JPH02504201A - 電線 - Google Patents
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- JPH02504201A JPH02504201A JP63505733A JP50573388A JPH02504201A JP H02504201 A JPH02504201 A JP H02504201A JP 63505733 A JP63505733 A JP 63505733A JP 50573388 A JP50573388 A JP 50573388A JP H02504201 A JPH02504201 A JP H02504201A
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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】
(b)芳香族ポリマーからなる外側絶縁層とを含む電気絶縁体を有してなる電線
。
2、内側絶縁層が、チャー残量が15重量%を越えないポリアミドまたはポリエ
ステルからなる請求の範囲1記載の電線。
3、ポリアミドまたはポリエステルの炭素対水素モル比が1.1を越えない請求
の範囲1または2記載の電線。
4、内側層が溶融押し出しされた請求の範囲1〜3のいずれかに記載の電線。
5、内側層が、ナイロンもしくは芳香族ジカルボン酸および脂肪族または脂環式
ジアミン系のポリアミドからなる請求の範囲1〜4のいずれかに記載の電線。
6、内側層が、ナイロン46、ナイロン6、ナイロン7、ナイロン66、ナイロ
ン6101ナイロン61】、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、テ
レフタル酸およびトリメチルへキサメチレンジアミンまたはビスアミノメチルノ
ルボルナン系のポリアミド、ラウリンラクタム、イソフタル酸およびビス−(4
−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン系のポリアミド、2.2−ビス−
(p−アミノ−シクロ−ヘキシル)プロパン、アジピン酸およびアゼライン酸系
のポリアミド、またはトランスシクロへ牛サンー1,4−ジカルボン酸およびト
リメチルへキサメチレンジアミン系のポリアミドからなる請求の範囲1〜4のい
ずれかに記載の電線。
7、 内側11がポリアルキレンジオールまたは脂環式ジオールおよび芳香族ジ
カルボン酸系のポリエステルからなる請求の範囲1〜4のいずれかに記載の電線
。
8、内側層が、ポリテトラメチレンテレフタレート、テレフタル酸およびイソフ
タル酸単位と1.4−シクロヘキサンジメチロキシ単位とのコポリマー系のポリ
エステル、またはで示される長鎖エステル単位および
で示される短鎖エステル単位
〔式中、Gはポリアルキレンオキシドグリコールから末端水酸基を除いた後の二
価の基、好ましくは分子量600〜eoooのポリ(C,〜C4アルキレンオキ
シド)、Rは分子量が300より低イシカルボン酸の少なくとも一種からカルボ
キシル基を除いた後の二価の基、Dは分子量が250より低いジオールの少なく
とも一種から水酸基を除いた後の二価の基を表す。〕
を有する部分ポリエーテルポリエステルブロックフボリマーからなる請求の範囲
7記載の電線。
9、芳香族ポリマーのチャー残量が少なくとも25重量%である請求の範囲1〜
8のいずれかに記載の電線。
10、芳香族ポリマーの炭素対水素モル比が少なくとも1.0である請求の範囲
1〜9のいずれかに記載の14線11、芳香族ポリマーの炭素対水素モル比が少
なくとも1.3である請求項10記載の電線。
12、芳香族ポリマ一層が溶融押出しされた請求の範囲1〜11のいずれかに記
載の電線。
13、芳香族ポリマーが、ポリアリールエーテルケトン、ボリアリールエーテル
スノνホン、ボリアリールエーテルト及ヒ/又はポリエーテルイミドからなる請
求の範囲1〜12のいずれかに記載の電線。
14、芳香族ポリマーが、
1)式ニーAr−Q−
〔式中、Arは非置換または置換された二価芳香族基およびQは一〇−、−S−
、−SO,−、−CO−、−NH−CO−もしくバーCOO−を表すか、または
、Arは多価基およびQはで示される基を表し、Qは好ましくは芳香族炭素原子
に直接結合している。〕
で示される同一または異なる単位、
ii)式: −0−E−0−E’−〔式中、Eは二価フェノールの残基
およびE゛は原子価結合に対するオルトおよびパラ位の少なくとも一つの位置に
電子吸引基を有する芳香族化合物の残基を表し、EおよびE゛基は芳香族炭素原
子を介して一〇−基に結合している。〕
で示される繰り返し単位を有する結晶性ポリアリーレンエーテル、または
〔式中、Qは一〇−またはーSO.−、2は三価芳香族基、Rは二価芳香族基お
よびR′は二価有機基を表す。〕で示される繰り返し単位を有するポリエーテル
イミドまたはポリスルホンイミド
を含んでなる請求の範囲13記載の電線。
15、芳香族ポリマーが,式。
〔式中、x,mおよびnはそれぞれOまたは1を表し、Xが10場合、nはOで
あって、pは1〜4の整数を表し、pが1より大きい場合、mは1およびXは0
である。〕
Hs
〔上記単位は全てテレフタル酸もしくはイソフタル酸または両方から誘導するこ
とができる。〕
で示される繰り返し単位を有するポリマーからなる請求項1〜】4のいずれかに
記載の電線。
明細書
本発明は、電線、特に、芳香族ポリマー系の電気絶縁物質を用t)だ電線に関す
る。
芳香族ポリマー絶縁物質を用いた電線が、長年、多くの用途に使用されてきた。
例えば、通常はフルオロポリマー接着剤層により結合されているポリイミドラッ
プまたはテープを用いた電線が、航空機電線として、民生および軍用の両方の用
途に広く用いられて(Xた。
機器電線すなわち「回路用」ワイヤー、機体電線および配線)\−ネスに用いら
れる芳香族絶縁物質の他の例は、芳香族ポリエーテルケトン、ポリエーテルエー
テルケトン、変性ポリフェニレンオキシドおよびポリイミドアミドを含む。一連
の望ましい特性、特に高度の強度および靭性、耐摩耗性、耐熱性、絶縁耐力を有
し、本来難燃性力(高いことが多いので、芳香族性の高いポリマーが多くの用途
番;おt)て良好に用いられてきた。
これらの特性が組み合わさって、上記ポリマーから加工された電線およびケーブ
ルを小型軽量の構造物に使用することができた。近年の電気装置は密度が高く複
雑なので、軍および民間の両方の用途においてそのような構造物の使用が増加し
た。
しかしながら、これらの高芳香族性ポリマーには大きな問題がある:すなわち、
アーキングによる絶縁破壊に特に敏感である。二つの導体間の、または絶縁が機
械的に損傷した導体と接地部との間の電位差により、導体間または導体と接地部
との間にアークが形成され得る。アークの高温によりポリマーが非常に急速に分
解し、急速に広がり得る導電性の炭素質付着物質が形成され、大きな損傷となっ
て、電線束中の電線の多くがまたは全てが破壊される。アーキングは、非常に低
い電圧、例えば直流24Vまたはそれ以下で起こり得、トラッキングとは異なり
電解質または湿分が関与しないので特に危険な現象である。例えばンマーヴイル
(J 、 M、 S omerville) rジ・エレクトリック・アーク(
The E 1ectric Arc)J 、メスエン(Methuen) 1
959に記載されているように、アーキングは、間に電流が流れている二つの導
体を引き離すことによっても起こり得る。
トラッキングおよびアーキングに関係し得るもう一つの現象は腐食である。この
場合、放電により生ずる気化過程により導電性付着物が形成されることなく絶縁
物質が除去され、絶縁物質の完全な絶縁破壊が起こるまで絶縁損傷は起こらない
。
本発明によれば、長い導電体、および、(a)脂肪族部分を含むポリアミドまた
はポリエステルからなる内側絶縁層と
(b)芳香族ポリマーからなる外側絶縁層とを含む電気絶縁体を有してなる電線
が提供される。
本発明の電線は、芳香族性の高いポリマーの有益な特性、例えば良好な#4電気
絶縁破壊性、難燃性、温度安定性および機械的靭性と優れた耐アーク−トラッキ
ング性を併せ持つことができるという利点を有する。更に、本発明によれば、こ
れまでに提案された弗化ポリマーと比べて比較的廉価で軽量であり、ポリオレフ
ィンと比べてより靭性が大きい、例えば切断および摩擦に対する抵抗力がより大
きく、しわがよる傾向がより小さいポリマーを内側層に用いることができる。
好ましくit内側層を形成するポリアミドまたはポリエステルの炭素質チャー残
量は、15%を越えない、より好ましくは10%を越えない、最も好ましくは5
%を越えない、特に2%を越えない、特に実質的にOである。本発明の電線中の
ポリマー成分のチャー残量は、ポリマーのサンプルを窒素または他の不活性ガス
雰囲気中で所定の速度で所定の温度に加熱し、チャーからなる残留重量を記録す
る熱重量分析すなわちTGAとして知られている方法により測定することができ
る。チャー残量は、簡単には、非ポリマー性の揮発または非揮発性成分を考慮に
入れた後の残留チャーの最初のポリマーに対する割合として表された量である。
本明細書に引用されたチャー残量は850℃で測定した値であると定義される。
これは、通常、炭素対水素モル比が比較的低いポリアミドまたはポリエステルを
選択することにより達成される。好ましくは、ポリマーの炭素対水素比は1.1
を越えない、より好ましくは1.0を越えない、特に0゜75を越えない、特に
0.65を越えない。
ポリエステルまたはポリアミドは脂肪族部分に加えて一種またはそれ以上の芳香
族部分を含むことができ、実際、多くの好ましいポリマーがそうである。しかし
ながら、C:H比が高くなりすぎないようにポリマーは充分な脂肪族性を有すべ
きである。好ましいポリアミドは、ナイロン、例えばナイロン46、ナイロン6
、ナイロン7、ナイロン66、ナイロン61o1ナイロン611、ナイロン61
2、ナイロン】】、ナイロン12およびナイロン1212ならびに脂肪族/芳香
族ポリアミド、例えば、テレフタル酸とトリメチルへキサメチレンジアミン(好
ましくは、2.2.4−および2,4.4−トリメチルへキサメチレンジアミン
異性体の混合物を含む)との縮合ポリアミドのような芳香族ジカルボン酸と脂肪
族ジアミンとの縮合ポリアミド、一種またはそれ以上のビスアミノメチルノルボ
ルナン異性体と一種またはそれ以上の脂肪族、脂環式または芳香族ジカルボン酸
、例えばテレフタル酸との縮合により得られ、要すれば一種またはそれ以上のア
ミノ酸またはラクタム、例えばε−カプロラクタムコモノマーを含むポリアミド
、ラウリンラクタム、イソフタル酸およびビス−(4−アミノ−3−メチルシク
ロヘキシル)メタンから得られる単位を含むポリアミド、2.2−ビス−(p−
アミノシクロヘキシル)プロパンとアジピン酸およびアゼライン酸との縮合ポリ
アミド、およびトランスシクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸と上記トリメチ
ルへキサメチレンジアミン異性体との縮合ポリアミドを含む。
他の好ましい脂肪族ポリマーは、ポリエーテルおよびポリアミドブロック系のポ
リマー、特に、
〔式中、Aは平均分子量が300〜15000.好ましくは800〜5000の
ポリアミド鎖、Bは平均分子量が200〜6000、好ましくは400〜300
0の直鎖状または分岐状ポリオキシアルキレン鎖を表す。〕
で示される繰り返し単位からなるいわゆる「ポリエーテルーエステルアミドブロ
ックコボリマー」を含む。
ポリアミド鎖は、好ましくは、α、ω−アミノカルボン酸、ラクタムまたは04
〜C1,炭素鎖を有するジアミン/ジカルボン酸コンビネーションから形成され
、ポリオキシアルキレン鎖は、エチレングリコール、プロピレングリコール及び
/又はテ)・ラメチレングリコールからなり、ポリオキシアルキレン鎖は全プロ
・ツクコポリマーの5〜85重1%、特に10〜50重量%を占める。これらの
ポリマーおよびその調製法が、英国特許第1,473,972、同1,532.
930,1,555,644.2,005,283Aおよび2,011.450
Aに記載されている。
内側層に用いるポリエステルは、好ましくは少なくとも3個の炭素原子を有する
ポリアルキレンジオールまたは脂環式ジーオJしと芳香族ジカルボン酸から得ら
れるポリエステルを、好ましく含む。好ましいポリエステルは、ポリテトラメチ
レンテレフタレート、および脂肪環式ジオール/テレフタル酸コポリマー、例え
ばテレフタレートおよびイソフタレート単位と1,4−シクロヘキサンジメチロ
キシ単位とのコポリマーを含む。ポリエステル単位は、ポリエーテルエステル、
例えば、
式二〇〇
I11ニ
ーOG○−C−R−C−
で示される長鎖エステル単位および
で示される短鎖エステル単位
〔式中、Gはポリアルキレンオキシドグリコールから末端水酸基を除去した後の
二価の基、好ましくは分子量600〜aoooのポリ(C,〜C4アルキレンオ
キシド)、Rは少なくとも一種の分子量が約300より低いジカルボン酸からカ
ルボキシル基を除去した後の二価の基、Dは少なくとも一種の分子量が250よ
り低いジオールから水酸基を除去した後の二価の基を表す。〕を有するブロック
コポリマーを含む。
好ましいコポリエステルは、テレフタル酸、ポリテトラメチレンエーテルグリコ
ールおよび1.4−ブタンジオールから誘導されたポリエーテルエステルポリマ
ーである。これらは、式:
で示される繰り返し単位を有する結晶性ハードブロック、および式:
で示される繰り返し単位を有する無定形エラストマーポリテトラメチレンエーテ
ルテレフタレートソフトブロックを含み、分子量が約600〜3000、すなわ
ちn=6〜400ランダムブロツクコポリマーである。
所望により、ポリアミドまたはポリエステルを一種またはそれ以上の他のポリマ
ーとブレンドすることができる。例えば、ポリアミドをポリエステル、ポリエチ
レンのようなポリオレフィン、エチレン/エチルアクリレートコポリマーまたは
スチレン/ジエンブロックコポリマーとブレンドして用いることができ、ポリエ
ステルをイオノマーまたはポリアミドに関して述べた上記ポリマーとブレンドし
て用いることができる。
本発明で使用される好ましい芳香族ポリマーは、当業者に良く知られており、例
えば、米国特許第3,025,605号、同第3,306、874号、同第3,
257,357号、同第3.354,129号、同第3,441.538号、同
第3,442.538号、同第3゜446.654号、同第3.658.938
号、同第3,677.921号、同第3.838.097号、同第3.847.
867号、同第3゜953.400号、同第3,956,240号、同第4.1
07,147号、同第4,108,837号、同第4.111,908号、同第
4゜175.1.75号、同第4,293,670号、同第4.320.224
号、および同第3.448.654号、英国特許971,227、同L389,
210.同1,599,106およびヨーロッパ特許出願170.065、同1
24.,276および同178,185が参照される。そのようなポリマーは、
ポリケトン、ポリ、エーテルケトペボリエーテルエーテルケトン、ポリエーテル
スルホン、ポリエーテルケトン/スルホンコポリマー、ポリエーテルイミドおよ
びポリフェニレンオキシドを含む。異なるポリマーのブレンドを使用することが
できる。好ましい芳香族ポリマーは、融点または軟化点が低くとも250℃、特
に低くとも300℃であるポリマーであり、結晶性または無定形であってよい。
無定形ポリマーの軟化点は、熱機械的分析(TMA)により都合良く測定するこ
とができ、その場合、軟化点はプローブが60%貫入する温度である。
ポリマーは、全て芳香族または一種もしくはそれ以上の脂肪族部分を含んでよい
。
そのようなポリマーの一種において、ポリマーは好ましくは本質〔式中、Arは
非置換または置換されている二価の芳香族基およびQは−0−2−S−1−SO
,−5−CO−1−NH−CO−または−〇〇〇−を表す、またはArは三価の
基を表し、Qはを表し、Q基の各々の結合が好ましくは芳香族炭素原子に直接結
合している。〕
で示される同一または異なる単位からなる。
一つの好ましい種類のポリマーは、式:〔式中、R’は、同一または異なってよ
く、水素またはハロゲン原子、または三級アルファ炭素原子を有さない炭化水素
原子を表す。〕で示される繰り返し単位からなるポリフェニレンオキシドである
。
もう一つの種類の芳香族ポリマーにおいて、芳香族ポリマーは、式: −
0−E−0−E’−
〔式中、Eは二価フェノールの残基およびE′は原子価結合に対するオルトおよ
びパラ位の少なくとも一つの位置に電子吸引基を有する芳香族化合物の残基を表
し、EおよびE“基は芳香族炭素原子を介して一〇−基に結合している。〕
で示される繰り返し単位からなる結晶ポリアリーレンエーテルである。一つの好
ましいサブクラスにおいて、Eは式:〔式中、R1は二価の基、XはOまたは1
、Yは、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基および炭素数1〜4のフルコ
キシル基から選択される基、yはOll、2.3または4、Y゛はハロゲン原子
、炭素数1〜4のアルキル基および炭素数1〜4のアルコキシル〕
基から選択される基、2は0.1.2.3または4を表す。〕で示される基であ
ってよく、E′は式:r式中、R”はスルホン、カルボニル、ビニル、スルホキ
シド、アゾ、飽和フッ化炭素、有機ホスフィンオキシトまたはエチリデン基を表
す。〕
で示される基である。この種類の好ましいポリスルフォンにおいて、yおよび2
はO,xは1、R3はスルホン基およびR1は〔各々のR4は独立して、水素原
子、非置換または1つもしくはそれ以上のハロゲン原子により置換されていてよ
い炭素数〕〜4のアルキル基、非置換または1つもしくはそれ以上のハロゲン原
子により置換されていてよい了り−ル、アルカリールおよびアラルキル基から選
択される。〕
で示される基を示す。
もう一つの種類の芳香族ポリマーにおいて、ポリマーは、式:
〔式中、Qは一〇−または−SO,−12は三価の芳香族基、R5は二価の芳香
族基、およびR@は二価の有機基を表す。〕で示される繰り返し単位からなるポ
リエーテルイミドまたはポリスルホンイミドである。好ましい芳香族ポリマーは
、式:[式中、Dは、式:
で示される基、およびE′はアリーレン基を表す。〕で示される繰り返し単位を
有する。
もう一種のポリマーは、芳香族エーテルおよび芳香族ケトン基からなる繰り返し
基、ならびにイミド、アミド、エステル、ベンゾキサゾールまたはベンゾチアゾ
ール基を有するポリエーテルケトンである。そのようなポリマーの例は、式:C
式中、R’はイミド、アミドまたはエステル基を表す。〕で示される繰り返し単
位を有するポリマーである。
更に、もう一つの種類の芳香族ポリマーはポリアリ−レートである。使用するこ
とのできるポリアリ−レートは、二価フェノールおよび少なくとも一種の芳香族
ジカルボン酸から誘導されるポリアリ−レートを含む。そのようなポリマーの例
は、式:〔式中、Yは、同一または異なってよく、それぞれ、水素原子、C3〜
C4アルキル基または塩素もしくは臭素原子、bはOまたは1〜4の整数、R6
は二価の飽和または不飽和炭化水素基、例えばアルキレン、アルキリジン、シク
ロアルキレンもしくはシクロアルキリジン基、酸素もしくは硫黄原子またはカル
ボニルもしくはスルホニル基、およびCは0または1を表す。〕で示される二価
フェノールから誘導されたポリマーを含む。
好ましい芳香族ポリマーは、本質的に、[式中、x、mおよびnはそれぞれOま
たは1を表し、nが0でXが1の場合、pは1〜4の整数であり、mが1でXが
0の場合、p電線絶縁に使用する多くの芳香族ポリマーのチャー残量は少なくと
も30%であり、一部のポリマーはチャー残量が少なくとも40%および少なく
とも50%でさえある。このことは、高いチャー残量そのものが望ましいという
ことを意味するのではなく、単に、これら芳香族ポリマーの優れた機械的特性お
よび温度安定性および難燃性を含む良好な物理的特性が、通常、高いチャー残量
に関係するということである。好ましい芳香族ポリマーは、通常、C:Hモル比
が少なくとも1,0、好ましくは少なくとも1.2、より好ましくは少なくとも
1.3、および特に少なくとも1,4である。ボリアリールエーテルケトンのよ
うな高いチャー残量に関する靭性の最も高いポリマーは、C:H比が1.5より
高い。
例えば、出願人の「ii線およびケーブル」(代理人番号: RK336)およ
び「電線」(代理人番号:RK340)と題した同日付出願に記載されているよ
うに、他の芳香族ポリマーに加えてまたはその代わりに一種またはそれ以上の脂
肪族ポリマーとブレンドして芳香族ポリマーを用いることができるが、外側層は
、通常、ポリマー成分として芳香族ポリマーのみからなる。
また、ハロゲンが相当量存在すると、電線を燃やした際に腐食性で毒性のガスが
発生するので、電線絶縁材料は好ましくは実質的にハロゲンを含まない。電線絶
縁材料は好ましくは10重量%を越えないハロゲン、より好ましくは5重量%を
越えないノ\ロゲンを含み、特に実質的にハロゲンを含まない。
電線絶縁材料または少なくとも内側層は、例えば高エネルギー放射線にさらすこ
とにより架橋することができる。
放射線架橋は電子線またはガンマ線のような高エネルギー放射線にさらすことに
より行うことができる。放射線線量は、対象となるポリマーの特性により、通常
、20〜800kGy、好ましくは20〜500kGy、例えば20〜200k
Gyおよび特1:40〜120kGyが適当である。照射中に架橋を促進するた
めに、多官能性ビニルまたはアリル化合物、例えば、トリアリルシアヌレート、
トリアリルインシアヌレ−) (TAIC) 、メチレンビスアクリルアミド、
メタフェニレンジアミンビスマレイミドまたは例え+i米国特許第4 。
121.001号および同第4,176.027号に記載サレテtXル他の架橋
剤のようなプロラドを、照射前に組成物に配合する。
絶縁材料は、添加剤、例えば、補強または非補強充填剤、紫外線安定化剤のよう
な安定化剤、酸化防止剤、酸受容体および加水分解防止安定化剤、顔料、可塑剤
のような加工助剤、ノーロゲン化またit非ハロゲン化難燃剤、例えば酸化アル
ミニウム三水和物のような水和金属酸化物または水酸化マグネシウム、もしくは
デカブロモジフェニルエーテル、殺菌剤等を含んでよい。
多くの場合、絶縁電線はポリアミド/ポリエステル内側層および 。
芳香族外側層のみからなる。しかしながら、必要に応じて、一種またはそれ以上
の他の雁が存在してもよい。例えば、無機材料を導体上に付着させることにより
無機アーク制御層を導体上に直接膜【することができる。そのような層により内
側絶縁層の厚さを薄くすることができる。ウェットトラ・ノキング(ウニ・ノド
トラッキングの現象は、出願人の前記の「電線およびケーブル」 (代理人番号
: RK336)に相当するヨーロッパ特許出願8716304ζこ記載されて
いる。)に対する絶縁材料の耐性を向上させるために、芳香族ポリマーの最上部
に、通常、炭素質チャー残量が低い、例えば15重量%を越えず、例えば脂肪族
ポリマーから形成することのできるウニ・ノドトラッキング制御層を設けてよい
。
本発明の電線およびケーブルは従来技術により形成することができる。例えば、
ポリマーを任意の他の成分とミキサー内でブレンドし、粒状化し、次に電線導体
上に押し出すことができる。好ましくはないが、電線をテープラッピング法によ
り形成することもできる。
しかし、電線絶縁を押し出しにより形成し得るように芳香族およびポリアミド/
ポリエステル層の両方が溶融成形可能であることが好ましい。
電線は単体で「回路用」ワイヤーまたは航空機電線に使用し、または束にしてお
よびバー゛ネスに使用することができ、外被を有しても有さなくてもよく、多心
ケーブルに使用することもできる。電線、ハーネスまたはケーブルはスクリーン
を設けてなくても、当業者に知られているように電磁妨害から保護するためにス
クリーンを設けてもよい。更に、平坦導線または丸型導線を用いて、本発明の絶
縁材料により平坦ケーブルを形成することができる。
本発明を添付の図面を参照にして説明する。
第1図は本発明の電線の等角投影図であり:第2図はウェットトラッキング用試
験装置の概略図であり:第3図はドライアーキング用試験装置の概略図である。
まず添付図面の第1図を参照にすると、電線は中実または図示するようにより線
でろってよい導体11からなり、要すれば錫めっきされる。ポリブチレンテレフ
タレートまたはブチレンオキシド−ブチレンテレフタレートブロックコポリマー
からなる厚さ100マイクロメーターの内側層12(第1絶縁)を導体上に押出
成形した後、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンまたはボリアリ
ールエーテルイミドからなる厚さ100マイクロメーターの層13を押出成形し
た。絶縁層を押出成形した後、または層13を押出成形する前に、電線に高エネ
ルギー電子を約120kGy照射することにより層12を架橋することができる
。
以下の実施例により本発明を説明する:実施例において、以下の試験手順を用い
た。
ドライアーク試験
この試験は、電線束中の損傷が乾燥条件下にアークを生じたときに何が起こるか
シニミレートすることを目的としている。絶縁物質の熱劣化を引き起こすアーク
を生じさせるためにグラファイトロッドを使用する。欠陥電流は、導電性チャー
を介する隣接相聞のショートにより、または絶縁物質がアークの連続により全て
除去された場合に起こる導電体−導電体直接接触により試験下の電線束を通して
持続するのみである。
第1図は、試験装置を示すものである。電線束21は、試験電線絶縁材料の層で
被覆された7本の長さ10c+eの22AWG錫めっき銅またはニッケルめっき
銅導電体22から形成される。電線束22は1本の中心電線の周囲に6本の電線
が配され、約5cm離れたタイラップにより保持されている。外側電線のうちの
1本は、タイラ・ノブ間において周囲に刻み目が設けられ0.5mmの導電体が
むき出しとなっており、各電線の一端は絶縁ワニロクリップを介して連結し得る
ようにストリップされている。
分光的に純粋なグラファイトからなり、不純物含有レベルが20ppmを越えな
い、直径4.6mmのロッド23が提供される。それは、各試験前に、垂直に対
して10oの角度をなし先端部直径が0.4±0.1mmとなるようにヨーロッ
パ型の従来の鉛筆削りを用いて尖らすことにより得られる。アーク発生中に接触
を維持し、下方向の移動を制限することによりロッドの貫通深さを制限する装置
として、100gの荷重24がロッド23の上端部に取り付けられる。ロッドは
、ロッドが自由に上下に滑動できるPTFEブッシニを通って移動する。
レバーを設置することによりロッド23を電線束21上に精確に配置することが
でき、電気絶縁性樹脂からなり同じ物質からなるブロック26上に載置された簡
単なりランプ25によりその場に確実に保持されている。
電源は
a)電気容量が少なくとも5kVAである三相400Hzl 15/ 200■
発電機
b)電気容量が少なくとも3kVAである単相50Hzl15V変圧器
C)二つの12V蓄電池により供給された直流24Vのいずれでもよい。
漏電は結合リード線を覆っている電流検出用クランプにより感知され、漏電時の
電圧は10:1に圧プローブにより測定される。トランスデューサーシグナルは
多チヤンネルデジタル貯蔵オシロスコープに送られ、そこでディスプレイおよび
操作して電力曲線(電圧×電流)およびエネルギー(電力曲線の積分)を得るこ
とができる。
電線束21は、刻み目を設けた電線が最上部となるようにクランプ25に配置さ
れる。電線束の隣接電線は7.5A航空機型回路ブレーカーを介して異なる相の
供給源に連結され、中心の電線はアースに直接接続される。単相または直流供給
の場合、交流電線をアースまたは陰端子に接続し、中心電線を含む残りの電線は
回路プレーカーを介して通電線または陽端子に接続される。カーボンロッドもア
ースまたは陰端子に接続され、先端部が導電体露出部に接触するように配置され
る。100μ荷重とPTFEブツシュ間のギャップは、ロッドのサンプル中への
貫通を制限するために適当なスペーサーを用いて0.41に調節する。電圧プロ
ーブは損傷電線およびロッドを横切ってつながり、電流検出用クランプは三相の
各々または供給源の通電側につながっている電線に配されている。試験組立構造
体の前に保護スクリーンを配し、電源を入れる。
a)回路ブレーカ−が遮断せず、反応が比較的小さい、またはb)活性が小さい
試験後のブレーカ−のリセット時に更に反応が起こらない
場合、材料はこの試験に合格したとみなされる。
更に、非トラツキング材料は電流トレース中にスパイクがほとんどなく、それに
相当して消費される全エネルギーは少ない。他方、トラッキング物質は通常三つ
の全ての相に多くのスパイクがあり、それに伴いばちばちという音が激しく多量
のエネルギーが消費される。
特記する以外は2C1m+cポーガン(B aughan)押出機を用いて、2
2AWG二、ケルめっき銅導線上に押し出すことにより以下の電線構造体を形成
した。ブレンドを使用した場合は、ベイカー・)<−キンス(B aksr P
erkins) 2軸スクリユ一押出機により形成し、全ての場合、内側層は
5%のTAICを含み、高エネルギー電子線を120kGy照射することにより
架橋した。実施例1〜5では、115V。
50H2の単相電源によりドライトラッキングを試験し、結果を第1表に示す。
実施例6〜12では、115V、400HzO三相電源により試験し、結果を第
■表に示す。
実施例において、以下のポリマーを使用した。
ボリアリールエーテルエーテルケトン
式;
で示される繰り返し単位を有するポリマーポリエーテルイミド
式:
で示される繰り返し単位を有するポリマー実施例1
内側絶縁層として芳香族−脂肪族ボリアミド(2,2,4−および2.4.4−
)リメチルへキサメチレンジアミンとテレフタル酸との混合物から調製されたポ
リマー)からなる100μ貫の層を押し出し、外側絶縁層としてボリアリールエ
ーテルエーテルケトンからなる100μlの層を押し出した。
実施例2
ポリテトラメチレンテレフタレート、イオノマー樹脂〔デュポン社のサーリン(
S urlyn) 9090 )および架橋剤〔ジアクリル(Diacryl)
101)の77.5 : 17.5 : 5ブレンドからなる100μ更の内側
絶縁層、およびボリアリールエーテルエーテルケトンからなる100μtの外側
絶縁層。
実施例3
ポリテトラメチレンテレフタレートと、ポリブチレンテレフタレートハードブロ
ック約57重量%およびポリ(ブチレングリフールポリエーテルテレフタレート
)ソフトプロ・ツク約43重量%を含むホ1ハニーチル−エステル)ブロックコ
ポリマーとの70:30ブレンドからなる125μmの内側絶縁層、およびボリ
アリールエーテルエーテルケトンからなる125μ亥の外側絶縁層。
害且廻A
内側絶縁層がホウ酸亜鉛水和物の20%も含む以外は実施例3と同様。
実施例5(対照)
ボリアリールエーテルエーテルケトンからなる250μlの単層の絶縁層。
実施例6
ポリエーテルブロックアミドからなる100μlの内側層、およびポリエーテル
イミドからなる100μ友の外側層。
寒農珂ユ
ポリエチレンテレフタレートからなる1、 OOμ裏の内側層、およびポリエー
テルイミドからなる100IJxの外側層。
実施例8(対照)
ボリアリールエーテルエーテルケトンからなる100μlの単層。
寒旌桝旦ユ塁月X
ポリエーテルイミドからなる100μlの単層。
叉嵐廻ユA
ラウリンラクタム、イソフタル酸ビス−(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシ
ル)メタン系の無定型ポリアミドからなる100μの内側層、およびボリアリー
ルエーテルエーテルケトンからなる100μ贋の外側層。
実施例11
ポリテトラメチレンテレフタレートからなる100μ肩の内側層、およびボリア
リールエーテルエーテルケトンからなる100μ実の外側層。
およびボリアリールエーテルエーテルケトンからなる100μ貫の外側層。
平成2年1月10日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.長い導電体、および (a)脂肪族部分を含むポリアミドまたはポリエステルからなる内側絶縁層と (b)芳香族ポリマーからなる外側絶縁層とを含む電気絶縁体を有してなる電線 。 2.内側絶縁層が、チャー残量が15重量%を越えないポリアミドまたはポリエ ステルからなる請求の範囲1記載の電線。 3.ポリアミドまたはポリエステルの炭素対水素モル比が1.1を越えない請求 の範囲1または2記載の電線。 4.内側層が溶融押し出しされた請求の範囲1〜3のいずれかに記載の電線。 5.内側層が、ナイロンもしくは芳香族ジカルボン酸および脂肪族または脂環式 ジアミン系のポリアミドからなる請求の範囲1〜4のいずれかに記載の電線。 6.内側層が、ナイロン46、ナイロン6、ナイロン7、ナイロン66、ナイロ ン610、ナイロン611、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、テ レフタル酸およびトリメチルヘキサメチレンジアミンまたはビスアミノメチルノ ルボルナン系のポリアミド、ラウリンラクタム、イソフタル酸およびビス−(4 −アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン系のポリアミド、2,2−ビス− (p−アミノ−シクロ−ヘキシル)プロパン、アジピン酸およびアゼライン酸系 のポリアミド、またはトランスシクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸およびト リメチルヘキサメチレンジアミン系のポリアミドからなる請求の範囲1〜4のい ずれかに記載の電線。 7.内側層がポリアルキレンジオールまたは脂環式ジオールおよび芳香族ジカル ボン酸系のポリエステルからなる請求の範囲1〜4のいずれかに記載の電線。 8.内側層が、ポリテトラメチレンテレフタレート、テレフタル酸およびイソフ タル酸単位と1,4−シクロヘキサンジメチロキシ単位とのコポリマー系のポリ エステル、または式: ▲数式、化学式、表等があります▼で示される長鎖エステル単位および式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で示される短鎖エステル単位 〔式中、Gはポリアルキレンオキシドグリコールから末端水酸基を除いた後の二 価の基、好ましくは分子量600〜6000のポリ(C2〜C4アルキレンオキ シド)、Rは分子量が300より低いジカルボン酸の少なくとも一種からカルボ キシル基を除いた後の二価の基、Dは分子量が250より低いジオールの少なく とも一種から水酸基を除いた後の二価の基を表す。〕 を有する部分ポリエーテルポリエステルブロックコポリマーからなる請求の範囲 7記載の電線。 9.芳香族ポリマーのチャー残量が少なくとも25重量%である請求の範囲1〜 8のいずれかに記載の電線。 10.芳香族ポリマーの炭素対水素モル比が少なくとも1.0である請求の範囲 1〜9のいずれかに記載の電線11.芳香族ポリマーの炭素対水素モル比が少な くとも1.3である請求項10記載の電線。 12.芳香族ポリマー層が溶融押出しされた請求の範囲1〜11のいずれかに記 載の電線。 13.芳香族ポリマーが、ポリアリールエーテルケトン、ポリアリールエーテル スルホン、ポリアリールエーテル、ポリアリーレート及び/又はポリエーテルイ ミドからなる請求の範囲1〜12のいずれかに記載の電線。 14.芳香族ポリマーが、 i)式: −Ar−Q− 〔式中、Arは非置換または置換された二価芳香族基およびQは−O−、−S− 、−SO2−、−CO−、−NH−CO−もしくは−COO−を表すか、または 、Arは多価基およびQは▲数式、化学式、表等があります▼ で示される基を表し、Qは好ましくは芳香族炭素原子に直接結合している。〕 で示される同一または異なる単位、 ii)式:−O−E−O−E′− 〔式中、Eは二価フェノールの残基およびE′は原子価結合に対するオルトおよ びバラ位の少なくとも一つの位置に電子吸引基を有する芳香族化合物の残基を表 し、EおよびE′基は芳香族炭素原子を介して−O−基に結合している。〕 で示される繰り返し単位を有する結晶性ポリアリーレンエーテル、または iii)式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Qは−O−または−SO2−、zは三価芳香族基、Rは二価芳香族基お よびR′は二価有機基を表す。〕で示される繰り返し単位を有するポリエーテル イミドまたはポリスルホンイミド を含んでなる請求の範囲13記載の電線。 15.芳香族ポリマーが,式: (1)▲数式、化学式、表等があります▼(2)▲数式、化学式、表等がありま す▼(3)▲数式、化学式、表等があります▼(4)▲数式、化学式、表等があ ります▼(5)▲数式、化学式、表等があります▼〔式中、x、mおよびnはそ れぞれ0または1を表し、xが1の場合、nは0であって、pは1〜4の整数を 表し、pが1より大きい場合、mは1およびxは0である。〕 (6)▲数式、化学式、表等があります▼(7)▲数式、化学式、表等がありま す▼(8)▲数式、化学式、表等があります▼〔上記単位は全てテレフタル酸も しくはイソフタル酸または両方から誘導することができる。〕 (9)▲数式、化学式、表等があります▼で示される繰り返し単位を有するポリ マーからなる請求項1〜14のいずれかに記載の電線。
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