WO2017073754A1 - 耐熱柔軟電線及びこれを用いたワイヤーハーネス - Google Patents

Abstract

本発明の耐熱柔軟電線（１）は、融点が２００℃以上である非架橋構造の樹脂により形成される連続相（１１）と、融点が２００℃未満である熱可塑性エラストマーにより形成される分散相（１２）とを有する相分離構造を備える被覆層（３）を備える。さらに耐熱柔軟電線は、当該被覆層により被覆される導体２を備える。そして、分散相の平均アスペクト比が１０以下である。また、ワイヤーハーネスは耐熱柔軟電線を備える。

Description

耐熱柔軟電線及びこれを用いたワイヤーハーネス

　本発明は、耐熱柔軟電線及びこれを用いたワイヤーハーネスに関する。詳細には本発明は、高い耐熱性を有しつつも柔軟性に優れる耐熱柔軟電線、及び当該耐熱柔軟電線を用いたワイヤーハーネスに関する。

　自動車のエンジンルームなどに用いられる電線の被覆層は、高温環境下であっても溶融しないように、耐高温溶融性等が要求される。そして、従来、耐高温溶融性を備える電線の被覆層として、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂と比較して高い融点を有する、ポリメチルペンテン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることが提案されている。

　例えば、特許文献１では、プロピレン系樹脂と融点１８０℃以上の熱可塑性樹脂とを含む非架橋型ベース樹脂中に、金属水和物、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤および金属酸化物を含有してなる非架橋型難燃性樹脂組成物が開示されている。そして、特許文献１では、融点１８０℃以上の熱可塑性樹脂がポリメチルペンテンであることも開示されている。

特開２００５－１６２９３１号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の樹脂組成物では、難燃性を確保するために多量の金属水和物を添加していること、さらに原料であるプロピレン系樹脂自体の柔軟性が低いことから、電線として用いた場合には柔軟性が低下するという問題があった。

　また、電線の被覆層にはシリコーン樹脂やフッ素樹脂も用いられる。ただ、シリコーン樹脂は、柔軟性は高いが耐摩耗性が低いという問題があり、フッ素樹脂は耐熱性、耐薬品性及び機械特性等は良好であるが柔軟性が低いという問題がある。

　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、耐熱性及び柔軟性に優れる耐熱柔軟電線、及び当該耐熱柔軟電線を用いたワイヤーハーネスを提供することにある。

　本発明の第１の態様に係る耐熱柔軟電線は、融点が２００℃以上である非架橋構造の樹脂により形成される連続相と、融点が２００℃未満である熱可塑性エラストマーにより形成される分散相とを有する相分離構造を備える被覆層を備える。さらに耐熱柔軟電線は、当該被覆層により被覆される導体を備える。そして、分散相の平均アスペクト比が１０以下である。

　本発明の第２の態様に係る耐熱柔軟電線は、第１の態様の耐熱柔軟電線に関し、非架橋構造の樹脂はポリメチルペンテンコポリマーである。

　本発明の第３の態様に係る耐熱柔軟電線は、第１又は第２の態様の耐熱柔軟電線に関し、非架橋構造の樹脂（Ａ）と熱可塑性エラストマー（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）が３０／７０～６０／４０である。

　本発明の第４の態様に係る耐熱柔軟電線は、第１乃至第３のいずれかの態様の耐熱柔軟電線に関し、熱可塑性エラストマーのメルトフローレートが０．５ｇ／１０分以下である。

　本発明の第５の態様に係る耐熱柔軟電線は、第２乃至第４のいずれかの態様の耐熱柔軟電線に関し、
　前記被覆層が、前記非架橋構造の樹脂であるポリメチルペンテンコポリマーと、前記熱可塑性エラストマーと、難燃剤とを含有し、曲げ弾性率が４００ＭＰａ以下である樹脂組成物からなる。

　本発明の第６の態様に係る耐熱柔軟電線は、第５の態様の耐熱柔軟電線に関し、前記ポリメチルペンテンコポリマー３０～６０質量部、前記熱可塑性エラストマー４０～７０質量部の合計１００質量部に対して、前記難燃剤８～３０質量部を含有する。

　本発明の第７の態様に係る耐熱柔軟電線は、第５又は第６の態様の耐熱柔軟電線に関し、前記難燃剤は臭素系難燃剤である。

　本発明の第８の態様に係る耐熱柔軟電線は、第１乃至第７のいずれかの態様の耐熱柔軟電線に関し、熱可塑性エラストマーは架橋ゴム成分を含む。

　本発明の第９の態様に係る耐熱柔軟電線は、第２乃至第８のいずれかの態様の耐熱柔軟電線に関し、ポリメチルペンテンコポリマーの曲げ弾性率が１４００ＭＰａ以下である。

　本発明の第１０の態様に係る耐熱柔軟電線は、第１乃至第９のいずれかの態様の耐熱柔軟電線に関し、熱可塑性エラストマーのタイプＡデュロメータ硬さが５０以上である。

　本発明の第１１の態様に係るワイヤーハーネスは、第１乃至第１０のいずれかの態様の耐熱柔軟電線を備える。

　本発明の耐熱柔軟電線の被覆層は、非架橋構造の樹脂により形成される連続相と、熱可塑性エラストマーにより形成される分散相とを有する相分離構造を備え、さらに分散相の平均アスペクト比が１０以下であるため、高い耐熱性及び柔軟性を得ることができる。

本発明の実施形態に係る耐熱柔軟電線を示す断面図である。 耐熱柔軟電線の被覆層における相分離構造を説明するための概略図である。 柔軟性の測定方法を説明するための概略図である。

　以下、図面を用いて本発明の実施形態に係る耐熱柔軟電線、及び当該耐熱柔軟電線を用いた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。

　本実施形態に係る耐熱柔軟電線１は、図１に示すように、電気絶縁性を有する被覆層３と、被覆層３により被覆される導体２とを備えている。そして、被覆層３は、融点が２００℃以上である非架橋構造の樹脂と、融点が２００℃未満である熱可塑性エラストマーとを含む樹脂組成物からなるものである。

　被覆層３の樹脂組成物が、融点が２００℃以上である非架橋構造の樹脂を含むことにより、自動車のエンジンルームなどの高温環境下でも使用できる耐熱性を得ることが可能となる。ここで、非架橋構造の樹脂とは、線状高分子間に不可逆な橋かけ結合を設ける処理を行っていない樹脂である。融点が２００℃以上である非架橋構造の樹脂としては、例えばポリメチルペンテンコポリマーを挙げることができる。

　被覆層３の樹脂組成物は、上述の非架橋構造の樹脂に加えて、融点が２００℃未満である熱可塑性エラストマーを含んでいる。非架橋構造の樹脂と共にこのような熱可塑性エラストマーを含むことにより、非架橋構造の樹脂に起因する耐熱性を有しつつも、熱可塑性エラストマーに起因する柔軟性を有することが可能となる。なお、非架橋構造の樹脂及び熱可塑性エラストマーの融点は、日本工業規格ＪＩＳ　Ｋ７１２１（プラスチックの転移温度測定方法）に従って測定することができる。

　ここで、被覆層３の樹脂組成物１０は、図２に示すように、非架橋構造の樹脂と熱可塑性エラストマーとが混合し、相分離した構造を有している。そして、非架橋構造の樹脂が連続相（マトリックス相）１１を形成し、熱可塑性エラストマーが分散相（ドメイン相）１２を形成している。つまり、樹脂組成物１０は、体積の小さい分散相１２が連続相１１に分散した海島構造を有している。樹脂組成物１０がこのような海島構造を有していることにより、非架橋構造の樹脂からなる連続相１１により耐熱性が向上し、さらに熱可塑性エラストマーからなる分散相１２により柔軟性が向上する。

　樹脂組成物１０において、分散相１２の平均アスペクト比が１０以下であることが好ましい。アスペクト比とは、分散相１２における輪郭上の２点間距離の最大値（長径の長さＡ）と前記長径に垂直な短径の長さＢとの比（［長径の長さＡ］／［短径の長さＢ］）である。分散相１２の平均アスペクト比が１０以下であることにより、樹脂組成物１０の柔軟性を高めることが可能となる。なお、分散相１２の平均アスペクト比は、分散相１２を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察することにより求めることができる。

　樹脂組成物１０において、非架橋構造の樹脂（Ａ）と熱可塑性エラストマー（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）が３０／７０～６０／４０であることが好ましい。非架橋構造の樹脂と熱可塑性エラストマーとの合計１００質量部中における非架橋構造の樹脂が３０質量部以上の場合、耐熱性が良好な樹脂組成物を得ることができる。また、非架橋構造の樹脂が６０質量部以下の場合、柔軟性が良好な樹脂組成物を得ることができる。なお、非架橋構造の樹脂は、３５質量部～５５質量部であることがより好ましい。非架橋構造の樹脂の含有量がこのような範囲であることにより、耐高温溶融性及び柔軟性がさらに良好な樹脂組成物を得ることができる。

　上述のように、融点が２００℃以上である非架橋構造の樹脂は、ポリメチルペンテンコポリマーであることが好ましい。ポリメチルペンテンコポリマーとしては、メチルペンテンモノマーとそれ以外のαオレフィンとを共重合したものが用いられる。なお、メチルペンテンモノマーとしては、４－メチルペンテン－１であることが好ましい。

　ポリメチルペンテンコポリマーの曲げ弾性率は１４００ＭＰａ以下であることが好ましい。より具体的には、ポリメチルペンテンコポリマーの曲げ弾性率は３００ＭＰａ～１４００ＭＰａであることが好ましい。ポリメチルペンテンコポリマーの曲げ弾性率が３００ＭＰａ以上１４００ＭＰａ以下の場合は、柔軟性の良好な樹脂組成物を得ることができるため、電線の被覆層に好適に用いることができる。なお、ポリメチルペンテンコポリマーの曲げ弾性率は４００ＭＰａ以上８００ＭＰａ以下であることがより好ましい。ポリメチルペンテンコポリマーの曲げ弾性率がこのような範囲であることにより、柔軟性がさらに良好な樹脂組成物を得ることができる。なお、曲げ弾性率の値は、樹脂組成物を３．２ｍｍ厚の射出成形片とし、ＡＳＴＭ－Ｄ７９０に準じ、２３℃の雰囲気下で１．３ｍｍ／ｍｉｎの試験速度、５１ｍｍの支点間距離で測定することにより得ることができる。

　本実施形態の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、ＪＩＳ　Ｋ６４１８（熱可塑性エラストマー用語及び略号）の定義の通りである。すなわち、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、使用温度では加硫ゴムと同様の性質をもつが、高温では熱可塑性樹脂と同様に成形又は再成形することができるポリマー又はポリマーブレンドからなるものである。熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）としては、アミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、エステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）、及びその他の熱可塑性エラストマー（ＴＰＺ）を用いることができる。これらの熱可塑性エラストマーは単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。

　そして、融点が２００℃未満である熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）又は動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）を用いることが好ましい。オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）又は動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）を用いた場合は、柔軟性や耐熱性が良好な樹脂組成物を得ることができる。また、熱可塑性エラストマーとしては、動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）を用いることがさらに好ましい。動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）を用いた場合は、耐油性が良好な樹脂組成物を得ることができる。

　オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）は、ポリオレフィンとゴムとの単純ブレンドタイプと、プロピレン重合時にエチレンなどのコモノマーを添加し、in-situでブレンドするタイプがある。そして、ブレンド物のゴム相は、架橋点がないか又はほとんどないものである。

　オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）に用いられるポリオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、１－オクテン、１－デセンなどのα－オレフィンの単独重合体、あるいは二種以上の共重合体を用いることができる。具体的には、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂などを用いることができる。

　オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）に用いられるゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ）及びエチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などを用いることができる。これらのゴムは単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）に用いられるゴムとしては、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ）及びエチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）の少なくともいずれか一方であることが特に好ましい。

　動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）は、熱可塑性樹脂と、通常のゴムのブレンド物であり、かつ、このゴムは、ブレンド又は混練過程で動的架橋しているものである。本実施形態の熱可塑性エラストマーとして熱可塑性樹脂と架橋ゴムのブレンド物を用いると、耐油性が良好な樹脂組成物を得ることができるため好ましいが、必ずしもこのゴムが動的加硫によって架橋されている必要はない。すなわち、本実施形態の熱可塑性エラストマーは架橋ゴム成分を含むことが好ましい。

　動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、アミド系樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂及びウレタン系樹脂などを用いることができる。これらの熱可塑性樹脂は単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。

　動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）に用いられるゴムとしては、特に制限されないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ）及びエチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などを用いることができる。これらのゴムは単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）に用いられるゴムとしては、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ）及びエチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）の少なくともいずれか一方であることが特に好ましい。

　上述のように、樹脂組成物１０において、非架橋構造の樹脂（Ａ）と熱可塑性エラストマー（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）が３０／７０～６０／４０であることが好ましい。非架橋構造の樹脂が３０質量部以上の場合は、耐熱性が良好な樹脂組成物を得ることができる。また、非架橋構造の樹脂が６０質量部以下の場合は、柔軟性が良好な樹脂組成物を得ることができるため、電線の被覆層などに好適に用いることができる。なお、非架橋構造の樹脂は、３５質量部～５５質量部であることがより好ましい。非架橋構造の樹脂の含有量がこのような範囲であることにより、耐熱性及び柔軟性がさらに良好な樹脂組成物を得ることができる。一方、非架橋構造の樹脂と熱可塑性エラストマーとの合計１００質量部中における熱可塑性エラストマーが４０質量部以上の場合は、柔軟性が良好な樹脂組成物を得ることができる。また、熱可塑性エラストマーが７０質量部以下の場合は、耐熱性が良好な樹脂組成物を得ることができる。なお、熱可塑性エラストマーは、４５質量部～６５質量部であることがより好ましい。熱可塑性エラストマーの含有量がこのような範囲であることにより、柔軟性及び耐熱性がさらに良好な樹脂組成物を得ることができる。

　樹脂組成物１０において、熱可塑性エラストマーのメルトフローレートが０．５ｇ／１０分以下であることが好ましい。メルトフローレートが０．５ｇ／１０分以下の場合には、分散相の平均アスペクト比が１０以下となりやすくなり、被覆層３の柔軟性を高めることが可能となる。なお、メルトフローレートは、ＪＩＳ　Ｋ７２１０－１（プラスチック－熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の求め方－第１部：標準的試験方法）に規定の測定法により求められる。また、メルトフローレートの測定条件は、測定温度が２５０℃であり、荷重が２．１６ｋｇである。

　樹脂組成物１０において、熱可塑性エラストマーのタイプＡデュロメータ硬さの瞬間値は５０以上であることが好ましい。より具体的には、熱可塑性エラストマーのタイプＡデュロメータ硬さの瞬間値は５０以上１００以下であることが好ましい。タイプＡデュロメータ硬さの瞬間値が５０以上１００以下の場合は、樹脂組成物の耐摩耗性がより向上し、被覆層３に好適に用いることができる。なお、タイプＡデュロメータ硬さの瞬間値は７０以上９０以下であることがより好ましい。この範囲であることにより、柔軟性が良好な樹脂組成物を得ることができ、被覆層３に好適に用いることができる。なお、タイプＡデュロメータ硬さの瞬間値はＪＩＳ　Ｋ７２１５（プラスチックのデュロメータ硬さ試験方法）に従って測定することができる。

　被覆層３を構成する樹脂組成物１０は、上述の非架橋構造の樹脂及び熱可塑性エラストマーに加えて、難燃剤を含んでいることが好ましい。難燃剤としては、例えば、有機系難燃剤や無機系難燃剤などを用いることができる。これらの難燃剤は単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。有機系難燃剤としては、例えば、臭素系難燃剤や塩素系難燃剤などのハロゲン系難燃剤、リン酸エステル、縮合リン酸エステル、環状リン化合物、赤リンなどのリン系難燃剤などを用いることができる。無機系難燃剤としては、金属水酸化物、アンチモン系難燃剤などを用いることができる。なお、難燃剤は、有機系難燃剤が好ましく、ハロゲン系難燃剤がより好ましい。また、難燃剤は、臭素系難燃剤を用いることがさらに好ましい。このような難燃剤を用いることによって、耐熱老化性の良好な樹脂組成物を得ることができる。

　臭素系難燃剤としては、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－ペンタブロモベンゼン、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、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、Ｎ－メチルヘキサブロモフェニルアミン等を用いることができる。
なお、臭素系難燃剤としては、１，２－ビス（ペンタブロモフェニル）エタンを使用することが好ましい。このような難燃剤を用いることで、難燃性の良好な樹脂組成物を得ることができる。

　難燃剤の配合量は特に限定されないが、例えば非架橋構造の樹脂と熱可塑性エラストマーとの合計１００質量部、すなわちポリメチルペンテンコポリマー３０～６０質量部、前記熱可塑性エラストマー４０～７０質量部の合計１００質量部に対して、８～５０質量部を含有することが好ましい。難燃剤の配合量が８質量部以上の場合には、難燃性の良好な樹脂組成物を得ることができる。難燃剤の配合量が５０質量部以下の場合には、耐熱老化性の良好な樹脂組成物を得ることができる。なお、難燃剤の配合量は、非架橋構造の樹脂と熱可塑性エラストマーとの合計１００質量部に対して、２０～４０質量部とすることが好ましい。この範囲であることにより、難燃性及び耐熱老化性がさらに良好な樹脂組成物を得ることが可能となる。

　難燃剤は、樹脂組成物１０における連続相１１及び分散相１２の内部に分散していることが好ましい。そのため、樹脂組成物１０において、難燃剤の粒子間距離の平均が５μｍ以上であることが好ましい。粒子間距離の平均が５μｍ以上の場合には、難燃剤の凝集が抑制されるため、被覆層３の柔軟性を高めることが可能となる。なお、難燃剤の粒子間距離は、樹脂組成物１０を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより求めることができる。

　本実施形態における被覆層３の樹脂組成物１０は、ポリメチルペンテンコポリマー、熱可塑性エラストマー及び難燃剤を含有する場合、曲げ弾性率は４００ＭＰａ以下であることが好ましい。樹脂組成物の曲げ弾性率が４００ＭＰａ以下である場合、樹脂組成物の柔軟性が優れているため、電線の被覆層などに好適に用いることができる。

　本実施形態における被覆層３の樹脂組成物１０は、本実施形態の効果を妨げない範囲で種々の添加剤を配合することができる。添加剤としては、酸化防止剤、金属不活性剤、老化防止剤、滑剤、充填材（フィラー）、補強剤、紫外線吸収剤、安定剤、可塑剤、顔料、染料、着色剤、帯電防止剤、発泡剤、難燃助剤等が挙げられる。

　本実施形態の被覆層３の樹脂組成物１０は、上述の材料を溶融混練することにより調製されるが、その方法は公知の手段を用いることができる。例えば、予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、一軸押出機、二軸押出機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１０を得ることができる。

　本実施形態に係る耐熱柔軟電線１は、上述の樹脂組成物１０からなる被覆層３と、被覆層３により被覆される導体２とを備えている。上述のように、本実施形態の樹脂組成物１０は耐熱性及び柔軟性に優れているため、耐熱柔軟電線１の被覆層３に適している。

　導体２としては、１本の素線で構成された単線を用いてもよく、複数の素線を撚り合わせて構成された撚り線を用いてもよい。撚り線も、１本又は数本の素線を中心とし、その周囲に素線を同心状に撚り合わせた同心撚り線；複数の素線を一括して同方向に撚り合わせた集合撚り線；複数の集合撚り線を同心状に撚り合わせた複合撚り線のいずれも使用することができる。

　導体２の直径及び導体２を構成する各素線の直径も特に限定されない。さらに、導体２の材料も特に限定されず、例えば、金属全般、導電性繊維及び導電性高分子を用いることができる。特に、導体２の材料としては、例えば銅、銅合金及びアルミニウム、アルミニウム合金等の公知の導電性金属材料を用いることができる。これらの導電性金属材料は、屈曲性及び導電性が良好であるため、特に好ましい。また、導体２の表面にはめっきを施してもよく、例えば錫めっき、銀めっき、ニッケルめっきを施してもよい。

　本実施形態の耐熱柔軟電線１における被覆層３は、上述のように、樹脂組成物の材料を溶融混練することにより調製されるが、その方法は公知の手段を用いることができる。さらに、導体２を被覆層３で被覆する方法も公知の手段を用いることができる。例えば、被覆層３は、一般的な押し出し成形法により形成することができる。そして、押し出し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。

　例えば、被覆層３を構成する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。

　本実施形態の耐熱柔軟電線１では、一般の電線用樹脂組成物と同様に押し出し成形により被覆層を形成することができる。また、樹脂組成物の加工方法に関して、樹脂材料の混練方法及び電線への被覆方法は、目的に沿って最適な工法を選択することができ、特に限定されない。そのため、加工方法は、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

　このように、本実施形態に係る耐熱柔軟電線１は、融点が２００℃以上である非架橋構造の樹脂により形成される連続相１１と、融点が２００℃未満である熱可塑性エラストマーにより形成される分散相１２とを有する相分離構造を備える被覆層３を備える。さらに耐熱柔軟電線１は、被覆層３により被覆される導体２を備える。そして、分散相１２の平均アスペクト比が１０以下である。このような相分離構造を有する被覆層３は、非架橋構造の樹脂からなる連続相１１により耐熱性が向上し、熱可塑性エラストマーからなる分散相１２により柔軟性が向上する。そのため、高い耐熱性を有しつつも柔軟性に優れた耐熱柔軟電線１を得ることが可能となる。

　本実施形態に係るワイヤーハーネスは、上述の耐熱柔軟電線１を備えている。上述のように、耐熱柔軟電線１は耐熱性及び柔軟性に優れているため、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。さらに、このようなワイヤーハーネスは耐高温溶融性に優れているため、自動車のエンジンルームなどにも好適に用いることができる。

　以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

［実施例１～５及び比較例１～２の試料作製］
　＜樹脂組成物の作製＞
　まず、以下に示すポリメチルペンテンコポリマー、熱可塑性エラストマー、難燃剤及び難燃助剤を表１に示す配合量で、二軸押出機を用いて溶融混練することにより、各実施例
及び比較例の樹脂組成物を調製した。

　（ポリメチルペンテンコポリマー）
　・ＴＰＸ（登録商標）ＭＸ００４、三井化学株式会社製、曲げ弾性率７５０ＭＰａ
　・ＴＰＸ（登録商標）ＲＴ１８、三井化学株式会社製、曲げ弾性率１４５０ＭＰａ

　（熱可塑性エラストマー）
　・ミラストマー（登録商標）９０２０ＮＳ、三井化学株式会社製、動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）、ＭＦＲ：０．０２ｇ／１０ｍｉｎ、タイプＡデュロメータ硬さ８９
　・ミラストマー（登録商標）６０３０ＮＳ、三井化学株式会社製、動的架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）、ＭＦＲ：０．１０ｇ／１０ｍｉｎ、タイプＡデュロメータ硬さ５０
　・プライムＴＰＯ（登録商標）Ｒ１１０Ｅ、株式会社プライムポリマー製、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ＭＦＲ：２．１９ｇ／１０ｍｉｎ
　・タフマー（登録商標）ＤＦ６０５、三井化学株式会社製、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ、エチレン－α－オレフィンコポリマー）、ＭＦＲ：１．４６ｇ／１０ｍｉｎ

　（難燃剤）
　・ＳＡＹＴＥＸ（登録商標）８０１０：Ａｌｂｅｍａｒｌｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製、１，２－ビス（２，３，４，５，６－ペンタブロモフェニル）エタン

　（難燃助剤）
　・ＰＡＴＯＸ（登録商標）－Ｍ：日本精鉱株式会社製、三酸化アンチモン

　＜電線の作製＞
　３ｍｍ^２の銅製の導体に対し、電線製造用の押し出し被覆装置を用いて２５０℃の温度条件で押し出し成形を行い、各実施例及び比較例の樹脂組成物で被覆した試験用電線を作製した。なお、押し出し成形の際、被覆層を入れた電線の外径が３．２５ｍｍとなるように調整した。

［評価］
　＜平均アスペクト比＞
　各例の試験用電線における分散相の平均アスペクト比の測定を、次のように行った。まず、試験用電線を樹脂で包埋した。次に、ダイヤモンドナイフを装着したウルトラミクロトームでトリミング及び面出しを行い、金属酸化物による蒸気染色を施した後、超薄切片を作製した。そして、試験用電線の長手方向の断面を観察した。観察装置は、株式会社日立ハイテクノロジーズ製、透過型電子顕微鏡ＨＴ７７００型を用い、加速電圧１００ｋＶで実施した。

　次に、画像を３万倍に拡大した後、得られた画像の中から５０個の分散相を任意に選択した。そして、各々の分散相における電線長手方向の長径と、長手方向に対して垂直方向の短径の比を求め、平均値を算出した。平均アスペクト比が１０以下のものを「○」と評価し、１０よりも高いものを「×」と評価した。

　＜耐高温溶融性＞
　耐高温溶融性の評価は、次のように行った。まず、各例の試験用電線の外径に等しい径のマンドレルに試験用電線を隙間ができないように巻き付け、２００℃の環境下で３０分間加熱した。そして、試験用電線の巻き付けをマンドレルから解き、目視にて導体の露出の有無を調べた。２００℃の加熱後に導体の露出が認められなかった試験用電線を「○」と評価した。なお、２００℃の加熱後に導体の露出が認められた試験用電線を「×」と評価した。

　＜柔軟性＞
　まず、試験用電線を長さが１００ｍｍとなるように切断し、試験サンプルを得た。次に図３に示すように、６０ｍｍ間隔に配置したローラー２１の上に試験サンプル２０を載置した。そして、試験サンプルの中央を速度１００ｍｍ／分の速度で上から荷重をかけ、電線が落ちるまでの最大荷重を、フォースゲージを用いて測定した。フォースゲージの値が７Ｎ未満の場合を「○」と評価し、７Ｎ以上８．５Ｎ以下の場合を「△」と評価し、８．５Ｎを超えた場合を「×」と評価した。

　＜耐摩耗性＞
　耐摩耗性は、テープ摩耗性によって評価した。まず、サンドペーパーの端に対して垂直に５ｍｍ～１０ｍｍの導電性の帯を最大７５ｍｍ間隔で取り付けた１５０Ｊガーネットのサンドペーパーを準備した。サンドペーパー摩耗テープの未使用部分上に試験サンプルが位置するように、適切なブラケットをピボットアームに取り付けた。試験サンプルを引き延ばすことなく張り、長さ９００ｍｍの試験サンプルを水平に設置させた。摩耗テープを試験サンプルに接触させ、摩耗テープに対して１５００ｇの重りを加える。この状態で（１５００±７５）ｍｍ／分の速度で摩耗テープを移動させ、試験サンプルが摩耗して金属導体と摩耗テープとが接触するまでの摩耗テープの長さを測定した。その後、試験サンプルを５０ｍｍ動かし、試験サンプルを時計回りに９０°回転させた。この手順を繰り返し、合計４回の計測を行った。接触までの長さが３３０ｍｍ以上の場合を「○」と評価し、３３０ｍｍ未満の場合を「×」と評価した。

　＜耐油性＞
　耐油性の評価は、次のように行った。まず、２，２，４－トリメチルペンタンとトルエンを１：１の割合で混合した液体を準備した。次に、試験サンプルの外径を測定した後、試験サンプルを２３℃の液体に２０時間浸漬した。浸漬後、液体から試験サンプルを取り出して表面に付着している液体を拭き取り、浸漬前と同じ箇所の外径を測定した。そして、以下の式より、液体への浸漬前の外径に対する浸漬後の外径の変化率（％）を求めた。液体への浸漬前の外径に対する浸漬後の外径の変化率が１５％以下の場合を「○」と評価し、１５％を超えた場合を「×」と評価した。
　変化率（％）＝（浸漬後の外径－浸漬前の外径）／（浸漬前の外径）×１００

　＜難燃性＞
　難燃性の評価は、次のように行った。まず、実施例及び比較例の試験用電線を長さ６００ｍｍ以上に切断し、試験サンプルを作製した。次に、各試験サンプルをドラフト内に４５度の角度で固定した。そして、試験サンプルの上端から５００ｍｍ±５ｍｍの部分にブンゼンバーナーの内炎部を３０秒間接触させた後、ブンゼンバーナーを外した。そして、試験サンプルからブンゼンバーナーを外した後、被覆層の炎が７０秒以内に全て消え、かつ、被覆層に着火して炎のゆらぎが生じなかったものを「○」と評価した。これに対し、７０秒を超えて燃え続けたものを「×」と評価した。

［評価結果］
　表１に示すように、実施例１～５の樹脂組成物は分散相の平均アスペクト比が１０以下である。そのため、耐熱性（耐高温溶融性）と柔軟性に優れることが分かる。なお、実施例５で使用したポリメチルペンテンコポリマーは曲げ弾性率が１４００ＭＰａを超えているため、他の実施例と比べて柔軟性が若干低下する結果となった。

　これに対し、比較例１及び２の樹脂組成物は平均アスペクト比が１０を超えているため、柔軟性が低下する結果となった。さらに、比較例１及び２の樹脂組成物は熱可塑性エラストマーとして架橋ゴム成分を含まないＴＰＯを使用したため、耐油性も低下する結果となった。

［実施例６～２０及び比較例３の試料作製］
　＜樹脂組成物の作製＞
　まず、二軸押出機を用い、以下に示すポリメチルペンテンコポリマー、熱可塑性エラストマー、難燃剤及び難燃助剤を表２～表４に示す配合量で溶融混練することにより、各実施例及び比較例の樹脂組成物を調製した。
（ポリメチルペンテンコポリマー）
　・ＴＰＸ（登録商標）ＭＸ００２：三井化学株式会社製：曲げ弾性率４８０ＭＰａ
　・ＴＰＸ（登録商標）ＭＸ００４：三井化学株式会社製：曲げ弾性率７５０ＭＰａ
　・ＴＰＸ（登録商標）ＲＴ１８：三井化学株式会社製：曲げ弾性率１４５０ＭＰａ
（熱可塑性エラストマー）
　・ミラストマー（登録商標）８０３０ＮＳ：三井化学株式会社製：熱可塑性ゴム架橋体（ＴＰＶ）：タイプＡデュロメータ硬さ８８
　・ミラストマー（登録商標）５０３０ＮＳ：三井化学株式会社製：熱可塑性ゴム架橋体（ＴＰＶ）：タイプＡデュロメータ硬さ５１
　・ミラストマー（登録商標）４０１０ＮＳ：三井化学株式会社製：熱可塑性ゴム架橋体（ＴＰＶ）：タイプＡデュロメータ硬さ４６
　・プライムＴＰＯ（登録商標）Ｒ１１０ＭＰ：株式会社プライムポリマー製：オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）：タイプＡデュロメータ硬さ６８
（難燃剤）
　・ＳＡＹＴＥＸ（登録商標）８０１０：Ａｌｂｅｍａｒｌｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製、１，２－ビス（２，３，４，５，６－ペンタブロモフェニル）エタン
　・キスマ（登録商標）５ＡＬ：協和化学工業株式会社製、ステアリン酸処理水酸化マグネシウム
（難燃助剤）
　・ＰＡＴＯＸ（登録商標）－Ｍ：日本精鉱株式会社製、三酸化アンチモン

　＜電線の作製＞
　実施例１と同様にして各実施例及び比較例の樹脂組成物で被覆した試験用電線を作製した。

［評価］
　＜曲げ弾性率＞
　曲げ弾性率の値は、樹脂組成物を３．２ｍｍ厚の射出成形片とし、ＡＳＴＭ－Ｄ７９０に準じ、２３℃の雰囲気下で１．３ｍｍ／ｍｉｎの試験速度、５１ｍｍの支点間距離で測定した。曲げ弾性率が４００ＭＰａ以下の場合を「○」と評価し、４００ＭＰａを超える場合を「×」と評価した。

　＜耐高温溶融性＞
　各例の試験用電線に対し、実施例１と同様にして耐高温溶融性の評価を行った。

　＜柔軟性＞
　各例の試験用電線に対し、実施例１と同様にして柔軟性の評価を行った。

　＜耐摩耗性＞
　各例の試験用電線に対し、実施例１と同様にして耐摩耗性の評価を行った。

　＜耐油性＞
　各例の試験用電線に対し、実施例１と同様にして耐油性の評価を行った。

　＜難燃性＞
　各例の試験用電線に対し、実施例１と同様にして難燃性の評価を行った。

　＜耐熱老化性＞
　耐熱老化性は、長さ３５０ｍｍの電線を１８０℃で３００時間加熱した。その後、電線をオーブンから取り出し、電線の外径の１．５倍のマンドレルに巻き付けた。そして、１ｋＶの電圧を１分間かけ、絶縁破壊が起きなければ「○」、絶縁破壊が起きたら「×」として評価した。

［評価結果］
　表２～表４に示すように、実施例６～２０の樹脂組成物は、樹脂組成物の曲げ弾性率が４００ＭＰａ以下であるため、比較例３と比較して、柔軟性が優れていた。

　表２及び表３に示すように、実施例６～１２の樹脂組成物は、ポリメチルペンテンコポリマーと熱可塑性エラストマーの樹脂組成比率が所定の範囲内にあるため、実施例１３と比較して、耐高温溶融性に優れていた。

　表２及び表３に示すように、実施例６～１２の樹脂組成物は、難燃剤が所定量含まれているため、実施例１４及び１５と比較して、難燃性又は耐熱老化性に優れていた。

　表２及び表４に示すように、実施例６～１２の樹脂組成物は、熱可塑性エラストマーに架橋ゴム成分が含まれているため、実施例１６と比較して、耐油性に優れていた。

　表２及び表４に示すように、実施例６～１２の樹脂組成物は、実施例１７で用いられている金属水酸化物難燃剤に代えて臭素系難燃剤を用いているため、難燃性に優れていた。

　なお、表４に示すように、実施例１８の樹脂組成物は、金属水酸化物難燃剤を６０質量部添加しているため、実施例１７と比較して難燃性が向上している一方、耐熱老化性が低下している。このことより、耐熱性と耐熱老化性を両立させる観点からは、金属水酸化物難燃剤に代えて臭素系難燃剤を用いることが好ましいことが分かる。

　表２及び表４に示すように、実施例６～１２の樹脂組成物は、ポリメチルペンテンコポリマーの曲げ弾性率が１４００ＭＰａ以下であるため、実施例１９と比較して柔軟性に優れていた。

　表２及び表４に示すように、実施例６～１２の樹脂組成物は、架橋エラストマーのタイプＡデュロメータ硬さの瞬間値が５０以上であるため、実施例２０と比較して耐摩耗性に優れていた。

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

　１　耐熱柔軟電線
　２　導体
　３　被覆層
　１１　連続相
　１２　分散相

Claims (11)

1. 　融点が２００℃以上である非架橋構造の樹脂により形成される連続相と、融点が２００℃未満である熱可塑性エラストマーにより形成される分散相とを有する相分離構造を備える被覆層と、
   　前記被覆層により被覆される導体と、
   　を備え、
   　前記分散相の平均アスペクト比が１０以下である、耐熱柔軟電線。
2. 　前記非架橋構造の樹脂はポリメチルペンテンコポリマーである、請求項１に記載の耐熱柔軟電線。
3. 　前記非架橋構造の樹脂（Ａ）と前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）が３０／７０～６０／４０である、請求項１又は２に記載の耐熱柔軟電線。
4. 　前記熱可塑性エラストマーのメルトフローレートが０．５ｇ／１０分以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の耐熱柔軟電線。
5. 　前記被覆層が、前記非架橋構造の樹脂であるポリメチルペンテンコポリマーと、前記熱可塑性エラストマーと、難燃剤とを含有し、曲げ弾性率が４００ＭＰａ以下である樹脂組成物からなる、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の耐熱柔軟電線。
6. 　前記ポリメチルペンテンコポリマー３０～６０質量部、前記熱可塑性エラストマー４０～７０質量部の合計１００質量部に対して、前記難燃剤８～３０質量部を含有する、請求項５に記載の耐熱柔軟電線。
7. 　前記難燃剤は臭素系難燃剤である、請求項５又は６に記載の耐熱柔軟電線。
8. 　前記熱可塑性エラストマーは架橋ゴム成分を含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の耐熱柔軟電線。
9. 　前記ポリメチルペンテンコポリマーの曲げ弾性率が１４００ＭＰａ以下である、請求項２乃至８のいずれか一項に記載の耐熱柔軟電線。
10. 　前記熱可塑性エラストマーのタイプＡデュロメータ硬さが５０以上である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の耐熱柔軟電線。
11. 　請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の耐熱柔軟電線を備える、ワイヤーハーネス。

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