絶縁電線及びケーブル
【課題】絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きい絶縁電線又はケーブルにも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与できる絶縁電線等を提供すること。
【解決手段】導体４と、導体４を被覆する絶縁層５とを備えており、絶縁層５が、導体４側に配置される内層５ａと、内層５ａを覆うように設けられる外層５ｂとを有し、外層５ｂが、エステル−カーボネート共重合体（Ａ１）と難燃剤とを含み、内層５ａが、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物（Ａ２）を含み、内層５ａ中に含まれる動的架橋物（Ａ２）に対する外層５ｂ中に含まれるエステル−カーボネート共重合体（Ａ１）の重量比率が１／９〜１である絶縁電線１００。
【解決手段】導体４と、導体４を被覆する絶縁層５とを備えており、絶縁層５が、導体４側に配置される内層５ａと、内層５ａを覆うように設けられる外層５ｂとを有し、外層５ｂが、エステル−カーボネート共重合体（Ａ１）と難燃剤とを含み、内層５ａが、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物（Ａ２）を含み、内層５ａ中に含まれる動的架橋物（Ａ２）に対する外層５ｂ中に含まれるエステル−カーボネート共重合体（Ａ１）の重量比率が１／９〜１である絶縁電線１００。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線及びケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などに搭載される電気機器同士を接続するケーブルは、絶縁電線とそれを包囲するシースとを少なくとも備えており、絶縁電線は、導体とそれを被覆する絶縁層とからなる。
【０００３】
このようなケーブルの絶縁層に使用する組成物として、例えば下記特許文献１に開示されるものが知られている。下記特許文献１では、熱可塑性ポリエステル連続相およびポリ（メタ）アクリレートまたはポリエチレン／（メタ）アクリレートゴム分散相を含む溶融加工可能な熱可塑性加硫物組成物と、ホスフィン酸塩等からなる難燃剤とをそれぞれ所定割合で含む組成物により、難燃性や耐熱性に優れたケーブルを得ることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５０９４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動車に用いるケーブルとしては、小さい導体断面積を有するケーブルだけでなく、大きい導体断面積を有するケーブルの使用が必要となる場合もある。例えばハイブリッド自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）においては、大電力を供給するために導体断面積が３ｍｍ２以上のケーブルを使用する必要があり、ガソリン式自動車であっても、例えばバッテリ接続用のケーブルとして使用される場合がある。このようなケーブルでは、絶縁性を確保するため絶縁層を厚肉化する必要がある。その結果、配線作業性が悪くなるばかりでなく、絶縁層の厚さに起因してケーブルを容易に曲げることができなくなるため、ケーブルを配置する空間に十分なスペースが必要とされることとなり、ひいては自動車の小型化が困難となる。そこで、優れた耐熱性と優れた柔軟性とを両立させることができるケーブルの必要性が増してきている。特に電気自動車のように大きな電力が必要とされ、絶縁層の被覆厚を大きくすることが必要とされる自動車においては、そのようなケーブルの必要性はますます高くなっている。またこのようなケーブルには、絶縁層の被覆厚が小さいケーブル同様、難燃性や機械的特性も要求される。従って、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きいケーブルにも、難燃性、機械的特性、耐熱性及び柔軟性を付与できることが望まれる。
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の難燃性樹脂組成物は、ケーブルに十分な柔軟性を付与することができなかった。従って、ケーブルを構成する絶縁電線の絶縁層を、特許文献１の難燃性樹脂組成物を用いて、０．５ｍｍ以上となるように形成すると、配線作業が容易ではなくなるという問題があった。また、ケーブルを曲げることも容易でないため、ケーブルを配置するスペースの小型化、ひいては自動車の小型化を妨げるおそれもあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きい絶縁電線又はケーブルにも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与することができる絶縁電線及びケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、絶縁層を内層と外層の２層で構成し、２種類のポリエステル系エラストマをそれぞれ内層と外層に配合し、内層中のポリエステル系エラストマと、外層中のポリエステル系エラストマとの重量比を所定の範囲にするとともに、少なくとも外層に難燃剤を配合することで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち本発明は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを備えており、前記絶縁層が、前記導体側に配置される内層と、内層を覆うように設けられる外層とを有し、前記外層がエステル−カーボネート共重合体（Ａ１）と難燃剤とを含み、前記内層が、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物（Ａ２）を含み、前記内層中に含まれる前記動的架橋物（Ａ２）に対する前記外層中に含まれる前記エステル−カーボネート共重合体（Ａ１）の重量比率が１／９〜１であることを特徴とする絶縁電線である。
【００１０】
本発明の絶縁電線によれば、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きい絶縁電線又はケーブルにも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与することができる。
【００１１】
上記難燃性樹脂組成物においては、前記動的架橋物（Ａ２）のショアＡ硬度が９０未満であることが好ましい。
【００１２】
この場合、絶縁電線の柔軟性をさらに向上させることができる。
【００１３】
また本発明は、絶縁電線と、前記絶縁電線を囲むシースとを備え、前記絶縁電線が、上述した絶縁電線で構成されるケーブルであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きい絶縁電線又はケーブルにも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与することができる絶縁電線及びケーブルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のケーブルの一実施形態を示す部分側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図１及び図２を用いて詳細に説明する。
【００１７】
［ケーブル］
図１は、本発明に係るケーブルの一実施形態を示す部分側面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１及び図２に示すように、ケーブル１０は、絶縁電線１と、絶縁電線１を包囲する編組２と、編組２を被覆するシース３とを備えている。そして、絶縁電線１は、内部導体４と、内部導体４を被覆する絶縁層５とを有している。
【００１８】
ここで、絶縁層５は、内部導体４側に配置される内層５ａと、内層５ａを覆うように設けられる外層５ｂとを有している。そして、外層５ｂがエステル−カーボネート共重合体（Ａ１）と難燃剤とを含み、内層５ａが、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物（Ａ２）を含んでいる。また内層５ａ中に含まれる動的架橋物（Ａ２）に対する外層５ｂ中に含まれるエステル−カーボネート共重合体（Ａ１）の重量比率は１／９〜１となっている。
【００１９】
このように、絶縁層５が上記の構成を有することで、ケーブル１０によれば、絶縁層５の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きくても、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を有することが可能となる。
【００２０】
［ケーブルの製造方法］
次に、上述したケーブル１０の製造方法について説明する。
【００２１】
＜内層形成用材料及び外層形成用材料の準備工程＞
まず内層５ａを形成するための内層形成用材料および外層５ｂを形成するための外層形成用材料を準備する。
【００２２】
（内層形成用材料）
内層形成用材料は、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物（Ａ２）を含んでいる。
【００２３】
（Ａ２）ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物
ポリエステルは、例えば、少なくとも１種のジカルボン酸（エステルなどのジカルボン酸誘導体も含む）と、少なくとも１種のジオールとを反応させて得られたものである。
【００２４】
ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸や、セバシン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、シクロペンタンジカルボン酸、４，４'−ビシクロヘキシルジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸などが挙げられる。これらは１種単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。
【００２５】
ジオールとしては、例えば１，４−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、エチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。
【００２６】
好ましいポリエステルとしては、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリ（エチレン２，６−ナフトエート）およびポリ（１，４−シクロヘキシルジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）が挙げられる。
【００２７】
アクリルゴムは、ポリ（メタ）アクリレート、複数種の（メタ）アクリレートの共重合体、またはオレフィンと少なくとも１種の（メタ）アクリレートとの共重合体を用いて製造されたものである。オレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレンなどが用いられる。また３種以上の（メタ）アクリレートを共重合させることによってもアクリルゴムを得ることができる。ここで、アクリルゴムは未架橋の状態にある。
【００２８】
動的架橋物は、ポリエステルとアクリルゴムとを混合し、その混合物を、過酸化物フリーラジカル開始剤および多価の有機オレフィン助剤とともに溶融混練させ、アクリルゴムを動的架橋させることによって得ることができる。ここで、上記混合物中のポリエステルの含有率は好ましくは１５〜７５質量％であり、アクリルゴムの含有率は好ましくは８５〜２５質量％である。過酸化物フリーラジカル開始剤としては、例えばジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどが用いられ、多価の有機オレフィン助剤としては、例えばトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）などが用いられる。
【００２９】
動的架橋物としては、具体的には、日油社製ノフアロイ（登録商標） ＴＺ６６０−６６０２−ＢＫ、日油社製ノフアロイ（登録商標） ＴＺ６６０−７６１２−ＢＫ、デュポン社製ＥＴＰＶ ９０Ａ０１ＨＳなどが挙げられる。
【００３０】
動的架橋物は、内層形成用材料中に１０〜１００質量％の割合で配合されていることが好ましい。上記割合が１０質量％では、柔軟性が低下する。また、動的架橋物に対しては、必要に応じて難燃剤、難燃助剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、カーボンブラック、滑剤など適宜添加することができる。ここで、難燃剤としては、後述する難燃剤と同様のものを用いることができる。
【００３１】
内層形成用材料中の動的架橋物の割合は、柔軟性をより向上させることができることから、好ましくは４５〜７０質量％であり、より好ましくは５０〜７５質量％である。
【００３２】
動的架橋物のショアＡ硬度は９０未満であることが好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。但し、ショアＡ硬度は、６０以上であることが、耐摩耗性の点から好ましい。
【００３３】
（外層形成用材料）
外層形成用材料は、エステル−カーボネート共重合体と難燃剤とを含んでいる。
【００３４】
エステル−カーボネート共重合体は、エステルとカーボネートとの共重合体であればよい。エステルとしては、エチレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、ブチレンナフタレートなどの芳香族エステルが挙げられる。カーボネートとしては、原料のジオールとして炭素数２〜１２の脂肪族ジオールを用いたものが好ましく、このような脂肪族ジオールとしては、例えばエチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、１，９−ノナンジオール、２−メチル−１，８−オクタンジオールなどが挙げられる。
【００３５】
好ましいエステル−カーボネート共重合体としては、ポリエステルとしてＰＢＴを用い、ポリカーボネートとして、原料のジオールが炭素数５〜１２の脂肪族ジオールであるものを用いたエステル−カーボネートブロック共重合体が挙げられる。
【００３６】
エステル−カーボネート共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよいが、ブロック共重合体である方が、耐熱性をより向上させることができることから好ましい。
【００３７】
（難燃剤）
難燃剤は、難燃性を有するものであれば特に制限されるものではなく、難燃剤としては、例えば金属水和物やリン系難燃剤、窒素系難燃剤が挙げられる。
【００３８】
金属水和物としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。
【００３９】
リン系難燃剤としては、例えば、リン酸金属塩や縮合リン酸エステルが用いられる。具体的には、各種フォスフィネート金属塩（Al塩やZn塩など）やレゾルシノールビス-ジフェニルホスフェート、レゾルシノールビス-ジキシレニルホスフェート、ビスフェノールAビス-ジフェニルホスフェートなどが用いられる。これらは１種単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。リン系難燃剤としては、溶融混練時に液体であるものが好ましい。ここで、溶融混練時に液体であるリン系難燃剤としては、ビスフェノールAビス-ジフェニルホスフェートが挙げられる。溶融混練時に液体であるリン系難燃剤は、エステル−カーボネート共重合体に対して分散しやすくなり、リン系難燃剤を絶縁層５中に均一に分散できる。その結果、ケーブル１０の難燃性をより向上させることができる。なお、リン系難燃剤は、溶融混練時に液体となっていればよいため、常温（２５℃）で液体であるものでもよい。
窒素系難燃剤としては、例えばメラミンシアヌレート等が用いられる。
【００４０】
難燃剤は、エステル−カーボネート共重合体１００質量部に対して５〜４０質量部の割合で配合されることが好ましい。難燃剤の割合が上記範囲にあると、上記範囲を外れた場合に比べて、機械特性に優れるという利点がある。難燃剤は、エステル−カーボネート共重合体１００質量部に対して５〜３０質量部の割合で配合されていることがより好ましく、５〜２５質量部の割合で配合されていることがさらに好ましい。
【００４１】
上記外層形成用材料は、必要に応じ、難燃助剤、加水分解抑制剤、受酸剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、滑剤、カーボンブラック、架橋助剤などの充填剤をさらに含んでもよい。
【００４２】
また上記内層形成用材料および上記外層形成用材料の混練は例えばバンバリーミキサ、タンブラ、加圧ニーダ、混練押出機、二軸押出機、ミキシングロール等の混練機で行うことができる。
【００４３】
＜内部導体の準備工程＞
一方、内部導体４を準備する。内部導体４は、１本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。また、内部導体４は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。
【００４４】
＜絶縁層形成工程＞
次に、内部導体４を被覆するように絶縁層５を形成する。具体的には、まず上記の内層形成用材料を、押出機を用いて溶融混練し、チューブ状の押出物を形成しながら内部導体４上に連続的に被覆する。こうして内部導体４が内層５ａで被覆される。
【００４５】
続いて、上記の外層形成用材料を、押出機を用いて溶融混練し、チューブ状の押出物を形成しながら内層５ａ上に連続的に被覆する。こうして内層５ａが外層５ｂで被覆される。このとき、内層５ａ中の動的架橋物（Ａ２）に対する外層５ｂ中のエステル−カーボネート共重合体の重量比率が１／９〜１となるように上記内層形成用材料と上記外層形成用材料の重量比を調整する。ここで、重量比率が１／９未満であると、柔軟性、又は、難燃性及び機械的特性が低下する。一方、重量比率が１を超えると、柔軟性が低下する。
【００４６】
上記重量比率は、耐摩耗性と柔軟性のバランスから、好ましくは１／９〜１／２であり、より好ましくは１／９〜１／３である。
【００４７】
こうして内部導体４を被覆する絶縁層５が形成され、絶縁電線１が得られる。ここで、内層形成用材料を内層５ａに配合し、外層形成用材料を外層５ｂに使用するのは、次の理由によるものである。即ち内層５ａと外層５ｂの位置を逆転させると、耐摩耗性が極端に低下してしまうからである。
【００４８】
なお、内層５ａ及び外層５ｂは、上記内層形成用材料および上記外層形成用材料を同時押出することによって同時に形成してもよい。
【００４９】
＜編組形成工程＞
次に、上記絶縁電線１を編組２で包囲する。編組２は外部導体として機能し、例えば軟銅線などの金属で構成される。
【００５０】
＜シース被覆工程＞
最後に、編組２を覆うようにシース３を形成する。シース３は、絶縁層５を物理的又は化学的な損傷から保護するものであり、シース３としては、例えばエステル−カーボネート共重合体と難燃剤とを含む絶縁樹脂が用いられる。以上のようにして、ケーブル１０が得られる。
【００５１】
上述したケーブル１０の製造方法によれば、得られるケーブル１０において、絶縁層５の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きくても、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与できる。
【００５２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ケーブル１０が同軸構造となっているが、例えば平型ケーブルなどのケーブルにも適用可能である。平型ケーブルなどに使用する場合には、編組２は省略することもできる。またシース３の内側には、用途に応じて絶縁電線１が２本以上設けられていてもよい。また上記実施形態では、絶縁電線１がケーブル１０の一部として使用されているが、絶縁電線１は、ケーブル１０の一部としてではなく、それ単独で使用することも可能である
【００５３】
また上記実施形態では、絶縁電線１の絶縁層５のみが、内層５ａと外層５ｂの２層で構成されているが、さらにシース３も絶縁層５と同様に、内層５ａと外層５ｂで構成されてもよい。あるいは、絶縁層５が通常の絶縁樹脂からなる単層で構成され、シース３のみが、内層５ａと外層５ｂの２層で構成されていてもよい。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００５５】
（実施例１〜７及び比較例１〜５）
まず（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ２、（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ３又は（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ４からなる内層形成用材料を、表１及び２で示す量で用意した。また（Ａ１）ＴＰＥ−Ｅ１（エステル−カーボネート共重合体）及び（Ｂ）難燃剤を用意し、これらを、表１及び２で示す配合比でバンバリーミキサによって２４０℃で溶融混練し、外層形成用材料を用意した。なお、表１〜表２において、上記各配合成分の量の単位は特に指定しない限り、質量部である。
【００５６】
上記（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ２、（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ３、（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ４、（Ａ１）ＴＰＥ−Ｅ１（エステル−カーボネート共重合体）及び（Ｂ）難燃剤としては具体的には以下のものを用いた。
（１）内層形成用材料成分
（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ２（ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物）
日油社製ノフアロイ（登録商標） ＴＺ６６０−６６０２−ＢＫ（ショアＡ硬度＝７６）
（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ３（ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物）
日油社製ノフアロイ（登録商標） ＴＺ６６０−７６１２−ＢＫ（ショアＡ硬度＝７６）
（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ４（ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物）
デュポン社製ＥＴＰＶ ９０Ａ０１ＨＳ（ショアＡ硬度＝９０）
（２）外層形成用材料成分
（Ａ１）ＴＰＥ−Ｅ１（エステル−カーボネート共重合体）
東洋紡社製ペルプレン（登録商標）Ｃ２０００
（Ｂ）難燃剤
日産化学社製メラミンシアヌレート ＭＣ−６０００
【００５７】
次いで、上記内層形成用材料及び外層形成用材料を、内層押出機（Ｌ／Ｄ＝２０、スクリュー形状：フルフライトスクリュー）、外層押出機（Ｌ／Ｄ＝２０、スクリュー形状：フルフライトスクリュー）にそれぞれ投入して内層と外層の２層を同時押出し、導体（５８／０．２８Ａ）上に、内層の厚さ０．５ｍｍ、外層の厚さ０．２ｍｍとなるように絶縁層を被覆した。こうして外径３．７ｍｍの絶縁電線を得た。このとき、押出機への外層形成用材料の投入量は、内層形成用材料中に含まれる（Ａ２）の成分に対する外層形成用材料中に含まれる（Ａ１）の成分の重量比率が、表１及び２に示す「重量比率（Ａ１）／（Ａ２）」となるように調整した。なお、表１において、実施例４〜６の「重量比率（Ａ１）／（Ａ２）」はいずれも「０．１１」となっているが、これらはいずれも「１／９」を小数点で表示したものである。
【表１】
【表２】
【００５８】
上記のようにして得られた実施例１〜７及び比較例１〜５の絶縁電線について、以下の特性を評価した。
【００５９】
［特性評価］
（１）難燃性
実施例１〜７及び比較例１〜５の絶縁電線について、ＩＳＯ６７２２の４５度傾斜燃焼試験を行い、この試験結果に基づき、以下のようにして難燃性評価を行った。即ち、７０秒以内で消火し、５００ｍｍ中の上部５０ｍｍが残っている絶縁電線を合格とし、そうでない絶縁電線を不合格とした。結果を表１及び２に示す。なお、表１及び２において、合格であった絶縁電線については「○」と表示し、不合格であった絶縁電線については「×」と表示した。
【００６０】
（２）機械的特性
機械的特性は、実施例１〜７及び比較例１〜５の絶縁電線について、ＪＩＳ規格Ｃ３００５により引張試験を行い、測定された引張破断強度に基づいて以下のように評価した。即ち引張破断強度が８ＭＰａ以上のものは機械的特性に優れるとして合格とし、８ＭＰａ未満のものは不合格とした。引張破断強度の結果を表１及び２に示す。なお、引張試験は、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、標線間距離２０ｍｍで行った。
【００６１】
（３）柔軟性
柔軟性は、実施例１〜７及び比較例１〜５について、ＪＩＳ規格Ｃ３００５により引張試験を行い、測定された１００％モジュラスの結果に基づいて以下のように評価した。即ち、１００％モジュラスが１０ＭＰａ以下のものは柔軟性に優れるとして合格とし、１０ＭＰａを超えるものは不合格とした。１００％モジュラスの結果を表１及び２に示す。なお、引張試験は、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、標線間距離２０ｍｍで行った。また表１及び２において、１００％伸びないものについては、１００％モジュラスを測定することができないため、「−」と表示した。
【００６２】
（４）耐熱性
耐熱性は、耐加熱変形性及び耐熱老化性の両方の結果に基づいて評価した。
（Ａ）耐熱加熱変形性
絶縁電線の耐加熱変形性は、ＩＳＯ６７２２に基づいて、以下のようにして評価した。即ち、１５０℃のオーブン中に絶縁電線を入れて４時間放置し、４．７Ｎの荷重で４時間、厚さ０．７ｍｍの金属製ブレードのエッジを押し当てた。そして、絶縁電線を６ｍｍφマンドレルに巻き付けた後に、エッジを押し当てた部分に対して１ｋＶの電圧を１分間印加して耐電圧試験を行った。そして、絶縁電線に絶縁破壊が生じているかどうかを目視にて観察した。結果を表１及び２に示す。表１及び表２において、絶縁破壊が生じない絶縁電線については耐加熱変形性に優れるとして「○」と表示し、絶縁破壊が生じていた絶縁電線については「×」と表示した。
（Ｂ）耐熱老化性
絶縁電線の耐熱老化性は、ＩＳＯ６７２２に基づいて、以下のようにして評価した。即ち１５０℃のオーブン中に絶縁電線を入れて３０００時間放置した。そして、絶縁電線を６ｍｍφマンドレルに巻き付けた後に、１ｋＶの電圧を１分間印加して耐電圧試験を行った。そして、絶縁電線に絶縁破壊が生じているかどうかを目視にて観察した。結果を表１〜３に示す。表１及び２において、絶縁破壊が生じない絶縁電線については耐熱老化性に優れるとして「○」と表示し、絶縁破壊が生じていた絶縁電線については「×」と表示した。
表１及び２において、耐加熱変形性及び耐熱老化性の両方とも合格のものについては耐熱性に優れるとして合格とし、耐加熱変形性及び耐熱老化性のいずれか一方でも不合格のものについては耐熱性に劣るとして不合格とした。
【００６３】
上記特性の他、以下の引張破断伸び及び耐摩耗性及び耐低温性について以下のようにして評価した。
【００６４】
（５）引張破断伸び
引張破断伸びは、実施例１〜７及び比較例１〜５の絶縁電線について、ＪＩＳ規格Ｃ３００５により引張試験を行うことにより測定した。即ち、引張破断伸びが１５０％以上のものは合格とし、１５０％未満のものは不合格とした。なお、引張試験は、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、標線間距離２０ｍｍで行った。結果を表１及び２に示す。
【００６５】
（６）耐摩耗性
実施例１〜７及び比較例１〜５の絶縁電線についての耐摩耗性の評価は、スクレープ試験（ＩＳＯ６７２２）に基づいて以下の手順で行った。
即ち、φ０．４５ｍｍのニードルを、荷重７Ｎで絶縁電線の表面に押し当てながら、その絶縁電線の表面上を往復摩耗させた。そのときニードルが絶縁電線内の導体に接触するまでの往復回数を測定した。そして、絶縁電線をニードルに対して移動させた後、その長手方向を中心軸として９０°回転させ、そのときニードルに対向する箇所でも上記と同様に往復回数を測定した。この操作を１２回繰り返して行い、その平均値を求めた。そして、この測定した往復回数の平均値が３０００回以上である絶縁電線については良好とし、３０００回未満である絶縁電線については不良とした。
なお、測定は、往復回数が３０００回を超えた時点で終了させた。結果を表１及び表２に示す。表１及び２において、良好な絶縁電線については「○」と表示し、不良な絶縁電線については「×」と表示した。
【００６６】
表１及び２に示す結果より、実施例１〜７の絶縁電線は、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きくても、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与できることができることが分かった。これに対し、比較例１〜５の絶縁電線は、難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性の少なくとも１つの点で合格基準に到達せず、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を同時に満足できないことが分かった。
【００６７】
このことから、本発明の難燃性樹脂組成物によれば、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きい絶縁電線にも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与できることができることが確認された。
【符号の説明】
【００６８】
１…絶縁電線
２…編組
３…シース
４…内部導体
５…絶縁層
５ａ…内層
５ｂ…外層
１０…ケーブル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線及びケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などに搭載される電気機器同士を接続するケーブルは、絶縁電線とそれを包囲するシースとを少なくとも備えており、絶縁電線は、導体とそれを被覆する絶縁層とからなる。
【０００３】
このようなケーブルの絶縁層に使用する組成物として、例えば下記特許文献１に開示されるものが知られている。下記特許文献１では、熱可塑性ポリエステル連続相およびポリ（メタ）アクリレートまたはポリエチレン／（メタ）アクリレートゴム分散相を含む溶融加工可能な熱可塑性加硫物組成物と、ホスフィン酸塩等からなる難燃剤とをそれぞれ所定割合で含む組成物により、難燃性や耐熱性に優れたケーブルを得ることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５０９４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動車に用いるケーブルとしては、小さい導体断面積を有するケーブルだけでなく、大きい導体断面積を有するケーブルの使用が必要となる場合もある。例えばハイブリッド自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）においては、大電力を供給するために導体断面積が３ｍｍ２以上のケーブルを使用する必要があり、ガソリン式自動車であっても、例えばバッテリ接続用のケーブルとして使用される場合がある。このようなケーブルでは、絶縁性を確保するため絶縁層を厚肉化する必要がある。その結果、配線作業性が悪くなるばかりでなく、絶縁層の厚さに起因してケーブルを容易に曲げることができなくなるため、ケーブルを配置する空間に十分なスペースが必要とされることとなり、ひいては自動車の小型化が困難となる。そこで、優れた耐熱性と優れた柔軟性とを両立させることができるケーブルの必要性が増してきている。特に電気自動車のように大きな電力が必要とされ、絶縁層の被覆厚を大きくすることが必要とされる自動車においては、そのようなケーブルの必要性はますます高くなっている。またこのようなケーブルには、絶縁層の被覆厚が小さいケーブル同様、難燃性や機械的特性も要求される。従って、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きいケーブルにも、難燃性、機械的特性、耐熱性及び柔軟性を付与できることが望まれる。
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の難燃性樹脂組成物は、ケーブルに十分な柔軟性を付与することができなかった。従って、ケーブルを構成する絶縁電線の絶縁層を、特許文献１の難燃性樹脂組成物を用いて、０．５ｍｍ以上となるように形成すると、配線作業が容易ではなくなるという問題があった。また、ケーブルを曲げることも容易でないため、ケーブルを配置するスペースの小型化、ひいては自動車の小型化を妨げるおそれもあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きい絶縁電線又はケーブルにも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与することができる絶縁電線及びケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、絶縁層を内層と外層の２層で構成し、２種類のポリエステル系エラストマをそれぞれ内層と外層に配合し、内層中のポリエステル系エラストマと、外層中のポリエステル系エラストマとの重量比を所定の範囲にするとともに、少なくとも外層に難燃剤を配合することで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち本発明は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを備えており、前記絶縁層が、前記導体側に配置される内層と、内層を覆うように設けられる外層とを有し、前記外層がエステル−カーボネート共重合体（Ａ１）と難燃剤とを含み、前記内層が、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物（Ａ２）を含み、前記内層中に含まれる前記動的架橋物（Ａ２）に対する前記外層中に含まれる前記エステル−カーボネート共重合体（Ａ１）の重量比率が１／９〜１であることを特徴とする絶縁電線である。
【００１０】
本発明の絶縁電線によれば、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きい絶縁電線又はケーブルにも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与することができる。
【００１１】
上記難燃性樹脂組成物においては、前記動的架橋物（Ａ２）のショアＡ硬度が９０未満であることが好ましい。
【００１２】
この場合、絶縁電線の柔軟性をさらに向上させることができる。
【００１３】
また本発明は、絶縁電線と、前記絶縁電線を囲むシースとを備え、前記絶縁電線が、上述した絶縁電線で構成されるケーブルであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きい絶縁電線又はケーブルにも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与することができる絶縁電線及びケーブルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のケーブルの一実施形態を示す部分側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図１及び図２を用いて詳細に説明する。
【００１７】
［ケーブル］
図１は、本発明に係るケーブルの一実施形態を示す部分側面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１及び図２に示すように、ケーブル１０は、絶縁電線１と、絶縁電線１を包囲する編組２と、編組２を被覆するシース３とを備えている。そして、絶縁電線１は、内部導体４と、内部導体４を被覆する絶縁層５とを有している。
【００１８】
ここで、絶縁層５は、内部導体４側に配置される内層５ａと、内層５ａを覆うように設けられる外層５ｂとを有している。そして、外層５ｂがエステル−カーボネート共重合体（Ａ１）と難燃剤とを含み、内層５ａが、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物（Ａ２）を含んでいる。また内層５ａ中に含まれる動的架橋物（Ａ２）に対する外層５ｂ中に含まれるエステル−カーボネート共重合体（Ａ１）の重量比率は１／９〜１となっている。
【００１９】
このように、絶縁層５が上記の構成を有することで、ケーブル１０によれば、絶縁層５の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きくても、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を有することが可能となる。
【００２０】
［ケーブルの製造方法］
次に、上述したケーブル１０の製造方法について説明する。
【００２１】
＜内層形成用材料及び外層形成用材料の準備工程＞
まず内層５ａを形成するための内層形成用材料および外層５ｂを形成するための外層形成用材料を準備する。
【００２２】
（内層形成用材料）
内層形成用材料は、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物（Ａ２）を含んでいる。
【００２３】
（Ａ２）ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物
ポリエステルは、例えば、少なくとも１種のジカルボン酸（エステルなどのジカルボン酸誘導体も含む）と、少なくとも１種のジオールとを反応させて得られたものである。
【００２４】
ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸や、セバシン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、シクロペンタンジカルボン酸、４，４'−ビシクロヘキシルジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸などが挙げられる。これらは１種単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。
【００２５】
ジオールとしては、例えば１，４−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、エチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。
【００２６】
好ましいポリエステルとしては、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリ（エチレン２，６−ナフトエート）およびポリ（１，４−シクロヘキシルジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）が挙げられる。
【００２７】
アクリルゴムは、ポリ（メタ）アクリレート、複数種の（メタ）アクリレートの共重合体、またはオレフィンと少なくとも１種の（メタ）アクリレートとの共重合体を用いて製造されたものである。オレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレンなどが用いられる。また３種以上の（メタ）アクリレートを共重合させることによってもアクリルゴムを得ることができる。ここで、アクリルゴムは未架橋の状態にある。
【００２８】
動的架橋物は、ポリエステルとアクリルゴムとを混合し、その混合物を、過酸化物フリーラジカル開始剤および多価の有機オレフィン助剤とともに溶融混練させ、アクリルゴムを動的架橋させることによって得ることができる。ここで、上記混合物中のポリエステルの含有率は好ましくは１５〜７５質量％であり、アクリルゴムの含有率は好ましくは８５〜２５質量％である。過酸化物フリーラジカル開始剤としては、例えばジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどが用いられ、多価の有機オレフィン助剤としては、例えばトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）などが用いられる。
【００２９】
動的架橋物としては、具体的には、日油社製ノフアロイ（登録商標） ＴＺ６６０−６６０２−ＢＫ、日油社製ノフアロイ（登録商標） ＴＺ６６０−７６１２−ＢＫ、デュポン社製ＥＴＰＶ ９０Ａ０１ＨＳなどが挙げられる。
【００３０】
動的架橋物は、内層形成用材料中に１０〜１００質量％の割合で配合されていることが好ましい。上記割合が１０質量％では、柔軟性が低下する。また、動的架橋物に対しては、必要に応じて難燃剤、難燃助剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、カーボンブラック、滑剤など適宜添加することができる。ここで、難燃剤としては、後述する難燃剤と同様のものを用いることができる。
【００３１】
内層形成用材料中の動的架橋物の割合は、柔軟性をより向上させることができることから、好ましくは４５〜７０質量％であり、より好ましくは５０〜７５質量％である。
【００３２】
動的架橋物のショアＡ硬度は９０未満であることが好ましい。この場合、難燃性樹脂組成物の柔軟性をより向上させることができる。但し、ショアＡ硬度は、６０以上であることが、耐摩耗性の点から好ましい。
【００３３】
（外層形成用材料）
外層形成用材料は、エステル−カーボネート共重合体と難燃剤とを含んでいる。
【００３４】
エステル−カーボネート共重合体は、エステルとカーボネートとの共重合体であればよい。エステルとしては、エチレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、ブチレンナフタレートなどの芳香族エステルが挙げられる。カーボネートとしては、原料のジオールとして炭素数２〜１２の脂肪族ジオールを用いたものが好ましく、このような脂肪族ジオールとしては、例えばエチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、１，９−ノナンジオール、２−メチル−１，８−オクタンジオールなどが挙げられる。
【００３５】
好ましいエステル−カーボネート共重合体としては、ポリエステルとしてＰＢＴを用い、ポリカーボネートとして、原料のジオールが炭素数５〜１２の脂肪族ジオールであるものを用いたエステル−カーボネートブロック共重合体が挙げられる。
【００３６】
エステル−カーボネート共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよいが、ブロック共重合体である方が、耐熱性をより向上させることができることから好ましい。
【００３７】
（難燃剤）
難燃剤は、難燃性を有するものであれば特に制限されるものではなく、難燃剤としては、例えば金属水和物やリン系難燃剤、窒素系難燃剤が挙げられる。
【００３８】
金属水和物としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。
【００３９】
リン系難燃剤としては、例えば、リン酸金属塩や縮合リン酸エステルが用いられる。具体的には、各種フォスフィネート金属塩（Al塩やZn塩など）やレゾルシノールビス-ジフェニルホスフェート、レゾルシノールビス-ジキシレニルホスフェート、ビスフェノールAビス-ジフェニルホスフェートなどが用いられる。これらは１種単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。リン系難燃剤としては、溶融混練時に液体であるものが好ましい。ここで、溶融混練時に液体であるリン系難燃剤としては、ビスフェノールAビス-ジフェニルホスフェートが挙げられる。溶融混練時に液体であるリン系難燃剤は、エステル−カーボネート共重合体に対して分散しやすくなり、リン系難燃剤を絶縁層５中に均一に分散できる。その結果、ケーブル１０の難燃性をより向上させることができる。なお、リン系難燃剤は、溶融混練時に液体となっていればよいため、常温（２５℃）で液体であるものでもよい。
窒素系難燃剤としては、例えばメラミンシアヌレート等が用いられる。
【００４０】
難燃剤は、エステル−カーボネート共重合体１００質量部に対して５〜４０質量部の割合で配合されることが好ましい。難燃剤の割合が上記範囲にあると、上記範囲を外れた場合に比べて、機械特性に優れるという利点がある。難燃剤は、エステル−カーボネート共重合体１００質量部に対して５〜３０質量部の割合で配合されていることがより好ましく、５〜２５質量部の割合で配合されていることがさらに好ましい。
【００４１】
上記外層形成用材料は、必要に応じ、難燃助剤、加水分解抑制剤、受酸剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、加工助剤、着色顔料、滑剤、カーボンブラック、架橋助剤などの充填剤をさらに含んでもよい。
【００４２】
また上記内層形成用材料および上記外層形成用材料の混練は例えばバンバリーミキサ、タンブラ、加圧ニーダ、混練押出機、二軸押出機、ミキシングロール等の混練機で行うことができる。
【００４３】
＜内部導体の準備工程＞
一方、内部導体４を準備する。内部導体４は、１本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。また、内部導体４は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。
【００４４】
＜絶縁層形成工程＞
次に、内部導体４を被覆するように絶縁層５を形成する。具体的には、まず上記の内層形成用材料を、押出機を用いて溶融混練し、チューブ状の押出物を形成しながら内部導体４上に連続的に被覆する。こうして内部導体４が内層５ａで被覆される。
【００４５】
続いて、上記の外層形成用材料を、押出機を用いて溶融混練し、チューブ状の押出物を形成しながら内層５ａ上に連続的に被覆する。こうして内層５ａが外層５ｂで被覆される。このとき、内層５ａ中の動的架橋物（Ａ２）に対する外層５ｂ中のエステル−カーボネート共重合体の重量比率が１／９〜１となるように上記内層形成用材料と上記外層形成用材料の重量比を調整する。ここで、重量比率が１／９未満であると、柔軟性、又は、難燃性及び機械的特性が低下する。一方、重量比率が１を超えると、柔軟性が低下する。
【００４６】
上記重量比率は、耐摩耗性と柔軟性のバランスから、好ましくは１／９〜１／２であり、より好ましくは１／９〜１／３である。
【００４７】
こうして内部導体４を被覆する絶縁層５が形成され、絶縁電線１が得られる。ここで、内層形成用材料を内層５ａに配合し、外層形成用材料を外層５ｂに使用するのは、次の理由によるものである。即ち内層５ａと外層５ｂの位置を逆転させると、耐摩耗性が極端に低下してしまうからである。
【００４８】
なお、内層５ａ及び外層５ｂは、上記内層形成用材料および上記外層形成用材料を同時押出することによって同時に形成してもよい。
【００４９】
＜編組形成工程＞
次に、上記絶縁電線１を編組２で包囲する。編組２は外部導体として機能し、例えば軟銅線などの金属で構成される。
【００５０】
＜シース被覆工程＞
最後に、編組２を覆うようにシース３を形成する。シース３は、絶縁層５を物理的又は化学的な損傷から保護するものであり、シース３としては、例えばエステル−カーボネート共重合体と難燃剤とを含む絶縁樹脂が用いられる。以上のようにして、ケーブル１０が得られる。
【００５１】
上述したケーブル１０の製造方法によれば、得られるケーブル１０において、絶縁層５の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きくても、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与できる。
【００５２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ケーブル１０が同軸構造となっているが、例えば平型ケーブルなどのケーブルにも適用可能である。平型ケーブルなどに使用する場合には、編組２は省略することもできる。またシース３の内側には、用途に応じて絶縁電線１が２本以上設けられていてもよい。また上記実施形態では、絶縁電線１がケーブル１０の一部として使用されているが、絶縁電線１は、ケーブル１０の一部としてではなく、それ単独で使用することも可能である
【００５３】
また上記実施形態では、絶縁電線１の絶縁層５のみが、内層５ａと外層５ｂの２層で構成されているが、さらにシース３も絶縁層５と同様に、内層５ａと外層５ｂで構成されてもよい。あるいは、絶縁層５が通常の絶縁樹脂からなる単層で構成され、シース３のみが、内層５ａと外層５ｂの２層で構成されていてもよい。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００５５】
（実施例１〜７及び比較例１〜５）
まず（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ２、（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ３又は（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ４からなる内層形成用材料を、表１及び２で示す量で用意した。また（Ａ１）ＴＰＥ−Ｅ１（エステル−カーボネート共重合体）及び（Ｂ）難燃剤を用意し、これらを、表１及び２で示す配合比でバンバリーミキサによって２４０℃で溶融混練し、外層形成用材料を用意した。なお、表１〜表２において、上記各配合成分の量の単位は特に指定しない限り、質量部である。
【００５６】
上記（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ２、（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ３、（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ４、（Ａ１）ＴＰＥ−Ｅ１（エステル−カーボネート共重合体）及び（Ｂ）難燃剤としては具体的には以下のものを用いた。
（１）内層形成用材料成分
（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ２（ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物）
日油社製ノフアロイ（登録商標） ＴＺ６６０−６６０２−ＢＫ（ショアＡ硬度＝７６）
（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ３（ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物）
日油社製ノフアロイ（登録商標） ＴＺ６６０−７６１２−ＢＫ（ショアＡ硬度＝７６）
（Ａ２）ＴＰＥ−Ｅ４（ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物）
デュポン社製ＥＴＰＶ ９０Ａ０１ＨＳ（ショアＡ硬度＝９０）
（２）外層形成用材料成分
（Ａ１）ＴＰＥ−Ｅ１（エステル−カーボネート共重合体）
東洋紡社製ペルプレン（登録商標）Ｃ２０００
（Ｂ）難燃剤
日産化学社製メラミンシアヌレート ＭＣ−６０００
【００５７】
次いで、上記内層形成用材料及び外層形成用材料を、内層押出機（Ｌ／Ｄ＝２０、スクリュー形状：フルフライトスクリュー）、外層押出機（Ｌ／Ｄ＝２０、スクリュー形状：フルフライトスクリュー）にそれぞれ投入して内層と外層の２層を同時押出し、導体（５８／０．２８Ａ）上に、内層の厚さ０．５ｍｍ、外層の厚さ０．２ｍｍとなるように絶縁層を被覆した。こうして外径３．７ｍｍの絶縁電線を得た。このとき、押出機への外層形成用材料の投入量は、内層形成用材料中に含まれる（Ａ２）の成分に対する外層形成用材料中に含まれる（Ａ１）の成分の重量比率が、表１及び２に示す「重量比率（Ａ１）／（Ａ２）」となるように調整した。なお、表１において、実施例４〜６の「重量比率（Ａ１）／（Ａ２）」はいずれも「０．１１」となっているが、これらはいずれも「１／９」を小数点で表示したものである。
【表１】
【表２】
【００５８】
上記のようにして得られた実施例１〜７及び比較例１〜５の絶縁電線について、以下の特性を評価した。
【００５９】
［特性評価］
（１）難燃性
実施例１〜７及び比較例１〜５の絶縁電線について、ＩＳＯ６７２２の４５度傾斜燃焼試験を行い、この試験結果に基づき、以下のようにして難燃性評価を行った。即ち、７０秒以内で消火し、５００ｍｍ中の上部５０ｍｍが残っている絶縁電線を合格とし、そうでない絶縁電線を不合格とした。結果を表１及び２に示す。なお、表１及び２において、合格であった絶縁電線については「○」と表示し、不合格であった絶縁電線については「×」と表示した。
【００６０】
（２）機械的特性
機械的特性は、実施例１〜７及び比較例１〜５の絶縁電線について、ＪＩＳ規格Ｃ３００５により引張試験を行い、測定された引張破断強度に基づいて以下のように評価した。即ち引張破断強度が８ＭＰａ以上のものは機械的特性に優れるとして合格とし、８ＭＰａ未満のものは不合格とした。引張破断強度の結果を表１及び２に示す。なお、引張試験は、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、標線間距離２０ｍｍで行った。
【００６１】
（３）柔軟性
柔軟性は、実施例１〜７及び比較例１〜５について、ＪＩＳ規格Ｃ３００５により引張試験を行い、測定された１００％モジュラスの結果に基づいて以下のように評価した。即ち、１００％モジュラスが１０ＭＰａ以下のものは柔軟性に優れるとして合格とし、１０ＭＰａを超えるものは不合格とした。１００％モジュラスの結果を表１及び２に示す。なお、引張試験は、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、標線間距離２０ｍｍで行った。また表１及び２において、１００％伸びないものについては、１００％モジュラスを測定することができないため、「−」と表示した。
【００６２】
（４）耐熱性
耐熱性は、耐加熱変形性及び耐熱老化性の両方の結果に基づいて評価した。
（Ａ）耐熱加熱変形性
絶縁電線の耐加熱変形性は、ＩＳＯ６７２２に基づいて、以下のようにして評価した。即ち、１５０℃のオーブン中に絶縁電線を入れて４時間放置し、４．７Ｎの荷重で４時間、厚さ０．７ｍｍの金属製ブレードのエッジを押し当てた。そして、絶縁電線を６ｍｍφマンドレルに巻き付けた後に、エッジを押し当てた部分に対して１ｋＶの電圧を１分間印加して耐電圧試験を行った。そして、絶縁電線に絶縁破壊が生じているかどうかを目視にて観察した。結果を表１及び２に示す。表１及び表２において、絶縁破壊が生じない絶縁電線については耐加熱変形性に優れるとして「○」と表示し、絶縁破壊が生じていた絶縁電線については「×」と表示した。
（Ｂ）耐熱老化性
絶縁電線の耐熱老化性は、ＩＳＯ６７２２に基づいて、以下のようにして評価した。即ち１５０℃のオーブン中に絶縁電線を入れて３０００時間放置した。そして、絶縁電線を６ｍｍφマンドレルに巻き付けた後に、１ｋＶの電圧を１分間印加して耐電圧試験を行った。そして、絶縁電線に絶縁破壊が生じているかどうかを目視にて観察した。結果を表１〜３に示す。表１及び２において、絶縁破壊が生じない絶縁電線については耐熱老化性に優れるとして「○」と表示し、絶縁破壊が生じていた絶縁電線については「×」と表示した。
表１及び２において、耐加熱変形性及び耐熱老化性の両方とも合格のものについては耐熱性に優れるとして合格とし、耐加熱変形性及び耐熱老化性のいずれか一方でも不合格のものについては耐熱性に劣るとして不合格とした。
【００６３】
上記特性の他、以下の引張破断伸び及び耐摩耗性及び耐低温性について以下のようにして評価した。
【００６４】
（５）引張破断伸び
引張破断伸びは、実施例１〜７及び比較例１〜５の絶縁電線について、ＪＩＳ規格Ｃ３００５により引張試験を行うことにより測定した。即ち、引張破断伸びが１５０％以上のものは合格とし、１５０％未満のものは不合格とした。なお、引張試験は、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、標線間距離２０ｍｍで行った。結果を表１及び２に示す。
【００６５】
（６）耐摩耗性
実施例１〜７及び比較例１〜５の絶縁電線についての耐摩耗性の評価は、スクレープ試験（ＩＳＯ６７２２）に基づいて以下の手順で行った。
即ち、φ０．４５ｍｍのニードルを、荷重７Ｎで絶縁電線の表面に押し当てながら、その絶縁電線の表面上を往復摩耗させた。そのときニードルが絶縁電線内の導体に接触するまでの往復回数を測定した。そして、絶縁電線をニードルに対して移動させた後、その長手方向を中心軸として９０°回転させ、そのときニードルに対向する箇所でも上記と同様に往復回数を測定した。この操作を１２回繰り返して行い、その平均値を求めた。そして、この測定した往復回数の平均値が３０００回以上である絶縁電線については良好とし、３０００回未満である絶縁電線については不良とした。
なお、測定は、往復回数が３０００回を超えた時点で終了させた。結果を表１及び表２に示す。表１及び２において、良好な絶縁電線については「○」と表示し、不良な絶縁電線については「×」と表示した。
【００６６】
表１及び２に示す結果より、実施例１〜７の絶縁電線は、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きくても、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与できることができることが分かった。これに対し、比較例１〜５の絶縁電線は、難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性の少なくとも１つの点で合格基準に到達せず、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を同時に満足できないことが分かった。
【００６７】
このことから、本発明の難燃性樹脂組成物によれば、絶縁層の被覆厚が０．５ｍｍ以上と大きい絶縁電線にも、優れた難燃性、耐熱性、機械的特性及び柔軟性を付与できることができることが確認された。
【符号の説明】
【００６８】
１…絶縁電線
２…編組
３…シース
４…内部導体
５…絶縁層
５ａ…内層
５ｂ…外層
１０…ケーブル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、
前記導体を被覆する絶縁層とを備えており、
前記絶縁層が、前記導体側に配置される内層と、前記内層を覆うように設けられる外層とを有し、
前記外層が、エステル−カーボネート共重合体（Ａ１）と難燃剤とを含み、
前記内層が、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物（Ａ２）を含み、
前記内層中に含まれる前記動的架橋物（Ａ２）に対する前記外層中に含まれる前記エステル−カーボネート共重合体（Ａ１）の重量比率が１／９〜１である絶縁電線。
【請求項２】
前記動的架橋物（Ａ２）のショアＡ硬度が９０未満である、請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
絶縁電線と、
前記絶縁電線を囲むシースとを備え、
前記絶縁電線が請求項１又は２に記載の絶縁電線で構成されることを特徴とするケーブル。
【請求項１】
導体と、
前記導体を被覆する絶縁層とを備えており、
前記絶縁層が、前記導体側に配置される内層と、前記内層を覆うように設けられる外層とを有し、
前記外層が、エステル−カーボネート共重合体（Ａ１）と難燃剤とを含み、
前記内層が、ポリエステル及びアクリルゴムを含む混合物の動的架橋物（Ａ２）を含み、
前記内層中に含まれる前記動的架橋物（Ａ２）に対する前記外層中に含まれる前記エステル−カーボネート共重合体（Ａ１）の重量比率が１／９〜１である絶縁電線。
【請求項２】
前記動的架橋物（Ａ２）のショアＡ硬度が９０未満である、請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
絶縁電線と、
前記絶縁電線を囲むシースとを備え、
前記絶縁電線が請求項１又は２に記載の絶縁電線で構成されることを特徴とするケーブル。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−５９６３３（Ｐ２０１２−５９６３３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３６４８（Ｐ２０１０−２０３６４８）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]