JP2016001560A - 絶縁電線 - Google Patents

Abstract

【課題】可塑剤のブルーミング、他の絶縁電線が有する絶縁体への可塑剤の移行を抑制しつつ、柔軟性を向上させることが可能であり、良好な耐熱性を有する絶縁電線を提供する。
【解決手段】絶縁電線１は、導体２と、導体２の外周を被覆する絶縁体３とを有している。絶縁体３は、塩素化塩化ビニル系樹脂と、塩素含有主鎖ポリマーに不飽和アルコキシシラン化合物がグラフトされてなるシラングラフトマーとを含む組成物より構成されている、または、該組成物の水架橋体より構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁電線に関する。

従来、自動車等の車両や電気・電子機器には、導体と、導体の外周を被覆する絶縁体とを有する絶縁電線が使用されている。絶縁体の材料としては、一般に、可塑剤が配合されてなる塩化ビニル樹脂が多く用いられている。

例えば、特許文献１には、可塑剤、無機フィラー、酸化防止剤が配合されてなる塩化ビニル樹脂を絶縁体として用いた絶縁電線が開示されている。

特開２０１１−２０７９７３号公報

しかしながら、従来技術は、以下の点で問題がある。すなわち、塩化ビニル樹脂に可塑剤が配合されてなる絶縁体を有する従来の絶縁電線は、比較的細径のものが多い。近年では、パワーケーブル等、比較的太径の絶縁電線が必要とされている。しかし、従来の絶縁体は、太径の絶縁電線に適用した場合に、柔軟性が不足するという問題がある。

従来の絶縁電線における絶縁体の柔軟性を向上させるため、可塑剤の配合量を増加させる方法が考えられる。しかし、可塑剤の増量は、絶縁体表面への可塑剤のブルーミングを生じさせる。また、ハーネス形状等のように絶縁電線が束で使用された場合に、他の絶縁電線が有する絶縁体に可塑剤が移行し、他の絶縁電線の特性が劣化する。

また、自動車等に適用される絶縁電線は、種々の熱環境下で使用されることが多く、良好な耐熱性を有していることが望まれる。

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、可塑剤のブルーミング、他の絶縁電線が有する絶縁体への可塑剤の移行を抑制しつつ、柔軟性を向上させることが可能であり、かつ、良好な耐熱性を有する絶縁電線を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、導体と、該導体の外周を被覆する絶縁体とを有しており、
上記絶縁体は、
塩素化塩化ビニル系樹脂と、塩素含有主鎖ポリマーに不飽和アルコキシシラン化合物がグラフトされてなるシラングラフトマーとを含む組成物より構成されている、または、該組成物の水架橋体より構成されていることを特徴とする絶縁電線にある。

上記絶縁電線は、絶縁体が、塩素化塩化ビニル系樹脂と、塩素含有主鎖ポリマーに不飽和アルコキシシラン化合物がグラフトされてなるシラングラフトマーとを含む組成物より構成されている、または、該組成物の水架橋体より構成されている。つまり、上記絶縁電線は、絶縁体の柔軟化を図るため、低分子量の可塑剤に比べて分子量が大きく、かつ柔軟な高分子化合物である上記シラングラフトマーを上記組成物に用いている。そのため、上記絶縁電線は、可塑剤のブルーミング、他の絶縁電線が有する絶縁体への可塑剤の移行を抑制しつつ、柔軟性を向上させることができる。また、上記シラングラフトマーは、塩素含有主鎖ポリマーが使用されているため、塩素化塩化ビニル系樹脂との相溶性向上に有利である。そのため、上記絶縁電線は、柔軟性を向上させやすい。なお、上記絶縁電線は、電線特性の一つである絶縁体の耐摩耗性が、絶縁体の柔軟性の向上によって大きく低下するおそれもない。

また、上記絶縁電線は、上記組成物に塩素化塩化ビニル系樹脂を用いている。塩素化塩化ビニル系樹脂は、塩素化されていない塩化ビニル系樹脂に比べ、高い耐熱性を有している。そのため、上記組成物または上記組成物の水架橋体より構成される絶縁体の耐熱性が向上する。それ故、上記絶縁電線は、良好な耐熱性を発揮することができる。

とりわけ、上記絶縁電線において、絶縁体が上記組成物の水架橋体より構成されている場合には、シラングラフトマー同士の架橋により、絶縁体の架橋度を向上させることができる。そのため、この場合には、優れた耐熱性を発揮することが可能な絶縁電線を得やすくなる。さらに、この場合には、シラングラフトマー同士による架橋度の向上により、絶縁体の耐摩耗性をより一層向上させることができる。そのため、この場合には、優れた耐摩耗性を有する絶縁電線を得やすくなる。

実施例１の絶縁電線の断面図である。

上記絶縁電線において、導体には、例えば、絶縁電線の柔軟性向上等の観点から、複数本の金属素線が撚り合わされてなる金属撚り線などを用いることができる。金属撚り線は、複数本の金属素線が一括で撚り合わされていてもよいし、複数回に分けて撚り合わされていてもよい。金属撚り線は、具体的には、複数本の金属素線が撚り合わされてなる副金属撚り線がさらに複数本撚り合わされてなる構成とすることができる。この場合には、導体断面積が比較的大きくなった場合でも、導体中に隙間が多く形成されるため、絶縁電線の柔軟性向上に有利である。上記導体を構成する金属（合金含む）としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を例示することができる。

導体の導体断面積は、上記作用効果を十分に発揮できるなどの観点から、好ましくは３ｍｍ^２〜５０ｍｍ^２、より好ましくは５ｍｍ^２〜５０ｍｍ^２の範囲内から選択することができる。

上記絶縁電線において、絶縁体は、塩素化塩化ビニル系樹脂と、シラングラフトマーとを含む組成物より構成されている、または、上記組成物の水架橋体より構成されている。

塩素化塩化ビニル系樹脂は、１種または２種以上併用することができる。塩素化塩化ビニル系樹脂は、絶縁体の耐熱性向上の観点から、その塩素含有量が、好ましくは、６０質量％以上、より好ましくは、６１質量％以上、さらに好ましくは、６２質量％以上、さらにより好ましくは、６３質量％以上であるとよい。なお、上記塩素含有量は、塩素化塩化ビニル系樹脂の製造時における塩素化反応を確保しやすい、塩素化塩化ビニル系樹脂の収率向上等の観点から、好ましくは、８０質量％以下とすることができる。なお、上記塩素含有量は、ＩＣＰ質量分析法により測定することができる。

市販の塩素化塩化ビニル系樹脂としては、具体的には、積水化学社製のＰＶＣ−ＨＡシリーズ ＨＡ−０５Ｈ、ＨＡ−０５Ｋ、ＨＡ−１５Ｆ、ＨＡ−２４Ｆ、ＨＡ−２２Ｈ、ＨＡ−３６Ｆ、ＨＡ−２４Ｋ、ＨＡ−２４Ｌ、ＨＡ−３１Ｋ、ＨＡ−５３Ｋ、ＨＡ−１７Ｆ、ＨＡ−２７Ｆ、カネカ社製のＣＰＶＣシリーズ Ｈ３０５、Ｈ４３８、Ｈ５３６、Ｈ５１６Ａ、Ｈ４４７、Ｈ５４７、Ｈ６３８、Ｈ７２７、Ｈ８２９、Ｈ７１６Ｓ、Ｈ８１６Ｓなどを挙げることができる。

シラングラフトマーは、塩素含有主鎖ポリマーに不飽和アルコキシシラン化合物がグラフトされてなる。シラングラフトマーは、１種または２種以上併用することができる。

シラングラフトマーにおける塩素含有主鎖ポリマーは、分子内に塩素原子を含有している。塩素含有主鎖ポリマーとしては、具体的には、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、塩素化ブチルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロプレンゴムなどを挙げることができる。これらは１種または２種以上併用することができる。塩素含有主鎖ポリマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。これら塩素含有主鎖ポリマーを用いた場合には、絶縁体の柔軟性向上を確実なものとすることができる。また、シラングラフトマーの分子量を大きくしやすいため、シラングラフトマーのブルーミングや他の絶縁電線が有する絶縁体へのシラングラフトマーの移行を抑制しやすい。

クロロスルホン化ポリエチレンは、１種または２種以上併用することができる。クロロスルホン化ポリエチレンは、例えば、ポリエチレン主鎖の水素原子の一部がアルキル基に置換されていてもよい。市販品のクロロスルホン化ポリエチレンとしては、具体的には、東ソー社製のＴＯＳＯ−ＣＳＭ ＴＳ−４３０、ＴＳ−５３０、ＴＳ−８３０、ＴＳ−９３０、ＴＳ−３２０、ｅｘｔｏｓ ＥＴ−８０１０、ＥＴ−８５１０などを挙げることができる。

塩素化ポリエチレンは、１種または２種以上併用することができる。市販品の塩素化ポリエチレンとしては、具体的には、昭和電工社製のエラスレン３０１ＭＡ、３０１Ａ、３５１Ａ、４０１Ａ、３０３Ａ、２５２Ｂ、３０３Ｂ、１０４Ｂなどを挙げることができる。

塩素化ブチルゴムは、１種または２種以上併用することができる。市販品の塩素化ブチルゴムとしては、具体的には、ＪＳＲ社製のＪＳＲ ＣＨＬＯＲＯＢＵＴＹＬ１０６６、ＪＳＲ ＣＨＬＯＲＯＢＵＴＹＬ１０６８などを挙げることができる。

エピクロロヒドリンゴムは、１種または２種以上併用することができる。エピクロロヒドリンゴムは、単独重合体であってもよいし、二元共重合体、三元共重合体等の多元共重合体であってもよい。また、エピクロロヒドリンゴムは、変性されていてもよい。エピクロロヒドリンゴムとしては、具体的には、エピクロロヒドリン単独重合体、エピクロロヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体、アリルグリシジルエーテル変性エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合体などを挙げることができる。市販品のエピクロロヒドリンゴムとしては、具体的には、ダイソー社製のエピクロマーＨ、エピクロマーＨ５０、エピクロマーＣ、エピクロマーＣ５５、エピクロマーＤ、エピクロマーＣＧ、エピクロマーＣＧ１０２、日本ゼオン社製のＨｙｄｒｉｎＨ７５、ＨｙｄｒｉｎＨ１１００、ＨｙｄｒｉｎＣ２０００、ＨｙｄｒｉｎＴ３１００などを挙げることができる。

クロロプレンゴムは、１種または２種以上併用することができる。クロロプレンゴムは、単独重合体であってもよいし、二元共重合体、三元共重合体等の多元共重合体であってもよい。クロロプレンゴムは、例えば、メルカプタン化合物、キサントゲン酸化物、硫黄などによって変性されていてもよい。市販品のクロロプレンゴムとしては、具体的には、東ソー社製のスカイプレンＢ−３０、Ｂ−３１、Ｂ−５、Ｂ−１０、ＴＳＲ−４１、ＴＳＲ−４２、Ｅ−２０、Ｅ−３３、Ｒ−２２、Ｒ−１０、電気化学工業社製のデンカクロロプレンＭ−３０、Ｍ−３１、Ｓ−４０、ＥＭ−４０、ＥＳ−４０、ＤＣＲ−３０、昭和電工社製のショウプレンＧＳ、Ｗ、ＷＸＪ、ＷＢ、ＷＫ、ＴＷなどを挙げることができる。

シラングラフトマーの塩素含主鎖ポリマーにグラフトされる不飽和アルコキシシラン化合物は、不飽和モノアルコキシシラン化合物、不飽和ジアルコキシシラン化合物、不飽和トリアルコキシシラン化合物のいずれであってもよい。また、これらは１種または２種以上併用することができる。不飽和アルコキシシラン化合物としては、より具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリブトキシシランなどを挙げることができる。これらは１種または２種以上併用することができる。また、これらは、比較的入手が容易であり、シラノール縮合触媒の存在下にてシラングラフトマー同士を水架橋させやすい。そのため、これらを用いた場合には、上記組成物の水架橋体が得やすくなる利点がある。

なお、シラングラフトマーは、例えば、塩素含有主鎖ポリマーと不飽和アルコキシシラン化合物と有機過酸化物との混合物を、１５０℃〜１６０℃程度の温度で５分〜１０分程度加熱することにより得ることができる。

この際、有機過酸化物としては、具体的には、ジ−ｔ−ヘキシルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｎ−ブチル４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンなどを挙げることができる。これらは１種または２種以上併用することができる。市販品の有機過酸化物としては、具体的には、日油社製のパーヘキシルＤ、パークミルＤ、パーヘキサＶ、パーブチルＤ、パーブチルＣ、パーヘキサ２５Ｂなどを挙げることができる。

上記絶縁電線において、上記組成物の水架橋体より絶縁体を構成する場合、上記組成物は、シラノール縮合触媒を含有することができる。この場合には、上記組成物と水分とを接触させて水架橋が行われる際に、効率的にシラングラフトマー同士を架橋させ、架橋度を向上させることが可能となる。そのため、この場合には、良好な耐熱性を有する絶縁電線を得やすくなる。シラノール縮合触媒としては、具体的には、ジブチル錫ジラウレート、酢酸第一錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート、ナフテン酸鉛、カプリル酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、チタン酸テトラブチルエステル、ステアリン酸鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム等の有機金属化合物などを挙げることができる。これらは１種または２種以上併用することができる。

上記絶縁電線において、上記組成物は、塩素化塩化ビニル系樹脂１００質量部に対してシラングラフトマーを１質量部〜１００質量部含有することができる。この場合には、絶縁体が、適度な柔軟性を有するとともに優れた耐摩耗性を発揮することができる。

上記組成物におけるシラングラフトマーの含有量は、柔軟性、耐摩耗性、および、耐熱性のバランス等の観点から、好ましくは１．３質量部以上、より好ましくは５質量部以上、さらに好ましくは１０質量部以上、さらにより好ましくは１５質量部以上、さらにより一層好ましくは２０質量部以上とすることができる。また、上記組成物におけるシラングラフトマーの含有量は、柔軟性、耐摩耗性、および、耐熱性のバランス等の観点から、好ましくは９８質量部以下、より好ましくは９５質量部以下、さらに好ましくは９０質量部以下とすることができる。

上記絶縁電線において、上記組成物は、他にも、ポリオレフィン樹脂等を含有することができる。ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）などを挙げることができる。また、上記組成物は、上述した作用効果を損なわない範囲内であれば、フィラー、酸化防止剤、老化防止剤、銅害防止剤、顔料などの各種の添加剤が１種または２種以上添加されていてもよい。

上記絶縁電線において、例えば、上記組成物が、上述した作用効果を損なわない範囲内でフィラーを適量含む場合には、耐摩耗性の向上に有利である。この場合、上記組成物におけるシラングラフトマーの含有量の上限は、塩素化塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して１８０質量部以下、好ましくは１７０質量部以下、さらに好ましくは１６０質量部以下、さらにより好ましくは１５０質量部以下、さらにより一層好ましくは１４０質量部以下の範囲まで拡大させることができる。この際、上記組成物におけるフィラーの含有量は、具体的には、柔軟性、耐摩耗性、および、耐熱性のバランスなどの観点から、塩素化塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して１〜３０質量部、好ましくは３〜２０質量部、より好ましくは５〜１５質量部の範囲内とすることができる。

上記フィラーとしては、例えば、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムなどを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。また、上記フィラーは、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンなどのα−オレフィンの単独重合体または共重合体あるいはこれらの混合物や、シランカップリング剤などの表面処理剤によって表面処理されていてもよい。

フィラーの平均粒径は、好ましくは０．０１〜２０μｍ、より好ましくは０．０２〜１０μｍ、さらに好ましくは０．０３〜８μｍの範囲内とすることができる。フィラーの平均粒径を０．０１μｍ以上とすることにより、フィラーの二次凝集による機械特性の低下を抑制しやすくなる。また、フィラーの平均粒径を２０μｍ以下とすることにより、絶縁体の外観不良が生じ難くなる。なお、上記平均粒径は、レーザー回折・散乱法により測定した体積基準の累積度数分布が５０％を示すときの粒子径（直径）ｄ５０である。

市販品の炭酸カルシウムとしては、具体的には、白石カルシウム社製の白艶華ＣＣ、白艶華ＣＣＲ、白艶華ＤＤ、Ｖｉｇｏｔ１０、Ｖｉｇｏｔ１５、白艶華Ｕなどを挙げることができる。市販品の酸化マグネシウムとしては、具体的には、宇部マテリアルズ社製のＵＣ９５Ｓ、ＵＣ９５Ｍ、ＵＣ９５Ｈなどを挙げることができる。市販品の水酸化マグネシウムとしては、具体的には、宇部マテリアルズ社製のＵＤ−６５０−１、ＵＤ−６５３などを挙げることができる。

上記絶縁電線において、絶縁体の厚みは、絶縁電線の柔軟性向上と耐摩耗性等の電線特性の確保とのバランスなどの観点から、好ましくは０．１ｍｍ〜３ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内から選択することができる。

上記絶縁電線は、自動車等の車両、電子・電気機器に使用することができる。より具体的には、上記絶縁電線は、ハイブリッド車や電気自動車等に用いられるパワーケーブル等に好適に適用することができる。

なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。

（実施例１）
図１に示すように、本例の絶縁電線１は、導体２と、導体２の外周を被覆する絶縁体３とを有している。絶縁体３は、塩素化塩化ビニル系樹脂と、塩素含有主鎖ポリマーに不飽和アルコキシシラン化合物がグラフトされてなるシラングラフトマーとを含む組成物より構成されている、または、該組成物の水架橋体より構成されている。

本例では、導体２は、複数本の金属素線（不図示）が撚り合わされてなる副金属撚り線２０がさらに複数本撚り合わされて構成されている。金属素線は、具体的には、軟銅線である。また、塩素含有主鎖ポリマーは、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、塩素化ブチルゴム、エピクロロヒドリンゴム、および、クロロプレンゴムからなる群より選択される少なくとも１種である。

以下、絶縁体の構成が異なる絶縁電線の試料を複数作製し、各種評価を行った。その実験例について説明する。

（実験例）
−材料の準備−
絶縁体の材料として以下のものを準備した。
・塩素化塩化ビニル系樹脂（１）（塩素含有量６７質量％）［積水化学社製、「ＨＡ−０５Ｋ」］
・塩素化塩化ビニル系樹脂（２）（塩素含有量６５質量％）［積水化学社製、「ＨＡ−１５Ｆ」］
・塩素化塩化ビニル系樹脂（３）（塩素含有量６３質量％）［カネカ社製、「Ｈ３０５」］
・塩素化塩化ビニル系樹脂（４）（塩素含有量６４．５質量％）［カネカ社製、「Ｈ５３６」］
・シラングラフトマー（１）
クロロスルホン化ポリエチレン［東ソー社製、「ＴＯＳＯ−ＣＳＭ ＴＳ−３２０」］１００質量部と、ビニルトリメトキシシラン［信越化学社製、「ＫＢＭ−１００３」］３質量部と、有機過酸化物［日油社製、「パークミルＤ」］０．５質量部とをバンバリーミキサーを用いて十分に混練した後、１６０℃にて１０分間加熱した。これにより、クロロスルホン化ポリエチレンにビニルトリメトキシシランがグラフトされてなるシラングラフトマー（１）を得た。
・シラングラフトマー（２）
エピクロロヒドリンゴム［ダイソー社製、「エピクロマーＣＧ」］１００質量部と、ビニルトリメトキシシラン［信越化学社製、「ＫＢＭ−１００３」］５質量部と、有機過酸化物［日油社製、「パーヘキシルＤ」］１質量部とをバンバリーミキサーを用いて十分に混練した後、１６０℃にて１０分間加熱した。これにより、エピクロロヒドリンゴムにビニルトリメトキシシランがグラフトされてなるシラングラフトマー（２）を得た。
・シラングラフトマー（３）
クロロプレンゴム［電気化学工業社製、「デンカクロロプレンＤＣＲ−３０」］１００質量部と、アリルトリメトキシシラン［東レダウコーニングシリコーン社製、「Ｚ６８２５」］３質量部と、有機過酸化物［日油社製、「パーヘキサＶ」］０．５質量部とをバンバリーミキサーを用いて十分に混練した後、１６０℃にて１０分間加熱した。これにより、クロロプレンゴムにアリルトリメトキシシランがグラフトされてなるシラングラフトマー（３）を得た。
・塩化ビニル樹脂（１）［信越化学社製、「ＴＫ−１０００」］
・塩化ビニル樹脂（２）［信越化学社製、「ＴＫ−１７００Ｅ」］
・塩化ビニル樹脂（３）［大洋塩ビ社製、「ＴＥ−１０５０」］
・塩化ビニル樹脂（４）［大洋塩ビ社製、「ＴＨ−１７００」］
・無機フィラー（炭酸カルシウム）［白石カルシウム社製、「白艶華ＤＤ」］
・シラノール縮合触媒（ジブチル錫ジラウレート）
・ＤＩＮＰ（フタル酸ジイソノニル）
・ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）

―絶縁電線の作製―
軟銅線を９本拠り合わせてなる軟銅撚り線をさらに１９本撚り合わせることにより、導体を準備した。なお、導体径は、５．３ｍｍ、導体断面積は、１５ｍｍ^２である。

次いで、表１、表２に示される所定の配合割合となるように各材料を二軸混練機を用いて２００℃で混合した後、ペレタイザーを用いてペレット状に成形することにより、各組成物を得た。次いで、押し出し成形機を用いて、導体の外周に、厚み１．１ｍｍにて各組成物を押し出し被覆することにより、上記組成物より構成される絶縁体を形成した。これにより、試料１〜試料３の絶縁電線、試料１２〜試料１７の絶縁電線を作製した。

また、シラノール縮合触媒を除いて表１に示される所定の配合割合となるように各材料を二軸混練機を用いて２００℃で混合した後、ペレタイザーを用いてペレット状に成形した。次いで、押し出し成形機を用いて、表１に示される所定量のシラノール縮合触媒を各組成物に混合するとともに、導体の外周に、厚み１．１ｍｍにて各組成物を押し出し被覆した。次いで、これを６０℃×９５％ＲＨの湿熱環境下に１２時間置くことにより、シラングラフトマー同士を水架橋し、上記組成物の水架橋体より構成される絶縁体を形成した。これにより、試料４〜１１の絶縁電線を作製した。

−柔軟性−
各試料の絶縁電線から長さ５００ｍｍの試験電線を採取した。次いで、一対の板状治具が取り付けられたロードセルの各板状治具間に、試験電線を横向きのＵ字状に湾曲させた状態で固定した。具体的には、各板状治具の表面に形成された各Ｖ字状の溝に、上記湾曲させた試験電線の各端部をそれぞれ嵌め込んで固定した。なお、各板状治具間の距離は２００ｍｍとした。次いで、ロードセルにて試験電線に圧縮方向の荷重を加え、各板状治具間の距離が１００ｍｍになるまで荷重を負荷したときの最大荷重［Ｎ］を測定した。最大荷重の値は、その値が小さい程、絶縁電線の柔軟性が良好であることを示す。

−耐摩耗性−
絶縁体の柔軟性が過度になると、絶縁体が摩耗し、電線特性の一つである耐摩耗性が低下することが考えられる。そこで、各試料の絶縁電線について、絶縁体の耐摩耗性の確認を行った。

具体的には、社団法人自動車技術会規格「ＪＡＳＯ Ｄ６１８」に準拠し、ブレード往復法によって絶縁体の耐摩耗性を評価した。すなわち、各試料の絶縁電線から長さ７５０ｍｍの試験片を採取した。次いで、２３±５℃の室温下、軸方向に１０ｍｍ以上の長さ、毎分５０回の速さにて、試験片の絶縁体表面上でブレードを往復させた。この際、ブレードにかかる荷重は７Ｎとした。そして、ブレードが導体に接するまでの往復回数を測定した。ブレードの往復回数が１５００回以上２０００回未満であった場合を耐摩耗性が良好であるとして「Ａ」、ブレードの往復回数が２０００回以上であった場合を耐摩耗性に優れるとして「Ａ＋」とした。

−耐熱性−
各試料の絶縁電線から導体を抜き取り、得られた絶縁体を試験片とした。次いで、各試験片を１５０℃にて１０日間恒温槽に入れて取り出した。その後、引張試験機を用い、恒温槽に入れる前の試験片と、恒温槽に入れた後の試験片について、標線間距離：２０ｍｍ、引張速度：５０ｍｍ／ｍｉｎの条件にて引張試験を行い、各試験片の伸びを測定した。恒温槽に入れる前の初期の伸びを１００％とした場合に、恒温槽に入れた後の伸びが７０％以上であった場合を、優れた耐熱性を有するとして「Ａ＋」、伸びが５０％以上７０％未満であった場合を、良好な耐熱性を有するとして「Ａ」、伸びが５０％未満であった場合を、耐熱性に劣るとして「Ｃ」とした。

表１、表２に、各試料の絶縁電線における絶縁体の形成に用いた各組成物の配合（質量部）、絶縁体の柔軟性、耐摩耗性、耐熱性の評価結果をまとめて示す。

表１、表２によれば、次のことがわかる。すなわち、表２に示されるように、試料１２〜試料１７の絶縁電線は、いずれも、絶縁体が、塩素化されていない通常の塩化ビニル系樹脂に低分子量の可塑剤が配合されてなる組成物より構成されている。これらのうち、試料１２〜試料１６の絶縁電線は、表２に示される配合割合で可塑剤が配合されているものの、柔軟性試験における最大荷重が３９［Ｎ］以上と大きく、柔軟性に劣っていることがわかる。また、絶縁体の柔軟性を向上させるため、さらに可塑剤が増量された試料１７の絶縁電線は、絶縁体の表面に可塑剤のブルーミングが発生した。この結果から、可塑剤の増量による絶縁体の柔軟性向上には、限界があるといえる。また、試料１２〜試料１７の絶縁電線は、いずれも、低分子量の可塑剤が比較的多く含まれている。そのため、試料１２〜試料１７の絶縁電線は、絶縁電線が束で使用された場合に、他の絶縁電線が有する絶縁体に可塑剤が移行しやすく、他の絶縁電線の特性を劣化させることが懸念される。

これらに対し、試料１〜試料３の絶縁電線は、絶縁体が、塩素化塩化ビニル系樹脂と、塩素含有主鎖ポリマーに不飽和アルコキシシラン化合物がグラフトされてなるシラングラフトマーとを含む組成物より構成されている。また、試料４〜試料１１の絶縁電線は、上記組成物の水架橋体より構成されている。つまり、試料１〜試料１１の絶縁電線は、絶縁体の柔軟化を図るため、低分子量の可塑剤に比べて分子量が大きく、かつ柔軟な高分子化合物である上記シラングラフトマーを上記組成物に用いている。そのため、試料１〜試料１１の絶縁電線は、試料１２〜試料１７の絶縁電線に比べ、柔軟性試験における最大荷重が小さく、柔軟性が向上されている。また、試料１〜試料１１の絶縁電線は、柔軟性向上のために積極的に可塑剤が配合されていないので、可塑剤のブルーミングがなく、他の絶縁電線が有する絶縁体への可塑剤の移行も抑制することが可能であるといえる。また、試料１〜試料１１の絶縁電線は、シラングラフトマーのブルーミングも認められなかった。これは、シラングラフトマーの分子量が大きいことや、シラングラフトマー同士の水架橋（試料４〜試料１１）などにより、絶縁体中にてシラングラフトマーの自由な移動が効果的に抑制されたためである。

また、試料１〜試料１１の絶縁電線は、上記組成物に塩素化塩化ビニル系樹脂を用いている。塩素化塩化ビニル系樹脂は、塩素化されていない塩化ビニル系樹脂に比べ、高い耐熱性を有している。そのため、上記組成物または上記組成物の水架橋体より構成される絶縁体の耐熱性が向上する。それ故、試料１〜試料１１の絶縁電線は、良好な耐熱性を発揮することができた。

次に、試料１〜試料１１の絶縁電線同士を比較する。試料１〜試料３の絶縁電線は、絶縁体が上記組成物より構成されている。一方、試料４〜試料９の絶縁電線は、絶縁体が上記組成物の水架橋体より構成されている。試料４〜試料９の絶縁電線の評価結果によれば、絶縁体が上記組成物の水架橋体より構成されている場合には、優れた耐熱性が発揮されやすくなることがわかる。これは、シラングラフトマー同士の架橋により、絶縁体の架橋度が向上したためである。また、絶縁体の架橋度が向上することにより、絶縁体の耐摩耗性をより一層向上させやすくなることもわかる。

また、試料４〜試料７、試料９の絶縁電線は、上記組成物におけるシラングラフトマーの含有量が、塩素化塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して１質量部〜１００質量部の範囲内とされている。そのため、試料４〜試料７、試料９の絶縁電線は、良好な柔軟性および耐熱性を確保しつつ、優れた耐摩耗性を有していることが確認された。特に、試料６、試料７の絶縁電線の結果によれば、シラングラフトマーの含有量の調整が最適に行われることにより、フィラーを併用することなく、良好な柔軟性、優れた耐熱性を確保しつつ、優れた耐摩耗性を発揮させることが可能であることがわかる。

なお、試料８、試料１０の絶縁電線は、上記組成物におけるシラングラフトマーの含有量が１００質量部以上とされている。そのため、試料８、試料１０の絶縁電線は、試料４〜試料７の絶縁電線に比べ、耐摩耗性が低下する傾向が見られた。これらに対し、試料１１の絶縁電線は、柔軟性を損なわない範囲で上記組成物に無機フィラーが適量配合されている。そのため、試料１１の絶縁電線は、試料１０の絶縁電線と比較して、優れた耐摩耗性を確保することができた。この結果から、上記組成物におけるシラングラフトマーの含有量が１００質量部以上とされる場合でも、フィラーを適量併用することにより、良好な柔軟性、優れた耐熱性を確保しつつ、優れた耐摩耗性を発揮させることが可能であることがわかる。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。

１ 絶縁電線
２ 導体
３ 絶縁体

Claims (6)

1. 導体と、該導体の外周を被覆する絶縁体とを有しており、
   上記絶縁体は、
   塩素化塩化ビニル系樹脂と、塩素含有主鎖ポリマーに不飽和アルコキシシラン化合物がグラフトされてなるシラングラフトマーとを含む組成物より構成されている、または、該組成物の水架橋体より構成されていることを特徴とする絶縁電線。
2. 上記塩素化塩化ビニル系樹脂は、塩素含有量が６０質量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線。
3. 上記塩素含有主鎖ポリマーは、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、塩素化ブチルゴム、エピクロロヒドリンゴム、および、クロロプレンゴムからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁電線。
4. 上記不飽和アルコキシシラン化合物は、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、および、アリルトリブトキシシランからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の絶縁電線。
5. 上記組成物は、上記塩素化塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して上記シラングラフトマーを１質量部〜１００質量部含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁電線。
6. 上記組成物は、フィラーを含有しており、かつ、上記塩素化塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して上記シラングラフトマーを１質量部〜１８０質量部含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁電線。

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