JP3238423B2 - 薄肉被覆電線 - Google Patents

薄肉被覆電線

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敏雄 中根
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性電線に関し、更に
詳しくは特定の芳香族ポリエステルを配合したポリ塩化
ビニルコンパウンドを被覆材とした薄肉被覆電線に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り電線被覆材としてゴム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ナイロン等が使用され、特に難燃
性や機械的強度の点からポリ塩化ビニルが重用されてい
る。近年、これらの被覆材の使用環境が厳しくなるにつ
れて、耐熱性、耐摩耗性、電気特性に優れ、しかも難燃
性で省スペースを実現する為の薄肉加工性が良好なこと
等の被覆材に要求される特性も高度化し、前記の如き従
来の被覆材では、これらの要求を均等に満足するものが
得られていないのが実情である。例えば、ポリ塩化ビニ
ルでは難燃性はよいが、靱性、柔軟性、耐熱性、特に高
温での物性に難点があり、磨耗抵抗も充分でない。又、
ポリエチレン、ポリプロピレンは難燃性に欠け、磨耗抵
抗が劣る。更にナイロンは湿潤条件下での物性が著しく
低下し、ゴムは高温下の使用に問題がある他、磨耗抵抗
も劣る。フッ素樹脂や架橋ポリエチレン等はこれらの要
求に応えるものであるが、いずれも薄肉加工性に劣り、
また、フッ素樹脂は高価格である等の理由により満足す
べきものとは言えない。本発明はかかる現状に鑑み、難
燃性、機械的物性、耐熱性、耐摩耗性に優れ、しかも薄
肉加工が可能で、小スペースに、多数密集して保持しう
る被覆電線を提供することを目的とする。
【0003】
【課題を解決するための手段】以上のような課題に鑑
み、本発明者らは上記の課題を満足する優れた電線用の
被覆材を得るべく鋭意研究した結果、ポリ塩化ビニルに
特定の芳香族ポリエステルを配合することで上記の如き
被覆材が得られることを見出し、本発明を完成するに至
ったものである。すなわち本発明は、ポリ塩化ビニル
に、ポリテトラメチレンテレフタレート又は繰り返し単
位の少なくとも 80mol%以上がテトラメチレンテレフタ
レートで残りの繰り返し単位がテトラメチレンイソフタ
レートからなる共重合体である常温で固体のポリエステ
ル樹脂を、組成物全量に対して10〜80重量%配合してな
る樹脂組成物を絶縁体とし、導線の表面に被覆してなる
ことを特徴とする薄肉被覆電線に関するものである。
【0004】本発明の電線を構成する被覆材のポリエス
テル樹脂成分であるポリテトラメチレンテレフタレー
脂は、テレフタル酸又はそのジアルキルエステルと、
1,4−ブタンジオールをモノマー原料として重縮合して
製造できる。ここで、ジアルキルエステルとしては、テ
レフタル酸ジメチルが好ましい。また本発明の電線の特
性を更に向上させるため、あるいは溶融混練時の操作性
を高めるため、テレフタル酸又はそのジアルキルエステ
ルの20mol %未満がイソフタル酸又はそのジアルキルエ
ステルで置換されたモノマーを用いて、少なくとも80mo
l %以上はテトラメチレンテレフタレートユニットを有
し、20mol %未満のテトラメチレンイソフタレートユニ
ットからなる共重合体を用いることも好ましい。上記の
ポリエステルは、上記モノマー原料、および、チタニウ
ムテトラブトキシド等の重縮合触媒を使用して、一般に
行われているポリエステルの重縮合法を準用して、溶融
状態で、固相状態で、又はその両者を組み合わせて製造
することができる。
【0005】次に、本発明の電線を構成する被覆材のポ
リ塩化ビニル成分は塩化ビニルを主体としてラジカル重
合により製造され、これも20mol %以下の他のモノマー
との共重合体でもよい。共重合に用いられるモノマーと
しては、エチレン、プロピレン、塩化ビニリデン等が挙
げられる。又、任意の可塑剤を配合したものでもよく、
特に所謂軟質塩化ビニルが好ましい。又、熱安定剤、酸
化安定剤等の配合はポリエステルとの溶融混練の際、劣
化防止に好ましいものである。
【0006】本発明における被覆材は、10〜80重量%の
上記ポリエステル樹脂を含有する組成物であり、好まし
くは20〜60重量%である。ポリエステル樹脂の含有量が
過少であると柔軟性、特に加熱後の柔軟性(伸び等)に
欠け、磨耗抵抗も低下し好ましくない。又、ポリ塩化ビ
ニルの含有量が過少であると難燃性が低下し好ましくな
い。
【0007】また上述の樹脂組成物に、本発明の目的を
阻害しない範囲で他の熱可塑性樹脂や無機充填剤または
有機添加剤などを補助的に配合した組成物で被覆した電
線も本発明の範囲に含まれるものである。この場合に使
用する熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブタジエン、ポリイソプレン等のポリオレフィ
ン、ポリスチレン等のビニル系重合体、ポリエチレンテ
フタレート、全芳香族ポリエステル、ポリアミド、全芳
香族ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンス
ルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポリアセタール、
フッ素樹脂等を挙げることができる。又、これらの熱可
塑性樹脂は2種以上混合して使用することもできる。
【0008】無機充填剤としては、使用目的に応じて各
種の繊維状、粉粒状、板状の充填剤を配合することがで
きる。繊維状充填剤としては、ガラス繊維、アスベスト
繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、アルミナ繊
維、ジルコニア繊維、窒化珪素繊維、窒化硼素繊維、硼
素繊維、チタン酸カリウム繊維、更にステンレス、アル
ミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物が挙げ
られる。一方、粉粒状充填剤としては、カーボンブラッ
ク、黒鉛、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ミルドガ
ラスファイバー、ガラスバルーン、ガラス粉、珪酸カル
シウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレ
ー、硅藻土、ウォラストナイトの如き珪酸塩、酸化鉄、
酸化チタン、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、アルミナの
如き金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムの
如き金属の炭酸塩、その他フェライト、炭化珪素、窒化
珪素、各種金属粉末等が挙げられる。又、板状充填剤と
しては、マイカ、ガラスフレーク等が挙げられる。これ
らの無機充填剤は、2種以上混合して使用することもで
きる。
【0009】更に有機添加剤としては、熱安定剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防止剤、難燃
剤、難燃助剤、染料や顔料等の着色剤、流動性や離型性
の改善のための滑剤、潤滑剤、結晶化促進剤、樹脂成分
の相溶性を助けるための相溶化剤などが使用できる。特
に各種の安定剤の配合は本発明の目的の一つである耐熱
性を一層向上するために望ましく、例えばヒンダードフ
ェノール系物質、アミン系物質、リン系物質、金属石鹸
等のカルボン酸金属塩、ベンゾトリアゾール系物質、ベ
ンゾフェノン系物質、芳香族ベンゾエート系物質等、本
発明の被覆材の主成分であるポリ塩化ビニル及びポリエ
ステルに一般に使用される公知の熱安定剤、酸化防止
剤、耐光(候)安定剤等の配合が好ましい。
【0010】本発明の特徴は、被覆厚みが0.6mm 以下好
ましくは0.4 mm以下の薄肉被覆電線である。被覆厚みが
0.6mm を越えると本発明の電線の目的のひとつである軽
量性が発揮されず、又、特に小スペースに多数を密集し
て保持するのに不都合を生じ、好ましくない。本発明は
かかる薄肉被覆を可能ならしめた点にも特徴がある。
【0011】本発明の電線は公知の方法で製造される。
通常は被覆材を溶融押出により、走行導体に被覆させ
る。導体の走行方向と被覆材の押出方向が同一線上にあ
る場合と一定の角度を持つクロスヘッドを用いる場合と
の両者があるが、いずれの場合でも本発明の電線は製造
可能である。押出機は被覆材流量の制御がしやすいスク
リュー型押出機を使用するのが好ましい。被覆材の偏肉
を検出する方法は、X 線、超音波等の公知の方法で行
う。被覆材の偏肉による偏心の度合いは同心率 eo で表
され、 eo は大なるほど良いが、65%以上が好ましく、
さらに好ましくは70%以上であり本発明の被覆材によれ
ば、これを達成することは充分可能である。 eo = emin/emax ×100 emin :被覆断面最小厚み emax :被覆断面最大厚み 偏肉の制御は偏肉検出機により検出して、スクリュー型
押出機のダイセンサー部でダイと導体とのクリアランス
を自動的にもしくは手動で調整する方法、被覆材の流量
を圧力、温度と共に制御して調整する方法等で実施す
る。ダイに無偏心ヘッドを用いることも偏肉を小さくす
る上で効果的である。又、電線の製造に際しては、所望
により被覆材の機械的強度を更に増加させる目的で、被
覆材をコーティングし賦形した後に加熱ゾーンを通過さ
せて製造することができる。加熱ゾーンの温度は被覆材
の融点以下でガラス転移温度以上が好ましい。
【0012】
【発明の効果】本発明により得られる電線は、難燃性、
靱性、柔軟性、耐摩耗性に優れ、熱履歴による物性の低
下が少ないので、熱源まわり、輸送機器のエンジンまわ
り、電気製品の発熱部品まわりの用途に好適であり、
又、薄肉被覆が可能で小スペースに密集して保持するこ
とが可能となり、特に耐熱性能が要求されるOA機器な
どの電子機器、自動車、航空用途等の電線、ワイヤーハ
ーネスやプレナム配線用電線として好適である。
【0013】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0014】被覆材製造例1 可塑剤としてジオクチルフタレートを25重量%含むポリ
塩化ビニル樹脂90重量部に、固有粘度〔η〕=1.20のポ
リブチレンテレフタレート(PBT)10重量部を押出機
で溶融混練しペレット状とした。 被覆材製造例2 被覆材1と同じポリ塩化ビニル70重量部、及びPBT30
重量部を押出機で溶融混練しペレット状とした。 被覆材製造例3 被覆材1と同じポリ塩化ビニル50重量部、及びPBT50
重量部を押出機で溶融混練しペレット状とした。 被覆材製造例4 可塑剤としてジオクチルフタレートを25重量%含むポリ
塩化ビニル樹脂70重量部に、ポリテトラメチレンテレフ
タレートユニットに対してイソフタル酸成分を20mol %
含むPBTコポリエステル(固有粘度〔η〕=1.20)30
重量部を押出機で溶融混練しペレット状とした。 被覆材製造例5 被覆材製造例2の樹脂成分に更に安定剤(A) としてステ
アリン酸亜鉛0.5 重量部を配合し同様にペレットとし
た。 被覆材製造例6 被覆材製造例5に更に安定剤(B) としてヒンダードフェ
ノール系酸化防止剤(チバガイギー社製イルガノックス
1010)0.2 重量部及び安定剤(C) ホスファイト系安定剤
(アデカ・アーガス社製PEP-36)0.2 重量部を配合しペ
レットとした。
【0015】実施例1〜6 被覆材製造例1〜6で製造したポリ塩化ビニルコンパウ
ンドのペレットを、クロスヘッドを供えた押出機によっ
て外径1mmの銅製撚線に0.3mm の肉厚となるように被覆
して電線を作製した。この電線を剃刀で縦方向に切れ目
を入れ、銅撚線を取り出して被覆材だけを単離し引っ張
り試験を行い引っ張り最大伸びを測定した。またこの電
線を80℃の条件で100 時間放置した後に同様の引っ張り
試験を行い耐熱性を調べた。電線被覆材の耐摩耗性はJI
S C3406 に準じ、1900g の荷重をかけ、銅線がむき出し
になるまでの摩耗テープの走行距離を最小摩耗抵抗とし
て評価した。又、難燃性については、UL-94Vに準拠した
試験法で30秒以内に消えたものを○、消えなかったもの
を×と判定した。結果を表1に示す。
【0016】比較例1〜5 被覆材製造例1で使用したポリ塩化ビニル樹脂単独、P
BT樹脂単独、及びポリエチレン、ゴム、ナイロン66
を用い、クロスヘッドを供えた押出機によって外径1mm
の銅製撚線に0.3mm の肉厚となるよう被覆して電線を作
製し、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示
す。
【0017】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−45007(JP,A) 特公 昭51−48169(JP,B2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリ塩化ビニルに、ポリテトラメチレン
    テレフタレート又は繰り返し単位の少なくとも 80mol%
    以上がテトラメチレンテレフタレートで残りの繰り返し
    単位がテトラメチレンイソフタレートからなる共重合体
    ある常温で固体のポリエステル樹脂を、組成物全量に
    対して10〜80重量%配合してなる樹脂組成物を絶縁体と
    し、導線の表面に被覆してなることを特徴とする薄肉被
    覆電線。
  2. 【請求項2】 ポリ塩化ビニルが可塑剤を含む軟質塩化
    ビニルである請求項1記載の薄肉被覆電線。
  3. 【請求項3】 被覆厚みが 0.6mm以下である請求項1又
    は2に記載の薄肉被覆電線。
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