びニップルは、それぞれ５．４ｍｍφ、７．２ｍｍφのものを使用した。また、押出温度は、ダイス２００〜２２０℃、シリンダ１７０〜２００℃の温度範囲とし、線速は、３０ｍ／分とした。
【００３５】
次いで、このようにして押し出された電線をドラムに巻いて８０℃の蒸気室に１２時間放置することによりシラングラフト線状低密度ポリエチレンを水架橋せしめ、図１に示すように、導体１０の外周に、線状低密度ポリエチレンよりなる内側絶縁層１２と、シラン架橋線状低密度ポリエチレンよりなる外側絶縁層１４とが順に被覆された被覆電線１６を作製した。なお、図２に示すように、導体１０の外周に、シラン架橋線状低密度ポリエチレンよりなる絶縁層１８が一層のみ被覆された被覆電線２０を比較例とした。
【００３６】
以上のように作製した各被覆電線について、耐熱評価試験（加熱変形試験）を行った（１００℃の耐熱評価に相当）。すなわち、得られた各被覆電線の上に５００ｇの分銅を乗せ、２３０℃×３０分の雰囲気下に放置し、電線径が３０％以上変形したものを不合格とし、それ以内のものを合格と判断した。また、比較例の被覆電線と各実施例における材料単価を比較してコスト評価を行った。すなわち、比較例の被覆電線より材料単価のコストダウンが図れたものを合格とした。
【００３７】
表１に作製した各被覆電線の内側絶縁層及び外側絶縁層の厚さ並びに耐熱評価試験結果、コスト評価及び総合評価を示す。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
表１によれば、実施例の被覆電線は、全て耐熱評価試験に合格するとともに、比較例の被覆電線、すなわち、導体の外周にシラン架橋樹脂よりなる絶縁層が一層のみ被覆された被覆電線に比較して、材料単価が安価になっていることが分かる。
【００４０】
以上実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、本実施例では、内側絶縁層の非架橋樹脂材料として線状低密度ポリエチレンコンパウンド、外側絶縁層のシラン架橋樹脂材料としてシラン化合物、遊離ラジカル発生剤、シラノール触媒が予め所定量配合された線状低密度ポリエチレンコンパウンドを用いたが、それ以外にも、内側絶縁層の非架橋樹脂材料として他のポリオレフィンコンパウンド、外側絶縁層のシラン架橋樹脂材料としてシラン化合物、遊離ラジカル発生剤、シラノール触媒が予め所定量配合されたポリオレフィンコンパウンド等を用いることができるものである。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係る被覆電線によれば、導体の外周に被覆される絶縁層が、非架橋樹脂よりなる内側絶縁層と、シラン架橋樹脂よりなる外側絶縁層との二層構造とされているので、導体の外周にシラン架橋樹脂よりなる絶縁層が一層のみ被覆された被覆電線に比較して、低コストとなり、しかも耐熱性も維持可能な被覆電線を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る被覆電線の断面構造を示した図である。
【図２】比較例に係る被覆電線の断面構造を示した図である。
【符号の説明】
１０  導体
１２  内側絶縁層
１４  外側絶縁層
１６  被覆電線
【図１】
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【図２】
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