JPH01122506A

JPH01122506A - 耐熱性電線，ケーブル

Info

Publication number: JPH01122506A
Application number: JP62280244A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Suzuki; 清人鈴木; Masaki Hasegawa; 長谷川　正毅; Hideo Sunatsuka; 砂塚　英夫; Akira Yoshino; 明吉野; Motohisa Murayama; 村山　元久
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1989-05-15
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JP2530667B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、耐熱性の電線及びそのケーブルに関し、特に
、特定の液晶ポリマー絶縁層を導体表面に被覆形成して
成る電機絶縁性、耐熱変形性、耐薬品性及び難燃性に優
れ、且つ高い連続使用温度を有する実用的に望ましい電
線及びケーブルに関するものである。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来、電線には、その被覆絶縁層として高い耐熱変形性
が要求され、しかも熱分解によってハロゲン化水素等の
ハロゲン含有ガスを発生しないハロゲン元素不含被覆層
が要求された。そのような要求に沿う被覆用樹脂として
、ボリオレフン、特に架橋ポリエチレンの実用性が評価
され、それらに関する多くの提案がなされている。しか
し、かかるポリエチレンを導線上に押し出し被覆して形
成された架橋ポリエチレン被覆電線は、例えば、ＩＥＣ
の規格に従って、荷重５ｋｇで加熱変形試験を行うとき
、その加熱変形温度は１０５℃程度であって、その測定
温度においては熱的に不安定であること、また、その熱
変形率は約６０％にも達するので耐熱性に乏しく、更に
、難燃性（酸素指数）も満足し得るものではないこと等
のために改善が望まれている。

一方、このような低い耐熱性を改善する電線被覆用樹脂
として、最近、ポリエーテルエーテルケトン熱可塑性樹
脂が開発され提案された。この樹脂は結晶性で、例えば
、３３４℃の高い融点を有するが、ガラス転位点は約１
５０℃であって、無機質フィラーを含まない場合には、
ＡＳＴＭ法に基づいて１．８．６ｋｇ／ｃｉの荷重にお
ける加熱変形温度は、約１５２℃にすぎず、従って、ガ
ラス転位点以上の温度では熱変形性が大きくなり、耐熱
強度が極度に低下するという欠点がある。

また、特に耐熱性を改善する電線被覆用樹脂として、ポ
リエーテルエーテルケトンのような結晶性の樹脂に換え
て、例えば、ポリエーテルイミ１へ樹脂等の非品性のエ
ーテルイミ１〜樹脂が提案された。この樹脂は、高い加
熱変形温度と高い連続使用温度を有するが、これらの耐
熱性樹脂を導線上に押出し被覆して絶縁層を形成した電
線やケーブルは、結晶性の樹脂に比べて、分子間引力や
結合エネルギーが小さいので、特に有機系溶剤に対しク
レイジンクやクラックが生じ易いという欠点がある。

更に、電線の難燃性向」ニないし不燃化のために、導体
」二にセラミックテープや金属テープ、金属ラミネート
テープ、熱硬化性樹脂テープ等を、例えば螺旋状に巻き
付ける方法も提案されているが、巻き付けられたテープ
の重合部を接着させる好ましい接着剤がないので、一体
化した不燃テープ層を形成させることができず実用化に
至っていない。

また、熱可塑性樹脂であるポリエチレンテレフタレー１
−（ＰＥＴ）のフィルムを同様の目的に用いる提案もあ
るが、該ＰＥＴ樹脂は熱融着性を有する反面、化学構造
的に加水分解が起こり易く、しか＝３− も耐熱変形温度は１２０℃程度で、高い耐熱性の電線を
提供し得ないものである。

従って、本発明の目的は、優れた耐熱変形性、電気絶縁
性及び耐薬品性を有し、高い難燃性を有する絶縁被覆電
線及びそれらから形成されるケーブルを提供するにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記目的を達成する電線被覆層に関し、
特に、絶縁被覆樹脂に着目して多くの樹脂素材について
実験研究を重ねた結果、実用的に極めて望ましい電線、
ケーブルを見出した。また、このような液晶ポリマー被
覆絶縁電線において、導体とその表面に形成されるポリ
マー被覆層との間に、不燃性テープあるいは耐熱、難燃
性テープによりセパレーター層を設けるとき、更に優れ
た電線が提供できることも判った。

すなわち、本発明は．ｐ，ｐ’−ビフェノールｒ　ｐ−
ヒドロキシ安息香酸及びテレフタール酸を反応させて得
られる全芳香族ポリエステル液晶ポリマーを絶縁被覆層
として導体表面に形成して成る耐熱性電線、ケーブル及
び更に、導体と液晶ポリマーを絶縁被覆層との間に不燃
ないし難燃性セパレーターテープ層を形成して成る一層
実用性の優れた電線、ケーブルを提供するものである。

本発明の電線において、導体上に被覆形成される絶縁層
は、アルコール成分としてのＰＤＰ’−ビフェノールと
酸成分としてのテレフタール酸及びカルボン酸基とアル
コール基とを併有するＰ−ヒドロキシ安息香酸との混合
物をエステル化反応させて得られる全芳香族ポリエステ
ル液晶ポリマーであって、本発明において、全芳香族と
は、反応させる全ての成分が実質的に芳香族系化合物で
あることを意味する。しかして、それらの各成分は、カ
ルボキシル酸基とヒドロキシル基とが実質的に当量であ
ることが好ましく、従って、ｐ、ρ′−ビフェノールと
テレフタール酸は、通常、等当量近傍が用いられるが、
ｐ−ヒドロキシ安息香酸の添加量は、被覆層としての所
望物性に応じて適宜選択され、通常上記両成分の合計重
量に対して、１００〜５００重量％程度の範１Ｉｔｌ量
が用いられる。得られる液晶ポリマーの被覆層としての
所望物性において、耐熱性及び配向性を重視する場合に
は相対的に多い量が用いられ、また、押出加工性及び低
配向性を重視する場合には相対的に少い量が選択使用さ
れる。また、本発明においては、反応に供される各成分
は、例えば、アルキル基その他の有機基で置換されてい
てもよく、本発明におけるポリエステル系液晶ポリマー
は、そのような置換誘導体類を用いてポリマー自体を変
性し、例えば、樹脂自体に延伸性を与えて加工性を向上
させ、あるいは所望に応じて耐熱性を向上させることが
できる。このように、本発明のポリエステル系液晶ポリ
マーはそれらの変性液晶ポリマーを包含する。

本発明において用いられるポリエステル系液晶ポリマー
は、日本石油化学社によって提供される各種の液晶ポリ
マーが好都合に使用できる。

本発明の電線に用いられる全芳香族ポリエステル系液晶
ポリマーは、融点が４２０℃近傍であるため、その押出
し被覆温度が高いが、優れた加熱変形温度と連続使用温
度を有するばかりでなく、良好な耐薬品性及び難燃性を
有し、実用的に極めて望ましい電線被覆層を提供する。

また、本発明は、上記電線において、導体とその表面に
被覆形成される絶縁層との間に、不燃性のセパレータ層
を設けた耐熱性の一層優れた電線及びそのケーブルを提
供する。かかるセパレータテープ層は、通常、被覆層の
導体への密着を弱めるために使用され、特に、充実出し
の場合に有利に用いられる。このようなテープ層を用い
ないで口出性を必要とする場合には、パイプ出し又はセ
ミパイプ出しを行うことが好ましい。

本発明において好都合に用いられるセパレータ層として
は、例えば、金属テープ、ガラステープ。

ガラスマイカテープ、セラミックテープ等の無機質テー
プ、ポリイミド、ポリビスマレイミドトリアジン、ポリ
アミノビスマレイミド、ポリアミドイミド系等の熱硬化
性樹脂製テープ、熱可塑性の液晶ポリマーテープ及び３
５０°Ｃ以」二の融点あるいは軟化温度を有する熱可塑
性樹脂テープ等を挙げることができる。これらのテープ
類は、一般に、＝７＝１０μｍ〜５００μｍの厚さに調製され、通常、好まし
くは耐熱性の接着剤で接着されるが、熱可塑性樹脂テー
プでは熱融着剤が好都合に用いられる。

このセパレーターテープは、例えば、テープ重ね巻き、
ラップ巻きや縦ぞえ等の通常知られた巻き方で導体上に
巻くことができ、特に液晶ポリマーテープを用いた場合
には、ラップ巻きあるいは縦ぞえ等のテープ巻きにすれ
ば、熱によって絶縁層形成ポリマーと容易に熱融着一体
化するので、極めて好都合である。

本発明の電線は、ポリエステル系液晶ポリマーを導体表
面に加熱押し出して被覆することができ、また、該ポリ
マーのフィルムを巻き付けて加熱処理し、重合部を融着
させて被覆層を形成させることもできる。

更に、このようにしてつくられた本発明の耐熱性電線は
、その複数本を束ねて、例えば、金属水酸化物等により
難燃化した充実介在層で包み、その外側を、同様に金属
水酸化物等により難燃化したアクリルゴム、ニトリルゴ
ム、水素添加ニトリルゴム、ウレタンゴム、ポリオレフ
ィンエラストマー等のシース層で被覆して、難燃、耐熱
性の優れたケーブルを容易に製造することができる。

〔実施例〕

次に、具体例により、本発明を更に詳細に説明する。

なお、それら各性能の測定方法は、次のとおりである。

（１）加熱変形温度＝　（℃）ＡＳＴＭ　０６４８に規定された方法に従い、１８．６
ｋｇ／ｃｎ？の荷重を試料に加えて測定する。

実用上望ましい温度は、１８０℃である。

（２）耐薬品性：ＡＳＴＭ　Ｄ　５４３に準拠した各種薬品に対する浸漬
試験の方法により、重量変化１寸法変化及び機械的強さ
の変化を測定し、更に溶解。

膨潤、クラック等の外観を観察する。

（３）電気絶縁性：ＡＳＴＭ　Ｄ　２５７に準じて行う。

（４）難燃性：ＡＳＴＭ　Ｄ　２８６３に準じて行う。

（５）連続使用温度：ＵＬ　７４６Ｂに規定されたＵＬ４万時開時間連続操業
可能温度Ｃ）を検べる。

（６）加水分解性：絶縁層を形成させた電線を９０℃の熱水中に浸漬し、６
６０Ｖの電圧を印加する。その時の短絡日数（絶縁抵抗
　ＩＲ＝ＯΩ）により規定する。

（７）自己接着性：ＪＩＳ　Ｃ３００５の引張試験に準じて、セパレータテ
ープと押出被覆液晶ポリマーとの間の剥離力をａ定する
。なお、この場合の引張速度は、５０ｍｍ／ｍｉｎとす
る。

また、それらの実用面からの定性的評価は、次の通りで
ある。

◎・・・優秀０・・・良好 △・・・やや不良 ×・・・不良実施例　１及び比較例１〜３ＰＤＰ’−ビフェノール、ｐ−ヒドロキシ安息香酸及び
テレフタール酸の三種を反応させて得られたポリエステ
ル液晶ポリマー（日本石油化学社から販売されている商
品名：ザイダーＳＴＲ３００）を導線上に押出し被覆し
、長時間にわたって電線を連続的に製造した。

比較のために、現在実用されている架橋ポリエチレン、
ポリエーテルエーテルケトン樹脂及びポリエーテルイミ
ド樹脂の絶縁被覆素材を用いてそれぞれを同様に導線上
に連続的に押出し、被覆電線を製造した。

これらそれぞれの押出し被覆電線の被覆層について、加
熱変形率（加熱変形温度）、耐薬品性。

電気絶縁性、難燃性及び連続使用温度等の各種性能を調
べた。それらの結果を下掲第１表にまとめて示す。

＝ＩＪ− 第　　　１　　表〔押出被覆線〕実施例１　比較例１　仝２　　仝３（温度℃）　　　◎　　　××ｘ〜Δ　　０耐薬品性　
　　◎　　　　Δ　　　　◎　　　　×（膨潤あり）　
　　　　　　　　（溶剤でひび）電気絶縁性　　◎　　
　　◎　　　　◎　　　◎連続使用温度　２２０　　９
０〜１００　　２２０　　　２５０（℃）　　　　　○
　　　　×　　　　０　　　◎難燃性　　　　４３　　
　　１７　　　　３７　　　４７（０□指数）Ｏｘ　　
　　　△　　　０なお、表中のＰＥはポリエチレン、Ｐ
ＥＥＫはポリエーテルエーテルケトン、及びＰＥＩはポ
リエーテルイミドを表わす。

上表より、本発明に係る液晶ポリマーは、電線に被覆さ
れる絶縁層に要求される望ましい諸物性を兼備し、いづ
れかの性能に欠点を有する従来のものに比べて、遥かに
優れていることが判る。

実施例２実施例１の液晶ポリマーのフィルムを用いて、導線をフ
ィルム巻きにし、加熱融着させて被覆層縁電線を作成し
た。その被覆層及び比較のために、従来採用されている
ポリエチレンテレフタレー１−（Ｐ　Ｅ　Ｔ）とポリイ
ミド（ＰＩ）フィルム巻き絶縁電線についても同様に各
種物性を調べた。それらの結果を次表に示す。

第　　　２　　　表〔フィルム巻き絶縁電線〕実施例２　　　比較例４　　　仝　５物　性　　液晶ポリマー　　ＰＥＴ　　　　　ＰＩ加水
分解性　０（１ケ月）　　　×（３日以下）　　◎（３
月以上）自己接着性　Ｏ（剥離せず）　　Ｏ（剥離せず
）　　Ｘ（接着力なし）耐薬品性　　　○　　　　　　
　△（１０％ＮａＯＨで　Ｏクラック）連続使用温度　２２０　　　　　　１．２０　　　　　
２５０（’Ｃ）　　　　　ＯＸ〜Δ　　　　　◎加熱変
形率　　２２０　　　　　　１２０　　　　　２５０（
温度℃）　　　ｏ　　　　　　　×〜△　　　　　◎前
述のように、表中の″加水分解性″の欄の括弧内は短絡
日数で、また、表中の加熱変形温度は、ＡＳＴＭ　０６
４８に規定された荷重］、８　、６　ｋｇにおけるもの
である。

更に、上記第１表及び第２表には現われていないが、本
発明に係る全芳香族ポリエステル系液晶ポリマーは、Ａ
ＳＴＭ　Ｄ　５４３に準拠して、例えば、モーター油、
ディーゼル油、ガソリン、シリコーン油等の各種油類に
ついて５０°Ｃ×１箇月の耐油試験を行った後の引張強
度においては、その残率がいづれも９５〜１０５％の範
囲であって、優れた耐油性を示した。また、有機溶剤、
例えば、エチルアルコール、アセトン、トルエン、　１
，１．１−１−リクロルエチレン等に室温下１箇月浸漬
後の上記残率もすべて９０〜１１０％の範囲であって、
クラックもクレージングも発生ぜず、優れた耐溶剤性を
示した。

更に、６６０Ｖ、　９０℃×１箇月の浸水加電試験にお
いてもクラックやクレージングはなく、耐加水分解性も
良好であり、また、耐酸、耐アルカリ試験（３７％塩酸
、５０％硝酸、２０％硫酸、１０％水酸化ナトリウム等
に５０℃×１箇月）に対しても、伸び残率は９０〜１０
５％で、良好な耐酸、アルカリ劣化性を示した。

〔発明の効果〕

本発明の電線及びケーブルは、次のような優れた効果を
有する。

１）絶縁被覆層が、高い耐熱変形温度、優れた耐薬品性
と難燃性を有し、また、２００℃以上の高い連続使用温
度を有し、耐熱電線としてその適用分野は極めて広い。

２）ハロゲン元素を含まないので、ケーブル燃焼時に人
体に有害なハロゲン化水素ガスを発生しない。

３）押出し被覆電線及びフィルム巻き被覆電線の絶縁層
として実用的価値は極めて高い。

Claims

【特許請求の範囲】

１．ｐ，ｐ’−ビフェノール，ｐ−ヒドロキシ安息香酸
及びテレフタール酸を反応させて得られる全芳香族ポリ
エステル液晶ポリマーを絶縁被覆層として導体表面に形
成して成る耐熱性電線，ケーブル。
２．導体と液晶ポリマー絶縁層との間に、不燃性テープ
で巻かれたセパレーター層を設けて成る特許請求の範囲
第１項記載の電線，ケーブル。
３．不燃性テープが、金属，ガラス，ガラスマイカ又は
セラミック製のテープである特許請求の範囲第２項記載
の電線，ケーブル。
４．不燃性テープが、ポリイミド，ポリビスマレイミド
トリアジン，ポリアミノビスマレイミドあるいはポリア
ミドイミド硬化性樹脂製テープ，熱可塑性の芳香族系ポ
リエステル液晶ポリマー製テープ又は融点３５０℃以上
の熱可塑性樹脂テープである特許請求の範囲第２項記載
の電線，ケーブル。