(57)【要約】【課題】難燃性が付与される絶縁電線において、伸びおよび抗張力の低下による不良を改善した絶縁電線を提供する【解決手段】絶縁電線は、中心導体１１と、中心導体１１の周囲を被覆した絶縁体１２とを少なくとも有する。絶縁体１２は、ポリオレフィン系樹脂に対して、ハロゲンを含む難燃剤と、シリカとが添加され、架橋されてなる。シリカは、平均粒子径が０．１〜１．０μｍであり、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、１０〜１５重量部添加されている。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、該導体の周囲を被覆した絶縁体とを少なくとも有する絶縁電線であって、
前記絶縁体は、ポリオレフィン系樹脂に対して、ハロゲンを含む難燃剤と、シリカとが添加され、架橋されてなり、
前記シリカは、平均粒子径が０．１〜１．０μｍであり、前記ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、１０〜１５重量部添加されている絶縁電線。
【請求項２】
前記ポリオレフィン系樹脂は、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂と、ポリエチレン樹脂とが混合されている、請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
前記エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂とポリエチレン樹脂のとの重量混合比は、２：８〜５：５の範囲にある、請求項２に記載の絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線に関し、より詳細には、導体の周囲に被覆した絶縁体に難燃性が付与された絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器類の内部配線や自動車用配線等に使用する絶縁電線には、難燃性が要求され、例えば米国のＵＬ（Under Writers Laboratories inc.）規格やカナダのＣＳＡ（Canadian Standards Association）規格などの対象となる電気機器や電子機器、あるいは電機用品安全法の絶縁物の使用温度上限規制などを対象とした機器等に対して使用する絶縁電線には、所定レベルの難燃性特性が求められる。
【０００３】
絶縁電線の難燃性を高めるための難燃材として、ポリオレフィン系樹脂などの樹脂化合物にシリカなどの無機フィラーを配合する場合がある。例えば特許文献１には、高分子材料に対して、無機フィラーと有機ケイ素化化合物が配合された樹脂組成物を用いた絶縁電線が開示されている。ここでは無機フィラーとして、シリカ等の金属酸化物を用いることが記載されている。無機フィラーの粒径は、０．１〜１０μｍの範囲に設定するのが好ましいとされ、その配合量は、高分子材料１００重量部に対して５０〜２５０重量部とすることが好ましいとされている。絶縁電線を成形する際には、上記の無機フィラーと有機ケイ素化化合物等を配合した組成物を、芯導体上に押出被覆して、電子線などの電離放射線照射を施すことにより組成物の高分子材料を架橋させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５６５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された配合により、高分子材料に無機フィラー等を添加して押出被覆成形を行って架橋させた絶縁電線に対して、伸び（Elongation）、および破断時の抗張力（Tensile Strength））の点で、更に良好な特性の絶縁体を有する絶縁電線が求められている。
【０００６】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、難燃性が付与される絶縁電線において、伸びおよび抗張力を改善した絶縁電線の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による絶縁電線は、導体と、該導体の周囲を被覆した絶縁体とを少なくとも有する絶縁電線であって、前記絶縁体は、ポリオレフィン系樹脂に対して、ハロゲンを含む難燃剤と、シリカとが添加され、架橋されてなり、前記シリカは、平均粒子径が０．１〜１．０μｍであり、前記ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、１０〜１５重量部添加されている絶縁電線である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、難燃性が付与される絶縁電線において、伸びおよび抗張力を改善した絶縁電線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明による絶縁電線の構成例を示す図で、中心導体の周囲を絶縁体で被覆した絶縁電線の構成を示す図である。
【図１Ｂ】本発明による絶縁電線の構成例を示す図で、中心導体の周囲を絶縁体で被覆し、さらに外部導体が設けられ、外部導体の外側が外被で覆われた同軸電線の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例および比較例による伸びおよび抗張力の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
（１）本願の絶縁電線は、導体と、該導体の周囲を被覆した絶縁体とを少なくとも有する絶縁電線であって、前記絶縁体は、ポリオレフィン系樹脂に対して、ハロゲンを含む難燃剤と、シリカとが添加され、架橋されてなり、前記シリカは、粒子径が０．１〜１．０μｍであり、前記ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、１０〜１５重量部添加されている絶縁電線である。これにより、難燃性が付与される絶縁電線において、伸びおよび抗張力の低下による不良を改善した絶縁電線を提供することができる。
【００１１】
（２）前記ポリオレフィン系樹脂は、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂と、ポリエチレン樹脂とが混合されていることが好ましい。これにより、難燃性の絶縁電線に好適なポリオレフィン系樹脂材料が提供される。
【００１２】
（３）前記エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂とポリエチレン樹脂のとの重量混合比は、２：８〜５：５の範囲にあることが好ましい。これにより伸びおよび抗張力の低下による不良を改善するためのエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂とポリエチレン樹脂の最適な混合比が与えられる。
【００１３】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明に係る絶縁電線の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲およびこれと均等の範囲内での全ての変更が含まれる。
【００１４】
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明による絶縁電線の構成例を示す図である。図１Ａに示す絶縁電線１０は、中心導体１１の周囲を絶縁体１２で被覆した構成を有する。
また、図１Ｂに示す絶縁電線１０は、中心導体１１の周囲を絶縁体１２で被覆し、さらに絶縁体１２の外周に外部導体１３が設けられ、外部導体１３の外側が外被（シースともいう）１４で覆われて保護された同軸電線として構成されている。本発明による実施形態は、図１Ａおよび図１Ｂのいずれの構成に対しても適用可能である。
【００１５】
図１Ａおよび図１Ｂの絶縁体１２は、本発明に係る実施形態を特徴付けるものであり、ポリオレフィン系樹脂に対してハロゲンを含む難燃剤と、シリカとが添加され、架橋されてなり、シリカの粒子径が０．１〜１．０μｍであり、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、シリカが１０〜１５重量部添加されている。また、図１Ａの絶縁電線１０の構成において、中心導体１１の周囲を多層の樹脂材料で被覆した構成とすることもできる。この場合、中心導体１１の周囲に被覆された最内層の樹脂材料層を、上記のハロゲン系難燃剤およびシリカが配合されたポリオレフィン系樹脂層とする。
【００１６】
図１Ａおよび図１Ｂの構成において、中心導体１１は、単線または複数の素線を撚り合わせた撚線で形成され、例えば銅、軟鋼、銀、ニッケルめっき軟鋼、錫めっき軟鋼、銀メッキ軟鋼線等の導体材料からなるものを使用することができる。中心導体１１は、その断面積を２〜４０ｍｍ2とすることが好ましい。
【００１７】
絶縁体１２は、ポリオレフィン系樹脂に対して、ハロゲンを含む難燃剤と、シリカとが添加され、電子線等により架橋されている。
絶縁体１２のベースとなるポリオレフィン系樹脂としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体、またはポリエチレンを使用することができ、特にエチレン・酢酸ビニル共重合体とポリエチレンとの混合物を好適に用いることができる。この場合のエチレン・酢酸ビニル共重合体と、ポリエチレンとの重量混合比は、２：８〜５：５の範囲にあることが好ましい。すなわち、エチレン・酢酸ビニル共重合体とポリエチレンとの２成分の混合系において、エチレン・酢酸ビニル共重合体の重量混合比率は、２０％〜５０％の範囲にあることが好ましい。
ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を用いることができる。この他ポリオレフィン系樹脂として、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−メチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）等を用いることができる。
【００１８】
ハロゲンを含む難燃剤は、絶縁電線１０に難燃性を付与するものであり、ハロゲン原子を含む有機難燃剤を用いることができる。例えば、ハロゲン系有機難燃剤として、臭素系芳香族化合物を用いることができる。臭素系芳香族化合物としては例えばポリブロモビフェニル（ＰＢＢ）やポリブロモジフェニルエーテル（ＰＢＤＥ）を用いることができる。本実施形態では、金属水酸化物や金属酸化物、金属炭酸塩等による難燃剤は添加されないが、必要に応じてこれら難燃剤を使用するものであってもよい。
【００１９】
シリカは、絶縁電線１０に難燃性を付与する無機フィラーとして配合される。また、シリカを配合することにより絶縁体１２の抗張力を増大させることができる。
シリカの粒径は、０．１〜１．０μｍの範囲とすることが好ましく、絶縁体１２のベースとなるポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、１０〜１５重量部配合されることが好ましい。シリカの粒径が上記範囲より大きくなると、ポリオレフィン系樹脂の内部におけるシリカの分散性が悪くなり、ポリオレフィン系樹脂の伸び、および抗張力が低下する。特に、エチレン・酢酸ビニル共重合体とポリエチレンとの混合体を使用する場合、粒径の大きいシリカはポリエチレンに対する分散性が悪く、伸び、および抗張力を低下させる要因となる。シリカの粒径を０．１〜１．０μｍの範囲に最適化することで、ポリオレフィン系樹脂に対するシリカの分散を良好なものとし、ポリオレフィン系樹脂の伸び、および抗張力の低下を防止することができる。
絶縁体１２のベースとなるポリオレフィン系樹脂には、この他必要に応じて、滑剤、老化防止剤、加工助剤、着色剤等の他の配合成分を適宜配合させることができる。
【００２０】
図１Ｂの同軸電線の場合、外部導体１３は、例えば軟銅線または銅合金線、または銀めっきもしくは錫メッキ軟銅線を絶縁体１２の外周に編組または横巻き等によって巻き付けて形成されている。または外部導体１３として金属テープが巻き付けられている。外被１４は、絶縁体１２と同じ材料とすることができる。あるいは外被１４は、ＰＶＣ（塩化ビニル樹脂）やポリエチレン樹脂、フッ素樹脂材等を押出し成形して被覆し、あるいはポリエステルテープなどの樹脂テープを巻き付ける等により適宜構成することができる。
【００２１】
上記の構成の絶縁電線１０において、絶縁体１２は、架橋されることで３次元網状構造が付与されている。ここでは上記のようにハロゲン系難燃剤およびシリカ等の配合剤を配合したポリオレフィン系樹脂を中心導体１１の周囲に押出被覆し、押出被覆したポリオレフィン系樹脂に対して電子線を照射することで、ポリオレフィン系樹脂を架橋させることができる。
上記のように電子線を照射することで、架橋速度や簡便さの点で効果的にポリオレフィン系樹脂を架橋させることができるが、この他、アルファ線、ガンマ線、Ｘ線、紫外線等の他の電離放射線を照射することによってポリオレフィン系樹脂を架橋させるものであってもよく、あるいは、ポリオレフィン系樹脂に予め有機過酸化物を混練して加熱によって架橋する方法、あるいは水架橋などの方法を採用してもよい。
【００２２】
上記構成の配合により、導体と、その導体の周囲を被覆した絶縁体とを少なくとも有し、絶縁体がポリオレフィン系樹脂に対して、ハロゲンを含む難燃剤と、シリカとが添加されて架橋されてなる絶縁電線において、粒子径が０．１〜１．０μｍのシリカを、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して１０〜１５重量部添加した構成の絶縁電線が提供される。このポリオレフィン系樹脂は、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂と、ポリエチレン樹脂とが混合されているもので、これらの重量混合比は、２：８〜５：５の範囲にあることが好ましい。シリカを添加することで、ポリオレフィン系樹脂に対する難燃性を付与するとともに、ポリオレフィン系樹脂の抗張力を増大させることができる。このときに、シリカの粒子径を０．１〜１．０μｍの範囲にすることにより、ポリオレフィン系樹脂に対するシリカの分散性を良好にし、シリカの分散不良によるポリオレフィン系樹脂の伸び、および抗張力の低下を防ぐことができる。これにより、難燃性が付与される絶縁電線において、伸びおよび抗張力の低下による不良を改善した絶縁電線を提供することができる。
【００２３】
（実施例）
図１Ａの構成で、中心導体１１の周囲にポリオレフィン系樹脂を被覆成形し、電子線による架橋を行って絶縁電線１０を形成し、ポリオレフィン系樹脂の伸び（破断伸度（％）；Elongation）と、抗張力（破断時の引張強度；Tensile Strength）とを測定した。測定した結果を図２に示す。
中心導体１１としては、外径０．２５４ｍｍφの錫めっき軟銅線を４１本撚った撚線とし、その断面積を２ｍｍ2とした。中心導体１１の周囲に被覆するポリオレフィン系樹脂としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）とポリエチレン（ＰＥ）とを図２に示す重量比で混合したものを用いた。ポリオレフィン系樹脂には、ハロゲンを含む難燃剤と、シリカとを配合した。シリカの平均粒子径（Ｄ５０）と、ポリオレフィン系樹脂（ＥＶＡとＰＥの混合物）に対する配合量（重量部）を変化させた。そしてこれらハロゲンを含む難燃剤、およびシリカを配合したポリオレフィン系樹脂を、中心導体１１の周囲に押出して被覆成形し、その後電子線を照射してポリオレフィン系樹脂を架橋させ、絶縁電線を得た。ポリオレフィン系樹脂による被覆層の厚さは０．７６ｍｍとし、絶縁電線の外形は３．５９ｍｍとした。この絶縁電線のポリオレフィン系樹脂の伸び、および抗張力を測定した。測定法としては、ポリオレフィン系樹脂の架橋後、ポリオレフィン系樹脂による被覆層から１０ｍｍ幅の試料の採取し、引張試験機により試料の破断時の伸びと、破断時の強度（抗張力）とを測定した。
【００２４】
図２に示すＮｏ.１〜Ｎｏ.３は実施例であり、Ｎｏ.４は比較例である。本構成において、伸びは４００％以上、抗張力は１４．７ＭＰａ（１．５０ｋｇ／ｍｍ2）であることが必要である。Ｎｏ．１の実施例は、ＥＶＡとＰＥの重量混合比は４：６であり、シリカの平均粒子径は０．１μｍ、ＥＶＡとＰＥの混合物に対するシリカの配合量は１５重量部である。このときの伸びは４２５％であり、抗張力は１６．９ＭＰであって、伸びおよび抗張力のいずれもが良好なレベルであった。
【００２５】
Ｎｏ．２の実施例は、ＥＶＡとＰＥの重量混合比は５：５であり、シリカの平均粒子径は１．０μｍ、ＥＶＡとＰＥの混合物に対するシリカの配合量は１０重量部である。このときの伸びは４４７％であり、抗張力は１５．５ＭＰであって、伸びおよび抗張力のいずれもが良好なレベルであった。
Ｎｏ．３の実施例は、ＥＶＡとＰＥの重量混合比は２：８であり、シリカの平均粒子径は０．１μｍ、ＥＶＡとＰＥの混合物に対するシリカの配合量は１５重量部である。このときの伸びは４０９％であり、抗張力は１７．７ＭＰであって、伸びおよび抗張力のいずれもが良好なレベルであった。
一方、Ｎｏ．４の比較例では、ＥＶＡとＰＥの重量混合比は４：６であり、シリカの平均粒子径は６．０μｍ、ＥＶＡ／ＰＰに対するシリカの配合量は１０重量部である。このときの伸びは３７９％であり、抗張力は１４．５ＭＰであって、伸びおよび抗張力のいずれもが良好ではないレベルであった。これにより、シリカの平均粒子径は０．１〜６．０μｍ、ＥＶＡとＰＥの重量比は２：８〜５：５の範囲、ＥＶＡ／ＰＥに対するシリカの配合量は１０〜1５重量部とすることで、伸びおよび抗張力が良好な絶縁電線を得ることができた。
【符号の説明】
【００２６】
１０…絶縁電線、１１…中心導体、１２…絶縁体、１３…外部導体、１４…外被。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
2017069130.tif 000005