説明

絶縁電線、及びその製造方法

【課題】絶縁層の剥ぎ取り時の断線や絶縁層除去不良の原因となる導体と絶縁層の接着力が低減されている絶縁電線、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】導体及びその外周を被覆する絶縁層を有する絶縁電線であって、前記絶縁層の表面に、剥離型層状複水酸化物の被覆層が形成されていることを特徴とする絶縁電線、並びに、導体の表面に剥離型層状複水酸化物を塗布して被覆層を形成する工程、及び、前記被覆層の外周に絶縁層を形成する工程を有することを特徴とする絶縁電線の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導体とその外周に形成された絶縁層を有する絶縁電線、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
絶縁電線は、一般的に、線上の導体とこの導体の外周を樹脂等で被覆した絶縁層からなる。そこで、この絶縁電線をコネクター等へ接続する場合は、その接続部(端末)にある絶縁層を剥ぎ取る必要がある。しかし、絶縁層を形成する材料によっては、導体と絶縁層との接着力が強いため絶縁層の剥ぎ取りが困難な場合がある。その結果、剥ぎ取りの段階で、導体の断線、絶縁層が一部剥ぎ取られずに残る等の加工不良が発生し、クレームとなる場合がある。
【0003】
導体と絶縁層の接着力を低減させる方法としては、タルクなどの粉体を絶縁層の押出前に導体に塗布する方法が知られている(特許文献1)。しかし、この方法では粉体が大量に導体上に残り外観不良となりやすく、同様にクレームとなる場合がある。又、ケーブルを接続する際に粉体が手に付着して手が滑りやすくなる等、作業性が悪くなるとの問題があった。
【0004】
導体と絶縁層の接着力を低減させる方法としては、導体との接着性を有さない樹脂組成物を絶縁層と導体間に被覆する方法も知られている(特許文献2)。しかし、この方法では製造段階での工程数が増えコスト高となる。工程数の増加は、複数層同時押出設備を導入することにより抑えられるが、この場合は大幅な設備改造が必要となる。又、材料の種類によっては物性に悪影響が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−110260号公報
【特許文献2】特開平8−77838号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、従来技術の問題を解決するものであり、導体と絶縁層の接着力が低減されて絶縁層の剥ぎ取りが容易であり、かつ、大幅な設備改造をしなくても少ない工程数で製造可能であり、外観不良や電線接続時の手の滑り等の作業性の低下の問題がない絶縁電線を提供することを課題とする。本発明は、又、この絶縁電線を容易に製造できる製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、前記の課題を達成するため鋭意検討した結果、導体の表面に、剥離型(水分散型)の層状複水酸化物を均一に塗布することにより、導体と絶縁層の接着性を低下させることができ、前記の課題を達成できることを見出し、下記の構成からなる発明を完成した。
【0008】
請求項1に記載の発明は、導体及びその外周を被覆する絶縁層を有する絶縁電線であって、前記導体の表面に、剥離型層状複水酸化物の被覆層が形成されていることを特徴とする絶縁電線である。
【0009】
この絶縁電線は、導体の表面、すなわち導体と絶縁層の間に、剥離型層状複水酸化物の被覆層が形成されていることを特徴とする。従って、導体と絶縁層の直接の接触が妨げられることから分子的相互作用による接着が防がれており、その結果、導体と絶縁層の接着力が低減されて絶縁層の剥ぎ取りが容易となる。
【0010】
剥離型層状複水酸化物とは、容易に水中に分散し層剥離が起こる層状複水酸化物である。ここで層状複水酸化物とは、正に帯電した2価・3価金属の水酸化物シートが層状に積み重なった層状化合物であり、層間には、水酸化物シートの正電荷を補うためにアニオンや結晶水などが取り込まれ電気的には中性を保っている。この剥離型層状複水酸化物は、例えば、特開2006−274385号公報の請求項1に、鋼板の表面に使用する防錆剤として開示されているが、本発明でもこの剥離型層状複水酸化物を用いることができる。
【0011】
具体的には、一般式:〔M2+1−z3+(OH)〕〔X・yHO〕(式中、M2+はMg、Fe、Zn、Cu及びCoから選ばれた2価金属イオン、M3+はAl、Fe、Cr及びInから選ばれた3価金属イオン、0.2≦z≦0.33、Xはカルボン酸のCa、Mg、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Al、Fe、Cr又はCe塩、yは0より大きい正の実数である。)で表されるものを挙げることができる。この剥離型層状複水酸化物は、容易に水中に分散し層剥離が起こるため、その水分散液を導体の表面に塗布し乾燥することにより、導体上に均一に塗布することが可能である。
【0012】
中でも、前記一般式で、M2+がMg2+又はZn2+、M3+がAl3+であり、かつXを構成するカルボン酸が、分子量500以下の脂肪族モノカルボン酸である場合は、水中での分散及び層剥離がより容易に進行するので好ましい。M2+としてより好ましくは、Mg2+である。請求項2に記載の発明は、このより好ましい態様に該当し、前記剥離型層状複水酸化物が、一般式〔Mg2+1−ZAl3+(OH)〕〔X・yHO〕(式中、0.2≦z≦0.33、Xは分子量500以下の脂肪族モノカルボン酸のCa、Mg、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Al、Fe、Cr又はCe塩、yは0より大きい正の実数を表す。)で表されることを特徴とする請求項1に記載の絶縁電線である。
【0013】
層状複水酸化物は、天然の鉱物としても産出しハイドロタルサイト類と呼ばれているが、本発明で使用される剥離型層状複水酸化物は、熱処理を行った層状複水酸化物を、カルボン酸の金属塩の水溶液に加えて、アニオンの交換を行うことにより製造することができる。
【0014】
層状複水酸化物の被覆層の厚さは、0.03μm〜10μm程度でよい。この程度の厚さでも、前記の効果は十分達成される。
【0015】
剥離型層状複水酸化物の被覆層の形成により絶縁層の剥ぎ取りが容易になるとの意義は、酸素含有の官能基を有し導体との接着性が強い絶縁層をもつ絶縁電線において顕著に発揮される。特に、カルボニル基を有する樹脂からなる絶縁層もしくは、カルボニル基を有する樹脂をその構成物質の一部として有する樹脂組成物からなる絶縁層は、導体との接着性が強いので、剥離型層状複水酸化物の被覆層等により絶縁層の剥ぎ取りが容易になるとの意義が、より顕著に発揮される。
【0016】
即ち、導体との接着性が本来は強い絶縁層を有する絶縁電線であっても、剥離型層状複水酸化物の被覆層を設けることにより絶縁層を容易に剥ぎ取ることができる。請求項3は、この態様に該当する発明を提供するものである。
【0017】
請求項4に記載の発明は、前記絶縁層が、電離放射線の照射により架橋した樹脂よりなることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の絶縁電線である。絶縁電線の絶縁層を構成する樹脂を架橋すれば、高温雰囲気下での使用による電線同士の接着(融着)が効果的に抑制されるので好ましい。樹脂を架橋する方法としては、架橋の程度の制御が容易な電離放射線の照射による方法が好ましい。電離放射線としては、ガンマ線、X線等の高エネルギーの電磁波や電子線等が挙げられる。
【0018】
ただし、電離放射線を絶縁層に照射すれば、照射の際に発生する熱により導体と絶縁層間の相互作用がより強力となり、導体と絶縁層間の接着力が上がり、絶縁層の剥ぎ取りがより困難になる場合がある。しかし、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の絶縁電線では、電離放射線を照射した場合でも、導体と絶縁層の接着力が低く絶縁層の剥ぎ取りが容易である。即ち、請求項4に記載の発明も、剥離型層状複水酸化物の被覆層等により絶縁層の剥ぎ取りが容易になるとの意義が特に顕著に発揮される場合に該当する。
【0019】
前記本発明の絶縁電線は、導体の表面に剥離型層状複水酸化物を塗布して被覆層を形成する工程、及び、前記被覆層の外周に絶縁層を形成する工程を有することを特徴とする方法により容易に製造することができる。請求項5に記載の発明は、この製造方法を提供するものである。この製造方法によれば、大幅な設備改造を必要とせずかつ少ない工程数で前記本発明の絶縁電線を製造することができる。
【0020】
請求項6に記載の発明は、前記被覆層を形成する工程が、濃度10重量%以下の剥離型層状複水酸化物の水分散液を前記導体の表面に塗布し、その後乾燥して行われることを特徴とする請求項5に記載の絶縁電線の製造方法である。
【0021】
導体の表面に、剥離型層状複水酸化物を塗布して被覆層を形成する工程は、導体を剥離型層状複水酸化物の水分散液に通して、剥離型層状複水酸化物の水分散液を導体表面に付着させた後、当該水分散液を乾燥することにより行うことができる。剥離型層状複水酸化物は容易に水に分散するので、この方法により、導体表面に剥離型層状複水酸化物の均一な層(薄膜)を容易に形成することができる。
【0022】
剥離型層状複水酸化物の水分散液の濃度としては、10重量%以下が好ましく、より好ましくは0.01〜10重量%である。水分散液濃度が10重量%以下であれば、均一な塗布が可能であり、又水分散液の作製も容易である。一方、濃度が10重量%を超える場合は、塗布の均一性が低下する等の問題が生じる場合がある。濃度が0.01重量%未満の場合は、所定の厚さの被覆層が得られにくい場合がある。
【発明の効果】
【0023】
本発明の絶縁電線は、導体と絶縁層の接着力が低減されて絶縁層の剥ぎ取りが容易であり、さらに外観不良や電線接続時に手が滑りやすくなる等の作業性の低下の問題もない。又、本発明の絶縁電線は、大幅な設備改造を必要とせずに、かつ少ない工程数で製造可能である。本発明の絶縁電線は、本発明の製造方法により容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の絶縁電線の構造を模式的に示す断面図である。
【図2】本発明の絶縁電線の製造装置を模式的に示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
次に、本発明を実施するための形態につき説明するが、本発明の範囲はこの形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々の変更を加えることは可能である。
【0026】
図1は、本発明の絶縁電線の一例の断面構造を模式的に示す図である。図1より明らかなように、この絶縁電線は、導体1(導体線)が中央に配置され、この導体1の外周は、剥離型層状複水酸化物の被覆層2が形成されており、剥離型層状複水酸化物の被覆層2の外周は絶縁材料(樹脂)からなる絶縁層3で被覆されている。なお、図1の例では、絶縁層3は1層であるが、絶縁層が2層以上からなる場合も本発明の絶縁電線に含まれる。
【0027】
本発明の絶縁電線を構成する導体(図1の例では導体1)の材質や形態は、特に限定されない。単線でもよいし拠線でもよい。断面形状も真円でもよいし他の形状でもよい。その太さも限定されない。材質も、通常の電線に使用されるものであればいかなるものでもよく、その表面に各種金属によるメッキ処理が施されていてもかまわない。
【0028】
導体を被覆する絶縁層(図1の例では絶縁層3)を構成する樹脂の種類も、絶縁性を有し導体上に被覆するための押出が可能なものであれば特に限定されない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンや、エチレンの2元系、3元系の共重合体、又、それらポリマーのグラフト系樹脂、熱可塑性エラストマー、植物由来樹脂、生分解性樹脂、エンジニアリングプラスチックも、絶縁層を構成する樹脂として用いることができる。二種類以上の樹脂をブレンドしたポリマーブレンド、ポリマーアロイも用いることができる。絶縁層を形成するための押出が可能である限りは、必要にあわせて、各種樹脂や、難燃剤、着色剤、架橋助剤、酸化防止剤、金属不活性剤、光安定剤、滑剤等の各種添加剤を絶縁層に添加してもよい。
【0029】
前記のように絶縁層を構成する樹脂の種類は特に限定されないが、本発明の意義は、導体との接着性が強く絶縁層の剥ぎ取りが困難となることが懸念される樹脂において特に顕著に発揮される。このような樹脂により絶縁層を形成しても、本発明により導体との接着力が低減されて絶縁層の剥ぎ取りが容易となるからである。
【0030】
導体との接着性が強く絶縁層の剥ぎ取りが困難となることが懸念される樹脂としては、酸素分子や窒素分子を分子内に有している樹脂が挙げられる。具体的には、エーテル、カルボニル、エステル、カルボン酸、ウレタン結合、ケトン、アミン、アルデヒド、ニトリル、ニトロ、ヒドロキシル、エポキシ、フェノール、イソシアネート等の官能基を分子内に有している樹脂が挙げられる。
【0031】
さらに、これらの官能基の中でも金属との相互作用が特に強いものとしてはカルボン酸が挙げられる。カルボン酸を有する樹脂としては、エチレン−アクリル酸、エチレン−メタクリル酸、エチレン−アクリル酸の一部中和金属塩、エチレン−メタクリル酸の一部中和金属塩(所謂アイオノマー)等のエチレン−カルボン酸系のコポリマー類やターポリマー類、アクリル酸や無水マレイン酸をグラフトしたPE、PP、PE系のコポリマー類やターポリマー類、St系コポリマー類、St系ターポリマー類、無水マレイン酸を共重合したポリマー、末端にカルボン酸部位を有する可能性をもつポリエステル、ポリアミド等の樹脂が挙げられる。
【0032】
これらの官能基を有する樹脂は、ポリマーブレンドやポリマーアロイの相溶化剤として使用されたり、特異な物性の発現に使用されたり、フィラーの分散性向上に使用されたり等と適用範囲が広く、絶縁層の構成材料として、その1種又は複数種の使用が望まれる場合があるが、これらが使用される場合でも、本発明を適用することにより、絶縁層の剥ぎ取りが困難となるとの問題を抑制することができる。
【0033】
導体上に剥離型層状複水酸化物の被覆層(図1の例では剥離型層状複水酸化物の被覆層2)を形成する方法としては、前記のように導体の線を剥離型層状複水酸化物の水分散液に通し、導体表面に付着した当該水分散液を乾燥する方法が挙げられるが、より具体的には、例えば、電線用パスライン中に層状複水酸化物水分散液で満たされた水槽を設置し、その水槽中に導体の線を通過させ、リール巻取りまでの間に、導体表面に付着した水分散液を自然乾燥又は温風乾燥等により乾燥する方法を挙げることができる。
【0034】
このようにして剥離型層状複水酸化物の被覆層が形成された導体上に絶縁層を形成することにより本発明の絶縁電線を製造することができるが、絶縁層の形成は、従来の絶縁電線における絶縁層の形成と同様にして行うことができる。
【0035】
次に、本発明の絶縁電線の製造装置について、図に基づいて説明する。図2は、本発明の絶縁電線を製造するための装置の一例を模式的に示すフロー図である。図2に示すように、本発明の絶縁電線の製造装置11は、接着防止剤水分散液槽12(剥離型層状複水酸化物の水分散液を満たした水槽)、ドライヤーゾーン13、樹脂被覆装置14、冷却水槽15、及び電子線照射装置16を備えている。
【0036】
導体1は、巻出し部21に巻取られて保管されているが、巻出し部21より、図中の矢印の方向に繰り出され、接着防止剤水分散液槽12を通る。導体1が、接着防止剤水分散液槽12を通ることによりその外周に剥離型層状複水酸化物の水分散液が付着する。
【0037】
接着防止剤水分散液槽12の容量は、押出線速や巻取り線速を考慮して適宜選択される。押出線速や巻取り線速を適宜選択することにより、接着防止剤水分散液槽12を通る時間を数秒程度の短時間とすることができ、接着防止剤水分散液槽12の容量を小さくすることができる。
【0038】
なお、剥離型層状複水酸化物の水分散液を導体1に塗布することが可能ならば、塗布の方法は特に限定されるものではない。例えば、剥離型層状複水酸化物の水分散液をスプレー噴射にて導体1に塗布することも可能であり、この場合、前記接着防止剤水分散液槽12の部分はスプレー塗布槽となる。また、刷毛やローラー等を用いて手動、自動で塗布することも可能である。刷毛を用いた手動での塗布であれば特に設備投資も必要とせず安価で早急に実施することができるとのメリットもある。
【0039】
接着防止剤水分散液槽12は、剥離型層状複水酸化物の水分散液で満たされているが、この剥離型層状複水酸化物の水分散液は、剥離型層状複水酸化物を通常の水中に加え分散して攪拌するだけでも調整することができる。剥離型層状複水酸化物の水中への分散を、さらに容易にするために、超音波等を用いてもよいし、水に溶ける樹脂例えばPVAや水性ウレタンのような低分子量水溶性材料、ディスパージョンを同時に水中に添加しても良い。これらを添加すると、導体1上に形成される剥離型層状複水酸化物の層の柔軟性が向上し、導体1との密着性が向上する。
【0040】
その外周に剥離型層状複水酸化物の水分散液が付着した導体1は、ドライヤーゾーン13に送られ乾燥される。乾燥の方法としては、例えば、ドライヤーゾーン13に設けられた乾燥炉を50〜80℃程度に設定し電線を3秒〜数分位で通す方法が挙げられる。ドライヤーゾーン13を通る電線に、ドライヤー温風を数秒間当てる方法でも良い。又は、自然乾燥すなわち空冷区間を数十秒通す方法でも、剥離型層状複水酸化物の被覆層が導体1から剥離、脱落しない程度の密着性を得ることができる。一方、乾燥が不十分な場合、例えば10秒未満の自然乾燥の場合は、被覆層が形成されない。自然乾燥の場合は乾燥時間を10秒以上とする必要がある。
【0041】
剥離型層状複水酸化物の被覆層が形成された導体1は、次に樹脂被覆装置14を通る。樹脂被覆装置14には、押出機ゾーン23が設けられている。押出機ゾーン23内に設けられている押出機により、剥離型層状複水酸化物の被覆層が形成された導体1の表面上(即ち、剥離型層状複水酸化物の被覆層の表面上)に、絶縁層3を構成する樹脂が押出され、導体1が樹脂により被覆された絶縁電線5が形成される。押出機ゾーン23内に設けられている押出機としては、単軸押出機等の公知の押出機を用いることができる。
【0042】
樹脂被覆装置14を出た絶縁電線5は、冷却水槽15を通ることにより冷却され、絶縁層の樹脂が固化される。冷却水槽15を出た絶縁電線5は、電子線照射装置16に送られ、ここで電子線照射されて絶縁層を構成する樹脂が架橋される。電子線照射装置16としては、電線の被覆層の架橋に用いられている公知の電子線照射装置と同様なものを使用することができる。
【0043】
なお、図2に示す製造装置によれば、剥離型層状複水酸化物の塗布、乾燥、絶縁層の押出、電子線照射の各工程が連続して行われているが、前記各工程を切り分けて行うことも可能である。例えば、剥離型層状複水酸化物の塗布、乾燥の工程を行った後、電線を一旦巻取り、その巻取られた電線について後に絶縁層の押出や電子線照射を行ってもよい。
【0044】
電子線照射装置16の後方にはリール17が設置され、製造された絶縁電線5は、リール17に巻取られる。
【実施例】
【0045】
次に本発明をより具体的に説明するための実施例を示すが、実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
【0046】
先ず、実施例、比較例に用いた導体、接着防止剤、絶縁層の形成に用いる樹脂材料について述べる。
【0047】
(導体)
実施例、比較例における絶縁電線には、以下の(1)〜(3)のいずれかの導体を使用した。
(1) 7/0.28a:メッキ無し銅線(径0.28mmφ)7本拠線、拠外径0.85mmφ。
(2) 1/0.81ta:錫メッキ銅の単線、外径0.81mmφ。
(3) 1/0.4a:メッキ無し銅の単線、外径0.4mmφ。
【0048】
(接着防止剤の水分散液)
下記の接着防止剤(1)又は接着防止剤(2)を、表1に示す濃度となるように水中に分散させ、接着防止剤の水分散液を得た。
【0049】
(1)剥離型層状複水酸化物A:
次に示す製法により得られた一般式〔Mg2+1−ZAl3+(OH)〕〔X・yHO〕で示される層状複水酸化物である。Xは、(CHCOO)Mgである。
【0050】
製法
酢酸マグネシウム0.28mol/L水分散液へ、予め700℃温度下において20時間熱処理を行ったMg−Al系層状複水酸化物(協和化学社製炭酸型複水酸化物DHT−6)を0.28molを加える。15時間室温にて撹拌後、得られた固体生成物(ゲル状)を遠心分離し、そのまま90℃乾燥機にて10時間乾燥し、その後粉砕することにより得られる。
【0051】
(2)層状複水酸化物B
一般式〔Mg2+1−xAl3+(OH)〕〔CO3−・yHO〕で示されるハイドロタルサイト系の層状複水酸化物(協和化学社製DHT−4A)である。
【0052】
(絶縁層の形成に用いる樹脂材料)
以下に示す(1)カルボニル基を有するアイオノマー、(2)無水マレイン酸変性PP、又は(3)マレイン酸変性SEBS単体を用いた。
【0053】
(1)カルボニル基を有するアイオノマー(表1中ではアイオノマーと表す。):
エチレン−メタクリル酸を一部亜鉛金属で中和したもの。MFR:0.9(190℃、2.16kg)
(2)無水マレイン酸変性PP(表1中ではMAH−PPと表す。):
ランダム−ポリプロピレンを無水マレイン酸変性したもの。MFR:5.5(230℃、2.16kg)
(3)無水マレイン酸変性SEBS(表1中ではMAH−SEBSと表す。):
スチレンとブタジエンのブロックコポリマーに水素添加して得られる樹脂を無水マレイン酸変性したもの。MFR:5(230℃、2.16kg)
【0054】
次に、実施例、比較例における絶縁電線の製造方法について述べる。
【0055】
先ず前記のいずれかの導体の表面に前記の接着防止剤の水分散液のいずれかを塗布した後乾燥して被覆層を形成し、その後被覆層が形成された導体表面上に、前記の樹脂材料のいずれかを押出して絶縁層を形成し、実施例、比較例における絶縁電線を製造した。なお、比較例1〜4では被覆層の形成は行わなかった。又、比較例6では、前記の接着防止剤の水分散液の代わりに接着防止剤としてオレイン酸アマイドを用い、前記のアイオノマー100重量部とオレイン酸アマイド1重量部を二軸混合機(30mmφ、L/D=30、バレル温度140℃、スクリュー回転数100rpm)を使用して溶融混合し、ストランドカットペレタイザーでペレットを作製した樹脂組成物を樹脂材料として用いて、導体上に絶縁層を形成し絶縁電線を製造した。
【0056】
表1に、各実施例、比較例において用いられた導体、接着防止剤及びその水分散液の濃度、樹脂材料を示す。又、接着防止剤の水分散液の塗布方法、乾燥方法、絶縁層の形成方法、絶縁層の形成の実施時期を以下に述べる。
【0057】
(接着防止剤の水分散液の塗布方法)
接着防止剤の水分散液の導体への塗布は、以下に示す(1)、(2)及び(3)のいずれかの方法により行った。
(1)吸上式のスプレーガン(トラスコ中山社製SSG−13)2基を用い、接着防止剤の水分散液を導体上に2秒間スプレーする方法(表2中の塗布方法欄に、「スプレー塗布」と表す。)。
(2)接着防止剤の水分散液で満たした水槽を導体が2秒間で通る様にパスラインを設置する方法(表2中の塗布方法欄に、「水槽」と表す。)。
(3)刷毛を用いて手動にて水分散液を導体に塗布する方法(表2中の塗布方法欄に、「刷毛」と表す。)。
【0058】
(乾燥方法)
前記のようにして接着防止剤の水分散液が塗布された導体は、(1)60℃に設定した電熱式の恒温槽を用いる方法(表2中の乾燥方法欄に、「電熱槽」と表す。)、又は(2)自然乾燥による方法(表2中の乾燥方法欄に、「自然乾燥」と表す。)により乾燥した。
【0059】
(絶縁層の形成方法:押出方法)
前記の樹脂材料のいずれかを、単軸溶融押出機(45mmφ、L/D=24)を用いて、充実成形(表2中の押出方法欄に、「充実」と表す。)又は引落成形(表2中の押出方法欄に、「引落」と表す。)で、肉厚0.45mmとなるように押出を実施した。充実成形では、被覆外径とほぼ同等の径のダイスを選定して押出を実施した。一方、引落成形では引落率(D.D.R)が2.3となるように設計したダイス−ポイントを使用して押出を実施した。なお、D.D.Rとは以下に示す算出方法により得られた値である。
【0060】
D.D.R=(D−D)/(d−d
(D:ダイス外径、D:ポイント外径、d:被覆外径、d:被覆内径)
【0061】
(絶縁層の形成の実施時期)
絶縁層の形成(樹脂の押出)は、接着防止剤の水分散液の塗布及び乾燥をした後、(1)導体の巻取りをせずに(以下、「インライン」と表す。)、又は(2)導体を巻取った後巻取った導体を用いて(以下、「プレ処理」と表す。)行った。
【0062】
各実施例、比較例において実施された、接着防止剤の水分散液の塗布方法、乾燥方法、絶縁層の形成方法、及び絶縁層の形成の実施時期を表2に示す。又、乾燥時間も表2に示す。なお、絶縁層の形成方法及び絶縁層の形成の実施時期は、それぞれ、表2中の、押出方法欄、絶縁層形成欄に示した。
【0063】
前記のようにして製造された絶縁電線について、以下に示す方法にて、引抜力測定を行い、その結果を表3に示した。さらに、引抜力測定において、絶縁層の形状変形、引抜後の導体の外観不良、絶縁電線としての外観不良の有無について観察し、絶縁層の変形や発泡、導体の断線、絶縁電線の外観悪化がある場合は、表3の備考欄に記載した。又、実施例1においては、加速電圧2MVの電離放射線を400kGy照射したが、照射後の引抜力も表3の備考欄に記載した。
【0064】
(引抜力測定)
絶縁電線を15cm長に切り、その片端から4cmの絶縁層を除去して測定用サンプルを作製した。絶縁層が除去された部分を、導体とほぼ同径の穴に通して絶縁電線を治具に固定した。引張試験機(島津製作所社製:オートグラフAGI)を用いて、内部の導体を引いて絶縁層より引き抜き、引き抜きに要する力の測定を実施した。測定を3回実施し、それぞれの測定値を表3の引抜力の欄に示した。
【0065】
実施例1
7/0.28aの導体に接着防止剤の剥離型複水酸化物水分散液(濃度1wt%品)をスプレーガンで塗布し、60℃の電熱槽に5秒間通る様に設定した。その後、絶縁層材料のアイオノマーを、インラインで、肉厚0.45mmとなるように充実押出して絶縁電線を作製した。この絶縁電線の引抜力、又加速電圧2MV、400kGyで電離放射線を照射した後の絶縁電線の引抜力を測定したところ、いずれの場合も引抜力が安定して低いことが確認された。
【0066】
実施例2
接着防止剤の水分散液を塗布後の乾燥を、20秒間の自然乾燥で行ったこと以外は実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0067】
実施例3
接着防止剤の水分散液を満たした水槽に導体を通し、又60℃の電熱槽に10秒間通る様に設定したこと以外は実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0068】
実施例4
絶縁層の形成をインラインではなくプレ処理で行った以外は実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0069】
実施例5
押出方法を引落成形で実施した以外は実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0070】
実施例6
接着防止剤の水分散液濃度を0.05wt%としたこと以外は実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0071】
実施例7
接着防止剤の水分散液濃度を4wt%としたこと以外は実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0072】
実施例8
絶縁層材料を無水マレイン酸変性PPとしたこと以外は実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0073】
実施例9
絶縁層材料を無水マレイン酸変性SEBSとしたこと以外は実施例1と同様して絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0074】
実施例10
1/0.8taの導体を用いたこと以外は実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0075】
実施例11
1/0.4aの導体を用いたこと以外は実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0076】
実施例12
接着防止剤の剥離型複水酸化物水分散液を、スプレーガンで塗布する代わりに、手動にて刷毛で導体上に塗布した以外は、実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、安定して低い引抜力を示した。
【0077】
比較例1
接着防止剤の塗布を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力を測定したところ、極めて高い値を示し、試験終了後の絶縁層の変形、絶縁層の一部の剥ぎ取りの残りが確認でき、加工性に問題があるレベルであった。
【0078】
比較例2
絶縁層材料として無水マレイン酸変性PPを使用したこと以外は比較例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力を測定したところ、極めて高い値を示し、試験終了後の絶縁層の変形、絶縁層の一部の剥ぎ取りの残りが確認でき、加工性に問題があるレベルであった。
【0079】
比較例3、比較例4
1/0.8taの導体又は1/0.4aの導体をそれぞれ用いたこと以外は比較例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力を測定したところ、導体の断線のため、引抜力が測定できず、加工性に問題があるレベルであった。
【0080】
比較例5
接着防止剤として層状複水酸化物Bを使用したこと以外は実施例1と同様にして、絶縁電線を作製し、引抜力の測定を実施したところ、引抜力は安定せず、導体上に層状複水酸化物Bの粗大凝集物である白色粉体(残渣)が見られるなど外観不良が観察された。又、引抜力が高い場合には試験終了後の絶縁層の変形、絶縁層の一部の剥ぎ取りの残りが確認でき、加工性にも問題があるレベルであった。
【0081】
比較例6
絶縁層材料として、オレイン酸アマイド1wt%を二軸混合機にて混練したアイオノマー樹脂組成物を使用したこと以外は比較例1と同様にして絶縁電線を作製し、引抜力を測定したところ、極めて高い値を示し、試験終了後の絶縁層の変形、絶縁層の一部の剥ぎ取りの残りが確認でき、加工性に問題があるレベルであった。
【0082】
比較例7
乾燥方法が自然乾燥で、乾燥時間を3秒に設定したこと以外は実施例2として同様に絶縁電線を作製したところ、部分的に絶縁層に発泡が発生した絶縁電線となった。
【0083】
【表1】

【0084】
【表2】

【0085】
【表3】

【0086】
前記の表中の結果より、導体表面上に剥離型層状複水酸化物の被覆層を形成した実施例1〜12(本発明例)では、導体との接着力が大きいカルボニル基を有する樹脂を絶縁層の材料として使用しているにもかかわらず、安定して低い引抜力を示しており、本発明の課題が達成されていることが示されている。この効果は、導体の種類、絶縁層の形成の実施時期、塗布方法、乾燥方法、押出方法等が(実施例での範囲で)異なっていても同様に得られている。又、実施例1では、絶縁層の形成後に電子線照射による樹脂の架橋を行ったが、同様に安定して低い引抜力が得られている。
【0087】
一方、導体表面上に接着防止剤の被覆層を形成しなかった比較例1〜4、剥離型層状複水酸化物以外の接着防止剤を使用した比較例5,6では、引抜の際に断線したり、引抜力が極めて高くなる等の問題があり、又導体の外観悪化、絶縁層の変形、絶縁層の一部の剥ぎ取りの残りの存在が観察される等、加工性に問題があった。なお、導体表面上に塗布された剥離型層状複水酸化物の水分散液の乾燥が不十分であった比較例7では、絶縁層の発泡が見られ、引抜力も比較的高かった。
【符号の説明】
【0088】
1、 導体
2、 剥離型層状複水酸化物の被覆層
3、 絶縁層
5、 絶縁電線
11、絶縁電線を製造するための製造装置
12、接着防止剤水分散液槽
13、ドライヤーゾーン
14、樹脂被覆装置
15、冷却水槽
16、電子線照射装置
17、リール
21、巻出し部
23、押出機ゾーン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
導体及びその外周を被覆する絶縁層を有する絶縁電線であって、前記導体の表面に、剥離型層状複水酸化物の被覆層が形成されていることを特徴とする絶縁電線。
【請求項2】
前記剥離型層状複水酸化物が、一般式〔Mg2+1−ZAl3+(OH)〕〔X・yHO〕(式中、0.2≦z≦0.33、Xは分子量500以下の脂肪族モノカルボン酸のCa、Mg、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Al、Fe、Cr又はCe塩、yは0より大きい正の実数を表す。)で表されることを特徴とする請求項1に記載の絶縁電線。
【請求項3】
前記絶縁層の全部又は一部が、カルボニル基を有する樹脂から形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の絶縁電線。
【請求項4】
前記絶縁層が、電離放射線の照射により架橋した樹脂よりなることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の絶縁電線。
【請求項5】
導体の表面に剥離型層状複水酸化物を塗布して被覆層を形成する工程、及び、前記被覆層の外周に絶縁層を形成する工程を有することを特徴とする絶縁電線の製造方法。
【請求項6】
前記被覆層を形成する工程が、濃度10重量%以下の剥離型層状複水酸化物の水分散液を前記導体の表面に塗布し、その後乾燥して行われることを特徴とする請求項5に記載の絶縁電線の製造方法。

【図1】
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【図2】
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