DE112018003122T5

DE112018003122T5 - Isolierter elektrischer Draht und Kabelbaum

Info

Publication number: DE112018003122T5
Application number: DE112018003122.5T
Authority: DE
Inventors: Toyoki Furukawa; Kenichiro Araki
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2020-03-05
Also published as: JPWO2018235368A1; WO2018235368A1; CN110770856A; US20200118704A1

Abstract

Es werden ein isolierter elektrischer Draht mit einer isolierenden Beschichtung aus einer Harzzusammensetzung mit hoher Verschleißfestigkeit und ein Kabelbaum mit dem isolierten elektrischen Draht bereitgestellt. Ein isolierter elektrischer Draht 10 beinhaltet einen elektrischen Drahtleiter 12 und eine isolierende Beschichtung 14, die die äußere Umfangsfläche des elektrischen Drahtleiters 12 beschichtet, wobei die isolierende Beschichtung 14 aus einer Harzzusammensetzung hergestellt ist, die ein thermoplastisches Polyurethanelastomer als Hauptkomponente enthält. Darüber hinaus beinhaltet ein Kabelbaum den isolierten elektrischen Draht 10. Die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 beträgt vorzugsweise weniger als 0,7 mm.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen isolierten elektrischen Draht und einen Kabelbaum und betrifft insbesondere einen isolierten elektrischen Draht, der vorzugsweise für den elektrischen Anschluss in Kraftfahrzeugen und dergleichen verwendet werden kann, und einen Kabelbaum mit einem solchen isolierten elektrischen Draht.
Technischer Hintergrund
Bei isolierten elektrischen Drähten ist oft eine hohe Flexibilität im Hinblick auf die Sicherstellung der Verlegung gefragt. Insbesondere isolierte elektrische Drähte, die für den elektrischen Anschluss in Automobilen verwendet werden, werden aufgrund der in jüngster Zeit gestiegenen Funktionalität und Leistung von Automobilen häufiger auf begrenztem Raum oder entlang komplexer Strecken verlegt und somit steigen die Anforderungen an die Flexibilität.
Als Mittel zur Erhöhung der Flexibilität eines isolierten elektrischen Drahtes kann ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem die Dicke einer isolierenden Beschichtung vermindert wird. Wird die Dicke einer isolierenden Beschichtung vermindert, nimmt der Durchmesser eines isolierten elektrischen Drahtes ab, was zur Platzersparnis beiträgt. Wenn jedoch die Dicke einer isolierenden Beschichtung vermindert wird, ist es schwierig, die Verschleißfestigkeit der isolierenden Beschichtung zu gewährleisten. Bei der Verwendung eines isolierten elektrischen Drahts in rauen Umgebungen, wie jener in einem Automobil, wo er häufig Vibrationen ausgesetzt ist oder mit anderen Elementen in Kontakt kommt, ist es besonders wichtig, dass die isolierende Beschichtung eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist.
Als weiteres Mittel zur Erhöhung der Flexibilität eines isolierten elektrischen Drahtes kann auch ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem eine Zusammensetzung mit hoher Flexibilität als Harzzusammensetzung ausgewählt wird, die eine isolierende Beschichtung bildet. Werden jedoch in vielen Harzmaterialien die Komponentenzusammensetzungen eingestellt, um die Flexibilität zu erhöhen, ist es oft der Fall, dass eine ausreichende Verschleißfestigkeit nicht gewährleistet ist.
Üblicherweise enthalten viele isolierende Beschichtungsmaterialien für elektrische Drähte für Automobile typischerweise Polyvinylchlorid (PVC) als Hauptkomponente, aber PVC ist kein Material mit hoher Verschleißfestigkeit. So wurde beispielsweise in Patentdokument 1 versucht, sowohl Verschleißfestigkeit als auch Flexibilität einer isolierenden Beschichtung zu erreichen, durch Zugabe einer vorbestimmten Menge Weichmacher zu PVC als Verfahren zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit einer Harzzusammensetzung, die PVC als Hauptkomponente enthält. Es ist jedoch schwierig, die Verschleißfestigkeit einer isolierenden Beschichtung durch Anpassung des Weichmachergehalts deutlich zu verbessern.
Darüber hinaus wurde in Patentdokument 2 versucht, die Verschleißfestigkeit und dergleichen zu verbessern, indem ein Polyesterelastomer oder ein Methylmethacrylat-Butadien-Styrolharz zu einem elektrischen Drahtbeschichtungsmaterial aus weichmacherhaltigem PVC hinzugefügt wurde. Der Effekt der Verbesserung der Verschleißfestigkeit, der durch die Zugabe dieser Harzkomponenten zu einem PVC-Harz erzielt wird, ist jedoch begrenzt, und selbst wenn die Verschleißfestigkeit verbessert werden kann, ist es schwierig, die Flexibilität einer isolierenden Beschichtung ausreichend sicherzustellen und sowohl Flexibilität als auch Verschleißfestigkeit zu erreichen.
Zitatenliste
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP 2014-43508A
Patentdokument 2: JP H6-223630A

Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Wie vorstehend beschrieben, wird als Verfahren zur Erhöhung der Flexibilität eines isolierten elektrischen Drahtes ein dickenverminderndes Verfahren zur Verminderung der Dicke einer isolierenden Beschichtung verwendet. Das Verfahren zur Verminderung der Dicke einer isolierenden Beschichtung ist aus der Sicht der Verminderung des Durchmessers eines isolierten elektrischen Drahtes wirksam, aber wenn die Dicke der isolierenden Beschichtung vermindert wird, ist es schwierig, die Verschleißfestigkeit der isolierenden Beschichtung sicherzustellen. Unter dem Gesichtspunkt einer ausreichenden Verschleißfestigkeit auch bei verminderter Dicke der isolierenden Beschichtung ist daher eine hohe Verschleißfestigkeit als Eigenschaft einer Harzzusammensetzung, die eine isolierende Beschichtung bildet, gefragt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen isolierten elektrischen Draht mit einer isolierenden Beschichtung aus einer Harzzusammensetzung mit hoher Verschleißfestigkeit und einen Kabelbaum mit einem solchen isolierten elektrischen Draht bereitzustellen.
Lösung des Problems
Um die vorstehend beschriebenen Aufgaben zu lösen, ist die vorliegende Erfindung auf einen isolierten elektrischen Draht gerichtet, der beinhaltet: einen elektrischen Drahtleiter; und eine isolierende Beschichtung, die eine äußere Umfangsfläche des elektrischen Drahtleiters beschichtet, wobei die isolierende Beschichtung aus einer Harzzusammensetzung hergestellt ist, die ein thermoplastisches Polyurethanelastomer als Hauptkomponente enthält.
Es ist bevorzugt, dass eine Dicke der isolierenden Beschichtung weniger als 0,7 mm beträgt. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass eine Zugenergie beim Bruch der Harzzusammensetzung 200 mJ/mm³ oder mehr beträgt. Es ist bevorzugt, dass eine Härte des thermoplastischen Polyurethanelastomers 85 oder mehr beträgt, wie durch die JIS A-Härte definiert. Es ist bevorzugt, dass das thermoplastische Polyurethanelastomer ein thermoplastisches Polyurethanelastomer auf Etherbasis ist. Es ist bevorzugt, dass eine Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 3 mm² oder mehr und 20 mm² oder weniger beträgt.
Die vorliegende Erfindung ist weiter auf einen Kabelbaum gerichtet, der diese Art von isoliertem elektrischem Draht beinhaltet.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In dem isolierten elektrischen Draht gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die isolierende Beschichtung aus einer Harzzusammensetzung, die ein thermoplastisches Polyurethanelastomer als Hauptkomponente enthält. Dementsprechend weist die isolierende Beschichtung als Materialeigenschaft eine hohe Verschleißfestigkeit auf. Selbst wenn die Dicke einer isolierenden Beschichtung vermindert wird, um die Flexibilität eines isolierten elektrischen Drahtes zu verbessern und dessen Durchmesser zu vermindern, ist es daher einfach, eine ausreichende Verschleißfestigkeit der isolierenden Beschichtung zu gewährleisten. Ein thermoplastisches Polyurethanelastomer ist ein Material, das in Bezug auf die Flexibilität ausgezeichnet ist, was auch dazu beiträgt, sowohl die Verschleißfestigkeit als auch die Flexibilität einer isolierenden Beschichtung zu erhalten.
Wenn die Dicke der isolierenden Beschichtung weniger als 0,7 mm beträgt, weist der isolierte elektrische Draht hohe Flexibilität auf, da die isolierende Beschichtung dünn ist. Darüber hinaus ist es einfach, den Durchmesser des isolierten elektrischen Drahtes zu vermindern. Selbst wenn die Dicke einer isolierenden Beschichtung auf diese Weise vermindert wird, ist es leicht, sowohl eine ausreichende Verschleißfestigkeit als auch eine ausreichende Flexibilität zu erreichen, da die Wirkung eines thermoplastischen Polyurethanelastomers als Hauptkomponente in der Harzzusammensetzung, die eine isolierende Beschichtung bildet, enthalten ist.
Da die Größe der Zugenergie beim Bruch ein guter Indikator für die Verschleißfestigkeit der Harzzusammensetzung ist, deutet die Zugenergie beim Bruch der Harzzusammensetzung von 200 mJ/mm³ oder mehr darauf hin, dass die isolierende Beschichtung wahrscheinlich eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist.
Wenn die Härte des thermoplastischen Polyurethanelastomers 85 oder mehr als die JIS A-Härte beträgt, ist es besonders einfach, die Verschleißfestigkeit der isolierenden Beschichtung zu verbessern.
Wenn das thermoplastische Polyurethanelastomer thermoplastisches Polyurethanelastomer auf Etherbasis ist, ist es wahrscheinlich, dass das thermoplastische Polyurethanelastomer eine besonders hohe Verschleißfestigkeit aufweist.
Beträgt die Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 3 mm² oder mehr und 20 mm² oder weniger, wenn die Dicke der isolierenden Beschichtung unter Verwendung einer hohen Verschleißfestigkeit der Harzzusammensetzung vermindert wird, führt die Verringerung der Dicke sowohl zu einer Erhöhung der Wirkung der Verringerung des Durchmessers eines isolierten elektrischen Drahtes als auch zu einer Erhöhung der Wirkung der Verbesserung der Flexibilität.
Der Kabelbaum gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung beinhaltet diese Art von isoliertem elektrischem Draht und somit ist es leicht, die Verschleißfestigkeit selbst bei verminderter Dicke der isolierenden Beschichtung des isolierten elektrischen Drahtes zu gewährleisten. Wenn die Flexibilität des isolierten elektrischen Drahtes verbessert und der Durchmesser durch Verminderung der Dicke der isolierenden Beschichtung vermindert wird, kann eine Verbesserung der Flexibilität des gesamten Kabelbaums und eine Platzersparnis realisiert werden.

1 zeigt einen isolierten elektrischen Draht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 1(a) eine perspektivische Ansicht davon ist und 1(b) eine umlaufende Querschnittsansicht ist.
2 zeigt ein Beispiel für eine SS-Kurve bei der Messung der Zugenergie beim Bruch, erhalten durch Messung einer Probe aus Beispiel B2.
3 ist ein Diagramm, das einen Zusammenhang zwischen der Zugenergie beim Bruch und dem Ergebnis der Verschleißfestigkeitsbewertung von Beispielen darstellt.

Beschreibung der Ausführungsform
Nachfolgend werden ein isolierter elektrischer Draht und ein Kabelbaum gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Umriss des isolierten elektrischen Drahts
Zunächst wird der Umriss eines isolierten elektrischen Drahtes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es sei angemerkt, dass sich die physikalischen Eigenschaften von Materialien in dieser Beschreibung auf Werte beziehen, die bei Raumtemperatur in der Luft gemessen werden, sofern nicht anders beschrieben.
1 zeigt den Umriss eines isolierten elektrischen Drahtes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet ein isolierter elektrischer Draht 10 einen elektrischen Drahtleiter 12 und eine isolierende Beschichtung 14, die die äußere Umfangsfläche des elektrischen Drahtleiters 12 beschichtet. Der isolierte elektrische Draht 10 kann durch Extrusion erhalten werden, um die äußere Umfangsfläche des elektrischen Drahtleiters 12 mit einer Harzzusammensetzung zur Bildung der isolierenden Beschichtung 14 zu beschichten.
Wie später im Einzelnen beschrieben, besteht die isolierende Beschichtung 14 aus einer Harzzusammensetzung, die ein thermoplastisches Polyurethanelastomer als Hauptkomponente enthält. Die isolierende Beschichtung 14 weist eine hohe Verschleißfestigkeit auf, da sie aus einer solchen Harzzusammensetzung hergestellt ist. Da die isolierende Beschichtung 14 aus einer Harzzusammensetzung mit hoher Verschleißfestigkeit besteht, kann, auch wenn die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 vermindert wird, um die Flexibilität eines isolierten elektrischen Drahtes 10 zu verbessern und beispielsweise dessen Durchmesser zu vermindern, die Verschleißfestigkeit der isolierenden Beschichtung 14 gewährleistet werden.
Die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 beträgt vorzugsweise weniger als 0,7 mm. Dementsprechend ist es im isolierten elektrischen Draht 10 einfach, die Flexibilität zu verbessern und den Durchmesser zu vermindern. Die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 beträgt bevorzugter 0,5 mm oder weniger. Unter dem Gesichtspunkt der Vereinfachung der Sicherstellung mechanischer Eigenschaften, wie der Verschleißfestigkeit der isolierenden Beschichtung 14, beträgt die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 indes vorzugsweise 0,3 mm oder mehr. Wenn die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 ungleichmäßig ist, genügt es, dass die durchschnittliche Dicke innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs liegt.
Der elektrische Drahtleiter 12 besteht typischerweise aus Kupfer, kann aber auch aus anderen Metallmaterialien als Kupfer, wie Aluminium oder Magnesium, hergestellt werden. Diese Metallmaterialien können Legierungen sein. Beispiele für andere Metallmaterialien zur Herstellung von Legierungen sind Eisen, Nickel, Magnesium, Silizium und Kombinationen davon.
Von diesen Materialien haben Aluminium und eine Aluminiumlegierung eine geringere elektrische Leitfähigkeit als Kupfer und eine Kupferlegierung, aus denen der elektrische Drahtleiter typischerweise hergestellt wird. Wenn also Aluminium oder eine Aluminiumlegierung für den elektrischen Drahtleiter 12 verwendet wird, wird der Außendurchmesser des elektrischen Drahtleiters 12 wahrscheinlich zunehmen, um die erforderliche Leitfähigkeit zu gewährleisten. Daher ist die Bedeutung der Verminderung des Durchmessers des gesamten isolierten elektrischen Drahtes 10 durch Verminderung der Dicke der isolierenden Beschichtung 14 unter Verwendung eines Materials mit hoher Verschleißfestigkeit von besonderer Bedeutung.
Der elektrische Drahtleiter 12 kann aus einem massiven Draht oder einem verdrillten Draht bestehen, der durch Zusammendrehen einer Vielzahl von Elementdrähten 12a gebildet wird. Unter dem Gesichtspunkt der Gewährleistung der Flexibilität des isolierten elektrischen Drahtes 10 besteht der elektrische Drahtleiter 12 vorzugsweise aus einem verdrillten Draht. Wenn in diesem Fall der Außendurchmesser jedes Elementdrahts 12a, der einen verdrillten Draht bildet, 0,45 mm oder weniger beträgt, ist es besonders einfach, die Flexibilität des verdrillten Drahtes als Ganzes zu gewährleisten.
Es gibt keine besondere Begrenzung hinsichtlich der Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 12, aber sie beträgt vorzugsweise 3 mm² oder mehr. Wenn die Leiterquerschnittsfläche weniger als 3 mm² beträgt, kann auch bei verminderter Dicke der isolierenden Beschichtung 14 der Durchmesser des gesamten isolierten elektrischen Drahtes 10 nicht effektiv vermindert werden. Wenn andererseits die Leiterquerschnittsfläche 3 mm² oder mehr beträgt, kann der Durchmesser effektiv vermindert werden, indem die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 vermindert wird. Ein isolierter elektrischer Draht, bei dem die Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 12 3 mm² oder mehr beträgt, wird im Allgemeinen als dicker elektrischer Draht bezeichnet, und bei der Bildung einer isolierenden Beschichtung mit einem herkömmlich verfügbaren PVC-Harz beträgt die Dicke der isolierenden Beschichtung typischerweise 0,8 mm oder mehr, um die Verschleißfestigkeit zu gewährleisten. Wird jedoch, wie vorstehend beschrieben, die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 mit einer Harzzusammensetzung mit hoher Verschleißfestigkeit auf weniger als 0,7 mm gesenkt, kann der Durchmesser eines dicken isolierten elektrischen Drahtes mit einer solchen konventionell verfügbaren PVC-Harzbeschichtung zuverlässig vermindert werden. Bevorzugter beträgt die Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 12 8 mm² oder mehr.
Indes beträgt die Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 12 vorzugsweise 20 mm² oder weniger. Wenn die Leiterquerschnittsfläche mehr als 20 mm² beträgt, ist die Flexibilität des elektrischen Drahtleiters 12 zu gering, und selbst wenn die Flexibilität der isolierenden Beschichtung 14 durch Verminderung der Dicke erhöht wird, ist es schwierig, eine ausreichende Flexibilität des isolierten elektrischen Drahtes 10 als Ganzes zu gewährleisten. Wenn andererseits die Leiterquerschnittsfläche 20 mm² oder weniger beträgt, ist es möglich, die Flexibilität des isolierten elektrischen Drahtes 10 effektiv zu verbessern, indem die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 vermindert wird. Vorzugsweise beträgt die Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 12 16 mm² oder weniger. Jede Kombination kann als Dicke der isolierenden Beschichtung 14 und der Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 12 gewählt werden, und je mehr die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 vermindert wird und je mehr die Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 12 vermindert wird, desto mehr kann die Flexibilität des isolierten elektrischen Drahtes 10 erhöht werden. Unter dem Gesichtspunkt, dass sowohl die geringe Dicke der isolierenden Beschichtung 14 als auch die kleine Leiterquerschnittsfläche wirksam zu einer Verbesserung der Flexibilität des isolierten elektrischen Drahtes 10 als Ganzes beitragen können, ist die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 jedoch vorzugsweise 0,4 mm oder weniger, wenn die Leiterquerschnittsfläche 8 mm² oder weniger beträgt, wie beispielsweise 3 mm². Beträgt die Leiterquerschnittsfläche mehr als 8 mm², wie 20 mm², so ist die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 indes vorzugsweise kleiner als 0,7 mm.
Es gibt keine besondere Einschränkung für die Anwendungen des isolierten elektrischen Drahts 10 gemäß dieser Ausführungsform, aber sie kann als verschiedene elektrische Drähte für Automobile, Vorrichtungen, Informationskommunikationen, elektrische Energie, Wasserfahrzeuge, Flugzeuge und dergleichen verwendet werden. Insbesondere die Verwendung als elektrischer Draht für Automobile ist bevorzugt. Für einen elektrischen Draht für Automobile ist eine gewisse Freiheit bei der Verlegung unter dem Gesichtspunkt der Platzersparnis und dergleichen notwendig, und es ist eine hohe Flexibilität gefragt. Ebenso ist unter dem Gesichtspunkt der Platzersparnis eine Verminderung des Durchmessers des elektrischen Drahts erforderlich. Insbesondere bei einem elektrischen Draht mit großer Leiterquerschnittsfläche besteht ein hoher Bedarf an Flexibilität. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass ein elektrischer Draht für Automobile während der Montage mit einer Fahrzeugkarosserie oder einer anderen Komponente in Berührung kommt und während der Verwendung mit einer Fahrzeugkarosserie oder einer anderen Komponente Reibung erfährt und somit eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit erforderlich ist. In dem isolierten elektrischen Draht 10 gemäß dieser Ausführungsform besteht die isolierende Beschichtung 14 aus einer Harzzusammensetzung mit hoher Verschleißfestigkeit und somit ist es möglich, sowohl Flexibilität als auch Verschleißfestigkeit zu erreichen, indem die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 unter Beibehaltung einer ausreichenden Verschleißfestigkeit vermindert wird, und den Durchmesser des isolierten elektrischen Drahts 10 zu verringern.
Der isolierte elektrische Draht 10 gemäß dieser Ausführungsform kann entweder in Form eines massiven Drahts oder eines Kabelbaums mit einer Vielzahl solcher isolierter elektrischer Drähte verwendet werden. Alle isolierten elektrischen Drähte, die einen Kabelbaum bilden, können die isolierten elektrischen Drähte 10 gemäß dieser Ausführungsform sein, oder nur ein Teil von ihnen kann die isolierten elektrischen Drähte 10 gemäß dieser Ausführungsform sein. In dem isolierten elektrischen Draht 10 gemäß dieser Ausführungsform wird der isolierte elektrische Draht 10 flexibel gemacht und sein Durchmesser vermindert, indem die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 unter Beibehaltung der Verschleißfestigkeit vermindert wird, was zu einer Verbesserung der Flexibilität eines Kabelbaums einschließlich des isolierten elektrischen Drahts 10 als Ganzes und zur Platzersparnis beiträgt.
Harzzusammensetzung, die eine isolierende Beschichtung bildet.
Als nächstes wird eine Harzzusammensetzung, die die isolierende Beschichtung 14 des isolierten elektrischen Drahtes 10 gemäß dieser Ausführungsform bildet, genauer beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, enthält die Harzzusammensetzung, die die isolierende Beschichtung 14 bildet, ein thermoplastisches Polyurethanelastomer als Hauptkomponente. „Enthält ein thermoplastisches Polyurethanelastomer als Hauptkomponente“ bedeutet einen Zustand, in dem unter den Polymerkomponenten, die die Harzzusammensetzung bilden, der Gehalt an thermoplastischem Polyurethanelastomer der größte ist. Die in den Polymerkomponenten enthaltene Menge an thermoplastischem Polyurethanelastomer beträgt vorzugsweise 50 Masse-% oder mehr und bevorzugter 80 Masse-% oder mehr. Es ist besonders bevorzugt, dass die Polymerkomponenten nur aus dem thermoplastischen Polyurethanelastomer bestehen.
Das thermoplastische Polyurethanelastomer weist ein hartes Segment und ein weiches Segment in der Molekülstruktur auf, wobei das harte Segment aus einer Polyurethaneinheit besteht. Es gibt keine besondere Einschränkung hinsichtlich der Art des weichen Segments, und Beispiele dafür sind ein thermoplastisches Polyurethanelastomer auf Etherbasis, bei dem das weiche Segment aus einer Struktur auf Polyetherbasis besteht, ein thermoplastisches Polyurethanelastomer auf Esterbasis, bei dem das weiche Segment aus einer Struktur auf Polyesterbasis besteht, ein thermoplastisches Polyurethanelastomer auf Carbonatbasis, bei dem das weiche Segment aus einer Struktur auf Polycarbonatbasis besteht, und dergleichen. Die in der Harzzusammensetzung enthaltenen thermoplastischen Polyurethanelastomere können einzeln oder in Kombination mit zwei oder mehr verwendet werden.
Das thermoplastische Polyurethanelastomer ist ein Material mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit. Enthält die Harzzusammensetzung, die die isolierende Beschichtung 14 bildet, ein thermoplastisches Polyurethanelastomer als Hauptkomponente, weist die Harzzusammensetzung eine hohe Verschleißfestigkeit als Materialeigenschaft auf. Dadurch kann, wie vorstehend beschrieben, auch wenn die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Flexibilität des isolierten elektrischen Drahtes 10 und der Verminderung seines Durchmessers vermindert wird, eine hohe Verschleißfestigkeit der isolierenden Beschichtung 14 gewährleistet werden. Darüber hinaus ist das thermoplastische Polyurethanelastomer nicht nur in Bezug auf die Verschleißfestigkeit, sondern auch in Bezug auf die Flexibilität ausgezeichnet, und so trägt die Wirkung der Materialeigenschaften zusammen mit der Wirkung der Verminderung der Dicke der isolierenden Beschichtung 14 zu einer Verbesserung der Flexibilität des isolierten elektrischen Drahtes 10 bei. Unter dem Gesichtspunkt einer besonders hohen Verschleißfestigkeit ist das thermoplastische Polyurethanelastomer aus den vorstehend beschriebenen Elastomeren vorzugsweise ein thermoplastisches Polyurethanelastomer auf Etherbasis.
Darüber hinaus ist die Härte des thermoplastischen Polyurethanelastomers vorzugsweise 85 oder mehr, definiert durch die JIS A-Härte. Wenn das thermoplastische Polyurethanelastomer eine solche Härte aufweist, weist die isolierende Beschichtung 14 eine besonders gute Verschleißfestigkeit auf. Der Grund dafür scheint zu sein, dass da das thermoplastische Polyurethanelastomer eine hohe Härte aufweist, die Oberfläche der isolierenden Beschichtung 14 kaum Beschädigungen wie Kratzer oder Risse durch Kontakt oder Reibung mit einer anderen Komponente aufweist. Vorzugsweise ist die Härte des thermoplastischen Polyesterelastomers 90 oder mehr, wie durch die JIS-A-Härte definiert. Nicht nur das thermoplastische Polyesterelastomer allein, sondern auch die Harzzusammensetzung, die die isolierende Beschichtung 14 als Ganzes bildet, weist eine Härte von vorzugsweise 85 oder mehr und bevorzugter 90 oder mehr auf, wie sie durch die JIS A-Härte definiert ist.
Die Harzzusammensetzung, die die isolierende Beschichtung 14 bildet, kann gegebenenfalls andere Komponenten als das thermoplastische Polyurethanelastomer enthalten, sofern die Verschleißfestigkeit des thermoplastischen Polyurethanelastomers nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Beispiele für andere Komponenten als das thermoplastische Polyurethanelastomer umfassen andere Polymerkomponenten und Additive.
Es gibt keine besondere Einschränkung für andere Polymerkomponenten, die in der Harzzusammensetzung enthalten sein können, aber Beispiele für Polymerkomponenten, von denen erwartet wird, dass sie die Verschleißfestigkeit verbessern, umfassen die folgenden Komponenten. In allen Fällen beträgt der Gehalt vorzugsweise 5 Massenteile oder weniger bezogen auf 100 Massenteile des thermoplastischen Polyurethanelastomers.

- Andere thermoplastische Elastomere: insbesondere thermoplastische Elastomere auf Styrolbasis, wie Maleinsäure-modifiziertes Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer (SEBS) und aminmodifiziertes SEBS.
- Oxazolin-modifizierte Polystyrole (PS)

Außerdem gibt es keine besondere Einschränkung für Additive, die in der Harzzusammensetzung enthalten sein können, und Additive, die typischerweise in Harzzusammensetzungen zur Beschichtung von elektrischen Drähten enthalten sind, wie Antioxidantien und Flammschutzmittel, können gegebenenfalls enthalten sein.
Beispiele für Additive, die die Verschleißfestigkeitswirkung verbessern sollen, sind die folgenden Additive.

- Carbodiimidgruppen enthaltende Verbindung (vorzugsweise in einer Menge von 5 Massenteilen oder weniger, bezogen auf 100 Massenteile des thermoplastischen Polyurethanelastomers)
- Anorganische Füllstoffe, wie Calciumcarbonat, Talkum, Ton und Kieselsäure

Es sei angemerkt, dass der Harzzusammensetzung ein Weichmacher zugesetzt werden kann. Wenn jedoch ein Weichmacher zugesetzt wird, ist es wahrscheinlich, dass die Verschleißfestigkeit des thermoplastischen Polyurethanelastomers deutlich verringert wird, obwohl dessen Flexibilität teilweise verbessert wird, und daher ist es unter dem Gesichtspunkt der Aufrechterhaltung der Verschleißfestigkeit bevorzugt, keinen Weichmacher zuzusetzen.
Die Harzzusammensetzung, die die isolierende Beschichtung 14 bildet, weist vorzugsweise eine Zugenergie beim Bruch von 200 mJ/mm³ oder mehr auf. Wie später beschrieben, ist die Zugenergie beim Bruch der Harzzusammensetzung ein guter Indikator für die Beurteilung der Verschleißfestigkeit und so kann bei einer Zugenergie beim Bruch der Harzzusammensetzung von 200 mJ/mm³ oder mehr eine hohe Verschleißfestigkeit selbst bei verminderter Dicke der isolierenden Beschichtung 14 gewährleistet werden. Die Zugenergie beim Bruch der Harzzusammensetzung beträgt 250 mJ/mm³ oder mehr, vorzugsweise 400 mJ/mm³ oder mehr und bevorzugter 550 mJ/mm³ oder mehr. Darüber hinaus weist nicht nur die Harzzusammensetzung als Ganzes, sondern auch das in der Harzzusammensetzung als Hauptkomponente enthaltene thermoplastische Polyurethanelastomer allein eine Zugenergie beim Bruch von vorzugsweise 200 mJ/mm³ oder mehr, bevorzugter 250 mJ/mm³ oder mehr, noch bevorzugter 400 mJ/mm³ oder mehr und noch bevorzugter 550 mJ/mm³ oder mehr auf.
Bewertung der Verschleißfestigkeit basierend auf der Zugfestigkeit beim Bruch
Die Zugenergie beim Bruch der Harzzusammensetzung hat eine hohe Korrelation mit der Verschleißfestigkeit und eine Harzzusammensetzung mit großer Zugenergie beim Bruch kann als eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisend angesehen werden.
Direkt ist die Zugenergie beim Bruch die Größe der Energie, die auf ein Material aufgebracht wird, wenn das Material einer Spannung ausgesetzt wird, bis es bricht. Die Zugenergie beim Bruch der Harzzusammensetzung kann beispielsweise durch Zugversuche gemäß JIS K 7161 bewertet werden. Eine Probe aus der Harzzusammensetzung wird an zwei Punkten entlang der Längsrichtung durch Spannfutter gehalten, und eine Zuglast wird auf die Probe zwischen den Spannfuttern aufgebracht. Zu diesem Zeitpunkt wird das Verhältnis zwischen der Last pro Einheitsfläche (Spannung, Einheit: MPa) und der Elongation (Dehnung, Einheit: dimensionslos) bis zum Bruch der Probe erfasst. Anschließend wird, wie in 2 exemplarisch dargestellt, eine SS-Kurve (Spannungs-Dehnungs-Kurve) aufgezeichnet, die die Last pro Einheitsfläche als vertikale Achse und die Elongation als horizontale Achse nimmt. Anschließend wird die Fläche unterhalb der SS-Kurve berechnet, bis die Probe bricht (die Fläche des durch die SS-Kurve definierten Bereichs, die horizontale Achse und eine vertikale Linie, die den Bruchpunkt passiert), und der so erhaltene Wert wird als Zugenergie beim Bruch des Harzmaterials (Einheit: mJ/mm³) angenommen.
Der für die Zugversuche verwendete Probekörper kann beispielsweise durch Herausnehmen des elektrischen Drahtleiters 12 aus dem isolierten elektrischen Draht 10 mit einer Länge von ca. 100 mm erhalten werden. Darüber hinaus können die Testbedingungen beispielsweise wie folgt aussehen: der Abstand zwischen den Spannfuttern beträgt 20 mm und die Zuggeschwindigkeit 200 mm/min. Die vorstehend als bevorzugter Wert für die Harzzusammensetzung, die das thermoplastische Polyurethanelastomer als Hauptkomponente enthält, beschriebene Zugenergie beim Bruch wie 200 mJ/mm³ oder mehr kann unter diesen Bedingungen ebenfalls gemessen werden.
Die Zugenergie beim Bruch gibt direkt die Festigkeit eines Materials gegen Spannung an und wird im Allgemeinen nicht als Indikator für die Verschleißfestigkeit verwendet. Wie in den folgenden Beispielen gezeigt, besteht jedoch eine positive Korrelation zwischen der Zugenergie beim Bruch und der Verschleißfestigkeit, und die Zugenergie beim Bruch kann als Indikator für die Verschleißfestigkeit verwendet werden. Der Grund dafür scheint darin zu liegen, dass die Zugenergie beim Bruch eine Korrelation mit der Energie aufweist, die beim Abschaben des Harzmaterials auf der Oberfläche des isolierten elektrischen Drahtes 10 verbraucht wird.
Die Verschleißfestigkeit kann auch direkt durch Abriebtests bewertet werden, die den Grad des Abriebs bei der Stimulation, wie Reibung, auf eine tatsächliche Probe anwenden. Anstelle oder zusätzlich zu den Abriebprüfungen kann jedoch die Zugenergie beim Bruch durch Zugversuche gemessen und als Indikator für die Verschleißfestigkeit verwendet werden, wodurch die Verschleißfestigkeit des Harzmaterials einfacher und genauer bewertet und geschätzt werden kann. Es sei angemerkt, dass ein Wert der Bruchdehnung (Zugdehnung beim Bruch), ein Wert einer aufgebrachten Last (Zugfestigkeit beim Bruch) und des Zugelastizitätsmoduls (eine Steigung an einem steigenden Abschnitt der SS-Kurve), die Parameter sind, die durch Zugversuche erhalten wurden, keine Korrelation mit der Verschleißfestigkeit wie im Falle der Zugenergie bei Bruch aufweisen und es somit schwierig ist, diese Parameter als Indikatoren für die Bewertung der Verschleißfestigkeit zu verwenden.
Es gibt keine Einschränkung für die Harzzusammensetzung, die ein thermoplastisches Polyurethanelastomer als Hauptkomponente enthält, wie vorstehend beschrieben, und es ist möglich, eine Harzzusammensetzung mit hoher Verschleißfestigkeit zu finden, die als isolierende Beschichtung 14 des isolierten elektrischen Drahtes 10 unter Verwendung einer Korrelation zwischen Zugenergie beim Bruch und Verschleißfestigkeit verwendet werden kann. Das heißt, wenn versucht wird, die isolierende Beschichtung 14 aus einem Material mit hoher Verschleißfestigkeit zu erhalten, um beispielsweise die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 des isolierten elektrischen Drahtes 10 zu vermindern, genügt es, einen Schwellenwert für die Zugenergie beim Bruch zu setzen, bei dem die erforderliche Verschleißfestigkeit erreicht wird, und eine Harzzusammensetzung mit Zugenergie beim Bruch zu verwenden, die größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Wie in den folgenden Beispielen gezeigt, kann ein Zusammenhang zwischen Zugenergie beim Bruch und Verschleißfestigkeit einer einzelnen Korrelationsfunktion (einer geraden oder gekrümmten Linie) über die Art der Harzzusammensetzung (die Art des Polymermaterials, das als Hauptkomponente enthalten ist) hinaus angenähert werden, und so ermöglicht die Verwendung einer Harzzusammensetzung mit Zugenergie beim Bruch, die größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, eine isolierende Beschichtung 14 mit der gewünschten hohen Verschleißfestigkeit zu erhalten, unabhängig von den Einzelheiten der Komponentenzusammensetzung der Harzzusammensetzung.
Ein bestimmter Schwellenwert der Zugenergie beim Bruch kann je nach dem Grad der erforderlichen Verschleißfestigkeit entsprechend gewählt werden. So ist beispielsweise vorgesehen, dass die Dicke der isolierenden Beschichtung 14 unter Beibehaltung der Verschleißfestigkeit der isolierenden Beschichtung 14 als Ganzes ähnlich einer isolierenden Beschichtung aus einem konventionell verfügbaren PVC-Harz vermindert werden muss, um die Flexibilität des isolierten elektrischen Drahts 10 zu verbessern und dessen Durchmesser zu vermindern. Die Verschleißfestigkeit der gesamten isolierenden Beschichtung 14 nimmt mit zunehmender Dicke der isolierenden Beschichtung 14 zu und somit reicht es zur Realisierung einer isolierenden Beschichtung 14 mit einer geringeren Dicke als die einer herkömmlichen isolierenden Beschichtung zusammen mit einer Verschleißfestigkeit ähnlich der der konventionellen isolierenden Beschichtung aus, die Zugenergie beim Bruch auf Verschleißfestigkeit als Materialeigenschaft (eine Eigenschaft eines Materials selbst, die für die Dicke irrelevant ist) höher einzurichten als die der konventionellen isolierenden Beschichtung.
Beispiele
Im Folgenden werden Beispiele für die vorliegende Erfindung beschrieben. Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
Test A: Eigenschaften der isolierenden Beschichtung mit thermoplastischem Polyurethanelastomer als Hauptkomponente
Testverfahren
Herstellung der Probe
Es wurden verdrillte Aluminium-Drahtleiter mit einer Leiterquerschnittsfläche von jeweils 3 mm² (Elementdrahtdurchmesser 0,32 mm, Anzahl der Elementdrähte 37) und einer Leiterquerschnittsfläche von 20 mm² (Elementdrahtdurchmesser 0,32 mm, Anzahl der Elementdrähte 19/13) hergestellt. Harzzusammensetzungen aus Komponenten, die in den Tabellen 1 und 2 dargestellt sind, wurden mit einer vorbestimmten Dicke um jede der äußeren Umfangsflächen der verdrillten Drahtleiter herum extrudiert, so dass isolierte elektrische Drähte hergestellt wurden.
Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Materialien sind wie folgt. In den Beispielen wurden die thermoplastischen Polyurethanelastomere wie in den Harzzusammensetzungen verwendet, während in den Vergleichsbeispielen die Komponenten durch Kneten gemischt wurden, um die Harzzusammensetzungen gemäß Tabelle 2 zu erhalten. Tabelle 2 zeigt die Gehalte der Komponenten in Einheiten von Massenteilen.
Thermoplastisches Polyurethanelastomer

- TPU1 (auf Etherbasis; JIS A-Härte 88): „Resamine P-2288“, hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.
- TPU2 (auf Etherbasis; JIS A-Härte 83): „Resamine P-2283“, hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.
- TPU3 (auf Esterbasis; JIS A-Härte 91): „Resamine P-1078“, hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.
- TPU4 (auf Esterbasis; JIS A-Härte 80): „Elastollan S80A“, hergestellt von BASF
- TPU5 (auf Carbonatbasis; JIS A-Härte 83): „Resamine P-880“, hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.

Andere Materialien

- Polyvinylchlorid (PVC): „ZEST1300Z“ (Polymerisationsgrad 1300), hergestellt von der Shindai-Ichi Vinyl Corporation.
- Weichmacher: „Monocizer W-700“ (Trimellitsäureester), hergestellt von DIC
- Nicht bleihaltiger Wärmestabilisator: „RUO-110“ (Ca-Zn-basiert), hergestellt von ADEKA Corporation
- Extender: „Super 1700“ (Calciumcarbonat), hergestellt von Maruo Calcium Co., Ltd.

Bewertung der Zugfestigkeit beim Bruch
Jeder der isolierten elektrischen Drähte gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde auf eine Länge von 100 mm zugeschnitten und ein elektrischer Drahtleiter davon entfernt, so dass nur eine isolierende Beschichtung erhalten wurde. Die isolierende Beschichtung wurde als Probe verwendet, und ihre Zugenergie beim Bruch wurde durch Zugversuche geschätzt. Das heißt, die Probe wurde an zwei Punkten entlang der Längsrichtung von Spannfuttern gehalten und einem Zugversuch in einem Abstand von 20 mm zwischen den Spannfuttern und einer Zuggeschwindigkeit von 200 mm/min unterzogen. Dann wurde eine SS-Kurve aufgezeichnet und der Bereich unterhalb der SS-Kurve bis zum Bruch der Probe wurde als die Zugenergie beim Bruch berechnet. Die Zugenergie beim Bruch ist anfällig für Fehler, die auf Faktoren wie Schwankungen der Herstellungsbedingungen von isolierten elektrischen Drähten zurückzuführen sind, und es wurde bestätigt, dass es bei ähnlichen Proben, die separat hergestellt wurden, Fehler von etwa 20% geben kann.
Bewertung der Verschleißfestigkeit
Die Bewertung der Verschleißfestigkeit erfolgte durch Bandabriebtests gemäß ISO6722. Das heißt, ein bandförmiges Stück Schleifpapier wurde mit einer Last von 1500 g gegen jede der äußeren Umfangsflächen der isolierten elektrischen Drähte gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen gedrückt, und es wurde die Entfernung gemessen, um die das Band bewegt wurde, bis der elektrische Drahtleiter freigelegt wurde. Ein größerer Bewegungsabstand bedeutet eine höhere Verschleißfestigkeit. Die Proben mit einer Leiterquerschnittsfläche von 3 mm² wurden so bewertet, dass ein Bewegungsabstand von 400 mm oder mehr eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit „A“ anzeigt, ein Bewegungsabstand von 200 mm oder mehr und weniger als 400 mm eine gute Verschleißfestigkeit „B“ anzeigt und ein Bewegungsabstand von weniger als 200 mm eine unbefriedigende Verschleißfestigkeit „C“ anzeigt. Darüber hinaus wurden die Proben mit einer Leiterquerschnittsfläche von 20 mm² so bewertet, dass ein Bewegungsabstand von 1400 mm oder mehr eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit „A“ anzeigt, ein Bewegungsabstand von 1000 mm oder mehr und weniger als 1400 mm eine gute Verschleißfestigkeit „B“ anzeigt und ein Bewegungsabstand von weniger als 1000 mm eine unbefriedigende Verschleißfestigkeit „C“ anzeigt.
Bewertung der Flexibilität
Wie nachstehend beschrieben, wurde die Flexibilität der isolierten elektrischen Drähte gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen bewertet. Zuerst wurde jeder der auf eine Länge von 400 mm geschnittenen isolierten elektrischen Drähte an einem Biegeradius von 90 mm an Positionen befestigt, die 75 mm von den jeweiligen beiden Enden entfernt waren. Der isolierte elektrische Draht wurde mit einer Geschwindigkeit von 50 mm/min in der Mitte zwischen diesen Befestigungspositionen vertikal gebogen. Zu diesem Zeitpunkt wurden die Proben mit einer Leiterquerschnittsfläche von 3 mm² bei einem Biegeradius von 22,5 mm und die Proben mit einer Leiterquerschnittsfläche von 20 mm² bei einem Biegeradius von 45 mm gebogen. Die Abstoßungskraft beim Biegen der Proben wurde mit einer Messdose gemessen. Eine geringere Abstoßungskraft bedeutet eine höhere Flexibilität. Die Proben mit einer Leiterquerschnittsfläche von 3 mm² wurden so bewertet, dass eine Abstoßkraft von weniger als 2 N eine hohe Flexibilität „A“ und eine Abstoßkraft von 2 N oder mehr eine niedrige Flexibilität „B“ anzeigt. Die Proben mit einer Leiterquerschnittsfläche von 20 mm² wurden so bewertet, dass eine Abstoßkraft von weniger als 10 N eine hohe Flexibilität „A“ und eine Abstoßkraft von 10 N oder mehr eine niedrige Flexibilität „B“ anzeigt.
Ergebnisse
Die Tabellen 1 und 2 zeigen Messwerte und Bewertungsergebnisse der Beispiele und Vergleichsbeispiele in Bezug auf Zugenergie beim Bruch, Verschleißfestigkeit und Flexibilität sowie die Konfigurationen ihrer isolierten elektrischen Drähte.

Tabelle 1

		Beispiele
		A1	A2	A3	A4	A5	A6	A7	A8	A9
Thermoplastisches Polyurethanelastomer		TPU1	TPU2	TPU3	TPU4	TPU5	TPU1	TPU3	TPU1	TPU3
Leiterquerschnittsfläche (mm²)		3	3	3	3	3	20	20	3	20
Beschichtungsdicke (mm)		0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,65	0,65	0,75	1,1
Zugenerqie bei Bruch (mJ/mm³)		575	685	460	600	415	605	470	565	470
Zugelastizitätsmodul (MPa)		11	7	30	9	9	11	30	11	30
Verschleißfestigkeit	Messwert (mm)	450	550	250	400	200	1500	1150	2800	7650
Verschleißfestigkeit	Bewertung	A	A	B	A	B	A	B	A	A
Flexibilität	Messwert (N)	1,2	1,1	1,4	1,1	1,2	4,3	8,0	2,4	15,2
Flexibilität	Bewertung	A	A	A	A	A	A	A	B	B

Tabelle 2

		Vergleichsbeispiele
		A1	A2	A3	A4
Polyvinylchlorid		100	100	100	100
Weichmacher		40	60	40	60
Nicht bleihaltiger Wärmestabilisator		5	5	5	5
Extender (Calciumcarbonat)		10	10	10	10
Leiterquerschnittsfläche (mm²)		3	3	20	20
Beschichtungsdicke (mm)		0,4	0,4	0,65	0,65
Zugenergie bei Bruch (mJ/mm³)		28	48	32	46
Zugelastizitätsmodul (MPa)		180	30	180	30
Verschleißfestigkeit	Messwert (mm)	100	50	750	450
Verschleißfestigkeit	Bewertung	C	C	C	C
Flexibilität	Messwert (N)	7,3	1,2	14,2	4,2
Flexibilität	Bewertung	B	A	B	A

Erstens ist in allen Vergleichsbeispielen A1 bis A4 der Tabelle 2 die Polymerkomponente der isolierenden Beschichtung aus Polyvinylchlorid hergestellt und somit ist die Verschleißfestigkeit unzureichend. Die Zugenergie beim Bruch, die bis zu 50 mJ/mm³ oder weniger beträgt, entspricht einer geringen Verschleißfestigkeit. In den Vergleichsbeispielen A2 und A4, in denen der Weichmachergehalt hoch ist, ist die Flexibilität hoch, während in den Vergleichsbeispielen A1 und A3, in denen der Weichmachergehalt niedrig ist, nicht nur die Verschleißfestigkeit, sondern auch die Flexibilität gering ist.
Andererseits ist in allen Beispielen A1 bis A9 von Tabelle 1 die isolierende Beschichtung aus dem thermoplastischen Polyurethanelastomer hergestellt, und somit ist die Verschleißfestigkeit gut. Die hohe Verschleißfestigkeit entspricht einer Zugenergie beim Bruch, die größer ist als die der Vergleichsbeispiele. Der Zugelastizitätsmodul hat keine eindeutige Korrelation mit der Verschleißfestigkeit.
Die Flexibilität eines isolierten elektrischen Drahtes hängt von der Dicke der isolierenden Beschichtung ab. In den Beispielen A1 bis A7, in denen die Dicke der isolierenden Beschichtung weniger als 0,7 mm beträgt, ist die hohe Flexibilität hoch. Die Flexibilität eines isolierten elektrischen Drahtes ist nicht wesentlich von der Leiterquerschnittsfläche abhängig.
Test B: Zusammenhang zwischen Zugenergie beim Bruch und Verschleißfestigkeit der isolierenden Beschichtung
Testverfahren
Vorbereitung der Probe
Isolierte elektrische Drähte wurden wie bei dem vorstehenden Test A hergestellt. In diesem Test wurde die Leiterquerschnittsfläche auf 3 mm² und die Dicke der isolierenden Beschichtung auf 0,7 mm eingestellt.
Die isolierenden Beschichtungen der Proben bestehen jeweils aus den in Tabelle 3 dargestellten Harzmaterialien. Das in der Probe B8 verwendete Polyvinylchlorid ist die gleiche Harzzusammensetzung wie in den Vergleichsbeispielen A2 und A4 des vorstehenden Tests A. Darüber hinaus ist das in der Probe B1 verwendete Polyurethanelastomer (auf Esterbasis) gleich TPU3 des Tests A und das in der Probe B2 verwendete Polyurethanelastomer (auf Esterbasis) gleich TPU2 des Tests A. Die Einzelheiten der anderen Proben sind wie folgt.

- Polyesterelastomer 1: „Hytrel 4777“, hergestellt von Du Pont-Toray Co., Ltd.
- Polyesterelastomer 2: „Hytrel 7277“, hergestellt von Du Pont-Toray Co., Ltd.
- Polyolefinelastomer: „Thermorun QT60MB“, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation
- Modifizierter Polyphenylenether (PPE): „Xyron AF700“, hergestellt von Asahi Kasei Corporation
- Polyacetal (POM): „Tenac EX352“, hergestellt von Asahi Kasei Corporation

Bewertung von Eigenschaften
Die Zugenergie beim Bruch jeder Probe wurde durch Auftragen einer SS-Kurve wie im Test A bewertet. Darüber hinaus wurde die Verschleißfestigkeit wie im Test A bewertet. In den Zugversuchen zum Erhalten der Zugenergie beim Bruch wurde auch der Zugelastizitätsmodul ermittelt. 2 zeigt als Beispiel eine SS-Kurve, die für die Probe von Beispiel B2 erhalten wurde.
Ergebnisse
Tabelle 3 zeigt die Bewertungsergebnisse der Beispiele in Bezug auf Zugelastizitätsmodul, Zugenergie beim Bruch und Verschleißfestigkeit sowie die Harztypen ihrer isolierenden Beschichtungen. Darüber hinaus wird in 3 eine Beziehung zwischen der Zugenergie beim Bruch und dem Ergebnis der Verschleißfestigkeitsbewertung aufgetragen.

Tabelle 3

Probe	Harzart	Zugelastizitätsmodul (MPa)	Zugenergie beim Bruch (mJ/mm³)	Verschleißfestigkeitsbewertung (mm)
B1	Polyurethanelastomer (Esterbasis)	30	550	2600
B2	Polyurethanelastomer (Esterbasis)	7	685	3400
B3	Polyesterelastomer 1	59	526	2500
B4	Polyesterelastomer 2	200	232	1750
B5	Polyolefinelastomer	3	38	200
B6	Modifizierter Polyphenylenether	2500	23	300
B7	Polyacetal	3000	46	300
B8	Polyvinylchlorid	30	47	500

Aus Tabelle 3 und 3 ist ersichtlich, dass die Zugenergie beim Bruch und das Ergebnis der Verschleißfestigkeitsbewertung eine Beziehung aufweisen, bei der die Verschleißfestigkeit mit zunehmender Zugenergie beim Bruch zunimmt. Wie durch die gestrichelte Linie in 3 dargestellt, kann ihre Beziehung im Wesentlichen als gerade Linie angenähert werden. Die Harze, aus denen die Proben bestehen, sind von unterschiedlichen Arten und man kann sagen, dass eine solche Beziehung über die Harzart hinaus besteht. Dieses Ergebnis zeigt, dass die Zugenergie beim Bruch des Harzmaterials als Indikator für die Verschleißfestigkeit ausgezeichnet ist.
Insbesondere in den Proben B1 bis B4, in denen ein thermoplastisches Elastomer in der isolierenden Beschichtung verwendet wurde, lag die Zugenergie beim Bruch bei bis zu 200 mJ/mm³ oder mehr. Dementsprechend war das Ergebnis der Verschleißfestigkeitsbewertung sogar über 1500 mm hoch.
Tabelle 3 zeigt auch den Zugelastizitätsmodul der einzelnen Harzarten. Es zeigt sich, dass im Gegensatz zur Zugenergie beim Bruch der Zugelastizitätsmodul keine eindeutige Korrelation mit der Verschleißfestigkeit aufweist.
Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorstehend ausführlich beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt, und es können verschiedene Verbesserungen vorgenommen werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste
Liste der Bezugsziffern

10: Isolierter elektrischer Draht
12: Elektrischer Drahtleiter
12a: Elementdraht
14: Isolierende Beschichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014043508 A [0006]
JP H6223630 A [0006]

Claims

Isolierter elektrischer Draht, umfassend: einen elektrischen Drahtleiter; und eine isolierende Beschichtung, die eine äußere Umfangsfläche des elektrischen Drahtleiters beschichtet, wobei die isolierende Beschichtung aus einer Harzzusammensetzung hergestellt ist, die ein thermoplastisches Polyurethanelastomer als Hauptkomponente enthält.
Isolierter elektrischer Draht nach Anspruch 1, wobei eine Dicke der isolierenden Beschichtung weniger als 0,7 mm beträgt.
Isolierter elektrischer Draht nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Zugenergie beim Bruch der Harzzusammensetzung 200 mJ/mm³ oder mehr beträgt.
Isolierter elektrischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Härte des thermoplastischen Polyurethanelastomers 85 oder mehr beträgt, wie durch die JIS A-Härte definiert.
Isolierter elektrischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das thermoplastische Polyurethanelastomer ein thermoplastisches Polyurethanelastomer auf Etherbasis ist.
Isolierter elektrischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Leiterquerschnittsfläche des elektrischen Drahtleiters 3 mm² oder mehr und 20 mm² oder weniger beträgt.
Kabelbaum, umfassend den isolierten elektrischen Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 6.