難燃絶縁電線

【目的】燃焼時に腐蝕性の高いハロゲン系ガスを放出せず、かつ高度の耐摩耗性、難燃性を備え、可撓性及び端末加工性に優れた難燃絶縁電線を提供する。
【構成】融点１１０℃以上でかつ曲げ剛性率１０ＭＰａ以下のポリオレフィンヒンとカルボン酸変性ポリマとからなるブレンドポリマ１００重量部に対して、シランカップリング剤で表面処理した金属水酸化物を３０〜１５０重量部配合したこと組成物を導体上に被覆したことを特徴としている。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、難燃性でかつ可撓性に優れた難燃絶縁電線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の高性能、高機能化に伴い、電気、電子回路も増加し、１台当りに使用するワイヤーハーネスも増大している。この自動車用電線には難燃性、耐摩耗性、可撓性に優れるビニル絶縁体が主に用いられており、その使用量も増加の傾向にある。
【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大視されるようになってきており、この様な社会的動向から、腐蝕性ガスの少ないノンハロゲン難燃材料が注目されている。
【０００４】しかしながら、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て強靭性が劣るため、特に耐摩耗性が悪く、ハーネス加工性として重要な可撓性にも欠ける。またこのような金属水酸化物を混和した系において両特性は相反する関係にあり、耐摩耗性の観点では剛性の高い、すなわち硬い材料が望ましいが、もう一方の可撓性は著しく損なわれるという問題があった。
【０００５】さらにハーネス加工の端末加工工程において、図４（ａ）に示すように電線ａの絶縁体ｂ表面に刃ｃを入れ、図示の矢印のように刃ｃを移動して端末絶縁体を剥ぎ取って導体ｄを露出させ、その導体ｄに端子ｆを打つ際、図４（ｂ）に示すように絶縁体ｂの端部が正しく剥ぎ取られた場合は、端子ｆの圧着部ｇ，ｈはそれぞれ、絶縁体ｂの端部と導体ｄに圧着することができるが、図４（ｃ）に示すように剥ぎ取られる際に、絶縁体ｂの一部が伸び導体ｄ側の端子ｆの圧着部ｈに食い込み易く、その結果圧着不良となる頻度が高かった。
【０００６】本発明は、これらの問題点を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放出せず、かつ高度の耐摩耗性、難燃性を備え、可撓性及び端末加工性に優れた難燃絶縁電線を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、融点１１０℃以上でかつ曲げ剛性率１０ＭＰａ以下のポリオレフィンヒンとカルボン酸変性ポリマとからなるブレンドポリマ１００重量部に対して、シランカップリング剤で表面処理した金属水酸化物を３０〜１５０重量部配合した組成物を導体上に被覆したものであり、カルボン酸変性ポリマとしては、ポリオレフィンにカルボン酸をグラフト又は共重合されたものよりなる。
【０００８】
【作用】耐摩耗性、可撓性及び端末加工性を満足させるため、鋭意研究を重ねた結果、融点１１０℃以上で曲げ剛性率（試験方法ＡＳＴＭ−Ｄ７４７）１０ＭＰａ以下のポリオレフィンとカルボン酸変性ポリマとからなるブレンドポリマにシランカップリング剤で表面処理した金属水酸化物を混和することにより目的とする性能を付与できることを見出だし本発明に至った。
【０００９】本発明で用いる融点１１０℃以上でかつ曲げ剛性率１０ＭＰａ以下のポリオレフィンとしては、密度０．９１以下の超低密度ポリエチレン、ポリプロピレンエチレンブロック共重合体、ポリプロピレンとエチレンプロピレンゴムとからなる熱可塑性エラストマなどが挙げられ、融点が１１０℃未満のポリマでは耐摩耗性が、また曲げ剛性率が、１０ＭＰａを越えるものでは可撓性が著しく低下する。ポリオレフィンに添加する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。これらのポリマとカルボン酸変性ポリマの比率は、特に限定しないが、９３／３〜７０／３０の重量比が望ましい。
【００１０】金属水酸化物としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシスム等が挙げられ、凝集、強靭性、難燃性等から平均粒径０．１〜５μｍのものが好ましく、これらはシランカップリング剤で表面処理する必要がある。シランカップリングとしては、ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタリクロキシプロピルトリメトキシシラン等に代表される不飽和結合を有するものが望ましい。
【００１１】本発明ではポリオレフィンとカルボン酸変性ポリマのブレンドポリマ１００重量部に対して、金属水酸化物を３０〜１５０重量部とする必要がある。すなわち配合量が３０重量部未満では、目的とする難燃性を付与できず、１５０重量部を越えた場合には耐摩耗性が著しく損なわれるからである。
【００１２】本発明では、上記組成物をパーオキサイドや電子線照射などにより架橋させてもよい。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に詳述する。
【００１４】
【表１】

【００１５】表１の実施例１〜４及び比較例１〜７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軸混練機で混練後、これらの組成物を２２０℃設定の４０mm押出機により芯線外径１．８２mm（素線径０．２６mm，素線数３７本）の銅導体上に厚さ０．５０mmの厚さで押出し、各種絶縁電線を得た。
【００１６】次にこのようにして作製した各種電線について以下に示す評価を行った。
【００１７】(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、これに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、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した。
【００１８】(2) 耐摩耗性図１に示すＪＡＳＯＤ６１１−８６に準拠し、摩耗テープ法により３５０ｇの荷重で導体とテープが接触するまでの長さを測定した。すなわち、作製した電線の試料１０の両側を支持体１１で支持し、その試料１０の下方に摩耗テープ１２がかけられたローラ１３（直径７mmφ）を当て、かつテープ１２が試料１０に対してθ＝３０°の角度になるよう当て、上部に扇状の重り１４（半径Ｒ約１１４mm，重さ１３５０ｇ）の荷重をかけ、摩耗テープ１２の速度を１５００mm／ｍｉｎにして摩耗抵抗を測定した。摩耗テープ１２は１５０番Ｇテープを使用し、導電部分１５を幅約１０mm，間隔Ｌ＝１５０mmとし、試料１０の導体１０ａとローラ１３とをリード線１６で接続して測定器１７で短絡を検出する。
【００１９】この耐摩耗性試験は、１試料につき８点測定し、平均値を求める。この値を摩耗抵抗とする。この摩耗抵抗が３０５mm以上を合格、３０５mm未満を不合格とした。
【００２０】(3) 可撓性図２に示すように電線の試料１０の片端に５０ｇの荷重をかけ、１０秒後のたわみ量で評価した。
【００２１】(4) 端末加工性ベッセル（株）製ワイヤストリッパＮｏ．３０００Ｃを用い、電線２０の端末から２０mmの部分を２．０mm径のストッパ口に通し、被覆剥ぎを行った。その後、図３に示すように導体２１の露出部の長さｌ（mm）を測定し、次式に従い絶縁体の伸長率ｘを計算する。
【００２２】
ｘ＝｛（２０−ｌ）／２０｝×１００（％）
１試料につき８点行い、いずれも伸長率が１０％以下のものを合格、１０％を越えるものを不合格とした。
【００２３】表１からも明らかなように、本発明の実施例１〜４に示す試料の難燃性、耐摩耗性は良好で、可撓性、端末加工性にも優れていることが分る。
【００２４】これに対し、融点が７０℃と低いポリマ（エチレンブテンコポリマ）を用いた比較例１は耐摩耗性が悪く、また曲げ剛性率が（１０００）ＭＰａ以上のポリマからなる比較例２は、たわみ量から分るように可撓性が著しく低い。カルボン酸変性ポリマを併用していない比較例３では耐摩耗性が不十分である。水酸化アルミニウム混和量が３０重量％以下、１５０重量％以上である比較例４，５では、それぞれ難燃性、耐摩耗性が不合格となる。さらにシランカップリング剤以外の表面処理剤を用いた比較例６及び比較例７はそれぞれ耐摩耗性や端末加工性が悪い。
【００２５】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、難燃性で耐摩耗性、可撓性、加工性に優れ、かつ焼却時にハロゲン系ガスを発生せず、ワイヤーハーネス焼却による導体回収が容易となり、回収コストの低減化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明及び比較例における耐摩耗性試験装置を説明する示す図である。
【図２】本発明及び比較例におけるたわみ量を測定する装置を示す図である。
【図３】本発明及び比較例における端末加工性を説明する図である。
【図４】電線の端末加工工程を説明する図である。
【符号の説明】
１０試料
２０電線

【特許請求の範囲】
【請求項１】融点１１０℃以上でかつ曲げ剛性率１０ＭＰａ以下のポリオレフィンとカルボン酸変性ポリマとからなるブレンドポリマ１００重量部に対して、シランカップリング剤で表面処理した金属水酸化物を３０〜１５０重量部配合した組成物を導体上に被覆したことを特徴とする難燃絶縁電線。
【請求項２】カルボン酸変性ポリマが、ポリオレフィンにカルボン酸をグラフト又は共重合されたものよりなる請求項１記載の難燃絶縁電線。

【図１】