JP2014067594A

JP2014067594A - シラン架橋電線の製造方法及びシラン架橋電線

Info

Publication number: JP2014067594A
Application number: JP2012212206A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Kimura; 雅史木村
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-04-17
Also published as: WO2014050580A1

Abstract

【課題】被覆電線にブルーム現象を生じさせることなく、さらに、望ましくは、金属導体を被覆する絶縁層が金属導体と良好な密着力を確保可能な、シラン架橋電線の製造方法を得る。
【解決手段】絶縁層３に対しシラン架橋処理を実行することにより、金属導体２及び絶縁層３からなるシラン架橋電線１を得る工程を備え、絶縁層３は、ベース樹脂にシラン基がグラフトされたシラン材、酸化防止剤、滑剤、及び難燃剤を含有した樹脂組成物からなり、上記シラン架橋処理は水または水蒸気の存在下で所定の架橋温度（６０℃）で行う水架橋処理として行われ、上記滑剤として上記所定の架橋温度より１５℃以上高い融点（７９〜８４℃）を有するエルカ酸モノアミドを使用している。
【選択図】図１

Description

この発明は、シラン架橋処理が施されたシラン架橋電線を製造するシラン架橋電線の製造方法に関する。

従来、自動車部品などの車両部品、電気・電子機器部品などの配線に用いられる絶縁電線としては、一般に、導体の外周に、ハロゲン系難燃剤を添加した塩化ビニル樹脂組成物を被覆したものが広く用いられてきた。

しかしながら、この種の塩化ビニル樹脂組成物は、ハロゲン元素を含有しているため、環境汚染の原因になり易いという問題があった。

そのため、地球環境への負荷を抑制するなどの観点から、近年では、ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂を含有するオレフィン系樹脂組成物への代替が進められている。

このようなオレフィン系樹脂組成物を被覆してなる絶縁電線は、例えば、自動車などでの高温雰囲気の環境下で使用される場合においては耐熱性が要求される。絶縁電線の耐熱性を向上させるためには、絶縁電線の絶縁層に架橋処理が施されることが多い。

上記架橋処理の方法としては、例えば、電子線照射架橋法、化学架橋法、水架橋法（シラン架橋処理）などが知られている。このうち、電子線照射架橋法及び化学架橋法は、高価で大型な特殊架橋設備等が必要であり、コストが増大するといった難点があった。そこで、近年では、このような難点がなく、簡便に架橋することが可能なシラン架橋処理（水架橋法）が用いられている。

このようなシラン架橋処理を経てオレフィン系樹脂組成物を製造する方法は、例えば特許文献１に開示されている。

国際公開第２００９／００８５３７号パンフレット

しかしながら、従来のシラン架橋処理を経たオレフィン系樹脂組成物を被覆絶縁層とするシラン架橋電線には以下のような問題点があった。

第１の問題点として、シラン架橋処理を実行する際、加工助剤として添加されている滑剤のブリード現象に引きずられて、他の添加物である酸化防止剤が被覆電線の表面に白い粉として残存するブルーム現象（ブルーミング）が生じるため、被覆電線の表面が変色し外観不良を引き起こすという問題点があった。また、ブルーム現象が生じた被覆電線は滑りやすく切断層がばらつく等により加工性を妨げるという問題点も有している。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、被覆電線にブルーム現象を生じさせることなく、さらに、望ましくは、金属導体を被覆する絶縁層が金属導体と良好な密着力を確保可能な、シラン架橋電線の製造方法を得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載のシラン架橋電線の製造方法は、(a)金属導体の外周に沿って絶縁層を被覆する工程と、(b)前記絶縁層に対しシラン架橋処理を実行することにより、前記金属導体及びシラン架橋処理が施された前記絶縁層とからなるシラン架橋電線を得る工程とを備えた、シラン架橋電線の製造方法であって、前記絶縁層は、前記シラン架橋処理の前段階において、ベース樹脂にシラン基がグラフトされたシラン材、酸化防止剤、滑剤、及び難燃剤を含有した樹脂組成物からなり、前記シラン架橋処理は水または水蒸気の存在下で所定の架橋温度で行う水架橋処理を含み、前記滑剤は前記所定の架橋温度より１５℃以上高い融点を有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のシラン架橋電線の製造方法であって、前記滑剤は、前記絶縁層の前記金属導体への密着力が２０〜６０Ｎとする目標密着力の範囲内で実現可能な分子量を有する。

請求項３の発明は、請求項２記載のシラン架橋電線の製造方法であって、前記滑剤は３００〜４００の範囲内の分子量を有する。

この発明係る請求項４記載のシラン架橋電線は、請求項１ないし請求項３のうち、いずれか１項に記載のシラン架橋電線の製造方法によって製造される。

請求項１記載の本願発明の製造方法において、絶縁層のシラン架橋処理の前段階において樹脂組成物内に含有される滑剤は所定の架橋温度より１５℃以上高い融点を有するという第１の特徴を持っている。

請求項１記載の本願発明は、上記第１の特徴を有することにより絶縁層の表面が変色するブルーム現象を抑制することができるため、外観が良好なシラン架橋電線を得ることができる。

請求項２記載の本願発明の製造方法において、滑剤は、絶縁層３の金属導体への密着力が２０〜６０Ｎの目標密着力を実現可能な分子量を有するという第２の特徴をさらに有している。

請求項２記載の本願発明は、上記第２の特徴を有することにより、絶縁層の金属導体への密着力を、電線加工性を妨げることがない範囲で強く発揮することができる。

請求項３記載の本願発明の製造方法は上記特徴を有することにより、絶縁層の金属導体への密着力を上記目標密着力内に設定することができる。

請求項４記載の本願発明のシラン架橋電線は、絶縁層の表面が変色するブルーム現象を抑制した良好な外観を有する効果を奏する。

本実施の形態のシラン架橋電線の製造方法を経て製造されたシラン架橋電線例を示す断面図である。本実施の形態のシラン架橋電線の製造時におけるシラン架橋オレフィン系樹脂組成物に含有される滑剤の良否結果を表形式で示す説明図である。

図１はこの発明の実施の形態であるシラン架橋電線の製造方法を経て製造されたシラン架橋電線の構成例を示す断面図である。

同図に示すように、銅等の金属導体２の外周が絶縁層３によって被覆され、絶縁層３には後に詳述するシラン架橋処理が施されている。これら金属導体２及び絶縁層３によってシラン架橋電線１は構成される。

シラン架橋処理は、金属導体２を被覆した状態の絶縁層３に対し、水または水蒸気の存在下で６０℃程度の架橋温度で行う水架橋処理により行われる。

すなわち、本実施の形態のシラン架橋電線の製造方法は、(a)金属導体２の外周に沿って絶縁層３を被覆する工程と、絶縁層３に対しシラン架橋処理を実行することにより、金属導体２及びシラン架橋処理が施された絶縁層３とからなるシラン架橋電線を得る工程とを備えている。

なお、絶縁層３は、シラン架橋処理実行の前段階において、オレフィン系のベース樹脂にシラン基がグラフトされたシラン材、酸化防止剤、滑剤、難燃剤及び銅害防止剤を含有したオレフィン系樹脂組成物から構成される。

図２は絶縁層３を構成するオレフィン系樹脂組成物に含まれる滑剤を滑剤Ａ〜滑剤Ｃとして変更した場合における、シラン架橋処理後に得られたシラン架橋電線の実験結果を表形式で示す説明図である。

上記実験において、金属導体２として断面積が３ｍｍ^２の銅を用い、シラン架橋処理は６０℃の蒸気架橋処理として実行され、ブルーム現象の有無はその蒸気架橋処理後の絶縁層３の表面の観察結果で判定している。また、導体密着力として、上述した断面積を有する金属導体２への絶縁層３の密着力を測定している。

図２に示すように、滑剤Ａであるオレイン酸アミドは、分子量“２８１”で融点が７２〜７６℃である。滑剤Ｂであるエルカ酸モノアミドは、分子量“３３７”で融点が７９〜８４℃である。滑剤Ｃであるエチレンビス−エルカ酸アミドは、分子量“７００”で融点が８０〜９０℃である。

以下、図２を参照して、滑剤Ａ〜滑剤Ｃそれぞれの評価結果を説明する。滑剤Ａは絶縁層３の表面が変色するブルーム現象が生じ外観不良（×）を起こしているが、密着力は目標密着力の範囲（２０〜６０（Ｎ））内である「２０〜４０（Ｎ）」に収まっており良好（○）である。したがって、全体良否としてはブルーミングが生じるため不良（×）となる。

なお、目標密着力は金属導体２を保護する絶縁層３が使用時等に剥がれることないレベル（下限）以上で、かつ、電線加工性（シラン架橋電線１の所定箇所において絶縁層３を金属導体２から剥がす皮剥ぎ性等）を悪化させないレベル（上限）以下の範囲として設定されている。

滑剤Ｂは絶縁層３のブルーム現象が生じおらず良好（○）であり、かつ、密着力は上記目標密着力の範囲内である「３０〜５０（Ｎ）」に収まっており良好（○）である。したがって、全体良否としても良好（◎）となる。

滑剤Ｃは絶縁層３のブルーム現象が生じおらず良好（○）であるが、密着力は目標密着力の範囲外である「８０〜９０（Ｎ）」であり不良（×）である。したがって、全体良否としては密着力が目標密着力の範囲外であるため不良（×）となる。

図２で示す実験結果から、滑剤Ｂを用いることにより、ブルーム現象（ブルーミング）が生じることなく、目標密着力を満足するシラン架橋電線１を得ることができることが判明した。

滑剤Ｂ（エルカ酸モノアミド）が全体良否として良好な結果を得ることができたのは以下の理由(1)，(2)を有していると考察される。

(1)ブルーム現象が生じない理由
シラン架橋処理の温度（所定の架橋温度（６０度））より１５℃以上高い融点（７９〜８４℃）を有しているため、シラン架橋処理時に滑剤のブリード現象を効果的に抑制することができる。かつ、分子量が“３００”以上であり比較的大きいため、分子が絶縁層３（の組成物）の内部で動きにくい。

(2)目標密着力の範囲内に収まる理由
分子量が“４００”以下であり、滑剤Ｃの“７００”のように大きすぎることはない。したがって、シラン架橋電線１の内部である金属導体２と絶縁層３との境界領域へのブリード現象は適度に生じるため、絶縁層３の金属導体２への密着力を目標密着力の範囲に収めることができる。

このように、本実施の形態のシラン架橋電線の製造方法は、シラン架橋処理の前段階における絶縁層３形成用のオレフィン系樹脂組成物内に含有される滑剤Ｂが以下の第１及び第２の特徴を有している。すなわち、滑剤Ｂは、シラン架橋処理の温度（所定の架橋温度）より１５℃以上高い融点を有するという第１の特徴、絶縁層３の金属導体２への密着力が２０〜６０Ｎを実現する分子量を有するという第２の特徴を併せ持っている。

本実施の形態のシラン架橋電線の製造方法において、滑剤Ｂは上記第１の特徴を有することにより、シラン架橋処理後の絶縁層３の表面が変色するブルーム現象を効果的に抑制することができるため、外観が良好なシラン架橋電線１を得ることができる。

さらに、滑剤Ｂは上記第２の特徴を有することにより、シラン架橋処理後における絶縁層３の金属導体２への密着力を、電線加工性を妨げることがない範囲で強く発揮させることができる。

すなわち、実施の形態の滑剤Ｂは３００〜４００の範囲内の分子量を有すため、絶縁層３の金属導体２への密着力をより適度な値に設定することができる。

本実施の形態では、金属導体２として銅を用いたため、絶縁層３となるオレフィン系樹脂組成物に銅害防止剤を含有させているが、金属導体２として銅以外の金属を用いる場合、銅害防止剤を必要としないのは勿論である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１シラン架橋電線
２金属導体
３絶縁層

Claims

(a)金属導体の外周に沿って絶縁層を被覆する工程と、
(b)前記絶縁層に対しシラン架橋処理を実行することにより、前記金属導体及びシラン架橋処理が施された前記絶縁層とからなるシラン架橋電線を得る工程とを備えた、
シラン架橋電線の製造方法であって、
前記絶縁層は、前記シラン架橋処理の前段階において、ベース樹脂にシラン基がグラフトされたシラン材、酸化防止剤、滑剤、及び難燃剤を含有した樹脂組成物からなり、
前記シラン架橋処理は水または水蒸気の存在下で所定の架橋温度で行う水架橋処理を含み、
前記滑剤は前記所定の架橋温度より１５℃以上高い融点を有することを特徴とする、
シラン架橋電線の製造方法。
請求項１記載のシラン架橋電線の製造方法であって、
前記滑剤は、前記絶縁層の前記金属導体への密着力が２０〜６０Ｎとする目標密着力の範囲内で実現可能な分子量を有する、
シラン架橋電線の製造方法。
請求項２記載のシラン架橋電線の製造方法であって、
前記滑剤は３００〜４００の範囲内の分子量を有する、
シラン架橋電線の製造方法。
請求項１ないし請求項３のうち、いずれか１項に記載のシラン架橋電線の製造方法によって製造されたシラン架橋電線。