DE102016123899A1

DE102016123899A1 - Isolierter elektrischer Draht und Kabel und Formkörper

Info

Publication number: DE102016123899A1
Application number: DE102016123899.6A
Authority: DE
Inventors: Akinari Nakayama; Atsuro YAGUCHI
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2016-02-01
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2017-08-03
Also published as: JP2017139071A; JP6593206B2

Abstract

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen isolierten elektrischen Draht und ein Kabel, die eine ausgezeichnete Haftung des Formmaterials zeigen, selbst wenn eine fluorhaltige Elastomerzusammensetzung verwendet wird, sowie einen Formkörper, der den isolierten elektrischen Draht und das Kabel verwendet, zu schaffen. Der isolierte elektrische Draht oder das Kabel enthält eine äußerste Schicht, die eine fluorhaltige Elastomerzusammensetzung enthält, wobei ein Verhältnis (C=O/C-C) einer C=O-Bindung und einer C-C-Bindung an einer Oberfläche der äußersten Schicht nicht kleiner als 0,5 ist. Der Formkörper enthält das Kabel, wobei an einem Außenumfang des Kabels ein Formmaterial gebildet ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen isolierten elektrischen Draht und auf ein Kabel sowie auf einen Formkörper.
2. BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN GEBIETS
Wenn Ausrüstungsteile wie etwa ein Sensor oder Elektrodenanschlüsse mit einem elektrischen Draht oder mit einem Kabel verbunden werden, werden eine Verbindungsstelle und ein Umfang davon allgemein durch ein Pressharz bedeckt und geschützt.
Da die Ausrüstungsteile wie etwa ein Sensor für ein Fahrzeug, für einen Roboter und für eine elektrische Vorrichtung usw. verwendet werden, die eine hohe Zuverlässigkeit erfordern, ist die Luftdichtheit zwischen dem Formkörper und dem elektrischen Draht oder dem Kabel eine der wichtigsten Eigenschaften. Somit ist es wichtig, eine Kombination eines Formmaterials und eines Abdeckmaterials des elektrischen Drahts/Kabels mit ausgezeichneter Haftung zu verwenden (siehe z. B. JP-A-2012-028123 und JP-A-2014-141650 ).
In dieser Verwendung wird für das Formmaterial hauptsächlich ein Polyamidharz oder ein Polyurethanharz usw. genutzt.
Andererseits wird zunehmend die hohe Wärmebeständigkeit elektrischer Drähte und Kabel gefordert. Insbesondere für elektrische Drähte/Kabel mit hoher Wärmebeständigkeit wird ein elektrischer Draht verwendet, der durch eine fluorhaltige Elastomerzusammensetzung bedeckt ist (siehe z. B. JP-A-H06-076643 ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Da die Haftung zwischen der fluorhaltigen Elastomerzusammensetzung und dem Formmaterial wie etwa dem Polyamidharz oder dem Polyurethanharz ungenügend ist, ist die geforderte Luftdichtheit schwer sicherzustellen. Insbesondere von einer vernetzten fluorhaltigen Elastomerzusammensetzung ist die Haftung erzeugende Wirkung durch eine Verankerungswirkung usw., die durch wechselweise Materialdiffusion wegen Wärme während des Formens verursacht wird, nicht zu erwarten, so dass die geforderte Luftdichtheit nicht erhalten werden kann.
Als die Lösung zu dem obigen Problem ist ein Wärmekontraktionsrohr zwischen dem elektrischen Draht/Kabel und dem Formmaterial angeordnet worden, um die Luftdichtheit zu erhalten. Da die Anzahl der Teile erhöht wird, waren die Miniaturisierung des Formkörpers und die Kostensenkung dadurch aber beschränkt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen isolierten elektrischen Draht und ein Kabel, die ausgezeichnete Haftung an dem Formmaterial zeigen, selbst wenn die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung verwendet ist, sowie einen Formkörper, der den isolierten elektrischen Draht und das Kabel verwendet, zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung schafft einen isolierten elektrischen Draht und ein Kabel und einen Formkörper, die im Folgenden definiert sind, um die obige Aufgabe zu lösen.

[1] Isolierter elektrischer Draht, der eine äußerste Schicht umfasst, die eine fluorhaltige Elastomerzusammensetzung enthält, wobei ein Verhältnis (C=O/C-C) einer C=O-Bindung und einer C-C-Bindung an einer Oberfläche der äußersten Schicht nicht kleiner als 0,5 ist.
[2] Isolierter elektrischer Draht nach [1], wobei die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung ein Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer als Grundpolymer umfasst.
[3] Isolierter elektrischer Draht nach [1], wobei die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung nicht weniger als 5 Massenanteile und nicht mehr als 60 Massenanteile eines Calciumcarbonats als anorganischen Füllstoff, bezogen auf 100 Massenanteile eines Grundpolymers, umfasst und vernetzt ist.
[4] Isolierter elektrischer Draht nach einem von [1] bis [3], wobei die äußerste Schicht bei Atmosphärendruck plasmaverarbeitet ist.
[5] Formkörper, der Folgendes umfasst: den isolierten elektrischen Draht nach einem von [1] bis [4]; und ein Formmaterial, das an einem Außenumfang des isolierten elektrischen Drahts angeordnet ist.
[6] Kabel, das eine äußerste Schicht umfasst, die eine fluorhaltige Elastomerzusammensetzung enthält, wobei ein Verhältnis (C=O/C-C) einer C=O-Bindung und einer C-C-Bindung an einer Oberfläche der äußersten Schicht nicht kleiner als 0,5 ist.
[7] Kabel nach [6], wobei die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung ein Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer als Grundpolymer umfasst.
[8] Kabel nach [6], wobei die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung nicht weniger als 5 Massenanteile und nicht mehr als 60 Massenanteile eines Calciumcarbonats als organischen Füllstoff, bezogen auf 100 Massenanteile eines Grundpolymers, umfasst und vernetzt ist.
[9] Kabel nach einem von [6] bis [8], wobei die äußerste Schicht bei Atmosphärendruck plasmaverarbeitet ist.
[10] Formkörper, der umfasst: das Kabel nach einem von [6] bis [9]; und ein Formmaterial, das an einem Außenumfang des Kabels gebildet ist.

[Wirkungen der Erfindung]
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung können ein isolierter elektrischer Draht oder ein Kabel, die ausgezeichnete Haftung an dem Formmaterial zeigen, selbst wenn die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung verwendet ist, sowie ein Formkörper, der den isolierten elektrischen Draht und das Kabel verwendet, geschaffen werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend wird die vorlegende Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
1 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel eines isolierten elektrischen Drahts in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel eines Kabels in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel eines Formkörpers (der den in 1 gezeigten isolierten elektrischen Draht verwendet) in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine Querschnittsansicht ist, die ein anderes Beispiel des Formkörpers (der das in 2 gezeigte Kabel verwendet) in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
5 eine schematische Darstellung ist, die eine Prüfvorrichtung zum Prüfen der Luftdichtheit zwischen dem isolierten elektrischen Draht und dem Formmaterial des Formkörpers in Beispielen und Vergleichsbeispielen zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Isolierter elektrischer Draht]
Ein isolierter elektrischer Draht in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit einer äußersten Schicht versehen, die aus einer fluorhaltigen Elastomerzusammensetzung hergestellt ist, wobei ein Verhältnis zwischen einer Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung (im Folgenden auch als die Carbonylgruppe beschrieben) und einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung (C=O/C-C) an einer Oberfläche der äußersten Schicht nicht kleiner als 0,5 ist.
Nachfolgend wird die Ausführungsform der Erfindung im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines isolierten elektrischen Drahts in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein isolierter elektrischer Draht 10 in Übereinstimmung mit der in 1 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit einem Leiter 1 und mit einer Isolierschicht 2 als der äußersten Schicht, mit der der Außenumfang des Leiters 1 bedeckt ist und die aus der fluorhaltigen Elastomerzusammensetzung hergestellt ist, versehen.
Für den Leiter 1 können bekannte Materialien verwendet werden. In dem Material können Kupfer, Weichkupfer, Silber und Aluminium usw. aufgeführt werden. Außerdem kann eine Oberfläche dieser Materialien durch eine Zinnplattierung, eine Nickelplattierung, eine Silberplattierung oder eine Goldplattierung usw. plattiert sein. Der Leiter 1 ist nicht darauf beschränkt, wie in 1 gezeigt ein Einzelner zu sein, und der Leiter 1 kann durch Verdrillen mehrerer Drähte hergestellt sein.
Die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung, die die Isolierschicht 2 als die äußerste Schicht konfiguriert, soll vorzugsweise ein Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer als Grundpolymer enthalten. Außerdem soll die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung bevorzugter ein Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer enthalten. Die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung kann geeignet ein Grundpolymer außer diesen Copolymeren enthalten.
(Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer)
Die modifizierende Wirkung des Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymers wird durch das Atmosphärendruckplasma verbessert und es wird verschiedenen Formmaterialien Haftung verliehen. Das Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer kann ein Doppelband in einem Hauptkettenpolymer enthalten oder nicht enthalten. Für das Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer können mehr als zwei Arten des Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymers verwendet sein.
Ferner kann das Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer mit einer Komponente copolymerisiert sein, die mit Tetrafluorethylen und Propylen, die Hauptkomponenten des Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymers sind, copolymerisiert sein kann. Zum Beispiel kann Isobutylen, Acrylsäure, Chlorethylvinylether usw. aufgeführt werden. Allerdings ist es darauf nicht beschränkt.
Vorzugsweise ist das in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer hinsichtlich der Verarbeitbarkeit derart, dass die Mooney-Viskosität in 100°C nicht mehr als 200 ML beträgt, und bevorzugter derart, dass die Mooney-Viskosität in 100°C nicht mehr als 100 ML beträgt.
(Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer)
Obwohl die modifizierende Wirkung des Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymers durch das Atmosphärendruckplasma für ein Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer niedriger als die modifizierende Wirkung des Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymers ist, wird das Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer verwendet, um eine Eigenschaft, hinsichtlich der das Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer schlechter ist, wie etwa die Zähigkeit (wie etwa die Zugfestigkeit), zu ergänzen. Für das Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer können mehr als zwei Arten des Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymers verwendet werden.
Hinsichtlich der Verhinderung der Selbsterwärmung beim Extrudieren und Schäumen ist ein Schmelzindex (in 297°C, 49 N) des Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymers vorzugsweise nicht kleiner als 10 (g/10 min) und ist eine Schmelztemperatur des Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymers vorzugsweise nicht höher als 240°C.
Das Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer kann die dritte Komponente außer dem Ethylen oder dem Tetrafluorethylen, die die Hauptkomponenten des Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymers sind, enthalten. Zum Beispiel kann in der dritten Komponente Fluorolefin aufgeführt sein. Allerdings ist sie darauf nicht beschränkt.
Das Kombinationsmasseverhältnis zwischen dem Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer und dem Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer:Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer) beträgt vorzugsweise zwischen 100:0 und 60:40, bevorzugter zwischen 95:5 und 65:35, noch bevorzugter zwischen 90:10 und 70:30. Falls die Masse des Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymers zu hoch ist, neigt die Haftung dazu ungenügend zu sein und ist die Zielluftdichtheit schwer zu erhalten.
(Anorganischer Füllstoff)
Vorzugsweise enthält die oben beschriebene fluorhaltige Elastomerzusammensetzung einen anorganischen Füllstoff wie etwa Calciumcarbonat, Talk, Siliciumdioxid, Ton, Hydrotalcit, Hydromagnesium und Hydroaluminium. Insbesondere das Calciumcarbonat und das Siliciumdioxid sind bevorzugter. Obwohl eine genaue Ursache nicht bekannt ist, neigt ein Füllstoff mit Ausnahme von Calciumcarbonat und Siliciumdioxid dazu, einen schlechteren Wärmewiderstand aufzuweisen.
In einer Teilchengröße des organischen Füllstoffs, der in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet ist, liegt eine durchschnittliche Teilchengröße, gemessen durch eine Laserbeugungs-Teilchengrößenverteilungs-Messvorrichtung, vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 μm und 10 μm. Falls die durchschnittliche Teilchengröße kleiner als 0,1 μm ist, kann der Wärmewiderstand ungenügend sein. Falls die durchschnittliche Teilchengröße größer als 10 μm ist, kann die Zugfestigkeit ungenügend sein.
Eine Füllstoffmasse des in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten anorganischen Füllstoffs beträgt vorzugsweise nicht weniger als 5 Massenanteile und nicht mehr als 60 Massenanteile des anorganischen Füllstoffs, bevorzugter nicht weniger als 10 Massenanteile und nicht mehr als 40 Massenanteile des anorganischen Füllstoffs, noch bevorzugter nicht weniger als 10 Massenanteile und nicht mehr als 30 Massenanteile des anorganischen Füllstoffs, bezogen auf 100 Massenanteile des obigen Grundpolymers. Falls die Füllstoffmasse des anorganischen Füllstoffs nicht mehr als 5 Massenanteile beträgt, kann das Aussehen der Isolierschicht 2 beim Vorstehen beeinträchtigt sein. Außerdem kann der Wärmewiderstand ungenügend sein, falls die Füllstoffmasse des anorganischen Füllstoffs nicht kleiner als 60 Massenanteile ist.
(Andere Additive)
Außer dem obigen anorganischen Füllstoff können in der fluorhaltigen Elastomerzusammensetzung innerhalb des Bereichs ein Vernetzungsmittel, ein Vernetzungshilfsmittel, der Füllstoff, ein Stabilisator, ein Antioxidans, ein Schmiermittel, ein Flammschutzmittel, ein Weichmacher usw. zugeteilt sein, um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die obige fluorhaltige Elastomerzusammensetzung, die die Isolierschicht 2 konfiguriert, vorzugsweise vernetzt. Als das Vernetzungsverfahren ist die Elektronenbestrahlungsvernetzung geeignet.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Verhältnis zwischen der Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung und der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung (C=O/C-C) an der Oberfläche der Isolierschicht 2 als der äußersten Schicht nicht kleiner als 0,5, bevorzugt nicht kleiner als 0,6, noch bevorzugter nicht kleiner als 0,8 und nochmals bevorzugter nicht kleiner als 1,0.
Ein Verfahren zum Einstellen innerhalb des Verhältnisses zwischen der Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung und der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung (C=O/C-C) an der Oberfläche innerhalb des oben beschriebenen Bereichs ist z. B. ein Verfahren zum Verarbeiten der Isolierschicht 2 durch das Atmosphärendruckplasma. In diesem Fall liegt das Kombinationsmasseverhältnis zwischen dem Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer und dem Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer vorzugsweise innerhalb des oben beschriebenen Bereichs.
Über eine Atmosphärendruckplasma-Verarbeitungsbedingung wird z. B. die Atmosphärendruck-Plasmaverarbeitung unter Verwendung der Atmosphärendruckplasmavorrichtung (z. B. einer kommerziell verfügbaren Vorrichtung, die durch die Nihon Plasmatreat Inc. hergestellt wird) durch eine Bedingung ausgeführt, in der die Verarbeitungsgeschwindigkeit 0,1 bis 5 m/min beträgt und eine Entfernung zwischen einem Düsenloch und dem isolierten elektrischen Draht 3 bis 7 mm beträgt. Als Art des Gases zum Erzeugen des Atmosphärendruckplasmas kann Stickstoff, trockene Luft usw. verwendet werden. Außerdem kann die Luftdichtheit ungenügend sein, falls die Entfernung zwischen dem Düsenloch und dem isolierten elektrischen Draht weiter als 7 mm ist.
Für das andere Verfahren zum Einstellen des Verhältnisses zwischen der Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung und der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung (C=O/C-C) an der Oberfläche innerhalb der oben beschriebenen Länge sind z. B. Verfahren wie etwa das Mischen des obigen Grundpolymers und eines durch Maleinsäure modifizierten Polymers oder eines durch Epoxid modifizierten Polymers (eines Polymers, der eine modifizierende Funktionsgruppe mit der C=O-Bindung enthält), genauer das Mischen des obigen Grundpolymers und von durch Maleinsäure modifiziertem Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM-Kautschuk) oder Ethylen-Glycidylmethacrylat (EGMA), und ein Verfahren, das eine Acrylsäure usw. durch Reaktion mit einer Polymerseitenkette pfropft, aufgeführt.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Isolierschicht 2 durch die Einschichtstruktur konfiguriert sein. Außerdem kann die Isolierschicht 2 durch die Mehrschichtstruktur konfiguriert sein. Außerdem kann die Isolierschicht 2 nach Bedarf mit einem Separator oder Geflecht usw. aufgetragen werden.
[Kabel]
Ein Kabel in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit der äußersten Schicht versehen, die aus der fluorhaltigen Elastomerzusammensetzung hergestellt ist, wobei das Verhältnis zwischen der Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung und der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung (C=O/C-C) an der Oberfläche der äußersten Schicht nicht kleiner als 0,5 ist.
Nachfolgend wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen die Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung beschrieben.
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel des Kabels in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein in 2 gezeigtes Kabel 20 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit einem Zweikernlitzendraht, der zwei elektrische Drähte 10, die durch Bedecken des Leiters 1 mit der Isolierschicht 2 hergestellt sind, verdrillt, und mit einem Mantel 3 als die äußerste Schicht, die aus der fluorhaltigen Elastomerzusammensetzung hergestellt ist und die an den Außenumfang des Zweikernlitzendrahts extrudiert und bedeckt ist, versehen. Der isolierte elektrische Draht 10 kann außer dem Zweikernlitzendraht ein Einkerndraht sein oder ein Mehrkernlitzendraht sein. Obwohl in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der isolierte elektrische Draht 10 verwendet ist, kann auch in diesem Fall der andere isolierte elektrische Draht verwendet sein.
Der Mantel 3 ist vorzugsweise mit der oben beschriebenen fluorhaltigen Elastomerzusammensetzung versehen.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die oben beschriebene fluorhaltige Elastomerzusammensetzung, die den Mantel 3 konfiguriert, vorzugsweise vernetzt. Für das Vernetzungsverfahren ist die Elektronenbestrahlungsvernetzung geeignet.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Verhältnis zwischen der Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung und der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung (C=O/C-C) an der Oberfläche des Mantels 3 als der äußersten Schicht nicht kleiner als 0,5, bevorzugter nicht kleiner als 0,6, noch bevorzugter nicht kleiner als 0,8 und nochmals bevorzugter nicht kleiner als 1,0.
Ein Verfahren zum Einstellen des Verhältnisses zwischen der Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung und der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung (C=O/C-C) an der Oberfläche innerhalb des oben beschriebenen Bereichs ist z. B. ein Verfahren für den Atmosphärendruckplasmaprozess des Mantels 3. In diesem Fall liegt das Kombinationsmasseverhältnis zwischen dem Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer und dem Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer vorzugsweise innerhalb des oben beschriebenen Bereichs. Die oben beschriebenen Verfahren können als die anderen Verfahren aufgeführt werden.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Mantel 3 durch eine Einzelschicht konfiguriert sein. Außerdem kann der Mantel 3 durch eine Mehrschichtstruktur konfiguriert sein. Außerdem kann der Mantel 3 nach Bedarf mit einem Separator, mit einem Geflecht oder mit einem Abschirmband, das aus einer Metallfolie hergestellt ist, usw. aufgetragen sein.
[Formkörper]
Nachfolgend wird im Folgenden ein Formkörper in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
3 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel des Formkörpers (der den in 1 gezeigten isolierten elektrischen Draht verwendet) in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel des Formkörpers (der das in 2 gezeigte Kabel verwendet) in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein Formkörper 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit dem oben beschriebenen isolierten elektrischen Draht 10 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und mit einem Formmaterial 4, das um den Außenumfang des isolierten elektrischen Drahts 10 angeordnet ist, versehen.
Außerdem ist ein Formkörper 200 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem oben beschriebenen Kabel 20 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und mit dem Formmaterial 4, das an dem Außenumfang des Kabels 20 angeordnet ist, versehen.
Für das Formmaterial 4 kann z. B. ein Polyamidharz oder ein Polyurethanharz usw. verwendet sein.
Das Verfahren zum Anordnen des Formmaterials 4 an den Außenumfängen des isolierten elektrischen Drahts 10 und des Kabels 20 ist darauf nicht beschränkt. Zum Beispiel kann das Formmaterial 4 durch Schmelzen angeordnet werden.
[Beispiele]
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit dem Beispiel erläutert wird, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt.
[Herstellung der Verbindung]
In Tabelle 1 sind Verbindungsrezepte gezeigt. Die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung wird durch das im Folgenden beschriebene Verfahren hergestellt. Jedes Zusammensetzungsmittel wird in einem Kneter injiziert, dessen Temperatur auf 160°C gehalten wird. Daraufhin werden die Verbindungsmittel nach dem Schmelzen und Mischen mit Erhöhen der Temperatur auf 250°C in eine Nebenachsen-Extrudiermaschine injiziert und in Form einer Litze zum Vorstehen gebracht. Außerdem werden die Verbindungsmittel daraufhin durch einen Pelletizer in Formen eines Pellets geformt.
[Herstellung des isolierten elektrischen Drahts]
Die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung wird unter Verwendung der Extrudiervorrichtung, deren Zylinderdurchmesser 80 mm ist, extrudiert und bedeckt einen Kupferleiter, dessen Querschnittsfläche 0,5 mm² beträgt, so dass ein Außendurchmesser 1,7 mm wird. In diesem Prozess sind die Erstarrungstemperaturen eines Zylinders, eines Kopfs und einer Form der Extrudiervorrichtung jeweils auf 240°C eingestellt. Daraufhin wird der vernetzte elektrische Draht jedes Beispiels/Vergleichsbeispiels durch Vernetzen des extrudierten elektrischen Drahts durch eine 15-kGy-Elektronenbestrahlung vernetzt.
[Atmosphärendruck-Plasmaverarbeitung]
Der isolierte elektrische Draht wird unter Verwendung der Atmosphärendruck-Plasmaverarbeitungsvorrichtung (hergestellt durch die Nihon Plasmatreat Inc.) plasmaverarbeitet. Ein Durchmesser des Düsenlochs beträgt 20 mm und eine Bestrahlungsbreite beträgt 20 mm. Die Bedingungen der Verarbeitungsgeschwindigkeit (m/min), der Entfernung zwischen dem Düsenloch und dem isolierten elektrischen Draht und der Art des Gases sind in Tabelle 2 gezeigt.
[Herstellung des Formkörpers]
Wie in 3 gezeigt ist, wird der oben beschriebene isolierte elektrische Draht durch Spritzguss unter Verwendung eines Polyamidharzes, das einen Glasfüllstoff enthält, (Zytel FE5382, hergestellt durch DuPont) um den isolierten elektrischen Draht geformt. Außerdem wird in einem Abschnitt, in dem Plasma verarbeitet wird, ein plasmaverarbeiteter isolierter elektrischer Draht geformt.
[Bewertung]
1. Luftdichtheitsbewertung
(Experimentelles Verfahren)
Wie in 5 gezeigt ist, wird in das Ende des isolierten elektrischen Drahts 10 mit einem Druck von 50 kPa für 30 Sekunden von einer Luftzufuhr 43 Druckluft gepumpt, während das Formmaterial 4 in Wasser 42 eines Wassergefäßes 41 getaucht ist. Während des Experiments werden Proben, in denen aus dem Zwischenraum zwischen dem Formmaterial 4 und dem elektrischen Draht 10 kein Bläschen 44 ausgestoßen wird, als ”bestanden” bewertet.
(Bewertungsverfahren)
Für die Probe wird unter der Bedingung bei einer Temperatur von – 40°C für 30 Minuten und bei einer Temperatur von 125°C für 30 Minuten die Wärmeschockprüfung ausgeführt. Außerdem werden daraufhin Bestanden-Raten (Proben 10) der Wärmeschockprüfung in 0 Zyklen, 500 Zyklen, 1000 Zyklen, 2000 Zyklen, 3000 Zyklen, 4000 Zyklen und 5000 Zyklen bewertet. Wenn die Bestanden-Raten der Wärmeschockprüfung für nicht weniger als 2000 Zyklen 100% sind, wird bewertet, dass die Probe ausreichend Luftdichtheit aufweist.
2. Oberflächenanalyse
Ein Oberflächenstatus des hergestellten isolierten elektrischen Drahts wird durch die Photoelektronenspektroskopie mir Röntgenstrahlanregung analysiert. Als ein Analysator wird ein AXIS-HS (hergestellt durch die Shimadzu Corporation/KRATOS) verwendet. Das Verhältnis zwischen der Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindungsmenge und der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungsmenge (C=O/C-C) wird durch Signalformseparation des engen Abtastspektrums des Kohlenstoffatoms (C) berechnet.
Die Beispiele 1 bis 6, die im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung liegen, bestehen die Prüfung der Luftdichtheit zwischen dem isolierten elektrischen Draht und dem Formmaterial.
Das Vergleichsbeispiel 1 besteht die Prüfung der Luftdichtheit nicht, da Argongas (Ar), das ein Inertgas ist, für die Art des Gases verwendet ist und eine Produktmenge der Carbonylgruppe für die C-C-Bindung nicht ausreichend ist.
Das Vergleichsbeispiel 2 besteht die Prüfung der Luftdichtheit nicht, da die Entfernung zwischen dem Düsenloch der Atmosphärendruck-Plasmastrahlvorrichtung und dem isolierten elektrischen Draht zu lang ist.
Das Vergleichsbeispiel 2 besteht die Prüfung der Luftdichtheit nicht, da die Atmosphärendruck-Plasmaverarbeitung nicht ausgeführt wird und die Produktmenge der Carbonylgruppe für die C-C-Bindung sehr niedrig ist.
Währenddessen ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen und Beispiele beschränkt, wobei verschiedene Arten von Änderungen implementiert werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-028123 A [0003]
JP 2014-141650 A [0003]
JP 06-076643 A [0005]

Claims

Isolierter elektrischer Draht, der eine äußerste Schicht umfasst, die eine fluorhaltige Elastomerzusammensetzung enthält, wobei ein Verhältnis (C=O/C-C) einer C=O-Bindung und einer C-C-Bindung an einer Oberfläche der äußersten Schicht nicht kleiner als 0,5 ist.
Isolierter elektrischer Draht nach Anspruch 1, wobei die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung ein Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer als Grundpolymer umfasst.
Isolierter elektrischer Draht nach Anspruch 1, wobei die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung nicht weniger als 5 Massenanteile und nicht mehr als 60 Massenanteile eines Calciumcarbonats als anorganischen Füllstoff, bezogen auf 100 Massenanteile eines Grundpolymers, umfasst und vernetzt ist.
Isolierter elektrischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die äußerste Schicht bei Atmosphärendruck plasmaverarbeitet ist.
Formkörper, der Folgendes umfasst: den isolierten elektrischen Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 4; und ein Formmaterial, das an einem Außenumfang des isolierten elektrischen Drahts angeordnet ist.
Kabel, das eine äußerste Schicht umfasst, die eine fluorhaltige Elastomerzusammensetzung enthält, wobei ein Verhältnis (C=O/C-C) einer C=O-Bindung und einer C-C-Brandung an einer Oberfläche der äußersten Schicht nicht kleiner als 0,5 ist.
Kabel nach Anspruch 6, wobei die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung ein Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer als Grundpolymer umfasst.
Kabel nach Anspruch 6, wobei die fluorhaltige Elastomerzusammensetzung nicht weniger als 5 Massenanteile und nicht mehr als 60 Massenanteile eines Calciumcarbonats als organischen Füllstoff, bezogen auf 100 Massenanteile eines Grundpolymers, umfasst und vernetzt ist.
Kabel nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die äußerste Schicht bei Atmosphärendruck plasmaverarbeitet ist.
Formkörper, der Folgendes umfasst: das Kabel nach einem der Ansprüche 6 bis 9; und ein Formmaterial, das an einem Außenumfang des Kabels gebildet ist.