特許 7666738 電線及びケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-14

(45)【発行日】2025-04-22

(54)【発明の名称】電線及びケーブル

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/42 20060101AFI20250415BHJP

【ＦＩ】

H01B7/42 D

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024520101

(86)(22)【出願日】2022-05-09

(86)【国際出願番号】 JP2022019677

(87)【国際公開番号】W WO2023218506

(87)【国際公開日】2023-11-16

【審査請求日】2024-07-31

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100159499

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 義典

(72)【発明者】

【氏名】福本 遼太

(72)【発明者】

【氏名】樋熊 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】藤田 太郎

(72)【発明者】

【氏名】上原 真一

(72)【発明者】

【氏名】西川 信也

(72)【発明者】

【氏名】内野 道夫

【審査官】鈴木 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５１７８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４７５８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｂ ７／４２

Ｈ０１Ｂ ３／２２

Ｃ０８Ｌ ２３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単線からなる導体又は複数の素線を撚り合わせた導体と、
上記導体の外周を被覆する絶縁層と
を備えており、
上記絶縁層が樹脂成分、第１フィラー及び第２フィラーを含有し、
上記樹脂成分がオレフィン系樹脂と、上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂とを含み、
上記オレフィン系樹脂と上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂が海島構造を形成し、
上記第１フィラーが黒鉛からなり、
上記第２フィラーが金属酸化物、金属水酸化物又はこれらの組み合わせからなり、
上記樹脂成分に対する上記第１フィラーの質量比が１０／１００以上８０／１００以下であり、
上記絶縁層における２５℃での熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、体積固有抵抗が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上であり、
上記樹脂成分に対する上記第２フィラーの質量比が３０／１００以上２００／１００以下である電線。

【請求項2】

上記第２フィラーに対する上記第１フィラーの平均粒径比が、１．１倍以上である請求項１に記載の電線。

【請求項3】

上記非相溶の樹脂がスチレン系共重合体であり、
上記オレフィン系樹脂がポリプロピレンであり、
上記ポリプロピレンに対する上記スチレン系共重合体の質量比が２０／８０以上８０／２０以下である請求項１に記載の電線。

【請求項4】

上記ポリプロピレンがランダムポリプロピレン又はブロックポリプロピレンである請求項３に記載の電線。

【請求項5】

上記スチレン系共重合体に対するスチレンに由来する構造単位の含有量が５質量％以上４０質量％以下である請求項３に記載の電線。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の１又は複数の電線と、
上記１又は複数の電線の周囲に配される外被層と
を備えているケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電線及びケーブルに関する。

【0002】

近年、情報電線及びケーブルでは、より一層の情報伝送の容量の増大及び高速化が求められている。従来技術のケーブルとしては、複数の絶縁電線（コア電線）を撚ったコア材（芯線）と、このコア材を被覆する外被層とを備えるものが一般に用いられる（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１３９１７７号公報

【発明の概要】

【0004】

本開示の電線は、単線からなる導体又は複数の素線を撚り合わせた導体と、上記導体の外周を被覆する絶縁層とを備えており、上記絶縁層が樹脂成分、第１フィラー及び第２フィラーを含有し、上記樹脂成分がオレフィン系樹脂と、上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂とを含み、上記オレフィン系樹脂と上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂が海島構造を形成し、上記第１フィラーが黒鉛からなり、上記第２フィラーが金属酸化物、金属水酸化物又はこれらの組み合わせからなり、上記樹脂成分に対する上記第１フィラーの質量比が１０／１００以上８０／１００以下であり、上記絶縁層における２５℃での熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、体積固有抵抗が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上である。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、一実施形態に係る電線を示す模式的断面図である。

【図2】図２は、一実施形態に係るケーブルを示す模式的断面図である。

【図3】図３は、他の実施形態に係るケーブルを示す模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

［本開示が解決しようとする課題］
近年、情報量の増大に伴い、消費電力量が増大している。そのため、電力を給電する電線及びケーブルは、電流を流すと導体の温度が上昇して、導通抵抗が増加し、電力ロスが生じやすい。

【0007】

本開示は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、優れた放熱性とともに、高絶縁性、機械的強度及び高耐油性を有する絶縁層を備える電線の提供を目的とする。

【0008】

［本開示の効果］
本開示によれば、優れた放熱性とともに、高絶縁性、機械的強度及び高耐油性を有する絶縁層を備える電線を提供することができる。

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

【0010】

本開示の一態様に係る電線は、単線からなる導体又は複数の素線を撚り合わせた導体と、上記導体の外周を被覆する絶縁層とを備えており、上記絶縁層が樹脂成分、第１フィラー及び第２フィラーを含有し、上記樹脂成分がオレフィン系樹脂と、上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂とを含み、上記オレフィン系樹脂と上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂が海島構造を形成し、上記第１フィラーが黒鉛からなり、上記第２フィラーが金属酸化物、金属水酸化物又はこれらの組み合わせからなり、上記樹脂成分に対する上記第１フィラーの質量比が１０／１００以上８０／１００以下であり、上記絶縁層における２５℃での熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、体積固有抵抗が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上である。

【0011】

本発明者らは、従来の電線に用いられている被覆材料の放熱性が低いために、温度上昇した導体の熱を逃がせないことに着目した。そこで、上記被覆材料の熱伝導性を向上させて、導体の温度上昇を抑制することを鋭意検討し、本発明を完成した。当該電線の絶縁層は、上記樹脂成分として結晶成分が多いオレフィン系樹脂を含むことで、引張強度及び耐油性に優れる。また、上記絶縁層が黒鉛からなる上記第１フィラーと、金属酸化物、金属水酸化物又はこれらの組み合わせからなる上記第２フィラーとを含有し、上記樹脂成分に対する上記第１フィラーの質量比が１０／１００以上８０／１００以下であり、上記絶縁層における２５℃での熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、高い熱伝導性を有するので、導体の熱を外部に放出され、導体の温度上昇の抑制効果が高い。また、体積固有抵抗が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上であることで、絶縁層の絶縁性を良好にできる。さらに、上記樹脂成分がオレフィン系樹脂と上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂とを含み、これらが海島構造を形成していることで、オレフィン系樹脂に分散しにくい第１フィラーを上記非相溶の樹脂側へ偏在させることができるため、絶縁層の放熱性をより向上できる。従って、当該電線においては、絶縁層が優れた放熱性を有することで、導体の温度上昇を抑制して電力ロス低減できるとともに、高絶縁性、機械的強度及び高耐油性を有する。

【0012】

上記「体積固有抵抗」とは、ＪＩＳ－Ｋ６２７１：２００８に基づいて二重リング電極法によって測定される電気抵抗値を意味する。上記「オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂」とは、オレフィン系樹脂に相溶しない樹脂のことであり、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、絶縁層において電線の長手方向に垂直な横断面の観察を行うことによって確認することができる。オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂は、断面を電子顕微鏡で観察した際に海島構造が観察される。このような海島構造の分散状態を取ることで、オレフィン系樹脂とこのオレフィン系樹脂と非相溶の樹脂の双方に由来する物性挙動が独立して現れ、お互い非相溶であることで、双方の樹脂の特性がより発揮される。

【0013】

上記樹脂成分に対する上記第２フィラーの質量比が３０／１００以上２００／１００以下であることが好ましい。当該電線においては、上記樹脂成分に対する上記第２フィラーの質量比が３０／１００以上２００／１００以下であることで、絶縁性及び引張伸びの双方の両立を図り、良好にできる。

【0014】

上記第２フィラーに対する上記第１フィラーの平均粒径比が、１．１倍以上であることが好ましい。上記第２フィラーに対する上記第１フィラーの平均粒径比が、１．１倍以上であることで、当該電線の絶縁層の放熱性をより向上できる。

【0015】

上記「平均粒径」とは、ＪＩＳ－Ｚ－８８１９－２：２００１に準拠し計算される体積基準積算分布が５０％となる値であるメジアン径（Ｄ５０）を意味する。メジアン径（Ｄ５０）は、具体的には以下の方法による測定値とすることができる。測定装置としてレーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定する。散乱式の測定モードを採用し、測定対象試料の粒子が分散溶媒中に分散する分散液が循環する湿式セルにレーザー光を照射し、測定試料から散乱光分布を得る。そして、散乱光分布を対数正規分布により近似し、累積度５０％（Ｄ５０）にあたる粒子径をメジアン径とする。

【0016】

上記非相溶の樹脂がスチレン系共重合体であり、上記オレフィン系樹脂がポリプロピレンであり、上記ポリプロピレンに対する上記スチレン系共重合体の質量比が２０／８０以上８０／２０以下であることが好ましい。上記オレフィン系樹脂がポリプロピレンであることで、当該電線の絶縁層の引張強さ及び耐油性をより向上できる。上記非相溶の樹脂がスチレン系共重合体であることで、当該電線の絶縁層の引張伸びを向上でき、第１フィラーの分散性が高まることで、放熱性を向上できる。上記ポリプロピレンに対する上記スチレン系共重合体の質量比が２０／８０以上８０／２０以下であることで、当該電線の絶縁層の引張特性、放熱性及び耐油性をより向上できる。

【0017】

上記ポリプロピレンがランダムポリプロピレン又はブロックポリプロピレンであることが好ましい。上記ポリプロピレンがランダムポリプロピレン又はブロックポリプロピレンであることで、上記絶縁層の引張強さ及び耐油性をより向上できる。

【0018】

上記スチレン系共重合体に対するスチレンに由来する構造単位の含有量が５質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。一方、上記スチレン系共重合体に対するスチレンに由来する構造単位の含有量が５質量％以上４０質量％以下であることで、上記絶縁層の引張伸び及び耐油性をより向上できる。

【0019】

本開示の別の態様に係るケーブルは、当該１又は複数の電線と、上記１又は複数の電線の周囲に配される外被層とを備えている。当該ケーブルは、芯線を構成するコア電線として上述の当該電線を備えているため、優れた放熱性とともに、高絶縁性、機械的強度及び高耐油性を有する。

【0020】

［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示の実施形態に係る電線について、適宜図面を参照しつつ詳説する。

【0021】

＜電線＞
当該電線は、単線からなる導体又は複数の素線を撚り合わせた導体と、上記導体の外周を被覆する絶縁層とを備えている。図１に、本開示の一実施形態に係る電線を示す。図１の電線１は、単線からなる導体又は複数の素線を撚り合わせた導体線状の導体２と、この導体２の外周面を被覆する絶縁層３と備える。当該電線においては、導体と絶縁層との間にプライマー処理層等のさらなる層が設けられてもよい。

【0022】

［導体］
導体２は、電線１の電気伝導を担う金属製の線状体である。導体２としては、例えば断面形状が円形状の丸線、断面形状が角丸正方形状の角線、断面形状が角丸長方形状の平角線等が挙げられる。また、導体２は、図１及び図２に示すような１つの線状体であってもよいし、複数の細線を撚り合わせた撚り線体であってもよい。

【0023】

導体２の材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、銀、鉄等の金属又はこれらの合金が用いられるが、導電性及び加工性の観点から、銅又はアルミニウムが用いられると好ましい。また、導体２は、金属製の線状体の外周面に他の金属製の被膜を積層した多層構造を有していてもよい。

【0024】

導体２の横断面における平均断面積（素線間の空隙も含む）の下限としては、２ｍｍ^２が好ましく、８ｍｍ^２がより好ましく、１４ｍｍ^２がさらに好ましい。一方、導体２の平均断面積の上限としては６００ｍｍ^２が好ましく、５００ｍｍ^２がより好ましく、４００ｍｍ^２がさらに好ましい。導体２の平均断面積が上記下限に満たないと、十分に電流を流すことができないおそれがある。また、導体２の平均断面積が上記上限を超えると、耐屈曲性が十分に得られないおそれがある。ここで「平均断面積」とは、任意の１０点の断面において測定した値の平均値をいう。

【0025】

［絶縁層］
絶縁層３は、樹脂成分、第１フィラー及び第２フィラーを含有する。

【0026】

絶縁層３の平均厚さとしては、特に限定されないが、平均厚さの下限としては、例えば０．８ｍｍが好ましく、１．０ｍｍがより好ましい。一方、絶縁層３の平均厚さの上限としては、１０ｍｍが好ましく、７ｍｍがより好ましい。絶縁層３の平均厚さが上記下限に満たないと、絶縁層３の絶縁性が不足するおそれがある。また、絶縁層３の平均厚さが上記上限を超えると、柔軟性が損なわれるおそれがある。ここで「平均厚さ」とは、任意の十点において測定した厚さの平均値をいう。なお、以下において他の部材等に対して「平均厚さ」という場合にも同様に定義される。

【0027】

（樹脂成分）
樹脂成分は、オレフィン系樹脂と、上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂とを含有する。また、上記オレフィン系樹脂と上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂が海島構造を形成している。上記樹脂成分がオレフィン系樹脂と上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂とを含み、これらが海島構造を形成していることで、オレフィン系樹脂に分散しにくい第１フィラーを上記非相溶の樹脂側へ偏在させることができるため、絶縁層３の放熱性をより向上できる。

【0028】

〈オレフィン系樹脂〉
絶縁層３が樹脂成分として、オレフィン系樹脂を含有することで、引張強度及び耐油性に優れる。オレフィン系樹脂としては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が挙げられる。

【0029】

ポリエチレンとしては、例えば高密度ポリエチレン（ＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン－αオレフィン共重合体、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された酸変性ポリエチレン等が挙げられる。また、エチレン－αオレフィン共重合体としては、例えばエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン－アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン－アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン－アクリル酸ブチル共重合体（ＥＢＡ）、エチレン－メチルメタクリレート共重合体、エチレン－アクリル酸共重合体、エチレン－メタクリル酸共重合体が挙げられる。

【0030】

ポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された酸変性ポリプロピレン等が挙げられる。ランダムポリプロピレンとしては、例えばプロピレンとエチレン又は炭素数が４～２０のα－オレフィンとの共重合体であるプロピレン－αオレフィン共重合体が挙げられる。ブロックポリプロピレンとは、主成分としてのホモポリプロピレン、並びに共重合体成分としてのランダム共重合体エラストマー及び任意成分であるエチレン重合体とからなる樹脂である。

【0031】

上記酸変性に用いる酸における不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸の誘導体としては、例えばマレイン酸モノエステル、無水マレイン酸、イタコン酸モノエステル、無水イタコン酸、フマル酸モノエステル、無水フマル酸等が挙げられる。これらの中でも、不飽和カルボン酸の誘導体が好ましく、無水マレイン酸がより好ましい。

【0032】

上記プロピレン－αオレフィン共重合体としては、エチレン－プロピレン共重合体、プロピレン－アクリル酸共重合体、プロピレン－メタクリル酸共重合体、プロピレン－アクリレートエステル共重合体、プロピレン－メタクリレートエステル共重合体等が挙げられる。

【0033】

オレフィン系樹脂としては、ポリプロピレンが好ましく、ランダムポリプロピレン又はブロックポリプロピレンであることがより好ましい。上記オレフィン系樹脂がランダムポリプロピレン又はブロックポリプロピレンであることで、引張伸びの大幅な低下を抑制しつつ、引張強さ及び耐油性を向上できる。

【0034】

〈オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂〉
上記樹脂成分がオレフィン系樹脂と非相溶の樹脂とを含むことで、オレフィン系樹脂に分散しにくい第１フィラーを上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂側へ偏在させることができるため、絶縁層の放熱性をより向上できる。オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂としては、例えばスチレン系共重合体、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン、フッ素樹脂、フッ素ゴム、シリコーン等が挙げられる。これらの中でも、第１フィラーの分散性が良好であり、絶縁層の引張伸びを向上できるスチレン系共重合体がより好ましい。非相溶の樹脂は、１種又は複数種含んでいてもよい。

【0035】

スチレン系共重合体としては、例えばスチレン・エチレンブロック共重合体（ＳＥ）、スチレン／エチレン・ブチレン／エチレンブロック共重合体（ＳＥＢＥ）又はその水添物、スチレン／エチレン・ブチレン／スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）又はその水添物、スチレン／エチレン・プロピレン／スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、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）、水添スチレンブタジエンゴム（ＨＳＢＲ）等が挙げられる。

【0036】

上記スチレン系共重合体に対するスチレンに由来する構造単位の含有量の下限としては、５質量％が好ましく、８質量％がより好ましい。上記スチレンに由来する構造単位の含有量の上限としては、４０質量％が好ましく、３８質量％がより好ましい。上記スチレンに由来する構造単位の含有量を上記範囲とすることで、上記絶縁層の引張伸び及び耐油性をより向上できる。

【0037】

上記非相溶の樹脂がスチレン系共重合体であり、上記オレフィン系樹脂がポリプロピレンである場合における上記ポリプロピレンに対する上記スチレン系共重合体の質量比の下限としては、２０／８０が好ましく、３０／７０がより好ましい。上記ポリプロピレンに対する上記スチレン系共重合体の質量比の上限としては、８０／２０以下が好ましく、７０／３０がより好ましい。上記ポリプロピレンに対する上記スチレン系共重合体の質量比が上記範囲であることで、当該電線の絶縁層の引張特性、放熱性及び耐油性をより向上できる。

【0038】

絶縁層３は、上記オレフィン系樹脂と、上記オレフィン系樹脂と非相溶の樹脂以外のその他の樹脂を含有していてもよい。上記その他の樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン、フッ素樹脂、フッ素ゴム、シリコーン、ポリエステル樹脂等が挙げられる。

【0039】

（第１フィラー）
第１フィラーは黒鉛からなる。上記絶縁層が黒鉛からなる上記第１フィラーを含むことで、絶縁層の導電性を高め、放熱性を良好にできる。

【0040】

上記樹脂成分に対する上記第１フィラーの質量比の下限としては、１０／１００であり、２０／１００が好ましく、２５／１００がより好ましい。上記樹脂成分に対する上記第１フィラーの質量比の上限としては、８０／１００であり、７５／１００が好ましく、７０／１００がより好ましい。上記樹脂成分に対する上記第１フィラーの質量比が上記範囲であることで、絶縁層における放熱性及び絶縁性の両立を図り、良好にできる。

【0041】

上記黒鉛の平均粒径の下限としては、０．５μｍが好ましく、１μｍがより好ましく、５μｍがより好ましい。一方、この平均粒径の上限としては、１００μｍが好ましく、５０μｍがより好ましく、３０μｍがより好ましい。黒鉛の平均粒径が０．５μｍ未満の場合、２５℃での熱伝導率が低下するおそれがある。一方、黒鉛の平均粒径が１００μｍを超えると、引張伸びが低下するおそれがある。上記黒鉛の平均粒径が上記範囲であることで、放熱性をより高めることができる。

【0042】

（第２フィラー）
絶縁層３は、金属酸化物、金属水酸化物又はこれらの組み合わせからなる第２フィラーを含有する。絶縁層３が金属酸化物、金属水酸化物又はこれらの組み合わせからなる第２フィラーを含有することで、絶縁層の放熱性及び絶縁性を向上できる。

【0043】

上記金属酸化物としては、例えば酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化カルシウム等が挙げられる。

【0044】

上記金属水酸化物としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。

【0045】

上記樹脂成分に対する上記第２フィラーの質量比の下限としては、３０／１００が好ましく、５０／１００がより好ましい。上記樹脂成分に対する上記第２フィラーの質量比の上限としては、２００／１００が好ましく、１８０／１００がより好ましい。当該電線においては、上記樹脂成分に対する上記第２フィラーの質量比が上記範囲であることで、絶縁性及び引張伸びの双方の両立を図り、良好にできる。

【0046】

上記第２フィラーに対する上記第１フィラーの平均粒径比の下限としては、１．１倍が好ましく、５倍がより好ましい。上記第２フィラーに対する上記第１フィラーの平均粒径比が、１．１倍以上であることで、当該電線の絶縁層の放熱性をより向上できる。上記第２フィラーに対する上記第１フィラーの平均粒径比の上限としては、特に限定されないが、黒鉛の粒径が大きすぎると引張伸びが低下する観点から、例えば１００倍以下であってもよい。

【0047】

絶縁層３は、必要に応じてその他の添加剤を含有していてもよい。そのような添加剤としては、例えば難燃剤、難燃助剤、酸化防止剤、滑剤、着色剤、反射付与剤、隠蔽剤、加工安定剤、可塑剤等が挙げられる。

【0048】

絶縁層３における２５℃での熱伝導率の下限としては、０．５Ｗ／ｍ・Ｋであり、０．６Ｗ／ｍ・Ｋが好ましく、０．７Ｗ／ｍ・Ｋがより好ましい。絶縁層３の下限を０．５Ｗ／ｍ・Ｋとすることによって、絶縁層３の放熱性を良好にできる。

【0049】

絶縁層３の体積固有抵抗の下限としては、１×１０^１３Ω・ｃｍであり、１×１０^１４Ω・ｃｍが好ましく、１×１０^１５Ω・ｃｍがより好ましい。絶縁層３の体積固有抵抗を１×１０^１３Ω・ｃｍ以上とすることによって、絶縁層３の絶縁性及び耐電圧性を良好にできる。

【0050】

［電線の製造方法］
当該電線の製造方法は、特に限定されないが、例えば以下の工程を備える。
（１）絶縁層を形成するための絶縁層形成用樹脂組成物（以下、樹脂組成物ともいう）を調製する工程（樹脂組成物調製工程）
（２）絶縁層形成用樹脂組成物を導体上に被覆する工程（樹脂組成物被覆工程）

【0051】

（１）樹脂組成物調製工程
樹脂組成物調製工程では、絶縁層形成用樹脂組成物の樹脂成分、第１フィラー、第２フィラー及び必要に応じてその他の添加剤を溶融混合機等により混合することにより絶縁層を形成するための絶縁層形成用樹脂組成物を調製する。溶融混合機としては、公知のもの、例えばオープンロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、単軸混合機、多軸混合機等を使用できる。
なお、本開示の樹脂組成物は、化学架橋、シラン架橋、放射線照射架橋のいずれかで架橋処理がなされていても良い。

【0052】

（２）樹脂組成物被覆工程
樹脂組成物被覆工程では、例えば溶融押出成形機を用いて導体上に上記絶縁層形成用樹脂組成物を押出成形する方法により行うことができる。これにより、絶縁層に対応する押出成形品が得られる。押出成形品の寸法は、用途等に応じて設計することができる。

【0053】

＜ケーブル＞
本開示の別の態様に係るケーブルは、１又は複数の当該電線と、上記１又は複数の電線の周囲に配される外被層とを備えている。

【0054】

当該ケーブルの外径は、用途により適宜設計されるが、外径の下限としては、１０ｍｍが好ましく、１５ｍｍがより好ましい。一方、当該ケーブルの外径の上限としては、８０ｍｍが好ましく、６０ｍｍがより好ましく、５０ｍｍがさらに好ましい。

【0055】

［第１実施形態］
本開示の第１実施形態に係るケーブルを図２に示す。第１実施形態に係る同軸ケーブル５は、導体２及びこの導体２の外周を被覆する絶縁層３を備える当該電線１と、当該電線１の周囲に配される外被層４とを備える。すなわち、同軸ケーブル５は、断面形状において、導体２、絶縁層３、及び外被層４が同心円状に積層された構成を有する。当該ケーブルが同軸ケーブル５であることで、細径化が可能となる。当該電線１、導体２及び絶縁層３は、図１の当該電線１と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。

【0056】

外被層４の主成分としては、耐摩耗性に優れた合成樹脂であれば特に限定されず、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、クロロプレン等が挙げられる。また、外被層４は、架橋されていてもよい。

【0057】

外被層４は、絶縁層３で例示した添加剤を含有してもよい。

【0058】

外被層４の平均厚さとしては、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が好ましい。

【0059】

［第２実施形態］
本開示の第２実施形態に係るケーブルを図３に示す。第２実施形態に係る当該ケーブル２０は、２本の図１の当該電線１を撚り合せた芯線と、この芯線の周囲に配される内側被覆層７（介在）と、内側被覆層７の周囲に配される外被層１０とを備えるケーブルである。芯線は、２本の同径の当該電線１の対撚りにより構成される。また、当該ケーブル２０は、図３に示すように、外被層１０と内側被覆層７との間に抑巻部材として、紙等のテープ部材８を巻き付けてもよい。当該ケーブル２０は、例えば情報通信分野での給電ケーブルとして好適に使用できる。

【0060】

内側被覆層７の主成分としては、例えばＰＰヤーン、紙、ジュート等が用いられる。

【0061】

内側被覆層７の外径の下限としては、９．０ｍｍが好ましく、１０ｍｍがより好ましい。一方、内側被覆層７の外径の上限としては、７５ｍｍが好ましく、６０ｍｍがより好ましい。

【0062】

外被層１０は、図２の外被層４と同様の構成を有するため、説明を省略する。

【0063】

＜ケーブルの製造方法＞
当該ケーブルは、１又は複数の電線の周囲に外被層を被覆する工程（外被層被覆工程）を備える製造方法により得ることができる。当該ケーブルが複数の電線を備える場合、複数の電線を撚り合せる工程を有していてもよい。また、当該ケーブルが、１又は複数の電線の周囲に内側被覆層やテープ部材を備える場合、内側被覆層を形成する工程やテープ部材を巻き付ける工程を有していてもよい。

【0064】

（外被層被覆工程）
外被層被覆工程では、例えば溶融押出成形機を用いて１又は複数の電線の外側に外被層形成用の樹脂組成物を押し出す。これにより、１又は複数の電線の外側に外被層が被覆される。

【0065】

外被層の被覆後、１又は複数の電線を冷却することで外被層が硬化し、当該ケーブルが得られる。この当該ケーブルは、巻取回収される。

【0066】

当該ケーブルの製造方法は、外被層の樹脂成分を架橋する工程（架橋工程）をさらに備えていてもよい。この架橋工程は、外被層を形成する組成物を１又は複数の電線の外側に被覆する前に行ってもよく、被覆後（外被層の形成後）に行ってもよい。

【0067】

当該ケーブルは、芯線を構成するコア電線として上述の当該電線を備えているため、優れた放熱性とともに、高絶縁性、機械的強度及び高耐油性を有する。

【0068】

［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【実施例】

【0069】

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0070】

＜絶縁層Ｎｏ．１～Ｎｏ．３１＞
以下の手順により単層からなるＮｏ．１～Ｎｏ．３１の絶縁層を形成した。

【0071】

［樹脂成分］
１．オレフィン系樹脂
樹脂成分におけるオレフィン系樹脂として、以下のポリプロピレンを用いた。
（１）ランダムポリプロピレン（ランダムＰＰ）
ＭＦＲ１．３（ｇ／１０分）、曲げ弾性率９５０ＭＰａ
（２）ブロックポリプロピレン（ブロックＰＰ）
ＭＦＲ：２．０（ｇ／１０分）、曲げ弾性率７９０ＭＰａ
なお、上記メルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ－Ｋ７２１０－１：２０１４（Ａ法：質量測定法）に準拠した方法により、測定温度２３０℃、加重２．１６ｋｇをかけ、メルトインデクサーを用いて測定される値である。また、曲げ弾性率は、ＪＩＳ－Ｋ７１７１：２０１６に準拠した方法により測定される値である。
２．スチレン系共重合体
樹脂成分におけるオレフィン系樹脂と非相溶の樹脂として、以下のスチレン系共重合体を用いた。
（１）スチレン／エチレン・ブチレン／スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）（スチレン構造単位の含有量１２質量％）
ショアＡ硬度４２
（２）ＳＥＢＳ（スチレン構造単位の含有量１８質量％）
ショアＡ硬度６７
（３）ＳＥＢＳ（スチレン構造単位の含有量３５質量％）
ショアＡ硬度４９
（４）ＳＥＢＳ（スチレン構造単位の含有量４３質量％）
ショアＡ硬度９６
（５）水添スチレンブタジエンゴム（ＨＳＢＲ）（スチレン構造単位の含有量１０質量％）
ショアＡ硬度４２
なお、「ショアＡ硬度」とは、ＪＩＳ－Ｋ６２５３：２０１２に基づいてタイプＡデュロメータによって測定される硬度を意味する。「スチレン構造単位の含有量」とは、スチレン系共重合体に対するスチレンに由来する構造単位の含有量を意味する。

【0072】

［第１フィラー］
第１フィラーとして、以下の３種類の黒鉛を用いた。
（１）薄状黒鉛（平均粒径２２μｍ）
（２）球状黒鉛（平均粒径２０μｍ）
（３）薄状黒鉛（平均粒径５μｍ）

【0073】

［第２フィラー］
第２フィラーとして、以下の５種類のフィラーを用いた。
（１）水酸化マグネシウム（平均粒径０．８μｍ）
（２）水酸化アルミニウム（平均粒径１．５μｍ）
（３）水酸化アルミニウム（平均粒径１０．０μｍ）
（４）酸化亜鉛１種（平均粒径０．７５μｍ）
（５）酸化マグネシウム（平均粒径４．５μｍ）

【0074】

上記樹脂成分、第１フィラー及び第２フィラーを用いて絶縁層形成用樹脂組成物を調製した。絶縁層の組成及び含有量を表１～表３に示す。「－」は該当する成分を用いていないことを示す。

【0075】

［絶縁層の製造］
上記絶縁層形成用樹脂組成物を用いて押出成形により絶縁層を製造した。押出成形には、押出成形用ダイを用いた。押出成形は、ダイス温度１８０℃で、線速５ｍ／ｍｉｎで行い、平均厚さ２．５ｍｍのＮｏ．１～Ｎｏ．３１の絶縁層を得た。上記絶縁層により断面積が１４ｍｍ^２（１４ＳＱ）の導体の外周を被覆して電線を作製した。

【0076】

［評価］
絶縁層Ｎｏ．１～Ｎｏ．３１について、熱伝導率、体積固有抵抗、引張強さ、引張伸び、耐油試験後の引張強さ及び引張伸び、通電時の導体温度、耐電圧並びに絶縁層の横断面での海島構造の有無を評価した。

【0077】

（熱伝導率）
絶縁層形成用樹脂組成物から熱プレス機を用いて、試験サンプルとしてφ１５０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍのサイズのプレスシートを作製し、ＩＳＯ－２２００７－３（温度波法）に準拠して２５℃での熱伝導率を測定した。熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］の値が大きいほど絶縁層の放熱性が高いことを意味する。２５℃での熱伝導率が０．５０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の場合、放熱性が優れるといえる。

【0078】

（体積固有抵抗（絶縁性））
絶縁層形成用樹脂組成物から熱プレス機を用いて、試験サンプルとしてφ１５０ｍｍ×厚さ１ｍｍのサイズのプレスシートを作製し、ＪＩＳ－Ｋ６２７１：２００８に定める二重リング電極法を用いて電気抵抗を測定した。測定値から体積固有抵抗値を求めた。体積固有抵抗［Ω・ｃｍ］の値が大きいほど絶縁層の絶縁性が高いことを意味する。体積固有抵抗は、１×１０^１３以上の場合、絶縁層の絶縁性が優れるといえる。

【0079】

（引張強さ及び引張伸び）
各絶縁層の引張強さ［ＭＰａ］及び引張伸び［％］は、ＪＩＳ－Ｋ－７１６２：１９９４に準拠して測定した。引張り強さ１０ＭＰａ以上、及び引張り伸び２００％以上の場合、絶縁層の機械的強度が優れるといえる。

【0080】

（耐油試験後の引張強さ及び引張伸び）
ＪＩＳ－Ｃ３００５：２０１４に基づきＪＩＳ２号試験油を用い、７０℃で４時間浸漬を行った後、引張強さ［ＭＰａ］及び引張伸び［％］を測定し、耐油性を評価した。なお、絶縁層の引張伸び［％］は、ＪＩＳ－Ｋ－７１６２：１９９４に準拠して測定した。耐油試験後の引張強さ残率及び引張伸び残率が大きいほど耐油性を有することを意味する。引張り強さ残率が８０％以上、かつ伸び残率が６０％以上の場合、絶縁層の耐油性が優れるといえる。

【0081】

（通電時の導体温度）
通電時の導体温度は、導体径：４．４ｍｍの１４ＳＱの導体の外周に平均厚さ２．５ｍｍのＮｏ．１～Ｎｏ．３１の絶縁層が被覆された外径９．４ｍｍ、長さ３ｍの各電線に１４０Ａで通電し、電線の中央部の導体表面の温度を測定した。

【0082】

（耐電圧）
ＪＩＳ－Ｃ３６０５：２００２に準拠して、Ｎｏ．１～Ｎｏ．３１の絶縁層が被覆された各電線に２０００Ｖを荷電し、絶縁破壊の有無を評価した。判定は、以下の２段階の通りとした。評価がＡの場合、効果が良好である。
Ａ：絶縁破壊が生じていない。
Ｂ：絶縁破壊が生じた。

【0083】

（絶縁層の海島構造の有無）
絶縁層の横断面での海島構造の有無は、各電線から採取した絶縁層から凍結ミクロトーム法を用いて薄膜切片を作製し、四酸化ルテニウム、四酸化オスミウム、リン酸タングステンなどで染色したサンプルを透過型電子顕微鏡で観察し、目視判定した。

【0084】

上記各絶縁層の評価結果を表１～表３に示す。

【0085】

【表1】

【0086】

【表2】

【0087】

【表3】

【0088】

表１～表３の結果から、絶縁層が樹脂成分としてオレフィン系樹脂及びオレフィン系樹脂と非相溶の樹脂を含み、上記オレフィン系樹脂と上記非相溶の樹脂が海島構造を形成し、第１フィラーの黒鉛と、第２フィラーの金属酸化物又は金属水酸化物と含有し、樹脂成分に対する第１フィラーの質量比が１０／１００以上８０／１００以下であり、上記絶縁層における２５℃での熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、体積固有抵抗が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上である試験Ｎｏ．１～Ｎｏ．２２の絶縁層は、放熱性、絶縁性、機械的強度及び耐油性の全てにおいて良好な結果が得られた。

【0089】

一方、絶縁層がオレフィン系樹脂と非相溶の樹脂を含有しないＮｏ．２３の絶縁層は、引張伸びが低下した。
絶縁層がオレフィン系樹脂を含有しないＮｏ．２４の絶縁層は、引張強さ及び耐油試験後の引張強さ残率が低下した。
樹脂成分に対する上記第１フィラーの質量比が８０／１００を超え、かつ体積固有抵抗が１×１０^１３Ω・ｃｍ未満のＮｏ．２５の絶縁層は、耐電圧試験で絶縁破壊が生じた。
体積固有抵抗が１×１０^１３Ω・ｃｍ未満のＮｏ．２６の絶縁層は、耐電圧試験で絶縁破壊が生じた。
樹脂成分に対する上記第１フィラーの質量比が１０／１００未満であり、かつ２５℃での熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ未満であるＮｏ．２７、Ｎｏ．３０及びＮｏ．３１の絶縁層は、通電時の導体温度が高くなった。
２５℃での熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ未満であるＮｏ．２８の絶縁層は、通電時の導体温度が高くなった。
第２フィラーを含有しないＮｏ．２９の絶縁層は、耐電圧試験で絶縁破壊が生じた。

【0090】

以上の結果より、当該電線は優れた放熱性とともに、高絶縁性、機械的強度及び高耐油性を有することが示された。

【符号の説明】

【0091】

１ 電線
２ 導体
３ 絶縁層
４、１０ 外被層
５、２０ ケーブル
７ 内側被覆層
８ テープ部材

【図1】

【図2】

【図3】