Title:
Zusammensetzung für Leitungsbeschichtungsmaterial und isolierte elektrische Leitung
Kind Code:
T5


Abstract:

Bereitgestellt werden eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial mit ausgezeichneter Verletzungsresistenz, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit und eine isolierte elektrische Leitung, bei welcher diese Zusammensetzung verwendet wird. Die Zusammensetzung für ein polyvinylchloridhaltiges Leitungsbeschichtungsmaterial enthält einen Weichmacher in einer Menge von 15 bis 30 Masseteilen und ein thermoplastisches Polyurethanelastomer in einer Menge von 0,01 bis 10 Masseteilen bezogen auf 100 Masseteile des Polyvinylchlorids. Eine isolierte elektrische Leitung (10) wird durch Beschichten eines Außenumfangs eines Leiters (12) mit einer Isolierbeschichtung (14) und Verwenden dieser Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial in einem Leitungsbeschichtungsmaterial erhalten.




Inventors:
Furukawa, Toyoki (Mie, Yokkaichi-shi, JP)
Application Number:
DE112015005107T
Publication Date:
07/27/2017
Filing Date:
10/21/2015
Assignee:
AutoNetworks Technologies, Ltd. (Mie, Yokkaichi-shi, JP)
Sumitomo Electric Industries Ltd. (Osaka, Osaka-shi, JP)
Sumitomo Wiring Systems, Ltd. (Mie, Yokkaichi-shi, JP)



Attorney, Agent or Firm:
Horn Kleimann Waitzhofer Patentanwälte PartG mbB, 80339, München, DE
Claims:
1. Zusammensetzung für ein polyvinylchloridhaltiges Leitungsbeschichtungsmaterial, enthaltend einen Weichmacher in einer Menge von 15 bis 30 Masseteilen und ein thermoplastisches Polyurethanelastomer in einer Menge von 0,01 bis 10 Masseteilen bezogen auf 100 Masseteile des Polyvinylchlorids.

2. Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, wobei ein weiches Segment des thermoplastischen Polyurethanelastomers eine Polyetherkette aufweist.

3. Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Shore-Härte des thermoplastischen Polyurethanelastomers in einem Bereich von A75 bis A85 liegt.

4. Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Weichmacher einer oder mehrere von Phthalsäureester, Trimellitsäureester, Pyromellitsäureester, Adipinsäureester und Sebacinsäureester ist.

5. Isolierte elektrische Leitung, bei welcher die Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einem Leitungsbeschichtungsmaterial verwendet wird.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial und eine isolierte elektrische Leitung und im Speziellen eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial, welches als Beschichtungsmaterial für eine in einem Fahrzeug wie etwa einem Personenkraftwagen verlegte elektrische Leitung geeignet ist, und eine isolierte elektrische Leitung, bei welcher diese Zusammensetzung verwendet wird.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Herkömmlicherweise ist ein Leitungsbeschichtungsmaterial bekannt, bei welchem eine polyvinylchloridhaltige Zusammensetzung benutzt wird, welche Polyvinylchlorid enthält. Um Flexibilität bereitzustellen, wird üblicherweise einem Leitungsbeschichtungsmaterial dieses Typs zum Beispiel ein Weichmacher beigemischt.

Als Leitungsbeschichtungsmaterial dieses Typs offenbart Patentdokument Nr. 1 zum Beispiel ein durch Hinzufügen eines Weichmachers, chlorierten Polyethylens und eines Methylmethacrylatbutadienstyren-Kunststoffs zu Polyvinylchlorid erhaltenes Leitungsbeschichtungsmaterial. Außerdem offenbart zum Beispiel Patentdokument Nr. 2 ein durch Hinzufügen eines Weichmachers, Polyethylens hoher Dichte (HDPE) und eines Ethylen-Vinylacetat-Vinylchlorid-Copolymers zu Polyvinylchlorid erhaltenes Leitungsbeschichtungsmaterial.

VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTEPATENTDOKUMENTE

  • Patentdokument Nr. 1: JP 5423890 B
  • Patentdokument Nr. 2: JP 2002-322330A

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNGVON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN

Wenn in einem Leitungsbeschichtungsmaterial, für welches eine polyvinylchloridhaltige Zusammensetzung benutzt wird, die Menge eines Weichmachers erhöht wird, weist das Material ausgezeichnete Flexibilität auf, es besteht jedoch eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sich die Leitungsbeschichtung aufgrund äußerer Verletzung verschlechtert, und ihre Verletzungsresistenz neigt dazu abzunehmen. Angesichts dessen neigt, wenn die Menge des Weichmachers reduziert wird, die Verletzungsresistenz dazu, zuzunehmen, die Niedertemperatureigenschaften verschlechtern sich jedoch. Um dieses Problem zu lösen, werden in Patentdokument Nr. 1 Niedertemperatureigenschaften durch Hinzufügen von chloriertem Polyethylen und eines Methylmethacrylatbutadienstyren-Kunststoffs zu Polyvinylchlorid sichergestellt.

Wenn jedoch die Menge des Weichmachers in einem Leitungsbeschichtungsmaterial, bei welchem eine polyvinylchloridhaltige Zusammensetzung verwendet wird, reduziert wird, entsteht das Problem, dass sich nicht nur dessen Niedertemperatureigenschaften verschlechtern, sondern dass außerdem die Leitungsbeschichtung bricht, wenn die Leitungsbeschichtung, z. B. durch Biegen, nachdem eine winzige Verletzung außen an der Leitungsbeschichtung ausgebildet wurde (Rückgang der Reißfestigkeit), belastet wird. Insbesondere Reduzieren der Dicke der Leitungsbeschichtung beim Versuch, den Durchmesser einer elektrischen Leitung zu verringern, macht dieses Problem bedeutsam.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial, welches ausgezeichnete Verletzungsresistenz, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit besitzt, und eine isolierte elektrische Leitung, bei welcher diese Zusammensetzung verwendet wird, bereitzustellen.

MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE

Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, enthält die Zusammensetzung für ein polyvinylchloridhaltiges Leitungsbeschichtungsmaterial in einer Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung einen Weichmacher in einer Menge von 15 bis 30 Masseteilen und ein thermoplastisches Polyurethanelastomer in einer Menge von 0,01 bis 10 Masseteilen bezogen auf 100 Masseteile des Polyvinylchlorids.

Vorzugsweise weist ein weiches Segment des thermoplastischen Polyurethanelastomers eine Polyetherkette auf. Außerdem liegt eine Shore-Härte des thermoplastischen Polyurethanelastomers vorzugsweise in einem Bereich von A75 bis A85.

Vorzugsweise ist der Weichmacher einer oder mehrere von Phthalsäureester, Trimellitsäureester, Pyromellitsäureester, Adipinsäureester und Sebacinsäureester.

Bei einer isolierten elektrischen Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial gemäß einem der vorstehend beschriebenen Aspekte in einem Leitungsbeschichtungsmaterial verwendet.

EFFEKT DER ERFINDUNG

Gemäß der Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Zusammensetzung für ein polyvinylchloridhaltiges Leitungsbeschichtungsmaterial einen Weichmacher in einer Menge von 15 bis 30 Masseteilen und ein thermoplastisches Polyurethanelastomer in einer Menge von 0,01 bis 10 Masseteilen bezogen auf 100 Masseteile Polyvinylchlorid; dadurch besitzt die Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial ausgezeichnete Verletzungsresistenz, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit. Eine isolierte elektrische Leitung, bei welcher diese Zusammensetzung in einem Leitungsbeschichtungsmaterial verwendet wird, hat außerdem ausgezeichnete Verletzungsresistenz, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit.

Wenn das weiche Segment des thermoplastischen Polyurethanelastomers eine Polyetherkette aufweist, besitzt die Zusammensetzung ausgezeichnete Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit. Wenn die Shore-Härte des thermoplastischen Polyurethanelastomers in einem Bereich von A75 bis A85 liegt, ist die Zusammensetzung ausgezeichnet zwischen Verletzungsresistenz, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit ausgewogen. Wenn der Weichmacher einer oder mehrere von Phthalsäureester, Trimellitsäureester, Pyromellitsäureester, Adipinsäureester und Sebacinsäureester ist, besitzt die Zusammensetzung ausgezeichnete Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt Querschnittsansichten einer isolierten elektrischen Leitung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

1(a) zeigt eine perspektivische Ansicht und 1(b) zeigt eine Querschnittsansicht in Umfangsrichtung.

2 zeigt eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Evaluieren von Verletzungsresistenz veranschaulicht.

3 zeigt eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Evaluieren von Verletzungsresistenz veranschaulicht.

4 zeigt eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Evaluieren von Niedertemperaturflexibilität veranschaulicht.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Als Nächstes wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.

Eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung für ein polyvinylchloridhaltiges Leitungsbeschichtungsmaterial und enthält zusätzlich zu Polyvinylchlorid einen Weichmacher und ein thermoplastisches Polyurethanelastomer.

Die Zusammensetzung enthält den Weichmacher in einer Menge von 15 bis 30 Masseteilen bezogen auf 100 Masseteile Polyvinylchlorid. Wenn der Gehalt an Weichmacher 30 Masseteile übersteigt, ist die Verletzungsresistenz unbefriedigend, der Gehalt an Weichmacher wird somit auf nicht mehr als 30 Masseteile festgesetzt. Wenn außerdem der Gehalt an Weichmacher weniger als 15 Masseteile beträgt, sind die Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit unbefriedigend, der Gehalt an Weichmacher wird somit auf mindestens 15 Masseteile festgesetzt. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Weichmacher zwischen 20 und 30 Masseteile.

Obwohl hinsichtlich des Weichmachers keine Einschränkung besteht, werden unter dem Aspekt des Erzielens ausgezeichneter Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit Phthalsäureester, Trimellitsäureester, Pyromellitsäureester, Adipinsäureester und Sebacinsäureester bevorzugt. Diese können allein oder in Kombination als Weichmacher benutzt werden.

Zu Beispielen für Alkohole, die Ester für den Weichmacher bilden, gehören gesättigte Fettalkohole mit jeweils 8 bis 13 Kohlenstoffatomen. Es können einer oder mehrere dieser Alkohole verwendet werden. Spezieller gehören zu Beispielen für Alkohole 2-Ethylhexyl-, n-Octyl-, Isononyl-, Dinonyl-, Isodecyl- und Tridecyl-Alkohole.

Wenn die Zusammensetzung den Weichmacher in einer Menge von 15 bis 30 Masseteilen bezogen auf 100 Masseteile Polyvinylchlorid enthält, enthält die Zusammensetzung das thermoplastische Polyurethanelastomer in einer Menge von 0,01 bis 10 Masseteilen bezogen auf 100 Masseteile Polyvinylchlorid. Wenn der Gehalt des thermoplastischen Polyurethanelastomers 10 Masseteile übersteigt, ist die Verletzungsresistenz unbefriedigend, der Gehalt des thermoplastischen Polyurethanelastomers wird somit auf nicht mehr als 10 Masseteile festgesetzt. Wenn außerdem der Gehalt des thermoplastischen Polyurethanelastomers weniger als 0,01 Masseteile beträgt, ist die Reißfestigkeit unbefriedigend, und der Effekt der Verbesserung der Niedertemperaturflexibilität ist gering. Der Gehalt des thermoplastischen Polyurethanelastomers wird somit auf mindestens 0,01 Masseteile festgesetzt. Der Gehalt des thermoplastischen Polyurethanelastomers beträgt vorzugsweise zwischen 0,05 und 10 Masseteile und besonders vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 Masseteile.

Obwohl auf das thermoplastische Polyurethanelastomer keine spezielle Einschränkung besteht, weist sein weiches Segment unter dem Aspekt des Erzielens ausgezeichneter Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit vorzugsweise eine Polyetherkette auf. Außerdem beträgt die Shore-Härte des thermoplastischen Polyurethanelastomers unter dem Aspekt des Erzielens ausgezeichneter Verletzungsresistenz vorzugsweise mindestens A75. Außerdem beträgt die Shore-Härte des thermoplastischen Polyurethanelastomers unter dem Aspekt des Erzielens ausgezeichneter Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit vorzugsweise nicht mehr als A85.

Zu Beispielen des thermoplastischen Polyurethanelastomers gehören polyetherbasierte thermoplastische Polyurethanelastomere, deren weiches Segment eine Polyetherkette aufweist, und polyesterbasierte thermoplastische Polyurethanelastomere, deren weiches Segment eine Polyesterkette aufweist.

Obwohl auf Polyvinylchlorid keine spezielle Einschränkung besteht, beträgt der Polymerisationsgrad unter dem Aspekt des Erzielens ausgezeichneter Verletzungsresistenz vorzugsweise mindestens 800. Außerdem beträgt der Polymerisationsgrad unter dem Aspekt des Erzielens ausgezeichneter Reißfestigkeit vorzugsweise nicht mehr als 2800. Der Polymerisationsgrad beträgt besonders vorzugsweise zwischen 1300 und 2500.

Die Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung kann außerdem innerhalb eines Bereichs, welcher die Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt, andere Komponenten als Polyvinylchlorid, den Weichmacher und das thermoplastische Polyurethanelastomer enthalten. Zu Beispielen für andere Komponenten gehören Additive, welche üblicherweise in einem Leitungsbeschichtungsmaterial verwendet werden, wie etwa Stabilisatoren, Verarbeitungshilfsstoffe, Niedertemperatur-Modifiziermittel und Füllstoffe.

Ein Beispiel eines Verarbeitungshilfsstoffs ist chloriertes Polyethylen. Zu Beispielen für Niedertemperatur-Modifiziermittel gehören Methylmethacrylatbutadienstyren-Copolymere (MBS). Obwohl auf den Gehalt des Niedertemperatur-Modifiziermittels keine spezielle Einschränkung besteht, beträgt der Gehalt des Niedertemperatur-Modifiziermittels unter dem Aspekt des Erzielens ausgezeichneter Verletzungsresistenz vorzugsweise nicht mehr als 6 Masseteile bezogen auf 100 Masseteile Polyvinylchlorid. Der Gehalt des Niedertemperatur-Modifiziermittels beträgt vorzugsweise nicht mehr als 4 Masseteile und besonders vorzugsweise nicht mehr als 3 Masseteile. Außerdem beträgt der Gehalt des Niedertempteratur-Modifiziermittels unter dem Aspekt des Erzielens ausgezeichneter Niedertemperaturflexibilität vorzugsweise mindestens 1 Masseteil bezogen auf 100 Masseteile Polyvinylchlorid.

Die Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel durch Beimischen des Weichmachers, des thermoplastischen Polyurethanelastomers und diverser Additiv-Komponenten, welche nach Bedarf hinzugefügt werden, zu dem als Basiskunststoff dienenden Polyvinylchlorid und Kneten bei gleichzeitigem Erhitzen der Mischung hergestellt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann eine übliche Knetmaschine wie etwa eine Banbury-Knetmaschine, eine Druck-Knetmaschine, ein Knetextruder, ein Doppelschneckenextruder oder eine Rolle verwendet werden. Bevor die Mischung geknetet und erhitzt wird, können die Komponenten im Voraus mittels einer Trommel oder dergleichen trocken durchmischt werden. Nachdem die Mischung geknetet und erhitzt wurde, wird eine Zusammensetzung aus der Knetmaschine entnommen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Zusammensetzung mittels eines Pelletierers zu Pellets geformt werden.

Als Nächstes wird eine isolierte elektrische Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

1(a) zeigt eine perspektivische Ansicht einer isolierten elektrischen Leitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 1(b) zeigt eine Querschnittsansicht (Querschnittsansicht in Umfangsrichtung). Wie in 1 gezeigt weist eine isolierte elektrische Leitung 10 einen Leiter 12 und eine Isolierbeschichtung (Leitungsbeschichtungsmaterial) 14 zum Beschichten des Außenumfangs des Leiters 12 auf. Die Isolierbeschichtung 14 wird unter Verwendung der Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Die isolierte elektrische Leitung 10 kann durch Extrusionsbeschichten des Außenumfangs des Leiters 12 mit der Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden.

Obwohl Kupfer üblicherweise als Leiter 12 verwendet wird, kann auch ein metallisches Material wie etwa Aluminium oder Magnesium anstatt Kupfer verwendet werden. Das metallische Material kann auch eine Legierung sein. Zu Beispielen für andere Metalle zum Erhalten einer Legierung gehören Eisen, Nickel, Magnesium, Silizium und Kombinationen dieser. Der Leiter 12 kann aus einem Einzeldraht oder einem verdrillten Leiter, der durch Verdrillen mehrerer Drähte erhalten wird, gebildet sein.

Gemäß der Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial und der isolierten elektrischen Leitung mit den vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen enthält die Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial den Weichmacher in einer Menge von 15 bis 30 Masseteilen und das thermoplastische Polyurethanelastomer in einer Menge von 0,01 bis 10 Masseteilen bezogen auf 100 Masseteile Polyvinylchlorid; sie besitzt dadurch ausgezeichnete Verletzungsresistenz, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit. Da die Zusammensetzung außerdem eine vorbestimmte Menge des thermoplastischen Polyurethanelastomers enthält, wird ihre Niedertemperaturflexibilität ohne Zunahme der Menge des Weichmachers aufrechterhalten und ihre Reißfestigkeit ist auch befriedigend.

Arbeitsbeispiele

Nachstehend werden Arbeitsbeispiele der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Arbeitsbeispiele beschränkt.

Arbeitsbeispiel 1

Herstellen einer Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial Wie in Tabelle 1 gezeigt wurde ein Einschneckenextruder verwendet, um bei 180°C 100 Masseteile Polyvinylchlorid (mit einem Polymerisationsgrad von 1300), 25 Masseteile eines Trimellitsäureesters, 5 Masseteile eines etherbasierten thermoplastischen Polyurethanelastomers (dessen Shore-Härte A75 betrug) und 5 Masseteile eines bleifreien Hitzestabilisators zu vermischen, und ein Pelletierer wurde verwendet, um die erhaltene Mischung zu Pellets zu formen. Als ein Ergebnis wurde eine Zusammensetzung für ein polyvinylchloridhaltiges Leitungsbeschichtungsmaterial hergestellt.

Herstellen einer isolierten elektrischen Leitung

Eine isolierte elektrische Leitung wurde durch Strangpressen (Extrudieren) der hergestellten Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial um einen Leiter aus verdrillten Drähten mit einem Querschnitt von 0,5 mm2 herum bei einer Beschichtungsdicke von 0,2 mm produziert.

Arbeitsbeispiele 2 und 3

Zusammensetzungen für ein Leitungsbeschichtungsmaterial wurden hergestellt und isolierte elektrische Leitungen wurden – mit der Ausnahme, dass die Beimischmenge des etherbasierten thermoplastischen Polyurethanelastomers (dessen Shore-Härte A75 betrug) verändert wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 produziert.

Arbeitsbeispiele 4 bis 7

Zusammensetzungen für ein Leitungsbeschichtungsmaterial wurden hergestellt und isolierte elektrische Leitungen wurden – mit der Ausnahme, dass der Typ des thermoplastischen Polyurethanelastomers geändert wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 produziert.

Arbeitsbeispiel 8

Eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial wurde hergestellt und eine isolierte elektrische Leitung wurde – mit der Ausnahme, dass der Polyvinylchlorid-Typ geändert wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 produziert.

Arbeitsbeispiele 9 bis 10

Zusammensetzungen für ein Leitungsbeschichtungsmaterial wurden hergestellt und isolierte elektrische Leitungen wurden – mit der Ausnahme, dass die Beimischmenge des Trimellitsäureesters verändert wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 produziert.

Arbeitsbeispiele 11 bis 14

Zusammensetzungen für Leitungsbeschichtungsmaterialien wurden hergestellt und isolierte elektrische Leitungen wurden – mit der Ausnahme, dass der Weichmacher-Typ geändert wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 produziert.

Arbeitsbeispiele 15 bis 17

Zusammensetzungen für Leitungsbeschichtungsmaterialien wurden hergestellt und isolierte elektrische Leitungen wurden – mit der Ausnahme, dass ein Additiv hinzugefügt wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 produziert.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial wurde hergestellt und eine isolierte elektrische Leitung wurde – mit der Ausnahme, dass kein thermoplastisches Polyurethanelastomer beigemischt wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 produziert.

Vergleichsbeispiele 2 und 3

Zusammensetzungen für Leitungsbeschichtungsmaterialien wurden hergestellt und isolierte elektrische Leitungen wurden – mit der Ausnahme, dass die Beimischmenge des thermoplastischen Polyurethanelastomers verändert wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 produziert.

Vergleichsbeispiel 4

Eine Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial wurde hergestellt und eine isolierte elektrische Leitung wurde – mit der Ausnahme, dass ein Niedertemperatur-Modifiziermittel (10 Masseteile) anstatt des thermoplastischen Polyurethanelastomers beigemischt wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 produziert.

Vergleichsbeispiele 5 und 6

Zusammensetzungen für Leitungsbeschichtungsmaterialien wurden hergestellt und isolierte elektrische Leitungen wurden – mit der Ausnahme, dass die Beimischmenge des Trimellitsäureesters verändert wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 produziert.

Verwendete Materialien

  • • Polyvinylchlorid
    Polymerisationsgrad 1300: „Shin Dai-Ichi Vinyl Corporation, ZEST1300Z“
    Polymerisationsgrad 2500: „Shin Dai-Ichi Vinyl Corporation, ZEST2500Z“
  • • Weichmacher
    Phthalsäureester: „J-PLUS Co., Ltd., DUP“
    Trimellitsäureester: „DIC K.K., W-750“
    Pyromellitsäureester: „DIC K.K., W-7010“
    Adipinsäureester: „DIC K.K., W-242“
    Sebacinsäureester: „DIC K.K., W-280“
  • • Thermoplastisches Polyurethanelastomer
    Etherbasiert, mit Shore-Härte A73; „BASF Japan Ltd., Elastollan C70A10WN“
    Etherbasiert, mit Shore-Härte A75: „DIC Bayer Polymer Ltd., PANDEX T-8175”
    Etherbasiert, mit Shore-Härte A85: „BASF Japan Ltd., Elastollan ET385“
    Esterbasiert, mit Shore-Härte A77: „Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd., RESAMINE P-1275“
  • • Verarbeitungshilfsstoff (chloriertes Polyethylen): „Shōwa Denkō K.K., Elaslen 301A“
  • • Niedertemperatur-Modifiziermittel (MBS): „Kaneka Corporation, KANE ACE B-564“
  • • Füllstoff (Kalziumkarbonat): „Shiraishi Calcium Kaisha, Ltd., Hakuenka CCR“
  • • Bleifreier Hitzestabilisator: „K.K. Adeka, RUP-100“

Evaluierung

Die Verletzungsresistenz, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit der produzierten isolierten elektrischen Leitungen wurden basierend auf den folgenden Evaluierungsverfahren evaluiert.

EvaluierungsverfahrenVerletzungsresistenz-Evaluierung

Ein Teststück wurde durch Zuschneiden der produzierten isolierten elektrischen Leitung auf 300 mm Länge erhalten. Wie in 2(a) (Aufsicht) und 2(b) (Seitenansicht) gezeigt wurde ein Teststück 1 auf Kunststoffplatten 2a und 2b platziert. Der Abstand zwischen der Kunststoffplatte 2a und der Kunststoffplatte 2b betrug 5 mm. Das linke Ende des Teststücks 1 wurde an der Kunststoffplatte 2b befestigt, und das Teststück 1 wurde durch Anwenden einer Zugkraft von 30 N am rechten Ende des Teststücks 1 geradegebogen. Als Nächstes wurde ein Metallstück 3 mit einer Dicke von 0,5 mm an einer Position 1 cm unterhalb eines zwischen der Kunststoffplatte 2b und der Kunststoffplatte 2b angeordneten Abschnitts des Teststücks 1 und etwa 0,8 mm in radialer Richtung des Teststücks 1 von dessen Außenumfangsseite entfernt angeordnet.

Als Nächstes wurde das Metallstück 3, wie in 3(a) bis 3(c) gezeigt, mit einer Geschwindigkeit von 50 mm/min nach oben bewegt und in Kontakt mit einem Beschichtungsmaterial 4 des Teststücks 1 gebracht, und eine Kraft, die durch das Teststück 1 auf das Metallstück 3 ausgeübt wurde, wurde gemessen. Dann wurde, falls ein Leiter 5 des Teststücks 1 nicht freigelegt wurde, das Metallstück 3 in zentraler Richtung in Schritten von jeweils 0,01 mm näher an das Teststück 1 gebracht, und die Messung wurde fortgesetzt, bis der Leiter 5 freigelegt wurde. Die Obergrenze der Kraft, bei welcher der Leiter 5 nicht freigelegt wurde, wurde als die Verletzungsresistenzfähigkeit des Teststücks 1 betrachtet. Wenn der Leiter 5 bei einer Kraft von mindestens 12 N nicht freigelegt wurde, wurde seine Verletzungsresistenz als akzeptabel „O“ betrachtet, wohingegen seine Verletzungsresistenz, wenn der Leiter 5 bei einer Kraft von mindestens 15 N nicht freigelegt wurde, als überragend „⌾“ betrachtet wurde. Wenn hingegen der Leiter 5 bei einer Kraft von weniger als 12 N freigelegt wurde, wurde seine Verletzungsresistenz als nicht akzeptabel „x“ betrachtet.

Niedertemperaturflexibilitäts-Evaluierung

Ein Teststück wurde durch Zuschneiden der produzierten isolierten elektrischen Leitung auf 350 mm Länge erhalten. An beiden Enden jenes Teststücks wurden 20 mm des Beschichtungsmaterials entfernt. Als Nächstes wurde, wie in 4 gezeigt, in einem Zustand, bei welchem ein Ende eines Teststücks 6 an einem Dreharm fixiert war, ein Gewicht 7 an das andere Ende gehängt, und der in Längsrichtung mittlere Abschnitt des Teststücks 6 wurde zwischen einem Paar zylindrischer Elemente 8a und 8b (Radius r = 25 mm) eingeklemmt.

Niedertemperaturflexibilität wurde evaluiert durch wiederholtes Biegen des Teststücks 6 mit einem Biegeradius r durch Drehen der Dreharme um 90 Grad in eine Richtung und 90 Grad in die andere Richtung derart, dass das Teststück 6 um die Mantelflächen der zylindrischen Elemente 8a und 8b gelegt wurde. Die Last, mit welcher das Teststück 6 belastet wurde, betrug 400 g, die Testtemperatur betrug –30°C und die Geschwindigkeit, mit der ein Biegevorgang wiederholt wurde, betrug 60 Zyklen pro Minute. Die Flexibilität wurde evaluiert anhand der Anzahl Biegevorgänge (Anzahl der Zyklen) bis zum Brechen des Teststücks 6 im Biegetest. Wenn ein Teststück mindestens 2000 Mal gebogen wurde, wurde es als akzeptabel „O“ betrachtet, wohingegen ein Teststück, wenn es mindestens 3000 Mal gebogen wurde, als besonders ausgezeichnet „⌾“ betrachtet wurde.

Reißfestigkeits-Evaluierung

Ein eckiges Teststück, wie es in JIS K 6252 beschrieben wird, wurde unter Verwendung eines flachen Stücks mit einer Dicke von 1 mm, welches unter Verwendung der hergestellten Zusammensetzung für ein Leitungsbeschichtungsmaterial produziert wurde, produziert, und seine Reißfestigkeit wurde mittels eines Zugspannungstesters evaluiert. Die Reißfestigkeit wurde mit einem Abstand von 20 mm zwischen den Greifern und einer Spanngeschwindigkeit von 50 mm/min evaluiert. Wenn ein Teststück bei einer Auslenkung von mindestens 10 mm (einer augenscheinlichen Dehnung von mindestens 50 %) brach, wurde seine Reißfestigkeit als akzeptabel „O“ betrachtet, wohingegen die Reißfestigkeit eines Teststücks, wenn dieses bei einer Auslenkung von mindestens 20 mm (augenscheinliche Dehnung betrug 100 %) brach, als überragend „⌾“ betrachtet wurde. Wenn hingegen ein Teststück bei einer Auslenkung von weniger als 10 mm brach, wurde seine Reißfestigkeit als nicht akzeptabel „ד betrachtet.

Die Mischverhältnisse der Leitungsbeschichtungsmaterialien und Evaluierungsergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt. Man beachte, dass die in den Tabellen 1 bis 3 gezeigten Werte in Masseteilen angegeben sind. Tabelle 1Tabelle 2Tabelle 3

In Vergleichsbeispiel 1 wurde dem Polyvinylchlorid kein thermoplastisches Polyurethanelastomer beigemischt; dadurch waren, wenn der Weichmacher in einer kleinen Menge hinzugefügt wurde, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit unbefriedigend. In Vergleichsbeispiel 2 wurde dem Polyvinylchlorid kein thermoplastisches Polyurethanelastomer beigemischt; dadurch waren, wenn der Weichmacher in einer kleinen Menge hinzugefügt wurde, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit unbefriedigend. In Vergleichsbeispiel 3 wurde dem Polyvinylchlorid zu viel thermoplastisches Polyurethanelastomer beigemischt; dadurch war die Verletzungsresistenz unbefriedigend. In Vergleichsbeispiel 4 wurde dem Polyvinylchlorid anstatt des thermoplastischen Polyurethanelastomers ein Niedertemperatur-Modifiziermittel (MBS) beigemischt; dadurch war die Niedertemperaturflexibilität befriedigend, die Reißfestigkeit jedoch nicht. In Vergleichsbeispiel 5 wurde dem Polyvinylchlorid eine vorbestimmte Menge des thermoplastischen Polyurethanelastomers beigemischt, es wurde jedoch zu wenig Weichmacher hinzugefügt; dadurch waren Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit unbefriedigend. In Vergleichsbeispiel 6 wurde dem Polyvinylchlorid eine vorbestimmte Menge eines thermoplastischen Polyurethanelastomers beigemischt, es wurde jedoch eine zu große Menge an Weichmacher hinzugefügt; dadurch war die Verletzungsresistenz unbefriedigend.

Im Gegensatz dazu waren, wenn die Arbeitsbeispiele die Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung befriedigten, Verletzungsresistenz, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit befriedigend. Wie man weiterhin durch Vergleichen der Arbeitsbeispiele erkennen kann, wies das weiche Segment des thermoplastischen Polyurethanelastomers eine Polyetherkette auf; dadurch besaß die Zusammensetzung ausgezeichnete Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit. Da außerdem die Shore-Härte des thermoplastischen Polyurethanelastomers in einem Bereich von A75 bis A85 lag, war die Zusammensetzung ausgezeichnet zwischen Verletzungsresistenz, Niedertemperaturflexibilität und Reißfestigkeit ausgewogen.

Zwar wurden vorstehend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschreiben, dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es versteht sich, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.