(57)【要約】【課題】ポリ塩化ビニル被覆電線とノンハロゲン被覆電線とを混在、接触使用したときに生じる、ノンハロゲン被覆電線の被覆材料の劣化を抑制したワイヤハーネスを提供する。さらに、製造時の作業工数を増加させず、コストを抑えたワイヤハーネスを提供する。【解決手段】最外層がポリ塩化ビニル樹脂で被覆されたポリ塩化ビニル被覆電線と、最外層がノンハロゲン系の材料で被覆されたノンハロゲン被覆電線とが接触された状態で束ねられたワイヤハーネスであって、前記ノンハロゲン被覆電線の最外層がポリプロピレンを含有しないワイヤハーネス。【選択図】図１
2007005114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最外層がポリ塩化ビニル樹脂で被覆されたポリ塩化ビニル被覆電線と、最外層がノンハロゲン系の材料で被覆されたノンハロゲン被覆電線とが接触された状態で束ねられたワイヤハーネスであって、前記ノンハロゲン被覆電線の最外層がポリプロピレンを含有しないことを特徴とするワイヤハーネス。
【請求項２】
前記ノンハロゲン系の材料がポリエチレン及び／又はエチレン−酢酸ビニル共重合体を３０〜８０質量％含有する材料であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤハーネスに関し、さらにはポリ塩化ビニル樹脂により電線が被覆されたポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）被覆電線とノンハロゲン系の材料により被覆されたノンハロゲン被覆電線とが接触した状態で束ねられたワイヤハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、電気・電子機器などの配線に用いられる電線は、一般的に複数本の被覆電線が束ねており、その被覆材料としてポリ塩化ビニル樹脂が広く使用されている。
しかしながら、このポリ塩化ビニル樹脂は、燃焼時に有害なハロゲン系ガスを発生し、環境汚染の原因となっている。この対策の一環として、ノンハロゲン系絶縁材料への代替が検討されている。例えばノンハロゲンのポリオレフィンに難燃剤として無機の充填剤を多量に添加したものなどが挙げられる。
【０００３】
一方、ポリ塩化ビニル樹脂で被覆した電線と、ノンハロゲン系材料で被覆した電線を混在して使用することがある。このとき、ポリ塩化ビニル被覆材料中に含まれる可塑剤の影響で、ノンハロゲン被覆材料が劣化し、長期間の材料安定性が確保できないという問題がある。
これを防止する技術として、例えば特許文献１では、電線を被覆する塩化ビニル系絶縁樹脂に、従来と異なる老化防止剤（酸化防止剤および銅害防止剤）を配合する手法が開示されている。また特許文献２では、導体の外周面にポリエチレンテレフタレート層をコーティングして、ノンハロゲン被覆材料の酸化およびイオン化を防止する構成が開示されている。
しかしながら、これらの方法では製造時の作業工数が増加するとともに、材料コストが高くなるという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２３５４６号公報
【特許文献２】特開２００４−１２７８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ポリ塩化ビニル被覆電線とノンハロゲン被覆電線とを混在、接触使用したときに生じる、ノンハロゲン被覆電線の被覆材料の劣化を抑制したワイヤハーネスの提供を目的とする。さらに本発明は、製造時の作業工数を増加させず、コストを抑えたワイヤハーネスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題は、以下の手段に達成された。
（１）最外層がポリ塩化ビニル樹脂で被覆されたポリ塩化ビニル被覆電線と、最外層がノンハロゲン系の材料で被覆されたノンハロゲン被覆電線とが接触された状態で束ねられたワイヤハーネスであって、前記ノンハロゲン被覆電線の最外層がポリプロピレンを含有しないことを特徴とするワイヤハーネス。
（２）前記ノンハロゲン系の材料がポリエチレンおよび／又はエチレン酢酸ビニル共重合体を３０〜８０質量％含有する材料であることを特徴とする（１）に記載のワイヤハーネス。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のワイヤハーネスは、ポリ塩化ビニル被覆電線とノンハロゲン被覆電線とを混在接触した状態で束ねて使用することができ、そのときに生じるノンハロゲン被覆材料の劣化を抑制し、耐熱寿命を高め、長期にわたり安定性を確保することができる。また本発明のワイヤハーネスは、環境問題を改善し、コストを抑え作業工数を増加させずに製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のワイヤハーネスは、最外層がポリ塩化ビニル樹脂で被覆された電線（以下、ポリ塩化ビニル被覆電線という。）と、最外層がノンハロゲン系の材料で被覆された電線（以下、ノンハロゲン被覆電線という。）と、が接触された状態で束ねられたワイヤハーネスであって、ノンハロゲン系の被覆材料がポリプロピレンを含有しないものである。
以下、本発明のワイヤハーネスについて詳細に説明する。
【０００９】
本発明のワイヤハーネスに用いられるポリ塩化ビニル被覆電線は、最外層がポリ塩化ビニル樹脂で被覆された電線である。使用するポリ塩化ビニル樹脂は常用のものを用いることができ、特に制限はなく、ポリ塩化ビニル樹脂単独で、または添加剤などを添加して用いてもよい。
用いられる添加剤としては、例えば、可塑剤、充填剤、安定剤、老化防止剤などが挙げられる。
またポリ塩化ビニル樹脂以外の樹脂が配合されていても良い。
【００１０】
本発明のワイヤハーネスに用いられるノンハロゲン被覆電線は最外層がノンハロゲン系の材料で被覆された電線である。使用するノンハロゲン系の材料としては、ポリプロピレンを含有していない樹脂であれば特に制限はなく、例えば、ポリプロピレン以外のポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、詳しくは、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレンなど）、ポリブテンポリマー、エチレン共重合体（エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体など）など、またはこれら共重合体中の不飽和二重結合を水素添加により飽和した共重合体などが挙げられる。これらの樹脂は単独で、または２種以上を混合して用いることができる。中でも、柔軟性やコストの点で、ポリエチレン及び／又はエチレン−酢酸ビニル共重合体の使用が好ましい。
また必要に応じて、前記樹脂を架橋してもよい。架橋樹脂は、通常のものを使用することができ、化学架橋樹脂、シラン架橋樹脂、電子線架橋樹脂、ラジカル架橋樹脂、水架橋樹脂、物理架橋樹脂、それらの組み合わせによる樹脂など（例えば、水架橋ポリエチレン樹脂など）を用途に応じて適宜選択することが可能である。
【００１１】
本発明のワイヤハーネスに用いられるノンハロゲン系の材料には、老化防止剤（例えば、イルガノックス１０１０（商品名、チバ  スペシャリティケミカルズ(株）社製）、ＤＬＴＰヨシトミ（商品名、（株）エーピーアイコーポレーション社製）など）を添加してもよい。添加する量はとくに制限されないが、ノンハロゲン系の材料の総質量に対して１〜１０質量％が好ましい。
また難燃剤（例えば、ハロゲンを含まない金属水和物などが挙げられ、水酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムが好ましい。）を添加することも好ましく、その添加量はノンハロゲン系の材料の総質量に対して３０〜７０質量％が好ましい。
この他、本発明の効果を妨げなければ、加工助剤、銅害防止剤等、その他の添加剤（例えば、前記ポリ塩化ビニル樹脂の説明において例示した添加剤）などを添加することを妨げるものではない。
【００１２】
本発明のワイヤハーネスには、前記ポリ塩化ビニル被覆電線と、前記ノンハロゲン被覆電線の２種の電線が用いられる。それぞれの樹脂・材料の被覆の仕方に特に制限はなく、例えば、樹脂・材料を加熱混合し、導線の周囲に加熱押出成形するなどの方法が挙げられる。
本発明のワイヤハーネスに好ましく用いられる導線は、導電性の材料であれば特に制限はないが、例えば、銅線、錫めっき銅線、アルミ線などが挙げられる。導線の径は特に制限されないが、例えば、その断面を円換算したときの直径で０．１〜０．８ｍｍのものが実際的である。また、この複数を撚り合わせて用いてもよい。
被覆する樹脂材料の厚さに特に制限はないが、０．１〜２．０ｍｍが好ましく、０．２〜１．０ｍｍがより好ましい。
本発明のワイヤハーネスに用いられる電線は、その最外層がポリ塩化ビニル樹脂またはノンハロゲン系の材料で被覆されている。図１にその１例を示す。７本の導体を寄り合わせた導線１の周りに、ポリ塩化ビニル樹脂またはノンハロゲン系の材料２が被覆されている。この場合、被覆が１層であるため、被覆層が最外層となる。また、図２のように中間層を必要に応じて設けてもよい。この場合、導線３の周りの中間層４に使用する樹脂に特に制限はなく、最外層５がポリ塩化ビニル樹脂またはノンハロゲン系の材料で構成される。また、中間層は１層でも複数層でもよい。
【００１３】
本発明のワイヤハーネスは、上述の２種の電線（ポリ塩化ビニル被覆電線とノンハロゲン被覆電線）が束ねられている。束ねる方法および形態にとくに制限はなく、常用の方法および形態によればよい。例えば、図３に示すように、ポリ塩化ビニル被覆電線６とノンハロゲン被覆電線７とを複数本束ね、塩化ビニル等の樹脂でできたテープ８にてラップ巻きしたものが挙げられる。
束ねる電線の本数にとくに制限はなく、１０〜３０本が実際的である。ポリ塩化ビニル被覆電線とノンハロゲン被覆電線の本数比については特に制限はなく、適宜選択できる。本発明のワイヤハーネスの径に特に制限はないが、実際的には、その断面を円換算したときの直径で１０〜５０ｍｍが好ましい。
また本発明のワイヤハーネスにおいては、必要に応じて、上述した２種の電線以外に、その他の電線を同時に束ねることを妨げるものではない。
【００１４】
本発明のワイヤハーネスは、高い耐熱寿命（高温条件での長期安定性）を示すことが好ましい。耐熱寿命の評価として、一般的にアレニウスプロット法が用いられている。これにより求められる１０，０００時間の耐久温度を用いて本発明のワイヤハーネスの耐久性を示せば、その耐久温度が１２０℃以上であることが好ましく、１２５℃以上であることがより好ましい。
１０，０００時間という時間は、例えば、自動車用のワイヤハーネスとしての使用を想定した場合に、１日３時間×３３３日運転／年×１０年間＝９９９０時間（運転時間）以上、つまり１０年間以上の運転に相当する。そして、１０，０００時間耐久温度とは、１０，０００時間にわたって、その温度環境下での運転に耐え得ることを意味するものである。
本発明のワイヤハーネスは環境に影響を与えるポリ塩化ビニル樹脂の使用量を減少させ、しかも優れた耐熱寿命を示すものである。さらに、そのワイヤハーネスは余分な材料や作業工程を要せず、自動車、電気・電子機器などに広く利用でき、とくに高温での長期安定性を要する自動車用の配線として好適に用いることができる。
【実施例】
【００１５】
以下に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（ポリ塩化ビニル被覆電線の作製）
直径０．３２ｍｍの軟銅線を７本撚り合わせて外径約１．０ｍｍの銅撚線を作製した。一方、下記組成表Ｉに示した組成からなるポリ塩化ビニル樹脂を２軸混練機により混合温度１８０℃で混合して、ペレタイザによりペレット状の組成物とした。この組成物を、押し出し機を用いて上記の銅撚線の周囲に０．３ｍｍの厚さに押出し加工により被覆して、ポリ塩化ビニル被覆電線（電線Ｃ）を作製した。押し出し温度は１８０℃とした。
＜組成表  Ｉ＞
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
樹脂組成                  配合量＊      商品名等
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ポリ塩化ビニル樹脂        １００        ＰＶＣ：Ｓｘ−１３（住友化学社製）
可塑剤                      ４０        ＤＯＰ（（株）ジェイプラス社製）
充填剤                      １５        炭酸カルシウム
安定剤                        ３        亜鉛・カルシウム系
老化防止剤                    ２        イルガノックス１０１０
（チバスペシャリティケミカルズ（株）製）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
＊  質量部
【００１６】
（ノンハロゲン被覆電線の作製）
被覆する材料を、それぞれ下記組成表ＩＩに記載の組成からなる樹脂試料Ｊ１、Ｈ１〜３とした以外、上記の電線Ｃと同様にしてノンハロゲン被覆電線（電線Ｊ１、Ｈ１〜３）を作製した。ただし、混合温度および押し出し温度は１９０℃とした。また、Ｈ１およびＨ２に関しては、ノンハロゲン被覆電線作製後、９０℃の温水に１５時間浸漬し、架橋処理を行った。
＜組成表  ＩＩ＞
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
樹脂試料  配合量（質量部）
樹脂組成                        Ｊ１        Ｈ１        Ｈ２        Ｈ３
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ポリプロピレン樹脂              −          ６０        ６０        ８０
ポリエチレン樹脂                ８０        ２０        ２０          −
エチレン酢酸ビニル共重合体      ２０        ２０        ２０        ２０
水架橋ポリエチレン樹脂          ３０        ３０        ３０          −
水酸化マグネシウム            １００      １００      １００        ９０
老化防止剤                        ４          ２          ４          ２
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００１７】
（実施例）
上記のとおり作製したポリ塩化ビニル被覆電線（電線Ｃ）２５本と、ノンハロゲン被覆電線（電線Ｊ１）５本を、塩化ビニル製接着テープ用いて図３に示すように束ね、本発明のワイヤハーネス（Ｊ１−Ａ）を作成した。
このワイヤハーネスを、それぞれ１００℃、１２０℃、または１４０℃の各温度の恒温槽に入れ、一定時間経過後に取り出し、常温まで冷却した後、ノンハロゲン被覆電線（電線Ｊ１）を自己径（そのノンハロゲン被覆電線と同一径）の電線に巻き付け、クラックが入るまでの時間を測定した。
この結果を用いて、クラックが入る最短時間に関する評価法の一つであるアレニウスプロット法により、電線の耐熱寿命の評価を行った。図４に示した片対数グラフ中の直線（Ｊ１−Ａ）上の点は、その結果を示している。図４のグラフでは、横軸を恒温層の温度の逆数（１０００／Ｋ）とし、縦軸をクラックが入る時間（ｈ）とした。これを直線で結んで１０，０００時間のラインと交わる温度（以下、１０，０００時間耐久温度ともいう。）を求めた結果、その温度は１２４℃であった。
【００１８】
次に、ポリ塩化ビニル被覆電線（電線Ｃ）を用いず、ノンハロゲン被覆電線（電線Ｊ１）３０本のみを用いた以外、上記と同様にしてワイヤハーネス（Ｊ１−Ｂ）を作製した。
このワイヤハーネスを用い、上記と同様にしてアレニウスプロット法により評価を行った。図４中の直線（Ｊ１−Ｂ）上の点は、その結果を示しており、１０，０００時間耐久温度は１２７℃であった。
【００１９】
（比較例１）
ノンハロゲン被覆電線について、電線Ｊ１に替え、電線Ｈ１を用いた以外、実施例と同様にしてワイヤハーネス（Ｈ１−Ａ）を作製した。
このワイヤハーネスを用い、実施例と同様にしてアレニウスプロット法により評価を行った。図５中の直線（Ｈ１−Ａ）上の点は、その結果を示しており、１０，０００時間耐久温度は１０５℃であった。
【００２０】
次に、ポリ塩化ビニル被覆電線（電線Ｃ）を用いず、ノンハロゲン被覆電線（電線Ｈ１）３０本のみを用いた以外、上記と同様にしてワイヤハーネス（Ｈ１−Ｂ）を作製した。
このワイヤハーネスを用い、上記と同様にしてアレニウスプロット法により評価を行った。図５中の直線（Ｈ１−Ｂ）上の点は、その結果を示しており、１０，０００時間耐久温度は１２４℃であった。
【００２１】
（比較例２）
ノンハロゲン被覆電線について、電線Ｊ１に替え、電線Ｈ２を用いた以外、実施例と同様にしてワイヤハーネス（Ｈ２−Ａ）を作製した。
このワイヤハーネスを用い、実施例と同様にしてアレニウスプロット法により評価を行った。図６中の直線（Ｈ２−Ａ）上の点は、その結果を示しており、１０，０００時間耐久温度は１１４℃であった。
【００２２】
次に、ポリ塩化ビニル被覆電線（電線Ｃ）を用いず、ノンハロゲン被覆電線（電線Ｈ２）３０本のみを用いた以外、上記と同様にしてワイヤハーネス（Ｈ２−Ｂ）を作製した。
このワイヤハーネスを用い、上記と同様にしてアレニウスプロット法により評価を行った。図６中の直線（Ｈ２−Ｂ）上の点は、その結果を示しており、１０，０００時間耐久温度は１２５℃であった。
【００２３】
（比較例３）
ノンハロゲン被覆電線について、電線Ｊ１に替え、電線Ｈ３を用いた以外、実施例と同様にしてワイヤハーネス（Ｈ３−Ａ）を作製した。
このワイヤハーネスを用い、実施例と同様にしてアレニウスプロット法により評価を行った（図示せず）。その１０，０００時間耐久温度は７０℃であった。
【００２４】
次に、ポリ塩化ビニル被覆電線（電線Ｃ）を用いず、ノンハロゲン被覆電線（電線Ｈ３）３０本のみを用いた以外、上記と同様にしてワイヤハーネス（Ｈ３−Ｂ）を作製した。
このワイヤハーネスを用い、上記と同様にしてアレニウスプロット法により評価を行った（図示せず）。その１０，０００時間耐久温度は８７℃であった。
【００２５】
上記にて作製、評価したワイヤハーネスについて、それぞれの１０，０００時間耐久温度を表１に整理して記載した。上段（Ａ）はポリ塩化ビニル被覆電線と各ノンハロゲン被覆電線を接触状態で束ねたワイヤハーネスの結果であり、下段（Ｂ）は各ノンハロゲン被覆電線のみを用いた場合の結果である。
【００２６】
【表１】
2007005114.tif 000003
【００２７】
表１に示すとおり、本発明のポリプロピレンを含有しないノンハロゲン被覆電線Ｊ１は、ＰＶＣと混在したワイヤハーネスに使用しても、アレニウスプロットにおける１０、０００時間耐久温度が、ＰＶＣと混在していないワイヤーハーネスの場合とほとんど変わらず、被覆材料の劣化が見られない。
一方ポリプロピレンを含有しているノンハロゲン被覆電線Ｈ１〜Ｈ３は、ＰＶＣを混在したワイヤーハーネスに使用した場合、ＰＶＣと混在していない場合と比して、アレニウスプロットにおける１０、０００時間耐久温度が大幅に低下しており、被覆材料の劣化が進んでいることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のワイヤハーネスに用いられる被覆電線の好ましい構成態様を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のワイヤハーネスに用いられる被覆電線の別の好ましい構成態様を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明のワイヤハーネスの好ましい構成態様をその断面により模式的に示す部分断面斜視図である。
【図４】実施例で作製したワイヤハーネスの、アレニウスプロット法による評価結果を示すグラフである。
【図５】比較例１で作製したワイヤハーネスの、アレニウスプロット法による評価結果を示すグラフである。
【図６】比較例２で作製したワイヤハーネスの、アレニウスプロット法による評価結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１  導線
２  ポリ塩化ビニル樹脂またはノンハロゲン系の材料
３  導線
４  中間層（樹脂）
５  最外層（ポリ塩化ビニル樹脂またはノンハロゲン系の材料）
６  ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）電線
７  ノンハロゲン（ハロゲンフリー）電線
８  テープ
【図１】
2007005114.tif 000004
【図２】
2007005114.tif 000005
【図３】
2007005114.tif 000006
【図４】
2007005114.tif 000007
【図５】
2007005114.tif 000008
【図６】
2007005114.tif 000009