JP2000207952A - ノンハロゲン難燃被覆電線 - Google Patents
ノンハロゲン難燃被覆電線Info
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Abstract
も、耐摩耗性、難燃性、耐油性及び耐折り曲げ性のすべ
てを満足できる、軽量で、細径化が可能なノンハロゲン
難燃被覆電線を提供する。 【解決手段】 絶縁被覆層が、導体に直接接する第1層
と、該第1層の外側に配された第2層とからなる被覆電
線であって、第1層がショアD硬度60未満、酸素指数
24以上の難燃ポリオレフィン樹脂組成物からなり、第
2層がショアD硬度60以上のポリオレフィン樹脂組成
物からなっており、かつ、第1層の厚さが30μm以
上、第2層の層厚が65μm以上150μm以下である
ノンハロゲン難燃被覆電線。
Description
燃性が求められる分野に用いられるノンハロゲン難燃被
覆電線技術に関する。
隘なスペースに配索され、その後も、常に振動やオイル
等に晒される環境で用いられる。このため、通常の被覆
電線では求められないような過酷な条件に耐えることが
求められ、さらに、難燃性、軽量性はもちろん、最近で
は環境問題対策としてハロゲンフリーが求められてい
る。このような要求を満足するものとして、被覆層にノ
ンハロゲン系難燃化剤としての水酸化マグネシウムを多
量に添加したオレフィン系被覆電線が用いられるように
なってきた。
シウムを多量に添加した結果、自動車用被覆電線として
求められるその他の性質、例えば耐摩耗性、耐油性が著
しく低下する。このため、絶縁被覆層の厚さを塩ビ被覆
電線並の200μmにすることはもちろん、現状では3
00μmより薄くすることが困難で、その結果配索性、
重量、太さの点でも問題があった。
来の問題点を改善する、すなわち、自動車用薄肉被覆電
線として用いた場合でも、耐摩耗性、難燃性、耐油性及
び耐折り曲げ性のすべてを満足できる、軽量で細径化が
可能なノンハロゲン難燃被覆電線を提供することを目的
とする。
燃被覆電線は上記課題を解決するため、請求項1に記載
の通り、絶縁被覆層が、導体に直接接する第1層と、該
第1層の外側に配された第2層とからなる被覆電線であ
って、第1層がショアD硬度60未満、酸素指数24以
上の難燃ポリオレフィン樹脂組成物からなり、第2層が
ショアD硬度60以上のポリオレフィン樹脂組成物から
なっており、かつ、第1層の厚さが30μm以上、第2
層の層厚が65μm以上150μm以下であるノンハロ
ゲン難燃被覆電線である。
線において、その外径が3.10mm以下であることが
必要であり、好ましくは2.60mm以下である。外径
が3.10mmを超えると充分な耐折り曲げ性を得るこ
とができない。なお、3.10mm以下であれば極めて
過酷な条件が想定される自動車用電線としても用いるこ
とができる。
において、導体は通常、導体と用いられているものすべ
てを用いることができる。すなわち、撚り線、単線など
を問わない。但し、自動車用薄肉被覆電線をして用いる
場合、耐折り曲げ性を考慮すると、撚り線であることが
望ましい。
囲に接して形成される。本発明において、この第1層は
ショアD硬度60未満、酸素指数24以上の難燃ポリオ
レフィン樹脂組成物(第1層用樹脂組成物)からなるこ
とが必要である。ショアD硬度が60以上の樹脂組成物
を用いた場合、耐折り曲げ性が低下して実用上用いるこ
とができないものとなってしまう。
指数が24以上であることが必要である。酸素指数の値
が24未満であると難燃性が不足し、難燃性が厳しく求
められる分野(例えば自動車用薄肉被覆電線)に用いる
ことができない。
ルミニウムなど、一般にオレフィン系被覆電線において
難燃化剤として用いられているものを用いることができ
る。これら難燃化剤1種類または2種類以上を、ベース
樹脂(オレフィン系樹脂)とし、これらをニーダー等の
混練手段等を用いて均一に混合し第1層用樹脂組成物と
して用いる。なお難燃化剤としては混練温度等を含めた
電線加工条件を考慮すると水酸化マグネシウムを用いる
ことが好ましい。
度60以上のポリオレフィン樹脂組成物であることが必
要である。ショアD硬度が60未満であると充分な耐摩
耗性を得ることができない。なお、第2層を構成する樹
脂組成物(第2層用樹脂組成物)は無機充填材あるいは
無機難燃化剤を有しないものであることが好ましい。す
なわち、これらが添加されていると、電線としたとき、
強く折り曲げた場合に白化が生じやすい。
いる樹脂組成物のベース樹脂とする樹脂は共にオレフィ
ン系樹脂であることが必要である。すなわち、第1層用
樹脂組成物において、オレフィン系樹脂をベース樹脂と
して用いることにより、無機充填材、無機難燃化剤の高
充填が可能となり、その結果被覆電線としたときに優れ
た難燃性が得られる。一方、第2層において、第1層を
構成する樹脂組成物と同種類であるオレフィン系樹脂を
用いることにより、絶縁被覆層を構成するこれら両層が
互いに融着し、完全に一体化することができ、その結
果、ハロゲンフリーでありながら難燃性、耐摩耗性、耐
折り曲げ性などを充分に満足できる優れた被覆電線を得
ることができる。なお、オレフィン系樹脂としてポリエ
チレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などが挙げられる
が、特にポリプロピレン系樹脂の場合、加熱変形性に優
れるため好ましい。
が異なる様々な種類のものが広く入手でき、これらを適
宜選択して用いることができるが、第1層で用いるオレ
フィン系樹脂の場合、難燃化剤の添加による物性を考慮
し選択する必要がある。これら導体、第1層用樹脂組成
物、及び、第2層用樹脂組成物を用い、押出成型機で被
覆電線を形成する。
0μm以下となることが必要である。65μm未満の場
合には耐摩耗性が低下し、一方150μm超の場合には
充分な難燃性が得られず、同時に耐折り曲げ性が低下
し、白化が生じやすくなる。なお、絶縁被覆層の白化は
マイクロクラックの発生によるものであり、白化が生じ
た絶縁被覆層は絶縁性が低下するおそれがある。
想定した場合、第1層及び第2層からなる絶縁被覆層の
厚さが180μm以上であることが必要である。180
μm未満であると、耐摩耗性が低下する。しかし、用途
によってはこのような過酷な条件での耐摩耗性が不要な
場合には、絶縁被覆層の厚さを薄くすることが可能であ
る。但し、この場合にも第1層の厚さが30μm以上で
あることが、その他の性能や安定生産を満足する上で必
要である。
であることが必要である。400μm超であると電線を
180°になるまで屈曲させたときの曲げ外径が大きく
なり、結果として耐折り曲げ性が低下することとなる。
被覆層の厚さは200μm〜350μmであり、従来技
術においては、このような厚さの絶縁被覆層を有する薄
肉電線において、充分な耐摩耗性、耐油性、難燃性を満
足するノンハロゲン難燃被覆電線の安定生産が困難であ
ったが、本発明のノンハロゲン難燃被覆電線の場合には
最低180μmの絶縁被覆層があれば、充分な性能を有
する被覆電線を安定して得ることができ、絶縁被覆層を
200μmとすれば、余裕を持ってこれら要求性能を満
足することができる。
ついて具体的に説明する。なお、以下、原料樹脂、難燃
化剤として表1に示したものを用いた。
と難燃化剤とを、配合比を変化させてさまざまな酸素指
数、硬さを有する第1層用難燃樹脂組成物を得た。ま
た、樹脂1及び樹脂3を、配合比を変化させて混合し、
さまざまな硬さを有する第2層用樹脂組成物を得た。
樹脂組成物、及び、導体として直径0.32mmの銅線
を7本撚り合わせ、圧縮した軟銅撚線(直径0.90m
m)を用いて、押し出し成形機により、その構成を図1
にモデル的に示すような被覆電線を作製した。また、こ
のときの第1層用難燃樹脂組成物、第2層用樹脂組成物
の硬度や酸素指数(JIS・K7201に準拠して測定
した値)、ショアD硬度、第2層の層厚、絶縁被覆層
厚、及び電線外径について表2及び表3に示した。
評価結果を併せて示した。すなわち、電線製造性とし
て、製造時に各層の層厚制御が可能であったものを○、
制御が困難で、良品が得られにくかったものを×として
評価した。なお、この電線製造性を×としたものは、以
下の評価を行わなかった。
本自動車規格)・D611−94の5.11(2)項に
準拠し、但し、5Nの加重で、直径が0.45mmのピア
ノ線を使用し、絶縁体の磨耗によりピアノ線が導体に接
触するまでの往復回数を測定し、300回以上の摩擦に
耐えるものを合格とし、合格品を○、不合格品を×とし
て記載した。難燃性については、同じくJASO・D6
11−94の5.9項に準拠して測定し、15秒以内に
消炎するものを合格(○)とし、15秒以上燃焼が続い
たものを不合格(×)とした。
評価した。即ち、電線を180゜になるまで屈曲した
後、屈曲部の白化の有無を目視で確認した。このとき白
化(マイクロクラックの発生による)が見られたものを
「初期の白化」として不合格(×)、白化しなかったも
のを合格(○)として評価した。なおこれら電線は屈曲
させた状態で3日間放置し、その後、電線の両端を試験
者が手で引っ張り、そのときの絶縁体に割れが発生しな
いか調べ、「放置後の割れ」として、割れが生じなかっ
たものを合格、割れが生じたものを不合格とし、合格品
を○、不合格品を×として評価した。
0mmの絶縁被覆層を試料とし、両端25mmを残して
70℃に保ったエンジンオイル中に24時間浸漬し、そ
の後表面に残留した油分をふき取る。常温となった後引
っ張り試験器で引っ張り強さ及び伸びを測定する。この
データから、オイルに浸漬しない試料での測定値を基準
としたときの変化率を求め、変化率が±10%以内のも
のを合格(○)とし、それ以外を不合格(×)とした。
ハロゲン難燃被覆電線は、耐摩耗性、難燃性、耐油性及
び耐折り曲げ性に優れ、安定生産、軽量化及び細径化の
可能なノンハロゲン難燃被覆電線であることが理解され
る。なお、ノンハロゲン電線でありながら従来の塩ビ製
自動車用薄肉電線の絶縁被覆層(厚さ200μm)より
も薄い180μmの絶縁被覆層でもこのような優れた諸
性能が得られたことから、上記実施例1〜6のノンハロ
ゲン難燃被覆電線はまさに自動車用薄肉電線として用い
るのに最適なものであるが判る。
について、実際に自動車を用いて配索テストを行った
が、従来の厚い絶縁被覆層を有するノンハロゲン難燃被
覆電線に比べてこれらいずれの電線も非常に配索しやす
く、また、そのときの絶縁被覆層に何らの障害も生じな
いことが確認された。
て、ただし、導体として直径0.26mmの銅線を37
本撚り合わせた後圧縮した軟銅撚線α(直径1.80m
m)、直径0.26mmの銅線を58本撚り合わせた後
圧縮した軟銅撚線β(直径2.30mm)、直径0.2
6mmの銅線を98本撚り合わせた後圧縮した軟銅撚線
γ(直径2.90mm)のそれぞれを用いて、ノンハロ
ゲン難燃被覆電線A(外径:2.60mm)、ノンハロ
ゲン難燃被覆電線B(外径:3.10mm)及びノンハ
ロゲン難燃被覆電線C(外径:3.70mm)を得、こ
れら電線について表2に示す各項目の評価を行った。そ
の結果、ノンハロゲン難燃被覆電線Cでは、耐折り曲げ
性について初期の白化、放置後の割れが共に生じたが、
電線A及びBでは全ての項目で満足できる結果が得られ
た。なお、通常自動車用の薄肉低圧電線の場合、その導
体として外径が0.7mm以上1.8mm以下のものが
通常用いられる。
行った。表2における実施例1と同じ条件で、ただし第
1層の厚さを変化させて、絶縁被覆層の厚さが300μ
mのノンハロゲン難燃被覆電線D、絶縁被覆層の厚さが
400μmのノンハロゲン難燃被覆電線E、及び、絶縁
被覆層の厚さが450μmのノンハロゲン難燃被覆電線
Fの3種類の電線を作製した。
目の評価を行った。その結果、絶縁被覆層の厚さが45
0μmのノンハロゲン難燃被覆電線では、180°屈曲
に対する耐折り曲げ性で、初期の白化、放置後の割れが
共に生じたが、電線D及びEでは全ての項目で満足でき
る結果が得られた。
に、ただし、第1層の厚さを30μm、絶縁被覆層の厚
さを95μmとして作製した電線について同様に評価し
たところ、耐折り曲げ性で、180°屈曲時に若干の白
化が観察されたものの、その他の上記評価性能ではすべ
て合格しており、また、これら電線の被覆層の絶縁性に
ついてJASO D611−94、5.3(2)項に準
拠して評価したところ、充分な絶縁性があることが確認
された。従ってこれら、第1層の厚さを30μm、絶縁
被覆層の厚さを95μmとして作製した電線は、極めて
過酷な条件が想定される自動車用薄肉電線以外の用途で
は、充分実用可能であることが確認された。
耐摩耗性、難燃性、耐油性及び耐折り曲げ性に優れた、
安定生産の可能なノンハロゲン難燃被覆電線でありなが
ら、被覆層の厚さを薄くすることが可能であり、このと
き同時に軽量化が実現し、特に自動車用薄肉電線として
用いるに最適なものである。
念を示すモデル図である。 (b)本発明のノンハロゲン難燃被覆電線の一例の断面
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 絶縁被覆層が、導体に直接接する第1層
と、該第1層の外側に配された第2層とからなる被覆電
線であって、第1層がショアD硬度60未満、酸素指数
24以上の難燃ポリオレフィン樹脂組成物からなり、第
2層がショアD硬度60以上のポリオレフィン樹脂組成
物からなっており、かつ、第1層の厚さが30μm以
上、第2層の層厚が65μm以上150μm以下である
ことを特徴とするノンハロゲン難燃被覆電線。 - 【請求項2】 上記絶縁被覆層の層厚が180μm以上
であることを特徴とする請求項1に記載のノンハロゲン
難燃被覆電線。 - 【請求項3】 第2層を構成するポリオレフィン樹脂組
成物が、無機充填材あるいは無機難燃化剤を有しないこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載のノンハ
ロゲン難燃被覆電線。 - 【請求項4】 第1層を構成する難燃ポリオレフィン樹
脂組成物の難燃性付与剤が水酸化マグネシウムであるこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載のノンハロゲン難燃被覆電線。 - 【請求項5】 絶縁被覆層が、導体に直接接する第1層
と、該第1層の外側に配された第2層とからなる被覆電
線であって、第1層がショアD硬度60未満、酸素指数
24以上の難燃ポリオレフィン樹脂組成物からなり、第
2層がショアD硬度60以上のポリオレフィン樹脂組成
物からなっており、かつ、上記絶縁被覆層の層厚が18
0μm以上、第2層の層厚が65μm以上150μm以
下であることを特徴とする自動車用ノンハロゲン難燃被
覆電線。
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