JP2014154242A

JP2014154242A - 耐熱電線及び、多芯ケーブル

Info

Publication number: JP2014154242A
Application number: JP2013020461A
Authority: JP
Inventors: Tokuten Ko; 得天黄; Takanobu Watabe; 考信渡部
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】耐摩耗性、難燃性、絶縁特性、配線作業性を効果的に向上した耐熱電線を提供する。
【解決手段】導体１１と、導体１１の外周に被覆されたシリコーンゴムからなる絶縁層１２と、絶縁層１２の外周に被覆されたフッ素樹脂からなる保護層１３とを有する。前記絶縁層の層厚１００％に対して、前記保護層の層厚を１０〜４０％の範囲に設定する。前記フッ素樹脂は、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又は、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）であることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐熱電線及び、多芯ケーブルに関し、特に、耐摩耗性、耐熱性、絶縁特性、配線作業性が良好な耐熱電線及び、多芯ケーブルに関する。

従来の熱器具用の耐熱電線は、図３に示すように、銅や銅合金等からなる導体１００と、導体１００の外周を被覆する被覆層１１０とを有する。一般的に、被覆層１１０には、耐熱性の高いシリコーンゴムや、フッ素ゴム、フッ素樹脂等が用いられている。このような耐熱電線は、例えば特許文献１に開示されている。

特開平５―３０３９０９号公報

ところで、シリコーンゴムは耐摩耗性が低い。そのため、被覆層にシリコーンゴムを用いると、耐熱電線の製造時や配線作業時に外傷を受けやすくなり、外観不良となる虞がある。また、シリコーンゴムは、その表面がべたつくため、配線作業時に周囲の部品等に引っ掛かり、傷が付く原因にもなる。また、シリコーンゴムは吸湿性を有するため、湿気の浸透により絶縁不良を引き起こす可能性もある。また、シリコーンゴムは伸縮性を有するため、端末加工時に押さえ治具等を用いて伸ばした状態で切断すると、切断後は縮んでしまう。そのため、耐熱電線の寸法精度が不正確になる課題もある。さらに、シリコーンゴムは、難燃性規格ＵＬｓｕｂｊｅｃｔ７５８の垂直燃焼試験（ＶＷ−１）を満たさないため、１５０Ｖ以上の高電圧に使用できないといった課題もある。

一方、フッ素ゴムやフッ素樹脂は非常に固いため、これらフッ素ゴムやフッ素樹脂を用いた耐熱電線は、シリコーンゴムを用いたものに比べて配線作業性が悪化する課題がある。また、フッ素ゴムやフッ素樹脂はシリコーンゴムに比べて高価なため、耐熱電線のコストが上昇する課題もある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目的は、耐摩耗性、難燃性、絶縁特性、配線作業性を効果的に向上することができる耐熱電線を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の耐熱電線は、導体と、前記導体の外周に被覆されたシリコーンゴムからなる絶縁層と、前記絶縁層の外周に被覆されたフッ素樹脂からなる保護層と、を有することを特徴とする。

前記フッ素樹脂は、非架橋のフッ素樹脂であることが好ましい。

前記絶縁層の層厚１００％に対して、前記保護層の層厚を１０〜４０％の範囲に設定することが好ましい。

前記フッ素樹脂は、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が１８以上であることが好ましい。

前記フッ素樹脂は、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又は、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）であることが好ましい。

前記耐熱電線を複数本撚り合わせた多芯ケーブルであってもよい。

本発明の耐熱電線によれば、耐摩耗性、難燃性、絶縁特性、配線作業性を効果的に向上することができる。

本発明の一実施形態に係る耐熱電線を示す模式的な断面図である。他の実施形態に係る多芯ケーブルを示す模式的な断面図である。従来の耐熱電線を示す模式的な断面図である。

以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る耐熱電線を説明する。

図１に示すように、耐熱電線１０は、導体１１と、導体１１の外周に被覆されたシリコーンゴムからなる絶縁層１２と、絶縁層１２の外周に被覆されたフッ素樹脂からなる保護層１３と、を有する。本実施形態において、この耐熱電線１０は、例えば、耐熱性１８０℃、定格電圧６００Ｖの二層絶縁電線である。

導体１１は、導電性に優れた金属、例えば、銅や銅合金等からなり、その断面積を０．０５〜５．５０ｍｍ²に設定されている。なお、導体１１は単線であってもよく、複数本を束ねた束線、集合撚りや同心撚り等の撚り線であってもよい。

絶縁層１２は、例えば、可撓性に優れたシリコーンゴムからなり、導体１１の外周に常圧熱気加硫を用いた押出成形によって被覆される。本実施形態において、絶縁層１２は、その層厚ｄ₁₂を０．３５〜０．６０ｍｍに設定されている。これにより、絶縁層１２としてのシリコーンゴムが肉厚に形成されて、耐熱電線１０の可撓性を向上することができる。

保護層１３は、耐摩耗性や難燃性に優れたフッ素樹脂からなり、絶縁層１２の外周に押出成形により被覆される。フッ素樹脂としては、好ましくは、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡ）又は、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰ）が用いられる。

本実施形態において、保護層１３は、その層厚ｄ₁₃を定格電圧６００Ｖの観点から０．０８ｍｍ以上、柔軟線の観点から０．１５ｍｍ以下（０．０８〜０．１５ｍｍ）に設定されている。すなわち、絶縁層１２の層厚ｄ₁₂１００％に対して、保護層１３の層厚ｄ₁₃は１０〜４０％の範囲で設定される。これにより、耐熱電線１０は、絶縁層１２としてのシリコーンゴムを肉厚、保護層１３としてのフッ素樹脂を肉薄にした二層構造となり、耐熱電線１０の可撓性を保ちつつ、耐摩耗性及び難燃性が向上する相乗効果を得られる。

なお、押出成形時の流動性が良好となるように、フッ素樹脂のメルトフローレイト（ＭＦＲ）は１８以上にすることが好ましい。これにより、フッ素樹脂を薄く被覆することが可能となり、柔軟な保護層１３を得ることができる。また、フッ素樹脂には、非架橋のフッ素樹脂を用いることが好ましい。これにより、保護層１３としてのフッ素樹脂が必要以上に固くならず、可撓性に優れた耐熱電線１０を得ることができる。

次に、本実施形態の耐熱電線１０による作用効果を説明する。

本実施形態の耐熱電線１０は、導体１１の外周に可撓性のあるシリコーンゴムからなる絶縁層１２を被覆すると共に、絶縁層１２の外周に耐摩耗性や難燃性に優れたフッ素樹脂（ＰＦＡ又はＦＥＰ）からなる保護層１３を被覆して形成されている。

したがって、本実施形態の耐熱電線１０によれば、耐摩耗性や難燃性の低いシリコーンゴムが耐摩耗性や難燃性の高いフッ素樹脂で覆われて、耐熱電線１０の耐摩耗性及び耐熱性を効果的に向上することができる。

また、本実施形態の耐熱電線１０によれば、表面のべたつくシリコーンゴムがフッ素樹脂で覆われて、配線作業時における周囲の部品等への引っ掛かりが防止されると共に、外傷による外観不良等を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態の耐熱電線１０によれば、吸湿性のあるシリコーンゴムがフッ素樹脂で覆われて、シリコーンゴムへの湿気の浸透を抑止できると共に、耐熱電線１０の絶縁不良を効果的に防止することができる。

また、本実施形態の耐熱電線１０によれば、保護層１３に非架橋のフッ素樹脂を用いたことで、保護層１３としてのフッ素樹脂が必要以上に固くならず、耐熱電線１０の可撓性を効果的に保つことができる。

また、本実施形態の耐熱電線１０によれば、保護層１３としてのフッ素樹脂を０．０８〜０．１５ｍｍの肉薄にし、絶縁層１２としてのシリコーンゴムを０．３５〜０．６０ｍｍの肉厚にした二層構造により、耐熱電線１０の可撓性を保ちつつ、耐摩耗性及び耐熱性が向上される相乗効果を得ることができる。

また、本実施形態の耐熱電線１０によれば、保護層１３としてフッ素樹脂を被覆することで、耐熱電線１０の耐水性、耐油性、薬品特性を効果的に向上することができる。

また、本実施形態の耐熱電線１０によれば、保護層１３としてシリコーンゴムより耐電圧特性が良好なフッ素樹脂を被覆することで、導体１１にシリコーンゴムのみを単独で被覆する場合に比べて絶縁層１２を薄くすることが可能となり、耐熱電線１０の細径化を図ることができる。

また、本実施形態の耐熱電線１０によれば、高価なフッ素樹脂を減らし、比較的廉価なシリコーンゴムを増やしたことで、フッ素樹脂のみを単独で被覆する場合に比べ、耐熱電線１０のコストを効果に抑えることができる。

また、本実施形態の耐熱電線１０によれば、絶縁層１２にシリコーンゴム、保護層１３にフッ素樹脂を被覆する二層構造を採用したことで、シリコーンゴム単体では困難な難燃性規格ＵＬｓｕｂｊｅｃｔ７５８の垂直燃焼試験（ＶＷ−１）を確実に満たすことができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、耐熱電線１０の仕様は、耐熱性１８０℃、定格電圧６００Ｖに限定されず、耐熱性１８０℃、定格電圧３００Ｖ等、他の仕様にも広く適用することが可能である。耐熱性１８０℃、定格電圧３００Ｖの仕様においては、導体１１の断面積を０．０５〜２．００ｍｍ²、シリコーンゴムからなる絶縁層１２の層厚ｄ₁₂を０．２５〜０．３５ｍｍ、フッ素樹脂からなる保護層１３の層厚ｄ₁₃を０．０５〜０．１０ｍｍ、フッ素樹脂のメルトフローレイト（ＭＦＲ）を２０以上にすることが好ましい。

この場合も、上述の実施形態と同様に、耐熱電線１０の耐摩耗性、難燃性、絶縁特性、配線作業性を効果的に向上することができる。

また、図２に示すように、耐熱電線１０を複数本（図示例では三本）を撚り合わせ、その外周に内層シース２１と外層シース２２とを被覆した多芯ケーブル２０として構成することも可能である。

フッ素樹脂のみを用いた耐熱電線を複数本撚り合わせた場合は、可撓性が著しく悪化するが、本実施形態の多芯ケーブル２０によれば、肉厚のシリコーンゴム（絶縁層１２）及び、肉薄のフッ素樹脂（保護層１３）により、可撓性を効果的に維持することが可能になる。

１０耐熱電線
１１導体
１２絶縁層
１３保護層
２０多芯ケーブル

Claims

導体と、
前記導体の外周に被覆されたシリコーンゴムからなる絶縁層と、
前記絶縁層の外周に被覆されたフッ素樹脂からなる保護層と、を有することを特徴とする耐熱電線。
前記フッ素樹脂は、非架橋のフッ素樹脂である請求項１に記載の耐熱電線。
前記絶縁層の層厚１００％に対して、前記保護層の層厚を１０〜４０％の範囲に設定した請求項１又は２に記載の耐熱電線。
前記フッ素樹脂は、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が１８以上である請求項１から３の何れか一項に記載の耐熱電線。
前記フッ素樹脂は、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又は、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）である請求項１から４の何れか一項に記載の耐熱電線。
請求項１から５の何れか一項に記載の耐熱電線を複数本撚り合わせた多芯ケーブル。