(57)【要約】【課題】柔軟性を有するだけなく、高い耐摩耗性や耐油性を備えた絶縁体組成物を提供する。【解決手段】本発明の絶縁体組成物は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴムと、金属水酸化物とを含有し、エチレン共重合体（Ａ）と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴム（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０である。そして、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体を含有する場合、金属水酸化物の質量比は、エチレン共重合体及びエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体の合計１００質量部に対し７０〜８０質量部である。アクリルゴムを含有する場合、金属水酸化物の質量比は、エチレン共重合体及びアクリルゴムの合計１００質量部に対し６０〜１００質量部である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴムと、金属水酸化物とを含有し、
前記エチレン共重合体（Ａ）と、前記エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴム（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０であり、
前記エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体を含有する場合、前記金属水酸化物の重量比は、前記エチレン共重合体及びエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体の合計１００重量部に対し７０〜８０重量部であり、
前記アクリルゴムを含有する場合、前記金属水酸化物の重量比は、前記エチレン共重合体及びアクリルゴムの合計１００重量部に対し６０〜１００重量部であることを特徴とする絶縁体組成物。
【請求項２】
前記エチレン共重合体は、エチレン−エチルアクリレート共重合体及びエチレン−メチルアクリレート共重合体の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁体組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の絶縁体組成物と、
前記絶縁体組成物によって被覆される金属導体と、
を備えることを特徴とする被覆電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等の車両に配索される電線に用いられる絶縁体組成物及びこの絶縁体組成物を絶縁被覆とする被覆電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車用のワイヤーハーネス等の電線は、短い経路内で大きく曲げられて配索されることがあるため、柔軟性が要求される。このような部位に配索される電線としては、柔軟なシリコーンゴムを絶縁被覆としたものが使用されている。ところが、シリコーンゴムを用いた被覆電線は耐熱性を有する反面、酸に対して弱いと共に強度が低いことから使用部位が限定され、汎用性に乏しいという問題がある。
【０００３】
このように電気自動車に用いられる電線は、ワイヤーハーネスのプロテクタに対し大きな曲げ応力を伴って配索されることから、柔軟性を備えることが要求される。これまで電線に柔軟性を付与する方法としては、金属導体を細径化することがなされていた。しかし、金属導体を細径化するには導体を加工する必要が生じるため、製造コストが上昇する要因となっていた。また、金属導体を細径化した場合には、振動によって断線する場合があった。このため金属導体を細径化せず、金属導体を被覆する絶縁体を柔軟化することがなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の電線では、金属導体を被覆する絶縁被覆として、エチレン共重合体にエラストマを混合し、さらに金属水酸化物を添加した架橋樹脂組成物を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−８４８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の絶縁被覆は配索に必要な可とう性を有する反面、耐摩耗性が低いため、振動等によって容易に傷付き破損する恐れがある。また、この絶縁被覆は耐油性が低いため、ガソリンやエンジンオイル等との接触によって容易に劣化し、短期間で使用できなくなる恐れもある。
【０００７】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、柔軟性を有するだけなく、耐摩耗性及び耐油性に優れた絶縁体組成物及びこれを用いた被覆電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る絶縁体組成物は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴムと、金属水酸化物とを含有する。エチレン共重合体（Ａ）と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴム（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０である。そして、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体を含有する場合、金属水酸化物の重量比は、エチレン共重合体及びエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体の合計１００重量部に対し７０〜８０重量部である。さらに、アクリルゴムを含有する場合、金属水酸化物の重量比は、エチレン共重合体及びアクリルゴムの合計１００重量部に対し６０〜１００重量部である。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る絶縁体組成物は、第１の態様の絶縁体組成物に関し、前記エチレン共重合体が、エチレン−エチルアクリレート共重合体及びエチレン−メチルアクリレート共重合体の少なくともいずれか一方である。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る被覆電線は、第１又は第２の態様の絶縁体組成物と、絶縁体組成物によって被覆される金属導体とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の絶縁体組成物は、曲げに対する良好な柔軟性を有するだけなく、高い耐油性及び耐摩耗性を有している。そのため、この絶縁体組成物を絶縁被覆として電線に用いることにより、良好な柔軟性、高い耐油性及び耐摩耗性を有した電線とすることができる。そして、このような電線は耐久性が高く、車両に対して好適に配索することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の被覆電線を示す断面図である。
【図２】難燃剤としての金属水酸化物の配合比と耐摩耗性との関係を示すグラフである。
【図３】難燃剤としての金属水酸化物の配合比と耐摩耗性との関係を示すグラフである。
【図４】耐油性とショアＤの硬さとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。
【００１４】
本発明者は、被覆電線に用いるため、種々の材料に対して柔軟性、強度（引張破断強さ）、耐液性及び耐油性を検討した。表１はこの検討結果であり、材料としてＥＶＡ等の樹脂材料、ＨＮＢＲ等のゴム材料及びエラストマ材料を選択し、それぞれに対して上述した特性を検討した結果を示す。
【００１５】
ここで、表１における柔軟性は、ショアＤの硬さが３２以下であり、かつ、ショアＡの硬さが８２以下の場合は「○」と評価し、この範囲外の場合は「×」と評価している。引張破断強さは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に基づき測定した結果であり、破断強さが１０．３ＭＰａ以上の場合は「○」と評価し、１０．３ＭＰａ未満の場合は「×」と評価している。また、耐油性（ガソリン）については、後述する測定法に基づき測定した結果であり、耐久試験後の変化率が１５％以下の場合は「○」と評価し、１５％を超える場合は「×」と評価している。
【００１６】
なお、表１における耐液性（バッテリー液）については、次のように評価した。まず、各樹脂からＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠する引張試験片６個を作成した。そのうち３つを５０℃のバッテリー液に２０時間浸した。バッテリー液に浸した試験片３つと浸していない試験片３つの引張試験を行い、浸漬前の試験片の伸び率に対する浸漬後の試験片における伸び率の平均比率（％）（浸漬後の試験片の伸び率／浸漬前の試験片の伸び率×１００）を求めた。浸漬後の変化率が５０％以上の場合は「○」と評価し、５０％未満の場合は「×」と評価している。
【００１７】
表１において、「ＥＶＡ」は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（商品名「ＥＶ１７０」（三井・デュポンポリケミカル（株））を示す。「ＥＭＡ」は、エチレン−メチルアクリレート共重合体（商品名「レクスパール（登録商標）ＥＢ２３０Ｘ」（日本ポリエチレン（株））を示す。「ＬＬＤＰＥ」は直鎖状低密度ポリエチレン（商品名「カーネル（登録商標）ＫＳ２４０Ｔ」（日本ポリエチレン（株））を示し、「ＬＤＰＥ」は低密度ポリエチレン（商品名「ＬＤ４００」（日本ポリエチレン（株））を示す。
【００１８】
「ＨＮＢＲ」は水素化ニトリルゴムを示し、「アクリルゴム」は商品名「ＶＡＭＡＣ−ＤＰ」（デュポンエラストマー（株）製）を用いており、「フッ素ゴム」は商品名「ＡＦＲＡＳ１５０ＣＳ」（旭硝子（株）製）を用いている。「ＥＰＤＭ」はエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体（商品名「ＥＰＴ３０４５Ｈ」（三井化学（株））を示す。「シリコーンゴム」は商品名「ＤＹ３２−６０６６」（東レ（株）製）を用いている。
【００１９】
「スチレン系エラストマ」は商品名「セプトン（登録商標）２０６３」（（株）クラレ製）を用いており、「ポリウレタン系エラストマ」は商品名「クラミロン（登録商標）」（（株）クラレ製）を用いている。「ポリエステル系エラストマ」は商品名「ペルプレン（登録商標）Ｐ−４０Ｈ」（東洋紡（株）製）を用いている。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１に示すように、フッ素ゴムは強度及び耐薬品性に優れるが、被覆電線に用いるにはコストが高いため実用的ではない。そのため、本発明者はコストを考慮した樹脂材料の選択を行い、選択した樹脂材料にゴム材料を配合すると共に、目的とする柔軟性を備えるように配合比を特定した。その結果、柔軟性を維持しながら高い耐油性及び耐摩耗性を備えた絶縁体組成物に到達し、本発明の完成に至ったものである。
【００２２】
すなわち、本発明の絶縁体組成物は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体と、金属水酸化物とを含有する。そして、エチレン共重合体（Ａ）と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０である。また、絶縁体組成物がエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体を含有する場合、金属水酸化物の重量比は、エチレン共重合体及びエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体の合計１００重量部に対し７０〜８０重量部である。
【００２３】
また、本発明の絶縁体組成物は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、アクリルゴムと、金属水酸化物とを含有する。そして、エチレン共重合体（Ａ）と、アクリルゴム（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０である。さらに、絶縁体組成物がアクリルゴムを含有する場合、金属水酸化物の重量比は、エチレン共重合体及びアクリルゴムの合計１００重量部に対し６０〜１００重量部である。
【００２４】
エチレン共重合体はショアＤの硬さが３３以上５０未満のものが用いられる。エチレン共重合体の硬さは、絶縁体組成物を電線の絶縁被覆として用いる場合を考慮して、電線配索時の曲げ応力に耐えることが可能な柔軟性を有しているか否か及びガソリンやエンジンオイル等に対する耐油性を有しているか否かを基準に判断される。そして、エチレン共重合体のショアＤの硬さが３３未満の場合には耐油性が小さく、５０を超える場合には、柔軟なゴム材料を配合しても十分な柔軟性を得ることができない。本発明におけるエチレン共重合体は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満の範囲であり、この範囲が電線配索に好適な範囲となっている。
【００２５】
ここで、絶縁体組成物の硬さは、エチレン共重合体の種類、これに配合されるゴム材料の種類及びこれらの配合比によって変動する。表２は、電線としての強度（耐摩耗性）及び耐油性を満足することを前提として、エチレン共重合体とゴム材料との各種配合比について柔軟性を評価したものである。なお、耐摩耗性及び耐油性（ガソリン）については、後述する測定法に基づき測定した結果である。柔軟性については、ショアＤの硬さが３２以下であり、かつ、ショアＡの硬さが８２以下の場合は「○」と評価し、この範囲外の場合は「×」と評価している。
【００２６】
表２において、「ＨＤＰＥ」は、高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン（株）製、商品名「ノバテック（登録商標）ＨＢ３３２Ｒ」、ショアＤ硬さ：６８）を示す。「ＥＭＡ」は、エチレン−メチルアクリレート共重合体（日本ポリエチレン（株）製、商品名「レクスパール（登録商標）ＥＢ２３０Ｘ」、ショアＤ硬さ：３７）を示す。「ＥＥＡ」はエチレン−エチルアクリレート共重合体（日本ポリエチレン（株）製、商品名「レクスパール（登録商標）Ａ４２００」、ショアＤ硬さ：３４）を示す。「ＬＤＰＥ」は低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン（株）製、商品名「ＬＤ４００」、ショアＤ硬さ：４８）を示す。そして、「ＥＰＤＭ」はゴム材料としてのエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体であり、商品名「ＥＰＴ３０４５Ｈ」（三井化学（株）製）を用いている。
【００２７】
表２から強度及び耐油性を満足し、かつ、柔軟性を満足する樹脂材料とゴム材料との好適な組み合わせは、エチレン共重合体としてはショアＤの硬さが３３以上５０未満のＥＭＡ及びＥＥＡであり、ゴム材料としてはＥＰＤＭである。そして表２に示すように、エチレン共重合体（Ａ）とＥＰＤＭ（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜９０／１０となる。ただ、後述する実施例に示すように、金属水酸化物を添加した場合でも高い柔軟性を得るためには、エチレン共重合体（Ａ）とＥＰＤＭ（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０とすることが好ましい。
【００２８】
このようにゴム材料としてＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体）を用いることにより、ゴム材料がエチレン共重合体と良好になじむことができる。このため、エチレン共重合体により高い耐摩耗性及び耐油性を確保し、ゴム材料により柔軟性を確保した絶縁体組成物を得ることができる。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
次に、ＥＭＡ又はＥＥＡからなるエチレン共重合体に対し、ゴム材料としてアクリルゴム（ＡＣＭ）を選択し、表２と同様に強度及び耐油性を満足することを前提とした配合比を検討した。結果を表３に示す。表３の「ＡＣＭ」としては、商品名「ＶＡＭＡＣ−ＤＰ」（デュポンエラストマー（株））を用いている。
【００３１】
表３に示すように、強度及び耐油性を満足し、かつ、柔軟性を満足する場合のエチレン共重合体（Ａ）とＡＣＭ（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜９０／１０となる。ただ、後述する実施例に示すように、金属水酸化物を添加した場合でも高い柔軟性を得るためには、エチレン共重合体（Ａ）とＡＣＭ（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０であることが好ましい。
【００３２】
このようにゴム材料としてＡＣＭを用いることにより、ゴム材料がエチレン共重合体と良好になじむことができる。このため、エチレン共重合体により高い耐摩耗性及び耐油性を確保し、ゴム材料により柔軟性を確保した絶縁体組成物を得ることができる。
【００３３】
【表３】
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【００３４】
上述のように、本発明の絶縁体組成物は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴムを含有するが、さらに難燃性を付与するために難燃剤として金属水酸化物を含有する。
【００３５】
このような金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、塩基性炭酸マグネシウム（ｍＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２・ｎＨ２Ｏ）、水和珪酸アルミニウム（ケイ酸アルミニウム水和物，Ａｌ２Ｏ３・３ＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ）、水和珪酸マグネシウム（ケイ酸マグネシウム五水和物，Ｍｇ２Ｓｉ３Ｏ８・５Ｈ２Ｏ）等の水酸基又は結晶水を有する金属化合物の一種又は複数を用いることができる。この中でも金属水酸化物としては、水酸化マグネシウムが特に好ましい。
【００３６】
ここで、ゴム材料がＥＰＤＭの場合には、金属水酸化物の配合比は、エチレン共重合体及びＥＰＤＭの合計１００重量部に対し７０〜８０重量部であることが好ましい。金属水酸化物が７０重量部未満の場合には十分な難燃性を付与することができない恐れがあり、８０重量部を超えると電線に必要な柔軟性が得られない恐れがある。
【００３７】
これに対し、ゴム材料がＡＣＭの場合、金属水酸化物の配合比は、エチレン共重合体及びＥＰＤＭの合計１００重量部に対し６０〜１００重量部であることが好ましい。ゴム材料がＥＰＤＭの場合と同様に、６０重量部未満の場合には十分な難燃性を付与することができない恐れがあり、１００重量部を超えると電線に必要な柔軟性が得られない恐れがある。
【００３８】
これらの金属水酸化物は樹脂材料への相溶性を考慮して表面処理がなされたものが好ましいが、表面処理がなされなくても物性が悪化しない範囲であれば用いることができる。金属水酸化物への表面処理としては、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、又はステアリン酸、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸、脂肪酸金属塩等を用いて行うことが好ましい。金属水酸化物は単独使用してもよく、複数種を併用してもよい。
【００３９】
本発明の絶縁体組成物には、以上の必須成分に加えて、本実施形態の効果を妨げない範囲で種々の添加剤を配合することができる。添加剤としては、難燃助剤、酸化防止剤、金属不活性剤、老化防止剤、滑剤、充填剤、補強剤、紫外線吸収剤、安定剤、可塑剤、顔料、染料、着色剤、帯電防止剤、発泡剤等が挙げられる。
【００４０】
以上のような本発明の絶縁体組成物においては、曲げに対する良好な柔軟性を有するだけなく、高い耐油性及び耐摩耗性を有したものとすることができる。このため、この絶縁体組成物を絶縁被覆として電線に用いることにより、高い柔軟性を有していることから、車両への配索を良好に行うことができる。しかも、本発明の絶縁体組成物は強度が高いことから、耐久性が向上した電線とすることができる。
【００４１】
図１は本実施形態の被覆電線１の一例を示す。被覆電線１は、金属導体２を絶縁被覆層３で被覆することにより形成されている。
【００４２】
金属導体２は、１本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。そして金属導体２は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。金属導体２の材料としては、銅、銅合金及びアルミニウム、アルミニウム合金等の公知の導電性金属材料を用いることができる。
【００４３】
次に、本実施形態の被覆電線の製造方法について説明する。被覆電線１の絶縁被覆層３は、上述の材料を混練することにより調製されるが、その方法は公知の手段を用いることができる。例えば、予めヘンシェルミキサー等の高速混合装置を用いてプリブレンドした後、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールミル等の公知の混練機を用いて混練することにより、絶縁被覆層３を構成する絶縁体組成物を得ることができる。
【００４４】
そして、本実施形態の被覆電線において、金属導体２を絶縁被覆層３で被覆する方法も公知の手段を用いることができる。例えば、絶縁被覆層３は、一般的な押出成形法により形成することができる。そして、押出成形法で用いる押出機としては、例えば単軸押出機や二軸押出機を使用し、スクリュー、ブレーカープレート、クロスヘッド、ディストリビューター、ニップル及びダイスを有するものを使用することができる。
【００４５】
そして、絶縁被覆層３の絶縁体組成物を調製する場合には、エチレン共重合体及びゴム材料が十分に溶融する温度に設定された二軸押出機に、エチレン共重合体及びゴム材料を投入する。この際、金属水酸化物、さらには必要に応じて、難燃助剤や酸化防止剤などの他の成分も投入する。そして、エチレン共重合体及びゴム材料等はスクリューにより溶融及び混練され、一定量がブレーカープレートを経由してクロスヘッドに供給される。溶融したエチレン共重合体及びゴム材料等は、ディストリビューターによりニップルの円周上へ流れ込み、ダイスにより導体の外周上に被覆された状態で押し出されることにより、金属導体２の外周を被覆する絶縁被覆層３を得ることができる。
【００４６】
このような被覆電線１は、良好な柔軟性、並びに高い耐油性及び耐摩耗性を有した絶縁体組成物によって絶縁被覆層３が形成されている。そのため、曲げに対する良好な柔軟性を有すると共に、ガソリン等に対する耐油性及び断線等に対する耐摩耗性を有した電線となる。その結果、被覆電線１は、電気自動車等の車両への配索に好適に用いることができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４８】
以下の実施例では、純銅を金属導体とし、この金属導体に絶縁体組成物を押出成形して被覆することにより被覆電線を作製し、この被覆電線を試験サンプルとして耐油性、耐摩耗性及び難燃性を評価した。なお、被覆電線は、外径が３．７０ｍｍ、絶縁体組成物からなる絶縁被覆が０．７ｍｍの厚さとなるように作製した。
【００４９】
耐油性の評価はＩＳＯ６７２２に準拠して行った。すなわち、ガソリンへの浸漬前に試験サンプルの外径を測定する。次に、試験サンプルをガソリンに浸漬し、３０分放置する。浸漬後、ガソリンから試験サンプルを取り出して表面に付着しているガソリンを拭き取り、浸漬前と同じ箇所で外形を測定する。ガソリンへの浸漬前の外径に対する浸漬後の外径の変化率（浸漬後の外径／浸漬前の外径×１００）が１５％以下の場合を「○」と評価し、１５％を超えた場合を「×」と評価した。
【００５０】
耐摩耗性の評価は、テープ摩耗性によって評価した。具体的には、長さ９００ｍｍの試験サンプルを固定し、ＪＩＳ  Ｒ６２５１に規定する１５０番Ｇの摩耗テープを試験サンプルに接触させ、摩耗テープに対して５００ｇの重りを加える。この状態で１５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で磨耗テープを移動させ、試験サンプルが磨耗して金属導体と摩耗テープとが接触するまでの摩耗テープの長さを測定した。接触までの長さが３３０ｍｍ以上を「○」と評価し、３３０ｍｍ未満の場合を「×」と評価した。
【００５１】
難燃性の評価は、各試験サンプルを４５度の角度でドラフト内に設置し、ＩＳＯ６７２２に規定される難燃試験を行った。すなわち、金属導体の断面積が２．５ｍｍ２以下の試験サンプルの場合は、試験サンプルの下端にブンゼンバーナーの内炎部を１５秒間接触させた後ブンゼンバーナーから外した。また、金属導体の断面積が２．５ｍｍ２を超える試験サンプルの場合は、試験サンプルの下端にブンゼンバーナーの内炎部を３０秒間接触させた後ブンゼンバーナーから外した。そして、試験サンプルからブンゼンバーナーを外した後、絶縁被覆上の炎が７０秒以内に全て消え、試験サンプルの絶縁被覆が燃焼せずに５０ｍｍ以上残ったものを「○」と評価した。試験サンプルからブンゼンバーナーを外した後に７０秒を超えて燃え続けるか、試験サンプルの絶縁被覆の焼け残りが５０ｍｍ未満のものを「×」と評価した。
【００５２】
［金属水酸化物の添加量］
エチレン共重合体としてＥＭＡ、ゴム材料としてＥＰＤＭ、金属水酸化物として水酸化マグネシウムを用い、ＥＭＡとＥＰＤＭの重量比を６０：４０（重量部）とし、さらに水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルを調製した。そして、これらの試験サンプルについて、金属水酸化物の配合比と難燃性との関係を評価した。つまり、表４に示すように、柔軟性（ショアＤの硬さが３２以下であり、かつ、ショアＡの硬さが８２以下）を満足する範囲内で水酸化マグネシウムの配合比を変えて、難燃性の評価を行った。ＥＭＡ及びＥＰＤＭとしては、上述した商品名のものを用い、水酸化マグネシウムとしては、商品名「キスマ（登録商標）５Ａ」（協和化学（株））を用いた。
【００５３】
【表４】
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【００５４】
表４に示すように、ゴム材料としてＥＰＤＭを使用し、水酸化マグネシウムが７０重量部未満の場合には、難燃性が悪化することが分かる。
【００５５】
さらに、ＥＭＡとＥＰＤＭの重量比を６０：４０とし、水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルを調製した。そして、これらの試験サンプルについて、金属水酸化物の配合比と耐摩耗性との関係を評価した。図２ではその評価結果を示す。図２に示すように、ゴム材料としてＥＰＤＭを用いた樹脂１００重量部に対し水酸化マグネシウムの配合比が８０重量部以下の場合には、磨耗テープの長さが３３０ｍｍ以上となり、耐摩耗性に優れていることが分かる。これに対し、水酸化マグネシウムの配合比が８０重量部を超える場合には、耐摩耗性が低下することが分かる。
【００５６】
なお、図２では、ＥＭＡとＥＰＤＭの重量比を４０：６０とし、金属水酸化物の配合比を変えた場合の耐摩耗性を評価した結果も示す。図２より、エチレン共重合体たるＥＭＡの配合比が６０重量部未満の場合には、十分な耐摩耗性が得られず、車両用電線としての耐久性に劣ることが分かる。
【００５７】
次に、エチレン共重合体としてＥＭＡ、ゴム材料としてＡＣＭ、金属水酸化物として水酸化マグネシウムを用い、ＥＭＡとＡＣＭの重量比を６０：４０（重量部）とし、さらに水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルを調製した。また、エチレン共重合体としてＥＭＡ、ゴム材料としてＡＣＭ、金属水酸化物として水酸化マグネシウムを用い、ＥＭＡとＡＣＭの重量比を７０：３０（重量部）とし、さらに水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルも調製した。そして、これらの試験サンプルについて、金属水酸化物の配合比と難燃性との関係を評価した。なお、ＥＭＡ、ＡＣＭ及び水酸化マグネシウムは上述した商品名のものを用いた。
【００５８】
【表５】
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【００５９】
表５に示すように、ゴム材料としてＡＣＭを使用し、水酸化マグネシウムが６０重量部以上の場合には、十分な難燃性が得られることが分かる。しかし、水酸化マグネシウムが１４０重量部以上の場合には柔軟性が低下してしまう。
【００６０】
さらに、ＥＭＡとＡＣＭの重量比を６０：４０とし、水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルと、ＥＭＡとＡＣＭの重量比を７０：３０とし、水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルを調製した。これらの試験サンプルについて、金属水酸化物の配合比と耐摩耗性との関係を評価した。図３ではその評価結果を示す。図３に示すように、ゴム材料としてＡＣＭを用いた樹脂１００重量部に対し水酸化マグネシウムの配合比が１００重量部以下の場合には、磨耗テープの長さが３３０ｍｍ以上となり、耐摩耗性に優れていることが分かる。これに対し、水酸化マグネシウムの配合比が１００重量部を超える場合には、耐摩耗性が低下することが分かる。
【００６１】
［エチレン共重合体の硬さ］
エチレン共重合体として、ショアＤの硬さが３１のＥＥＡ、硬さが３４のＥＥＡ、硬さが３７のＥＭＡ及び硬さが４５のＥＭＡを準備した。そして、各エチレン共重合体、ゴム材料としてＥＰＤＭ、金属水酸化物として水酸化マグネシウムを用い、ＥＭＡとＥＰＤＭの重量比を６０：４０（重量部）とし、さらに水酸化マグネシウムを８０重量部とした試験サンプルを調製した。各試験サンプルの材料及び配合比を表６に示す。
【００６２】
なお、ショアＤの硬さ３１のＥＥＡは、商品名「エルバロイ（登録商標）ＡＣ２１１６」（三井・デュポンポリケミカル（株））を用い、ショアＤの硬さ３４のＥＥＡは、商品名「レクスパール（登録商標）Ａ４２００」（日本ポリエチレン（株））を用いた。ショアＤの硬さ３７のＥＭＡは商品名「レクスパール（登録商標）ＥＢ２３０Ｘ」（日本ポリエチレン（株））を用い、ショアＤの硬さ４５のＥＭＡは商品名「エルバロイ（登録商標）ＡＣ１９１３」（三井・デュポンポリケミカル（株））を用いた。また、ＥＰＤＭは商品名「ＥＰＴ３０４５Ｈ」（三井化学（株））を用いた。そして、水酸化マグネシウムは商品名「キスマ（登録商標）５Ａ」（協和化学（株））を用いた。
【００６３】
【表６】
2014177510.tif 000008
【００６４】
そして、表６に示す試験サンプルについて、ガソリンに対する耐油性を評価した。図４に示すように、ショアＤの硬さが３３以上のＥＭＡ及びＥＥＡを用いた場合には、耐油性に優れることが分かる。
【００６５】
［ゴム材料の配合比］
ショアＤの硬さ３４のＥＥＡ、ゴム材料としてのＡＣＭ又はＥＰＤＭ、及び水酸化マグネシウムを表７に示す割合で配合して、各試験サンプルを作成した。なお、ＥＥＡ、ＡＣＭ、ＥＰＤＭ及び水酸化マグネシウムはいずれも上述した商品名のものを用いた。
【００６６】
【表７】
2014177510.tif 000009
【００６７】
そして、各試験サンプルに対して、柔軟性（ショアＤの硬さが３２以下であり、かつ、ショアＡの硬さが８２以下）及び耐油性の評価を行い、評価結果を表７に合わせて示す。表７に示すように、いずれのゴム材料に対してもショアＤの硬さ３４のＥＥＡを用いた場合、エチレン共重合体８０重量部を超え、ゴム材料が２０重量部未満の場合には、柔軟性が低下することが分かる。
【００６８】
以上、本発明を実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。つまり、エチレン共重合体としてのＥＭＡ又はＥＥＡは単独で用いてもよく、双方を併用してもよい。また、ゴム材料としてのＥＰＤＭ及びＡＣＭを単独で配合することなく、これらを混合してエチレン共重合体に配合することが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１  被覆電線
２  金属導体
３  絶縁被覆
【図１】
2014177510.tif 000010
【図２】
2014177510.tif 000011
【図３】
2014177510.tif 000012
【図４】
2014177510.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月25日(2013.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴムと、金属水酸化物とを含有し、
前記エチレン共重合体（Ａ）と、前記エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴム（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０であり、
前記エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体を含有する場合、前記金属水酸化物の質量比は、前記エチレン共重合体及びエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体の合計１００質量部に対し７０〜８０質量部であり、
前記アクリルゴムを含有する場合、前記金属水酸化物の質量比は、前記エチレン共重合体及びアクリルゴムの合計１００質量部に対し６０〜１００質量部であることを特徴とする絶縁体組成物。
【請求項２】
前記エチレン共重合体は、エチレン−エチルアクリレート共重合体及びエチレン−メチルアクリレート共重合体の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁体組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の絶縁体組成物と、
前記絶縁体組成物によって被覆される金属導体と、
を備えることを特徴とする被覆電線。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等の車両に配索される電線に用いられる絶縁体組成物及びこの絶縁体組成物を絶縁被覆とする被覆電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車用のワイヤーハーネス等の電線は、短い経路内で大きく曲げられて配索されることがあるため、柔軟性が要求される。このような部位に配索される電線としては、柔軟なシリコーンゴムを絶縁被覆としたものが使用されている。ところが、シリコーンゴムを用いた被覆電線は耐熱性を有する反面、酸に対して弱いと共に強度が低いことから使用部位が限定され、汎用性に乏しいという問題がある。
【０００３】
このように電気自動車に用いられる電線は、ワイヤーハーネスのプロテクタに対し大きな曲げ応力を伴って配索されることから、柔軟性を備えることが要求される。これまで電線に柔軟性を付与する方法としては、金属導体を細径化することがなされていた。しかし、金属導体を細径化するには導体を加工する必要が生じるため、製造コストが上昇する要因となっていた。また、金属導体を細径化した場合には、振動によって断線する場合があった。このため金属導体を細径化せず、金属導体を被覆する絶縁体を柔軟化することがなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の電線では、金属導体を被覆する絶縁被覆として、エチレン共重合体にエラストマを混合し、さらに金属水酸化物を添加した架橋樹脂組成物を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−８４８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の絶縁被覆は配索に必要な可とう性を有する反面、耐摩耗性が低いため、振動等によって容易に傷付き破損する恐れがある。また、この絶縁被覆は耐油性が低いため、ガソリンやエンジンオイル等との接触によって容易に劣化し、短期間で使用できなくなる恐れもある。
【０００７】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、柔軟性を有するだけなく、耐摩耗性及び耐油性に優れた絶縁体組成物及びこれを用いた被覆電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る絶縁体組成物は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴムと、金属水酸化物とを含有する。エチレン共重合体（Ａ）と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴム（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０である。そして、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体を含有する場合、金属水酸化物の質量比は、エチレン共重合体及びエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体の合計１００質量部に対し７０〜８０質量部である。さらに、アクリルゴムを含有する場合、金属水酸化物の質量比は、エチレン共重合体及びアクリルゴムの合計１００質量部に対し６０〜１００質量部である。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る絶縁体組成物は、第１の態様の絶縁体組成物に関し、前記エチレン共重合体が、エチレン−エチルアクリレート共重合体及びエチレン−メチルアクリレート共重合体の少なくともいずれか一方である。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る被覆電線は、第１又は第２の態様の絶縁体組成物と、絶縁体組成物によって被覆される金属導体とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の絶縁体組成物は、曲げに対する良好な柔軟性を有するだけなく、高い耐油性及び耐摩耗性を有している。そのため、この絶縁体組成物を絶縁被覆として電線に用いることにより、良好な柔軟性、高い耐油性及び耐摩耗性を有した電線とすることができる。そして、このような電線は耐久性が高く、車両に対して好適に配索することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の被覆電線を示す断面図である。
【図２】難燃剤としての金属水酸化物の配合比と耐摩耗性との関係を示すグラフである。
【図３】難燃剤としての金属水酸化物の配合比と耐摩耗性との関係を示すグラフである。
【図４】耐油性とショアＤの硬さとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。
【００１４】
本発明者は、被覆電線に用いるため、種々の材料に対して柔軟性、強度（引張破断強さ）、耐液性及び耐油性を検討した。表１はこの検討結果であり、材料としてＥＶＡ等の樹脂材料、ＨＮＢＲ等のゴム材料及びエラストマ材料を選択し、それぞれに対して上述した特性を検討した結果を示す。
【００１５】
ここで、表１における柔軟性は、ショアＤの硬さが３２以下であり、かつ、ショアＡの硬さが８２以下の場合は「○」と評価し、この範囲外の場合は「×」と評価している。引張破断強さは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に基づき測定した結果であり、破断強さが１０．３ＭＰａ以上の場合は「○」と評価し、１０．３ＭＰａ未満の場合は「×」と評価している。また、耐油性（ガソリン）については、後述する測定法に基づき測定した結果であり、耐久試験後の変化率が１５％以下の場合は「○」と評価し、１５％を超える場合は「×」と評価している。
【００１６】
なお、表１における耐液性（バッテリー液）については、次のように評価した。まず、各樹脂からＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠する引張試験片６個を作成した。そのうち３つを５０℃のバッテリー液に２０時間浸した。バッテリー液に浸した試験片３つと浸していない試験片３つの引張試験を行い、浸漬前の試験片の伸び率に対する浸漬後の試験片における伸び率の平均比率（％）（浸漬後の試験片の伸び率／浸漬前の試験片の伸び率×１００）を求めた。浸漬後の変化率が５０％以上の場合は「○」と評価し、５０％未満の場合は「×」と評価している。
【００１７】
表１において、「ＥＶＡ」は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（商品名「ＥＶ１７０」（三井・デュポンポリケミカル（株））を示す。「ＥＭＡ」は、エチレン−メチルアクリレート共重合体（商品名「レクスパール（登録商標）ＥＢ２３０Ｘ」（日本ポリエチレン（株））を示す。「ＬＬＤＰＥ」は直鎖状低密度ポリエチレン（商品名「カーネル（登録商標）ＫＳ２４０Ｔ」（日本ポリエチレン（株））を示し、「ＬＤＰＥ」は低密度ポリエチレン（商品名「ＬＤ４００」（日本ポリエチレン（株））を示す。
【００１８】
「ＨＮＢＲ」は水素化ニトリルゴムを示し、「アクリルゴム」は商品名「ＶＡＭＡＣ−ＤＰ」（デュポンエラストマー（株）製）を用いており、「フッ素ゴム」は商品名「ＡＦＲＡＳ１５０ＣＳ」（旭硝子（株）製）を用いている。「ＥＰＤＭ」はエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体（商品名「ＥＰＴ３０４５Ｈ」（三井化学（株））を示す。「シリコーンゴム」は商品名「ＤＹ３２−６０６６」（東レ（株）製）を用いている。
【００１９】
「スチレン系エラストマ」は商品名「セプトン（登録商標）２０６３」（（株）クラレ製）を用いており、「ポリウレタン系エラストマ」は商品名「クラミロン（登録商標）」（（株）クラレ製）を用いている。「ポリエステル系エラストマ」は商品名「ペルプレン（登録商標）Ｐ−４０Ｈ」（東洋紡（株）製）を用いている。
【００２０】
【表１】
2014177510.tif 000014
【００２１】
表１に示すように、フッ素ゴムは強度及び耐薬品性に優れるが、被覆電線に用いるにはコストが高いため実用的ではない。そのため、本発明者はコストを考慮した樹脂材料の選択を行い、選択した樹脂材料にゴム材料を配合すると共に、目的とする柔軟性を備えるように配合比を特定した。その結果、柔軟性を維持しながら高い耐油性及び耐摩耗性を備えた絶縁体組成物に到達し、本発明の完成に至ったものである。
【００２２】
すなわち、本発明の絶縁体組成物は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体と、金属水酸化物とを含有する。そして、エチレン共重合体（Ａ）と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０である。また、絶縁体組成物がエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体を含有する場合、金属水酸化物の質量比は、エチレン共重合体及びエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体の合計１００質量部に対し７０〜８０質量部である。
【００２３】
また、本発明の絶縁体組成物は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、アクリルゴムと、金属水酸化物とを含有する。そして、エチレン共重合体（Ａ）と、アクリルゴム（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０である。さらに、絶縁体組成物がアクリルゴムを含有する場合、金属水酸化物の質量比は、エチレン共重合体及びアクリルゴムの合計１００質量部に対し６０〜１００質量部である。
【００２４】
エチレン共重合体はショアＤの硬さが３３以上５０未満のものが用いられる。エチレン共重合体の硬さは、絶縁体組成物を電線の絶縁被覆として用いる場合を考慮して、電線配索時の曲げ応力に耐えることが可能な柔軟性を有しているか否か及びガソリンやエンジンオイル等に対する耐油性を有しているか否かを基準に判断される。そして、エチレン共重合体のショアＤの硬さが３３未満の場合には耐油性が小さく、５０を超える場合には、柔軟なゴム材料を配合しても十分な柔軟性を得ることができない。本発明におけるエチレン共重合体は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満の範囲であり、この範囲が電線配索に好適な範囲となっている。
【００２５】
ここで、絶縁体組成物の硬さは、エチレン共重合体の種類、これに配合されるゴム材料の種類及びこれらの配合比によって変動する。表２は、電線としての強度（耐摩耗性）及び耐油性を満足することを前提として、エチレン共重合体とゴム材料との各種配合比について柔軟性を評価したものである。なお、耐摩耗性及び耐油性（ガソリン）については、後述する測定法に基づき測定した結果である。柔軟性については、ショアＤの硬さが３２以下であり、かつ、ショアＡの硬さが８２以下の場合は「○」と評価し、この範囲外の場合は「×」と評価している。
【００２６】
表２において、「ＨＤＰＥ」は、高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン（株）製、商品名「ノバテック（登録商標）ＨＢ３３２Ｒ」、ショアＤ硬さ：６８）を示す。「ＥＭＡ」は、エチレン−メチルアクリレート共重合体（日本ポリエチレン（株）製、商品名「レクスパール（登録商標）ＥＢ２３０Ｘ」、ショアＤ硬さ：３７）を示す。「ＥＥＡ」はエチレン−エチルアクリレート共重合体（日本ポリエチレン（株）製、商品名「レクスパール（登録商標）Ａ４２００」、ショアＤ硬さ：３４）を示す。「ＬＤＰＥ」は低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン（株）製、商品名「ＬＤ４００」、ショアＤ硬さ：４８）を示す。そして、「ＥＰＤＭ」はゴム材料としてのエチレンプロピレンジエンモノマー共重合体であり、商品名「ＥＰＴ３０４５Ｈ」（三井化学（株）製）を用いている。
【００２７】
表２から強度及び耐油性を満足し、かつ、柔軟性を満足する樹脂材料とゴム材料との好適な組み合わせは、エチレン共重合体としてはショアＤの硬さが３３以上５０未満のＥＭＡ及びＥＥＡであり、ゴム材料としてはＥＰＤＭである。そして表２に示すように、エチレン共重合体（Ａ）とＥＰＤＭ（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜９０／１０となる。ただ、後述する実施例に示すように、金属水酸化物を添加した場合でも高い柔軟性を得るためには、エチレン共重合体（Ａ）とＥＰＤＭ（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０とすることが好ましい。
【００２８】
このようにゴム材料としてＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体）を用いることにより、ゴム材料がエチレン共重合体と良好になじむことができる。このため、エチレン共重合体により高い耐摩耗性及び耐油性を確保し、ゴム材料により柔軟性を確保した絶縁体組成物を得ることができる。
【００２９】
【表２】
2014177510.tif 000015
【００３０】
次に、ＥＭＡ又はＥＥＡからなるエチレン共重合体に対し、ゴム材料としてアクリルゴム（ＡＣＭ）を選択し、表２と同様に強度及び耐油性を満足することを前提とした配合比を検討した。結果を表３に示す。表３の「ＡＣＭ」としては、商品名「ＶＡＭＡＣ−ＤＰ」（デュポンエラストマー（株））を用いている。
【００３１】
表３に示すように、強度及び耐油性を満足し、かつ、柔軟性を満足する場合のエチレン共重合体（Ａ）とＡＣＭ（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜９０／１０となる。ただ、後述する実施例に示すように、金属水酸化物を添加した場合でも高い柔軟性を得るためには、エチレン共重合体（Ａ）とＡＣＭ（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜８０／２０であることが好ましい。
【００３２】
このようにゴム材料としてＡＣＭを用いることにより、ゴム材料がエチレン共重合体と良好になじむことができる。このため、エチレン共重合体により高い耐摩耗性及び耐油性を確保し、ゴム材料により柔軟性を確保した絶縁体組成物を得ることができる。
【００３３】
【表３】
2014177510.tif 000016
【００３４】
上述のように、本発明の絶縁体組成物は、ショアＤの硬さが３３以上５０未満のエチレン共重合体と、エチレンプロピレンジエンモノマー共重合体又はアクリルゴムを含有するが、さらに難燃性を付与するために難燃剤として金属水酸化物を含有する。
【００３５】
このような金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、塩基性炭酸マグネシウム（ｍＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２・ｎＨ２Ｏ）、水和珪酸アルミニウム（ケイ酸アルミニウム水和物，Ａｌ２Ｏ３・３ＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ）、水和珪酸マグネシウム（ケイ酸マグネシウム五水和物，Ｍｇ２Ｓｉ３Ｏ８・５Ｈ２Ｏ）等の水酸基又は結晶水を有する金属化合物の一種又は複数を用いることができる。この中でも金属水酸化物としては、水酸化マグネシウムが特に好ましい。
【００３６】
ここで、ゴム材料がＥＰＤＭの場合には、金属水酸化物の配合比は、エチレン共重合体及びＥＰＤＭの合計１００質量部に対し７０〜８０質量部であることが好ましい。金属水酸化物が７０質量部未満の場合には十分な難燃性を付与することができない恐れがあり、８０質量部を超えると電線に必要な柔軟性が得られない恐れがある。
【００３７】
これに対し、ゴム材料がＡＣＭの場合、金属水酸化物の配合比は、エチレン共重合体及びＥＰＤＭの合計１００質量部に対し６０〜１００質量部であることが好ましい。ゴム材料がＥＰＤＭの場合と同様に、６０質量部未満の場合には十分な難燃性を付与することができない恐れがあり、１００質量部を超えると電線に必要な柔軟性が得られない恐れがある。
【００３８】
これらの金属水酸化物は樹脂材料への相溶性を考慮して表面処理がなされたものが好ましいが、表面処理がなされなくても物性が悪化しない範囲であれば用いることができる。金属水酸化物への表面処理としては、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、又はステアリン酸、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸、脂肪酸金属塩等を用いて行うことが好ましい。金属水酸化物は単独使用してもよく、複数種を併用してもよい。
【００３９】
本発明の絶縁体組成物には、以上の必須成分に加えて、本実施形態の効果を妨げない範囲で種々の添加剤を配合することができる。添加剤としては、難燃助剤、酸化防止剤、金属不活性剤、老化防止剤、滑剤、充填剤、補強剤、紫外線吸収剤、安定剤、可塑剤、顔料、染料、着色剤、帯電防止剤、発泡剤等が挙げられる。
【００４０】
以上のような本発明の絶縁体組成物においては、曲げに対する良好な柔軟性を有するだけなく、高い耐油性及び耐摩耗性を有したものとすることができる。このため、この絶縁体組成物を絶縁被覆として電線に用いることにより、高い柔軟性を有していることから、車両への配索を良好に行うことができる。しかも、本発明の絶縁体組成物は強度が高いことから、耐久性が向上した電線とすることができる。
【００４１】
図１は本実施形態の被覆電線１の一例を示す。被覆電線１は、金属導体２を絶縁被覆層３で被覆することにより形成されている。
【００４２】
金属導体２は、１本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。そして金属導体２は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。金属導体２の材料としては、銅、銅合金及びアルミニウム、アルミニウム合金等の公知の導電性金属材料を用いることができる。
【００４３】
次に、本実施形態の被覆電線の製造方法について説明する。被覆電線１の絶縁被覆層３は、上述の材料を混練することにより調製されるが、その方法は公知の手段を用いることができる。例えば、予めヘンシェルミキサー等の高速混合装置を用いてプリブレンドした後、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールミル等の公知の混練機を用いて混練することにより、絶縁被覆層３を構成する絶縁体組成物を得ることができる。
【００４４】
そして、本実施形態の被覆電線において、金属導体２を絶縁被覆層３で被覆する方法も公知の手段を用いることができる。例えば、絶縁被覆層３は、一般的な押出成形法により形成することができる。そして、押出成形法で用いる押出機としては、例えば単軸押出機や二軸押出機を使用し、スクリュー、ブレーカープレート、クロスヘッド、ディストリビューター、ニップル及びダイスを有するものを使用することができる。
【００４５】
そして、絶縁被覆層３の絶縁体組成物を調製する場合には、エチレン共重合体及びゴム材料が十分に溶融する温度に設定された二軸押出機に、エチレン共重合体及びゴム材料を投入する。この際、金属水酸化物、さらには必要に応じて、難燃助剤や酸化防止剤などの他の成分も投入する。そして、エチレン共重合体及びゴム材料等はスクリューにより溶融及び混練され、一定量がブレーカープレートを経由してクロスヘッドに供給される。溶融したエチレン共重合体及びゴム材料等は、ディストリビューターによりニップルの円周上へ流れ込み、ダイスにより導体の外周上に被覆された状態で押し出されることにより、金属導体２の外周を被覆する絶縁被覆層３を得ることができる。
【００４６】
このような被覆電線１は、良好な柔軟性、並びに高い耐油性及び耐摩耗性を有した絶縁体組成物によって絶縁被覆層３が形成されている。そのため、曲げに対する良好な柔軟性を有すると共に、ガソリン等に対する耐油性及び断線等に対する耐摩耗性を有した電線となる。その結果、被覆電線１は、電気自動車等の車両への配索に好適に用いることができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４８】
以下の実施例では、純銅を金属導体とし、この金属導体に絶縁体組成物を押出成形して被覆することにより被覆電線を作製し、この被覆電線を試験サンプルとして耐油性、耐摩耗性及び難燃性を評価した。なお、被覆電線は、外径が３．７０ｍｍ、絶縁体組成物からなる絶縁被覆が０．７ｍｍの厚さとなるように作製した。
【００４９】
耐油性の評価はＩＳＯ６７２２に準拠して行った。すなわち、ガソリンへの浸漬前に試験サンプルの外径を測定する。次に、試験サンプルをガソリンに浸漬し、３０分放置する。浸漬後、ガソリンから試験サンプルを取り出して表面に付着しているガソリンを拭き取り、浸漬前と同じ箇所で外形を測定する。ガソリンへの浸漬前の外径に対する浸漬後の外径の変化率（浸漬後の外径／浸漬前の外径×１００）が１５％以下の場合を「○」と評価し、１５％を超えた場合を「×」と評価した。
【００５０】
耐摩耗性の評価は、テープ摩耗性によって評価した。具体的には、長さ９００ｍｍの試験サンプルを固定し、ＪＩＳ  Ｒ６２５１に規定する１５０番Ｇの摩耗テープを試験サンプルに接触させ、摩耗テープに対して５００ｇの重りを加える。この状態で１５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で磨耗テープを移動させ、試験サンプルが磨耗して金属導体と摩耗テープとが接触するまでの摩耗テープの長さを測定した。接触までの長さが３３０ｍｍ以上を「○」と評価し、３３０ｍｍ未満の場合を「×」と評価した。
【００５１】
難燃性の評価は、各試験サンプルを４５度の角度でドラフト内に設置し、ＩＳＯ６７２２に規定される難燃試験を行った。すなわち、金属導体の断面積が２．５ｍｍ２以下の試験サンプルの場合は、試験サンプルの下端にブンゼンバーナーの内炎部を１５秒間接触させた後ブンゼンバーナーから外した。また、金属導体の断面積が２．５ｍｍ２を超える試験サンプルの場合は、試験サンプルの下端にブンゼンバーナーの内炎部を３０秒間接触させた後ブンゼンバーナーから外した。そして、試験サンプルからブンゼンバーナーを外した後、絶縁被覆上の炎が７０秒以内に全て消え、試験サンプルの絶縁被覆が燃焼せずに５０ｍｍ以上残ったものを「○」と評価した。試験サンプルからブンゼンバーナーを外した後に７０秒を超えて燃え続けるか、試験サンプルの絶縁被覆の焼け残りが５０ｍｍ未満のものを「×」と評価した。
【００５２】
［金属水酸化物の添加量］
エチレン共重合体としてＥＭＡ、ゴム材料としてＥＰＤＭ、金属水酸化物として水酸化マグネシウムを用い、ＥＭＡとＥＰＤＭの質量比を６０：４０（質量部）とし、さらに水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルを調製した。そして、これらの試験サンプルについて、金属水酸化物の配合比と難燃性との関係を評価した。つまり、表４に示すように、柔軟性（ショアＤの硬さが３２以下であり、かつ、ショアＡの硬さが８２以下）を満足する範囲内で水酸化マグネシウムの配合比を変えて、難燃性の評価を行った。ＥＭＡ及びＥＰＤＭとしては、上述した商品名のものを用い、水酸化マグネシウムとしては、商品名「キスマ（登録商標）５Ａ」（協和化学（株））を用いた。
【００５３】
【表４】
2014177510.tif 000017
【００５４】
表４に示すように、ゴム材料としてＥＰＤＭを使用し、水酸化マグネシウムが７０質量部未満の場合には、難燃性が悪化することが分かる。
【００５５】
さらに、ＥＭＡとＥＰＤＭの質量比を６０：４０とし、水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルを調製した。そして、これらの試験サンプルについて、金属水酸化物の配合比と耐摩耗性との関係を評価した。図２ではその評価結果を示す。図２に示すように、ゴム材料としてＥＰＤＭを用いた樹脂１００質量部に対し水酸化マグネシウムの配合比が８０質量部以下の場合には、磨耗テープの長さが３３０ｍｍ以上となり、耐摩耗性に優れていることが分かる。これに対し、水酸化マグネシウムの配合比が８０質量部を超える場合には、耐摩耗性が低下することが分かる。
【００５６】
なお、図２では、ＥＭＡとＥＰＤＭの質量比を４０：６０とし、金属水酸化物の配合比を変えた場合の耐摩耗性を評価した結果も示す。図２より、エチレン共重合体たるＥＭＡの配合比が６０質量部未満の場合には、十分な耐摩耗性が得られず、車両用電線としての耐久性に劣ることが分かる。
【００５７】
次に、エチレン共重合体としてＥＭＡ、ゴム材料としてＡＣＭ、金属水酸化物として水酸化マグネシウムを用い、ＥＭＡとＡＣＭの質量比を６０：４０（質量部）とし、さらに水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルを調製した。また、エチレン共重合体としてＥＭＡ、ゴム材料としてＡＣＭ、金属水酸化物として水酸化マグネシウムを用い、ＥＭＡとＡＣＭの質量比を７０：３０（質量部）とし、さらに水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルも調製した。そして、これらの試験サンプルについて、金属水酸化物の配合比と難燃性との関係を評価した。なお、ＥＭＡ、ＡＣＭ及び水酸化マグネシウムは上述した商品名のものを用いた。
【００５８】
【表５】
2014177510.tif 000018
【００５９】
表５に示すように、ゴム材料としてＡＣＭを使用し、水酸化マグネシウムが６０質量部以上の場合には、十分な難燃性が得られることが分かる。しかし、水酸化マグネシウムが１４０質量部以上の場合には柔軟性が低下してしまう。
【００６０】
さらに、ＥＭＡとＡＣＭの質量比を６０：４０とし、水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルと、ＥＭＡとＡＣＭの質量比を７０：３０とし、水酸化マグネシウムの添加量を変えた複数の試験サンプルを調製した。これらの試験サンプルについて、金属水酸化物の配合比と耐摩耗性との関係を評価した。図３ではその評価結果を示す。図３に示すように、ゴム材料としてＡＣＭを用いた樹脂１００質量部に対し水酸化マグネシウムの配合比が１００質量部以下の場合には、磨耗テープの長さが３３０ｍｍ以上となり、耐摩耗性に優れていることが分かる。これに対し、水酸化マグネシウムの配合比が１００質量部を超える場合には、耐摩耗性が低下することが分かる。
【００６１】
［エチレン共重合体の硬さ］
エチレン共重合体として、ショアＤの硬さが３１のＥＥＡ、硬さが３４のＥＥＡ、硬さが３７のＥＭＡ及び硬さが４５のＥＭＡを準備した。そして、各エチレン共重合体、ゴム材料としてＥＰＤＭ、金属水酸化物として水酸化マグネシウムを用い、ＥＭＡとＥＰＤＭの質量比を６０：４０（質量部）とし、さらに水酸化マグネシウムを８０質量部とした試験サンプルを調製した。各試験サンプルの材料及び配合比を表６に示す。
【００６２】
なお、ショアＤの硬さ３１のＥＥＡは、商品名「エルバロイ（登録商標）ＡＣ２１１６」（三井・デュポンポリケミカル（株））を用い、ショアＤの硬さ３４のＥＥＡは、商品名「レクスパール（登録商標）Ａ４２００」（日本ポリエチレン（株））を用いた。ショアＤの硬さ３７のＥＭＡは商品名「レクスパール（登録商標）ＥＢ２３０Ｘ」（日本ポリエチレン（株））を用い、ショアＤの硬さ４５のＥＭＡは商品名「エルバロイ（登録商標）ＡＣ１９１３」（三井・デュポンポリケミカル（株））を用いた。また、ＥＰＤＭは商品名「ＥＰＴ３０４５Ｈ」（三井化学（株））を用いた。そして、水酸化マグネシウムは商品名「キスマ（登録商標）５Ａ」（協和化学（株））を用いた。
【００６３】
【表６】
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【００６４】
そして、表６に示す試験サンプルについて、ガソリンに対する耐油性を評価した。図４に示すように、ショアＤの硬さが３３以上のＥＭＡ及びＥＥＡを用いた場合には、耐油性に優れることが分かる。
【００６５】
［ゴム材料の配合比］
ショアＤの硬さ３４のＥＥＡ、ゴム材料としてのＡＣＭ又はＥＰＤＭ、及び水酸化マグネシウムを表７に示す割合で配合して、各試験サンプルを作成した。なお、ＥＥＡ、ＡＣＭ、ＥＰＤＭ及び水酸化マグネシウムはいずれも上述した商品名のものを用いた。
【００６６】
【表７】
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【００６７】
そして、各試験サンプルに対して、柔軟性（ショアＤの硬さが３２以下であり、かつ、ショアＡの硬さが８２以下）及び耐油性の評価を行い、評価結果を表７に合わせて示す。表７に示すように、いずれのゴム材料に対してもショアＤの硬さ３４のＥＥＡを用いた場合、エチレン共重合体８０質量部を超え、ゴム材料が２０質量部未満の場合には、柔軟性が低下することが分かる。
【００６８】
以上、本発明を実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。つまり、エチレン共重合体としてのＥＭＡ又はＥＥＡは単独で用いてもよく、双方を併用してもよい。また、ゴム材料としてのＥＰＤＭ及びＡＣＭを単独で配合することなく、これらを混合してエチレン共重合体に配合することが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１  被覆電線
２  金属導体
３  絶縁被覆