JP2015025032A - 電線被覆材用樹脂組成物及び絶縁電線 - Google Patents

Abstract

【課題】電線被覆材の柔軟性及び耐加熱変形性が良好な電線被覆材用樹脂組成物及び絶縁電線を提供する
【解決手段】重合度が３５００以上の高重合度ポリ塩化ビニルと、該高重合度ポリ塩化ビニルに比較して重合度が低い低重合度ポリ塩化ビニルと、可塑剤を含み、前記低重合度ポリ塩化ビニルの重合度が前記高重合度ポリ塩化ビニルの重合度の１／２以下であり、前記高重合度ポリ塩化ビニルがポリ塩化ビニルの合計量の５０質量％以上含有している電線被覆材用樹脂組成物を、導体の周囲に押出し被覆して絶縁層を形成して、絶縁電線を構成した。
【選択図】なし

Description

本発明はポリ塩化ビニルを用いた電線被覆材用樹脂組成物及び該樹脂組成物からなる絶縁体を被覆材に用いた絶縁電線に関するものである。

従来、電線被覆材としてポリ塩化ビニルを用いた絶縁電線が広く用いられている。電線被覆材に用いられるポリ塩化ビニル樹脂組成物は、単一の重合度のポリ塩化ビニルを用いることが公知である（例えば特許文献１参照）。またポリ塩化ビニル樹脂組成物は、被覆材に柔軟性を持たせる為に可塑剤が添加されている。

特開平０７−８２４４８号公報

ポリ塩化ビニル樹脂組成物に低重合度のポリ塩化ビニルを用いた場合、被覆材の耐加熱変形性が悪いという問題があった。一方、ポリ塩化ビニル樹脂組成物に高重合度のポリ塩化ビニルを用いた場合、耐加熱変形性が向上するものの、被覆材の柔軟性が悪いという問題があった。

またポリ塩化ビニル樹脂組成物に高重合度のポリ塩化ビニルを用いて、可塑剤を添加した場合、耐加熱変形性が低下するという問題があった。

本発明の課題は、電線被覆材の柔軟性及び耐加熱変形性が良好な電線被覆材用樹脂組成物及び絶縁電線を提供することにある。

本発明の電線被覆材用樹脂組成物は、
重合度が３５００以上の高重合度ポリ塩化ビニルと、該高重合度ポリ塩化ビニルに比較して重合度が低い低重合度ポリ塩化ビニルと、可塑剤を含む樹脂組成物であって、
前記低重合度ポリ塩化ビニルの重合度が前記高重合度ポリ塩化ビニルの重合度の１／２以下であり、
前記高重合度ポリ塩化ビニルがポリ塩化ビニルの合計量の５０質量％以上含有していることを特徴とする
することを要旨とするものである。

上記電線被覆材用樹脂組成物において、前記可塑剤の含有量が、ポリ塩化ビニルの合計量１００質量部に対し５０質量部未満であることが好ましい。

本発明の絶縁電線は、上記の樹脂組成物により導体の周囲が被覆されていることを特徴とする絶縁電線。

本発明の電線被覆材用樹脂組成物は、重合度が３５００以上の高重合度ポリ塩化ビニルと、該高重合度ポリ塩化ビニルに比較して重合度が低い低重合度ポリ塩化ビニルと、可塑剤を含む樹脂組成物であって、前記低重合度ポリ塩化ビニルの重合度が前記高重合度ポリ塩化ビニルの重合度の１／２以下であり、前記高重合度ポリ塩化ビニルがポリ塩化ビニルの合計量の５０質量％以上含有していることにより、電線被覆材の柔軟性及び耐加熱変形性が良好な電線被覆材を得ることができる。

本発明の絶縁電線は、上記樹脂組成物により導体の周囲が被覆されていることにより、電線被覆材の柔軟性及び耐加熱変形性が良好な電線被覆材を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明の電線被覆材用樹脂組成物（以下、単に樹脂組成物ということもある）は、重合度が３５００以上の高重合度タイプのポリ塩化ビニル（以下、高重合度ポリ塩化ビニルということもある）を用いた点に大きな特徴がある。従来のポリ塩化ビニルを用いた被覆材を有する絶縁電線は、一般電線の場合、ポリ塩化ビニルの重合度は１３００程度であり、耐熱電線の場合でもポリ塩化ビニルの重合度が２５００程度であった。

一般に絶縁電線の被覆材に、重合度２５００超の高重合度のポリ塩化ビニルは、伸びや柔軟性等が低下すると考えられていた。そのため従来、高重合度のポリ塩化ビニルは、自動車用絶縁電線の被覆材としては、使用されていなかった。しかしながら、高重合度ポリ塩化ビニルに対し重合度が１／２以下の低重合度のポリ塩化ビニル（以下、低重合度ポリ塩化ビニルということもある）と混合することにより、耐加熱変形性等の耐熱性を低下させずに柔軟性も良好な絶縁電線が得られることが判った。

上記高重合度ポリ塩化ビニルを単独で使用した場合、可塑剤の配合量を増やすことで、ある程度、耐加熱変形性を維持しつつ、柔軟性を出すことができる。しかしながら、この場合には、低重合度ポリ塩化ビニルと併用する場合と比較して、可塑剤量を増やす必要がある。これに対し、本発明では、可塑剤と比較して安価な汎用ポリ塩化ビニルである、重合度１３００程度のポリ塩化ビニルを用いることができるので、コストの上昇を避けることができる。また可塑剤の配合量が増えると、耐加熱変形性が悪化するという問題があるが、可塑剤を減らすことで、そのような虞を小さくすることができる。

高重合度ポリ塩化ビニルは、低重合度ポリ塩化ビニルとの合計量の５０質量％以上含有している。重合度が３５００以上のポリ塩化ビニルは、溶融温度が高く、且つ粘度を低下させない等の点からホモポリマーを用いることが好ましい。

樹脂組成物に配合される可塑剤としては、一般にポリ塩化ビニルの樹脂組成物に使用される可塑剤であれば使用することができる。可塑剤として、例えば、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル及びフタル酸ジイソデシル等のフタル酸系可塑剤、トリメリット酸トリブチルやトリメリット酸トリ２−エチルヘキシル、トリメリット酸トリｎ−オクチル等のトリメリット酸系可塑剤、ピロメリット酸テトラブチルやピロメリット酸テトラオクチル等のピロメリット酸系可塑剤、リン酸トリクレジルやリン酸トリオクチル等のリン酸系可塑剤、アジピン酸ジオクチル、アゼライン酸ジオクチル及びセバシン酸ジオクチル等の脂肪酸系可塑剤、アジピン酸ポリエステルやセバシン酸ポリエステル等のポリエステル系可塑剤、並びに、アルキルエ
ポキシステアレート等のエポキシ系可塑剤、エポキシ化大豆油や塩素化パラフィン等が挙げられる。上記可塑剤は１種単独で使用しても、２種以上併用しても、いずれでもよい。

可塑剤としては、高温における耐熱老化性が良好であり、揮発しにくい等の理由から、トリメリット酸エステル系可塑剤を用いることが好ましい。

可塑剤の配合量は特に限定されないが、可塑剤の配合量は、通常、ポリ塩化ビニルの合計量１００質量部に対して、５０質量部未満程度配合することができる。可塑剤の配合量は、ポリ塩化ビニルの合計量１００質量部に対して３０質量部未満であるのが、耐加熱変形性、柔軟性等が良好で、コスト的にも高価にならないという点から好ましい。

本発明の樹脂組成物は、上記成分以外に、耐加熱変形性や柔軟性等を損なわない範囲で、その他添加剤を適宜配合することができる。前記添加剤としては、一般にポリ塩化ビニル樹脂に使用される公知の充填剤、難燃剤、安定剤、滑剤及び着色剤等が挙げられる。

本発明の樹脂組成物は、既知の混練方法により混合することが可能である。混練方法として具体的には、バンバリミキサー、加圧ニーダー、ヘンシェルミキサ−、単軸あるいは二軸押出機、ロール等の混練機を用いることができる。

本発明の絶縁電線は、上記樹脂組成物によって、導体の周囲が被覆されている絶縁層を被覆材として有するものである。上記樹脂組成物を用いて絶縁電線を製造するには、上記の各成分からなる樹脂組成物を加熱混練した後、導体の周囲に所定の厚さになるように押出被覆して絶縁層を形成すればよい。

本発明の絶縁電線は、導体のサイズ、絶縁層の厚さ等は特に限定されず、絶縁電線の用途等に応じて適宜、選択することができる。

絶縁電線の導体は、銅を用いるのが一般的であるが、銅以外に、アルミニウム、マグネシウム等の金属を用いることができる。また銅に他の金属を含有してもよい。他の金属としては、鉄、ニッケル、マグネシウム、シリコン等があり、この他導体として広く用いられる金属を銅に添加、或いは単独で使用しても良い。導体は単線を用いても良いし、複数の単線を撚り合わせて使用しても良い。

以上のように本発明の絶縁電線は、耐加熱変形性及び柔軟性に優れた自動車用絶縁電線として、好適に利用することが可能である。特に、耐加熱変形性や柔軟性がより必要となる太物電線（公称導体断面積２ｍｍ^２以上）に好適に利用することができる。

以下、本発明の実施例、比較例を示す。尚、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例、比較例の樹脂組成物では、下記の原材料を用いた。
・ＰＶＣ１：ポリ塩化ビニル（重合度３８００）：大洋塩ビ社製塩ビホモポリマー、商品名「ＴＨ−３８００」
・ＰＶＣ２：ポリ塩化ビニル（重合度２２５０）：信越化学社製、商品名「ＴＫ−２５００ＬＳ」
・ＰＶＣ３：ポリ塩化ビニル（重合度１３００）：大洋塩ビ社製、商品名「ＴＨ−１３００」
・可塑剤：ＤＩＣ社製、商品名「Ｗ７５０」（ｎ−ＴＯＴＭ）

実施例１、２、比較例１〜６
表１に示す成分組成（表中の単位は質量部、本発明では部と略記することもある）で、ポリ塩化ビニル、可塑剤の各成分を押出機のホッパーで混合した後、押出機の温度を約１９０℃に設定して、軟銅より線の導体（公称断面積２ｍｍ^２）の外周に０．４ｍｍ厚で押出被覆して絶縁層を形成して実施例１、２、比較例１〜６の絶縁電線を得た。

得られた絶縁電線について、柔軟性と耐加熱変形性について試験を行い、評価した。試験結果を表１に合わせて示す。柔軟性、耐加熱変形性の試験方法及び評価方法は下記の通りである。

〔柔軟性の試験方法〕
柔軟性は、ＪＡＳＯ（日本自動車技術会規格）Ｄ ６１８（自動車部品−低圧電線の試験方法）の「絶縁体引張試験」に準じて行った。絶縁電線から導体を引き抜いた後の管状の被覆を長さ１５０ｍｍに切断して試験片として用いた。この試験片を、長手方向の中心部に５０ｍｍの標線を記した。引張試験機に試験片の両端を固定し、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を常温（２３℃）で行い、標線間距離を読み取り破断時の伸びを測定した。耐老化試験後の伸び及び低温時の伸びを十分確保するためには、その指標として、常温における伸びが２００％の場合を良好（○）とし、２００％未満の場合を不良（×）とした。

〔耐加熱変形性の試験方法〕
ＪＩＳ Ｃ ３００５（ゴム・プラスチック絶縁電線試験方法）の「４．２３加熱変形」の試験方法に準じて、雰囲気温度２００℃、追加荷重５００ｇの条件で試験を行い、加熱後の厚さと加熱前の厚さから減少率（％）を算出した。耐加熱変形性は、電線状態において被覆材が電気的な絶縁性を維持することが可能であるという観点から、変形率が６０％以下の場合を良好（○）とし、６０％を超える場合を不良（×）とした。

表１に示すように、重合度３８００の高重合度ポリ塩化ビニル５０部と重合度１３００の低重合度ポリ塩化ビニルを５０部配合した実施例１及び重合度３８００の高重合度ポリ塩化ビニル７０部と重合度１３００の低重合度ポリ塩化ビニルを３０部配合した実施例２の絶縁電線は、柔軟性、耐加熱変形性のいずれも良好なものであった。これに対し、重合度２２５０のポリ塩化ビニルと重合度１３００のポリ塩化ビニルを配合した比較例１、重合度１３００のポリ塩化ビニルを配合した比較例２は、柔軟性は良好であったが、耐加熱変形性が不良であった。また重合度２２５０のポリ塩化ビニルを用いた比較例３は、柔軟性、耐加熱変形性共に不良であった。

また重合度３８００のポリ塩化ビニルを用いた比較例４は、耐加熱変形性は良好であったが、柔軟性が不良であった。比較例４の配合組成に対し、可塑剤を３０部から５０部まで増やした比較例５は、柔軟性が良好になったが、耐加熱変形性が不良になってしまった。また重合度３８００の高重合度ポリ塩化ビニル４０部と重合度１３００の低重合度ポリ塩化ビニルを６０部配合した比較例６の絶縁電線は、重合度ポリ塩化ビニルの配合量がポリ塩化ビニルの合計量の５０質量％未満であるから、耐加熱変形性が不良となっている。

参考例１
ポリ塩化ビニルとして重合度３８００の高重合度ポリ塩化ビニルのみを用いて、ポリ塩化ビニル１００部に対し可塑剤を４０部とした場合を参考例１として表２に実施例１の結果と合わせて示す。参考例１は、柔軟性、耐加熱変形性ともに良好なものが得られた。しかし、実施例１は可塑剤が２５部であるのに対し、参考例１は可塑剤を４０部まで増やしており、実施例１と同等の効果を得るためには、可塑剤を６０％増量する必要があった。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

Claims (3)

1. 重合度が３５００以上の高重合度ポリ塩化ビニルと、該高重合度ポリ塩化ビニルに比較して重合度が低い低重合度ポリ塩化ビニルと、可塑剤を含む樹脂組成物であって、
   前記低重合度ポリ塩化ビニルの重合度が前記高重合度ポリ塩化ビニルの重合度の１／２以下であり、
   前記高重合度ポリ塩化ビニルがポリ塩化ビニルの合計量の５０質量％以上含有していることを特徴とする電線被覆材用樹脂組成物。
2. 前記可塑剤が、ポリ塩化ビニルの合計量１００質量部に対し３０質量部未満であることを特徴とする請求項１記載の電線被覆材用樹脂組成物。
3. 請求項１又は２に記載の樹脂組成物により導体の周囲が被覆されている絶縁層を有することを特徴とする絶縁電線。