(57)【要約】【課題】ハロゲンフリーで、良好な難燃性、耐傷性を有し、かつ柔軟性にも優れる絶縁電線を提供する。【解決手段】絶縁電線１０は、導体１１外周に、（Ａ）非変性ポリオレフィン２０〜３５質量％、（Ｂ）スチレン系熱可塑性エラストマ３０〜５０質量％および（Ｃ）マレイン酸変性ポリエチレン２５〜３５質量％からなるポリマー成分１００質量部に対し、（Ｄ）水酸化マグネシウム４０〜８０質量部を含有する難燃性組成物からなる被覆１２を備える。【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、（Ａ）非変性ポリオレフィン２０〜３５質量％、（Ｂ）スチレン系熱可塑性エラストマ３０〜５０質量％および（Ｃ）マレイン酸変性ポリエチレン２５〜３５質量％からなるポリマー成分１００質量部に対し、（Ｄ）水酸化マグネシウム４０〜８０質量部を含有する難燃性組成物からなる被覆を有することを特徴とする絶縁電線。
【請求項２】
前記難燃性組成物のポリマー成分は、（Ａ）非変性ポリオレフィン２５〜３５質量％、（Ｂ）スチレン系熱可塑性エラストマ３５〜４５質量％および（Ｃ）マレイン酸変性ポリエチレン２５〜３０質量％からなることを特徴とする請求項１記載の絶縁電線。
【請求項３】
前記（Ａ）成分の非変性ポリオレフィンは、ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１または２記載の絶縁電線。
【請求項４】
前記ポリプロピレンは、プロピレン・エチレンブロックコポリマーであることを特徴とする請求項３記載の絶縁電線。
【請求項５】
前記（Ｂ）成分のスチレン系熱可塑性エラストマは、ソフトセグメントが水添ポリブタジエンからなるスチレン系熱可塑性エラストマおよびその酸変性物から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハロゲンフリーで難燃性、耐傷性および柔軟性に優れる絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、環境への負荷を低減するため、屋内配線や機器内配線などの用途に、従来の、焼却時にハロゲン化水素などの有害なガスを発生するポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やハロゲン系難燃剤を配合した組成物に代えて、ポリエチレンに水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水和物を多量に添加して難燃化したハロゲンフリーの組成物を被覆材料として用いた絶縁電線が使用されるようになってきた。
【０００３】
しかしながら、このような環境に配慮した材料を用いた絶縁電線においては、金属水和物の多量配合により、従来のＰＶＣなどを用いたものと比較して耐傷性（耐傷付き性）が不十分で、輸送時の振動や包装作業の際に外表面に簡単に傷が付いてしまうという問題があった。外表面に傷が付くと、外観を損なわれるだけでなく、耐アーク性や絶縁特性などの電気特性も低下する。
【０００４】
そこで、このような耐傷性の問題を解決するため、例えば、ポリエチレンより硬く傷付きにくいポリプロピレンをベースポリマーとして用いた組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、このような組成物を用いた電線は、耐傷性が改善される反面、柔軟性が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７７０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、ハロゲンフリーで、良好な難燃性、耐傷性を有し、かつ柔軟性にも優れる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】
本発明の第１の態様である絶縁電線は、導体外周に、（Ａ）非変性ポリオレフィン２０〜３５質量％、（Ｂ）スチレン系熱可塑性エラストマ３０〜５０質量％および（Ｃ）マレイン酸変性ポリエチレン２５〜３５質量％からなるポリマー成分１００質量部に対し、（Ｄ）水酸化マグネシウム４０〜８０質量部を含有する難燃性組成物からなる被覆を有するものである。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様の絶縁電線において、前記難燃性組成物のポリマー成分が、（Ａ）非変性ポリオレフィン２５〜３５質量％、（Ｂ）スチレン系熱可塑性エラストマ３５〜４５質量％および（Ｃ）マレイン酸変性ポリエチレン２５〜３０質量％からなるものである。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様の絶縁電線において、前記（Ａ）成分の非変性ポリオレフィンが、ポリプロピレンであるものである。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第３の態様の絶縁電線において、前記ポリプロピレンが、プロピレン・エチレンブロックコポリマーであるものである。
【００１２】
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の絶縁電線において、前記（Ｂ）成分のスチレン系熱可塑性エラストマが、ソフトセグメントが水添ポリブタジエンからなるスチレン系熱可塑性エラストマおよびその酸変性物から選ばれる少なくとも１種であるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の絶縁電線によれば、ハロゲンフリーで、良好な難燃性および耐傷性を維持しながら、優れた柔軟性も併せ持つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の絶縁電線の一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】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。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。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る絶縁電線を示す横断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の絶縁電線１０は、導体１１上に、後述するような難燃性組成物からなる絶縁被覆１２を有している。
【００１８】
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。軟銅線は、すず、銀、ニッケル等のめっきが施されていてもよい。
【００１９】
絶縁被覆１２を構成する難燃性組成物は、（Ａ）非変性ポリオレフィン、（Ｂ）スチレン系熱可塑性エラストマおよび（Ｃ）マレイン酸変性ポリエチレンをポリマー成分として含有し、かつこのようなポリマー成分に水酸化マグネシウムを配合したものである。
【００２０】
（Ａ）成分の非変性ポリオレフィンとしては、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリエチレン；ポリプロピレン（ＰＰ）；ポリイソブチレン；エチレンに、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、１−トリデセン、１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−ノナデセン、１−エイコセン、４−メチル−１−ペンテンなどのα−オレフィンを共重合させたエチレン・α−オレフィン共重合体；イソブチレン・イソプレン共重合体などが挙げられる。ポリプロピレンは、プロピレンのホモポリマーのみならず、エチレンとのランダムコポリマーやブロックコポリマー、少量のα−オレフィンとの共重合体なども使用することができる。α−オレフィンとしては、例えば１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテンなどが挙げられる。プロピレン・αオレフィン共重合体には、非共役ポリエンがさらに共重合されていてもよい。非共役ポリエンとしては、例えばジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネンなどが挙げられる。
【００２１】
ポリオレフィンとしては、エチレンに、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、パーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニルなどのビニルエステルを共重合させたエチレン・ビニルエステル共重合体；エチレンに、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸‐２‐エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルなどの不飽和カルボン酸エステルを共重合させたエチレン・アクリル酸エステル共重合体なども使用可能である。これらの非変性ポリオレフィンは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２２】
（Ａ）成分のポリオレフィンとしては、耐傷性と柔軟性をバランスさせる観点から、なかでも、ポリプロピレンが好ましく、エチレンとのブロックコポリマーがより好ましい。より一層好ましいのは、ＭＦＲ（ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０）０．３〜１．５ｇ／１０分、密度（ＪＩＳ  Ｋ  ７１１２）０．８５〜０．９５ｇ／ｃｍ３、引張降伏応力（ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１）２６〜４０ＭＰａ、引張破壊歪み（ＪＩＳ  Ｋ  ７１６２）４００％以上、シャルピー衝撃強さ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１１１、２３℃）２０ｋＪ／ｍ２以上のプロピレン・エチレンブロックコポリマーである。このような物性を有する市販品を具体的に例示すると、例えばノバテックＥＣ９（日本ポリプロ（株）製  商品名）が挙げられる。
【００２３】
（Ｂ）成分のスチレン系熱可塑性エラストマとしては、ポリブタジエンをソフトセグメントとするスチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、ポリイソプレンをソフトセグメントとするスチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、これらの共重合体のポリブタジエンブロックおよびポリイソプレンブロックをそれぞれ水素添加して得られる水添型共重合体（スチレン・ブタジエン・ブチレン・スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ）、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン・イソプレン・プロピレン・スチレンブロック共重合体（ＳＩＰＳ）およびスチレン・エチレン・プロピレン・スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ））、以上の共重合体および水添型共重合体をそれぞれ無水マレイン酸などの酸で変性した酸変性共重合体および酸変性水添型共重合体などが挙げられる。耐傷性と柔軟性をバランスさせる観点からは、水添型共重合体およびその酸変性物の使用が好ましい。また、水添型共重合体や、その酸変性物の使用は、耐熱性、耐候性を向上させるという観点からも好ましい。
【００２４】
（Ｃ）成分のマレイン酸変性ポリエチレンとしては、ポリエチレンをマレイン酸またはその誘導体で変性したもの、すなわち、ポリエチレンに、例えばグラフト反応によりマレイン酸またはその誘導体を導入したものである。
【００２５】
ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）などが挙げられる。これらのなかでも、耐傷性と柔軟性をバランスさせる観点からは、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましく、直鎖状低密度ポリエチレンがより好ましい。
【００２６】
また、変性に用いられるマレイン酸の誘導体としては、マレイン酸のエステル、無水物、金属塩、アミド、イミドなどが挙げられる。マレイン酸誘導体の具体例としては、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステル、無水マレイン酸などが挙げられる。（Ｃ）成分のマレイン酸変性ポリエチレンは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２７】
上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の配合割合は、（Ａ）成分の非変性ポリオレフィンが２０〜３５質量％、好ましくは２５〜３５質量％、（Ｂ）成分のスチレン系熱可塑性エラストマが３０〜５０質量％、好ましくは３５〜４５質量％、（Ｃ）成分のマレイン酸変性ポリエチレンが２５〜３５質量％、好ましくは２０〜３５質量％である。（Ａ）成分の非変性ポリオレフィンの配合割合が２０質量％未満では耐傷性が低下し、逆に、３５質量％を超えると柔軟性が低下する。また、（Ｂ）成分のスチレン系熱可塑性エラストマの配合割合が３０質量％未満では柔軟性が低下し、逆に、５０質量％を超えると耐傷性が低下する。さらに、（Ｃ）成分のマレイン酸変性ポリエチレンの配合割合が２５質量％未満、または３５質量％を超えると、引張強度、引張伸びなどの機械的特性が低下する。
【００２８】
（Ｄ）成分の水酸化マグネシウムは、難燃性組成物に主として難燃性を付与するために配合される成分である。水酸化マグネシウムは、ステアリン酸などの高級脂肪酸やシランカップリング剤によって表面処理が施されたものであってもよい。このような表面処理された水酸化マグネシウムを使用することにより、ポリマー成分と混練する際の分散性を高めることができる。
【００２９】
この水酸化マグネシウムの配合量は、前述したポリマー成分である（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計量１００質量部に対して４０〜８０質量部、好ましくは５０〜８０質量部である。配合量が４０質量部未満では十分な難燃性が得られず、逆に８０質量部を超えると、柔軟性や機械的特性などが低下する。
【００３０】
難燃性組成物には、以上の各成分のほか、必要に応じて、本発明の効果を阻害しない範囲で、電線の絶縁被覆材料に一般に使用されている滑剤、軟化剤、酸化防止剤、銅害防止剤、紫外線吸収剤、熱老化防止剤、充填剤、加工助剤、架橋剤、架橋助剤、着色剤、安定剤などの添加剤を配合することができる。
【００３１】
例えば、滑剤としては、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪酸およびそれらの金属塩などが挙げられる。また、軟化剤としては、鉱物油、ワックス、パラフィン類などが挙げられる。さらに、上述した水酸化マグネシウム以外の他のノンハロゲン系難燃剤も、本発明の効果を阻害しない範囲で配合することができる。そのようなノンハロゲン系難燃剤としては、グアニジン系、メラミン系などの窒素系難燃剤、リン酸アンモニウム、赤燐などのリン系難燃剤、リン−窒素系難燃剤、ホウ酸亜鉛などのホウ酸化合物、炭酸カルシウムなどが例示される。また、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムなどの水酸化マグネシウム以外の金属水酸化物も使用することができる。
【００３２】
難燃性組成物は、以上の各成分をバンバリーミキサ、タンブラー、加圧ニーダ、混練押出機、ミキシングローラなどの通常の混練機を用いて均一に混合することにより調製される。
【００３３】
絶縁被覆１２は、上記のように調製した難燃性組成物を、導体１１上に押出被覆することにより形成される。絶縁被覆１２は、導体１１上に他の被覆を介して形成されていてもよい。絶縁被覆１２の厚さは、通常０．６４〜０．９６ｍｍであり、好ましくは０．７５〜０．８５ｍｍの範囲である。
【００３４】
このように構成される絶縁電線においては、ハロゲンフリーの高い難燃性と耐傷性を有するとともに、柔軟性にも優れたものとなる。
【実施例】
【００３５】
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。実施例および比較例で用いた成分は以下の通りである。
プロピレン・エチレンブロックコポリマー：
日本ポリプロ（株）製  商品名 ノバテックＰＰ ＥＣ９
水添型スチレン系熱可塑性エラストマ：
旭化成ケミカルズ（株）製  商品名 タフテックＨ１２２１
無水マレイン酸変性ポリエチレン：
日本ポリエチレン（株）製  商品名 アドテックスＬ６１０１Ｍ
水酸化マグネシウム：
協和化学工業（株）製  商品名 キスマ５Ａ
【００３６】
実施例１
プロピレン・エチレンブロックコポリマー２８．０質量部、水添型スチレン系熱可塑性エラストマ３８．０質量部、無水マレイン酸変性ポリエチレン３４．０質量部および水酸化マグネシウム４５．０質量部を加圧ニーダを用いて均一に混練して難燃性組成物を調製した。
【００３７】
次いで、断面積２ｍｍ２の銅撚線導体上に上記難燃性組成物を０．８ｍｍ厚に押出被覆し外径約３．４ｍｍの絶縁電線を製造した。
【００３８】
実施例２〜５、比較例１〜５
難燃性組成物の組成を表１および表２に示すように変えた以外は、実施例１と同様にして難燃性組成物を調製し、さらに、得られた組成物を用いて実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。
【００３９】
上記各実施例および各比較例で得られた難燃性組成物および絶縁電線について、下記に示す方法で各種特性を評価した。
［酸素指数］
難燃性組成物について、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０１に準拠して測定した。
［傾斜燃焼試験］
絶縁電線について、ＪＩＳ  Ｃ  ３００５規定の６０°傾斜燃焼試験を行った。
［引張強さおよび引張伸び］
絶縁電線について、ＪＩＳ  Ｃ  ３００５に基づく引張試験（引張速度２００ｍｍ／分）を行い、測定した。
［耐傷性］
金属製エッジ治具上を荷重１０００ｇ、速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で絶縁電線を長さ約１５０ｍｍに亘って移動させ、電線表面の傷の発生の有無を目視にて観察し、下記の基準で評価した。
合格：傷が観察されない
不合格：傷が観察される
［柔軟性］
長さ１００ｍｍの絶縁電線の一方の端部を水平に固定し、他方の端部の先端から１０ｍｍの箇所に５０ｇの重りを紐で吊り下げ、その重りによって生ずる絶縁電線先端の撓み量を測定した。
【００４０】
これらの結果を表１の下欄に示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１から明らかなように、実施例１〜５はいずれも酸素指数、傾斜燃焼試験、引張強さ、引張伸び、耐傷性および柔軟性において良好な結果が得られた。特に、ポリマー成分の各成分比を、非変性ポリオレフィン２５〜３５質量％、スチレン系熱可塑性エラストマ３５〜４５質量％、マレイン酸変性ポリエチレン２５〜３０質量％とすることにより、引張強さ、引張伸び、柔軟性においてさらに良好な結果が得られた（実施例３、４）。
【符号の説明】
【００４３】
１０…絶縁電線、１１…導体、１２…絶縁被覆。
【図１】
2013004265.tif 000004