绝缘电线
阅读：1040发布：2020-05-15
专利汇可以提供绝缘电线专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种绝缘电线，其 阻燃性 、电绝缘性和耐油性优异。该绝缘电线具备导体、被覆前述导体的第一绝缘层和相比前述第一绝缘层位于更外周侧的第二绝缘层。前述第一绝缘层含有第一 聚合物 和相对于100 质量 份前述第一聚合物配合了150质量份以下的无机填充剂。前述第二绝缘层由含有以乙烯乙酸乙烯酯共聚物为主要成分的第二聚合物和相对于100质量份前述第二聚合物配合了150质量份以上250质量份以下的金属氢 氧 化物的无卤素阻燃性 树脂 组合物构成。前述第一聚合物含有作为前述第一聚合物的主要成分的熔点为110℃以上的聚烯 烃 以及经酸改性的聚烯烃。前述第一绝缘层和前述第二绝缘层是交联的。，下面是绝缘电线专利的具体信息内容。
1.一种绝缘电线，具备导体、被覆所述导体的第一绝缘层和位于比所述第一绝缘层更外周侧的第二绝缘层，
所述第一绝缘层含有第一聚合物和相对于100质量份所述第一聚合物配合了150质量份以下的无机填充剂，
所述第二绝缘层包含无卤素阻燃性树脂组合物，所述无卤素阻燃性树脂组合物含有以乙烯乙酸乙烯酯共聚物为主要成分的第二聚合物和相对于100质量份所述第二聚合物配合了150质量份以上250质量份以下的金属氢氧化物，
所述第一聚合物含有作为所述第一聚合物的主要成分的熔点为110℃以上的聚烯烃以及经酸改性的聚烯烃，
所述第一绝缘层和所述第二绝缘层是交联的。
2.根据权利要求1所述的绝缘电线，其中，所述第一绝缘层的熔化热为65J/g以上。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘电线，其中，所述经酸改性的聚烯烃中的聚烯烃含有选自由聚乙烯、乙烯-α-烯烃、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙酸乙烯酯共聚物组成的组的1种以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的绝缘电线，其中，所述无机填充剂含有粘土和滑石中的1种以上。
绝缘电线
技术领域
[0001] 本发明涉及绝缘电线。
背景技术
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1：日本特开2013-18932号公报
发明内容
[0007] 发明所要解决的课题
[0008] 金属氢氧化物的吸湿性高。因此，如果像专利文献1记载的技术那样在绝缘层中大量配合金属氢氧化物，则绝缘电线的电绝缘性会下降。
[0009] 本公开的一个方面的目的在于，提供一种阻燃性、电绝缘性和耐油性优异的绝缘电线。
[0010] 用于解决课题的方法
[0011] 本公开的一个方面为一种绝缘电线，具备导体、被覆前述导体的第一绝缘层和位于前述第一绝缘层更外周侧的第二绝缘层，前述第一绝缘层含有第一聚合物和相对于100质量份前述第一聚合物配合了150质量份以下的无机填充剂，前述第二绝缘层包含无卤素阻燃性树脂组合物，前述无卤素阻燃性树脂组合物含有以乙烯乙酸乙烯酯共聚物为主要成分的第二聚合物以及相对于100质量份前述第二聚合物配合了150质量份以上250质量份以下的金属氢氧化物，前述第一聚合物含有作为前述第一聚合物的主要成分的熔点为110℃以上的聚烯烃以及经酸改性的聚烯烃，前述第一绝缘层和前述第二绝缘层是交联的。
[0013] 图1为显示绝缘电线1的构成的截面图。
[0014] 图2为显示绝缘电缆9的构成的截面图。
[0015] 符号说明
[0016] 1：绝缘电线；3：导体；5：第一绝缘层；7：第二绝缘层；9：绝缘电缆；11：护套。
具体实施方式
[0017] 参照附图对本公开的例示性实施方式进行说明。
[0018] 1.绝缘电线的构成
[0019] (1-1)导体
[0021] (1-2)第一绝缘层
[0022] 第一绝缘层被覆导体。第一绝缘层含有第一聚合物。第一聚合物含有作为第一聚合物的主要成分的聚烯烃(以下设为主要成分聚烯烃)。第一聚合物的主要成分的意思是第一聚合物所含的聚合物成分中含量最多的成分。第一聚合物可以含有主要成分聚烯烃以外的聚烯烃，也可以不含有。
[0023] 主要成分聚烯烃的熔点为110℃以上。通过主要成分聚烯烃的熔点为110℃以上，第一绝缘层的耐油性高。主要成分聚烯烃的熔点的测定方法为差示扫描热量测定(DSC)法。
[0024] 耐油性可以通过以下方法来评价。将测试体在加热至100℃的IRM902试验油中浸泡72小时。浸泡后测试体的拉伸特性相对于浸泡前测试体的拉伸特性的变化率(以下作为耐油拉伸特性变化率)越小则耐油性越高。
[0025] 在主要成分聚烯烃的熔点低于110℃的情况下，在耐油试验中，主要成分聚烯烃的晶体熔化，油容易在第一绝缘层中扩散。其结果是，耐油拉伸特性变化率变大。
[0026] 主要成分聚烯烃的结晶程度优选高。在主要成分聚烯烃的结晶程度高的情况下，第一绝缘层的耐油性更高。作为提高主要成分聚烯烃的结晶程度的方法，可列举以熔点为110℃以上(优选为120℃以上)的结晶性聚烯烃为主要成分聚烯烃的方法。作为熔点为110℃以上的结晶性聚烯烃，可列举例如低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯中的1种或2种以上的组合等。其中，低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯在通过电子射线照射等方法使第一绝缘层交联时难以崩解，因而是优选的。
[0027] 第一聚合物含有经酸改性的聚烯烃。经酸改性的聚烯烃可以是主要成分聚烯烃，也可以不是主要成分聚烯烃。通过第一聚合物含有经酸改性的聚烯烃，第一绝缘层的电气特性提高。
[0028] 作为经酸改性的聚烯烃中的聚烯烃，可列举例如选自由聚乙烯、乙烯-α-烯烃、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙酸乙烯酯共聚物组成的组的1种以上。作为酸，可列举例如马来酸、马来酸酐、富马酸等。
[0029] 第一聚合物优选含有橡胶成分。在第一聚合物含有橡胶成分的情况下，无机填充剂的容受性变好。作为橡胶成分，可列举例如乙烯-丙烯共聚物橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶(EPDM)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氢化NBR(HNBR)、丙烯酸橡胶、乙烯-丙烯酸酯共聚物橡胶、乙烯-辛烯共聚物橡胶(EOR)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物橡胶、乙烯-丁烯-1共聚物橡胶(EBR)、丁二烯-苯乙烯共聚物橡胶(SBR)、异丁烯-异戊二烯共聚物橡胶(IIR)、具有聚苯乙烯嵌段的嵌段共聚物橡胶、氨基甲酸酯橡胶等。
[0030] 橡胶成分中，EOR、EBR不具有双键。因此，在第一聚合物含有EOR、EBR的情况下，能够降低挤出时的焦烧风险。此外，EOR、EBR没有极性。因此，在第一聚合物含有EOR、EBR的情况下，能够提高第一绝缘层的电气特性。
[0031] 第一绝缘层可以含有无机填充剂，也可以不含有。在第一绝缘层含有无机填充剂的情况下，相对于100质量份第一聚合物，第一绝缘层中无机填充剂的配合量为150质量份以下。通过无机填充剂的配合量为150质量份以下，第一绝缘层的断裂伸长率难以降低。相对于100质量份第一聚合物，无机填充剂的配合量优选为100质量份以下，进一步优选为80质量份以下。
[0032] 在第一绝缘层含有无机填充剂的情况下，能够减少第一绝缘层所含的有机物的量。如果减少有机物的量，则能够减少第一绝缘层燃烧时产生的有毒气体。作为有毒气体，可列举例如一氧化碳、二氧化碳等。相对于100质量份第一聚合物成分，第一绝缘层中无机填充剂的配合量优选为20质量份以上，进一步优选为40质量份以上。
[0033] 作为无机填充剂，可列举例如高岭石、高岭土、煅烧粘土、滑石、云母、钙灰石、叶蜡石等硅酸盐类，二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛、氧化钙、氧化镁等氧化物，碳酸钙、碳酸锌、碳酸钡等碳酸盐，氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝等氢氧化物等。
[0034] 相对于100质量份第一聚合物，第一绝缘层中无机填充剂的配合量为150质量份以下，因而即使在无机填充剂的一部分或全部为金属氢氧化物的情况下，第一绝缘层的电绝缘性也是高的。
[0035] 无机填充剂可以仅由1种构成，也可以是2种以上的混合物。在第一绝缘层含有疏水性的煅烧粘土、滑石的情况下，第一绝缘层的电气特性提高。煅烧粘土、滑石不含碳。因此，在第一绝缘层含有煅烧粘土、滑石的情况下，能够减少第一绝缘层燃烧时产生的一氧化碳的量。
[0036] 优选对无机填充剂进行硅烷处理等表面处理。在对无机填充剂进行了硅烷处理等表面处理的情况下，无机填充剂与第一聚合物的密合性提高。其结果是，第一绝缘层的绝缘性能进一步提高。
[0037] 第一绝缘层的熔化热优选为65J/g以上。在第一绝缘层的熔化热为65J/g以上的情况下，第一绝缘层的耐油性进一步提高。
[0038] 第一绝缘层优选是交联的。在第一绝缘层经交联的情况下，耐油性提高。交联方法没有特别限定。作为交联方法，可列举例如化学交联、照射交联、利用其他化学反应的交联等。化学交联中，例如使用有机过氧化物、硫化合物、硅烷等。照射交联中，例如使用电子射线、放射线等。
[0040] (1-3)第二绝缘层
[0041] 第二绝缘层位于与第一绝缘层相比的外周侧。例如，第二绝缘层与第一绝缘层相接触。此外，第二绝缘层与第一绝缘层之间也可以夹有其他层。
[0042] 第二绝缘层包含无卤素阻燃性树脂组合物。第二绝缘层含有阻燃剂。作为阻燃剂，优选无卤素阻燃剂。无卤素阻燃剂燃烧时不产生卤素气体。作为无卤素阻燃剂，优选金属氢氧化物。作为金属氢氧化物，可列举例如氢氧化镁、氢氧化铝等。
[0043] 作为无卤素阻燃剂，优选难以产生对人体有害的磷化氢气体、氰化物气体的物质。作为容易产生磷化氢气体、氰化物气体的无卤素阻燃剂，可列举例如红磷等磷系阻燃剂、三聚氰胺氰脲酸盐等三嗪系阻燃剂。
[0046] 阻燃剂的配合量没有特别限定。相对于100质量份第二聚合物，阻燃剂的配合量优选为150质量份以上300质量份以下，进一步优选为150质量份以上250质量份以下。相对于100质量份第二聚合物，在阻燃剂的配合量为150质量份以上300质量份以下的情况下，第二绝缘层的阻燃性进一步提高。
[0047] 在含有金属氢氧化物作为阻燃剂的情况下，相对于100质量份第二聚合物，金属氢氧化物的配合量优选为150质量份以上300质量份以下。相对于100质量份第二聚合物，在金属氢氧化物的配合量为150质量份以上300质量份以下的情况下，第二绝缘层的阻燃性进一步提高。
[0048] 第二绝缘层含有第二聚合物。第二聚合物例如含有聚烯烃。第二聚合物优选以乙烯乙酸乙烯酯共聚物为主要成分。第二聚合物的主要成分的意思是第二聚合物所含的聚合物成分中含量最多的成分。
[0049] 乙烯乙酸乙烯酯共聚物燃烧时发生因脱乙酸导致的吸热反应，因此是优选的。第二聚合物可以仅含有1种乙烯乙酸乙烯酯共聚物，也可以含有多种乙烯乙酸乙烯酯共聚物的混合物。
[0050] 第二聚合物可以含有乙烯乙酸乙烯酯共聚物以外的聚烯烃。作为乙烯乙酸乙烯酯共聚物以外的聚烯烃，可列举例如经酸改性的乙烯-α-烯烃等。在第二聚合物含有经酸改性的乙烯-α-烯烃的情况下，第二绝缘层的低温性提高。
[0051] 第二绝缘层优选是交联的。在第二绝缘层经过交联的情况下，能够抑制燃烧时的滴落。交联方法没有特别限定。作为交联方法，可列举例如化学交联、照射交联、利用其他化学反应的交联等。化学交联中，例如使用有机过氧化物、硫化合物、硅烷等。照射交联中，例如使用电子射线、放射线等。
[0052] 根据需要，第二绝缘层也可以含有交联剂、交联助剂、阻燃助剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、软化剂、润滑剂、着色剂、增强剂、表面活性剂、无机充填剂、氧化防止剂、增塑剂、金属螯合剂、发泡剂、相容剂、加工助剂、稳定剂等。
[0053] 本公开的绝缘电线例如具有图1所示构成。绝缘电线1具备导体3、第一绝缘层5和第二绝缘层7。第一绝缘层5被覆导体3。第二绝缘层7相比第一绝缘层5更位于外周侧。图1所示方式中，第二绝缘层7与第一绝缘层5相接触。
[0054] 2.绝缘电缆的构成
[0055] 本公开的绝缘电缆例如具有图2所示构成。绝缘电缆9具备至少1根绝缘电线1以及护套11。图2所示方式中，绝缘电缆9具备2根绝缘电线1。绝缘电线1容纳在护套内部。作为护套的材质，例如可以使用与第二绝缘层7的材质同样的物质。
[0056] 3.实施例
[0057] (3-1)绝缘电线的制造
[0058] 如下操作制造实施例1～7和比较例1～3的绝缘电线。将表1或表2中的“第一绝缘层”一行所示原料以形成相应的配合比的方式用14英寸开放辊混炼，造粒，从而制造第一绝缘层的材料。此外，将表1或表2中的“第二绝缘层”一行所示原料以形成相应的配合比的方式用14英寸开放辊混炼，造粒，从而制造第二绝缘层的材料。
[0059] [表1]
[0060]
[0061] [表2]
[0062]
[0063] 表1和表2中配合量的单位为质量份。表1和表2中的“EVA1)”为三井杜邦化学制的EV270。“EVA1)”是乙烯乙酸乙烯酯共聚物。表1和表2中的“EVA2)”为三井杜邦化学制的V9000。“EVA2)”是乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
[0064] 表1和表2中的“改性聚烯烃3)”为三井化学制的TAFMER MH7020。“改性聚烯烃3)”是将乙烯-α-烯烃共聚物用马来酸酐改性而得的经酸改性的聚烯烃。表1和表2中的“氢氧化镁4)”为神岛化学工业制的MAGSEEDS S3。“氢氧化镁4)”对应于金属氢氧化物和无卤素阻燃剂。
[0065] 表1和表2中的“PE5)”为普瑞曼聚合物制的SP4030。“PE5)”是聚乙烯。“PE5)”的熔点6) 6) 6)
为127℃。表1和表2中的“PE ”为普瑞曼聚合物制的SP1510。“PE ”是聚乙烯。“PE ”的熔点为117℃。
为127℃。表1和表2中的“PE ”为普瑞曼聚合物制的SP1510。“PE ”是聚乙烯。“PE ”的熔点为117℃。
[0066] 表1和表2中的“EBR7)”为三井化学制的TAFMER DF840。“EBR7)”是乙烯-丁烯-1共聚物橡胶。“EBR7)”对应于橡胶成分。“EBR7)”的熔点为66℃。表1和表2中的“改性聚烯烃8)”为阿科玛制的BONDINE LX4110。“改性聚烯烃8)”是将乙烯-丙烯酸乙酯共聚物用马来酸酐改性而得的经酸改性的聚烯烃。“改性聚烯烃8)”的熔点为107℃。
[0067] 表1和表2中的“无机填充剂9)”为BASF制的TRANSLINK 37。“无机填充剂9)”是煅烧粘土。表1和表2中的“无机填充剂10)”为日本滑石制的MICROACE L1。“无机填充剂10)”是煅烧粘土。表1和表2中的“PE11)”为日本聚乙烯制的Novatec ZF33。“PE11)”是聚乙烯。“PE11)”的熔点为107℃。
[0068] 表1中，“PE5)”、“PE6)”、“EBR7)”、“改性聚烯烃8)”和“改性聚烯烃3)”对应于第一聚合物。实施例1、3～6中，“PE5)”对应于主要成分聚烯烃。实施例2、7中，“PE6)”对应于主要成分聚烯烃。表1中，“EVA1)”和“EVA2)”对应于第二聚合物。
[0069] 表1和表2中的“其他”是与表3所示配合比相比混合了各成分的物质。
[0070] [表3]
[0071]
[0072] 接下来，使用40mm挤出机进行2层挤出，将导体被覆，从而得到绝缘电线。绝缘电线具备如上所述制造的包含第一绝缘层的材料的第一绝缘层和如上所述制造的包含第二绝缘层的材料的第二绝缘层。导体是构成为37根/0.18mm的镀锡导体。制造的绝缘电线具备图1所示结构。接下来，通过照射5Mrad的电子射线，使第一绝缘层和第二绝缘层交联。
[0073] (3-2)绝缘电线的评价
[0074] 如下操作来评价各实施例和各比较例的绝缘电线。
[0075] (i)拉伸强度和断裂伸长率的评价
[0076] 将导体从绝缘电线取出，得到套管。以该套管为测试体。测试体由第一绝缘层和第二绝缘层构成。对于测试体，以250mm/min的位移速度实施拉伸试验，测定拉伸强度和断裂伸长率。关于断裂伸长率进行判定。如果断裂伸长率为150％以上则将判定结果设为“○”，将除此以外的情况设为“×”。将拉伸强度和断裂伸长率的测定结果示于上述表1和表2。此外，将关于断裂伸长率的判定结果示于上述表1和表2。
[0077] (ii)耐油拉伸强度和耐油伸长率变化率的评价
[0078] 前述(i)的评价后，将测试体在加热至100℃的IRM902中浸泡72小时。然后将测试体在室温下放置16小时左右。然后，对于测试体，与前述(i)同样地测定拉伸强度和断裂伸长率。将此时测得的拉伸强度作为浸泡后的拉伸强度。此外，将此时测得的断裂伸长率作为浸泡后的断裂伸长率。
[0079] 算出浸泡后的拉伸强度相对于前述(i)中测得的拉伸强度的变化率(以下作为耐油拉伸强度变化率)。此外，算出浸泡后的断裂伸长率相对于前述(i)中测得的断裂伸长率的变化率(以下作为耐油断裂伸长率变化率)。
[0080] 关于耐油拉伸强度变化率和耐油断裂伸长率变化率进行判定。如果耐油拉伸强度变化率的绝对值为30％以下，则将关于耐油拉伸强度变化率的判定结果设为“○”，将除此以外的情况设为“×”。
[0081] 此外，如果耐油断裂伸长率变化率的绝对值为40％以下，则将关于耐油断裂伸长率变化率的判定结果设为“○”，将除此以外的情况设为“×”。将关于耐油拉伸强度变化率和耐油断裂伸长率变化率的判定结果示于上述表1和表2。
[0082] (iii)阻燃性试验
[0083] 按照EN45545-2进行阻燃性试验。具体方法如下。使燃烧器的火焰与垂直支撑的绝缘电线接触1分钟，然后使火焰熄灭。接下来，测定上侧固定部与炭化部上端的距离。此外，测定上侧固定部与炭化部下端的距离。
[0084] 如果上侧固定部与炭化部上端的距离为50mm以上且上侧固定部与炭化部下端的距离低于540mm，则将阻燃性试验的判定结果设为“○”。
[0085] 对于上述试验的判定结果不是“○”的绝缘电线，按照JISC3005实施水平阻燃试验。15秒以内自熄的情况下，将阻燃性试验的判定结果设为“△”，15秒以内没有自熄的情况下，将阻燃性试验的判定结果设为“×”。将阻燃性试验的判定结果示于上述表1和表2。
[0086] (iv)熔化热的测定
[0087] 从绝缘电线将第一绝缘层切下，作为测试体。使用差示扫描热量测定(DSC)法在0℃至160℃进行测定。升温速度设为10℃/分钟，求出50℃至140℃范围内的熔化热。
[0088] (v)综合评价
[0089] 关于断裂伸长率的判定结果、关于耐油拉伸强度变化率的判定结果、关于耐油断裂伸长率变化率的判定结果以及关于阻燃性试验的判定结果中全部为“○”时，将综合评价的结果设为“◎”。判定结果中即使只包括一个“△”、但不包括“×”时，将综合评价的结果设为“○”。判定结果即使只包括一个“×”时，也将综合评价的结果设为“×”。将综合评价的结果示于上述表1和表2。
[0090] 实施例1～7中，综合评价的结果为“◎”或“○”。另一方面，比较例1～3中，综合评价的结果为“×”。
[0091] 4.其他实施方式
[0092] 以上对本公开的实施方式进行了说明，但本公开不限定于上述实施方式，可以进行各种变形而实施。
[0093] (1)可以使上述各实施方式中的1个构成要素具有的功能由多个构成要素分担或使多个构成要素具有的功能由1个构成要素发挥。此外，也可以省略上述各实施方式的构成的一部分。此外，还可以用上述各实施方式的构成的至少一部分对其他上述实施方式的构成进行追加、替换等。其中，由权利要求书记载的语句确定的技术思想所包括的所有方式均为本公开的实施方式。
[0094] (2)除了上述绝缘电线以外，还可以通过以该绝缘电线为构成要素的系统、绝缘电线的制造方法、绝缘电缆的制造方法等各种方式来实现本公开。
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