CN113316825A - 带熔接层的绝缘电线 - Google Patents

Abstract

提供一种带熔接层的绝缘电线，其构成为绝缘包覆层与设置于该绝缘包覆层的外侧的熔接层的粘接强度优良。带熔接层的绝缘电线(1)具有：导体(2)；绝缘包覆层(3)，将导体(2)的外周包覆；以及熔接层(4)，设置于绝缘包覆层(3)的外侧，通过热而熔接，绝缘包覆层(3)含有聚氯乙烯，熔接层(4)含有改性聚烯烃树脂和聚酰胺树脂。

Description

带熔接层的绝缘电线

技术领域

本公开涉及带熔接层的绝缘电线，进一步详细地讲，涉及在将导体包覆的绝缘包覆部的外侧具有热熔接性的熔接层的带熔接层的绝缘电线。

背景技术

在汽车等车辆、电器电子设备中大量使用具有导体和将导体的外周包覆的绝缘包覆部的绝缘电线。近年，伴随汽车等、电器电子设备的高性能化，所使用的绝缘电线的数量增加。以往，这样的绝缘电线使用如夹持件那样的固定零件等固定于汽车的车身、设备的箱体等而使用。但是，由于所使用的绝缘电线增加，固定零件等占据的空间变大，要求其省空间化。

针对上述课题，例如当使用专利文献1公开的在外周具有由改性聚烯烃树脂构成的熔接层的绝缘电线时，能够在不使用固定零件等的情况下通过熔接层将绝缘电线直接固定于车身、箱体等，从而省空间化有效。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-237219号公报

发明内容

发明要解决的课题

以往，作为将导体的外周包覆的绝缘包覆部的材料，多使用聚氯乙烯组合物。熔接层以与绝缘包覆层接触的方式设置于绝缘电线的绝缘包覆层的外侧，但是存在如下问题：绝缘包覆部使用较多的聚氯乙烯和构成专利文献1的熔接层的改性聚烯烃相互粘接强度弱、在绝缘包覆层和熔接层的界面容易发生剥离。在对电线施加负荷时，当绝缘包覆层和熔接层的界面剥离时，负荷集中于外侧的熔接层，结果是电线整体的粘接强度降低。

本公开鉴于上述问题，以提供绝缘包覆层和设置于其外侧的熔接层的粘接强度优良的带熔接层的绝缘电线为课题。

用于解决课题的方案

本公开的带熔接层的绝缘电线的主旨是，具有：导体；绝缘包覆层，将所述导体的外周包覆；以及熔接层，设置于所述绝缘包覆层的外侧，通过热而熔接，所述绝缘包覆层含有聚氯乙烯，所述熔接层含有改性聚烯烃树脂和聚酰胺树脂。

发明效果

根据本公开的带熔接层的绝缘电线，绝缘包覆层和设置于其外侧的熔接层的粘接强度优良。

附图说明

图1是示出本公开的带熔接层的绝缘电线的外观的立体图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是使本公开的带熔接层的绝缘电线与被安装体熔接的剖视图。

图4是使本公开的两条带熔接层的绝缘电线捆束熔接的剖视图。

图5A和图5B是示出带熔接层的电线的粘接强度的评价方法的图，图5A是示出使带熔接层的电线熔接于被安装体的方法的图，图5B是示出带熔接层的电线的剥下试验的方法的图。

具体实施方式

[本公开的实施方式的说明]

首先列举本公开的实施方式进行说明。

(1)本公开的带熔接层的绝缘电线具有：导体；绝缘包覆层，将所述导体的外周包覆；以及熔接层，设置于所述绝缘包覆层的外侧，通过热而熔接，所述绝缘包覆层含有聚氯乙烯，所述熔接层含有改性聚烯烃树脂和聚酰胺树脂。

根据本公开的带熔接层的绝缘电线，通过具有热熔接性的熔接层，且熔接层含有改性聚烯烃树脂和聚酰胺树脂，从而有助于布线时的省空间化，并且含有聚氯乙烯的绝缘包覆层和熔接层的粘接强度优良。

当绝缘包覆层和熔接层的粘接强度不充分时，在负荷施加于电线时，在绝缘包覆层和熔接层的界面发生剥离，负荷集中于与被安装体直接粘接的熔接层。而且，熔接层被拉伸，从变薄的部位断裂，电线从被安装体脱落。本公开的带熔接层的电线因为绝缘包覆层和熔接层的粘接强度优良，所以熔接层不会被局部拉伸，而是负荷分散于电线整体，因此电线不易脱落。

(2)优选所述聚酰胺树脂是尼龙系热熔树脂。这是因为:聚酰胺树脂的结晶度高，耐药品性优良。另外，这是因为:尼龙系热熔树脂由与其他的聚酰胺系热熔树脂相比碳链短的单体构成，所以聚酰胺树脂中的酰胺键的密度变高，绝缘包覆层和熔接层的粘接强度优良。

(3)优选所述熔接层中相对于聚合物成分100质量份含有聚酰胺树脂5质量份以上。这是因为：绝缘包覆层和熔接层的粘接强度特别优良。

(4)优选所述熔接层在所述绝缘包覆层的外侧遍及周向的全周而设置。这是因为：熔接层和绝缘包覆层的粘接面积变大。另外，是因为：熔接层的截面为环形，即使在熔接层和绝缘包覆部已剥离的情况下，电线也不会立即脱落，能够保持电线。

(5)优选带熔接层的绝缘电线通过所述熔接层熔接于含有聚烯烃树脂的部件。这是因为：在被安装体使用含有聚烯烃树脂的部件的情况下，粘接强度优良。

[本公开的实施方式的详情]

以下一边参照附图一边说明本公开的带熔接层的绝缘电线的具体例。另外，本公开并不限定于这些例示。

本公开的带熔接层的绝缘电线1具有绝缘电线，该绝缘电线具有导体2和将导体2的外周包覆的绝缘包覆层3，带熔接层的绝缘电线1进一步在其外侧具有熔接层4，熔接层4含有改性聚烯烃树脂和聚酰胺树脂。熔接层4在比绝缘包覆层3的耐热温度低的温度下软化并熔接。

构成熔接层4的改性聚烯烃树脂是通过使具有羧基、酯基、酸酐基等官能团的聚合性单体与以α-烯烃为单体的基体聚烯烃共聚或者接枝聚合而导入官能团得到的聚烯烃。通过导入这些官能团，从而在熔接时相对于被安装体5的粘接强度优良。改性聚烯烃树脂当具有酸酐基时粘接强度特别优良。改性聚烯烃树脂可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

改性聚烯烃树脂优选熔点为185℃以下的改性聚烯烃树脂，更优选160℃以下的改性聚烯烃树脂。当熔点为185℃以下时，能够抑制熔接层4的软化点的上升，不易发生由熔接时的加热导致的导体2、绝缘包覆层3的劣化。另一方面，作为熔点的下限，不作特别限定，但是优选为80℃以上。当熔点为80℃以上时，在带熔接层的绝缘电线1的使用温度下，熔接层4容易稳定。改性聚烯烃树脂的熔点用“差示扫描量热(Differential scanningcalorimetry：DSC)”中的、吸热峰的峰顶温度表示。

构成熔接层4的改性聚烯烃树脂例如优选160℃的熔融粘度为40～4000Pa·s左右。当改性聚烯烃树脂的熔融粘度为40Pa·s以上时，熔接层4的形状容易稳定，挤压成形性优良，另外，通过熔接时的加热，熔接层4的形状不易崩溃。另一方面，当改性聚烯烃树脂的熔融粘度为4000Pa·s以下时，在熔接时相对于被安装体5容易确保熔接面。改性聚烯烃树脂的熔融粘度通过毛细管流变计(Capillary Rheometer)测定。

构成熔接层4的聚酰胺树脂只要是通过酰胺键键合的聚合物就不作特别限定。例如能够使用尼龙系、二聚酸系等的树脂。作为聚酰胺树脂，优选是尼龙系热熔树脂。尼龙系热熔树脂是指以饱和脂肪族单体为主要结构单元的无规共聚聚酰胺树脂。优选尼龙系热熔树脂具有内酰胺、氨基酸、二羧酸、二胺中的任一个的结构，且具有碳数为6～12左右的饱和脂肪族化合物作为单体。也可以将这样的单体作为主要结构单元，此外也可以将碳数超过12的化合物、脂环式或者芳香族的化合物作为单体添加。尼龙系热熔树脂通过将碳数不同的多个单体、脂环式或者芳香族的单体组合，从而能够适当调整结晶度、软化点等特性。

一般来说，作为具有聚酰胺结构的热熔树脂，多使用以不饱和脂肪酸二聚(或者三聚)的二聚酸和二胺作为主要结构单元的热熔树脂。二聚酸主要以亚油酸、油酸等为原料，碳数为36左右，且具有在分子内具有支链和不饱和键的二羧酸结构。以二聚酸为单体的聚酰胺树脂成为在分子结构中较多地具有分支点、交联点的复杂结构，由于结晶度降低，从而熔点容易降低。另一方面，以饱和脂肪族单体为主要结构单元的尼龙系热熔树脂具有直链结构的基本骨架，结晶度变高。由此，耐药品性优良。另外，通过使用与二聚酸相比碳链较短的单体，酰胺键的密度升高，与绝缘包覆层、被安装体粘接的粘接强度优良。另外，尼龙系热熔树脂为无色透明或者呈淡黄色，所以能够容易着色，在将熔接层4设置于电线的外周时，识别性、外观优良。

聚酰胺树脂优选熔点为80～160℃。更优选熔点为85～150℃。当熔点为160℃以下时，能够抑制熔接层4的软化点上升，不易发生由于熔接时的加热导致的导体2、绝缘包覆层3的劣化。另一方面，当熔点为80℃以上时，在带熔接层的绝缘电线1的使用温度下，熔接层4容易稳定。聚酰胺树脂的熔点用“差示扫描量热(Differential scanning calorimetry：DSC)”中的、吸热峰的峰顶温度表示。

优选构成熔接层4的聚酰胺树脂例如是160℃的熔融粘度为40～4000Pa·s左右。当聚酰胺树脂的熔融粘度为40Pa·s以上时，熔接层4的形状容易稳定，挤压成形性优良，另外，通过熔接时的加热，熔接层4的形状不易崩溃。另一方面，当聚酰胺树脂的熔融粘度为4000Pa·s以下时，在熔接时相对于被安装体5容易确保熔接面。聚酰胺树脂的熔融粘度通过毛细管流变计(Capillary Rheometer)测定。

优选相对于构成熔接层4的聚合物成分100质量份含有5质量份以上聚酰胺树脂。更优选为10质量份以上，进一步优选为20质量份以上。当含有聚酰胺树脂5质量份以上时，与含有聚氯乙烯的绝缘包覆层3的粘接强度优良。另一方面，聚酰胺树脂的含量的上限不作特别限定，例如在被安装体5含有聚烯烃树脂的情况下，当熔接层4的聚酰胺树脂的含量过多时，有可能与被安装体5的粘接强度降低。从这样的观点出发，优选聚酰胺树脂的含量相对于构成熔接层4的聚合物成分100质量份设为70质量份以下。

熔接层4既可以由一层构成，也可以将多个层层积。在由多个层构成的情况下，例如，通过在离绝缘包覆层3近的内侧的层配置较多地含有聚酰胺树脂的层，从而绝缘包覆层3和熔接层4的粘接强度提高。此时，只要在熔接层整体上含有改性聚烯烃树脂和聚酰胺树脂即可，在熔接层整体的总和中，优选是如上述的含有比例。

熔接层4也可以在不损害本公开的目的的范围内含有改性聚烯烃树脂、聚酰胺树脂以外的其他成分。作为其他成分，例如能够列举无机填料、增塑剂、稳定剂、颜料、抗氧化剂等添加剂。另外，熔接层4也可以含有改性聚烯烃树脂、聚酰胺树脂以外的其他聚合物成分。在含有其他聚合物成分的情况下，从确保熔接层4相对于绝缘包覆层3、被安装体5的粘接强度的观点出发，优选相对于构成熔接层4的聚合物成分合计100质量份为30质量份以下。

例如，关于作为添加剂的无机填料，可列举二氧化硅、硅藻土、玻璃球、滑石、粘土、氧化铝、氧化镁、氧化锌、三氧化锑、氧化钼等金属氧化物、氢氧化镁等金属氢氧化物、碳酸钙、碳酸镁等金属碳酸盐、硼酸锌、偏硼酸钡等金属硼酸、水滑石类等。这些既可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

优选熔接层4的软化点是至少比绝缘包覆层3的软化点低的温度。具体地讲，优选为80～160℃。当软化点为160℃以下时，在使熔接层4熔接时，不易发生由于加热导致的导体2、绝缘包覆层3的劣化、绝缘包覆层3的变形。另一方面，当软化点为80℃以上时，在带熔接层的绝缘电线1的使用温度下，熔接层4容易稳定。熔接层4的软化点及绝缘包覆层3的软化点用“差示扫描量热(Differential scanning calorimetry：DSC)”中的、吸热峰的峰顶温度表示。

位于熔接层4的内侧的绝缘电线能够使用以往普遍使用的通常的绝缘电线。具体地讲，只要是具有导体2和将导体2的外周包覆的绝缘包覆层3的绝缘电线即可。

导体2一般使用铜，但是除了铜以外，也能够使用铝、镁等金属材料。这些金属材料可以是合金。作为用于设为合金的其他金属材料，可列举铁、镍、镁、硅、这些的组合等。导体2既可以由单线构成，也可以由通过将多根线材绞合而成的绞线构成。

作为构成绝缘包覆层3的材料，例如能够例示聚氯乙烯、橡胶、聚烯烃等。这些既可以单独使用一种，也可以将两种以上混合使用。另外，也可以在这些材料中适当添加各种添加剂。

一般来说，绝缘包覆部多数情况下通过含有聚氯乙烯而构成。但是，聚氯乙烯和熔接层4所含的改性聚烯烃树脂的粘接强度弱，在现有的熔接层中，在熔接层和绝缘包覆层的界面容易发生剥离。在本公开中，熔接层4通过含有改性聚烯烃树脂和聚酰胺树脂，即使是绝缘包覆层3含有聚氯乙烯的情况，熔接层4和绝缘包覆层3的粘接强度也优良。

例如，能够对构成绝缘包覆层3及熔接层4各自的层的材料进行加热混炼，利用挤压成形机来形成绝缘包覆层3及熔接层4。即，将构成绝缘包覆层3的聚合物和根据需要添加的各种添加成分混合并加热混炼，将所得到的组合物利用挤压成形机挤压到导体2的周围，形成绝缘包覆层3，制作绝缘电线。然后，将改性聚烯烃树脂和聚酰胺树脂及根据需要添加的各种添加成分混合并加热混炼，将所得到的组合物利用挤压成形机向绝缘电线的外侧挤压，形成熔接层4，由此能够制作带熔接层的绝缘电线1。

如图1、2所示，熔接层4既可以在绝缘包覆层3的外侧遍及周向的全周以截面成为环形的方式形成，也可以相对于绝缘包覆层3的外侧的周向仅形成于局部。当熔接层4遍及绝缘包覆层3的外侧的全周而形成时，熔接层4和绝缘包覆层3的粘接面积变大，粘接强度优良。另外，通过熔接层4形成为环形，从而即使在熔接层4和绝缘包覆层3已剥离的情况下，电线也不会立即脱落，能够在熔接层4的拉伸强度的范围内保持电线。另外，熔接层4不必相对于绝缘电线的长度方向遍及整个区域而形成。

导体2的粗细度及绝缘包覆层3的厚度可以是通常使用的绝缘电线的范围。另一方面，优选熔接层4的厚度为0.03～0.12mm。当为0.03mm以上时，容易确保充足的熔接面，另外，当为0.12mm以下时，防止带熔接层的绝缘电线1整体的粗细度过度增大。

带熔接层的绝缘电线1能够通过加热而使熔接层4软化并熔接。加热的方法不作特别限定，除了对带熔接层的绝缘电线1或者被安装体5直接加热之外，如图3所示，可列举使用超声波焊头H等超声波发生器使熔接层4与被安装体5之间产生摩擦热的方法等。当通过超声波发生器加热时，不会使带熔接层的绝缘电线1整体过度升温，能够将熔接部位局部地加热，因此能够抑制导体2、绝缘包覆层3由于热导致的劣化。

此时，通过分别设置绝缘包覆层3和熔接层4，用熔接层4的软化点以上且绝缘包覆层3的软化点以下的温度加热，从而能够在熔接时抑制绝缘包覆层3的变形，能够在不会损坏作为绝缘电线的性能的情况下使带熔接层的绝缘电线1熔接。

使带熔接层的绝缘电线1熔接的被安装体5不作特别限定，例如可列举聚烯烃、聚酯等树脂制部件、铁、铝、不锈钢等金属制部件等。汽车等车辆中多使用聚烯烃树脂制的部件，但是本公开的带熔接层的绝缘电线1因为在熔接层4含有改性聚烯烃树脂，所以向聚烯烃树脂制部件粘接的粘接强度特别优良。

另外，本公开的带熔接层的绝缘电线1除了将电线固定于汽车的车身、设备的箱体等的目的之外，如图4所示，在使多个带熔接层的绝缘电线1相互熔接、捆束使用时也有效。

以上对本公开的实施方式详细地进行了说明，但是本公开完全不限定于上述实施方式，能够在不脱离本公开的宗旨的范围内进行各种改变。

实施例

以下，通过实施例详细说明本公开，但是本公开并不被实施例限定。

(试样1～5)

(熔接层用组合物的制备)

按表1所示的比例(质量份)混配酸改性聚烯烃(日本东洋纺株式会社制，“ToyotacM-312”)及尼龙系热熔树脂(Arkema制，“Platamid M1276”)，使用双轴挤压机进行混炼，制备熔接层用组合物。

(绝缘电线的制作)

使用双轴挤压机对聚氯乙烯(日本信越化学工业制，“TK-1300”)100质量份、冲击改性剂(日本三菱化学制，“Metabrene C-223A”)2质量份、稳定剂(ADEKA制，“ADK STABRUP-110”)5质量份、碳酸钙(日本丸尾钙制，“SUPER#1700”)5质量份、增塑剂(日本花王制，“Trimex N-08”)32质量份进行混炼后，在导体截面积为0.13mm²的绞线导体的周围以包覆部厚度0.2mm进行挤压成形，由此制作绝缘电线。

(熔接层的形成)

将制备的熔接层用组合物在绝缘电线的外侧全周以200℃挤压成形，由此形成厚度0.1mm的熔接层。

(试样11)

除了不使用聚酰胺树脂而仅使用改性聚丙烯形成熔接层以外，与试样1～5同样。

(评价)

如图5A所示，将带熔接层的绝缘电线11以从其端部算起2cm与聚丙烯板16接触的方式放置在聚丙烯板16上，用剥离片17保护其他的部分，然后从上方利用超声波焊头H照射28kHz的超声波约1秒钟，赋予50J的热量，使带熔接层的绝缘电线11和聚丙烯板16熔接后，如图5B所示，将由剥离片保护的部位向熔接的端部的方向折叠180度，向轴线方向拉伸，进行带熔接层的绝缘电线11的剥下。

关于熔接层和绝缘包覆层的界面，将相对于熔接部位的轴线方向的长度而言界面的剥离为10％以下的情况设为“◎”，将界面的剥离为30％以下的情况设为“○”，将界面的剥离为50％以下的情况设为“△”，将界面的剥离超过50％的情况设为不合格“×”。

[表1]

	试样1	试样2	试样3	试样4	试样5	试样11
							改性PP	5	20	50	80	95	100
聚酰胺	95	80	50	20	5
							表面状态	◎	◎	◎	○	○	×

熔接层不含聚酰胺树脂的试样11与绝缘包覆层粘接的粘接强度差。另一方面，熔接层含有聚酰胺树脂的试样1～5相对于绝缘包覆层示出优良的粘接强度。关于相对于聚丙烯板的粘接强度，可看出聚酰胺树脂的混合量越少该粘接强度越优良的倾向，试样1、2相对于绝缘包覆层示出高粘接强度，但是相对于聚丙烯板有粘接强度稍差的倾向。另外，在试样3～5中，相对于绝缘包覆层及聚丙烯板双方示出优良的粘接强度，较多地看到熔接层自身破裂的凝结破坏。

符号说明

1 带熔接层的绝缘电线

2 导体

3 绝缘包覆层

4 熔接层

5 被安装体

11 带熔接层的绝缘电线

16 聚丙烯板

17 剥离片

H 超声波焊头(超声波发生器)

Claims (5)

1.一种带熔接层的绝缘电线，具有：

导体；

绝缘包覆层，将所述导体的外周包覆；以及

熔接层，设置于所述绝缘包覆层的外侧，通过热而熔接，

所述绝缘包覆层含有聚氯乙烯，

所述熔接层含有改性聚烯烃树脂和聚酰胺树脂。

2.根据权利要求1所述的带熔接层的绝缘电线，其中，所述聚酰胺树脂是尼龙系热熔树脂。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的带熔接层的绝缘电线，其中，所述熔接层中相对于聚合物成分100质量份含有聚酰胺树脂5质量份以上。

4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的带熔接层的绝缘电线，其中，所述熔接层在所述绝缘包覆层的外侧遍及周向的全周而设置。

5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的带熔接层的绝缘电线，其中，通过所述熔接层而熔接于含有聚烯烃树脂的部件。

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