(57)【要約】  絶縁層に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物の残存量合計を１５００ｐｐｍ以下とすることを特徴とする。特に、絶縁層がオルガノポリシロキサンを含有する場合は、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンを低減させる。また、導体の周囲に、第１絶縁層と第２絶縁層を含む少なくとも２つの絶縁層を被覆した絶縁電線である場合には、全ての絶縁層に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物の残存量合計が、１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の周囲に絶縁層を被覆した絶縁電線であって、該絶縁層に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物の残存量合計が、１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする絶縁電線。
【請求項２】
該絶縁層が、オルガノポリシロキサンを含有することを特徴とする、請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
該沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物が、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンであることを特徴とする、請求項２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
該絶縁層に残存するＤ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンのうち、少なくとも１つの残存量が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項３に記載の絶縁電線。
【請求項５】
該絶縁層に残存するＤ４〜Ｄ８の低分子環状シロキサンの残存量合計が、５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項３または４に記載の絶縁電線。
【請求項６】
該絶縁層に残存するＤ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンの残存量合計が、４００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載の絶縁電線。
【請求項７】
該絶縁層に残存するＤ６の低分子環状シロキサンの残存量が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項３〜６の何れか一項に記載の絶縁電線。
【請求項８】
該絶縁層に残存するＤ８の低分子環状シロキサンの残存量が３００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項３〜７の何れか一項に記載の絶縁電線。
【請求項９】
該絶縁層に残存するＤ１０の低分子環状シロキサンの残存量が、２００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項３〜８の何れか一項に記載の絶縁電線。
【請求項１０】
該絶縁層に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物の残存量合計と、該絶縁層に残存する昇華性物質の残存量合計の和が、１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする絶縁層に残存する、請求項１〜９の何れか一項に記載の絶縁電線。
【請求項１１】
該絶縁層に残存する該昇華性物質の残存量合計が、３００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項１０に記載の絶縁電線。
【請求項１２】
該昇華性物質は、安息香酸、または安息香酸の誘導体であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の絶縁電線。
【請求項１３】
導体の周囲に、第１絶縁層と第２絶縁層を含む少なくとも２つの絶縁層を被覆した絶縁電線であって、
全ての該絶縁層に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物の残存量合計が、１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする絶縁電線。
【請求項１４】
該第１絶縁層と該第２絶縁層との間に、該沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物に対して低透過性を示す、透過抑制層が設けられていることを特徴とする、請求項１３に記載の絶縁電線。
【請求項１５】
該第１絶縁層と該第２絶縁層との間に、シールド層が設けられていることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の絶縁電線。
【請求項１６】
該第１絶縁層と該第２絶縁層の少なくとも一方が、オルガノポリシロキサンを含有することを特徴とする、請求項１３〜１５の何れか一項に記載の絶縁電線。
【請求項１７】
該沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物が、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンであることを特徴とする、請求項１６に記載の絶縁電線。
【請求項１８】
該オルガノポリシロキサンを含有する該絶縁層に残存するＤ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンの残存量合計が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項１７に記載の絶縁電線。
【請求項１９】
該オルガノポリシロキサンを含有する該絶縁層に残存するＤ４〜Ｄ８の低分子環状シロキサンの残存量合計が、５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の絶縁電線。
【請求項２０】
該オルガノポリシロキサンを含有する該絶縁層に残存するＤ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンの残存量合計が、１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は絶縁電線に関するものであり、特に自動車に使用される、高電圧電力ケーブルに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に使用される絶縁電線は、機械特性、難燃性、耐熱性、耐寒性等、種々の特性が要求されており、要求される特性の１つに発煙特性がある。【０００３】
昨今は、電気によるモーター駆動を利用した電気自動車、モーター駆動と従来のガソリンエンジン駆動を併用したハイブリッド自動車が登場している。このようなモーター駆動を使用する自動車は、モーター駆動のために高電圧、大電流を供給する必要がある。
高電圧、大電流を供給する絶縁電線は高温となりやすく、一般的に高温環境における絶縁電線の発煙特性は低下する。【０００４】
発煙特性を改善する手法の１つとして、絶縁電線の導体断面積を増やし、通電時の発熱を減らす方法があるが、高電圧、大電流を供給する絶縁電線は、元から導体断面積が大きく設計されていることが多く、更なる導体断面積の増大は絶縁電線の肥大化を招き、絶縁電線の配設スペースの確保が困難、重量の増加による燃費の悪化と言った問題が存在する。【０００５】
燃焼時の発煙量を低減する方法としては、絶縁電線に使用する絶縁材料にハロゲンを使用しない方法（特許文献１）や、テトラフルオロエチレンと炭素数２〜４のαオレフィンとを重合させて得られるテトラフルオロエチレン−αオレフィン共重合体を含むベースポリマを含有する含フッ素エラストマ組成物を使用する方法（特許文献２）などが知られている。【０００６】
しかしながら、これらの方法はあくまで絶縁電線の燃焼時という非常事態における発煙量の低減を意図したものであり、燃焼に至る前の安全指標としての意味合いが強い発煙特性の向上に必ずしも寄与するものではない。【０００７】
また、図２に示したように絶縁層が複数ある場合、絶縁層が一層のみの絶縁電線と比べて、発煙特性が悪化する傾向がある。【０００８】
自動車向けの高電圧電力ケーブルの一部では、図４に示したように、第１絶縁層の外周にシールド層を設け、さらに第２絶縁層を設けた態様のものも採用されており、このような態様の高電圧電力ケーブルにおいても発煙特性の向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１９１８４５号公報
【特許文献２】特開２０１７−３３７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、導体断面積を増やすことなく発煙特性が改善された絶縁電線を提供することにある。また、複数の絶縁層を有する態様であっても、優れた発煙特性を有する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】
【００１１】
本発明者は、絶縁電線の発煙メカニズムを詳細に分析した結果、絶縁層に含まれる揮発性成分を低減することで、また、揮発性有機化合物類の低減処理時における揮発性有機化合物類の挙動に注目し、内周側の絶縁層に再吸着される現象を抑制することで、従来の問題を解決するに至った。【００１２】
本発明は、導体の周囲に絶縁層を被覆した絶縁電線であって、絶縁層に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物の残存量合計が、１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする。【００１３】
また、本発明は、導体の周囲に、第１絶縁層と第２絶縁層を含む少なくとも２つの絶縁層を被覆した絶縁電線であって、全ての絶縁層に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物の残存量合計が、１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導体断面積を増大させることなく、発煙特性を改善することができ、また、絶縁層を複数有する絶縁電線であっても、良好な発煙特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の絶縁電線の基本的構造を示す図である。
【図２】本発明の絶縁電線の一例で、絶縁層を複数有する態様を示す図である。
【図３】本発明の絶縁電線の一例で、透過抑制層を有する態様を示す図である。
【図４】本発明の絶縁電線の一例で、シールド層を有する態様を示す図である。
【図５】本発明の絶縁電線の一例で、透過抑制層とシールド層を有する態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の基本的構成を、添付図面を参照しながら説明する。図１において、１は本発明の絶縁電線、１０は導体、１２は絶縁層である。なお、本発明の構成は図１に限定されず、本発明の思想の範囲内において変更が可能である。
本発明で特徴的なことは、絶縁層１２に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物の残存量合計が、１５００ｐｐｍ以下となっていることである。
【００１７】
揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は大気中に気体で存在する有機化合物のうち沸点が５０〜２６０℃程度のものの総称、準揮発性有機加工物（ＳＶＯＣ）は大気中に気体で存在する有機化合物のうち沸点が２６０〜４００℃程度のものの総称である。
以下、特に断りが無い限り、「ＶＯＣ」を揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物の両者を指す言葉として使用する。
【００１８】
絶縁電線１の発煙特性は、自動車規格ＪＡＳＯ  Ｄ６０９に記載された試験によって測定される。具体的には、一定の長さの絶縁電線１を試料として準備し、試験温度に設定された環境下で水平に維持する。電流値を変えて何種類かの直流電流を試料に流し、発煙が確認されるまでの時間を測定する。試験温度は何種類か設定され、試験温度ごとに電流値と発煙開始時間の関係を求め、その結果が絶縁電線１の発煙特性として扱われる。
【００１９】
発煙特性試験における発煙は、高温環境下に置かれた絶縁電線１に電流を流し、高温と通電による発熱によって絶縁層１２が劣化し、劣化した絶縁層１２の材料が目視可能な煙として蒸発・飛散することで発生する。
【００２０】
しかしながら、絶縁層１２にＶＯＣが残存している場合、絶縁層１２の耐熱温度や、絶縁電線１の短時間許容温度に到達する前にＶＯＣの蒸発・飛散が始まり、飛散したＶＯＣが目視可能な煙となるため、絶縁電線１及び絶縁層１２が高い耐熱性を有していたとしても、発煙特性が悪化する場面が存在する。
【００２１】
そのため、絶縁層１２に残存するＶＯＣを低減させることで、ＶＯＣ由来の発煙が低減するため、絶縁層１２が本来有する耐熱性に応じた発煙特性を得ることができ、結果として絶縁電線１の発煙特性が向上する。
【００２２】
一般的に発煙特性が要求される絶縁電線１は耐熱性も要求されることが多く、１５０〜２００℃程度の耐熱温度を有する電線の発煙特性（発煙温度）は、耐熱温度よりも十分高い温度が要求されることが多い。このため、１５０℃以上の沸点を有するＶＯＣを低減することで、効果的に絶縁電線１の発煙特性を向上させることができる。
【００２３】
具体的には、沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣの残存量を１５００ｐｐｍ以下とすることで、発煙特性試験において発生する煙の原因となるＶＯＣの大半が除去されるため、発煙特性が向上する。
【００２４】
ＶＯＣの残存量の低下に伴って発煙特性が向上する傾向にあるため、より好ましくは沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣの残存量を１０００ｐｐｍ以下とするのが良い。
【００２５】
本発明は、絶縁層１２を構成する材料がオルガノポリシロキサンを含有している際に、特に好適に利用できる。
【００２６】
オルガノポリシロキサンを含有する絶縁材料の代表例として、柔軟性、絶縁性、耐熱性、耐寒性等に優れたシリコーンゴムが知られている。通常、シリコーンゴムはシリコーンゴムコンパウンドに加硫剤、顔料などを配合・混錬し、これを所定の条件で加熱、加硫して硬化して使用される。
【００２７】
シリコーンゴムコンパウンドは環状ジメチルシロキサン４量体（Ｄ４）を開環重合して得られたジメチルポリシロキサンを主成分とするが、この開環重合反応が可逆的な反応であるために、シリコーンゴムコンパウンド中にはいわゆる低分子環状シロキサンが残存する。
【００２８】
すなわち、絶縁層１２を構成する材料がオルガノポリシロキサンを含有している場合は、絶縁層１２に低分子環状シロキサンが残存することになる。低分子環状シロキサンはＶＯＣの一種であり、絶縁電線１の発煙特性を下げる要因の一つとなる。
【００２９】
一般的に、環状ジメチルシロキサン３量体（Ｄ３）〜環状ジメチルシロキサン１０量体（Ｄ１０）が低分子環状シロキサンとして扱われている。環状ジメチルシロキサンにおいて、Ｄ３の沸点は大気圧下で１３４℃、Ｄ４の沸点は大気圧下で１７５℃であり、Ｄ５、Ｄ６・・・と分子量が増えるにつれて、沸点が増加し、Ｄ１０の沸点は大気圧下で３６０℃程度と推測されている。Ｄ３の沸点は比較的小さいため絶縁電線１の製造過程で大半が蒸発し、残存量は少ないが、Ｄ４〜Ｄ１０についてはＤ３と比較して残存量が多い。
【００３０】
なお、絶縁電線１の発煙特性を下げる要因の一つである低分子環状シロキサンは、環状ジメチルシロキサンに限定されるものではない。シロキサン結合のケイ素原子に結合する有機置換基はメチル基だけでなく、エチル基、ビニル基、フェニル基等が挙げられ、これらの組み合わせも任意である。
また、絶縁電線１の発煙特性を下げる要因は、低分子環状シロキサンの他に、安息香酸や安息香酸の誘導体等の昇華性物質が挙げられる。
【００３１】
このため、オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層１２を用いた絶縁電線１において、沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣであるＤ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンの残存量合計が、１５００ｐｐｍ以下であることで、絶縁電線１の発煙特性を向上させることができる。
【００３２】
オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層１２の材料としては、各種のシリコーンゴムや、シリコーンゴムと他の材料の混合物などが使用できる。
【００３３】
絶縁層１２をシリコーンゴムと他の材料の混合物とする際、シリコーンゴムの混合割合が増加するほど、低分子環状シロキサンの残存量も増加し発煙特性が悪化する傾向にあるが、シリコーンゴムの混合割合が高いものであっても、沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある低分子環状シロキサンの残存量合計を１５００ｐｐｍ以下とすることで、発煙特性を向上させることができる。
【００３４】
本来、低分子環状シロキサンが特に多く残存するシリコーンゴム単体で構成された絶縁層１２であっても、沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある低分子環状シロキサンの残存量合計を１５００ｐｐｍ以下とすることで、発煙特性を向上させることができるため、絶縁層１２がシリコーンゴム単体の場合には、特に効果が高くなる。
【００３５】
オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層１２を用いて絶縁電線１を構成する場合、絶縁層１２に残存するＤ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンのうち、少なくとも１つの残存量を１０００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。
【００３６】
Ｄ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンは揮発性有機化合物に属し、高沸点にも関わらず蒸気圧が大きいため、室温でも比較的揮発しやすいとともに、絶縁層１２に残存するＶＯＣの大半を占める傾向がある。このような性質を有するＤ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンのうち、少なくとも１つの残存量を１０００ｐｐｍ以下とすることで発煙特性が改善される。
【００３７】
Ｄ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンのうち、少なくとも１つの残存量を１０００ｐｐｍとすることで発煙特性の改善効果を得られるが、低分子環状シロキサンの残存量合計を１５００ｐｐｍ以下とする観点から、Ｄ６の残存量を１００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。望ましくは、Ｄ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンの残存量の合計が１００ｐｐｍ以下とするのがより好ましい。
【００３８】
Ｄ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンのうち、Ｄ６は比較的多く絶縁層１２に残存する傾向があるため、Ｄ６の残存量を集中的に低減させることで、効果的に発煙特性を改善することができる。また、Ｄ６の残存量の低減に伴って、Ｄ４、Ｄ５の残存量も低減する傾向にあり、Ｄ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンの残存量の合計を１００ｐｐｍ以下とすることで発煙特性がより一層改善される。
【００３９】
オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層１２を用いて絶縁電線１を構成する場合、Ｄ４〜Ｄ８の低分子環状シロキサンの残存量合計を５００ｐｐｍ以下とするのが実用的な範囲の設計を鑑みた場合に好適である。
【００４０】
Ｄ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンに加えて、Ｄ７、Ｄ８発煙特性試験において特に目視可能な煙となりやすいＶＯＣであるため、Ｄ８の残存量を集中的に低下させ、これに付随してＤ７の残存量も低下させることで、絶縁電線１の発煙特性をより効果的に向上させることができる。
望ましくは、Ｄ８の低分子環状シロキサンの残存量を３００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。
【００４１】
オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層１２を用いて絶縁電線１を構成する場合、さらに好ましくは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンの残存量合計を４００ｐｐｍ以下とするのが良い。
【００４２】
Ｄ９、Ｄ１０の低分子環状シロキサンは、ＪＣＳ（日本電線工業会）規格１６８号で定義された一般的なシリコーンゴム被覆絶縁電線の短期許容温度である３００℃付近で蒸発しやすくなり、高温域での発煙特性に影響する。Ｄ９、Ｄ１０の残存量も考慮し、Ｄ１０の低分子環状シロキサンの残存量合計を２００ｐｐｍ以下とし、これに付随してＤ９の残存量も低下させることで、絶縁電線１の発煙温度をシリコーンゴム被覆絶縁電線の短期許容温度に近づけることができ、発煙特性をより一層向上させることができる。
望ましくは、Ｄ９、Ｄ１０の低分子環状シロキサンの残存量の合計を３００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。
【００４３】
絶縁層１２に残存するＶＯＣの残存量を低減させる方法としては、以下の方法が挙げられる。
【００４４】
（方法１）絶縁電線１を所定の温度、時間で加熱して、絶縁層１２中のＶＯＣを強制的に蒸発させる。
【００４５】
（方法２）絶縁電線１を溶媒に浸漬させ、絶縁層１２中のＶＯＣを溶媒中に溶出させる。
【００４６】
（方法３）低ＶＯＣタイプの絶縁材料を絶縁層１２に用いる。
【００４７】
（方法４）オルガノポリシロキサンを主とする材料と、低ＶＯＣタイプの絶縁材料とを混合して形成した材料を絶縁層１２に用いる。
【００４８】
以上述べた方法の中では、方法１が最も好ましく使用することができる。方法１は絶縁材料の種類によらず使用できる方法であるとともに、工業的に取扱いが容易な加熱炉等の加熱手段を用いて行うことができる。
【００４９】
また、本発明の絶縁電線１には、ＶＯＣ以外にも温度上昇によって蒸発・飛散する性質を有する物質が含まれる場合が存在するため、発煙特性を向上させるためにはＶＯＣ以外の物質の残存量も低減するのが好ましい。
【００５０】
ＶＯＣ以外に温度上昇によって蒸発・飛散する性質を有する物質としては、昇華性の物質が挙げられる。昇華性の物質は温度上昇に伴い、固体から直接気体に状態変化するため、蒸発・飛散しやすく、ＶＯＣと同様に目視可能な煙の原因となる。
【００５１】
本発明のような絶縁電線１において、絶縁層１２に含まれる可能性の高い昇華性の物質として、安息香酸（沸点：約２４９℃）とその誘導体が挙げられる。
【００５２】
安息香酸とその誘導体は、架橋速度に優れた過酸化物加硫を使用してシリコーンゴム製の絶縁層１２を形成する際、反応開始剤として使用される有機過酸化物の分解生成物として発生し、絶縁層１２に含有される。主な誘導体として２，４−ジクロロ安息香酸（沸点：約２００℃）、４−メチル安息香酸（沸点：約２７４℃）が挙げられる。
【００５３】
安息香酸とその誘導体はＶＯＣと同等の沸点を有しているとともに、沸点未満の温度で昇華を開始するため、発煙特性試験において発生する煙に含まれ、発煙特性を悪化させる方向に作用する。
【００５４】
ＶＯＣと同様、絶縁層１２に残存する昇華性物質を低減させることで、昇華性物質由来の発煙が低減するため、絶縁層１２が本来有する耐熱性に応じた発煙特性を得ることができ、結果として絶縁電線１の発煙特性が向上する。
【００５５】
通常、絶縁層１２に残存する昇華性物質の残存量は、ＶＯＣの残存量と比較して少なく、絶縁層１２に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣの残存量合計と、絶縁層１２に残存する昇華性物質の残存量合計の和が１５００ｐｐｍ以下とすれば、良好な発煙特性を得ることができる。
【００５６】
さらに好ましくは、絶縁層１２に残存する昇華性物質の残存量合計を３００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。
【００５７】
絶縁層１２に残存する昇華性物質の残存量を低減させる方法としては、以下の方法が挙げられる。
【００５８】
（方法１）絶縁電線１を所定の温度、時間で加熱して、絶縁層１２中の昇華性物質を強制的に蒸発させる。
【００５９】
（方法２）絶縁電線１を溶媒に浸漬させ、絶縁層１２中の昇華性物質を溶媒中に溶出させる。
【００６０】
（方法３）絶縁層１２をシリコーンゴム製とする場合は、有機過酸化物を使用しない加硫方法（付加加硫など）を用いて、シリコーンゴム製の絶縁層１２を形成する。
【００６１】
また、本発明において複数の絶縁層を有する態様について、添付図面を参照しながら説明する。図２〜５において、２〜５は本発明の絶縁電線、２０は導体、２２は絶縁層である。絶縁層２２のうち、絶縁電線２〜５の内周側に位置する２３は第１絶縁層、第１絶縁層２３よりも外周側に位置する２４は第２絶縁層である。なお、本発明の構成は図２〜５に限定されず、本発明の思想の範囲内において変更が可能である。図２〜５には、少なくとも２つの絶縁層２２として、第１絶縁層２３、第２絶縁層２４を示したが、更に絶縁層を設けてもよい。
第１絶縁層２３と第２絶縁層２４のそれぞれは、各層内で均一な物性を有するものでも、肉厚方向及び／又は絶縁電線の長さ方向で物性が変化するものでも良い。
【００６２】
本発明で特徴的なことは、絶縁電線２〜５が、導体２０の周囲に、第１絶縁層２３と第２絶縁層２４を含む少なくとも２つの絶縁層２２を被覆しており、第１絶縁層２３と第２絶縁層２４、さらに絶縁層を含む場合はそれらの絶縁層も加えた全ての絶縁層２２に残存する、沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある揮発性有機化合物と準揮発性有機化合物の残存量合計が、１５００ｐｐｍ以下となっていることである。つまり、第１絶縁層２３に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣの残存量合計と、第２絶縁層２４に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣの残存量合計と、さらに第３絶縁層、第４絶縁層を含む場合はそれらの絶縁層に残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣのそれぞれの残存量合計との和が１５００ｐｐｍ以下となっていることである。
【００６３】
第１絶縁層２３と第２絶縁層２４のそれぞれに残存する、沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣの残存量の和を１５００ｐｐｍ以下とすることで、発煙特性試験において発生する煙の原因となるＶＯＣの大半が除去されるため、発煙特性が向上する。
【００６４】
ＶＯＣの残存量の低下に伴って発煙特性が向上する傾向にあるため、より好ましくは、第１絶縁層２３と第２絶縁層２４のそれぞれに残存する、沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣの残存量の和を１０００ｐｐｍ以下とするのが良い。
【００６５】
また、本発明においては、図３に示したように、第１絶縁層２３と第２絶縁層２４との間に、沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣに対して低透過性を示す、透過抑制層２６を設けるのが好ましい。
【００６６】
絶縁層が２層存在する絶縁電線２に対して上記の方法１や方法２を用いてＶＯＣを低減させる場合、最外層である第２絶縁層２４に含まれるＶＯＣは低減されるものの、内側に位置する第１絶縁層２３に含まれるＶＯＣは、第２絶縁層２４の存在が障害となって、十分に低減するのに時間を要する。
【００６７】
第１絶縁層２３に予めＶＯＣの低減処理を施した後、第２絶縁層２４を設けることで上記の課題には対応できるが、この場合、第２絶縁層２４にＶＯＣの低減処理を施す際に、第２絶縁層２４から脱離したＶＯＣの一部が第１絶縁層２３に再吸着する現象が発生し、絶縁電線２に含まれるＶＯＣの総量が大きく低減されない場合が存在する。
【００６８】
図３に示したように、第１絶縁層２３と第２絶縁層２４との間にＶＯＣに対して低透過性を示す、透過抑制層２６を設けることで、第２絶縁層２４に含まれていたＶＯＣが第１絶縁層２３に再吸着される現象が抑制され、絶縁電線３に含まれるＶＯＣの総量の低減に寄与する。
【００６９】
透過抑制層２６は、絶縁層に含まれるＶＯＣに対して低透過性を有すると共に、ＶＯＣの吸着も極力抑えられた材料から選定され、各種の金属材料や、ポリエチレン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ふっ素などが好適に利用できる。
ＶＯＣの透過を抑制する観点では、気体に対する高いバリア性を有する結晶性の材料が特に好適であり、分子構造上、結晶質の領域が多く形成されやすいＰＥＴや、金属結晶を形成する金属材料が特に好ましく、金属材料の中では気体に対してバリア性を有する緻密な酸化被膜が形成される銅やアルミニウムが好適である。
【００７０】
透過抑制層２６の設け方の一例として金属箔テープ、樹脂テープ、金属蒸着樹脂テープといったテープ状の部材を第１絶縁層２３に巻き付けた態様が挙げられる。巻き付け方は、横巻きや縦添えなど、テープを巻き付ける態様の電線・ケーブル類で使用されている巻き付け方を適宜選択すれば良い。
【００７１】
テープ状の部材を第１絶縁層２３に巻き付けて透過抑制層２６を設ける場合は、１／６ラップ以上でラップするように巻き付けるのが好ましい。１／６ラップ以上で巻き付けることで、ラップ部における隙間の発生が抑制され、ＶＯＣに対する透過抑制機能が向上する。より好ましくは、１／４ラップ以上で巻き付けるのが好ましい。
【００７２】
透過抑制層２６としてテープ状の部材を使用する際は、ＶＯＣに対する低透過性を確保する観点から、充実材料で構成された部材を使用するのが好ましいが、ＶＯＣに対する低透過性を維持できる範囲においては、多孔質材料を使用しても良い。
【００７３】
透過抑制層２６としてテープ状の部材を使用する際は、部材の厚さは特に限定されない。ＶＯＣに対する低透過性を確保する観点では厚い方が好ましいが、材料選定によって低透過性が確保されている場合は薄くても構わず、絶縁電線３の外径を抑える観点では薄い方が好ましい。
【００７４】
透過抑制層２６として用いられる部材、態様は上述したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で、種々の部材、材料、態様を選定して使用することができる。
例えば、第１絶縁層２３の外周に金属蒸着を設けるなど、ＶＯＣに対して低透過性を示すコーティング層を設けた態様や、後述する図５のシールド層２８に存在する隙間をＶＯＣに対して低透過性を示す材料で充填し、透過抑制層２６とシールド層２８を兼ねさせた態様が挙げられる。
【００７５】
本発明は、自動車向けの高電圧電力ケーブル用途を意図したものであるが、本用途の絶縁電線には図４に示したようなシールド層２８を有する態様のものも存在し、この態様の絶縁電線４は通常、第１絶縁層２３と第２絶縁層２４が存在する。
本発明は図４に示すようなシールド層２８を有する絶縁電線４の発煙特性の向上に、特に好適に利用できる。
【００７６】
透過抑制層２６とシールド層２８を共に設けて本発明の絶縁電線５を構成する場合は、シールド層２８と第２絶縁層２４の間に透過抑制層２６を設けた態様（図５）、あるいは第１絶縁層とシールド層との間に透過抑制層を設けた態様（図示割愛）を、適宜選択して使用することができる。
【００７７】
また、本発明の絶縁電線２〜５は、第１絶縁層２３、第２絶縁層２４のうち、少なくとも一方を構成する材料がオルガノポリシロキサンを含有している際に、特に好適に利用できる。
【００７８】
オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層を用いた絶縁電線２〜５において、第１絶縁層２３と第２絶縁層２４のそれぞれに残存する、沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にあるＶＯＣであるＤ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンの残存量の和を１５００ｐｐｍ以下とすることで、絶縁電線２〜５の発煙特性を向上させることができる。
【００７９】
絶縁層２２をシリコーンゴムと他の材料の混合物とする際、シリコーンゴムの混合割合が増加するほど、低分子環状シロキサンの残存量も増加し発煙特性が悪化する傾向にあるが、シリコーンゴムの混合割合が高いものであっても、第１絶縁層２３、と第２絶縁層２４のそれぞれに残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある低分子環状シロキサンの残存量の和を１５００ｐｐｍ以下とすることで、発煙特性を向上させることができる。
【００８０】
本来、低分子環状シロキサンが特に多く残存するシリコーンゴム単体で構成された絶縁層であっても、第１絶縁層２３と第２絶縁層２４のそれぞれに残存する沸点が１５０℃から３６０℃の範囲にある低分子環状シロキサンの残存量の和を１５００ｐｐｍ以下とすることで、発煙特性を向上させることができるため、絶縁層２２がシリコーンゴム単体の場合には、特に効果が高くなる。
【００８１】
オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層を用いて絶縁電線２〜５を構成する場合、絶縁層に残存するＤ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンの残存量合計を１００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。
【００８２】
Ｄ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンは揮発性有機化合物に属し、高沸点にも関わらず蒸気圧が大きいため、室温でも比較的揮発しやすい性質を有する。このような性質を有するＤ４〜Ｄ６の低分子環状シロキサンの残存量合計を１００ｐｐｍ以下とすることで発煙特性が改善される。
【００８３】
オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層を用いて絶縁電線２〜５を構成する場合、Ｄ４〜Ｄ８の低分子環状シロキサンの残存量合計を５００ｐｐｍ以下とするのが実用的な範囲の設計を鑑みた場合に好適である。
【００８４】
Ｄ４〜Ｄ８の低分子環状シロキサンが、発煙特性試験において特に目視可能な煙となりやすいＶＯＣであるため、これらのＶＯＣの残存量を集中的に低下させることで、絶縁電線２〜５の発煙特性をより効果的に向上させることができる。
【００８５】
オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層を用いて絶縁電線２〜５を構成する場合、さらに好ましくは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンの残存量合計を１０００ｐｐｍ以下とするのが良い。
【００８６】
Ｄ９、Ｄ１０の低分子環状シロキサンは、ＪＣＳ（日本電線工業会）規格１６８号で定義された一般的なシリコーンゴム被覆絶縁電線の短期許容温度である３００℃付近で蒸発しやすくなり、高温域での発煙特性に影響する。Ｄ９、Ｄ１０の残存量も考慮し、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンの残存量合計を１０００ｐｐｍ以下とすることで、絶縁電線２〜５の発煙温度をシリコーンゴム被覆絶縁電線の短期許容温度に近づけることができ、発煙特性をより一層向上させることができる。
【００８７】
以上述べた、低分子環状シロキサンの好ましい残存量は、オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層が１層のみである場合は、その絶縁層が好ましい残存量を満たしていれば良い。
【００８８】
オルガノポリシロキサンを含有する絶縁層が複数存在する場合は、それぞれの層に残存する低分子環状シロキサンの残存量合計の和、すなわち、絶縁電線全体に残存する低分子環状シロキサンの総量が好ましい残存量となっているのが好ましい。
【００８９】
また詳細は割愛するが、絶縁層が複数層ある場合（絶縁電線２〜５）においても、ＶＯＣ以外の物質、例えば安息香酸とその誘導体である昇華性物質の残存量を低減する効果が見込まれる。
【００９０】
以上述べた本発明の絶縁電線１〜５は、後述するように従来の絶縁電線と比較して高い発煙特性を有する。
【実施例】
【００９１】
以下、本発明の実施例を示す。【００９２】
［実施例１］
図１に示すような単層の絶縁層１２を有する絶縁電線１を作製した。
具体的には、まず、直径０．３２ｍｍの軟銅線を９本撚り合わせた子撚導体を準備し、この子撚導体を１９本、同心撚り構造で撚り合わせ、断面積１５ｍｍ２相当、φ５．１の導体１０を形成した。
次いで、押出成型機を用いて、導体１０の外周に、絶縁層１２となるシリコーンゴムを肉厚１．０ｍｍで被覆したのち、熱処理を行ってシリコーンゴムを架橋させ、外径７．１ｍｍの絶縁電線１を得た。【００９３】
次いで、絶縁電線１を長さ２０００ｍｍに切断し、９０℃×１１時間、１５０℃×１１時間の順に加熱炉を用いて加熱し、絶縁層１２中のＶＯＣを蒸発させて実施例１の絶縁電線１−１を得た。後述する方法で絶縁層１２に残存するＶＯＣの量を測定したところ、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は９８７ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ６の合計量が４２ｐｐｍ、Ｄ７、Ｄ８の合計量が３２４ｐｐｍ、Ｄ９、Ｄ１０の合計量が６２１ｐｐｍであった。【００９４】
［実施例２］
実施例１と同じ絶縁電線１を長さ２０００ｍｍに切断し、室温にてアセトンに３時間浸漬させた後、室温で十分に乾燥させた後、実施例１と同じ条件で加熱し実施例２の絶縁電線１−２を得た。絶縁層１２に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量が３５９ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ６の合計量が２５ｐｐｍ、Ｄ７、Ｄ８の合計量が１３８ｐｐｍ、Ｄ９、Ｄ１０の合計量が１９６ｐｐｍであった。【００９５】
［実施例３］
事前に９０℃×５時間の加熱処理を行うことでＶＯＣを低減したシリコーンゴムを用いて実施例１と同様の絶縁電線１を作成し、実施例２と同様のＶＯＣ低減処理を施し、実施例３の絶縁電線１−３を得た。絶縁層１２に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量が１９８ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ６の合計量が３１ｐｐｍ、Ｄ７、Ｄ８の合計量が３３ｐｐｍ、Ｄ９、Ｄ１０の合計量が１３４ｐｐｍであった。【００９６】
［比較例１］
ＶＯＣの低減処理を行っていないことを除いては、実施例１と同じ絶縁電線を、比較例１の絶縁電線１’−１とした。絶縁層１２に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量が１００９８ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ６の合計量が７４３０ｐｐｍ、Ｄ７、Ｄ８の合計量が１９０９ｐｐｍ、Ｄ９、Ｄ１０の合計量が７５９ｐｐｍであった。【００９７】
［実施例４］
直径０．３２ｍｍの軟銅線を２３本撚り合わせた子撚導体を準備し、この子撚導体を１９本、同心撚り構造で撚り合わせ、断面積３５ｍｍ２相当、φ８．１の導体１０を形成した。
次いで、押出成型機を用いて、導体１０の外周に、絶縁層１２となるシリコーンゴムを肉厚１．３ｍｍで被覆したのち、熱処理を行ってシリコーンゴムを架橋させ、外径１０．７ｍｍの絶縁電線１を得た。【００９８】
次いで、絶縁電線１を実施例１と同じ条件で加熱し、絶縁層１２中のＶＯＣを蒸発させて実施例４の絶縁電線１−４を得た。絶縁層１２に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量が９５１ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ６の合計量が１９ｐｐｍ、Ｄ７、Ｄ８の合計量が３１８ｐｐｍ、Ｄ９、Ｄ１０の合計量が６１４ｐｐｍであり、実施例１と同等の残存量である。【００９９】
［実施例５］
実施例４と同じ絶縁電線１を実施例２と同じ条件でアセトン浸漬、加熱し、実施例５の絶縁電線１−５を得た。絶縁層１２に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量が３６１ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ６の合計量が３０ｐｐｍ、Ｄ７、Ｄ８の合計量が９４ｐｐｍ、Ｄ９、Ｄ１０の合計量が２３７ｐｐｍであり、実施例２と同等の残存量である。【０１００】
［実施例６］
事前に９０℃×５時間の加熱処理を行うことでＶＯＣを低減したシリコーンゴムを用いて実施例４と同様の絶縁電線１を作成し、実施例３と同様のＶＯＣ低減処理を施し、実施例６の絶縁電線１−６を得た。絶縁層１２に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量が２０１ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ６の合計量が３５ｐｐｍ、Ｄ７、Ｄ８の合計量が３１ｐｐｍ、Ｄ９、Ｄ１０の合計量が１３５ｐｐｍであり、実施例３と同等の残存量である。【０１０１】
［比較例２］
ＶＯＣの低減処理を行っていないことを除いては、実施例３と同じ絶縁電線を、比較例２の絶縁電線１’−２とした。絶縁層１２に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量が１０１４２ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ６の合計量が７５６３ｐｐｍ、Ｄ７、Ｄ８の合計量が１８４３ｐｐｍ、Ｄ９、Ｄ１０の合計量が７３６ｐｐｍであり、比較例１と同等の残存量である。【０１０２】
［ＶＯＣ残存量測定方法］
各実施例、比較例の絶縁電線の絶縁層１２に残存するＶＯＣ（低分子環状シロキサン）の量は、アセトン抽出によるガスクロマトグラフ法によって測定した。具体的な方法は以下に示す。【０１０３】
絶縁電線から採取した絶縁層１２を細断した後、１０ｍｌのサンプル瓶に０．５ｍｇ量り取る。【０１０４】
細断した絶縁層１２が浸漬するように、サンプル瓶にアセトン５ｍｌを入れ、超音波処理を３０分間行ってアセトンへＶＯＣを溶出させた。【０１０５】
ＶＯＣが溶出したアセトンを１μｌ採取し、ガスクロマトグラフへ導入して加熱し、予め濃度既知の標準サンプルを用いて作成しておいた検量線と比較して、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状シロキサンの量を測定した。
ガスクロマトグラフィーの加熱条件は、４０℃を１分保持 → 昇温速度１０℃／分で８０℃まで加熱 → 昇温速度２０℃／分で１２０℃まで加熱 → 昇温速度７℃／分で３１０℃まで加熱し、１０分間保持した。【０１０６】
［昇華性物質残存量測定方法］
実施例４、比較例２の絶縁電線に対しては、絶縁層１２に残存する昇華性物質（安息香酸とその誘導体）の量を加熱脱着式のガスクロマトグラフ法によって測定した。具体的な方法は以下に示す。【０１０７】
絶縁電線から絶縁層１２を採取し、加熱脱着装置の試料管に１５ｍｇ量り取る。【０１０８】
表１に示した条件で加熱脱着装置を作動させ、試料からガスを発生させる。【０１０９】
【表１】
2020032143.tif 000003
【０１１０】
発生したガスをガスクロマトグラフへ導入し、予め濃度既知の標準サンプルを用いて作成しておいた検量線と比較して、安息香酸とその誘導体の量を測定した。
ガスクロマトグラフィーの加熱条件は、４０℃を７分保持 → 昇温速度１０℃／分で１２０℃まで加熱 → 昇温速度２０℃／分で２７０℃まで加熱し、３０分保持した。【０１１１】
［発煙特性試験］
自動車規格ＪＡＳＯ  Ｄ６０９を参考にして発煙特性の確認を行った。本来は様々な温度における電流値と発煙開始時間の関係を整理したものが発煙特性として扱われるが、本願においては、室温で絶縁電線１に電流を流し、段階的に電流値を上昇させて発煙が発生した際における絶縁電線１の温度と電流値の大小を、発煙特性の指標として用いた。
具体的な試験方法は以下の通りである。【０１１２】
（１．試料の準備）
絶縁電線１を長さ１０００ｍｍに切断し、両端の絶縁層１２を長さ２０ｍｍ除去したものを試料とした。
試料の中心から左側５０ｍｍの位置に、熱電対による絶縁層１２の表面温度測定部、試料の中心から右側５０ｍｍの位置に、熱電対による導体温度測定部を設けた。【０１１３】
（２．測定環境）
室温（２７±５℃）で測定した。【０１１４】
（３．電流印加と発煙温度の記録）
絶縁電線１の両端に設けた絶縁層１２の除去部に、定電圧・定電流直流電源装置を接続し、導体断面積に応じて設定された所定の初期電流を通電し、導体温度が一定になるまで放置する。
導体温度が一定になった後、電流値を５分毎に１０Ａ上昇させる。電流値の上昇に伴って導体温度と絶縁層表面温度も上昇し、絶縁層１２からの発煙が確認された際の導体温度を発煙温度として記録した。
各実施例、比較例の結果を表２に示す。【０１１５】
【表２】
2020032143.tif 000004
【０１１６】
表２中の「＜５」は検出限界以下であったことを示し、残存量の合計値には含まれていない。【０１１７】
ＶＯＣの低減処理を行っていない比較例１の絶縁電線１’−１は、２２０Ａ、２１０℃で発煙したのに対し、ＶＯＣの低減処理を行い、ＶＯＣの残存量合計が１５００ｐｐｍ以下で、特にＤ４〜Ｄ６の残存量合計が１００ｐｐｍ以下、Ｄ７、Ｄ８の残存量合計が５００ｐｐｍ以下となっている実施例１の絶縁電線１−１は、２５０Ａ、２６０℃で発煙し、ＶＯＣの低減による発煙特性の向上が確認できた。【０１１８】
ＶＯＣの低減処理工程を追加し、Ｄ９、Ｄ１０の残存量合計を３００ｐｐｍ以下にした実施例２の絶縁電線１−２は、２７０Ａ、３００℃で発煙し、さらなる発煙特性の向上が確認できた。【０１１９】
ＶＯＣの低減処理工程をさらに追加し、Ｄ４〜Ｄ１０の残存量合計を２００ｐｐｍ程度にした実施例３の絶縁電線１−３は、２７０Ａ、３００℃で発煙し、実施例２と同等の発煙特性であった。
以上の結果から、Ｄ９、Ｄ１０の残存量合計を３００ｐｐｍ以下とするように低分子環状シロキサンを低減すれば、必要十分な発煙特性が得られると言える。【０１２０】
ＶＯＣの低減処理を行っておらず、導体断面積が比較例１の絶縁電線１’−１よりも大きい比較例２の絶縁電線１’−２は、３８０Ａ、２００℃で発煙した。
導体断面積が比較例１よりも増加しているため、同一の電流を印加した際の温度上昇が比較例１よりも緩やかになり、その結果、発煙に至るまでの通電可能な電流値が増加したと考えられる。【０１２１】
一方、比較例２の絶縁電線１’−２の発煙特性は、比較例１の絶縁電線１’−１よりも悪化するという結果になった。
一般的な絶縁電線では、導体１０の断面積の増加に伴い、絶縁層１２に必要とされる肉厚が増加する。
また、絶縁層１２の肉厚を同一に設計した場合でも、導体１０の断面積の増加に伴って絶縁層１２の外径も太くなるため、絶縁層１２の量は増加する。比較例２の絶縁電線１’−２の場合、比較例１の絶縁電線１’−１と比べて単位長さ当たりの絶縁層１２の量は約２倍となっている。【０１２２】
発煙が目視で確認された際の導体温度を発煙温度としているため、試料に残存するＶＯＣの絶対量が多いほど、発煙が目視しやすく、発煙特性試験に不利となる傾向がある。絶縁層１２の単位重量あたりに残存するＶＯＣの量は同じであっても、絶縁層１２に残存するＶＯＣの絶対量は絶縁層１２の量に比例するため、比較例２の絶縁電線１’−２に残存するＶＯＣの絶対量は、比較例１の絶縁電線１’−１の残存量の２倍程度になっていると考えられる。その結果、比較例２の絶縁電線１’−２は、測定上、低温で発煙が始まったものと考えられる【０１２３】
比較例２の絶縁電線１’−２に対してＶＯＣの低減処理を行うことでＶＯＣの残存量合計を１５００ｐｐｍ以下、特にＤ４〜Ｄ６の残存量合計を１００ｐｐｍ以下、Ｄ７、Ｄ８の残存量合計を５００ｐｐｍ以下にした態様と言える実施例４の絶縁電線１−４は、４４０Ａ、２５０℃で発煙し、ＶＯＣの低減による発煙特性の向上が確認できた。【０１２４】
加えて、実施例４の絶縁電線１−４に残存する安息香酸とその誘導体の量は、比較例２の絶縁電線１’−２と比較して大きく低減し、Ｄ４〜Ｄ１０の残存量合計との和は１５００ｐｐｍ以下となっている。また、安息香酸とその誘導体の残存量合計が、３００ｐｐｍ以下となっている。実施例４の絶縁電線１−４は、ＶＯＣの低減処理の際に昇華性物質である安息香酸とその誘導体も低減され、発煙特性の向上の一助になっていると考えられる。【０１２５】
ＶＯＣの低減処理工程を追加し、Ｄ９、Ｄ１０の残存量合計を３００ｐｐｍ以下にした実施例５の絶縁電線１−５は、５２０Ａ、３００℃で発煙し、さらなる発煙特性の向上が確認できた。【０１２６】
さらにＶＯＣの低減処理工程を追加し、Ｄ４〜Ｄ１０の残存量を２００ｐｐｍ程度にした実施例６の絶縁電線１−６は、５２０Ａ、３００℃で発煙し、実施例５の絶縁電線１−５と同等の発煙特性であった。
以上の結果から、導体１０の断面積の増加に伴う絶縁層１２の量の増加があっても、Ｄ９、Ｄ１０の残存量を３００ｐｐｍ以下とするように低分子環状シロキサンを低減すれば、必要十分な発煙特性が得られると言える。【０１２７】
導体１０の断面積の違いによる、発煙に至るまでの通電可能な電流値の差は存在するものの、実施例２の絶縁電線１−２と実施例５の絶縁電線１−５の発煙温度は同等であった。
実施例５の絶縁電線１−５が、実施例２の絶縁電線１−２と比較して絶縁層１２の量の増加にも関わらず発煙温度が同等であったことから、Ｄ９、Ｄ１０の残存量合計を３００ｐｐｍ以下とすることで、ＶＯＣが空気中へ揮発して飛散した際に発煙として目視できる濃度に至らず、絶縁電線１が本来有するＶＯＣの残存量に依存しない発煙温度が得られたと考えられる。【０１２８】
比較例１と実施例１〜３を比較すると、約２４〜４３％の発煙特性の向上が確認された。これは導体１０の断面積を増加させることなく、絶縁電線１の発熱に対する安全性を向上させることが可能であることを意味しており、本発明によって信頼性の高い絶縁電線１を提供可能になったと言える。【０１２９】
また、実施例１は比較例２よりも高い発煙温度を有することから、発煙特性に基づく安全性を低下させることなく導体１０の断面積を減少させたという見方もでき、本発明によって絶縁電線１の発煙特性と細径化の両立が可能になったとも言える。【０１３０】
本発明の絶縁電線１は用途や使用箇所に応じ、導体１０の構成や断面積、絶縁層１２の肉厚や外径が種々変更されて提供される。【０１３１】
以下に、２つの絶縁層２３、２４を有する本発明の実施例を示す。【０１３２】
［実施例７］
直径０．３２ｍｍの軟銅線を１９本撚り合わせた子撚導体を準備し、この子撚導体を５３本、同心撚り構造で撚り合わせ、断面積９５ｍｍ２相当、φ１４の導体２０を形成した。
次いで、押出成型機を用いて、導体２０の外周に、第１絶縁層２３となるシリコーンゴムを肉厚１．２ｍｍで被覆したのち、熱処理を行ってシリコーンゴムを架橋させ、外径１６．４ｍｍの第１絶縁層２３を得た。【０１３３】
導体２０を第１絶縁層２３で被覆したものを、室温にてアセトンに３時間浸漬させ、室温で十分に乾燥させた後、９０℃×１１時間、１５０℃×１１時間の順に加熱炉を用いて加熱し、第１絶縁層２３中のＶＯＣを蒸発させた。【０１３４】
次に、第１絶縁層２３の外周にシールド層２８を設ける。シールド層２８は、編組構造であり、シールド素線には、外径０．２ｍｍの錫メッキ軟銅線を使用した。【０１３５】
次いで、シールド層２８の外周にアルミニウム蒸着ＰＥＴテープを巻き、透過抑制層２６とした。【０１３６】
続いて、押出成型機を用いて、透過抑制層２６の外周に、第２絶縁層２４となるシリコーンゴムを肉厚１．５ｍｍで被覆したのち、熱処理を行ってシリコーンゴムを架橋させて第２絶縁層２４とすることで、絶縁電線５の態様とした。絶縁電線５の外径は最終的に２０ｍｍとなった。【０１３７】
最後に、第２絶縁層２４まで設けられた絶縁電線５に対して、第１絶縁層２３と同様のＶＯＣ低減処理を施し、第２絶縁層２４中のＶＯＣを低減させ、図５に示す本発明の絶縁電線５が完成した。【０１３８】
後述する方法で第１絶縁層２３に残存するＶＯＣの量を測定したところ、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は３１６ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ８の合計量が１２４ｐｐｍ、Ｄ４〜Ｄ６の合計量は３９ｐｐｍであった。【０１３９】
同様に第２絶縁層２４に残存するＶＯＣの量を測定したところ、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は４０２ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ８の合計量が１６６ｐｐｍ、Ｄ４〜Ｄ６の合計量は４７ｐｐｍであった。【０１４０】
すなわち、絶縁電線５に残存するＶＯＣの総量は、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は７１８ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ８の合計量が２９０ｐｐｍ、Ｄ４〜Ｄ６の合計量は８６ｐｐｍであった。【０１４１】
［参考実施例］
実施例７の絶縁電線５において、第２絶縁層２４に対するＶＯＣ低減処理を割愛したものを、参考実施例の絶縁電線とした。
参考実施例の絶縁電線の第２絶縁層２４に残存するＶＯＣの量を測定したところ、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は２１８５ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ８の合計量が１４２０ｐｐｍ、Ｄ４〜Ｄ６の合計量は３４７ｐｐｍであった。【０１４２】
［比較例３］
透過抑制層２６を設けていないことを除いては、実施例７と同じ材料、工程で作成した絶縁電線を、比較例３の絶縁電線とした。
比較例３の絶縁電線の第１絶縁層２３に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は１４０３ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ８の合計量が８４７ｐｐｍ、Ｄ４〜Ｄ６の合計量は２２１ｐｐｍであり、第２絶縁層２４に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は１３００ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ８の合計量が７１５ｐｐｍ、Ｄ４〜Ｄ６の合計量は２１１ｐｐｍであった。【０１４３】
［参考比較例］
比較例３の絶縁電線において、第２絶縁層２４に対するＶＯＣ低減処理を割愛したものを、参考比較例の絶縁電線とした。
参考比較例の絶縁電線の第１絶縁層２３に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は２２７７ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ８の合計量が１５６１ｐｐｍ、Ｄ４〜Ｄ６の合計量は４９９ｐｐｍであり、第２絶縁層２４に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は２４３４ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ８の合計量が１６６０ｐｐｍ、Ｄ４〜Ｄ６の合計量は５０７ｐｐｍであった。【０１４４】
［参考例１］
実施例７の絶縁電線５において、第１絶縁層２３のＶＯＣ低減処理までで工程を終えたものを、参考例１の絶縁電線とした。
参考例１の絶縁電線の第１絶縁層２３に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は３５９ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ８の合計量が１６３ｐｐｍ、Ｄ４〜Ｄ６の合計量は２５ｐｐｍであった。【０１４５】
［参考例２］
実施例７の絶縁電線５において、第１絶縁層２３の形成までで工程を終えたもの、すなわち、参考例１からＶＯＣ低減処理を割愛したものを、参考例２の絶縁電線とした。
参考例２の絶縁電線の第１絶縁層２３に残存するＶＯＣは、Ｄ４〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの合計量は２６１６ｐｐｍ、うちＤ４〜Ｄ８の合計量が１７３２ｐｐｍ、Ｄ４〜Ｄ６の合計量は２４４ｐｐｍであった。【０１４６】
［ＶＯＣ残存量測定方法］
各実施例、比較例、参考例の絶縁電線の絶縁層２２（第１絶縁層２３、もしくは第２絶縁層２４）に残存するＶＯＣ（低分子環状シロキサン）の量は、アセトン抽出によるガスクロマトグラフ法によってＤ３〜Ｄ１０の低分子環状ジメチルシロキサンの量を測定した。具体的な方法は上記実施例１〜６、比較例１、２の測定方法と同様である。【０１４７】
［発煙特性試験］
自動車規格ＪＡＳＯ  Ｄ６０９を参考にして発煙特性の確認を行った。本来は様々な温度における電流値と発煙開始時間の関係を整理したものが発煙特性として扱われるが、本願においては、室温で絶縁電線５に一定値の電流を流し、発煙が発生した際における絶縁電線５の導体温度の大小を、発煙特性の指標として用いた。具体的な試験方法は以下の通りである。【０１４８】
（１．試料の準備）
絶縁電線５を長さ１０００ｍｍに切断し、両端の絶縁層２２を長さ２０ｍｍ除去したものを試料とした。
試料の中心に熱電対による導体温度測定部を設けた。【０１４９】
（２．測定環境）
室温（２７±５℃）で測定した。【０１５０】
（３．電流印加と発煙温度の記録）
絶縁電線５の両端に設けた絶縁層２２の除去部に、定電圧・定電流直流電源装置を接続し、９００Ａの電流を流した。絶縁層２２からの発煙が確認された際の導体温度を発煙温度として記録した。
各実施例、比較例、参考例の結果を表３に示す。【０１５１】
【表３】
2020032143.tif 000005
【０１５２】
表３中の「＜５」は検出限界以下であったことを示し、残存量の合計値には含まれていない。【０１５３】
実施例７の絶縁電線５の第１絶縁層２３、第２絶縁層２４に残存するＶＯＣは、共に参考例１と同程度であり、発煙温度も、ＶＯＣの低減処理が施された絶縁層２２を１層有する絶縁電線である参考例１と同等以上の結果となった。
なお、実施例７の絶縁電線５は２８０℃の時点では発煙が確認されず、これ以上温度を上げると短期許容温度である３００℃に接近して絶縁層自体の熱分解による発煙が発生し、ＶＯＣ由来の発煙と明確に区別ができなかったため、発煙温度を２８０℃以上とした。【０１５４】
また、参考実施例と実施例７のＶＯＣ残存量を比較すると、第２絶縁層２４に対するＶＯＣの低減処理の前後において、第１絶縁層２３に残存するＶＯＣの量に変化が無く、第２絶縁層２４に残存するＶＯＣの量のみ減少している。この結果から、透過抑制層２６の存在によって、第２絶縁層２４に対するＶＯＣの低減処理時に、第２絶縁層２４から脱離したＶＯＣの一部が第１絶縁層２３に再吸着する現象が抑制され、絶縁電線に含まれるＶＯＣの総量の低減に寄与していることが確認できた。【０１５５】
一方、比較例３の絶縁電線の第１絶縁層２３、第２絶縁層２４に残存するＶＯＣは、共に１０００ｐｐｍを越えており、第１絶縁層２３、第２絶縁層２４のそれぞれに残存するＶＯＣは参考例２よりも少ないものの、第１絶縁層２３と第２絶縁層２４に残存するＶＯＣの総量は参考例２と同程度である。発煙温度も２２０℃と、ＶＯＣの低減処理が施されていない絶縁層２２を１層有する絶縁電線である参考例２と大差が無かった。【０１５６】
また、参考比較例の結果を見ると、予め第１絶縁層２３に対してＶＯＣの低減処理を施しているのにも関わらず、第２絶縁層２４を設けた段階で、第１絶縁層２３に残存するＶＯＣの量が第２絶縁層２４と同程度になっている。
このことから、参考比較例の絶縁電線は第１絶縁層２３と第２絶縁層２４との間に透過抑制層２６が無いため、第２絶縁層２４の被覆〜架橋の過程において、第２絶縁層２４から脱離したＶＯＣが第１絶縁層２３に移行してしまい、第１絶縁層２３に残存するＶＯＣの量が増加してしまったと考えられる。【０１５７】
参考比較例と比較例３のＶＯＣ残存量を比較すると、参考比較例の絶縁電線に対するＶＯＣの低減処理によって、比較例の絶縁電線のＶＯＣの残存量が低下したことは確認できるが、発煙特性の改善には大きく寄与しない程度の低下である。
このことから、参考比較例の絶縁電線は第１絶縁層２３と第２絶縁層２４との間に透過抑制層２６が無いため、比較例の絶縁電線とするために第２絶縁層２４にＶＯＣの低減処理を施す際に、第２絶縁層２４から脱離したＶＯＣの一部が第１絶縁層２３に再吸着する現象が発生し、絶縁電線に含まれるＶＯＣの総量の低減効果が限定的になってしまったと考えられる。【０１５８】
本発明の絶縁電線は用途や使用箇所に応じ、導体２０の構成や断面積、第１絶縁層２３、第２絶縁層２４の肉厚や外径、及び透過抑制層２６、シールド層２８の態様が種々変更されて提供される。【０１５９】
本出願は、２０１８年８月９日に出願された日本国特許出願特願２０１８−１５０８５５号、及び、２０１８年１２月２８日に出願された日本国特許出願特許２０１８−２４７４６１号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１８−１５０８５５号、及び、日本国特許出願特願２０１８−２４７４６１号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
以上の例は、本発明の一例に過ぎず、本発明の思想の範囲内であれば、種々の変更および応用が可能であり、適宜変更されて供されることは言うまでもない。
本発明は特に、自動車・電気電子機器等に使用される、高電圧電力ケーブルに好適なものであるが、利用用途はこれらに限定されるものでなく、発煙特性が要求される場面においては、低電圧のケーブル、絶縁電線などに本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【０１６１】
１、２、３、４、５        絶縁電線
１０、２０        導体
１２、２２        絶縁層
２３        第１絶縁層
２４        第２絶縁層
２６        透過抑制層
２８        シールド層
【図１】
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【図２】
2020032143.tif 000007
【図３】
2020032143.tif 000008
【図４】
2020032143.tif 000009
【図５】
2020032143.tif 000010
【国際調査報告】
2020032143.tif 000011
2020032143.tif 000012