细径高压绝缘电线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高压电线，尤其涉及柔软性、耐磨性优异的细径高压绝缘电线。
【背景技术】
[0002]对于混合动力汽车、电动汽车等的高电压部分中使用的线束的构成部件即高压电线，要求耐热老化性(耐热寿命)、柔软性、耐磨性等。另外，伴随着设备、装置的小型化，要求高压电线的轻量化，并且要求其细径，以便即使在狭窄的空间也能对高压电线进行布线。而且，为了减轻对环境的负担，要求高压电线采用不含有卤素类物质的无卤素材料构成。
[0003]作为现有技术的高压电线，提出并使用了一种交联薄壁电线，该交联薄壁电线在乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂(EEA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)等乙烯共聚树脂中具有由氢氧化镁等非卤素类的阻燃剂构成的绝缘层(例如，参照专利文献I)。然而，作为在混合动力汽车、电动汽车用的高电压部分使用的电线，该交联薄壁电线的耐热温度不足。另夕卜，可以预测，该交联薄壁电线的配合(composit1n)不满足所要求的耐磨性。
[0004]作为现有技术的高压电线，提出并使用了在热塑性聚酯中具有由溴类阻燃剂和抗氧化剂构成的绝缘层的交联耐热电线(例如，参照专利文献2)。然而，由于该交联耐热电线使用了溴类阻燃剂，因此高压电线未由无卤素材料构成。另外，该交联耐热电线由于弹性模量高，因此柔软性差，缺少电线的布线性及操作性。
[0005]作为现有技术的高压电线，提出并使用了具有氟树脂绝缘层的交联耐热电线(例如，参照专利文献3)0然而，该交联耐热电线由于使用了氟树脂，因此耐热性充分，但成本高，柔软性也差。
[0006]作为耐热老化性的问题，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)不能满足150°C下3000小时的耐热老化性。为了应对耐热老化性的问题，需要使用工程塑料、特种工程塑料类的高耐热树月旨。然而，高耐热树脂变硬、柔软性大幅降低，并且价格昂贵，因此难以单独使用高耐热树脂作为电线绝缘体。
[0007]作为柔软性的问题，柔软性与耐磨性存在互相折衷关系的关系，由于使高压电线的材料提高耐磨性，因此具有使用作为硬质的树脂成分且高弹性模量的原材料的倾向，所以，不能确保柔软性。如果是在负载高电压的环境中使用高压电线，则由于电线尺寸变太粗，因此高压电线变得越来越硬，无法确保作业性。
[0008]作为耐磨性的问题，可以通过减少填料量来提高耐磨性。然而，为了确保阻燃性，需要使用卤素类阻燃剂。卤素类阻燃剂的使用如上所述地，增加对环境的负担，因此不优选。另外，卤素类阻燃剂价格昂贵，因此不适合高压电线的使用。而且，耐磨性因电线结构的薄壁化而降低，因此细径化后的高压电线难以维持耐磨性。
[0009]作为无卤素的问题，通过使用溴类阻燃剂，能够得到高水准的阻燃性，并得到耐磨性也提高的效果。然而，由于溴类阻燃剂含有卤素物质，增加了对环境的负担，因此不优选使用溴类阻燃剂。
[0010]在先技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本专利第2525982号公报
[0013]专利文献2:日本专利第3439352号公报
[0014]专利文献3:日本专利第2909576号公报
【发明内容】
[0015]发明要解决的技术问题
[0016]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种具有柔软性、高耐磨性并且能够减少对环境的负担的细径高压绝缘电线。
[0017]用于解决问题的技术手段
[0018]根据本发明的一个实施方式，是用绝缘层覆盖导体的细径高压绝缘电线，上述绝缘层含有乙烯与丙烯酸酯的共聚树脂以及聚乙烯，并且上述绝缘层是在将拉伸断裂时的强度设为of (MPa)、将断裂时的伸长设为ε (= Δ 1/10)时、拉伸断裂时的强度of与断裂时的伸长ε的积的倒数1/( ο f.ε )为4.8Χ 10_2以下、储能弹性模量E的值为520MPa以上、D硬度为45以上的组合物。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，能够提供一种具有柔软性、高耐磨性并且能够减少对环境的负担的细径高压绝缘电线。
【附图说明】
[0021]图1是示出了对本发明的实施方式涉及的细径高压绝缘电线的实施例和比较例进行评价验证的结果的表。
[0022]图2是示出IS0-6722-1中规定的薄壁结构的给定值的表。
[0023]图3是IS0-6722-1中规定的用于进行耐磨性试验的砂纸磨损试验用的装置的示意图。
[0024]图4是示出IS0-6722-1中规定的耐磨性试验的给定值的表。
[0025]图5是示出LV112中规定的用于柔软性试验的弯曲应力试验的规定值的表。
[0026]图6是示出LV112中规定的用于柔软性试验的标准程序的规定值的表。
[0027]图7是LV112中规定的用于柔软性试验的拉伸试验机的示意图。
[0028]符号说明
[0029]I…支撑杆、2…追加质量、3…旋转臂、4…试验样品、5…托架、6…带支撑销、7…砂纸磨损带、10...腿、11...试验顶杆
【具体实施方式】
[0030](实施方式)
[0031]本发明的实施方式涉及的细径高压绝缘电线是用绝缘层覆盖导体的细径高压绝缘电线。绝缘层含有乙烯与丙烯酸酯的共聚树脂以及聚乙烯，并且是在将拉伸断裂时的强度设为of (MPa)、将断裂时的伸长设为ε (= Δ 1/10)时、拉伸断裂时的强度of与断裂时的伸长ε的积的倒数1/( ο f.ε )为4.8Χ 10_2以下、储能弹性模量E的值为520MPa以上、D硬度为45以上的组合物。
[0032]为了提高柔软性，本实施方式涉及的细径高压绝缘电线将绝缘层的壁厚(厚度)变薄，并且通过使用烯烃类树脂作为基体树脂来确保柔软性，而没有使用以工程塑料类为代表的高硬度、高弹性模量的树脂。绝缘层的壁厚是ISO-6722-1中规定的薄壁。
[0033]在绝缘层的树脂成分中，还可以含有聚乙烯。通过调整树脂成分的配合从而能够高水平地兼顾彼此成为折衷关系的耐磨性、柔软性、耐热老化性。作为具体的树脂成分的配合，优选聚乙烯为50重量份以下(也包括未添加O)、乙烯类共聚树脂为50?90重量份、改性聚乙烯为20重量份以下(也包括未添加O)，更优选聚乙烯为10?30重量份、乙烯类共聚树脂为70?90重量份、改性聚乙烯为I?10重量份。在聚乙烯超过50重量份时，耐热老化与柔软性显著恶化，难以达到目标值。在乙烯类共聚树脂低于50重量份时，耐热老化与柔软性显著恶化，难以达到目标值。在乙烯类共聚树脂超过90重量份时，耐磨性显著恶化，难以达到目标值。在改性聚乙烯超过20重量份时，柔软性显著恶化，难以达到目标值。
[0034]在本实施方式中，使用金属氢氧化物类阻燃剂作为阻燃剂。通过调整金属氢氧化物的配合，从而能够实现高水平的阻燃性和低成本化。作为具体的金属氢氧化物的配合，优选为10?60重量份，更优选为20?40重量份。作为金属氢氧化物，可以使用氢氧化镁。
[0035]抗氧化剂可以使用受阻酚类、亚磷酸酯类、硫类抗氧化剂中的一种，或者多种并用。通过调整抗氧化剂的配合，从而能够高水平地兼顾特性与成本。作为具体的抗氧化剂的配合，优选总量为I?10重量份，更优选总量为2?6重量份。
[0036]为了减少对环境的负担，本实施方式涉及的细径高压绝缘电线掺混有不含卤素类物质的非卤素材料。为了掺混非卤素材料，阻燃剂使用金属氢氧化物类阻燃剂。为了降低金属氢氧化物类阻燃剂的比重，优选其添加量尽可能少。
[0037]本实施方式涉及的细径高压绝缘电线具有对应于ISO-6722-1中规定的ClassD(150°C )以上温度的耐热性。另外，本实施方式涉及的细径高压绝缘电线的容许电压为1000V以下。
[0038]为了改善耐磨性，本实施方式涉及的细径高压绝缘电线优选使填料成分的量为最小值。使填料成分的量为最小值的理由是，大量添加填料导致在绝缘层内部导入大量空隙(微小的缺陷)，电线磨损后脱落的填料起到研磨剂的作用，使耐磨性降低。因此，为了维持耐磨性，提高填料与树脂的相容性，防止脱落，防止填料的凝集。具体而言，使用结晶性低、填料的取入性良好的乙烯丙烯酸酯等乙烯类共聚树脂作为基体树脂。而且，将与该基体树脂的相容性良好并与金属氢氧化物化学键合的改性聚乙烯并用作为辅助(sub)。与工程塑料类树脂相比，乙烯类共聚树脂、改性聚乙烯的价格便宜，适合电线绝缘体的实际应用。为了在表层残留有羟基同时防止凝集、分散不良，使用利用硅烷偶联剂进行表面处理后的金属氢氧化物。
[0039]以下，示出本实施方式涉及的细径高压绝缘电线的实施例1?3和用于与实施例1?3比较对照的比较例I?4。作为实施例1?3以及比较例I?4的细径高压绝缘电线的导体尺寸，如图2所示，采用ISO-6722-1中规定的3mm2 (3sq)的ISO导体尺寸。实施例1?3以及比较例1、2的细径高压绝缘电线的绝缘体壁厚(绝缘体厚度)是标称0.4_的薄壁，比较例3、4的细径高压绝缘电线的绝缘体壁厚是标称0.7mm的厚壁。作为实施例及比较例中验证的细径高压绝缘电线的特性，可以列举:在将拉伸断裂时的强度设为σ f(MPa)、将断裂时的伸长设为ε (= ΔΙ/10)时的拉伸断裂时的强度of与断裂时伸长ε的积的倒数l/(of.ε)、储能弹性模量Ε、硬度、耐磨性、柔软性。将实施例1?3的验证结果以及比较例I?4的验证结果示于图1。
[0040]作为拉伸断裂时的强度of与断裂时