JP5494688B2 - ハロゲンフリー難燃絶縁電線 - Google Patents

Description

本発明は耐摩耗性及び耐熱性に優れ、特に自動車内の配線として好適に使用できるハロゲンフリー難燃絶縁電線に関する。

自動車の内部配線に使用される絶縁電線は振動や高温、寒冷、風雨に晒されるため、そのような悪条件下でも安定な性能を発揮できる信頼性が求められる。具体的には、日本自動車規格（ＪＡＳＯ規格）や国際規格であるＩＳＯ規格において、耐摩耗性、耐油性、難燃性、絶縁皮膜の機械特性（引張伸び、強度）や耐熱性等について合格基準が詳細に規定されている。

また近年環境負荷への影響を低減するため、絶縁皮膜にはＰＶＣやハロゲン系難燃剤を含まない、いわゆるハロゲンフリーの絶縁材料が求められている。ハロゲンフリー電線の被覆材料としては、一般に、ポリオレフィン樹脂等の絶縁性樹脂に水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、窒素系難燃剤等のハロゲンフリー系難燃剤を添加したものが使用される。しかし、難燃性の要求特性を満たすためにはハロゲンフリー系難燃剤はハロゲン系難燃剤と比べて多量に添加する必要があり、絶縁皮膜の柔軟性が低下し、初期及び耐熱老化後の引張伸びが低下するという問題がある。

このような課題を解決するため、特許文献１には、ポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂及びスチレン系エラストマー樹脂を含有する樹脂成分と、窒素系難燃剤とを含有するハロゲンフリー系難燃性樹脂組成分が開示されている。この難燃性樹脂組成物は、常温において弾性率が高く硬いポリフェニレンエーテル系樹脂を島に、伸びが大きく柔らかいスチレン系エラストマーを海とする海島構造を持つポリマーアロイであり、さらに結晶性樹脂でありガラス転移温度以上の温度であっても適度な弾性率を保ち柔軟性、伸長性を保持することができるポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂をスチレン系エラストマー中に均一に分散させていることで、ＰＶＣと同等の難燃性、柔軟性を得ることができる。

特許文献２には、ポリフェニレンエーテル系樹脂及びスチレン系熱可塑性エラストマーを含有するベースポリマーに、難燃剤としてリン系化合物、窒素系有機化合物、および多官能性モノマーを含有する難燃性樹脂組成物が記載されている。この難燃性樹脂組成物は難燃性と引張特性（伸び）とを両立させることができ、さらに架橋効果を得ることができる。さらに特許文献３には、ガソリンに対する長期化学耐性を有するハロゲンフリー系難燃自動車用電線が開示されている。

特開２００８−１６９２３４号公報 特開２００９−２４９５５２号公報 特表２０１０−５０２４７９号公報

最近の軽量化、省スペース化へのニーズの高まりによって、自動車用電線に求められる特性は非常に高くなっている。特に着目されている特性としては、皮膜の耐摩耗性と柔軟性であり、上記の難燃電線では要求される特性を全て満足することはできない。

例えば特許文献１に記載の難燃電線では、一般的に要求される皮膜伸び１５０％以上という特性を全て満足しておらず、また耐摩耗性についても具体的な評価結果が無い。特許文献２の難燃性樹脂組成物は皮膜伸びは全て１５０％以上であるが耐摩耗性について具体的な記載が無い。さらに特許文献３絶縁電線は初期伸びが低い。ポリフェニレンエーテル系樹脂のように弾性率が高く硬い材料を使用すれば、耐摩耗性の向上に繋がるが、こうした材料は伸びが小さいため、耐摩耗性と伸びを両立することが困難である。

これらの事情に鑑み、本発明は、自動車用絶縁電線に求められる耐油性、難燃性等の要求特性を満たすと共に、耐摩耗性と皮膜の柔軟性（伸び）を両立可能なハロゲンフリー絶縁電線を提供することを課題とする。

本発明は、導体及び該導体を被覆する絶縁層を有するハロゲンフリー難燃絶縁電線であって、前記絶縁層は、メルトフローレートが０．６０以下の高密度ポリエチレン４０〜６５質量部、ポリフェニレンエーテル系樹脂２５〜３０質量部、及びスチレン系エラストマー１０〜３０質量部からなり前記高密度ポリエチレン中に前記ポリフェニレンエーテル系樹脂と前記スチレン系エラストマーとが微分散したポリマーアロイである樹脂成分１００質量部に対してリン酸エステルを６〜２５質量部及び多官能性モノマーを１〜１０質量部含有する樹脂組成物の架橋体からなるハロゲンフリー難燃絶縁電線である（請求項１）。

ＩＳＯ規格で要求される耐摩耗性を満たすため、硬質材料であるポリフェニレンエーテル系樹脂を用いると共に柔軟成分であるスチレン系エラストマーを使用し、さらにメルトフローレートが０．６０以下と比較的分子量の高い高密度ポリエチレン中に上記のポリフェニレンエーテル系樹脂とスチレン系エラストマーとが微分散したポリマーアロイとすることで耐摩耗性と柔軟性とを両立可能である。またリン酸エステルは難燃性向上に寄与すると共に、ポリフェニレンエーテル系樹脂の可塑化効果があり、樹脂組成物の伸び（柔軟性）向上に寄与している。このような絶縁層を有することで、柔軟性、耐摩耗性、及び難燃性に優れた絶縁電線を得ることができる。

前記リン酸エステルとしては縮合型リン酸エステルが好ましく、特に耐熱性及び耐加水分解性に優れるビスフェノールＡビス−ジフェニルホスフェートが好ましい（請求項２）。ビスフェノールＡビス−ジフェニルホスフェートは大八化学工業（株）製のＣＲ−７４１（商品名）として入手できる。

前記高密度ポリエチレンのメルトフローレートは０．１５以上０．３０以下が好ましい（請求項３）。メルトフローレートが小さいほど機械強度が高くなり、耐摩耗性が良好となる。しかしメルトフローレートが０．１５よりも小さいと押出加工性が低下する。なおメルトフローレートはＪＩＳ Ｋ ７２１０に従って、２３０℃×２．１６ｋｇｆで測定した値（ｇ／１０ｍｉｎ）である。

樹脂組成物は電離放射線の照射により架橋されていると好ましい（請求項４）。電離放射線の照射により架橋されていると、耐熱性や耐油性、機械的強度が向上する。

また本発明は、上記の絶縁電線であって、導体の断面積が０．３５ｍｍ^２以下であり、前記絶縁層の厚みが０．２５ｍｍ以下である絶縁電線を提供する（請求項５）。本発明の絶縁電線は耐摩耗性に優れるため、絶縁層の厚みが０．２５ｍｍ以下の薄膜であっても要求特性を満たすことができる。

本発明によれば、自動車用絶縁電線に求められる耐油性、難燃性等の要求特性を満たすと共に、耐摩耗性と皮膜の柔軟性（伸び）を両立可能なハロゲンフリー絶縁電線を得ることができる。

まず絶縁層を構成する樹脂組成物に使用する各種材料について説明する。高密度ポリエチレンはホモポリエチレン又はポリエチレンコポリマーであり、密度０．９４２ｇ／ｃｍ^３以上のポリエチレンである。またメルトフローレート（以下「ＭＦＲ」と略記；ＪＩＳ Ｋ ７２１０に従って、２３０℃×２．１６ｋｇｆで測定、単位ｇ／１０ｍｉｎ）が０．６０以下、好ましくは０．１５以上０．３０以下のものを選択する。ＭＦＲは高密度ポリエチレンの平均分子量の指標となり、一般に平均分子量が高ければＭＦＲは低くなる。またＭＦＲが低いほど比較的耐摩耗性も向上する傾向にあり、本発明では、ＭＦＲが０．６０以下の高密度ポリエチレンを選択することで絶縁電線の耐摩耗性を向上できる。

高密度ポリエチレンは、樹脂成分全体を１００質量部として４０〜６５質量部とする。高密度ポリエチレンの含有量が４０質量部よりも少ない場合は、高密度ポリエチレン、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン系エラストマーの３成分のポリマーアロイにおいて、高密度ポリエチレン中にポリフェニレンエーテル系樹脂とスチレン系エラストマーが微分散したポリマーアロイとすることができず耐摩耗性が低下する。また高密度ポリエチレンの含有量が６５質量部よりも多すぎると難燃性が低下する。

ポリフェニレンエーテルはメタノールとフェノールを原料として合成される２，６−キシレノールを酸化重合させて得られるエンジニアリングプラスチックである。またポリフェニレンエーテルの成形加工性を向上させるためポリフェニレンエーテルにポリスチレンを溶融ブレンドした材料が変性ポリフェニレンエーテル樹脂として各種市販されている。本発明に用いるポリフェニレンエーテル系樹脂としては、上記のポリフェニレンエーテル樹脂単体、及びポリスチレンを溶融ブレンドしたポリフェニレンエーテル樹脂のいずれも使用することができる。また無水マレイン酸等のカルボン酸を導入したものを適宜ブレンドして使用することもできる。

ポリフェニレンエーテル系樹脂としてポリスチレンを溶融ブレンドしたポリフェニレンエーテル樹脂を使用すると高密度ポリエチレン及びスチレン系エラストマーとの溶融混合時の作業性が向上し好ましい。またポリスチレンを溶融ブレンドしたポリフェニレンエーテル樹脂はスチレン系エラストマーとの相溶性に優れるため、押出加工性が向上する。

ポリフェニレンエーテル系樹脂の含有量は樹脂成分全体を１００質量部として２５〜３０質量部とする。ポリフェニレンエーテル系樹脂は耐熱性に優れると共に弾性率が高く硬い材料であるため、３０質量部を超えると柔軟性が低下し、２５質量部未満であると耐熱性や耐摩耗性が低下する。またポリフェニレンエーテル系樹脂は難燃性の高い樹脂であり、２５質量部未満であると難燃性が低下する。

スチレン系エラストマーとしては、スチレン・エチレンブテン・スチレン共重合体、スチレン・エチレンプロピレン・スチレン共重合体、スチレン・エチレン・エチレンプロピレン・スチレン共重合体、スチレン・ブチレン・スチレン共重合体等が挙げられ、これらの水素添加ポリマーや部分水素添加ポリマーを例示できる。また無水マレイン酸等のカルボン酸を導入したものを適宜ブレンドして使用することもできる。

これらの中でもスチレンとゴム成分のブロック共重合エラストマーを使用すると、押出加工性が向上することに加え、引張破断伸びが向上し柔軟性が向上する。スチレン／エチレン・ブチレン比が３０：７０〜６０：４０のスチレン・エチレンブテン・スチレンブロック共重合体ブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体（ＳＥＢＣ）、スチレン−エチレン・エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）等がスチレン系エラストマーとして好ましく使用できる。

スチレン系エラストマーの含有量は樹脂成分全体を１００質量部として１０〜３０質量部とする。スチレン系エラストマーの含有量が１０質量部よりも少ないと柔軟性が低下する。また３０質量部を超えると耐摩耗性が低下する。

リン酸エステルとしては、ビスフェノールＡビス−ジフェニルホスフェート、レゾルシノールビスジキシレニルフォスフェート、レゾルシノールビスジフェニルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリフェニルフォスフェート、トリメチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート、トリクレシジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート、クレジルフェニルフォスフェート、クレジル２，６−キシレニルフォスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルフォスフェート、１，３フェニレンビス（ジフェニルフォスフェート）、１，３フェニレンビス（ジ２，６キシレニルフォスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルフォスフェート）、オクチルジフェニルフォスフェート、ジエチレンエチルエステルフォスフェート、ジヒドロキシプロピレンブチルエステルフォスフェート、エチレンジナトリウムエステルフォスフェート、ｔ−ブチルフェニルジフェニルホスフェート、ビス−（ｔ−ブチルフェニル）フェニルホスフェート、トリス−（ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、イソプロピルフェニルジフェニルホスフェート、ビス−（イソプロピルフェニル）ジフェニルホスフェート、トリス−（イソプロピルフェニル）ホスフェート、トリス（２−エチルヘキシル）ホスフェート、トリス（ブトキシエチル）ホスフェート、トリスイソブチルホスフェート等を使用することができる。

リン酸エステルは難燃剤として働く。リン含有量が高いリン酸エステルを使用すると難燃性が向上する。また分子量が大きく融点の高いリン酸エステルは、耐加水分解性が高いため、樹脂組成物の混合時の熱による分解が少なく難燃性が向上する。これらの点から縮合リン酸エステルが好ましい。特にビスフェノールＡビス−ジフェニルホスフェートは耐加水分解性が高いとともに可塑化効果が高いため、好ましく使用できる。リン酸エステルの含有量が、樹脂成分１００質量部に対して６〜２５質量部とする。６質量部より少ない場合は難燃性が不十分であり、２５質量部を超えると機械的特性が低下する。

多官能性モノマーは架橋助剤として働く。多官能性モノマーとしてはトリメチロールプロパントリメタクリレート、トリアリスシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の分子内に複数の炭素−炭素二重結合を持つものが好ましく使用できる。また多官能性モノマーは常温で液体であることが好ましい。液体であるとポリフェニレンエーテル系樹脂やスチレン系エラストマーとの混合が容易である。特にトリメチロールプロパンメタクリレートは樹脂への相溶性が高く好ましく使用できる。多官能性モノマーの含有量は樹脂成分１００質量部に対して１〜１０質量部とする。１質量部より少ない場合は架橋効率が悪く耐熱性等の特性が低下する。また１０質量部を超えると機械的特性が低下する。

樹脂組成物には上記の必須成分以外に、酸化防止剤、老化防止剤、加工安定剤、着色剤、重金属不活性化剤、発泡剤を適宜混合することができる。これらの材料を単軸混練押出機、二軸混練押出機、加圧ニーダー、バンバリーミキサー等の既知の溶融混合機を用いて混合して樹脂組成物を作成する。上記の必須成分を規定の割合で混合することで、高密度ポリエチレン中にポリフェニレンエーテル系樹脂とスチレン系エラストマーとが微分散したポリマーアロイとなる。尚、微分酸しているとは、マトリクスに対し、ドメインがサブミクロンサイズで均一に分散している状態をいう。均一分散を得るには、高剪断型二軸混練押出機で混合することが好ましい。

絶縁電線は、上記の樹脂組成物からなる絶縁層を有するものであり、導体上に絶縁層が直接又は他の層を介して形成される。絶縁層の形成には溶融押出機など既知の押出成形機を用いることができる。また絶縁層に電離放射線を照射して架橋することが好ましい。

導体としては、導電性に優れる銅線、アルミ線などが使用できる。導体の径は使用用途に応じて適宜選択できるが、狭いスペースへの配線を可能とするためには断面積が０．３５ｍｍ^２以下のものを選択することが好ましい。導体は単線であっても良いし、複数の素線を撚り線したものでも良い。

絶縁層の厚みは、導体径に応じて適宜選択することができるが、絶縁層の厚みを０．２４ｍｍ以下とすると狭い部分での配線が可能となり取扱いが容易である。本発明の絶縁電線の絶縁層は耐摩耗性に優れるため、このように薄膜の絶縁層であっても自動車用電線に求められる特性を満たすことができる。

絶縁層が電離放射線の照射により架橋されていると、機械的強度が向上して好ましい。電離放射線源としては、加速電子線やガンマ線、Ｘ線、α線、紫外線等が例示でき、線源利用の簡便さや電離放射線の透過厚み、架橋処理の速度など工業的利用の観点から加速電子線が最も好ましく利用できる。

次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。なお実施例は本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１〜９、比較例１〜７）
（樹脂組成物ペレットの作成）
表１及び表２に示す配合処方で各成分を混合した。二軸混合機（４５ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝４２）を使用し、シリンダー温度２４０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍで溶融混合し、ストランド状に溶融押出し、次いで、溶融ストランドを冷却切断してペレットを作製した。

（絶縁電線の作製）
単軸押出機（３０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２４）を用いて、断面積０．３５ｍｍ^２の導体（０．１６ｍｍφの軟銅線１９本撚り）上に肉厚が０．２５ｍｍになるように絶縁層を押出被覆し、加速電圧２ＭｅＶの電子線を１８０〜３６０ｋＧｙ照射して絶縁電線を作成した。

（絶縁層の評価：引張特性）
作製した電線から導体を抜き取り、絶縁層の引張試験を行った。試験条件は引張速度＝５００ｍｍ／分、標線間距離＝２５ｍｍ、温度＝２３℃とし、引張強さ、及び引張伸び（破断伸び）を各３点の試料で測定し、それらの平均値を求めた。引張強さが１０．３ＭＰａ以上かつ引張伸び１５０％以上であると好ましい。

（耐熱性）
ＩＳＯ６７２２に基づいて長時間加熱、短時間加熱、及び過負荷加熱試験を行った。長時間加熱：絶縁電線を温度１２５℃で３０００時間放置した後、室温で直径１．５ｍｍのマンドレルに３回巻き付けてクラックなどの外観不良がないことを確認した。さらにＡＣ１ｋＶ×１分の耐電圧試験を行った。耐電圧試験後にクラックなどの外観不良がないものを合格とした。短時間加熱：絶縁電線を温度１５０℃で２４０時間放置した後、−２５℃で直径５ｍｍのマンドレルに３回巻き付けてクラックなどの外観不良がないことを確認した。さらにＡＣ１ｋＶ×１分の耐電圧試験を行った。耐電圧試験後にクラックなどの外観不良がないものを合格とした。過負荷試験：絶縁電線を温度１７５℃で６時間放置した後、室温で直径１．５ｍｍのマンドレルに３回巻き付けてクラックなどの外観不良がないことを確認した。さらにＡＣ１ｋＶ×１分の耐電圧試験を行った。耐電圧試験後にクラックなどの外観不良がないものを合格とした。

（摩耗試験）
ＩＳＯ６７２２に基づいてテープ摩耗試験及びスクレープ摩耗試験を行った。テープ摩耗試験では１５０Ｊのガーネットサンドペーパーを使用し、荷重は０．１ｋｇとした。導体露出までのテープ移動距離が２５０ｍｍ以上のものを合格とした。スクレープ摩耗試験では直径０．４５ｍｍのブレードを使用し、周波数５０〜６０Ｈｚ、荷重７Ｎとした。サイクル数が２００以上のものを合格とした。

（耐温水試験）
絶縁電線を直径５ｍｍのマンドレルに３回巻き付けた状態で温度８５℃、濃度１０ｇ／ｌの塩水中に浸漬してＤＣ４８Ｖを印加し、７日毎に絶縁抵抗を５サイクル測定した。さらにＡＣ１ｋＶ×１分の耐電圧試験を行った。耐電圧試験後にクラックなどの外観不良がないものを合格とした。

（難燃性試験）
絶縁電線を４５°に傾斜させ、１５秒接炎させた後、炎が消えるまでの時間（秒）を測定した。７０秒以内に炎が自然と消えた場合は合格、７０秒を超えた場合は不合格とした。

（耐電圧試験）
ＩＳＯ６７２２に基づいて水中にてＡＣ１ｋＶを３０分間印加し、その後３ｋＶまで電圧をかけ、絶縁破壊しないか調べ、絶縁破壊の無いものを合格とした。

（低温巻き付け試験）
ＩＳＯ６７２２に基づいて−４０℃の恒温槽に４時間放置した後、φ５Ｄ（電線外径の５倍の直径）のマンドレルに３回巻き付け、ＡＣ１ｋＶを１分間印加し、絶縁破壊しないか調べ、絶縁破壊の無いものを合格とした。

（加熱収縮）
ＩＳＯ６７２２に基づいて１００ｍｍの電線サンプルを１５０℃の恒温槽に１５分間投入し、取り出し後絶縁被覆の収縮がないか調べ、収縮が２ｍｍ以内のものを合格とした。

（耐油性試験）
ＩＳＯ６７２２に基づいて、ガソリン、軽油、エンジンオイル、エタノール、ＰＳＦ，ＡＴＦ，ＬＬＣなどの各オイルに２３℃あるいは５０℃の温度条件で２０時間浸漬し、外径変化率を算出、変化率は１５％以下のものを合格とした。更に、合格したサンプルについては常温でφ５Ｄのマンドレルに３回巻き付けＡＣ１ｋＶの電圧を１分印加し、絶縁破壊しないか調べ、絶縁破壊の無いものを合格とした。

（耐バッテリー液試験）
ＩＳＯ６７２２に基づいてバッテリー液を電線サンプル上に滴下し９０℃の恒温槽に８時間放置した後、再度滴下し１６時間放置するというサイクルを計２回繰り返し、常温で３０分放置した後、巻き付け試験を行い絶縁破壊のないものを合格とした。

（脚注）
変性ＰＰＥ：旭化成（株）製ザイロン（登録商標）Ｘ９１０２
ＳＥＢＳ：旭化成（株）製タフテック（登録商標）Ｈ１０４１
ＳＥＢＣ：ＪＳＲ（株）製ダイナロン（登録商標）４６００Ｐ
ＳＥＥＰＳ：クラレ（株）製セプトン（登録商標）４０４４
ＰＥ（＊１）：ＭＩ＝０．２５、密度０．９６１ｇ／ｃｍ^３、硬度６８Ｄの高密度ポリエチレン（プライムポリマー（株）製、ハイゼックス５２０ＭＢ）
ＰＥ（＊２）：ＭＩ＝０．５５、密度０．９５９ｇ／ｃｍ^３、硬度７０Ｄの高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン（株）製、ノバテックＨＹ５３０）
ＰＥ（＊３）：ＭＩ＝０．４、密度０．９５６ｇ／ｃｍ^３、硬度６９Ｄの高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン（株）製、ノバテックＨＹ４２０）
ＰＥ（＊４）：ＭＩ＝０．３、密度０．９５ｇ／ｃｍ^３、の高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン（株）製、ノバテックＨＤ３２０）
ＰＥ（＊５）：ＭＩ＝０．５５、密度０．９４ｇ／ｃｍ^３、硬度６１Ｄの高密度ポリエチレン（ダウケミカルＵＳ（株）製、Ｄｏｗｌｅｘ２３８８）
ＰＥ（＊６）：ＭＩ＝０．３８、密度０．９５３ｇ／ｃｍ^３、硬度６２Ｄの高密度ポリエチレン（ダウケミカル日本（株）製、ＭＤＭＪ−６２００ＮＴ）
ＰＥ（＊７）：ＭＩ＝０．６、密度０．９２ｇ／ｃｍ^３の低密度ポリエチレン（ダウケミカル日本（株）製、ＤＦＤＪ−７５４０）
ＰＥ（＊８）：ＭＩ＝０．７５、密度０．９４５ｇ／ｃｍ^３の高密度ポリエチレン（ダウケミカル日本（株）製、ＤＧＣＮ−３３６４）
ＰＥ（＊９）：ＭＩ＝０．８、密度０．９５１ｇ／ｃｍ^３、硬度６２Ｄの高密度ポリエチレン（プライムポリマー（株）製、ハイゼックス５３０５Ｅ）
ＰＥ（＊１０）：ＭＩ＝０．８、密度０．９３８ｇ／ｃｍ^３の中密度ポリエチレン（日本ポリエチレン（株）製ＳＤ９１１）
ビスフェノールＡビス−ジフェニルホスフェート：大八化学（株）製、ＣＲ７４１
レゾルシノールビスジキシレニルホスフェート：大八化学（株）製、ＰＸ−２００
レゾルシノールビスジフェニルホスフェート：大八化学（株）製、ＣＲ７３３Ｓ
ＴＭＰＴＭＡ：トリメチロールプロパントリメタクリレート
窒素系難燃剤（メラミンシアヌレート）：日産化学（株）製ＭＣ６０００

実施例１〜７の絶縁電線は全てリン酸エステルとしてビスフェノールＡビス−ジフェニルホスフェートを使用している。耐熱性、耐摩耗性、耐温水製、難燃性等の評価項目を満足しているとともに引張伸びは全て１５０％以上、引張強さは１０．３ＭＰａ以上であり柔軟性も充分である。実施例８の絶縁電線はリン酸エステルとしてレゾルシノールジキシレニルホスフェートを使用している。耐摩耗性はテープ摩耗試験、スクレープ摩耗試験共に合格レベルであるが引張伸びが７０％とやや小さく、実施例１〜７の絶縁電線と比較すると柔軟性がやや悪い。また耐熱性も不十分である。実施例９の絶縁電線はリン酸エステルとしてレゾルキシノールジフェニルホスフェートを使用している。耐摩耗性及び柔軟性は要求特性を満足しているが、耐熱性の過負荷試験が不合格であり、また耐温水性も不合格であり、実施例１〜７の絶縁電線と比べると耐熱性が若干劣っている。

比較例１〜４はポリエチレンとして低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレンやメルトフローレートが０．６より大きい高密度ポリエチレンを使用している。いずれも耐摩耗性が要求特性を満たしておらず、メルトフローレートが０．６以下の高密度ポリエチレンを使用することで耐摩耗性が向上することを示している。

比較例５はポリエチレンとして中密度ポリエチレンを使用すると共に、リン系難燃剤と併用して窒素系難燃剤を使用している。テープ摩耗試験が要求特性を満たしていないことに加え、伸びが１４０％であり柔軟性がやや劣っている。

比較例６は高密度ポリエチレンの含有量が、樹脂１００質量部に対して３０質量部と少なく柔軟性、耐熱性、及び耐摩耗性が要求特性を満たしていない。高密度ポリエチレン含有量が少ないため、樹脂組成物の相構造が逆転しているのがこの原因と推測される。

比較例７はリン酸エステルの含有量を、樹脂成分１００質量部に対して５質量部としている。難燃性が要求特性を満たしていないと共に引張伸びも１３０％であり目標値よりやや低くなっている。このことからリン酸エステル、特に比較例７で使用しているビスフェノールＡビス−ジフェニルホスフェートは難燃性に寄与するだけでなく樹脂の可塑化効果により柔軟性向上にも寄与していることがわかる。

Claims (5)

1. 導体及び該導体を被覆する絶縁層を有するハロゲンフリー難燃絶縁電線であって、
   前記絶縁層は、メルトフローレートが０．６０以下の高密度ポリエチレン４０〜６５質量部、ポリフェニレンエーテル系樹脂２５〜３０質量部、及びスチレン系エラストマー１０〜３０質量部からなり前記高密度ポリエチレン中に前記ポリフェニレンエーテル系樹脂と前記スチレン系エラストマーとが微分散したポリマーアロイである樹脂成分１００質量部に対してリン酸エステルを６〜２５質量部及び多官能性モノマーを１〜１０質量部含有する樹脂組成物の架橋体からなるハロゲンフリー難燃絶縁電線。
2. 前記リン酸エステルが、ビスフェノールＡビス−ジフェニルホスフェートである、請求項１に記載のハロゲンフリー難燃絶縁電線。
3. 前記高密度ポリエチレンのメルトフローレートが０．１５以上０．３０以下である、請求項１又は２に記載のハロゲンフリー難燃絶縁電線。
4. 電離放射線の照射により樹脂組成物が架橋されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハロゲンフリー難燃絶縁電線。
5. 前記導体の断面積が０．３５ｍｍ^２以下であり、前記絶縁層の厚みが０．２５ｍｍ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハロゲンフリー難燃絶縁電線。