JP2012059633A - Insulated wire and cable - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁電線及びケーブルに関する。 The present invention relates to an insulated wire and a cable.
自動車などに搭載される電気機器同士を接続するケーブルは、絶縁電線とそれを包囲するシースとを少なくとも備えており、絶縁電線は、導体とそれを被覆する絶縁層とからなる。 A cable that connects electrical devices mounted on an automobile or the like includes at least an insulated wire and a sheath that surrounds the insulated wire, and the insulated wire includes a conductor and an insulating layer that covers the conductor.
このようなケーブルの絶縁層に使用する組成物として、例えば下記特許文献1に開示されるものが知られている。下記特許文献1では、熱可塑性ポリエステル連続相およびポリ(メタ)アクリレートまたはポリエチレン/(メタ)アクリレートゴム分散相を含む溶融加工可能な熱可塑性加硫物組成物と、ホスフィン酸塩等からなる難燃剤とをそれぞれ所定割合で含む組成物により、難燃性や耐熱性に優れたケーブルを得ることが提案されている。
As a composition used for the insulating layer of such a cable, what is disclosed by the following
ところで、自動車に用いるケーブルとしては、小さい導体断面積を有するケーブルだけでなく、大きい導体断面積を有するケーブルの使用が必要となる場合もある。例えばハイブリッド自動車(HEV)や電気自動車(EV)においては、大電力を供給するために導体断面積が3mm2以上のケーブルを使用する必要があり、ガソリン式自動車であっても、例えばバッテリ接続用のケーブルとして使用される場合がある。このようなケーブルでは、絶縁性を確保するため絶縁層を厚肉化する必要がある。その結果、配線作業性が悪くなるばかりでなく、絶縁層の厚さに起因してケーブルを容易に曲げることができなくなるため、ケーブルを配置する空間に十分なスペースが必要とされることとなり、ひいては自動車の小型化が困難となる。そこで、優れた耐熱性と優れた柔軟性とを両立させることができるケーブルの必要性が増してきている。特に電気自動車のように大きな電力が必要とされ、絶縁層の被覆厚を大きくすることが必要とされる自動車においては、そのようなケーブルの必要性はますます高くなっている。またこのようなケーブルには、絶縁層の被覆厚が小さいケーブル同様、難燃性や機械的特性も要求される。従って、絶縁層の被覆厚が0.5mm以上と大きいケーブルにも、難燃性、機械的特性、耐熱性及び柔軟性を付与できることが望まれる。 By the way, as a cable used for an automobile, not only a cable having a small conductor cross-sectional area but also a cable having a large conductor cross-sectional area may be required. For example, in a hybrid vehicle (HEV) or an electric vehicle (EV), it is necessary to use a cable having a conductor cross-sectional area of 3 mm 2 or more in order to supply a large electric power. May be used as a cable. In such a cable, it is necessary to increase the thickness of the insulating layer in order to ensure insulation. As a result, not only the wiring workability is deteriorated, but also the cable cannot be bent easily due to the thickness of the insulating layer, so that a sufficient space is required in the space for arranging the cable. As a result, miniaturization of the automobile becomes difficult. Therefore, there is an increasing need for cables that can achieve both excellent heat resistance and excellent flexibility. The need for such cables is increasing in particular in automobiles that require a large amount of electric power, such as an electric vehicle, and that require a thick insulation layer. In addition, such a cable is required to have flame retardancy and mechanical characteristics as well as a cable having a small insulating layer coating thickness. Therefore, it is desired that a cable having a large insulating layer covering thickness of 0.5 mm or more can be provided with flame retardancy, mechanical properties, heat resistance and flexibility.
しかし、上記特許文献1に記載の難燃性樹脂組成物は、ケーブルに十分な柔軟性を付与することができなかった。従って、ケーブルを構成する絶縁電線の絶縁層を、特許文献1の難燃性樹脂組成物を用いて、0.5mm以上となるように形成すると、配線作業が容易ではなくなるという問題があった。また、ケーブルを曲げることも容易でないため、ケーブルを配置するスペースの小型化、ひいては自動車の小型化を妨げるおそれもあった。
However, the flame retardant resin composition described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、絶縁層の被覆厚が0.5mm以上と大きい絶縁電線又はケーブルにも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与することができる絶縁電線及びケーブルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has excellent flame resistance, heat resistance, mechanical properties, and flexibility even for an insulated wire or cable having a coating thickness of an insulating layer as large as 0.5 mm or more. It aims at providing the insulated wire and cable which can be provided.
本発明者は上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、絶縁層を内層と外層の2層で構成し、2種類のポリエステル系エラストマをそれぞれ内層と外層に配合し、内層中のポリエステル系エラストマと、外層中のポリエステル系エラストマとの重量比を所定の範囲にするとともに、少なくとも外層に難燃剤を配合することで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventor is composed of two layers, an inner layer and an outer layer, and two kinds of polyester elastomers are blended in the inner layer and the outer layer, respectively. The weight ratio between the elastomer and the polyester-based elastomer in the outer layer is set within a predetermined range, and at least the flame retardant is blended in the outer layer to find that the above problems can be solved, and the present invention has been completed. .
即ち本発明は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを備えており、前記絶縁層が、前記導体側に配置される内層と、内層を覆うように設けられる外層とを有し、前記外層がエステル−カーボネート共重合体(A1)と難燃剤とを含み、前記内層が、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物(A2)を含み、前記内層中に含まれる前記動的架橋物(A2)に対する前記外層中に含まれる前記エステル−カーボネート共重合体(A1)の重量比率が1/9〜1であることを特徴とする絶縁電線である。 That is, the present invention comprises a conductor and an insulating layer covering the conductor, the insulating layer having an inner layer disposed on the conductor side and an outer layer provided to cover the inner layer, The outer layer contains an ester-carbonate copolymer (A1) and a flame retardant, the inner layer contains a dynamic cross-linked product (A2) of a mixture containing polyester and acrylic rubber, and the dynamic cross-link contained in the inner layer The insulated wire is characterized in that a weight ratio of the ester-carbonate copolymer (A1) contained in the outer layer to the product (A2) is 1 / 9-1.
本発明の絶縁電線によれば、絶縁層の被覆厚が0.5mm以上と大きい絶縁電線又はケーブルにも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与することができる。 According to the insulated wire of the present invention, excellent flame retardancy, heat resistance, mechanical properties and flexibility can be imparted even to an insulated wire or cable having a coating thickness of an insulating layer as large as 0.5 mm or more.
上記難燃性樹脂組成物においては、前記動的架橋物(A2)のショアA硬度が90未満であることが好ましい。 In the said flame-retardant resin composition, it is preferable that the Shore A hardness of the said dynamic crosslinked material (A2) is less than 90.
この場合、絶縁電線の柔軟性をさらに向上させることができる。 In this case, the flexibility of the insulated wire can be further improved.
また本発明は、絶縁電線と、前記絶縁電線を囲むシースとを備え、前記絶縁電線が、上述した絶縁電線で構成されるケーブルであってもよい。 The present invention may also be a cable that includes an insulated wire and a sheath that surrounds the insulated wire, and the insulated wire is composed of the above-described insulated wire.
本発明によれば、絶縁層の被覆厚が0.5mm以上と大きい絶縁電線又はケーブルにも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与することができる絶縁電線及びケーブルが提供される。 According to the present invention, an insulated wire and cable capable of imparting excellent flame retardancy, heat resistance, mechanical properties and flexibility to an insulated wire or cable having a coating thickness of an insulating layer as large as 0.5 mm or more. Is provided.
以下、本発明の実施形態について図1及び図2を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
[ケーブル]
図1は、本発明に係るケーブルの一実施形態を示す部分側面図である。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。図1及び図2に示すように、ケーブル10は、絶縁電線1と、絶縁電線1を包囲する編組2と、編組2を被覆するシース3とを備えている。そして、絶縁電線1は、内部導体4と、内部導体4を被覆する絶縁層5とを有している。
[cable]
FIG. 1 is a partial side view showing an embodiment of a cable according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、絶縁層5は、内部導体4側に配置される内層5aと、内層5aを覆うように設けられる外層5bとを有している。そして、外層5bがエステル−カーボネート共重合体(A1)と難燃剤とを含み、内層5aが、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物(A2)を含んでいる。また内層5a中に含まれる動的架橋物(A2)に対する外層5b中に含まれるエステル−カーボネート共重合体(A1)の重量比率は1/9〜1となっている。
Here, the
このように、絶縁層5が上記の構成を有することで、ケーブル10によれば、絶縁層5の被覆厚が0.5mm以上と大きくても、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を有することが可能となる。
As described above, since the
[ケーブルの製造方法]
次に、上述したケーブル10の製造方法について説明する。
[Cable manufacturing method]
Next, a method for manufacturing the
<内層形成用材料及び外層形成用材料の準備工程>
まず内層5aを形成するための内層形成用材料および外層5bを形成するための外層形成用材料を準備する。
<Preparation process of inner layer forming material and outer layer forming material>
First, an inner layer forming material for forming the
(内層形成用材料)
内層形成用材料は、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物(A2)を含んでいる。
(Inner layer forming material)
The inner layer forming material contains a dynamic cross-linked product (A2) of a mixture containing polyester and acrylic rubber.
(A2)ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物
ポリエステルは、例えば、少なくとも1種のジカルボン酸(エステルなどのジカルボン酸誘導体も含む)と、少なくとも1種のジオールとを反応させて得られたものである。
(A2) Dynamic cross-linked product of mixture containing polyester and acrylic rubber Polyester is obtained, for example, by reacting at least one dicarboxylic acid (including a dicarboxylic acid derivative such as an ester) with at least one diol. It is a thing.
ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸および2,6−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸や、セバシン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、シクロペンタンジカルボン酸、4,4'−ビシクロヘキシルジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸などが挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。 Examples of the dicarboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, sebacic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2- Examples include aliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, and 4,4′-bicyclohexyldicarboxylic acid. These can be used alone or in combination of two or more.
ジオールとしては、例えば1,4−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、エチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。 Examples of the diol include 1,4-butanediol, 1,3-propanediol, ethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like.
好ましいポリエステルとしては、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリ(トリメチレンテレフタレート)(PTT)、ポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)(PBT)、ポリ(エチレン2,6−ナフトエート)およびポリ(1,4−シクロヘキシルジメチレンテレフタレート)(PCT)が挙げられる。
Preferred polyesters include poly (ethylene terephthalate) (PET), poly (trimethylene terephthalate) (PTT), poly (1,4-butylene terephthalate) (PBT), poly (
アクリルゴムは、ポリ(メタ)アクリレート、複数種の(メタ)アクリレートの共重合体、またはオレフィンと少なくとも1種の(メタ)アクリレートとの共重合体を用いて製造されたものである。オレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレンなどが用いられる。また3種以上の(メタ)アクリレートを共重合させることによってもアクリルゴムを得ることができる。ここで、アクリルゴムは未架橋の状態にある。 The acrylic rubber is produced using poly (meth) acrylate, a copolymer of plural kinds of (meth) acrylates, or a copolymer of olefin and at least one kind of (meth) acrylate. As the olefin, for example, ethylene, propylene and the like are used. An acrylic rubber can also be obtained by copolymerizing three or more kinds of (meth) acrylates. Here, the acrylic rubber is in an uncrosslinked state.
動的架橋物は、ポリエステルとアクリルゴムとを混合し、その混合物を、過酸化物フリーラジカル開始剤および多価の有機オレフィン助剤とともに溶融混練させ、アクリルゴムを動的架橋させることによって得ることができる。ここで、上記混合物中のポリエステルの含有率は好ましくは15〜75質量%であり、アクリルゴムの含有率は好ましくは85〜25質量%である。過酸化物フリーラジカル開始剤としては、例えばジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどが用いられ、多価の有機オレフィン助剤としては、例えばトリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)などが用いられる。 A dynamically crosslinked product is obtained by mixing polyester and acrylic rubber, melt-kneading the mixture together with a peroxide free radical initiator and a polyvalent organic olefin auxiliary agent, and dynamically crosslinking the acrylic rubber. Can do. Here, the polyester content in the mixture is preferably 15 to 75 mass%, and the acrylic rubber content is preferably 85 to 25 mass%. Examples of the peroxide free radical initiator include diisopropylbenzene hydroperoxide and cumene hydroperoxide. Examples of the polyvalent organic olefin auxiliary include triallyl isocyanurate (TAIC) and trimethylolpropane trimethacrylate. (TMPTMA) or the like is used.
動的架橋物としては、具体的には、日油社製ノフアロイ(登録商標) TZ660−6602−BK、日油社製ノフアロイ(登録商標) TZ660−7612−BK、デュポン社製ETPV 90A01HSなどが挙げられる。 Specific examples of the dynamically crosslinked product include NOFALOY (registered trademark) TZ660-6602-BK manufactured by NOF Corporation, NOFALLOY (registered trademark) TZ660-7612-BK manufactured by NOF Corporation, and ETPV 90A01HS manufactured by DuPont. It is done.
動的架橋物は、内層形成用材料中に10〜100質量%の割合で配合されていることが好ましい。上記割合が10質量%では、柔軟性が低下する。また、動的架橋物に対しては、必要に応じて難燃剤、難燃助剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、カーボンブラック、滑剤など適宜添加することができる。ここで、難燃剤としては、後述する難燃剤と同様のものを用いることができる。 The dynamic cross-linked product is preferably blended in the inner layer forming material at a ratio of 10 to 100% by mass. When the ratio is 10% by mass, flexibility is lowered. In addition, a flame retardant, a flame retardant aid, an antioxidant, an ultraviolet degradation inhibitor, a processing aid, a color pigment, carbon black, a lubricant, and the like can be appropriately added to the dynamically crosslinked product as necessary. . Here, as the flame retardant, the same flame retardant as described later can be used.
内層形成用材料中の動的架橋物の割合は、柔軟性をより向上させることができることから、好ましくは45〜70質量%であり、より好ましくは50〜75質量%である。 The ratio of the dynamically cross-linked product in the inner layer forming material is preferably 45 to 70% by mass, more preferably 50 to 75% by mass, because the flexibility can be further improved.
動的架橋物のショアA硬度は90未満であることが好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。但し、ショアA硬度は、60以上であることが、耐摩耗性の点から好ましい。 The Shore A hardness of the dynamically crosslinked product is preferably less than 90. In this case, the flexibility of the flame retardant resin composition can be further improved. However, the Shore A hardness is preferably 60 or more from the viewpoint of wear resistance.
(外層形成用材料)
外層形成用材料は、エステル−カーボネート共重合体と難燃剤とを含んでいる。
(Outer layer forming material)
The outer layer forming material contains an ester-carbonate copolymer and a flame retardant.
エステル−カーボネート共重合体は、エステルとカーボネートとの共重合体であればよい。エステルとしては、エチレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、ブチレンナフタレートなどの芳香族エステルが挙げられる。カーボネートとしては、原料のジオールとして炭素数2〜12の脂肪族ジオールを用いたものが好ましく、このような脂肪族ジオールとしては、例えばエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオールなどが挙げられる。 The ester-carbonate copolymer may be a copolymer of ester and carbonate. Examples of the ester include aromatic esters such as ethylene terephthalate, butylene terephthalate, and butylene naphthalate. As the carbonate, those using an aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms as a raw material diol are preferable. Examples of such an aliphatic diol include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, and 1,4-butanediol. 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4- Examples include diethyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, and 2-methyl-1,8-octanediol.
好ましいエステル−カーボネート共重合体としては、ポリエステルとしてPBTを用い、ポリカーボネートとして、原料のジオールが炭素数5〜12の脂肪族ジオールであるものを用いたエステル−カーボネートブロック共重合体が挙げられる。 Preferable ester-carbonate copolymers include ester-carbonate block copolymers in which PBT is used as the polyester, and the polycarbonate is one in which the starting diol is an aliphatic diol having 5 to 12 carbon atoms.
エステル−カーボネート共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよいが、ブロック共重合体である方が、耐熱性をより向上させることができることから好ましい。 The ester-carbonate copolymer may be a random copolymer or a block copolymer, but a block copolymer is preferred because the heat resistance can be further improved.
(難燃剤)
難燃剤は、難燃性を有するものであれば特に制限されるものではなく、難燃剤としては、例えば金属水和物やリン系難燃剤、窒素系難燃剤が挙げられる。
(Flame retardants)
The flame retardant is not particularly limited as long as it has flame retardancy. Examples of the flame retardant include metal hydrates, phosphorus flame retardants, and nitrogen flame retardants.
金属水和物としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。 Examples of the metal hydrate include magnesium hydroxide and aluminum hydroxide.
リン系難燃剤としては、例えば、リン酸金属塩や縮合リン酸エステルが用いられる。具体的には、各種フォスフィネート金属塩(Al塩やZn塩など)やレゾルシノールビス-ジフェニルホスフェート、レゾルシノールビス-ジキシレニルホスフェート、ビスフェノールAビス-ジフェニルホスフェートなどが用いられる。これらは1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。リン系難燃剤としては、溶融混練時に液体であるものが好ましい。ここで、溶融混練時に液体であるリン系難燃剤としては、ビスフェノールAビス-ジフェニルホスフェートが挙げられる。溶融混練時に液体であるリン系難燃剤は、エステル−カーボネート共重合体に対して分散しやすくなり、リン系難燃剤を絶縁層5中に均一に分散できる。その結果、ケーブル10の難燃性をより向上させることができる。なお、リン系難燃剤は、溶融混練時に液体となっていればよいため、常温(25℃)で液体であるものでもよい。
窒素系難燃剤としては、例えばメラミンシアヌレート等が用いられる。
As the phosphorus flame retardant, for example, a metal phosphate or a condensed phosphate is used. Specifically, various phosphinate metal salts (such as Al salt and Zn salt), resorcinol bis-diphenyl phosphate, resorcinol bis-dixylenyl phosphate, bisphenol A bis-diphenyl phosphate, and the like are used. These can be used alone or in combination of two or more. As the phosphorus-based flame retardant, those which are liquid at the time of melt kneading are preferable. Here, examples of the phosphorus-based flame retardant that is liquid during melt-kneading include bisphenol A bis-diphenyl phosphate. The phosphorus-based flame retardant that is liquid at the time of melt-kneading is easily dispersed in the ester-carbonate copolymer, and the phosphorus-based flame retardant can be uniformly dispersed in the insulating
For example, melamine cyanurate is used as the nitrogen-based flame retardant.
難燃剤は、エステル−カーボネート共重合体100質量部に対して5〜40質量部の割合で配合されることが好ましい。難燃剤の割合が上記範囲にあると、上記範囲を外れた場合に比べて、機械特性に優れるという利点がある。難燃剤は、エステル−カーボネート共重合体100質量部に対して5〜30質量部の割合で配合されていることがより好ましく、5〜25質量部の割合で配合されていることがさらに好ましい。 It is preferable that a flame retardant is mix | blended in the ratio of 5-40 mass parts with respect to 100 mass parts of ester-carbonate copolymers. When the ratio of the flame retardant is in the above range, there is an advantage that the mechanical properties are excellent as compared with the case where the flame retardant is out of the above range. The flame retardant is more preferably blended at a ratio of 5 to 30 parts by mass, more preferably 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ester-carbonate copolymer.
上記外層形成用材料は、必要に応じ、難燃助剤、加水分解抑制剤、受酸剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、滑剤、カーボンブラック、架橋助剤などの充填剤をさらに含んでもよい。 The outer layer forming material may be a flame retardant aid, hydrolysis inhibitor, acid acceptor, antioxidant, UV degradation inhibitor, processing aid, color pigment, lubricant, carbon black, crosslinking aid, etc. The filler may be further included.
また上記内層形成用材料および上記外層形成用材料の混練は例えばバンバリーミキサ、タンブラ、加圧ニーダ、混練押出機、二軸押出機、ミキシングロール等の混練機で行うことができる。 The inner layer forming material and the outer layer forming material can be kneaded in a kneader such as a Banbury mixer, tumbler, pressure kneader, kneading extruder, twin screw extruder, mixing roll, or the like.
<内部導体の準備工程>
一方、内部導体4を準備する。内部導体4は、1本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。また、内部導体4は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。
<Internal conductor preparation process>
On the other hand, the
<絶縁層形成工程>
次に、内部導体4を被覆するように絶縁層5を形成する。具体的には、まず上記の内層形成用材料を、押出機を用いて溶融混練し、チューブ状の押出物を形成しながら内部導体4上に連続的に被覆する。こうして内部導体4が内層5aで被覆される。
<Insulating layer formation process>
Next, an insulating
続いて、上記の外層形成用材料を、押出機を用いて溶融混練し、チューブ状の押出物を形成しながら内層5a上に連続的に被覆する。こうして内層5aが外層5bで被覆される。このとき、内層5a中の動的架橋物(A2)に対する外層5b中のエステル−カーボネート共重合体の重量比率が1/9〜1となるように上記内層形成用材料と上記外層形成用材料の重量比を調整する。ここで、重量比率が1/9未満であると、柔軟性、又は、難燃性及び機械的特性が低下する。一方、重量比率が1を超えると、柔軟性が低下する。
Subsequently, the outer layer forming material is melt-kneaded using an extruder, and continuously coated on the
上記重量比率は、耐摩耗性と柔軟性のバランスから、好ましくは1/9〜1/2であり、より好ましくは1/9〜1/3である。 The weight ratio is preferably 1/9 to 1/2, more preferably 1/9 to 1/3, from the balance between wear resistance and flexibility.
こうして内部導体4を被覆する絶縁層5が形成され、絶縁電線1が得られる。ここで、内層形成用材料を内層5aに配合し、外層形成用材料を外層5bに使用するのは、次の理由によるものである。即ち内層5aと外層5bの位置を逆転させると、耐摩耗性が極端に低下してしまうからである。
Thus, the insulating
なお、内層5a及び外層5bは、上記内層形成用材料および上記外層形成用材料を同時押出することによって同時に形成してもよい。
The
<編組形成工程>
次に、上記絶縁電線1を編組2で包囲する。編組2は外部導体として機能し、例えば軟銅線などの金属で構成される。
<Braiding process>
Next, the
<シース被覆工程>
最後に、編組2を覆うようにシース3を形成する。シース3は、絶縁層5を物理的又は化学的な損傷から保護するものであり、シース3としては、例えばエステル−カーボネート共重合体と難燃剤とを含む絶縁樹脂が用いられる。以上のようにして、ケーブル10が得られる。
<Sheath coating process>
Finally, the
上述したケーブル10の製造方法によれば、得られるケーブル10において、絶縁層5の被覆厚が0.5mm以上と大きくても、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与できる。
According to the manufacturing method of the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ケーブル10が同軸構造となっているが、例えば平型ケーブルなどのケーブルにも適用可能である。平型ケーブルなどに使用する場合には、編組2は省略することもできる。またシース3の内側には、用途に応じて絶縁電線1が2本以上設けられていてもよい。また上記実施形態では、絶縁電線1がケーブル10の一部として使用されているが、絶縁電線1は、ケーブル10の一部としてではなく、それ単独で使用することも可能である
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the
また上記実施形態では、絶縁電線1の絶縁層5のみが、内層5aと外層5bの2層で構成されているが、さらにシース3も絶縁層5と同様に、内層5aと外層5bで構成されてもよい。あるいは、絶縁層5が通常の絶縁樹脂からなる単層で構成され、シース3のみが、内層5aと外層5bの2層で構成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although only the insulating
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1〜7及び比較例1〜5)
まず(A2)TPE−E2、(A2)TPE−E3又は(A2)TPE−E4からなる内層形成用材料を、表1及び2で示す量で用意した。また(A1)TPE−E1(エステル−カーボネート共重合体)及び(B)難燃剤を用意し、これらを、表1及び2で示す配合比でバンバリーミキサによって240℃で溶融混練し、外層形成用材料を用意した。なお、表1〜表2において、上記各配合成分の量の単位は特に指定しない限り、質量部である。
(Examples 1-7 and Comparative Examples 1-5)
First, an inner layer forming material comprising (A2) TPE-E2, (A2) TPE-E3 or (A2) TPE-E4 was prepared in the amounts shown in Tables 1 and 2. Also, (A1) TPE-E1 (ester-carbonate copolymer) and (B) flame retardant are prepared, and these are melt-kneaded at 240 ° C. with a Banbury mixer at the blending ratios shown in Tables 1 and 2, for outer layer formation. Materials were prepared. In Tables 1 and 2, the unit of the amount of each compounding component is part by mass unless otherwise specified.
上記(A2)TPE−E2、(A2)TPE−E3、(A2)TPE−E4、(A1)TPE−E1(エステル−カーボネート共重合体)及び(B)難燃剤としては具体的には以下のものを用いた。
(1)内層形成用材料成分
(A2)TPE−E2(ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物)
日油社製ノフアロイ(登録商標) TZ660−6602−BK(ショアA硬度=76)
(A2)TPE−E3(ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物)
日油社製ノフアロイ(登録商標) TZ660−7612−BK(ショアA硬度=76)
(A2)TPE−E4(ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物)
デュポン社製ETPV 90A01HS(ショアA硬度=90)
(2)外層形成用材料成分
(A1)TPE−E1(エステル−カーボネート共重合体)
東洋紡社製ペルプレン(登録商標)C2000
(B)難燃剤
日産化学社製メラミンシアヌレート MC−6000
Specific examples of the (A2) TPE-E2, (A2) TPE-E3, (A2) TPE-E4, (A1) TPE-E1 (ester-carbonate copolymer) and (B) flame retardant are as follows. A thing was used.
(1) Material component for inner layer formation (A2) TPE-E2 (dynamic cross-linked product of a mixture containing polyester and acrylic rubber)
NOFALOY (registered trademark) TZ660-6602-BK manufactured by NOF Corporation (Shore A hardness = 76)
(A2) TPE-E3 (dynamic cross-linked product of a mixture containing polyester and acrylic rubber)
NOFALOY (registered trademark) TZ660-7612-BK manufactured by NOF Corporation (Shore A hardness = 76)
(A2) TPE-E4 (dynamic cross-linked product of a mixture containing polyester and acrylic rubber)
ETPV 90A01HS manufactured by DuPont (Shore A hardness = 90)
(2) Material component for outer layer formation (A1) TPE-E1 (ester-carbonate copolymer)
Peroprene (registered trademark) C2000 manufactured by Toyobo Co., Ltd.
(B) Melamine cyanurate MC-6000 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
次いで、上記内層形成用材料及び外層形成用材料を、内層押出機(L/D=20、スクリュー形状:フルフライトスクリュー)、外層押出機(L/D=20、スクリュー形状:フルフライトスクリュー)にそれぞれ投入して内層と外層の2層を同時押出し、導体(58/0.28A)上に、内層の厚さ0.5mm、外層の厚さ0.2mmとなるように絶縁層を被覆した。こうして外径3.7mmの絶縁電線を得た。このとき、押出機への外層形成用材料の投入量は、内層形成用材料中に含まれる(A2)の成分に対する外層形成用材料中に含まれる(A1)の成分の重量比率が、表1及び2に示す「重量比率(A1)/(A2)」となるように調整した。なお、表1において、実施例4〜6の「重量比率(A1)/(A2)」はいずれも「0.11」となっているが、これらはいずれも「1/9」を小数点で表示したものである。
上記のようにして得られた実施例1〜7及び比較例1〜5の絶縁電線について、以下の特性を評価した。 The following characteristics were evaluated about the insulated wires of Examples 1-7 and Comparative Examples 1-5 obtained as described above.
[特性評価]
(1)難燃性
実施例1〜7及び比較例1〜5の絶縁電線について、ISO6722の45度傾斜燃焼試験を行い、この試験結果に基づき、以下のようにして難燃性評価を行った。即ち、70秒以内で消火し、500mm中の上部50mmが残っている絶縁電線を合格とし、そうでない絶縁電線を不合格とした。結果を表1及び2に示す。なお、表1及び2において、合格であった絶縁電線については「○」と表示し、不合格であった絶縁電線については「×」と表示した。
[Characteristic evaluation]
(1) Flame retardancy For the insulated wires of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5, an ISO 6722 45-degree inclined combustion test was performed, and based on the test results, the flame retardancy was evaluated as follows. . That is, the fire was extinguished within 70 seconds, and the insulated wire in which the upper 50 mm in 500 mm remained was accepted, and the insulated wire that was not so was rejected. The results are shown in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, an insulated wire that passed was indicated as “◯”, and an insulated wire that failed was indicated as “x”.
(2)機械的特性
機械的特性は、実施例1〜7及び比較例1〜5の絶縁電線について、JIS規格C3005により引張試験を行い、測定された引張破断強度に基づいて以下のように評価した。即ち引張破断強度が8MPa以上のものは機械的特性に優れるとして合格とし、8MPa未満のものは不合格とした。引張破断強度の結果を表1及び2に示す。なお、引張試験は、引張速度200mm/min、標線間距離20mmで行った。
(2) Mechanical properties The mechanical properties were evaluated as follows based on the measured tensile breaking strength of the insulated wires of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 which were subjected to a tensile test according to JIS standard C3005. did. That is, a material having a tensile strength at break of 8 MPa or higher was accepted as being excellent in mechanical properties, and a material having a tensile strength less than 8 MPa was rejected. Tables 1 and 2 show the results of the tensile strength at break. The tensile test was performed at a tensile speed of 200 mm / min and a distance between marked lines of 20 mm.
(3)柔軟性
柔軟性は、実施例1〜7及び比較例1〜5について、JIS規格C3005により引張試験を行い、測定された100%モジュラスの結果に基づいて以下のように評価した。即ち、100%モジュラスが10MPa以下のものは柔軟性に優れるとして合格とし、10MPaを超えるものは不合格とした。100%モジュラスの結果を表1及び2に示す。なお、引張試験は、引張速度200mm/min、標線間距離20mmで行った。また表1及び2において、100%伸びないものについては、100%モジュラスを測定することができないため、「−」と表示した。
(3) Flexibility Flexibility was evaluated for Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 according to JIS standard C3005 based on the measured 100% modulus results as follows. That is, a 100% modulus of 10 MPa or less was accepted as being excellent in flexibility, and a sample exceeding 10 MPa was rejected. The results for 100% modulus are shown in Tables 1 and 2. The tensile test was performed at a tensile speed of 200 mm / min and a distance between marked lines of 20 mm. In Tables 1 and 2, “−” is displayed for those that do not stretch 100% because the 100% modulus cannot be measured.
(4)耐熱性
耐熱性は、耐加熱変形性及び耐熱老化性の両方の結果に基づいて評価した。
(A)耐熱加熱変形性
絶縁電線の耐加熱変形性は、ISO6722に基づいて、以下のようにして評価した。即ち、150℃のオーブン中に絶縁電線を入れて4時間放置し、4.7Nの荷重で4時間、厚さ0.7mmの金属製ブレードのエッジを押し当てた。そして、絶縁電線を6mmφマンドレルに巻き付けた後に、エッジを押し当てた部分に対して1kVの電圧を1分間印加して耐電圧試験を行った。そして、絶縁電線に絶縁破壊が生じているかどうかを目視にて観察した。結果を表1及び2に示す。表1及び表2において、絶縁破壊が生じない絶縁電線については耐加熱変形性に優れるとして「○」と表示し、絶縁破壊が生じていた絶縁電線については「×」と表示した。
(B)耐熱老化性
絶縁電線の耐熱老化性は、ISO6722に基づいて、以下のようにして評価した。即ち150℃のオーブン中に絶縁電線を入れて3000時間放置した。そして、絶縁電線を6mmφマンドレルに巻き付けた後に、1kVの電圧を1分間印加して耐電圧試験を行った。そして、絶縁電線に絶縁破壊が生じているかどうかを目視にて観察した。結果を表1〜3に示す。表1及び2において、絶縁破壊が生じない絶縁電線については耐熱老化性に優れるとして「○」と表示し、絶縁破壊が生じていた絶縁電線については「×」と表示した。
表1及び2において、耐加熱変形性及び耐熱老化性の両方とも合格のものについては耐熱性に優れるとして合格とし、耐加熱変形性及び耐熱老化性のいずれか一方でも不合格のものについては耐熱性に劣るとして不合格とした。
(4) Heat resistance The heat resistance was evaluated based on the results of both heat deformation resistance and heat aging resistance.
(A) Heat-resistant heat deformation property The heat-resistant deformation property of an insulated wire was evaluated as follows based on ISO6722. That is, an insulated wire was put in an oven at 150 ° C. and left for 4 hours, and the edge of a metal blade having a thickness of 0.7 mm was pressed with a load of 4.7 N for 4 hours. And after winding an insulated wire around a 6 mmφ mandrel, a voltage of 1 kV was applied to the portion where the edge was pressed for 1 minute to conduct a withstand voltage test. Then, it was visually observed whether or not insulation breakdown occurred in the insulated wire. The results are shown in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, an insulated wire that does not cause dielectric breakdown is indicated by “◯” as being excellent in heat distortion resistance, and an insulated wire that is caused by dielectric breakdown is indicated by “X”.
(B) Heat aging resistance The heat aging resistance of an insulated wire was evaluated as follows based on ISO6722. That is, an insulated wire was put in an oven at 150 ° C. and left for 3000 hours. And after winding an insulated wire around a 6 mm diameter mandrel, a withstand voltage test was performed by applying a voltage of 1 kV for 1 minute. Then, it was visually observed whether or not insulation breakdown occurred in the insulated wire. The results are shown in Tables 1-3. In Tables 1 and 2, an insulated wire that does not cause dielectric breakdown is indicated by “◯” as being excellent in heat aging resistance, and an insulated wire that is caused by dielectric breakdown is indicated by “x”.
In Tables 1 and 2, if both heat distortion resistance and heat aging resistance are acceptable, the heat resistance is excellent, and either heat distortion resistance or heat aging resistance is not acceptable. It was rejected as inferior.
上記特性の他、以下の引張破断伸び及び耐摩耗性及び耐低温性について以下のようにして評価した。 In addition to the above properties, the following tensile elongation at break, wear resistance, and low temperature resistance were evaluated as follows.
(5)引張破断伸び
引張破断伸びは、実施例1〜7及び比較例1〜5の絶縁電線について、JIS規格C3005により引張試験を行うことにより測定した。即ち、引張破断伸びが150%以上のものは合格とし、150%未満のものは不合格とした。なお、引張試験は、引張速度200mm/min、標線間距離20mmで行った。結果を表1及び2に示す。
(5) Tensile Breaking Elongation The tensile breaking elongation was measured by conducting a tensile test according to JIS standard C3005 for the insulated wires of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5. That is, those with a tensile elongation at break of 150% or more were accepted and those with a tensile break elongation of less than 150% were rejected. The tensile test was performed at a tensile speed of 200 mm / min and a distance between marked lines of 20 mm. The results are shown in Tables 1 and 2.
(6)耐摩耗性
実施例1〜7及び比較例1〜5の絶縁電線についての耐摩耗性の評価は、スクレープ試験(ISO6722)に基づいて以下の手順で行った。
即ち、φ0.45mmのニードルを、荷重7Nで絶縁電線の表面に押し当てながら、その絶縁電線の表面上を往復摩耗させた。そのときニードルが絶縁電線内の導体に接触するまでの往復回数を測定した。そして、絶縁電線をニードルに対して移動させた後、その長手方向を中心軸として90°回転させ、そのときニードルに対向する箇所でも上記と同様に往復回数を測定した。この操作を12回繰り返して行い、その平均値を求めた。そして、この測定した往復回数の平均値が3000回以上である絶縁電線については良好とし、3000回未満である絶縁電線については不良とした。
なお、測定は、往復回数が3000回を超えた時点で終了させた。結果を表1及び表2に示す。表1及び2において、良好な絶縁電線については「○」と表示し、不良な絶縁電線については「×」と表示した。
(6) Abrasion resistance The abrasion resistance of the insulated wires of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 was evaluated based on the following procedure based on a scrape test (ISO 6722).
That is, while a needle having a diameter of 0.45 mm was pressed against the surface of the insulated wire with a load of 7 N, the surface of the insulated wire was subjected to reciprocating wear. At that time, the number of reciprocations until the needle contacted the conductor in the insulated wire was measured. And after moving an insulated wire with respect to a needle, it rotated 90 degrees centering on the longitudinal direction, and the number of reciprocations was measured similarly to the above also in the location which opposes a needle. This operation was repeated 12 times, and the average value was obtained. And the insulated wire whose average value of the measured number of reciprocations was 3000 times or more was good, and the insulated wire which was less than 3000 times was judged as bad.
The measurement was terminated when the number of reciprocations exceeded 3000. The results are shown in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, good insulated wires are indicated as “◯”, and defective insulated wires are indicated as “x”.
表1及び2に示す結果より、実施例1〜7の絶縁電線は、絶縁層の被覆厚が0.5mm以上と大きくても、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与できることができることが分かった。これに対し、比較例1〜5の絶縁電線は、難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性の少なくとも1つの点で合格基準に到達せず、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を同時に満足できないことが分かった。 From the results shown in Tables 1 and 2, the insulated wires of Examples 1 to 7 have excellent flame resistance, heat resistance, mechanical properties, and flexibility even when the insulation layer has a coating thickness of 0.5 mm or more. It turns out that it can be granted. On the other hand, the insulated wires of Comparative Examples 1 to 5 do not reach the acceptance standard in at least one of flame retardancy, heat resistance, mechanical properties, and flexibility, and have excellent flame retardancy, heat resistance, mechanical It was found that the physical characteristics and flexibility could not be satisfied at the same time.
このことから、本発明の難燃性樹脂組成物によれば、絶縁層の被覆厚が0.5mm以上と大きい絶縁電線にも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与できることができることが確認された。 From this, according to the flame retardant resin composition of the present invention, excellent insulation properties, heat resistance, mechanical properties and flexibility can be obtained even for an insulated wire having a coating thickness of the insulating layer as large as 0.5 mm or more. It was confirmed that it could be granted.
1…絶縁電線
2…編組
3…シース
4…内部導体
5…絶縁層
5a…内層
5b…外層
10…ケーブル。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記導体を被覆する絶縁層とを備えており、
前記絶縁層が、前記導体側に配置される内層と、前記内層を覆うように設けられる外層とを有し、
前記外層が、エステル−カーボネート共重合体(A1)と難燃剤とを含み、
前記内層が、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物(A2)を含み、
前記内層中に含まれる前記動的架橋物(A2)に対する前記外層中に含まれる前記エステル−カーボネート共重合体(A1)の重量比率が1/9〜1である絶縁電線。 Conductors,
An insulating layer covering the conductor,
The insulating layer has an inner layer disposed on the conductor side and an outer layer provided so as to cover the inner layer,
The outer layer includes an ester-carbonate copolymer (A1) and a flame retardant,
The inner layer includes a dynamic cross-linked product (A2) of a mixture containing polyester and acrylic rubber,
The insulated wire in which the weight ratio of the ester-carbonate copolymer (A1) contained in the outer layer to the dynamically cross-linked product (A2) contained in the inner layer is 1 / 9-1.
前記絶縁電線を囲むシースとを備え、
前記絶縁電線が請求項1又は2に記載の絶縁電線で構成されることを特徴とするケーブル。
Insulated wires,
A sheath surrounding the insulated wire,
The said insulated wire is comprised with the insulated wire of Claim 1 or 2, The cable characterized by the above-mentioned.
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