(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体外周の絶縁層を内層と外層の２層構造とし、内層のＡＳＴＭ  Ｄ２２４０  ショアＤ硬度が４０〜５５、外層のＡＳＴＭ  Ｄ２２４０  ショアＤ硬度が６０以上であり、かつ外層と内層の厚さの比（外層／内層）が１／２〜１／５であることを特徴とする難燃性薄肉絶縁電線。
【請求項２】
絶縁層の厚さは０．４ｍｍ以下である請求項１記載の難燃性薄肉絶縁電線。
【請求項３】
内層をポリオレフィンに金属水和物を配合したコンパウンドで形成した請求項１記載の難燃性薄肉絶縁電線。
【請求項４】
ポリオレフィン１００重量部に対して金属水和物を４０〜２００重量部混和した請求項３記載の難燃性薄肉絶縁電線。
【請求項５】
外層を密度０．９３以上のポリエチレンンを主体とするコンパウンドで形成した請求項１記載の難燃性薄肉絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄肉絶縁層を有する薄肉難燃絶縁電線、特に絶縁層の厚さが０．４ｍｍ以下の車両用に適した薄肉難燃絶縁電線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用電線には、難燃ポリエチレン、難燃架橋ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等を、導体の周囲に厚さ０．８〜１ｍｍに被覆したものが一般に使用されてきている。ポリエチレンの難燃化のためには、低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンに、有機ハロゲン系の難燃剤を添加し、必要に応じ無機系難燃剤を併用する方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、車両用絶縁電線の軽量化、省スペース化のため、電線の絶縁層の肉厚を薄くする要求が高まっており、また、絶縁電線の燃焼時の煙害や腐食性ガスの発生を防止するため、難燃剤として金属水和物が使用されるようになってきた。しかしながら、絶縁層の肉厚を例えば０．４ｍｍ以下と薄くし、かつ、金属水和物を配合すると、絶縁電線のカットスルー抵抗が大幅に低下するという問題がある。
【０００４】
従って、本発明の目的は、カットスルー抵抗に優れ、かつ燃焼時に有毒な腐食性ガスを発生しない、薄肉難燃絶縁電線を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、導体外周の絶縁層を内層と外層の２層構造とし、内層をＡＳＴＭ  Ｄ２２４０  ショアＤ硬度が４０〜５５、外層をＡＳＴＭ  Ｄ２２４０  ショアＤ硬度が６０以上である薄肉絶縁電線を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において、内層は、ポリオレフィンに難燃剤として金属水和物を配合したで形成するのが好ましい。ポリオレフィンとしては、エチレンプロピレンコポリマ、エチレンプロピレンジエンターポリマ、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマ、エチレンメチルアクリレート、エチレンメチルメタアクリレート、エチレンオクテンコポリマ、エチレンブテンコポリマ、エチレンブテンジエンターポリマ、エチレンエチルアクイレート、ポリプロピレンといったもをがあげられ、これらは単独で、あるいは２種以上混合して使用できる。金属水和物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、ハイドロタルサイト類などがあげられ、これらは１種あるいは2 種以上の併用が可能である。金属水和物は、シランカップリング剤、ステアリン酸、りん酸エステルなどで表面処理したものも使用できる。金属水和物は、ポリオレフィン１００重両部に対して、４０〜２００重量部の範囲で混和するのが好ましく、４０重量部未満では難燃性が不十分となり、２００重量部を越えると機械的特性や耐熱性が低下する。
【０００７】
外層は、機械的特性を考慮し、密度が０．９３以上のポリエチレンで形成するのが好ましい。
【０００８】
本発明において、絶縁層の内層をＡＳＴＭ  Ｄ２２４０  ショアＤ硬度が４０〜５５、外層をＡＳＴＭ  Ｄ２２４０  ショアＤ硬度が６０以上とすることにより、優れたカットスルー抵抗を示すことが見出された。すなわち、ショアＤ硬度が６０以上の外層によりシャープエッジに対する抵抗性を示し、ショアＤ硬度が４０〜５５の比較的柔軟な内層がクッションとなってクラックの発生、成長を阻止するものである。
【０００９】
したがって、外層のショアＤ硬度が６０未満ではカットスルー抵抗が不十分であり、また、内層のショアＤ硬度が４０未満では柔らかすぎカットスルー抵抗が不十分であり、５５を越えると内層と外層間の硬度差が小さいためクッション効果が小さく、カットスルー抵抗が不十分である。
【００１０】
高カットスルー抵抗を実現するため、外層を密度が０．９３以上のポリエチレンで形成すること好ましいが、このようなポリエチレンは高結晶性であるため、難燃剤である金属水和物を多量に混和すると伸びが著しく低下する。機械特性保持のためには、難燃剤を混和しないことが好ましく、この場合、絶縁電線としての難燃性を低下させないため、外層と内層の厚さの比（外層／内層）を１／２〜１／５とすることが好ましい。外層の厚さが小さ過ぎるとカットスルー抵抗が低下することは言うまでもない。
【００１１】
本発明においては、上記配合剤の他に、架橋助剤、酸化防止剤、滑剤、加工助剤、安定剤、着色剤、表面処理剤、カーボンブラック等を適量添加しても差支えない。
【００１２】
絶縁層は、電子線やγ線等の電離性放射線により照射架橋したり、あるいはパーオキサイド等を添加して加熱架橋したりすることが、絶縁電線の特性を維持する上で好ましい。
【００１３】
【実施例】
［実施例１］
エチレンエチルアクリレートコポリマ（メルトフローレート：１３、密度：０．９３）を１００重量部、架橋助剤としていのトリアリルイソシアヌレートを２重量部、酸化防止剤としてのメルカプトベンズイミダゾールを１重量部、難燃剤としての水酸化マグネシウムを８０重量部、滑剤を１重量部それぞれ秤量し、これらを容量２５０ｍｌの小型ミキサに投入し、１８０℃で混練りして内層コンパンドを得た。
【００１４】
高密度ポリエチレン（メルトフローレート：０．８、密度：０．９５３）を１００重量部、酸化防止剤としてのメルカプトベンズイミダゾールを１重量部、カーボンブラックを１重量部それぞれ秤量し、これらを容量２５０ｍｌの小型ミキサに投入し、１８０℃で混練りして外層コンパンドを得た。
【００１５】
内層コンパウンド及び外層コンパウンドを２層同時押出方式により、外径０．１８ｍｍの銅線を３７本撚り合わせた導体上に内層厚さ０．２ｍｍ、外層厚さ０．１ｍｍとなるように押出被覆し、次いで２０Ｍｒａｄの電子線を照射して架橋して絶縁電線を製造した。なお、内層は２５ｍｍ押出機を用い２００℃で押出し、外層は１５ｍｍ押出機を用いて２００℃で押出した。
【００１６】
［実施例２］
エチレンエチルアクリレートコポリマに代えて超低密度ポリエチレン（メルトフローレート：１５、密度：０．９１５）を、水酸化マグネシウムに代えて水酸化アルミニウムを使用して内層コンパウンドを調整し、内層厚さを０．２２５ｍｍ、外層厚さを０．０７５ｍｍとした以外は実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。
【００１７】
［実施例３］
水酸化アルミニウムの配合量を１００重量部として内層コンパンドを調整し、高密度ポリエチレンに代えて中密度ポリエチレン（メルトフローレート：４．５、密度：０．９３５）を使用して外層コンパウンドを調整した以外は実施例２と同様にして絶縁電線を製造した。
【００１８】
［実施例４］
超低密度ポリエチレンに代えて低密度ポリエチレン（メルトフローレート：２．５、密度：０．９２）を使用し、難燃剤として水酸化マグネシウム２０重量部と水酸化アルミニウム５０重量部を使用して内層コンパウンドを調整し、内層厚さを０．２４ｍｍ、外層厚さを０．０６ｍｍとした以外は実施例３と同様にして絶縁電線を製造した。
【００１９】
［実施例５］
難燃剤として水酸化マグネシウム５０重量部と水酸化アルミニウム２０重量部を使用して内層コンパウンドを調整し、外層コンパウンドは実施例１と同様のものを使用し、内層厚さを０．２５ｍｍ、外層厚さを０．０５ｍｍとした以外は実施例４と同様にして絶縁電線を製造した。
【００２０】
［比較例１］
エチレン酢酸ビニルコポリマ（メルトフローレート：３、密度：０．９３）を１００重量部、架橋助剤としていのトリアリルイソシアヌレートを２重量部、酸化防止剤としてのメルカプトベンズイミダゾールを１重量部、難燃剤としての水酸化マグネシウムを５０重量部と水酸化アルミニウムを２０重量部、滑剤を１重量部それぞれ秤量し、これらを容量２５０ｍｌの小型ミキサに投入し、１８０℃で混練りして内層コンパンドを得た。
【００２１】
中密度ポリエチレン（メルトフローレート：４．５、密度：０．９３５）を１００重量部、酸化防止剤としてのメルカプトベンズイミダゾールを１重量部、カーボンブラックを１重量部それぞれ秤量し、これらを容量２５０ｍｌの小型ミキサに投入し、１８０℃で混練りして外層コンパンドを得た。
【００２２】
内層コンパウンド及び外層コンパウンドを２層同時押出方式により、外径０．１８ｍｍの銅線を３７本撚り合わせた導体上に内層厚さ０．２２５ｍｍ、外層厚さ０．０７５ｍｍとなるように押出被覆し、次いで２０Ｍｒａｄの電子線を照射して架橋して絶縁電線を製造した。なお、内層は２５ｍｍ押出機を用い２００℃で押出し、外層は１５ｍｍ押出機を用いて２００℃で押出した。
【００２３】
［比較例２］
エチレン酢酸ビニルコポリマに代えてエチレンエチルアクリレートコポリマ（メルトフローレート：１３、密度：０．９３）を使用して内層コンパウンドを調整し、中密度ポリエチレンに代えて低密度ポリエチレン（メルトフローレート：２．５、密度：０．９２）を使用して外層コンパウンドを調整し、内層厚さを０．２４ｍｍ、外層厚さを０．０６ｍｍとした以外は比較例１と同様にして絶縁電線を製造した。
【００２４】
［比較例３］
エチレン酢酸ビニルコポリマに代えてエチレンエチルアクリレートコポリマ（メルトフローレート：１３、密度：０．９３）を使用して内層コンパウンドを調整し、内層厚さを０．１５ｍｍ、外層厚さを０．１５ｍｍとした以外は比較例１と同様にして絶縁電線を製造した。
【００２５】
［比較例４］
エチレン酢酸ビニルコポリマに代えて超低密度ポリエチレン（メルトフローレート：１５、密度：０．９１５）を使用して内層コンパウンドを調整し、中密度ポリエチレンに代えて高密度ポリエチレン（メルトフローレート：０．８、密度：０．９５３）を使用して外層コンパウンドを調整し、内層厚さを０．２６ｍｍ、外層厚さを０．０４ｍｍとした以外は比較例１と同様にして絶縁電線を製造した。
【００２６】
［比較例５］
内層コンパンドを厚さ０．３ｍｍに被覆し、外層なしの絶縁電線を比較例４と同様にして製造した。
【００２７】
実施例１〜５及び比較例１〜５の絶縁電線について評価した結果を表１に示す。なお、表１には各例の配合も併せて示した。
【００２８】
硬度は、電線サンプルから絶縁層を剥ぎ取り、ミクロトームを用いて外層と内層に切り分け、これらをＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に準拠しショアＤで測定した。サンプルが微少の場合は、ダイナミック超微小硬度計（（株）島津製作所  ＤＶＨ−２０１）を用いて測定した。
【００２９】
カットスルー抵抗は、室温雰囲気中でＵＬ  Ｓｕｂｊｅｃｔ７５８に準じて測定した。
【００３０】
難燃性は、ＪＩＳＣ−３００５の傾斜試験に準じて評価し、鉛直方向に対して６０°傾斜した各絶縁電線に所定時間炎を当て、その後炎を取り去り、６０秒以内で自己消化したものを合格（○）、炎を取り去った後６０秒たっても自己消化しないものを不合格（×）とした。
【００３１】
【表１】
0003780682.tif 000002
【００３２】
表１からも明らかなように、本発明に係る実施例１〜５ではいずれもカットスルー抵抗が３０００ｇ以上と優れており、また、難燃性も良好である。これに対し、比較例１は内層の硬度が、比較例２は外層の硬度がそれぞれ規定値より低いため、カットスルー抵抗が低い。比較例３は外層の割合が大きいものであり、難燃性が不合格である。比較例４は外層が薄すぎるためカットスルー抵抗が低い。比較例５は一層の場合であるが、カットスルー抵抗が大幅に劣る。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明してきた本発明によれば、優れたカットスルー抵抗を有する難燃性薄肉絶縁電線を実現できるようになる。