JP6908580B2 - 樹脂組成物、被覆電線及びワイヤーハーネス - Google Patents

Description

本発明は、樹脂組成物、被覆電線及びワイヤーハーネスに関する。

電気自動車の航続距離を長くするため、バッテリ容量を増やすことが検討されている。しかしながら、バッテリ容量の増加に伴って充電時間が長くならないように、ワイヤーハーネスの構成部品である電線の導体径を大きくする必要がある。一方、バッテリ容量の増加に伴ってバッテリの体積が大きくなる傾向にあるため、車体に対してバッテリパックの占める割合が増えてしまう。そのため、狭くかつ短い経路内でも大きく曲げて配索できるように電線を設計する必要がある。

狭くかつ短い経路内には、柔軟なシリコーンゴムで導体を絶縁被覆したシリコーンゴム電線が使用される場合が多い。ところが、シリコーンゴムは、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン及びポリエチレンなどの従来使用されている絶縁性材料と比較して値段も高い。また、シリコーンゴム電線を製造する場合には、導体を押出成形などによりシリコーンゴムで被覆した後に、加硫のための熱風装置が必要など、従来使用されている絶縁性材料の製造方法と比較して、特別な装置が必要である。さらに、実際の使用環境を踏まえると、シリコーンゴム電線のような高い耐熱レベル（２００℃×１００００時間）が求められている部位はそれほど多くない。シリコーンゴム電線以外の電線として、いくつかの電線が開示されている。

例えば、特許文献１には、複数の素線を撚り合わせた導体を絶縁体で被覆した可とう性非ハロゲン電線が記載されている。上記素線は直径０．１２〜０．３１ｍｍである。上記絶縁体は、樹脂成分材料と金属水酸化物とが混和されて被覆材料が形成され、その被覆材料が上記導体に被覆された後、架橋されて架橋樹脂組成物となったものである。樹脂成分材料は、分子構造中に酸素を含有する、ビニルアセテート以外のビニルモノマ２５〜４０重量％を含むエチレン系共重合体を主成分としエラストマを副成分としてこれら主成分と副成分とが混和されて形成される。

また、特許文献２には、素線径が０.１５ｍｍ以上０.５ｍｍ以下の複数の素線からなる導体の外周を、難燃剤を含む絶縁樹脂で被覆した電気ケーブルが記載されている。絶縁樹脂は、オレフィンと極性を有するコモノマーの共重合体Ａ、または、該共重合体Ａと、オレフィンとαオレフィン共重合体Ｂとの混合物からなる。電気ケーブル径／導体径は１.１５以上１.４０以下であり、上記絶縁樹脂が架橋されていてそのセカントモジュラスが１０ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下である。

特開２００８−８４８３３号公報 特開２０１６−１７３９９１号公報

特許文献１に記載の可とう性非ハロゲン電線及び特許文献２に記載の電気ケーブルの柔軟性は、シリコーンゴムと比較して十分に高いとはいえない。また、被覆層の厚さを薄くするのに加え、導体の径を小さくすることで柔軟性を高くすることができるが、実際にはコストを考慮すると、導体の細径化は現実的ではない。

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、電線の被覆層として十分な柔軟性及び耐熱性を有する樹脂組成物、及びこれを用いた被覆電線並びにワイヤーハーネスを提供することにある。

本発明の第１の態様に係る樹脂組成物は、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体と、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方とを含む樹脂成分と、難燃剤と、を含有し、樹脂成分は架橋されている。樹脂組成物の１９％ひずみ引張応力は２．０ＭＰａ以下であり、樹脂組成物はＪＡＳＯ Ｄ６２４に規定される１５０℃耐熱性を有する。

本発明の第２の態様に係る樹脂組成物は、第１の態様の樹脂組成物に関し、樹脂成分におけるエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方の含有量は２０質量％〜６０質量％である。そして、樹脂成分の含有量を１００質量部としたときの難燃剤の含有量は５０質量部未満である。

本発明の第３の態様に係る樹脂組成物は、第１又は第２の態様の樹脂組成物に関し、添加剤をさらに含有し、上記樹脂成分の含有量を１００質量部としたときの添加剤の含有量は２５質量部以下である。

本発明の第４の態様に係る樹脂組成物では、第１〜第３のいずれかの態様における樹脂組成物に関し、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体はエチレン−アクリル酸メチル共重合体である。

本発明の第５の態様に係る被覆電線は、導体と、導体を被覆し、第１〜第４のいずれかの態様における樹脂組成物により構成された被覆層と、を備える。

本発明の第６の態様に係るワイヤーハーネスは、第５の態様における被覆電線を備える。

本発明によれば、電線の被覆層として十分な柔軟性及び耐熱性を有する樹脂組成物、及びこれを用いた被覆電線並びにワイヤーハーネスを提供することができる。

本実施形態に係る被覆電線の一例を示す断面図である。

以下、図面を用いて本実施形態に係る樹脂組成物、被覆電線及びワイヤーハーネスについて詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

［樹脂組成物］
本実施形態に係る樹脂組成物は、樹脂成分と、難燃剤と、を含有する。樹脂成分の含有量を１００質量部としたときの難燃剤の含有量は５０質量部未満であることが好ましい。難燃剤の含有量を５０質量部未満とすることにより、樹脂組成物の柔軟性を向上させることができる。なお、上記樹脂成分の含有量を１００質量部としたときの難燃剤の含有量は４５質量部以下であることが好ましい。また、難燃性の観点から、上記樹脂成分の含有量を１００質量部としたときの難燃剤の含有量は２０質量部以上であることが好ましく、２５質量部以上であることがより好ましく、３０質量部以上であることがさらに好ましい。

（樹脂成分）
樹脂成分は、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体と、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）及びエチレン−アクリレートゴム（ＡＥＭ）の少なくともいずれか一方とを含んでいる。なお、本明細書において、（メタ）アクリル酸エステルは、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの少なくともいずれか一方であることを意味する。

エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、エチレンと（メタ）アクリル酸エステルとを含むモノマー成分を重合させてなる共重合体である。エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、エチレンと（メタ）アクリル酸エステルとを含むモノマー成分を、公知の重合反応によって形成することができる。

（メタ）アクリル酸エステルには、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル及び（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシルなどからなる群より選択される少なくとも１つの（メタ）アクリレートが含まれる。

エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体の具体例としては、特に限定されないが、例えば、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）及びエチレン−アクリル酸ブチル共重合体（ＥＢＡ）などが挙げられる。これらのエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体は単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、マレイン酸及び無水マレイン酸などで変性されていてもよく、変性されていなくてもよい。なお、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、耐熱性の観点から、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）及びエチレン−アクリル酸ブチル共重合体（ＥＢＡ）からなる群より選択される少なくとも一つであることが好ましい。また、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、耐熱性の観点から、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）及びエチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）の少なくともいずれか一方であることがより好ましい。また、耐熱性の観点から、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）であることがさらに好ましい。

エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体には、エチレン及び（メタ）アクリル酸エステル以外のモノマー成分が少量含まれていてもよい。エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体に含まれるエチレン及び（メタ）アクリル酸エステルの合計の含有量は、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましい。また、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体に含まれるエチレン及び（メタ）アクリル酸エステルの合計の含有量は、９５質量％以上であることがさらに好ましい。

エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体に含まれる（メタ）アクリル酸エステルの含有量は特に限定されないが、１５質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましく、２５質量％以上であることがさらに好ましい。（メタ）アクリル酸エステルの含有量の下限を上記の値とすることにより、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方の添加量を抑え、後述する被覆電線の成形性を改善することができる。

エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体に含まれるエチレンの含有量は特に限定されないが、５５質量％以上７５質量％以下であることが好ましく、６５質量％以上７２質量％以下であることがより好ましい。エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体に含まれるエチレンの含有量を上記の範囲とすることにより、後述する被覆電線の機械的特性を向上させることができる。

エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）は、エチレンとプロピレンとジエンとのゴム状共重合体である。エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体の物性は、主にエチレン量及びジエン量によってコントロールされ、エチレン量が少なくなる程硬度が低く（軟らかく）なり、ジエン量が多くなる程圧縮永久ひずみが小さくなる。ただし、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）に含まれるエチレンの含有量は特に限定されないが、柔軟性向上の観点から、７０質量％以下であることが好ましい。また、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）に含まれるジエンの含有量は、耐熱性向上の観点から、７質量％以下であることが好ましい。なお、上記のような７質量％以下のジエンの含有量は、中ジエン量ともいわれている。

エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）は、鉱物オイル、パラフィンオイル及びナフテン系オイルなどのオイルを含んでいてもよい。エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）のムーニー粘度は、６０ＭＬ（１＋４）１２５℃以下であることが好ましい。なお、６０ＭＬ（１＋４）１２５℃の記載の内、６０Ｍはムーニー粘度を、Ｌはロータの形状がＬ形であることを、（１＋４）は予熱時間の１分間及びロータの回転時間４分を、１２５℃は試験温度の１２５℃を表している。また、ムーニー粘度は、ＪＩＳ Ｋ６３００−１：２０１３（未加硫ゴム−物理特性−第１部：ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方）に準じて測定することができる。

また、エチレン−アクリレートゴム（ＡＥＭ）は、アクリル酸エチル又は他のアクリル酸エステル類とエチレンとのゴム状共重合体である。エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方のショアＡ硬度は、特に限定されないが、柔軟性の観点から、７０以下であることが好ましい。

本実施形態において、上記樹脂成分は架橋されている。エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体と、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方とが架橋されることにより、樹脂組成物の耐熱性を向上させることができる。樹脂成分の架橋方法は特に限定されないが、例えば、放射線を照射して樹脂成分を架橋してもよく、樹脂組成物に含有された架橋剤によって樹脂成分を架橋してもよい。なお、樹脂成分は、放射線架橋されていることが好ましい。

架橋に用いられる放射線は、例えば、γ線又は電子線などであってもよい。放射線を被覆層に照射することにより、分子中にラジカルが発生し、分子間の架橋結合が形成される。

上記架橋剤は、例えば、有機過酸化物などを用いることができる。架橋剤は、例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、及び、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイドなどからなる群より選択される少なくとも１つを用いてもよい。架橋剤は、一種を単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。なお、樹脂組成物において、架橋剤の含有量は、樹脂成分１００質量部に対して０．０５〜０．１０質量部であることが好ましい。

樹脂組成物には、架橋効率を向上させるため、架橋剤に以外に、架橋助剤が含有されていてもよい。架橋助剤としては、多官能性化合物を用いることができる。架橋助剤は、例えば、アクリレート系化合物、メタクリレート系化合物、アリル化合物及びビニル化合物などからなる群より選択される少なくとも１つの化合物であってもよい。

アクリレート系化合物は、末端にアクリル基を有する多官能性化合物である。アクリレート系化合物としては、例えば、１，１−メタンジオールジアクリレート、１，２−エタンジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、ビニルアクリレート、アリルアクリレート、グリセリルトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなどが挙げられる。

メタクリレート系化合物は、末端にメタクリル基を有する多官能性化合物である。メタクリレート系化合物としては、例えば、１，１−メタンジオールジメタクリレート、１，２−エタンジオールジメタクリレート、１，３−プロパンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、１，１０−デカンジオールジメタクリレート、ビニルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリセリルトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどが挙げられる。

アリル化合物は、末端にアリル基を有する多官能性化合物である。アリル化合物としては、例えば、ジアリルマレエート、ジアリルイタコネート、ジアリルマロネート、ジアリルフタレート、ジアリルベンゼンホスフォネート、トリアリルホスフェート、トリアリルシアヌレートなどが挙げられる。

ビニル化合物は、末端にビニル基を有する多官能性化合物である。ビニル化合物としては、例えば、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジビニルエーテルなどが挙げられる。

これらの多官能性化合物は単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。なお、これらの化合物の中でも、樹脂成分との親和性が高いことから、トリメチロールプロパントリメタクリレートを用いることが好ましい。

また、樹脂組成物における架橋助剤の含有量は、１００質量部の樹脂成分に対して、０．１質量部〜５質量部であることが好ましく、０．８質量部〜２質量部であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、樹脂組成物の耐熱性をより向上させることができる。

上記樹脂成分におけるエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方の含有量は特に限定されない。ただし、上記樹脂成分におけるエチレン−アクリレートゴムの含有量は、電線にしたときの外観に優れることから、７０質量％未満であることが好ましい。さらに、上記樹脂成分におけるエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方の含有量は２０質量％〜６０質量％であることがより好ましい。上記含有量を２０質量％以上とすることにより、樹脂組成物の柔軟性を向上させることができる。また、上記含有量を６０質量％以下とすることにより、耐熱性を向上させることができる。なお、柔軟性の観点から、上記樹脂成分におけるエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方の含有量は２５質量％以上であることがさらに好ましい。また、上記樹脂成分におけるエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方の含有量は５０質量％以下であることが好ましい。このようにすることで、樹脂組成物を押出成形して被覆電線を作製する際に変形を抑制することができる。

（難燃剤）
難燃剤の種類は、樹脂組成物に難燃性を付与することができれば特に限定されない。難燃剤には、例えば、有機系難燃剤及び無機系難燃剤の少なくともいずれか一方が含まれていてもよい。有機系難燃剤には、例えば、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤及び窒素系難燃剤からなる群より選択される少なくとも１以上の難燃剤が含まれていてもよい。無機系難燃剤には、例えば、金属水酸化物及びアンチモン系難燃剤の少なくともいずれか一方が含まれていてもよい。金属水酸化物には、例えば、水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムの少なくともいずれか一方が含まれていてもよい。アンチモン系難燃剤には、例えば、三酸化アンチモンが含まれていてもよい。

ハロゲン系難燃剤は、熱可塑性樹脂の燃焼を促進するヒドロキシルラジカルを捕捉し、樹脂組成物の燃焼を抑制することができる。ハロゲン系難燃剤は、例えば、有機化合物に少なくとも１つ以上のハロゲンが置換した化合物であってもよい。ハロゲン系難燃剤には、例えば、フッ素系難燃剤、塩素系難燃剤、臭素系難燃剤及びヨウ素系難燃剤からなる群より選択される少なくとも１以上の難燃剤が含まれていてもよい。ハロゲン系難燃剤は、臭素系難燃剤又は塩素系難燃剤であることが好ましく、臭素系難燃剤であることがより好ましい。

塩素系難燃剤には、例えば、塩素化ポリエチレン、塩素化パラフィン及びパークロロシクロペンタデカン等からなる群より選択される少なくとも１つの難燃剤が含まれていてもよい。

臭素系難燃剤には、例えば、１，２−ビス（ブロモフェニル）エタン、１，２−ビス（ペンタブロモフェニル）エタン、ヘキサブロモベンゼン、エチレンビス−ジブロモノルボルナンジカルボキシイミド、エチレンビス−テトラブロモフタルイミド、テトラブロモビスフェノールＳ、トリス（２，３−ジブロモプロピル−１）イソシアヌレート、ヘキサブロモシクロドデカン（ＨＢＣＤ）、オクタブロモフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＡ）、ＴＢＡエポキシオリゴマー又はポリマー、ＴＢＡ−ビス（２，３−ジブロモプロピルエーテル）、デカブロモジフェニルオキシド、ポリジブロモフェニレンオキシド、ビス（トリブロモフェノキシ）エタン、エチレンビス（ペンタブロモフェニル）、ジブロモエチル−ジブロモシクロヘキサン、ジブロモネオペンチルグリコール、トリブロモフェノール、トリブロモフェノールアリルエーテル、テトラデカブロモジフェノキシベンゼン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、ペンタブロモフェノール、ペンタブロモトルエン、ペンタブロモジフェニルオキシド、ヘキサブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、デカブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルオキシド、ジブロモネオペンチルグリコールテトラカルボナート、ビス（トリブロモフェニル）フマルアミド、及びＮ−メチルヘキサブロモフェニルアミン等からなる群より選択される少なくとも１つの難燃剤が含まれていてもよい。

リン系難燃剤には、例えば、リン酸エステル、縮合リン酸エステル、環状リン化合物及び赤リンからなる群より選択される少なくとも１以上の難燃剤が含まれていてもよい。

窒素系難燃剤には、例えば、リン酸グアニル尿素等のグアニル尿素系難燃剤及びメラミンシアヌレート等のメラミン系化合物の少なくともいずれか一方が含まれていてもよい。

難燃剤は、臭素系難燃剤とアンチモン系難燃剤とが含まれていることが好ましく、エチレンビス（ペンタブロモフェニル）と三酸化アンチモンとが含まれていることがより好ましい。本実施形態に係る樹脂組成物において、上記のような難燃剤を用いることにより、少ない含有量であっても、難燃性を向上させることができる。

難燃剤全体に対する臭素系難燃剤の含有量は、５０質量％〜８０質量％であることが好ましく、６０質量％〜７０質量％であることがより好ましい。また、難燃剤全体に対するアンチモン系難燃剤の含有量は、２０質量％〜５０質量％であることが好ましく、３０質量％〜４０質量％であることがより好ましい。さらに、アンチモン系難燃剤に対する臭素系難燃剤の比（臭素系難燃剤／アンチモン系難燃剤）は、１〜４であることが好ましく、３／２〜７／３であることがより好ましい。

本実施形態の樹脂組成物において、添加剤をさらに含有し、上記樹脂成分の含有量を１００質量部としたときの添加剤の含有量は２５質量部以下であることが好ましい。添加剤の含有量を２５質量部以下とすることにより、樹脂組成物の柔軟性を向上させることができる。

本実施形態の樹脂組成物において、上記樹脂成分の含有量を１００質量部としたときの、難燃剤と難燃剤以外の上記添加剤の含有量は７０質量部未満であることが好ましい。難燃剤と難燃剤以外の上記添加剤の含有量を７０質量部未満とすることにより、樹脂組成物の柔軟性を向上させることができる。なお、本実施形態の樹脂組成物において、上記樹脂成分の含有量を１００質量部としたときの、難燃剤と難燃剤以外の添加剤の含有量は６０質量部未満であることがより好ましい。

添加剤としては、上述した架橋剤、上述した架橋助剤、酸化防止剤、加工助剤、可塑剤、金属不活性剤、充填剤、補強剤、紫外線吸収剤、安定剤、顔料、染料、着色剤、帯電防止剤並びに発泡剤等が挙げられる。

酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、及び硫黄系酸化防止剤などが挙げられる。

加工助剤としては、ゴム材料等に添加されるパラフィン系油及びナフテン系油等の石油系油などが挙げられる。

本実施形態の樹脂組成物において、１９％ひずみ引張応力は２．０ＭＰａ以下である。樹脂組成物の１９％ひずみ引張応力を２．０ＭＰａ以下とすることにより、樹脂組成物の柔軟性を向上させることができる。さらに、柔軟性をシリコーンゴムに近づけるためには、１９％ひずみ引張応力は、１．５ＭＰａ以下であることがより好ましい。なお、１９％ひずみ引張応力は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ７１６１−１（プラスチック−引張特性の求め方−第１部：通則）に準拠して測定することができる。

また、本実施形態の樹脂組成物において、日本自動車技術会規格ＪＡＳＯ Ｄ６２４に規定される１５０℃耐熱性を有する。樹脂組成物が上記のような耐熱性を有することにより、自動車などのような高温の環境下であっても、電線の被覆層などとして使用することが可能となる。

樹脂組成物は、上述の樹脂成分及び難燃剤などを溶融混練することにより作製されるが、その方法は公知の手段を用いることができる。例えば、あらかじめヘンシェルミキサー等の高速混合装置を用いてプリブレンドした後、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールミル等の公知の混練機を用いて混練することにより、樹脂組成物を得ることができる。

本実施形態の樹脂組成物は、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体とエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方とを含む樹脂成分と、難燃剤と、を含有し、樹脂成分は架橋されている。樹脂組成物の１９％ひずみ引張応力は２．０ＭＰａ以下であり、樹脂組成物はＪＡＳＯ Ｄ６２４に規定される１５０℃耐熱性を有する。そのため、難燃剤の含有量を５０質量部未満とすることができ、樹脂組成物の柔軟性と耐熱性とを両立させることができる。このような樹脂組成物は、被覆電線の被覆層として使用するのに適している。

［被覆電線］
図１は、本実施形態に係る被覆電線１の一例を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態の被覆電線１は、導体２と、導体２を被覆し、上記実施形態に係る樹脂組成物により構成された被覆層３と、を備える。上記実施形態に係る樹脂組成物は柔軟性及び耐熱性に優れている。そのため、このような樹脂組成物により構成された被覆層３を備える被覆電線１は、例えば自動車用の被覆電線１として好ましく用いることができる。

導体２は、１本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成された集合撚り線であってもよい。また、導体２は、１本の撚り線のみで構成されていてもよく、複数本の集合撚り線を束ねて構成された複合撚り線であってもよい。導体２の構成及びサイズはＪＡＳＯ Ｄ６２４及びＩＳＯ ６７２２−１の少なくともいずれか一方に規定された構成及びサイズであることが好ましい。

導体２の径は、特に限定されないが、４．０ｍｍ以上であることが好ましく、５．０ｍｍ以上であることがより好ましい。導体２の径を上記のようにすることにより、導体の抵抗を小さくし、例えば、大容量のバッテリであっても、充電時間を短くすることができる。また、導体２の径は、特に限定されないが、２５ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以下であることがより好ましい。導体２の径を上記のようにすることにより、狭くかつ短い経路内であっても被覆電線１の配索を容易にすることができる。

素線の径は、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．２ｍｍ以上であることがより好ましい。素線の径を上記のようにすることにより、素線の切断を抑制することができる。また、素線の径は、特に限定されないが、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．４ｍｍ以下であることがより好ましい。素線の径を上記のようにすることにより、狭くかつ短い経路内であっても被覆電線１の配索を容易にすることができる。

導体２を構成する材料は、特に限定されないが、銅、銅合金、アルミニウム及びアルミニウム合金などからなる群より選択される少なくとも１つの導電性金属材料であることが好ましい。

被覆層３の厚さは、特に限定されないが、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、０．６５ｍｍ以上であることがより好ましい。被覆層３の厚さを上記のようにすることにより、導体２を効果的に保護することができる。また、被覆層３の厚さは、特に限定されないが、２．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．８５ｍｍ以下であることがより好ましい。被覆層３の厚さを上記のようにすることにより、狭くかつ短い経路内であっても被覆電線１の配索を容易にすることができる。

被覆電線１は、被覆層３を被覆するシールド層と、当該シールド層をさらに被覆するシース層とをさらに備えていてもよい。シールド層は、導体２からの不必要な電磁波の放出を防止することができる。シールド層としては、導電性の金属箔若しくは金属を含む箔又は金属線（金属導体）を網目状に編むことにより形成することができる。シース層は、シールド層を効果的に保護し、束ねることができる。シース層としては、特に限定されないが、ポリエチレンなどのオレフィン樹脂等を用いてもよく、上記実施形態に係る樹脂組成物を用いてもよい。

導体２を被覆層３で被覆する方法は公知の手段を用いることができる。例えば、被覆層３は、一般的な押出成形法により形成することができる。そして、押出成形法で用いる押出機としては、例えば単軸押出機や二軸押出機を使用し、スクリュー、ブレーカープレート、クロスヘッド、ディストリビューター、ニップル及びダイスを有するものを使用することができる。

被覆層３を構成する樹脂組成物を作製する場合には、樹脂が十分に溶融する温度に設定された押出機に、樹脂組成物を投入する。この際、難燃剤、さらには必要に応じて、酸化防止剤及び加工助剤などの他の成分も押出機に投入する。そして、樹脂組成物はスクリューにより溶融及び混練され、一定量がブレーカープレートを経由してクロスヘッドに供給される。溶融した樹脂組成物は、ディストリビューターによりニップルの円周上へ流れ込み、ダイスにより導体２の外周上に被覆された状態で押し出されることにより、導体２の外周を被覆する被覆層３を得ることができる。

このように本実施形態の被覆電線１では、一般の電線用樹脂組成物と同様に押出成形により被覆層３を形成することができる。なお、被覆層３の強度を向上させるために、導体２の外周に被覆層３を形成した後、上述した放射線の照射などの方法により樹脂組成物を架橋してもよい。

［ワイヤーハーネス］
本実施形態に係るワイヤーハーネスは被覆電線１を備える。上記実施形態に係る樹脂組成物は柔軟性及び耐熱性に優れている。そのため、このような樹脂組成物により構成された被覆層３を備える被覆電線１は、例えば自動車用のワイヤーハーネスとして好ましく用いることができる。

以下、本実施形態を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。

金属導体として、断面積が３．０ｍｍ^２の純銅の導体（撚り線）を準備した。そして、導体に対し、直径４０ｍｍのスクリュー径を有する電線製造用押出被覆装置を用いて約１４０℃〜１８０℃の温度条件で押出成形を行い、表に示す各例の樹脂組成物で被覆した被覆電線を作製した。押出成形の際、被覆後の被覆層の厚さが標準で０．６５ｍｍとなるように調整した。また、被覆電線は、７５０ｋＶ〜９５０ｋＶ×１４０〜２００ｋＧｙの条件で架橋した。そして、得られた被覆電線から導体を抜き取り、被覆層を構成する樹脂組成物の柔軟性及び耐熱性を評価した。

（樹脂成分）
（１）エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）
アクリル酸エチル（ＥＡ）含有量１５質量％
株式会社ＮＵＣ製 ＤＰＤＪ−６１８２
（２）エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）
アクリル酸エチル（ＥＡ）含有量２０質量％
株式会社ＮＵＣ製 ＤＰＤＪ−９１６９
（３）エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）
アクリル酸エチル（ＥＡ）含有量２５質量％
株式会社ＮＵＣ製 ＮＵＣ−６５７０
（４）エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）
アクリル酸エチル（ＥＡ）含有量３０質量％
宇部丸善ポリエチレン株式会社製 ＥＸ４２２７
（５）エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）
アクリル酸メチル（ＭＡ）含有量２０質量％
三井・デュポンポリケミカル株式会社製 エルバロイ（登録商標）ＡＣ１８２０
（６）エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）
アクリル酸メチル（ＭＡ）含有量２５質量％
三井・デュポンポリケミカル株式会社製 エルバロイ（登録商標）ＡＣ１１２５
（７）エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）
アクリル酸メチル（ＭＡ）含有量２９質量％
ＡＲＫＥＭＡ社製 ＬＯＴＲＹＬ（登録商標）２９ＭＡ０３
（８）エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
酢酸ビニル（ＶＡ）含有量１５質量％
日本ポリエチレン株式会社製 ノバテックＬＶ４４０
（９）エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
酢酸ビニル（ＶＡ）含有量４２質量％
ＡＲＫＥＭＡ社製 Ｅｖａｔａｎｅ４２−６０
（１０）エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）
ＤＯＷ社製 ＮＯＲＤＥＬ（登録商標）ＩＰ４７６０Ｐ
（１１）エチレン−アクリレートゴム（ＡＥＭ）
デュポン社製 Ｖａｍａｃ（登録商標）ＶＭＸ２１２２

（難燃剤）
（１）臭素系難燃剤
エチレンビス（ペンタブロモフェニル）
Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＳＡＹＴＥＸ（登録商標）８０１０
（２）アンチモン系難燃剤
三酸化アンチモン
日本精鉱株式会社 ＰＡＴＯＸ（登録商標）Ｍ

なお、難燃剤全体に対し、臭素系難燃剤の含有量が６６．７質量％、アンチモン系難燃剤の含有量が３３．３質量％となるように調製した。すなわち、アンチモン系難燃剤に対する臭素系難燃剤の比（臭素系難燃剤／アンチモン系難燃剤）が２となるように調製した。

（酸化防止剤）
（１）株式会社ＡＤＥＫＡ製 アデカスタブ（登録商標）ＡＯ−２０
（２）株式会社ＡＤＥＫＡ製 アデカスタブ（登録商標）ＡＯ−４１２Ｓ

（加工助剤）
新中村化学工業株式会社製 ＴＭＰＴ（トリメチロールプロパントリメタクリレート）

［評価］
（柔軟性）
上述した架橋処理後の樹脂組成物について、ＪＩＳ Ｋ７１６１に準拠して１９％ひずみ引張応力を測定することにより柔軟性を評価した。試験サンプルは、樹脂組成物を１ｍｍ厚の樹脂シートに成形した後、ＪＩＳ Ｋ６２５１：２０１０（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方）に規定されたダンベル状３号形を打ち抜いて作製した。引張応力は、室温（２３℃）において２００ｍｍ／分の試験速度で測定した。１９％ひずみ引張応力が２．０ＭＰａ以下となった場合を「○」、２．０ＭＰａ超となった場合を「×」として評価した。

（耐熱性）
上述した架橋処理後の樹脂組成物について、ＪＡＳＯ Ｄ６２４の規定に準じて耐熱性を評価した。具体的には、所定の時間加熱した試験サンプルの伸び率を、アレニウスの式に導入し、１００００時間加熱した場合において試験サンプルの伸び率が１００％となる温度を推定した。試験サンプルは、樹脂組成物を１ｍｍ厚の樹脂シートに成形した後、ＪＩＳ Ｋ６２５１：２０１０に規定されたダンベル状３号形を打ち抜いて作製した。測定に用いた試験サンプルは、ＪＩＳ Ｋ７２１２：１９９９（プラスチック−熱可塑性プラスチックの熱安定性試験方法−オーブン法）に準拠し、１６０℃〜１９０℃の加熱条件にて最大５，０００時間加熱した。そして、その後、オーブンから取り出し、室温（約２３℃）で１２時間放置した。伸び率は、室温（２３℃）において２００ｍｍ／分の試験速度で測定した。試験サンプルの伸び率が１００％となる温度が１５０℃以上となった場合を「○」、１５０℃未満となった場合を「×」として評価した。

表１〜表４に示すように、実施例１〜実施例１９では、柔軟性及び耐熱性の良好な樹脂組成物が得られた。特に、実施例１〜実施例１６、実施例１８及び実施例１９では、被覆電線の外観が特に優れていた。一方、比較例１〜比較例７では、樹脂成分としてエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体が単独で用いられていたため、十分な柔軟性又は耐熱性が得られなかった。比較例８及び比較例９では、樹脂成分におけるＥＰＤＭの含有量が少なかったため、十分な柔軟性が得られなかった。比較例１０〜比較例１４では、樹脂成分におけるＥＰＤＭの含有量が多かったため、十分な耐熱性が得られなかった。比較例１５及び比較例１７では、樹脂組成物における難燃剤の含有量が多かったため、十分な柔軟性が得られなかった。比較例１６では、樹脂成分におけるＡＥＭの含有量が少なかったため、十分な柔軟性が得られなかった。

以上、本実施形態を実施例によって説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

１ 被覆電線
２ 導体
３ 被覆層

Claims (5)

1. （メタ）アクリル酸エステルの含有量が２５質量％以上のエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体と、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方とを含む樹脂成分と、
   臭素系難燃剤とアンチモン系難燃剤とを含む難燃剤と、
   を含有し、
   前記樹脂成分は架橋されており、
   １９％ひずみ引張応力は２．０ＭＰａ以下であり、
   ＪＡＳＯ Ｄ６２４に規定される１５０℃耐熱性を有し、
   前記樹脂成分における前記エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体及びエチレン−アクリレートゴムの少なくともいずれか一方の含有量は２０質量％〜６０質量％であり、
   前記樹脂成分の含有量を１００質量部としたときの前記難燃剤の含有量は５０質量部未満である樹脂組成物。
2. 添加剤をさらに含有し、
   前記樹脂成分の含有量を１００質量部としたときの前記添加剤の含有量は２５質量部以下である請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 前記エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体はエチレン−アクリル酸メチル共重合体である請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
4. 導体と、
   前記導体を被覆し、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂組成物により構成された被覆層と、
   を備える被覆電線。
5. 請求項４に記載の被覆電線を備えるワイヤーハーネス。

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