-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen isolierten Draht und einen Kabelbaum; insbesondere betrifft sie einen isolierten Draht und einen Kabelbaum, die vorteilhaft für Fahrzeugteile und Teile für elektrische/elektronische Ausrüstung verwendet werden.
-
STAND DER TECHNIK
-
Üblicherweise wird für einen isolierten Draht, der bei der Durchführung der Verdrahtung von Fahrzeugteilen für ein Kraftfahrzeug und Teilen für elektrische/elektronische Ausrüstung verwendet wird, weitverbreitet ein isolierter Draht verwendet, bei dem eine Vinylchloridharzzusammensetzung, die durch Zusatz eines halogenhaltigen Flammschutzmittels hergestellt wird, einen Leiter bedeckt.
-
Jedoch tritt das Problem auf, dass diese Art von Vinylchloridharzzusammensetzung Halogenelemente enthält, so dass sie im Fall von Feuer im Kraftfahrzeug oder bei der Verbrennung zur Beseitigung des elektrischen/elektronischen Geräts durch Veraschung schädliches halogenhaltiges Gas in die Atmosphäre ablässt, was Umweltverschmutzung hervorruft.
-
Deshalb wurde aus dem Gesichtspunkt der Verringerung der Belastung der globalen Umwelt die Vinylchloridharzzusammensetzung seit Kurzem ersetzt durch eine sogenannte nicht halogenhaltige Flammschutzharzzusammensetzung, die durch Zusatz von Metallhydroxid, wie z. B. Magnesiumhydroxid, als nicht halogenhaltiges Flammschutzmittel zu einem Olefinharz, wie z. B. Polyethylen, hergestellt wird.
-
Zum Beispiel offenbart die
japanische Patentveröffentlichung Nr. 3339154 einen isolierten Draht, der mit einer flammhemmenden Zusammensetzung umhüllt ist, die durch Zusatz von Magnesiumhydroxid als Flammschutzmittel zu einem Harz, wie z. B. Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (EEA) und Polyethylen, oder einem Kautschuk, wie z. B. Ethylen-Propylen-Kautschuk, hergestellt wird.
-
In der
JP 2004-335263 A wird ein Leiter mit zweischichtiger Isolierung offenbart, wobei nur die äußere Umhüllung ein Metallhydroxid als Flammschutzmittel enthält und der Elastizitätsmodul der inneren Schicht 100 MPa oder mehr beträgt. Mit einer derartigen Isolierung ein einfaches Abisolieren an den Drahtenden ermöglicht, so dass dabei keine ”Bart-förmigen” Isolatorreste entstehen, wenn beim Abisolieren die Abziehklinge nicht bis zum Leiter eindringt.
-
Die
DE 698 27 930 T2 offenbart eine Leitung mit zweischichtiger Isolierung, wobei die äußere Umhüllung mehr an Metallhydroxid als Flammschutzmittel enthält als die innere Umhüllung, die innere Umhüllung aber dennoch einen wesentlichen Beitrag zu den feuerbeständigen Eigenschaften der Leitung insgesamt leistet. Der Anteil des Flammschutzmittels in der inneren Schicht reicht von 10–80 Gew.-% und beträgt vorzugsweise 55 Gew.-%. Für die innere Schicht werden bevorzugte EBA/PE-, EBA/EPR- oder EBA/EPDM-Mischungen verwendet, und für die äußere Schicht bevorzugt EVA/EPR-, EVA/PE-Mischungen oder EVA verwendet. Eine derart isolierte Leitung weist eine ausreichende Feuerbeständigkeit und Isolierfähigkeit in feuchter Umgebung auf und erlaubt ein einfaches Abisolieren.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
-
Jedoch ist das Olefinharz im Wesentlichen brennbar und das nicht halogenhaltige Flammschutzmittel ist bezüglich Flammfestigkeit schlechter als ein halogenhaltiges Flammschutzmittel. Aus diesen Gründen benötigt die nicht halogenhaltige Flammschutzharzzusammensetzung eine große Menge an zuzusetzendem Metallhydroxid, um ausreichende Flammfestigkeit sicherzustellen. Daher trat bei einem üblichen isolierten Draht ein Nachteil dahingehend auf, dass sich mechanische Eigenschaften, wie z. B. Verschleißfestigkeit, beträchtlich verschlechtern.
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Probleme zu überwinden und einen isolierten Draht zu schaffen, der ausreichende Flammfestigkeit besitzt und im Vergleich zu üblichem isoliertem Draht überlegene Verschleißfestigkeit besitzt. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kabelbaum zu schaffen, der den isolierten Draht aufweist.
-
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
-
Als Ergebnis der scharfsinnigen Untersuchung durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung kam der Erfinder zur Feststellung, dass die Verschleißfestigkeit verbessert werden kann, während ausreichende Flammfestigkeit beibehalten wird, indem er ein Mischungsverhältnis von Flammschutzmitteln in Schichten eines Isolators entwickelte und verbesserte Haftung zwischen einem Leiter und dem Isolator erreichte und dementsprechend die vorliegende Erfindung vollendete.
-
Das heißt, der isolierte Draht gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst
einen Leiter; und
einen aus mehreren Schichten aufgebauten Isolator, der den Leiter bedeckt,
wobei
die äußerste Schicht des Isolators aus einer Harzzusammensetzung hergestellt ist, die ein Flammschutzmittel enthält, und
die innerste Schicht des Isolators aus einer Harzzusammensetzung hergestellt ist, die eine kleinere Menge an Flammschutzmittel als die Harzzusammensetzung der äußersten Schicht enthält,
wobei die Harzzusammensetzung der äußersten Schicht als Harzbestandteil Polypropylen enthält und die Harzzusammensetzung der innersten Schicht als Harzbestandteil Polypropylen und/oder Polyethylen enthält, und
wobei die innerste Schicht 5 bis 10 Masseteile des Flammschutzmittels, bezogen auf 100 Masseteile des Harzbestandteils in der innersten Schicht, enthält.
-
Es wird bevorzugt, dass die äußerste Schicht 30 bis 250 Masseteile des Flammschutzmittels, bezogen auf 100 Masseteile eines Harzbestandteils in der äußersten Schicht, enthält.
-
Weiterhin wird bevorzugt, dass die innerste Schicht eine Dicke besitzt, die die Hälfte oder weniger als diejenige des Isolators beträgt.
-
Weiterhin wird bevorzugt, dass der Isolator eine Dicke von 0,5 mm oder weniger besitzt.
-
Ein Kabelbaum gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält den erfindungsgemäßen isolierten Draht
-
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
-
Da der isolierte Draht gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Leiter und den Isolator enthält, der aus mehreren den Leiter bedeckenden Schichten aufgebaut ist, wobei die innerste Schicht des Isolators aus der Harzzusammensetzung hergestellt ist, die die geringere Menge des Flammschutzmittels als die Harzzusammensetzung der äußersten Schicht enthält, weist der isolierte Draht gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beispiel verbesserte Haftung zwischen dem Leiter und dem Isolator sowie ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, verglichen mit einem üblichen isolierten Draht, der mit einem Isolator bedeckt ist, der aus einer einzigen Schicht aufgebaut ist, die eine große Menge eines Flammschutzmittels enthält, auf. Da ferner die äußerste Schicht des Isolators aus der Harzzusammensetzung hergestellt ist, die das Flammschutzmittel enthält, behält die äußerste Schicht ausreichende Flammfestigkeit.
-
Wenn die äußerste Schicht 30 bis 250 Masseteile des Flammschutzmittels, bezogen auf 100 Masseteile des Harzbestandteils in der äußersten Schicht, enthält, weist der isolierte Draht ausgezeichnete Flammfestigkeit auf.
-
Da die innerste Schicht 5 bis 10 Masseteile des Flammschutzmittels, bezogen auf 100 Masseteile des Harzbestandteils in der innersten Schicht, enthält, ist die Haftung zwischen dem Leiter und dem Isolator ausgezeichnet und die innerste Schicht weist verbesserte Flammfestigkeit auf.
-
Wenn zusätzlich die innerste Schicht eine Dicke besitzt, die die Hälfte oder weniger als diejenige des Isolators beträgt, weist der isolierte Draht ausgezeichnete Flammfestigkeit auf.
-
Wenn weiterhin der Isolator eine Dicke von 0,5 mm oder weniger besitzt, kann der isolierte Draht als elektrischer Draht mit kleinem Durchmesser verwendet werden.
-
Unterdessen enthält der Kabelbaum gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den oben beschriebenen isolierten Draht, so dass der Kabelbaum ausreichende Flammfestigkeit behält und ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweist. Ferner kann der Kabelbaum über eine lange Zeitdauer hohe Zuverlässigkeit sicherstellen, da der isolierte Draht Verschleißfestigkeit besitzt.
-
BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
-
Im Folgenden wird eine detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gegeben.
-
Ein isolierter Draht gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält einen Leiter und einen aus mehreren Schichten aufgebauten Isolator, der den Leiter bedeckt. Die Anzahl der Schichten des Isolators ist nicht besonders begrenzt und es ist nur entscheidend, dass die Anzahl zwei oder mehr ist. Da im Allgemeinen bei wachsender Zahl der Schichten das Herstellungsverfahren schwierig wird, ist die Anzahl der Schichten im Hinblick auf die Herstellbarkeit vorzugsweise zwei oder drei.
-
Wenn der isolierte Draht in einem Kraftfahrzeug verwendet wird, ist die Dicke des Isolators vorzugsweise 0,5 mm oder weniger, wenn sie auch nicht im Besonderen hierauf beschränkt ist, in Anbetracht dessen, dass der isolierte Draht als Automobil-Elektrodraht mit kleinem Durchmesser verwendet werden kann. Dies deshalb, weil Automobil-Elektrodrähte in letzter Zeit bezüglich Gewicht und Durchmesser verringert wurden.
-
Die äußerste Schicht des Isolators ist aus einer Harzzusammensetzung hergestellt, die ein Flammschutzmittel enthält, und die innerste Schicht des Isolators ist aus einer Harzzusammensetzung hergestellt, die eine geringere Menge eines Flammschutzmittels als in der Harzzusammensetzung der äußersten Schicht enthält.
-
Wenn der Isolator aus zwei Schichten aufgebaut ist, definieren die Schichten die äußerste Schicht und die innerste Schicht. Wenn der Isolator aus drei oder mehr Schichten aufgebaut ist, definieren die Schichten die äußerste Schicht, die innerste Schicht und eine oder mehrere dazwischen sandwichartig gehaltene Mittelschicht(en). In diesem Fall kann die Mittelschicht aus einer Harzzusammensetzung hergestellt sein, die ein Flammschutzmittel enthält, oder einer Harzzusammensetzung, die kein Flammschutzmittel enthält. Wenn die Mittelschicht ein Flammschutzmittel enthält, kann dessen Menge größer oder kleiner als in der äußersten Schicht sein und kann größer oder kleiner als in der innersten Schicht sein, wenn die innerste Schicht ein Flammschutzmittel enthält.
-
Zum Beispiel ist in dem Isolator das Mischungsverhältnis der Flammschutzmittel in den Schichten so vorgesehen, dass die innere Schicht eine geringere Menge des Flammschutzmittels enthält, während. die äußerste Schicht die größte Menge des Flammschutzmittels (eine graduelle Mischung) enthält, oder so, dass die äußerste Schicht das Flammschutzmittel enthält, während die Schichten innerhalb der äußersten Schicht kein Flammschutzmittel enthalten, oder die Schichten außerhalb der innersten Schicht enthalten Flammschutzmittel, während die innerste Schicht kein Flammschutzmittel enthält. In diesen Fällen wird bevorzugt, dass die Menge des in der äußersten Schicht enthaltenen Flammschutzmittels ausreichend ist, um zur Flammfestigkeit beizutragen.
-
Im Hinblick auf die Flammfestigkeit enthält die äußerste Schicht vorzugsweise 30 Masseteile oder mehr des Flammschutzmittels und stärker bevorzugt 50 Masseteile oder mehr des Flammschutzmittels, insbesondere bevorzugt 60 Masseteile oder mehr des Flammschutzmittels, bezogen auf 100 Masseteile des Harzbestandteils in der äußersten Schicht. Um indessen ausreichende mechanische Eigenschaften zu erzielen, enthält die äußerste Schicht vorzugsweise 250 Masseteile oder weniger des Flammschutzmittels und stärker bevorzugt 200 Masseteile oder weniger des Flammschutzmittels, insbesondere bevorzugt 180 Masseteile oder weniger des Flammschutzmittels, bezogen auf 100 Masseteile des Harzbestandteils in der äußersten Schicht.
-
Die Dicke der äußersten Schicht ist vorzugsweise groß genug, um Flammfestigkeit zu besitzen, obwohl sie nicht besonders eingeschränkt ist. Zum Beispiel kann die Dicke der äußersten Schicht auf geeignete Weise im Verhältnis zu der Menge des in der äußersten Schicht enthaltenen Flammschutzmittels eingestellt werden. Wenn der isolierte Draht eine Mittelschicht besitzt, kann die Dicke der äußersten Schicht auf geeignete Weise im Verhältnis zu der Menge des in der Mittelschicht enthaltenen Flammschutzmittels und der Dicke der Mittelschicht eingestellt werden. Die Dicke der äußersten Schicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,05 bis 0,4 mm, insbesondere in einem Bereich von 0,1 bis 0,2 mm.
-
Die innerste Schicht ist in Kontakt mit dem Leiter und trägt zur Haftung zwischen dem Isolator und dem Leiter bei. Wenn die Menge des in der innersten Schicht enthaltenen Flammschutzmittels gering ist, weist die innerste Schicht verbesserte Haftung an dem Leiter auf. Dementsprechend wird bevorzugt, dass die innerste Schicht nur eine geringe Menge des Flammschutzmittels enthält. Die geringe Menge wird in dieser Hinsicht definiert als eine Menge, die kleiner ist als diejenige des Flammschutzmittels in der äußersten Schicht.
-
Die innerste Schicht das Flammschutzmittel enthält 5 bis 10 Masseteile des Flammschutzmittels, bezogen auf 100 Masseteile des Harzbestandteils in der innersten Schicht. Daher ist die Haftung zwischen dem Isolator und dem Leiter ausgezeichnet. Wenn die Haftung zwischen dem Isolator und dem Leiter ausgezeichnet ist, zeigt der Isolator außerdem verbesserte Kältebeständigkeit.
-
Die Kältebeständigkeit des Isolators wird auch durch die Dehnungseigenschaft dessen Materials bei niedriger Temperatur beeinflusst. Im Allgemeinen wird die Dehnungseigenschaft eines Materials bei niedriger Temperatur leicht verschlechtert, wenn eine große Menge an Füllstoff, wie z. B. Flammschutzmittel, dem Material zugesetzt wird, während sie nicht leicht verschlechtert wird, wenn eine kleine Menge an Füllstoff dem Material zugegeben wird. Wenn daher die innerste Schicht die kleine Menge des Flammschutzmittels enthält, wird die Dehnungseigenschaft des Materials bei niedriger Temperatur nicht verschlechtert, was zum Beitrag von verbesserter Kältebeständigkeit des Isolators auch hinsichtlich des Materials führt.
-
Wie oben beschrieben, ist die Menge des Flammschutzmittels, das in der innersten Schicht enthalten ist, vorzugsweise gering, um die Haftung zwischen Isolator und Leiter sicherzustellen. Wenn jedoch die in der innersten Schicht enthaltene Menge an Flammschutzmittel gering ist, weist die innerste Schicht geringe Flammfestigkeit auf. Wenn in diesem Fall die innerste Schicht, die geringe Flammfestigkeit besitzt, einen großen Teil des Isolators einnimmt, weist der Isolator geringe Flammfestigkeit auf. Daher ist die Dicke der innersten Schicht, die geringe Flammfestigkeit besitzt, im Hinblick auf die Sicherstellung von Flammfestigkeit vorzugsweise die Hälfte oder weniger als die Dicke des Isolators.
-
Zu Beispielen für die Harzbestandteile, aus denen die äußerste Schicht, die innerste Schicht und die Mittelschicht des Isolators hergestellt sind, gehört alpha-Olefin, wie z. B. Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octan + 1-Octen und 4-Methyl-1-penten, das in Form eines Homopolymers, eines Copolymers oder in Form einer Mischung davon verwendet wird.
-
Das Material, aus dem der Isolator hergestellt ist, kann ein thermoplastisches Elastomer enthalten. Wenn das thermoplastische Elastomer in dem Material enthalten ist, zeigt sich eine Tendenz zur Verbesserung von Biegsamkeit und Bearbeitbarkeit. Als thermoplastisches Elastomer kann ein thermoplastisches Elastomer vom Styroltyp oder ein thermoplastisches Elastomer vom Ethylentyp verwendet werden. Sie können als eine Sorte allein oder mehr als eine Sorte in Kombination verwendet werden.
-
Zu Beispielen für das thermoplastische Elastomer vom Styroltyp gehören ein Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer (SEES), ein Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Blockcopolymer (SEPS), ein Styrol-Ethylen-Propylen-Blockcopolymer (SEP), ein Styrol-Ethylen-Ethylen-Propylen-Styrol-Blockcopolymer (SEEPS).
-
Zu Beispielen für das thermoplastische Elastomer vom Ethylentyp gehört ein Copolymer aus Ethylen und Propylen, 1-Buten, 1-Penten und/oder 1-Hexen.
-
Das Elastomer kann durch Säure modifiziert sein. Um das Elastomer mit Säure zu versetzen, wird vorzugsweise ein Pfropfverfahren oder ein Direktverfahren (Copolymerisationsverfahren) verwendet. Als Säure wird vorzugsweise eine ungesättigte Carbonsäure oder ein Derivat hiervon verwendet. Im Einzelnen gehören zu Beispielen für die ungesättigte Carbonsäure eine Maleinsäure und eine Fumarsäure, und zu Beispielen für das Derivat gehören ein Maleinsäureanhydrid (MAH), ein Maleinsäuremonoester und ein Maleinsäurediester. Sie können als eine Sorte allein oder mehr als eine Sorte in Kombination verwendet werden. Insbesondere werden vorzugsweise Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid verwendet.
-
Als dem Isolatormaterial zuzusetzende Flammschutzmittel wird vorzugsweise ein nicht halogenhaltiges Flammschutzmittel verwendet. Insbesondere wird bevorzugt Metallhydroxid verwendet. Zu Beispielen für Metallhydroxid gehören Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid und Calciumhydroxid. Insbesondere wird bevorzugt Magnesiumhydroxid verwendet. Als Magnesiumhydroxid kann sogenanntes synthetisiertes Magnesiumhydroxid oder natürliches Magnesiumhydroxid, das durch Pulverisieren eines natürlichen Minerals hergestellt wird, verwendet werden.
-
Die durchschnittliche Teilchengröße des Metallhydroxids liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 20 μm, stärker bevorzugt in einem Bereich von 0,2 bis 10 μm und insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 0,5 bis 5 μm. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße kleiner als 0,1 μm ist, haben die Teilchen die Tendenz zu sekundärem Verkleben, was die mechanischen Eigenschaften des Drahts verschlechtert. Wenn andererseits die durchschnittliche Teilchengröße über 20 μm liegt, neigt die Gestalt des Drahts zu unvorteilhaftem Aussehen.
-
Das Metallhydroxid kann einer Oberflächenbehandlung mit einem Behandlungsmittel unterworfen werden. Zu Beispielen für Behandlungsmittel gehören ein Silan-Kupplungsmittel (z. B. Vinylsilan, Acrylsilan), ein Titanat-Kupplungsmittel, eine höhere Fettsäure (z. B. eine Stearinsäure, eine Oleinsäure), eine höherer Fettsäureester, ein Metallsalz einer höheren Fettsäure und ein Olefinwachs. Sie können als eine Sorte allein oder mehr als eine Sorte in Kombination verwendet werden. Das Metallhydroxid, das mit dem Behandlungsmittel oberflächenbehandelt ist, weist verbesserte Haftung an den Harzbestandteilen auf.
-
Das Behandlungsmittel wird vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 10 Masseteilen und stärker bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 5 Masseteilen, bezogen auf 100 Masseteile des Metallhydroxids, verwendet. Wenn weniger als 0,1 Masseteil des Behandlungsmittels verwendet wird, zeigt sich eine Tendenz zur leichten Verschlechterung der verbesserten Wirkung bei einer Drahteigenschaft, während bei Verwendung von mehr als 10 Masseteilen des Behandlungsmittels ein Überschuss des so zugegebenen Behandlungsmittels die Tendenz zu einem Verunreinigungsrückstand hat, so dass sich eine Tendenz zur Verschlechterung einer physikalischen Eigenschaft des Drahts zeigt.
-
Das Metallhydroxid kann vorzugsweise mit dem Behandlungsmittel oberflächenbehandelt werden oder das Metallhydroxid kann in der Harzzusammensetzung, aus der der Isolator hergestellt wird, zusammen mit dem Behandlungsmittel vermischt werden und kann durch Kneten der Harzzusammensetzungen oberflächenbehandelt werden.
-
Falls nötig, können andere Zusätze in das Isolatormaterial gemischt werden, in einer Menge, die die Eigenschaften des Isolatormaterials nicht verschlechtert. Die Zusätze sind nicht besonders begrenzt, und ein üblicherweise für ein Drahtabdeckmaterial verwendeter Füllstoff, ein Pigment, ein Oxidationsinhibitor, ein Antialterungsmittel und/oder ein Kupferinhibitor können zum Beispiel verwendet werden.
-
Die äußerste Schicht, die innerste Schicht und die Mittelschicht können aus demselben Harzbestandteil oder aus verschiedenen Harzbestandteilen hergestellt werden. Im Hinblick auf die Herstellbarkeit wird bevorzugt, dass die Schichten aus Materialien hergestellt werden, die keinen Unterschied (oder einen geringen Unterschied) in der Fluidität aufweisen. Dies deshalb, weil im Hinblick auf die Herstellung der Leiter vorzugsweise gleichzeitig mit den Materialien für die Schichten extrusionsbeschichtet wird, und dementsprechend wird bevorzugt, dass die Materialien für die Schichten keinen Unterschied der Fluidität beim Extrusionsbeschichten besitzen.
-
Für den Leiter werden vorzugsweise ein einzelner Metalldraht, ein Strang aus mehreren Metalldrähten und ein Strang, auf den Druck ausgeübt wurde, verwendet. Der Durchmesser des Leiters ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise gemäß der beabsichtigten Verwendung gewählt werden.
-
Als Nächstes wird eine Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für den Draht gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Das Herstellungsverfahren für den vorliegenden Draht ist nicht besonders eingeschränkt und es kann ein öffentlich bekanntes Herstellungsverfahren verwendet werden.
-
Als ein Beispiel für das Herstellungsverfahren werden zuerst die Harzzusammensetzungen, aus denen der Isolator hergestellt ist, gemacht. Wenn im Einzelnen der Isolator aus zwei Schichten, der äußersten Schicht und der innersten Schicht aufgebaut ist, werden die Harzzusammensetzungen jeweils für die äußerste Schicht und die innerste Schicht hergestellt. Zum Beispiel wird jede Harzzusammensetzung hergestellt, indem man das Harz, das Elastomer, das Metallhydroxid und die anderen geeigneten Bestandteile und Zusätze mischt und sie unter Verwendung eines üblichen Tumblers trockenmischt oder sie unter Verwendung eines üblichen Kneters, wie z. B. eines Banbury-Mischers, eines Druckkneters, eines Knetextruders, eines Doppelschraubenextruders und einer Walze, schmilzt und knetet, so dass sie gleichförmig dispergiert sind.
-
Als Nächstes wird der Leiter mit den so hergestellten Harzzusammensetzungen in gegebenen Dicken unter Verwendung einer Extrusionsmaschine mit geschlossenem Werkzeug oder anderer Vorrichtungen bedeckt. Zu diesem Zeitpunkt kann der Leiter zuerst mit der Harzzusammensetzung, aus der die innerste Schicht hergestellt wird, und dann mit der Harzzusammensetzung, aus der die äußerste Schicht hergestellt wird, extrusionsbeschichtet werden. Alternativ dazu kann der Leiter gleichzeitig mit den Harzzusammensetzungen, aus denen die innerste Schicht und die äußerste Schicht hergestellt werden, extrusionsbeschichtet werden. Im Hinblick auf die Produktion ist die gleichzeitige Extrusionsbeschichtung vorzuziehen.
-
Wenn der Isolator aus drei oder mehr Schichten aufgebaut ist, kann jede Harzzusammensetzung, aus der der Isolator hergestellt wird, auf dieselbe Weise wie oben beschrieben hergestellt werden und nacheinander oder gleichzeitig auf dieselbe Weise wie oben beschrieben extrudiert werden.
-
Als Nächstes wird eine Beschreibung eines Kabelbaums gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben.
-
Der Kabelbaum gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hergestellt, indem ein Drahtbündel, das aus nur einer Mehrzahl der vorliegenden isolierten Drähte oder aus den vorliegenden isolierten Drähten und anderen elektrischen Drähten in Kombination besteht, mit einem Kabelbaum-Schutzmaterial bedeckt wird. Als elektrische Drähte außer den vorliegenden isolierten Drähten können ein elektrischer Draht, der ein Halogenelement enthält (z. B. ein Vinylchloriddraht), und ein elektrischer Draht, der kein Halogenelement enthält, verwendet werden. Die Anzahl der Drähte ist nicht besonders beschränkt und kann nach Wunsch festgelegt werden.
-
Das Kabelbaum-Schutzmaterial wird zur Bedeckung des Drahtbündels, das aus der Mehrzahl von isolierten Drähten besteht, und zum Schutz des so bedeckten Drahtbündels vor Umwelteinflüssen verwendet. Zwar ist das Grundmaterial, aus dem das Kabelbaum-Schutzmaterial hergestellt wird, nicht besonders beschränkt, und vorzugsweise wird eine Harzzusammensetzung vom Polyolefintyp, wie z. B. Polyethylen und Polypropylen, verwendet. Vorzugsweise wird ein Flammschutzmittel, wie z. B. ein Metallhydroxid, der Harzzusammensetzung in geeigneter Weise zugesetzt.
-
Als Kabelbaum-Schutzmaterial kann zum Beispiel ein Kabelbaum-Schutzmaterial mit einem streifenförmigen Grundmaterial, wobei wenigstens auf einer Seite ein Klebstoff aufgebracht ist, oder ein Kabelbaum-Schutzmaterial mit einem Grundmaterial, das rohrförmig oder blattförmig ist, je nach dem beabsichtigten Zweck ausgewählt werden.
-
[Beispiel]
-
Eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird nun im Einzelnen mit Bezugnahme auf Beispiele gegeben, wobei die vorliegende Erfindung jedoch hierauf nicht beschränkt ist.
-
Testmaterial, Hersteller und andere Faktoren
-
In den vorliegenden Beispielen verwendete Testmaterialien werden mit Herstellern, Handelsbezeichnungen, Werten von physikalischen Eigenschaften und anderen Faktoren angegeben.
-
Materialien für den Isolator
- • Polypropylen [Hersteller: Japan Polypropylene Corporation, Handelsbezeichnung: „NOVATEC-PP EC7”];
- • Polyethylen [Hersteller: Nippon Unicar Company Limited, Handelsbezeichnung: „NUC 8008”]; und
- • Magnesiumhydroxid [Hersteller: Martinswerk GmbH, Handelsbezeichnung: „MAGNIFIN H10”, durchschnittliche Teilchengröße: 1,0 μm].
-
Herstellung der Zusammensetzungen für die äußerste Schicht und die innerste Schicht
-
Als Erstes wurden Zusammensetzungen für die äußersten Schichten und Zusammensetzungen für die innersten Schichten von isolierten Drähten gemäß den vorliegenden Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellt, indem man die in der unten beschriebenen Tabelle 1 gezeigten Bestandteile bei einer Temperatur von 200°C unter Verwendung eines Doppelschraubenkneters knetete und sie unter Verwendung einer Granuliervorrichtung granulierte. Beispiel 6 umfasst ferner eine Mittelschicht. Für Materialien, aus denen die Mittelschicht hergestellt wird, wurden 100 Masseteile Polypropylen und 100 Masseteile Magnesiumhydroxid verwendet.
-
Herstellung des isolierten Drahts
-
Isolierte Drähte gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden jeweils durch Extrusionsbeschichten eines Leiters (Querschnittsfläche: 0,5 mm2), der ein Weichkupferstrang aus sieben Weichkupferdrähten mit den Zusammensetzungen für die Schichten ist, in den in Tabelle 1 gezeigten Dicken unter Verwendung eines Extruders hergestellt (die Dicke jedes Isolators wurde auf 0,2 mm eingestellt).
-
Die isolierten Drähte, die wie oben beschrieben hergestellt waren, wurden jeweils einem Flammfestigkeitstest, einem Verschleißfestigkeitstest und einem Kältebeständigkeitstest unterworfen. Als Nächstes werden Beschreibungen der jeweiligen Testverfahren gegeben.
-
Flammfestigkeitstest
-
Der Flammfestigkeitstest wurde auf Grundlage von JASO D611-94 durchgeführt. Im Einzelnen wurde jeder isolierte Draht in eine 300 mm lange Testprobe geschnitten. Dann wurde jede Testprobe in eine eiserne Testbox gegeben und horizontal gehalten, und die Spitze der reduzierenden Flamme eines Bunsenbrenners mit einem Kaliber von 10 mm wurde 30 Sekunden lang unter die Mitte jeder Testprobe gebracht, bis die Testproben brannten, und dann wurde nach ruhiger Entfernung der Flamme die Nachbrennzeit jeder Testprobe gemessen. Die Testprobe, deren Nachbrennzeit innerhalb von 15 Sekunden lag, wurde als bestanden bezeichnet, und die Testprobe, deren Nachbrennzeit über 15 Sekunden lag, wurde als nicht bestanden bezeichnet.
-
Verschleißfestigkeitstest
-
Der Verschleißfestigkeitstest wurde nach dem Verfahren der hin- und hergehenden Klinge gemäß JASO D611-94 durchgeführt. Im Einzelnen wurde jeder isolierter Draht in eine 750 mm lange Testprobe geschnitten. Dann wurde bei Raumtemperaturen von 23 ± 5°C eine Klinge in Richtung ihres Schafts über eine Länge von 10 mm oder mehr auf Oberflächen der Isolatoren der Testproben, die auf einem Tisch befestigt waren, hin- und herbewegt, und die Anzahl der Bewegungen, bevor die Klinge die Leiter aufgrund der Abnutzung der Isolatoren berührte, wurde gezählt. Eine auf die Klinge aufgebrachte Belastung wurde auf 7 N festgesetzt und die Klinge wurde mit einer Geschwindigkeit von 50-mal/min hin- und herbewegt. Dann wurden die Testproben 100 mm bewegt und im Uhrzeigersinn 90 Grad gedreht, und die oben beschriebene Messung wurde wiederholt. Die Messung wurde insgesamt dreimal bei einer Testprobe durchgeführt, und die Testprobe, deren kleinste Anzahl an Hin- und Herbewegungen 200 oder mehr war, wurde als bestanden bezeichnet, und die Testprobe, deren kleinste Anzahl an Hin- und Herbewegungen unter 200 war, wurde als nicht bestanden bezeichnet.
-
Kältebeständigkeitstest
-
Der Kältebeständigkeitstest wurde auf Grundlage von JIS C3005 durchgeführt. Im Einzelnen wurde jeder hergestellte isolierte Draht in fünf Testproben von jeweils 38 mm Länge geschnitten. Die fünf Teststücke jedes der vorliegenden Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden in eine Testvorrichtung eingesetzt und wurden mit einem Schlaggerät unter Kühlung geschlagen, und die Temperatur zu dem Zeitpunkt, bei dem alle fünf Testproben brachen, wurde als Kältebeständigkeitstemperatur bestimmt. Die Kältebeständigkeitstemperatur von –20°C oder weniger wurde als zufriedenstellend bewertet.
-
Tabelle 1 zeigt die Testergebnisse. [Tabelle 1]
* Die Beispiele 1–4 und 6 sind Referenzbeispiele, die nicht von der vorliegenden Erfindung umfasst sind.
-
Gemäß Tabelle 1 wurde gezeigt, dass die isolierten Drähte gemäß den Vergleichsbeispielen alle bezüglich entweder Flammfestigkeit oder Verschleißfestigkeit versagen.
-
Im Einzelnen ist bei dem isolierten Draht gemäß Vergleichsbeispiel 1 der Isolator nur mit einer innersten Schicht verarbeitet, die in Kontakt mit dem Leiter steht, und die innerste Schicht enthält kein Flammschutzmittel, und deshalb versagt der Isolator bei der Flammfestigkeit. Bei jedem der isolierten Drähte gemäß den Vergleichsbeispielen 2 und 3 ist der Isolator nur mit einer innersten Schicht verarbeitet, die in Kontakt mit dem Leiter ist, und die innerste Schicht enthält eine große Menge an Flammschutzmittel, was schlechte Haftung zwischen dem Isolator und dem Leiter ergibt, und deshalb versagen die isolierten Drähte gemäß den Vergleichsbeispielen 2 und 3 jeweils bei der Verschleißfestigkeit. Zusätzlich versagt der isolierte Draht gemäß Vergleichsbeispiel 3 bei der Kältebeständigkeit im Vergleich zu den isolierten Drähten gemäß den vorliegenden Beispielen.
-
Dagegen ist bei jedem isolierten Draht gemäß den vorliegenden Beispielen bzw. Referenzbeispielen der Leiter mit dem Isolator aus zwei oder drei Schichten bedeckt, wobei die äußerste Schicht des Isolators aus der Harzzusammensetzung hergestellt ist, die eine große Menge des Flammschutzmittels enthält, während die innerste Schicht des Isolators aus der Harzzusammensetzung hergestellt ist, die kein Flammschutzmittel oder eine kleinere Menge des Flammschutzmittels als in der äußersten Schicht enthält. Daher wird gefunden, dass die isolierten Drähte gemäß den vorliegenden Beispielen bezüglich Flammfestigkeit und Verschleißfestigkeit ausgezeichnet sind. Gleichzeitig wird gefunden, dass die isolierten Drähte gemäß den vorliegenden Beispielen auch bezüglich Kältebeständigkeit ausgezeichnet sind. Demgemäß ist vorstellbar, dass bei den isolierten Drähten gemäß den vorliegenden Beispielen die Haftung zwischen den Leitern und den Isolatoren ausreichend ist.
-
Während eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden ist, ist es klar, dass Veränderungen und Modifikationen dem Fachmann offensichtlich sind, ohne den Bereich und den Gedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen.