JP2002133952A - 絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼時に有害なハロゲンガスを発生せず、自
動車用電線に要求される諸特性を維持しながら、高温雰
囲気においても形状を保持できる薄肉被覆電線を提供す
る。 【解決手段】 ポリオレフィン樹脂組成物からなる内
層、およびポリアミド樹脂からなる外層により被覆され
た絶縁電線であって、該ポリオレフィン樹脂組成物は、
１３０℃以上の融点および９０以下のショアＡ硬度を有
するポリオレフィン熱可塑性エラストマー、分子内に酸
素を含むエチレン共重合体、プロピレンポリマー、場合
により０．１〜１０質量％の不飽和カルボン酸またはそ
の誘導体により変性されたポリオレフィン、および金属
水酸化物を含んでいる被覆電線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン樹
脂組成物の内層とポリアミド樹脂の外層により被覆され
た被覆電線の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用電線の被覆には、機械的強度、
電線押出加工性、柔軟性、着色性、経済性などの点か
ら、主としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が使用されてき
た。しかし、ＰＶＣは、塩素含有ポリマーであるので、
燃焼時に有害な塩素ガスを発生し、地球環境を汚染する
などの理由から、問題視されている。このような背景か
ら、電線被覆材料としてＰＶＣに代えてハロゲンフリー
材料が使用されるようになっている。従来のハロゲンフ
リー材料は、耐熱性、耐摩耗性を重視して、オレフィン
系エラストマー、例えばプロピレン−エチレン−プロピ
レン共重合体に難燃剤として金属水酸化物を添加し、更
に滑剤として脂肪酸塩などを添加した組成物が使用され
ている。

【０００３】特に、自動車用電線被覆材料には、益々高
い難燃性が要求されるようになっており、オレフィン系
樹脂に金属水酸化物を配合した難燃性樹脂組成物を電線
被覆として用いることが提案されている（例えば、特開
平５−１９４７９５号公報、特開平１０−３４０６３６
号公報、特開平１０−３４０６３７号公報など）。しか
し、要求される難燃性を満たすには、多量の金属水酸化
物を配合する必要がある。しかし、そのような樹脂組成
物では、耐摩耗性や引張強度などの機械的強度が極端に
低下する恐れがある。そこで、比較的硬度の高いポリプ
ロピレンや高密度ポリエチレンの配合量を増すことも考
えられるが、被覆電線の柔軟性が損なわれ、また樹脂組
成物の加工性も悪くなる。

【０００４】一方、電線被覆を複数層構造とし、外層は
難燃剤配合量の少ない又は全く含まないオレフィン系樹
脂から形成し、内層は難燃剤を多量に配合した難燃化オ
レフィン樹脂から形成して、耐摩耗性と柔軟性を両立さ
せた被覆電線も提案されている（特開平６−１７６６３
１号公報）。しかし、このような複数層被覆電線は、高
温における変形性が十分ではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、燃焼時に有
害なハロゲンガスを発生せず、自動車用電線に要求され
る難燃性、耐摩耗性、柔軟性、引張特性、熱変形性、電
線押出性、加工性等の諸特性を維持しながら、高温、例
えば１８０℃の高温雰囲気においても形状を保持できる
被覆電線を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、第１の発明として、ポリオレフィン樹脂
組成物からなる内層、およびポリアミド樹脂からなる外
層により被覆された絶縁電線であって、該ポリオレフィ
ン樹脂組成物は、（ａ）１３０℃以上の融点および９０
以下のショアＡ硬度を有するポリオレフィン熱可塑性エ
ラストマー５〜６５質量部、（ｂ）分子内に酸素を含む
エチレン共重合体５〜６５質量部、（ｃ）プロピレンポ
リマー３０〜９０質量部（ただし、（ａ）〜（ｃ）の合
計は１００質量部である。）および（ｄ）上記成分
（ａ）〜（ｄ）の合計１００質量部に対して３０〜２５
０質量部の金属水酸化物を含んでなる被覆電線、並びに
第２の発明として、ポリオレフィン樹脂組成物からなる
内層、およびポリアミド樹脂からなる外層により被覆さ
れた絶縁電線であって、該ポリオレフィン樹脂組成物
は、（ａ）１３０℃以上の融点および９０以下のショア
Ａ硬度を有するポリオレフィン熱可塑性エラストマー５
〜８０質量部、（ｂ）分子内に酸素を含むエチレン共重
合体５〜６０質量部、（ｃ）プロピレンポリマー０〜８
０質量部、（ｅ）０．１〜１０質量％の不飽和カルボン
酸またはその誘導体により変性されたポリオレフィン１
〜３０質量部（ただし、（ａ）〜（ｃ）および（ｅ）の
合計は１００質量部である。）および（ｄ）上記成分
（ａ）〜（ｃ）および（ｅ）の合計１００質量部に対し
て３０〜２５０質量部の金属水酸化物を含んでなる被覆
電線を提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の被覆電線の内層お
よび外層の樹脂組成物に含まれる各成分について説明す
る。 ＜内層＞ポリオレフィン熱可塑性エラストマー（ａ）
は、１３０℃以上の融点および９０以下のショアＡ硬度
を有する限り、既知のポリオレフィン熱可塑性エラスト
マーから選択することができる。ポリオレフィン熱可塑
性エラストマーの好ましい例として、エチレン−プロピ
レン共重合体ゴムなどを挙げることができる。

【０００８】ポリオレフィン熱可塑性エラストマーの配
合量は、成分（ａ）〜（ｃ）またはそれらと第２発明の
成分（ｅ）の合計１００質量部中、第１発明では５〜６
５質量部、好ましくは５〜５０質量部であり、第２発明
では５〜８０質量部、好ましくは１０〜６０質量部であ
る。ポリオレフィン熱可塑性エラストマーの配合量が上
記下限より少ないと、組成物の柔軟性および加工性が低
下する。一方、その配合量が上記上限を超えると、組成
物の耐摩耗性が低下する。融点が１３０℃未満のエラス
トマーを使用すると、耐熱性（熱変形性）が悪くなり、
実使用上問題が生じる。ショアＡ硬度が９０を超える
と、柔軟性が損なわれてしまう。

【０００９】分子内に酸素を有するエチレン共重合体と
しては、エチレンと、酸素を含むモノマー（例えば、酢
酸ビニル、アクリレート、メタクリレートなど）との共
重合体が使用できる。具体的には、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−メチルメタクリレート共重合体などが例示で
きる。中でも、酢酸ビニルモノマー含有量が１０〜５５
質量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体である。

【００１０】分子内に酸素を有するエチレン共重合体の
配合量は、成分（ａ）〜（ｃ）またはそれらと成分
（ｅ）の合計１００質量部中、第１発明では５〜６５質
量部、好ましくは５〜４０質量部であり、第２発明では
５〜６０質量部、好ましくは５〜４０質量部である。分
子内に酸素を有するエチレン共重合体の配合量が上記下
限より少ないと、組成物の柔軟性および加工性が劣る。
一方、上記上限を超えると、組成物の耐摩耗性が劣る。

【００１１】プロピレンポリマー（ｃ）としては、プロ
ピレンホモポリマー、およびプロピレンを主成分（５０
質量％以上）とするプロピレンコポリマー（例えば、プ
ロピレン−エチレンブロックまたはランダムコポリマー
など）を使用することができる。プロピレンポリマーの
中でも、０．１〜５ｇ／１０minのメルトフローレート
を有するものが好ましい。プロピレンポリマー（ｃ）の
配合量は、成分（ａ）〜（ｃ）またはそれらと成分
（ｅ）の合計１００質量部中、第１発明では３０〜９０
質量部、好ましくは５０〜９０質量部であり、第２発明
では０〜８０質量部、好ましくは２０〜６０質量部であ
る。即ち、プロピレンポリマー（ｃ）は第２発明では任
意成分である。第１発明において、プロピレンポリマー
の配合量が上記下限より少ないと、組成物の耐摩耗性が
劣る。一方、上記上限を超えると、組成物の柔軟性およ
び加工性が劣る。

【００１２】第２発明で用いる成分（ｅ）におけるポリ
オレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリブテン、ポ
リエチレン（例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリ
エチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなど）、エチレン
−α−オレフィン共重合体（例えば、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体
など）、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−ブテン
共重合体などが例示できる。

【００１３】ポリオレフィンの変性に用いる不飽和カル
ボン酸またはその誘導体の量は、ポリオレフィン質量に
対し、０．１〜１０質量％である。不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体は、ポリオレフィン樹脂の変性に従来か
ら用いられているものならば、いずれも使用できる。好
ましい不飽和カルボン酸の例は、マレイン酸、フマル酸
などであり、好ましい誘導体の例は、無水マレイン酸、
マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステルなどで
ある。中でも、無水マレイン酸が特に好ましい。

【００１４】第２発明において、不飽和カルボン酸また
はその誘導体により変性されたポリオレフィン（ｅ）の
配合量は、成分（ａ）〜（ｃ）および（ｅ）の合計１０
０質量部中、１〜３０質量部である。変性ポリオレフィ
ン（ｅ）の配合量が１質量部より少なければ、組成物の
耐摩耗性が低下する。一方、その配合量が３０質量部を
超えると、柔軟性が損なわれる。

【００１５】金属水酸化物（ｄ）は、樹脂組成物に難燃
性を付与するために配合される。金属酸化物の例として
は、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化
カルシウムなどが例示できる。金属酸化物の平均粒径
は、物性の面から０．１〜５μｍであることが好まし
い。これらの金属酸化物の粒子は、好ましくは、シラン
カップリング剤（例えば、ビニルシラン、アミノシラ
ン、ビニルシラン、エポキシシラン、メタクリルシラ
ン、メルカプトシランなど）、チタネートカップリング
剤、高級脂肪酸などにより、表面処理されている。上記
の表面処理剤は、インテグラルブレンド（配合剤として
混合時に添加する）を行ない、添加することもできる。
金属水酸化物の配合量は、成分（ａ）〜（ｃ）またはそ
れらと成分（ｅ）の合計１００質量部に対し、３０〜２
５０質量部、好ましくは５０〜１５０質量部である。

【００１６】本発明の内層用樹脂組成物には、従来電線
被覆用オレフィン系樹脂に通常配合される添加剤ならい
ずれも配合できる。そのような添加剤の例は、酸化防止
剤、金属不活性剤（例えば、銅害防止剤など）、加工助
剤（例えば、滑剤、ワックスなど）、着色剤、難燃助剤
（例えば、ホウ酸亜鉛、シリコン系難燃剤など）、帯電
防止剤等である。添加剤の量は、添加剤の種類に応じて
適宜選択すればよい。

【００１７】＜外層＞本発明の被覆電線の外層を形成す
るのはポリアミド樹脂である。ポリアミド樹脂は、従来
の電線被覆に用いられているものならいずれでもよい。
好ましいポリアミド樹脂の例は、ナイロン６、ナイロン
６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、
ナイロン６１２、ポリアミドエラストマーなどである。
これらは、二種以上をブレンドして用いてもよい。

【００１８】ポリアミド樹脂には、耐衝撃剤（または柔
軟化剤）として、アイオノマー樹脂、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、
アクリルゴム、ＮＢＲゴム、不飽和カルボン酸またはそ
の誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂、可塑剤（例
えば、ポリエステル系可塑剤など）、またはこれらの混
合物がブレンドされていてよい。さらに、ポリアミド樹
脂には、窒素系難燃剤（例えば、メラミンシアヌレート
など）、難燃助剤（例えば、ホウ酸亜鉛、シリコン系難
燃剤など）、クレー、炭酸カルシウム、タルク、酸化防
止剤、金属不活性剤、加工助剤（例えば、滑剤など）、
着色剤等の添加剤が配合されてもよい。

【００１９】本発明の被覆電線は、内層および外層を、
従来既知のタンデムまたはコモン押出により、電線導体
上に押出被覆成形して製造することができる。内層及び
外層の厚さの比は、９：１〜１：９の範囲から任意に選
択することができるが、好ましくは５：５〜９：１の範
囲である。

【００２０】

【実施例】実施例１〜４及び比較例１〜４ 表１又は表２に示す樹脂及び添加剤を配合し、押出成形
機を用いて、同表に示す厚さの内層及び外層（合計厚さ
０．２ｍｍ）を圧縮導体ＩＳＯ ０．５sq（７／SB軟銅
線）に被覆し、被覆電線を作成した。

【００２１】得られた被覆電線について、以下の特性を
評価した。難燃性、引張強さ／伸び、及び耐摩耗性 それぞれＪＡＳＯ Ｄ ６１１に準拠して測定した。な
お、耐摩耗性は、荷重７Ｎにおいて１５０回以上を合格
とする。柔軟性 電線を折り曲げた時の手感触により判断した。加工性 電線端末から被覆を剥離した時の、ヒゲの形成の有無に
より判断した。熱変形性 被覆電線を１８０℃の雰囲気に１０分間放置した後、３
００ｇｆの荷重を１分間かけた時に、被覆が溶融し、導
体が露出するか否かで判定した。被覆が形状保持でき
ず、導体が露出した場合を不合格とした。結果を表１お
よび表２に示す。なお、表中の「部」は「質量部」であ
る。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】 注：１）プロピレン−エチレンブロックポリマー（トク
ヤマ株式会社製ＰＥＲ。 融点：１５０℃。ショアＡ硬度：９０）。 ２）エチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポンケミ
カル社製エバフレックス。酢酸ビニル含量：２５質量
％）。 ３）プロピレン−エチレンブロックポリマー（トクヤマ
製）。 ４）ポリアミド樹脂１：ナイロン６；２：耐衝撃材入り
ナイロン６；３：ナイロン１２（いずれも宇部興産株式
会社製UBEナイロン）。 ５）キスマ（協和株式会社製）。 ６）メラミンシアヌレート（日産化学株式会社製）。 ７）老化防止剤１：ヒンダードフェノール系老化防止剤
（吉富製薬株式会社製）；２：アミン系老化防止剤（精
工化学株式会社製）。

【００２４】表２の結果から、以下のことが分かる。比
較例１のように、オレフィン系樹脂組成物の被覆（内
層）のみでは、熱変形性が劣る。比較例２のように、プ
ロピレンポリマーを用いなければ、耐摩耗性が劣る。比
較例３のように、プロピレンポリマーのみでは、柔軟性
および加工性が劣る。比較例４のように、水酸化マグネ
シウムが少なければ、難燃性が劣る。

【００２５】実施例５〜９及び比較例５〜９ 表３又は表４に示す樹脂及び添加剤を配合し、押出成形
機を用いて、同表に示す厚さの内層及び外層（合計厚さ
０．２ｍｍ）を圧縮導体ＩＳＯ ０．５sq（７／SB軟銅
線）に被覆し、被覆電線を作成した。得られた被覆電線
について、実施例１〜５と同様にして各特性を評価し
た。結果を表３および表４に示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】

【表４】 注：１）〜７）表１及び２の注参照。 ８）無水マレイン酸変性ポリプロピレン（日本ポリオレ
フィン社製アドテックス）。

【００２８】表４の結果から、以下のことが分かる。比
較例５のように、オレフィン系樹脂組成物の被覆（内
層）のみでは、熱変形性が劣る。比較例６のように、変
性ポリオレフィンを用いなければ、耐摩耗性が劣る。比
較例７のように、分子内に酸素を含むエチレン共重合体
を用いなければ、柔軟性および加工性が劣る。比較例８
のように、ポリオレフィン熱可塑性エラストマーが含ま
れないと、柔軟性および加工性が劣る。比較例９のよう
に、水酸化マグネシウムが少なければ、難燃性が劣る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 23/26 Ｈ０１Ｂ 7/34 Ｂ Ｈ０１Ｂ 7/17 7/18 Ｚ 7/29 7/34 Ａ (72)発明者 松本 慎一 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 BB00W BB06X BB07X BB12Y BB14Y BB15W BB21Z BP02Y DE076 DE086 DE146 FB096 FD136 GQ01 5G313 AB01 AB02 AB03 AB09 AC02 AD03 AE02 AE05 AE07 5G315 CA02 CA03 CB02 CC09 CD02 CD09 CD14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン樹脂組成物からなる内
   層、およびポリアミド樹脂からなる外層により被覆され
   た絶縁電線であって、該ポリオレフィン樹脂組成物は、 （ａ）１３０℃以上の融点および９０以下のショアＡ硬
   度を有するポリオレフィン熱可塑性エラストマー５〜６
   ５質量部、 （ｂ）分子内に酸素を含むエチレン共重合体５〜６５質
   量部、 （ｃ）プロピレンポリマー３０〜９０質量部（ただし、
   （ａ）〜（ｃ）の合計は１００質量部である。）および （ｄ）上記成分（ａ）〜（ｃ）の合計１００質量部に対
   して３０〜２５０質量部の金属水酸化物を含んでなる被
   覆電線。
2. 【請求項２】 内層の厚さ対外層の厚さの比は、１：９
   〜９：１である請求項１に記載の被覆電線。
3. 【請求項３】 ポリオレフィン樹脂組成物からなる内
   層、およびポリアミド樹脂からなる外層により被覆され
   た絶縁電線であって、該ポリオレフィン樹脂組成物は、 （ａ）１３０℃以上の融点および９０以下のショアＡ硬
   度を有するポリオレフィン熱可塑性エラストマー５〜８
   ０質量部、 （ｂ）分子内に酸素を含むエチレン共重合体５〜６０質
   量部、 （ｃ）プロピレンポリマー０〜８０質量部、 （ｅ）０．１〜１０質量％の不飽和カルボン酸またはそ
   の誘導体により変性されたポリオレフィン１〜３０質量
   部（ただし、（ａ）〜（ｃ）および（ｅ）の合計は１０
   ０質量部である。）および （ｄ）上記成分（ａ）〜（ｃ）および（ｅ）の合計１０
   ０質量部に対して３０〜２５０質量部の金属水酸化物を
   含んでなる被覆電線。
4. 【請求項４】 内層の厚さ対外層の厚さの比は、１：９
   〜９：１である請求項３に記載の被覆電線。