JPH0920844A - 電気絶縁組成物及び耐熱難燃絶縁電線 - Google Patents

電気絶縁組成物及び耐熱難燃絶縁電線

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JPH0920844A
JPH0920844A JP7170993A JP17099395A JPH0920844A JP H0920844 A JPH0920844 A JP H0920844A JP 7170993 A JP7170993 A JP 7170993A JP 17099395 A JP17099395 A JP 17099395A JP H0920844 A JPH0920844 A JP H0920844A
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JP
Japan
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weight
parts
bis
pts
ethylene
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Pending
Application number
JP7170993A
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English (en)
Inventor
Kazufumi Kimura
一史 木村
Masami Tanmachi
正美 反町
Shigeru Kashiwazaki
茂 柏崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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  • Insulated Conductors (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は過酷な高温条件下で使用して
も銅害等の不都合を効果的に防止することにある。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明はエチ
レン系コポリマ100重量部に対し、エチレンビス(ペ
ンタブロモベンゼン)を5〜60重量部、フェノール系
酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤を各々0.1〜20重
量部を加えてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両や発熱電気機
器等の高温条件下で使用され得る耐熱難燃絶縁電線およ
びその電気絶縁組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリオレフィンを主体とした樹脂組成物
は、加工性・電気特性等に優れていることから、電線・
ケーブルの絶縁体やシース等といった電気絶縁被覆材料
として従来から多用されてきているが、さらに、最近の
情勢として車両用電線や盤内・機内配線用電線などの高
温条件下で使用される電線に用いる場合には、UL15
0℃定格グレードの高耐熱性が要望されるようになって
きた。
【0003】このような電気絶縁組成物に高い耐熱性を
付与するには、一般の酸化防止剤を多量に添加したり、
各種の酸化防止剤を組み合わせて相乗効果を持たせる方
法が知られているが、これら材料を実際に電線の電気絶
縁被覆材料として用いた場合、銅導体からの銅害による
劣化が非常に大きく、耐熱寿命を著しく短縮させる問題
がある。
【0004】また、例えばUL規格では、耐熱性の評価
として、電線を所定時間劣化させ、その後巻き付け試験
を行う方法が用いられており、銅害劣化を防止する検討
が重要となっている。この問題に対処するために、種々
の重金属不活性剤やステアリン酸カルシウムなどの中和
剤を添加することにより、銅害を防止する方法が一般に
採られている。
【0005】さらに同規格においては、難燃性について
も垂直難燃レベルの高い難燃性が要求されており、従っ
て、これを満足するため、例えば、塩素系や臭素系など
のハロゲン系難燃剤や、金属水酸化物などの無機系難燃
剤を多量に混和して対処している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電線をさらに過酷な高温条件下で使用した場合、こ
のような重金属不活性剤や中性剤を添加しただけでは、
大きな銅害防止効果は期待できないといった欠点があっ
た。そのため、さらにこれらの添加量を増大すると、反
対に分散不良の原因や大幅なコストアップを招いたり、
耐熱性を大きく低下させてしまうといった問題があっ
た。
【0007】そこで、本発明は上記課題を解決するため
に案出されたものであり、その目的は、過酷な高温条件
下で使用しても銅害等の不都合を効果的に防止すること
ができる新規な電気絶縁組成物及び耐熱難燃絶縁電線を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、エチレン系コポリマ100重量部に対し、
エチレンビス(ペンタブロモベンゼン)を5〜60重量
部、フェノール系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤を各
々0.1〜20重量部、あるいはさらに重金属不活性剤
0.1〜10重量部及びハイドロタルサイトを0.1〜
20重量部を加えてなる電気絶縁組成物及びこれを導体
上に被覆してなるものである。これによって本発明は上
述したように、高難燃性で、耐熱性低下が非常に少ない
エチレンビス(ペンタブロモベンゼン)を用い、重金属
不活性剤とハイドロタルサイトの相乗効果により、高温
下で銅を不活性化することができる。従って、過酷な高
温条件下で使用しても、銅害による劣化を防止すること
が可能となり、難燃性で優れた耐熱性を発揮することが
できる。
【0009】
【発明の実施の形態】このエチレン系コポリマとして
は、エチレンプロピレンコポリマ、エチレンプロピレン
ジエターポリマ、超低密度ポリエチレン、エチレン酢酸
ビニルコポリマ、エチレン・メチルアクリレート、エチ
レン・メチル・メタ・アクリレート、エチレンブテンコ
ポリマ、エチレン・ブタンジエタンターポリマ、エチレ
ン・エチルアクリレート等が挙げられ、これらは単独又
は2種以上混合して使用することができる。
【0010】また、このエチレン系コポリマに添加する
エチレンビス(ペンタブロモベンゼン)は、燃焼時に発
ガン性物質といわれるダイオキシンの発生もなく安全で
あると共に、高難燃性を有し、しかも他の難燃剤に比べ
て耐熱性の低下が少ないといった利点を有している。そ
して、この難燃剤の添加量を5〜60重量部に規定した
のは、5重量部未満では難燃効果が少なく、また、50
重量部を越えてもそれ以上の難燃効果が得られない上
に、却って耐熱性を低下させるからである。尚、難燃効
果を最大限に活用し、且つ耐熱性を考慮すると、添加量
は20〜50重量部の範囲が好ましい。
【0011】次に、フェノール系酸化防止剤としては、
ビスフェノール系とヒンダードフェノール系が挙げられ
る。先ず、ビスフェノール系としては、2,2′−メチ
レン−ビス(4−メチル6−第三ブチルフェノール)、
2,2−メチレン−ビス−(4−メチル−6−シクロヘ
キシル・フェノール)、2,2′−メチレンビス−(4
−エチル−6−第三ブチルフェノール)、4,4′メチ
レン−ビス−(2,6−ジ第三ブチルフェノール)、
2,2′−メチレン−ビス−(6−アルファメチル−ベ
ンジル・P−クレゾール)、メチレン架橋した多価アル
キルフェノール、4,4′−ブチリデン−ビス−(6−
第三ブチル・m−クレゾール)、2,2′−エチリデン
−ビス(4,6−ジ−第三ブチルフェノール)、1,1
−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサ
ン、2,2′−ジヒドロキシ−3,3′−ジ−(α−メ
チルシクロヘキシル)−5,5′−ジメチル・ジフェニ
ルメタン、アルキル化ビスフェノール、変性アルキル化
ビスフェノール、3,9−ビス−[2−{3−(3−第
三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロ
ピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4
−8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカ
ン、ブチル酸、3,3−ビス−(3−第三ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)エチレンエステル等といったもの
が挙げられ、また、チオエーテル系では、ジラウリル・
チオジプロピオネート、ジステアリル・チオジプロピオ
ネート、ジミリスチル−3,3′−チオジプロピオネー
ト、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリ
ル−チオプロピオネート)、チオジプロピオン酸ジラウ
リル、β−アルキルチオエステル・プロピオネート、含
硫黄エステル化合物、1,1′−チオビス(2−ナフト
ール)等といったものが挙げられる。次に、ヒンダード
フェノール系としては、1,1,3−トリス−(2−メ
チル−4−ヒドロキシ−5−第三−ブチルフェニル)ブ
タン、4,4′−ブチリデンビス−(3−メチル−6−
第三−ブチルフェノール)、2,2−チオビス(4−メ
チル−6−第三−ブチルフェノール)、テトラキス−
[メチレン−3−(3′,5′−ジ−第三−ブチル−
4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、
トリエチレングリコール−ビス[3−(第三−ブチル−
5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト]トリス−(3,5−ジ−第三−ブチル−4−ヒドロ
キシベンジル)−イソシアヌレート、6−(4−ヒドロ
キシ−3,5−ジ−第三ブチル・アニリノ)−2,4−
ビス・オクチル−チオ−1,3,5−トリアジン等とい
ったものが挙げられる。
【0012】一方、硫黄系酸化防止剤としては、ジアス
テアリル・チオジプロピオネート、ジトリデシル−3,
3′−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−
テトラキス(β−ラウリル−チオプロピオネート)、チ
オジプロピオン酸ジラウリル、β−アルキルチオエステ
ル・プロピオネート、含硫黄エステル系化合物、2−メ
ルカプトベンズイミダゾール等といったものが挙げられ
る。
【0013】そして、これら酸化防止剤の添加量は、ベ
ースポリマ100重量部に対して、それぞれ0.1〜2
0重量部の範囲とする必要があり、好ましくは2〜10
重量部の範囲で配合する。その理由は、0.1重量部未
満では耐熱性の効果が小さく、逆に20重量部を越える
と、それ以上の効果は見られず、却ってブルームブリー
ドなどの問題を生ずるため、好ましくないからである。
【0014】次に、重金属不活性化剤としては、N−サ
リシロイル−N′−アルデヒドラジン、N,N−ジベン
ザル(オキサルヒドラジド)、N,N−ビス(3,5−
ジ−t−ブチル−ヒドロキシハイドロシンナメイー
ト)、2,2′−オギザミド−ビス−[エチル3−
(3,5−ジ−t−ブチル−4ヒドロキシフェニル)プ
ロピオネート]、イソフタリックサンビス(2−フェノ
キシプロピオニルヒドラジン)、3−(N−サリチロイ
ル)アミノ−1,2,4−ヒドロキシフェニルプロピオ
ニルヒドラジン等が挙げられ、特に、以下の化1で示し
た3−(N−サリチロイル)アミノ−1,2,4−トリ
アゾール、化2に示したイソフタリック酸ビス(2−フ
ェノキシプコピオニルヒドラジン)及び化3に示した
N,N′−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジンが効果
的である。
【0015】
【化1】
【0016】
【化2】
【0017】
【化3】
【0018】そして、これらの重金属不活性剤は、各々
単独で使用しても良く、また併用しても差し支えない、
これらの添加量を0.05重量部〜10重量部に制限し
たのは、0.05重量部以下では殆ど銅害防止の効果が
なく、また、10重量部を越えてもそれ以上の効果はな
く、むしろ分散不良による押出外観荒れやコストアップ
等の不都合を招くからである。
【0019】次に、ハイドロタルサイト[Mg4.5 Al
2 (OH)13CO3 ・3.5H2 O]は、従来ハロゲン
トラッパとして用いられていたが、本発明者らはこれが
金属イオンをトラップし、安定化する効果を初めて見出
した。しかも、これは単独で用いるよりむしろ重金属不
活性化剤と併用することにより卓越した相乗効果を生み
だし、ほぼ完璧に近いほど銅害を防止することも確認し
ている。その添加量は0.1〜20重量部の範囲であ
り、好ましくは3〜10重量部配合することによって銅
害劣化を効果的に防止することができる。すなわち、
0.1重量部未満では相乗効果が見られず、また20重
量部を越えてもそれ以上の効果はなく、逆に耐熱性その
ものを大きく低下させてしまうからである。
【0020】本発明はこれら成分からなる電気絶縁組成
物を導体上に押出被覆した後、電子線・紫外線などを照
射したり、有機過酸化物を用いて周知の方法で架橋して
も良い。また、上記成分に加えて架橋助剤、無機系難燃
剤、滑剤、フィラー、着色剤、カーボンブラックなどを
添加しても全く差し支えない。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に詳述す
る。
【0022】表1に示すような配合割合に従って各種成
分を100〜130℃に保持された8インチロールに投
入してロール混練を行った後、130℃に保持された4
0mmの押出機(L/D=25)を用い、外径0.83
mm、錫メッキ厚1μmの導線上に厚さ0.75mmで
押出し被覆すると共に、続いてこれを13Kg/cm2
の水蒸気圧で3分間保持して架橋し、11種類の試料電
線(実施例1〜5、比較例1〜6)を作製した後、これ
ら各種試料電線について以下に示すような方法で耐熱
性、難燃性、ブリード性、押出外観の評価を行った。
【0023】・耐熱性 180℃に保持したULギアーオーブン中に各種試料電
線を投入し、自己径巻き付けによるクラック発生時間
(日)及びUL−Subject758に準じ、158
℃、150日後の自己径巻き付けのクラック発生の有無
を評価した。
【0024】・難燃性 垂直難燃性試験UL−44に準拠して行い、燃焼時間が
60秒以内のものを合格(○)、60秒を越えるものを
不合格(×)とした。
【0025】・ブリード性 8インチロールにより混練した組成物をペレット化し、
これを40μm押出機で押出す際、ブリードによりスク
リュー上で滑りを起こし外径が変動する。この外径変動
が、±0.1mmを越えるものをブリードによる外径変
動有りと判定した。
【0026】・押出外観 押出温度130℃、引取速度30m/minにおける電
線の表面状態を肉眼で評価した。
【0027】
【表1】
【0028】この結果、表1からも明らかなように、本
発明に係る実施例1〜5はいずれも耐熱性、難燃性、押
出外観が良好であり、ブリードによる外径変動も見られ
なかった。特に耐熱性については、エチレン系コポリマ
をベースポリマとして用いているにも拘わらず、180
℃の高温でクラック発生まで40日を越える結果が見ら
れた。
【0029】これに対し、エチレンビス(ペンタブロモ
ベンゼン)の添加量が本発明の規定範囲を越える比較例
1は耐熱性が低下しており、反対に規定範囲以下である
比較例2は難燃試験に不合格となってしまった。しか
も、この比較例2はフェノール系酸化防止剤の添加量が
充分でも、硫黄系酸化防止剤が規定量よりも少ないため
耐熱性にも劣り、さらにブリードも確認された。このブ
リードは比較例3にも見られるように、どの系の酸化防
止剤についても制限範囲を超えると発生することが分か
る。また、重金属不活性剤とハイドロタルサイトのいず
れか一方あるいは両者とも全く添加しない比較例3,
4,5は銅害劣化により耐熱性が著しく低下してしまっ
た。しかも、重金属不活性剤の添加量が多すぎる比較例
4は分散不良を起こし、押出外観荒れが生じてしまっ
た。また、本発明に規定する以外の難燃剤を用いた比較
例6も耐熱性が低下することが分かる。
【0030】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、エチレン
系コポリマをベースポリマとして、これにエチレンビス
(ペンタブロモベンゼン)と、フェノール系酸化防止剤
と硫黄系酸化防止に加え、さらに重金属不活性剤及びハ
イドロタルサイトを添加することにより、高難燃性で優
れた耐熱性を有する絶縁電線が得られる。従って、車両
用、発熱電気機器まわり等といった過酷な高温下での信
頼性が向上する等といった優れた効果を発揮する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 5/3472 KFB C08K 5/3472 KFB 5/36 KFD 5/36 KFD H01B 3/44 H01B 3/44 F 7/34 7/34 B

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン系コポリマ100重量部に対
    し、エチレンビス(ペンタブロモベンゼン)を5〜60
    重量部、フェノール系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤
    を各々0.1〜20重量部を加えてなることを特徴とす
    る電気絶縁組成物。
  2. 【請求項2】 エチレン系コポリマ100重量部に対
    し、エチレンビス(ペンタブロモベンゼン)を5〜60
    重量部、フェノール系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤
    を各々0.1〜20重量部、重金属不活性剤0.1〜1
    0重量部及びハイドロタルサイト[Mg4.5 Al2 (O
    H)13CO3 ・3.5H2 O]を0.1〜20重量部添
    加してなることを特徴とする電気絶縁組成物。
  3. 【請求項3】 上記重金属不活性剤が、イソフタリック
    酸ビス(2−フェノキシプコピオニルヒドラジン)、3
    −(N−サルチロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾ
    ール及びN,N′ビス[3−(3,5−ジ−ブチル−4
    −ヒドロキシルフェニル)プロピオニル]ヒドラジンの
    うちいずれか、あるいはこれらの混合物であることを特
    徴とする請求項2記載の電気絶縁組成物。
  4. 【請求項4】 上記請求項1〜3のいずれかの電気絶縁
    組成物を導体上に押出被覆してなることを特徴とする耐
    熱難燃絶縁電線。
JP7170993A 1995-07-06 1995-07-06 電気絶縁組成物及び耐熱難燃絶縁電線 Pending JPH0920844A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100912364B1 (ko) * 2007-09-04 2009-08-19 허수범 내열성 용접 케이블용 피복조성물의 제조방법
JP2012104227A (ja) * 2010-11-05 2012-05-31 Yazaki Corp 耐熱ノンハロゲンアルミニウム電線
JP2017179267A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 古河電気工業株式会社 樹脂組成物、成形品、電線・ケーブルおよび電線・ケーブルの製造方法

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