JP6388216B2 - 絶縁電線及びケーブル - Google Patents
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Description
[2]前記導体の外径は1.20mm以上5.5mm以下であることを特徴とする前記[1]に記載の多層絶縁電線。
[3]前記難燃内層と前記水分浸入防止層と前記難燃外層との合計の厚さは0.4mm以上0.65mm以下であることを特徴とする前記[1]又は[2]に記載の多層絶縁電線。
[4]EN50305.6.7に準拠した直流安定性試験において、85℃の塩水に浸漬させ、240時間直流課電させても短絡しない直流安定性を有し、かつ、EN60332−1−2に準拠した難燃試験において、炎を取り去った後、60秒以内に消火する難燃性を有することを特徴とする前記[1]乃至[3]のいずれかに記載の多層難燃絶縁電線。
[5]前記[1]乃至前記[4]のいずれかに記載の絶縁電線を備えたケーブル。
[6]前記難燃内層を構成するベースポリマー100質量部に対して、金属水酸化物を80質量部以上250質量部以下含有することを特徴とする前記[1]乃至前記[4]のいずれかに記載の多層絶縁電線。
[7]前記水分浸入防止層の厚さは、10μm以上200μm以下であることを特徴とする前記[1]乃至前記[4]のいずれかに記載の多層絶縁電線。
本発明の実施形態に係る絶縁電線は、導体と、前記導体の外周に設けられた、金属水酸化物を含有する難燃内層と、前記難燃内層の外周に設けられた水分浸入防止層と、前記水分浸入防止層の外周に設けられた難燃外層とを備えた多層絶縁電線であって、前記難燃外層及び前記難燃内層は、ポリオレフィンを主成分とする樹脂組成物からなり、前記水分浸入防止層は、ポリエチレンを主成分とする樹脂組成物からなる。
図1に示すように、本実施の形態に係る絶縁電線10は、導体1と、導体1の外周に設けられた、金属水酸化物を含有する難燃内層2と、難燃内層2の外周に設けられた水分浸入防止層3と、水分浸入防止層3の外周に設けられた難燃外層4を更に備える。
導体1は、汎用の材料、例えば、純銅や錫めっき銅、銅合金、アルミニウム、金、銀等からなる。導体1は、図1のように1本である場合に限られず、複数本の素線を撚合せたものであってもよい。例えば、錫めっき軟銅撚線を好適に使用することができる。導体1としては、例えば外径1.20mm以上5.5mm以下、より好ましくは1.20mm以上2.0mm以下の導体を使用することができる。
難燃内層2は、難燃剤として金属水酸化物を含有することが好ましい。難燃剤には分散性等を考慮し、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もできる。
難燃内層2の外周に設けられた水分浸入防止層3は、外部から難燃内層2へ水分が浸入することを防止する機能を有する。例えば、JIS K7129 感湿センサー法(Lyssy法)にて測定した水蒸気透過率が50g・m-2・day以下となる材料・層厚を選択することが好適であり、ポリエチレンを用いる。これにより、ポリエチレンのような安価な材料を用いることで絶縁電線の低コスト化を図る。「ポリエチレンを主成分とする樹脂組成物」とは、樹脂組成物中でポリエチレンが最も多い成分であることを意味する。
難燃外層4は、難燃剤として金属水酸化物を含有することが好ましい。
本発明の実施形態に係るケーブルは、本発明の実施形態に係る上記絶縁電線を備えることを特徴とする。
本発明の実施形態によれば、水分浸入防止層3及びその内側に難燃内層2を設けたことにより、難燃内層2が電気絶縁層としても機能するため、従来技術の絶縁電線が備える電気絶縁層を別途設ける必要が無いので、難燃剤として金属水酸化物を多く含む難燃層を有していても、細径化が可能な絶縁電線及びケーブルを提供することができる。
外径1.23mmの錫めっき導体(径0.18mmの素線37本を撚り合わせた撚り導体)の外周に、40mm押出機で難燃内層2を被覆し、難燃内層2上に水分浸入防止層3を被覆し、水分浸入防止層3上に難燃外層4を被覆した。難燃内層2及び難燃外層4の材料としては、下記表1に示す配合の樹脂組成物を用いた。水分浸入防止層3の材料としては、実施例1〜4、7及び8は高密度ポリエチレン((株)プライムポリマー製、商品名:ハイゼックス(登録商標)5305E、MFR:0.8g/10min、密度:0.951/cm3)100質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(BASF社製、商品名:イルガノックス1010)1質量部を混練した樹脂組成物、実施例5及び6は低密度ポリエチレン(宇部丸善ポリエチレン(株)製、商品名:UBEポリエチレン(登録商標)UBE C450、MFR:1g/10min、密度:0.921/cm3)100質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(BASF社製、商品名:イルガノックス1010)1質量部を混練した樹脂組成物を用いた。各層の厚さは、下記表2に記載の通りとなるように成形した。
一方、比較例は、LDPEを100質量部と、クレーを100質量部と、架橋助剤を7質量部と、フェノール系の酸化防止剤を1.5質量部とを混練し、絶縁層形成用の樹脂組成物を調製した。また、EVA1を100質量部と、水酸化マグネシウムを200質量部とを混練し、難燃層形成用の樹脂組成物を調製した。続いて、実施例1と同じ撚り銅線を準備し、その外周に絶縁層形成用の樹脂組成物を押し出し、厚さ0.3mmの絶縁層を形成した。続いて、絶縁層の外周に、難燃層形成用の樹脂組成物を押し出し、電子線照射により架橋させて、厚さ0.4mmの難燃層を形成した。これにより、電線外径が2.62mmの絶縁電線を作製した。
作製した絶縁電線を次に示す方法で評価した。評価結果を表2に示す。
EN50305.6.7に準拠し、300V直流安定性試験を実施した。絶縁電線を85℃で3%濃度の塩水中に浸漬させて課電し、絶縁破壊するまでの時間を測定した。240時間短絡しなかったものを合格とし、240時間未満で短絡したものを不合格とした。
(VFT)
EN60332−1−2に準拠した難燃性試験として垂直燃焼試験(VFT)を行なった。長さ600mmの絶縁電線を垂直にて保ち、絶縁電線に炎を60秒間当てた。炎を取り去った後、炎を取り去った後、30秒以内に消火したものを合格(◎)とし、60秒以内に消火したものを合格(○)とし、60秒以内に消火しなかったものを不合格(×)とした。
(VTFT)
EN50266−2−4に基づき、垂直トレイ燃焼試験(VTFT)を実施した。具体的には、全長3.5mの電線を7本撚りの1束とし、11束を等間隔で垂直に並べ、20分間燃焼させた後、自己消炎後、炭化長が下端部より2.5m以下を目標とした。炭化長が1.5m以下であれば、合格(◎)とし、炭化長が2.5m以下であれば、合格(〇)とし、2.5mを超えた場合、不合格(×)とした。
総合判定として、上記試験のすべての評価が合格のものを合格(◎)とし、直流安定性試験及びVFTの評価が合格でありVTFTが不合格のものを合格(○)とし、直流安定性試験とVFTのいずれかが不合格のものを不合格(×)とした。
表1に示すように、実施例1〜8では、従来技術の絶縁電線よりも安価な材料を用い、電線外径を細径化しながらも、直流安定性と難燃性とを高い水準で両立できることが確認された。
1:導体、2:難燃内層、3:水分浸入防止層、4:難燃外層
Claims (7)
- 導体と、前記導体の外周に設けられた、金属水酸化物を含有する難燃内層と、前記難燃内層の外周に設けられた水分浸入防止層と、前記水分浸入防止層の外周に設けられた難燃外層とを備えた多層絶縁電線であって、前記難燃外層及び前記難燃内層は、ポリオレフィンを主成分とする樹脂組成物からなり、前記水分浸入防止層は、ポリエチレンを主成分とする樹脂組成物からなることを特徴とする多層絶縁電線。
- 前記導体の外径は1.20mm以上5.5mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の多層絶縁電線。
- 前記難燃内層と前記水分浸入防止層と前記難燃外層との合計の厚さは0.4mm以上0.65mm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の多層絶縁電線。
- EN50305.6.7に準拠した直流安定性試験において、85℃の塩水に浸漬させ、240時間直流課電させても短絡しない直流安定性を有し、かつ、EN60332−1−2に準拠した難燃試験において、炎を取り去った後、60秒以内に消火する難燃性を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の多層絶縁電線。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の絶縁電線を備えたケーブル。
- 前記難燃内層を構成するベースポリマー100質量部に対して、金属水酸化物を80質量部以上250質量部以下含有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の多層絶縁電線。
- 前記水分浸入防止層の厚さは、10μm以上200μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の多層絶縁電線。
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