CN106560899B - 绝缘电线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种绝缘电线,所述绝缘电线被赋予了阻燃性,其中,改善了伸长率及抗张强度的降低导致的不良。绝缘电线至少具有中心导体(11)和被覆中心导体(11)的周围的绝缘体(12)。绝缘体(12)是相对于聚烯烃系树脂添加含有卤素的阻燃剂和二氧化硅并交联而成的。二氧化硅的平均粒径为0.1~1.0μm,相对于聚烯烃系树脂100重量份,添加10~15重量份的二氧化硅。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘电线,更详细而言,涉及一种对包覆于导体的周围的绝缘体赋予了阻燃性的绝缘电线。
背景技术
在电子设备类的内部配线或汽车用配线等中使用的绝缘电线要求阻燃性,例如相对于成为美国的UL(Under Writers Laboratories inc.)规格或加拿大的CSA(CanadianStandards Association)规格等的对象的电气设备或电子设备、或者以电机用品安全法的绝缘物的使用温度上限控制等为对象的设备等而使用的绝缘电线要求规定水平的阻燃性特性。
作为用于提高绝缘电线的阻燃性的阻燃材料,有时在聚烯烃系树脂等树脂化合物中配合二氧化硅等无机填料。例如在专利文献1中公开有一种绝缘电线,其使用了相对于高分子材料配合有无机填料和有机硅化合物的树脂组合物。在此,记载有:作为无机填料,使用二氧化硅等金属氧化物。无机填料的粒径优选设定为0.1~10μm的范围,其配合量相对于高分子材料100重量份优选设为50~250重量份。在将绝缘电线进行成形时,将配合有上述的无机填料和有机硅化合物等的组合物在芯导体上挤出包覆,进行电子束等电离放射线照射,由此,使组合物的高分子材料交联。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-256567号公报
发明内容
发明所要解决的课题
根据专利文献1中所记载的配合,相对于在高分子材料中添加无机填料等并进行挤出被覆成形并使其交联而成的绝缘电线,在伸长率(Elongation)及断裂时的抗张强度(Tensile Strength)方面,进一步要求具有良好的特性的绝缘体的绝缘电线。
本发明是鉴于上述的情况而完成的,其目的在于,提供这样一种绝缘电线,该绝缘电线被赋予了阻燃性,其中,改善了伸长率及抗张强度。
用于解决课题的方案
本发明的绝缘电线为这样一种绝缘电线,其至少具有导体和被覆该导体的周围的绝缘体,其中,所述绝缘体是相对于聚烯烃系树脂添加含有卤素的阻燃剂和二氧化硅并交联而成的,所述二氧化硅的平均粒径为0.1至1.0μm,并且相对于所述聚烯烃系树脂100重量份,添加10至15重量份的二氧化硅。
发明效果
根据本发明,可以提供这样一种绝缘电线,该绝缘电线被赋予了阻燃性,其中,改善了伸长率及抗张强度。
附图说明
图1A是表示本发明的绝缘电线的构成例的图,是表示用绝缘体被覆中心导体的周围的绝缘电线的构成的图。
图1B是表示本发明的绝缘电线的构成例的图,是表示用绝缘体被覆中心导体的周围、进一步设置外部导体、并用外被包覆外部导体的外侧的同轴电线的构成的图。
图2是表示本发明的实施例及比较例的伸长率及抗张强度的测定结果的图。
符号说明
10…绝缘电线、11…中心导体、12…绝缘体、13…外部导体、14…外被。
具体实施方式
首先,列举本发明的实施方式进行说明。
(1)本申请的绝缘电线为如下绝缘电线:其至少具有导体和被覆该导体的周围的绝缘体,其中,所述绝缘体是相对于聚烯烃系树脂添加含有卤素的阻燃剂和二氧化硅并交联而成的,所述二氧化硅的粒径为0.1~1.0μm,并且相对于所述聚烯烃系树脂100重量份,添加10~15重量份的二氧化硅。由此,可以提供一种绝缘电线,所述绝缘电线被赋予了阻燃性,其中,改善了伸长率及抗张强度的降低导致的不良。
(2)所述聚烯烃系树脂优选将乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂和聚乙烯树脂混合而成。由此,提供适于阻燃性的绝缘电线的聚烯烃系树脂材料。
(3)所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂和聚乙烯树脂的重量混合比优选在2:8~5:5的范围内。由此提供了用于改善伸长率及抗张强度的降低导致的不良的乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂和聚乙烯树脂的最合适的混合比。
[本发明的实施方式的详细内容]
以下参照附图对本发明的绝缘电线的具体例进行说明。予以说明,本发明并不限定于这些例示,而是由权利要求的范围所表示,包含在权利要求的范围及与其等同范围内的全部的变更。
图1A及图1B是表示本发明的绝缘电线的构成例的图。图1A所示的绝缘电线10具有用绝缘体12被覆中心导体11的周围的构成。
另外,图1B所示的绝缘电线10被构造为同轴电线,其中用绝缘体12被覆中心导体11的周围、进而在绝缘体12的外周设置外部导体13、用外被(也称为护套)14包覆外部导体13的外侧从而进行保护。本发明的实施方式对于图1A及图1B的任一种构成均可适用。
图1A及图1B的绝缘体12对本发明的实施方式赋予特征,是相对于聚烯烃系树脂添加含有卤素的阻燃剂和二氧化硅并交联而成的,二氧化硅的粒径为0.1~1.0μm,相对于聚烯烃系树脂100重量份,添加二氧化硅10~15重量份。另外,在图1A的绝缘电线10的构成中,也可以设为用多层的树脂材料被覆中心导体11的周围的构成。该情况下,将被覆于中心导体11的周围的最内层的树脂材料层设为上述配合有卤系阻燃剂及二氧化硅的聚烯烃系树脂层。
在图1A及图1B的构成中,中心导体11由单线或绞合多根素线的绞合线而形成,可以使用由(例如)铜、软钢、银、镀镍软钢、镀锡软钢、镀银软钢线等导体材料构成的导体。关于中心导体11,优选将其截面积设为2~40mm2。
绝缘体12是相对于聚烯烃系树脂添加含有卤素的阻燃剂和二氧化硅,并通过电子束等进行交联而成的。
作为成为绝缘体12的基础的聚烯烃系树脂,可以使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或聚乙烯,可以特别优选使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚乙烯的混合物。该情况下的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚乙烯的重量混合比优选在2:8~5:5的范围内。即,在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚乙烯的2成分的混合体系中,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的重量混合比率优选在20%~50%的范围内。
作为聚乙烯,可以使用低密度聚乙烯(LDPE)、线状低密度聚乙烯(L-LDPE)及高密度聚乙烯(HDPE)。作为其它聚烯烃系树脂,可以使用乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)等。
含有卤素的阻燃剂对绝缘电线10赋予阻燃性,可以使用含有卤原子的有机阻燃剂。例如,作为卤系有机阻燃剂,可以使用溴系芳香族化合物。作为溴系芳香族化合物,可以使用(例如)多溴联苯(PBB)或多溴化联苯醚(PBDE)。本实施方式中,没有添加基于金属氢氧化物或金属氧化物、金属碳酸盐等的阻燃剂,但可以根据需要使用这些阻燃剂。
作为对绝缘电线10赋予阻燃性的无机填料配合二氧化硅。另外,通过配合二氧化硅,可以使绝缘体12的抗张强度增大。
二氧化硅的粒径优选设为0.1~1.0μm的范围,相对于成为绝缘体12的基础的聚烯烃系树脂100重量份,优选配合10~15重量份。二氧化硅的粒径比上述范围变大时,聚烯烃系树脂的内部中的二氧化硅的分散性变差,聚烯烃系树脂的伸长率及抗张强度降低。特别是使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚乙烯的混合体的情况下,成为粒径大的二氧化硅相对于聚乙烯的分散性差、使伸长率及抗张强度降低的主要原因。通过将二氧化硅的粒径最优化为0.1~1.0μm的范围,使二氧化硅相对于聚烯烃系树脂的分散良好,可以防止聚烯烃系树脂的伸长率及抗张强度的降低。
在成为绝缘体12的基础的聚烯烃系树脂中可以根据其它需要适当配合润滑剂、防老化剂、加工助剂、着色剂等其它配合成分。
在图1B的同轴电线的情况下,外部导体13将(例如)软铜线或铜合金线、或镀银或镀锡软铜线在绝缘体12的外周利用编织或横卷等卷绕而形成。或者,将金属带进行卷绕作为外部导体13。外被14可以设为与绝缘体12相同的材料。或者外被14可以将PVC(氯乙烯树脂)或聚乙烯树脂、氟树脂材等进行挤出成形而被覆,或者通过卷绕聚酯带等树脂带等而适当构成。
在上述的构成的绝缘电线10中,绝缘体12通过进行交联而被赋予三维网状结构。在此,如上述那样将配合有卤系阻燃剂及二氧化硅等配合剂的聚烯烃系树脂在中心导体11的周围进行挤出被覆,并对挤出被覆的聚烯烃系树脂照射电子束,由此可以使聚烯烃系树脂交联。
如上述那样通过照射电子束,从交联速度或简便程度方面来看可以有效地使聚烯烃系树脂交联,此外,可以通过照射α射线、γ射线、X射线、紫外线等其它电离放射线而使聚烯烃系树脂交联,或者,可以采用在聚烯烃系树脂中预先捏合有机过氧化物并通过加热而交联的方法、或者水交联等方法。
通过上述构成的配合,提供一种以下构成的绝缘电线,该绝缘电线至少具有导体和被覆该导体的周围的绝缘体,绝缘体是相对于聚烯烃系树脂添加含有卤素的阻燃剂和二氧化硅并交联而成的,其中,相对于聚烯烃系树脂100重量份,添加有10~15重量份的粒径为0.1~1.0μm的二氧化硅。该聚烯烃系树脂是将乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂和聚乙烯树脂混合而成的,它们的重量混合比优选在2:8~5:5的范围内。通过添加二氧化硅,赋予对聚烯烃系树脂的阻燃性,同时可以使聚烯烃系树脂的抗张强度增大。此时,通过使二氧化硅的粒径为0.1~1.0μm的范围,使二氧化硅对聚烯烃系树脂的分散性良好,可以防止二氧化硅的分散不良导致的聚烯烃系树脂的伸长率及抗张强度的降低。由此,可以提供一种绝缘电线,其被赋予了阻燃性,其中,改善了伸长率及抗张强度的降低导致的不良。
(实施例)
在图1A的构成中,在中心导体11的周围将聚烯烃系树脂进行被覆成形,进行电子束引起的交联而形成绝缘电线10,测定聚烯烃系树脂的伸长率(断裂伸长率(%);Elongation)和抗张强度(断裂时的拉伸强度;Tensile Strength)。将测定的结果示于图2。
作为中心导体11,制成绞合41根外径的镀锡软铜线而成的绞合线,将其截面积设为2mm2。作为被覆于中心导体11的周围的聚烯烃系树脂,使用以图2所示的重量比混合有乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚乙烯(PE)的树脂。在聚烯烃系树脂中配合含有卤素的阻燃剂和二氧化硅。使二氧化硅的平均粒径(D50)和对聚烯烃系树脂(EVA和PE的混合物)的配合量(重量份)发生变化。而且,将这些配合有含有卤素的阻燃剂及二氧化硅的聚烯烃系树脂在中心导体11的周围挤出而进行被覆成形,其后照射电子束使聚烯烃系树脂交联,得到绝缘电线。由聚烯烃系树脂形成的被覆层的厚度设为0.76mm,绝缘电线的外形设为3.59mm。测定该绝缘电线的聚烯烃系树脂的伸长率及抗张强度。作为测定法,在聚烯烃系树脂的交联后,从聚烯烃系树脂形成的被覆层获取10mm宽度的试样,利用拉伸试验机测定试样的断裂时的伸长率和断裂时的强度(抗张强度)。
图2所示的No.1~No.3为实施例,No.4为比较例。本构成中,需要伸长率为400%以上,抗张强度为14.7MPa(1.50kg/mm2)。就No.1的实施例而言,EVA和PE的重量混合比为4:6,二氧化硅的平均粒径为0.1μm,二氧化硅相对于EVA和PE的混合物的配合量为15重量份。此时的伸长率为425%,抗张强度为16.9MP,伸长率及抗张强度均为良好的水平。
就No.2的实施例而言,EVA和PE的重量混合比为5:5,二氧化硅的平均粒径为1.0μm,二氧化硅相对于EVA和PE的混合物的配合量为10重量份。此时的伸长率为447%,抗张强度为15.5MP,伸长率及抗张强度均为良好的水平。
就No.3的实施例而言,EVA和PE的重量混合比为2:8,二氧化硅的平均粒径为0.1μm,二氧化硅相对于EVA和PE的混合物的配合量为15重量份。此时的伸长率为409%,抗张强度为17.7MP,伸长率及抗张强度均为良好的水平。
另一方面,就No.4的比较例而言,EVA和PE的重量混合比为4:6,二氧化硅的平均粒径为6.0μm,二氧化硅相对于EVA/PP的配合量为10重量份。此时的伸长率为379%,抗张强度为14.5MP,伸长率及抗张强度均为不良好的水平。由此,通过将二氧化硅的平均粒径设为0.1~6.0μm,EVA和PE的重量比设为2:8~5:5的范围,二氧化硅相对于EVA/PE的配合量设为10~15重量份,可以得到伸长率及抗张强度良好的绝缘电线。
Claims (1)
1.一种绝缘电线,其至少具有导体和被覆该导体的周围的绝缘体,其中,
所述绝缘体是相对于聚烯烃系树脂添加含有卤素的阻燃剂和二氧化硅并交联而成的,
所述二氧化硅的平均粒径为0.1至1.0μm,并且相对于所述聚烯烃系树脂100重量份,添加10至15重量份的二氧化硅,
其中,所述聚烯烃系树脂是乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂和聚乙烯树脂混合而成的,
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂和聚乙烯树脂的重量混合比在2:8~5:5的范围内。
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