專利名稱：絕緣電線和線束的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車或其它設(shè)備中的布線的、具有小于1. Imm的外徑的絕 緣電線以及使用該絕緣電線的線束。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，絕緣電線已廣泛使用，該絕緣電線具有這樣的構(gòu)造，即覆蓋導(dǎo)體的絕 緣體由聚氯乙烯樹脂制成，以獲得撓性。近年來，已提出了具有這樣構(gòu)造的絕緣電線，即 覆蓋導(dǎo)體的絕緣體不由聚氯乙烯樹脂而是由如下合成物制成，該合成物主要包含諸如聚 乙烯、聚丙烯和α烯烴的聚烯烴樹脂，并另外包含阻燃劑(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_ No.2002-309048)。日本專利申請?zhí)亻_No. 2002-309048中公開的絕緣電線具有這樣的構(gòu)造，即覆蓋 導(dǎo)體的絕緣體由具有不超過2000Mpa的彎曲模量的特定樹脂合成物制成，以獲得撓性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在機(jī)動車或其它設(shè)備中使用的絕緣電線和線束需要是薄壁的并且外徑是減小的， 以便減少布線空間并減輕重量。然而，如果在減小外徑的情況下使用日本專利申請?zhí)亻_ No. 2002-309048中公開的、其絕緣體由具有不超過2000Mpa的彎曲模量的材料制成的絕緣 電線，則盡管該絕緣電線具有撓性，但它存在如下問題當(dāng)絕緣電線的端子插入到連接器中 時，該絕緣電線屈曲，因而插入失敗。本發(fā)明的目的是克服上述問題并提供一種絕緣電線，即使該絕緣電線具有小于 1. Imm的減小外徑，當(dāng)端子插入到連接器中時，該絕緣電線也沒有屈曲的可能性，從而允許 容易地執(zhí)行插入。解決問題的手段為了實(shí)現(xiàn)上述目的并且根據(jù)本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有小于 1. Imm的外徑的絕緣電線包括導(dǎo)體和覆蓋該導(dǎo)體的絕緣體，而該絕緣體具有0. 25mm或以下 的厚度，并由不含鹵族元素且具有10%或以上的斷裂伸長率和超過2. OGPa的彎曲模量的 材料制成。在本發(fā)明的另一方面，一種線束包括該絕緣電線。本發(fā)明的效果由于具有如下構(gòu)造絕緣體具有0.25mm或以下的厚度，并由具有10%或以上的斷 裂伸長率和超過2. OGPa的彎曲模量的覆蓋材料制成，所以，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的絕緣 電線具有足夠的撓性，同時，即使該絕緣電線具有小于1. Imm的減小外徑，在端子插入到連 接器中時，該絕緣電線也沒有屈曲的可能性，從而能在不失敗的情況下執(zhí)行插入。具有減小 外徑的絕緣電線和包括該絕緣電線的線束有助于使用該絕緣電線和線束的機(jī)動車或其它 設(shè)備減輕重量并節(jié)省空間。


圖Ia是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的絕緣電線的外部透視圖。圖Ib是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的絕緣電線的沿圖IA中的線B-B的橫剖視 圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖來提供對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述。圖IA是示出根據(jù)本發(fā) 明優(yōu)選實(shí)施例的絕緣電線的外部透視圖。圖IB是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的絕緣電線 的沿圖IA中的線B-B的橫剖視圖。如圖IA和圖IB所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的絕緣電
線1具有這樣的構(gòu)造，即絕緣體3覆蓋導(dǎo)體2，并且該絕緣電線1具有小于1. Imm的外徑 ⑶。導(dǎo)體2優(yōu)選由銅、鋁、銅合金、鋁合金或不銹鋼制成。導(dǎo)體2優(yōu)選是單根素線 (elemental wire)、多根素線的絞合線或壓縮式絞合線。如果導(dǎo)體2是多根素線的絞合線， 則可組合使用由兩種或兩種以上的不同材料制成的素線。導(dǎo)體2優(yōu)選具有0. 13mm2的橫截 面積。絕緣體3由不含諸如氯和溴的鹵族元素的覆蓋材料制成。該覆蓋材料具有10% 或以上的斷裂伸長率和超過2. OGPa的彎曲模量。該斷裂伸長率和彎曲模量是該覆蓋材料 的物理屬性的值。斷裂伸長率通過根據(jù)ASTM D638的試驗(yàn)方法來測量。彎曲模量通過根據(jù) ASTM D790的試驗(yàn)方法來測量。包括由具有10%或以上的斷裂伸長率的覆蓋材料制成的絕緣體3的絕緣電線1 具有足夠的撓性，使得當(dāng)具有減小外徑的該絕緣電線1彎曲時，在絕緣體3中沒有龜裂或斷 裂出現(xiàn)，因而獲得可靠的絕緣性。該覆蓋材料的斷裂伸長率優(yōu)選為30%或以上，更優(yōu)選為 50%或以上。當(dāng)端子插入到連接器中時，包括由具有超過2. OGPa的彎曲模量的覆蓋材料制成 的絕緣體3的、具有減小外徑的絕緣電線1沒有屈曲的可能性，從而能在不失敗的情況下 執(zhí)行插入，而包括由具有2. OGPa或以下的彎曲模量的覆蓋材料制成的絕緣體、且外徑小于 1. Imm的絕緣電線則具有此種可能性。絕緣體3具有0.25mm或以下的標(biāo)準(zhǔn)厚度。如果厚度大于0. 25mm，則絕緣體3不夠 薄壁化。此外，如果厚度大于0. 25mm，則導(dǎo)體2變得太薄并可能導(dǎo)電性不足。該厚度優(yōu)選為 0. Imm或以上。這是因?yàn)槿绻摵穸刃∮?. 1mm，則難以均一地形成絕緣體3的覆層，并且 絕緣體3可能無法發(fā)揮足夠的絕緣性。用于絕緣體3的覆蓋材料不受特別限制，唯一必要的是該覆蓋材料應(yīng)具有絕緣 性，不含鹵族元素并且滿足上文指定的斷裂伸長率和彎曲模量。該覆蓋材料優(yōu)選由主要包 含聚合物的樹脂合成物制成。所包含的聚合物可以是一種，或者是兩種或兩種以上的混合 物。所包含的聚合物可以是玻璃纖維強(qiáng)化聚合物。在不損害上述屬性的范圍內(nèi)，可向該樹脂合成物適當(dāng)添加公知的塑料用添加劑。 該添加劑的示例包括熱穩(wěn)定劑，例如抗氧化劑和抗老化劑；金屬減活劑，例如銅抑制劑； 潤滑劑，例如脂肪酸潤滑劑、脂肪酸酰胺潤滑劑、金屬皂潤滑劑、烴類(蠟式)潤滑劑、酯潤滑劑和硅潤滑劑；光穩(wěn)定劑；成核劑；抗靜電劑；著色劑；水解鈍化劑；軟化劑，例如成品 油；鋅化合物，例如氧化鋅和硫化鋅；增強(qiáng)劑，例如玻璃纖維、硅灰石、滑石、膨潤土、蒙脫 石、碳、碳酸鈣和礦石；無機(jī)阻燃劑，例如氫氧化鎂和氫氧化鋁；氮阻燃劑，例如三聚氰胺氰 尿酸；含硅阻燃劑；磷阻燃劑，例如磷酯、聚磷酸銨和紅磷；三氧化二銻；以及含鋅化合物， 例如硝酸鋅。它們可單獨(dú)或組合使用。絕緣體3可具有由一種覆蓋材料制成的一層式構(gòu)造。可替代地，絕緣體3可具有 由相同類型的覆蓋材料或不同類型的覆蓋材料制成的兩層或兩層以上的構(gòu)造。例如，這樣制備絕緣體3，即對覆蓋材料的合成物進(jìn)行混煉以擠出到導(dǎo)體2上，以 使其具有指定厚度。對覆蓋材料的混煉可優(yōu)選利用雙軸混煉機(jī)以這樣的方式來執(zhí)行一次 混煉所有成分；在混煉過程中從中間進(jìn)料器添加一部分成分；或者分兩個步驟執(zhí)行混煉， 其中在所述兩個步驟中的后一步驟中添加一部分成分。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的絕緣電線具有如圖IA和圖IB所示的單線的形式；然而， 本發(fā)明不限于此，而是該絕緣電線可具有扁平線或屏蔽線的形式(未示出)。此外，在制備 包括根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的絕緣電線的線束中，該線束的形式能根據(jù)絕緣電線的形式而改變。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的絕緣電線能用于機(jī)動車、設(shè)備、信息和通信、電力供應(yīng)、 船舶或飛行器，而最適合用于機(jī)動車。示例示例1到9，比較例1到8根據(jù)示例1到9和比較例1到8的具有0. 85mm外徑的絕緣電線被制備如下。使 用擠壓成形機(jī)將具有下文的表1所示的斷裂伸長率和彎曲模量的材料作為用于絕緣電線 的絕緣體的覆蓋材料擠出到具有0. 13mm2的橫截面積的導(dǎo)體上，使得覆蓋該導(dǎo)體的絕緣體 具有0. 2mm的厚度。執(zhí)行用于評價通過自身直徑纏繞而獲得的絕緣電線的撓性的試驗(yàn)以及 用于評價所獲得的絕緣電線的屈曲力的試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果在表1中示出。[表 1] [表1中的覆蓋材料的種類]材料1 =PEEK 151G (聚醚醚酮，制造商:VICTREX PLC.)材料2=ULTEM 1000 (聚醚酰亞胺，制造商SABIC INNOVATIVEPLASTICS HOLDING BV)材料3 =TORLON 4203L (聚酰胺酰亞胺，制造商SOLVAYADVANCED POLYMERS K. K.)材料4 :DURANEX 2002 (聚對苯二甲酸丁二醇酯，制造商WINTECH POLYMER LTD.)材料5 RADEL R-5800 (聚苯砜，制造商SOLVAYADVANCEDPOLYMERS K. K.)材料6 =RADEL A-300A (聚醚砜，制造商S0LVAY ADVANCEDPOLYMERS K. K.)材料7 =UDEL P-1700NT (聚砜，制造商S0LVAY ADVANCEDPOLYMERS K. K.)材料8 =XYRON 500H(改性聚苯醚，制造商ASAHI KASEI CORPORATION)材料9 XYRON X251V (改性聚苯醚，制造商ASAHI KASEI CORPORATION)
材料10 :N0VATEC HY540 (聚乙烯，制造商JAPANPOLYETHYLENE CORPORATION)材料11 :N0VATEC FY6(聚丙烯，制造商JAPANPOLYPROPYLENE CORPORATION)材料12 :T0RAYC0N 1201G_15(聚對苯二甲酸丁二醇酯，制造商T0RAY INDUSTRIES.，INC.)材料13 =PEEK I5IGL3O (聚醚醚酮，制造商VICTREX PLC.)材料14 ULTEM 2100 (聚醚酰亞胺，制造商GE PLASTICSJAPAN LTD.)材料15 :TPX RT31 (聚甲基戊烯，制造商Mitsui Chemicals, Inc.)材料16 :TPX ΜΧ004 (聚甲基戊烯，制造商Mitsui Chemicals, Inc.)材料17 XYRON EV102 (改性聚苯醚，制造商ASAHI KASEI CORPORATION)對絕緣電線的評價試驗(yàn)的方法進(jìn)行描述。請注意，表1所示的覆蓋材料的斷裂伸 長率通過根據(jù)ASTM D638的試驗(yàn)方法進(jìn)行測量，而表1所示的覆蓋材料的彎曲模量通過根 據(jù)ASTM D790的試驗(yàn)方法進(jìn)行測量。[通過自身直徑纏繞而進(jìn)行的撓性試驗(yàn)]進(jìn)行自身直徑纏繞試驗(yàn)以評價每根絕緣電線的撓性。將絕緣電線每根都繞具有與 所述絕緣電線的外徑相同的直徑的心軸纏繞三圈，并觀察絕緣電線的外觀。在所觀察的絕 緣電線中，對其絕緣體中沒有出現(xiàn)龜裂或斷裂(內(nèi)部的導(dǎo)體能通過該龜裂或斷裂而露出) 的絕緣電線進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，在該耐壓試驗(yàn)中，向所纏繞的絕緣電線施加IkV電壓達(dá)1分鐘。 在其外觀中沒有出現(xiàn)龜裂或露出部分并且在耐壓試驗(yàn)中未被擊穿的絕緣電線被評價為合 格。在其外觀中具有龜裂或暴露部分或者在耐壓試驗(yàn)中被擊穿的絕緣電線被評價為不合 格。[屈曲力試驗(yàn)]將絕緣電線每個都在距其末端IOmm的位置處固定并沿豎直方向以給定的恒定速 度(200mm/min)壓在平板上，直到該絕緣電線屈曲。測量在絕緣電線屈曲時施加到該絕緣 電線的負(fù)荷。所測量到的負(fù)荷限定了絕緣電線的屈曲力(N)。該屈曲力試驗(yàn)旨在評價當(dāng)絕 緣電線的端子插入到連接器中時該絕緣電線的屈曲程度。較大數(shù)值的屈曲力表明屈曲的可 能性較低。判定具有10N或以上的屈曲力的絕緣電線的末端能在實(shí)際插入中以順利的方式 插入到連接器中，所以將具有10N或以上的屈曲力的絕緣電線評價為合格，而將具有小于 10N的屈曲力的絕緣電線評價為不合格。因此，如表1所示，由于根據(jù)示例1到9的絕緣電線包括由具有在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施 例中指定的斷裂伸長率和彎曲模量的覆蓋材料制成的絕緣體，所以通過自身直徑纏繞而進(jìn) 行的撓性評價試驗(yàn)以及屈曲力評價試驗(yàn)的結(jié)果都是良好的。相比之下，由于根據(jù)比較例1、 2及6到8的絕緣電線包括由具有比本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中指定的值小的彎曲模量的覆蓋材 料制成的絕緣體，所以屈曲力評價試驗(yàn)的結(jié)果不合格。此外，由于根據(jù)比較例3到5的絕緣 電線包括由具有偏離在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中指定的值的斷裂伸長率的覆蓋材料制成的絕 緣體，所以通過自身直徑纏繞而進(jìn)行的撓性評價試驗(yàn)的結(jié)果不合格。根據(jù)比較例1到8的 絕緣電線的試驗(yàn)結(jié)果表明如果絕緣電線包括由具有這樣的斷裂伸長率和彎曲模量的覆蓋 材料制成的絕緣體，即該斷裂伸長率和彎曲模量中的任一個偏離在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中指 定的值，則不能獲得既能夠滿足通過自身直徑纏繞進(jìn)行的撓性評價試驗(yàn)又能夠滿足屈曲力 評價試驗(yàn)的絕緣電線。
權(quán)利要求
一種外徑小于1.1mm的絕緣電線，所述電線包括導(dǎo)體；以及覆蓋所述導(dǎo)體的絕緣體，所述絕緣體具有0.25mm或更小的厚度，并且由不含鹵族元素、斷裂伸長率為10％或以上、且彎曲模量超過2.0GPa的材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣電線，其中，所述電線具有ION或更高的屈曲力，并且，所 述屈曲力定義如下在距所述電線的末端IOmm的位置固定所述電線、并以200mm/min的速 度沿垂直方向?qū)⑺鲭娋€壓靠在平板上的情況下，當(dāng)所述電線發(fā)生屈曲時，則施加到所述 電線的負(fù)荷為所述屈曲力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絕緣電線，其中，當(dāng)所述電線圍繞直徑與所述電線的外徑 相同的心軸纏繞并向所纏繞的電線施加1分鐘的IkV電壓時，所述絕緣體不發(fā)生龜裂或斷 裂、并且不發(fā)生絕緣擊穿。
4.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項(xiàng)所述的絕緣電線的線束。
全文摘要
一種絕緣電線，即使該絕緣電線具有小于1.1mm的減小外徑，當(dāng)該絕緣電線的端子插入到連接器中時，該絕緣電線也沒有屈曲的可能性，從而允許容易地執(zhí)行插入。具有小于1.1mm的外徑(D)的絕緣電線(1)包括導(dǎo)體(2)和覆蓋該導(dǎo)體(2)的絕緣體(3)，該絕緣體(3)具有0.25mm或以下的厚度，并由不含鹵族元素且具有10％或以上的斷裂伸長率和超過2.0GPa的彎曲模量的材料制成。
文檔編號H01B7/02GK101911216SQ20098010146
公開日2010年12月8日 申請日期2009年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者井上正人, 佐藤正史, 塚本宗一郎 申請人:株式會社自動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所;住友電裝株式會社;住友電氣工業(yè)株式會社