JP2006073228A

JP2006073228A - 被覆ケーブル・電線、及び、その製造方法

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Publication number: JP2006073228A
Application number: JP2004252196A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Yamauchi; 光典山内
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】通常使用条件での使用に特化した、通常の被覆ケーブル・被覆電線の製造と殆ど同じ工程で製造することができ、かつ、防錆効果付与によるデメリットがない、銅害発生が防止された被覆ケーブル・電線とその製造方法とを提供する。
【解決手段】銅導体に直接接触して被覆する絶縁層が、塩化ビニル樹脂組成物１００質量部に対して防錆剤が０．０１質量部以上０．１質量部以下、及び、酸化防止剤が配合されてなる絶縁層用樹脂組成物からなる被覆ケーブル・電線
【選択図】なし

Description

本発明は、被覆ケーブル・電線に関する。

銅導体を絶縁層で被覆してなる被覆ケーブルや被覆電線（本発明においてはこれらを併せて「被覆ケーブル・電線」と云う）では、屋外使用のような過酷な条件でなくとも、ビル、家屋、工場などの様々な条件の屋内使用などの通常使用条件であっても絶縁体への銅導体由来の銅による銅害が問題となる可能性がある。

ここで、代表的な銅害としては銅イオンによる被覆材の劣化、銅導体の酸化劣化などが挙げられ、いずれにおいても、その問題の解決が求められていた。

ここで、屋外電線用として、絶縁層に防錆剤を０．１重量％以上含有させる技術が知られている（特開平１０−３２１０４４号公報（特許文献１））。しかし、これは雨水による導体腐食を防止することを目的とし、防錆剤の多量の添加が必要である。しかし、このように防錆剤を多量に添加すると、被覆材料の各種特性（熱安定性、体積固有抵抗値等）の低下が生じる。

このような障害を防止するためには被覆材料全体の配合組成のバランスをコントロールしたり、特殊な材料の、それも少なからぬ量の、併用が必要となり、製造が繁雑となったり、コストが高くなる。

また、銅導体表面に防錆剤を塗布することにより、上記のような通常使用では、ある程度の銅害や導体腐食を防止することができるが、この場合には、防錆剤の塗布工程が必要となり、製造工程が増加する。

さらに、銅導体と絶縁層との間に防錆剤を混合した樹脂組成物を充填する技術（特開２００１−６７９４６号公報（特許文献２）、特開平６−３２５６２６号公報（特許文献３）等）が知られているが、この場合も防錆剤を混合した樹脂組成物を作製し、また充填する工程が必要となる。
特開平１０−３２１０４４号公報特開２００１−６７９４６号公報特開平６−３２５６２６号公報

本発明は、上記した従来の問題点を改善する、すなわち、通常使用条件での使用に特化した、通常の被覆ケーブル・被覆電線の製造と殆ど同じ工程で製造が可能であり、防錆効果付与によるデメリットがない、絶縁層の体積固有抵抗率の低下がなく、熱安定性に優れている防錆効果に優れた被覆ケーブル・電線とその製造方法とを提供することを目的とする。

本発明の被覆ケーブル・電線は上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、銅導体に直接接触して被覆する絶縁層が、塩化ビニル樹脂組成物１００質量部に対して防錆剤が０．０１質量部以上０．１質量部以下、及び、酸化防止剤が配合されてなる絶縁層用樹脂組成物からなる被覆ケーブル・電線である。

本発明の被覆ケーブル・電線の製造方法は、請求項４に記載の通り、銅導体に直接接触して被覆する絶縁層を、塩化ビニル樹脂組成物１００質量部に対して防錆剤が０．０１質量部以上０．１質量部以下、及び、酸化防止剤が配合されている絶縁層用樹脂組成物から形成する被覆ケーブル・電線の製造方法である。

本発明の被覆ケーブル・電線によれば、通常使用条件での使用に最適化され、通常の被覆ケーブル・被覆電線の製造と殆ど同じ工程で製造することができ、コストを押し上げる要因となる特殊な材料の、大量の併用が必要で、防錆効果付与によるデメリットがない、絶縁層の体積固有抵抗率の低下がなく、熱安定性に優れている、絶縁層の銅害発生が防止された被覆ケーブル・電線を得ることができる。

また、本発明の被覆ケーブル・電線の製造方法によれば、防錆効果付与によるデメリットがない、絶縁層の体積固有抵抗率の低下がなく、熱安定性に優れている、絶縁層の銅害発生が防止された被覆ケーブル・電線を通常の被覆ケーブル・電線同様に、容易に、かつ、製造コスト上昇を来すことなく、効率よく製造することができる。

本発明において、塩化ビニル樹脂組成物１００質量部に対して防錆剤が０．０１質量部以上０．１質量部以下、及び、酸化防止剤が配合されてなる絶縁層用樹脂組成物から構成される絶縁層は、銅導体に直接接触して被覆するものである必要がある。銅導体に直接接触して被覆する絶縁層がこのような絶縁層用樹脂組成物から構成されていないと充分な防錆性能が得られない。

本発明では、塩化ビニル樹脂組成物としては、電線・ケーブルの絶縁用途に用いられる、通常の塩化ビニル樹脂組成物、すなわち、ポリ塩化ビニルや可塑剤、安定剤、充填剤等を含有するものを用いる。

このような塩化ビニル樹脂組成物１００質量部に対して防錆剤が０．０１質量部以上０．１質量部以下配されていることが必要である。防錆剤の配合量が０．０１質量部未満であると、充分な防錆性能が得られず、また、防錆剤の配合量が０．１質量部超であると熱安定性が不足し、熱安定性を向上させるために熱安定性向上剤等の特殊で、高価な成分の少なからぬ量の添加が必須となってしまい、やはり本発明の効果が得られない。

本発明に用いることができる防錆剤としては、塩化ビニル樹脂組成物と混合可能であって、銅の腐食を防止する防錆剤であれば適宜用いることができるが、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体（ベンゾトリアゾールの誘導体としては、例えばベンゾトリアゾールモノエタノールアミン、ベンゾトリアゾールエタノールアミン等が挙げられる）から選ばれる１種以上であると、銅害防止効果が高いために好ましい。

本発明の被覆ケーブル・電線で用いる絶縁層用樹脂組成物は、上記防錆剤以外に、酸化防止剤が含有されていることが必要である。

ここで、酸化防止剤としては、例えば、フェノール系（例えば、チバスペシャリティーケミカル社から入手可能なイルガノックス１０１０、イルガノックス１０７６等）、ＤＢＭ（ジベンゾイルメタン）等が挙げられる。

このような酸化防止剤は、塩化ビニル樹脂組成物１００質量部に対して０．０１質量部以上で、かつ、上記防錆剤の配合量以下となるよう配合することが好ましい。０．０１質量部未満であると酸化防止効果が得られにくく、防錆剤の配合量以上となるよう配した場合には銅害を促進させやすくなる。

本発明で絶縁層形成に用いる絶縁層用樹脂組成物は、上述の塩化ビニル樹脂組成物に上記防錆剤と上記酸化防止剤とを配合して得る。また、塩化ビニル樹脂組成物を作成する際に同時に防錆剤、及び、酸化防止剤を配することにより、絶縁層形成に用いる絶縁層用樹脂組成物を得てもよく、この場合も本発明に含まれる。

このように作成した絶縁層用樹脂組成物を用いて、押出機を用いて通常の電線の製造方法と同様に本発明に係る被覆ケーブル・電線を得ることができる。

以下に本発明の被覆ケーブル・電線の実施例について具体的に説明する。

＜塩化ビニル樹脂組成物の調製＞
ポリ塩化ビニル（大洋塩ビ社製ＴＨ−１３００）：１００質量部、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（ＤＯＰ）：５０質量部、Ｃａ−Ｚｎ安定剤（旭電化工業社製ＲＵＰ−１０３）：５質量部、炭酸カルシウム：５０質量部から塩化ビニル樹脂組成物を得た。このものは一般に電線・ケーブルの絶縁層形成用に用いられる塩化ビニル樹脂組成物である。

＜絶縁層用絶縁層用樹脂組成物の調製＞
上記で得た塩化ビニル樹脂組成物１００質量部に、防錆剤としてベンゾトリアゾール、及び、酸化防止剤としてジベンゾイルメタンを混練して８種類の絶縁層用樹脂組成物Ｂ〜Ｉを得た。このときの防錆剤及び酸化防止剤の配合量（質量部）は表１に示した。

＜絶縁層用樹脂組成物Ｂ〜Ｉの評価：基礎的評価＞
熱安定性：ＪＩＳＫ−６７２３に準拠して評価を行った。そのときのコンゴーレッド試験紙の変色までの時間が３００分以上の場合を特に熱安定性が良好（充分）であるとして「○」、１２０分以上３００分未満の場合を熱安定性が不充分であるとして「△」、１２０分未満の場合を熱安定性が不充分として「×」としてそれぞれ評価した。

体積固有抵抗率：ＪＩＳＫ６７２３に準拠して行った。体積固有抵抗率が１×１０¹⁵Ω・ｃｍ以上を特に良好（充分）として「○」、体積固有抵抗率が１×１０¹²Ω・ｃｍ以上１×１０¹⁵Ω・ｃｍ未満である場合を不充分として「△」、１×１０¹²Ω・ｃｍ未満を不充分として「×」としてそれぞれ評価した。

防錆効果：２ｃｍ×２ｃｍの銅板上に、表１にその配合を示した各絶縁層用樹脂組成物からなる１ｍｍ厚（３ｃｍ×３ｃｍ）のシートを積層し、その上から９．８１Ｎの荷重をかけ、８０℃、相対湿度９０％の条件下で１０日保った後に銅板表面を目視で判定した。このとき、防錆剤（和光純薬工業社製ベンゾトリアゾール）に２３℃環境下で１秒間浸漬して塗布した後、上記塩化ビニル樹脂組成物Ａからなる１ｍｍ厚のシートを積層し、同様に８０℃、相対湿度９０％の条件下で１０日保った銅板の表面の状態を基準として、表面の酸化の進行の防止効果が基準と同等かより高かったものを充分として「○」、酸化の防止効果が基準よりやや劣ったものを不充分として「△」、基準より明らかに劣ったものを不充分として「×」としてそれぞれ評価した。これら評価結果を表１に併せて記載した。

表１より、防錆剤と酸化防止剤とが配合されてなる絶縁層用樹脂組成物では、塩化ビニル樹脂組成物にわずかの量の防錆剤及び酸化防止剤を添加しただけであるため、熱安定性に優れ、高い体積固有抵抗率を有しながら、高い防錆効果が得られることが判る。

＜絶縁層用樹脂組成物Ｂ〜Ｉからなる電線被覆層を有する被覆電線としての評価＞
上記絶縁層用樹脂組成物Ｂ〜Ｉからなる電線被覆層を有する被覆電線を作製し、その評価を行った。

被覆電線は、絶縁層用樹脂組成物Ｂ〜Ｉそれぞれを用い、単軸押出し機からこれら樹脂組成物を押出し、導体を被覆して作製し、ＩＶ２．０ｍｍとした。このようにして得られた電線について、常温での絶縁抵抗及び防錆効果について評価した。

すなわち、常温での絶縁抵抗は、ＪＩＳＣ３００５の４．７．１に準拠して測定し、そのときの絶縁抵抗値が３００ＭΩ・ｋｍ以上は充分な絶縁抵抗があるとして「○」、３００ＭΩ・ｋｍ未満１００ＭΩ・ｋｍ以上では現状よりは低いものの充分な絶縁抵抗であるとして「△」、１００ＭΩ・ｋｍ未満であるときには不充分な絶縁抵抗であるとして「×」としてそれぞれ評価した。

また、防錆効果は、通常使用条件、すなわち、ビル、家屋、工場などの様々な条件の屋内使用などを想定した場合に要求される防錆性能を満足するものとして、８０℃、９０ＲＨ％の高温高湿環境下での１週間での防錆効果を調べた。

すなわち、上記で得られた電線５０ｃｍを８０℃、９０ＲＨ％に設定された恒温恒湿槽内に１週間放置した後、取り出して、絶縁層及び銅導体の変色の有無を調べた。このとき絶縁層及び銅導体の両者に変色が認められなければ充分な銅害防止効果があるとして「○」、絶縁層あるいは銅導体の少なくとも一方に変色が認められた場合には不充分であるとして「×」として評価した。このときの評価結果を併せて表２に示す。

表２により、本発明に係る被覆電線では高い絶縁抵抗を有しながらも、防錆効果が必要とされる通常の使用条件では充分な防錆効果が得られることが判る。

通常使用条件での使用に特化した、通常の被覆ケーブル・被覆電線の製造と殆ど同じ工程で製造が可能であり、防錆効果付与によるデメリットがない、絶縁層の体積固有抵抗率の低下がないので充分な絶縁抵抗を有し、熱安定性に優れている防錆効果に優れた被覆ケーブル・電線であるので、防錆効果が必要とされる通常使用条件で好適に用いることができる。

Claims

銅導体に直接接触して被覆する絶縁層が、塩化ビニル樹脂組成物１００質量部に対して防錆剤が０．０１質量部以上０．１質量部以下、及び、酸化防止剤が配合されてなる絶縁層用樹脂組成物からなることを特徴とする被覆ケーブル・電線。
上記酸化防止剤の配合量が塩化ビニル樹脂組成物１００質量部に対して０．０１質量部以上で、かつ、上記防錆剤の配合量以下であることを特徴とする請求項１に記載の被覆ケーブル・電線。
上記防錆剤がベンゾトリアゾールまたはその誘導体から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の被覆ケーブル・電線。
銅導体に直接接触して被覆する絶縁層を、塩化ビニル樹脂組成物１００質量部に対して防錆剤が０．０１質量部以上０．１質量部以下、及び、酸化防止剤が配合されている絶縁層用樹脂組成物から形成することを特徴とする被覆ケーブル・電線の製造方法。