細径難燃絶縁電線
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は難燃性を有すると共に、耐摩耗性、耐寒性に優れた細径難燃絶縁電線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、乗用車を中心に、自動車の高性能、高機能化が急速に進められており、これに伴い電気・電子回路が増えワイヤハーネスの肥大化が問題となっている。この肥大化は、配線スペースの増大、重量及びコストの増加などの弊害を生ずる。このため、肥大化に対する対策が要望されるようになり、この一環としてワイヤハーネス電線の細径、薄肉化が検討され、実際にポリ塩化ビニル絶縁電線では芯線径及び絶縁厚の低減による細径、薄肉化が図られるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、地球環境の保全が世界的課題として注目を浴びるようになり、自動車に代表される広範囲の分野で資源や加工品のリサイクル化、産業廃棄物処理が地球レベルで重要視されるようになってきた。このため、自動車用ワイヤハーネス電線に使用するポリ塩化ビニルに対しても、焼却時腐蝕性ハロゲン系ガス発生が地球環境汚染として問題視されるようになってきている。このような社会的動向から腐蝕性ガスの発生の少ないノンハロゲン難燃材料が注目されている。しかし、ポリオレフィンに金属水酸化物を混和するノンハロゲン難燃材料では従来のポリ塩化ビニルに比べ、強靭性が劣り、特に耐摩耗性が悪く細径、薄肉電線への適用が難しかった。
【０００４】そこで、本発明は上述した問題点を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は燃焼時に腐蝕性の高いハロゲン系ガスを発生せず、且つ高度の耐摩耗性を有する細径難燃絶縁電線を提供するものである。
【０００５】
【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、（ａ）降伏強度３．０Ｋｇ／ｍｍ2 以上のポリプロピレン、（ｂ）超低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレンおよび（ｃ）カルボン酸変性ポリマを含有し、（ａ）成分／（ｂ）成分の重量比が６０／４０〜９５／５であり、 [（ａ）成分＋（ｂ）成分] ／（ｃ）成分の重量比が８０／２０〜９７／３であるブレンドポリマ１００重量部に対して、金属水酸化物４０〜１００重量部を配合した組成物を導体周囲に被覆してなるものである。
【０００６】このポリプロピレンとしてはホモポリマ、ランダムコポリマ、ブロックコポリマ、グラフトコポリマが挙げられ、これらの降伏点強度はＪＩＳ−Ｋ６７５８の引張試験で３．０Ｋｇ／ｍｍ2 以上である必要があり、限定値未満では目標とする耐摩耗性を付与することはできない。しかし、このようなポリプロピレン単独では伸びや耐寒性が低く、種々検討した結果、超低密度ポリエチレンもしくは直鎖状低密度ポリエチレンを併用し、さらにカルボン酸変性ポリマを添加することにより、耐摩耗性を大巾に低下させることなく、伸びあるいは耐寒性を向上できることを見出だし本発明に至った。
【０００７】ここで、超低密度ポリエチレンもしくは直鎖状低密度ポリエチレンとは、エチレンとα−オレフィンのコポリマで前者は密度が０．９１０以下で融点ピークが１１０〜１２０℃、後者は密度が０．９１０〜０．９３５で融点ピークが１１５〜１３０℃のものである。また、カルボン酸変性ポリマとは、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンエチレン酢酸ビニルコポリマに代表されるポリオレフィンにカルボン酸をグラフト又は共重合したもので、カルボン酸としては無水マレイン酸が代表的である。
【０００８】ポリプロピレンと超低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレンのブレンド比率は６０／４０〜９５／５の重量比であり、限定値外では耐摩耗性及び伸び、耐寒性を兼備させることができない。また、これらのブレンドポリマとカルボン酸変性ポリマの比率は８０／２０〜９７／３の重量比が望ましく、カルボン酸変性ポリマの比率が限定値を越えると伸びの著しい低下を招き、限定値未満では耐寒性に対し効果が認められない。
【０００９】金属水酸化物としては水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト類等が挙げられ、難燃性の点から特に水酸化マグネシウムが望ましい。これらは凝集、強靱性、難燃性、耐水性等から平均粒径０．１〜５μｍで脂肪酸、脂肪酸金属塩、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等で表面処理したものを用いるのが好ましい。
【００１０】金属水酸化物の配合量はポリプロピレンと超低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレン、更にカルボン酸変性ポリマとのブレンドポリマ１００重量部とする必要があり、配合量が限定値未満では目的とする難燃性を付与できず、限定値を越えた場合には耐摩耗性が著しく損なわれる。
【００１１】また、本発明では上記成分に加える多官能性モノマ、酸化防止剤、銅害防止剤等を適宜添加してもよく、これからなる組成物は電子線照射線等を施しても良い。
【００１２】
【作用】本発明は上述したような組成であるため、難燃性で耐摩耗性、耐寒性に優れた細径、薄肉電線の製造が可能となり、しかも、焼却時に腐蝕性の高いハロゲン系ガスを発生することがない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を詳述する。
【００１４】先ず、表１の実施例及び比較例１〜６の各欄に示す配合成分に従って各種成分を２２０℃に設定した３０ｍｍ２軸混練機で混練し、これらをその後２２０℃設定の４０ｍｍ押出機を用いて芯線外径０．８７φの銅導体上に厚さ０．３５ｍｍの厚さで押出被覆した。この際導体はガスバーナで１３０℃に予熱した。
【００１５】次に、このようにして作製した電線について以下に示す評価を行った。
【００１６】（１）難燃性日本自動車規格（ＪＡＳＯ）Ｄ６０８−８７に準拠し、試料３００ｍｍを水平に支持し、ブンゼンバーナの還元炎を１０秒間当てた後の残炎時間を測定した。そして、残炎時間が３０秒以内を合格、３０秒を越えるものを不合格と判定した。
【００１７】（２）耐摩耗性ＪＡＳＯ−Ｄ６０８−８７に準じ、５１０ｇの荷重でブレードを用いて往復法による摩耗試験を４回行い、導体露出の最少回数を示した。
【００１８】（３）引張特性導体を除いた管状試験片を用い、温度２３℃、引張速度２００ｍｍ／分で測定した。
【００１９】（４）耐寒性ＪＩＳ−Ｃ３４０６−６，７項に準じ、−４０℃に３時間電線を保持した後、この温度下で７５φの円筒に１８０°屈曲させる。その後、水中で１０００Ｖ，１分間の耐圧試験を行った。
【００２０】
【表１】
【００２１】この結果、表１に示すように、本発明に係る実施例１〜５の各試料は難燃性，引張特性、耐寒性が良好で、且つ摩耗性に優れていることが判る。
【００２２】これに対して、ポリプロピレンの降伏強度が限定値未満のポリプロピレンを用いた比較例１及びポリプロピレンと超低密度ポリエチレンのブレンド比率が限定外である比較例２では耐摩耗性が著しく低下し、また、超低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレン以外のポリエチレンを用いた比較例３では伸びの低下が大きく、耐寒性も低いことが判る。また、前述のポリエチレンをブレンドしていない比較例４及びカルボン酸変性ポリマを添加しない比較例５ではいずれも耐寒性が悪い。さらに、金属水酸化物の混和量が限定値を越える比較例６では耐摩耗性及び耐寒性が大巾に低下する。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、難燃性で耐摩耗性、耐寒性に優れた細径、薄肉電線の製造が可能となり、しかも焼却時に腐蝕性の高いハロゲン系ガスを発生せず、環境汚染を大巾に低減できる等といった優れた効果を有する。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は難燃性を有すると共に、耐摩耗性、耐寒性に優れた細径難燃絶縁電線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、乗用車を中心に、自動車の高性能、高機能化が急速に進められており、これに伴い電気・電子回路が増えワイヤハーネスの肥大化が問題となっている。この肥大化は、配線スペースの増大、重量及びコストの増加などの弊害を生ずる。このため、肥大化に対する対策が要望されるようになり、この一環としてワイヤハーネス電線の細径、薄肉化が検討され、実際にポリ塩化ビニル絶縁電線では芯線径及び絶縁厚の低減による細径、薄肉化が図られるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、地球環境の保全が世界的課題として注目を浴びるようになり、自動車に代表される広範囲の分野で資源や加工品のリサイクル化、産業廃棄物処理が地球レベルで重要視されるようになってきた。このため、自動車用ワイヤハーネス電線に使用するポリ塩化ビニルに対しても、焼却時腐蝕性ハロゲン系ガス発生が地球環境汚染として問題視されるようになってきている。このような社会的動向から腐蝕性ガスの発生の少ないノンハロゲン難燃材料が注目されている。しかし、ポリオレフィンに金属水酸化物を混和するノンハロゲン難燃材料では従来のポリ塩化ビニルに比べ、強靭性が劣り、特に耐摩耗性が悪く細径、薄肉電線への適用が難しかった。
【０００４】そこで、本発明は上述した問題点を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は燃焼時に腐蝕性の高いハロゲン系ガスを発生せず、且つ高度の耐摩耗性を有する細径難燃絶縁電線を提供するものである。
【０００５】
【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、（ａ）降伏強度３．０Ｋｇ／ｍｍ2 以上のポリプロピレン、（ｂ）超低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレンおよび（ｃ）カルボン酸変性ポリマを含有し、（ａ）成分／（ｂ）成分の重量比が６０／４０〜９５／５であり、 [（ａ）成分＋（ｂ）成分] ／（ｃ）成分の重量比が８０／２０〜９７／３であるブレンドポリマ１００重量部に対して、金属水酸化物４０〜１００重量部を配合した組成物を導体周囲に被覆してなるものである。
【０００６】このポリプロピレンとしてはホモポリマ、ランダムコポリマ、ブロックコポリマ、グラフトコポリマが挙げられ、これらの降伏点強度はＪＩＳ−Ｋ６７５８の引張試験で３．０Ｋｇ／ｍｍ2 以上である必要があり、限定値未満では目標とする耐摩耗性を付与することはできない。しかし、このようなポリプロピレン単独では伸びや耐寒性が低く、種々検討した結果、超低密度ポリエチレンもしくは直鎖状低密度ポリエチレンを併用し、さらにカルボン酸変性ポリマを添加することにより、耐摩耗性を大巾に低下させることなく、伸びあるいは耐寒性を向上できることを見出だし本発明に至った。
【０００７】ここで、超低密度ポリエチレンもしくは直鎖状低密度ポリエチレンとは、エチレンとα−オレフィンのコポリマで前者は密度が０．９１０以下で融点ピークが１１０〜１２０℃、後者は密度が０．９１０〜０．９３５で融点ピークが１１５〜１３０℃のものである。また、カルボン酸変性ポリマとは、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンエチレン酢酸ビニルコポリマに代表されるポリオレフィンにカルボン酸をグラフト又は共重合したもので、カルボン酸としては無水マレイン酸が代表的である。
【０００８】ポリプロピレンと超低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレンのブレンド比率は６０／４０〜９５／５の重量比であり、限定値外では耐摩耗性及び伸び、耐寒性を兼備させることができない。また、これらのブレンドポリマとカルボン酸変性ポリマの比率は８０／２０〜９７／３の重量比が望ましく、カルボン酸変性ポリマの比率が限定値を越えると伸びの著しい低下を招き、限定値未満では耐寒性に対し効果が認められない。
【０００９】金属水酸化物としては水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト類等が挙げられ、難燃性の点から特に水酸化マグネシウムが望ましい。これらは凝集、強靱性、難燃性、耐水性等から平均粒径０．１〜５μｍで脂肪酸、脂肪酸金属塩、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等で表面処理したものを用いるのが好ましい。
【００１０】金属水酸化物の配合量はポリプロピレンと超低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレン、更にカルボン酸変性ポリマとのブレンドポリマ１００重量部とする必要があり、配合量が限定値未満では目的とする難燃性を付与できず、限定値を越えた場合には耐摩耗性が著しく損なわれる。
【００１１】また、本発明では上記成分に加える多官能性モノマ、酸化防止剤、銅害防止剤等を適宜添加してもよく、これからなる組成物は電子線照射線等を施しても良い。
【００１２】
【作用】本発明は上述したような組成であるため、難燃性で耐摩耗性、耐寒性に優れた細径、薄肉電線の製造が可能となり、しかも、焼却時に腐蝕性の高いハロゲン系ガスを発生することがない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を詳述する。
【００１４】先ず、表１の実施例及び比較例１〜６の各欄に示す配合成分に従って各種成分を２２０℃に設定した３０ｍｍ２軸混練機で混練し、これらをその後２２０℃設定の４０ｍｍ押出機を用いて芯線外径０．８７φの銅導体上に厚さ０．３５ｍｍの厚さで押出被覆した。この際導体はガスバーナで１３０℃に予熱した。
【００１５】次に、このようにして作製した電線について以下に示す評価を行った。
【００１６】（１）難燃性日本自動車規格（ＪＡＳＯ）Ｄ６０８−８７に準拠し、試料３００ｍｍを水平に支持し、ブンゼンバーナの還元炎を１０秒間当てた後の残炎時間を測定した。そして、残炎時間が３０秒以内を合格、３０秒を越えるものを不合格と判定した。
【００１７】（２）耐摩耗性ＪＡＳＯ−Ｄ６０８−８７に準じ、５１０ｇの荷重でブレードを用いて往復法による摩耗試験を４回行い、導体露出の最少回数を示した。
【００１８】（３）引張特性導体を除いた管状試験片を用い、温度２３℃、引張速度２００ｍｍ／分で測定した。
【００１９】（４）耐寒性ＪＩＳ−Ｃ３４０６−６，７項に準じ、−４０℃に３時間電線を保持した後、この温度下で７５φの円筒に１８０°屈曲させる。その後、水中で１０００Ｖ，１分間の耐圧試験を行った。
【００２０】
【表１】
【００２１】この結果、表１に示すように、本発明に係る実施例１〜５の各試料は難燃性，引張特性、耐寒性が良好で、且つ摩耗性に優れていることが判る。
【００２２】これに対して、ポリプロピレンの降伏強度が限定値未満のポリプロピレンを用いた比較例１及びポリプロピレンと超低密度ポリエチレンのブレンド比率が限定外である比較例２では耐摩耗性が著しく低下し、また、超低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレン以外のポリエチレンを用いた比較例３では伸びの低下が大きく、耐寒性も低いことが判る。また、前述のポリエチレンをブレンドしていない比較例４及びカルボン酸変性ポリマを添加しない比較例５ではいずれも耐寒性が悪い。さらに、金属水酸化物の混和量が限定値を越える比較例６では耐摩耗性及び耐寒性が大巾に低下する。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、難燃性で耐摩耗性、耐寒性に優れた細径、薄肉電線の製造が可能となり、しかも焼却時に腐蝕性の高いハロゲン系ガスを発生せず、環境汚染を大巾に低減できる等といった優れた効果を有する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 （ａ）降伏強度３．０Ｋｇ／ｍｍ2 以上のポリプロピレン、（ｂ）超低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレンおよび（ｃ）カルボン酸変性ポリマを含有し、（ａ）成分／（ｂ）成分の重量比が６０／４０〜９５／５であり、 [（ａ）成分＋（ｂ）成分] ／（ｃ）成分の重量比が８０／２０〜９７／３であるブレンドポリマ１００重量部に対して、金属水酸化物４０〜１００重量部を配合した組成物を導体周囲に被覆してなることを特徴とする細径難燃絶縁電線。
【請求項１】 （ａ）降伏強度３．０Ｋｇ／ｍｍ2 以上のポリプロピレン、（ｂ）超低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレンおよび（ｃ）カルボン酸変性ポリマを含有し、（ａ）成分／（ｂ）成分の重量比が６０／４０〜９５／５であり、 [（ａ）成分＋（ｂ）成分] ／（ｃ）成分の重量比が８０／２０〜９７／３であるブレンドポリマ１００重量部に対して、金属水酸化物４０〜１００重量部を配合した組成物を導体周囲に被覆してなることを特徴とする細径難燃絶縁電線。
【特許番号】特許第３０３１０７６号（Ｐ３０３１０７６）
【登録日】平成１２年２月１０日（２０００．２．１０）
【発行日】平成１２年４月１０日（２０００．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−２２５９３６
【出願日】平成４年８月２５日（１９９２．８．２５）
【公開番号】特開平６−７６６４５
【公開日】平成６年３月１８日（１９９４．３．１８）
【審査請求日】平成９年６月１１日（１９９７．６．１１）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【参考文献】
【文献】特開 昭５９−１８４２３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平２−２５５８４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６２−２２５５４１（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１２年２月１０日（２０００．２．１０）
【発行日】平成１２年４月１０日（２０００．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成４年８月２５日（１９９２．８．２５）
【公開番号】特開平６−７６６４５
【公開日】平成６年３月１８日（１９９４．３．１８）
【審査請求日】平成９年６月１１日（１９９７．６．１１）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【参考文献】
【文献】特開 昭５９−１８４２３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平２−２５５８４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６２−２２５５４１（ＪＰ，Ａ）
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