绝缘体组合物及使用绝缘体组合物的包覆电线的制作方法_2

文档序号:9421913阅读:来源:国知局
测量方法的测量结果。关于柔软性,肖氏D硬度为32以 下并且肖氏A硬度为82以下的情况评估为"〇(好)",此范围外的情况评估为"X(差)"。
[0036] 在表 2 中,"HDPE" 代表高密度聚乙稀(由JapanPolyethyleneCorporation制 造,商品名:"N0VATEC(注册商标)HB332R",肖氏D硬度:68)。"EMA"代表乙烯-丙烯酸甲 酯共聚物(由JapanPolyethyleneCorporation制造,商品名:"REXPEARL(注册商标) EB230X",肖氏D硬度:37)。"EEA"代表乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(由JapanPolyethylene Corporation制造,商品名:"REXPEARL(注册商标)A4200",肖氏D硬度:34)。"LDPE"代表 低密度聚乙稀(由JapanPolyethyleneCorporation制造,商品名:"LD400",肖氏D硬度: 48)。最后,"EPDM"是乙烯-丙烯-二烯烃单体共聚物,其用作橡胶材料,并且使用一种以 商品名 "EPT3〇45H"(由MitsuiChemicals,Inc?制造)可购得的EPDM。
[0037] 表2如下示出满足强度和耐油性并且满足柔软性的树脂材料和橡胶材料的优选 组合。具体地,乙烯共聚物是具有33以上并且低于50的肖氏D硬度的EMA或EEA,并且橡 胶材料是EPDM。另外,如表2所示,乙烯共聚物(A)与EPDM⑶的质量比(A/B)为60/40至 90/10。然而,需要注意,为了在即使添加金属氢氧化物时也获得高柔软性,乙烯共聚物(A) 与EPDM(B)的质量比(A/B)优选为60/40至80/20,如后文中描述的实施例所示。
[0038] 通过如上所述地使用EPDM(乙烯-丙烯-二烯烃单体共聚物)作为橡胶材料,橡 胶材料和乙烯共聚物能够良好地相互掺混。由此原因,可以获得由乙烯共聚物可靠地提供 高耐磨性和高耐油性并且由橡胶材料可靠地提供柔软性的绝缘体组合物。
[0039] [表 2]
[0040]
[0041] 接下来,选择丙烯酸橡胶(ACM)作为用于乙烯共聚物的橡胶材料,即EMA或EEA,并 且在如表2的情况满足强度和耐油性的前提下,检测了组合比例。表3示出其结果。在表3 中,使用的"ACM"是一种以商品名"VAMAC-DP"(由DuPontElastomerCo.,Ltd?制造)可 购得的ACM。
[0042] 如表3所示,在满足强度和耐油性并且满足柔软性的情况下,乙烯共聚物(A)与 ACM(B)的质量比(A/B)为60/40至90/10。然而,需要注意,为了在即使添加金属氢氧化物 时也获得高柔软性,乙烯共聚物(A)与ACM(B)的质量比(A/B)优选为60/40至80/20,如后 文中描述的实施例所示。
[0043] 通过如上所述地使用ACM作为橡胶材料,橡胶材料能够与乙烯共聚物良好地掺 混。由此原因,可以获得由乙烯共聚物可靠地提供高耐磨性和高耐油性,并且由橡胶材料可 靠地提供柔软性的绝缘体组合物。
[0044] [表 3]
[0045]
[0046] 如上所述,本发明的绝缘体组合物包含具有33以上并且低于50的肖氏D硬度的 乙烯共聚物和乙烯-丙烯-二烯烃单体共聚物或者丙烯酸橡胶。本发明的绝缘体组合物还 包括作为用于提高阻燃性的阻燃剂的金属氢氧化物。
[0047] 关于金属氢氧化物,可以使用一种以上具有羟基基团或结晶水的金属化合 物,诸如氢氧化镁(Mg(0H)2)、氢氧化铝(A1 (0H)3)、氢氧化钙(Ca(0H)2)、碱式碳酸镁 (mMgC03 ?Mg(0H)2 ?nH20)、水合硅酸铝(硅酸铝水化物,A1203 ? 3Si02 ?nH20)和水合硅酸镁 (硅酸镁五水化物,Mg2Si30s ? 5H20)。在这些金属氢氧化物中,氢氧化镁作为金属氢氧化物 是特别优选的。
[0048] 此处,当橡胶材料是EPDM时,相对于100质量份的乙烯共聚物和EPDM的总体,金 属氢氧化物的组合比例为70至80质量份。如果金属氢氧化物少于70质量份,有不能提供 足够的阻燃性的可能性。如果金属氢氧化物超过80质量份,有不能获得电线需要的柔软性 的可能性。
[0049] 另一方面,当橡胶材料是ACM时,相对于100质量份的乙烯共聚物和EPDM的总体, 金属氢氧化物的组合比例为60至100质量份。如橡胶材料是EPDM的情况,如果金属氢氧 化物的组合比例少于60质量份,有不能提供足够的阻燃性的可能性,而如果其组合比例超 过1〇〇质量份,有不能获得电线需要的柔软性的可能性。
[0050] 考虑到与树脂材料的相容性,优选地对这些金属氢氧化物进行表面处理。然而,即 使在不进行表面处理时,只要金属氢氧化物不使物理性质恶化,也能够使用这些金属氢氧 化物。金属氢氧化物的表面处理优选地通过使用硅烷偶联剂、钛酸盐偶联剂、脂肪酸或脂肪 酸金属盐,诸如硬脂酸或硬脂酸钙等进行。可以单独使用一种金属氢氧化物或者组合使用 多种。
[0051] 除了上述基础组分之外,只要不损害该实施方式的效果,还可以在本发明的绝缘 体组合物中掺混各种添加剂。添加剂包括阻燃助剂、抗氧化剂、金属钝化剂、抗老化剂、润滑 剂、填充剂、增强剂、紫外线吸收剂、稳定剂、塑化剂、颜料、染料、着色剂、抗静电剂和发泡剂 等。
[0052] 如上所述的本发明的绝缘体组合物不仅可以具有良好的弯曲柔软性,还可以具有 高耐油性和高耐磨性。由此原因,因为此绝缘体组合物的高柔软性,其作为用于电线的绝缘 包覆的使用使车辆中的良好布线成为可能。另外,由于本发明的绝缘体组合物具有高强度, 所以能够获得具有增强的耐久性的电线。
[0053] 图1示出本实施方式的包覆电线1的实例。包覆电线1通过用绝缘包覆层3包覆 金属导体2形成。
[0054] 金属导体2可以包括单独的一条素线(constituentwire),或者捆束在一起的多 条素线。另外,金属导体2的直径或材料等没有特别的限定,并且可以根据应用适当的判 定。对于金属导体2的材料,能够使用已知的导电金属材料,诸如铜、铜合金、铝或铝合金。
[0055] 接下来描述本实施方式的包覆电线的制造方法。包覆电线1的绝缘包覆层3通过 捏合上述材料制备,并且能够使用已知的技术作为捏合的方法。例如,能够通过预先使用诸 如Henschel混合机的高速混合机预掺混材料,然后使用诸如Banbury混合机、捏合机或车昆 式磨碎机的已知捏合装置捏合预掺混物来获得构成绝缘包覆层3的绝缘体组合物。
[0056] 此外,在本实施方式的包覆电线中,也能够使用已知技术作为用绝缘包覆层3包 覆金属导体2的方法。例如,能够通过普通的挤出成型法形成绝缘包覆层3。另外,例如,能 够使用配备有螺杆、多孔板、十字头、分配器、喷头和模具的单螺杆挤出机或双螺杆挤出机 作为挤出成型法中使用的挤出机。
[0057] 另外,在制备绝缘包覆层3的绝缘体组合物时,将乙烯共聚物和橡胶材料引入设 定为充分熔化乙烯共聚物和橡胶材料的温度的双螺杆挤出机。此处,也引入金属氢氧化物, 以及其他需要的组分,诸如阻燃助剂和抗氧化剂。然后,熔化乙烯共聚物和橡胶材料等并用 螺杆捏合,并且通过多孔板将一定量的捏合材料供给至十字头。乙烯共聚物和橡胶材料等 的熔体通过分配器流动至喷头的外周,并且通过模具以包覆在导体外周边的状态挤出。以 此方式,能够获得包覆金属导体2的外周边的绝缘包覆层3。
[0058] 在包覆电线1中,通过具有良好柔软性以及高耐油性和高耐磨性的绝缘体组合物 形成绝缘包覆层3。由此原因,获得的电线具有良好的弯曲柔软性,也具有对抗汽油等的耐 油性和对抗断线等的耐磨性。因此,包覆电线1能够适当地用于诸如电动汽车的车辆中的 布线。
[0059] 实施例
[0060] 在下文中,将基于实施例和比较例,进一步详细描述本发明;但是,本发明不限于 这些实施例。
[0061] 在下列实施例中,通过使用纯铜作为金属导体,并且通过挤出成型用绝缘体组合 物包覆金属导体,来制造包覆电线。然后,通过使用这些包覆电线作为测试样品,评估耐油 性、耐磨性和阻燃性。需要注意,各个包覆电线以3. 70mm的外直径和0. 7mm的由绝缘体组 合物构成的绝缘包覆的厚度来制造。
[0062] 根据IS06772评估耐油性。具体地,在浸入汽油前测量测试样品的外直径。接下 来,将测试样品浸入汽油,并留在汽油里30分钟。在浸泡后,将测试样品从汽油中取出,并 将残留在表面的汽油抹去。然后,在与浸泡前相同的部分测量外形。汽油浸泡后的外直径 与浸泡前的外直径的变化率(浸泡后的外直径/浸泡前的外直径X100)为15%以下的情 况评估为"〇(好)",变化率超过15 %的情况评估为"X(差)"。
[0063] 基于砂带磨耗评估耐磨性。具体地,固定具有900mm长度的测试样品,使JIS R6251规定的150G号砂带与测试样品相接触,并向砂带施加500g的重量。在此状态下,砂带 以以1500mm/min的速率移动,并且在测试样品磨损至金属导体与砂带互相接触的程度前 砂带移动的长度。接触前的长度为330mm以上的情况评估为"〇(好)",而长度小于330mm 的情况评估为"X(差)"。
[0064] 关于阻燃性的评估,将各个测试样品以45度的角度置于通风室中,并且对其进行 IS06722中规定的阻燃测试。具体地,对于具有2. 5mm2以下金属导体截面面积的各个测试 样品,保持本生灯的内焰部分与测试样品的下边缘接触15秒,然后将测试样品从本
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