(57)【要約】絶縁被覆における難燃剤の含有量を増やす以外の方法でも、絶縁電線の難燃性を高めることができる絶縁電線を提供する。電線導体と、前記電線導体の外周を被覆する樹脂組成物よりなる絶縁被覆と、を有し、導体断面積Ｓ１に対する前記絶縁被覆の断面積Ｓ２の比Ｓ２／Ｓ１として定義される断面積比Ｓと、前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物の酸素指数ＯＩが、Ｓ≦ＯＩ−１７．２の関係を満たす、絶縁電線とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線導体と、前記電線導体の外周を被覆する樹脂組成物よりなる絶縁被覆と、を有し、
導体断面積Ｓ１に対する前記絶縁被覆の断面積Ｓ２の比Ｓ２／Ｓ１として定義される断面積比Ｓと、前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物の酸素指数ＯＩが、Ｓ≦ＯＩ−１７．２の関係を満たす、絶縁電線。
【請求項２】
前記断面積比Ｓは、２．５以下である、請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
前記断面積比Ｓは、１．５以下である、請求項１または請求項２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物は、ポリプロピレンおよびポリフェニレンエーテルを含有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項５】
前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物は、リン酸エステル化合物よりなる難燃剤を含有し、前記難燃剤の含有量は、樹脂成分１００質量部に対して、３０質量部未満である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項６】
前記断面積比Ｓは、２．５以下であり、前記樹脂組成物における前記難燃剤の含有量は、樹脂成分１００質量部に対して、１０質量部以下である、請求項５に記載の絶縁電線。
【請求項７】
前記断面積比Ｓは、１．５以下であり、前記樹脂組成物における前記難燃剤の含有量は、樹脂成分１００質量部に対して、５質量部以下である、請求項５または請求項６に記載の絶縁電線。
【請求項８】
前記導体断面積Ｓ１は、０．１０ｍｍ２以下である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両や各種機器において使用される絶縁電線においては、高い難燃性を有することが求められる。例えば、絶縁電線を構成する絶縁被覆として、ポリオレフィン系樹脂等のノンハロゲン系樹脂が用いられる場合に、リン系化合物等よりなる難燃剤を混合することで、難燃性の確保が図られる。例えば、特許文献１に、所定の組成を有するポリオレフィン系樹脂１００質量部に対して、難燃剤を３０質量部以上含有させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−６６３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１にも記載されるように、絶縁電線を構成する絶縁被覆に難燃剤を含有させることで、絶縁被覆の難燃性を高めることができる。しかし、多量の難燃剤の含有により、絶縁被覆を構成する樹脂材料の機械的特性等に影響が生じる可能性がある。よって、難燃剤の含有量は、必要な難燃性が確保できる範囲で、少なく抑える方が好ましい。そこで、難燃剤の含有量を増やす以外にも、絶縁電線の難燃性を高める手段が望まれる。【０００５】
そこで、絶縁被覆における難燃剤の含有量を増やす以外の方法でも、絶縁電線の難燃性を高めることができる絶縁電線を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の絶縁電線は、電線導体と、前記電線導体の外周を被覆する樹脂組成物よりなる絶縁被覆と、を有し、導体断面積Ｓ１に対する前記絶縁被覆の断面積Ｓ２の比Ｓ２／Ｓ１として定義される断面積比Ｓと、前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物の酸素指数ＯＩが、Ｓ≦ＯＩ−１７．２の関係を満たす。
【発明の効果】
【０００７】
本開示にかかる絶縁電線は、絶縁被覆における難燃剤の含有量を増やす以外の方法でも、絶縁電線の難燃性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは、本開示の一実施形態にかかる絶縁電線を示す図である。図１Ａは斜視図、図１Ｂは周方向断面図である。
【図２】図２は、実験データについて、酸素指数および断面積比と難燃性との関係を示す図である。
【図３】図３Ａは、実験データについて、酸素指数と難燃性との関係を示す図である。図３Ｂは、実験データについて、酸素指数および絶縁厚と難燃性との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態を列挙して説明する。
【００１０】
本開示の絶縁電線は、電線導体と、前記電線導体の外周を被覆する樹脂組成物よりなる絶縁被覆と、を有し、導体断面積Ｓ１に対する前記絶縁被覆の断面積Ｓ２の比Ｓ２／Ｓ１として定義される断面積比Ｓと、前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物の酸素指数ＯＩが、Ｓ≦ＯＩ−１７．２の関係を満たすものである。
【００１１】
上記の絶縁電線においては、断面積比Ｓと絶縁被覆の酸素指数ＯＩが、Ｓ≦ＯＩ−１７．２の関係を満たしている。導体断面積に対して絶縁被覆の断面積が小さくなることで、絶縁被覆の熱を、電線導体に散逸させやすくなり、絶縁被覆の温度が上がりにくくなる。その結果、絶縁電線の難燃性が高められる。難燃剤を少量しか含有しないこと等により、絶縁被覆を構成する樹脂組成物の酸素指数が低い場合でも、絶縁被覆を薄く形成して、導体断面積Ｓ１に対する絶縁被覆の断面積Ｓ２を小さくすることで、断面積比Ｓを下げて、上記の関係式を満たすようにすれば、絶縁電線において、高い難燃性を確保することができる。
【００１２】
絶縁被覆を薄く形成することは、絶縁電線の細径化にもつながる。絶縁被覆を薄くした場合に、多量の難燃剤が含有されると、耐摩耗性等、絶縁被覆の機械的特性が低下する可能性があるが、上記の絶縁電線においては、断面積比が十分に小さければ、酸素指数が低くてもよいことから、難燃剤の含有量を少なく抑えることができる。よって、難燃剤の添加による樹脂成分の機械的特性への影響を小さく抑えることができる。
【００１３】
ここで、前記断面積比Ｓは、２．５以下であるとよい。すると、絶縁被覆を構成する絶縁材料の酸素指数がかなり低い場合でも、絶縁電線において、高い難燃性を得やすい。また、絶縁被覆が薄くなることにより、絶縁電線の細径化を達成しやすくなる。
【００１４】
さらに、前記断面積比Ｓは、１．５以下であるとよい。すると、絶縁電線の難燃性を高める効果、また絶縁電線を細径化する効果に特に優れる。
【００１５】
前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物は、ポリプロピレンおよびポリフェニレンエーテルを含有するとよい。すると、断面積比を下げて絶縁電線の難燃性を向上させるべく、絶縁被覆を薄く形成しても、高い耐摩耗性を確保しやすい。また、絶縁被覆の耐薬品性や耐熱性も高くなる。
【００１６】
また、前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物は、リン酸エステル化合物よりなる難燃剤を含有し、前記難燃剤の含有量は、樹脂成分１００質量部に対して、３０質量部未満であるとよい。すると、難燃剤の含有により、樹脂組成物の酸素指数を高めることができるが、その含有量が３０質量部未満に抑えられることにより、多量の難燃剤の含有によって、耐摩耗性等、絶縁被覆の機械的特性が低下するのを、抑制することができる。
【００１７】
この場合に、前記断面積比Ｓは、２．５以下であり、前記樹脂組成物における前記難燃剤の含有量は、樹脂成分１００質量部に対して、１０質量部以下であるとよい。すると、絶縁電線の難燃性と耐摩耗性を両立しながら、効果的に絶縁被覆を薄肉化することができる。
【００１８】
さらに、前記断面積比Ｓは、１．５以下であり、前記樹脂組成物における前記難燃剤の含有量は、樹脂成分１００質量部に対して、５質量部以下であるとよい。すると、絶縁電線の難燃性と耐摩耗性を両立しながら、絶縁被覆を薄肉化する効果に、特に優れる。
【００１９】
前記導体断面積Ｓ１は、０．１０ｍｍ２以下であるとよい。すると、導体が細径化されることで、絶縁被覆の薄肉化の効果と合わせて、絶縁電線全体を細径化する効果に、特に優れる。
【００２０】
［本開示の実施形態の詳細］
以下、図面を用いて本開示の一実施形態にかかる絶縁電線について、詳細に説明する。本明細書において、材料の各種物性は、特記しない限り、室温、大気中にて測定される値を指すものとする。
【００２１】
［１］絶縁電線の構成
図１に、本開示の一実施形態にかかる絶縁電線１０の概略を示す。図１に示すように、絶縁電線１０は、電線導体１２と、電線導体１２の外周を被覆する樹脂組成物よりなる絶縁被覆１４とを備えている。絶縁電線１０は、絶縁被覆１４となる樹脂組成物を電線導体１２の外周に押出被覆することにより、得ることができる。
【００２２】
本実施形態にかかる絶縁電線１０においては、断面積比Ｓと、絶縁被覆１４を構成する樹脂組成物の酸素指数ＯＩが、Ａ＝１７．２として、以下の式（１）を満たす。
Ｓ≦ＯＩ−Ａ      （１）
【００２３】
ここで、絶縁電線１０の断面積比Ｓは、導体断面積、つまり絶縁電線１０の軸に直交する断面（図１Ｂ）における電線導体１２の断面積をＳ１とし、絶縁断面積、つまり同断面における絶縁被覆１４の断面積をＳ２として、以下のように表される。
Ｓ＝Ｓ２／Ｓ１      （２）
酸素指数ＯＩは、材料が燃焼を持続するのに必要な最低酸素濃度（体積％）であり、例えばＪＩＳ  Ｋ７２０１−２に準拠して計測することができる。
【００２４】
本実施形態にかかる絶縁電線１０においては、断面積比Ｓと酸素指数ＯＩとが、Ａ＝１７．２として、式（１）を満たすことにより、絶縁電線１０が、自動車等の車両において用いられるのに十分な、高い難燃性を有するものとなる。Ａ＞１７．２として、式（１）を満たすようにすれば、さらに高い難燃性を担保することができる。例えば、Ａ＝１７．５、さらにはＡ＝１８．０とすればよい。
【００２５】
絶縁電線１０において、絶縁被覆１４が、外部の環境によって、あるいは自身の着火によって、加熱を受けても、絶縁被覆１４の熱を電線導体１２に散逸させ、電線導体１２によって絶縁被覆１４の熱を吸収することができる。この現象により、絶縁被覆１４の高温化を抑制することができる（熱引き）。この熱引きの効果は、絶縁被覆１４の体積に対して、電線導体１２の体積が大きいほど、高くなる。換言すると、電線導体１２に対して、絶縁被覆１４を薄くするほど、高くなる。つまり、式（２）で定義される断面積比Ｓが小さいほど、熱引きの効果を高めることができる。
【００２６】
絶縁電線１０を構成する樹脂組成物の酸素指数ＯＩが高いほど、絶縁被覆１４が燃焼を起こしにくい。しかし、樹脂組成物の酸素指数ＯＩが低い場合でも、電線導体１２による熱引きを利用することで、絶縁被覆１４が燃焼を起こしにくくすることができる。また、絶縁被覆１４に着火することがあっても、早期に消炎することができる。絶縁電線１０において、絶縁被覆１４を、導体断面積Ｓ１との比において、薄く形成し、断面積比Ｓを下げることで、熱引きの効果を大きくし、絶縁電線１０の難燃性を高めることができる。
【００２７】
絶縁被覆１４を薄肉化すれば、断面積比Ｓを大きくし、絶縁電線１０の難燃性を高めることに加え、絶縁電線１０を細径化する効果も得ることができる。自動車等においては、省スペース化の観点から、絶縁電線１０の細径化に対する要求が大きい。
【００２８】
式（１）のように、絶縁電線１０の断面積比Ｓを、樹脂組成物の酸素指数ＯＩとの関係において定められる上限値以下に抑えておけば、樹脂組成物として、酸素指数ＯＩの低いものを利用して、絶縁被覆１４を構成しても、絶縁電線１０において、十分な難燃性を確保することができる。樹脂組成物の酸素指数ＯＩは、樹脂成分、また樹脂成分以外の添加成分の種類や配合に依存するが、酸素指数ＯＩを効率的に上げる方法として、難燃剤を添加することが挙げられる。しかし、難燃剤を多量に添加すると、耐摩耗性等、絶縁被覆１４を構成する樹脂成分が有する機械的特性に影響が生じやすくなる。
【００２９】
機械的特性を維持すべく、難燃剤の添加量を抑えると、絶縁被覆１４を構成する樹脂組成物の酸素指数ＯＩが低くなってしまう。しかし、その場合でも、絶縁被覆１４を薄く構成することで、絶縁電線１０において、熱引きを利用することで、十分な難燃性を確保することができる。絶縁被覆１４を薄くすると、絶縁被覆１４の耐摩耗性は低くなる傾向にあるが、難燃剤の添加量が少なく抑えられていることで、難燃剤の添加による耐摩耗性の低下が抑えられる。つまり、式（１）で規定される断面積比Ｓと酸素指数ＯＩの関係性を満たす範囲内で、絶縁被覆１４の薄肉化と、難燃剤の添加量の低減を行うことで、絶縁電線１０の難燃性と耐摩耗性の両方を維持しながら、絶縁電線１０の細径化を図ることができる。
【００３０】
本実施形態にかかる絶縁電線１０は、用途を特に限定されるものではなく、自動車等の車両用、機器用、情報通信用、電力用、船舶用、航空機用など各種用途に利用することができる。中でも、自動車用電線として好適に利用できる。自動車用電線の分野においては、火災を避ける等の要請から、絶縁電線１０が高い難燃性を有することが求められる。また、省スペース性の観点から、絶縁電線１０の細径化も求められる。さらに、自動車用電線においては、組み立て時の車両本体や他の部品との接触、また使用時の車両本体や他の部品との摩擦が生じやすく、優れた耐摩耗性が必要となる。本実施形態にかかる絶縁電線１０においては、難燃性と耐摩耗性を両立しながら絶縁電線１０を細径化することができ、自動車用電線に要求される上記各特性を、満足することができる。
【００３１】
本実施形態にかかる絶縁電線１０は、単線の状態で用いても、複数の絶縁電線を含むワイヤーハーネスの形態で用いてもよい。ワイヤーハーネスを構成する全ての絶縁電線が本実施形態にかかる絶縁電線１０よりなっても、その一部が本実施形態にかかる絶縁電線１０よりなってもよい。
【００３２】
本実施形態にかかる絶縁電線１０を構成する電線導体１２および絶縁被覆１４の構成材料や、具体的な寸法は、上記式（１）の関係を満たす限りにおいて、特に限定されるものではないが、以下に、好適な構成の例を挙げる。
【００３３】
［２］電線導体
【００３４】
電線導体１２としては、一般に電線を構成する導体として使用される種々の金属材料を用いることができる。そのような金属材料として、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム、あるいはそれらと他の金属よりなる合金を例示することができる。これらの金属のうち、銅または銅合金を最も好適に用いることができる。銅や銅合金は、各種金属材料の中で、高い熱伝導率を有しており、熱引きによる絶縁電線１０の難燃性の向上に、特に高い効果をもたらす。
【００３５】
電線導体１２は、単線から構成されても、複数本の素線１２ａを撚り合わせた撚線から構成されてもよい。絶縁電線１０の柔軟性を確保する観点等からは、電線導体１２が撚線よりなることが好ましい。この場合に、全ての素線１２ａが同じ材料よりなっても、複数の異なる材料よりなる素線１２ａを併用してもよい。
【００３６】
電線導体１２の導体断面積Ｓ１は、絶縁断面積Ｓ２との比Ｓが、絶縁被覆１４の酸素指数ＯＩとの間で、式（１）の関係を満たす限りにおいて、特に限定されるものではない。しかし、絶縁電線１０の細径化の観点からは、導体断面積Ｓ１は小さい方が好ましい。０．１５ｍｍ２以下、さらには０．１０ｍｍ２以下、０．０５ｍｍ２以下とすれば、電線導体１２の細さ自体の効果によって、また、電線導体１２の細径化に伴って、式（１）を満たすべく絶縁被覆１４が薄肉化されることによる効果も合わせて、絶縁電線１０を効果的に細径化することができる。導体断面積Ｓ１の下限は特に指定されないが、熱引きの効果を高める観点等から、０．０３ｍｍ２以上とすることが好ましい。
【００３７】
［３］絶縁被覆
絶縁被覆１４の厚さも、導体断面積Ｓ１との比Ｓが、絶縁被覆１４の酸素指数ＯＩとの間で、式（１）の関係を満たす限りにおいて、特に限定されるものではない。しかし、断面積比Ｓをなるべく小さくして難燃性を高める観点、また絶縁電線１０を細径化する観点から、絶縁被覆１４は薄い方が好ましい。絶縁被覆１４の厚さを、０．２０ｍｍ以下、さらには０．１５ｍｍ以下、０．１０ｍｍ以下とすれば、絶縁電線１０の難燃性と細径性を、効果的に向上させることができる。厚さの下限は特に指摘されないが、絶縁被覆１４の耐摩耗性を確保しやすくする観点等から、０．０８ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００３８】
断面積比Ｓの具体的な値も特に限定されるものではない。しかし、４．０以下とすることで、難燃性向上の効果、また絶縁電線１０の細径化の効果に、優れたものとなりやすい。さらに、断面積比Ｓを２．５以下、また１．５以下とすれば、絶縁被覆１４の材料として想定される各種の樹脂組成物が有する酸素指数ＯＩに対して、式（１）の関係を満たすものとなりやすく、絶縁電線１０において、高い難燃性を確保することができる。
【００３９】
絶縁被覆１４を構成する樹脂組成物の成分組成は、酸素指数ＯＩを通して、絶縁電線１０の難燃性に影響を与える。しかし、所望の断面積比Ｓに対して、式（１）を満たすような酸素指数ＯＩを与えるものであれば、樹脂組成物の成分組成を、任意に選択することができる。
【００４０】
樹脂組成物の主成分たる樹脂成分としては、種々のポリマー材料を用いることができる。そのようなポリマー材料として、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンエーテルやポリアミド等のエンジニアリングプラスチック（エンプラ）、熱可塑性エラストマー、ゴム等を例示することができる。ポリマー材料としては、１種のみを用いても、複数種を混合して用いてもよい。
【００４１】
上記で列挙したものの中で、好適な樹脂成分として、ポリオレフィンとエンプラの混合物を挙げることができる。それらの混合物は、各種ポリマー材料の中で、比較的高い酸素指数ＯＩを与えやすい。また、ポリオレフィンは、耐薬品性や耐油性に優れ、エンプラは耐摩耗性に優れるため、それらを混合して用いることで、断面積比Ｓを下げるべく、絶縁被覆１４を薄く形成しても、耐摩耗性を確保しやすく、耐薬品性や耐油性にも優れた絶縁被覆１４を形成することができる。
【００４２】
上記混合物を構成するポリオレフィンの例としては、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）を挙げることができる。また、エンプラの例としては、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）を挙げることができる。ポリオレフィンとエンプラは、ポリマーアロイを構成していることが好ましい。ポリオレフィンとエンプラの混合比は、それぞれの特性を十分に発揮させる観点から、ポリオレフィン：エンプラの質量比で、３０：７０〜７０：３０であることが好ましい。
【００４３】
上記のうち、特に好適な例として、ポリプロピレン（ＰＰ）とポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）の混合物（ＰＰ／ＰＰＥ）、特にそれらのポリマーアロイを例示することができる。ＰＰ／ＰＰＥは、比較的安価な材料でありながら、耐摩耗性、耐薬品性、耐油性に優れている。
【００４４】
ポリオレフィンとエンプラの混合物には、さらに別のポリマー材料を添加してもよい。そのようなポリマー材料として、ＳＥＢＳをはじめとする熱可塑性エラストマーを挙げることができる。熱可塑性エラストマーを添加することで、絶縁被覆１４の柔軟性や機械特性を高めることができる。熱可塑性エラストマーの添加量としては、添加の効果を十分に得る観点から、樹脂組成物を構成する樹脂成分全体を１００質量部として、そのうちの５質量部以上を占めるようにすればよい。一方、十分な耐摩耗性を確保する観点等から、２０質量部以下とすればよい。
【００４５】
絶縁被覆１４を構成する樹脂組成物は、樹脂成分に加えて、種々の添加剤を含有することができる。添加剤としては、難燃剤を例示することができる。難燃剤の種類は、特に限定されず、リン酸エステル化合物等のリン系難燃剤、臭素系難燃剤、窒素系難燃剤、金属化合物系難燃剤等を例示することができる。これらの難燃剤のうち、樹脂成分との相溶性を高くし、機械特性の低下を抑制する観点から、リン酸エステル化合物よりなる難燃剤を使用することが好ましい。
【００４６】
難燃剤を添加することで、樹脂組成物の酸素指数ＯＩを高くすることができる。しかし、上記のように、難燃剤の含有量を多くすると、耐摩耗性等、樹脂成分が有する機械的特性が損なわれやすくなる。特に、絶縁被覆１４を薄く形成する場合に、多量の難燃剤が含有されると、十分な耐摩耗性を確保するのが難しくなる。そこで、難燃剤の含有量を多くすることではなく、絶縁被覆１４を薄くして断面積比Ｓを低下させることによって、絶縁電線１０の難燃性を高めることが好ましい。つまり、難燃剤の含有量は少なくする方がよい。
【００４７】
例えば、リン酸エステル化合物よりなる難燃剤を用いる場合に、樹脂組成物におけるその含有量は、樹脂成分１００質量部に対して、３０質量部未満、さらには２０質量部以下とすることが好ましい。特に、絶縁電線１０の断面積比Ｓが２．５以下である場合には、リン酸エステル化合物よりなる難燃剤の含有量を１０質量部以下としても、式（１）を満たし、高い難燃性を有する絶縁電線１０を構成しやすい。さらに、絶縁電線１０の断面積比Ｓが１．５以下である場合には、リン酸エステル化合物よりなる難燃剤の含有量を５質量部以下としても、式（１）を満たし、高い難燃性を有する絶縁電線１０を構成しやすい。
【００４８】
酸素指数ＯＩの具体的な値自体は、特に限定されるものではない。しかし、絶縁被覆１４として使用が想定される樹脂成分の酸素指数ＯＩは、おおむね、１８以上である。さらに、酸素指数ＯＩは、２１以上であるとよい。一方、多量の難燃剤が含有される形態を避ける観点から、酸素指数ＯＩは、２３以下であるとよい。
【００４９】
絶縁被覆１４を構成する樹脂組成物は、難燃剤以外にも、各種添加剤を含有してもよい。そのような添加剤としては、充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、滑剤、可塑剤、顔料等を例示することができる。しかし、絶縁被覆１４を薄肉化した際に耐摩耗性を確保しやすくする観点から、難燃剤以外の添加剤の含有量も少ない方が好ましい。例えば、難燃剤も含めた各種添加剤の含有量を、樹脂成分１００質量部に対して、３０質量部未満、さらには２０質量部以下、１０質量部以下とすることが好ましい。
【００５０】
絶縁被覆１４は、異なる樹脂組成物よりなる層を、複数積層して構成してもよい。その場合には、式（１）を適用するに際し、絶縁断面積Ｓ２としては、各層の断面積を合計した値を用いればよい。また、酸素指数ＯＩとしては、各層を構成する材料の酸素指数を、断面積に応じて加重平均した値を用いればよい。
【実施例】
【００５１】
以下に本発明の実施例を示す。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。ここでは、導体断面積と絶縁被覆の酸素指数および厚さを様々に異ならせた絶縁電線に対して、難燃性と耐摩耗性を評価した。【００５２】
［試験方法］
（１）試料の作製
まず、電線導体として、銅合金撚線を準備した。ここでは、導体断面積の異なる３種の電線導体を準備した。具体的には、呼び導体サイズで、０．０５ｍｍ２（素線径０．１１ｍｍ、素線数７本）、０．１３ｍｍ２（素線径０．１８ｍｍ、素線数７本）、０．３５ｍｍ２（素線径０．２６ｍｍ、素線数７本）の３種とした。【００５３】
また、表１，２に示した成分を、所定の含有量比で、２８０℃にて混練し、試料Ａ１〜Ａ１３および試料Ｂ１〜Ｂ５の作製に用いる樹脂組成物を調製した。そして、得られた樹脂組成物を、表１，２に示した厚さで、電線導体の外周に押し出し、絶縁被覆を形成した。【００５４】
絶縁被覆を構成する樹脂組成物の各成分として用いた材料は、以下のとおりである。
・ＰＰＥ：旭化成（株）製「ザイロンＳ２０１Ａ」
・ＰＰ：日本ポリプロ（株）製「ノバテックＥＣ９」
・ＳＥＢＳ：旭化成（株）製「タフテックＨ１０４３」
・難燃剤：リン酸エステル系難燃剤（芳香族縮合リン酸エステル）  大八化学工業（株）製「ＰＸ−２００」
・酸化防止剤：ヒンダードフェノール系酸化防止剤  ＢＡＳＦ製「イルガノックス１０１０」【００５５】
（２）酸素指数の評価
表１，２に示した成分組成を有する樹脂組成物を、シート状に成形し、ＩＶ形試験片に対して、ＪＩＳ  Ｋ７２０１−２に準拠して、酸素指数を評価した。【００５６】
（３）難燃性の評価
絶縁電線の難燃性を、ＩＳＯ６７２２に準拠して評価した。具体的には、各電線を６００ｍｍに切り出し、水平面に対して４５度の角度に傾けた状態で固定して、上端から５００ｍｍの位置にガスバーナーの炎を接炎した。そして、消炎するまでの燃焼時間が７０秒以下であった場合を、難燃性が高い「Ａ」と評価した。一方、消炎するまでの燃焼時間が７０秒を超えた場合、および消炎しなかった場合を、難燃性が低い「Ｂ」と評価した。【００５７】
（４）耐摩耗性の評価
絶縁被覆の耐摩耗性の評価を、ＩＳＯ６７２２に準拠して、ブレード往復法で行った。この際、ブレードに印加する荷重を、呼び導体サイズが０．０５ｍｍ２または０．１３ｍｍ２の場合には４Ｎ、０．３５ｍｍ２の場合には７Ｎとした。そして、導体が露出するまでのブレードの往復回数が所定基準以上である場合を、耐摩耗性が高い「Ａ」と評価し、所定基準に満たない場合を、耐摩耗性が低い「Ｂ」と評価した。所定基準は、呼び導体サイズが０．０５ｍｍ２の場合は５０回、０．１３ｍｍ２の場合は１００回、０．３５ｍｍ２の場合は１５０回とした。【００５８】
［結果］
表１，２に、試料Ａ１〜Ａ１３および試料Ｂ１〜Ｂ５について、絶縁被覆を構成する樹脂組成物における各成分の含有量（単位：質量部）および酸素指数（ＯＩ）、導体断面積（Ｓ１）および絶縁厚とともに、難燃性および耐摩耗性の評価結果を示す。表中には合わせて、絶縁断面積（Ｓ２）と、断面積比（Ｓ）を示す。絶縁断面積（Ｓ２）は、絶縁電線の断面積の実測値から導体断面積（Ｓ１）を減じて算出したものである。断面積比（Ｓ）は、その絶縁断面積（Ｓ２）を導体断面積（Ｓ１）で除して算出したものである。【００５９】
【表１】
2020071131.tif 000003
【００６０】
【表２】
2020071131.tif 000004
【００６１】
さらに、図２に、断面積比および酸素指数と、難燃性の評価結果との関係を示す。縦軸を断面積比、横軸を酸素指数とし、評価結果が「Ａ」であった試料Ａ１〜Ａ１３のデータ点を丸印（●）で、評価結果が「Ｂ」であった試料Ｂ１〜Ｂ５のデータ点を四角印（□）で示す。【００６２】
図２によると、各酸素指数において、断面積比が小さい領域で、高い難燃性が得られていることが分かる。つまり、導体断面積に対する比として、絶縁被覆を薄く形成することで、絶縁電線の難燃性を向上させることができる。【００６３】
しかし、「Ａ」と評価される高い難燃性を達成することができる断面積比は、酸素指数に応じて異なっており、酸素指数が高いほど、断面積比が大きくても、高い難燃性が得られている。図中に実線で示すように、Ａ＝１７．２としたＯＩ＝Ｓ＋Ａの右上がりの直線によって、「Ａ」と評価される高い難燃性が得られた場合と、得られていない場合を区画することができ、直線の下側の領域、つまり断面積比の小さい領域で、高い難燃性が得られている。このように、酸素指数の一次関数を用いて、断面積比と難燃性の関係を評価することができ、その一次関数によって規定される値以下の断面積比を採用することで、高い難燃性を有する絶縁電線を得ることができる。図中には、Ａ＝１７．５およびＡ＝１８．０とした直線も、それぞれ破線および点線で、併せて示しているが、それらの直線により、高い難燃性を有する領域を、より厳格に選別することができる。【００６４】
樹脂組成物において、難燃剤の含有量を減らすと、酸素指数が低下する傾向があるが、その場合にも、断面積比を小さくすることで、十分な難燃性を確保することができる。例えば、断面積比を２．５以下とすれば、難燃剤の含有量を１０質量部以下にまで低減しても、高い難燃性が得られている（試料Ａ１，Ａ２，Ａ５〜Ａ７，Ａ９，Ａ１３）。さらに、断面積比を１．５以下とすれば、難燃剤の含有量を５質量部以下にまで低減しても、高い難燃性が得られている（試料Ａ１，Ａ５，Ａ６，Ａ１３）。【００６５】
図３Ａに、難燃性評価の試験で得られた燃焼時間を、酸素指数に対して表示する。この結果によると、酸素指数が同じであっても、燃焼時間が大きく異なる領域にデータ点が分布している。酸素指数は、樹脂組成物の難燃性と相関を有する指標ではあるが、図３Ａより、絶縁電線の難燃性は、絶縁被覆を構成する樹脂組成物の酸素指数だけでは十分に評価できないと言える。【００６６】
さらに、図３Ｂに、絶縁厚および酸素指数と、難燃性の評価結果との関係を示す。この図は、図２の縦軸の断面積比を、絶縁厚に置換したものに相当する。図３Ｂを見ると、図２の場合とは異なり、高い難燃性を有すると評価されるデータ点（●）と、難燃性が低くなっているデータ点（□）とが、グラフ上で明確に区分される領域に分布してはいない。例えば、絶縁厚０．２０ｍｍの２か所で、難燃性が高いデータ点（●）と低いデータ点（□）が、重なっている。このことから、樹脂組成物の酸素指数と併せて絶縁電線の難燃性を評価するための指標として、絶縁被覆の厚さや断面積の値そのものではなく、導体断面積との比率を用いる必要があると言える。【００６７】
最後に、表１，２において、各試料について、耐摩耗性評価の結果を比較すると、難燃剤の含有量が３０質量部である試料Ａ１２および試料Ｂ４において、耐摩耗性が低くなっている。試料Ａ１１においても、評価における往復回数が比較的少なくなっている。十分に高い耐摩耗性を得る観点から、難燃剤の含有量は、３０質量部未満に抑えておくことが好ましい。また、試料Ａ６と試料Ａ１３は、ＳＥＢＳの含有量において相違しているが、同じ酸素指数を有していることとも対応し、同様の難燃性が得られているものの、耐摩耗性は、ＳＥＢＳの含有量が少ない試料Ａ１３の方で高くなっている。【００６８】
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。
【符号の説明】
【００６９】
１０      絶縁電線
１２      電線導体
１２ａ    素線
１４      絶縁被覆
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年2月5日(2020.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線導体と、前記電線導体の外周を被覆する樹脂組成物よりなる絶縁被覆と、を有し、
導体断面積Ｓ１に対する前記絶縁被覆の断面積Ｓ２の比Ｓ２／Ｓ１として定義される断面積比Ｓと、前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物の酸素指数ＯＩが、Ｓ≦ＯＩ−１７．２の関係を満たし、
前記断面積比Ｓは、１．５以下であり、
前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物は、リン酸エステル化合物よりなる難燃剤を含有し、前記樹脂組成物における前記難燃剤の含有量は、樹脂成分１００質量部に対して、５質量部以下である、絶縁電線。
【請求項２】
前記絶縁被覆を構成する前記樹脂組成物は、ポリプロピレンおよびポリフェニレンエーテルを含有する、請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
前記導体断面積Ｓ１は、０．１０ｍｍ２以下である、請求項１または請求項２に記載の絶縁電線。
【国際調査報告】
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