JPH05198216A - 電気ワイヤ - Google Patents

電気ワイヤ

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JPH05198216A
JPH05198216A JP4201107A JP20110792A JPH05198216A JP H05198216 A JPH05198216 A JP H05198216A JP 4201107 A JP4201107 A JP 4201107A JP 20110792 A JP20110792 A JP 20110792A JP H05198216 A JPH05198216 A JP H05198216A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 長い電気導体、ポリマー材料から形成された
一次絶縁１、および一次絶縁を包囲し、一次絶縁の全周
で接触している一次ジャケット２を有して成る電気ワイ
ヤであって、一次ジャケット２が、架橋ポリマー、およ
び加熱時に水を放出し、乳酸で処理されており、ポリマ
ー組成物の２００℃での破断点伸びを少なくとも５０％
の値に増加させる有効量のハロゲン無含有粒状無機難燃
剤を含んで成るポリマー組成物から形成されている電気
ワイヤ。 【効果】 本発明の電気ワイヤは、効果的に難燃性であ
り、望ましくないガスを放出しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気ワイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電気
ワイヤおよび他のクラッドされる基材の多くの用途分野
において、クラッドは、要求される物理的性質、例えば
電気ワイヤの場合の電気抵抗、を示すだけでなく、効果
的に難燃性であるということが必要である。高度にハロ
ゲン化された有機化合物に基づいた公知の難燃剤系は、
高温、例えば、火炎中の高温に加熱された時、ハロゲン
化水素のような望ましくないガスを放出するという不利
益を持つ。加えて、粒状無機難燃充填剤のようなハロゲ
ン無含有の難燃剤を混合するクラッドを使用することが
好ましい。
【０００３】
【課題を解決するための手段】１つの要旨によれば、本
発明は、長い電気導体、ポリマー材料から形成された一
次絶縁、および一次絶縁を包囲し、一次絶縁の全周で接
触している一次ジャケットを有して成る電気ワイヤであ
って、一次ジャケットが、架橋ポリマー、および加熱時
に水を放出し、乳酸で処理されており、ポリマー組成物
の２００℃での破断点伸びを少なくとも５０％の値に増
加させる有効量のハロゲン無含有粒状無機難燃剤を含ん
で成るポリマー組成物から形成されている電気ワイヤを
提供する。別の要旨によれば、本発明は、長い電気導
体、ポリマー材料から形成された一次絶縁、および一次
絶縁を包囲し、一次絶縁の全周で接触している一次ジャ
ケットを有して成る電気ワイヤであって、一次ジャケッ
トが、架橋ポリマー、および加熱時に水を放出する有効
量のハロゲン無含有粒状無機難燃剤を含んで成るポリマ
ー組成物から形成されており、一次絶縁が、加熱時にガ
スを放出する物質を含有し、一次ジャケットの難燃剤が
乳酸で処理されており、膨張またはガス放出が生じる温
度で裂けることなく、一次ジャケットが一次絶縁からの
ガスの放出またはそれにより生じる膨張に適応できる値
にポリマー組成物の破断点伸びを増加させる電気ワイヤ
を提供する。
【０００４】好ましい無機難燃剤は、加熱時に水を放出
するものであり、特に式：Ａl2Ｏ3・ｘＨ2Ｏ（ここでｘ
は０.５〜３の数である。）で示される酸化アルミニウ
ム水和物、特にＡｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏ、アンモニウムまた
はナトリウムドウソナイト（dawsonite）、マグネシア
水和物およびケイ酸カルシウム水和物、特にα−アルミ
ナ３水和物、（好ましくは少なくとも０.１ｍ2／ｇ、さ
らに好ましくは少なくとも１ｍ2／ｇ、特に少なくとも
４ｍ2／ｇの比表面積を持つもの）である。難燃剤は、
通常３００ｍ2／ｇを越えない、例えば１００ｍ2／ｇを
越えない、さらに通常４０ｍ2／ｇを越えない、例えば
１６ｍ2／ｇを越えない比表面積を持つ。なお、この比
表面積は、Brunauer EmmettおよびTeller（ＢＥＴ）窒
素吸着法を用いて測定される。
【０００５】難燃剤粒の粒子寸法は、好ましくは５ミク
ロン以下、更に好ましくは２ミクロン以下である。代わ
りにまたは加えて、例えば組成物の溶融粘度を減少させ
るために異なる粒子寸法のブレンドを含んで成る難燃剤
を使用することが有利である。
【０００６】使用される難燃充填剤の量は、外層に使わ
れるポリマーの燃焼性に少なくとも部分的に依存してお
り、ポリマー組成物の全重量に基づいて、通常少なくと
も５０重量％、好ましくは少なくとも６０重量％であ
る。難燃剤は、より少量で使用されるならば、燃焼から
外層を防護しない可能性がある。処理された難燃剤は、
組成物の全重量に基づいて、好ましくは少なくとも６５
重量％、特に少なくとも７０重量％の量で存在させる。
難燃剤組成物は、高使用量では外層の機械的性質の受容
できない劣化を招くことがあるので、ポリマー組成物の
全重量に基づいて、通常８５重量％を越えない、好まし
くは８０重量％を越えない量で使用される。
【０００７】単一物質または組成物が、電気ワイヤの場
合の要求される電気的性質を満足することおよび高度に
ハロゲン化された系の使用なしに高度に難燃性であるこ
との両方は可能でないので、難燃性を犠牲にして所望の
用途のために要求される使用性質を示す様に選ばれた内
層および、使用性質にはあまり着目せず、高度に難燃性
のジャケットとして供給された外層を持つ２壁クラッド
が供給される。
【０００８】無機難燃剤が、処理されないかまたは本発
明に従わない表面処理物質で処理されて、クラッドされ
た基材が、垂直燃焼試験Ｕ．Ｌ．（Underwriter's Labo
ratories）７５８ ＶＷ−１のような厳密な燃焼テスト
に供される時、外層それ自身は燃えなくとも炎はクラッ
ドに沿って伝わりサンプルの破壊を起こす。対照的に、
難燃剤が本発明に従って生成ポリマー組成物の２００℃
での破断点伸びを少なくとも５０％に増加させる物質で
表面処理されている場合、クラッドに沿う炎の伝達は著
しく減少される。
【０００９】本発明に従って処理されていない難燃剤を
使用するクラッドに沿った炎伝達は、炎に近隣した場所
での外層の裂けによって起こされまたは助長され、その
裂けは、下にある比較的燃焼性の内層を周囲の酸素にさ
らす。炎伝達に関したいかなる特別な理論に束縛される
ものではないが、クラッドが、水放出性難燃物質または
加熱時に蒸気またはガスを放出する物質を含む時、加熱
時に水蒸気または他のガスを放出することは、内および
／または外層を膨張させようとすることが推測される。
しかしながら、外層を形成するポリマー組成物が無機難
燃剤で高度に充填されていて、従って比較的低い破断点
伸びを持っているので、裂けなしに伸びが膨張に十分適
応することは可能でないが、本発明に従ったクラッド中
の外層は、著しい裂けなしに膨張に適応し、それ故空気
に内層がさらされるのが防止される。
【００１０】本発明は、ポリマー物質から形成された筒
状内層および内層を包囲し、内層の実質的に全周囲にお
いて内層に接触する外層を有して成る複合難燃化クラッ
ドであって、外層は、架橋ポリマーおよび有効量のハロ
ゲン無含有粒状無機難燃剤を含んで成るポリマー組成物
から形成され、内および／または外層は加熱時にガスを
放出する物質を含み（例えば、加熱時に水を放出する難
燃剤）、外層の難燃剤は、膨張またはガス放出が起こる
温度で（例えば、アルミナ３水和物で約２５０℃または
Ｍg(ＯＨ)2で３８０℃、これは例えばポリマーの酸性に
よって低い温度で起こることがある。）裂けることなし
に内層および／または外層からのガス放出またはそれに
よってひき起こされる膨張に外層が適応できる値にま
で、生成ポリマー組成物の破断点伸びを増加させる物質
によって処理されていることを特徴とするクラッドによ
り絶縁された電気ワイヤを提供する。
【００１１】無機難燃剤用の好ましい表面処理物質は乳
酸であり、未処理の難燃剤の重量に基づいて、好ましく
は０.１〜１５重量％、特に１〜１０重量％の範囲の量
で存在する。
【００１２】上述した難燃剤は、単独の難燃剤として用
いられてよく、または相互にあるいは他の難燃剤または
充填剤と組み合わせて用いられてよいが、この場合、１
つまたはそれ以上の難燃剤が表面処理材料で表面処理さ
れてよい。付加的な成分で、特に、難燃組成物がアルミ
ナ水和物を含んで成る時に特に有用な群は、アンチモン
（V）化合物であり、好ましくは五酸化アンチモン、例
えば五酸化アンチモン一水和物、または五酸化アンチモ
ン前駆体である。英国特許公告第２,０６８,３４７号に
記述されている様に、これらの化合物は、アルミナ水和
物の水を吸収する傾向を減少させ、それ故湿潤環境にお
いて難燃組成物の電気的性質を改良する。
【００１３】外層を形成するポリマー組成物は、唯一の
ポリマー成分またはポリマー混合物の１つの成分（好ま
しくは主要成分）として、上記の英国特許公告第２,０
６８,３４７Ａ号に記述されているような、好ましく
は、エラストマーまたは熱可塑性エラストマーである。
好ましいエラストマーには、アルケンのホモまたはコポ
リマーエラストマー、特にエチレンコポリマーエラスト
マーが含まれ、「コポリマー」という語は、本明細書で
はターポリマーおよび４つ以上のコモノマーに基づくポ
リマーを含む意味で用いられる。炭化水素モノマーだけ
に基づいたエラストマー、例えばエチレン／プロピレン
ゴム、スチレン／ブタジエンゴムまたはＥＰＤＭ（エチ
レン／プロピレン／ジエンモノマー）を使用することが
可能であるが、煙の発生を減少させるために、酸素含有
モノマー、例えばビニルエステルまたはアクリルモノマ
ーを含むホモまたはコポリマーを使用することが好まし
い。そのようなコポリマーの例には、Ｃ1〜Ｃ20アルカ
ノールのビニルエステル、特に酢酸ビニルから、および
Ｃ2〜Ｃ6のアルケン好ましくはエチレン、１−プロピレ
ンおよび１−ブテンのような不飽和アルケン、特にエチ
レンから形成されたアルケン／ビニルエステルコポリマ
ーが含まれる。ビニルエステルモノマーは、好ましくは
少なくとも５モル％、更に好ましくは少なくとも１０モ
ル％、例えば２０〜９５モル％、特に少なくとも３０モ
ル％、例えば４０〜９０モル％の量で存在する。興味あ
るアクリルホモまたはコポリマーは、２０までの炭素原
子を有する飽和または不飽和炭化水素基を持つアルコー
ルのアクリル酸またはメタクリル酸エステルであり、該
炭化水素基は、１つまたはそれ以上のヘテロ原子を場合
により含んでよく、好ましくはアルキル、アルケニル、
アルコキシアルキル、アルコキシアルケニル、アリール
または２０までの炭素原子のアリールアルキル、例えば
フェニル、ナフチルならびにベンジル、特にＣ1〜Ｃ15
のアルキル、フェニルまたベンジルである。
【００１４】好ましいホモポリマーには、ポリアクリル
酸エチル、ポリアクリル酸ブチルが含まれる。特に好ま
しい（メタ）アクリレートコポリマーは、エチレン／ア
クリル酸エチル（１８重量％）、エチレン／メタクリル
酸エチル（２０重量％）、商品名「Vamac」としてDu Po
ndから市販されているターポリマーのようなエチレン／
アクリル酸メチル／キュアサイト（cure-site）カルボ
キシル含有モノマーのターポリマーおよび英国特許第
１,５４８,２３２号に記述されている類似のポリマーで
ある。本発明で使用するために適当な他のコポリマー
は、前記のどれかのモノマーの誘導体および２−クロロ
エチルビニルエーテルまた２−クロロエチルアクリレー
トのようなキュアサイト（cure-site）モノマーであ
る。
【００１５】ポリマー組成物中に存在してよい熱可塑性
エラストマーとして、スチレン／イソプレン／スチレン
またはスチレン／ブタジエン／スチレンの直鎖またはラ
ジアル（radial）ブロックのコポリマーが挙げられる。
しかしながら、炭化水素モノマーだけに基づいたもので
はないポリマーを用いることが望ましいこともあり、こ
の場合、好ましい熱可塑性エラストマーには、エステル
鎖を通してランダムに頭−尾結合した長鎖および短鎖の
くり返し線状エステル単位から実質的に成るセグメント
コポリエステルポリマーが含まれ、該長鎖エステル単位
は式：
【化１】 該短鎖エステル単位は式：
【化２】 ［式中、Ｇは分子量６００〜６０００の少なくとも１つ
の長鎖グリコールからの末端のヒドロキシル基を除去し
て残った２価の基、Ｒは分子量３００以下の少なくとも
１つのジカルボン酸からカルボキシル基を除去して残っ
た２価の基、Ｄは分子量２５０以下の少なくとも１つの
低分子量のジオールから水酸基を除去して残った２価の
基を示す。］で表される。
【００１６】他の好ましい熱可塑性エラストマーには、
ポリエステルアミドエラストマー、例えば商品名「Esta
mid」でUpjohnにより販売されているイソシアネートベ
ースのポリエステルアミドエラストマーが含まれる。熱
可塑性エラストマーの特別に好ましい範囲には、ポリエ
ーテルおよびポリアミドブロック、特にくり返し単位：
【化３】 ［式中、Ａは３００〜１５,０００、好ましくは８００
〜５,０００の範囲の平均分子量のポリアミド連鎖、Ｂ
は２００〜６,０００、好ましくは４００〜３,０００の
範囲の平均分子量の直鎖または分枝状ポリオキシアルキ
レン連鎖を示す。］から成る、いわゆる「ポリエーテル
エステルアミドブロックコポリマー」を含んで成る熱可
塑性エラストマーが包含される。
【００１７】好ましくはポリアミド連鎖はＣ4〜Ｃ14の
炭素鎖を持つα,ω−アミノカルボン酸、ラクタムまた
はジアミン／ジカルボン酸の組み合わせから形成され、
ポリオキシアルキレン連鎖は、エチレングリコール、プ
ロピレングリコールおよび／またはテトラメチレングリ
コールに基づき、ポリオキシアルキレン連鎖は、全ブロ
ックコポリマーの５〜８５重量％、特に１０〜５０重量
％を占める。これらのブロックコポリマーは、商標「Ｐ
ＥＢＡＸ」としてＡＴＯ ＣＨＩＭＩＥ（フランス、Co
urbevoie在）から市販されている。これらのポリマーと
その製造は英国特許第１,４７３,９７２号、第１,５３
２,９３０号、第１,５５５,６４４号、第２,００５,２
８３号、第２,００５,２８３Ａ号に記述されている。
【００１８】難燃剤に加えて、ポリマー組成物は、これ
らが組成物の加熱時の伸びに悪影響を与えないなら、そ
の他の添加物、例えば充填剤、安定剤（例えば紫外線安
定剤、酸化防止剤、受酸剤、抗加水分解剤）、発泡剤な
らびに着色剤、可塑剤のような加工助剤またはその他の
ポリマーを含んでよい。その他の添加物を用いる場合、
組成物は好ましくは組成物に全体として５重量％以下、
更に好ましくは２％以下、最も好ましくは０.５％のハ
ロゲンを含み、特にはハロゲンを全く含まない。
【００１９】ポリマー組成物は、例えば架橋剤の添加に
よりまたは特別なポリマー組成物の必要性に従って高エ
ネルギー放射線にさらすことにより、架橋されてよい。
適当な架橋剤は、パーオキサイド（例えばジクミルパー
オキサイド、２,５−ビス−（ｔ−ブチル−パーオキ
シ）−ジ−イソプロピルベンゼン）のようなフリーラジ
カル開始剤である。典型的な化学的架橋可能な組成物に
は、ポリマーブレンドの重量に基づいて約０.５〜５重
量％のパーオキサイドが加えられる。架橋剤は、単独
で、または多価の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、イソシアヌレートまたはペンタ
エリスリトールテトラメタクリレート）のような共架橋
剤とともに用いられる。
【００２０】放射線架橋は、電子線またはγ線のような
高エネルギー照射にさらすことにより行われてよい。用
いるポリマーの特徴に応じて、放射線は、２〜８０Ｍラ
ド、好ましくは２〜５０Ｍラドの範囲で照射され、例え
ば２〜２０Ｍラド、特に４〜１２Ｍラドが一般的に適当
である。照射中の架橋を促進させる目的で、多価のビニ
ルまたはアリル化合物（例えばトリアリルシアヌレー
ト、トリアリルイソシアヌレートまたはペンタエリスリ
トールテトラメタクリレート）のようなプロラドを、好
ましくは０.２〜５重量％の量で照射前に組成物中に加
えるのが好ましい。
【００２１】組成物の架橋度は、存在するポリマーでな
い添加物を除外した、架橋ポリマー組成物のゲル含量
（ＡＮＳＩ／ＡＳＴＭ Ｄ２７６５−６８）により表示
することができる。好ましくは架橋組成物のゲル含量は
少なくとも１０％、更に好ましくは少なくとも４０％で
ある。
【００２２】内層のためのポリマー材料は、基材の所望
用途に適当な物理的性質を示すように選ばれる。例え
ば、クラッドされた基材が電気ワイヤである時、内層
は、電気的に絶縁性であるべきで、好ましくは、少なく
とも１０10〜１０12Ωｃｍ、好ましくは少なくとも１０
14、例えば１０15〜１０17Ωｃｍの体積抵抗率を持ち、
０.１〜０.２ｍｍの典型的厚さの層で高い絶縁破壊強
さ、例えば少なくとも２.５、特に少なくとも５、最も
特別には１０ＫＶをも所望により持つ。内層を形成する
好ましいポリマーは、炭化水素ポリマー、例えばアルケ
ンのホモおよびコポリマー、好ましくはＣ2〜Ｃ6アルケ
ン／Ｃ2〜Ｃ12アルケンコポリマー、特にＣ3〜Ｃ12アル
ケンとエチレンとのコポリマー、特別にはエチレンとα
−不飽和Ｃ3〜Ｃ12アルケン、例えばｎ−プロピル−１
−エン、ｎ−ブタ−１−エン、ｎ−ペンタ−１−エンお
よびｎ−ヘキサ−１−エンとエチレンとのコポリマー、
例えばエチレン／プロピレンエラストマーを含む。特に
好ましいエチレンコポリマーは、５０重量％以上、例え
ば６０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上、例
えば８５重量％以上のエチレン、例えば低または高密度
ポリエチレンを含む。特に興味のあるものは、英国特許
出願第７９１１９１６号およびカナダ特許第８７３,８
２８号に記述されている２５℃で０.９１０〜０.９４０
の範囲の密度を持ついわゆる線状低密度エチレンコポリ
マーである。
【００２３】内層を形成するポリマー材料は、ポリマー
だけから成ってよく、あるいは無機充填剤を含んでいて
よい。使用されてよい充填剤の量は、使用される充填剤
の種類およびポリマー材料にある程度依存し、充填剤が
電気的性能を前記の最低値以下に減少させないなら、ど
の様な充填量が使われてよい。すなわち、例えば内層が
シリカ充填エチレン／プロピレンコポリマーから形成さ
れている場合、６０重量％または更に高割合の充填剤が
使用されてよく、充填剤が金属酸化物、例えばアルミナ
三水和物である場合、いかなるポリマー材料が使用され
ていようと、内層は、内層を形成するポリマー組成物の
全重量に基づいて、好ましくは３０重量％以下、特に２
５重量％以下の充填剤を含んでよい。
【００２４】クラッドポリマー組成物は、無機充填剤の
予めの表面処理後、通常の方法、例えばミキサー（例え
ばバンバリーミキサー）でそれらの成分をブレンドする
ことにより調製されてよく、特に外層がアンチモン
（V）化合物を含まないなら、内層の湿潤電気的性質を
保持するために１種以上のアンチモン（V）化合物を含
むことが好ましい。ポリマー材料が難燃剤を含むなら、
使用される難燃剤の量は、ポリマー材料（即ち、ポリマ
ーおよび添加剤）の全重量に基づいて、好ましくは４０
重量％以下、特別には３０重量％以下、例えば２０重量
％までである。
【００２５】好ましくは、内層を形成するポリマー材料
は、前述の様に高エネルギー照射によりまたは化学的架
橋剤により架橋されている。
【００２６】前述のように複合クラッドは筒状である。
クラッドは長さに沿って変化する断面を持つが、好まし
くは均一の断面を持ち、好ましくは押出により形成され
る。
【００２７】本発明のクラッドは、好ましくは基材の上
にその場で（in situ）形成される。このようにクラッ
ドされた基材は、例えば銅、ニッケル、錫メッキ銅、銀
メッキ銅などから形成される電気導体、クラッドの内層
により与えられる１次絶縁およびクラッドの外層により
与えられる１次ジャケットを含んで成る電気ワイヤであ
ってよい。
【００２８】クラッドポリマー組成物は、無機難燃剤の
予めの表面処理の後、通常の方法、例えばミキサー（例
えばバンバリーミキサー）でそれらの成分をブレンドす
ることにより調製されてよい。次いで、内層を形成する
組成物は基材の上へと押出されてよく、次いで、外層は
押出により内層に上に被覆されてよい。内外層は、同時
にまたは引き続いて、架橋されてよい。
【００２９】内および外層の厚さは、基材の大きさおよ
び所期の用途に依る。絶縁ワイヤの場合、例えば導体が
撚り導体なら、正確な厚さは層の異なった部分で変化す
るが、内層は少なくとも０.０５ｍｍの平均厚さを通常
持つ。ワイヤが装置ワイヤ、すなわち「フックアップ」
ワイヤとして知られているワイヤまたはこの寸法の他の
ワイヤの時、好ましくは内層はワイヤの大きさにより
０.０５〜３ｍｍ、特に０.１〜１ｍｍの厚さを持つ。０
ＡＷＧ 導体には、０.５ｍｍの厚さの内層が典型的に
供給されるが、２４ ＡＷＧ 導体には、０.１５ｍｍの
厚さの内層が供給される。外層は、好ましくは少なくと
も０.０５ｍｍ、更に好ましくは少なくとも０.０８ｍ
ｍ、最も好ましくは少なくとも０.１ｍｍ、しかし好ま
しくは１ｍｍ以下の厚さを持つ。
【００３０】一方、例えば寸法回復性クラッド、特に熱
回復性クラッドのように、クラッドを基材とは別に製造
してよい。
【００３１】寸法回復性物品は、米国特許第４,０７０,
７４６号、英国特許第２,０１８,５２７Ａ号に記述され
ている様に適当な溶媒の塗布のような適当な処理にさら
された場合、実質的に変化する寸法形状を持つ物品であ
る。特に注目されるのは、寸法熱回復性物品、すなわち
熱処理により実質的に変化を成す寸法形状を持つ物品で
ある。
【００３２】加熱すると、通常これらの物品は、前もっ
てその形から変形された元の形に向かって回復するが、
ここで用いられる「熱回復性」という語は、前もって変
形されてなくとも、加熱されると新しい形状を示す物品
も含む。
【００３３】最も普通の形において、そのような物品
は、例えば米国特許第２,０２７,９６２号、第３,０８
６,２４２号および第３,５９７,３７２号に記述されて
いるような弾性および塑性記憶の性質を示すポリマー材
料から作られた熱収縮性スリーブを含んで成る。例えば
米国特許第２,２０７,９６２号に明らかにされているよ
うに、元の寸法熱安定性形状は、例えば熱い間に押出チ
ューブが熱不安定性形状に延伸される連続工程では一時
的な形状であってよいが、他の用途においては予備成形
された寸法熱安定性物品が、別工程で寸法熱不安定性形
状に変形される。
【００３４】熱回復性物品の製造において、所望の寸法
回復性を高めるために、物品の製造のどの工程でも、ポ
リマー材料は架橋されてよい。熱回復性物品を製造する
１つの方法は、ポリマー材料を所望の熱安定形状に成形
すること、ポリマー材料を実質的に架橋させること、ポ
リマーの結晶融点または無定形物質の軟化点以上に物品
を加熱すること、物品を変形し、物品の変形された状態
が保持される様に変形された状態にある間に物品を冷却
することを含んで成る。使用時、物品の変形された状態
は熱不安定であるので、加熱により物品は元の熱安定形
状をとろうとする。
【００３５】例えば英国特許第１,４４０,５２４号に記
述されている様な他の物品において、外側の筒状部材の
ようなエラストマー部材は、加熱されると弱くなりエラ
ストマー部材の回復を許す内側の筒状部材のような第２
部材により、伸ばされた状態で保持されている。
【００３６】ケーブルが使用されるある分野、例えば軍
用または大量の通信において、火の中にある間、燃えな
いだけでなく、ショートまたは破壊することなく機能す
る能力のあるケーブルを使用することは望ましい。これ
らのケーブルは、用途により、サーキット・インテグリ
ティー・ケーブルまたはシグナル・インテグリティー・
ケーブルと呼ばれている。以前に提案されたケーブル
は、火にさらされている間短絡の形成を防止するため
に、雲母テープによりまたは大容量のパッキング材料も
しくはシリコンによりまたはこれらの組み合わせによ
り、個々の導体が互いに分離されるべきであるという原
則を一般的に用いてきたが、結果として以前に提案され
たケーブルは、比較的重くまたは大きくまたは重くかつ
大きくなっている。それ故、ケーブルが火にさらされて
いる間一体性を保持するが、以前に提案されたケーブル
より小さいか軽いケーブルが必要とされている。
【００３７】「電気絶縁残渣」という語は、ポリマー材
料が燃焼した後に残る電気絶縁性固形物質を意味する。
この固形物質は無機であり、高充填量の無機難燃充填剤
から生じた酸化アルミニウムなどの物質を包含する。
【００３８】「有機ポリマー材料」という語は、ここで
は、有機主鎖のみを持つ１つまたはそれ以上のポリマー
に基づく材料を意味し、例えばアルケンのホモまたはコ
ポリマー（「コポリマー」という語はここでは、ターポ
リマーおよび４種以上のコモノマーから成るポリマーを
含む）または有機縮合ポリマー、例えばポリアミドもし
くはポリエステルであり、有機ポリシロキサンのような
無機の主鎖を持つポリマーから区別されている。好まし
いポリマー材料は前記のとおりである。内層を形成する
有機ポリマー材料は、ポリマーのみから成ってよく、あ
るいは無機充填剤などを含有してよい。外層を形成する
有機ポリマー材料は、ポリマーおよび無機難燃充填剤を
含んで成る。
【００３９】好ましくは、燃焼すると形成される電気絶
縁残渣は、無機充填剤、特にポリマー材料中の難燃剤か
ら生じる。好ましい無機難燃剤は、前記のような加熱す
ると水を放出する充填剤である。
【００４０】これに代えまたは加えて、充填剤は、シリ
カ、好ましくは例えばヒュームドシリカのように微粉砕
された形のシリカのような材料を含んで成ってよい。好
ましい粒子サイズは、水和酸化物充填剤について前に述
べたのと同じである。
【００４１】無機難燃充填剤の非常に高い含量は、導体
絶縁の電気的性能を減少させるという事実から、特に、
絶縁が非常に高い電気抵抗を持つポリマー、例えばポリ
エチレンから形成されるならば、導体絶縁のために２壁
構造を採用することが好ましく、この構造では絶縁被覆
は、時には一次絶縁と呼ばれる内層および時には一次ジ
ャケットと呼ばれる外層を含んで成る。内層を形成する
ための好ましい材料は、クラッドの内層のため前に述べ
た。
【００４２】外層は好ましくは、クラッドの外層につい
て前に述べたのと同じポリマーに基づいている。ケーブ
ルの電気的性質は内層により保証されているので、外層
または一次ジャケットは好ましくは、無機難燃剤を含
み、比較的高含量の充填剤を含んでよい。好ましい充填
剤は、前述のものであり、必ずしも必要ではないが、好
ましくは組成物の伸びを増加させるために処理物質で処
理されている。導体の絶縁は好ましくは前述のように架
橋されており、好ましくは前述のクラッドが導体を絶縁
するために使用される。
【００４３】このように、ケーブル構造の１形式におい
て、高含量の充填剤を含む層、例えば外層は火にさらさ
れている間回路または信号の完全性を保持するための電
気絶縁を与えるのに対し、導体絶縁の内層は、使用の間
ケーブル絶縁の所望の電気的性質を与える。この構造
は、特に小径ケーブルが良い電気的性質および耐火性を
持つことを可能にする。本発明に従った一般ケーブル構
造の更なる利点は、個々のワイヤのまわりに雲母包装が
ないので、ケーブルの径が顕著に減少（特にケーブルが
多数の導体を含む時）されるだけでなく、個々の導体の
取り扱いおよび装着がより容易になされるということで
ある。導体の絶縁被覆は、好ましくは１ｍｍ以下、さら
に好ましくは０.６ｍｍ以下、特に０.４ｍｍ以下、例え
ば０.１〜０.４ｍｍの厚さを持つ。
【００４４】所望により、導体の束は一重の無機テープ
（ミネラルテープ）包装のみで封入されてよいが、複
数、例えば２または３の無機テープ包装を用いることが
好ましい。無機テープは、好ましくは雲母を含み、特に
雲母／シリコン樹脂複合物を含んで成る。一方珪酸マグ
ネシウム含浸テープが用いられてよい。
【００４５】ケーブルはスクリーンされていなくてもよ
く、この場合ケーブルジャケットは無機テープクラッド
束の上に直接配置されてよいが、多くの場合、電気的、
磁気的または電磁気的妨害から導体を防護するためにケ
ーブルにスクリーンを与えることは望ましく、この場合
スクリーンは好ましくは無機テープ包装の上に適用さ
れ、ケーブルジャケットはスクリーンの上かスクリーン
の上に配置された更なる無機テープの上に適用される。
例えば、英国特許明細書第１,４４８,８１９号および第
１,４４８,８２０号に記述されているように、従来の編
組スクリーンまたはテープ包装スクリーンは、単一の金
属または多数の異なった金属層を用いて使用されてよ
い。
【００４６】好ましくは導体の絶縁被覆および／または
ケーブルジャケットは実質的にハロゲン無含有であり、
すなわち、これらは５重量％以下、好ましくは１重量％
以下、更に好ましくは０.２重量％以下のハロゲン含有
材料を含み、最も好ましくはハロゲン含有材料を含んで
いない。
【００４７】ここで記述されたすべての有機ポリマー組
成物がケーブルジャケットを形成するため使用されてよ
いが、好ましくはジャケットは、難燃剤および要すれば
熱可塑性ポリマー、例えばアルケンのホモまたはコポリ
マーと、エチレンコポリマーエラストマーに基づいてい
る。好ましいケーブルジャケット材料は前述の米国特許
第４,３２２,５７５号、英国特許明細書第１,６０３,２
０５号および第２,０６８,３４７Ａ号に記述されている
ものである。
【００４８】本発明の電気ワイヤを有するケーブルの１
形式を添付図１により説明する。図１は、露出した種々
の層をもつケーブルの一部分の断層的正面図である。
【００４９】図面において、多数の電気ワイヤは、例え
ば錫またはニッケルめっき銅のストランドから形成され
る中央金属導体を含んで成り、導体は０.６〜２.８ｍｍ
（２４ＡＷＧ〜１０ＡＷＧ）の呼称径を持つ。導体は、
例えば英国特許出願第８２２８０９２号に記述されてい
る様に、押出二壁絶縁を用いて互いに絶縁されている。
絶縁は、高絶縁性ポリマー材料から形成された０.１２
５ｍｍの厚さの一次絶縁１および比較的高度に充填され
たポリマー組成物から形成された０.１２５〜０.２５ｍ
ｍの厚さの一次ジャケット２を有して成る。
【００５０】
【実施例】次に実施例を示し、本発明を説明する。
【００５１】実施例１〜４および比較例１〜２ 市販の高密度ポリエチレン（比重０.９５、Ｍ.Ｆ.Ｉ.＝
０.１５、１０００炭素原子当たり３つの分枝）７８重
量部を、均一なブレンドが作られるまで、トリアリルシ
アヌレート２重量部、および９０重量％の粒状アルミナ
三水和物と１０重量％の五酸化アンチモンから成る難燃
剤２０重量％とともにブレンドした。次いで、このブレ
ンドを一次絶縁として、１８ＡＷＧ（直径１.２ｍｍ）
の錫めっき銅導体上に押し出し、１.４７ｍｍの径の絶
縁ワイヤ（０.１２７ｍｍの壁厚に対応）を得た。
【００５２】前もって３重量％の表面処理剤（表１を参
照）がスプレー塗布された粒状アルミナ三水和物（１２
ｍ2／ｇ）９０重量部を粒状五酸化アンチモン１０重量
部と混合し、実施例１、２および比較例の難燃組成物を
形成した。五酸化アンチモンは、実施例３で省かれてい
る。それから、これらの組成物を、商品名「ＰＥＢＡＸ
４０ ３３」としてＡＴＯ ＣＨＩＭＩＥにより販売
されているポリエーテルエステルアミドブロックコポリ
マー５０重量％（実施例１、３および比較例）または実
施例２については商品名「ＨＹＴＲＥＬ」として販売さ
れているセグメントブロックポリエステル５０重量部お
よび商品名「ＥＹ ９０７」としてＵＳＩにより販売さ
れている酢酸ビニル／エチレンコポリマー（６０重量％
の酢酸ビニル）５０重量％より成るポリマーブレンドに
ブレンドし、種々の添加成分を配合して下記の組成のブ
レンドを形成した。
【００５３】 成分 重量％ ポリマーブレンド ２３ 難燃組成物 ７３ 酸化防止剤 １ メチレンビスアクリルアミド ０.５ 着色剤 ０.５ ワックス加工助剤 ２
【００５４】この組成物を絶縁ワイヤ上に押し出して直
径２.０ｍｍの二壁ワイヤを形成し、次いで、ワイヤを
クラッドの両層を架橋するために０.５ＭeＶの電子線で
１０〜１２Ｍラドの推定線量で照射した。
【００５５】クラッドの外層を形成するポリマー組成物
の破断点伸びを、２００℃で５ｍｍ／分の延伸速度によ
り決定し、ＬＯＩ（極限酸素指数）をＡＳＴＭ−Ｄ−２
８６３に従って決定した。二壁ワイヤの燃焼性はＵＬ
７５８ ＶＷ−１に従って測定した。表面処理剤を表１
に示し、結果を表２に示す。
【００５６】高密度ポリエチレンに代えて、比重０.９
１８、Ｍ.Ｆ.Ｉ.＝０.１および１０００炭素原子当たり
２６の分枝の低密度ポリエチレンを用いること以外は実
施例１をくり返した。結果を、実施例４として表２に示
す。
【００５７】
【表１】表面処理剤 実施例１〜４ 乳酸 比較例１ ビニルトリス（メトキシエトキ
シ）シラン 比較例２ アクリル酸
【００５８】
【表２】 試験 実施例 比較例 １ ２ ３ ４ １ ２ 200℃での伸び 95% 70% 70% 35% 35% 25% 23℃でのLOI(%O2) 48 ＊ 50.7 ＊ 51 50.7 UL 758 VW-1 合格・不合格 合格 合格 合格 合格 不合格 不合格 燃焼長さ(mm) 150 125 150 140 >254 >254 燃焼時間(秒) １６ ２２ ３０ ３０ ９０ 不消火 外層の裂け なし なし なし なし 裂け観測 裂け観測 ＊：測定せず
【００５９】実施例５ ポリエチレンに基づいた内層に代えて、プロピレンでグ
ラフトしたエチレン／プロピレンコポリマー５７.５重
量％、シリカ３７.５重量％およびトリアリルイソシア
ヌレート５重量％から成る０.１２５ｍｍの厚さの層を
用いること以外は、実施例１をくり返した。燃焼長さ１
５５ｍｍおよび燃焼時間１４秒でワイヤは、ＵＬ ７５
８ ＶＷ−１燃焼試験に合格した。外層の裂けは観測さ
れなかった。
【００６０】実施例６ 図面に示されるように７本の絶縁ワイヤを用いたケーブ
ル構造体を、シラン／アクリル酸をスプレー被覆したア
ルミナ三水和物９１重量％および五酸化アンチモンＳb2
Ｏ5９重量％より成る難燃組成物２０重量％および架橋
ポリエチレン８０重量％から成る０.１２５ｍｍの厚さ
の内層１を含んで成る二壁導体絶縁を用いて形成した。
厚さ０.２５ｍｍの外層２は、内層のために使用された
のと同じ難燃剤７３重量％、５０％のポリエーテルエス
テルアミドブロックコポリマーと５０％の酢酸ビニル／
エチレンコポリマー（６０重量％の酢酸ビニル）から成
るポリマー組成物２３重量％および酸化防止剤４重量
％、着色剤、架橋促進剤ならびに加工助剤を含んでい
た。ケーブルを、雲母テープのラップ３およびラップ５
で包んだ。ケーブルは、アルミナ三水和物に基づいた充
填剤６０重量部を含む従来のポリエステル／酢酸ビニル
エチレンコポリマーブレンドに基づくジャケットを有し
ていた。ケーブルを、Ｉ.Ｅ.Ｅ.３３１試験方法に従っ
て８００℃の炉の中に置き導体と遮蔽は、２４０Ｖ単相
電源に接続された。どれか２つの導体がショートするま
での時間を記録した。結果を表３に示す。
【００６１】実施例７ 図面に示されるように７本の絶縁ワイヤを用いるケーブ
ル構造体を、実施例５に記述された二壁導体絶縁を使用
して形成した。ジャケットは、実施例６と同じ組成を持
っていた。ケーブルを８５０℃の炉の中に置き、どれか
２つの導体または導体と外装４がショートするまでの時
間を記録した。また、９５０℃の炉を用いて実験をくり
返した。結果を表３に示す。
【００６２】実施例８ 外層２が０.２５ｍｍの壁厚を持つこと以外は、実施例
７をくり返した。結果を表３に示す。
【００６３】実施例９〜１１（比較例） 絶縁ワイヤの代わりに、絶縁厚０.７５ｍｍの７本のシ
リコン絶縁ワイヤ（実施例９）、０.１７５ｍｍのポリ
エチレン内層と０.１００ｍｍのポリフッ化ビニリデン
外層から形成される架橋二壁絶縁をもつ７本のワイヤ
（実施例１０）および７本のカプトン（Kapton）絶縁ワ
イヤ（実施例１１）を用いること以外は、実施例６をく
り返した。結果を表３に示す。同表よりシリコン絶縁ワ
イヤケーブルの場合だけが（該ケーブルは本発明に従う
ケーブルよりかなりかさばっているが）本発明のケーブ
ルに匹敵する完全性を示すことがわかる。
【００６４】実施例９のケーブルは良好な性能を有する
が、絶縁の厚さが０.７５ｍｍと本発明の最大値０.４ｍ
ｍよりもずっと大きく、非常にかさの大きなケーブルで
ある。
【００６５】
【表３】 実施例 炉温度（℃） 破壊までの時間（分） ６ ８００ ９０分後に無破壊 ７ ８５０ 〃 ９５０ 〃 ８ ８５０ 〃 ９５０ 〃 ９ ８００ 〃 １０ ８００ １.５ １１ ８００ １.６
【００６６】実施例１２ ケーブルが１２本のワイヤを含み、炉温度が７５０℃で
あること以外は、実施例６をくり返した。３時間後に破
壊は観測されなかった。
【００６７】実施例１３ テープラップ３と５が、それぞれタルクおよびリン含有
難燃剤を含浸されたグラスファイバーテープ（Lamiglas
５１５ Bayer AG製）から形成されていること以外
は、実施例７をくり返した。ケーブルを、８５０℃と９
５０℃で２４０Ｖ三相電源を使用するＩ.Ｅ.Ｅ. ３３
１試験に付した。３時間後に両方の温度で、破壊は記録
されなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電気ワイヤを有するケーブルの一態
様の正面図である。
【符号の説明】
１…一次絶縁。 ２…一次ジャケット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード・ジョン・マーフィ イギリス国イングランド、ウィルトシャ ー、ノース・チッペンハム、サンディ・レ ーン、ローフ・コテージ（番地の表示な し)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長い電気導体、ポリマー材料から形成さ
    れた一次絶縁、および一次絶縁を包囲し、一次絶縁の全
    周で接触している一次ジャケットを有して成る電気ワイ
    ヤであって、一次ジャケットが、架橋ポリマー、および
    加熱時に水を放出し、乳酸で処理されており、ポリマー
    組成物の２００℃での破断点伸びを少なくとも５０％の
    値に増加させる有効量のハロゲン無含有粒状無機難燃剤
    を含んで成るポリマー組成物から形成されている電気ワ
    イヤ。
  2. 【請求項２】 ポリマー組成物の２００℃での破断点伸
    びが少なくとも６０％に増加されている請求項１記載の
    電気ワイヤ。
  3. 【請求項３】 ポリマー組成物の２００℃での破断点伸
    びが少なくとも７０％に増加されている請求項１記載の
    電気ワイヤ。
  4. 【請求項４】 長い電気導体、ポリマー材料から形成さ
    れた一次絶縁、および一次絶縁を包囲し、一次絶縁の全
    周で接触している一次ジャケットを有して成る電気ワイ
    ヤであって、一次ジャケットが、架橋ポリマー、および
    加熱時に水を放出する有効量のハロゲン無含有粒状無機
    難燃剤を含んで成るポリマー組成物から形成されてお
    り、一次絶縁が、加熱時にガスを放出する物質を含有
    し、一次ジャケットの難燃剤が乳酸で処理されており、
    膨張またはガス放出が生じる温度で裂けることなく、一
    次ジャケットが一次絶縁からのガスの放出またはそれに
    より生じる膨張に適応できる値にポリマー組成物の破断
    点伸びを増加させる電気ワイヤ。
  5. 【請求項５】 実質的にハロゲン無含有である請求項１
    〜４のいずれかに記載のワイヤ。
  6. 【請求項６】 一次絶縁および／または一次ジャケット
    を形成するポリマー材料が架橋されている請求項１〜５
    のいずれかに記載のワイヤ。
  7. 【請求項７】 一次絶縁を形成するポリマー材料がアル
    ケンのホモまたはコポリマーを含んで成る請求項１〜６
    のいずれかに記載のクラッド。
  8. 【請求項８】 一次絶縁が水和した金属酸化物またはシ
    リカ充填剤を含有する請求項１〜７のいずれかに記載の
    ワイヤ。
  9. 【請求項９】 一次ジャケットがエラストマーおよび／
    または熱可塑性エラストマーを含有する請求項１〜８の
    いずれかに記載のワイヤ。
  10. 【請求項１０】 一次ジャケットが、エラストマーとし
    てアルケン／酢酸ビニルコポリマーまたはアルケン／ア
    クリルコポリマーを含有する請求項９記載のワイヤ。
  11. 【請求項１１】 一次ジャケットがセグメント化ブロッ
    クコポリエステルまたはポリエーテル−エステルアミド
    ブロックコポリマーを熱可塑性エラストマーとして含有
    する請求項９記載のワイヤ。
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