JPH09245534A - 紫外線架橋発泡絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、紫外線架橋発泡樹脂組成物に
配合する化学発泡剤の添加量が少なくて済み、その結果
化学発泡剤から発生する化学ラジカル発生量の低減、紫
外線の過剰照射による生産性低下の抑止を図り、それら
により品質と生産性を顕著に高めた紫外線架橋発泡絶縁
電線を提供することにある。 【解決手段】本発明は、導体上に固体粒子又は繊維を配
合した紫外線架橋発泡樹脂組成物を設けて成る紫外線架
橋発泡絶縁電線にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は紫外線架橋発泡絶縁
電線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信機器や電子機器類は益々小形
化、高密度化実装の傾向が強まってきている。

【０００３】これらの要請に応えるため電線ケーブルの
心線も細径化する傾向にあり、仕上り外径φ０．５mm以
下の絶縁電線が多用されるようになってきている。

【０００４】また、コンピューター等においては細径化
ばかりでなく伝送信号をもより高速で伝送できるように
することが要求されている。このため電線ケーブルは絶
縁体層を今までより一段と薄く且つ高発泡化させ、それ
により可能な限り低誘電率化と高速伝送性とを向上した
いわゆるハイスピードワイヤの要望が強まってきてい
る。

【０００５】さてこのような一段と薄く且つ高発泡化さ
せたハイスピードワイヤの１種として紫外線架橋発泡絶
縁電線がある。

【０００６】従来の紫外線架橋発泡絶縁電線としては、
特開平３−２７５１７７号に示されているように化学発
砲剤を配合した紫外線架橋発泡樹脂組成物を導体上に塗
布してから発砲、架橋するものがある。

【０００７】しかしこの特開平３−２７５１７７号に示
されているように化学発泡剤を配合した紫外線架橋発泡
樹脂組成物を導体上に塗布してから発砲、架橋する方法
では、次のような欠点があった。

【０００８】 化学発泡剤から発生したガスが液状の
紫外線架橋発泡樹脂組成物層から大気中に抜ける量が多
く、そのために予め大量の化学発泡剤を配合する必要が
あった。

【０００９】 化学発泡剤からガスを発生する際、化
学ラジカルも併発し、その結果紫外線架橋発泡樹脂組成
物層内に化学ラジカルが多量に残留し電気的特性や機械
的特性を低下させる懸念があった。

【００１０】 またこの過剰の化学ラジカルは紫外線
架橋発泡樹脂組成物層の架橋密度を低下させる。そして
その架橋密度の低下を補うため過剰の紫外線照射を行う
必要が生じ、その結果紫外線架橋発泡樹脂組成物の利点
である高速架橋による生産性向上を完全に達成すること
ができない。

【００１１】 また、一般的に紫外線架橋樹脂組成物
は材料自体の粘度の温度依存性が大きく、その結果導体
上に高温下で塗布すると液垂れや偏肉が発生し易いい難
点があった。特に、この液垂れ現象は、光分解型化学発
泡剤を配合した紫外線架橋発泡樹脂組成物を導体上に塗
布してから紫外線照射架橋をすることなく加熱発泡させ
たときに著しい。

【００１２】この場合紫外線架橋発泡樹脂組成物を導体
上に塗布してから紫外線照射架橋を僅かに行わせるいわ
ゆるプレ照射架橋を行うことにより液垂れを減少させる
こともできるが、その場合にはプレ照射架橋の条件をか
なり厳格に定めないと発泡度がバラツクことになり、更
にそのプレ照射架橋作業の追加に伴う生産性の低下が避
けられない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に立
って為されたものであって、その目的とするところは前
記した従来技術の欠点を解消し、紫外線架橋発泡樹脂組
成物に配合する化学発泡剤の添加量が少なくて済み、そ
の結果化学発泡剤から発生する化学ラジカル発生量の低
減、紫外線の過剰照射による生産性低下の抑止を図り、
それらにより品質と生産性を顕著に高めた紫外線架橋発
泡絶縁電線を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、導体上に固体粒子または繊維を配合した紫外線架
橋発泡樹脂組成物を設けて成る紫外線架橋発泡絶縁電線
にある。

【００１５】上記本発明の導体を構成する金属は、銅、
アルミニウム、鉄、銀、白金、金等のいずれでもよく、
これらの合金、さらに、これらに錫、亜鉛等を加えた合
金であってもよい。

【００１６】また、金属導体は、単線でも撚線でもよ
く、撚線では素線ごと、あるいは一括メッキした物でも
よい。

【００１７】本発明に使用する紫外線硬化樹脂組成物は
基本的に光重合性オリゴマ、光重合性モノマ、光開始剤
などからなる。

【００１８】ここにおいて光重合性オリゴマ（プレポリ
マ）としては、例えば、エポキシアクリレート系、エポ
キシ化油アクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポ
リエステルウレタンアクリレート系、ポリエーテルウレ
タンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポ
リエーテルアクリレート系、ビニルアクリレート系、シ
リコーンアクリレート系、ポリブタジエンアクリレート
系、ポリスチレンエチルメタクリレート系、ポリカーボ
ネートジカルボネート系、不飽和ポリエステル系、ポリ
エン／チオール系など各種オリゴマであって、不飽和二
重結合を有する官能基、例えばアクリロイル基、メタク
リロイル基、アリル基、ビニル基を２個以上有するもの
である。またこれらのオリゴマはフッ素置換された物で
よく、そしてまた２種以上のオリゴマを組み合わせても
よい。

【００１９】光重合性モノマとしては、分子中にアクリ
ロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基等の
官能基を１個または２個以上有する公知の化合物を用い
ることができる。

【００２０】光重合開始剤としては、光重合性オリゴマ
やモノマの重合反応を開始させる働きを持つもので、紫
外線を受け、フリーラジカルを生成する役割を持つもの
である。紫外線硬化のためにはこのフリーラジカルが必
要で、光重合開始剤は紫外線により特定波長を吸収して
電子的励起状態となりラジカルを発生し易い物質であ
る。例えば、ベンゾインエーテル系、ケタール系、アセ
トフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系な
どがあり、目的に応じて種々の光重合開始剤を用いるこ
とができる。

【００２１】また、上記本発明の実施に際しては、樹脂
組成物に所望により以下の物を１種または２種以上組み
合わせて含有させることができる。

【００２２】すなわち、光開始助剤、接着防止剤、チク
ソ付与剤、充填剤、可塑剤、非反応性ポリマー、着色
剤、難燃剤、難燃助剤、軟化防止剤、離型剤、乾燥剤、
分散剤、湿潤剤、沈澱防止剤、増粘剤、帯電防止剤、静
電防止剤、防かび剤、防鼠剤、防蟻剤、艶消し剤、ブロ
ッキング防止剤、皮張り防止剤、界面活性剤等を組み合
わせて用いることができる。

【００２３】発泡剤は、以下に示すものを代表例とし、
これらの１種あるいは２種以上を併用することが可能で
ある。すなわち、アゾ化合物、ジニトロソ化合物、ヒド
ラジド化合物、カルバジド化合物等、熱によってガスを
発生するものならその種別を問わない。

【００２４】本発明で用いる固体粒子は望ましくは直径
０．１μｍ以下、繊維は直径０．５μｍ以下、長さ１０
μｍ以下が望ましい。その材質としては、二酸化ケイ素
の他、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネ
シウム、フッ素４ケイ素、アルミナ、二酸化チタン、Ｐ
ＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＥＣＴＥＦ、ＰＶ
ｄＦ、ガラス、ＦＥＰ、チタン酸カリウム等金属、非金
属を問わない。

【００２５】本発明の紫外線架橋発泡絶縁電線は、第１
に紫外線架橋発泡樹脂組成物に固体粒子または繊維を配
合することで、材料全体の粘度を高くすることにある。
本来の紫外線架橋樹脂組成物の材料粘度の温度依存性は
大きく、導体上に塗布後、紫外線照射架橋までの間に液
ダレを生じやすいが、固体粒子を配合した紫外線架橋樹
脂組成物は高粘度化したことに加え、温度依存性も小さ
くなるため、温度変化による導体上の材料の挙動の変化
は極めて小さくなる。これまで、液ダレ防止のために製
造条件を厳密に規定する必要があったが、この材料を用
いることで作業条件の範囲が広くとれることになり、作
業性が向上するとともに品質のばらつきも生じにくくな
るため、生産性も向上する。

【００２６】第２に、本発明による紫外線架橋樹脂組成
物は固体粒子を含み、これを介して発泡させることで紫
外線架橋発泡絶縁層を形成するが、その発泡過程で粒子
が発泡核剤としての作用を果たすため、均一で微細な独
立気泡を得やすくなる。その結果外観が平滑で強固な発
泡絶縁層を得やすくなると同時に全体の発泡効率も向上
するため、発泡剤の添加量の減少、ラジカルの発生量の
減少を図ることができ、更に全体の架橋密度をも向上さ
せることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の紫外線架橋発泡絶
縁電線及び比較例の紫外線架橋発泡絶縁電線について説
明する。

【００２８】（実施例１）ウレタンアクリレート系のオ
リゴマ８０重量部、アクリロイル基を有するモノマ２０
重量部に、アセトフェノン系の光重合開始剤を３重量部
添加した紫外線架橋樹脂組成物に、平均粒子径７／１０
００μｍの二酸化珪素（日本アエロジル社製 アエロジ
ル２００）を３重量部、熱分解型発泡剤を２重量部加え
た発泡組成物を得る。この時の材料粘度は６０℃で約１
８０００mPa・s であった。

【００２９】上記紫外線架橋発泡樹脂組成物を導体サイ
ズが３２ＡＷＧの導体上に、厚さ４０μｍとなるように
塗布し、６００℃の電気炉内を１．８秒間で通過させる
ことで厚さ７５〜８０μｍの発泡絶縁層としたのち、紫
外線照射を行い架橋、硬化させた。この時、発泡絶縁層
の発泡度は６０％であった。

【００３０】（実施例２）ウレタンアクリレート系のオ
リゴマ８０重量部、アクリロイル基を有するモノマ２０
重量部に、アセトフェノン系の光重合開始剤を３重量部
添加した紫外線架橋樹脂組成物に、平均直径０．８μ
ｍ、長さ１２μｍのガラス繊維を３重量部、熱分解型発
泡剤を２重量部加えた発泡組成物を得る。この時の材料
粘度は６０℃で約１６０００mPa・s であった。

【００３１】上記紫外線架橋発泡絶縁組成物を３２ＡＷ
Ｇ導体上に、厚さ４０μｍとなるように塗布し、６００
℃の電気炉内を１．８秒間で通過させることで厚さ７０
〜７５μｍの発泡絶縁層としたのち、紫外線照射を行い
架橋、硬化させた。この時、発泡絶縁層の発泡度は５５
％であった。

【００３２】（実施例３）実施例１と同一の組成を持っ
た紫外線架橋発泡材料を、３２ＡＷＧ導体上に、厚さ４
０μｍとなるように塗布し、６００℃の電気炉内を１．
４〜２．４秒間で通過させることで得られる発泡絶縁層
の厚さを調べた。その結果表１のように１．６秒以上か
けて通過させたものはいずれもほぼ等しい発泡絶縁層を
得た。

【００３３】

【表１】

【００３４】（比較例１）ウレタンアクリレート系のオ
リゴマ８０重量部、アクリロイル基を有するモノマ２０
重量部に、アセトフェノン系の光重合開始剤を３重量部
添加した紫外線架橋樹脂に、熱分解型発泡剤を２重量部
加えた発泡組成物を得る。この時の材料粘土は６０℃で
約８０００mPa・s であった。

【００３５】上記紫外線架橋発泡樹脂を３２ＡＷＧ導体
上に、厚さ４０μｍとなるように塗布し、６００℃の電
気炉内を１．８秒間で通過させることで厚さ５５〜６５
μｍの発泡絶縁層としたのち、紫外線照射を行い架橋、
硬化させた。この時、発泡絶縁層の発泡度は４０％であ
った。

【００３６】（比較例２）比較例１と同一の組成を持っ
た紫外線架橋発泡材料を、３２ＡＷＧ導体上に、厚さ４
０μｍで塗布し、６００℃の電気炉内を１．４〜２．４
秒間で通過させることで得られる発泡絶縁層の厚さを調
べ、その結果を表２にまとめた。

【００３７】

【表２】

【００３８】（比較例３）ウレタンアクリレート系のオ
リゴマ８０重量部、アクリロイル基を有するモノマ２０
重量部に、アセトフェノン系の光重合開始剤を３重量部
添加した紫外線架橋樹脂組成物に、平均粒子径１．４μ
ｍの二酸化珪素を３重量部、熱分解型発泡剤を２重量部
加えた発泡組成物を得る。この時の材料粘度は６０℃で
約１４０００mPa・s であった。

【００３９】上記紫外線架橋発泡樹脂組成物は３２ＡＷ
Ｇ導体上に、厚さ４０μｍとなるように塗布し、６００
℃の電気炉内を１．８秒間で通過させることで厚さ５０
〜６０μｍの発泡絶縁層としたのち、紫外線照射を行い
架橋、硬化させた。この時、発泡絶縁層の発泡度は３５
％であった。

【００４０】（比較例４）ウレタンアクリレート系のオ
リゴマ８０重量部、アクリロイル基を有するモノマ２０
重量部に、アセトフェノン系の光重合開始剤を３重量部
添加した紫外線架橋樹脂組成物に、平均直径１．４μ
ｍ、長さ２６μｍのガラス繊維を３重量部、熱分解型発
泡剤を２重量部加えた発泡組成物を得る。この時の材料
粘度は６０℃で約１２０００mPa・s であった。

【００４１】上記紫外線架橋発泡樹脂組成物を３２ＡＷ
Ｇ導体上に、厚さ４０μｍとなるように塗布し、６００
℃の電気炉内を１．８秒間で通過させることで厚さ４５
〜６５μｍの発泡絶縁層としたのち、紫外線照射を行い
架橋、硬化させた。この時、発泡絶縁層の平均発泡度は
３０％であった。

【００４２】図１はかくして得られた実施例１の紫外線
架橋発泡絶縁電線の横断面図を示したものであって、１
は導体、２は紫外線架橋発泡絶縁体層である。

【００４３】さて、実施例１とし比較例１とは用いた紫
外線架橋発泡樹脂が同じであって、それに固体粒子を配
合したものが実施例１、配合しないものが比較例１の関
係にある。

【００４４】実施例１と比較例１の試験結果から分かる
ように、固体粒子を配合した実施例１は固体粒子を配合
しない比較例１より格段に高い発泡度を示した。

【００４５】また表１、表２の試験結果から分かるよう
に、固体粒子を配合した実施例２は固体粒子を配合しな
い比較例２に比較して液垂れが格段に少なく、それによ
り発泡製造条件を広く採れることがわかる。

【００４６】また、本発明の限界を越えた粒子径の固体
粒子を配合した比較例３及び本発明の限界を越えた外径
のガラス繊維を配合した比較例４は、発生するガスの気
泡が大きくなり、その結果紫外線架橋発泡絶縁体層から
ガスが抜けてしまい低い発泡度しか得られない。特に本
発明の限界を越えた外径を有するガラス繊維を配合した
比較例４は外界はみ出たガラス繊維を介してのガス抜け
が大きい。

【００４７】

【発明の効果】本発明の紫外線架橋発泡絶縁電線は格段
に高い発泡度を発揮できることから、紫外線架橋発泡樹
脂組成物に配合する化学発泡剤の添加量を少なくでき、
その結果化学発泡剤から発生する化学ラジカル発生量を
低減でき且つ紫外線の過剰照射による生産性低下を抑止
でき、そしてそれらにより品質と生産性とを顕著に高め
ることができるものであり、工業上有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の紫外線架橋発泡絶縁電線の
横断面図を示したものである。

【符号の説明】

１ 導体 ２ 紫外線架橋発泡絶縁体層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体上に紫外線架橋発泡絶縁層を設けて成
   る紫外線架橋発泡絶縁電線において、該紫外線架橋発泡
   絶縁層は固体粒子又は繊維を配合した紫外線架橋発泡樹
   脂組成物から成るものであることを特徴とする紫外線架
   橋発泡絶縁電線。
2. 【請求項２】固体粒子が二酸化珪素、炭酸カルシウム、
   炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、ふっ化４珪素、
   アルミナ、二酸化チタン、ガラス、チタン酸カリウムの
   無機物質中から選ばれた１種の無機固体物質であること
   を特徴とする請求項１記載の紫外線架橋発泡絶縁電線。
3. 【請求項３】固体粒子がＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥ、
   ＦＥＦ、ＥＣＴＦＥ、ＰＶｄＦ、ＦＥＰのふっ素系高分
   子中から選ばれた１種であることを特徴とする請求項１
   記載の紫外線架橋発泡絶縁電線。
4. 【請求項４】固体粒子が直径φ１μｍ以下の物質である
   ことを特徴とする請求項１記載の紫外線架橋発泡絶縁電
   線。
5. 【請求項５】繊維がガラス繊維であることを特徴とする
   請求項１記載の紫外線架橋発泡絶縁電線。
6. 【請求項６】繊維が直径φ１μｍ以下で且つ平均繊維長
   ２０μｍ以下の無機繊維であることを特徴とする請求項
   １記載の紫外線架橋発泡絶縁電線。