JP6745093B2 - 耐熱電線及び耐熱ケーブル - Google Patents
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Description
[2]前記絶縁体層のうち最外層以外の層は、ベースポリマとして高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンジエン共重合体から選ばれる1種又は2種以上が使用された樹脂組成物で形成されていることを特徴とする前記[1]に記載の耐熱電線。
[3]前記ポリアミドは、融点200℃以上のポリアミドであることを特徴とする前記[1]又は前記[2]に記載の耐熱電線。
[4]前記絶縁体層の合計厚が0.5mm以下であり、電線外径が2.5mm以下であることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の耐熱電線。
[5]前記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の耐熱電線を複数本撚り合わせて形成された撚り合わせ電線と、前記撚り合わせ電線の外周に難燃性樹脂組成物を押出被覆して形成されたシースとを備え、前記シースは、電離放射線で架橋されていることを特徴とする耐熱ケーブル。
図1は、本発明の実施の形態に係る耐熱電線の一例を示す横断面図である。
本発明の実施の形態に係る耐熱電線10は、導体1と、導体1上に被覆される2層以上からなる絶縁体層(絶縁内層2及び絶縁外層3)とを備え、絶縁体層のうち最外層の絶縁外層3は、ベースポリマとしてポリアミドがグラフトされたポリオレフィンが使用された融点200℃以上の難燃性樹脂組成物で形成されており、電離放射線で架橋されている。
導体1としては、絶縁電線に一般に使用されている導体を用いることができる。例えば、銅線、銀メッキ線を用いることができる。単線のほか、撚り線であってもよい。
2層以上からなる絶縁体層のうち最外層の絶縁外層3は、ベースポリマとしてポリアミドがグラフトされたポリオレフィンが使用された融点200℃以上の難燃性樹脂組成物で形成されている。難燃性樹脂組成物の融点は、205℃以上であることが好ましく、210℃以上であることがより好ましい。また、ベースポリマとしてのポリアミドがグラフトされたポリオレフィンの融点も同様に、200℃以上であり、205℃以上であることが好ましく、210℃以上であることがより好ましい。
最外層に使用されるポリアミドがグラフトされたポリオレフィンは、ポリアミドの極性が高いため、浸水に対するポリマ主鎖の耐加水分解性は高いものの、吸水はしやすく耐水電気絶縁性が乏しい。しかしながら、絶縁体を多層構造にすることで当該問題を解決できることを見出した。
図2は、本発明の実施の形態に係る耐熱ケーブルの一例を示す横断面図である。
本発明の実施形態に係る耐熱ケーブル20は、本発明の実施形態に係る上記耐熱電線10を複数本撚り合わせて形成された撚り合わせ電線と、前記撚り合わせ電線の外周に難燃性樹脂組成物を押出被覆して形成されたシース23とを備え、シース23は、電離放射線で架橋されている。
本発明の実施の形態によれば、機械特性と長期浸水特性に優れた耐熱電線及び耐熱ケーブルを提供することができる。また、本発明の実施の形態によれば、比較的安価な被覆材料を使用して、機械特性と長期浸水特性に優れた耐熱電線及び耐熱ケーブルを提供することができる。さらに、上記耐熱電線及び耐熱ケーブルにおいて、その優れた特性を維持しながら細径とすることができる。例えば、耐熱電線10は、電線外径2.5mm以下とすることができ、耐熱ケーブル20は、ケーブル外径8mm以下とすることができる。したがって、本実施の形態に係る耐熱電線及び耐熱ケーブルは、鉄道車両用に好適である。
表1に示す比率で配合した材料を55Lワンダーニーダーにて混練し、混練した材料を押出機に投入して、ストランドで押出し、押出後、水冷してペレットを得た。
複数本のスズめっき軟銅線を撚り合わせた16AWG(導体断面積1.23mm2、導体外径1.37mm)の銅導体上に、上記ペレットを内層の材料、表2に示すポリアミドグラフトポリオレフィンAを最外層の材料として2層同時押出被覆して、電線外径2.13mm(内層厚さ0.28mm、外層厚さ0.1mm)の図1に示す断面図の電線を作製した。得られた電線に電離放射線(電子線)を200kGy照射して細径の耐熱電線を得た。
最外層材料として表2に示すポリアミドグラフトポリオレフィンBを使用した以外は実施例1と同様にして細径の耐熱電線を得た。
実施例2で得られた耐熱電線を3本撚り合わせ、その上に厚さ0.025mmのポリエチレンテレフタレートテープを巻き、さらにスズめっき軟銅線(導体断面積0.12mm2)を編組した後、その上にシース材料として表3に示す比率で配合し、55Lワンダーニーダーにて混練後ペレット化した材料を厚さ0.5mmで押出被覆して、ケーブル外径6.25mmの図2に示す断面図のケーブルを作製した。得られたケーブルに電離放射線を200kGy照射して耐熱ケーブルを得た。
実施例1同様に表1に示す材料を混練し、ペレットを得て、実施例1と同じ銅導体上に上記ペレットのみを単層で0.76mmの厚さで押出被覆して、電線外径2.9mmの図3に示す断面図の電線を作製した。得られた電線に電離放射線を200kGy照射して絶縁電線を得た。
上記ペレットに替えて表2に示すポリアミドグラフトポリオレフィンAを使用した以外は従来例1と同様にして絶縁電線を得た。
実施例1同様に表1に示す材料を混練し、ペレットを得て、実施例1と同じ銅導体上に上記ペレットのみを単層で0.38mmの厚さで押出被覆して、電線外径2.13mmの図3に示す断面図の電線を作製した。得られた電線に電離放射線を200kGy照射して細径の絶縁電線を得た。
上記ペレットに替えて表2に示すポリアミドグラフトポリオレフィンAを使用した以外は比較例1と同様にして細径の絶縁電線を得た。
最外層材料として表2に示すポリアミドグラフトポリオレフィンCを使用した以外は実施例1と同様にして細径の絶縁電線を得た。
最外層材料として表2に示す熱可塑性ウレタン系エラストマを使用した以外は実施例1と同様にして細径の絶縁電線を得た。
最外層材料として表2に示すポリブチレンテレフタレート(PBT)エラストマを使用した以外は実施例1と同様にして細径の絶縁電線を得た。
最外層材料として表2に示すガラス繊維強化ポリアミド6を使用した以外は実施例1と同様にして細径の絶縁電線を得た。
実施例1における電離放射線照射前の電線を比較例7の細径の絶縁電線として得た。
アメリカの鉄道車両用電線規格であるAAR RP -585 第5.9.8.1項の「Abrasion ResistantI(耐摩耗試験I)」及び第5.9.4項の「Penetration Test(貫通性試験)」を雰囲気温度170℃で実施し、両方の試験を満足することで合格とした。なお、試験条件は600V定格16AWGの条件を採用した。
アメリカの鉄道車両用電線規格であるAAR RP -585 第5.6.4項の「Insulation Resistance, Long Term(長期浸水課電試験)」を満足し、且つ当該試験後の外観がクラック無く良好なものを合格とした。
上記(1)及び(2)のいずれも合格のものを合格と判定した。
また、従来例2及び比較例2では、実施例1で使用したポリアミドグラフトポリオレフィンAを単層で使用したが、絶縁体厚さに関係なく、長期浸水課電試験中に吸水が多く不合格となった。
比較例3は、最外層に融点の低いポリアミド11(PA11)をグラフトしたポリオレフィンを使用している。ポリマの融点は170℃以上ではあるが、高温で軟化しており貫通性試験に合格できなかった。
比較例4〜6は、長期浸水試験後の外観がポリマ加水分解によって悪くなっており、最外層にクラックが多数発生していた。比較例4はさらに貫通性試験も不合格となった。
比較例7は、架橋されていないため貫通性試験時に内層の変形が著しく不合格となり、長期浸水試験も内層が変形して不合格となった。長期浸水試験後の外観にクラックは見られなかったため合格としたが、内層の変形により電線は変形(絶縁体が偏肉)していた。
10:耐熱電線、20:耐熱ケーブル
21:押え巻きテープ、22:シールド層、23:シース
30:絶縁電線、31:絶縁層
Claims (4)
- 導体と、前記導体上に被覆される2層以上からなる絶縁体層とを備え、
前記絶縁体層は、絶縁内層及び前記絶縁内層の直上に配置され、最外層である絶縁外層からなり、
前記絶縁外層は、ベースポリマとしてポリアミドがグラフトされたポリオレフィンが使用された融点200℃以上の難燃性樹脂組成物で形成されており、電離放射線で架橋されている耐熱電線であって,
前記絶縁内層は、ベースポリマとして高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンジエン共重合体から選ばれる1種又は2種以上が使用された樹脂組成物で形成されており、
前記絶縁内層と前記絶縁外層の厚さの比は、前記絶縁内層/前記絶縁外層=2.8〜4であることを特徴とする耐熱電線。 - 前記ポリアミドは、融点200℃以上のポリアミドであることを特徴とする請求項1に記載の耐熱電線。
- 前記絶縁体層の合計厚が0.5mm以下であり、電線外径が2.5mm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の耐熱電線。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐熱電線を複数本撚り合わせて形成された撚り合わせ電線と、前記撚り合わせ電線の外周に難燃性樹脂組成物を押出被覆して形成されたシースとを備え、
前記シースは、電離放射線で架橋されていることを特徴とする耐熱ケーブル。
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