CN109074910A - 车辆用电线和使用该车辆用电线的线束 - Google Patents

车辆用电线和使用该车辆用电线的线束 Download PDF

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Abstract

一种车辆用电线(1)，包括：电绝缘被覆层(3)，该电绝缘被覆层(3)包含氯乙烯树脂、塑化剂和包含镧系元素的化合物；以及电导体(2)，该电导体由电绝缘被覆层被覆。在电绝缘被覆层中，相对于100质量份的氯乙烯树脂，塑化剂的含量为25质量份以上且小于50质量份。此外，当在单悬臂测量模式下以0.5Hz的频率并且在升温速率为2℃/分钟的升温条件下使用动态粘弹性测量装置对电绝缘被覆层进行动态粘弹性测量时，在140℃时的存储模量是0.1MPa以上。一种线束(10)，包括以上车辆用电线。

Description

车辆用电线和使用该车辆用电线的线束
技术领域
本发明涉及车辆用电线和使用该车辆用电线的线束。更具体地，本发明涉及提高了耐热性的车辆用电线和使用该车辆用电线的线束。
背景技术
传统地，为了将车辆用电线布设在要求高耐热性的诸如发动机室这样的部位处，主要使用了交联聚乙烯电线。主要原因是将交联聚乙烯用作耐热老化性优良的被覆部件，并且交联处理能够提高耐热性。
然而，除非对聚乙烯进行交联处理，否则不能提高耐热性。需要对被覆部件的材料构成进行设计，以进一步地确保耐热性。因此，成本趋向于变高。此外，聚乙烯树脂不具有不可燃性。因此，聚乙烯树脂需要混合大量的阻燃剂混合，并且趋向于成为比较昂贵的材料。此外，聚乙烯树脂具有比较高的材料拉伸性。因此，当剥离电线的端部时，电线的端面被撕裂，并且已经进入电导体的被覆部件保留。因此，存在保持质量的问题。因此，考虑将不需要经受交联处理、成本低并且容易加工的氯乙烯树脂用作被覆部件。
例如，专利文献1公开了一种通过将氯乙烯树脂与预定量的水滑石化合物和偏苯三酸酯塑化剂混合而得到的氯乙烯树脂化合物，用于被覆耐热性电线。此外，专利文献1公开了该化合物在不使用诸如铅和钡这样的有害重金属的情况下提高了耐热性。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利未审查公开No.H11-176240
发明内容
然而，根据专利文献1的电线具有对于作为车辆用电线使用不充分的耐热性。因此，担心当在车辆的高温环境中使用该电线时，不能充分地确保电绝缘性。
此外，当进一步提高氯乙烯树脂化合物的耐热性时，与传统技术相比，需要增加稳定剂的混合量，从而抑制作为基材的氯乙烯树脂的脱氯化氢反应。然而，存在这样的担心：简单地增加传统使用并且主要由水滑石构成的稳定剂，降低了得到的树脂化合物的耐磨性，并且使得用于得到树脂化合物的材料加工性恶化。
已经鉴于该传统技术的问题做出了本发明。本发明的目的是提供一种提高了耐热性的车辆用电线和使用该车辆用电线的线束。
根据本发明的第一方面的车辆用电线包括：电绝缘被覆层，该电绝缘被覆层包含：氯乙烯树脂、塑化剂、和包含镧系元素的化合物；以及电导体，该电导体由所述电绝缘被覆层被覆。在所述电绝缘被覆层中，相对于100质量份的所述氯乙烯树脂，所述塑化剂的含量为25质量份以上且小于50质量份。此外，当在单悬臂测量模式下以0.5Hz的频率并且在升温速率为2℃/分钟的升温条件下使用动态粘弹性测量装置对所述电绝缘被覆层进行动态粘弹性测量时，在140℃时的存储模量为0.1MPa以上。
关于根据第一方面的车辆用电线，在根据本发明的第二方面的车辆用电线中，当对其中所述电绝缘被覆层的厚度为0.25至0.40±0.05mm的电线进行由ISO 6722：2006定义的刮擦磨损试验时，往复运动的循环次数为5以上。所述刮擦磨损试验的条件是使用直径为0.45±0.01mm的针并且在120±1℃的气氛下施加2±0.05N的垂直力。
关于根据第一或第二方面的车辆用电线，在根据本发明的第三方面的车辆用电线中，所述包含镧系元素的化合物为氧化镧和氢氧化镧中的至少一种。
关于根据第一至第三方面中的任意一项的车辆用电线，在根据本发明的第四方面的车辆用电线中，所述塑化剂为偏苯三酸烷基酯，并且所述电绝缘被覆层还含有包含水滑石的稳定剂。此外，在所述电绝缘被覆层中，相对于100质量份的所述氯乙烯树脂，所述塑化剂的含量为25质量份以上且小于50质量份，所述塑化剂的含量为1至15质量份，并且所述包含镧系元素的化合物的含量为1至15质量份。
关于根据第四方面的车辆用电线，在根据本发明的第五方面的车辆用电线中，所述偏苯三酸烷基酯包括包含九个碳原子的直链烷基。
根据本发明的第六方面的线束包括根据第一至第五方面中的任意一项的车辆用电线。
附图说明
图1是图示出根据本发明的实施方式的车辆用电线的示意性立体图。
图2是图示出通过使用动态粘弹性测量装置测量动态粘弹性的方法的示意图。
图3是图示出根据本发明的实施方式的线束的示意图。图3(a)是线束的立体图。图3(b)是沿着图3(a)中的线A-A截取的截面图。
参考标记列表
1 车辆用电线
2 电导体
3 电绝缘被覆层
10 线束
具体实施方式
下面将参考附图详细描述根据本发明的实施方式的车辆用电线和线束。另外，在一些情况下，为了方便描述，图中的尺寸比率是夸张的，并且与实际比率不同。
传统的车辆用交联聚乙烯电线具有高耐热特性，并且因此被用作应用于车辆的高温部的线束用电线。交联聚乙烯是符合根据车辆用电线标准的耐热性试验的材料，并且即使在高温环境下也能够维持高存储模量。因此，交联聚乙烯能够确保当将车辆用交联聚乙烯电线安装于车辆时需要考虑的温度和振动环境下由于与其它部件接触而引起的磨损的高可靠性。
本发明的发明人已经研究了该交联聚乙烯，并且发现：对于高温环境下的线束用电线的被覆部件，在140℃时具有0.1MPa以上的存储模量是重要的。此外，需要低成本并且在高温环境下具有超过特定水平的弹性模量的树脂化合物，作为被覆部件的材料。本发明能够通过使用具有适当混合物的聚氯乙烯树脂而解决这些问题。
如图1所示，根据本实施方式的车辆用电线1包括电导体2和被覆在电导体2的周围的电绝缘被覆层3。
要使用的电导体2可以是通过一个股线构成的单线，或者可以是通过绞合多个股线而得到的绞合线。要使用的绞合线也可以是通过将股线同心绞合在一个或多个股线的周围而得到的同心绞合线、通过在同一方向上共同绞合多个股线而得到的共同绞合线、和通过同心地绞合多个共同绞合线而得到的复合绞合线中的任意一种。
电导体2的直径和构成电导体2的各个股线的直径均不受特别限制。此外，电导体2的材料不受特别限制，能够使用诸如铜、铜合金、铝和铝合金这样的已知的导电性金属材料。此外，电导体2的表面可以被镀敷或者镀锡、镀银或镀镍。
被覆电导体2的外周的电绝缘被覆层3由能够确保相对于电导体2的电绝缘性的树脂化合物形成。更具体地，电绝缘被覆层3包含氯乙烯树脂和塑化剂。此外，在本实施方式中，电绝缘被覆层3含有包含镧系元素的化合物(包含镧系元素的化合物)以提高其耐热性。通过将氯乙烯树脂和塑化剂与包含镧系元素的化合物混合在一起，能够长期地提高电绝缘被覆层的耐热性，并且即使在诸如车辆的发动机室这样的高温环境下也能够确保高的电绝缘性。
例如，用于电绝缘被覆层3的氯乙烯树脂能够包括聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯化聚乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯共聚物、氯乙烯-苯乙烯共聚物、氯乙烯-异丁烯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、氯乙烯-苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、氯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-丁二烯共聚物、氯乙烯-异戊二烯共聚物、氯乙烯-氯化丙烯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-马来酸酯共聚物、氯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、和氯乙烯-各种乙烯基醚共聚物。对于这些氯乙烯树脂，可以单独使用一种类型或者可以组合使用两种以上的类型。另外，氯乙烯树脂的聚合方法是本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合，并且不受特别限制。
氯乙烯树脂的平均聚合度(重量平均聚合度)不受特别限制，优选地是500至5000，并且更加优选地是2000至4000。当平均聚合度是500以上时，能够抑制要得到的电绝缘被覆层3的耐热性的降低。此外，当平均聚合度是5000以下时，能够抑制挤压成型期间的熔融粘度的上升，而且，防止捏合和成型加工性的恶化。另外，对于根据本实施方式的电绝缘被覆层3，可以组合使用以上聚合度的范围内的一种类型或两种以上类型的氯乙烯树脂。
只要用于电绝缘被覆层3的塑化剂渗透到氯乙烯树脂的分子之间、弱化树脂的分子间力并且提高氯乙烯树脂的柔性，则塑化剂不受特别限制。然而，在本实施方式中，塑化剂优选地包括从偏苯三酸塑化剂和偏苯酸塑化剂选择的一种类型或两种以上的类型。偏苯三酸塑化剂和偏苯酸塑化剂具有优良的耐热性和耐候性以及低挥发性，并且因此，适用于要求长期的耐热性的电绝缘被覆层3。
偏苯三酸塑化剂能够包括偏苯三酸酯。此外，偏苯酸塑化剂能够包括偏苯酸酯。另外，在偏苯三酸酯和偏苯酸酯中通过脱水缩合而构成酯的醇能够包括含有8-13个碳原子的饱和脂肪醇。这些醇能够单独使用或两种以上的类型组合使用。
用于电绝缘被覆层3的塑化剂优选地是偏苯三酸塑化剂，并且特别优选地是偏苯三酸烷基酯。塑化剂的烷基由于烷基的类型而影响各种电线特性，诸如耐热寿命特性。此外，从材料加工性的角度来看，烷基由于烷基的类型而影响凝胶化特性。因此，综合考虑这些影响，偏苯三酸塑化剂的烷基优选地是包含8-10个碳原子的直链烷基，并且更加优选地是包含9个碳原子的直链烷基。此外，当将偏苯三酸烷基酯用作塑化剂时，偏苯三酸烷基酯优选包括含有8-10个碳原子的直链烷基，并且更加优选地包括含有9个碳原子的直链烷基(n-壬基)。另外，偏苯三酸塑化剂分子的烷基的长度可以是8个碳原子以上和10个碳原子以下的烷基的长度的混合。
用于电绝缘被覆层3的塑化剂可以包括除了偏苯三酸塑化剂和偏苯酸塑化剂之外的塑化剂。其它塑化剂能够包括邻苯二甲酸酯塑化剂和脂肪族塑化剂。当全部塑化剂的含量处于下面描述的特定范围内，并且偏苯三酸塑化剂和偏苯酸塑化剂的含量处于特定范围内时，能够提高电绝缘被覆层3的耐热性和柔性。另外，用于电绝缘被覆层3的塑化剂的主要成分优选地是偏苯三酸塑化剂和偏苯酸塑化剂中的至少一种。即，在用于电绝缘被覆层3的塑化剂中，偏苯三酸塑化剂和偏苯酸塑化剂的总含量优选地是50质量％以上，更加优选地是70质量％以上，并且特别优选地是95质量％以上。
邻苯二甲酸酯塑化剂能够包括邻苯二甲酸酯。通过在邻苯二甲酸酯中脱水缩合而构成酯的醇能够包括包含8-13个碳原子的饱和脂肪醇。此外，这些醇能够单独使用或两种以上的类型组合使用。更具体地，例如，邻苯二甲酸酯塑化剂能够是从邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯和邻苯二甲酸二癸酯构成的组中选择的至少一种类型。
脂肪族塑化剂能够是从由己二酸酯、癸二酸酯和壬二酸酯构成的组中选择的至少一种类型。另外，通过在这些酯中脱水缩合而构成酯的醇能够包括包含3-13个碳原子的饱和脂肪醇。此外，这些醇能够单独使用或两种以上的类型组合使用。更具体地，脂肪族塑化剂能够是例如从由己二酸二辛酯、己二酸异壬酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯和壬二酸二辛酯构成的组中选择的至少一种类型。
在电绝缘被覆层3中，相对于100质量份的氯乙烯树脂，塑化剂的含量优选地是25质量份以上且小于50质量份。当塑化剂的含量是25质量份以下时，电绝缘被覆层3的耐热性恶化，并且难以在高温环境下保持高耐热性。此外，还存在诸如电绝缘被覆层3的低温性能的恶化这样的影响。因此，这样的电绝缘被覆层3不适于在车辆用线束中使用。另外，当塑化剂的含量是50质量份以上时，电绝缘被覆层3的塑化进行，并且高温期间的弹性降低。因此，存在不能确保线束所需的高温物理特性的担心。另外，相对于100质量份的氯乙烯树脂，塑化剂的含量更加优选地是25至49质量份，进一步优选地是25至40质量份，并且特别优选地是25至35质量份。
为了在高温条件下确保长期的耐热性和电绝缘性，电绝缘被覆层3含有包含镧系元素的化合物。通过使用包含镧系元素的化合物，能够提高主要成分是氯乙烯树脂的电绝缘被覆层3的耐热性。
对于包含镧系元素的化合物，优选地使用镧系氧化物。此外，对于包含镧系元素的化合物，优选地使用氧化镧(La2O3)。该氧化镧能够进一步提高氯乙烯树脂3的耐热性。另外，氧化镧与空气中的水分反映，并且变为氢氧化镧(La(OH)3)。就此而言，即使当包含在电绝缘被覆层3中的氧化镧的一部分变为氢氧化镧时，也能够抑制氯乙烯树脂的恶化和提高电绝缘被覆层3的耐热性。因此，包含镧系元素的化合物可以是氧化镧和氢氧化镧中的至少一种。
在电绝缘被覆层3中，相对于100质量份的氯乙烯树脂，包含镧系元素的化合物的含量优选地是3至15质量份。当包含镧系元素的化合物的含量处于该范围内时，能够提高氯乙烯树脂的内部的分散性，并且能够提高电绝缘被覆层3的耐热性。
包含镧系元素的化合物的平均粒径(D50)不受特别限制，并且优选地是例如20μm以下。当包含镧系元素的化合物的平均粒径是20μm以下时，能够提高电绝缘被覆层3中的分散性和提高耐热性。另外，能够通过利用扫描电子显微镜观察电绝缘被覆层3的截面而计算电绝缘被覆层3中的包含镧系元素的化合物的平均粒径。
除了以上材料之外，根据本实施方式的电绝缘被覆层3还能够与各种添加剂混合。添加剂包括稳定剂、填料、颜料、抗氧化剂、增量剂、金属钝化剂、时效计、润滑剂、增强剂、紫外线吸收剂、染料、着色剂、抗静电剂和发泡剂等。
电绝缘被覆层3优选地还包括作为添加剂的稳定剂。稳定剂能够抑制由于加工期间的热引起的氯乙烯的分解，并且在成型之后长时间地保持电绝缘被覆层3的耐热性。
对于稳定剂，能够使用从Sn系稳定剂、Ba系稳定剂、Zn系稳定剂、Ca系稳定剂、Pb系稳定剂、Zn-Ca系稳定剂和Zn-Mg系稳定剂构成的组中选择的至少一种。另外，优选地使用Zn-Ca系稳定剂。该复合金属皂系稳定剂具有优良的耐热性，并且因此，能够长期确保车辆的高温部分所需的电绝缘被覆层3的耐热性。
此外，对于电绝缘被覆层3中包含的稳定剂，还优选地使用包含水滑石的稳定剂。此外，包含水滑石的稳定剂包含作为主要成分的水滑石，并且更加优选地与各种材料混合，从而抑制氯乙烯的热恶化。
在电绝缘被覆层3中，相对于100质量份的氯乙烯树脂，稳定剂的含量优选地是1至20质量份，更加优选地是2至20质量份，进一步优选地是5至20质量份，并且特别优选地是5至15质量份。即使当稳定剂的含量不在该范围内时，也能够长期地确保高耐热性。就此而言，当稳定剂的含量增加时，树脂化合物的润滑性增加，并且因此容易引起凝胶化不足。凝胶化不足容易具有负面影响，诸如在电线的挤出期间的外观的粗糙化和树脂压力的上升对电线可加工性的影响。因此，考虑到电绝缘被覆层3的材料的捏合可加工性，相对于100质量份的氯乙烯树脂，稳定剂的含量特别优选地是5至10质量份。
如上所述，与稳定剂相似地，包含镧系元素的化合物具有提高聚氯乙烯的耐热性的效果。就此而言，包含镧系元素的化合物与稳定剂的不同之处在于对电绝缘被覆层3的材料的凝胶化不具有负面效果。因此，相对于稳定剂的含量，包含镧系元素的化合物的含量优选地是50质量％以上。另外，包含镧系元素的化合物具有隐蔽性，并且因此，在一些情况下，当含量增加时，要得到的电绝缘被覆层3的颜色变为白色。
优选地，在电绝缘被覆层3中，塑化剂是偏苯三酸烷基酯，并且稳定剂是包含水滑石的稳定剂。此外，优选地，在电绝缘被覆层中，相对于100质量份的氯乙烯树脂，塑化剂的含量是25质量份以上且小于50质量份，稳定剂的含量是1至15质量份，并且包含镧系元素的化合物的含量是1至15质量份。此外，包含镧系元素的化合物的含量优选地是1至10质量份。具有这样的组成的电绝缘被覆层3不仅具有优良的耐热性，而且具有良好的耐磨性，并且即使当在高温环境下使用时也能够提供良好的电绝缘性。
只要电绝缘被覆层3能够确保车辆用电线1的电绝缘性，则电绝缘被覆层3的厚度不受特别限制，并且能够是例如0.25mm至2mm。
如上所述，为了确保在当将车辆用电线安装于车辆时需要考虑的温度和振动环境下由于与其它部件接触而引起的磨损所需要考虑的高可靠性，车辆用电线的被覆部件优选地具有预定的存储模量。因此，根据车辆用电线1，当使用动态粘弹性测量装置(由岛津制作所制造的Tritec2000)在设定单悬臂测量模式的同时以0.5Hz的频率和2℃/分钟的升温速率对电绝缘被覆层3进行动态粘弹性测量时，140℃时的存储模量优选地是0.1MPa以上。另外，图2图示出通过使用动态粘弹性测量装置20测量动态粘弹性的方法，并且图示出从侧面观看恒温室的内部的状态。图2中的参考标号21表示由构成电绝缘被覆层3的材料制成的试件。参考标号22表示用于固定试件21的一端的固定夹具。参考标号23表示用于使试件21的另一端振动的振动接触部。参考标号24表示振动接触部23的动作。此外，参考标号25表示几何状盘。
此外，根据车辆用电线1，当在使用直径是0.45±0.01mm的针并且在120±1℃的气氛下施加2±0.05N的垂直力的试验条件下对其中电绝缘被覆层3的厚度是0.25至0.40±0.05mm的电线进行由ISO6722：2006定义的刮擦磨损试验时，往复运动的循环次数是5以上。根据本实施方式的电绝缘被覆层3含有包含镧系元素的化合物。因此，能够长期地确保高温耐磨性，并且即使当在高温环境下使用车辆用电线时也提供良好的电绝缘性。
通常地，构成被覆部件的(热塑性的)树脂化合物具有温度随着材料的弹性模量而显著波动的特征。即，弹性模量在低温下是高的，并且在高温下是低的。因此，用于车辆用线束的电线的构成被设计为承受由于通过操作发动机和驾驶引起的振动而带来的热。此外，通常地，对于车辆用电线，检查被覆部件的弹性模量和高温刮擦特性。即使在根据本实施方式的使用聚氯乙烯的电线的情况下，也需要考虑弹性模量和高温刮擦特性，以确保电线的安全性。即，车辆用电线需要具有与传统使用的车辆用交联聚乙烯电线对应的弹性模量和高温刮擦特性。因此，根据本实施方式1的电绝缘被覆层3优选地具有以上存储模量和高温刮擦特性。
作为由ISO6722：2006定义的热老化性，根据本实施方式的车辆用电线1优选地具有125℃的耐热老化性。即，当根据ISO6722：2006对车辆用电线1在125±3℃下进行3000小时的老化试验时，并且然后在1kV下进行一分钟的耐电压试验时，电导体优选地不露出和损坏。
此外，作为由JASO D618(汽车部件-未屏蔽低压电缆的试验方法)定义的耐热性，根据本实施方式的车辆用电线1优选地具有120℃的耐热性。即，首先将电导体从电线拉出，并且在120℃下对已经制成筒状的电绝缘被覆层进行老化试验。接着，优选地，当以200米/分钟拉伸时，经受老化试验的电绝缘被覆层能够在10000小时以上确保等于或大于100％的拉伸。另外，拉伸评价可以是基于阿伦尼斯模型的评价。
接着，将描述根据本实施方式的车辆用电线1的制造方法。可以通过加热和捏合以上材料而制备车辆用电线1的电绝缘被覆层3。就此而言，能够将已知的方法用作该制备方法。例如，通过利用诸如班伯里混合机、加压捏合机、捏合挤出机、双螺杆挤出机或辊磨机这样的已知的捏合器捏合以上材料，能够得到构成电绝缘被覆层3的树脂化合物。此外，以上材料可以预先通过使用转筒被干混，并且然后通过使用以上捏合机被捏合。另外，在加热和捏合之后，将材料从捏合机取出并且得到树脂化合物。在该情况下，可以通过造粒机将树脂化合物成型为颗粒状。
此外，根据车辆用电线1的制造方法，还能够将已知的手段用作利用电绝缘被覆层3被覆电导体2的方法。例如，能够通过一般的挤出成型方法形成电绝缘被覆层3。此外，作为在挤出成型方法中使用的挤出机，可以使用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机，并且能够使用包括螺杆、破碎板、十字头、分配器、接头和模具的挤出机。
根据车辆用电线1的具体制造方法，首先将氯乙烯树脂放入被设定为使氯乙烯树脂充分地熔融的温度的双螺杆挤出机中。在该情况下，除了塑化剂和包含镧系元素的化合物之外，如果需要，还放入以上添加剂。此外，熔融并且通过螺杆捏合氯乙烯树脂，并且将特定量的氯乙烯树脂经由破碎板供给到十字头。利用分配器使熔融的氯乙烯树脂流到接头的周边上，并且在氯乙烯树脂被覆于电导体的外周上的状态下通过模具挤出。因此，能够得到被覆电导体2的外周的电绝缘被覆层3。另外，用于得到电绝缘被覆层3的加工温度取决于材料的混合物而不同，并且是例如170至220℃。
从而，根据本实施方式的车辆用电线1包括：电绝缘被覆层3，该电绝缘被覆层3包含氯乙烯树脂、塑化剂和包含镧系元素的化合物；以及电导体2，该电导体2由电绝缘被覆层3被覆。在电绝缘被覆层3中，相对于100质量份的氯乙烯树脂，塑化剂的含量是25质量份以上且小于50质量份。此外，当在单悬臂测量模式下以0.5Hz的频率并且在升温速率为2℃/分钟的升温条件下使用动态粘弹性测量装置对电绝缘被覆层3进行动态粘弹性测量时，在140℃时的存储模量是0.1MPa以上。因此，能够长期地确保高耐热性，并且即使当在高温环境下使用车辆用电线时也提供良好的电绝缘性。
本发明使用了具有适当混合物的聚氯乙烯，并且因此，能够以低成本得到树脂化合物，并且在高温环境下，该树脂化合物具有超过特定水平的弹性模量。即，对于聚乙烯树脂，在材料特性方面，聚氯乙烯通常具有不充分的耐热性。然而，通过增加包含镧系元素的化合物并且对塑化剂的含量进行设计而确保需要的耐热性。此外，当将聚氯乙烯加工成线束时，当剥离电线末端时，聚氯乙烯的特征使得能够防止被覆层损坏，并且相对于聚乙烯树脂减少残留在电导体之间的被覆层的残留部分。
具有良好的耐热性的树脂化合物形成电绝缘被覆层3，使得根据本实施方式的车辆用电线1能够用在内燃机的上部、在消耗燃料之后废气在其中循环的废气流动路径的附近、和电源周围的电路中的任意部位处。此外，车辆用电线1能够布置在作为高温部件的电机或转换器的附近。结果，车辆用电线1能够适当地用于诸如电动车辆这样的车辆。
根据本实施方式的线束包括以上的车辆用电线1。如上所述，根据本实施方式的车辆用电线1具有比传统电线高的耐热性。因此，车辆用电线1能够优选地用于要求高耐热性、强度和导电性的车辆用线束。
如图3所示，根据本实施方式的线束10可以通过捆束具有不同的电导体2和不同的电绝缘被覆层3的厚度的截面积的多个电线而形成。在该情况下，电绝缘被覆层3优选地随着电导体2的截面积变大而变厚。此外，在构成线束10的电线中，根据本实施方式的车辆用电线1优选地布置在要求等于或大于120℃的耐热性的布设路径的一部分处。如上所述，根据本实施方式的车辆用电线1能够长期地确保高的耐热性，即使当在高温环境下使用时也能够得到良好的电绝缘性，并且因此，能够适当地用于120℃以上的高温部。
根据本实施方式的线束可以通过捆束主要成分是作为电绝缘被覆层的氯乙烯树脂的根据本实施方式的多个车辆用电线1与主要成分是作为电绝缘被覆层的交联聚乙烯树脂的多个电线而形成。与根据本实施方式的车辆用电线1相似地，主要成分是作为电绝缘被覆层的交联聚乙烯树脂的电线也具有高的耐热性。因此，通过捆束车辆用电线1与这些电线而形成的线束也能够确保高的耐热性。就此而言，当通过捆束车辆用电线1与这些电线而使氯乙烯树脂与交联聚乙烯树脂充分接触时，包含在氯乙烯树脂中的塑化剂到相邻的交联聚乙烯树脂的转移引起交联聚乙烯树脂的恶化在高温下前进的现象的发生。因此，交对于根据本实施方式的线束，联聚乙烯电线的使用量优选地小。即使当使得交联聚乙烯电线的使用量是小的时，根据本实施方式的车辆用电线1也具有上述高的耐热性，并且因此，能够确保得到的线束的耐热性。
在下文中，将使用实施例和比较例更加详细地描述本发明。然而，本发明不限于这些实施例。
实施例1
首先，通过使用捏合机以表格1至表格6所示的含量熔融和捏合下面的氯乙烯树脂、塑化剂、稳定剂、包含镧系元素的化合物和填料，以制备根据各个实施例和比较例的树脂化合物。另外，将表格1至表格6中示出的氯乙烯树脂、塑化剂、稳定剂、包含镧系元素的化合物和填料的含量全部描述为“质量份”。
(氯乙烯树脂)
·由信越化学工业株式会社制造的聚氯乙烯，产品名称：TH1700(重量平均聚合度为1700)
·由信越化学工业株式会社制造的聚氯乙烯，产品名称：TH3000(重量平均聚合度为3000)
(塑化剂)
·由新日本理化株式会社制造的邻苯二甲酸酯塑化剂，产品名称：SANSO CIZERDUP(十一烷基酯)
·由ADEKA株式会社制造的偏苯三酸塑化剂，产品名称：ADK CIZER(注册商标)C-9N(偏苯三酸异壬酯)
·由ADEKA株式会社制造的偏苯酸塑化剂，产品名称：ADK CIZER(注册商标)UL-100(偏苯酸混合直链烷基酯)
(稳定剂)
由ADEKA株式会社制造的Ca/Mg/Zn系氯乙烯稳定剂，产品名称：ADK STAB(注册商标)RUP-110
(包含镧系元素的化合物)
由丰田稀土株式会社制造的氧化镧
(填料)
由SHIRAISHI CALCIUM KAISHA株式会社制造的碳酸钙(已经通过使用松香酸和木质素酸完成表面处理)，产品名称：Calmos(注册商标)
接着，制备截面积是1.8mm2的铜线作为金属电导体。此外，在大约170至220℃的温度条件下通过使用电线制造挤出被覆装置将树脂化合物挤出和成型在金属电导体的周围，以制造根据各个实施例和比较例的树脂化合物被覆的电线试样。另外，在挤出和成型期间，将被覆之后的电绝缘被覆层的厚度调整为0.35mm。
[表格1]
[表格2]
[表格3]
[表格4]
[表格5]
[表格6]
[评价]
通过下面的方法评价
根据实施例和比较例的树脂化合物和电线试样的存储模量、高温耐磨性、剥离性能、长期耐热性和材料加工性。在表格1至表格6中示出各个评价结果。
<存储模量>
首先，通过使用表面温度是200℃的电加热辊将如上所述得到的根据实施例和比较例的树脂化合物加工为具有片状。接着，通过使用金属框架在210℃时用电热压机加压该得到的板5分钟，并且将其成型为具有1±0.2mm的厚度。在加压和成型之后，通过包括水冷机构的按压机立即冷却该板。此外，将制成的按压板加工为6±0.2mm长、38±2mm宽和1±0.2mm厚的带状试验片。
接着，通过使用动态粘弹性测量装置测量得到的试验片的存储模量。即，在单悬臂测量模式下以0.5Hz的频率并且在升温速率为2℃/分钟的升温条件下对试验片进行动态粘弹性测量，以测量140℃时的存储模量。此外，将具有等于或大于0.1MPa的存储模量的试验片评价为“○”。将具有小于0.1MPa的存储模量的试验片评价为“×”。
<高温耐磨性>
根据IS06722：2006的刮擦磨损标准，对得到的根据各个实施例电线测试样品进行磨损试验。在磨损试验中，使用直径为0.45±0.01mm的针作为磨损元件。另外，根据该试验，在120±1℃的气氛下将2±0.05N的垂直力施加于电线试样的条件下，使磨损元件重复地在电绝缘被覆层上滑动，以测量刮擦的循环次数，直到金属电导体与针导通。在电线试样的四个部位处进行磨损试验，并且然后改变测量部位，使电线纵向旋转大约90°。即，对一个电线试样从360°进行磨损试验。此外，当将通过测量四个部位得到的结果视为一组时，在该组中的刮擦的循环次数之中的最小数值用作电线试样的判定数据。将判定数据的刮擦的循环次数是10次以上、但是金属电导体与针未导通的情况评价为“◎”。将刮擦的循环次数是5次以上且小于10次、并且金属电导体与针导通的情况评价为“○”。另外，将刮擦的循环次数小于5次、并且金属电导体与针导通的情况评价为“×”。
<剥离性能>
对于根据各个实施例的电线试样，通过使用电线剥离器剥离电绝缘被覆层的一部分。在该情况下，将完全剥离电绝缘被覆层的端面而不撕裂端面的情况评价为“○”。将电绝缘被覆层的端面被撕裂并且端面的一部分保留的情况评价为“×”。
<长期耐热性>
对于得到的根据各个实施例的电线试样，根据ISO6722：2006在125±3℃下进行3000个小时的老化试验，并且然后以1kV进行一分钟的耐电压试验。将不能视觉确认电导体的露出、在耐电压试验期间不漏电并且电线试样的外观不改变的情况评价为“◎”。将不能视觉确认电导体的露出、并且在耐电压试验期间不漏电的情况评价为“○”。将确认电导体的露出或漏电的情况评价为“×”。
<材料加工性>
当通过分批捏合机制造根据实施例和比较例的树脂化合物时，将具有优良的凝胶化特性的树脂化合物评价为“○”。此外，将具有稍差的凝胶化特性的树脂化合物评价为“×”。即，关于分批捏合机，表面温度是200℃的两个金属辊以14rpm和17rpm的速度旋转，并且金属辊之间的间隙被调整为1mm。此外，当通过使用该分批捏合机捏合氯乙烯树脂、塑化剂、稳定剂、包含镧系元素的化合物和填料以准备化合物时，测量将这些材料放入金属辊中之后直到材料凝胶化并且缠绕在金属辊的周围的时间。将直到材料缠绕在金属辊的周围所花费的时间小于四分钟的情况评价为“◎”。将该时间是四分钟以上且小于六分钟的情况评价为“○”。将该时间是六分钟以上的情况评价为“×”。
从表格1至表格6中发现，当电绝缘被覆层包含氧化镧、并且相对于100质量份的氯乙烯树脂，塑化剂的含量是25质量份以上且小于50质量份时，在140℃时的存储模量是0.1MPa以上。此外，电绝缘被覆层也具有优良的高温耐磨性和剥离性能。
另外，根据实施例1-4-1至1-4-11，当相对于100质量份的氯乙烯树脂，稳定剂的含量是15质量份以上时，能够得到高存储模量和高温耐磨性，但是在一些情况下材料加工性降低。因此，优选地，相对于100质量份的氯乙烯树脂，稳定剂的含量是10质量份以下。
此外，根据实施例1-6-5和1-6-6，当相对于100质量份的氯乙烯树脂，氧化镧的含量是2质量份以下时，能够得到高的存储模量和高温耐磨性，但是长期耐热性降低。因此，优选地，相对于100质量份的氯乙烯树脂，氧化镧的含量是3质量份以上。
实施例2
首先，通过使用捏合机以表格7至表格12所示的含量熔融和捏合下面的氯乙烯树脂、塑化剂、稳定剂、包含镧系元素的化合物和填料，以制备根据各个实施例和比较例的树脂化合物。另外，将表格7至表格12中示出的氯乙烯树脂、塑化剂、稳定剂、包含镧系元素的化合物和填料的含量全部描述为“质量份”。
(氯乙烯树脂)
·由信越化学工业株式会社制造的聚氯乙烯，产品名称：TK2500PE(重量平均聚合度为3000)
·由信越化学工业株式会社制造的聚氯乙烯，产品名称：TK2000E(重量平均聚合度为2000)
(塑化剂)
·由花王株式会社制造的塑化剂A，产品名称：TRIMEX(注册商标)N-08(偏苯三酸三正烷基酯(直链C8、C10))
·由新日本理化株式会社制造的塑化剂B，产品名称：TL9TM(偏苯三酸塑化剂(直链C9))
(稳定剂)
由ADEKA株式会社制造的Ca/Mg/Zn系氯乙烯稳定剂，产品名称：ADK STAB(注册商标)RUP-110(包含水滑石)
(包含镧系元素的化合物)
由丰田稀土株式会社制造的氧化镧
(填料)
由SHIRAISHI CALCIUM KAISHA株式会社制造的碳酸钙，产品名称：Vigot(注册商标)
接着，制备截面积是1.8mm2的铜线作为金属电导体。此外，在大约170至220℃的温度条件下通过使用电线制造挤出被覆装置将树脂化合物挤出和成型在金属电导体的周围，以制造根据各个实施例和比较例的树脂化合物被覆的电线试样。另外，在挤出和成型期间，将被覆之后的电绝缘被覆层的厚度调整为0.35mm。
[表格7]
[表格8]
[表格9]
[表格10]
[表格11]
[表格12]
[评价]
与实施例1相似地，评价根据实施例和比较例的树脂化合物和电线试样的存储模量、高温耐磨性、剥离性能、长期耐热性和材料加工性。此外，通过下面的方法评价耐磨性。在表格7至表格12中示出各个评价结果。
<耐磨性>
根据IS06722：2006的刮擦磨损标准，对得到的根据各个实施例电线测试样品进行磨损试验。在磨损试验中，使用直径为0.45±0.01mm的针作为磨损元件。在电线试样的四个部位处进行磨损试验，并且然后改变测量部位，使电线纵向旋转大约90°。即，对一个电线试样从360°进行磨损试验。此外，当将通过测量四个部位得到的结果视为一组时，在该组中的刮擦的循环次数之中的最小数值用作电线试样的判定数据。
将判定数据的刮擦的循环次数是10000次以上、并且金属电导体与针未导通的情况评价为“◎”。将刮擦的循环次数是5000次以上且小于10000次、并且金属电导体与针导通的情况评价为“○”。就此而言，将刮擦的循环次数小于5000次、并且金属电导体与针导通的情况评价为“Δ”。
根据实施例2-1至2-35，将偏苯三酸烷基酯用作塑化剂，并且将包含水滑石的稳定剂用作稳定剂。此外，相对于100质量份的氯乙烯树脂，塑化剂的含量是25质量份以上且小于50质量份，稳定剂的含量是1至15质量份，并且氧化镧的含量是1至15质量份。从表格7至表格11中发现，根据实施例2-1至2-35的树脂化合物在140℃时具有0.1MPa以上的存储模量，并且还具有优良的高温耐磨性和剥离性能。
与此相比，根据塑化剂过剩的比较例2-1，发现存储模量和高温耐磨性恶化。此外，根据不包含氧化镧的比较例2-2至2-4，发现存储模量恶化。
日本专利申请No2016-98517(提交日期：2016年5月17日)和2016-206570(提交日期：2016年10月21日)的全部内容通过引用并入本文。
已经基于实施方式描述了本发明。然而，本发明不限于此，并且能够在本发明的主旨的范围内进行各种修改。
工业实用性
根据本发明的车辆用电线在电绝缘被覆层中含有包含镧的化合物。因此，能够长期地确保高耐热性，并且即使当在高温环境下使用车辆用电线时也提供良好的电绝缘性。

Claims (6)

1.一种车辆用电线，包括：
电绝缘被覆层，该电绝缘被覆层包含：氯乙烯树脂、塑化剂和包含镧系元素的化合物；以及
电导体，该电导体由所述电绝缘被覆层被覆，
其中，在所述电绝缘被覆层中，相对于100质量份的所述氯乙烯树脂，所述塑化剂的含量为25质量份以上且小于50质量份，并且
当在单悬臂测量模式下以0.5Hz的频率并且在升温速率为2℃/分钟的升温升温条件下使用动态粘弹性测量装置对所述电绝缘被覆层进行动态粘弹性测量时，在140℃时的存储模量为0.1MPa以上。
2.根据权利要求1所述的车辆用电线，其中，当在使用直径为0.45±0.01mm的针并且在120±1℃的气氛下施加2±0.05N的垂直力的试验条件下对所述电绝缘被覆层的厚度为0.25至0.40±0.05mm的电线进行由ISO 6722：2006定义的刮擦磨损试验时，往复运动的循环次数为5以上。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用电线，其中，所述包含镧系元素的化合物是氧化镧和氢氧化镧中的至少一种。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的车辆用电线，
其中，所述塑化剂为偏苯三酸烷基酯，
所述电绝缘被覆层还含有包含水滑石的稳定剂，并且
在所述电绝缘被覆层中，相对于100质量份的所述氯乙烯树脂，所述塑化剂的含量为25质量份以上且小于50质量份，所述塑化剂的含量为1至15质量份，并且所述包含镧系元素的化合物的含量为1至15质量份。
5.根据权利要求4所述的车辆用电线，其中，所述偏苯三酸烷基酯包括包含九个碳原子的直链烷基。
6.一种线束，包括根据权利要求1至5的任意一项所述的车辆用电线。
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