(57)【要約】【課題】  導体の細径化を達成しながらも、耐屈曲性および耐衝撃性に優れ、充分な耐磨耗性を有し、かつハーネス化のための作業性も良好な自動車用電線を提供すること。【解決手段】  複数本の素線１からなる撚り線２を絶縁層３によって被覆して自動車用電線を構成するに際し、素線１については、その材料を０．０５〜０．７質量％のスズを含有する銅合金とし、線径を０．０５〜０．１２ｍｍとし、伸線工程中に焼鈍して伸び１５％以上、引張強さ２５０ＭＰａ以上とする。また、撚り線２については、前記素線１を１０本以上用いて撚り、撚り線外径の３０〜５０倍のピッチを有する撚りとする。【選択図】  図１
2006253076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の素線からなる撚り線が、絶縁層によって被覆された構成を有し、
前記素線は、０．０５〜０．７質量％のスズを含有する銅合金からなり、線径が０．０５〜０．１２ｍｍとされ、伸線工程中に焼鈍されて伸びが１５％以上かつ引張強さが２５０ＭＰａ以上とされたものであり、かつ、
前記撚り線は、前記素線を１０本以上用いて撚られたものであり、その撚り線外径の３０〜５０倍のピッチを有するものとなっていることを特徴とする、
自動車用電線。
【請求項２】
撚り線が、集合撚りにて撚り合わされたものである、請求項１記載の自動車用電線。
【請求項３】
絶縁層の厚さが０．１６〜０．２５ｍｍである、請求項１または２記載の自動車用電線。
【請求項４】
熱可塑性樹脂成分（Ａ）１００質量部と、有機パーオキサイド（Ｂ）０．０１〜０．６質量部と、（メタ）アクリレート系および／またはアリル系架橋助剤（Ｃ）０．０３〜１．８質量部と、金属水和物５０〜３００質量部（Ｄ）とを含有し、かつ前記熱可塑性樹脂成分（Ａ）の溶融温度以上で加熱および混練してなる難燃性樹脂組成物が、上記絶縁層の材料として用いられており、
前記熱可塑性樹脂成分（Ａ）が、以下の（ａ）〜（ｄ）成分：
（ａ）ビニル芳香族化合物をその構成成分の主体とした少なくとも２個の重合体ブロックＡと、共役ジエン化合物をその構成成分の主体とした少なくとも１個の重合体ブロックＢとからなるブロック共重合体、および／または、これを水素添加して得られる水添ブロック共重合体１００質量部、
（ｂ）非芳香族系ゴム用軟化剤０〜１３０質量部、
（ｃ）エチレン・α−オレフィン共重合体４００質量部を越え３８００質量部以下、および
（ｄ）示差走査熱量計により測定される融点（Ｔｍ）が１６３℃以下であり、かつ結晶融解熱量（△Ｈｍ）が５５Ｊ／ｇ以下であるアタクチックポリプロピレン重合体を主成分とするポリプロピレン樹脂２００〜３８００質量部
からなり、かつ
前記金属水和物（Ｄ）が、
（ｉ）５０質量部以上１００質量部未満の場合は、その５０質量部以上がシランカップリング剤で前処理されており、
（ｉｉ）１００質量部以上３００質量部以下の場合は、その少なくとも半量がシランカップリング剤で前処理されている、
請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改善された導体構造を有する自動車用途の電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排ガスの低減や燃費の向上を目的とした自動車の軽量化が活発となっている中、自動車に搭載される部品の軽量化が強く要求されている。その中で、ワイヤーハーネスも例外ではなく、軽量化を目的とした電線の細径化が進んで来ている。
【０００３】
図２は、従来の自動車用電線の構造の一例を示す断面図であり、同図の例では、７本の素線１０が同心撚りされて撚り線２０となっており、それが、絶縁層３０によって被覆されている。
従来の自動車用電線の素線の材料には、主に軟銅が用いられているが（例えば、特許文献１参照）、細径化に伴って強度が低下し、例えば、耐屈曲性の低下（これによって、より少ない回数の曲げによって断線してしまう）や、配策時での断線のトラブルなどが発生することや、耐衝撃性が低下することも懸念される。
【０００４】
しかし、本発明者等の検討によれば、導体の強度向上のために銅合金を採用した態様（例えば、特許文献２）では、強度が高いが故に癖（捩れや湾曲した状態などの、線全体としてのもとの形態が弾性的に維持される性質）が残り、また、電線に「はじけ（可撓性が低下する現象）」が生じるため、ハーネス化における作業が困難となる。
また、細径化に伴って絶縁体層が薄くなり、電線全体の耐磨耗性が低下するという問題もある。
【特許文献１】特開平０６−２７５１３５号公報
【特許文献２】特開平０７−１９２５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決し、導体の細径化を達成しながらも、耐屈曲性および耐衝撃性に優れ、充分な耐磨耗性を有し、かつハーネス化のための作業性も良好な自動車用電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定組成の銅合金を焼鈍することによって特定値以上の伸びと引張強さを付与し、この銅合金を用いて従来よりも細い素線とし、従来の７本よりも多い本数でかつ特定のピッチで撚り線にし、これを絶縁層で被覆した電線とすれば、耐屈曲性および耐衝撃性に優れ、充分な耐磨耗性を有し、かつハーネス化が可能であることを見出し、本発明完成に至った。
【０００７】
即ち、本発明は、次の特徴を有するものである。
（１）複数本の素線からなる撚り線が、絶縁層によって被覆された構成を有し、
前記素線は、０．０５〜０．７質量％のスズを含有する銅合金からなり、線径が０．０５〜０．１２ｍｍとされ、伸線工程中に焼鈍されて伸びが１５％以上かつ引張強さが２５０ＭＰａ以上とされたものであり、かつ、
前記撚り線は、前記素線を１０本以上用いて撚られたものであり、その撚り線外径の３０〜５０倍のピッチを有するものとなっていることを特徴とする、自動車用電線。
（２）撚り線が、集合撚りにて撚り合わされたものである、上記（１）記載の自動車用電線。
（３）絶縁層の厚さが０．１６〜０．２５ｍｍである、上記（１）または（２）記載の自動車用電線。
（４）熱可塑性樹脂成分（Ａ）１００質量部と、有機パーオキサイド（Ｂ）０．０１〜０．６質量部と、（メタ）アクリレート系および／またはアリル系架橋助剤（Ｃ）０．０３〜１．８質量部と、金属水和物５０〜３００質量部（Ｄ）とを含有し、かつ前記熱可塑性樹脂成分（Ａ）の溶融温度以上で加熱および混練してなる難燃性樹脂組成物が、上記絶縁層の材料として用いられており、
前記熱可塑性樹脂成分（Ａ）が、以下の（ａ）〜（ｄ）成分：
（ａ）ビニル芳香族化合物をその構成成分の主体とした少なくとも２個の重合体ブロックＡと、共役ジエン化合物をその構成成分の主体とした少なくとも１個の重合体ブロックＢとからなるブロック共重合体、および／または、これを水素添加して得られる水添ブロック共重合体１００質量部、
（ｂ）非芳香族系ゴム用軟化剤０〜１３０質量部、
（ｃ）エチレン・α−オレフィン共重合体４００質量部を越え３８００質量部以下、および
（ｄ）示差走査熱量計により測定される融点（Ｔｍ）が１６３℃以下であり、かつ結晶融解熱量（△Ｈｍ）が５５Ｊ／ｇ以下であるアタクチックポリプロピレン重合体を主成分とするポリプロピレン樹脂２００〜３８００質量部
からなり、かつ
前記金属水和物（Ｄ）が、
（ｉ）５０質量部以上１００質量部未満の場合は、その５０質量部以上がシランカップリング剤で前処理されており、
（ｉｉ）１００質量部以上３００質量部以下の場合は、その少なくとも半量がシランカップリング剤で前処理されている、
上記（１）〜（３）のいずれかに記載の自動車用電線。
【発明の効果】
【０００８】
導体抗張力を高めるために高強度の材料を用いた従来の同心撚り品（従来品）では、上記したとおり、癖が強いため、ハーネス化のための作業が困難であった。
これに対して、本発明では、極細線を多数本用いて撚っているので癖が著しく低減し、ハーネス化が容易である。
また、本発明では、焼鈍によって銅合金に特定値以上の伸びと引張強さを付与しているので、細径化に伴う耐屈曲性の低下が抑制されている。
さらには、素線を従来品よりも細径とし、これを従来品よりも多数本用いて撚っているので、撚り線の外周の凹凸が微細になり、絶縁層の肉厚が、従来品よりも均一化されたものとなっている。これによって、耐磨耗性の低下が改善されている。
さらには、本発明では、素線に対して伸線工程中に少なくとも１回の焼鈍を行なっているため、自動車電線に必要な特性である耐衝撃性に優れている。
従って、本発明によれば、自動車用電線の軽量化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明による自動車用電線は、図１に示すように、複数本の素線１からなる撚り線２が、絶縁層３によって被覆された構成を有する。素線１の材料は、銅合金であって、スズの含有率が０．０５〜０．７質量％に特定されている。また、素線１の線径は、従来品の素線よりも細い０．０５〜０．１２ｍｍが選択され、伸線工程中に焼鈍が施されて、伸びが１５％以上、かつ引張強さが２５０ＭＰａ以上のものとなっている。また、撚り線２は、前記のとおり材料と強度と線径とを限定した素線１を１０本以上用いて撚られたものであり、ピッチが、その撚り線外径の３０〜５０倍に限定されている。
このように各要素を限定した構成とすることによって、上記の作用効果が得られ、本発明の目的が達成される。
【００１０】
素線の材料は、銅とスズとを含有する銅合金であって、スズの含有量は、０．０５〜０．７質量％であり、好ましくは０．２〜０．５質量％である。スズの含有量を前記の範囲とすることにより、固溶硬化および伸線加工（冷間加工）による素線の強度を向上させることができる。
前記銅合金には、不可避的不純物が含まれていてもよい。
【００１１】
素線の線径は、０．０５〜０．１２ｍｍであり、好ましくは０．０８〜０．１０ｍｍである。素線の線径を前記の範囲とすることにより、個々の素線の癖が低減し、これによって電線全体としての癖も低減する。また、素線の線径が０．０５ｍｍより小さいと生産性が低下し、０．１２ｍｍより大きいと、集合撚りして得られる集合撚り線の断面形状が円形から外れ、絶縁層の厚さを薄くできなくなり、細径というメリットがなくなる。
【００１２】
素線の機械的性質のうち、伸びは１５％以上であり、好ましくは２０〜２５％である。また、引張強さは２５０ＭＰａ以上であり、好ましくは３００〜３５０ＭＰａである。
伸び、引張強さは、ＪＩＳ  Ｃ  ３００２に準拠して求められる。
これらの特性を得るために、素線の伸線工程中に焼鈍を少なくとも１回行う。焼鈍を施すための方法は、公知の方法を用いてよく、通電焼鈍が生産性の点で好ましいが、管状炉内を通過させる焼鈍、バッチ式の焼鈍等であってもよい。
【００１３】
撚り線は、上記素線を１０本以上、好ましくは１５〜５０本を用いる。本発明では、従来には無い極細線の素線を、多数本用いて撚ったものであるため、電線の耐屈曲性が向上する。また、１０本以上の極細の素線の撚り線とすることにより、撚り線の外周表面の凸凹が小さくなり、導体全体の断面形状が円形に近くなり、絶縁厚さを薄くすることができ、さらに、全周にわたり絶縁層の厚さのばらつきも小さくなる。
その結果、絶縁層全体で耐磨耗性が向上すると同時に、部位毎の耐磨耗性のばらつきも小さくなる。
【００１４】
撚り線の撚り方は、通常、集合撚りでよいが、素線の本数によって可能であれば同心撚りであってもよい。集合撚りは、素線を集めて撚り合わせただけのものであり、製造コストが安いというメリットがある。同心撚りは、図１、２の例のように、素線を同心円状に並べて、断面が多角形状、円形状になるように撚り合わせたものである。これらの撚りは、用途に応じて適宜選択すればよい。
【００１５】
撚り線の撚りピッチは、撚り線外径の３０〜５０倍、好ましくは４０〜５０倍である。「撚りピッチ」とは、素線を、撚り合わせに沿ってたどったときに、撚りが一回転する間に進む距離である。
撚り線外径は、撚り線の一断面に関しては、例えば、図１に符号Ｄで示すように、差し渡しが最大となる部分の径寸法である。撚り線全体に関しては、その全長のうちの任意の断面において測定した各撚り線外径を平均して、その撚り線の撚り線外径としてよい。
【００１６】
絶縁層の厚さは、好ましくは０．１６〜０．２ｍｍである。
絶縁層の材料は、絶縁電線としても細径であるよう、薄くても絶縁機能を十分に有しているものが好ましく、なかでも、撚り癖を矯正できる程度の硬さを有する材料がより好ましい。
このような材料の例としては、特開２００２−１０５２５５号公報に記載の難燃性樹脂組成物などが挙げられる。この公報に記載の難燃性樹脂組成物は、概括的には、熱可塑性樹脂成分（Ａ）１００質量部と、有機パーオキサイド（Ｂ）０．０１〜０．６質量部と、（メタ）アクリレート系および／またはアリル系架橋助剤（Ｃ）０．０３〜１．８質量部と、金属水和物５０〜３００質量部（Ｄ）とを含有し、熱可塑性樹脂成分（Ａ）の溶融温度以上で加熱されかつ混練されてなる難燃性樹脂組成物である。
ここで、熱可塑性樹脂成分（Ａ）は、以下の（ａ）〜（ｄ）成分からなる。
（ａ）ビニル芳香族化合物をその構成成分の主体とした少なくとも２個の重合体ブロックＡと、共役ジエン化合物をその構成成分の主体とした少なくとも１個の重合体ブロックＢとからなるブロック共重合体、および／またはこれを水素添加して得られる水添ブロック共重合体１００質量部。
（ｂ）非芳香族系ゴム用軟化剤０〜１３０質量部。
（ｃ）エチレン・α−オレフィン共重合体４００質量部を越え３８００質量部以下。
（ｄ）示差走査熱量計により測定される融点（Ｔｍ）が１６３℃以下であり、かつ結晶融解熱量（△Ｈｍ）が５５Ｊ／ｇ以下であるアタクチックポリプロピレン重合体を主成分とするポリプロピレン樹脂２００〜３８００質量部。
また、金属水和物（Ｄ）は、（ｉ）５０質量部以上１００質量部未満の場合には、その５０質量部以上がシランカップリング剤で前処理されたものであり、（ｉｉ）１００質量部以上３００質量部以下の場合には、その少なくとも半量がシランカップリング剤で前処理されたものである。
前記の難燃性樹脂組成物において、（ｄ）は、示差走査熱量計により測定（昇温速度１０℃／分・窒素雰囲気下）される融点（Ｔｍ）が１６３℃以下であり、かつ結晶融解熱量（△Ｈｍ）が５５Ｊ／ｇ以下であるアタクチックポリプロピレン重合体を主成分とするポリプロピレン樹脂２００〜３８００質量部であるが、代わりに、ポリプロピレン樹脂２００質量部を越え２５００質量部以下としてもよい。
前記の難燃性樹脂組成物を用いて得られる絶縁層は、機械特性、難燃性および耐熱性に優れるとともに、耐油性、耐磨耗性に優れ、圧接加工性にも優れている。さらに再溶融可能な材料を用いて形成されるため、リサイクル性にも富む。
【００１７】
上記難燃性樹脂組成物の好ましい組成の例としては次のものが挙げられる。
熱可塑性樹脂成分（Ａ）１００質量部、
有機パーオキサイド（Ｂ）として、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンまたは２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３−ヘキシン０．１〜０．６質量部、
（メタ）アクリレート系および／またはアリル系架橋助剤（Ｃ）として、トリエチレングリコールジメタクリレート０．０３〜１．２質量部、および
金属水和物（Ｄ）として、シランカップリング剤で表面処理された水酸化マグネシウム１００〜２８０質量部
の組成の混合物を、熱可塑性樹脂成分（Ａ）の溶融温度以上で加熱および混練して、前記難燃性樹脂組成物を得る。
ここで、熱可塑性樹脂成分（Ａ）は、以下の（ａ）〜（ｄ）成分からなる。
（ａ）スチレンをその構成成分の主体とする少なくとも２個の重合体ブロックＡと、イソプレンをその構成成分の主体としかつイソプレンの９０〜１００質量％が１，４−ミクロ構造を有し、かつ該イソプレンに基づく脂肪族二重結合の少なくとも９０％が水素添加されたところの重合体ブロックＢとからなる重量平均分子量が５０，０００〜５５０，０００の水添ブロック共重合体１００質量部、
（ｂ）芳香族環成分の少ないパラフィン系軟化剤３０〜１００質量部、
（ｃ）密度０．８９０ｇ／ｃｍ３以上のシングルサイト触媒を用いて合成されたエチレン・α−オレフィン共重合体７００〜２５００質量部、
（ｄ）示差走査熱量計により測定される融点（Ｔｍ）が１６０℃以下であり、かつ結晶融解熱量（△Ｈｍ）が４０Ｊ／ｇ以下である、プロピレンと１−ブテンが共重合したアタクチックポリプロピレン重合体を主成分とするポリプロピレン樹脂２００〜３８００質量部。
【００１８】
また、不飽和カルボン酸（例、マレイン酸等）またはその誘導体で変性したポリオレフィン樹脂を、当該熱可塑性樹脂成分（Ａ）に対し、０〜２０質量％添加しても良い。当該変性したポリオレフィン樹脂を添加する場合には、当該変性したポリオレフィン樹脂も熱可塑性樹脂成分（Ａ）に含めて考える。
さらに、当該熱可塑性樹脂成分（Ａ）に、熱可塑性樹脂成分（Ａ）１００重量部に対して、０．５〜１２重量部のシリコーン化合物を添加してもよい。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を実施例および比較例を挙げて詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限られるものではない。
本実施例では、半硬質Ｃｕ−０．３Ｓｎ（スズ含有量０．３質量％）製の素線を用いて、表１に示す電線（サイズ０．２２ＳＱ）を製造した。
また、比較例１として軟銅製の素線を用い、比較例２として硬質Ｃｕ−０．３Ｓｎ製の素線を用いて、表１に示す電線（サイズ０．２２ＳＱ）を製造した。実施例１、比較例１および２で用いられた絶縁層の材料は、いずれも薄肉用ＰＶＣ絶縁材である。
【００２０】
【表１】
2006253076.tif 000003
【００２１】
表１において、素線の伸びおよび引張強さはＪＩＳ  Ｃ  ３００２に準拠して測定した。測定は焼鈍後の素線について行った。
【００２２】
また、実施例１、比較例１および２で得られた電線について特性評価を行った。結果を表２に示す。なお、各特性の評価方法は以下の通りである。
導体抗張力：撚り線の状態で引張り試験を行い、破断荷重を求める。サンプル形状などについては、ＪＩＳ  Ｃ  ３００２に準じる。単位はＮである。
耐衝撃性：長さ１ｍのサンプルの一端を外部支持体に固定し、他端におもりを付けて吊り下げる。この状態で、おもりを１ｍの高さから落下させ、電線（導体）が破断する荷重を求める。単位はｋｇである。比較例１の結果の値を１とし、それに対する実施例、比較例２の、それぞれの結果の比の値を表２に示す。
耐磨耗性：ＪＡＳＯ  Ｄ  ６１１  ブレード往復法により、絶縁体の摩耗によってブレードが導体に接触するまでの往復回数を測定する。比較例１の結果の値を１とし、それに対する実施例、比較例２の、それぞれの結果の比の値を表２に示す。
耐屈曲性：サンプルの一端を外部支持体に固定し、他端に引張り荷重をかける。電線の中間部を曲率半径４ｍｍとなるように屈曲させて（マンドレル使用）、電線（導体）が破断する屈曲の回数を求める。比較例２の結果の値を１とし、それに対する実施例の結果の比の値を表２に示す。
ハーネス化評価：ハーネスレイアウトに組み、作業性を確認する。
【００２３】
【表２】
2006253076.tif 000004
【００２４】
上記表１、２の通り、本発明の電線は、自動車用電線として充分な導体抗張力を有し、また従来品に比べ耐衝撃性、耐磨耗性、耐屈曲性に優れ、かつハーネス化も可能であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
上記の通り、本発明による自動車用電線は、従来品に比べて導体の細径化が達成されながらも、耐屈曲性および耐衝撃性については優れており、また、充分な耐磨耗性を有し、ハーネス化の作業性も良好である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による自動車用電線の構成を模式的に示した断面図（電線の長手方向に垂直な断面で切断した場合の図）である。
【図２】従来の自動車用電線の構成を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    素線
２    撚り線
３    絶縁層
【図１】
2006253076.tif 000005
【図２】
2006253076.tif 000006