(57)【要約】【課題】耐加熱変形性、耐摩耗性、製造性に優れる電線被覆材用組成物およびこれを用いた絶縁電線を提供すること。【解決手段】ポリ塩化ビニルおよび可塑剤を含有する電線被覆材用組成物において、ポリ塩化ビニル全体のゲル分率が４〜１６質量％の範囲内であり、ポリ塩化ビニル１００質量部に対し、可塑剤が４０〜１００質量部の範囲内である電線被覆材用組成物とする。この電線被覆材用組成物を電線被覆材に用い、導体１２の外周を絶縁被覆層１４で被覆した絶縁電線１０とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ塩化ビニルおよび可塑剤を含有する電線被覆材用組成物において、前記ポリ塩化ビニル全体のゲル分率が４〜１６質量％の範囲内であり、該ポリ塩化ビニル１００質量部に対し、前記可塑剤が４０〜１００質量部の範囲内であることを特徴とする電線被覆材用組成物。
【請求項２】
前記ポリ塩化ビニルは、ゲル分率２０〜５０質量％のポリ塩化ビニル２０〜８０質量％と、ゲル分を含まないポリ塩化ビニル８０〜２０質量％と、からなることを特徴とする請求項１に記載の電線被覆材用組成物。
【請求項３】
前記ゲル分を含まないポリ塩化ビニルの重合度が１０００〜３０００の範囲内であることを特徴とする請求項２に記載の電線被覆材用組成物。
【請求項４】
前記ゲル分率２０〜５０質量％のポリ塩化ビニルの非ゲル分の重合度が１０００〜２０００の範囲内であることを特徴とする請求項２または３に記載の電線被覆材用組成物。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電線被覆材用組成物を電線被覆材に用いたことを特徴とする絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線被覆材用組成物および絶縁電線に関し、さらに詳しくは、自動車等の車両に配索される電線の被覆材料として好適な電線被覆材用組成物およびこれを用いた絶縁電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリ塩化ビニルを主成分とした樹脂組成物は、絶縁電線の絶縁材料として用いられている。非架橋のポリ塩化ビニルは、加熱された場合に変形しやすく、絶縁電線が加熱された場合に変形するという問題がある。例えば自動車用絶縁電線において、耐加熱変形性を向上させるために、１）被覆材料に電子線などを照射して架橋させる方法や、２）被覆材料に高重合度のポリ塩化ビニルを使用する方法（特許文献１）、３）被覆材料に無機フィラーを配合する方法（特許文献２）、４）ポリ塩化ビニルに対しニトリルゴムを配合する方法（特許文献３）、などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２５０３２号公報
【特許文献２】特開平０６−２５６５６７号公報
【特許文献３】特公平０２−３９０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記１）の方法は、架橋に際し、電子線照射装置等の高価な設備を必要とするため、設備導入のコストや運転コスト等が高価となる。上記２）の方法は、ベース樹脂が高重合度のポリ塩化ビニルであるため、加工しにくく製造が困難で安定した絶縁外観が得られない。上記３）の方法は、無機フィラーによって製造が困難になるだけでなく柔軟性も低下する。上記４）の方法は、良好な絶縁外観が得られるものの、耐摩耗性に劣り、例えば自動車用絶縁電線として適さない。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、耐加熱変形性、耐摩耗性、製造性に優れる電線被覆材用組成物およびこれを用いた絶縁電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明に係る電線被覆材用組成物は、ポリ塩化ビニルおよび可塑剤を含有する電線被覆材用組成物において、前記ポリ塩化ビニル全体のゲル分率が４〜１６質量％の範囲内であり、該ポリ塩化ビニル１００質量部に対し、前記可塑剤が４０〜１００質量部の範囲内であることを要旨とするものである。
【０００７】
前記ポリ塩化ビニルは、ゲル分率２０〜５０質量％のポリ塩化ビニル２０〜８０質量％と、ゲル分を含まないポリ塩化ビニル８０〜２０質量％と、からなることが好ましい。前記ゲル分を含まないポリ塩化ビニルの重合度は、１０００〜３０００の範囲内であることが好ましい。前記ゲル分率２０〜５０質量％のポリ塩化ビニルの非ゲル分の重合度は、１０００〜２０００の範囲内であることが好ましい。
【０００８】
そして、本発明に係る絶縁電線は、上記いずれかの電線被覆材用組成物を電線被覆材に用いたことを要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電線被覆材用組成物によれば、ポリ塩化ビニルおよび可塑剤を含有する電線被覆材用組成物において、ゲル分を含むポリ塩化ビニルを用い、ポリ塩化ビニルのゲル分率が４〜１６質量％の範囲内であり、ポリ塩化ビニル１００質量部に対し可塑剤が４０〜１００質量部の範囲内であることから、耐加熱変形性、耐摩耗性、製造性に優れる。また、これを電線被覆材に用いた絶縁電線は、耐加熱変形性、耐摩耗性、製造性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る絶縁電線の断面図であり、斜視図（ａ）および周方向断面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
本発明に係る電線被覆材用組成物は、ポリ塩化ビニルを含有する電線被覆材用組成物であって、ポリ塩化ビニルに加えて可塑剤を含有する。
【００１３】
ベース樹脂となるポリ塩化ビニルは、ゲル分を含むポリ塩化ビニルである。ゲル分とは、ポリ塩化ビニルのうちの有機溶剤に不溶な成分であり、有機溶剤として例えばテトラヒドロフランが用いられる。ベース樹脂となるポリ塩化ビニル全体のゲル分率は、４〜１６質量％の範囲内である。このゲル分率が４質量％未満であると、耐加熱変形性が満足できない。ゲル分率が１６質量％超であると、電線製造（電線被覆材による被覆加工）が困難となり、電線外観が悪化する。上記ゲル分率としては、耐加熱変形性の向上などの観点から、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。また、上記ゲル分率としては、電線製造を容易にするなどの観点から、好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１２質量％以下である。ポリ塩化ビニルのゲル分率は、ソックスレー抽出器を用いた抽出操作を行うことにより算出することができる。ゲル分（不溶分）は、抽出残渣となる。ソックスレー抽出は、例えば１８時間かけて行うことができる。
【００１４】
ベース樹脂となるポリ塩化ビニルは、例えば、ゲル分を含むポリ塩化ビニルとゲル分を含まないポリ塩化ビニルとを組み合わせて構成することができる。ゲル分を含むポリ塩化ビニルとしては、ゲル分率２０〜５０質量％のポリ塩化ビニルを用いることができる。ゲル分を含まないポリ塩化ビニルは、ゲル分率０質量％のポリ塩化ビニルとなる。
【００１５】
ベース樹脂となるポリ塩化ビニルは、例えば、ゲル分率２０〜５０質量％のポリ塩化ビニル２０〜８０質量％と、ゲル分を含まないポリ塩化ビニル８０〜２０質量％と、を組み合わせて構成することができる。この場合、ゲル分率２０〜５０質量％のポリ塩化ビニルは、ゲル分率が２０質量％未満であると、耐加熱変形性が満足できない。一方、そのゲル分率が５０質量％超であると、電線製造（電線被覆材による被覆加工）が困難となり、電線外観が悪化する。このゲル分率としては、耐加熱変形性の向上などの観点から、好ましくは２５質量％以上である。一方、電線製造を容易にするなどの観点から、好ましくは４０質量％以下である。また、ゲル分率２０〜５０質量％のポリ塩化ビニルは、その含有量が２０質量％未満であると、耐加熱変形性が満足できない。一方、その含有量が８０質量％超であると、電線製造（電線被覆材による被覆加工）が困難となり、電線外観が悪化する。その含有量としては、耐加熱変形性の向上などの観点から、好ましくは４０質量％以上である。一方、電線製造を容易にするなどの観点から、好ましくは６０質量％以下である。
【００１６】
ゲル分を含まない（有機溶剤、例えばテトラヒドロフランに可溶な）ポリ塩化ビニルの重合度は、１０００〜３０００の範囲内であることが好ましい。その重合度が１０００以上であると、耐加熱変形性や耐摩耗性をより向上させることができる。その重合度が３０００以下であると、電線製造（電線被覆材による被覆加工）性をより向上させることができる。これにより、電線外観の悪化をより抑えることができる。
【００１７】
ゲル分率２０〜５０質量％のポリ塩化ビニルの非ゲル分（有機溶剤、例えばテトラヒドロフランに可溶な成分）の重合度は、１０００〜２０００の範囲内であることが好ましい。その重合度が１０００以上であると、耐加熱変形性や耐摩耗性をより向上させることができる。その重合度が２０００以下であると、電線製造（電線被覆材による被覆加工）性をより向上させることができる。これにより、電線外観の悪化をより抑えることができる。
【００１８】
可塑剤は、上記ポリ塩化ビニル１００質量部に対し、４０〜１００質量部の範囲内で含有する。可塑剤の含有量が４０質量部未満であると、電線製造（電線被覆材による被覆加工）が困難となり、電線外観が悪化する。一方、可塑剤の含有量が１００質量部超であると、耐摩耗性が満足できない。可塑剤の含有量は、好ましくは６０〜８０質量部の範囲内である。
【００１９】
可塑剤としては、特に限定されるものではないが、十分な可塑化効果を得るなどの観点から、フタル酸エステル、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル、脂肪酸エステル、脂肪酸ポリエステルなどが挙げられる。これらは、可塑剤として１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
フタル酸エステルを構成するアルコールとしては、炭素数８〜１３の飽和脂肪族アルコールなどが挙げられる。これらのアルコールは、１種または２種以上用いることができる。より具体的には、フタル酸エステルとしては、フタル酸ジ２−エチルヘキシル、フタル酸ジｎ−オクチル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジトリデシルなどが挙げられる。
【００２１】
トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステルを構成するアルコールとしては、炭素数８〜１３の飽和脂肪族アルコールなどが挙げられる。これらのアルコールは、１種または２種以上用いることができる。
【００２２】
脂肪酸エステルとしては、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、アゼライン酸エステルなどが挙げられる。脂肪酸エステルを構成するアルコールとしては、炭素数３〜１３の飽和脂肪族アルコールなどが挙げられる。これらのアルコールは、１種または２種以上用いることができる。より具体的には、脂肪酸エステルとしては、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸イソノニル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル、アゼライン酸ジオクチルなどが挙げられる。
【００２３】
本発明に係る電線被覆材用組成物においては、本発明の目的を損なわない範囲内で、ポリ塩化ビニル、可塑剤以外の他の成分を含有していても良い。他の成分としては、安定剤、加工助剤、低温改質剤、増量剤などの通常、電線被覆材に用いられる添加剤を挙げることができる。
【００２４】
本発明に係る電線被覆材用組成物は、例えば、ベース樹脂となるポリ塩化ビニルに、可塑剤、必要に応じて添加される各種添加成分を配合し、加熱混練することにより調製できる。この際、バンバリミキサー、加圧ニーダー、混練押出機、二軸押出機、ロールなどの通常の混練機を用いることができる。加熱混練する前に、タンブラーなどで予めドライブレンドすることもできる。加熱混練後は、混練機から取り出して組成物を得る。その際、ペレタイザーなどで当該組成物をペレット状に成形しても良い。
【００２５】
次に、本発明に係る絶縁電線について説明する。
【００２６】
図１には、本発明の一実施形態に係る絶縁電線の斜視図（ａ）および断面図（周方向断面図）（ｂ）を示している。図１に示すように、絶縁電線１０は、導体１２と、導体１２の外周を被覆する絶縁被覆層（電線被覆材）１４とを備えている。絶縁被覆層１４は、本発明に係る電線被覆材用組成物を用いて形成されている。絶縁電線１０は、本発明に係る電線被覆材用組成物を導体１２の外周に押出被覆することにより得られる。
【００２７】
導体１２は、銅を用いることが一般的であるが、銅以外にも、アルミニウム、マグネシウムなどの金属材料を用いることもできる。これらの金属材料は、合金であってもよい。合金とするための他の金属材料としては、鉄、ニッケル、マグネシウム、シリコン、これらの組み合わせなどが挙げられる。導体１２は、単線から構成されていてもよいし、複数本の素線を撚り合わせてなる撚線から構成されていてもよい。
【００２８】
以上の構成の電線被覆材用組成物および絶縁電線によれば、ポリ塩化ビニルおよび可塑剤を含有する電線被覆材用組成物において、ゲル分を含むポリ塩化ビニルを用い、ポリ塩化ビニルのゲル分率が４〜１６質量％の範囲内であり、ポリ塩化ビニル１００質量部に対し可塑剤が４０〜１００質量部の範囲内であることから、耐加熱変形性、耐摩耗性、製造性に優れる。
【００２９】
本発明に係る絶縁電線は、耐加熱変形性、耐摩耗性、製造性に優れることから、耐熱性に優れた太物電線として好適である。太物電線は、電線外径が直径φ２．３〜１４．９ｍｍ、導体断面積が３〜１００ｍｍ２に形成されているものなどが挙げられる。この場合、絶縁被覆層の厚さは、標準厚さが０．７〜２．００ｍｍである。
【００３０】
そして、本発明に係る絶縁電線は、自動車用、機器用、情報通信用、電力用、船舶用、航空機用など各種電線に利用することができる。特に自動車用電線として好適に利用できる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
【００３３】
（実施例１−１０）
（電線被覆材用組成物の調製）
表１に示す配合組成（質量部）で、ポリ塩化ビニル、可塑剤、非鉛系熱安定剤を、二軸押出機を用いて１９０℃で混合し、ペレタイザーにてペレット状に成形して、ポリ塩化ビニルを含有する電線被覆材用組成物を調製した。
（絶縁電線の作製）
調製した電線被覆材用組成物を、断面積１５ｍｍ２の撚線導体の周囲に被覆厚１．１ｍｍで押出成形することにより絶縁電線（電線外径７．５ｍｍ）を作製した。
【００３４】
（比較例１−４）
表２に示す配合組成（質量部）で各成分を混合した以外は実施例と同様にして、電線被覆材用組成物の調製と絶縁電線の作製を行った。
【００３５】
（使用材料）
・テトラヒドロフランに不溶なゲル分を含むポリ塩化ビニル
ポリ塩化ビニル（１）：カネカ製「カネビニールＫ１８Ｓ」、ゲル分率２０質量％、非ゲル分の重合度１７５０
ポリ塩化ビニル（２）：信越化学工業製「ＧＲ−８００Ｔ」、ゲル分率２４質量％、非ゲル分の重合度８００
ポリ塩化ビニル（３）：信越化学工業製「ＧＲ−２５００Ｓ」、ゲル分率２５質量％、非ゲル分の重合度２５００
・テトラヒドロフランに可溶な成分からなる（ゲル分を含まない）ポリ塩化ビニル
ポリ塩化ビニル（４）：信越化学工業製「ＴＫ−８００」、重合度８００
ポリ塩化ビニル（５）：大洋塩ビ製「ＴＨ−２０００」、重合度２０００
ポリ塩化ビニル（６）：大洋塩ビ製「ＴＨ−３０００」、重合度３０００
・可塑剤
フタル酸エステル：ジェイ・プラス製「ＤＵＰ」
トリメリット酸エステル：ＤＩＣ製「モノサイザーＷ−７５０」
・非鉛系安定剤：ＡＤＥＫＡ社製、商品名「ＲＵＰ−１１０」
【００３６】
（評価）
作製した絶縁電線について、下記評価方法に基づいて、耐加熱変形性、耐摩耗性、製造性を評価した。評価結果を表１〜２に示す。なお、ポリ塩化ビニルのゲル分率は、ソックスレー抽出器によってテトラヒドロフランにて１８時間抽出し、分離された抽出残渣をゲル分として算出した。
【００３７】
＜耐加熱変形性＞
ＩＳＯ６７２２の試験方法に準じて、雰囲気温度１５０℃、追加荷重３２０ｇの条件で試験を行い、加熱前の絶縁厚と加熱後の変形部分の絶縁厚から減少率を算出し、加熱変形率とした。加熱変形率が４０％未満であれば、耐加熱変形性は合格「○」、さらに加熱変形率が３０％未満であれば特に良好「◎」、加熱変形率が４０％以上であれば、不合格「×」とした。
【００３８】
＜耐摩耗性評価＞
ＩＳＯ６７２２に準拠し、ブレード往復法で行った。ブレードにかかる荷重を７Ｎとし、試験回数の４回の最小値が５０００回以上を合格「○」、１００００回以上を特に良好「◎」、５０００回未満を不合格「×」とした。
【００３９】
＜製造性評価＞
電線製造後の電線外観を目視で確認し、表面が平滑であるものを合格「○」、さらに光沢が観察されるほど表面が平滑であるものを特に良好「◎」、電線外観がざらざらしているものを不合格「×」とした。
【００４０】
【表１】
2017210507.tif 000003
【００４１】
【表２】
2017210507.tif 000004
【００４２】
比較例１は、ゲル分を含むポリ塩化ビニル（１）の配合量が少なく、ポリ塩化ビニル全体のゲル分率が小さいため、耐加熱変形性を満足しない。比較例２は、ゲル分を含むポリ塩化ビニル（１）の配合量が多く、ポリ塩化ビニル全体のゲル分率が大きいため、電線製造性を満足しない。比較例３は、可塑剤の配合量が少なく、電線製造性を満足しない。比較例４は、可塑剤の配合量が多く、耐摩耗性を満足しない。
【００４３】
これらに対し、本発明の構成を満足する実施例によれば、耐加熱変形性、耐摩耗性、製造性を満足する。そして、実施例間の比較から、ゲル分を含むポリ塩化ビニル（１）〜（３）において、非ゲル分の重合度が１０００〜２０００であると、耐加熱変形性、耐摩耗性、製造性がさらに優れる。また、ゲル分を含有しない（テトラヒドロフランに可溶な成分からなる）ポリ塩化ビニル（４）〜（６）において、重合度が１０００〜３０００であると、耐加熱変形性、耐摩耗性、製造性がさらに優れる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  絶縁電線
１２  導体
１４  絶縁被覆層
【図１】
2017210507.tif 000005