JP2020092065A - 電線・ケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた難燃性、耐白化性および柔軟性を兼ね備えた電線・ケーブルを提供する。【解決手段】導体（２）の外周を被覆層（４）で被覆してなる電線・ケーブル（１、１０）において、前記被覆層（４）が、前記電線・ケーブル（１、１０）の最も外側に設けられるとともに架橋された最外層（４２）を有し、前記最外層（４２）は、ベース樹脂および難燃剤を含有するとともに、下記条件（Ａ）または（Ｂ）を満たすことを特徴とする電線・ケーブル（１、１０）。（Ａ）前記最外層（４２）の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。（Ｂ）前記最外層（４２）の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。【選択図】図１
Description
本発明は、電線・ケーブルに関する。
近年、環境問題への関心が世界的に高まっており、電線・ケーブルにおいても焼却時に有害なハロゲンガスなどを発生させないノンハロゲンの組成物を用いたものが普及しつつある。また、ノンハロゲン組成物を用いた電線・ケーブルについて様々な提案がなされている。
電線・ケーブルに用いるノンハロゲン組成物としては、ポリオレフィン系樹脂がある。
そこで、近年では、ポリオレフィン系樹脂に難燃剤として金属水酸化物を配合したノンハロゲン難燃性樹脂組成物が多用されるようになっている。
そこで、近年では、ポリオレフィン系樹脂に難燃剤として金属水酸化物を配合したノンハロゲン難燃性樹脂組成物が多用されるようになっている。
例えば、特許文献１には、オレフィン系樹脂と無水マレイン酸系樹脂とを混合してなる樹脂成分１００重量部に対して、予めシランカップリング剤で表面処理した金属水和物を５０〜２００重量部、シランカップリング剤を０．０５〜１０重量部、有機過酸化物を０．０５〜５．０重量部、架橋触媒を０．０５〜５．０重量部配合したことを特徴とする難燃性樹脂組成物およびこれを用いた電線またはケーブルが開示されている。
また特許文献２には、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはこれとエチレン−アクリル酸エステル共重合体からなるＡ成分３０〜６５重量部と、エチレン−アクリルゴムからなるＢ成分１５〜５０重量部と、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体からなるＣ成分５〜５０重量部と、酸変性ポリオレフィン系樹脂からなるＤ成分０〜３０重量部と、スチレン系熱可塑性エラストマーからなるＥ成分０〜３０重量部を、各成分の合計が１００重量部となるように混合してなるベース樹脂１００重量部に対して、金属水酸化物５０〜３００重量部、難燃助剤１〜５０重量部を添加してなることを特徴とするノンハロゲン難燃性樹脂組成物およびこれを用いた電線またはケーブルが開示されている。
しかし、難燃剤を多量配合した従来の電線・ケーブルは、柔軟性が低く、作業性および取扱い性が悪化し、また荷重や摩擦により表面が白化するという問題点があった。
この白化現象を抑制するために、例えば特許文献３には、導体の外周に、エチレン酢酸ビニル共重合体２０〜８０質量部、及びエチレンと炭素数３〜８のα−オレフィンとをメタロセン触媒により重合したエチレン−α−オレフィン共重合体２０〜８０質量部を含有する樹脂成分１００質量部に対し、タルクと焼成クレーと炭酸カルシウムとのうち少なくとも１種類以上を含有する充填剤を２０〜２００質量部混和させた組成物からなる内層と、前記内層の外周に、エチレン酢酸ビニル共重合体２０〜８０質量部、及びエチレンと炭素数３〜８のα−オレフィンとをメタロセン触媒により重合したエチレン−α−オレフィン共重合体２０〜８０質量部を含有する樹脂成分１００質量部に対し、タルクを１０〜９０質量部混和させた組成物からなる外層と、を備え、前記内層の樹脂成分に対する充填剤の混和量を、前記外層の樹脂成分に対するタルクの混和量より多くしたことを特徴とするノンハロゲン多層絶縁電線が開示されている。
しかし、特許文献３における白化性の評価は、電線の上にφ２ｍｍのＳＵＳ棒を乗せ、荷重１００ｇでＳＵＳ棒を１０往復させた後の白化性を目視により評価するというものであり、さらなる荷重がかかった場合の耐白化性については評価されておらず、例えば荷重５００ｇの場合、本発明者の検討によれば、白化現象が確認されている。
しかし、特許文献３における白化性の評価は、電線の上にφ２ｍｍのＳＵＳ棒を乗せ、荷重１００ｇでＳＵＳ棒を１０往復させた後の白化性を目視により評価するというものであり、さらなる荷重がかかった場合の耐白化性については評価されておらず、例えば荷重５００ｇの場合、本発明者の検討によれば、白化現象が確認されている。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、優れた難燃性、耐白化性および柔軟性を兼ね備えた電線・ケーブルを提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る「電線・ケーブル」は、下記（１）〜（６）を特徴としている。
（１）
導体の外周を被覆層で被覆してなる電線・ケーブルにおいて、
前記被覆層が、前記電線・ケーブルの最も外側に設けられるとともに架橋された最外層を有し、
前記最外層は、ベース樹脂および難燃剤を含有するとともに、下記条件（Ａ）または（Ｂ）を満たすことを特徴とする電線・ケーブルであること。
（Ａ）前記最外層の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。
（２）
上記（１）に記載の電線・ケーブルにおいて、
前記ベース樹脂が、ポリオレフィン系樹脂およびゴム成分の少なくとも１種であること。
（３）
上記（２）に記載の電線・ケーブルにおいて、
前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびエチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）から選択される少なくとも１種であること。
（４）
上記（２）に記載の電線・ケーブルにおいて、
前記ゴム成分が、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）およびスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）から選択される少なくとも１種であること。
（５）
上記（１）〜（４）のいずれかに記載の電線・ケーブルにおいて、
前記被覆層が、少なくとも前記最外層と、その内側の内層とを有すること。
（６）
上記（１）〜（５）のいずれかに記載の電線・ケーブルにおいて、
前記導体と前記被覆層との間に、絶縁層が設けられてなること。
（１）
導体の外周を被覆層で被覆してなる電線・ケーブルにおいて、
前記被覆層が、前記電線・ケーブルの最も外側に設けられるとともに架橋された最外層を有し、
前記最外層は、ベース樹脂および難燃剤を含有するとともに、下記条件（Ａ）または（Ｂ）を満たすことを特徴とする電線・ケーブルであること。
（Ａ）前記最外層の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。
（２）
上記（１）に記載の電線・ケーブルにおいて、
前記ベース樹脂が、ポリオレフィン系樹脂およびゴム成分の少なくとも１種であること。
（３）
上記（２）に記載の電線・ケーブルにおいて、
前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびエチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）から選択される少なくとも１種であること。
（４）
上記（２）に記載の電線・ケーブルにおいて、
前記ゴム成分が、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）およびスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）から選択される少なくとも１種であること。
（５）
上記（１）〜（４）のいずれかに記載の電線・ケーブルにおいて、
前記被覆層が、少なくとも前記最外層と、その内側の内層とを有すること。
（６）
上記（１）〜（５）のいずれかに記載の電線・ケーブルにおいて、
前記導体と前記被覆層との間に、絶縁層が設けられてなること。
上記（１）の構成の電線・ケーブルによれば、最外層の架橋度と難燃剤の配合量との関係を適切に設定している。すなわち、最外層は、ベース樹脂および難燃剤を含有するとともに、下記条件（Ａ）または（Ｂ）を満たしている。
（Ａ）前記最外層（４２）の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層（４２）の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。
このような条件（Ａ）または（Ｂ）を満たすことにより、難燃剤の配合量を減少させても高い難燃性を電線・ケーブルに付与することができる。また、難燃剤の配合量が少ないがために、高い柔軟性および耐白化性を有する電線・ケーブルを提供でき、とくに電線・ケーブルに高い荷重をかけた場合であっても優れた耐白化性を提供できる。
（Ａ）前記最外層（４２）の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層（４２）の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。
このような条件（Ａ）または（Ｂ）を満たすことにより、難燃剤の配合量を減少させても高い難燃性を電線・ケーブルに付与することができる。また、難燃剤の配合量が少ないがために、高い柔軟性および耐白化性を有する電線・ケーブルを提供でき、とくに電線・ケーブルに高い荷重をかけた場合であっても優れた耐白化性を提供できる。
上記（２）の構成の電線・ケーブルによれば、ベース樹脂の種類をポリオレフィン系樹脂およびゴム成分の少なくとも１種に特定しているため、柔軟性、加工性、及び取扱い性に優れた電線・ケーブルを提供できる。
上記（３）の構成の電線・ケーブルによれば、前記ポリオレフィン系樹脂の種類をポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびエチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）から選択される少なくとも１種に特定しているため、柔軟性、加工性、及び取扱い性にさらに優れた電線・ケーブルを提供できる。
上記（４）の構成の電線・ケーブルによれば、前記ゴム成分の種類をエチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）およびスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）から選択される少なくとも１種に特定しているため、柔軟性、加工性、及び取扱い性にさらに優れた電線・ケーブルを提供できる。
上記（５）の構成の電線・ケーブルによれば、前記被覆層が、少なくとも前記最外層と、その内側の内層（４１）とを有しているので、柔軟性、加工性、及び取扱い性にさらに優れるとともに、機械的特性に優れた電線・ケーブルを提供できる。
上記（６）の構成の電線・ケーブルによれば、前記導体と前記被覆層との間に、絶縁層（３）が設けられているので、機械的特性にさらに優れた電線・ケーブルを提供できる。
本発明によれば、優れた難燃性、耐白化性および柔軟性を兼ね備えた電線・ケーブルを提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
以下、図面を参照しながら、本発明に係る電線・ケーブルの一実施形態について説明する。
図１〜３は、本実施形態に係る電線・ケーブルの断面図を示し、図１は電線の断面図、図２は別の実施形態の電線の断面図、図３はケーブルの断面図である。
図１に示すように、本実施形態における電線１は、銅線等の導体２と、導体２の外周を被覆する被覆層４とを備える。被覆層４は、電線１の最も外側に設けられるとともに架橋された最外層４２を備え、図１に示す形態では、最外層４２の内側に内層４１が設けられている。
また図２に示すように、別の実施形態における電線１は、銅線等の導体２と、導体２の外周を被覆する被覆層４とを備える。被覆層４は、電線１の最も外側に設けられるとともに架橋された最外層４２を備え、図２に示す形態では、最外層４２の内側に内層４１が設けられ、かつ導体２と内層４１との間に、絶縁層３が設けられている。
また図３に示すように、本実施形態に係るケーブル１０は、束ねられた複数の電線１（１ａ，１ｂ）と、束ねられた複数の電線１の周縁を覆う、被覆層としての被覆層４とを備える。被覆層４は、ケーブル１０の最も外側に設けられるとともに架橋された最外層４２を備え、図３に示す形態では、最外層４２の内側に内層４１が設けられ、また導体２と内層４１との間に、絶縁層３が設けられている。
図１に示すように、本実施形態における電線１は、銅線等の導体２と、導体２の外周を被覆する被覆層４とを備える。被覆層４は、電線１の最も外側に設けられるとともに架橋された最外層４２を備え、図１に示す形態では、最外層４２の内側に内層４１が設けられている。
また図２に示すように、別の実施形態における電線１は、銅線等の導体２と、導体２の外周を被覆する被覆層４とを備える。被覆層４は、電線１の最も外側に設けられるとともに架橋された最外層４２を備え、図２に示す形態では、最外層４２の内側に内層４１が設けられ、かつ導体２と内層４１との間に、絶縁層３が設けられている。
また図３に示すように、本実施形態に係るケーブル１０は、束ねられた複数の電線１（１ａ，１ｂ）と、束ねられた複数の電線１の周縁を覆う、被覆層としての被覆層４とを備える。被覆層４は、ケーブル１０の最も外側に設けられるとともに架橋された最外層４２を備え、図３に示す形態では、最外層４２の内側に内層４１が設けられ、また導体２と内層４１との間に、絶縁層３が設けられている。
導体２は、１本の素線のみであってもよく、複数本の素線を束ねて形成したものであってもよい。導体２の材料としては、例えば、銅、メッキされた銅、銅合金、アルミニウム、及びアルミニウム合金等の導電性金属を用いることができる。
被覆層４は、前記電線・ケーブル１、１０の最も外側に設けられるとともに架橋された最外層４２を有する。また図１〜３に示す実施形態では、最外層４２の内側に内層４１が設けられている。
最外層４２は、少なくともベース樹脂および難燃剤を含有する樹脂組成物により形成することができる。また最外層４２は、架橋された層であり、例えば架橋剤や架橋助剤等を用いることにより形成することができる。
ベース樹脂は、例えばポリオレフィン系樹脂およびゴム成分の少なくとも１種であることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂としては、とくに制限されないが、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Ｖ−ＬＤＰＥ）等のポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＲ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−メチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等が挙げられる。これらのポリオレフィン系樹脂は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
中でも、本発明の効果が向上するという観点から、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびエチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
中でも、本発明の効果が向上するという観点から、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびエチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂は、密度が０．８５〜１．００ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．９０〜０．９７ｇ／ｃｍ３がより好ましい。前記範囲の密度のポリオレフィン系樹脂を用いることで、本発明の効果が向上するとともに、機械的特性をさらに向上させることができる。また、ポリオレフィン系樹脂は、溶融粘度（ＭＦＲ）が０．４〜２．５ｇ／１０分であることが好ましく、０．４〜１．０ｇ／１０分がより好ましい。ポリオレフィン系樹脂の溶融温度が前記範囲であると、本発明の効果が向上するとともに、押出加工性が向上する。
なお、本発明でいう密度は、ＪＩＳ Ｋ７１１２に準拠して測定される値であり、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、１９０℃、２．１６ｋｇｆ荷重にて測定される値である。
なお、本発明でいう密度は、ＪＩＳ Ｋ７１１２に準拠して測定される値であり、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、１９０℃、２．１６ｋｇｆ荷重にて測定される値である。
ゴム成分は、例えばエチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、イソブチレン・イソプレン共重合体（ＩＩＲ）、ブタジエン・アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）等が挙げられる。中でも、本発明の効果が向上するという観点から、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）およびスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂とゴム成分とは併用することができる。
その場合、ポリオレフィン系樹脂およびゴム成分の配合割合は、ベース樹脂全体を１００質量部としたときに、前記ポリオレフィン系樹脂が５０〜９５質量部、前記ゴム成分が５〜５０質量部であるのが好ましく、前記ポリオレフィン系樹脂が７０〜９０質量部、前記ゴム成分が１０〜３０質量部であるのがさらに好ましい。
その場合、ポリオレフィン系樹脂およびゴム成分の配合割合は、ベース樹脂全体を１００質量部としたときに、前記ポリオレフィン系樹脂が５０〜９５質量部、前記ゴム成分が５〜５０質量部であるのが好ましく、前記ポリオレフィン系樹脂が７０〜９０質量部、前記ゴム成分が１０〜３０質量部であるのがさらに好ましい。
難燃剤としては、電線・ケーブルに使用可能な難燃剤を適宜選択して使用することができ、例えば、臭素化エチレンビスフタルイミド誘導体、ビス臭素化フェニルテレフタルアミド誘導体、臭素化ビスフェノール誘導体、及び１，２−ビス（ブロモフェニル）エタン等の有機系臭素含有難燃剤；水酸化マグネシウム、及び水酸化アルミニウム等の金属水酸化物のような無機系難燃剤；芳香族縮合リン酸エステル、ポリリン酸アンモニウム、及びメラミンリン酸塩等のリン酸系難燃剤；ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸ピペラジン、ピロリン酸アンモニウム、ピロリン酸メラミン、及びピロリン酸ピペラジン等のイントメッセント系難燃剤等が挙げられる。
中でも、金属水酸化物、リン酸系難燃剤等は、電線・ケーブルに対して白化を起こしやすく、また柔軟性に悪影響を及ぼすことから、これら難燃剤を使用した場合に、本発明の効果が発現しやすい。
中でも、金属水酸化物、リン酸系難燃剤等は、電線・ケーブルに対して白化を起こしやすく、また柔軟性に悪影響を及ぼすことから、これら難燃剤を使用した場合に、本発明の効果が発現しやすい。
架橋剤としては、有機過酸化物が挙げられるが、これに限定されるものではない。具体的には、架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、及びｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
架橋助剤としては、とくに制限されないが、例えば分子内に二重結合を二個以上有する化合物が挙げられ、具体的には１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、及びポリプロピレングリコールジアクリレートなどのジアクリレート；１，３−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、及びポリエチレングリコールジメタクリレートなどのジメタクリレート；トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、及びペンタエリスリトールトリアクリレートなどのトリアクリレート；トリメチロールプロパントリメタクリレート、及びトリメチロールエタントリメタクリレートなどのトリメタクリレート；ペンタエリスリトールテトラアクリレート、及びテトラメチロールメタンテトラアクリレートなどのテトラアクリレート；ジビニルベンゼンなどのジビニル芳香族化合物；トリアリルシアヌレート、及びトリアリルイソシアヌレートなどのシアヌレート；ジアリルフタレートなどのジアリル化合物；トリアリル化合物等が挙げられる。
架橋剤および架橋助剤の使用量は、下記で説明する最外層４２の架橋度に応じて適宜決定すればよい。
本発明の電線・ケーブル１、１０において、最外層４２は、下記条件（Ａ）または（Ｂ）を満たすことが必要である。
（Ａ）前記最外層４２の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層４２の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。
（Ａ）前記最外層４２の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層４２の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。
前記条件（Ａ）または（Ｂ）によれば、最外層４２の架橋度と難燃剤の配合量との関係を適切に設定している。
前記条件（Ａ）は、架橋度が低い場合の、架橋度と難燃剤の配合量との関係を示している。また前記条件（Ｂ）は、架橋度が高い場合の、架橋度と難燃剤の配合量との関係を示している。
前記条件（Ａ）および（Ｂ）の比較において、前記条件（Ａ）は最外層４２の架橋度が低いため、難燃剤の配合量が多くなっている。逆に前記条件（Ｂ）は最外層４２の架橋度が高いため、難燃剤の配合量が多くなっている。
これらの条件のいずれかを満たすことにより、難燃剤の配合量を減少させても高い難燃性を電線・ケーブルに付与することができる。また、難燃剤の配合量が少ないために、高い柔軟性および耐白化性を有する電線・ケーブルを提供でき、とくに電線・ケーブルに高い荷重をかけた場合であっても優れた耐白化性を提供できる。本発明者の検討によれば、電線・ケーブルの構成材料の結合解離エネルギーが大きいほど、および／または、分子量が大きいほど、高い難燃性を付与することができる。本発明の電線・ケーブルは、最外層４２が架橋しているため、結合解離エネルギーは大きくなり、かつ分子量も大きくなっている。したがって、難燃剤の配合量を減少させても、高い難燃性を電線・ケーブルに付与することができる。また、最外層４２が架橋されているため、耐熱性が向上し、燃焼過程の燃焼熱によるベース樹脂の溶融および熱劣化が抑制され、難燃性の向上に寄与している。
前記条件（Ａ）は、架橋度が低い場合の、架橋度と難燃剤の配合量との関係を示している。また前記条件（Ｂ）は、架橋度が高い場合の、架橋度と難燃剤の配合量との関係を示している。
前記条件（Ａ）および（Ｂ）の比較において、前記条件（Ａ）は最外層４２の架橋度が低いため、難燃剤の配合量が多くなっている。逆に前記条件（Ｂ）は最外層４２の架橋度が高いため、難燃剤の配合量が多くなっている。
これらの条件のいずれかを満たすことにより、難燃剤の配合量を減少させても高い難燃性を電線・ケーブルに付与することができる。また、難燃剤の配合量が少ないために、高い柔軟性および耐白化性を有する電線・ケーブルを提供でき、とくに電線・ケーブルに高い荷重をかけた場合であっても優れた耐白化性を提供できる。本発明者の検討によれば、電線・ケーブルの構成材料の結合解離エネルギーが大きいほど、および／または、分子量が大きいほど、高い難燃性を付与することができる。本発明の電線・ケーブルは、最外層４２が架橋しているため、結合解離エネルギーは大きくなり、かつ分子量も大きくなっている。したがって、難燃剤の配合量を減少させても、高い難燃性を電線・ケーブルに付与することができる。また、最外層４２が架橋されているため、耐熱性が向上し、燃焼過程の燃焼熱によるベース樹脂の溶融および熱劣化が抑制され、難燃性の向上に寄与している。
前記条件（Ａ）において、前記最外層４２の架橋度が５％未満では、難燃剤をさらに多量に配合する必要があり、本発明の効果を奏することができない。
また前記条件（Ａ）において、架橋度が５％以上１０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量は、５０〜６０質量部が好ましく、架橋度が１０％超２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量は、４０〜５０質量部が好ましい。
前記条件（Ｂ）において、前記最外層４２の架橋度が４０％を超えると、電線・ケーブルの柔軟性が悪化する。
また前記条件（Ｂ）において、架橋度が２０％以上３０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量は、３０〜４０質量部が好ましく、架橋度が３０％超４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量は、２０〜３０質量部が好ましい。
なお架橋度は、ＪＩＳ Ｃ３００５：２０１４にしたがい測定することができる。
また前記条件（Ａ）において、架橋度が５％以上１０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量は、５０〜６０質量部が好ましく、架橋度が１０％超２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量は、４０〜５０質量部が好ましい。
前記条件（Ｂ）において、前記最外層４２の架橋度が４０％を超えると、電線・ケーブルの柔軟性が悪化する。
また前記条件（Ｂ）において、架橋度が２０％以上３０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量は、３０〜４０質量部が好ましく、架橋度が３０％超４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量は、２０〜３０質量部が好ましい。
なお架橋度は、ＪＩＳ Ｃ３００５：２０１４にしたがい測定することができる。
最外層４２の厚さは、電線の種類や使用環境等を考慮して適宜決定すればよいが、例えば０．０５〜２．０ｍｍが挙げられ、０．１〜０．５ｍｍが好適である。
内層４１は、最外層４２と同様の材料から形成することができる。なお、内層４１は、未架橋であることができ、また必要に応じて公知の手段によって発泡させてもよい。
被覆層４には、必要に応じて、充填剤、滑剤、酸化防止剤、加工助剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、分散剤、発泡剤等の公知の各種添加剤を配合することもできる。
充填剤としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、マイカ、ペントナイト、ゼオライト、消石灰、カオリン、及びけいそう土等が挙げられる。
滑剤としては、炭化水素系滑剤、脂肪酸系滑剤、及びエステル系滑剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、及びリン系酸化防止剤等が挙げられる。
加工助剤としては、例えば、パラフィン系油、アロマチック系油、及びナフテン系油等の石油系油等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチレート系化合物、置換トリル系化合物、及び金属キレート系化合物等が挙げられる。
顔料としては、「顔料便覧（日本顔料技術協会編）」に記載されている一般的な無機顔料や有機顔料を用いることができる。例えば、無機顔料としては、チタンイエロー等のチタンを含む（複合）金属酸化物、酸化亜鉛、酸化鉄、硫化亜鉛、及び三酸化アンチモン等が挙げられる。有機顔料はフタロシアニン系、アンスラキノン系、キナクリドン系、アゾ系、イソインドリノン系、キノフタロン系、ペリノン系、及びペリレン系等の顔料が挙げられる。
帯電防止剤としては、例えば、アルキルリン酸エステル、及びケイ酸化合物等が挙げられる。
分散剤としては、例えば、アクリル系分散剤、脂肪酸エステル系分散剤、ポリエチレングリコール系分散剤、非イオン性界面活性剤、両親媒性トリフェニレン誘導体、及びピレン誘導体等が挙げられる。
発泡剤としては、化学的分解によって炭酸ガスや窒素ガスなどを発生させる公知の化学分解型発泡剤等を用いることができ、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等のアゾ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）やヒドラゾジカルボンアミド（ＨＤＣＡ）等のヒドラジン誘導体、及び炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。
絶縁層３は、所望により設けることができ、その材料はとくに制限されず、公知の絶縁体の中から適宜選択することができ、例えばポリエチレン、架橋ポリエチレン、及びビニル混合物等からなるものが好ましく用いられる。また前記難燃剤および各種添加剤を必要に応じて配合することもできる。
本発明の電線・ケーブル１、１０は、公知の手段によって製造することができ、例えば以下の工程を有する。
（１）ベース樹脂、難燃剤、架橋剤、架橋助剤、その他の添加剤等を混合し、最外層４２用の樹脂組成物を作製する工程
（２）前記工程（１）で作製した樹脂組成物を公知の方法により架橋し、架橋体を調製する工程
（３）必要に応じて、内層４１および／または絶縁層３用の樹脂組成物を作製する工程
（４）前記工程（２）で得られた架橋体を、公知の単軸押出機や二軸押出機等の押出機により押出し、導体の外周に前記架橋体からなる最外層４２を形成する工程
（５）必要に応じて最外層４２を形成するよりも前に、前記工程（３）で作製した樹脂組成物を、公知の単軸押出機や二軸押出機等の押出機により押出し、導体２の外周に内層４１および／または絶縁層３を形成する工程
（２）前記工程（１）で作製した樹脂組成物を公知の方法により架橋し、架橋体を調製する工程
（３）必要に応じて、内層４１および／または絶縁層３用の樹脂組成物を作製する工程
（４）前記工程（２）で得られた架橋体を、公知の単軸押出機や二軸押出機等の押出機により押出し、導体の外周に前記架橋体からなる最外層４２を形成する工程
（５）必要に応じて最外層４２を形成するよりも前に、前記工程（３）で作製した樹脂組成物を、公知の単軸押出機や二軸押出機等の押出機により押出し、導体２の外周に内層４１および／または絶縁層３を形成する工程
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されない。
下記表１〜５に記載の材料および配合量に基づき、各成分を温度２００℃のニーダーにて混練し、最外層４２用の樹脂組成物を作製した。
なお使用した材料は以下の通りである。
ＥＶＡ：三菱ケミカル（株）製 Ａ５４３
ＥＰＤＭ：ＪＳＲ（株）製ＥＰ０７ＡＰ
難燃剤：水酸化マグネシウム
なお使用した材料は以下の通りである。
ＥＶＡ：三菱ケミカル（株）製 Ａ５４３
ＥＰＤＭ：ＪＳＲ（株）製ＥＰ０７ＡＰ
難燃剤：水酸化マグネシウム
また、最外層４２用の樹脂組成物には、有機過酸化物として、日油（株）製パーヘキサ２５Ｂ（２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）を、架橋助剤として新中村化学（株）製ＮＫエステル３Ｇ（トリエチレングリコールジメタクリレート）を、所望の架橋度となるように適宜添加した。架橋は、有機過酸化物および架橋助剤を加えた後、１９０℃で、３分以上で混練することにより行い、架橋体を得た。
内層４１用の樹脂組成物としては、最外層４２用の樹脂組成物から有機過酸化物および架橋助剤を除いたものを用いた。
直径２．０ｍｍの銅線上に、押出成形機を用いて内層４１用の樹脂組成物を０．８ｍｍ厚となるように、またその上に前記架橋体を１．５ｍｍ厚となるように順次押出し、各種試験電線を作製した。
得られた試験電線に対し、次の項目を測定した。
架橋度：ＪＩＳ Ｃ３００５：２０１４にしたがい測定した。
難燃性：ＪＩＳ Ｃ３６０５にしたがい測定した。３秒以内に自消ありを◎、３秒超６０秒以内に自消ありを○、６０秒以内に自消なしを×として評価した。
柔軟性（３点曲げ試験）：ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定した。３０Ｎ以下を◎、３０Ｎ超５０Ｎ以下を○、５０Ｎ超を×として評価した。
白化試験：新東科学株式会社製摩擦摩耗試験機ＴＹＰＥ４０を用い、５００ｇ荷重、１０往復の条件で摩擦した後、表面の白化を目視で確認した。白化なしを○、白化ありを×として評価した。
架橋度：ＪＩＳ Ｃ３００５：２０１４にしたがい測定した。
難燃性：ＪＩＳ Ｃ３６０５にしたがい測定した。３秒以内に自消ありを◎、３秒超６０秒以内に自消ありを○、６０秒以内に自消なしを×として評価した。
柔軟性（３点曲げ試験）：ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定した。３０Ｎ以下を◎、３０Ｎ超５０Ｎ以下を○、５０Ｎ超を×として評価した。
白化試験：新東科学株式会社製摩擦摩耗試験機ＴＹＰＥ４０を用い、５００ｇ荷重、１０往復の条件で摩擦した後、表面の白化を目視で確認した。白化なしを○、白化ありを×として評価した。
結果を表１〜５に併せて示す。
表１〜５の各実施例の結果から、最外層４２がベース樹脂および難燃剤を含有するとともに、下記条件（Ａ）または（Ｂ）を満たす電線１は、優れた難燃性、耐白化性および柔軟性を兼ね備えていることが分かる。
（Ａ）前記最外層（４２）の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層（４２）の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。
（Ａ）前記最外層（４２）の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層（４２）の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。
中でも、条件（Ａ）において、架橋度が５％以上１０％以下の場合に、ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合量が５０〜６０質量部である実施例１、５、及び９、架橋度が１０％超２０％未満の場合に、ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合量が４０〜５０質量部である実施例２、６、及び１０は、より優れた難燃性、および柔軟性を示した。
また、条件（Ｂ）において、架橋度が２０％以上３０％以下の場合に、ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合量が３０〜４０質量部である実施例３、７、及び１１、架橋度が３０％超４０％以下の場合に、ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合量が２０〜３０質量部である実施例４、８、及び１２は、より優れた難燃性、および柔軟性を示した。
また、条件（Ｂ）において、架橋度が２０％以上３０％以下の場合に、ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合量が３０〜４０質量部である実施例３、７、及び１１、架橋度が３０％超４０％以下の場合に、ベース樹脂１００質量部に対する難燃剤の配合量が２０〜３０質量部である実施例４、８、及び１２は、より優れた難燃性、および柔軟性を示した。
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
ここで、上述した本発明に係る電線・ケーブルの実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）〜（６）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
導体（２）の外周を被覆層（４）で被覆してなる電線・ケーブル（１、１０）において、
前記被覆層（４）が、前記電線・ケーブル（１、１０）の最も外側に設けられるとともに架橋された最外層（４２）を有し、
前記最外層（４２）は、ベース樹脂および難燃剤を含有するとともに、下記条件（Ａ）または（Ｂ）を満たすことを特徴とする電線・ケーブル（１、１０）。
（Ａ）前記最外層（４２）の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層（４２）の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。
（２）
上記（１）の電線・ケーブルにおいて、
前記ベース樹脂が、ポリオレフィン系樹脂およびゴム成分の少なくとも１種である、電線・ケーブル（１、１０）。
（３）
上記（２）の電線・ケーブルにおいて、
前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびエチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）から選択される少なくとも１種である、電線・ケーブル（１、１０）。
（４）
上記（２）の電線・ケーブルにおいて、
前記ゴム成分が、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）およびスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）から選択される少なくとも１種である、電線・ケーブル（１、１０）。
（５）
上記（１）〜（４）のいずれかの電線・ケーブルにおいて、
前記被覆層（４）が、少なくとも前記最外層（４２）と、その内側の内層（４１）とを有する、電線・ケーブル（１、１０）。
（６）
上記（１）〜（５）のいずれかの電線・ケーブルにおいて、
前記導体（２）と前記被覆層（４）との間に、絶縁層（３）が設けられてなる、電線・ケーブル（１、１０）。
（１）
導体（２）の外周を被覆層（４）で被覆してなる電線・ケーブル（１、１０）において、
前記被覆層（４）が、前記電線・ケーブル（１、１０）の最も外側に設けられるとともに架橋された最外層（４２）を有し、
前記最外層（４２）は、ベース樹脂および難燃剤を含有するとともに、下記条件（Ａ）または（Ｂ）を満たすことを特徴とする電線・ケーブル（１、１０）。
（Ａ）前記最外層（４２）の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層（４２）の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。
（２）
上記（１）の電線・ケーブルにおいて、
前記ベース樹脂が、ポリオレフィン系樹脂およびゴム成分の少なくとも１種である、電線・ケーブル（１、１０）。
（３）
上記（２）の電線・ケーブルにおいて、
前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびエチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）から選択される少なくとも１種である、電線・ケーブル（１、１０）。
（４）
上記（２）の電線・ケーブルにおいて、
前記ゴム成分が、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）およびスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）から選択される少なくとも１種である、電線・ケーブル（１、１０）。
（５）
上記（１）〜（４）のいずれかの電線・ケーブルにおいて、
前記被覆層（４）が、少なくとも前記最外層（４２）と、その内側の内層（４１）とを有する、電線・ケーブル（１、１０）。
（６）
上記（１）〜（５）のいずれかの電線・ケーブルにおいて、
前記導体（２）と前記被覆層（４）との間に、絶縁層（３）が設けられてなる、電線・ケーブル（１、１０）。
１ 電線
２ 導体
３ 絶縁層
４ 被覆層
４１ 内層
４２ 最外層
１０ ケーブル
２ 導体
３ 絶縁層
４ 被覆層
４１ 内層
４２ 最外層
１０ ケーブル
Claims (5)
- 導体の外周を被覆層で被覆してなる電線・ケーブルにおいて、
前記被覆層が、前記電線・ケーブルの最も外側に設けられるとともに架橋された最外層を有し、
前記最外層は、ベース樹脂および難燃剤を含有するとともに、下記条件（Ａ）または（Ｂ）を満たすことを特徴とする電線・ケーブル。
（Ａ）前記最外層の架橋度が５％以上２０％未満の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が４０質量部以上６０質量部以下である。
（Ｂ）前記最外層の架橋度が２０％以上４０％以下の場合、前記ベース樹脂１００質量部に対する前記難燃剤の配合量が２０質量部以上４０質量部未満である。 - 前記ベース樹脂が、ポリオレフィン系樹脂およびゴム成分の少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の電線・ケーブル。
- 前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびエチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項２に記載の電線・ケーブル。
- 前記ゴム成分が、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）およびスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項２に記載の電線・ケーブル。
- 前記被覆層が、少なくとも前記最外層と、その内側の内層とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電線・ケーブル。
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