绝缘电线的制作方法

文档序号:14009469阅读:168来源:国知局
绝缘电线的制作方法

本发明涉及绝缘电线。



背景技术:

对于用作铁道车辆、汽车等的配线的绝缘电线,不仅要求绝缘性,还要求在火灾时难以燃烧那样的阻燃性。因此,在绝缘电线的被覆层中配合阻燃剂。例如,专利文献1中公开了在具有绝缘性的绝缘层的外周上层叠含阻燃剂的阻燃层而形成了被覆层的绝缘电线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-97881号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

近年来,例如从轻量化的观点出发,要求绝缘电线的细径化。然而,难以在获得高绝缘性和高阻燃性的同时实现细径化。

本发明的一个目的在于提供使绝缘电线获得高绝缘性和高阻燃性同时实现细径化的技术。

解决课题的方法

根据本发明的一个方式,提供一种绝缘电线,其具有导体和配置于所述导体的外周上的被覆层,

所述被覆层具有层叠结构,

所述层叠结构由:

配置于所述导体的外周上且由含阻燃剂的聚合物组合物(a)形成的内侧阻燃层、

配置于所述内侧阻燃层的外周上且由具有1×1016ωcm以上的体积电阻率的聚合物组合物(b)形成的高电绝缘层、以及

配置于所述高电绝缘层的外周上且由含阻燃剂的聚合物组合物(c)形成的外侧阻燃层

层叠而成,

所述高电绝缘层分担在所述层叠结构的厚度方向上施加的电压的80%以上,所述高电绝缘层的厚度比所述内侧阻燃层的厚度和所述外侧阻燃层的厚度的至少一方薄。

根据本发明的另一个方式,提供一种绝缘电线,其具有导体和配置于所述导体的外周上的被覆层,

所述被覆层具有:

配置于所述导体的外周上、由含有导电剂且具有1×109ωcm以下的体积电阻率的聚合物组合物(a)形成的半导电层、

配置于所述半导电层的外周上且由具有1×1016ωcm以上的体积电阻率的聚合物组合物(b’)形成的高电绝缘层、以及

至少配置于所述高电绝缘层的外周上且由含阻燃剂的聚合物组合物(c’)形成的阻燃层,

所述高电绝缘层和所述半导电层的厚度分别比所述阻燃层的厚度薄。

发明效果

根据本发明,能够使绝缘电线获得高绝缘性和高阻燃性同时实现细径化。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式涉及的绝缘电线的垂直于长度方向的截面图;

图2为本发明的另一个实施方式涉及的绝缘电线的垂直于长度方向的截面图;

图3为其他实施方式涉及的绝缘电线的垂直于长度方向的截面图;

图4为以往的绝缘电线的垂直于长度方向的截面图。

符号说明

100绝缘电线

110导体

120被覆层

130整体的阻燃层

131内侧阻燃层

132外侧阻燃层

130’半导电层

140高电绝缘层

150、150a、150b阻燃层

160层叠结构

具体实施方式

本发明人等针对能够在获得高绝缘性和高阻燃性的同时实现细径化的绝缘电线的结构进行了研究。

首先,对以往的电线结构进行说明,并且对本发明的实施方式中的电线结构的见解进行说明。图4为以往的绝缘电线的垂直于长度方向的截面图。

以往结构的绝缘电线200具有导体210、配置于导体210的外周上的绝缘层220、以及配置于绝缘层220的外周上且配合有阻燃剂的阻燃层230。

以往结构的绝缘电线200中,为了对绝缘层220本身赋予某种程度的阻燃性,向形成绝缘层220的聚合物组合物配合具有(某种程度的)阻燃性的添加剂(例如碳酸钙、粘土等无机填充剂)。

形成绝缘层220的聚合物组合物的绝缘性由于具有阻燃性的添加剂等的配合而低于该聚合物组合物的基体聚合物所具有的绝缘性。例如,使用聚乙烯作为形成绝缘层220的聚合物组合物的基体聚合物时,可获得例如1×1016ωcm程度数量级的基体聚合物的体积电阻率。通过在聚合物组合物中配合具有阻燃性的添加剂等,形成绝缘层220的聚合物组合物的体积电阻率降低至例如1×1014ωcm程度数量级。

本发明人等为了实现绝缘电线200的细径化,研究了使阻燃层230变薄。但是,仅仅(不改变绝缘层220的厚度)使阻燃层230变薄的话,不能获得绝缘电线200的高阻燃性。

于是,研究了使绝缘层220变薄。但是,仅仅使绝缘层220变薄的话,不能获得绝缘电线200的高绝缘性。因此,研究了通过抑制向绝缘层220配合的具有阻燃性的添加剂等的配合量,使形成绝缘层220的聚合物组合物的绝缘性接近基体聚合物所具有的高绝缘性,从而使为了得到所期望的绝缘性而要求的绝缘层220的厚度变薄。但是,仅仅减少向绝缘层220配合的具有阻燃性的添加剂等的配合量的话,不能获得绝缘层220的充分的阻燃性。

于是,研究了将绝缘层220分割为配置于内侧(导体侧)且配合有具有阻燃性的添加物的阻燃层、以及配置于外侧(与导体相反的一侧)且抑制了具有阻燃性的添加剂等的配合量的绝缘层的新结构。将抑制了具有阻燃性的添加剂等的配合量的绝缘层称为“高电绝缘层”。另外,将相对于高电绝缘层配置于内侧的阻燃层称为“内侧阻燃层”,将相对于高电绝缘层配置于外侧的阻燃层称为“外侧阻燃层”。

根据这样的结构,通过使用抑制具有阻燃性的添加剂等的配合量而提高了聚合物组合物的绝缘性(抑制了绝缘性降低)的高电绝缘层,能够使用于获得所期望的绝缘性的高电绝缘层的厚度变薄。另外,通过配置内侧阻燃层和外侧阻燃层,能够获得所期望的阻燃性。进一步,伴随能够使容易燃烧的高电绝缘层的厚度变薄,还能够使内侧阻燃层和外侧阻燃层的厚度、即整体的阻燃层的厚度变薄。

关于形成高电绝缘层的聚合物组合物的体积电阻率,通过抑制具有阻燃性的添加剂等的配合量,从而与原本的形成绝缘层220的聚合物组合物的体积电阻率相比,能够大幅提高至例如100倍程度。因此可以说,通过提高体积电阻率而得到所期望的绝缘性并且使绝缘层变薄,与使阻燃层变薄相比容易。

予以说明的是,导体通常具有将裸线绞合而成的绞线结构,表面具有凹凸。如果将高电绝缘层配置于导体的正上方,则由于导体表面的凹凸所引起的电场集中,会使得高电绝缘层容易破坏,难以使高电绝缘层变薄。通过在导体的正上方配置内侧阻燃层而被覆凹凸,从而内侧阻燃层起到凹凸缓和层的作用,能够使配置于内侧阻燃层上的高电绝缘层变薄。

这里,还研究了如下的新结构:在使用抑制了具有阻燃性的添加剂等的配合量的绝缘层的同时,在该绝缘层的内侧(导体侧)且导体的正上方配置了配合有导电剂的半导电层。将抑制了具有阻燃性的添加剂等的配合量的绝缘层称为“高电绝缘层”。

根据这样的结构,通过使用抑制具有阻燃性的添加剂等的配合量且提高了绝缘性(抑制了绝缘性降低)的高电绝缘层,能够使用于得到所期望的绝缘性的高电绝缘层的厚度变薄。另外,半导电层通过被覆导体表面的凹凸而起到凹凸缓和层的作用,能够使配置于半导电层上的高电绝缘层变薄。进一步,伴随能够使容易燃烧的高电绝缘层变薄,还能够使用于得到所期望的阻燃性的阻燃层的厚度变薄。

这样,可得到能够获得高绝缘性和高阻燃性并且实现细径化的电线结构。

作为这样的电线结构优选适用的细径的绝缘电线,例如设想外径(直径)为3mm以下或7mm以下的绝缘电线。绝缘电线的绝缘性例如可通过后述那样的直流稳定性试验来评价。绝缘电线的阻燃性例如可通过后述那样的vft试验、vtft试验来评价。绝缘电线的用途没有特别限定,例如可列举铁道车辆用途、汽车用途、医疗用途等。

接下来,对本发明的各实施方式进行说明。

实施方式1

参照图1,说明根据本发明的一个实施方式的绝缘电线100。图1为表示绝缘电线100的结构的一个例子的、垂直于长度方向的截面图。

<绝缘电线的构成>

绝缘电线100具有导体110和配置于导体110的外周上的被覆层120。

[导体]

作为导体110,例如可使用多根裸线(金属线)绞合而成的绞线。作为裸线,除了例如铜线、铜合金线之外,还可使用铝线、金线、银线等,还可以使用在外周实施了锡、镍等金属镀的材料。导体110的外径(直径)例如为0.70mm以上1.70mm以下。裸线的外径(直径)例如为0.10mm以上0.30mm以下。导体110的材料、结构、尺寸等可以根据绝缘电线100中的导体110所要求的特性适宜选择。

[被覆层]

被覆层120具有由配置于导体110的外周上的内侧阻燃层131、配置于内侧阻燃层131的外周上的高电绝缘层140、以及配置于高电绝缘层140的外周上的外侧阻燃层132层叠而成的层叠结构160。内侧阻燃层131和外侧阻燃层132构成整体的阻燃层130。

(内侧阻燃层)

内侧阻燃层131、即相对于高电绝缘层140配置于内侧(导体110侧)的阻燃层131,由含阻燃剂的聚合物组合物(a)形成。内侧阻燃层131例如通过将聚合物组合物(a)挤出于导体110的外周上而形成。

作为聚合物组合物(a)所使用的基体聚合物,例如可列举聚烯烃树脂等。作为聚烯烃树脂,例如可使用聚乙烯系树脂等。作为聚乙烯系树脂,例如可使用低密度聚乙烯(ldpe)、直链状低密度聚乙烯(lldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)等聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物等。聚烯烃树脂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

聚合物组合物(a)所使用的基体聚合物优选例如含有eva。eva由于填料接受性较大而容易添加阻燃剂,另外树脂本身具有某种程度的阻燃性,因而优选。

作为聚合物组合物(a)所使用的阻燃剂,从不产生有毒气体出发,优选非卤阻燃剂,可以优选使用例如金属氢氧化物。作为金属氢氧化物,例如可使用氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、以及在它们中固溶了镍的金属氢氧化物等。阻燃剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

关于阻燃剂,从控制内侧阻燃层131的机械特性(抗拉强度和伸长率的平衡)的观点考虑,优选用硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、硬脂酸等脂肪酸、硬脂酸盐等脂肪酸盐、硬脂酸钙等脂肪酸金属盐等进行了表面处理。

阻燃剂的配合量相对于基体聚合物100质量份例如优选为100质量份以上250质量份以下。若配合量小于100质量份,则担心不能获得所期望的高阻燃性。若配合量超过250质量份,则担心内侧阻燃层131的机械特性降低,伸长率变低。

为了提高阻燃性和耐热性,内侧阻燃层131优选由经交联的聚合物组合物(a)构成。作为交联方法,可列举照射交联、化学交联、硅烷交联等。为了良好地进行交联,聚合物组合物(a)可含有交联助剂、交联剂。予以说明的是,如后所述,高电绝缘层140的交联优选照射交联,因此在高电绝缘层140的照射交联的同时、即在与高电绝缘层140的照射交联相同的工序中也进行内侧阻燃层131的照射交联,是有效率的。

内侧阻燃层131例如为聚合物组合物(a)具有1×1014ωcm程度的(以上的)体积电阻率的电绝缘层。予以说明的是,当内侧阻燃层131由经交联的聚合物组合物(a)构成时,聚合物组合物(a)的体积电阻率表现出经交联的聚合物组合物(a)的体积电阻率。

聚合物组合物(a)可以在不损害内侧阻燃层131的特性的范围内根据需要含有其他的添加剂,例如碳纤维、滑石、粘土等。

(高电绝缘层)

高电绝缘层140由具有1×1016ωcm以上的体积电阻率的聚合物组合物(b)形成。高电绝缘层140例如通过将聚合物组合物(b)挤出于内侧阻燃层131的外周上而形成。

作为聚合物组合物(b)所使用的基体聚合物,可列举体积电阻率为1×1016ωcm以上的聚合物,例如聚烯烃树脂等。作为聚烯烃树脂,可以使用例如ldpe、lldpe、hdpe等聚乙烯。聚烯烃树脂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

聚合物组合物(b)所使用的基体聚合物优选例如含有聚乙烯。聚乙烯能够通过交联而提高体积电阻率,因而优选。作为聚乙烯,可以使用ldpe、lldpe、hdpe中的任一种。从容易交联的观点考虑,可以使用ldpe。

为了提高体积电阻率,高电绝缘层140优选由经交联的聚合物组合物(b)构成。作为交联方法,可列举照射交联、化学交联、硅烷交联等。为了良好地进行交联,聚合物组合物(b)可含有交联助剂、交联剂。但是,从不使电绝缘性降低的观点考虑,优选不需要添加添加剂的照射交联。

予以说明的是,当高电绝缘层140由经交联的聚合物组合物(b)构成时,聚合物组合物(b)的体积电阻率表现出经交联的聚合物组合物(b)的体积电阻率。

从抑制体积电阻率降低的观点考虑,聚合物组合物(b)优选尽可能不含添加剂,但也可以在能够将体积电阻率维持为1×1016ωcm以上的范围内,根据需要含有各种添加剂。作为添加剂,例如可列举抗氧化剂、防铜害剂等。

从抑制聚合物组合物(b)的体积电阻率降低的观点考虑,优选聚合物组合物(b)中不含有例如碳酸钙、粘土、滑石、二氧化硅、硅灰石(wollastonite)、沸石、硅藻土、硅砂、浮石粉、板岩粉、氧化铝、硫酸铝、硫酸钯、锌钡白、硫酸钙、二硫化钼等无机填充剂、金属氢氧化物等阻燃剂。

(外侧阻燃层)

外侧阻燃层132、即相对于高电绝缘层140配置于外侧(与导体110相反的一侧)的阻燃层132由含阻燃剂的聚合物组合物(c)形成。外侧阻燃层132例如通过将聚合物组合物(c)挤出于高电绝缘层140的外周上而形成。

作为聚合物组合物(c)所使用的基体聚合物,例如可列举与形成内侧阻燃层131的聚合物组合物(a)的基体聚合物同样的材料,优选列举例如含eva的材料。予以说明的是,形成外侧阻燃层132的聚合物组合物(c)的基体聚合物与形成内侧阻燃层131的聚合物组合物(a)的基体聚合物可以相同也可以不同。

作为聚合物组合物(c)所使用的阻燃剂,例如可列举与形成内侧阻燃层131的聚合物组合物(a)的阻燃剂同样的材料,优选列举例如金属氢氧化物。关于阻燃剂的配合量,例如可以设为与形成内侧阻燃层131的聚合物组合物(a)的阻燃剂的配合量相同。予以说明的是,形成外侧阻燃层132的聚合物组合物(c)的阻燃剂与形成内侧阻燃层131的聚合物组合物(a)的阻燃剂可以相同也可以不同。关于阻燃剂的配合量也是同样,聚合物组合物(c)与聚合物组合物(a)可以相同也可以不同。

为了提高阻燃性和耐热性,外侧阻燃层132优选由经交联的聚合物组合物(c)构成。作为交联方法,可列举照射交联、化学交联、硅烷交联等。为了良好地进行交联,聚合物组合物(c)可含有交联助剂、交联剂。予以说明的是,由于高电绝缘层140的交联优选照射交联,因此在高电绝缘层140的照射交联的同时、即在与高电绝缘层140的照射交联相同的工序中也进行外侧阻燃层132的照射交联,是有效率的。

外侧阻燃层132例如为聚合物组合物(c)具有1×1014ωcm程度的(以上的)体积电阻率的电绝缘层。予以说明的是,当外侧阻燃层132由经交联的聚合物组合物(c)构成时,聚合物组合物(c)的体积电阻率表现出经交联的聚合物组合物(c)的体积电阻率。

聚合物组合物(c)可以在不损害外侧阻燃层132的特性的范围内根据需要含有其他的添加剂,例如碳纤维、滑石、粘土等。

(被覆层的层叠结构)

接下来,进一步说明被覆层120中的内侧阻燃层131、高电绝缘层140和外侧阻燃层132的层叠结构160。

高电绝缘层140构成为分担在层叠结构160的厚度方向上施加的电压的优选80%以上、更优选90%以上、进一步优选95%以上。

由此,能够将分别施加于内侧阻燃层131和外侧阻燃层132的电压抑制为相对较低。内侧阻燃层131和外侧阻燃层132含有大量阻燃剂等添加剂,与高电绝缘层140相比,绝缘性容易受到破坏。通过将施加于内侧阻燃层131和外侧阻燃层132的电压抑制为较低,能够得到绝缘电线100的高绝缘性。

另外,高电绝缘层140构成为比内侧阻燃层131和外侧阻燃层132的至少一方薄。

由此,容易利用内侧阻燃层131和外侧阻燃层132抑制起因于高电绝缘层140的层叠结构160的燃烧性,得到高阻燃性,并且能够使层叠结构160变薄而实现绝缘电线100的细径化。予以说明的是,伴随使容易燃烧的高电绝缘层140变薄,也能够使整体的阻燃层130(内侧阻燃层131和外侧阻燃层132)变薄。

为了使高电绝缘层140分担施加于层叠结构160的80%以上的电压,并且将高电绝缘层140构成为比内侧阻燃层131和外侧阻燃层132的至少一方薄,形成高电绝缘层140的聚合物组合物(b)的体积电阻率优选设为1×1016ωcm以上,更优选设为1×1017ωcm以上。予以说明的是,关于聚合物组合物(b)的体积电阻率的上限,没有特别限制。

为了使高电绝缘层140分担施加于层叠结构160的80%以上的电压,并且将高电绝缘层140构成为比内侧阻燃层131和外侧阻燃层132的至少一方薄,形成高电绝缘层140的聚合物组合物(b)的体积电阻率设为形成内侧阻燃层131的聚合物组合物(a)和形成外侧阻燃层132的聚合物组合物(c)各自的体积电阻率的优选10倍以上,更优选50倍以上,进一步优选100倍以上。

从得到高阻燃性并且实现细径化的观点考虑,高电绝缘层140的厚度更优选为整体的阻燃层130的厚度(内侧阻燃层131的厚度和外侧阻燃层132的厚度之和)的1/2以下,进一步优选为内侧阻燃层131的厚度和外侧阻燃层132的厚度的至少一方的1/2以下。

从细径的绝缘电线的观点考虑,绝缘电线100的外径(直径)优选为3mm以下,更优选为2.5mm以下,绝缘电线100的额定电压(交流)例如为660v以下(作为一个例子为600v)。予以说明的是,通过使其为细径,还具有容易通过照射交联使内侧阻燃层131、高电绝缘层140和外侧阻燃层132同时交联这样的优点。

关于高电绝缘层140的厚度的上限,从细径化的观点出发,例如优选为0.2mm以下,更优选为0.15mm以下。予以说明的是,关于高电绝缘层140的厚度的下限,只要能得到所期望的绝缘性就没有特别限制,例如从使高电绝缘层140的厚度的均匀性提高,得到稳定的绝缘性的观点出发,优选为0.05mm以上。

绝缘电线100的阻燃性通过在能够抑制高电绝缘层140燃烧的平衡下将整体的阻燃层130设为足够的厚度而得到。因此,关于内侧阻燃层131和外侧阻燃层132各自的厚度,可以在将整体的阻燃层130设为足够的厚度的平衡下,根据需要适宜变更。例如,可以使外侧阻燃层132比内侧阻燃层131厚,另外例如,可以使内侧阻燃层131和外侧阻燃层132为同等厚度。但是,从使阻燃性更高的观点考虑,优选外侧阻燃层132比内侧阻燃层131厚。整体的阻燃层130的厚度例如优选设为高电绝缘层140的2倍以上。

关于整体的阻燃层130的厚度的上限,从细径化的观点出发,例如优选为0.4mm以下。另外,关于整体的阻燃层130的厚度的下限,只要是对应于高电绝缘层140的厚度而能够得到阻燃性的厚度,则没有特别限制,但是从例如获得稳定的阻燃性的观点考虑,优选为0.2mm以上。

内侧阻燃层131配置于导体110的正上方(与导体110接触)并被覆导体110的表面的凹凸,从而起到抑制电场集中的凹凸缓和层的作用。由此,能够使配置于内侧阻燃层131上的高电绝缘层140变薄。内侧阻燃层131的厚度以导体110的表面的捻缝的凸部上(最薄部)的厚度、即导体110的外径的外侧的厚度来表示。

关于内侧阻燃层131的厚度的上限,可在整体的阻燃层130的厚度范围内适宜选择,没有特别限制。另外,关于内侧阻燃层131的厚度的下限,没有特别限制,例如从充分被覆导体110的表面的凹凸,并且提高内侧阻燃层131的厚度的均匀性,获得稳定的阻燃性的观点考虑,优选为0.05mm以上。

关于外侧阻燃层132的厚度的上限,可在整体的阻燃层130的厚度范围内适宜选择,没有特别限制。另外,关于外侧阻燃层132的厚度的下限,没有特别限制,例如从提高外侧阻燃层132的厚度的均匀性,获得稳定的阻燃性的观点考虑,优选为0.05mm以上。

从细径化的观点考虑,内侧阻燃层131和高电绝缘层140之间优选未配置其他的层。即,高电绝缘层140优选配置于内侧阻燃层131的正上方(与内侧阻燃层131接触)。另外,高电绝缘层140和外侧阻燃层132之间优选未配置其他的层。即,外侧阻燃层132优选配置于高电绝缘层140的正上方(与高电绝缘层140接触)。另外,优选在外侧阻燃层132的外周上未配置其他的层。即,外侧阻燃层132优选为被覆层120的、即绝缘电线100的最外层。

内侧阻燃层131、高电绝缘层140和外侧阻燃层132优选通过同时挤出而形成于导体110的外周上。由此,能够抑制成为电场集中的原因的、大气中的尘埃附着于内侧阻燃层131与高电绝缘层140的界面上、以及高电绝缘层140与外侧阻燃层132的界面上。

予以说明的是,内侧阻燃层131可以根据需要由多个阻燃层(子阻燃层)的层叠结构构成。另外,高电绝缘层140可以根据需要由多个绝缘层(子绝缘层)的层叠结构构成。另外,外侧阻燃层132可以根据需要由多个阻燃层(子阻燃层)的层叠结构构成。

实施方式2

接下来,参照图2,说明根据本发明的另一个实施方式的绝缘电线100。图2为表示绝缘电线100的结构的另一个例子的、垂直于长度方向的截面图。

<绝缘电线的构成>

绝缘电线100具有导体110和配置于导体110的外周上的被覆层120。

[导体]

作为导体110,例如可使用多根裸线(金属线)绞合而成的绞线。作为裸线,除了例如铜线、铜合金线之外,还可使用铝线、金线、银线等,还可以使用在外周实施了锡、镍等金属镀的材料。导体110的外径(直径)例如为1mm以上6mm以下。裸线的外径(直径)例如为0.1mm以上0.5mm以下。导体110的材料、结构、尺寸等可以根据绝缘电线100中的导体110所要求的特性适宜选择。

[被覆层]

被覆层120具有由配置于导体110的外周上的半导电层130’、配置于半导电层130’的外周上的高电绝缘层140、以及配置于高电绝缘层140的外周上的阻燃层150层叠而成的层叠结构160。

(半导电层)

半导电层130’由含有导电剂且具有1×109ωcm以下的体积电阻率的聚合物组合物(a’)形成。半导电层130’例如通过将聚合物组合物(a’)挤出于导体110的外周上而形成。

作为聚合物组合物(a’)所使用的基体聚合物,例如可列举聚烯烃树脂等。作为聚烯烃树脂,例如可使用聚乙烯系树脂等。作为聚乙烯系树脂,例如可使用低密度聚乙烯(ldpe)、直链状低密度聚乙烯(lldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)等聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丁烯-己烯三元共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(epdm)、乙烯-辛烯共聚物(eor)、乙烯-丙烯共聚物(epr)、乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、以及将它们用马来酸等酸进行改性而得到的物质等。聚烯烃树脂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

聚合物组合物(a’)所使用的基体聚合物优选含有例如eva。eva由于填料接受性较大而容易添加导电剂,另外树脂本身具有某种程度的阻燃性,因而优选。作为eva的va量,例如从填料接受性的观点考虑优选为15%以上,另外例如从粘着等制造性的观点考虑优选为80%以下。

作为聚合物组合物(a’)所使用的导电剂,例如可列举碳黑、碳纳米管等,可优选使用例如碳黑。作为碳黑,例如可使用炉法碳黑、槽法碳黑、乙炔黑、热裂法碳黑等,优选的是,为了能以少量而赋予高导电性,可以使用乙炔黑。导电剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

关于导电剂的配合量,只要是能使形成半导电层130’的聚合物组合物(a’)的体积电阻率为1×109ωcm以下的量,就没有特别限制。例如,相对于基体聚合物100质量份,碳黑的配合量为30质量份以上。予以说明的是,例如,由于存在半导电层130’的机械特性降低、伸长率降低的担忧,因此导电剂的配合量优选不过量。例如,相对于基体聚合物100质量份,碳黑的配合量为150质量份以下。

为了提高耐热性,半导电层130’优选由经交联的聚合物组合物(a’)构成。作为交联方法,可列举照射交联、化学交联、硅烷交联等。为了良好地进行交联,聚合物组合物(a’)可含有交联助剂、交联剂。予以说明的是,如后所述,高电绝缘层140的交联优选照射交联,因此在高电绝缘层140的照射交联的同时、即在与高电绝缘层140的照射交联相同的工序中也进行半导电层130’的照射交联,是有效率的。

予以说明的是,当半导电层130’由经交联的聚合物组合物(a’)构成时,聚合物组合物(a’)的体积电阻率表现出经交联的聚合物组合物(a’)的体积电阻率。

聚合物组合物(a’)可以在不损害半导电层130’的特性的范围内根据需要含有其他的添加剂,例如阻燃剂、抗氧化剂、防铜害剂、增强剂、过程油等。

(高电绝缘层)

高电绝缘层140由具有1×1016ωcm以上的体积电阻率的聚合物组合物(b’)形成。高电绝缘层140例如通过将聚合物组合物(b’)挤出于半导电层130’的外周上而形成。

作为聚合物组合物(b’)所使用的基体聚合物,可列举体积电阻率为1×1016ωcm以上的聚合物,例如聚烯烃树脂等。作为聚烯烃树脂,可以使用例如ldpe、lldpe、hdpe等聚乙烯。聚烯烃树脂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

聚合物组合物(b’)所使用的基体聚合物优选例如含有聚乙烯。聚乙烯能够通过交联而提高体积电阻率,因而优选。作为聚乙烯,可以使用ldpe、lldpe、hdpe中的任一种。从容易交联的观点考虑,可以使用ldpe。

为了提高体积电阻率,高电绝缘层140优选由经交联的聚合物组合物(b’)构成。作为交联方法,可列举照射交联、化学交联、硅烷交联等。为了良好地进行交联,聚合物组合物(b’)可含有交联助剂、交联剂。但是,从不使电绝缘性降低的观点考虑,优选不需要添加添加剂的照射交联。

予以说明的是,当高电绝缘层140由经交联的聚合物组合物(b’)构成时,聚合物组合物(b’)的体积电阻率表现出经交联的聚合物组合物(b’)的体积电阻率。

从抑制体积电阻率降低的观点考虑,聚合物组合物(b’)优选尽可能不含添加剂,但也可以在能够将体积电阻率维持为1×1016ωcm以上的范围内根据需要含有各种添加剂。作为添加剂,例如可列举抗氧化剂、防铜害剂等。

从抑制聚合物组合物(b’)的体积电阻率降低的观点考虑,优选聚合物组合物(b’)中不含有例如碳酸钙、粘土、滑石、二氧化硅、硅灰石(wollastonite)、沸石、硅藻土、硅砂、浮石粉、板岩粉、氧化铝、硫酸铝、硫酸钯、锌钡白、硫酸钙、二硫化钼等无机填充剂、金属氢氧化物等阻燃剂。

(阻燃层)

阻燃层150例如由含阻燃剂的聚合物组合物(c’)形成。阻燃层150例如通过将聚合物组合物(c’)挤出于高电绝缘层140的外周上而形成。

作为聚合物组合物(c’)所使用的基体聚合物,例如可列举聚烯烃树脂等。作为聚烯烃树脂,例如可使用聚乙烯系树脂等。作为聚乙烯系树脂,例如可使用ldpe、lldpe、hdpe等聚乙烯、eva、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丁烯-己烯三元共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(epdm)、乙烯-辛烯共聚物(eor)、乙烯-丙烯共聚物(epr)、乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、以及将它们用马来酸等酸进行改性而得到的物质等。聚烯烃树脂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

聚合物组合物(c’)所使用的基体聚合物优选例如含有eva。eva由于填料接受性大而容易添加阻燃剂,另外树脂本身具有某种程度的阻燃性,因而优选。作为eva的va量,例如从填料接受性的观点考虑优选为15%以上,另外例如从抑制低温性降低的观点考虑优选为60%以下。

作为聚合物组合物(c’)所使用的阻燃剂,从不产生有毒气体出发,优选非卤阻燃剂,可以优选使用例如金属氢氧化物。作为金属氢氧化物,例如可使用氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、以及在它们中固溶了镍的金属氢氧化物。阻燃剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

关于阻燃剂,从控制阻燃层150的机械特性(抗拉强度和伸长率的平衡)的观点考虑,优选用硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、硬脂酸等脂肪酸、硬脂酸盐等脂肪酸盐、硬脂酸钙等脂肪酸金属盐等进行了表面处理。

阻燃剂的配合量相对于基体聚合物100质量份例如优选为100质量份以上250质量份以下。若配合量小于100质量份,则担心不能获得所期望的高阻燃性。若配合量超过250质量份,则担心阻燃层150的机械特性降低,伸长率变低。

为了提高阻燃性和耐热性,阻燃层150优选由经交联的聚合物组合物(c’)构成。作为交联方法,可列举照射交联、化学交联、硅烷交联等。为了良好地进行交联,聚合物组合物(c’)可含有交联助剂、交联剂。予以说明的是,由于高电绝缘层140的交联优选照射交联,因此在高电绝缘层140的照射交联的同时、即在与高电绝缘层140的照射交联相同的工序中也进行阻燃层150的照射交联,是有效率的。

阻燃层150例如为聚合物组合物(c’)具有1×1014ωcm程度的(1×1013ωcm以上或1×1014ωcm以上的)体积电阻率的电绝缘层。予以说明的是,当阻燃层150由经交联的聚合物组合物(c’)构成时,聚合物组合物(c’)的体积电阻率表现出经交联的聚合物组合物(c’)的体积电阻率。

聚合物组合物(c’)可以在不损害阻燃层150的特性的范围内根据需要含有其他的添加剂,例如抗氧化剂、防铜害剂、润滑剂、无机填充剂、相容化剂、稳定剂、碳黑、着色剂等。

(被覆层的层叠结构)

接下来,进一步说明被覆层120中的半导电层130’、高电绝缘层140和阻燃层150的层叠结构160。

高电绝缘层140构成为比阻燃层150薄。由此,容易利用阻燃层150抑制起因于高电绝缘层140的层叠结构160的燃烧性而得到高阻燃性,并且能够使层叠结构160变薄而实现绝缘电线100的细径化。予以说明的是,伴随使容易燃烧的高电绝缘层140变薄,还能够使阻燃层150变薄。

为了得到高绝缘性并且将高电绝缘层设为薄的构成,形成高电绝缘层140的聚合物组合物(b’)的体积电阻率优选设为1×1016ωcm以上,更优选设为1×1017ωcm以上。予以说明的是,关于聚合物组合物(b’)的体积电阻率的上限,没有特别限制。

从得到高阻燃性并且实现细径化的观点考虑,高电绝缘层140的厚度更优选为阻燃层150的厚度的1/2以下,进一步优选为阻燃层150的厚度的1/3以下。

半导电层130’配置于导体110的正上方(与导体110接触)并被覆导体110的表面的凹凸,从而起到抑制电场集中的凹凸缓和层的作用。由此,能够使配置于半导电层130’上的高电绝缘层140变薄。为了提高半导电层130’的导电性,形成半导电层130’的聚合物组合物(a’)的体积电阻率优选设为1×109ωcm以下。予以说明的是,对聚合物组合物(a’)的体积电阻率的下限没有特别限制。

半导电层130’只要被覆导体110的表面的凹凸即可(填埋凹部,使表面平滑化即可),半导电层130’的厚度可以设为所期望的薄度。这里,半导电层130’的厚度以导体110的表面的捻缝的凸部上(最薄部)的厚度、即导体110的外径的外侧的厚度来表示。

予以说明的是,若半导电层130’过厚,则会阻碍细径化和阻燃性。因此,半导电层130’的厚度优选比阻燃层150薄,更优选为阻燃层150的厚度的1/2以下,进一步优选为阻燃层150的厚度的1/3以下。

从得到高阻燃性并实现细径化的观点考虑,更优选半导电层130’和高电绝缘层140的层叠部分的厚度、即半导电层130’的厚度与高电绝缘层140的厚度之和比阻燃层150的厚度薄,进一步优选为阻燃层150的厚度的2/3以下。

高电绝缘层140构成为分担在高电绝缘层140与阻燃层150的层叠部分的厚度方向上施加的电压的优选80%以上、更优选90%以上、进一步优选95%以上为佳。

由此,能够将施加于阻燃层150的电压抑制为相对较低。阻燃层150含有大量阻燃剂等添加剂,与高电绝缘层140相比,绝缘性容易受到破坏。通过将施加于阻燃层150的电压抑制为较低,能够得到绝缘电线100的高绝缘性。

为了使高电绝缘层140分担施加于高电绝缘层140与阻燃层150的层叠部分的80%以上的电压,并且将高电绝缘层140构成为较薄,形成高电绝缘层140的聚合物组合物(b’)的体积电阻率优选为1×1016ωcm以上,更优选为1×1017ωcm以上。

另外,为了使高电绝缘层140分担施加于高电绝缘层140与阻燃层150的层叠部分的80%以上的电压,并且将高电绝缘层140构成为较薄,形成高电绝缘层140的聚合物组合物(b’)的体积电阻率为形成阻燃层150的聚合物组合物(c’)的体积电阻率的优选10倍以上,更优选50倍以上,进一步优选100倍以上为佳。

从细径的绝缘电线的观点考虑,绝缘电线100的外径(直径)优选为7mm以下。绝缘电线100的额定电压(交流)例如为3600v以下。予以说明的是,通过使其为细径,还具有容易通过照射交联使半导电层130’、高电绝缘层140和阻燃层150同时交联的这样的优点。

关于半导电层130’的厚度(导体110的表面的捻缝的凸部上、即最薄部的厚度)的上限,从细径化的观点考虑,例如优选为0.10mm以下。另外,关于半导电层130’的厚度的下限,只要能被覆导体110的表面的凹凸则没有特别限制,例如从提高半导电层130’的厚度的均匀性,获得稳定的耐电压特性的观点考虑,优选为0.05mm以上。予以说明的是,作为导体110的表面的捻缝的凹部上的、填埋凹部的部分的厚度,优选为裸线外径的1/2以上。

关于高电绝缘层140的厚度的上限,从细径化的观点考虑,例如优选为0.15mm以下,更优选为0.10mm以下。关于高电绝缘层140的厚度的下限,只要能得到所期望的绝缘性就没有特别限制,例如从提高高电绝缘层140的厚度的均匀性,得到稳定的绝缘性的观点出发,优选为0.05mm以上。

关于阻燃层150的厚度的上限,从细径化的观点考虑,例如优选为0.30mm以下。予以说明的是,关于阻燃层150的厚度的下限,只要是根据高电绝缘层140(和半导电层130’)的厚度可得到阻燃性的厚度,则没有特别限制,例如从提高阻燃层150的厚度的均匀性,获得稳定的阻燃性的观点考虑,优选为0.10mm以上。

从细径化的观点考虑,优选半导电层130’和高电绝缘层140之间不配置其他的层。即,高电绝缘层140优选配置于半导电层130’的正上方(与半导电层130’接触)。另外,优选高电绝缘层140和阻燃层150之间不配置其他的层。即,阻燃层150优选配置于高电绝缘层140的正上方(与高电绝缘层140接触)。另外,优选阻燃层150的外周上不配置其他的层。即,阻燃层150优选为被覆层120的、即绝缘电线100的最外层。

半导电层130’、高电绝缘层140和阻燃层150优选通过同时挤出而形成于导体110的外周上。由此,能够抑制成为电场集中的原因的、大气中的尘埃附着于半导电层130’与高电绝缘层140的界面上、以及高电绝缘层140与阻燃层150的界面上。

予以说明的是,半导电层130’可以根据需要由多个半导电层(子半导电层)的层叠结构构成。另外,高电绝缘层140可以根据需要由多个绝缘层(子绝缘层)的层叠结构构成。另外,阻燃层150可以根据需要由多个阻燃层(子阻燃层)的层叠结构构成。

如以上所述的那样,根据本实施方式,能够使绝缘电线得到高绝缘性和高阻燃性并且实现细径化。

予以说明的是,根据实施方式的绝缘电线不限于以绝缘电线单体来使用,也可以用于电缆的芯等,也可以根据需要与其他构件组合使用。

<本发明的其他实施方式>

以上,示例性具体说明了本发明的两个实施方式,但本发明不限于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内可以适宜变更。例如,也可以是以下那样的其他实施方式。

参照图3,说明根据其他实施方式的绝缘电线100。图3为表示根据其他实施方式的绝缘电线100的结构的一个例子的、垂直于长度方向的截面图。

其他实施方式中,配置于导体110的外周上的被覆层120具有由半导电层130’、配置于半导电层130’的外周上的阻燃层150a、配置于阻燃层150a的外周上的(隔着阻燃层150a而配置于半导电层130’的外周上)高电绝缘层140、以及配置于高电绝缘层140的外周上的阻燃层150b层叠而成的层叠结构160。阻燃层150a和阻燃层150b构成整体的阻燃层150。

即,其他实施方式中,阻燃层150除了具有配置于高电绝缘层140的外侧(与导体110相反的一侧)的阻燃层150b之外,还具有配置于高电绝缘层140的内侧(导体110侧)的阻燃层150a。阻燃层150a与阻燃层150b同样地由含阻燃剂的聚合物组合物形成,并例如通过将该聚合物组合物挤出于半导电层130’的外周上从而形成。根据需要,例如为了更加提高阻燃性,可以设为这种构成的阻燃层150。

这样,阻燃层150可以设为仅配置于高电绝缘层140的外侧的构成,也可以设为配置于高电绝缘层140的外侧和内侧二者的构成。但是,为了提高绝缘电线100的阻燃性,阻燃层150优选至少配置于高电绝缘层140的外侧(外周上)。

实施例

接下来,基于本发明的实施例,进一步进行详细说明,但本发明不限于这些实施例。

[绝缘电线的制作]

(实施例1、实施例2和比较例1~比较例4)

如以下那样制作实施例1、实施例2和比较例1~比较例4的绝缘电线。

调制形成内侧阻燃层的聚合物组合物(a)、形成高电绝缘层的聚合物组合物(b)以及形成外侧阻燃层的聚合物组合物(c)。作为形成内侧阻燃层的聚合物组合物(a)和形成外侧阻燃层的聚合物组合物(c),在这里,调制共用的聚合物组合物。作为形成高电绝缘层的聚合物组合物(b),根据各样品的高电绝缘层的体积电阻率的不同,调制不同体积电阻率的三种聚合物组合物(组合物1~组合物3)。将聚合物组合物(a)、(c)的配合示于表1,将聚合物组合物(b)的配合示于表2。

[表1]

[表2]

作为导体,准备外径为1.23mm的导体(将37根外径0.18mm的镀锡铜裸线绞合而成的导体)。在导体的外周上,同时挤出聚合物组合物(a)、聚合物组合物(b)和聚合物组合物(c),通过电子射线照射进行交联,从而形成内侧阻燃层、高电绝缘层和外侧阻燃层。

在实施例1、实施例2和比较例1~比较例4的绝缘电线中,使高电绝缘层的体积电阻率、即聚合物组合物(b)的配合不同。另外,使外侧阻燃层和高电绝缘层的厚度不同。内侧阻燃层和外侧阻燃层的体积电阻率相同,并且在实施例1、实施例2和比较例1~比较例4的绝缘电线中设为一定。内侧阻燃层的厚度设为一定。

作为实施例1、实施例2和比较例1~比较例4的绝缘电线的构成,将形成阻燃层的聚合物组合物的体积电阻率(阻燃层的体积电阻率)、形成高电绝缘层的聚合物组合物的体积电阻率(高电绝缘层的体积电阻率)、高电绝缘层的厚度、内侧阻燃层的厚度和外侧阻燃层的厚度示于表3。

另外,表3中示出内侧阻燃层、高电绝缘层和外侧阻燃层的层叠结构中高电绝缘层的电压分担率,即针对层叠结构的厚度方向的、高电绝缘层的电阻相对于内侧阻燃层的电阻、高电绝缘层的电阻和外侧阻燃层的电阻之和的比率。

[表3]

(实施例3~实施例5和比较例5~比较例7)

作为实施例3~实施例5和比较例5~比较例7,如以下那样制作具有图2所示的层叠结构的绝缘电线。

调制形成半导电层的聚合物组合物(a’)、形成高电绝缘层的聚合物组合物(b’)以及形成阻燃层的聚合物组合物(c’)。将聚合物组合物(a’)~(c’)的配合分别示于表4~表6。

[表4]

[表5]

[表6]

作为导体,准备外径为1.23mm的导体(将37根外径0.18mm的镀锡铜裸线绞合而成的导体)。在导体的外周上,同时挤出聚合物组合物(a’)、聚合物组合物(b’)和聚合物组合物(c’),通过电子射线照射进行交联,从而形成半导电层、高电绝缘层和阻燃层,制作绝缘电线。

在实施例3~实施例5和比较例5~比较例7的绝缘电线中,使半导电层、高电绝缘层和阻燃层的厚度不同。予以说明的是,比较例5中,没有形成半导电层。将各层的厚度和合计的被覆厚度示于表7。

[表7]

[绝缘电线的评价]

关于实施例1、实施例2和比较例1~比较例4的绝缘电线,如以下那样评价绝缘性(电特性)和阻燃性。将评价结果示于表3。关于实施例3~实施例5和比较例5~比较例7的绝缘电线,如以下那样评价绝缘性(电特性)和阻燃性。将评价结果示于表7。

(直流稳定性试验)

绝缘电线的电特性、即绝缘可靠性是根据en50305.6.7,通过在85℃、3%的nacl水溶液中施加300v的直流电的直流稳定性试验而评价的。将10天不短路、即直至短路为止的时间为240小时以上的情况记为合格(○),将小于10天发生短路的情况、即直至短路为止的时间小于240小时的情况记为不合格(×)。

(阻燃性)

绝缘电线的阻燃性通过以下所示的垂直燃烧试验(vft试验和vtft试验)进行评价。

根据en60332-1-2所规定的单根电缆垂直燃烧试验(verticalflamepropagationforasingleinsulatedwireorcable(单根绝缘电线或电缆的垂直火焰蔓延)),实施vft试验。具体而言,将长度600mm的绝缘电线保持垂直,使火焰与绝缘电线接触60秒。移去火焰后,将30秒以内熄灭的情况记为带有裕度的合格(◎),将60秒以内熄灭的情况记为合格(○),将60秒以内没有熄灭的情况记为不合格(×)。

根据en50266-2-4所规定的多根电缆垂直燃烧试验(flamepropagation(bunchedcables)(火焰蔓延(成束电缆))),实施vtft试验。具体而言,将7根全长3.5m的绝缘电线绞合成为1束,将11束等间隔地垂直并排,使其燃烧20分钟,在自熄后,测定从下端部开始的碳化长度。若碳化长度为1.5m以下则记为带有裕度的合格(◎),若碳化长度为2.5m以下则记为合格(○),若碳化长度超过2.5m,则记为不合格(×)。

(综合评价)

对于直流稳定性试验和阻燃性都合格的绝缘电线,综合评价记为合格(○),对于此外的绝缘电线,综合评价记为不合格(×)。

<实施例1、实施例2>

关于阻燃层的体积电阻率,实施例1和实施例2均为4×1014ωcm,关于高电绝缘层的体积电阻率,实施例1为1.34×1017ωcm,实施例2为9.48×1016ωcm。关于高电绝缘层140的电压分担率,实施例1为98.9%,实施例2为99.1%。关于内侧阻燃层的厚度,实施例1和实施例2均为0.1mm,关于外侧阻燃层的厚度,实施例1和实施例2均为0.3mm。关于高电绝缘层的厚度,实施例1为0.11mm,实施例为0.18mm。

实施例1和实施例2中,高电绝缘层的体积电阻率为1×1016ωcm以上,高电绝缘层的电压分担率为80%以上,进一步,高电绝缘层具有比内侧阻燃层和外侧阻燃层的至少一方薄的构成,从而电特性和阻燃性都合格。予以说明的是,实施例1和实施例2中,高电绝缘层的电压分担率均不仅满足80%以上的条件,还满足90%以上和95%以上的条件。

整体的阻燃层(内侧阻燃层和外侧阻燃层)的厚度在实施例1和实施例2中均为0.4mm,高电绝缘层的厚度在实施例1和实施例2中均成为整体的阻燃层的厚度的1/2以下(具体而言为0.2mm以下)。实施例1中,高电绝缘层的厚度为内侧绝缘层的厚度和外侧绝缘层的厚度的至少一方的1/2以下(更具体而言为0.15mm以下),从而得到了比实施例2高的阻燃性,也实现了细径化。实施例1中,高电绝缘层的体积电阻率为1×1017ωcm以上,从而能够制成比实施例2薄的高电绝缘层。

予以说明的是,关于高电绝缘层的体积电阻率相对于阻燃层的体积电阻率的比率,实施例1中为335倍,实施例2中为237倍,实施例1和实施例2均满足10倍以上、50倍以上和100倍以上的条件。

<比较例1、比较例2>

关于阻燃层的体积电阻率,比较例1和比较例2均为4×1014ωcm,关于高电绝缘层的体积电阻率,比较例1和比较例2均为1.60×1015ωcm。关于高电绝缘层140的电压分担率,比较例1为52.4%,比较例2为66.7%。关于内侧阻燃层的厚度,比较例1和比较例2均为0.1mm,关于外侧阻燃层的厚度,比较例1和比较例2均为0.3mm。关于高电绝缘层的厚度,比较例1为0.11mm,比较例2为0.2mm。

比较例1和比较例2中,高电绝缘层的体积电阻率小于1×1016ωcm,高电绝缘层的电压分担率小于80%,因而电特性变得不合格。予以说明的是,通过使高电绝缘层比内侧阻燃层和外侧阻燃层的至少一方薄,从而阻燃性合格。予以说明的是,关于高电绝缘层的体积电阻率相对于阻燃层的体积电阻率的比率,比较例1和比较例2均为4倍,小于10倍。

<比较例3、比较例4>

关于阻燃层的体积电阻率,比较例3和比较例4均为4×1014ωcm,关于高电绝缘层的体积电阻率,比较例3和比较例4均为1.60×1015ωcm。关于高电绝缘层140的电压分担率,比较例3为68.8%,比较例4为74.2%。关于内侧阻燃层的厚度,比较例3和比较例4均为0.1mm,关于外侧阻燃层的厚度,比较例3为0.1mm,比较例4为0.15mm。关于高电绝缘层的厚度,比较例3为0.11mm,比较例4为0.18mm。

比较例3和比较例4中,高电绝缘层的体积电阻率小于1×1016ωcm,高电绝缘层的电压分担率小于80%,因而电特性变得不合格。进一步,通过使高电绝缘层比内侧阻燃层和外侧阻燃层的任一方厚,从而阻燃性也变得不合格。予以说明的是,关于高电绝缘层的体积电阻率相对于阻燃层的体积电阻率的比率,比较例3和比较例4均为4倍,小于10倍。

<实施例3~实施例5>

实施例3中,半导电层的厚度为0.10mm,高电绝缘层的厚度为0.11mm,阻燃层的厚度为0.29mm。实施例4中,半导电层的厚度为0.05mm,高电绝缘层的厚度为0.15mm,阻燃层的厚度为0.30mm。实施例5中,半导电层的厚度为0.10mm,高电绝缘层的厚度为0.08mm,阻燃层的厚度为0.29mm。

实施例3~实施例5中,高电绝缘层的厚度比阻燃层的厚度薄,进一步,半导电层的厚度比阻燃层的厚度薄,从而兼顾了阻燃性和细径化。另外,由于形成了半导电层,从而得到了良好的绝缘性。

关于高电绝缘层的厚度,在实施例3~实施例5中,为阻燃层的厚度的1/2以下,在实施例5中,为阻燃层的厚度的1/3以下。关于半导电层的厚度,在实施例3~实施例5中为阻燃层的厚度的1/2以下,在实施例4中为阻燃层的厚度的1/3以下。关于半导电层的厚度和高电绝缘层的厚度之和,在实施例3~实施例5中,比阻燃层的厚度薄,在实施例4和实施例5中,为阻燃层的厚度的2/3以下。另外,在实施例5中,高电绝缘层的厚度比半导电层的厚度薄。

<比较例5~比较例7>

比较例5中,不形成半导电层,高电绝缘层的厚度为0.11mm,阻燃层的厚度为0.4mm。比较例6中,半导电层的厚度为0.10mm,高电绝缘层的厚度为0.20mm,阻燃层的厚度为0.20mm。比较例7中,半导电层的厚度为0.20mm,高电绝缘层的厚度为0.10mm,阻燃层的厚度为0.20mm。

比较例5中,高电绝缘层薄,因此阻燃性良好,但由于未形成半导电层,从而绝缘性不合格。

比较例6和比较例7中,形成了半导电层,从而绝缘性合格,但是比较例6中,高电绝缘层的厚度与阻燃层的厚度相等,比较例7中,半导电层的厚度与阻燃层的厚度相等,从而阻燃性不合格。

予以说明的是,还制作了使各层的厚度与实施例3同样,使形成半导电层的聚合物组合物(a’)、形成高电绝缘层的聚合物组合物(b’)和形成阻燃层的聚合物组合物(c’)的配合各不相同的其他实施例的绝缘电线,对于这些绝缘电线,也得到了与上述实施例3~实施例5同样的特性。例如,制作了具有使用体积电阻率为1016ωcm数量级的聚合物组合物(b’)的高电绝缘层的绝缘电线,作为聚合物组合物(b’),可以使用具有1×1016ωcm以上的体积电阻率的物质。另外,例如制作了具有使用体积电阻率为108ωcm数量级的聚合物组合物(a’)的半导电层的绝缘电线,作为聚合物组合物(a’),可以使用具有1×109ωcm以下的体积电阻率的物质。

以上,根据实施方式说明了本发明,但本发明不限于此。例如可以进行各种变更、改良、组合等,这对本领域技术人员来说是显而易见的。

<本发明的优选方式>

以下,附注本发明的优选方式。

(附注1)

一种绝缘电线,其具有导体和配置于所述导体的外周上的被覆层,

所述被覆层具有层叠结构,

所述层叠结构由:

配置于所述导体的外周上且由含阻燃剂的聚合物组合物(a)形成的内侧阻燃层、

配置于所述内侧阻燃层的外周上且由具有1×1016ωcm以上的体积电阻率的聚合物组合物(b)形成的高电绝缘层、以及

配置于所述高电绝缘层的外周上且由含阻燃剂的聚合物组合物(c)形成的外侧阻燃层

层叠而成,

所述高电绝缘层分担在所述层叠结构的厚度方向上施加的电压的80%以上,所述高电绝缘层的厚度比所述内侧阻燃层的厚度和所述外侧阻燃层的厚度的至少一方薄。

(附注2)

根据附注1所述的绝缘电线,所述高电绝缘层分担在所述层叠结构的厚度方向上施加的所述电压的更优选90%以上、进一步优选95%以上。

(附注3)

根据附注1或2所述的绝缘电线,聚合物组合物(b)具有1×1017ωcm以上的体积电阻率。

(附注4)

根据附注1~3中任一项所述的绝缘电线,形成所述高电绝缘层的所述聚合物组合物(b)的体积电阻率为形成所述内侧阻燃层的所述聚合物组合物(a)的体积电阻率的优选10倍以上、更优选50倍以上、进一步优选100倍以上。

(附注5)

根据附注1~4中任一项所述的绝缘电线,形成所述高电绝缘层的所述聚合物组合物(b)的体积电阻率为形成所述内侧阻燃层的所述聚合物组合物(c)的体积电阻率的优选10倍以上、更优选50倍以上、进一步优选100倍以上。

(附注6)

根据附注1~5中任一项所述的绝缘电线,所述高电绝缘层的厚度为所述内侧阻燃层的厚度和所述外侧阻燃层的厚度之和的1/2以下。

(附注7)

根据附注1~6中任一项所述的绝缘电线,所述高电绝缘层的厚度为所述内侧阻燃层的厚度和所述外侧阻燃层的厚度的至少一方的1/2以下。

(附注8)

根据附注1~7中任一项所述的绝缘电线,所述绝缘电线的外径优选为3mm以下、更优选为2.5mm以下。

(附注9)

根据附注1~8中任一项所述的绝缘电线,所述高电绝缘层的厚度优选为0.2mm以下、更优选为0.15mm以下。

(附注10)

根据附注1~9中任一项所述的绝缘电线,所述内侧阻燃层的厚度和所述外侧阻燃层的厚度之和为0.4mm以下。

(附注11)

根据附注1~10中任一项所述的绝缘电线,所述内侧阻燃层配置于所述导体的正上方(与所述导体接触)。

(附注12)

根据附注1~11中任一项所述的绝缘电线,所述高电绝缘层配置于所述内侧阻燃层的正上方(与所述内侧阻燃层接触)。

(附注13)

根据附注1~12中任一项所述的绝缘电线,所述外侧阻燃层配置于所述高电绝缘层的正上方(与所述高电绝缘层接触)。

(附注14)

根据附注1~13中任一项所述的绝缘电线,所述外侧阻燃层为所述绝缘电线的最外层。

(附注15)

根据附注1~14中任一项所述的绝缘电线,所述导体为多根裸线绞合而成的绞线。

(附注16)

根据附注1~15中任一项所述的绝缘电线,所述内侧阻燃层为所述聚合物组合物(a)具有1×1014ωcm以上的体积电阻率的电绝缘层。

(附注17)

根据附注1~16中任一项所述的绝缘电线,所述外侧阻燃层为所述聚合物组合物(c)具有1×1014ωcm以上的体积电阻率的电绝缘层。

(附注18)

一种绝缘电线,其具有导体和配置于所述导体的外周上的被覆层,

所述被覆层具有:

配置于所述导体的外周上、由含有导电剂且具有1×109ωcm以下的体积电阻率的聚合物组合物(a’)形成的半导电层、

配置于所述半导电层的外周上且由具有1×1016ωcm以上的体积电阻率的聚合物组合物(b’)形成的高电绝缘层、以及

至少配置于所述高电绝缘层的外周上且由含阻燃剂的聚合物组合物(c’)形成的阻燃层,

所述高电绝缘层和所述半导电层的厚度分别比所述阻燃层的厚度薄。

(附注19)

根据附注18所述的绝缘电线,所述高电绝缘层的厚度更优选为所述阻燃层的厚度的1/2以下,进一步优选为所述阻燃层的厚度的1/3以下。

(附注20)

根据附注18或19所述的绝缘电线,所述半导电层的厚度更优选为所述阻燃层的厚度的1/2以下,进一步优选为所述阻燃层的厚度的1/3以下。

(附注21)

根据附注18~20中任一项所述的绝缘电线,所述半导电层的厚度与所述高电绝缘层的厚度之和优选比所述阻燃层的厚度薄,更优选为所述阻燃层的厚度的2/3以下。

(附注22)

根据附注18~21中任一项所述的绝缘电线,所述高电绝缘层分担在所述高电绝缘层与所述阻燃层的层叠部分的厚度方向上施加的所述电压的优选80%以上、更优选90%以上、进一步优选95%以上。

(附注23)

根据附注18~22中任一项所述的绝缘电线,聚合物组合物(b’)具有1×1017ωcm以上的体积电阻率。

(附注24)

根据附注18~23中任一项所述的绝缘电线,形成所述高电绝缘层的所述聚合物组合物(b’)的体积电阻率为形成所述阻燃层的所述聚合物组合物(c’)的体积电阻率的优选10倍以上、更优选50倍以上、进一步优选100倍以上。

(附注25)

根据附注18~24中任一项所述的绝缘电线,所述绝缘电线的外径为7mm以下。

(附注26)

根据附注18~25中任一项所述的绝缘电线,所述半导电层的厚度为0.10mm以下。

(附注27)

根据附注18~26中任一项所述的绝缘电线,所述高电绝缘层的厚度优选为0.15mm以下,更优选为0.10mm以下。

(附注28)

根据附注18~27中任一项所述的绝缘电线,所述阻燃层的厚度为0.30mm以下。

(附注29)

根据附注18~28中任一项所述的绝缘电线,所述半导电层配置于所述导体的正上方(与所述导体接触)。

(附注30)

根据附注18~29中任一项所述的绝缘电线,所述高电绝缘层配置于所述半导电层的正上方(与所述半导电层接触)。

(附注31)

根据附注18~30中任一项所述的绝缘电线,所述阻燃层进一步配置于所述半导电层与所述高电绝缘层之间。

(附注32)

根据附注18~31中任一项所述的绝缘电线,所述阻燃层配置于所述高电绝缘层的正上方(与所述高电绝缘层接触)。

(附注33)

根据附注18~32中任一项所述的绝缘电线,所述阻燃层为所述绝缘电线的最外层。

(附注34)

根据附注18~33中任一项所述的绝缘电线,所述导体为多根裸线绞合而成的绞线。

(附记35)

根据附注18~34中任一项所述的绝缘电线,所述阻燃层为所述聚合物组合物(c’)具有1×1013ωcm以上或1×1014ωcm以上的体积电阻率的电绝缘层。

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