JP2002042573A - ポリオレフィン系絶縁被覆電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハロゲンを含有することなく、安価で、耐摩
耗性、破断伸び等の機械的特性に優れた難燃性樹脂組成
物を電線被覆材とするポリオレフィン系絶縁被覆電線を
提供すること。 【解決手段】 融点が１００℃以上１８０℃以下の低融
点側ポリオレフィン系樹脂と融点が２００℃以上の高融
点側ポリオレフィン系樹脂とのブレンドポリマーに金属
水酸化物を配合し、低融点側ポリオレフィン系樹脂と高
融点側ポリオレフィン系樹脂とのブレンド比が９５／５
から４０／６０の範囲にある難燃性樹脂組成物をポリオ
レフィン系絶縁被覆電線の電線被覆材として用いる。金
属水酸化物は、ブレンドポリマー１００重量部に対し
て、５０重量部以上１５０重量部以下の範囲で配合され
ていることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン系
絶縁被覆電線に関し、更に詳しくは、電線被覆材がハロ
ゲン成分を含まないポリオレフィン系樹脂組成物からな
り、自動車、電気機器などの配線として難燃性が要求さ
れる用途に好適なポリオレフィン系絶縁被覆電線に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電線被覆材として用いら
れる難燃性樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル樹脂が
一般的に用いられており、これに耐摩耗性等の必要特性
に応じて、可塑剤や充填剤が適宜配合され、また、これ
らの添加剤の種類や添加量が調整されてきた。しかし、
ポリ塩化ビニル樹脂は、難燃性を備える反面、火災時や
焼却廃棄時に有害なハロゲンガスを発生するという問題
がある。

【０００３】そこで近年、ノンハロゲン系の難燃性樹脂
組成物が種々研究されており、ポリオレフィン系樹脂に
ハロゲンを含まない難燃剤を配合したものなどが提案さ
れている。例えば、特開平５−３０１９９６号公報に
は、ポリオレフィンに高密度ポリエチレンをブレンド
し、これに金属水酸化物を配合したノンハロゲン系難燃
性樹脂組成物が開示されている。

【０００４】また、特開平６−２８３０３０号公報に
は、ポリオレフィンと変性ポリオレフィンをブレンド
し、これに表面処理した金属水酸化物を配合したものが
開示されている。あるいは例えば、特開平６−２９０６
３７号公報には、ポリオレフィン、ポリアミド、及び変
性ポリオレフィンをブレンドし、これに金属水酸化物、
具体的には水酸化マグネシウムを配合したものが開示さ
れている。更に例えば、特開平６−２１５６４４号公報
には、ポリオレフィンにナイロン１２を加え、更にカル
ボン酸変性ポリマ（変性ポリオレフィンを含む）をブレ
ンドし、これに水酸化マグネシウムを配合したものが開
示されている。更には例えば、特開平６−２９０６５０
号公報には、ポリエチレンに変性ポリエチレンとポリア
ミド系樹脂を配合したものが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−３０１９９６号公報に示される難燃性樹脂組成物の
場合、耐摩耗性を向上させるためポリオレフィンに結晶
性の高密度ポリエチレンを多量にブレンドすると、非晶
質部分が少なくなって難燃剤を少量しか配合できなくな
り、難燃性が低下し、一方、高密度ポリエチレンのブレ
ンド量を少なくして難燃性を向上させようとすると多量
に難燃剤を配合する必要があり、耐摩耗性、破断強度や
破断伸びなどの機械的特性が低下したり、高コストにな
るなどの問題がある。

【０００６】また、特開平６−２８３０３０号公報に示
される難燃性樹脂組成物の場合、ポリオレフィンにブレ
ンドする樹脂として変性ポリオレフィンや、配合する難
燃剤として表面処理した金属水酸化物を用いているた
め、ポリオレフィンの変性や金属水酸化物の表面処理を
施さねばならない分、高コスト化は避けられない。

【０００７】また、特開平６−２９０６３７号公報、特
開平６−２１５６４４号公報、特開平６−２９０６５０
号公報に示されるようにポリオレフィンにポリアミドを
ブレンドする場合、ポリアミドの密度は１．０９〜１．
１４（例えば、ナイロン１２の密度は１．０２）であ
り、ポリオレフィンの密度（例えば、ポリプロピレンの
密度は０．９１、ポリメチルペンテンの密度は０．８
４）に比べて大きく、ポリアミド自体もポリオレフィン
に比べて高価であるため（ｋｇ単価）、同樹脂容積あた
りのコストが高くなるという問題がある。

【０００８】そこで本発明者等は、コストを考慮し、難
燃性を維持しつつ、耐摩耗性を向上させるべく鋭意研究
を重ねた結果、摩耗時の摩擦による温度上昇により、電
線被覆材が軟化することによる摩耗が耐摩耗性を低下さ
せる要因であり、電線被覆材に用いる樹脂の融点が高い
ほど耐摩耗性が向上し、更に、樹脂を単独で用いるより
も、その樹脂に融点が異なる樹脂をブレンドすることに
より、更に耐摩耗性が向上することを見い出し、本発明
を完成するに至った。

【０００９】本発明が解決しようとする課題は、ハロゲ
ンを含有することなく、安価で、耐摩耗性、破断伸びな
どの機械的特性に優れた難燃性樹脂組成物を電線被覆材
に用いたポリオレフィン系絶縁被覆電線を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明に係るポリオレフィン系絶縁被覆電線は、請
求項１に記載のように、融点が１００℃以上１８０℃以
下の低融点側ポリオレフィン系樹脂と融点が２００℃以
上の高融点側ポリオレフィン系樹脂とのブレンドポリマ
ーに金属水酸化物を配合し、前記低融点側ポリオレフィ
ン系樹脂と前記高融点側ポリオレフィン系樹脂とのブレ
ンド比が９５／５から４０／６０の範囲にある難燃性樹
脂組成物を電線被覆材とすることを要旨とするものであ
る。

【００１１】ここで融点が１００℃以上１８０℃以下の
低融点側ポリオレフィン系樹脂と融点が２００℃以上の
高融点側ポリオレフィン系樹脂とのブレンド比は９５／
５から４０／６０の範囲とする。高融点側ポリオレフィ
ン系樹脂のブレンド比が５未満であると、耐摩耗性向上
の効果が十分得られず、６０を越えると破断強度や破断
伸びが著しく低下し実用に耐えなくなるので好ましくな
い。そして、上記のブレンド比の範囲内であれば、融点
が異なる樹脂をブレンドすることにより、安価に耐摩耗
性を付与することができ、破断伸びなどの機械的特性に
優れた難燃性樹脂組成物とすることができる。

【００１２】尚、本発明に係るポリオレフィン系絶縁被
覆電線の電線被覆材は、低融点側ポリオレフィン系樹脂
と高融点側ポリオレフィン系樹脂とのブレンドポリマー
を主体とするが、特に限定されることはなく、例えば柔
軟性を付与するため、必要に応じ熱可塑性ゴムなどを少
量ブレンドすることもできる。

【００１３】また、請求項２に記載のように、難燃剤と
して配合する金属水酸化物は、低融点側ポリオレフィン
系樹脂と高融点側ポリオレフィン系樹脂とのブレンドポ
リマー１００重量部に対して、５０重量部以上１５０重
量部以下の範囲で配合されていることが好ましい。５０
重量部未満であると、難燃性が十分に得られず、１５０
重量部を越えると、耐寒性、破断強度や破断伸びなどが
低下し実用に耐えなくなるので好ましくない。

【００１４】そしてまた、請求項３に記載のように、ブ
レンドポリマーにカルボン酸又は酸無水物変性ポリマー
を少量ブレンドした場合には、主体のブレンドポリマー
と金属水酸化物の接着性が向上し、耐摩耗性を一層向上
させることができる。

【００１５】また更に、カルボン酸又は酸無水物の変性
は、カルボン酸又は酸無水物変性ポリマーを少量ブレン
ドする代わりに、請求項４に記載のように、ブレンドポ
リマーのいずれか一方、又は両方をカルボン酸又は酸無
水物により変性しても良く、この場合も、主体のブレン
ドポリマーと金属水酸化物の接着性が向上し、耐摩耗性
を一層向上させることができる。

【００１６】これらの場合に用いるカルボン酸又は酸無
水物としては、マレイン酸、アクリル酸などが挙げられ
るが、中でも無水マレイン酸を用いることが好ましい。

【００１７】上述したブレンドポリマーを形成する低融
点側ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレンなどが挙げられ、高融点側ポリオレフィン
樹脂としては、ポリメチルペンテン、オクテン−メチル
ペンテン共重合体などが挙げられる。

【００１８】中でも、請求項５に記載のように、低融点
側ポリオレフィン系樹脂は、ポリプロピレンであること
が好ましく、高融点側ポリオレフィン樹脂は、ポリメチ
ルペンテンであることが好ましい。ポリプロピレンはポ
リエチレンよりも高温域での耐摩耗性に優れる。またポ
リメチルペンテンは融点が２４０℃と高く、高温におけ
る耐摩耗性に優れる。更にポリメチルペンテンはポリエ
チレンやポリプロピレンと同様に押出成形性にも優れて
いる。

【００１９】勿論これらは何ら限定されるものではな
く、他の融点１００℃以上１８０℃以下のポリオレフィ
ン系樹脂や融点２００℃以上のポリオレフィン系樹脂を
種々適用できるものである。

【００２０】また、請求項６に記載のように、難燃剤と
して配合する金属水酸化物としては、高い難燃性を付与
する観点から水酸化マグネシウムを用いることが好まし
いが、特に限定されるものではなく、他にも水酸化アル
ミニウム、水酸化カルシウムなどを種々の金属水酸化物
を適用できるものである。また更に、難燃助剤としてリ
ン系難燃剤や燃焼時燃えがらを生成するクレーなどを適
宜添加しても良い。

【００２１】この際、金属水酸化物は、表面処理するこ
となく用いることもできるが、ポリマーとの相溶性を向
上させるため、脂肪酸、シランカップリング剤などで表
面処理を施したものを用いることもでき、コストに合わ
せて適宜調整すれば良い。

【００２２】本発明に係るポリオレフィン系絶縁被覆電
線の電線被覆材には、上記成分に加え、必要に応じて老
化防止剤、加工助剤、軟化剤などを適宜添加しても良
く、更に樹脂の融点以上で使用される場合には、架橋
剤、架橋助剤などを加え、加熱架橋や電子線架橋を施し
ても良く、用途に合わせて適宜選択することができる。

【００２３】

【実施例】以下に本発明を実施例により更に詳細に説明
する。

【００２４】（実施例１）表１に示したように、低融点
側ポリオレフィン系樹脂としてポリプロピレン９０重量
部、高融点側ポリオレフィン系樹脂としてポリメチルペ
ンテン１０重量部の計１００重量部に対して、金属水酸
化物として水酸化マグネシウム１００重量部、加工助剤
としてオレイン酸アミド１重量部、老化防止剤としてス
ミライザーＷＸＲ１重量部とを、混合温度２５０℃にて
２軸混練機で混練した後、ペレタイズした。その後、３
０ｍｍ押出機を用いて、この混合物を直径０．３２ｍｍ
の軟銅線を撚り合わせた外形約１．０ｍｍの銅撚線に
０．３ｍｍ厚に押し出し加工（押し出し温度２５０℃）
した絶縁被覆電線を作製した。この絶縁被覆電線を実施
例１とする。

【００２５】図１は、作製した絶縁被覆電線の断面図で
ある。絶縁被覆電線１０は、複数本（この実施例では７
本）の銅線を撚り合わせた導体１２の周りを難燃性樹脂
組成物からなる電線被覆材１４で被覆した構成となって
いる。以下の実施例及び比較例においても同様である。

【００２６】（実施例２）表１に示したように、低融点
側ポリオレフィン系樹脂としてポリエチレン５０重量
部、高融点側ポリオレフィン系樹脂としてポリメチルペ
ンテン５０重量部の計１００重量部に対して、金属水酸
化物として水酸化マグネシウム８０重量部、加工助剤と
してオレイン酸アミド１重量部、老化防止剤としてスミ
ライザーＷＸＲ１重量部とを、混合温度２５０℃にて２
軸混練機で混練した後、ペレタイズした。その後、実施
例１と同様に絶縁被覆電線を作製した。この絶縁被覆電
線を実施例２とする。

【００２７】（実施例３）表１に示したように、低融点
側ポリオレフィン系樹脂としてポリプロピレン７０重量
部、高融点側ポリオレフィン系樹脂としてポリメチルペ
ンテン２０重量部、カルボン酸又は酸無水物変性ポリマ
ーとしてマレイン酸変性ポリエチレン１０重量部の計１
００重量部に対して、金属水酸化物として水酸化マグネ
シウム１２０重量部、加工助剤としてオレイン酸アミド
１重量部、老化防止剤としてスミライザーＷＸＲ１重量
部とを、混合温度２５０℃にて２軸混練機で混練した
後、ペレタイズした。その後、実施例１と同様に絶縁被
覆電線を作製した。この絶縁被覆電線を実施例３とす
る。

【００２８】（実施例４）表１に示したように、低融点
側ポリオレフィン系樹脂としてポリエチレン５０重量
部、高融点側ポリオレフィン系樹脂としてポリメチルペ
ンテン４０重量部、カルボン酸又は酸無水物変性ポリマ
ーとしてマレイン酸変性ポリプロピレン１０重量部の計
１００重量部に対して、金属水酸化物として水酸化マグ
ネシウム８０重量部、加工助剤としてオレイン酸アミド
１重量部、老化防止剤としてスミライザーＷＸＲ１重量
部とを、混合温度２５０℃にて２軸混練機で混練した
後、ペレタイズした。その後、実施例１と同様に絶縁被
覆電線を作製した。この絶縁被覆電線を実施例４とす
る。

【００２９】（比較例１）表１に示したように、低融点
側ポリオレフィン系樹脂としてポリプロピレン１００重
量部に対して、金属水酸化物として水酸化マグネシウム
１００重量部、加工助剤としてオレイン酸アミド１重量
部、老化防止剤としてスミライザーＷＸＲ１重量部と
を、混合温度２５０℃にて２軸混練機で混練した後、ペ
レタイズした。その後、実施例１と同様に絶縁被覆電線
を作製した。この絶縁被覆電線を比較例１とする。尚、
比較例１は低融点側ポリオレフィン系樹脂のみを用いた
場合に実施例と比較するためのものである。

【００３０】（比較例２）表１に示したように、低融点
側ポリオレフィン系樹脂としてポリプロピレン３０重量
部、高融点側ポリオレフィン系樹脂としてポリメチルペ
ンテン７０重量部の計１００重量部に対して、金属水酸
化物として水酸化マグネシウム１２０重量部、加工助剤
としてオレイン酸アミド１重量部、老化防止剤としてス
ミライザーＷＸＲ１重量部とを、混合温度２５０℃にて
２軸混練機で混練した後、ペレタイズした。その後、実
施例１と同様に絶縁被覆電線を作製した。この絶縁被覆
電線を比較例２とする。尚、比較例２は低融点側ポリオ
レフィン系樹脂と高融点側ポリオレフィン系樹脂のブレ
ンド比が、本発明の構成であるブレンド比９５／５から
４０／６０以外の場合に実施例と比較するためのもので
ある。

【００３１】（比較例３）表１に示したように、低融点
側ポリオレフィン系樹脂としてポリプロピレン７０重量
部、高融点側ポリオレフィン系樹脂としてポリメチルペ
ンテン１０重量部、カルボン酸又は酸無水物変性ポリマ
ーとしてマレイン酸変性ポリプロピレン２０重量部の計
１００重量部に対して、金属水酸化物として水酸化マグ
ネシウム１８０重量部、加工助剤としてオレイン酸アミ
ド１重量部、老化防止剤としてスミライザーＷＸＲ１重
量部とを、混合温度２５０℃にて２軸混練機で混練した
後、ペレタイズした。その後、実施例１と同様に絶縁被
覆電線を作製した。この絶縁被覆電線を比較例３とす
る。尚、比較例３は難燃剤として配合する金属酸化物を
多量に添加した場合に実施例と比較するためのものであ
る。

【００３２】

【表１】

【００３３】次に以上のようにして作製した各絶縁被覆
電線について、破断伸び試験、燃焼試験（難燃性試験）
及び耐摩耗性試験を行い、本発明品及び比較品の特性評
価を行った。表１にはその結果も併せて示している。

【００３４】初めに、破断伸び試験について説明する。
絶縁体破断伸びとして、社団法人自動車技術会規格「Ｊ
ＡＳＯ Ｄ６１１−９４」に準拠し、導体を除いた管状
試験片を供試片として用い、引っ張り速度２００ｍｍ／
分にて各実施例及び比較例の各供試片について破断伸び
を測定した。この際、破断時の伸びが１２５％以上のも
のを良好とした。その結果、本発明の実施例１〜４と比
較例１の供試片は良好であったが、比較例２〜３の供試
片は不良であった。

【００３５】次に、難燃性試験について説明する。難燃
性として、社団法人自動車技術会規格「ＪＡＳＯ Ｄ６
１１−９４」に準拠し、各絶縁被覆電線を３００ｍｍの
長さに切り出して供試片とし、この各供試片を鉄製の試
験箱に入れて水平に支持し、ブンゼンバーナーの還元炎
を３０秒以内で燃焼するまで当て、炎を取り去った後の
残炎時間を測定した。この際、残炎時間が１５秒以内を
合格と判定し、１５秒を越えるものを不合格と判定し
た。その結果、本発明の実施例１〜４と比較例１〜３の
供試片全てが合格であった。

【００３６】次に、耐摩耗試験について説明する。耐摩
耗性として、社団法人自動車技術会規格「ＪＡＳＯ Ｄ
６１１−９４」に準拠し、ブレード往復法による耐摩耗
試験を行った。荷重は７Ｎとし、ブレードが導体に接触
するまでの往復回数が３００回以上であるものを良好と
した。その結果、本発明の実施例１〜４と比較例２〜３
の供試片は良好であったが、比較例１の供試片は不良で
あった。

【００３７】以上の本発明品及び比較品の特性評価結果
から以下のことが分かる。本発明の一実施例に係る実施
例１〜４の各絶縁被覆電線は、破断伸び、難燃性、耐摩
耗性を全て満足しているのに対し、比較例１〜３の各絶
縁被覆電線は全ての特性を満足するものはなかった。

【００３８】すなわち、本発明の一実施例に係る実施例
１〜４の各絶縁被覆電線は、破断伸び、難燃性、耐摩耗
性に優れている。しかしながら、比較例１は融点１００
℃以上１８０℃以下のポリプロピレンのみで、融点２０
０℃以上のポリメチルペンテンを何らブレンドしていな
いため、ブレンドすることによる耐摩耗性の向上が十分
でないことが分かる。また比較例２は融点１００℃以上
１８０℃以下のポリプロピレンと融点２００℃以上のポ
リメチルペンテンをブレンドしていてもその両者のブレ
ンド比が３０／７０であるため、ポリメチルペンテンの
ブレンド割合が多すぎ、破断伸びが十分でないことが分
かる。そしてまた、比較例３は難燃剤である水酸化マグ
ネシウムが他のブレンドポリマー１００重量部に対し、
１８０重量部と多すぎるため、破断伸びが十分でないこ
とが分かる。

【００３９】以上実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能であることは勿
論である。本実施例３〜４では、低融点側ポリオレフィ
ン樹脂と高融点側ポリオレフィン樹脂のブレンドポリマ
ーにカルボン酸又は酸無水物変性ポリマーを配合したも
のを用いたが、それ以外に例えば、低融点側ポリオレフ
ィン樹脂と高融点側ポリオレフィン樹脂のブレンドポリ
マーのいずれか一方、又は両方をカルボン酸又は酸無水
物により変性したものを用いることが可能なものであ
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明に係るポリオレフィン系絶縁被覆
電線によれば、絶縁被覆電線の電線被覆材に、安価で、
耐摩耗性、破断伸びなどの機械的特性に優れた難燃性樹
脂組成物を用いているので、この電線被覆材を用いたポ
リオレフィン系絶縁被覆電線は、十分な耐摩耗性、機械
的特性、難燃性を備え、しかもコストパフォーマンスに
優れるという効果がある。

【００４１】また、本発明に係るポリオレフィン系絶縁
被覆電線によれば、絶縁被覆電線の電線被覆材にハロゲ
ンを含有していないので、自動車や電気機器などの配線
に用いた場合、火災時や焼却廃棄時に有毒なハロゲンガ
スを発生することがないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る絶縁被覆電線の断面
図である。

【符号の説明】

１０ 絶縁被覆電線 １２ 導体 １４ 電線被覆材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 守 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 早味 宏 大阪市此花区島屋１丁目１番３号 住友電 気工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 正史 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 長谷 達也 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 杉田 陽彦 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 BB03W BB12W BB17X BB21W BB21X DE076 DE086 DE146 FD136 GQ01 5G315 CA03 CB02 CC08 CD02 CD14

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 融点が１００℃以上１８０℃以下の低融
   点側ポリオレフィン系樹脂と融点が２００℃以上の高融
   点側ポリオレフィン系樹脂とのブレンドポリマーに金属
   水酸化物を配合し、前記低融点側ポリオレフィン系樹脂
   と前記高融点側ポリオレフィン系樹脂とのブレンド比が
   ９５／５から４０／６０の範囲にある難燃性樹脂組成物
   を電線被覆材とすることを特徴とするポリオレフィン系
   絶縁被覆電線。
2. 【請求項２】 前記金属水酸化物は、前記低融点側ポリ
   オレフィン系樹脂と前記高融点側ポリオレフィン系樹脂
   とのブレンドポリマー１００重量部に対して、５０重量
   部以上１５０重量部以下の範囲で配合されていることを
   特徴とする請求項１に記載のポリオレフィン系絶縁被覆
   電線。
3. 【請求項３】 前記ブレンドポリマーには、カルボン酸
   又は酸無水物変性ポリマーがブレンドされていることを
   特徴とする請求項１又は２に記載のポリオレフィン系絶
   縁被覆電線。
4. 【請求項４】 前記ブレンドポリマーのいずれか一方、
   又は両方がカルボン酸又は酸無水物により変性されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリオレフ
   ィン系絶縁被覆電線。
5. 【請求項５】 前記低融点側ポリオレフィン系樹脂がポ
   リプロピレンであり、前記高融点側ポリオレフィン系樹
   脂がポリメチルペンテンであることを特徴とする請求項
   １乃至４に記載のポリオレフィン系絶縁被覆電線。
6. 【請求項６】 前記金属水酸化物が水酸化マグネシウム
   であることを特徴とする請求項１乃至５に記載のポリオ
   レフィン系絶縁被覆電線。