JP2000294039A - 絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁体の収縮が防止され、端末加工性に優
れ、押出加工性が良好な絶縁電線を提供すること。 【解決手段】 導体上に絶縁体を設けた絶縁電線におい
て、絶縁体をエチレン系ポリマ及び無水マレイン酸変性
ポリオレフィンを含有する樹脂組成によって構成する。
絶縁体をさらに架橋することによって、耐熱性が飛躍的
に向上した絶縁電線とすることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エチレン系ポリマ
を含む絶縁体を有する絶縁電線に関する。さらに詳しく
は、本発明は電線使用時の周囲温度や電線加工時の張力
により収縮せず、なおかつ良好な端末加工性と外観を有
する絶縁体を具備する絶縁電線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エチレン系ポリマを絶縁体に用いた電線
は、エチレン系ポリマが結晶性であるために、電線を押
出成形する際の歪みが残留しやすい。このため、電線使
用時の周囲温度が比較的高い場合や、測長、切断、被覆
除去などの電線加工を自動機で行う場合に加わる張力に
より、絶縁体に残留した歪みが緩和し、収縮する場合が
ある。

【０００３】このような現象を防止するために、電線押
出時に温水で冷却する方法、あるいは電線押出後に熱処
理を施す方法等が行われる場合も有る。

【０００４】しかしながら、上記のような方法において
は、冷却設備の大掛かりな改造が必要であったり、熱処
理のために製造工程が増えてしまう等の問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電線
押出時に温水で冷却したり、電線押出後に熱処理を施す
ことを要することなく、絶縁体が、電線使用時の周囲温
度や電線加工時の張力により収縮せず、なおかつ良好な
端末加工性と優れた外観を有する絶縁電線を提供するこ
とに有る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の絶縁電線は、そ
の導体を被覆する絶縁体が、メルトインデックスが１．
５〜５．０ｇ／１０分、密度が０．９１５〜０．９３５
のエチレン系ポリマ９５〜７０重量部と、メルトインデ
ックスが２．０〜７．０ｇ／１０分のエチレン−エチル
アクリレート−無水マレイン酸三元共重合体５〜３０重
量部を含有する樹脂組成物により構成される。

【０００７】本発明者等は、上記絶縁体の収縮現象を抜
本的に防止する方法を鋭意検討した結果、押出歪みの残
らないポリマを選択し、なおかつ絶縁体の芯線に対する
密着力（以下、ボンドストレングスと称す）を向上させ
ることが有効であることを見出し、上記樹脂組成物を用
いて絶縁電線における絶縁体を構成することが、絶縁体
の収縮防止に対して優れた効果を奏することを明らかに
し、本発明を完成した。

【０００８】本発明に用いられる上記エチレン系ポリマ
としては、高圧ラジカル重合低密度ポリエチレン、直鎖
状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレ
ン−ブテン−１共重合体、エチレン−オクテン共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチル
アクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート
共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体な
どが挙げられる。

【０００９】さらに詳細に検討した結果、絶縁体の構成
成分である上記エチレン系ポリマが高圧ラジカル重合ポ
リエチレンであり、これが上記エチレン−エチルアクリ
レート−無水マレイン酸三元共重合体と組合せられた場
合に絶縁体収縮防止により効果のあることを見出した。
高圧ラジカル重合ポリエチレンを使用した場合における
より高い効果は、その分子量分布が、低圧重合法による
ポリエチレンに比し、より広いためであり、また、高速
押出形成時においても電線押出外観もより良好となる。

【００１０】本発明における上記エチレン系ポリマは、
規定範囲のメルトインデックス及び密度を有する如くに
されるが、その理由は、上記範囲のメルトインデックス
と密度を有するエチレン系ポリマは、流動性が良好でか
つ結晶化度が低いため、押出歪みが残留しにくく絶縁体
の収縮防止に効果があり、電線として適度な可とう性も
有するためである。さらに、エチレン系ポリマのメルト
インデックスが規定値以下の場合、流動性が悪く押出歪
みが残留するため、絶縁体の収縮が発生する。規定値以
上であると流動性が高すぎるため、絶縁体の偏肉を生ず
る。密度が規定値以下の場合は耐摩耗性が低下し、規定
値以上の場合は電線の屈曲により絶縁体が白化する。こ
れは結晶性が高く剛直であるために、変形により材料内
部に微少なボイドが発生することによる現象であると考
えられる。

【００１１】さらに詳細に比較検討した結果、エチレン
系ポリマとしては高圧ラジカル重合ポリエチレンを用
い、これとエチレン−エチルアクリレート−無水マレイ
ン酸三元共重合体を併用することにより絶縁体収縮の防
止により効果があり、電線押出外観がより良好となるこ
とを見出した。また、上記エチレン−エチルアクリレー
ト−無水マレイン酸三元共重合体は、それ自体が極性ポ
リマでありボンドストレングス向上に効果があるのに加
え、適度な結晶性を持つため、良好な耐熱性を示す。

【００１２】本発明においては、上記エチレン系ポリマ
と上記エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸
三元共重合体がブレンドされるが、その理由は、これに
より絶縁体の芯線に対する密着力が向上するため、絶縁
体の収縮防止にさらに効果を発揮するからである。これ
は無水マレイン酸が持つ金属表面に対する接着性による
ものである。

【００１３】本発明において、上記エチレン−エチルア
クリレート−無水マレイン酸三元共重合体のメルトイン
デックスが２．０〜７．０ｇ／１０分の範囲に規定され
る理由は、メルトインデックスが規定範囲に有れば、ベ
ースとする上記エチレン系ポリマと粘度が近いため材料
混練時の分散性が良くなり、電線押出外観が良好となる
ためである。エチレン−エチルアクリレート−無水マレ
イン酸三元共重合体のメルトインデックスが規定値以外
の場合、エチレン系ポリマとの粘度差が大きいため分散
不良となり、押出外観の悪化を招く。

【００１４】また上記エチレン系ポリマ及び上記エチレ
ン−エチルアクリレート−無水マレイン酸三元共重合体
の組成比が規定値以上であるとボンドストレングスが大
きすぎるため、端末加工性が悪化し、規定値以下だと添
加効果がない。

【００１５】本発明における、上記エチレン−エチルア
クリレート−無水マレイン酸三元共重合体の分散状態と
しては、平均粒子径が２μｍ以下で上記エチレン系ポリ
マ中に分散していることが好ましい。エチレン−エチル
アクリレート−無水マレイン酸三元共重合体等の分散が
悪く規定値以上の平均粒子サイズとなった場合、押出外
観が悪化する。

【００１６】本発明における、絶縁体を構成するための
上記組成物には５〜１００重量部の難燃剤を添加するこ
とが好ましい。これにより、難燃性を付与することがで
きるため、安全性に貢献するからである。添加量が規定
値以下だとその添加効果が発揮されず、規定値以上だと
強度が低下する。

【００１７】本発明において、ポリマの難燃性を向上さ
せるために添加する難燃材としては、リン化合物、水和
金属化合物、酸化金属化合物、臭素系難燃剤、塩素系難
燃剤、等を挙げることが出来る。これらの難燃剤を単独
または２種以上組み合わせて使用することも可能であ
る。

【００１８】リン化合物としては赤リン、フォスフェー
トエステル、フォスフォネート、フォスフォリネン等を
挙げることが出来る。

【００１９】水和金属化合物としては、水酸化マグネシ
ウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト、カル
シウムアルミネート水和物、水酸化カルシウム、水酸化
バリウム、ハードクレー等を挙げることが出来る。

【００２０】酸化金属化合物としては、酸化アンチモ
ン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等を挙げるこ
とが出来る。

【００２１】塩素系難燃剤としては、塩素化パラフィ
ン、ポリ塩化環状有機化合物、等が挙げられる。臭素系
難燃剤としては四臭化エチレン、エチレン−ビスペンタ
ブロモベンゼン、エチレンビス臭素化フタルイミドなど
が挙げられる。

【００２２】また、これ等の配合剤を、耐水性を考慮し
常法に従って脂肪酸金属塩、シラン系、およびチタネー
ト系カップリング剤またはアクリル樹脂で表面処理する
ことも可能である。

【００２３】なお、これらの樹脂組成物には必要に応じ
て酸化防止剤、滑剤、界面活性剤、着色剤、軟化剤、可
塑剤、無機充填剤、相溶化剤等の添加物を加えることが
出来る。

【００２４】さらに好ましくは、上記絶縁体を構成する
樹脂組成物が架橋されていることである。これにより、
電線の耐熱性は飛躍的に向上する。

【００２５】樹脂組成物の架橋方法としては、例えば、
上記樹脂組成物に架橋剤として有機過酸化物を配合・添
加して加熱架橋する有機過酸化物による化学架橋法、上
記樹脂組成物の成分ポリマ及びビニルアルコキシシラン
のグラフト反応によってシラン変性ポリマとして水架橋
するシラン水架橋法、上記樹脂組成物を電子線または紫
外線照射により架橋する照射架橋法等が挙げられる。押
出加工時に焼けがないことや、製造コストの観点から、
電子線照射架橋が好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態におけ
る絶縁電線の断面構成例について添付図面を参照しなが
ら説明する。

【００２７】図１は、本発明に係る絶縁電線の実施の一
形態における断面構成の概略説明図であって、導体１上
に絶縁体２を有する絶縁電線が示されている。

【００２８】図２は、本発明に係る絶縁電線の実施の他
の一形態における断面構成の概略説明図であって、導体
１、その上の絶縁体２及びこれ等の外周のジャケット５
を有する絶縁電線が示されている。

【００２９】図３は、本発明に係る絶縁電線の実施の一
形態における断面構成の概略説明図であって、導体１上
に絶縁体２、これ等の外周の介在３、その上の押えテー
プ４及びその外周のジャケット５を有する絶縁電線を示
す。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を比較例と共に
示す。

【００３１】（実施例１〜８，比較例１〜８）実施例１
〜８においては、表１に示される如き成分配合に従って
コンパウンドを作製し、得られたコンパウンドを用いて
絶縁電線を作製した。

【００３２】比較例１〜８においては、表２に示される
如き成分配合に従ってコンパウンドを作製し、得られた
コンパウンドを用いて絶縁電線を作製した。

【００３３】得られた絶縁電線について、下記の要領
で、分散樹脂相の平均粒子径、耐摩耗性、巻付け試験、
押出外観、ボンドストレングス、絶縁体収縮量、端末加
工性を評価した。評価結果は、表１（実施例１〜８）及
び表２（比較例１〜８）に示される。

【００３４】コンパウンドの作製：コンパウンドの作製
は、所定の配合成分をドライブレンドした後、９０ＭＭ
二軸押出機を用いて２００℃で混練してコンパウンドと
した。

【００３５】絶縁電線の作製：ケーブル作製は以下のよ
うにした。直径１ｍｍの銅撚り線に上記コンパウンドを
厚さ０．５ｍｍで被覆し、外径２ｍｍの電線とした。こ
の時、芯線速度１００ｍ／ｍｉｎ、芯線温度７５℃の条
件で押出を行った。その後、電子線照射架橋を施した。

【００３６】分散樹脂相の平均粒子径：走査型電子顕微
鏡によるモルフォロジー観察像から算出した。絶縁体の
一部を電線の長手の方向にカミソリで切断して平滑面を
作り、２０〜９０℃のキシレンにより平滑面をエッチン
グ処理して分散樹脂相のみを抽出した後、モルフォロジ
ーを観察した。５００個の分散樹脂粒子のサイズを測定
し、平均した。長手方向に配向している粒子は楕円形と
見做し、長径と短径をそれぞれ測定して断面積を算出
し、これと断面積が同じ円の直径を以って粒子径とし
た。

【００３７】電線押出外観：電線の外観を目視により判
断した。表面光沢があり極めて外観の良いものを二重
丸、光沢はないが表面が平滑で外径変動のないものを
○、表面凹凸や外径変動、メルトフラクチャが生じたも
のを×とした。

【００３８】偏肉：電線断面を実体顕微鏡による観察か
ら判断した。芯線が絶縁体の中心にないもの（同心率９
０％以下）や電線断面が円形になっていないものを偏肉
有りとした。

【００３９】耐摩耗性：ＪＡＳＯ Ｄ６０８の自動車用
耐熱低圧電線のテープ摩耗試験に準拠して行った。４５
０ｇの荷重を加えたときの最小摩耗抵抗を測定した。

【００４０】自己径巻付け試験：室温にて外径２ｍｍの
金属棒に５回巻付け、目視により亀裂、割れ、白化の発
生を観察した。

【００４１】ボンドストレングス：約１００ｍｍの電線
から、絶縁体を長さ５０ｍｍだけ残して剥ぎ取り、芯線
の引抜き力を評価した。

【００４２】収縮量：束採りした電線を自動端末加工機
（ＮＡＣ−９０，日本端子製）に掛け、測長ローラーテ
ンションを１．０ｋｇｆに調整し１ｍに切断した。その
後、９０℃、２００ｈ熱処理を行った。電線端末部にお
いて絶縁体の収縮有無を観察し、両端末部の合計収縮量
を測定した。

【００４３】端末加工性：ハンドストリッパにより絶縁
体を５ｍｍ剥ぎ取り、その端末加工性を評価した。

【００４４】酸素指数：ＪＩＳ Ｋ７２０１に準拠して
行った。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】表１に示す物性から以下のことが明らかで
ある。まず、本発明の実施例は全て、測定した全ての物
性において優れているが、他方、表２の物性に示される
如く、比較例１〜８の場合は少なくとも１つ以上の物性
において劣っている。これは、上記比較例１〜７では樹
脂成分または組成が本発明で使用するものと異なり、ま
た、比較例７および８は、難燃剤の配合量が本発明のも
のと異なっているからである。

【００４８】以上詳細に示したように、実施例の絶縁電
線は、樹脂の流動性が大きく、加工歪みの残留しずらい
特定範囲のメルトインデックス及び密度を有するエチレ
ン系ポリマとこれと流動性が近い、特定メルトインデッ
クス範囲のエチレン−エチルアクリレート−無水マレイ
ン酸三元重合体を特定割合範囲で含有し、且つエチレン
−エチルアクリレート−無水マレイン酸三元重合体をエ
チレン系ポリマ中に微細に分散させた構造を持つ樹脂組
成物により構成された絶縁体を有することを特徴とし、
これによって押出外観、耐摩耗性、絶縁体の収縮防止、
端末加工性に優れ、偏肉や巻付け時の白化現象のない電
線を得る事が出来た。さらに、樹脂組成物に難燃剤を添
加することにより、難燃性が向上し安全性に優れた電線
を得ることが出来た。

【００４９】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、絶縁体の
収縮が防止され、端末加工性に優れ、押出外観が良好な
絶縁電線が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る絶縁電線の実施の一形態における
断面構成説明概略図である。

【図２】本発明に係る絶縁電線の実施の他の一形態にお
ける断面構成説明概略図である。

【図３】本発明に係る絶縁電線の実施の他の一形態にお
ける断面構成説明概略図である。

【符号の説明】

１ 導体、銅導体 ２ 絶縁体 ３ 介在 ４ 押えテープ ５ ジャケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G305 AA02 AB36 AB40 BA15 BA22 BA26 CA01 CA06 CA07 CA51 CA54 CD13 5G315 CA03 CB02 CC08 CD02 CD04 CD14 CD17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体を絶縁体で被覆した絶縁電線におい
   て、絶縁体が、メルトインデックスが１．５〜５．０ｇ
   ／１０分、密度が０．９１５〜０．９３５のエチレン系
   ポリマ９５〜７０重量部と、メルトインデックスが２．
   ０〜７．０ｇ／１０分のエチレン−エチルアクリレート
   −無水マレイン酸三元共重合体５〜３０重量部を含有す
   る樹脂組成物により構成された絶縁電線。
2. 【請求項２】 上記絶縁体が、上記エチレン系ポリマ中
   に、上記エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン
   酸三元重合体が平均粒子径が２μｍ以下となる如くに分
   散された樹脂組成物から成ることを特徴とする請求項１
   記載の絶縁電線。
3. 【請求項３】 上記絶縁体が、上記樹脂組成物１００重
   量部に対し、５〜１００重量部の難燃剤を含有すること
   を特徴とする請求項１又は２記載の絶縁電線。
4. 【請求項４】 上記絶縁体が架橋されていることを特徴
   する請求項１、２又は３記載の絶縁電線。