DE102019127462A1

DE102019127462A1 - Isolierter Draht

Info

Publication number: DE102019127462A1
Application number: DE102019127462.1A
Authority: DE
Inventors: Makoto Iwasaki; Tamotsu KIBE; Mitsuru Hashimoto; Motoharu KAJIYAMA
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2020-04-23
Also published as: CN111081412A; JP7143720B2; CN111081412B; JP2020064772A

Abstract

Isolierter Draht (1) ist mit einem Leiter (3), einer ersten Isolierschicht (5), die den Leiter bedeckt, und einer zweiten Isolierschicht (7) versehen, die auf der Außenumfangsseite der ersten Isolierschicht liegt. Die erste Isolierschicht enthält ein erstes Polymer und einen anorganischen Füllstoff, der in einer Menge von 150 Massenteilen oder weniger in Bezug auf 100 Massenteile des ersten Polymers eingemischt sind. Die zweite Isolierschicht besteht aus einer halogenfreien flammhemmenden Harzzusammensetzung mit einem zweiten Polymer, das Ethylen-Vinylacetat-Copolymer als Hauptkomponente enthält, und einem Metallhydroxid, das in einer Menge von 150 Massenteilen bis 250 Massenteilen in Bezug auf 100 Massenteile des zweiten Polymers eingemischt ist. Das erste Polymer enthält ein Polyolefin, das die Hauptkomponente des ersten Polymers ist und einen Schmelzpunkt von 110°C oder höher aufweist, und ein säuremodifiziertes Polyolefin. Die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht sind vernetzt.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen isolierten Draht.
[Hintergrundtechnik]
Ein isolierter Draht ist mit einem Leiter und einer Isolierschicht versehen. Die Isolierschicht bedeckt den Leiter. Isolierte Drähte werden für Schienenfahrzeuge u. dgl. verwendet. Isolierte Drähte werden bspw. als mit einem Motor od. dgl. verdrahtete Stromleitungen, Steuerleitungen zum Steuern des Betriebs u. dgl. verwendet. Bei isolierten Drähten werden eine hervorragende Schwerentflammbarkeit, elektrische Isolierfähigkeit und Ölbeständigkeit gefordert.
JP 2013-018932 A offenbart eine Technik zur Verbesserung der Schwerentflammbarkeit eines isolierten Drahtes durch Mischung eines Harzes auf Polyolefinbasis und einer großen Menge von Metallhydroxid in eine Isolierschicht
[Übersicht der Erfindung]
[Zu lösende Aufgabe der Erfindung]
Metallhydroxid weist eine hohe Hygroskopizität auf. Daher wird die elektrische Isolierfähigkeit des isolierten Drahts reduziert, wenn eine große Menge von Metallhydroxid, wie bei der in JP 2013-018932 A angegebenen Technik, in die Isolierschicht eingemischt wird.
Einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung liegt es zugrunde, einen isolierten Draht bereitzustellen, der eine hervorragende Schwerentflammbarkeit, elektrische Isolierfähigkeit und Ölbeständigkeit aufweist.
[Mittel zum Lösen der Aufgabe]
Ein isolierter Draht, der ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist, ist ein isolierter Draht mit einem Leiter, einer ersten Isolierschicht, die den Leiter bedeckt, und einer zweiten Isolierschicht, die auf der Außenumfangsseite der ersten Isolierschicht liegt. Die erste Isolierschicht enthält ein erstes Polymer und einen anorganischen Füllstoff, der in einer Menge von 150 Massenteilen oder weniger in Bezug auf 100 Massenteile des ersten Polymers eingemischt sind, und die zweite Isolierschicht besteht aus einer halogenfreien flammhemmenden Harzzusammensetzung mit einem zweiten Polymer, das Ethylen-Vinylacetat-Copolymer als Hauptkomponente enthält, und einem Metallhydroxid, das in einer Menge von 150 Massenteilen bis 250 Massenteilen in Bezug auf 100 Massenteile des zweiten Polymers eingemischt ist, wobei das erste Polymer ein Polyolefin, das die Hauptkomponente des ersten Polymers ist und einen Schmelzpunkt von 110°C oder höher aufweist, und ein säuremodifiziertes Polyolefin enthält, und die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht vernetzt sind.
Der isolierte Draht, der ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist, weist eine hervorragende Schwerentflammbarkeit, elektrische Isolierfähigkeit und Ölbeständigkeit auf.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine Querschnittsansicht, die eine Ausbildung eines isolierten Drahts 1 darstellt; sowie
2 eine Querschnittsansicht, die eine Ausbildung eines isolierten Kabels 9 darstellt

[Ausführungsformen der Erfindung]
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden anhand von Zeichnungen erläutert.
Ausbildung des isolierten Drahts
Leiter
Der isolierte Draht ist mit einem Leiter versehen. Als Leiter kann ein bekanntes Leiter den Umständen entsprechend ausgewählt und verwendet werden. Als Material des Leiters lassen sich Kupfer, Aluminium usw. anführen.
Erste Isolierschicht
Die erste Isolierschicht bedeckt den Leiter. Die erste Isolierschicht enthält ein erstes Polymer. Das erste Polymer enthält ein Polyolefin, das eine Hauptkomponente des ersten Polymers ist (im Folgenden als Polyolefin als Hauptkomponente betrachtet). Die Hauptkomponente des ersten Polymers bedeutet eine Komponente mit dem größten Gehalt unter den im ersten Polymer enthaltenen Polymerkomponenten. Das erste Polymer kann ein Polyolefin abgesehen von Polyolefin als Hauptkomponente enthalten oder nicht.
Der Schmelzpunkt des Polyolefins als Hauptkomponente beträgt 110°C oder höher. Indem der Schmelzpunkt des Polyolefins als Hauptkomponente 110°C oder höher beträgt, ist die Ölbeständigkeit der ersten Isolierschicht hoch. Das Verfahren zur Messung des Schmelzpunktes des Polyolefins als Hauptkomponente ist die Differenzial-Scanning-Kalorimetrie (DSK).
Die Ölbeständigkeit kann durch das folgende Verfahren bewertet werden. Eine Probe wird 72 Stunden in IRM902-Prüföl getaucht, das auf 100°C erhitzt wurde. Je geringer die Änderungsrate der Zugeigenschaften der Probe nach dem Eintauchen (im Folgenden als Änderungsrate der ölbeständigen Zugeigenschaften bezeichnet) im Verhältnis zu den Zugeigenschaften der Probe vor dem Eintauchen ist, desto höher ist die Ölbeständigkeit.
Wenn der Schmelzpunkt des Polyolefins als Hauptkomponente weniger als 110°C beträgt, schmilzt der Kristall des Polyolefins als Hauptkomponente während der Ölbeständigkeitsprüfung und das Öl diffundiert leicht in die erste Isolierschicht. Als Folge erhöht sich die Änderungsrate der ölbeständigen Zugeigenschaften.
Die Kristallinität des Polyolefins als Hauptkomponente ist vorzugsweise hoch. Falls die Kristallinität des Polyolefins als Hauptkomponente hoch ist, ist die Ölbeständigkeit der ersten Isolierschicht höher. Als Verfahren zur Erhöhung der Kristallinität des Polyolefins als Hauptkomponente lassen sich ein Verfahren anführen, in dem ein kristallines Polyolefin mit einem Schmelzpunkt von 110°C oder höher (vorzugsweise 120°C oder höher) als Polyolefin als Hauptkomponente verwendet wird. Als kristalline Polyolefine mit einem Schmelzpunkt von 110°C oder höher lassen sich bspw. Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, Kombination von eins oder zwei oder mehreren von diesen anführen. Von diesen sind Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte und Polyethylen hoher Dichte bevorzugt, da diese bei der Vernetzung der ersten Isolierschicht durch ein Verfahren wie Elektronenstrahlbestrahlung usw. schwierig zusammenzubrechen sind
Das erste Polymer enthält ein säuremodifiziertes Polyolefin. Das säuremodifizierte Polyolefin kann ein Polyolefin als Hauptkomponente sein oder muss auch kein Polyolefin als Hauptkomponente sein. Indem das erste Polymer das säuremodifizierte Polyolefin enthält, werden die elektrischen Eigenschaften der ersten Isolierschicht verbessert.
Als Polyolefin im säuremodifizierten Polyolefin lassen sich eine Art oder mehrere Arten anführen, die aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Ethylen-α-Olefin, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Methylacrylat-Copolymer und Vinylacetat-Copolymer ausgewählt werden. Als Säure lassen sich Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure usw. anführen.
Das erste Polymer enthält vorzugsweise eine Kautschukkomponente. Wenn das erste Polymer eine Kautschukkomponente enthält, wird die Empfänglichkeit des anorganischen Füllstoffs verbessert. Als Kautschukkomponente lassen sich z. B. anführen: Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk (EPR), Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymerkautschuk (EPDM), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), hydrierter NBR (HNBR), Acrylkautschuk, Ethylen-Acrylsäureester-Copolymerkautschuk, Ethylen-Octen-Copolymerkautschuk (EOR), Ethylen-Vinylacetat-Copolymerkautschuk, Ethylen-Buten-1-Copolymerkautschuk (EBR), Butadien-Styrol-Copolymerkautschuk (SBR), Isobutylen-Isopren-Copolymerkautschuk (IIR), Blockcopolymerkautschuk mit einem Polystyrolblock, Urethankautschuk u. dgl.
Von den Kautschukkomponenten weisen EOR und EBR keine Doppelbindung auf. Wenn daher das erste Polymer EOR oder EBR enthält, kann das Risiko des Anbrennens während der Extrusion reduziert werden. EOR und EBR weisen ferner keine Polarität auf. Wenn daher das erste Polymer EOR oder EBR enthält, können die elektrischen Eigenschaften der ersten Isolierschicht verbessert werden.
Die erste Isolierschicht kann einen anorganischen Füllstoff enthalten oder muss auch keinen anorganischen Füllstoff enthalten. Wenn die erste Isolierschicht einen anorganischen Füllstoff enthält, beträgt die Mischmenge des anorganischen Füllstoffs in der ersten Isolierschicht in Bezug auf 100 Massenteile des ersten Polymers 150 Massenteile oder weniger. Indem die Mischmenge des anorganischen Füllstoffs 150 Massenteile oder weniger beträgt, nimmt die Bruchdehnung der ersten Isolierschicht nur schwer ab. Die Mischmenge des anorganischen Füllstoffs beträgt vorzugsweise 100 Massenteile oder weniger, mehr bevorzugt 80 Massenteile oder weniger in Bezug auf 100 Massenteile des ersten Polymers.
Wenn die erste Isolierschicht einen anorganischen Füllstoff enthält, kann die Menge an organischem Material, das in der ersten Isolierschicht enthalten ist, reduziert werden. Die Reduzierung der Menge an organischem Material kann das giftige Gas reduzieren, das während der Verbrennung der ersten Isolierschicht erzeugt wird. Als giftiges Gas lassen sich z. B. Kohlenmonoxid und Kohlendioxid anführen. Die Mischmenge des anorganischen Füllstoffs in der ersten Isolierschicht beträgt vorzugsweise 20 Massenteile oder mehr, mehr bevorzugt 40 Massenteile oder mehr in Bezug auf 100 Massenteile der ersten Polymerkomponente.
Als anorganische Füllstoffe lassen sich z. B. anführen: Silicate wie Kaolinit, Kaolinton, gebrannten Ton, Talk, Glimmer, Wollastonit und Pyrophyllit, Oxide wie Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Titanoxid, Calciumoxid und Magnesiumoxid, Carbonate wie Calciumcarbonat, Zinkcarbonat und Bariumcarbonat sowie Hydroxide wie Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Aluminiumhydroxid.
Da die Mischmenge des anorganischen Füllstoffs in der ersten Isolierschicht 150 Massenteile oder weniger in Bezug auf 100 Massenteile des ersten Polymers beträgt, ist die elektrische Isolierfähigkeit der ersten Isolierschicht auch dann hoch, wenn der anorganische Füllstoff teilweise oder ganz ein Metallhydroxid ist.
Der anorganische Füllstoff kann aus nur einer Art oder einer Mischung von zwei oder mehr Arten bestehen. Wenn die erste Isolierschicht hydrophoben gebrannten Ton oder Talk enthält, werden die elektrischen Eigenschaften der ersten Isolierschicht verbessert. Gebrannter Ton und Talk enthalten keinen Kohlenstoff. Wenn die erste Isolierschicht gebrannten Ton oder Talk enthält, kann daher die Menge an Kohlenmonoxid, die während der Verbrennung der ersten Isolierschicht erzeugt wird, reduziert werden.
Es ist bevorzugt, eine Oberflächenbehandlung wie eine Silanbehandlung am anorganischen Füllstoff vorzunehmen. Wenn eine Oberflächenbehandlung wie eine Silanbehandlung am anorganischen Füllstoff vorgenommen wird, wird die Haftung zwischen dem anorganischen Füllstoff und dem ersten Polymer verbessert. Als Folge wird die Isolierleistung der ersten Isolierschicht weiter verbessert.
Die Schmelzwärme der ersten Isolierschicht beträgt vorzugsweise 65 J/g oder mehr. Wenn die Schmelzwärme der ersten Isolierschicht 65 J/g oder mehr beträgt, wird die Ölbeständigkeit der ersten Isolierschicht weiter verbessert.
Die erste Isolierschicht ist vorzugsweise vernetzt. Wenn die erste Isolierschicht vernetzt ist, ist die Ölbeständigkeit der ersten Isolierschicht verbessert. Das Vernetzungsverfahren wird nicht besonders eingeschränkt. Als Vernetzungsverfahren lassen sich chemische Vernetzung, Strahlungsvernetzung und Vernetzung unter Verwendung anderer chemischer Reaktionen anführen. Bei der chemischen Vernetzung wird bspw. ein organisches Peroxid, eine Schwefelverbindung, Silan od. dgl. verwendet. Bei der Strahlungsvernetzung wird bspw. ein Elektronenstrahl, eine radioaktive Strahlung od. dgl. verwendet. Wenn die Vernetzung mit einem Elektronenstrahl vorgenommen wird, kann die aufgenommene Strahlendosis 1-10 Mrad betragen.
Die erste Isolierschicht kann nach Bedarf ein Vernetzungshilfsmittel, ein Flammschutzmittel, ein UV-Absorber, ein Lichtschutzmittel, ein Weichmacher, ein Gleitmittel, ein Farbmittel, ein Verstärkungsmittel, ein Tensid, ein Weichmacher, ein Metallchelatbildner, ein Schäummittel, einen Verträglichkeitsvermittler, ein Verarbeitungshilfsmittel, einen Stabilisator u. dgl. auch enthalten.
Zweite Isolierschicht
Die zweite Isolierschicht liegt an der Außenumfangsseite in Bezug auf die erste Isolierschicht. Die zweite Isolierschicht steht z. B. mit der ersten Isolierschicht in Kontakt. Eine weitere Schicht kann zwischen der zweiten Isolierschicht und der ersten Isolierschicht auch vorliegen.
Die zweite Isolierschicht besteht aus einer halogenfreien flammhemmenden Harzzusammensetzung. Die zweite Isolierschicht enthält ein Flammschutzmittel. Als Flammschutzmittel ist ein halogenfreies Flammschutzmittel bevorzugt. Halogenfreie Flammschutzmittel erzeugen während der Verbrennung kein Halogengas. Als halogenfreie Flammschutzmittel ist ein Metallhydroxid bevorzugt. Als Metallhydroxid lassen sich z. B. Magnesiumhydroxid und Aluminiumhydroxid anführen.
Als halogenfreies Flammschutzmittel sind diejenigen bevorzugt, die Phosphingas und Cyangas, die für den menschlichen Körper schädlich sind, nur schwer erzeugen können. Als halogenfreies Flammschutzmittel, das leicht Phosphingas oder Cyangas erzeugt, lassen sich Phosphorflammschutzmittel wie roter Phosphor und Triazinflammschutzmittel wie Melamincyanurat anführen.
Als halogenfreies Flammschutzmittel lassen sich z. B. Ton, Siliciumdioxid, Zinkstannat, Zinkborat, Calciumborat, Hydroxidhydrid und Silikon anführen.
Unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit des Flammschutzmittels kann das Flammschutzmittel einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden. Als Substanzen, die für die Oberflächenbehandlung verwendet werden, lassen sich Silankupplungsmittel, Titanatkupplungsmittel, Fettsäuren usw. anführen. Als Fettsäure lässt sich z. B. Stearinsäure anführen.
Die Mischmenge des Flammschutzmittels wird nicht besonders eingeschränkt. Die Mischmenge des Flammschutzmittels beträgt vorzugsweise 150 Massenteile oder mehr und 300 Massenteile oder weniger und mehr bevorzugt 150 Massenteile oder mehr und 250 Massenteile oder weniger in Bezug auf 100 Massenteile des zweiten Polymers. Wenn die Mischmenge des Flammschutzmittels 150 Massenteile oder mehr und 300 Massenteile oder weniger in Bezug auf 100 Massenteile des zweiten Polymers beträgt, wird die Schwerentflammbarkeit der zweiten Isolierschicht weiter erhöht.
Wenn ein Metallhydroxid als Flammschutzmittel enthalten ist, beträgt die Mischmenge des Metallhydroxids vorzugsweise 150 Massenteile oder mehr und 300 Massenteile oder weniger in Bezug auf 100 Massenteile des zweiten Polymers. Wenn die Mischmenge des Metallhydroxids 150 Massenteile oder mehr und 300 Massenteile oder weniger in Bezug auf 100 Massenteile des zweiten Polymers beträgt, wird die Schwerentflammbarkeit der zweiten Isolierschicht weiter erhöht.
Die zweite Isolierschicht enthält ein zweites Polymer. Das zweite Polymer enthält bspw. Polyolefin. Das zweite Polymer besteht vorzugsweise hauptsächlich aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer. Die Hauptkomponente des zweiten Polymers bedeutet eine Komponente mit dem größten Gehalt unter den im zweiten Polymer enthaltenen Polymerkomponenten.
Ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer ist bevorzugt, da dieses während der Verbrennung eine endotherme Reaktion aufgrund von Essigsäure hervorbringt Das zweite Polymer kann nur eine Art von Ethylen-Vinylacetat-Copolymer enthalten oder kann eine Mischung aus mehreren Arten von Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren enthalten.
Das zweite Polymer kann ein anderes Polyolefin als das Ethylen-Vinylacetat-Copolymer enthalten. Als anderes Polyolefin als das Ethylen-Vinylacetat-Copolymer lässt sich z. B. säuremodifiziertes Ethylen-α-Olefin anführen. Wenn das zweite Polymer säuremodifiziertes Ethylen-α-Olefin enthält, wird die Niedertemperatureigenschaften der zweiten Isolierschicht verbessert.
Die zweite Isolierschicht ist vorzugsweise vernetzt. Wenn die zweite Isolierschicht vernetzt ist, kann ein Tropfen während der Verbrennung unterdrückt werden. Das Vernetzungsverfahren wird nicht besonders eingeschränkt. Als Vernetzungsverfahren lassen sich chemische Vernetzung, Strahlungsvernetzung und Vernetzung unter Verwendung anderer chemischer Reaktionen anführen. Bei der chemischen Vernetzung wird bspw. ein organisches Peroxid, eine Schwefelverbindung, Silan od. dgl. verwendet. Bei der Strahlungsvernetzung wird bspw. ein Elektronenstrahl, eine radioaktive Strahlung od. dgl. verwendet. Wenn die Vernetzung mit einem Elektronenstrahl vorgenommen wird, kann die aufgenommene Strahlendosis 1-10 Mrad betragen.
Die zweite Isolierschicht kann nach Bedarf ein Vernetzungsmittel, ein Vernetzungshilfsmittel, ein Flammschutzmittel, ein UV-Absorber, ein Lichtschutzmittel, ein Weichmacher, ein Gleitmittel, ein Farbmittel, ein Verstärkungsmittel, ein Tensid, einen anorganischen Füllstoff, ein Antioxidationsmittel, ein Weichmacher, ein Metallchelatbildner, ein Schäummittel, einen Verträglichkeitsvermittler, ein Verarbeitungshilfsmittel, einen Stabilisator u. dgl. auch enthalten.
Ein isolierter Draht der vorliegenden Offenbarung weist z. B. die in 1 gezeigte Ausbildung auf. Ein isolierter Draht 1 ist mit einem Leiter 3, einer ersten Isolierschicht 5 und einer zweiten Isolierschicht 7 versehen. Die erste Isolierschicht 5 bedeckt den Leiter 3. Die zweite Isolierschicht 7 liegt an der Außenumfangsseite in Bezug auf die erste Isolierschicht 5. In der in 1 gezeigten Form steht die zweite Isolierschicht 7 in Kontakt mit der ersten Isolierschicht 5.
Ausbildung eines isolierten Kabels
Ein isoliertes Kabel der vorliegenden Offenbarung weist z. B. die in 2 gezeigte Ausbildung auf. Das isolierte Kabel 9 ist mit dem mindestens einen isolierten Draht 1 und einer Hülle 11. In der in 2 gezeigten Form ist das isolierte Kabel 9 mit zwei isolierten Drähten 1 versehen. Der isolierte Draht 1 ist in der Hülle aufgenommen. Als Material der Hülle kann bspw. das gleiche Material wie das der zweiten Isolierschicht 7 eingesetzt werden.
Ausführungsbeispiele
Herstellung des isolierten Drahts
Isolierte Drähte der Ausführungsbeispiele 1 bis 7 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden wie folgt hergestellt. Die Materialien der ersten Isolierschicht wurden erhalten, indem die Rohmaterialien, die in den Zeilen der „ersten Isolierschicht“ in Tabelle 1 oder Tabelle 2 gezeigt sind, unter Verwendung einer offenen Walze von 14 Zoll geknetet werden, um ein entsprechendes Mischungsverhältnis zu erhalten, und diese pelletiert werden. Die Materialien der zweiten Isolierschicht wurden ferner erhalten, indem die Rohmaterialien, die in den Zeilen der „zweiten Isolierschicht“ in Tabelle 1 oder Tabelle 2 gezeigt sind, unter Verwendung einer offenen Walze von 14 Zoll geknetet werden, um ein entsprechendes Mischungsverhältnis zu erhalten, und diese pelletiert werden.
Die Einheit der Mischmenge in den Tabellen 1 und 2 ist Massenteil. In den Tabellen 1 und 2 ist „EVA¹⁾“ EV270, hergestellt von Du Pont-Mitsui Chemicals Co., Ltd. „EVA¹⁾“ ist ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer. In den Tabellen 1 und 2 ist „EVA²⁾“ V9000, hergestellt von Du Pont-Mitsui Chemicals Co., Ltd. „EVA²⁾“ ist ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer.
In den Tabellen 1 und 2 ist „modifiziertes Polyolefin³⁾“ TAFMER MH7020, hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc. „Modifiziertes Polyolefin³⁾“ ist ein säuremodifiziertes Polyolefin, das durch Modifizieren eines Ethylen-α-Olefin-Copolymers mit Maleinsäureanhydrid erhalten wird. In den Tabellen 1 und 2 ist „Magnesiumhydroxid⁴⁾“ MAGSEEDS S3, hergestellt von Konoshima Chemical Co., Ltd. „Magnesiumhydroxid⁴⁾“ entspricht Metallhydroxiden und halogenfreien Flammschutzmitteln.
In den Tabellen 1 und 2 ist „PE⁵⁾“ SP4030, hergestellt von Prime Polymer Co., Ltd. „PE⁵⁾“ ist Polyethylen. Der Schmelzpunkt von „PE⁵⁾“ beträgt 127°C. In den Tabellen 1 und 2 ist „PE⁶⁾“ SP1510, hergestellt von Prime Polymer Co., Ltd. „PE⁶⁾“ ist Polyethylen. Der Schmelzpunkt von „PE⁶⁾“ beträgt 117°C.
In den Tabellen 1 und 2 ist „EBR⁷⁾“ TAFMER DF840, hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc. „EBR⁷⁾“ ist ein Ethylen-Buten-1-Copolymerkautschuk. „EBR⁷⁾“ entspricht der Kautschukkomponente. Der Schmelzpunkt von „EBR⁷⁾“beträgt 66°C. In den Tabellen 1 und 2 ist „modifiziertes Polyolefin⁸⁾“ BONDINE LX4110, hergestellt von Arkema S. A. „Modifiziertes Polyolefin⁸⁾“ ist ein säuremodifiziertes Polyolefin, das durch Modifizieren eines Ethylen-Ethylacrylat-Copolymers mit Maleinsäureanhydrid erhalten wird. Der Schmelzpunkt von „modifiziertem Polyolefi⁸⁾“ beträgt 107°C.
In den Tabellen 1 und 2 ist „anorganischer Füllstoff⁹⁾ “Translink 37, hergestellt von BASF. „Anorganischer Füllstoff⁹⁾ “ist ein gebrannter Ton. In den Tabellen 1 und 2 ist „anorganischer Füllstoff¹⁰⁾ “Microace L1, hergestellt von Nippon Talc Co., Ltd. „Anorganischer Füllstoff¹⁰⁾“ ist ein gebrannter Ton. In den Tabellen 1 und 2 ist „PE¹¹⁾“ NOVATEC ZF33, hergestellt von Japan Polyethylene Co. „PE¹¹⁾“ ist Polyethylen. Der Schmelzpunkt von „PE¹¹⁾“ beträgt 107°C.
In der Tabelle 1 entsprechen „PE⁵“, „PE⁶⁾“, „EBR⁷⁾, „modifiziertes Polyolefin⁸⁾“ und „modifiziertes Polyolefin³⁾“ dem ersten Polymer. In den Ausführungsbeispielen 1 und 3 bis 6 entspricht „PE⁵⁾“ dem Hauptpolyolefin. In den Ausführungsbeispielen 2 und 7 entspricht „PE⁶⁾“ dem Polyolefin als Hauptkomponente. In der Tabelle 1 entsprechen „EVA¹⁾“ und „EVA²⁾“ dem zweiten Polymer.

In den Tabellen 1 und 2 stellt die Zeile „Sonstige“ eine Mischung der jeweiligen Komponenten gemäß dem in Tabelle 3 gezeigten Mischungsverhältnis dar.
Tabelle 3

	Produktname	Hersteller	Mischungsmenge (Massenteil )
sonstige	Irganox 1010	BASF	2
	(Pentylitol-Tetratrax[3-(3,5-Di-tert-butyl-1-4-hydroxyphenyl)proprioat])
	AO-412S	ADEKA	1
	(Bis[3-(dodecylthio)propionsäure]2,2-bis[[(3-(dodecylthio)-1-oxopropyloxy]methyl]-1,3-ropandiyl
	CDA-6(Decamethylendicarbonsäuredisalicyloylhydrazid)	ADEKA	1
	SZ-P(Zinkstearat)	Sakai Chemical Industry Co., Ltd.	1
	TMPT(Trimethylolpropantriacrylat)	Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd	4
	Summe		9

Als nächstes wurde eine Zwei-Schichten-Extrusion unter Verwendung eines 40 mm Extruders vorgenommen und der Leiter beschichtet, um einen isolierten Draht zu erhalten. Der isolierte Draht war mit einer ersten Isolierschicht aus den Materialien der ersten Isolierschicht, die wie oben beschrieben hergestellt wurden, und einer zweiten Isolierschicht aus den Materialien der zweiten Isolierschicht versehen, die wie oben beschrieben hergestellt wurden. Der Leiter war ein verzinnter Leiter mit einer Ausbildung von 37-Plattierung/0,18 mm. Der hergestellte isolierte Draht war mit der in 1 gezeigten Struktur versehen. Als nächstes wurden die erste und die zweite Isolierschicht durch Bestrahlen mit einem Elektronenstrahl von 5 Mrad vernetzt.
Bewertung von isolierten Drähten
Die isolierten Drähte der jeweiligen Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele wurden wie folgt bewertet.
Bewertung der Zugfestigkeit und Bruchdehnung
Durch Entfernung des Leiters vom isolierten Draht wurde ein Rohr erhalten. Dieses Rohr wurde als Probestück verwendet. Das Probestück besteht aus einer ersten Isolierschicht und einer zweiten Isolierschicht. Das Probestück wurde einer Zugprüfung mit einer Verschiebungsgeschwindigkeit von 250 mm/min unterzogen und die Zugfestigkeit und Bruchdehnung wurden gemessen. Es wurde eine Beurteilung bezüglich der Bruchdehnung vorgenommen. Bei einer Bruchdehnung von 150% oder mehr wurde das Beurteilungsergebnis als „◯“ und bei den sonstigen als „×“ betrachtet. Die Messergebnisse der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung sind in den obigen Tabellen 1 und 2 gezeigt. Außerdem sind die Beurteilungsergebnisse bezüglich der Bruchdehnung in den obigen Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Bewertung der Änderungsrate der ölbeständigen Zugfestigkeit und der ölbeständigen Bruchdehnung
Nach der Bewertung (i) wurde das Probestück 72 Stunden in IRM902 getaucht, das auf 100°C erhitzt worden war. Danach wurde das Probestück etwa 16 Stunden bei Raumtemperatur belassen. Danach wurden die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung des Probestücks auf die gleiche Weise wie oben genannten (i) gemessen. Die zu diesem Zeitpunkt gemessene Zugfestigkeit wird als Zugfestigkeit nach dem Eintauchen genommen. Die zu diesem Zeitpunkt gemessene Bruchdehnung wird ferner als Bruchdehnung nach dem Eintauchen genommen.
Die Änderungsrate der Zugfestigkeit nach dem Eintauchen für die in oben genannten (i) gemessene Zugfestigkeit (nachstehend als Änderungsrate der ölbeständigen Zugfestigkeit bezeichnet) wurde ermittelt. Ferner wurde die Änderungsrate der Bruchdehnung nach dem Eintauchen (nachstehend als Änderungsrate der ölbeständigen Bruchdehnung bezeichnet) für die in (i) oben gemessene Bruchdehnung ermittelt.
Die Änderungsrate der ölbeständigen Zugfestigkeit und die Änderungsrate der ölbeständigen Bruchdehnung wurden beurteilt. Bei einem Absolutwert der Änderungsrate der ölbeständigen Zugfestigkeit von 30% oder weniger wurde das Beurteilungsergebnis bezüglich der Änderungsrate der ölbeständigen Zugfestigkeit als „◯“ und bei den sonstigen als „×“ betrachtet.
Bei einem Absolutwert der Änderungsrate der ölbeständigen Bruchdehnung von 40% oder weniger wurde das Beurteilungsergebnis bezüglich der Änderungsrate der ölbeständigen Bruchdehnung als „◯“und bei den sonstigen als „×“ betrachtet. Die Beurteilungsergebnisse hinsichtlich der Änderungsrate der ölbeständigen Zugfestigkeit und der ölbeständigen Bruchdehnung sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Schwerentflammbarkeitsprüfung
Eine Schwerentflammbarkeitsprüfung wurde gemäß EN45545-2 vorgenommen. Das konkrete Verfahren sieht wie folgt aus: Eine Brennerflamme wurde für 1 Minute an einen vertikal gehaltenen isolierten Draht angelegt und dann entfernt. Als nächstes wurde der Abstand zwischen einem oberen festen Teil und dem oberen Ende eines carbonisierten Teils gemessen. Außerdem wurde der Abstand zwischen dem oberen festen Abschnitt und dem unteren Ende des carbonisierten Abschnitts gemessen.
Wenn der Abstand zwischen dem oberen festen Teil und dem oberen Ende des karbonisierten Teils 50 mm oder mehr beträgt und der Abstand zwischen dem oberen festen Teil und dem unteren Ende des karbonisierten Teils weniger als 540 mm beträgt, wurde das Beurteilungsergebnis der Schwerentflammbarkeitsprüfung als „◯“ betrachtet.
Für isolierte Drähte, deren Beurteilungsergebnis der obigen Prüfung nicht „◯“ war, wurde eine horizontale Schwerentflammbarkeitsprüfung gemäß JISC3005 vorgenommen. Wenn das Selbstverlöschen innerhalb von 15 Sekunden stattfand, wurde das Beurteilungsergebnis der Schwerentflammbarkeitsprüfung als „⊔“ betrachtet, und wenn das Selbstverlöschen nicht innerhalb von 15 Sekunden stattfand, wurde das Beurteilungsergebnis der Schwerentflammbarkeitsprüfung als „×“ betrachtet. Die Beurteilungsergebnisse der Schwerentflammbarkeitsprüfung sind in den obigen Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Messung der Schmelzwärme
Die erste Isolierschicht wurde aus dem isolierten Draht herausgeschnitten und als Prüfstück verwendet. Die Messung wurde von 0°C bis 160°C durch das Differential-Scanning-Kalorimetrie(DSK)-Verfahren vorgenommen. Die Aufheizrate wurde auf 10°C/min festgelegt und die Schmelzwärme im Bereich von 50°C bis 140°C wurde ermittelt.
Gesamtbewertung
Wenn alle Beurteilungsergebnisse für die Bruchdehnung, die Änderungsrate der ölbeständigen Zugfestigkeit, die Änderungsrate der ölbeständigen Bruchdehnung und die Schwerentflammbarkeitsprüfung „◯“ waren, war das Ergebnis der Gesamtbewertung „⊚ “. Wenn mindestens ein Beurteilungsergebnis „⊓“ enthalten und jedoch „×“ nicht enthalten war, war das Ergebnis der Gesamtbewertung „◯“. Wenn mindestens ein Beurteilungsergebnis „×“enthalten war, war das Ergebnis der Gesamtbewertung „×“. Die Ergebnisse der Gesamtbewertung sind in den obigen Tabellen 1 und 2 gezeigt.
In den Ausführungsbeispielen 1 bis 7 war das Ergebnis der Gesamtbewertung „ ⊚ “ oder „◯“. Demgegenüber war das Ergebnis der Gesamtbewertung in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 „×“.
Sonstige Ausführungsformen
Wie oben erwähnt, wurden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erläutert, jedoch wird die vorliegende Offenbarung nicht auf die obigen Ausführungsformen eingeschränkt und kann in verschiedene Modifikationen ausgeführt werden.
(1) Eine Funktion eines Bestandteils in jeder der obigen Ausführungsformen kann in mehrere Bestandteile geteilt werden, oder eine Funktion mehrerer Bestandteile kann von einem Bestandteil entfaltet werden. Darüber hinaus kann die Ausbildung jeder der obigen Ausführungsformen auch teilweise weggelassen werden. Zusätzlich kann mindestens ein Teil der Ausbildung jeder der obigen Ausführungsformen zu der Ausbildung der anderen obigen Ausführungsformen hinzugefügt oder durch diese ersetzt werden. Zusätzlich stellen alle Aspekte, die in der technischen Idee enthalten sind, die aus dem in den Ansprüchen beschriebenen Wortlaut spezifiziert wird, Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar.
(2) Zusätzlich zum oben beschriebenen isolierten Draht kann die vorliegende Offenbarung auch in verschiedenen Formen realisiert werden, wie bspw. in einem System, das den isolierten Draht als Bestandteil enthält, Verfahren zur Herstellung eines isolierten Drahtes oder Verfahren zur Herstellung eines isolierten Kabels.
Bezugszeichenliste
1 isolierter Draht, 3 Leiter, 5 erste Isolierschicht, 7 zweite Isolierschicht, 9 isoliertes Kabel, 11 Hülle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2013018932 A [0003, 0004]

Claims

Isolierter Draht (1) mit einem Leiter (3), einer ersten Isolierschicht (5), die den Leiter bedeckt, und einer zweiten Isolierschicht (7), die auf der Außenumfangsseite der ersten Isolierschicht liegt, wobei die erste Isolierschicht ein erstes Polymer und einen anorganischen Füllstoff enthält, der in einer Menge von 150 Massenteilen oder weniger in Bezug auf 100 Massenteile des ersten Polymers eingemischt sind, und die zweite Isolierschicht besteht aus einer halogenfreien flammhemmenden Harzzusammensetzung mit einem zweiten Polymer, das Ethylen-Vinylacetat-Copolymer als Hauptkomponente enthält, und einem Metallhydroxid, das in einer Menge von 150 Massenteilen bis 250 Massenteilen in Bezug auf 100 Massenteile des zweiten Polymers eingemischt ist, wobei das erste Polymer ein Polyolefin, das die Hauptkomponente des ersten Polymers ist und einen Schmelzpunkt von 110°C oder höher aufweist, und ein säuremodifiziertes Polyolefin enthält, und die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht vernetzt sind.
Isolierter Draht nach Anspruch 1, wobei die Schmelzwärme der ersten Isolierschicht 65 J/g oder mehr beträgt.
Isolierter Draht nach Anspruch 1 oder 2, wobei Polyolefin im säuremodifizierten Polyolefin eine Art oder mehrere Arten enthält, die aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Ethylen-α-Olefin, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Methylacrylat-Copolymer und Vinylacetat-Copolymer ausgewählt werden.
Isolierter Draht nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der anorganischen Füllstoff eine Art oder mehrere Arten von Ton und Talk enthält.