JP2023013638A

JP2023013638A - 絶縁電線

Info

Publication number: JP2023013638A
Application number: JP2021117971A
Authority: JP
Inventors: 周岩崎; Shu Iwasaki; 元治梶山; Motoharu Kajiyama; 充橋本; Mitsuru Hashimoto
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2021-07-16
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2023-01-26
Also published as: GB2610298A; GB202210366D0; CN115620948A

Abstract

【課題】高いダイナミックカットスルー特性を有し、高難燃性および優れた電気特性を保持する絶縁電線を提供する。【解決手段】導体１１ａと、導体１１ａ上に設けられた単層の難燃絶縁層１１ｂと、を有し、難燃絶縁層１１ｂは、ポリマ成分と金属水酸化物とを含む樹脂材料で構成され、ポリマ成分は、高密度ポリエチレンと、無水マレイン酸変性高密度ポリエチレンと、エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体と、無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィンと、エチレン－アクリル酸エステル共重合体と、を含み、金属水酸化物は、ＢＥＴ法による比表面積が８～１１ｍ２／ｇである、絶縁電線。【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁電線に関する。

鉄道車両、自動車、機器用などに適用される電線ケーブルは、必要に応じて、高いダイナミックカットスルー、低温性、難燃性などが要求される。電線ケーブルの被覆層において、高い摩耗性を得るために高結晶性を有するポリマ（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）など）をベースにすることが知られている。しかし、このようなポリマはフィラーの受容性が低いため、難燃性を付与するためには、少量の添加で難燃に効果があるハロゲン系難燃剤や赤リンなどのリン系難燃剤を用いざるを得ない。

しかしながら、ハロゲン系難燃剤の使用は、燃焼時にハロゲンガスを発生させるため、世界的に高まりつつある環境問題への配慮に欠ける。また、赤リンなどのリン系難燃剤の使用も、燃焼時にホスフィンの発生や、廃却時にリン酸を生成し、地下水脈を汚染するなどの問題がある。

一方、難燃剤として用いられる金属水酸化物は、ハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤と比べ、上述のような問題は発生しないものの、高充填する必要があり、その場合、機械特性や低温特性の悪化、さらには電気特性を低下させる問題があった。

このような問題に対して、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をベースとし、金属水酸化物が難燃剤として用いられた難燃性樹脂組成物が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような難燃性樹脂組成物を用いる場合、高い電気特性を満足するためには、金属水酸化物の量が少ない樹脂組成物を内層とした２層構造の電線にする必要がある。すなわち、この樹脂組成物を用いて単層構造の電線とすると、高い電気特性を得ることができない。

一方、鉄道車両用電線において、電線をエッジで押し付け、短絡するまでの荷重を測定するダイナミックカットスルー試験がある。この試験における評価は上記特許文献１の電線でも良好な特性が得られるが、そのような良好な特性を得るには、使用できる導体に制限がある。すなわち、ダイナミックカットスルー試験時には、導体素線の撚りが崩れることで、エッジとの接触面積が増加し、応力緩和することで高い短絡荷重を得ることができる。そのため、そのような変形が可能な導体であれば使用できる。一方、変形が難しい導体（例えば、素線の撚りが崩れない導体構成）の場合、エッジと導体間の応力集中により短絡荷重が低下してしまい、十分なダイナミックカットスルー特性を得ることが難しくなる。

特開２０１１－５４２８３号公報

本発明は、被覆層がノンハロゲンで、変形しにくい導体を用いても、高いダイナミックカットスルー特性を有し、高難燃性および優れた電気特性を保持することが可能な難燃電線を提供することを目的とする。

一実施の形態である絶縁電線は、導体と、前記導体上に設けられた単層の難燃絶縁層と、を有する絶縁電線において、前記難燃絶縁層は、ポリマ成分と金属水酸化物とを含む樹脂材料で構成され、前記ポリマ成分は、高密度ポリエチレンと、無水マレイン酸変性高密度ポリエチレンと、エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体と、無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィンと、エチレン－アクリル酸エステル共重合体と、を含み、前記金属水酸化物は、ＢＥＴ法による比表面積が８～１１ｍ^２／ｇである。

代表的な実施の形態によれば、ノンハロゲンでありながら、高いダイナミックカットスルー特性を有し、難燃性および電気特性を兼ね備えた絶縁電線を得ることができる。

一実施の形態である絶縁電線の構造例を示す断面図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

[絶縁電線]
図１は、一実施の形態である絶縁電線の構造例を示す断面図である。

図１に示す絶縁電線１１は、導体１１ａと、導体１１ａを被覆する難燃絶縁層１１ｂと、を有する。絶縁電線１１は、単層の難燃絶縁層を備える絶縁電線である。後述するように、難燃絶縁層１１ｂは、架橋したポリマ材料で構成されており、絶縁電線１１は、単層架橋難燃絶縁電線と言うこともできる。

以下、絶縁電線１１の特徴について説明する。

＜難燃絶縁層＞
導体１１ａの被覆層である難燃絶縁層１１ｂは、特定のポリマ材料を含む材料で構成される単層の樹脂層（難燃絶縁層）である。図１では、難燃絶縁層１１ｂは、導体１１ａ上に直接設けた例を示しているが、他の層を介して間接的に設けられていてもよい。このポリマ材料は、以下に説明するように特定のポリマ成分と金属水酸化物とを含んで構成される樹脂組成物を用い、架橋反応により硬化させて得ることができる。以下、ここで使用するポリマ成分と金属水酸化物について詳細に説明する。

（ポリマ成分）
ここで、ポリマ成分は、難燃絶縁層１１ｂを構成する原料となるものであり、高密度ポリエチレンと、無水マレイン酸変性高密度ポリエチレンと、エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体と、無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィンと、エチレン－アクリル酸エステル共重合体と、を含む。以下、各成分について説明する。

〔高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）〕
ここで使用される高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ；以下、単に「ＨＤＰＥ」と言うこともある。）は、繰り返し単位のエチレンが分岐をほとんど持たず直鎖状に結合した、結晶性の熱可塑性樹脂に属する合成樹脂であり、密度が０．９４２以上のポリエチレンである。このＨＤＰＥの融点、密度、分子量は特に限定されるものではない。ＨＤＰＥは、機械特性（特に、ダイナミックカットスルー）を向上させるために不可欠な成分であり、また、電線押出成形時の粘度をコントロールするために必要な成分でもある。

ＨＤＰＥの添加量は、ポリマ成分１００質量％のうちの５～３５質量％が好ましく、５～２０質量％がより好ましい。

〔無水マレイン酸変性高密度ポリエチレン（無水マレイン酸変性ＨＤＰＥ）〕
ここで使用される無水マレイン酸変性高密度ポリエチレン（無水マレイン酸変性ＨＤＰＥ）は、ＨＤＰＥを無水マレイン酸で変性した化合物であり、その融点、密度分子量は特に限定されるものではない。この無水マレイン酸変性ＨＤＰＥは、無水マレイン酸を０．５～１．５質量％グラフトした変性ＨＤＰＥが好ましい。この成分は、電気特性を担保するのに必要である。しかしながら、添加しすぎると、難燃絶縁層の外観の荒れが激しく、絶縁厚が薄くなり、逆に電気特性が低下する場合がある。

無水マレイン酸変性ＨＤＰＥの添加量は、ポリマ成分１００質量％のうちの１０～４０質量％が好ましく、２０～３０質量％がより好ましい。

〔エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体〕
ここで使用されるエチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体は、エチレン、アクリル酸エステルおよび無水マレイン酸の３つの原料を用いて共重合させて得られる、エチレンをベース成分とする共重合体である。

このエチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体は、無水マレイン酸のグラフト共重合体より、無水マレイン酸量が多いため、フィラーとの密着性が強固であり、機械強度を向上させることができる。したがって、特に、難燃絶縁層に対する耐摩耗性の付与に有効である。

エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体としては、例えば、エチレン－アクリル酸メチル－無水マレイン酸３元共重合体、エチレン－アクリル酸エチル－無水マレイン酸３元共重合体、エチレン－アクリル酸ブチル－無水マレイン酸３元共重合体、などが挙げられる。このエチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体は、これらを単独でまたは２種類以上を併用して使用することができる。

エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体において、アクリル酸エステル量および無水マレイン酸量に特に限定は無いが、フィラーとの密着性の観点から、アクリル酸エステル量が５～３０質量％、無水マレイン酸量が２．８～３．６質量％の範囲が好ましい。

エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体の添加量は、ポリマ成分１００質量％のうちの３０～５０質量％が好ましい。エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体の添加量が３０質量％未満であると耐摩耗性が低下する傾向にあり、５０質量％より多いと伸びが低下する傾向にある。

〔無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィン〕
ここで使用される無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィンは、エチレン－α－ポリオレフィン共重合体を無水マレイン酸で変性した化合物である。エチレン－α－ポリオレフィンは、低温環境下での柔軟性に優れており、無水マレイン酸で変性すると、水酸化マグネシウムなどのフィラーとの密着性を強化することが可能となる。そのため、この無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィンを配合することで、難燃絶縁層の低温特性を向上させることができる。

エチレン－α－ポリオレフィンとしては、炭素数が３～１２のα－オレフィンとエチレンとの共重合体が好ましいものとして挙げることができ、α－オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチルペンテン、１－ヘプテン、１－オクテンなどが挙げられる。これらα－オレフィンは単独でまたは２種以上を併用して使用することができ、なかでも、１－ブテンが好ましい。

また、特に限定するものではないが、無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィンのガラス転移点が－５５℃より低いものが好ましい。

無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィンの添加量は、ポリマ成分１００質量％のうちの５～２０質量％が好ましい。この添加量が、５質量％未満であると低温特性が低下する傾向にあり、２０質量％より多いとダイナミックカットスルー特性が低下する傾向にある。

〔エチレン－アクリル酸エステル共重合体〕
ここで使用されるエチレン－アクリル酸エステル共重合体は、エチレンとアクリル酸エステルを重合した共重合体であり、フィラー受容性が高く、燃焼時に炭化層を形成する作用を有する。その他に、上記無水マレイン酸変性ポリマ種と金属水酸化物の分散性向上としても作用する。エチレン－アクリル酸エステル共重合体としては、例えば、エチレン－アクリル酸メチル共重合体、エチレン－アクリル酸エチル共重合体、エチレン－アクリル酸ブチル共重合体などが挙げられる。これらは、単独でまたは２種以上を併用して使用することができる。

エチレン－アクリル酸エチル共重合体中、アクリル酸エステル量は、フィラー受容性の観点から比較的多い方が良く、１０～３０質量％が好ましい。また、アクリル酸エステル種としては、アクリル酸メチルが好適である。

エチレン－アクリル酸エチル共重合体の添加量は、ポリマ成分１００質量％のうちの１０～３０質量％が好ましい。この添加量が、１０質量％未満では難燃絶縁層の伸びが低くなる傾向があり、３０質量％より多いと難燃絶縁層の耐摩耗性が低下する傾向にある。

なお、エチレン酢酸ビニル共重合体は、高温環境下で脱酢酸反応が起こり、物性低下が著しいため含有しないことが好ましい。

なお、本実施の形態において、ポリマ成分として、上記５つの成分を必須の成分として含有する。この実施の形態のメカニズムは明らかではないが、フィラー受容性の異なるポリマ（ＨＤＰＥ、無水マレイン酸変性ＨＤＰＥ、エチレン－アクリル酸エステル共重合体）と、フィラー界面との密着力、低温特性の異なるポリマ（エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体、無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィン）からなる。これにより、ＨＤＰＥと無水マレイン酸変性ＨＤＰＥは、無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィンと相溶することで、フィラー受容性を高め、ダイナミックカットスルーと低温特性を改善し、エチレン－アクリル酸エステル共重合体は、エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体と相溶することにより、フィラー界面強化に伴う電気特性を改善するものと考えられる。これにより、難燃性に加え、機械特性や電気特性をも高度にバランスさせることが可能となると考えられる。

（金属水酸化物）
金属水酸化物は、難燃絶縁層１１ｂに難燃性を与える難燃剤であり、難燃剤として公知の金属水酸化物であれば特に制限されずに使用できる。この金属水酸化物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどが挙げられる。中でも、水酸化マグネシウムはメインの脱水反応の反応温度が３５０℃と高く、難燃絶縁層１１ｂの難燃性が良好となるため好ましい。

金属水酸化物は粒子状で添加され、その粒子径は細かいことが好ましい。例えば、平均粒子径がＤ５０で０．６～１．５μｍの範囲の粒子を使用するのが好ましい。なお、本明細書において平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径を意味する。

また、金属水酸化物の粒子の比表面積が大きいと、樹脂組成物としての補強効果が期待され、高いダイナミックカットスルー特性を得ることができる。具体的には、ＢＥＴ法による比表面積が８～１１ｍ^２／ｇであることが好ましい。８ｍ^２／ｇ未満では十分な強度を得られないおそれがあり、１１ｍ^２／ｇより大きい場合には、材料粘度が大きくなりすぎ、成形が困難となる場合がある。

この金属水酸化物は、分散性などを考慮して、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ステアリン酸などの脂肪酸などによって表面処理を施すことができ、単独または２種以上併用することができる。高い耐熱性を付与する場合、シランカップリング剤による表面処理を行うことが好ましい。この表面処理剤の添加量は、ポリマ成分１００質量部に対して１４０～２００質量部が好ましく、１５０～１８０質量部がより好ましい。この添加量が、１４０質量部未満であると難燃性が不足するおそれがあり、２００質量部よりも多いと電気特性が低下する傾向にある。

また、上記成分の他、必要に応じて他の成分を添加することができる。このような他の成分としては、例えば、金属石鹸、シリコーン系加工助剤、金属キレート剤などが挙げられる。以下、これら添加成分について説明する。

（金属石鹸およびシリコーン加工助剤）
金属石鹸およびシリコーン加工助剤は、押出成形時に、ダイスおよびニップルに発生するカスを防止するために添加できる。これら成分は、単独でまたは混合して使用することができる。また、それぞれ複数種の金属石鹸、シリコーン系加工助剤を使用することもできる。

金属石鹸は、融点の高い方が、上記効果が良好になる傾向があり好ましい。融点は１４０℃以上が好ましく、２２０℃以上がより好ましい。この金属石鹸としては、具体的には、ステアリン酸マグネシウムとして、ＥＭ－１１２、ＥＭ－１４４（勝田化工製、製品名）などが挙げられ、１２ヒドロキシステアリン酸マグネシウムとして、ＥＭＳ－６、ＥＭＳ－６Ｐ（勝田化工製、製品名）などが挙げられる。

シリコーン系加工助剤としては、オルガノポリシロキサンが挙げられ、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルビニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンが挙げられ、また、ビニル基などの官能基を末端に有する変性ポリシロキサンなども挙げられる。

なお、シリコーン系加工助剤は、長尺安定性に優れているが、添加しすぎると機械特性を落とす傾向にある。また、金属石鹸およびシリコーン系加工助剤は、可燃性であるため、添加しすぎると難燃性が低下することがある。したがって、これら成分の合計量は、ポリマ成分１００質量部に対して１０質量部以下が好ましい。この添加量が１０質量部を超えると、十分な難燃性が得られなくなる場合がある。

（金属キレート剤）
金属キレート剤は、難燃絶縁層の熱劣化を抑制する成分であり、特に限定されるものではない。本実施の形態の難燃絶縁層は、単層構造であり、導体上に配置される。特に、難燃絶縁層が導体直上に配置され、導体と直接接触している場合には、高温環境に晒されるため、難燃絶縁層に拡散した銅イオン等の金属イオンの触媒的な作用により、熱劣化を促進させるおそれがあるが、金属キレート剤はこれを抑制できる。

金属キレート剤としては、例えば、ヒドラジット化合物、サリチル酸誘導体などが好ましい成分として挙げられる。

金属キレート剤の添加量はポリマ成分１００質量部に対して１～１０質量部が好ましい。この添加量が１質量部未満であると、難燃絶縁層の十分な熱劣化の抑制効果を得ることができないおそれがあり、１０質量部を超えると金属キレート剤の分散性が悪く、粒が発生して低温曲げで割れてしまう場合がある。

なお、この樹脂組成物には、上記した以外に、さらに、必要に応じて他の添加成分を配合することができる。このような添加成分としては、例えば、架橋剤、架橋助剤、難燃助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、滑剤、着色剤、補強剤、界面活性剤、無機充填剤、可塑剤、金属キレート剤、発泡剤、相溶化剤、加工助剤、安定剤などが挙げられる。

上記説明した樹脂組成物を用い導体を被覆した後、樹脂組成物に対し架橋処理を行うことで、絶縁電線１１には外層として難燃絶縁層１１ｂが形成され、これにより電線が燃焼した際のドリップ（樹脂組成物の一部が溶け落ちる現象）を抑制することができる。

架橋処理は、有機過酸化物、シラン化合物などを用いた化学架橋、電子線や放射線などのエネルギービームを照射する照射架橋、その他の化学反応を利用した架橋方法などがあり、いずれの架橋方法も適用可能である。ただし、化学架橋はスコーチのリスクがある。照射架橋の場合、室温付近で架橋処理を実施でき、処理の容易さ、架橋処理の前後でポリマの結晶のガラス転移温度や融解温度が変化し難い点で有利な方法であるため、照射架橋が好ましい。

＜導体＞
本実施の形態に使用する導体は、複数の素線を撚り合わせた撚線である。この導体としては、電線に使用される公知の導体であれば特に限定されることなく使用できる。中でも、圧縮導体などの素線の崩れによる導体の変形が起こりにくい導体は、ダイナミックカットスルー試験などにおいて本実施形態の求める効果が得られやすく好ましい。

具体的には、撚線（導体）の直径が０．８０～０．９５ｍｍまたは公称断面積が０．５ｍｍ^２の場合に素線ピッチが１１ｍｍ以下、直径が１．００～１．１５ｍｍまたは公称断面積が０．７５ｍｍ^２の場合に素線ピッチが１５ｍｍ以下、直径が１．１０～１．３０ｍｍまたは公称断面積が１．０ｍｍ^２の場合に素線ピッチが１５ｍｍ以下、直径が１．４５～１．６５ｍｍまたは公称断面積が１．５ｍｍ^２の場合に素線ピッチが１６ｍｍ以下、直径が１．８５～２．１５ｍｍまたは公称断面積が２．５ｍｍ^２の場合に素線ピッチが２０ｍｍ以下、がその効果を発現しやすい。好ましくは、撚線の直径が０．８０～０．９５ｍｍまたは公称断面積が０．５ｍｍ^２の場合に素線ピッチが７～１１ｍｍ、直径が１．００～１．１５ｍｍまたは公称断面積が０．７５ｍｍ^２の場合に１１～１５ｍｍ、直径が１．１０～１．３０ｍｍまたは公称断面積が１．０ｍｍ^２の場合に１１～１５ｍｍ、直径が１．４５～１．６５ｍｍまたは公称断面積が１．５ｍｍ^２の場合に１２～１６ｍｍ、直径が１．８５～２．１５ｍｍまたは公称断面積が２．５ｍｍ^２の場合に１６～２０ｍｍである。

上記以上のピッチの増加は、導体のほつれによるはぐれ線の発生で絶縁厚の薄肉化による電気特性の低下が懸念される。また、上記ピッチ距離が小さすぎる場合、柔軟性が低く、取り扱い性が低下する傾向がある。

また、複数の素線を撚り合わせた導体に圧縮しない場合、十分なダイナミックカットスルー特性を得ることができるが、この場合、はぐれ線の発生で電気特性の低下が危惧される。
［実施例］
まず、導体１１ａとして、錫めっき銅線を素線とし、複数本の素線を撚線とした錫めっき導体を用意した。ここで使用した素線の直径は０．１８ｍｍである。

次に、表１～３に示す配合（質量部）とした樹脂組成物をそれぞれ調製し、これを２５Ｌニーダにて混練して、造粒機で各々ペレット化した。得られたペレットを使用し、４０ｍｍ押出機にて、表１～３に示す組成の絶縁層の厚さが０．２６ｍｍになるように導体の周囲を被覆した。得られた被覆電線に、１０Ｍｒａｄ電子線照射を実施し、架橋を施し、図１に示した構成の単層で被覆された絶縁電線１１を得た。

表１には、実施例１～１１を、表２には実施例１２～２１を、表３には比較例１～７を、それぞれ示している。

＜評価＞
また、各例において得られた単層の絶縁電線１１について、以下の特性に関する評価を行い、その結果を表１～３に合わせて示した。
［低温試験］
低温試験として、単層絶縁電線を－４０℃の低温槽に４時間以上放置し、直径５．６ｍｍおよび直径７．０ｍｍのマンドレルに６回巻き付けた。直径５．６ｍｍのマンドレル巻き付けで割れなかったものを◎、直径５．６ｍｍで割れ、直径７．０ｍｍで割れなかったものを○、直径５．６ｍｍおよび直径７．０ｍｍともに割れたものを×とした。
［熱老化試験］
熱老化試験として、単層絶縁電線を１８０℃の老化試験機に１００ｈおよび１６８ｈにそれぞれ放置後、直径５．６ｍｍ（φ５．６ｍｍ）のマンドレルに６回巻き付けた。１６８ｈで割れなかったものを◎、１６８ｈで割れ、１００ｈで割れなかったものを○、１００ｈで割れたものを×とした。

［難燃試験］
難燃性評価として、欧州規格ＥＮ５０３０５．９．１．２に準拠し、３７本電線を撚り合わせ、１４列垂直に保持した。２０分間バーナーで炎をあて、その後炭化長を測定した。炭化長が、１ｍ未満のものを◎、１ｍ以上１．５ｍ未満のものを○、１．５ｍ以上のものを×、とした。
［ダイナミックカットスルー］
ダイナミックカットスルー特性として、欧州規格ＥＮ５０３０５．５．６に準拠し評価した。公称断面積が０．５～１．０ｍｍ^２の場合、荷重が９０Ｎ以上であれば◎、８０Ｎ以上であれば○、８０Ｎ未満であれば×とした。公称断面積が１．５ｍｍ^２の場合、荷重が１２０Ｎ以上であれば◎、１２０Ｎ未満１００Ｎ以上であれば○、１００Ｎ未満であれば×とした。公称断面積が２．５ｍｍ^２の場合、荷重が１４０Ｎ以上であれば◎、１４０Ｎ未満１２０Ｎ以上であれば○、１２０Ｎ未満であれば×、とした。

［電線加工性］
電線加工性評価として、１０００ｍ電線を押出成形時にダイスカスが無いまたはダイスカスが発生してもエアーで飛ばせて、電線外観に異常なく、ニップルカスも無いものを◎、ダイスカスが無いまたはダイスカスが発生してもエアーで飛ばせて、電線外観に異常はないが、ニップルカス起因によるカスが微量に発生したものは○、ニップルカス起因によるコブが発生し、以下電気試験において２４０時間以上短絡しないものは△、ニップルカス起因によるコブが発生し、以下電気試験において２４０時間未満で短絡するものまたは電線の外観荒れがひどいものを×、とした。
［電気試験（直流安定性短絡時間）］
電気試験として、欧州規格ＥＮ５０３０５．６．７に準拠し、３００Ｖ直流安定性試験を実施した。３００時間短絡しなかったものを◎、２４０時間以上３００時間未満で短絡したものを○、２４０時間未満で短絡したものを×、とした。
［総合評価］
上記試験方法において、総合評価としては、全ての評価において◎または○であったものを◎とし、△が含まれるものを○、×が含まれるものを×とした。

なお、各例における樹脂組成物の調製は以下の通り行った。

（実施例１～１１）
ＨＤＰＥ（プライムポリマ製、ハイゼックス５３０５Ｅ）を１０または３０質量部、無水マレイン酸変性ＨＤＰＥ（ディポン製、フサボンドＥ２６５）を５または２５質量部、エチレン－アクリル酸エチル－無水マレイン酸３元共重合体（アルケマ製、ボンダインＬＸ４１１０；無水マレイン酸量が３質量％、アクリル酸エステル量が５質量％）を３０質量部、無水マレイン酸変性エチレン－αオレフィン（三井化学製、タフマＭＨ７０２０；ガラス転移点－５５℃）を１０質量部、エチレン－アクリル酸エチル共重合体（デュポン製、エルバロイ１１２５ＡＣ；アクリル酸エステル量２５質量％）を２５質量部、水酸化マグネシウム（Ｈｕｂｅｒ製、商品名：マグニフィンＨ１０Ａ；ＢＥＴ１０ｍ^２／ｇ）を１４０～２００質量部、酸化防止剤としてＢＡＳＦ製のイルガノックス１０１０を２質量部、架橋助剤として新中村化学製、ＴＭＰＴ（トリメチロールプロパントリメタクリレート）を８質量部、金属石鹸１としてステアリン酸亜鉛（堺化学製；融点１２０℃）を０～１質量部、金属石鹸２として１２ヒドロキシステアリン酸Ｍｇ（勝田化工製、ＥＭＳ－６；融点２２０℃）を０～４質量部、シリコーン１（エボニック製、Ｖ－Ｓｉ４０４２）を０～５質量部、シリコーン２（信越化学製、ＫＥ７６Ｓ）を０～３質量部、金属キレート剤（アデカ製、ＣＤＡ－６）を１～１０質量部、混練して樹脂組成物を得た。

（実施例１２～２１）
ＨＤＰＥ（プライムポリマ製、ハイゼックス５３０５Ｅ）を１０質量部、無水マレイン酸変性ＨＤＰＥ（ディポン製、フサボンドＥ２６５）を２５質量部、エチレン－アクリル酸エチル－無水マレイン酸３元共重合体（アルケマ製、ボンダインＬＸ４１１０；無水マレイン酸量が３質量％、アクリル酸エステル量が５質量％）を３０質量部、無水マレイン酸変性エチレン－αオレフィン（三井化学製、タフマＭＨ７０２０；ガラス転移点－５５℃）を１０質量部、エチレン－アクリル酸エチル共重合体（日本ポリエチレン製、エルバロイ１１２５ＡＣ；アクリル酸エステル量２５質量％）を２５質量部、水酸化マグネシウム（Ｈｕｂｅｒ製、商品名：マグニフィンＨ１０Ａ；ＢＥＴ１０ｍ^２／ｇ）を１５０質量部、酸化防止剤としてＢＡＳＦ製のイルガノックス１０１０を２質量部、架橋助剤として新中村化学製、ＴＭＰＴ（トリメチロールプロパントリメタクリレート）を８質量部、金属石鹸１としてステアリン酸亜鉛（堺化学製；融点１２０℃）を１質量部、金属石鹸２として１２ヒドロキシステアリン酸Ｍｇ（勝田化工製、ＥＭＳ－６；融点２２０℃）を２質量部、シリコーン１（エボニック製、Ｖ－Ｓｉ４０４２）を３質量部、金属キレート剤（アデカ製、ＣＤＡ－６）を４質量部、混練して樹脂組成物を得た。

（比較例１～７）
絶縁層において、ＨＤＰＥ（プライムポリマ製、ハイゼックス５３０５Ｅ）を１０質量部、無水マレイン酸変性ＨＤＰＥ（デュポン製、フサボンドＥ２６５）を２５質量部、エチレン－アクリル酸エチル－無水マレイン酸３元共重合体（アルケマ製、ボンダインＬＸ４１１０；無水マレイン酸量が３質量％、アクリル酸エステル量が５質量％）を３０質量部、無水マレイン酸変性エチレン－αオレフィン（三井化学製、タフマＭＨ７０２０；ガラス転移点－５５℃）を１０質量部、エチレン－アクリル酸エチル共重合体（日本ポリエチレン製、エルバロイ１１２５ＡＣ；アクリル酸エステル量２５質量％）を２５質量部、水酸化マグネシウム（協和化学社製、商品名：キスマ５Ｌ；ＢＥＴ５ｍ^２／ｇ）を１５０質量部、酸化防止剤としてＢＡＳＦ製のイルガノックス１０１０を２質量部、架橋助剤として新中村化学製、ＴＭＰＴ（トリメチロールプロパントリメタクリレート）を８質量部、金属石鹸１としてステアリン酸亜鉛（堺化学製；融点１２０℃）を１質量部、金属石鹸２として１２ヒドロキシステアリン酸Ｍｇ（勝田化工製、ＥＭＳ－６；融点２２０℃）を２質量部、シリコーン１（エボニック製、Ｖ－Ｓｉ４０４２）を３質量部、金属キレート剤（アデカ製、ＣＤＡ－６）を４質量部、混練して樹脂組成物を得た。

表１に示した実施例１～５、７～１０では、すべての評価において◎または○であったため総合評価として◎とした。実施例６、１１は、電線加工性のみが△で、その他の評価において◎または○であったため総合評価として○とした。

表２に示した実施例１２～２１では、すべての評価において◎または○であったため総合評価として◎とした。

表３に示した比較例１～７では、使用した水酸化マグネシウムの比表面積が小さく、ダイナミックカットスルー特性が×だったため総合評価として×とした。

以上の結果より、難燃剤である金属水酸化物の比表面積が小さくなるとダイナミックカットスルー特性が低下することがわかった。

本発明について、上記実施の形態および実施例により説明したが、本発明は、上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

本発明は、電線およびケーブルに適用可能である。

１１絶縁電線
１１ａ導体
１１ｂ難燃絶縁層

Claims

導体と、前記導体上に設けられた単層の難燃絶縁層と、を有する絶縁電線において、
前記難燃絶縁層は、ポリマ成分と金属水酸化物とを含む樹脂材料で構成され、
前記ポリマ成分は、高密度ポリエチレンと、無水マレイン酸変性高密度ポリエチレンと、エチレン－アクリル酸エステル－無水マレイン酸３元共重合体と、無水マレイン酸で変性されたエチレン－α－ポリオレフィンと、エチレン－アクリル酸エステル共重合体と、を含み、
前記金属水酸化物は、ＢＥＴ法による比表面積が８～１１ｍ^２／ｇである、絶縁電線。
請求項１に記載の絶縁電線において、
前記導体は、複数の素線からなる撚線であって、前記撚線の直径が０．８０～０．９５ｍｍの場合、素線ピッチが１１ｍｍ以下の撚線を用いる、絶縁電線。
請求項１に記載の絶縁電線において、
前記導体は、複数の素線からなる撚線であって、前記撚線の直径が１．００～１．１５ｍｍの場合、素線ピッチが１５ｍｍ以下の撚線を用いる、絶縁電線。
請求項１に記載の絶縁電線において、
前記導体は、複数の素線からなる撚線であって、前記撚線の直径が１．１０～１．３０ｍｍの場合、素線ピッチが１５ｍｍ以下の撚線を用いる、絶縁電線。
請求項１に記載の絶縁電線において、
前記導体は、複数の素線からなる撚線であって、前記撚線の直径が１．４５～１．６５ｍｍの場合、素線ピッチが１６ｍｍ以下の撚線を用いる、絶縁電線。
請求項１に記載の絶縁電線において、
前記導体は、複数の素線からなる撚線であって、前記撚線の直径が１．８５～２．１５ｍｍの場合、素線ピッチが２０ｍｍ以下の撚線を用いる、絶縁電線。
請求項１～６のいずれか１項に記載の絶縁電線において、
前記導体として圧縮導体を用いる、絶縁電線。