DE112014002500T5

DE112014002500T5 - Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht und umhüllter elektrischer Draht

Info

Publication number: DE112014002500T5
Application number: DE112014002500.3T
Authority: DE
Inventors: Yuki Horiuchi; Daisuke Suzuki
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2034-05-17
Also published as: JP6148535B2; US11152132B2; DE112014002500B4; US20160071629A1; WO2014188974A1; JP2014229501A

Abstract

Ein Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht enthält, ein Polyvinylchlorid. Das Umhüllungsmaterial weist als Eigenschaft eine Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur auf, die keinen Peak innerhalb eines Temperaturbereichs in einer Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht, das zum Umhüllen eines Leiters, wie einen Aluminiumdraht oder einen Kupferdraht, verwendet wird, und einen umhüllten elektrischen Draht, insbesondere auf ein Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht, das für einen in einem Automobil verlegten elektrischen Draht verwendet wird, und einen umhüllten elektrischen Draht.
Technischer Hintergrund
Bei elektrischen Drähten, wie Kabelbäume für den Einsatz in Automobilen, ist Biegefestigkeit in einem breiten Temperaturbereich, um in erheblich gebogener Form auf kurzer Strecke verlegt zu werden, und das Verkraften von Temperaturänderungen der Karosserien erforderlich. Aus diesem Grund wurden Materialien mit Biegefestigkeit als Umhüllungsmaterialien zum Umhüllen von Leitern verwendet.
Patentliteratur 1 offenbart die Verwendung als Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht einer Zusammensetzung mit Polyvinylchloridharz als Basisharz, in der ein Weichmacher, wie ein Trimellitsäure-basierter Weichmacher oder ein Pyromellitsäure-Weichmacher, ein chloriertes Polyolefin und MBS(Methylmethacrylat-Butadien-Styrol)-Kautschuk in vorbestimmten Gewichtsverhältnissen bezogen auf das Basisharz kombiniert sind. Patentliteratur 1 offenbart das Herstellen eines elektrischen Drahts mit dem Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht, wodurch ein elektrischer Draht ermöglicht wird, der eine ausgezeichnete Kältebeständigkeit, Abriebbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigung aufweist.
Liste der Zitate
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2011-126980

Zusammenfassung der Erfindung
In Bezug auf oben, das Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht, wie in Patentliteratur 1 offenbart, erfährt eine erhebliche Abnahme in der Biegefestigkeit bei niedrigen Umgebungstemperaturen. Das liegt daran, dass Polyvinylchlorid als Basisharz einen Höchstwert für das Verlustmodul in einem Tieftemperaturbereich aufweist und die Molekularbewegung des Harzes erheblich verringert wird, wenn die Umgebungstemperatur die Temperatur für den Höchstwert oder niedriger ist. Dieses Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht, wie in Patentliteratur 1 offenbart, weist eine schlechte Biegefestigkeit bei niedrigen Umgebungstemperaturen auf, und ein elektrischer Draht mit einem Leiter, der mit dem Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht umhüllt ist, weist somit keine Biegefestigkeit in einem breiten Temperaturbereich auf. Zudem werden, wenn die Menge an Weichmacher erhöht wird, um den Höchstwert für das Verlustmodul abzusenken, die Eigenschaften V-Kanten-Eigenschaften und Beständigkeit gegen Hochtemperaturfusion verringert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht, das eine vorteilhafte Biegefestigkeit aufweist, und einen umhüllten elektrischen Draht, der das Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht verwendet, bereitzustellen.
Ein Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht gemäß einigen Ausführungsformen enthält ein Polyvinylchlorid, wobei das Umhüllungsmaterial eine Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur aufweist, die keinen Peak innerhalb eines Temperaturbereichs in der Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht aufweist.
25 bis 50 Gew.-Teile eines Weichmachers und 1 bis 30 Gew.-Teile eines flexiblen Harzes können bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polyvinylchlorids kombiniert werden.
2 bis 20 Gew.-Teile des flexiblen Harzes mit einer Schmelzflussrate (melt flow rate, MFR) von 1,0 g/10 min oder weniger können bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polyvinylchlorids kombiniert werden.
Das Polyvinylchlorid kann einen Polymerisationsgrad von 1.400 oder höher aufweisen.
Der Temperaturbereich in der Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht kann –30°C bis 60°C sein.
Die Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur kann erhalten werden, indem eine dynamische Viskoelastizitätsmessung durchgeführt wird, und die dynamische Viskoelastizitätsmessung kann in einer Weise durchgeführt werden, dass eine Probe mit einer Größe von 10 × 2 × 1 mm unter den Bedingungen von einer Temperatur im Bereich von –60°C bis 100°C und einer Messfrequenz von 1 Hz in einem Einzel-Cantilever-Messmodus (single cantilever measurement mode) verwendet wird.
Ein umhüllter elektrischer Draht gemäß einiger Ausführungsformen beinhaltet: das obige Umhüllungsmaterial für den elektrischen Draht; und einen Leiter, der mit dem Umhüllungsmaterial für den elektrischen Draht umhüllt ist.
Die oben angegebene Zusammensetzung weist die Eigenschaft auf, dass die Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur keinen Peak innerhalb eines Temperaturbereichs in einer Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht aufweist, und der Verlustmodul ist somit über den gesamten Temperaturbereich in der Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht hoch. Aus diesem Grund erfahren Molekülketten des Harzes eine Zugentlastung während des Biegens und können somit eine vorteilhafte Biegefestigkeit in einem breiten Temperaturbereich verleihen. Des Weiteren können PVC-Drähte bereitgestellt werden, die ausgezeichnete V-Kanten-Eigenschaften und Beständigkeit gegen Hochtemperaturfusion aufweisen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Änderungskurve, die eine Änderung des Verlustmoduls von Polyvinylchloridharz bezüglich der Temperatur zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die einen umhüllten elektrischen Draht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
3 ist eine Vorderansicht einer Biegetestvorrichtung.
4 ist eine Änderungskurve, die eine Änderung des Verlustmoduls des Harzes gemäß Beispiel 1 bezüglich der Temperatur zeigt.
5 ist eine Liste, die die Typen und Hersteller flexibler Harze, Weichmacher und eines Stabilisators, die in den Beispielen verwendet werden, zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Ein Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Zusammensetzung, die Polyvinylchlorid enthält, und diese Zusammensetzung ist eine Zusammensetzung, die die Eigenschaft aufweist, dass eine Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur keinen Peak innerhalb eines Temperaturbereichs in einer Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht aufweist. Diese Zusammensetzung wird zum Umhüllen eines Leiters eines elektrischen Drahtes verwendet.
Im Allgemeinen erfährt ein Material, das eine relativ hohe Peak-Temperatur für das Verlustmodul aufweist und das eine Verringerung des Verlustmoduls in einer Tieftemperaturumgebung erfährt, eine Abnahme der Flexibilität des elektrischen Drahtes bei niedrigen Umgebungstemperaturen.
1 zeigt eine Änderungskurve des Verlustmoduls von Polyvinylchlorid (PVC), der sich in Abhängigkeit der Temperatur ändert. In 1 bezieht sich der Bereich R auf einen Temperaturbereich in einer Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht, und der Bereich von –30°C bis 60°C wird als der Temperaturbereich in der Benutzungsumgebung betrachtet.
Die Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur kann erhalten werden, indem eine dynamische Viskoelastizitätsmessung durchgeführt wird. Die dynamische Viskoelastizitätsmessung wird in einer Weise durchgeführt, dass eine Probe mit einer Größe von 10 × 2 × 1 mm unter den Bedingungen von einer Temperatur im Bereich von –60°C bis 100°C und einer Messfrequenz von 1 Hz in einem Einzel-Cantilever-Messmodus verwendet wird. Die Messung unter den Bedingungen wird in derselben Weise für die Messung des Verlustmoduls in den folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt.
Das Harzmaterial (PVC) in 1 weist einen Peak um –5°C auf, und dieses Harzmaterial erfährt eine erhebliche Flexibilitätsabnahme in einem Temperaturbereich von niedrigen Temperaturen.
Im Gegensatz hierzu zeigt eine Änderungskurve des Verlustmoduls, z. B. für ein Harzmaterial gemäß Beispiel 1, keinen scharfen Peak im gesamten Temperaturbereich in einer Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht. Das Harzmaterial ohne einen solchen Peak weist eine vorteilhafte Flexibilität über einen Bereich von niedrigen Temperaturen bis hohen Temperaturen auf.
Gemäß den vorstehenden Erkenntnissen soll das Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Zusammensetzung, enthaltend ein Polyvinylchlorid, sein und eine Zusammensetzung aufweisen, die die Eigenschaft aufweist, dass eine Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur keinen Peak in einem Temperaturbereich in einer Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht aufweist.
Das Polyvinylchlorid zeigt einen Peak in der Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur, wie in 1 gezeigt, aber es kann als ein Basisharz für das Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weil der Peak in der Änderungskurve des Verlustmoduls durch Kombination mit einem Weichmacher oder einem flexiblen harz beseitigt wird. Das Polyvinylchlorid mit einem Polymerisationsgrad von 800 bis 2.500 ist im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit vorteilhaft.
Der Weichmacher hat die Funktion die Glasübergangstemperatur des Basisharzes zu senken, indem er in die Hohlräume des Basisharzes eindringt. Der Weichmacher wird so ausgewählt, dass er mit dem Basisharz kompatibel ist. Dieser Weichmacher hat bevorzugt eine Rauchtemperatur (fuming temperature) von 150°C oder höher in Übereinstimmung mit ”JASO D 609. Um die Peak-Temperatur des Verlustmoduls zu senken, ist der Fließpunkt zudem vorteilhafterweise niedriger, und z. B. die Verwendung eines Weichmachers mit einem Fließpunkt von weniger als –20°C ergibt eine vorteilhafte Flexibilität bei niedriger Temperatur (im folgenden Tieftemperaturflexibilität).
Ein oder mehrere Vertreter von einem Phthalsäureester, einem Adipinsäureester und einem Trimellitsäureester können als Weichmacher verwendet werden. DINP (Diisonoylphthalat), DIDP (Diisodecylphthalat), DIDA und dergleichen können als Phthalsäureester verwendet werden. DINA (Diisononyladipat) und dergleichen können als Adipinsäureester verwendet werden. Als Trimellitsäureester kann n-TOTM (Trioctyltrimellitat) verwendet werden.
Ein oder mehrere Vertreter von chlorierten Polyolefinen, wie chlorierte Polyethylene, Acrylkautschuken und Acryl- und Styrolelastomeren können als flexibles Harz verwendet werden. In diesem Fall ist die Menge an beigemischtem chloriertem Polyethylen vom Kostengesichtspunkt her vorteilhafterweise niedrig. NBR (Nitrilkautschuke) und dergleichen können als Acrylkautschuke verwendet werden. EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymere), EEA, EMA und dergleichen können als Elastomere verwendet werden.
Als ein Kombinationsbeispiel werden im Falle der Verwendung eines Polyvinylchlorids als Basisharz 25 bis 50 Gew.-Teile des Weichmachers und 1 bis 30 Gew.-Teile des chlorierten Polyolefins, wie ein chloriertes Polyethylen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polyvinylchlorids, kombiniert, wodurch der Peak des Verlustmoduls eliminiert wird, d. h., die Abnahme des Verlustmoduls wird beseitigt und dadurch eine vorteilhafte Flexibilität bei niedrigen Temperaturen erhalten.
Andererseits, wenn ein umhüllter elektrischer Draht eines Leiters, der mit dem Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht beschichtet ist, in einer Hochtemperaturumgebung verwendet wird, besteht die Sorge, dass der Leiter freigelegt wird, wenn das Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht schmilzt. Um zu vermeiden, dass das Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht bei hohen Umgebungstemperaturen schmilzt, ist es in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bevorzugt, als Basisharz ein Polyvinylchlorid mit einem Polymerisationsgrad von 1.400 oder höher zu verwenden und das Polyvinylchlorid mit einem flexiblen Harz, das weniger wahrscheinlich bei hohen Umgebungstemperaturen fließt, zu kombinieren.
Wenn der Polymerisationsgrad des Polyvinylchlorids weniger als 1.400 beträgt, so ist die Beständigkeit gegen Hochtemperaturschmelzen bei 160°C erfüllt, während die Beständigkeit gegen Hochtemperaturschmelzen bei 170°C nicht erfüllt werden kann, und ein Polyvinylchlorid mit einem Polymerisationsgrad von 1.400 oder mehr wird somit vorteilhafterweise als Basisharz für das Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht zur Verwendung unter hohen Umgebungstemperaturen verwendet. Zudem weist das flexible Harz, das weniger wahrscheinlich bei hohen Umgebungstemperaturen fließt, bevorzugt eine Schmelzflussrate (MFR) von 1,0 g/10 min oder weniger auf. Ein MFR von mehr als 1,0 g/10 min erschwert es, die Beständigkeit gegen Hochtemperaturschmelzen zu erfüllen. Der MFR bezieht sich hierin auf eine Schmelzflussrate von 21,6 kg bei 180°C, wie es durch JIS K7210 festgelegt ist.
Als Kombinationsverhältnisse in dem Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht mit Beständigkeit gegen Hochtemperaturschmelzen machen der Weichmacher und das flexible Harz mit einem MFR von 1,0 g/10 min oder weniger vorteilhafterweise 25 bis 50 Gew.-Teile bzw. 1 bis 30 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile an Polyvinylchlorid (der Polymerisationsgrad ist 1.400 oder höher) aus. Die Tieftemperaturflexibilität kann nicht erfüllt werden, wenn der Mischungsanteil des Weichmachers weniger als 25 Gew.-Teile beträgt, wohingegen die Beständigkeit gegen V-Kanten bei mehr als 50 Gew.-Teilen nicht erfüllt werden kann. Zudem kann die Tieftemperaturflexibilität nicht erfüllt werden, wenn der Mischungsanteil des chlorierten Polyethylens weniger als 1 Gew.-Teil beträgt, wohingegen die Beständigkeit gegen Hochtemperaturschmelzen bei mehr als 30 Gew.-Teilen nicht erfüllt werden kann.
Die Zusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein Polyvinylchlorid, und ein Flammschutzmittel zur Verleihung von Schwerentflammbarkeit kann zusätzlich zu der Zusammensetzung hinzugefügt sein. Als Flammschutzmittel können ein oder mehrere Metallverbindungen mit Hydroxygruppen oder Kristallwasser verwendet werden, wie ein Magnesiumhydroxid, ein Aluminiumhydroxid, ein Calciumhydroxid, ein basisches Magnesiumcarbonat, ein hydratisiertes Aluminiumsilikat und ein hydratisiertes Magnesiumsilikat. Zusätzlich können auch brombasierte Flammschutzmittel als Flammschutzmittel verwendet werden.
Die Zusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich mit Additiven, wie Flammschutzhilfsmittel, Antioxidantien, Metalldesaktivatoren, Anti-Alterungsmittel, Gleitmittel, Füllstoffe, Verstärkungsmittel, UV-Absorber, Stabilisatoren, Weichmacher, Pigmente, Farbstoffe, Farbmittel, antistatische Mittel und Treibmittel kombiniert werden.
Die Zusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden, indem die oben genannten Materialien unter Verwendung einer Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung, wie ein Henschel-Mischer, vorgemischt und die Materialien dann unter Verwendung einer Knetmaschine, wie ein Bambari-Mischer, eines Kneters oder einer Walzenmühle geknetet werden.
2 zeigt einen umhüllten elektrischen Draht (1) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der umhüllte elektrische Draht (1) ist durch das Umhüllen des Leiters (2) mit dem Umhüllungsmaterial (3) für einen elektrischen Draht, das die oben beschriebene Zusammensetzung aufweist, gebildet.
Der Leiter (2) kann ein Strang oder ein Bündel von Strängen sein. Übliche leitfähige Metalle, plattierte Fasern, leitfähige Polymere und CNT (carbon nanotubes, Kohlenstoffnanoröhren) können als Leiter (2) verwendet werden. Vor allem können vom Kostengesichtspunkt her vorteilhafterweise Kupfer, Aluminium und Legierungen davon und Legierungen auf Eisenbasis verwendet werden.
Übliches Extrusionsformen kann als Mittel zum Umhüllen des Leiters (2) mit dem Umhüllungsmaterial (3) für einen elektrischen Draht eingesetzt werden. Für das Extrusionsformen kann ein Einschneckenextruder oder ein Doppelschneckenextruder verwendet werden.
Als umhüllter elektrischer Draht (1) kann z. B. ein Kern (elf verdrillte Drähte) eines Leiters (2) mit 1,00 mm im Durchmesser mit dem Umhüllungsmaterial (3) für einen elektrischen Draht beschichtet werden, um einen umhüllten Elektrischen Draht mit 1,40 mm im Außendurchmesser herzustellen.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Zusammensetzung, enthaltend ein Polyvinylchlorid, angepasst, um eine Zusammensetzung zu haben, die die Eigenschaft aufweist, dass die Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur in einem Temperaturbereich in einer Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht keinen Peak aufweist, wodurch das Verlustmodul über den gesamten Temperaturbereich in der Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht erhöht wird. Aus diesem Grund können Molekülketten des Harzes, das die Zusammensetzung bildet, eine Zugentlastung während des Biegens erfahren und ergeben eine vorteilhafte Biegefestigkeit in einem breiten Temperaturbereich innerhalb des Temperaturbereichs in der Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht.
Die Tabellen 1 und 2 zeigen Auswertungen für den Fall der Verwendung eines Polyvinylchloridharzes mit einem Polymerisationsgrad von 1.300 als das Basisharz, das Kombinieren des Basisharzes mit dem Weichmacher und dem flexiblen Harz gemäß den Gewichtsverhältnissen, wie sie in den Tabellen gezeigt sind, wodurch Materialien für elektrische Drähte hergestellt werden. Tabelle 1 zeigt die Beispiele 1 bis 8 der vorliegenden Erfindung, wohingegen Tabelle 2 die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 zeigt.
In diesen Tabellen beziehen sich ”DUP”, ”DIDA” und ”N-TOTM” auf Weichmacher, und ”chloriertes Polyethylen”, ”EVA” und ”NBR” beziehen sich auf flexible Harze. Die ”E”-Peak-Temperatur” bezieht sich auf eine Peak-Temperatur im Falle einer Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur mit einem Peak.
Der ”Kratzabrieb” wurde mit ”B” für 1.000 Male oder mehr oder mit für weniger als 1.000 Male bewertet, wenn ein umhüllter elektrischer Draht aus einem Aluminiumleiter von 0,75 mm² und einer umhüllenden Schicht, bestehend aus einem Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht mit einer Dicke von 0,2 mm, gebildet und einem Kratzabriebtest gemäß ISO 6722 unterzogen wird.
Eine Verschlechterung wurde, wie in Tabelle 2 gezeigt, bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 bei einem von ”Tieftemperaturflexibilität” und ”Kratzabrieb” gefunden, wohingegen vorteilhafte Resultate, wie in Tabelle 1 gezeigt, bei den Beispielen 1 bis 8 bei allen von ”Tieftemperaturflexibilität” und ”Kratzabrieb” erhalten wurden. Genauer, sogar im Falle des Polyvinylchloridharzes als Basisharz mit einer Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur mit einem Peak können der Weichmacher oder das flexible Harz so kombiniert werden, um eine Zusammensetzung mit einer Kurve ohne einen Peak zu ergeben. Dadurch kann das Verringern der Flexibilität bei niedrigen Temperaturen bei vorteilhaften Bewertungen im Biegetest und auch bei vorteilhaftem Kratzabrieb vermieden werden.
Des Weiteren zeigt 4 eine Änderung des Verlustmoduls des in Beispiel 1 angegebenen Harzes bezüglich der Temperatur. Gemäß der Zeichnung wird festgestellt, dass der Verlustmodul (Pa) 1,60 E im Falle einer niedrigen Temperatur (–30°C) ohne einen Peak zwischen –30°C bis +60°C beträgt.
Die Tabellen 3 und 4 zeigen Auswertungen im Falle der Verwendung von Polyvinylchloriden mit Polymerisationsgraden von 1.300 und 1.400 als das Basisharz und dem Kombinieren von 100 Gew.-Teilen des Basisharzes mit: einem DUP mit einer Rauchtemperatur von 160°C und einem n-TOTM mit einer Rauchtemperatur von 170°C als Weichmacher; einem chlorierten Polyethylen mit einem MFR von 0,8 g/10 min, einem chlorierten Polyethylen mit einem MFR von 0,1 g/10 min und einem chlorierten Polyethylen mit einem MFR von 1,2 g/10 min als flexibles Harz; und einem Stabilisator in Gewichtsteilen wie in den Tabellen angegeben. Tabelle 3 zeigt die Beispiele 9 bis 15, wohingegen Tabelle 4 die Vergleichsbeispiele 5 bis 9 zeigt.
Die Bewertungen wurden hinsichtlich Tieftemperaturflexibilität, V-Kanten-Beständigkeitstest und Hochtemperaturschmelzen gemacht.
Die ”Tieftemperaturflexibilität” bezieht sich auf ein Auswertungsergebnis, das mit einer Testvorrichtung, wie in 3 gezeigt, erhalten wurde. Genauer, ein umhüllter elektrischer Draht (11) wurde aus einem Aluminiumleiter von 0,75 mm² und einer umhüllenden Schicht mit einer Dicke von 0,2 mm aus einem Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht gemäß den Kombinationsverhältnissen in den Tabellen 3 und 4 gebildet, ein Gewicht von 800 g wurde an den umhüllten elektrischen Draht (11) gehängt, und unter Temperaturbedingungen von –30°C wurde die Bewertung ”B” gemacht, wenn eine hin- und hergehende Flexion 500 Mal oder mehr möglich war, wohingegen die Bewertung ”C” gemacht wurde, wenn eine hin- und hergehende Flexion weniger als 500 Mal möglich war.
Für den ”V-Kanten-Beständigkeitstest” wurde ein umhüllter elektrischer Draht aus einem Aluminiumleiter von 0,75 mm² und einer umhüllenden Schicht mit einer Dicke von 0,2 mm aus einem Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht gemäß den Kombinationsverhältnissen in den Tabellen 3 und 4 gebildet, der umhüllte elektrische Draht wurde auf eine SUS-Platte gesetzt, und eine V-Kante mit einem Kopf von R = 0,5 mm und einem Winkel von 30° wurde gegen den Draht mit einer Rate von 5 mm/min gedrückt, um die maximale Belastung bis zum Erreichen von Leitfähigkeit zu messen. Die Bewertung ”B” wurde gemacht, wenn die maximale Belastung 80 N oder mehr war, wohingegen die Bewertung ”C” gemacht wurde, wenn die maximale Belastung weniger als 80 N war.
Für den ”Hochtemperaturschmelzen-Beständigkeitstest” wurde ein umhüllter elektrischer Draht aus einem Aluminiumleiter von 0,75 mm² und einer umhüllenden Schicht mit einer Dicke von 0,2 mm aus dem Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Leiter aus den Tabellen 3 und 4 gebildet, und dieser umhüllte elektrische Draht wurde mit gleichem Durchmesser um einen Stift gewickelt, so dass keine Zwischenräume zwischen den elektrischen Drähten gebildet wurden, und für 30 Minuten in einer Umgebung bei 160°C belassen. Eine Bewertung ”B” wurde gemacht, wenn der Leiter beim Lösen der Windung nicht freigelegt wurde, ”C”, wenn der Leiter freigelegt wurde, oder ”A”, wenn der Leiter nicht freigelegt wurde, wenn die Windung aufgelöst wurde, nachdem der Draht für 30 Minuten in einer Umgebung bei 170°C belassen wurde.
Eine Verschlechterung wurde, wie in Tabelle 4 gezeigt, in einem von ”Tieftemperaturstabilität”, ”V-Kanten-Beständigkeitstest” und ”Beständigkeit gegen Hochtemperaturschmelzen” bei den Vergleichsbeispielen 5 bis 9 gefunden. Andererseits wurden, wie in Tabelle 3 gezeigt, bei den Beispielen 9 bis 15 vorteilhafte Ergebnisse bei allen von ”Tieftemperaturstabilität, ”V-Kanten-Beständigkeitstest” und ”Beständigkeit gegen Hochtemperaturschmelzen” gefunden. Insbesondere im Falle von Umhüllungsmaterialien für elektrische Drähte, erhalten durch das Kombinieren des Polyvinylchlorids mit einem Polymerisationsgrad von 1.400 mit chlorierten Polyethylenen mit einem MFR von 1,0 g/10 min oder weniger, wurden auch vorteilhafte Ergebnisse für die Beständigkeit gegen Hochtemperaturschmelzen bei 170°C erreicht.
Des Weiteren sind die Typen und Hersteller der flexiblen Harze, Weichmacher und des Stabilisators, die in den jeweiligen Beispielen gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wurden, in der Liste in 5 angegeben.
Auf diese Weise beinhaltet die vorliegende Erfindung verschiedene Ausführungsformen, die oben nicht beschrieben sind. Darum ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nur durch die die Erfindung identifizierenden Gegenstände gemäß den Ansprüchen bestimmt und angemessen aufgrund der vorhergehenden Beschreibung.
Der gesamte Gehalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-108574 (Anmeldetag: 23. Mai 2013) wird hiermit durch Rückbezug aufgenommen.

Claims

Umhüllungsmaterial für einen elektrischen Draht, wobei das Umhüllungsmaterial ein Polyvinylchlorid enthält, wobei das Umhüllungsmaterial eine Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur aufweist, die keinen Peak innerhalb eines Temperaturbereichs in einer Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht aufweist.
Umhüllungsmaterial für den elektrischen Draht gemäß Anspruch 1, worin 25 bis 50 Gew.-Teile eines Weichmachers und 1 bis 30 Gew.-Teile eines flexiblen Harzes, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polyvinylchlorids, kombiniert sind.
Umhüllungsmaterial für den elektrischen Draht gemäß Anspruch 2, worin 2 bis 20 Gew.-Teile des flexiblen Harzes mit einer Schmelzflussrate (MFR) von 1,0 g/10 min oder weniger, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polyvinylchlorids, beigemischt sind.
Umhüllungsmaterial für den elektrischen Draht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Polyvinylchlorid einen Polymerisationsgrad von 1.400 oder mehr aufweist.
Umhüllungsmaterial für den elektrischen Draht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin der Temperaturbereich in der Benutzungsumgebung für den elektrischen Draht –30°C bis 60°C ist.
Umhüllungsmaterial für den elektrischen Draht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Änderungskurve des Verlustmoduls bezüglich der Temperatur erhalten wird, indem eine dynamische Viskoelastizitätsmessung durchgeführt wird, und die dynamische Viskoelastizitätsmessung in einer Weise durchgeführt wird, dass eine Probe mit einer Größe von 10 × 2 × 1 mm unter Bedingungen von einer Temperatur im Bereich von –60°C bis 100°C und einer Messfrequenz von 1 Hz in einem Einzel-Cantilever-Messmodus verwendet wird.
Umhüllter elektrischer Draht, umfassend: das Umhüllungsmaterial für den elektrischen Draht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6; und einen Leiter, der mit dem Umhüllungsmaterial für den elektrischen Draht umhüllt ist.