JP7252171B2 - 樹脂組成物、被覆電線及びワイヤーハーネス - Google Patents
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Description
被覆電線の被覆層を構成する樹脂組成物には、高い柔軟性が求められている。ここで、例えば、被覆電線の半径と被覆電線を所定の曲率で曲げた場合を考慮して、樹脂組成物の19%ひずみ引張応力を所定の値以下とした場合に、被覆電線が、実用上、十分な柔軟性を有していることが調査により判明した。したがって、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以下としている。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。19%ひずみ引張応力の値は小さいほど柔軟性が高くなるため、19%ひずみ引張応力の下限は特に限定されないが、19%ひずみ引張応力は0.1MPa以上であってもよい。19%ひずみ引張応力は、JIS K7161-1:2014(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。
樹脂組成物は樹脂成分を含有する。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、重合することによって形成することができる。
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-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。
樹脂組成物は、難燃性を向上させるため、難燃剤を含有していてもよい。樹脂組成物は、樹脂成分100質量部に対して80質量部以下の難燃剤をさらに含有することが好ましい。難燃剤の含有量を80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、柔軟性の観点から、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50質量部以下であることが好ましく、40質量部以下であることがより好ましい。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。
図1は、本実施形態に係る被覆電線10の一例を示す断面図である。図1に示されるように、本実施形態の被覆電線10は、導体11と、導体11を被覆し、上記実施形態に係る樹脂組成物を含む被覆層12と、を備える。上記実施形態に係る樹脂組成物は十分な柔軟性、強度及び耐熱性を有する。そのため、このような被覆層12を備える被覆電線10は、例えば自動車用の被覆電線10として好ましく用いることができる。
本実施形態に係るワイヤーハーネスは被覆電線10を備える。上記実施形態に係る樹脂組成物は十分な柔軟性、強度及び耐熱性を有する。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12を備える被覆電線10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。
(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20質量%
株式会社NUC製 DPDJ-9169
(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25質量%
株式会社NUC製 NUC-6570
(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30質量%
宇部丸善ポリエチレン株式会社製 EX4227
(4)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
(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
(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29質量%
ARKEMA社製 LOTRYL(登録商標)29MA03
(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)29MA03T
(8)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
(9)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
(1)臭素系難燃剤
エチレンビス(ペンタブロモフェニル) 30質量部
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 10質量部
日本精鉱株式会社 PATOX(登録商標)M
(1)株式会社ADEKA製 アデカスタブ(登録商標)AO-20 12質量部
(2)株式会社ADEKA製 アデカスタブ(登録商標)AO-412S 12質量部
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)
以下の方法により、実施例及び比較例の特性を評価した。評価結果を表に示す。
架橋処理後の被覆電線から導体を抜き取り、被覆層を取得した。そして、被覆層を構成する樹脂組成物を6mm厚みにプレス成型した樹脂シートをJIS K7215:1986に準じてタイプAデュロメータにて測定した。硬度が75以下となった場合を「〇」、75超となった場合を「×」として評価した。
架橋処理後の被覆電線から導体を抜き取り、被覆層を取得した。そして、被覆層を構成する樹脂組成物について、JIS K7161-1:2014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 K6251:2017(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。19%ひずみ引張応力は、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1.5MPa以下となった場合を「◎」、1.5MPa超2.0MPa以下となった場合を「〇」、2.0MPa超となった場合を「×」として評価した。
架橋処理後の被覆電線から導体を抜き取り、被覆層を取得した。そして、被覆層を構成する樹脂組成物について、JIS K7161-1:2014に準拠して引張破壊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 K6251:2017(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。引張破壊応力は、室温(23℃)において200mm/分の試験速度で測定した。引張破壊応力が10.3MPa以上となった場合を「〇」、10.3MPa未満となった場合を「×」として評価した。なお、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体単独の引張破壊応力も上記と同様の方法で測定した。ただし、引張破壊応力が9MPa以上となった場合を「〇」、9MPa未満となった場合を「×」として評価した。
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 K6251:2017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。
エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体をそれぞれプレス成形後に、JIS K7171(ISO178)に定められた寸法に打ち抜いて4.0mm厚の試験片を作製した。次に、打ち抜いた試験片を室温(23℃)において2.0mm/分の試験速度で圧縮し、JIS K7171の3.11の算出方法に従って曲げモジュラス(曲げ弾性率)を算出した。曲げモジュラスが15MPa以下となった場合を「〇」、15MPa超となった場合を「×」として評価した。
11 導体
12 被覆層
Claims (6)
- エチレン-アクリル酸メチル共重合体と、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架橋された樹脂成分を含有し、
前記エチレン-アクリル酸メチル共重合体と前記エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体及び前記エチレン-アクリレートゴムの少なくともいずれか一方との合計に対する前記エチレン-アクリル酸メチル共重合体の含有量は35質量%以上70質量%以下であり、
JIS K7161-1:2014に準拠して測定された19%ひずみ引張応力は0.1MPa以上2.0MPa以下であり、
JIS K7161-1:2014に準拠して測定された引張破壊応力は10.3MPa以上25MPa以下であり、
前記エチレン-アクリル酸メチル共重合体における(メタ)アクリル酸エステルの含有量は28質量%以上30質量%未満であり、
前記エチレン-アクリル酸メチル共重合体の重量平均分子量の数平均分子量に対する比は1以上5以下であり、
前記エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体に含まれるエチレンの含有量は70質量%以下であり、前記エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体に含まれるジエンの含有量は7質量%以下である、樹脂組成物。 - 前記樹脂成分100質量部に対して80質量部以下の難燃剤をさらに含有する、請求項1に記載の樹脂組成物。
- JASO D624に規定される150℃耐熱性を有する、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記エチレン-アクリル酸メチル共重合体と前記エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体及び前記エチレン-アクリレートゴムの少なくともいずれか一方との合計に対する前記エチレン-アクリル酸メチル共重合体の含有量は40質量%以上70質量%以下である、請求項1から3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 導体と、
前記導体を被覆し、請求項1から4のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含む被覆層と、
を備える被覆電線。 - 請求項5に記載の被覆電線を備えるワイヤーハーネス。
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