JP3073545B2 - 絶縁電線及びこれを使用したケーブル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、船用や航空機用とし
て用いて好適な絶縁電線及びこれを使用したケーブルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例としては、米国特許第４，５２
１，４８５号明細書に記載のものが知られている。これ
には、導体と、第１の有機ポリマー成分で構成され、溶
融成形された内部絶縁層と、内部絶縁層に接触し第２の
有機ポリマー成分で構成され、溶融成形された外部絶縁
層とから構成された航空機用として好適なワイヤやケー
ブルに使用される電気絶縁物が記載されている。内部絶
縁層は、フッ素を１０重量％以上含む交差結合（架橋）
されたフッ素樹脂又はフッ素を含む樹脂からなり、この
フッ素樹脂としてエチレン・テトラフルオロエチレンコ
ポリマー，エチレン・クロロトリフルオロエチレンコポ
リマー，フッ化ビニリデンポリマーが使用されている。
外部絶縁層は、少なくとも１００℃のガラス転移温度を
有する実質的に線状の芳香族ポリマーから成り、この芳
香族ポリマーとしてポリケトン，ポリエーテルエーテル
ケトン，ポリエーテルケトン，ポリエーテルスルフォ
ン，ポリエーテルケトン／スルフォンコポリマー，ポリ
エーテルイミド等が使用されている。他の従来例として
は、米国特許第４，６７８，７０９号明細書に記載のも
のが知られている。これは、先の従来例における内部絶
縁層である第１有機ポリマー成分がポリエチレン，メチ
ル，エチルアクリレート，ビニルアセテート等の架橋オ
レフィンポリマーから成るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来例では、耐
薬品性の向上を図るために、結晶性ポリマーについて
は、外部絶縁層の芳香族ポリマーを結晶化させる必要が
ある。結晶化させるためには、外部絶縁層を２４０〜４
４０℃で押出後、結晶化のために急冷却させずに徐々に
冷却もしくは、押出に次いで１６０〜３００℃で加熱
し、結晶化を行わなければならない。このような場合、
内部絶縁層である架橋ポリオレフィンポリマーは、結晶
化の為の熱により、溶融、分解が起こる。その結果、内
部絶縁層が変形もしくは発泡を生じる不具合があった。
さらに、外部絶縁層を押出直後、空冷もしくは水冷して
即冷却すれば内部絶縁層は溶融、分解等がないが外部絶
縁層は非結晶状態であり、耐薬品性に乏しく、特定の薬
品と接触することにより、ひびわれたり、溶融してしま
ったりする不具合があった。このように外部絶縁層の芳
香族ポリマーが非結晶性ポリマー、例えば、ポリアリレ
ートの場合は、耐薬品性に劣る。また、上述の従来例で
は、曲げ時の絶縁破壊特性が未だ十分に満足できるもの
でなかった。そこで、可撓性に優れ、ピンホール等の欠
陥確率の低下を図り、電気特性に優れたものが要望され
ている。

【０００４】本発明は、電気的特性に優れ、耐外傷性、
可撓性に富み、耐薬品性に優れた絶縁電線及びこれを利
用したケーブルを提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、第１の発明の絶縁電線は、導体外周に、直接あ
るいは他の絶縁物を介してポリオレフィン組成物から成
る内絶縁層が設けられるとともに、その外方にハロゲン
を含まない耐熱性樹脂を主成分とする外絶縁層を施し、
内絶縁層の厚さが、０．０５〜１mm、外絶縁層の厚さ
が、０．０５〜１mmである絶縁電線であって、内絶縁層
のポリオレフィン組成物が、エチレン・α−オレフィン
共重合体、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合
体（α−オレフィンはＣ₃〜Ｃ₁₀、ポリエンは非共役ジ
エンである）の少なくとも１種を２０〜８０重量部と残
りの８０〜２０重量部をポリエチレンとし、前記ポリオ
レフィン組成物１００重量部に対して、融点８０℃以上
のヒンダードフェノール系の老化防止剤を、０．１〜５
重量部添加したものである。

【０００６】また、第２の発明の絶縁電線は、導体外周
に、直接あるいは他の絶縁物を介して、夫々ハロゲンを
含まない有機材料である内絶縁層，中間絶縁層，外絶縁
層からなる三層構造を含んでなる絶縁電線であって、そ
れぞれ曲げ弾性率が、内絶縁層，中間絶縁層＜１０００
０Kg／cm²，かつ外絶縁層＞１００００Kg／cm²であり、
内絶縁層および中間絶縁層が異なる材料であって、融点
が１５５℃以下であるか、融点を有さない材料の場合は
ガラス転移点が１５５℃以下である材料、更に、外絶縁
層は融点が１５５℃を越えるか、融点を有さない材料の
場合はガラス転移点が１５５℃を越える材料から構成さ
れ、内絶縁層がエチレン・α−オレフィン共重合体、エ
チレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体（α−オレ
フィンはＣ ₃ 〜Ｃ ₁₀ 、ポリエンは非共役ジエンである）
の少なくとも１種を２０〜８０重量部と残りの８０〜２
０重量部をポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン
−１、ポリイソブチレン、ポリ４−メチル−１−ペンテ
ンの少なくとも１種とを含有するポリオレフィン組成物
から成るものである。

【０００７】さらに、本発明のケーブルは、上述の第１
又は第２の発明に係る絶縁電線を多数本集合あるいは撚
り合わせ、その外周にシースを被覆したものである。

【０００８】

【作用】第１の発明の絶縁電線は、内絶縁層を形成する
ポリオレフィン組成物に２０〜８０重量部のエチレン・
プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン３
元共重合体、エチレン・ブテン共重合体、エチレン・ブ
テン・ジエン３元共重合体の少なくとも１種を含むこと
で、高温での耐加熱変形性の向上および溶融、分解を防
止できる。また、内絶縁層の外周に例えば芳香族ポリマ
ーを押出し、加熱により結晶化させても内絶縁層に変形
や発泡等の不具合は生じなかった。また、ハロゲンを含
まない耐熱性樹脂として、結晶性ポリマーとしてはポリ
アミド、結晶性芳香族ポリマーとしてはポリフェニレン
サルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリエーテルケトン、ポリエーテ
ルエーテルケトンから選ばれる１種もしくは２種以上の
ブレンド物もしくはこれらの樹脂を主成分とするポリマ
ーアロイであるとき、特に、耐薬品性、高温での耐加熱
変形性に優れることが判明した。また、非結晶性芳香族
ポリマーとしてポリフェニレンオキサイド、ポリカーボ
ネート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポ
リエーテルイミド、ポリアリレート、ポリイミドから選
ばれる１種又は２種以上のブレンド物若しくはこれらの
樹脂を主成分とするポリマーアロイであるとき、特に耐
加熱変形性に優れることが判明した。

【０００９】第２の発明の絶縁電線は、特殊な三層絶縁
構造の組合せにより、曲げ時の絶縁破壊特性が著しく向
上するとともに、可撓性，耐外傷性に富み、電気的特性
にも優れる。

【００１０】本発明のケーブルは、第１の発明の絶縁電
線も第２の発明の絶縁電線も可撓性に富むため、これを
集合、撚り合わせてシースを被覆したケーブルも可撓性
があり、ケーブル全体として小サイズ化が図れる。また
第２の発明の絶縁電線における外絶縁層として、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリアリレート、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリエーテルイミド等の難燃性の材料を
用いた場合には、難燃性ケーブルとしても有用であり、
この外周のシース材料に水酸化アルミニウム、水酸化マ
グネシウム等の金属水酸化物を含有する難燃シースを被
覆すれば、さらに優れたハロゲンを含まない難燃ケーブ
ルを提供できる。

【００１１】

【実施例】以下にこの発明の好適な実施例を図面を参照
して説明する。図１に示す絶縁電線の実施例は、すず、
ニッケル、銀等のメッキを施した銅導体単線又は銅導体
撚線から成る導体１の外周にポリオレフィン組成物から
成る内絶縁層２が設けられ、内絶縁層２の外周にハロゲ
ンを含まない耐熱性樹脂を主成分とする外絶縁層３を設
けてある。内絶縁層２は、エチレン・α−オレフィン共
重合体，エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体
（α−オレフィンはＣ₃ 〜Ｃ₁₀，ポリエンは非共役ジエ
ンである）、より具体的には、エチレン・プロピレン共
重合体、エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体、
エチレン・ブテン共重合体の少なくとも１種を２０〜８
０重量部含有するポリオレフィン組成物から成る。ま
た、内絶縁層２は導体１の外周に直接又は他の絶縁物を
介して設けられる。ポリオレフィン組成物に含有される
ジエン３元共重合体におけるジエン成分としては、１．
４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデン
ノルボーネンが好適に用いられ、ジエン成分のエチレン
・プロピレンに対する割合は、いくらでも良いが、一般
に０．１〜２０重量％とされる。また、ポリオレフィン
組成物中の上述した共重合体の含有量は、共重合体が２
０重量部未満のときには、高温での加熱変形や発泡を防
止する効果が少なく、８０重量部を超えたときには、室
温での硬度に乏しく、変形し易くなる。

【００１２】内絶縁層２を形成するポリオレフィン組成
物は架橋されていることが好ましい。架橋方法は何でも
よいが特に電子線照射架橋が好ましい。内絶縁層２のポ
リオレフィン組成物中に２０〜８０重量部の共重合体を
含んでなり、かつ架橋されることにより、高温での加熱
変形性および溶融・分解が著しく防止でき、この外周に
外絶縁層３として芳香族ポリマーを押出し、加熱により
結晶化をさせても内絶縁層２に変形、発泡などの不具合
を生じないことが判った。外絶縁層３の主成分であるハ
ロゲンを含まない耐熱性樹脂としては、次の表１に示さ
れるものから選ばれる１種又は２種以上のブレンド物若
しくはこれらの樹脂を主成分とするポリマーアロイが好
適に用いられる。

【００１３】

【表１】

【００１４】上述したこの発明の実施例を以下の表２−
１及び表２−２において製造例１〜１２とし、内絶縁層
２に加熱時における変形や発泡が生じたか否か及び耐薬
品性について比較例１〜８と比較した結果を示す。

【００１５】

【表２−１】

【００１６】

【表２−２】

【００１７】表２−１，表２−２中、導体１は直径１mm
のすずメッキ銅線、内絶縁層２の厚みは０．２mm、外絶
縁層３の厚みは０．２mmとした。上述の内絶縁層２を形
成するポリオレフィン組成物１００重量部に対して、ヒ
ンダードフェノール系の老化防止剤を０．１〜５重量部
添加すると耐熱性の向上が図れる。特に、絶縁電線が短
時間に、例えば２００℃以上の高温下にさらされた場合
の耐熱性（分解、発泡、変形が起こらないこと）の改善
が図れる。ヒンダードフェノール系の老化防止剤として
は、融点が８０℃以上のものが好ましく、８０℃未満の
ものであると材料の混練性が悪くなったりする不具合が
ある。またこの目的で使用される老化防止剤は、単独で
２００℃以上において加熱によって減量する成分が少な
い方が好ましく、例えば大気中において、１０℃／分の
昇温速度で２５０℃まで加熱した場合の減少重量が５％
以下のものがよく tetrakis-〔methane-3-(3',5'-di-te
rt-butyl-4'-hydroxyphenol)propionate〕methane 等が
好適に用いられる。

【００１８】ヒンダードフェノール系の老化防止剤を添
加した実施例の製造例１３〜１８と比較例９〜１２との
耐熱性を比較した結果を次の表３に示す。

【００１９】

【表３】

【００２０】上述したいずれの実施例においても、外絶
縁層３を形成するハロゲンを含まない耐熱性樹脂として
は、先に述べた表１に示されるものから選ばれる１種ま
たは２種以上のブレンド物もしくはこれらの樹脂を主成
分とするポリマーアロイであることが望ましい。また、
外絶縁層３を結晶性のポリマーから形成し、結晶化処理
した場合、耐薬品性が向上し、ストレスクラック等を発
生しない優れた電線が得られる。

【００２１】さらに、この外絶縁層３がポリエーテルエ
ーテルケトンである場合、特に耐熱性と耐薬品性に優れ
る。ポリエーテルエーテルケトンは３３０℃以上の高融
点を有し、かつ１００〜３００℃の範囲の温度において
優れた熱安定性を有するためである。このようなポリエ
ーテルエーテルケトンを内絶縁層２の外周に２層以上施
しても良い。図２は、ポリエーテルエーテルケトンから
成る外絶縁層３（３Ａ，３Ｂ）を２層施した実施例を示
す。内側の外絶縁層３Ａは、内絶縁層２上にポリエーテ
ルエーテルケトンあるいはこれに充填剤、老化防止剤等
の種々の配合物を添加した組成物を押出被覆することに
よって得られ、この外絶縁層３Ａの上には同様にして得
られた外側の外絶縁層３Ｂが設けられている。また外絶
縁層３Ａを構成するポリエーテルエーテルケトンの結晶
化度と外絶縁層３Ｂを構成するポリエーテルエーテルケ
トンの結晶化度とは同一であってもまた異なっていても
よい。結晶化度が異なる場合には、内側の外絶縁層３Ａ
のポリエーテルエーテルケトンの結晶化度を低くし、外
側の外絶縁層３Ｂのポリエーテルエーテルケトンの結晶
化度を高くするようにした方が、後述するように好まし
いが、これと逆の組合せのものであってもよい。さら
に、外絶縁層３Ａ，３Ｂにピンホール等の欠陥が存在し
ても、その存在位置がそれぞれの外絶縁層３Ａ，３Ｂに
よって異なるため、これら欠陥による耐電圧の低下が少
なく、単層のものに比べて耐電圧特性が向上する。

【００２２】図２に示す実施例から、次の製造例１９〜
２０の絶縁電線を製造した。導体１としては直径１mmの
軟銅線を用い、内絶縁層２としては、この導体１にポリ
エチレン６０重量部、エチレン・プロピレン・ジエン３
元共重合体４０重量部から成る架橋されたポリオレフィ
ン組成物を押出被覆して設けた。

【００２３】製造例１９ 結晶化度３０％のポリエーテルエーテルケトンからなる
厚さ０．２５mmの内側の外絶縁層３Ａを内絶縁層２上に
設け、この上に結晶化度０％のポリエーテルエーテルケ
トンからなる厚さ０．２５mmの外側の外絶縁層３Ｂを順
次設けて絶縁電線を得た。

【００２４】製造例２０ 結晶化度０％、厚さ０．２５mmの内側の外絶縁層３Ａを
内絶縁層２上に設け、この上に結晶化度３０％、厚さ
０．２５mmの外側の外絶縁層３Ｂを順次設けて絶縁電線
を得た。

【００２５】比較例１３ 径１mmの軟銅線上に結晶化度３０％、厚さ０．５mmの１
層構造のポリエーテルエーテルケトンから成る絶縁層を
設けて絶縁電線を得た。以上の製造例１９〜２０および
比較例１３で得られた各絶縁電線について、交流短時間
破壊電圧と可撓性とについて評価した。可撓性について
は、絶縁電線を所定の太さの丸棒に巻き付け、絶縁層に
割れ、クラックを生じない最小の丸棒の径を絶縁電線の
自己径（ｄ）の倍率で示した。結果を表４に示す。

【００２６】

【表４】

【００２７】表４の結果から明らかなように、図２に示
す実施例の構造の絶縁電線にあっては、可撓性に富み、
耐電圧性も向上することがわかる。

【００２８】図３に示すこの発明のケーブルは、上述し
た絶縁電線を多数本集合あるいは撚合わせて芯線束と
し、その上にシース４を被覆したものである。シース４
としては、エチレンアクリルエラストマー，エチレン酢
酸ビニル共重合体，エチレンエチルアクリレート，ポリ
エチレン，スチレンエチレンブタジエンスチレン共重合
体を主成分とする少なくとも１種から選ばれ、特にエチ
レンアクリルエラストマーを主成分とする組成物が好適
に用いられる。また、シース４の材料ポリマーは架橋さ
れていることが望ましい。さらに芯線束となる絶縁電線
の内絶縁層２の融点（Ｔｍ）もしくは融点を有さない材
料であるときにはガラス転移温度（Ｔｇ）のいずれか一
方を１５５℃以下とし、外絶縁層３のＴｍもしくは融点
を有さない材料であるときにはＴｇのいずれか一方を１
５５℃超とし、シース４が架橋される場合には、シース
４の燃焼時に各絶縁電線の外絶縁層３が、図４に示すよ
うに溶融一体化し、この溶融一体化したものがシース４
の燃焼時に発生するガス（Ｈ₂ Ｏ，ＮＯ₂ ，ＣＯ，ＣＯ
₂ 等）を遮断し、また心線束が一体化したものは、熱容
量が大きくなり燃焼しづらくなる。そのために、各絶縁
電線の導体１同士が接触して電気的に導通（短絡）して
しまうことを防止できる。シース４には金属水酸化物、
例えはＭｇ（ＨＯ）₂を含む混和物の使用が好適であ
り、難燃性が向上する。

【００２９】次の表５において、製造例２１〜２３，比
較例１４〜１７はエチレンアクリルエラストマー１００
重量部、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）₂ ）８０重
量部の混和物を架橋したシース４を用い、内絶縁層２と
してはＴｍ又はＴｇが１５５℃以下の有機ポリマー、外
絶縁層３はＴｍ又はＴｇが１５５℃超の有機芳香族ポリ
マーを用いたものである。

【００３０】

【表５】

【００３１】表５において「ＶＴＦＴ」とは「Vertical
Tray Flame Test（垂直トレイ燃焼テスト）」のことで
あり、「ＩＥＥＥ」とは「The Institute of Electrica
l and Electronics Engineers, Inc」の略であり、米国
の規格を示す。また、「線間短絡」とは、図３における
３本の絶縁電線の導体１間をいう。

【００３２】図５に示す第２の発明の絶縁電線の実施例
は、導体１の外周に、直接あるいは他の絶縁物を介し
て、夫々ハロゲンを含まない物質である内絶縁層５，中
間絶縁層６，外絶縁層７からなる三層構造を含んでなる
絶縁電線であって、曲げ弾性率が、 内絶縁層５，中間絶縁層６＜１００００Kg／cm² ，かつ 外絶縁層７＞１００００Kg／cm² 内絶縁層５および中間絶縁層６が異なる材料であって、
融点が１５５℃以下であるか、融点を有さない材料の場
合はガラス転移点が１５５℃以下の材料、更に、外絶縁
層７は、融点が１５５℃を越えるか、融点を有さない材
料の場合はガラス転移点が１５５℃を越える材料となる
ように構成される。そして、このように構成されること
によって、可撓性、耐外傷性が優れ、更に曲げ時の絶縁
破壊特性が向上するとともに他の電気的特性も満足する
絶縁電線が得られる。これは、（１）変形しにくい外絶
縁層７により主絶縁層となる内絶縁層５の外傷防止が計
れる。（２）三層構造の絶縁電線とした時に、前記の曲
げ弾性率の組み合わせとすることによって、可撓性が満
足する絶縁電線が得られる。（３）外絶縁層７に融点の
高い材料を用いても、中間絶縁層６を設けることによっ
て、内絶縁層５の表面熱劣化が生じない。しかも中間絶
縁層６と内絶縁層５の構成材料が異なるために、電気的
不整が内絶縁層５に進展せず、電気的特性にも優れたも
のとなる。

【００３３】そして、上述の構成の具体的な材料として
は、内絶縁層５は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテン−１、ポリイソブチレン、ポリ４−メチル−１
−ペンテンの少なくとも１種を８０〜２０重量部とエチ
レン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ジ
エン３元共重合体、エチレン・ブテン共重合体の少なく
とも１種を２０〜８０重量部とを含有するポリオレフィ
ン組成物から成る。エチレン・プロピレン共重合体、エ
チレン・プロピレン・ジエン３元共重合体、エチレン・
ブテン共重合体は、エチレン・α−オレフィン共重合
体、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体（α
−オレフィンはＣ ₃ 〜Ｃ ₁₀ 、ポリエンは非共役ジエンで
ある）である。そして、これ等は架橋されていることが
好ましい。ここでの架橋方法としては、ジクミルパーオ
キサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイドなどの有機
過酸化物を上記ポリオレフィンに適量添加した組成物を
押出被覆し、加熱して架橋する方法、上記ポリオレフィ
ンを押出被覆したのち、電子線を照射して架橋する方
法、上記ポリオレフィンにビニルトリメトキシシラン、
ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキ
シエトシ）シラン等のシラン化合物と有機過酸化物を添
加して混練してシラングラフト化ポリオレフィンとし、
このシラングラフト化ポリオレフィンを押出被覆したの
ち、大気中あるいは水中で架橋させる方法などである。

【００３４】電子線照射の場合、中間絶縁層，外絶縁層
を施したのち後で一括して照射架橋を行ってもよい。ま
た、内絶縁層５を形成するオレフィン系ポリマー１００
重量部に対して、ヒンダードフェノール系の老化防止剤
を０．１〜５重量部添加したものであっても良い。さら
に内絶縁層５としては、シリコーンポリマーを含んでな
る混和物であっても良く、あるいはポリオレフィンとシ
リコーンポリマーを含んでなる混和物であっても良い。

【００３５】中間絶縁層６としては、シリコーンポリマ
ー、ウレタンポリマー、ポリオレフィン系やウレタン系
の熱可塑性エラストマー、アイオノマー等のイオン性共
重合体等が好適に使用される。より具体的には、シリコ
ーンポリマーとしては、付加反応型の物で、特に無溶剤
ワニス型が好ましい。ウレタンポリマーとしては、イソ
シアネートにブロック剤を含まない物が反応時に発生ガ
スが少ないので、好ましい。熱可塑性エラストマーとし
ては、前述の物が、耐熱性が高く好ましい。また、イオ
ン性共重合体としては、アイオノマーが好適である。そ
して、これらは内絶縁層５が電子線架橋される時に同時
に架橋されるようにすると耐熱性が向上される。また、
外絶縁層７の材料としては、前記表１に記載される材料
が好適に使用される。

【００３６】図５に示す実施例は、すず，ニッケル，銀
などのメッキを施した銅導体単線又は撚線から成る導体
１の外周に架橋ポリオレフィンから成る内絶縁層５を施
してある。図示する実施例では、導体１の外周に直接内
絶縁層５を施したが、他の絶縁物を介して内絶縁層５を
施しても良い。内絶縁層５は厚さを０．１〜１mm程度と
した。ここでの架橋ポリオレフィンとしては、ポリエチ
レン、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤ
Ｍ）を用いた。

【００３７】内絶縁層５の外周にはシリコーンポリマ
ー、ウレタンポリマー、アイオノマーから成る中間絶縁
層６を施してある。その厚さは０．００１〜０．５mm程
度とした。ここでのシリコーンポリマーとしては、シリ
コーンゴムやシリコーンレジンが用いられ、過酸化物加
硫、縮合反応型、付加反応型のいずれのものであっても
良い。

【００３８】中間絶縁層６の外周には、厚さ０．０５〜
１mm程度の外絶縁層７を施し、この外絶縁層７として
は、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリエーテルイミドを用いた。

【００３９】次に、中間絶縁層６を有する三層構造の絶
縁電線の製造例２４〜３０と比較例１８〜２０との比較
を表６に示す。表６中の評価として〇は良、×は不良を
示す。

【００４０】

【表６】

【００４１】表６の「空気中直線状絶縁破壊電圧」の測
定方法とは、図７に示すように、室温状態の水をいれた
水槽１０に絶縁電線をセットし、導体１に高圧を印加
し、水槽１０の水を接地（アース）して、絶縁体の絶縁
破壊電圧を調べるものである。高圧の印加方法は０Ｖか
らスタートし５００Ｖ／秒の昇圧速度で徐々に電圧を挙
げ、絶縁破壊に至る電圧を測定するものである。使用す
る電圧は交流電圧である。

【００４２】また、表６の「水中９０℃１日浸漬後１０
倍径曲げ破壊電圧」の測定方法とは、図８に示すよう
に、曲げた電線を予め９０℃の水に１日浸漬しこのの
ち、９０℃において、同上の方法で絶縁破壊電圧を測定
する方法である。ここで、１０倍径曲げとは、Ｄ＝１０
ｄとなるように電線を曲げることをいう。使用する電圧
は交流電圧である。

【００４３】表６の「水中９０℃６ＫＶ課電絶縁破壊時
間」の測定方法とは、図７と同様に絶縁電線を水槽１０
にセットし、このときの水槽１０内の水温を９０℃と
し、６ＫＶの一定電圧を常時印加し絶縁破壊に至る時間
を測定する方法である。使用する電圧は交流電圧であ
る。

【００４４】表６に示す製造例２４〜３０のいずれも、
特殊な三層構造の組合せにより、絶縁層が三層にもかか
わらず全体として薄肉化でき可撓性に優れるとともに、
電気特性にも優れ、ピンホール等の欠陥確率を低下でき
る。

【００４５】また、中間絶縁層６を有する三層構造の絶
縁電線においても、二層構造の絶縁電線同様に外絶縁層
７をポリエーテルエーテルケトンから形成し、多層に形
成することもできる。多層の外絶縁層７を形成するポリ
エーテルエーテルケトンのそれぞれの結晶化度を異にし
ても良い。また、２層のポリエーテルエーテルケトンの
内側の層を非結晶とし、外側の層を結晶化したものとし
ても、あるいはその逆であっても良い。

【００４６】さらに、このような中間絶縁層６を有する
絶縁電線を図６に示すように多数本集合あるいは撚り合
わせて芯線束とし、この芯線束の外周にエチレンアクリ
ルエラストマー、エチレン酢酸ビニル、エチレンエチル
アクリレート、ポリエチレン、スチレンエチレンブタジ
エンスチレン共重合体等を主成分とする１つのシース４
が被覆される。また、このシース４は架橋されているこ
とが望ましい。

【００４７】シース４が架橋された場合、高温時の加熱
変形、および難燃性が向上することになる。

【００４８】なお、本発明における第１，第２発明の絶
縁電線を用いてケーブル化する場合に、シース材料とし
て金属水酸化物の２０〜１５０重量部、エチレン・アク
リルエラストマーが５０〜９５重量部、エチレン・エチ
ルアクリレート共重合体又はエチレンビニルアセテート
が５〜５０重量部を含んでなる混和物を押出被覆し、架
橋した場合には興味ある全く予期しない特徴が得られ
た。

【００４９】すなわち、このような電線が外部から８１
５℃の火炎により加熱燃焼された場合、シース温度３５
０〜７００℃までシースは燃え落ちることなく形状を保
持する。シースが７００℃以上になったとき火炎部分の
シースの変形が著しくなるが、このとき内側の集合，撚
合わせ絶縁電線は、最外層のポリマーが３５０℃以上で
溶融し絶縁電線が相互に溶融固着するため、もえにくく
なる効果を有するようになり、ＩＥＥＥ ３８３ 垂直
トレイ燃焼試験においても優れた特性を示すことが判明
した。

【００５０】

【発明の効果】第１の発明の絶縁電線は、内絶縁層の厚
さが、０．０５〜１mm、外絶縁層の厚さが、０．０５〜
１mmである被覆層の薄い絶縁電線であるとともに、内絶
縁層を形成するポリオレフィン組成物を、２０〜８０重
量部のエチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロ
ピレン・ジエン３元共重合体、エチレン・ブテン共重合
体、エチレン・ブテン・ジエン３元共重合体等の少なく
とも１種とポリエチレンを８０〜２０重量部とから構成
し、さらに前記ポリオレフィン組成物１００重量部に対
して融点８０℃以上のヒンダードフェノール系の老化防
止剤を０．１〜５重量部添加することで、高温での耐加
熱変形性の向上および溶融、分解を防止できる。また、
内絶縁層の外周に例えば芳香族ポリマーを押出し、加熱
により結晶化させても内絶縁層に変形や発泡等の不具合
は生じなかった。また、ハロゲンを含まない耐熱性樹脂
として、結晶性ポリマーとしてはポリアミド、結晶性芳
香族ポリマーとしてはポリフェニレンサルファイド、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン
から選ばれる１種もしくは２種以上のブレンド物もしく
はこれらの樹脂を主成分とするポリマーアロイであると
き、特に、耐薬品性、高温での耐加熱変形性に優れるこ
とが判明した。また、非結晶性芳香族ポリマーとしてポ
リフェニレンオキサイド、ポリカーボネート、ポリスル
フォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミ
ド、ポリアリレート、ポリイミドから選ばれる１種又は
２種以上のブレンド物若しくはこれらの樹脂を主成分と
するポリマーアロイであるとき、特に耐加熱変形性に優
れることが判明した。

【００５１】第２の発明の絶縁電線は、特殊な三層絶縁
構造の組合せにより、曲げ時の絶縁破壊特性が著しく向
上するとともに、可撓性，耐外傷性に富み、電気的特性
にも優れる。

【００５２】第１の発明の絶縁電線も第２の発明の絶縁
電線も可撓性に富むため、これを集合、撚り合わせてシ
ースを被覆したケーブルも可撓性があり、ケーブル全体
として小サイズ化が図れる。また第２の発明の絶縁電線
における外絶縁層として、ポリフェニレンオキサイド、
ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエ
ーテルイミド等の難燃性の材料を用いた場合には、難燃
性ケーブルとしても有用であり、この外周のシース材料
に水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水
酸化物を含有する難燃シースを被覆すれば、さらに優れ
たハロゲンを含まない難燃ケーブルを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の絶縁電線の好適な実施例を示す断
面図。

【図２】絶縁電線の他の実施例を示す断面図。

【図３】図１に示す絶縁電線を利用したケーブルの断面
図。

【図４】シース燃焼時の図３に示すケーブルの断面図。

【図５】第２の発明の中間層を有する絶縁電線の実施例
を示す断面図。

【図６】図５に示す絶縁電線を利用したケーブルの断面
図。

【図７】表６中の測定方法を示す図。

【図８】表６中の測定方法を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 明 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 谷田 光隆 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 砂塚 英夫 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 村山 元久 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 長谷川 正毅 静岡県沼津市双葉町１−９ 藤倉電線株 式会社 沼津工場内 (72)発明者 杉山 節雄 静岡県沼津市双葉町１−９ 藤倉電線株 式会社 沼津工場内

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体外周に、直接あるいは他の絶縁物を
   介してポリオレフィン組成物から成る内絶縁層が設けら
   れるとともに、その外方にハロゲンを含まない耐熱性樹
   脂を主成分とする外絶縁層を施し、内絶縁層の厚さが、
   ０．０５〜１mm、外絶縁層の厚さが、０．０５〜１mmで
   ある絶縁電線であって、 内絶縁層のポリオレフィン組成物が、エチレン・α−オ
   レフィン共重合体、エチレン・α−オレフィン・ポリエ
   ン共重合体（α−オレフィンはＣ₃〜Ｃ₁₀、ポリエンは
   非共役ジエンである）の少なくとも１種を２０〜８０重
   量部と残りの８０〜２０重量部をポリエチレンとし、前
   記ポリオレフィン組成物１００重量部に対して、融点８
   ０℃以上のヒンダードフェノール系の老化防止剤を、
   ０．１〜５重量部添加したことを特徴とする絶縁電線。
2. 【請求項２】 内絶縁層を形成するポリオレフィン組成
   物が架橋されていることを特徴とする請求項１に記載の
   絶縁電線。
3. 【請求項３】 外絶縁層を形成するハロゲンを含まない
   耐熱性樹脂が、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリ
   エーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレー
   ト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフ
   タレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネー
   ト、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエ
   ーテルイミド、ポリアリレート、ポリイミドから選ばれ
   る１種または２種以上のブレンド物もしくはこれらの樹
   脂を主成分とするポリマーアロイであることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の絶縁電線。
4. 【請求項４】 外絶縁層を形成するポリアミド、ポリエ
   ーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリブチ
   レンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポ
   リエチレンテレフタレートが結晶化処理されたものであ
   ることを特徴とする請求項３に記載の絶縁電線。
5. 【請求項５】 外絶縁層を形成するハロゲンを含まない
   耐熱性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトンであること
   を特徴とする請求項４に記載の絶縁電線。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の絶縁電線から成る芯線
   束が、多数本集合あるいは撚合わされ、その上にシース
   が被覆されたことを特徴とするケーブル。
7. 【請求項７】 前記シースが、エチレンアクリルエラス
   トマー、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチル
   アクリレート共重合体、ポリエチレンスチレンエチレン
   ブタジエンスチレン共重合体を主成分とする少なくとも
   １つから選ばれることを特徴とする請求項６に記載のケ
   ーブル。
8. 【請求項８】 前記シースが架橋されていることを特徴
   とする請求項６又は７に記載のケーブル。
9. 【請求項９】 導体外周に、直接あるいは他の絶縁物を
   介して、夫々ハロゲンを含まない物質である内絶縁層，
   中間絶縁層，外絶縁層からなる三層構造を含んでなる絶
   縁電線であって、曲げ弾性率が、 内絶縁層，中間絶縁層＜１００００Kg／cm²，かつ外絶
   縁層＞１００００Kg／cm²であり、 内絶縁層および中間絶縁層が異なる材料であって、融点
   が１５５℃以下であるか融点を有さない材料の場合はガ
   ラス転移点が１５５℃以下の材料から構成され、外絶縁
   層は融点が１５５℃を越えるか、融点を有さない材料の
   場合はガラス転移点が１５５℃を越える材料から構成さ
   れ、 内絶縁層がエチレン・α−オレフィン共重合体、エチレ
   ン・α−オレフィン・ポリエン共重合体（α−オレフィ
   ンはＣ₃〜Ｃ₁₀、ポリエンは非共役ジエンである）の少
   なくとも１種を２０〜８０重量部と残りの８０〜２０重
   量部をポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−
   １、ポリイソブチレン、ポリ４−メチル−１−ペンテン
   の少なくとも１種とを含有するポリオレフィン組成物か
   ら成ることを特徴とする絶縁電線。
10. 【請求項１０】 内絶縁層を形成するポリオレフィン組
    成物１００重量部に対して、ヒンダードフェノール系の
    老化防止剤が、０．１〜５重量部添加されていることを
    特徴とする請求項９に記載の絶縁電線。
11. 【請求項１１】 内絶縁層がシリコーンポリマーを含ん
    でなる混和物であることを特徴とする請求項９又は１０
    に記載の絶縁電線。
12. 【請求項１２】 導体外周に、直接あるいは他の絶縁物
    を介して、夫々ハロゲンを含まない物質である内絶縁
    層，中間絶縁層，外絶縁層からなる三層構造を含んでな
    る絶縁電線であって、曲げ弾性率が、 内絶縁層，中間絶縁層＜１００００Kg／cm²，かつ外絶
    縁層＞１００００Kg／cm²であり、 内絶縁層および中間絶縁層が異なる材料であって、融点
    が１５５℃以下であるか融点を有さない材料の場合はガ
    ラス転移点が１５５℃以下の材料から構成され、外絶縁
    層は融点が１５５℃を越えるか、融点を有さない材料の
    場合はガラス転移点が１５５℃を越える材料から構成さ
    れ、 内絶縁層がシリコーンポリマーから成ることを特徴とす
    る絶縁電線。
13. 【請求項１３】 中間層がシリコーンポリマー、ウレタ
    ンポリマー、熱可塑性エラストマー、イオン性共重合体
    から選ばれる少なくとも１つを含んでなる混和物である
    ことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載
    の絶縁電線。
14. 【請求項１４】 外絶縁層が芳香族ポリマーであること
    を特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の絶
    縁電線。
15. 【請求項１５】 外絶縁層がポリアミドであることを特
    徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の絶縁電
    線。
16. 【請求項１６】 請求項９又は１２に記載の絶縁電線か
    ら成る芯線束が、多数本集合あるいは撚り合わされ、そ
    の外周にシースが被覆されていることを特徴とするケー
    ブル。
17. 【請求項１７】 前記シースが、エチレンアクリルエラ
    ストマー、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチ
    ルアクリレート共重合体、ポリエチレンスチレンエチレ
    ンブタジエンスチレン共重合体から選ばれる少なくても
    １つから成ることを特徴とする請求項１６に記載のケー
    ブル。
18. 【請求項１８】 前記シースが架橋されていることを特
    徴とする請求項１６又は１７に記載のケーブル。