JP5133578B2 - Insulated wire and wire harness - Google Patents
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Description
本発明は、絶縁電線およびワイヤーハーネスに関し、さらに詳しくは、車両部品、電気・電子機器部品などに好適に用いられる絶縁電線およびワイヤーハーネスに関するものである。 The present invention relates to an insulated wire and a wire harness, and more particularly to an insulated wire and a wire harness that are suitably used for vehicle parts, electrical / electronic device parts, and the like.
従来、自動車部品などの車両部品、電気・電子機器部品などの配線に用いられる絶縁電線としては、一般に、導体の外周に、ハロゲン系難燃剤を添加した塩化ビニル樹脂組成物を被覆したものが広く用いられてきた。 Conventionally, as an insulated wire used for wiring of vehicle parts such as automobile parts and electrical / electronic equipment parts, generally, the outer periphery of a conductor is widely coated with a vinyl chloride resin composition to which a halogen-based flame retardant is added. Has been used.
しかしながら、この種の塩化ビニル樹脂組成物は、ハロゲン元素を含有しているため、車両の火災時や電気・電子機器の焼却廃棄時などの燃焼時に有害なハロゲン系ガスを大気中に放出し、環境汚染の原因になるという問題があった。 However, since this type of vinyl chloride resin composition contains a halogen element, it releases harmful halogen-based gases to the atmosphere during combustion such as in the event of a vehicle fire or incineration and disposal of electrical and electronic equipment. There was a problem of causing environmental pollution.
そのため、地球環境への負荷を抑制するなどの観点から、近年では、ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂に、ノンハロゲン系難燃剤として水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を添加した、いわゆるノンハロゲン系難燃性樹脂組成物への代替が進められている。 Therefore, from the viewpoint of reducing the burden on the global environment, in recent years, so-called non-halogen flame retardant, in which a metal hydroxide such as magnesium hydroxide is added as a non-halogen flame retardant to an olefin resin such as polyethylene. Alternatives to resin compositions are underway.
ところが、基本的にオレフィン系樹脂は燃えやすく、また、ノンハロゲン系難燃剤は、ハロゲン系難燃剤に比較して難燃化効果に劣る。したがって、ノンハロゲン系難燃性樹脂組成物では、十分な難燃性を確保するため、金属水酸化物を多量に添加する必要があり、これに起因して耐外傷性などの機械的特性が著しく低下するという問題があった。 However, olefinic resins are basically flammable, and non-halogen flame retardants are inferior in flame retardancy compared to halogen flame retardants. Therefore, in the halogen-free flame retardant resin composition, it is necessary to add a large amount of metal hydroxide in order to ensure sufficient flame retardancy, resulting in remarkable mechanical properties such as scratch resistance. There was a problem of lowering.
そこで、このような問題を改善するため、例えば特許文献1には、ポリエチレンまたはαオレフィン共重合体とエチレン共重合体またはゴムとを含む樹脂成分中に、金属水酸化物、架橋助剤を添加し、さらに特定の官能基を含有させてなる難燃性樹脂組成物が開示されている。
Therefore, in order to improve such a problem, for example, in
しかしながら、従来知られる難燃性樹脂組成物を導体の外周に被覆した絶縁電線は、耐外傷性、耐摩耗性などの機械的特性が未だ満足できるものではなく、さらなる改良の余地があった。 However, an insulated wire in which the outer periphery of a conductor is coated with a conventionally known flame retardant resin composition is not yet satisfactory in mechanical properties such as scratch resistance and wear resistance, and there is room for further improvement.
本発明が解決しようとする課題は、十分な難燃性を有し、従来よりも耐外傷性、耐摩耗性に優れた絶縁電線を提供することにある。また、この絶縁電線を含んだワイヤーハーネスを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide an insulated wire that has sufficient flame retardancy and is more excellent in damage resistance and wear resistance than in the past. Moreover, it is providing the wire harness containing this insulated wire.
上記課題を解決するため、本発明に係る絶縁電線は、導体の外周に少なくとも1層以上の絶縁層が被覆されており、前記絶縁層のうち少なくとも1層は、(A)オレフィン系樹脂60〜99重量%、(B)スチレン系熱可塑性エラストマー40〜1重量%、を含むポリマー成分100重量部と、(C)金属水酸化物50〜200重量部と、(D)アスペクト比が30以上の繊維状物質0.1〜20重量部とを含む樹脂組成物よりなり、前記繊維状物質は、炭素系の繊維状物質であることを要旨とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the insulated wire according to the present invention is such that at least one insulating layer is coated on the outer periphery of the conductor, and at least one of the insulating layers is (A) olefin resin 60 to 99 parts by weight, (B) 100 parts by weight of a polymer component containing 40 to 1% by weight of a styrenic thermoplastic elastomer, (C) 50 to 200 parts by weight of a metal hydroxide, and (D) an aspect ratio of 30 or more. Ri Na from the resin composition containing a fibrous material 0.1 to 20 parts by weight, the fibrous material are those summarized in that a fibrous material of the carbon-based.
この場合、前記繊維状物質の60%以上は、当該電線の軸方向と略平行に配列していると良い。 In this case, it is preferable that 60% or more of the fibrous substance is arranged substantially parallel to the axial direction of the electric wire.
また、前記樹脂組成物の体積固有抵抗値は、109(Ω・mm)以上であると良い。 Moreover, the volume specific resistance value of the resin composition is preferably 10 9 (Ω · mm) or more.
また、前記樹脂組成物は、さらに球状物質(ただし、(C)金属水酸化物を除く)を含んでいると良い。 Moreover, the resin composition preferably further contains a spherical substance (excluding (C) a metal hydroxide) .
そして、上記絶縁電線は、導体の外周に2層以上の絶縁層が被覆されており、前記絶縁層のうち、内層に位置する少なくとも1層は、前記樹脂組成物よりなり、前記絶縁層のうち最外層は、繊維状物質を含んでいないと良い。 And the said insulated wire is coat | covered with the insulating layer of 2 or more layers on the outer periphery of a conductor, Among the said insulating layers, at least 1 layer located in an inner layer consists of the said resin composition, Of the said insulating layers The outermost layer preferably does not contain a fibrous material.
このとき、当該電線表面の水接触角度が60°以上であると良い。 At this time, the water contact angle on the surface of the electric wire is preferably 60 ° or more.
さらに、前記最外層の厚みは、5〜300μmの範囲内にあると良い。 Furthermore, the thickness of the outermost layer is preferably in the range of 5 to 300 μm.
一方、本発明に係るワイヤーハーネスは、上記絶縁電線を含むことを要旨とするものである。 On the other hand, the wire harness which concerns on this invention makes it a summary to contain the said insulated wire.
本発明に係る絶縁電線は、導体の外周に被覆された絶縁層のうち少なくとも1層が、特定量の金属水酸化物と、アスペクト比が特定範囲内にある特定量の繊維状物質とを含む樹脂組成物よりなっている。そのため、十分な難燃性を有するとともに、従来の絶縁電線に比較して、耐外傷性、耐摩耗性に優れる。これは、金属水酸化物とともに繊維状物質を配合することで、傷や摩耗に対する強度が向上しているためと推測される。 In the insulated wire according to the present invention, at least one of the insulating layers coated on the outer periphery of the conductor includes a specific amount of metal hydroxide and a specific amount of fibrous substance having an aspect ratio within a specific range. It consists of a resin composition. Therefore, it has sufficient flame retardancy and is excellent in external resistance and abrasion resistance as compared with conventional insulated wires. This is presumably because the strength against scratches and abrasion is improved by blending the fibrous substance together with the metal hydroxide.
この場合、前記繊維状物質の60%以上が、当該電線の軸方向と略平行に配列していると、上記効果に一層優れる。 In this case, when 60% or more of the fibrous substance is arranged substantially parallel to the axial direction of the electric wire, the above effect is further improved.
また、前記樹脂組成物の体積固有抵抗値が、109(Ω・mm)以上であると、絶縁性により優れる。 Further, if the volume specific resistance value of the resin composition is 10 9 (Ω · mm) or more, it is more excellent in insulation.
また、前記繊維状物質が、炭素系の繊維状物質であると、より一層、耐外傷性、耐摩耗性に優れる。 In addition, when the fibrous material is a carbon-based fibrous material, the wound resistance and wear resistance are further improved.
また、前記樹脂組成物が、さらに球状物質を含んでいると、より一層、耐外傷性、耐摩耗性に優れる。これは、球状物質を配合することにより、球状物質を含む絶縁層表面の摩擦係数が低下するためと推測される。 Further, when the resin composition further contains a spherical substance, the resin composition is further excellent in the damage resistance and wear resistance. This is presumed to be because the friction coefficient on the surface of the insulating layer containing the spherical material is reduced by blending the spherical material.
そして、上記絶縁電線が多層構造を有しており、絶縁層の内層に位置する少なくとも1層が上記樹脂組成物よりなり、絶縁層の最外層が繊維状物質を含んでいない場合には、難燃性、耐外傷性、および、耐摩耗性に優れるとともに、電線表面の滑らかさが向上する。これにより、絶縁層に異物が接触してもすべりが良くなるため、絶縁層に傷がつき難くなり、絶縁電線の信頼性が高くなる。また、外観にも優れるとともに、上記絶縁電線をワイヤーハーネスに加工する際の生産性も向上する。 If the insulated wire has a multilayer structure, at least one layer located in the inner layer of the insulating layer is made of the resin composition, and the outermost layer of the insulating layer does not contain a fibrous material. It has excellent flammability, damage resistance, and wear resistance, and improves the smoothness of the wire surface. Thereby, even if a foreign substance contacts the insulating layer, the slipping is improved, so that the insulating layer is hardly damaged and the reliability of the insulated wire is increased. Moreover, while being excellent also in an external appearance, productivity at the time of processing the said insulated wire into a wire harness improves.
このとき、当該電線表面の水接触角度が60°以上であると、電線表面の滑らかさに一層優れるので、上記効果に一層優れる。 At this time, when the water contact angle on the surface of the electric wire is 60 ° or more, the smoothness of the surface of the electric wire is further improved, and thus the above effect is further improved.
さらに、前記最外層の厚みが、5〜300μmの範囲内にあると、難燃性、耐外傷性、および、耐摩耗性に優れる効果と、電線表面の滑らかさが向上する効果のバランスに優れる。 Furthermore, when the thickness of the outermost layer is in the range of 5 to 300 μm, the balance between the effects of excellent flame retardancy, damage resistance, and wear resistance and the effect of improving the smoothness of the wire surface is excellent. .
一方、本発明に係るワイヤーハーネスは、上記絶縁電線を含んでいるので、十分な難燃性を有し、耐外傷性、耐摩耗性に優れる。そのため、ワイヤーハーネスに加工する際に、電線に傷がつき難いなどの利点がある。また、ワイヤーハーネスの使用時に、絶縁電線が摩耗し難いので、長期に亘って高い信頼性を確保することができる。 On the other hand, since the wire harness which concerns on this invention contains the said insulated wire, it has sufficient flame retardance and is excellent in external resistance and abrasion resistance. Therefore, when processing into a wire harness, there exists an advantage that an electric wire is hard to be damaged. Further, since the insulated wire is less likely to be worn when the wire harness is used, high reliability can be ensured over a long period of time.
次に、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described in detail.
本発明に係る絶縁電線(以下、本電線ということがある。)は、導体の外周に少なくとも1層以上の絶縁層が被覆されており、この絶縁層のうち少なくとも1層は、特定の樹脂組成物よりなっている。 The insulated wire according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as the present wire) has at least one insulating layer coated on the outer periphery of the conductor, and at least one of the insulating layers has a specific resin composition. It consists of things.
導体としては、単線の金属線、複数本の金属素線が撚り合わされた撚線、撚線が圧縮加工されたものなどが挙げられる。その導体径や材質などは、特に限定されるものではなく、用途などに応じて適宜選択することができる。 Examples of the conductor include a single metal wire, a twisted wire in which a plurality of metal strands are twisted together, and a material in which a twisted wire is compressed. The conductor diameter, material, and the like are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the application.
ここで、上記樹脂組成物は、(A)オレフィン系樹脂、(B)スチレン系熱可塑性エラストマー、を含むポリマー成分と、(C)金属水酸化物と、(D)アスペクト比が30以上の繊維状物質とを含んでいる。 Here, the resin composition includes a polymer component containing (A) an olefin resin, (B) a styrene thermoplastic elastomer, (C) a metal hydroxide, and (D) a fiber having an aspect ratio of 30 or more. Containing substances.
上記樹脂組成物において、上記ポリマー成分は、(A)オレフィン系樹脂が60〜99重量%、(B)スチレン系熱可塑性エラストマーが40〜1重量%の範囲内にある。好ましくは、(A)オレフィン系樹脂が75〜95重量%、(B)スチレン系熱可塑性エラストマーが25〜5重量%の範囲内、さらに好ましくは、(A)オレフィン系樹脂が80〜90重量%、(B)スチレン系熱可塑性エラストマーが20〜10重量%の範囲内である。 In the resin composition, the polymer component contains (A) an olefin resin in a range of 60 to 99% by weight and (B) a styrene thermoplastic elastomer in a range of 40 to 1% by weight. Preferably, (A) the olefin resin is 75 to 95% by weight, (B) the styrene thermoplastic elastomer is within the range of 25 to 5% by weight, and more preferably (A) the olefin resin is 80 to 90% by weight. (B) Styrenic thermoplastic elastomer exists in the range of 20 to 10 weight%.
(A)オレフィン系樹脂の含有率が60重量%未満であり、(B)スチレン系熱可塑性エラストマーが40重量%を超えると、耐外傷性、耐摩耗性などが低下する傾向が見られ、反対に、(A)オレフィン系樹脂の含有率が99重量%を超え、(B)スチレン系熱可塑性エラストマーが1重量%未満になると、柔軟性、加工性などが低下する傾向が見られる。 When the content of (A) olefin resin is less than 60% by weight and (B) styrene-based thermoplastic elastomer exceeds 40% by weight, there is a tendency that the damage resistance, wear resistance, etc. tend to decrease. In addition, when (A) the content of the olefin resin exceeds 99% by weight and (B) the styrene thermoplastic elastomer is less than 1% by weight, flexibility, workability, and the like tend to decrease.
上記ポリマー成分において、(A)オレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体などが挙げられる。これらは、1種または2種以上併用しても良い。これらのうち、好ましくは、ポリプロピレンや直鎖状低密度ポリエチレンなどである。 In the polymer component, examples of the (A) olefin resin include polypropylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, high density polyethylene, and ethylene-α olefin copolymer. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, polypropylene and linear low density polyethylene are preferable.
エチレン−αオレフィン共重合体としては、エチレンと炭素数3〜20のαオレフィン、例えば、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、9−メチル−1−デセン、11−メチル−1−ドデセン、12−エチル−1−テトラデセンなどとの共重合体を挙げることができる。 Examples of the ethylene-α-olefin copolymer include ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, such as propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1 -Nonene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-nonadecene, 1-eicosene, 9-methyl-1-decene And copolymers with 11-methyl-1-dodecene, 12-ethyl-1-tetradecene, and the like.
(A)オレフィン系樹脂は、そのメルトフローレイト(MFR)が0.3〜15g/10minの範囲内にあることが好ましい。より好ましくは、0.5〜10g/10minの範囲内である。MFRが0.3g/10min未満では、樹脂組成物の流動性が低下しやすく、15g/10minを超えると、機械的特性などが低下しやすいからである。なお、メルトフローレイト(MFR)は、JIS K 6758に準拠して測定される(温度230℃、荷重2.16Kg)。 (A) The olefin resin preferably has a melt flow rate (MFR) in the range of 0.3 to 15 g / 10 min. More preferably, it is in the range of 0.5 to 10 g / 10 min. This is because if the MFR is less than 0.3 g / 10 min, the fluidity of the resin composition tends to decrease, and if it exceeds 15 g / 10 min, the mechanical properties and the like tend to decrease. The melt flow rate (MFR) is measured according to JIS K 6758 (temperature 230 ° C., load 2.16 Kg).
上記ポリマー成分において、(B)スチレン系熱可塑性エラストマーは、スチレンと、ブタジエンやイソプレンなどのモノマーとを共重合させてなるものである。このとき、ブタジエンやイソプレンなどのモノマーを単独種類で用いても良いし、複数種類を組み合わせても良い。 In the polymer component, (B) the styrene thermoplastic elastomer is obtained by copolymerizing styrene and a monomer such as butadiene or isoprene. At this time, monomers such as butadiene and isoprene may be used singly or in combination.
(B)スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、具体的には、スチレン−ブタジエンブロック共重合体およびその水添または部分水添誘導体であるスチレン−エチレン−スチレン共重合体(SES)やスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEBS)、コアシェル構造を有する変性ブタジエンゴムなどを例示することができる。また、スチレン−イソプレンブロック共重合体およびその水添または部分水添誘導体であるスチレン−エチレン−プロピレン共重合体(SEP)やスチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体(SEPS)、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体(SEEPS)、コアシェル構造を有する変性イソプレンゴムなどを例示することができる。これらは、単独で用いても良いし、複数組み合わせても良い。 (B) Specific examples of the styrenic thermoplastic elastomer include a styrene-butadiene block copolymer and a hydrogenated or partially hydrogenated styrene-ethylene-styrene copolymer (SES) or styrene-ethylene- Examples include butylene-styrene copolymer (SEBS) and modified butadiene rubber having a core-shell structure. Further, styrene-isoprene block copolymers and hydrogenated or partially hydrogenated derivatives thereof such as styrene-ethylene-propylene copolymers (SEP), styrene-ethylene-propylene-styrene copolymers (SEPS), styrene-ethylene- Examples thereof include an ethylene-propylene-styrene copolymer (SEEPS) and a modified isoprene rubber having a core-shell structure. These may be used alone or in combination.
このとき、スチレンをハードセグメント、スチレンに挟まれたポリマーをソフトセグメントとして、ハードセグメントとソフトセグメントの割合は、ハードセグメント/ソフトセグメントが、重量比で10/90〜40/60の範囲内にあることが好ましい。耐外傷性、耐摩耗性や柔軟性などをバランス良く向上させることができるからである。 At this time, styrene is a hard segment, and a polymer sandwiched between styrene is a soft segment, and the ratio of the hard segment to the soft segment is within the range of 10/90 to 40/60 by weight ratio of the hard segment / soft segment. It is preferable. This is because the damage resistance, wear resistance, flexibility and the like can be improved in a balanced manner.
(B)スチレン系熱可塑性エラストマーは、酸変性されたものであっても良い。酸変性に用いられる酸としては、例えば、マレイン酸およびその誘導体である無水マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステルや、フマル酸およびその誘導体である無水フマル酸、フマル酸モノエステル、フマル酸ジエステルなどを例示することができる。これらは1種または2種以上併用しても良い。 (B) The styrenic thermoplastic elastomer may be acid-modified. Examples of acids used for acid modification include maleic anhydride and its derivatives maleic anhydride, maleic acid monoester, maleic acid diester, fumaric acid and its derivatives fumaric anhydride, fumaric acid monoester, and fumaric acid. A diester etc. can be illustrated. These may be used alone or in combination of two or more.
(B)スチレン系熱可塑性エラストマーに酸を導入する方法としては、グラフト法や直接(共重合)法などが挙げられる。また、酸変性量としては、(B)スチレン系熱可塑性エラストマーに対して、0.1〜10重量%、好ましくは、0.2〜5重量%である。酸変性量が0.1重量%未満であると、耐摩耗性が低下する傾向が見られ、また、10重量%を越えると、成形加工性が悪化する傾向が見られるからである。 (B) Examples of the method for introducing an acid into the styrene-based thermoplastic elastomer include a graft method and a direct (copolymerization) method. Moreover, as an acid modification amount, it is 0.1 to 10 weight% with respect to (B) styrene-type thermoplastic elastomer, Preferably, it is 0.2 to 5 weight%. This is because if the amount of acid modification is less than 0.1% by weight, the wear resistance tends to decrease, and if it exceeds 10% by weight, the moldability tends to deteriorate.
上記ポリマー成分には、(A)オレフィン系樹脂、(B)スチレン系熱可塑性エラストマーの他に、さらに、ゴムや熱可塑性エラストマーを含んでいても良い。ゴムとしては、エチレン−プロピレン系ゴム、ブタジエン系ゴム、イソプレン系ゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、イソブチレンゴムなどを例示することができ、熱可塑性エラストマーとしては、1,2−ポリブタジエンなどを例示することができる。これらのゴムや熱可塑性エラストマーは、酸変性されたものであっても良い。 In addition to (A) the olefin resin and (B) the styrene thermoplastic elastomer, the polymer component may further contain rubber or a thermoplastic elastomer. Examples of the rubber include ethylene-propylene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, natural rubber, nitrile rubber, and isobutylene rubber. Examples of the thermoplastic elastomer include 1,2-polybutadiene. Can do. These rubbers and thermoplastic elastomers may be acid-modified.
上記エチレン−プロピレン系ゴムとしては、エチレンおよびプロピレンを主成分とするランダム共重合体、および、さらに第3成分として、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネンなどのジエンモノマーを1または2以上加えたものを主成分とするランダム共重合体などが挙げられる。 The ethylene-propylene rubber is mainly composed of a random copolymer mainly composed of ethylene and propylene, and further, one or more diene monomers such as dicyclopentadiene and ethylidene norbornene added as a third component. Examples thereof include a random copolymer as a component.
上記樹脂組成物において、(C)金属水酸化物は、絶縁層に難燃性を付与する機能を有する。(C)金属水酸化物は、上記ポリマー成分100重量部に対して、50〜200重量部含まれている。好ましくは、上記ポリマー成分100重量部に対して、50〜150重量部にすると良い。50重量部未満では、難燃性が低下しやすく、200重量部を超えると、十分な機械的特性が得られにくいからである。 In the resin composition, (C) the metal hydroxide has a function of imparting flame retardancy to the insulating layer. (C) The metal hydroxide is contained in an amount of 50 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer component. Preferably, the amount is 50 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer component. This is because if the amount is less than 50 parts by weight, the flame retardancy tends to decrease, and if it exceeds 200 parts by weight, sufficient mechanical properties are difficult to obtain.
(C)金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムなどを例示することができる。これらのうち、分解温度が高い(約360℃)点で、水酸化マグネシウムが好ましい。水酸化マグネシウムは、天然鉱物を原料とする天然品でも良いし、いわゆる合成品でも良い。製造コストが安くなるなどの点で、天然品が好ましい。 (C) As a metal hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, etc. can be illustrated. Of these, magnesium hydroxide is preferred because of its high decomposition temperature (about 360 ° C.). Magnesium hydroxide may be a natural product made from a natural mineral or a so-called synthetic product. Natural products are preferable in that the production cost is reduced.
(C)金属水酸化物の平均粒子径は、0.5〜10μmの範囲内にあることが好ましい。より好ましくは、0.5〜5μmの範囲内であり、さらに好ましくは、0.5〜3μmの範囲内である。粒子径が0.5μm未満では、粒子同士の二次的な凝集が生じやすく、電線の機械特性が低下しやすいからである。一方、粒子径が10μmを超えると、電線の機械特性が低下しやすいからである。 (C) It is preferable that the average particle diameter of a metal hydroxide exists in the range of 0.5-10 micrometers. More preferably, it exists in the range of 0.5-5 micrometers, More preferably, it exists in the range of 0.5-3 micrometers. This is because when the particle diameter is less than 0.5 μm, secondary aggregation of the particles is likely to occur, and the mechanical properties of the electric wire are likely to deteriorate. On the other hand, if the particle diameter exceeds 10 μm, the mechanical properties of the electric wire are likely to deteriorate.
(C)金属水酸化物は、表面処理剤により表面処理されていても良い。表面処理剤としては、例えば、脂肪酸(ステアリン酸、オレイン酸など)、脂肪酸金属塩、シランカップリング剤(ビニルシラン、アクリルシランなど)、チタネートカップリング剤などを例示することができる。これらは1種または2種以上併用しても良い。(C)金属水酸化物は、その表面が表面処理されると、上記ポリマー成分との密着性に加え、生産性が向上しやすい。 (C) The metal hydroxide may be surface-treated with a surface treatment agent. Examples of the surface treatment agent include fatty acids (such as stearic acid and oleic acid), fatty acid metal salts, silane coupling agents (such as vinyl silane and acrylic silane), and titanate coupling agents. These may be used alone or in combination of two or more. (C) When the surface of the metal hydroxide is surface-treated, productivity is easily improved in addition to adhesion with the polymer component.
上記表面処理剤は、(C)金属水酸化物100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲内にあることが好ましい。より好ましくは、0.5〜3重量部の範囲内である。0.1重量部未満では、電線特性の向上効果が低下しやすく、10重量部を超えると、過剰に添加されたものが不純物として残存しやすくなり、電線の物性を低下させやすいからである。 The surface treatment agent is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (C) metal hydroxide. More preferably, it is in the range of 0.5 to 3 parts by weight. If the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the electric wire characteristics is likely to be reduced, and if the amount exceeds 10 parts by weight, excessively added impurities are likely to remain as impurities, and the physical properties of the wire are likely to be deteriorated.
このとき、(C)金属水酸化物は、あらかじめ表面処理剤により表面処理されていても良いし、表面処理剤とともに上記樹脂組成物中に配合されて、樹脂組成物を混練することにより表面処理されても良い。 At this time, (C) the metal hydroxide may be surface-treated with a surface treatment agent in advance, or is blended in the resin composition together with the surface treatment agent and kneaded with the resin composition. May be.
上記樹脂組成物において、(D)アスペクト比が30以上の繊維状物質(以下、(D)繊維状物質ということがある。)は、絶縁層に耐外傷性や耐摩耗性などの機械的特性を付与する機能を有する。アスペクト比は、(D)繊維状物質の長径と短径の比(長径/短径)で表される。アスペクト比の上限としては、上記樹脂組成物中に(D)繊維状物質を安定して存在させやすいなどの点で、100以下にすると良い。 In the above resin composition, (D) a fibrous material having an aspect ratio of 30 or more (hereinafter, sometimes referred to as (D) a fibrous material) has mechanical properties such as trauma resistance and abrasion resistance on the insulating layer. It has the function to give. The aspect ratio is represented by (D) the ratio of the major axis to the minor axis of the fibrous substance (major axis / minor axis). The upper limit of the aspect ratio is preferably 100 or less from the viewpoint that the (D) fibrous substance can be stably present in the resin composition.
(D)繊維状物質は、上記ポリマー成分100重量部に対して、0.1〜20重量部含まれている。好ましくは、上記ポリマー成分100重量部に対して、1〜15重量部、さらに好ましくは、1〜10重量部にすると良い。 (D) The fibrous substance is contained in an amount of 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer component. Preferably, the amount is 1 to 15 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer component.
0.1重量部未満では、耐外傷性や耐摩耗性などの機械的特性を向上させる効果が低下しやすく、一方、20重量部を超えると、上記樹脂組成物の混練時や本電線の作製時に、混練機のスクリューにかかる負荷が大きくなり、混合不良や押出不良などの原因となりやすく、また、(D)繊維状物質の含有量が多くなることで、本電線の加工時に皮剥不良などの原因となりやすいからである。 If the amount is less than 0.1 parts by weight, the effect of improving the mechanical properties such as damage resistance and wear resistance tends to be reduced. On the other hand, if the amount exceeds 20 parts by weight, the resin composition is kneaded or the present electric wire is produced. Sometimes the load on the screw of the kneader becomes large, which is likely to cause mixing failure and extrusion failure, and (D) increase in the content of the fibrous material, It is easy to cause.
(D)繊維状物質は、その60%以上が、本電線の軸方向と略平行に配列していることが好ましい。耐外傷性、耐摩耗性に加えて、耐衝撃性も向上するからである。より好ましくは、70%以上であり、さらに好ましくは、80%以上である。 (D) It is preferable that 60% or more of the fibrous substances are arranged substantially parallel to the axial direction of the electric wire. This is because the impact resistance is improved in addition to the damage resistance and wear resistance. More preferably, it is 70% or more, More preferably, it is 80% or more.
(D)繊維状物質を本電線の軸方向と略平行に配列させるには、アスペクト比が30以上であると好ましい。また、(D)繊維状物質を含む上記樹脂組成物を、導体の外周に押出被覆すると良い。このとき、比較的速い線速で押出すと、より配列しやすくなる。押出しをゆっくりしすぎると、(D)繊維状物質の配列がまばらになりやすく、配列しにくくなる。絶縁層内での(D)繊維状物質の存在状態は、例えば、絶縁層の断面をSEMにより観察することで、確認することができる。 (D) In order to arrange the fibrous substances substantially parallel to the axial direction of the electric wire, the aspect ratio is preferably 30 or more. In addition, (D) the resin composition containing a fibrous substance may be extrusion coated on the outer periphery of the conductor. At this time, if the extrusion is performed at a relatively high linear velocity, the arrangement becomes easier. If extrusion is performed too slowly, the arrangement of (D) fibrous substances tends to be sparse and difficult to arrange. The presence state of the (D) fibrous substance in the insulating layer can be confirmed, for example, by observing a cross section of the insulating layer with an SEM.
(D)繊維状物質としては、合成(有機)繊維や無機繊維、天然繊維などが挙げられる。これらは、1種または2種以上併用しても良い。合成(有機)繊維としては、ポリアミド繊維(ナイロンなど)、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリウレタン繊維などが挙げられる。無機繊維としては、セラミック繊維、ガラス繊維、炭素系の繊維(活性炭素繊維、カーボンブラック、カーボンナノチューブなど)、金属繊維、鉱物繊維などが挙げられる。天然繊維としては、パルプ、絹、ウールなどが挙げられる。これらに特に限定されるものではなく、アスペクト比が30以上の繊維状物質であれば良い。上記合成(有機)繊維においては、加水分解性の低いものが好ましい。 Examples of (D) fibrous materials include synthetic (organic) fibers, inorganic fibers, and natural fibers. These may be used alone or in combination of two or more. Synthetic (organic) fibers include polyamide fibers (such as nylon), polyester fibers, acrylic fibers, polyolefin fibers, and polyurethane fibers. Examples of inorganic fibers include ceramic fibers, glass fibers, carbon-based fibers (such as activated carbon fibers, carbon black, and carbon nanotubes), metal fibers, and mineral fibers. Natural fibers include pulp, silk, wool and the like. It is not specifically limited to these, What is necessary is just a fibrous substance with an aspect ratio of 30 or more. Among the synthetic (organic) fibers, those having low hydrolyzability are preferable.
絶縁層を形成する樹脂組成物中に(D)繊維状物質を配合するに際し、樹脂組成物全体での体積固有抵抗値の値に留意すると良い。すなわち、絶縁層の要求される絶縁性を確保するため、上記樹脂組成物の体積固有抵抗値は、109(Ω・mm)以上にすることが好ましい。そのため、絶縁性と、耐外傷性や耐摩耗性などの機械的特性の向上効果とを考慮して、(D)繊維状物質の種類、配合量を適宜選択すると良い。 When (D) the fibrous material is blended in the resin composition forming the insulating layer, it is preferable to pay attention to the value of the volume resistivity value of the entire resin composition. That is, in order to ensure the required insulating properties of the insulating layer, the volume specific resistance value of the resin composition is preferably 10 9 (Ω · mm) or more. Therefore, it is preferable to appropriately select the type and blending amount of (D) fibrous substance in consideration of the insulating properties and the effect of improving mechanical properties such as trauma resistance and wear resistance.
(D)繊維状物質のうち、金属繊維などの無機繊維は、体積抵抗値が比較的低いものが多いので、配合量を増やし難く、特に、絶縁層の絶縁性に留意すべきである。 (D) Of the fibrous materials, inorganic fibers such as metal fibers have a relatively low volume resistance value, so it is difficult to increase the amount of the compound, and in particular, the insulating properties of the insulating layer should be noted.
(D)繊維状物質としては、より好ましくは、活性炭素繊維、カーボンブラック、カーボンナノチューブなどの炭素系の繊維である。体積固有抵抗値が比較的高く、配合量を多くしても絶縁層の絶縁性を確保することができるとともに、耐外傷性や耐摩耗性などの機械的特性をより向上させることができるからである。 (D) The fibrous substance is more preferably a carbon-based fiber such as activated carbon fiber, carbon black, or carbon nanotube. Because the volume resistivity is relatively high, the insulation of the insulating layer can be secured even if the amount is increased, and the mechanical properties such as damage resistance and wear resistance can be further improved. is there.
カーボンナノチューブとしては、一層のグラフェンシートから構成される単層カーボンナノチューブもしくは、多くのグラフェンシートから構成される多層カーボンナノチューブ、カップスタック型カーボンナノチューブ、カーボンナノウィスカーなどが挙げられる。これらは1種または2種以上併用しても良い。カーボンナノチューブの末端は、閉じていても良いし(クローズドカーボンナノチューブ)、開いていても良い(オープンカーボンナノチューブ)。 Examples of carbon nanotubes include single-walled carbon nanotubes composed of a single graphene sheet, multi-walled carbon nanotubes composed of many graphene sheets, cup-stacked carbon nanotubes, and carbon nanowhiskers. These may be used alone or in combination of two or more. The ends of the carbon nanotubes may be closed (closed carbon nanotubes) or open (open carbon nanotubes).
カーボンナノチューブの直径は、生産コストを考慮して、0.4nm以上であることが好ましい。そのアスペクト比は、上述するように、30以上にするのが良い。カーボンナノチューブは、グラフェンシートの巻き方の違いで、カイラリティを有するが、そのカイラリティは、特に限定されるものではない。 The diameter of the carbon nanotube is preferably 0.4 nm or more in consideration of production cost. The aspect ratio is preferably 30 or more as described above. Carbon nanotubes have chirality due to the difference in how the graphene sheet is wound, but the chirality is not particularly limited.
カーボンナノチューブの製造方法としては、特に限定されることはなく、一般的な方法を用いることができる。具体的には、レーザーアブレーション法、アーク放電法、触媒CVD(chemical vapor diposition)法などが挙げられる。カーボンナノチューブに金属系触媒が残存している場合には、これを除去することが好ましい。除去方法としては、加熱した過酸化水素などを用いてカーボンナノチューブに欠陥を持たせた後、硫酸を用いて除去しても良いし、その他の既知方法を用いて除去しても良い。 The method for producing the carbon nanotube is not particularly limited, and a general method can be used. Specific examples include a laser ablation method, an arc discharge method, a catalytic CVD (chemical vapor deposition) method, and the like. When the metal catalyst remains on the carbon nanotube, it is preferable to remove it. As a removing method, after making the carbon nanotube defective using heated hydrogen peroxide or the like, it may be removed using sulfuric acid, or may be removed using other known methods.
単層カーボンナノチューブを用いる場合には、カーボンナノチューブ同士が複雑に絡み合うバンドルを形成している可能性があるため、あらかじめ分散させておくことが好ましい。バンドルの分散法としては、超音波を用いても良いし、他の既知の方法を用いても良い。 When single-walled carbon nanotubes are used, it is preferable to disperse them in advance because carbon nanotubes may form bundles intricately entangled with each other. As a bundle dispersion method, ultrasonic waves may be used, or other known methods may be used.
(D)繊維状物質とともに、球状物質を配合しても良い。球状物質を配合すると、球状物質の回転により、電線表面の摩擦係数が低下しやすくなるので、耐外傷性、耐摩耗性がより向上するからである。球状物質としては、球状のフラーレン(C60など)が挙げられる。球状物質の粒径としては、1nm〜1μmの範囲内にあることが好ましい。分散性が向上し、電線物性が良くなるからである。 (D) A spherical substance may be blended together with the fibrous substance. This is because when the spherical substance is blended, the friction coefficient on the surface of the electric wire is likely to decrease due to the rotation of the spherical substance, so that the damage resistance and the wear resistance are further improved. Examples of the spherical substance include spherical fullerenes (C60 and the like). The particle size of the spherical substance is preferably in the range of 1 nm to 1 μm. This is because dispersibility is improved and physical properties of the electric wire are improved.
上記樹脂組成物中には、必要に応じて、当該組成物の物性を損なわない範囲で他の添加剤が配合されていても良い。例えば、電線被覆材などに用いられる一般的な充填剤や、顔料、酸化防止剤、老化防止剤、銅害防止剤などが配合されていても良く、特に限定されるものではない。 In the said resin composition, the other additive may be mix | blended in the range which does not impair the physical property of the said composition as needed. For example, general fillers used for wire covering materials, pigments, antioxidants, antioxidants, copper damage inhibitors, and the like may be blended, and are not particularly limited.
本電線の構成としては、上述するように、導体の外周に1層以上の絶縁層が被覆されている。絶縁層全体の厚みとしては、0.3mm以下とすることが好ましい。より好ましくは、0.25mm以下である。0.3mmを超えると、電線の軽量性に劣るからである。また、本電線の外径は、特に限定されないが、φ3mm以下、より好ましくは、φ2mm以下である。 As the configuration of the electric wire, as described above, one or more insulating layers are coated on the outer periphery of the conductor. The thickness of the entire insulating layer is preferably 0.3 mm or less. More preferably, it is 0.25 mm or less. This is because if it exceeds 0.3 mm, the lightness of the electric wire is inferior. The outer diameter of the electric wire is not particularly limited, but is 3 mm or less, more preferably 2 mm or less.
導体の外周に1層の絶縁層が被覆されている場合には、この1層が上記樹脂組成物よりなっている。 When one insulating layer is coated on the outer periphery of the conductor, this one layer is made of the resin composition.
一方、導体の外周に2層以上の絶縁層が被覆されている場合には、少なくとも1層が上記樹脂組成物よりなっていれば良い。このとき、上記樹脂組成物よりなる層は、絶縁層の最外層に位置していても良いし、最外層の内層に位置していても良い。最外層の内層に位置する場合には、内層のいずれの層に位置していても良い。 On the other hand, when two or more insulating layers are coated on the outer periphery of the conductor, it is sufficient that at least one layer is made of the resin composition. At this time, the layer made of the resin composition may be located in the outermost layer of the insulating layer, or may be located in the inner layer of the outermost layer. In the case of being located in the innermost outer layer, it may be located in any inner layer.
より好ましくは、上記樹脂組成物よりなる層は、最外層の内層に位置していると良い。このとき、最外層は、繊維状物質を含んでいない材料で形成されていることが好ましい。最外層に繊維状物質が含まれていなければ、電線表面の滑らかさが向上し、絶縁層に傷がつき難くなるからである。また、外観にも優れ、上記絶縁電線を後述するワイヤーハーネスに加工する際の生産性も向上する。このとき、最外層の内層の少なくとも1層が上記樹脂組成物よりなっているので、絶縁層全体として、耐外傷性や耐摩耗性などの機械的特性にも優れる。 More preferably, the layer made of the resin composition is located in the innermost outermost layer. At this time, it is preferable that the outermost layer is formed of a material that does not contain a fibrous substance. This is because if the fibrous material is not contained in the outermost layer, the smoothness of the electric wire surface is improved and the insulating layer is hardly damaged. Moreover, it is excellent also in an external appearance and the productivity at the time of processing the said insulated wire into the wire harness mentioned later improves. At this time, since at least one of the innermost outer layers is made of the resin composition, the insulating layer as a whole is excellent in mechanical characteristics such as external resistance and abrasion resistance.
ここでいう繊維状物質とは、上記(D)アスペクト比が30以上の繊維状物質や、これ以外の、例えばアスペクト比が30未満の繊維状物質も含まれる。電線表面の滑らかさを悪化させやすい繊維状の物質を含む。 The fibrous substance here includes (D) a fibrous substance having an aspect ratio of 30 or more, and other fibrous substances having an aspect ratio of less than 30, for example. It contains a fibrous material that tends to deteriorate the smoothness of the wire surface.
最外層は、繊維状物質を含んでいないこと以外は、材料について特に限定されるものではない。例えば、上記樹脂組成物を構成するポリマー成分のみ、またはこれ以外のポリマー成分のみ、さらには、上記ポリマー成分とこれ以外のポリマー成分とを含むもので形成されたものなどを挙げることができる。これらの材料には、さらに、繊維状物質以外の各種充填剤を含んでいても良い。 The outermost layer is not particularly limited with respect to the material except that it does not contain a fibrous substance. For example, only the polymer component which comprises the said resin composition, only the other polymer component, Furthermore, what was formed with what contains the said polymer component and other polymer components, etc. can be mentioned. These materials may further contain various fillers other than the fibrous substance.
最外層の材料としては、より好ましくは、撥水性に優れる材料である。最外層が電線表面を形成するので、電線表面の摩擦係数を下げて、電線表面に傷がつきにくくなるからである。撥水性に優れる材料は、最外層の当該電線表面の水接触角度を60°以上にする材料であることが好ましい。より好ましくは、水接触角度を70°以上にする材料である。より一層、電線表面に傷がつきにくくなるからである。 The outermost layer material is more preferably a material excellent in water repellency. This is because the outermost layer forms the surface of the electric wire, so that the coefficient of friction on the surface of the electric wire is lowered and the surface of the electric wire is hardly damaged. The material excellent in water repellency is preferably a material that makes the water contact angle on the surface of the outermost layer the electric wire 60 ° or more. More preferably, it is a material which makes a water contact angle 70 degrees or more. This is because the surface of the electric wire is further hardly damaged.
最外層を形成する材料としては、具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂や、ワックス、シリコン−アクリル共重合体、アクリル系コーティング剤、ガラス系コーティング剤、オイル型撥水性シリコーン剤、エマルジョン型撥水性シリコーン剤、アクリルラッカー塗料、アルキド樹脂塗料、アクリルエマルジョン、無機・有機微粒子を用いた撥水性組成物などを挙げることができる。 Specific examples of the material for forming the outermost layer include olefin resins such as polypropylene and polyethylene, waxes, silicone-acrylic copolymers, acrylic coating agents, glass coating agents, oil-type water-repellent silicone agents, Examples thereof include emulsion-type water-repellent silicone agents, acrylic lacquer paints, alkyd resin paints, acrylic emulsions, and water-repellent compositions using inorganic / organic fine particles.
より好ましくは、シリコン−アクリル共重合体、アクリル系コーティング剤、ガラス系コーティング剤、オイル型撥水性シリコーン剤、エマルジョン型撥水性シリコーン剤、アクリルラッカー塗料、アルキド樹脂塗料、アクリルエマルジョン、無機・有機微粒子を用いた撥水性組成物などである。 More preferably, a silicon-acrylic copolymer, an acrylic coating agent, a glass coating agent, an oil-type water-repellent silicone agent, an emulsion-type water-repellent silicone agent, an acrylic lacquer paint, an alkyd resin paint, an acrylic emulsion, and inorganic / organic fine particles For example, a water-repellent composition.
最外層は、薄い被膜状であること、すなわち、被膜層であることが好ましい。最外層の厚みとしては、5〜300μmの範囲内にあることが好ましい。より好ましくは、5〜100μmの範囲内である。5μm未満では、電線表面を滑らかさにする効果が得られ難くなる傾向が見られ、300μmを超えると、電線の細径化が難しくなる傾向が見られるからである。 The outermost layer is preferably a thin film, that is, a film layer. The thickness of the outermost layer is preferably in the range of 5 to 300 μm. More preferably, it exists in the range of 5-100 micrometers. If the thickness is less than 5 μm, the effect of smoothing the surface of the electric wire tends to be difficult to obtain, and if it exceeds 300 μm, it tends to be difficult to reduce the diameter of the electric wire.
最外層は、内層の外周に直接被覆されていても良いし、内層と最外層との間に、他の中間部材、例えば、編組や金属箔などのシールド導体などが介在され、この介在物の外周に被覆されていても良い。 The outermost layer may be directly coated on the outer periphery of the inner layer, or another intermediate member, for example, a shield conductor such as a braid or metal foil, is interposed between the inner layer and the outermost layer. The outer periphery may be covered.
次に、本電線の製造方法について説明する。本電線の製造方法としては、一般に知られる手法を用いることができ、特に限定されるものではない。 Next, the manufacturing method of this electric wire is demonstrated. As a manufacturing method of this electric wire, a generally known method can be used and is not particularly limited.
本電線の絶縁層が1層よりなる場合には、例えば、まず、(A)オレフィン系樹脂、(B)スチレン系熱可塑性エラストマー、(C)金属水酸化物、(D)繊維状物質、および、必要に応じて、他の成分や添加剤などを任意に配合し、これらを通常のタンブラーなどでドライブレンドしたり、あるいは、バンバリミキサー、加圧ニーダー、混練押出機、二軸押出機、ロールなどの通常の混練機で溶融混練して均一に分散するなどにより、上記樹脂組成物を調する。次いで、例えば、導体の外周に、押出成形機を用いて、調製した上記樹脂組成物を任意の厚さで被覆すれば、本電線を得ることができる。 In the case where the insulating layer of the electric wire is composed of one layer, for example, first, (A) an olefin resin, (B) a styrene thermoplastic elastomer, (C) a metal hydroxide, (D) a fibrous substance, and If necessary, other ingredients and additives can be arbitrarily blended, and these can be dry blended with a normal tumbler or the like, or a Banbury mixer, pressure kneader, kneading extruder, twin screw extruder, roll The resin composition is prepared by, for example, melt-kneading with a normal kneader such as the above and uniformly dispersing. Next, for example, if the prepared resin composition is coated with an arbitrary thickness on the outer periphery of the conductor using an extruder, the electric wire can be obtained.
本電線の絶縁層が2層以上よりなる場合には、導体の外周に上記樹脂組成物を被覆する方法と同様にして、上記樹脂組成物よりなる層の内層または外層に、上記樹脂組成物よりなる層、または、これ以外の材料よりなる層を、任意の厚さで押出被覆すれば、本電線を得ることができる。 When the insulating layer of the electric wire is composed of two or more layers, in the same manner as the method of coating the outer periphery of the conductor with the resin composition, the inner layer or the outer layer of the layer made of the resin composition is made of the resin composition. If this layer or a layer made of a material other than this is extrusion-coated at an arbitrary thickness, the present electric wire can be obtained.
このとき、電線表面を滑らかにするためには、繊維状物質を含んでいない材料で最外層を形成すると良い。このとき、上記繊維状物質を含んでいない材料を、絶縁層の内層の最外周に、上記樹脂組成物を被覆する方法と同様に任意の厚さで押出被覆するか、任意の厚さで塗工(塗布あるいは散布)すれば良い。その形成方法は特に限定されない。 At this time, in order to smooth the surface of the electric wire, the outermost layer may be formed of a material that does not contain a fibrous substance. At this time, the material that does not contain the fibrous substance is extrusion coated at an arbitrary thickness on the outermost periphery of the inner layer of the insulating layer in the same manner as the method of coating the resin composition, or is applied at an arbitrary thickness. Work (apply or spray). The formation method is not particularly limited.
次に、本発明に係るワイヤーハーネスについて説明する。 Next, the wire harness according to the present invention will be described.
本発明に係るワイヤーハーネスは、本電線のみを複数本、または、本電線と他の電線からなる電線束が、ワイヤーハーネス保護材により被覆されてなる。他の電線としては、ハロゲン元素を含有している電線(塩化ビニル系の電線など)であっても良いし、ハロゲン元素を含有していない電線であっても良い。電線の本数は、任意に定めることができ、特に限定されるものではない。 In the wire harness according to the present invention, a plurality of the electric wires alone, or an electric wire bundle composed of the electric wires and other electric wires is covered with a wire harness protective material. As another electric wire, an electric wire containing a halogen element (such as a vinyl chloride electric wire) may be used, or an electric wire not containing a halogen element may be used. The number of electric wires can be determined arbitrarily and is not particularly limited.
ワイヤーハーネス保護材は、複数本の絶縁電線が束ねられた電線束の外周を覆い、内部の電線束を外部環境などから保護する役割を有するものである。ワイヤーハーネス保護材を構成する基材としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂組成物が好ましい。樹脂組成物には、金属水酸化物などの難燃剤を適宜添加すると良い。 A wire harness protective material has a role which covers the outer periphery of the electric wire bundle in which the multiple insulated electric wire was bundled, and protects an internal electric wire bundle from the external environment. Although it does not specifically limit as a base material which comprises a wire harness protective material, Polyolefin-type resin compositions, such as polyethylene and a polypropylene, are preferable. A flame retardant such as a metal hydroxide may be appropriately added to the resin composition.
ワイヤーハーネス保護材の形態としては、テープ状に形成された基材の少なくとも一方の面に粘着剤が塗布されたものや、チューブ状、シート状などに形成された基材を有するものなどを、用途に応じて適宜選択して用いることができる。 As the form of the wire harness protective material, such as those in which an adhesive is applied to at least one surface of the base material formed in a tape shape, those having a base material formed in a tube shape, a sheet shape, etc. It can be appropriately selected and used depending on the application.
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
(供試材料および製造元など)
本実施例において使用した供試材料を製造元、商品名、物性値などとともに示す。
(Test material and manufacturer)
The test materials used in this example are shown together with the manufacturer, product name, physical property values, and the like.
(A)オレフィン系樹脂
・ポリプロピレン[日本ポリプロ(株)製、商品名「ノバテックPP EC7」、MFR=1.5g/10min]
(B)スチレン系熱可塑性エラストマー
・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)[クラレ(株)製、商品名「セプトン2002」]
(C)金属水酸化物
・水酸化マグネシウム[マーティンスベルグ(株)製、商品名「マグニフィン H10」、平均粒子径=1.0μm]
(D)繊維状物質
・活性炭素繊維[試薬、短径(直径)10μm]
・カーボンナノチューブ[試薬、短径(直径)1μm]
(E)被膜層材料
・ジメチルシリコーンオイル[信越シリコーン(株)製、商品名「KF−995」]
(A) Olefin resin / polypropylene [manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., trade name “NOVATEC PP EC7”, MFR = 1.5 g / 10 min]
(B) Styrenic thermoplastic elastomer / styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEPS) [Kuraray Co., Ltd., trade name “Septon 2002”]
(C) Metal hydroxide / magnesium hydroxide [manufactured by Martinsberg, trade name “Magnifine H10”, average particle size = 1.0 μm]
(D) Fibrous material / activated carbon fiber [reagent, short diameter (diameter) 10 μm]
・ Carbon nanotube [reagent, short diameter (diameter) 1μm]
(E) Coating layer material, dimethyl silicone oil [Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., trade name “KF-995”]
(絶縁層が1層よりなる絶縁電線の作製)
ヘンシェルミキサーを用いて、後述の表1および表2に示す各成分を混合し、二軸押出機により200℃〜230℃で混練した。得られた各組成物を、断面積0.5mm2の撚線導体(軟銅素線7本の撚線導体)の外周に0.3mm厚で押出成形(押出被覆)した。押出成形には、直径1.25mmのダイスと0.87mmのニップルを使用し、押出温度はダイス230〜250℃、シリンダ230〜250℃とし、線速度500m/minで押出成形した。これにより、絶縁層が1層よりなる実施例1〜7および比較例1〜7に係る絶縁電線を作製した。
(Preparation of insulated wire consisting of one insulating layer)
Each component shown in Table 1 and Table 2 described below was mixed using a Henschel mixer, and kneaded at 200 ° C. to 230 ° C. by a twin screw extruder. Each composition obtained was stranded conductor cross-sectional area 0.5 mm 2 extruded at 0.3mm thickness on the outer circumference of the (stranded conductor of soft copper wire seven) (extrusion coating). For the extrusion molding, a die having a diameter of 1.25 mm and a nipple having a diameter of 0.87 mm were used, the extrusion temperature was 230 to 250 ° C. and the cylinder was 230 to 250 ° C., and extrusion was performed at a linear speed of 500 m / min. Thereby, the insulated wire which concerns on Examples 1-7 and Comparative Examples 1-7 in which an insulating layer consists of 1 layer was produced.
(絶縁層が2層よりなる絶縁電線の作製)
実施例1〜7において、上記1層よりなる絶縁層の外周に、幅1cmの刷毛を用いてジメチルシリコーンオイルを塗布して被膜層(厚み5〜20μm)を形成した。
(Production of insulated wire consisting of two insulating layers)
In Examples 1 to 7, dimethyl silicone oil was applied to the outer periphery of the insulating layer composed of the above-mentioned one layer using a brush having a width of 1 cm to form a coating layer (
(試験方法および測定方法)
以上のように作製した各絶縁電線について、繊維状物質のアスペクト比の測定、繊維状物質の配向性の確認、難燃性試験、電線加工性試験、絶縁性試験、電線表面の水接触角度の測定、耐外傷性試験、耐摩耗性試験を行なった。以下に各試験方法、評価方法、および、測定方法について説明する。
(Test method and measurement method)
For each insulated wire produced as described above, measurement of the fibrous material aspect ratio, confirmation of the orientation of the fibrous material, flame retardancy test, wire workability test, insulation test, water contact angle of the wire surface Measurement, trauma resistance test, and abrasion resistance test were conducted. Each test method, evaluation method, and measurement method will be described below.
(アスペクト比の測定)
短径(直径)10μm以上の繊維状物質は、走査型電子顕微鏡を用い、短径(直径)10μm未満の繊維状物質は、透過型電子顕微鏡を用いて、各繊維状物質の長径と短径をそれぞれ測定した。各繊維状物質のアスペクト比は、100本の繊維の長径と短径の平均値から算出した。
(Aspect ratio measurement)
A fibrous material having a short diameter (diameter) of 10 μm or more is measured by using a scanning electron microscope, and a fibrous material having a short diameter (diameter) of less than 10 μm is measured by using a transmission electron microscope. Was measured respectively. The aspect ratio of each fibrous material was calculated from the average value of the major axis and the minor axis of 100 fibers.
(繊維状物質の配向性の確認方法)
透過型電子顕微鏡を用いて繊維状物質の配向性の確認を行なった。すなわち、電線被覆を薄膜状にスライスし、ルテニウムによる染色を行ない、電線被覆内にある繊維状物質を二次元プロットによりマッピングする。マッピングした繊維状物質1000本当たりの電線軸方向に向かって長径先端が伸びている数を算出し、2桁の百分率に換算した。
(Method for confirming the orientation of fibrous materials)
The orientation of the fibrous material was confirmed using a transmission electron microscope. That is, the wire coating is sliced into a thin film, dyed with ruthenium, and the fibrous material in the wire coating is mapped by a two-dimensional plot. The number of long-diameter ends extending in the direction of the electric wire axis per 1000 fibrous substances mapped was calculated and converted to a 2-digit percentage.
(難燃性試験)
ISO6722に準拠して行なった。すなわち、まず、実施例および比較例に係る絶縁電線を600mmの長さに切り出して試験片とした。次いで、各試験片を45°に傾け、試験片の上端から500±5mmの部分に15秒間炎を当て、試験片の絶縁体上の炎がすべて70秒以内に消え、試験片上部の絶縁体が50mm以上焼けずに残ることを合格「○」とし、そうでないときを不合格「×」とした。
(Flame retardancy test)
This was performed according to ISO6722. That is, first, the insulated wire according to the example and the comparative example was cut out to a length of 600 mm to obtain a test piece. Next, each test piece is tilted at 45 °, and a flame is applied to a portion of 500 ± 5 mm from the upper end of the test piece for 15 seconds. All flames on the test piece insulator disappear within 70 seconds, and the insulator on the upper part of the test piece. Was left unburned for 50 mm or more, and it was regarded as acceptable “◯”, and when it was not, it was regarded as unacceptable “x”.
(電線加工性試験)
各被覆電線の端末部の樹脂被覆部を皮剥した際に、ヒゲが形成されるか否かを確認し、ヒゲが形成されないものを合格「○」とし、ヒゲが形成されるものを不合格「×」とした。
(Electric wire workability test)
When peeling the resin-coated part of the terminal part of each coated electric wire, it is confirmed whether or not a beard is formed. × ”.
(絶縁性試験)
ISO6722に準拠して測定し、絶縁層の体積固有抵抗値が109Ω・mm以上を合格「○」とし、そうでないときを不合格「×」とした。
(Insulation test)
Measurement was performed in accordance with ISO 6722, and the volume resistivity value of the insulating layer was 10 9 Ω · mm or more as a pass “◯”, and when it was not, it was determined as a fail “x”.
(水接触角度の測定)
各被覆電線の表面に霧吹きで蒸留水を吹きかけ、マイクロスコープを用いて表面の水滴と電線の接触角度を測定した。表中の水接触角度の値は、試験回数3回の平均値とした。
(Measurement of water contact angle)
Distilled water was sprayed on the surface of each coated electric wire by spraying, and the contact angle between the water droplets on the surface and the electric wire was measured using a microscope. The value of the water contact angle in the table is an average value of three times of the test.
(耐外傷性試験)
図1(a)(平面図)、図1(b)(側面図)に示すように、30cmの長さに切り取った電線1を、プラスチック板2a,2b上に設置する。プラスチック板2aとプラスチック板2bの間隔は、5mmとする。電線1の左端を、プラスチック板2bに固定し、電線1の右端に30Nの張力をかけて、電線1をまっすぐにする。次いで、電線1において、プラスチック板2aとプラスチック板2bの間に配置された部分の下部から1cm、電線1の径方向中央から外周側に0.8mm程度離した位置に、厚みが0.5mmの金属片3を配置する。
(Trauma resistance test)
As shown in FIG. 1A (plan view) and FIG. 1B (side view), an
次いで、図2(a)〜図2(c)に示すように、金属片3を50mm/minの速度で絶縁層4に接触させながら上方に移動させて、電線1の金属片3にかかる荷重を測定する。このとき、電線1の導体5が露出していない場合には、0.01mm単位で金属片3を電線1の中央方向に近づけ、導体5が露出するまで測定を続ける。導体が露出しない上限荷重をその電線の耐外傷性能力とし、20N以上の荷重でも導体が露出しない場合に、耐外傷性を合格「○」とし、さらに、30N以上の荷重でも導体が露出しない場合に、耐外傷性により優れる「◎」とした。一方、20N以下の荷重で導体が露出した場合に、耐外傷性を不合格「×」とした。
Next, as shown in FIGS. 2A to 2C, the load applied to the
(耐摩耗性試験)
ISO6722に準拠して、ブレード往復法で行なった。ブレードにかかる荷重を7Nとし、試験回数4回の最小値が300回以上を合格「○」とし、さらに、500回以上を、耐摩耗性により優れる「◎」とした。一方、試験回数4回の最小値が300回未満を不合格「×」とした。
(Abrasion resistance test)
This was performed by a blade reciprocating method in accordance with ISO6722. The load applied to the blade was 7N, the minimum value of the number of
以下の表1および表2に、本実施例および比較例に係る各絶縁電線の絶縁層を形成する樹脂組成物の成分配合および評価結果を示す。なお、樹脂組成物の各成分の量は、ポリマー成分の各成分を重量%で表し、金属水酸化物および繊維状物質を、ポリマー成分100重量部に対する重量部で表している。 Tables 1 and 2 below show the component composition and evaluation results of the resin composition forming the insulating layer of each insulated wire according to the present example and the comparative example. In addition, the quantity of each component of a resin composition represents each component of a polymer component by weight%, and represents the metal hydroxide and the fibrous material in the weight part with respect to 100 weight part of polymer components.
表2によれば、比較例に係る絶縁電線は、難燃性、耐外傷性、耐摩耗性、加工性、絶縁性の評価項目のうち、何れかに難点があることが分かる。 According to Table 2, it can be seen that the insulated wire according to the comparative example has difficulty in any of the evaluation items of flame retardancy, external resistance, abrasion resistance, workability, and insulation.
具体的には、比較例1では、繊維状物質を含んでいないため、耐外傷性および耐摩耗性に劣っている。比較例2〜5では、繊維状物質のアスペクト比が30未満であるため、耐外傷性や耐摩耗性に劣っている。また、比較例2〜3では、繊維状物質の配向性も低くなっている。比較例6〜7では、金属水酸化物の含有量が少なく、特定範囲内にないので、難燃性に劣っている。また、比較例7では、繊維状物質の含有量が多く、特定範囲内にないため、耐傷性、加工性、絶縁性にも劣っている。また、繊維状物質の配向性も低くなっている。 Specifically, since Comparative Example 1 does not contain a fibrous material, it is inferior in trauma resistance and wear resistance. In Comparative Examples 2 to 5, since the aspect ratio of the fibrous material is less than 30, the wound resistance and wear resistance are poor. Moreover, in Comparative Examples 2-3, the orientation of the fibrous material is low. In Comparative Examples 6 to 7, the content of the metal hydroxide is small and not within a specific range, so that the flame retardancy is inferior. In Comparative Example 7, the content of the fibrous substance is large and not within a specific range, so that the scratch resistance, workability, and insulation are poor. In addition, the orientation of the fibrous material is low.
これらに対し、表1によれば、特定量の金属水酸化物と、アスペクト比が特定範囲内にある特定量の繊維状物質とを含む絶縁層を有する実施例に係る絶縁電線は、難燃性、耐外傷性、耐摩耗性、加工性、絶縁性のすべてにおいて優れていることが確認できた。特に、被膜層を設けた場合(絶縁層が2層の場合)には、水接触角度も高く、耐外傷性および耐摩耗性に一層優れることが確認できた。被膜層を設けた場合には、さらに、外観にも優れる。 On the other hand, according to Table 1, the insulated wire according to the example having an insulating layer containing a specific amount of metal hydroxide and a specific amount of fibrous substance having an aspect ratio within a specific range is flame retardant. It has been confirmed that it is excellent in all of the property, trauma resistance, wear resistance, workability, and insulation. In particular, when a coating layer was provided (when there were two insulating layers), it was confirmed that the water contact angle was also high, and the trauma resistance and wear resistance were further improved. When a coating layer is provided, the appearance is further excellent.
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
Claims (8)
前記絶縁層のうち少なくとも1層は、
(A)オレフィン系樹脂60〜99重量%、
(B)スチレン系熱可塑性エラストマー40〜1重量%、
を含むポリマー成分100重量部と、
(C)金属水酸化物50〜200重量部と、
(D)アスペクト比が30以上の繊維状物質0.1〜20重量部とを含む樹脂組成物よりなり、
前記繊維状物質は、炭素系の繊維状物質であることを特徴とする絶縁電線。 The outer periphery of the conductor is coated with at least one insulating layer,
At least one of the insulating layers is
(A) 60 to 99% by weight of an olefin resin,
(B) Styrenic thermoplastic elastomer 40 to 1% by weight,
100 parts by weight of a polymer component containing
(C) 50 to 200 parts by weight of a metal hydroxide,
(D) Ri aspect ratio name of a resin composition comprising a 30 or more fibrous materials from 0.1 to 20 parts by weight,
The insulated wire , wherein the fibrous material is a carbon-based fibrous material .
前記絶縁層のうち、内層に位置する少なくとも1層は、前記樹脂組成物よりなり、
前記絶縁層のうち最外層は、繊維状物質を含んでいないことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の絶縁電線。 The outer periphery of the conductor is covered with two or more insulating layers,
Among the insulating layers, at least one layer located in the inner layer is made of the resin composition,
The insulated wire according to any one of claims 1 to 4 , wherein the outermost layer of the insulating layers does not contain a fibrous material.
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