細(xì)徑高壓絕緣電線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓電線，尤其涉及柔軟性、耐磨性優(yōu)異的細(xì)徑高壓絕緣電線。
【背景技術(shù)】
[0002]對于混合動力汽車、電動汽車等的高電壓部分中使用的線束的構(gòu)成部件即高壓電線，要求耐熱老化性(耐熱壽命)、柔軟性、耐磨性等。另外，伴隨著設(shè)備、裝置的小型化，要求高壓電線的輕量化，并且要求其細(xì)徑，以便即使在狹窄的空間也能對高壓電線進行布線。而且，為了減輕對環(huán)境的負(fù)擔(dān)，要求高壓電線采用不含有鹵素類物質(zhì)的無鹵素材料構(gòu)成。
[0003]作為現(xiàn)有技術(shù)的高壓電線，提出并使用了一種交聯(lián)薄壁電線，該交聯(lián)薄壁電線在乙烯-丙烯酸乙酯共聚樹脂(EEA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹脂(EVA)等乙烯共聚樹脂中具有由氫氧化鎂等非鹵素類的阻燃劑構(gòu)成的絕緣層(例如，參照專利文獻I)。然而，作為在混合動力汽車、電動汽車用的高電壓部分使用的電線，該交聯(lián)薄壁電線的耐熱溫度不足。另夕卜，可以預(yù)測，該交聯(lián)薄壁電線的配合(composit1n)不滿足所要求的耐磨性。
[0004]作為現(xiàn)有技術(shù)的高壓電線，提出并使用了在熱塑性聚酯中具有由溴類阻燃劑和抗氧化劑構(gòu)成的絕緣層的交聯(lián)耐熱電線(例如，參照專利文獻2)。然而，由于該交聯(lián)耐熱電線使用了溴類阻燃劑，因此高壓電線未由無鹵素材料構(gòu)成。另外，該交聯(lián)耐熱電線由于彈性模量高，因此柔軟性差，缺少電線的布線性及操作性。
[0005]作為現(xiàn)有技術(shù)的高壓電線，提出并使用了具有氟樹脂絕緣層的交聯(lián)耐熱電線(例如，參照專利文獻3)0然而，該交聯(lián)耐熱電線由于使用了氟樹脂，因此耐熱性充分，但成本高，柔軟性也差。
[0006]作為耐熱老化性的問題，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)不能滿足150°C下3000小時的耐熱老化性。為了應(yīng)對耐熱老化性的問題，需要使用工程塑料、特種工程塑料類的高耐熱樹月旨。然而，高耐熱樹脂變硬、柔軟性大幅降低，并且價格昂貴，因此難以單獨使用高耐熱樹脂作為電線絕緣體。
[0007]作為柔軟性的問題，柔軟性與耐磨性存在互相折衷關(guān)系的關(guān)系，由于使高壓電線的材料提高耐磨性，因此具有使用作為硬質(zhì)的樹脂成分且高彈性模量的原材料的傾向，所以，不能確保柔軟性。如果是在負(fù)載高電壓的環(huán)境中使用高壓電線，則由于電線尺寸變太粗，因此高壓電線變得越來越硬，無法確保作業(yè)性。
[0008]作為耐磨性的問題，可以通過減少填料量來提高耐磨性。然而，為了確保阻燃性，需要使用鹵素類阻燃劑。鹵素類阻燃劑的使用如上所述地，增加對環(huán)境的負(fù)擔(dān)，因此不優(yōu)選。另外，鹵素類阻燃劑價格昂貴，因此不適合高壓電線的使用。而且，耐磨性因電線結(jié)構(gòu)的薄壁化而降低，因此細(xì)徑化后的高壓電線難以維持耐磨性。
[0009]作為無鹵素的問題，通過使用溴類阻燃劑，能夠得到高水準(zhǔn)的阻燃性，并得到耐磨性也提高的效果。然而，由于溴類阻燃劑含有鹵素物質(zhì)，增加了對環(huán)境的負(fù)擔(dān)，因此不優(yōu)選使用溴類阻燃劑。
[0010]在先技術(shù)文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本專利第2525982號公報
[0013]專利文獻2:日本專利第3439352號公報
[0014]專利文獻3:日本專利第2909576號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0016]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的是提供一種具有柔軟性、高耐磨性并且能夠減少對環(huán)境的負(fù)擔(dān)的細(xì)徑高壓絕緣電線。
[0017]用于解決問題的技術(shù)手段
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，是用絕緣層覆蓋導(dǎo)體的細(xì)徑高壓絕緣電線，上述絕緣層含有乙烯與丙烯酸酯的共聚樹脂以及聚乙烯，并且上述絕緣層是在將拉伸斷裂時的強度設(shè)為of (MPa)、將斷裂時的伸長設(shè)為ε (= Δ 1/10)時、拉伸斷裂時的強度of與斷裂時的伸長ε的積的倒數(shù)1/( ο f.ε )為4.8Χ 10_2以下、儲能彈性模量E的值為520MPa以上、D硬度為45以上的組合物。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具有柔軟性、高耐磨性并且能夠減少對環(huán)境的負(fù)擔(dān)的細(xì)徑高壓絕緣電線。
【附圖說明】
[0021]圖1是示出了對本發(fā)明的實施方式涉及的細(xì)徑高壓絕緣電線的實施例和比較例進行評價驗證的結(jié)果的表。
[0022]圖2是示出IS0-6722-1中規(guī)定的薄壁結(jié)構(gòu)的給定值的表。
[0023]圖3是IS0-6722-1中規(guī)定的用于進行耐磨性試驗的砂紙磨損試驗用的裝置的示意圖。
[0024]圖4是示出IS0-6722-1中規(guī)定的耐磨性試驗的給定值的表。
[0025]圖5是示出LV112中規(guī)定的用于柔軟性試驗的彎曲應(yīng)力試驗的規(guī)定值的表。
[0026]圖6是示出LV112中規(guī)定的用于柔軟性試驗的標(biāo)準(zhǔn)程序的規(guī)定值的表。
[0027]圖7是LV112中規(guī)定的用于柔軟性試驗的拉伸試驗機的示意圖。
[0028]符號說明
[0029]I…支撐桿、2…追加質(zhì)量、3…旋轉(zhuǎn)臂、4…試驗樣品、5…托架、6…帶支撐銷、7…砂紙磨損帶、10...腿、11...試驗頂桿
【具體實施方式】
[0030](實施方式)
[0031]本發(fā)明的實施方式涉及的細(xì)徑高壓絕緣電線是用絕緣層覆蓋導(dǎo)體的細(xì)徑高壓絕緣電線。絕緣層含有乙烯與丙烯酸酯的共聚樹脂以及聚乙烯，并且是在將拉伸斷裂時的強度設(shè)為of (MPa)、將斷裂時的伸長設(shè)為ε (= Δ 1/10)時、拉伸斷裂時的強度of與斷裂時的伸長ε的積的倒數(shù)1/( ο f.ε )為4.8Χ 10_2以下、儲能彈性模量E的值為520MPa以上、D硬度為45以上的組合物。
[0032]為了提高柔軟性，本實施方式涉及的細(xì)徑高壓絕緣電線將絕緣層的壁厚(厚度)變薄，并且通過使用烯烴類樹脂作為基體樹脂來確保柔軟性，而沒有使用以工程塑料類為代表的高硬度、高彈性模量的樹脂。絕緣層的壁厚是ISO-6722-1中規(guī)定的薄壁。
[0033]在絕緣層的樹脂成分中，還可以含有聚乙烯。通過調(diào)整樹脂成分的配合從而能夠高水平地兼顧彼此成為折衷關(guān)系的耐磨性、柔軟性、耐熱老化性。作為具體的樹脂成分的配合，優(yōu)選聚乙烯為50重量份以下(也包括未添加O)、乙烯類共聚樹脂為50?90重量份、改性聚乙烯為20重量份以下(也包括未添加O)，更優(yōu)選聚乙烯為10?30重量份、乙烯類共聚樹脂為70?90重量份、改性聚乙烯為I?10重量份。在聚乙烯超過50重量份時，耐熱老化與柔軟性顯著惡化，難以達到目標(biāo)值。在乙烯類共聚樹脂低于50重量份時，耐熱老化與柔軟性顯著惡化，難以達到目標(biāo)值。在乙烯類共聚樹脂超過90重量份時，耐磨性顯著惡化，難以達到目標(biāo)值。在改性聚乙烯超過20重量份時，柔軟性顯著惡化，難以達到目標(biāo)值。
[0034]在本實施方式中，使用金屬氫氧化物類阻燃劑作為阻燃劑。通過調(diào)整金屬氫氧化物的配合，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高水平的阻燃性和低成本化。作為具體的金屬氫氧化物的配合，優(yōu)選為10?60重量份，更優(yōu)選為20?40重量份。作為金屬氫氧化物，可以使用氫氧化鎂。
[0035]抗氧化劑可以使用受阻酚類、亞磷酸酯類、硫類抗氧化劑中的一種，或者多種并用。通過調(diào)整抗氧化劑的配合，從而能夠高水平地兼顧特性與成本。作為具體的抗氧化劑的配合，優(yōu)選總量為I?10重量份，更優(yōu)選總量為2?6重量份。
[0036]為了減少對環(huán)境的負(fù)擔(dān)，本實施方式涉及的細(xì)徑高壓絕緣電線摻混有不含鹵素類物質(zhì)的非鹵素材料。為了摻混非鹵素材料，阻燃劑使用金屬氫氧化物類阻燃劑。為了降低金屬氫氧化物類阻燃劑的比重，優(yōu)選其添加量盡可能少。
[0037]本實施方式涉及的細(xì)徑高壓絕緣電線具有對應(yīng)于ISO-6722-1中規(guī)定的ClassD(150°C )以上溫度的耐熱性。另外，本實施方式涉及的細(xì)徑高壓絕緣電線的容許電壓為1000V以下。
[0038]為了改善耐磨性，本實施方式涉及的細(xì)徑高壓絕緣電線優(yōu)選使填料成分的量為最小值。使填料成分的量為最小值的理由是，大量添加填料導(dǎo)致在絕緣層內(nèi)部導(dǎo)入大量空隙(微小的缺陷)，電線磨損后脫落的填料起到研磨劑的作用，使耐磨性降低。因此，為了維持耐磨性，提高填料與樹脂的相容性，防止脫落，防止填料的凝集。具體而言，使用結(jié)晶性低、填料的取入性良好的乙烯丙烯酸酯等乙烯類共聚樹脂作為基體樹脂。而且，將與該基體樹脂的相容性良好并與金屬氫氧化物化學(xué)鍵合的改性聚乙烯并用作為輔助(sub)。與工程塑料類樹脂相比，乙烯類共聚樹脂、改性聚乙烯的價格便宜，適合電線絕緣體的實際應(yīng)用。為了在表層殘留有羥基同時防止凝集、分散不良，使用利用硅烷偶聯(lián)劑進行表面處理后的金屬氫氧化物。
[0039]以下，示出本實施方式涉及的細(xì)徑高壓絕緣電線的實施例1?3和用于與實施例1?3比較對照的比較例I?4。作為實施例1?3以及比較例I?4的細(xì)徑高壓絕緣電線的導(dǎo)體尺寸，如圖2所示，采用ISO-6722-1中規(guī)定的3mm2 (3sq)的ISO導(dǎo)體尺寸。實施例1?3以及比較例1、2的細(xì)徑高壓絕緣電線的絕緣體壁厚(絕緣體厚度)是標(biāo)稱0.4_的薄壁，比較例3、4的細(xì)徑高壓絕緣電線的絕緣體壁厚是標(biāo)稱0.7mm的厚壁。作為實施例及比較例中驗證的細(xì)徑高壓絕緣電線的特性，可以列舉:在將拉伸斷裂時的強度設(shè)為σ f(MPa)、將斷裂時的伸長設(shè)為ε (= ΔΙ/10)時的拉伸斷裂時的強度of與斷裂時伸長ε的積的倒數(shù)l/(of.ε)、儲能彈性模量Ε、硬度、耐磨性、柔軟性。將實施例1?3的驗證結(jié)果以及比較例I?4的驗證結(jié)果示于圖1。
[0040]作為拉伸斷裂時的強度of與斷裂時