(57)【要約】【課題】絶縁層に耐熱性、耐油性等に優れているフッ素樹脂を用いた際に、柔軟性を向上させることが可能であり、フッ素樹脂の持つ耐熱性等を大きく低下させる恐れのない絶縁電線を提供する。【解決手段】導体２の周囲がフッ素樹脂を含む絶縁層３により被覆されている絶縁電線１であって、前記絶縁層３にエチレン−プロピレンゴムを含有させて絶縁電線１を構成した。【選択図】図１
2015115142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の周囲がフッ素樹脂を含む絶縁層により被覆されている絶縁電線であって、前記絶縁層が、エチレン−プロピレンゴムを含有することを特徴とする絶縁電線。
【請求項２】
前記フッ素樹脂が、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、フッ化エチレン−ポリプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）のうちの少なくとも１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
前記エチレン−プロピレンゴムが、前記フッ素樹脂１００質量部に対し、０．１質量部〜１００質量部の範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線に係り、特に自動車、電機・電子機器等に使用される絶縁電線に関し、さらに詳しくは、ハイブリッド車や電気自動車におけるパワーケーブル等のように比較的径が太く耐熱性が要求される用途に好適な絶縁電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に用いられる絶縁電線には、機械特性、難燃性、耐熱性、耐寒性等の種々の特性が要求される。そこで、絶縁電線の絶縁材料には、その耐熱性や耐油性等を生かして、フッ素樹脂が用いられることがある。
【０００３】
例えば特許文献１には、二層構成の絶縁層を有する絶縁電線に関するものであるが、外側の層にフッ素樹脂を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８４８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来提案されているフッ素樹脂電線は、絶縁層の最外側層にフッ素樹脂層が形成され、放射線架橋型樹脂を用いているため、コストが高いという問題があった。
【０００６】
また、フッ素樹脂を単層で被覆した場合、耐熱性、耐油性等に優れているが、その硬さのために柔軟性が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、上記従来技術の欠点を解決しようとするものであり、絶縁層に耐熱性、耐油性等に優れているフッ素樹脂を用いた際に、柔軟性を向上させることが可能であり、フッ素樹脂の持つ耐熱性等を大きく低下させる恐れのない絶縁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】
上記課題を解決するために本発明の絶縁電線は、導体の周囲がフッ素樹脂を含む絶縁層により被覆されている絶縁電線であって、前記絶縁層が、エチレン−プロピレンゴムを含有することを要旨とするものである。
【０００９】
上記絶縁電線において、前記フッ素樹脂が、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、フッ化エチレン−ポリプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）のうちの少なくとも１種以上であることが好ましい。
【００１０】
上記絶縁電線において、前記エチレン−プロピレンゴムが、前記フッ素樹脂１００質量部に対し、０．１質量部〜１００質量部の範囲内であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の絶縁電線は、導体の周囲がフッ素樹脂を含む絶縁層により被覆されている絶縁電線であって、前記絶縁層が、エチレン−プロピレンゴムを含有することにより、硬いフッ素樹脂に柔軟なゴムが添加されていることにより、柔軟性を向上させることが可能である。特に、絶縁層が厚肉である場合の柔軟性を高めるのに効果的である。更にエチレン−プロプレンゴムは、耐熱性、耐油性、耐薬品性等が良好であるから、フッ素樹脂の持つ優れた耐熱性、耐油性、耐薬品性等の特性を大きく低下させる恐れがない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の絶縁電線の一例を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】図２は実施例の柔軟性試験方法の説明図である。
【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例について詳細に説明する。図１は本発明の絶縁電線の一実施例を示す一部切欠き斜視図である。図１に示すように、絶縁電線１は導体２と、該導体２の周囲を被覆する絶縁層３とを有している。絶縁層３はフッ素樹脂とエチレン−プロピレンゴム（以下、ＥＰゴムということもある）とを含有している。絶縁電線１は、導体２の周囲を被覆する絶縁層３を複数層に形成してもよいが、図１に示すように、単一層に形成することが、コスト面から好ましい。
【００１４】
絶縁層３に用いられるフッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレンン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１５】
これらのうちでは、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）やテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が比較的好ましい。これらは溶融成形可能なフッ素樹脂であるため、エチレン−プロピレンゴムの分散性に優れ、均一にその効果を発揮することができる。また、高耐熱性のフッ素樹脂であるため、耐熱性にも優れる。
【００１６】
また、比較的安価であることから、コストを低減できる点で、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）やエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）が比較的好ましい。
【００１７】
フッ素樹脂は、市販品として例えば、ダイキン工業社の商品名として、ＮＰ−２０、ＮＰ−２１、ＮＰ−３０、ＮＰ−１０１（以上、ＦＥＰ）、ＡＰ−２０１、ＡＰ−２０２、ＡＰ−２１０（以上、ＰＦＡ）、ＥＰ−５０６、ＥＰ−５２１、ＥＰ−５２６（以上、ＥＴＦＥ）、旭硝子社の商品名として、Ｃ−５５ＡＰ、Ｃ８８ＡＰ、Ｃ−５５ＡＸＰ（以上、ＥＴＦＥ）、ＣＤ１、ＣＤ１４１、ＣＤ１４５（以上、ＰＴＦＥ）、Ｐ−６６ＰＴ、Ｐ−６３ＰＴ、Ｐ−６２ＸＰＴ（以上、ＰＦＡ）等を用いることができる。
【００１８】
ＥＰゴムは、ＥＰＲ、ＥＰＴ等と呼称されることもある。ＥＰゴムは、エチレン、プロピレン、ジエン類等をチーグラー・ナッタ触媒、あるいはＴｉ化合物、メタロセン等の触媒によって重合して得られるゴムであり、エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）とエチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）の二つに分類される。上記ジエン類（非共役ジエン、ジエン系モノマー）としては、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）、１，４ヘキサジエン（ＨＤ）等が挙げられる。
【００１９】
本発明において用いるＥＰゴムの性状は、特に限定されるものではないが、作業性の点からペレット形状が望ましい。またＥＰゴムは、絶縁層の耐熱性等を阻害しない範囲であれば、油展されているものを用いてもよい。
【００２０】
ＥＰゴムのフッ素樹脂に対する添加量は、フッ素樹脂１００質量部に対し、０．１〜１００質量部の範囲が好ましい。ＥＰゴムの添加量が１００質量部以下であると、絶縁層の耐熱性を必要以上に低下させる恐れがなく、また添加量が０．１質量部以上であると、柔軟性を十分発揮することが可能である。更に好ましいＥＰゴムの添加量は、フッ素樹脂１００質量部に対し、５〜１００質量部の範囲である。
【００２１】
ＥＰゴムは、酸変性されていてもよい。酸変性されていると、導体２と絶縁層３の密着性がより良好になる。酸変性剤としては、不飽和カルボン酸やその誘導体を用いることができる。不飽和カルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸の誘導体としては、無水マレイン酸（ＭＡＨ）、マレイン酸エステル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。酸変性剤のうちでは、マレイン酸、無水マレイン酸（ＭＡＨ）が好ましい。
【００２２】
ＥＰゴムを酸変性する方法としては、グラフト法や直接法が挙げられる。また酸変性量としては、重合体１００質量部に対して、０．１〜２０質量部程度、好ましくは０．２〜１０質量部、更に好ましくは０．２〜５質量部である。
【００２３】
本発明は、フッ素樹脂だけでは絶縁層３が硬く形成されるのに対し、ＥＰゴムを添加することで柔軟性を出すことができた。またＥＰゴムの添加は、柔軟性を付与することが可能な範囲の添加量では、絶縁層３の耐熱性をさほど低下させない。ＥＰゴム以外のゴムとして、アクリルゴムやＮＢＲ（水添も含む）をフッ素樹脂に添加することで、ＥＰゴムを添加した場合と同等の柔軟性と耐熱性を絶縁層に付与することが可能である。しかし、ＥＰゴムはアクリルゴムやＮＢＲと比較して安価である。更にＥＰゴムは、耐油性、耐薬品性等も良好であり、フッ素樹脂に添加した場合に、耐油性、耐薬品性等を低下させる恐れもない。そのため本発明の絶縁電線は、耐バッテリー性等が要求される自動車用の電線等に最適に用いることができる。
【００２４】
導体２は、金属素線等の素線の単線、複数の素線が撚り合わされてなる撚線、複数の素線の集合体等から構成される。撚線は、１種の金属素線より構成されていても良いし、２種以上の金属素線より構成されていても良い。また、撚線は、金属素線以外に、有機繊維よりなる素線等を含んでいても良い。撚線中には、被覆電線を補強するための補強線（テンションメンバ）等が含まれていても良い。
【００２５】
上記電線導体２を構成する金属素線の材料としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、もしくはこれらの材料に各種めっきが施された材料等を例示することができる。
【００２６】
本発明に係る絶縁電線１は、特に、フッ素樹脂を含む絶縁層３が厚肉である場合の柔軟性を高めるのに効果的である。したがって、本発明に係る絶縁電線は、自動車等の車両において用いられる絶縁電線のなかでも、特に、ハイブリッド車や電気自動車におけるパワーケーブル等の比較的径が太い絶縁電線に好適である。
【００２７】
パワーケーブル等に好適な比較的径が太い絶縁電線１の導体断面積は、３ｍｍ２以上である。この場合、絶縁層３の厚みは、導体２の断面積に応じて適宜設定される。例えば導体２の断面積が３ｍｍ２の場合、絶縁層３の厚みとしては、０．５ｍｍ以上である。また、導体２の断面積１５ｍｍ２の場合、絶縁層３の厚みとしては、１．０ｍｍ以上である。
【００２８】
絶縁層３には、フッ素樹脂とＥＰゴム以外に、絶縁層３の特性を損なわない範囲で、その他の添加剤等を添加してもよい。このような添加剤としては、例えば電線被覆材として用いられる、一般的な顔料、酸化防止剤、滑剤、難燃剤等が挙げられる。
【００２９】
絶縁電線１は、例えば、絶縁層３の樹脂組成物を導体２の外周に押出被覆して、導体２の周囲に絶縁層３を形成することにより得られる。この際、予めペレット化しておいた絶縁層３の樹脂組成物を用いて押出被覆してもよいが、フッ素樹脂の融点が高いことから、熱履歴を少なくしてＥＰゴムの熱劣化を防ぐため、各成分を押出成形時に混合し、続いて導体２の外周に押出被覆して絶縁層３を形成することも可能である。またバルク状の樹脂組成物を用いてもよい。その場合、各成分を混合させる際に架橋させながらペレット化して、電線に押出してもよい。
【００３０】
絶縁層３を形成するための樹脂組成物は、各成分を例えばバンバリーミキサー、加圧ニーダー、混練押し出し機、二軸混練押し出し機、ロール等の通常の混練機で溶融混練することにより均一に分散されたものとして得ることができる。この際、フッ素樹脂ペレットとペレットＥＰゴムペレットを予めドライブレンドしておくと、均一に分散しやすい。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の実施例、比較例を示す。
【００３２】
（実施例１〜６）
表１に示す成分割合（質量部）で、フッ素樹脂１〜４のフッ素樹脂ペレットとＥＰゴム１〜２のＥＰゴムペレットをドライブレンドさせて押出機のホッパーに投入し、その後押出成形機により、軟銅線を１７１本撚り合わせた軟銅撚線の導体（断面積１５ｍｍ２）の外周に１．１ｍｍ厚で押出被覆して絶縁層を形成して実施例１〜６の絶縁電線を得た。
【００３３】
（比較例１〜４）
表２に示す成分割合（質量部）で、フッ素樹脂１〜４のフッ素樹脂ペレットのみを用いてＥＰゴムを添加しなかった以外は、実施例１〜６と同様にして絶縁層を形成して比較例１〜４の絶縁電線を得た。
【００３４】
実施例１〜６、比較例１〜４の絶縁電線について、柔軟性試験、摩耗性試験を行い評価した。その結果を表１〜２に合わせて示す。用いた材料は以下の通りである。
【００３５】
（フッ素樹脂）
・フッ素樹脂１：ＦＥＰ、ダイキン社製、商品名ＮＰ２０
・フッ素樹脂２：ＰＦＡ、ダイキン社製、商品名ＡＰ−２０１
・フッ素樹脂３：ＥＴＦＥ、旭硝子社製、商品名Ｃ−５５ＡＰ
・フッ素樹脂４：ＰＦＡ、旭硝子社製、商品名Ｐ−６６ＰＴ
【００３６】
（ＥＰゴム）
・ＥＰゴム１：三井化学社製、商品名Ｋ９２７０
・ＥＰゴム２：三井化学社製、商品名３０７２ＥＰＭ
【００３７】
（柔軟性試験方法と評価）
実施例及び比較例の絶縁電線を５００ｍｍの長さに切り出して試験片とし、図２に示すように絶縁電線１を湾曲させて、治具１１、１２の間隔Ｄが１００ｍｍになるように絶縁電線１の両端部を固定した。次いで、治具１１、１２に圧縮方向の応力を加えて、上記間隔Ｄが５０ｍｍになるまで押さえたときの最大荷重（Ｎ）をロードセルにより測定した。比較例１〜４のフッ素樹脂だけを用いた最大荷重を基準として実施例の最大荷重を比較して、その数値がどの程度小さくなっているかにより、柔軟性を評価した。すなわち最大荷重の数値が小さい程、絶縁電線の柔軟性が良好であり、大きい程絶縁電線が硬いことを意味する。
【００３８】
（耐摩耗性試験方法と評価）
社団法人自動車技術会規格「ＪＡＳＯ  Ｄ６１８」に準拠し、ブレード往復法により試験を行った。すなわち実施例及び比較例の絶縁電線を７５０ｍｍの長さに切り出して試験片とした。そして２３±５℃の室温下で絶縁層表面を軸方向に１０ｍｍ以上の長さでブレードを毎分５０回の速さで往復させ、導体に接するまでの往復回数を測定して、耐摩耗性を評価した。この際ブレードにかかる荷重は７Ｎとした。回数については、１５００回以上のものを○（合格）とし、２０００回以上のものを◎（良好）とし、１５００回未満のものを×（不合格）とした。
【００３９】
【表１】
2015115142.tif 000003
【００４０】
【表２】
2015115142.tif 000004
【００４１】
表２の比較例１〜４に示すようにフッ素樹脂のみから絶縁層を構成した場合、耐摩耗性は良好であるが、最大荷重は３８〜４２Ｎであった。これに対し、表１に示すように、絶縁層にＥＰゴムを添加した実施例１〜６は、最大荷重が１４〜２５Ｎと比較例１〜４よりも確実に小さくなっていて、柔軟性が向上していることが確認できた。また耐摩耗性についても、実施例１〜４は良好、実施例５〜６は合格の結果が得られ、フッ素樹脂のみから絶縁層を構成した場合と比較して、大きな耐摩耗性の低下は見られなかった。
【００４２】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  絶縁電線
２  導体
３  フッ素樹脂とＥＰゴムを含む絶縁層
【図１】
2015115142.tif 000005
【図２】
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