JP2018073830A - Insulated wire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は絶縁電線に関するものであり、特に自動車・電気電子機器等に使用される、高電圧電力ケーブルに好適なものである。 The present invention relates to an insulated wire, and is particularly suitable for a high-voltage power cable used for automobiles, electrical and electronic equipment, and the like.
自動車等の車両に使用される絶電電線は、機械特性、難燃性、耐熱性、耐寒性等、種々の特性が要求されている。 The electrical disconnection wire used for vehicles such as automobiles is required to have various characteristics such as mechanical characteristics, flame retardancy, heat resistance, and cold resistance.
昨今は、電気によるモーター駆動を利用した電気自動車、モーター駆動と従来のガソリンエンジン駆動を併用したハイブリッド自動車が登場している。このようなモーター駆動を使用する自動車は、モーター駆動のために高電圧、大電流を供給する必要がある。一般的に、高電圧、大電流を供給する絶縁電線は、導体断面積が大きいものが使用され、電圧、電流の増加に伴い、高い絶縁性も要求される。 Recently, electric vehicles using electric motor drive and hybrid vehicles using both motor drive and conventional gasoline engine drive have appeared. An automobile using such a motor drive needs to supply a high voltage and a large current for the motor drive. In general, an insulated wire that supplies a high voltage and a large current is used with a large conductor cross-sectional area, and high insulation is also required as the voltage and current increase.
一方で、車内空間の確保やデザイン性の向上のため、絶縁電線の配設スペースが縮小される傾向もあり、これに対応するために短い長さ、小さな曲げ半径で配設が可能な絶縁電線も要求されている。 On the other hand, there is a tendency for the space for the insulated wires to be reduced in order to secure the interior space and improve the design. In order to cope with this, the insulated wires can be arranged with a short length and a small bending radius. Is also required.
すなわち、太く、短い絶縁電線を小さな曲げ半径で曲げる必要があり、これに対応するには柔軟性に優れた絶縁電線を使用する必要がある。柔軟性に優れた絶縁電線を得るには、絶縁電線を構成する導体と絶縁層の少なくとも一方、好ましくは両方を柔軟にする必要がある。 That is, it is necessary to bend a thick and short insulated wire with a small bending radius, and in order to cope with this, it is necessary to use an insulated wire having excellent flexibility. In order to obtain an insulated wire excellent in flexibility, it is necessary to make at least one of the conductor and the insulating layer constituting the insulated wire, preferably both flexible.
導体を被覆する絶縁層を柔軟なものとする方法として、絶縁層を構成する材料にゴム材料を使用する方法が知られている。絶縁層に使用されるゴム材料として、フッ素ゴム、フロロシリコーンゴム、アクリルゴム、EPDM、シリコーンゴム等が挙げられる。
これらの材料の中から、柔軟性、絶縁性、耐熱性、耐寒性の観点で好ましいものを選択した場合、シリコーンゴムが好ましい材料であるが、シリコーンゴムを自動車用電線に使用する際には、以下の難点が存在するため、必ずしもこの好ましい選択とは言えないのが現状である。
As a method for making an insulating layer covering a conductor flexible, a method using a rubber material as a material constituting the insulating layer is known. Examples of the rubber material used for the insulating layer include fluorine rubber, fluorosilicone rubber, acrylic rubber, EPDM, and silicone rubber.
Among these materials, when a preferable material is selected from the viewpoints of flexibility, insulation, heat resistance, and cold resistance, silicone rubber is a preferable material, but when silicone rubber is used for an automobile wire, The present situation is not necessarily a preferable choice because of the following difficulties.
シリコーンゴムは一般的に機械的強度が低く、一度傷が入ると引裂けやすい点、耐摩耗性が低いのが難点であり、絶縁体の損傷による絶縁不良が懸念される。 Silicone rubber is generally low in mechanical strength, and once scratched, it is easy to tear, and it is difficult to have low wear resistance, and there is a concern about poor insulation due to damage to the insulator.
加えて、シリコーンゴムは耐油性、耐酸性に劣り、自動車に使用されるガソリン、ATF(自動変速機油)、エンジンオイルなどの付着による膨潤、劣化の懸念、硫酸を主成分とするバッテリー液の付着による加水分解の懸念も存在する。 In addition, silicone rubber is inferior in oil resistance and acid resistance. Swelling due to adhesion of gasoline used in automobiles, ATF (automatic transmission oil), engine oil, etc. There are also concerns about hydrolysis due to.
機械的強度を上げる方法としては、シリコーン樹脂に、中空の球状酸化チタンや薄片状酸化チタンを添加する方法(特許文献1)がある。しかしながら、機械的強度が上がっても、シリコーン樹脂層に一度傷が入ってしまうと引裂けやすく、損傷による絶縁不良の懸念は残ったままである。 As a method of increasing the mechanical strength, there is a method of adding hollow spherical titanium oxide or flaky titanium oxide to a silicone resin (Patent Document 1). However, even if the mechanical strength is increased, once the silicone resin layer is scratched, the silicone resin layer is easily torn, and there remains a concern about insulation failure due to damage.
耐油性を上げる方法としては、シリコーンゴムの表面をポリウレタン樹脂の薄膜で被覆する(特許文献2)など、シリコーンゴムに耐油性を有する材料を被覆する方法など知られている。しかしながら、耐油性を有する材料は、柔軟性、耐熱性といった物性が必ずしもシリコーンゴムと同等のものではなく、使用環境が限られてしまう問題がある。 As a method for improving oil resistance, a method of coating a silicone rubber with a material having oil resistance, such as coating the surface of silicone rubber with a thin film of polyurethane resin (Patent Document 2) is known. However, a material having oil resistance has physical properties such as flexibility and heat resistance that are not necessarily equivalent to those of silicone rubber, and there is a problem that the use environment is limited.
耐酸性(耐バッテリー液性)を上げる方法としては、絶縁電線の被覆として使用されるシリコーンゴムの表面にポリテトラフルオロエチレンを含む薄膜層を設ける方法(特許文献3)が知られているが、絶縁電線の変形に薄膜層が追従できず、薄膜層の剥がれ、割れが発生してシリコーンゴムが露出してしまい、耐バッテリー液性が低下するという問題が存在する。 As a method for increasing acid resistance (battery liquid resistance), a method of providing a thin film layer containing polytetrafluoroethylene on the surface of a silicone rubber used as a coating for an insulated wire (Patent Document 3) is known. There is a problem that the thin film layer cannot follow the deformation of the insulated wire, and the thin film layer is peeled off and cracked to expose the silicone rubber, resulting in a decrease in battery fluid resistance.
さらに、シリコーンゴムを絶縁層に使用した絶縁電線は、シリコーンゴムが柔軟であるが故に、絶縁電線に瞬間的な強い衝撃が発生した場合、外力の影響が導体にも及び、導体の破損や、破損した導体による絶縁層の損傷の恐れもある。 In addition, the insulated wire using silicone rubber for the insulation layer is flexible because the silicone rubber is flexible, so if a momentary strong impact is generated on the insulated wire, the influence of the external force also affects the conductor, There is also a risk of damage to the insulating layer due to broken conductors.
シリコーンゴムに限らず、引裂けやすいゴム材料、耐摩耗性の低いゴム材料、柔軟性の高いゴム材料を絶縁層に使用する場合は、絶縁体の損傷による絶縁不良、衝撃による導体への悪影響が懸念される。 Not only silicone rubber but also rubber materials that are easy to tear, rubber materials with low wear resistance, and rubber materials with high flexibility are used for the insulation layer. Concerned.
本発明の課題は、引裂けやすいゴム材料、耐摩耗性の低いゴム材料を絶縁層に使用する場合でも、耐引裂き性と耐摩耗性が改善され、衝撃による導体への影響も抑制された絶縁電線を提供することにある。 The object of the present invention is to improve the tear resistance and wear resistance even when a rubber material that is easily torn or a rubber material having low wear resistance is used for the insulating layer, and to suppress the influence of the impact on the conductor. It is to provide electric wires.
本発明者は、絶縁電線の構造を鋭意検討した結果、ゴム材料で形成された絶縁層を複数層設け、層によってゴム材料の特性を変化させることで、従来の問題を解決するに至った。 As a result of earnestly examining the structure of the insulated wire, the present inventor has provided a plurality of insulating layers made of a rubber material, and has changed the characteristics of the rubber material depending on the layer, thereby solving the conventional problems.
本発明は、導体の周囲に絶縁層を被覆した絶縁電線であって、絶縁層は複数の層が積層されて構成されているとともに、絶縁層のうち少なくとも2層はゴム材料で形成された層であることを特徴とする。 The present invention is an insulated wire in which an insulating layer is coated around a conductor, and the insulating layer is formed by laminating a plurality of layers, and at least two of the insulating layers are formed of a rubber material. It is characterized by being.
本発明のより好ましい構成は、ゴム材料で形成された層の少なくとも1層は、ゴム材料で形成された他の層と硬度が異なっていることを特徴とする。 A more preferred configuration of the present invention is characterized in that at least one of the layers formed of the rubber material has a hardness different from that of the other layers formed of the rubber material.
本発明の他の好ましい構成は、ゴム材料で形成された層の少なくとも1層に、フィラー(充填剤)が含有されていることを特徴とする。 Another preferred configuration of the present invention is characterized in that a filler (filler) is contained in at least one of the layers formed of a rubber material.
本発明の絶縁電線にあっては、以下に記載した優れた効果が期待できる。
(1) 絶縁層を複数のゴム材料層で構成することで、単層のゴム材料層のみでは不十分であった耐引裂き性、耐摩耗性を改善できる。
(2)複数のゴム材料層に硬度の差を設けることで、絶縁層の反発弾性と衝撃吸収性を両立できる。
(3)ゴム材料層にフィラーを含有させることで、絶縁層に耐油性、耐酸性を付与することができる。
In the insulated wire of the present invention, the excellent effects described below can be expected.
(1) By constituting the insulating layer with a plurality of rubber material layers, it is possible to improve tear resistance and wear resistance, which were insufficient with only a single rubber material layer.
(2) By providing a difference in hardness between the plurality of rubber material layers, both the resilience and shock absorption of the insulating layer can be achieved.
(3) By containing a filler in the rubber material layer, oil resistance and acid resistance can be imparted to the insulating layer.
以下、本発明の基本的構成を、添付図面を参照しながら説明する。
図1、2において、1は本発明の絶縁電線、2は導体、3は絶縁層である。
図1においては、絶縁層3は第1絶縁層3aと第2絶縁層3bの2層構造となっている。
図2においては、絶縁層3は第1絶縁層3a、第2絶縁層3b、第3絶縁層3cの3層構造となっている。
本発明において、絶縁層3は2層構造と3層構造に限定されるものではなく、必要に応じて4層構造以上としても良い。
Hereinafter, the basic configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 and 2, 1 is an insulated wire of the present invention, 2 is a conductor, and 3 is an insulating layer.
In FIG. 1, the
In FIG. 2, the
In the present invention, the
本発明で特徴的なことは、導体2の周囲に被覆された絶縁層3が、複数の層が積層されて構成されているとともに、絶縁層3のうち少なくとも2層はゴム材料で形成された層となっていることである。
What is characteristic of the present invention is that the
すなわち、図1においては、第1絶縁層3aと第2絶縁層3bは両方ともゴム材料で形成される。
図2においては、第1〜第3絶縁層3a〜3cのうち、いずれか2層がゴム材料で形成されていればよく、残りの1層はゴム材料で形成されていても、その他の材料で形成されていても良い。
That is, in FIG. 1, both the first
In FIG. 2, it is only necessary that any two of the first to third
絶縁層3を積層構造とし、少なくとも2層をゴム材料で形成することで、絶縁層3をゴム材料1層のみで形成された絶縁電線と比較して、耐引裂き性と耐摩耗性が改善される。
By forming the insulating
図3に示したような、絶縁層3がゴム材料1層のみの絶縁電線1’の場合、一度絶縁層3に切り込み傷が入ってしまうと、絶縁層3にさらなる応力が加わった際に裂け(傷)が絶縁層3の厚み方向に伝播し、容易に導体2が露出して絶縁性が保てなくなる。
これに対し、図1に示した、絶縁層3が2層構造となっている絶縁電線1の場合は、第2絶縁層3bに傷が入っても、裂けの伝搬は第2絶縁層3bと第1絶縁層3aの界面で止まるため、導体2は露出せず、絶縁性が維持される。また、第2絶縁層3bの裂けが進行した状態でも、第2絶縁層3b自体は第1絶縁層3aの周囲に存在するため、第1絶縁層3aは第2絶縁層3bによって保護され、第1絶縁層3aの損傷を抑制することができる。耐摩耗性についても同様のことが言える。
When the insulating
On the other hand, in the case of the insulated
図2に示した、絶縁層3が3層構造となっている絶縁電線1の場合は、層が増えることによってさらに高い耐引裂き性と耐摩耗性を得ることができる。
また、最外層である第3絶縁層3cを耐引裂き性の高いタイプのゴム材料で構成することによって、より高い耐引裂き性を得たり、第3絶縁層3cをフッ素ゴムで構成することによって、耐油性、耐酸性を得たりすることも可能である。
In the case of the insulated
Further, by configuring the third insulating
本発明の絶縁層3に使用されるゴム材料は、各層とも同種のゴム材料としても良いし、層によってゴム材料の物性、材料等を変化させて使用しても良い。
本発明においては、絶縁層3を構成する少なくとも2層のゴム材料の特性に差を持たせることで、さらに好ましい態様に変形することが可能である。
The rubber material used for the
In the present invention, it is possible to further change to a preferred mode by making a difference in the characteristics of the rubber material of at least two layers constituting the
ゴム材料の物性の1つとして硬度が存在し、本発明においては絶縁層3を構成する少なくとも2層のゴム材料の硬度は等しくしても、異ならせても良い。
絶縁電線1の耐久性を高める観点では、絶縁層3を構成するゴム材料層の少なくとも1層を、他のゴム材料層と異なった硬度とした態様、すなわち、低硬度のゴム材料層と高硬度のゴム材料層を組み合わせて絶縁層3を形成した態様が好ましく利用できる。
Hardness exists as one of the physical properties of the rubber material. In the present invention, the hardness of the rubber material of at least two layers constituting the insulating
From the viewpoint of increasing the durability of the
一般的に高硬度のゴム材料は反発弾性が高い。絶縁層3を反発弾性の高い材料で構成することで、絶縁電線1が衝撃を受けた際の絶縁層3の変形を抑制することができる。その一方、絶縁層3に反発弾性の高い材料を使用した際、衝撃の影響が導体2に伝わりやすく、導体破損に繋がりやすいという難点がある。
Generally, a rubber material with high hardness has high impact resilience. By constituting the insulating
一般的に低硬度のゴム材料は衝撃吸収性に優れる。絶縁層3を衝撃吸収性に優れた材料で構成することで、絶縁電線1が衝撃を受けた際の影響が導体2に伝わりにくくなり、導体変形を抑制できる。その一方、絶縁層3に衝撃吸収性の高い材料を使用した際、絶縁層3自体が変形してしまうという難点がある。
Generally, a rubber material having a low hardness is excellent in shock absorption. By configuring the insulating
硬度が異なるゴム材料層を組み合わせて絶縁層3を形成することで、絶縁層3の変形抑制効果と、導体2の破損抑制効果を両立することができる。
By forming the insulating
ゴム材料の硬度を変化させる方法としては、フィラーの添加量を変える、構成分子の分子量を変える、架橋密度を変える、ゴム材料の種類を変えるといった方法が挙げられる。 Methods for changing the hardness of the rubber material include methods such as changing the amount of filler added, changing the molecular weight of the constituent molecules, changing the crosslinking density, and changing the type of rubber material.
本発明においては、フィラーの添加量を増やしてゴム材料の硬度を高める方法が特に好ましく利用できる。 In the present invention, a method of increasing the hardness of the rubber material by increasing the amount of filler added can be particularly preferably used.
ゴム材料の耐油性、耐酸性が乏しい場合、フィラーを添加することで、硬度の上昇とともに、耐油性、耐酸性がゴム材料に付加される。フィラーを含有するゴム材料層を絶縁層3の一部に使用することで、絶縁電線1の耐油性、耐酸性が改善される。
When the oil resistance and acid resistance of the rubber material are poor, by adding a filler, oil resistance and acid resistance are added to the rubber material as the hardness increases. By using a rubber material layer containing a filler as a part of the insulating
好適なフィラーの種類としては、シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、タルク、クレー、酸化セリウム、窒化ホウ素、ガラスビーズ、アルミナ、酸化鉄などが挙げられる。 Suitable types of filler include silica, titanium oxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, talc, clay, cerium oxide, boron nitride, glass beads, alumina, iron oxide and the like.
特に本発明では、鱗片状のフィラーが好適に利用できる。鱗片状フィラーは、フィラー粒子が一定の長さと幅を有し、その結果、一定の面積を有する形状となっている。 Particularly in the present invention, scaly fillers can be suitably used. The scaly filler has a shape in which the filler particles have a certain length and width and, as a result, a certain area.
一定の面積を有する鱗片状フィラーを使用することで、その面積が油、酸に対する遮蔽壁として機能し、フィラーを添加したゴム材料層の耐油性、耐酸性を高めることができる。 By using a scale-like filler having a certain area, the area functions as a shielding wall against oil and acid, and the oil resistance and acid resistance of the rubber material layer to which the filler is added can be enhanced.
鱗片状フィラーは、その長手方向が絶縁電線1の長さ方向に沿って配向されていることが好ましい。鱗片状フィラーの長手方向が絶縁電線の長さ方向に沿って配向していることで、絶縁電線の長さ方向の断面を見た際に、油、酸に対する遮蔽壁として機能する面積量が増加し、さらに耐油性、耐酸性が向上する。
It is preferable that the scale-like filler has its longitudinal direction oriented along the length direction of the
この配向状態とするには、鱗片状フィラーを含有する絶縁層を、絶縁電線の被覆層を設ける方法として一般的な押出成型を用いて形成すればよい。絶縁層を押出す過程で鱗片状フィラーの長手方向が絶縁電線1の長さ方向に沿って配向される。
In order to achieve this orientation state, an insulating layer containing a scale-like filler may be formed using a general extrusion molding method as a method for providing a coating layer for an insulated wire. In the process of extruding the insulating layer, the longitudinal direction of the scaly filler is oriented along the length direction of the
本発明において、絶縁層3を構成するゴム材料で形成された層は、ゴム材料で構成された層が隣接していると共に、層間が一体化されていることが望ましい。層間が一体化されていることで、層間の隙間が低減し、隙間におけるコロナ放電が抑制される。結果として絶縁電線の耐コロナ性が向上する。
ゴム材料で形成された層間が一体化されていても、元々積層されて構成された2つの層を一体化したものであれば、層間の隙間が低減しても、層の界面としての機能は有し、耐引裂き性と耐摩耗性の向上に寄与する。
In the present invention, it is desirable that the layer made of the rubber material constituting the insulating
Even if the layers formed of rubber material are integrated, or if the two layers that were originally laminated are integrated, the function as an interface between the layers can be achieved even if the gap between the layers is reduced. It contributes to the improvement of tear resistance and wear resistance.
層間を一体化する具体的な方法としては、2つのゴム材料層を共架橋といった方法で化学的に結合させる、化学的に密着させる方法が挙げられる。
一例として、導体2上にゴム材料層を押出成型した後、押出成型したゴム材料が熱硬化されていない状態でさらにもう1層のゴム材料層を押出成型し、その後熱処理を行い、熱硬化時に2つのゴム材料層を共架橋して一体化させる方法がある。
A specific method for integrating the layers includes a method of chemically bonding two rubber material layers by a method such as co-crosslinking or a method of chemically adhering them.
As an example, after the rubber material layer is extruded on the
本発明で特に好適に使用できるゴム材料の1つはシリコーンゴムである。シリコーンゴムは一般的に柔軟性、絶縁性、耐熱性、耐寒性の観点で好ましいが、耐引裂き性、耐摩耗性、耐油性、耐酸性に劣っている。
本発明に使用するゴム材料としてシリコーンゴムを選択した場合、本発明によってシリコーンゴムの欠点を改善できるため、従来使用が困難とされていた環境においても、シリコーンゴム絶縁層を使用した絶縁電線が利用できる。
One rubber material that can be particularly preferably used in the present invention is silicone rubber. Silicone rubber is generally preferred in terms of flexibility, insulation, heat resistance, and cold resistance, but is inferior in tear resistance, wear resistance, oil resistance, and acid resistance.
When silicone rubber is selected as the rubber material used in the present invention, the disadvantages of silicone rubber can be improved by the present invention. Therefore, an insulated wire using a silicone rubber insulating layer is used even in environments where it has been difficult to use in the past. it can.
本発明で特に好適に使用できる他のゴム材料として、フッ素ゴムが挙げられる。
フッ素ゴムは一般的に耐引裂き性、耐摩耗性、耐油性、耐酸性、耐薬品性、耐熱性の観点で好ましいが、耐寒性に劣っている。
本発明に使用するゴム材料としてフッ素ゴムを使用する場合は、シリコーンゴムと併用することで、シリコーンゴムの欠点を補うことができる。
Another rubber material that can be particularly preferably used in the present invention is fluororubber.
Fluoro rubber is generally preferable from the viewpoint of tear resistance, abrasion resistance, oil resistance, acid resistance, chemical resistance, and heat resistance, but is inferior in cold resistance.
When fluorine rubber is used as the rubber material used in the present invention, the disadvantage of silicone rubber can be compensated by using it together with silicone rubber.
以下、本発明の実施例、比較例を示す。 Examples of the present invention and comparative examples are shown below.
[実施例1、2]
実施例1、2として、第1絶縁層3a、第2絶縁層3bを有する絶縁電線1を作成する。
直径0.32mmの軟銅線を32本撚り合わせた子撚導体を準備し、この子撚導体を19本、同心撚り構造で撚り合わせ、断面積50mm2相当の導体2を形成した。
次いで、押出成型機を用いて、導体2の外周に、第1絶縁層3aとなるゴム材料を被覆したのち、ゴム材料に応じた熱処理を行って第1絶縁層3aを設けた。
さらに、第1絶縁層3aの外周に第2絶縁層3bとなるゴム材料を被覆し、熱処理を行って第2絶縁層3bを設け、第1絶縁層3a、第2絶縁層3bを有する絶縁電線1を得た。
[Examples 1 and 2]
As Example 1 and 2, the
Prepare the child stranded conductor of annealed copper wire was combined 32-ply diameter 0.32 mm, 19 present the child stranded conductors, twisted concentrically twisted structure, to form the cross-sectional area 50 mm 2 corresponding conductors 2.
Next, using an extrusion molding machine, the outer periphery of the
Furthermore, the outer periphery of the first insulating
実施例1、2の具体的な構成は、後掲の表1に示す。硬度はデュロメータ硬度Aである。特記が無い限り、材料、硬度が同じ絶縁層は、同一の物性を有する同一の材料を使用した。 Specific configurations of Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below. The hardness is durometer hardness A. Unless otherwise specified, the same material having the same physical properties was used for the insulating layers having the same material and hardness.
[比較例1、2]
実施例1、2と同じ導体2に、ゴム材料で構成された絶縁層3を1層のみ被覆した絶縁電線1’を比較例1、2として作成した。
[Comparative Examples 1 and 2]
比較例1、2の具体的な構成は、後掲の表1に示す。実施例1、2は絶縁層3が2層構造であるのに対し、比較例1、2は絶縁層3が厚さ1.5mmの単層構造となっている。
Specific configurations of Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below. In Examples 1 and 2, the insulating
以上のように作成した各絶縁電線に対して、以下に述べる試験を行い、各種性能を評価・比較した。 Each insulated wire created as described above was subjected to the tests described below, and various performances were evaluated and compared.
[耐摩耗性試験]
社団法人自動車技術会規格「JASO D618」に準拠して、試験を行った。
具体的方法は、絶縁電線を1mの長さに切り出して試験片とし、試験片の絶縁層に対し0.63Nの押付け力が発生するよう、絶縁電線の長さ方向に沿って、絶縁電線の長さ方向中心部にエンドレス摩耗テープを接触させ、1500mm/minの速度でテープを移動させた。
テープはJIS R6251に規定されるガーネットP150に準じたものを使用し、150mmの間隔で幅10mmの導体露出検知用導電部を設けた。
導体露出検知用導電部が導体2に接触するまでのテープの移動距離を測定し、以下のように評価を行った。
◎:移動距離 3000mm以上
○:移動距離 2000〜3000mm
△:移動距離 1000〜2000mm
×:移動距離 1000mm未満
[Abrasion resistance test]
The test was conducted in accordance with the Japan Automobile Engineers Association standard “JASO D618”.
A specific method is to cut out an insulated wire to a length of 1 m to make a test piece, and along the length direction of the insulated wire, a 0.63 N pressing force is generated against the insulating layer of the test piece. The endless wear tape was brought into contact with the central portion in the length direction, and the tape was moved at a speed of 1500 mm / min.
A tape conforming to garnet P150 defined in JIS R6251 was used, and a conductive portion for conductor exposure detection having a width of 10 mm was provided at intervals of 150 mm.
The moving distance of the tape until the conductive part for conductor exposure detection contacted the
◎: Travel distance 3000 mm or more ○: Travel distance 2000 to 3000 mm
Δ: Movement distance 1000 to 2000 mm
×: Movement distance less than 1000 mm
[耐引裂き性試験]
絶縁電線から絶縁層3のみを、幅5mm、長さ100mmの短冊状に採取して試験片とした。
試験片の長さ方向の中央部表面に、長さ方向に直交する向きに深さ0.3mmの傷を刃物を用いて設け、試験片の両端を引張試験機のチャックで固定して、200mm/minの引張速度で引張試験を行った。
絶縁層3が完全に破断した際に引張試験機が示した値を、絶縁層3の引裂き強度とし、以下のように評価した。
◎:引裂き強度 50N/mm以上
○:引裂き強度 35〜50N/mm
△:引裂き強度 20〜35N/mm
×:引裂き強度 20N/mm未満
[Tear resistance test]
Only the insulating
A scratch having a depth of 0.3 mm is provided on the surface of the central portion of the test piece in the direction perpendicular to the length direction using a blade, and both ends of the test piece are fixed with a chuck of a tensile tester, and 200 mm A tensile test was conducted at a tensile speed of / min.
The value indicated by the tensile tester when the insulating
A: Tear strength 50 N / mm or more B: Tear strength 35-50 N / mm
Δ: Tear strength 20 to 35 N / mm
×: Tear strength less than 20 N / mm
[耐衝撃性試験]
絶縁電線を50mmの長さに切断し、試験片とした。
絶縁電線の長さ方向の中心部に、2mの高さから、500gの分銅を落下させ、絶縁層3の表面状態を観察して以下のように評価した。
◎:傷、凹みともに無し
○:傷無し、凹み有り
△:傷、凹みとも有り
×:導体露出
[Impact resistance test]
The insulated wire was cut into a length of 50 mm to obtain a test piece.
A weight of 500 g was dropped from a height of 2 m to the center of the insulated wire in the length direction, and the surface state of the insulating
◎: No scratch or dent ○: No scratch, dent △: Both scratch or dent ×: Conductor exposure
[耐油性試験]
社団法人自動車技術会規格「JASO D618」に準拠して、試験を行った。
具体的方法は、絶縁電線を600mmに切断して試験片とし、ISO1817に規定されるガソリンに試験片を23±5℃で20時間浸漬した後、取り出して表面を拭い、室温で30分乾燥後、5分以内に絶縁電線の外径を測定し、式(1)に基づいて外径変化率を求め、以下のように評価した。
(式1)外径変化率=(浸漬後の外径−浸漬前の外径)/(浸漬前の外径)×100(%)
○:外径変化率 15%以下
×:外径変化率 15%超
[Oil resistance test]
The test was conducted in accordance with the Japan Automobile Engineers Association standard “JASO D618”.
A specific method is to cut an insulated wire into 600 mm to make a test piece, soak the test piece in gasoline specified in ISO1817 at 23 ± 5 ° C. for 20 hours, take out, wipe the surface, and dry at room temperature for 30 minutes. The outer diameter of the insulated wire was measured within 5 minutes, the outer diameter change rate was determined based on the formula (1), and evaluated as follows.
(Formula 1) Outer diameter change rate = (outer diameter after immersion−outer diameter before immersion) / (outer diameter before immersion) × 100 (%)
○: Outer diameter change rate 15% or less ×: Outer diameter change rate more than 15%
[耐バッテリー液試験]
社団法人自動車技術会規格「JASO D618」に準拠して、試験を行った。
具体的方法は、絶縁電線を600mmに切断して試験片とし、長さ方向に100mmの間隔を空けて4箇所にバッテリー液(25%硫酸溶液、比重1.26)を滴下する。
その後、試験片を90℃に設定した試験炉に入れ、8時間放置する。
8時間後、試験炉から試験片を取り出し、バッテリー液を同じ箇所に滴下し、90℃に設定した試験炉に入れ、16時間放置する。
この手順を1サイクルとし、合計2サイクル行う。
その後、常温に戻した試験片のバッテリー液滴下場所を半径50mmに曲げて表面状態を確認した後、1kVにて絶縁電線の耐電圧試験を行い以下のように評価した。
◎:絶縁層表面にひび割れ無く、耐電圧試験合格
○:絶縁層表面にひび割れ有るが、耐電圧試験合格
×:絶縁層表面のひび割れ著しく導体露出、耐電圧試験不合格
[Battery fluid resistance test]
The test was conducted in accordance with the Japan Automobile Engineers Association standard “JASO D618”.
Specifically, the insulated wire is cut to 600 mm to form a test piece, and battery solution (25% sulfuric acid solution, specific gravity 1.26) is dropped at four locations with a 100 mm interval in the length direction.
Thereafter, the test piece is placed in a test furnace set at 90 ° C. and left for 8 hours.
After 8 hours, the test piece is taken out from the test furnace, the battery solution is dropped on the same place, put into the test furnace set at 90 ° C., and left for 16 hours.
This procedure is defined as one cycle and a total of two cycles are performed.
Then, after the surface state was confirmed by bending the battery droplet lower part of the test piece returned to room temperature to a radius of 50 mm, a withstand voltage test of the insulated wire was performed at 1 kV and evaluated as follows.
◎: Insulation layer surface without cracking, withstanding voltage test passed ○: Insulating layer surface with cracking, but withstanding voltage test passed ×: Insulating layer surface cracks markedly exposed conductor, withstand voltage test failed
試験結果を表1に示す。
実施例1、2は比較例1と比べて、耐摩耗性、耐引裂き性、耐油性、耐バッテリー液性が著しく向上した。
実施例1、2は耐摩耗性、耐引裂き性、耐油性、耐バッテリー液性に優れるフッ素ゴムを併用しているため、各特性の向上は使用材料による影響も存在するが、第2絶縁層3bに損傷が発生しても、第1絶縁層3aによって、絶縁電線1の絶縁性が維持され、実使用上は問題なく使用できる点が特筆すべき効果と言える。
In Examples 1 and 2, the wear resistance, tear resistance, oil resistance, and battery liquid resistance were remarkably improved as compared with Comparative Example 1.
In Examples 1 and 2, since the fluororubber having excellent wear resistance, tear resistance, oil resistance, and battery liquid resistance is used in combination, the improvement of each property is affected by the material used, but the second insulating layer Even if damage occurs in 3b, it can be said that the insulating property of the
実施例1、2は比較例2と比べて、耐摩耗性は減少したものの、耐引裂き性が著しく向上している。耐摩耗性の減少は、実使用上問題のない範囲の減少であるため、比較例2と比べた場合、実施例1、2は耐引裂き性の向上によって、傷による絶縁層3の損傷を抑制した態様と言うことができる。
In Examples 1 and 2, compared with Comparative Example 2, although the wear resistance was reduced, the tear resistance was remarkably improved. Since the decrease in wear resistance is a decrease in a range where there is no problem in practical use, when compared with Comparative Example 2, Examples 1 and 2 suppress the damage of insulating
[実施例3、4]
実施例3、4として、第1絶縁層3a、第2絶縁層3b、第3絶縁層3cを有する絶縁電線1を作成する。
実施例1、2と同様に導体2の外周に第1絶縁層3a、第2絶縁層3bを設けた後、第2絶縁層3bの外周に第3絶縁層3cとなるゴム材料を被覆し、熱処理を行って第3絶縁層3cを設け、第1絶縁層3a、第2絶縁層3b、第3絶縁層3cを有する絶縁電線1を得た。
[Examples 3 and 4]
As Example 3 and 4, the
After providing the first insulating
実施例3、4の具体的な構成は、後掲の表2に示す。導体2は実施例1、2と同じものである。
Specific configurations of Examples 3 and 4 are shown in Table 2 below. The
[比較例3、4]
実施例1、2と同じ導体2に、ゴム材料で構成された絶縁層3を1層のみ被覆した絶縁電線1’を比較例3、4として作成した。
[Comparative Examples 3 and 4]
比較例3、4の具体的な構成は、後掲の表2に示す。実施例3、4は絶縁層3が3層構造であるのに対し、比較例3、4は絶縁層3が厚さ1.5mmの単層構造となっている。
Specific configurations of Comparative Examples 3 and 4 are shown in Table 2 below. In Examples 3 and 4, the insulating
実施例3、4、比較例3、4に対して先述した各種試験を行った結果を表2に示す。
実施例3、4は比較例3、4と比べて、耐摩耗性、耐引裂き性が著しく向上した。
実施例3、4は第3絶縁層3cに耐引裂き性シリコーンゴムを使用しているため、耐引裂き性の向上は使用材料による影響も存在するが、第3絶縁層3cに損傷が発生しても、第1絶縁層3a、第2絶縁層3bによって、絶縁電線1の絶縁性が維持され、実使用上は問題なく使用できる点が特筆すべき効果と言える。
In Examples 3 and 4, the wear resistance and tear resistance were remarkably improved as compared with Comparative Examples 3 and 4.
In Examples 3 and 4, since the tear-resistant silicone rubber is used for the third insulating
耐衝撃性については、評価上は実施例3、4と比較例3、4とで顕著な差は見られなかったが、実施例3、4は硬度の異なるシリコーンゴムを組み合わせて絶縁層3が形成されており、高硬度のシリコーンゴムが有する反発弾性と、低硬度のゴムが有する衝撃吸収性の相互作用によって、実際の耐衝撃性は向上していると考えられ、より強い衝撃を与えた時に耐衝撃性の差が表れると考えられる。
Regarding the impact resistance, no significant difference was observed between the examples 3 and 4 and the comparative examples 3 and 4 in the evaluation, but the insulating
実施例3、4は耐油性、耐バッテリー液性の向上を目的としたものではないので、この2点については比較例と大差が無い。耐油性、耐バッテリー液性の向上を意図したものとして、実施例5〜7を示す。 Since Examples 3 and 4 are not intended to improve oil resistance and battery liquid resistance, these two points are not significantly different from the comparative example. Examples 5 to 7 are shown as intended to improve oil resistance and battery liquid resistance.
[実施例5〜7]
実施例5〜7は、絶縁層の一部にフィラーを添加した態様である。実施例5〜7の具体的な構成は、後掲の表3に示す。導体2は実施例1、2と同じものである。
[Examples 5 to 7]
Examples 5-7 are the aspects which added the filler to a part of insulating layer. Specific configurations of Examples 5 to 7 are shown in Table 3 below. The
実施例5〜7に使用したフィラーは以下の通りである。
・フィラー:球形酸化チタン
・鱗片状フィラー:鱗片状酸化鉄
The filler used in Examples 5 to 7 is as follows.
・ Filler: Spherical titanium oxide ・ Scale-like filler: Scale-like iron oxide
[比較例5、6]
比較例5、6の具体的な構成は、後掲の表3に示す。導体2は実施例1、2と同じものである。実施例5〜7は絶縁層3が厚さ0.5mmの層の3層構造であり、そのうち1層にフィラーが添加されているのに対し、比較例5、6は厚さ1.5mmの単層の絶縁層にフィラーを添加した構造となっている。
[Comparative Examples 5 and 6]
Specific configurations of Comparative Examples 5 and 6 are shown in Table 3 below. The
実施例5〜7、比較例5、6に対して先述した各種試験を行った結果を表3に示す。
実施例5は、耐油性は不十分であるものの、第3絶縁層3cにフィラーを添加することによる耐バッテリー液性の改善効果が確認できた。
In Example 5, although the oil resistance was insufficient, it was confirmed that the battery liquid resistance was improved by adding a filler to the third insulating
実施例6はフィラーの添加量の増加に伴い、耐油性の改善効果が確認できた。 In Example 6, the oil resistance improvement effect could be confirmed as the amount of filler added increased.
実施例7は、フィラーの添加量は実施例6と同じであるが、一定の面積を有する鱗片状フィラーを使用することで、実施例5では不十分であった耐油性の改善効果が確認できた。 In Example 7, the amount of filler added is the same as that in Example 6, but the effect of improving oil resistance that was insufficient in Example 5 can be confirmed by using a scale-like filler having a certain area. It was.
比較例5、6もフィラー添加による耐油性、耐バッテリー液性の改善効果が確認されたが、絶縁層3が単層であるため、特に耐引裂き性は実施例5〜7よりも劣る結果となった。
Comparative Examples 5 and 6 also confirmed the effect of improving oil resistance and battery liquid resistance by the addition of filler, but since the insulating
また、実施例5〜7は比較例5、6と比べて、耐衝撃性が向上しており、硬度の異なるシリコーンゴム層を組み合わせることによる耐衝撃性の改善効果が確認できた。 Moreover, compared with Comparative Examples 5 and 6, Examples 5-7 had improved impact resistance, and the impact resistance improvement effect by combining silicone rubber layers having different hardness could be confirmed.
実施例5〜7は第3絶縁層3cにフィラーを添加した態様であるが、フィラーを添加する絶縁層は第3絶縁層3cに限定されるものではなく、第1、第2絶縁層に添加しても良い。
Examples 5-7 are the aspects which added the filler to the 3rd insulating
[実施例8、9]
実施例8、9として、第1絶縁層3a〜第3絶縁層3cの一部にフッ素ゴムを使用した絶縁電線1を示す。実施例8、9の具体的な構成は、後掲の表4に示す。導体2は実施例1、2と同じものである。
[Examples 8 and 9]
As Example 8 and 9, the
[比較例2]
先述した比較例2を。実施例8、9に対する比較例として、表4に再掲する。実施例6、7は絶縁層3が厚さ0.5mmの層の3層構造であり、そのうち1層にフッ素ゴムを用いたものであるのに対し、比較例2は絶縁層3が厚さ1.5mmのフッ素ゴム製単層構造となっている。
[Comparative Example 2]
The comparative example 2 mentioned above. As a comparative example with respect to Examples 8 and 9, it is shown again in Table 4. Examples 6 and 7 have a three-layer structure in which the insulating
実施例8、9、比較例2に対して先述した各種試験を行った結果を表4に示す。
実施例8、9は、耐油性、耐薬品性に優れたフッ素ゴム層が存在することで、耐油性、耐バッテリー液性の改善効果が確認できた。 In Examples 8 and 9, the fluororubber layer excellent in oil resistance and chemical resistance was present, so that the effect of improving oil resistance and battery liquid resistance could be confirmed.
比較例2も絶縁層にフッ素ゴムを使用しているため、耐油性、耐バッテリー液性は優れているが、絶縁層3が単層であるため、耐引裂き性は実施例8、9よりも劣る結果となった。
Since Comparative Example 2 also uses fluororubber for the insulating layer, the oil resistance and battery liquid resistance are excellent, but since the insulating
実施例1、2、8、9はシリコーンゴムとフッ素ゴムとで、絶縁層3を形成した態様であるが、本発明においては絶縁電線の使用場面に応じて、フッ素ゴム以外に、EPDMゴム、アクリルゴムといった各種のゴム材料を適宜選択して使用しても良い。
Examples 1, 2, 8, and 9 are embodiments in which the insulating
以上の例は、本発明の一例に過ぎず、本発明の思想の範囲内であれば、種々の変更および応用が可能であり、適宜変更されて供されることは言うまでもない。
本発明は特に、自動車・電気電子機器等に使用される、高電圧電力ケーブルに好適なものであるが、利用用途はこれらに限定されるものでなく、その他のケーブル、絶縁電線に本発明を適用しても良い。
The above example is merely an example of the present invention, and various modifications and applications are possible as long as they are within the scope of the present invention.
The present invention is particularly suitable for high-voltage power cables used in automobiles, electrical and electronic equipment, etc., but the application is not limited to these, and the present invention is applied to other cables and insulated wires. It may be applied.
1、1’ 絶縁電線
2 導体
3 絶縁層
3a 第1絶縁層
3b 第2絶縁層
3c 第3絶縁層
1, 1 ′
Claims (8)
The insulated wire according to claim 7, wherein at least one of the layers formed of the rubber material is formed of a material other than silicone rubber.
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