CN111279442B - 电缆 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施方案的电缆包括：一个或多个芯材，各芯材具有导体和覆盖导体的绝缘被覆层；以及覆盖一个或多个芯材的鞘层。鞘层包括内鞘层和覆盖内鞘层的外鞘层。内鞘层包含交联的极低密度聚乙烯。外鞘层的主要成分为聚氨酯。相对于100质量份的内鞘层中的树脂成分，极低密度聚乙烯的含量为20质量份以上100质量份以下。内鞘层在25℃的弹性模量为5MPa以上30MPa以下。

Description

电缆
技术领域
本公开涉及一种电缆。
背景技术
诸如机电驻车制动器电缆和轮速传感器电缆之类的电缆包括这样的电缆，其中多根覆盖有聚乙烯或聚氯乙烯等绝缘被覆层的电线被捆扎在导体周围，并且其外周覆盖有鞘层。因为这种电缆会经受来自发动机、制动盘等的热辐射，所以除了韧性和挠性以外，还要求电缆具有耐热性。
为了应对这种耐热性要求，已经提出了这样一种电缆，其中，通过用包含聚氨酯弹性体、除聚二苯醚以外的卤系阻燃剂和碳化二亚胺化合物的耐热性聚氨酯弹性体组合物被覆电线，并且用电子束辐射该耐热性聚氨酯弹性体组合物，从而形成鞘层(参见日本特开专利申请公开No.6-212073)。在上述常规电缆中，电子束辐射通过交联鞘层中的聚氨酯而提高耐热性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开专利申请公开No.6-212073
发明内容
根据本公开的一个实施方案的电缆包括：一个或多个芯材，其包括导体和覆盖导体的绝缘被覆层；以及覆盖一个或多个芯材的鞘层，其中鞘层包括内鞘层和覆盖内鞘层的外鞘层，其中内鞘层包含经交联的极低密度聚乙烯，其中外鞘层包含聚氨酯作为主要成分，其中在100质量份的内鞘层的树脂成分中，极低密度聚乙烯的含量为20质量份以上100质量份以下，并且其中内鞘层在25℃的弹性模量为5MPa以上30MPa以下。
附图说明
图1为本公开的一个实施方案的电缆的示意性截面图；以及
图2为根据与图1的电缆不同的实施方案的电缆的示意性截面图。
具体实施方式
[本公开要解决的问题]
因为用于机电驻车制动器、轮速传感器等的电线具有大的直径，所以通过捆扎电线并且用鞘层覆盖捆扎的电线而形成的电缆也具有大的外径。如果电缆的外径大，那么当电缆弯曲时应力增加，所以位于电缆的外周的鞘层所要求具有的强度增加。因此，为了提高鞘层的强度，上述公开中描述的电缆需要增加鞘层的厚度。然而，增加鞘层的厚度可能降低电缆的挠性。即，在上述公开所描述的常规电缆中，鞘层的强度的提高与电缆的挠性之间是折中的关系。
本公开基于上述情况，并且旨在提供一种具有足够的韧性、挠性和耐热性的电缆。
[本公开的效果]
本公开的电缆具有足够的韧性、挠性和耐热性。因此，本公开的电缆可以适合用作用于诸如机电驻车制动器和轮速传感器之类的电气配线的电缆。
[本公开的实施方案的描述]
根据本公开的一个实施方案的电缆包括：一个或多个芯材，该芯材包括导体和覆盖导体的绝缘被覆层；以及覆盖一个或多个芯材的鞘层，其中鞘层包括内鞘层和覆盖内鞘层的外鞘层，其中内鞘层包含经交联的极低密度聚乙烯，其中外鞘层包含聚氨酯作为主要成分，其中在100质量份的内鞘层的树脂成分中，极低密度聚乙烯的含量为20质量份以上100质量份以下，并且其中内鞘层在25℃的弹性模量为5MPa以上30MPa以下。
因为内鞘层包含交联的极低密度聚乙烯，所以电缆具有高耐热性。此外，因为在100质量份的内鞘层的树脂成分中的极低密度聚乙烯的含量在上述范围内，所以电缆具有高挠性。此外，电缆具有聚氨酯作为外鞘层的主要成分。因为聚氨酯和极低密度聚乙烯易于彼此接合，并且易于确保内鞘层和外鞘层之间的接合强度，所以电缆的内鞘层和外鞘层彼此难以剥离。此外，因为使用聚氨酯作为主要成分增加了电缆的机械强度，所以电缆具有足够的韧性。此外，因为内鞘层在25℃的弹性模量在上述范围内，所以电缆可以具有足够的挠性和耐热性。
内鞘层在150℃的弹性模量优选为0.1MPa以上0.8MPa以下。如上所述，通过将内鞘层在150℃的弹性模量设定在上述范围内，可以提高电缆的耐热性。
极低密度聚乙烯的比重优选为0.90以下。如上所述，通过将极低密度聚乙烯的比重设定为上限以下，可以提高电缆的挠性。
交联优选为化学交联，特别是硅烷交联。极低密度聚乙烯中硅原子的含量优选为0.05质量％以上10质量％以下。因此，因为交联为硅烷交联，并且极低密度聚乙烯中的硅原子含量在上述范围内，所以极低密度聚乙烯具有硅烷交联基团通过与水分接触而交联的网状高分子结构。因为通过该硅烷交联的高分子结构使内鞘层具有更高的耐热性，所以至少电缆中的内鞘层不需要使用电子束而交联。因此，因为在制造时电缆不需要电子束装置或仅需要能够使外鞘层交联的低功率电子束装置，所以可以降低电子束辐射的成本。因此，即使当鞘层较厚时，电缆的制造成本也相对较低。因为构成硅烷交联的硅原子的含量为上述上限以下，所以防止了内鞘层因硅烷交联基团而硬化，并且电缆具有足够的挠性。
内鞘层中硅原子的含量优选为0.01质量％以上10质量％以下。因此，内鞘层中的硅原子的含量在上述范围内，从而提高了耐热性和挠性。
内鞘层可以进一步包含非交联树脂。通过在内鞘层中进一步包含相对廉价的非交联树脂，可以进一步降低电缆的制造成本。
非交联树脂可为乙烯与包含酯键的乙烯基单体的共聚物。该共聚物相对廉价，并且对作为外鞘层的主要成分的聚氨酯具有高的接合性。因此，上述非交联树脂可以共聚以进一步降低电缆的制造成本，并且可以进一步使外鞘层难以与内鞘层剥离。
外鞘层中的聚氨酯可为脲基甲酸酯交联聚氨酯。通过将脲基甲酸酯交联聚氨酯用于外鞘层的聚氨酯，可以进一步提高外鞘层的强度，并且可以提高电缆的强度。此外，因为在外鞘层上不进行使用电子束的交联，所以电子束装置可以是不必要的，并且可以进一步降低电缆的制造成本。
电缆可以优选用于机电驻车制动器。该电缆适用于汽车中的机电驻车制动器，这是因为该电缆具有足够的韧性、挠性和耐热性。
优选地，内鞘层的平均外径为3mm以上12mm以下。如上所述，通过将内鞘层的平均外径设定在上述范围内，可以确保电缆的挠性，并且可以提高耐热性。
外鞘层的平均厚度优选为0.2mm以上0.7mm以下。因此，通过将外鞘层的平均厚度设定在上述范围内，可以确保电缆的强度和挠性这两者。
外鞘层中的聚氨酯的含量优选为50质量份以上100质量份以下。如上所述，通过将外鞘层中的聚氨酯的量设定在上述范围内，可以确保内鞘层和外鞘层之间的接合强度。
优选地，内鞘层和外鞘层在90度剥离试验中的接合强度为2.5N/cm以上。如上所述，通过将内鞘层和外鞘层的接合强度设定为上述下限以上，可以防止在使用电缆时内鞘层与外鞘层剥离。
在本文中，“主要成分”是指具有最高含量的成分，例如，含量为50质量％以上、优选为90质量％以上的成分。“弹性模量”是通过动态粘弹性测定法测定的储存弹性模量的值。“硅原子的含量”是通过EDX分析，在加速电压为15kV且分析面积为0.1mm×0.1mm的条件下测定的值。“比重”是指在相同体积下，与4℃的水的质量比。“90度剥离试验中的接合强度”是根据JIS-K-6854(1999)中描述的90度剥离试验测定的值。
[本公开的实施方案的细节]
在下文中，将参考附图详细描述根据本公开的实施方案的电缆。
[第一实施方案]
图1所示的电缆1包括两个芯材2和覆盖两个芯材2的鞘层3。电缆1可以适用于汽车的电气配线中使用的机电驻车制动器、车轮速度传感器等。
<芯材>
两个芯材2各自为传输电信号的电线，并且具有导体2a和覆盖导体2a的绝缘被覆层2b。
将两个芯材2设置为使得它们的外周沿长度方向彼此接触。此外，两个芯材2可以平行布置，但是优选地以扭绞的方式布置。如上所述，扭绞两个芯材2可增加电缆1的挠性。
将芯材2的导体2a构造为单线或绞合线。此外，上述导体2a的素线包括诸如铜线、镀锡软铜线等软铜线、铜合金线、铝线、铝合金线等，然而上述导体2a的素线不受特别地限制，只要素线可以传输电力即可。
上述导体2a的平均外径由芯材2所需的电阻值等适当地确定，但上述导体2a的平均外径的下限优选为0.5mm，更优选为0.7mm。同时，上述导体2a的平均外径的上限优选为3mm，并且更优选为2.6mm。如果导体2a的平均外径小于上述下限，那么芯材2的电阻值可能过高，并且电信号不能充分地传输。相反，如果导体2a的平均外径超过上限，那么因为芯材2不必要地变厚，所以电缆1的挠性可能降低。导体的“平均外径”是指将具有与导体的截面相等的面积的圆的直径在长度方向上进行平均而获得的值。
作为芯材2的绝缘被覆层2b的主要成分，可以使用诸如聚乙烯或聚氨酯之类的树脂，然而对主要成分没有特别地限制，只要确保绝缘性能即可。此外，树脂可以通过电子束辐射交联。树脂的交联提高了芯材2的耐热性。
绝缘被覆层2b的平均厚度的下限优选为0.15mm，更优选为0.2mm。同时，绝缘被覆层2b的平均厚度的上限优选为0.8mm，并且更优选为0.7mm。如果绝缘被覆层2b的平均厚度小于下限值，那么芯材2的绝缘性不足，并且存在芯材2与相邻的芯材2短路的风险。相反，如果绝缘被覆层2b的平均厚度超过上述上限，那么因为芯材2不必要地变厚，所以电缆1的挠性可能降低。
绝缘被覆层2b可以根据需要任选地包含添加剂，例如耐热抗氧化剂或阻燃剂。耐热抗氧化剂的实例包括诸如四-[亚甲基-3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]甲烷、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯之类的酚系抗氧化剂，以及诸如4,4'-二辛基二苯胺、N-苯基-N'-1,3-二甲基丁基-对苯二胺之类的胺系抗氧化剂。阻燃剂的实例包括溴代有机化合物、三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙等。
芯材2的平均外径的下限优选为1mm，并且更优选为1.3mm。另一方面，芯材2的平均外径的上限优选为4mm，并且更优选为3.8mm。如果芯材2的平均外径小于下限，那么导体2a的平均外径或绝缘被覆层2b的平均厚度不足，并且芯材2的导电性易于不足，或者绝缘性易于不足。相反，如果芯材2的平均外径超过上限，那么芯材2不必要地变厚，并且电缆1的挠性可能降低。
<鞘层>
鞘层3包括覆盖两个芯材2的内鞘层3a和覆盖内鞘层3a的外鞘层3b。
(内鞘层)
内鞘层3a包含交联的极低密度聚乙烯(VLDPE；极低密度聚乙烯)。上述交联可为化学交联、诸如电子束交联之类的辐射交联或热交联中的任一者。然而，就方便性而言优选为化学交联，并且特别优选为硅烷交联。此外，当可以使用电离辐射装置时，可以优选使用通过电离辐射进行的交联。当上述交联为电子束交联时，电子束的辐射剂量可为(例如)60kGy以上480kGy以下。
在100质量份的内鞘层3a的树脂成分中，VLDPE的含量的下限为20质量份，优选为40质量份，并且更优选为50质量份。如果VLDPE的含量低于下限，那么电缆1的挠性可能不足。另一方面，VLDPE的含量的上限没有特别地限制，并且为100质量份，但为了包含将在下文中描述的非交联树脂，优选为90质量份。
VLDPE的比重的上限优选为0.90，并且更优选为0.87。如果VLDPE的比重的上限超过该上限，那么内鞘层3a的挠性容易不足，从而导致电缆1的挠性不足。为了确保足够的机械强度，VLDPE的比重的下限可为(例如)0.82。
当交联为硅烷交联时，内鞘层3a的VLDPE中的硅原子含量的下限优选为0.05质量％，并且更优选为0.1质量％。另一方面，硅原子的含量的上限优选为10质量％，更优选为5质量％，进一步优选为1质量％，并且特别优选为0.5质量％。如果硅原子含量低于下限，则电缆1的硅烷交联的耐热性提高效果易于不足。相反，如果硅原子的含量超过上限，那么内鞘层3a的挠性可能会因硅烷交联基团导致的硬化而降低。另一方面，因为交联为硅烷交联，并且VLDPE中的硅原子含量在上述范围内，所以VLDPE具有其中硅烷交联基团与水接触并且反应而得的网状高分子结构。因为通过该硅烷交联高分子结构使内鞘层3a具有更高的耐热性，所以在电缆1中至少内鞘层3a不必使用电子束交联。因此，因为在制造期间电缆1不需要电子束装置或仅需要可以交联外鞘层3b的低功率电子束装置，所以可以降低电子束辐射的成本。因此，即使当鞘层3的厚度很大时，电缆1也具有相对低的制造成本。
内鞘层3a中硅原子的含量的下限优选为0.01质量％，并且更优选为0.05质量％。同时，内鞘层3a中硅原子的含量的上限优选为10质量％，更优选为5质量％，进一步优选为1质量％，并且特别优选为0.5质量％。如果上述含量低于下限，那么硅烷交联可能不足，并且电缆1的耐热性的提高易于不充分。相反，如果上述含量超过上限，那么内鞘层3a的挠性可能因硅烷交联基团导致的硬化而降低。
内鞘层3a在25℃的弹性模量的上限为30MPa，并且优选为25MPa。如果弹性模量超过上限，那么内鞘层3a的挠性不足，并且电缆1的挠性可能不足。同时，弹性模量的下限为5MPa，并且优选为10MPa。如果上述弹性模量低于上述下限，那么耐热性易于不足。
内鞘层3a在150℃的弹性模量的下限优选为0.1MPa，并且更优选为0.2MPa。如果弹性模量低于下限，那么内鞘层3a的耐热性不足，并且电缆的耐热性易于不足。同时，弹性模量的上限没有特别地限制，但是从挠性的角度来看，可为(例如)0.8MPa。
内鞘层3a优选包含非交联树脂。通过在内鞘层3a中引入相对廉价的非交联树脂，可以进一步降低电缆1的制造成本。上述非交联树脂的实例包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)以及乙烯和包含酯键的乙烯基单体的共聚物。这些非交联树脂可以单独使用或以两种以上的混合物使用。在本文中，“非交联树脂”是指未交联的树脂。
其中，非交联树脂可为乙烯和包含酯键的乙烯基单体的共聚物。该共聚物相对廉价并且与作为外鞘层3b的主要成分的聚氨酯的接合性高。因此，非交联树脂可以进一步降低电缆1的制造成本，并且可以进一步使得外鞘层3b难以与内鞘层3a剥离。这种共聚物的实例包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物等。
当内鞘层3a包含非交联树脂时，在100质量份的内鞘层3a的树脂成分中，非交联树脂的含量的下限优选为10质量份，并且更优选为20质量份。另一方面，上述非交联树脂的含量的上限优选为80质量份，并且更优选为60质量份。如果上述非交联树脂的含量低于下限，那么通过使用非交联树脂而实现的电缆1的制造成本降低的效果易于不足。相反，如果上述非交联树脂的含量超过上限，那么硅烷交联的VLDPE相对不足，并且电缆1的硅烷交联的耐热性提高效果易于不足。
适当地确定内鞘层3a的平均外径以覆盖两个芯材2，但是内鞘层3a的平均外径的下限优选为3mm，并且更优选为3.4mm。同时，内鞘层3a的平均外径的上限优选为12mm，并且更优选为11mm。如果内鞘层3a的平均外径小于下限，那么电缆1的硅烷交联的耐热性提高效果易于不足。相反，如果内鞘层3a的平均外径超过上限，那么因为电缆1不必要地变厚，所以电缆1的挠性易于降低。
内鞘层3a覆盖着彼此接触的两个芯材2，因此壁厚度通常是不均匀的。内鞘层3a的平均最小壁厚度的下限优选为0.3mm，并且更优选为0.45mm。另一方面，内鞘层3a的平均最小厚度的上限优选为3mm，并且更优选为2.5mm。如果内鞘层3a的平均最小厚度低于下限，那么由于电缆1的硅烷交联而实现的耐热性提高效果可能不足。相反，如果内鞘层3a的平均最小壁厚度超过上限，那么因为电缆1不必要地变厚，所以电缆1的挠性易于降低。内鞘层的“平均最小厚度”是指通过将内鞘层的外周上的任一点和芯材的外周上的任一点之间的最小距离的长度进行平均而获得的值。
内鞘层3a优选包含催化剂以促进交联。这种催化剂包括：如锡、锌、铁、铅、钴、钡、钙等金属羧酸盐，钛酸酯，有机碱，无机酸，有机酸等。相对于100质量份的内鞘层3a的树脂，催化剂含量的下限优选为0.01质量份，并且更优选为0.03质量份。另一方面，催化剂的含量的上限优选为0.15质量份和0.12质量份。如果催化剂含量低于下限，那么内鞘层3a的VLDPE交联不能充分进行。相反，如果催化剂含量超过上限，那么交联的VLDPE可能相对不足，并且电缆1的耐热性提高的效果易于不足。
内鞘层3a可以根据需要任选地包含添加剂，例如耐热抗氧化剂或阻燃剂。上述耐热抗氧化剂和阻燃剂可以与绝缘被覆层2b的耐热抗氧化剂和阻燃剂相同。确定内鞘层3a中的添加剂的含量，使得在保持交联的VLDPE的耐热性提高效果的同时还表现出添加剂的效果。相对于100质量份的树脂，其含量可以为0.1质量份以上15质量份以下。
(外鞘层)
外鞘层3b的主要成分为聚氨酯(PU)。其中，优选具有优异的挠性的热塑性聚氨酯。
此外，聚氨酯可为电子束交联的聚氨酯，但可为脲基甲酸酯交联聚氨酯。如上所述，外鞘层3b的聚氨酯为脲基甲酸酯交联聚氨酯，从而进一步提高了外鞘层3b的强度，并且提高了电缆1的强度。此外，因为不需要对外鞘层3b进行电子束交联，所以当内鞘层3a为硅烷交联的VLDPE时，不需要用于使鞘层3交联的电子束装置。这进一步降低了电缆1的制造成本。
在本文中，可以通过使用外鞘层用树脂组合物制造脲基甲酸酯交联聚氨酯，该外鞘层用树脂组合物例如为：通过将诸如二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己烷二异氰酸酯之类的多元异氰酸酯化合物添加到聚氨酯的基础树脂中而获得的复合物；或者为在聚氨酯的基础树脂中包含异氰酸酯基的脲基甲酸酯交联性聚合物。在这种情况下，相对于100质量份的构成外鞘层3b的树脂成分，多元异氰酸酯化合物的含量的下限优选为2质量份，并且更优选为4质量份。另一方面，多元异氰酸酯化合物的含量的上限优选为15质量份，并且更优选为12质量份。
在100质量份的外鞘层3b的树脂成分中，聚氨酯的含量的下限优选为50质量份，更优选为80质量份，并且进一步优选为90质量份。如果聚氨酯含量小于下限，那么内鞘层3a和外鞘层3b之间的接合强度易于不足。另一方面，聚氨酯的含量的上限没有特别地限制，并且可为100质量份。
外鞘层3b的平均厚度的下限优选为0.2mm，并且更优选为0.3mm。另一方面，外鞘层3b的平均厚度的上限优选为0.7mm，并且更优选为0.6mm。如果外鞘层3b的平均厚度低于下限，那么电缆1的强度易于不足。相反，如果外鞘层3b的平均厚度超过上限，那么因为电缆1不必要地变厚，所以电缆1的挠性易于降低。此外，当外鞘层3b为电子束交联的聚氨酯时，需要高功率的电子束设备进行外鞘层3b的电子束交联，并且电缆1的制造成本降低的效果易于不足。
外鞘层3b可以根据需要任选地包含添加剂，例如耐热抗氧化剂或阻燃剂。上述耐热抗氧化剂和阻燃剂可以与绝缘被覆层2b的耐热抗氧化剂和阻燃剂相同。
电缆1的平均外径的下限优选为3.5mm，并且更优选为4mm。另一方面，电缆1的平均外径的上限优选为13mm，并且更优选为12mm。如果电缆1的平均外径低于下限，那么鞘层3的厚度不足，并且电缆1的绝缘性易于不足。相反，如果电缆1的平均外径超过上限，那么因为电缆1不必要地变厚，所以电缆1的挠性易于降低。
电缆1的内鞘层3a和外鞘层3b之间的90度剥离试验中的接合强度的下限优选为2.5N/cm，并且更优选为3.5N/cm。如果上述接合强度低于上述下限，那么当使用电缆1时，外鞘层3b可以与内鞘层3a剥离。另一方面，上述接合强度的上限没有特别地限制，但通常为约15N/cm。如上所述，“90度剥离试验中的接合强度”是根据JIS-K-6854(1999)中描述的90度剥离试验测定的值。
<电缆的制造方法>
可以通过这样的制造方法制造电缆1，该制造方法包括(例如)制备用于形成鞘层3的树脂组合物的步骤；和挤出该树脂组合物的步骤。
(树脂组合物的制备方法)
在树脂组合物制备步骤中，制备用于形成内鞘层3a的内鞘层树脂组合物和用于形成外鞘层3b的外鞘层树脂组合物。
当对内鞘层3a进行硅烷交联时，(例如)可以将通过向VLDPE的基础树脂中加入硅烷化合物而获得的复合物、或者其中VLDPE的基础树脂中包含活性硅烷基团的硅烷交联聚合物等用作内鞘层用树脂组合物。此外，可以添加诸如催化剂和耐热抗氧化剂之类的添加剂以促进交联反应。当形成包含非交联树脂的内鞘层3a时，进一步将非交联树脂添加到内鞘层用树脂组合物中。内鞘层用树脂组合物可以(例如)通过开炼机、加压捏合机、班伯里密炼机、双螺杆挤出机等进行熔融和捏合，并且可以(例如)成形为粒料。
硅烷化合物的实例包括烷氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等。
此外，上述硅烷交联性聚合物(例如)可以通过如下方法制备：将硅烷化合物添加到VLDPE的基础树脂中，并且在室温用超级混合器等搅拌VLDPE，然后在将VLDPE加热至VLDPE的熔点以上的同时，通过加压捏合机、班伯里密炼机或者双轴或单螺杆挤出机捏合搅拌的VLDPE。这将硅烷化合物接枝到基础树脂上以提供硅烷交联性聚合物。
为了促进硅烷化合物的接枝，可以将自由基发生剂与硅烷化合物一同添加。自由基发生剂的实例包括过氧化二异丙苯、α,α'-双(叔丁基过氧化异丙基)苯、二叔丁基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二苯甲酰过氧化物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷、叔丁基过氧新戊酸酯、叔丁基过氧-2-乙基己酸酯等。
相对于100质量份的基础树脂，自由基发生剂的含量的下限优选为0.02质量份，并且更优选为0.05质量份。另一方面，自由基发生剂的含量的上限优选为0.15质量份，并且更优选为0.12质量份。如果自由基发生剂的含量低于下限，那么硅烷接枝易于不足。相反，如果自由基发生剂的含量超过上限，那么内鞘层3a的可加工性容易降低，或者容易发生局部接枝，导致在内鞘层3a成形时外观的劣化。
另一方面，当对内鞘层3a进行电子束交联时，内鞘层用树脂组合物使用(例如)以VLDPE为基础树脂，并且根据需要添加有诸如耐热抗氧化剂之类的添加剂或非交联树脂的组合物。
此外，外鞘层用树脂组合物可为包含(例如)聚氨酯的组合物。诸如耐热抗氧化剂之类的添加剂可以包含在组合物中。
在本文中，当用脲基甲酸酯交联外鞘层3b时，可使用(例如)通过向聚氨酯的基础树脂中加入二苯基甲烷二异氰酸酯或二环己烷二异氰酸酯等多元异氰酸酯化合物而获得的复合物、或者其中在聚氨酯的基础树脂中包含异氰酸酯基的脲基甲酸酯交联性聚合物作为外鞘层用树脂组合物。此外，可以添加催化剂以促进交联反应。顺带提及的是，可以通过与硅烷交联性聚合物相同的方式，使用聚氨酯基础树脂和多元异氰酸酯化合物生产脲基甲酸酯交联性聚合物。
(挤出成形步骤)
在挤出成形步骤中，(例如)将内鞘层用树脂组合物和外鞘层用树脂组合物挤出到两个扭绞芯材2的周围，使得外鞘层用树脂组合物设置在外侧。
已知的熔融挤出机可用于挤出成形。此外，可以通过如下方式进行挤出：将内鞘层树脂组合物挤出到芯材2周围，然后将外鞘层树脂组合物挤出到内鞘层周围；或者同时挤出内鞘层树脂组合物和外鞘层树脂组合物，使得外鞘层树脂组合物设置在外侧。
挤出后，使鞘层3交联。顺便提及，当对内鞘层3a进行硅烷交联时，可以通过将鞘层3置于室温从而进行交联处理。然而，为了缩短该步骤，可以在使用水、水蒸气等的同时进行交联处理。例如，在温度为50℃至100℃并且相对湿度为85％至95％的高湿度浴中进行24小时以上的水交联。
此外，当对内鞘层3a进行硅烷交联时，优选的是，不对鞘层3进行电子束辐射。在不进行电子束辐射的情况下，通过硅烷交联的VLDPE提高电缆1的耐热性。因此，通过取消电子束辐射，消除了对用于交联鞘层3的电子束装置的需要，从而进一步降低了电缆1的制造成本。
<优点>
因为内鞘层3a包含交联的极低密度聚乙烯，所以电缆1具有高耐热性。此外，因为在100质量份的内鞘层3a的树脂成分中，极低密度聚乙烯的含量在上述范围内，所以电缆1具有高挠性。电缆1具有聚氨酯作为外鞘层3b的主要成分。因为聚氨酯和极低密度聚乙烯易于彼此接合，并且因为易于确保内鞘层3a和外鞘层3b之间的接合强度，所以电缆1中的内鞘层3a和外鞘层3b不太可能彼此剥离。此外，因为聚氨酯类成分增加了机械强度，所以电缆1具有足够的韧性。此外，通过将内鞘层3a在25℃的弹性模量设定在上述范围内，电缆1可以具有足够的挠性和耐热性。
如上所述，因为电缆1具有韧性、挠性和耐热性，所以电缆1适用于汽车中的机电驻车制动器。
[第二实施方案]
图2所示的电缆11包括：两个第一芯材12，其包括第一导体12a和覆盖第一导体12a的第一绝缘被覆层12b；两个第二芯材13，其包括第二导体13a和覆盖第二导体13a的第二绝缘被覆层13b；以及鞘层14，其覆盖两个第一芯材12和两个第二芯材13。两个第一芯材12形成为具有相同的直径，并且两个第二芯材13形成为具有相同的直径。此外，第一芯材12的直径大于第二芯材13的直径。两个第一芯材12和两个第二芯材13可以平行布置，但是优选的是，可以在两个第一芯材12和两个第二芯材13扭绞在一起的同时进行布置。优选的是，通过扭绞(例如)两个第一芯材12和一个扭绞芯线从而布置电缆11，其中所述一个扭绞芯线是通过扭绞两个第二芯材13形成的。可以通过与图1的芯材2相同的方式构造第一芯材12。可以以与图1所示的芯材2相同的方式构造第二芯材13，不同之处在于第二导体13a的平均外径和第二绝缘被覆层13b的平均厚度与芯材2中的不同。电缆11适用于机电驻车制动器用途并且适用于传输控制ABS(防抱死制动系统)操作的电信号。如果电缆11用作机电驻车制动器和ABS信号电缆，那么扭绞第二芯材13获得的扭绞芯线传输ABS信号。
鞘层14包括内鞘层14a和覆盖内鞘层14a的外鞘层14b。鞘层14在结构上可类似于图1的鞘层3。也就是说，电缆11可具有与图1的电缆1相同的构造，不同之处在于电缆11包括两个第二芯材13。
<优点>
电缆11可以传输用于ABS的电信号以及用于安装在车辆上的机电驻车制动器的电信号。
[其他实施方案]
应当理解，本文公开的实施方案在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。本公开的范围不限于上述实施方案的构造，而是由所附权利要求书限定，并且旨在包括在权利要求和等同权利要求的含义和范围内的所有修改。
在上述实施方案中，描述了两个芯材，但是可以使用一个或多于两个的芯材。
此外，电缆可以包括位于芯材和鞘层之间、或位于鞘层的外周周围的其他层。设置在芯材和鞘层之间的其他层包括(例如)有助于从电缆中移除芯材的纸带层。设置在鞘层的外周上的其他层包括(例如)屏蔽层。
在上述实施方案中，作为制造电缆的方法，进行挤出成形，然后进行交联处理，但是可以在对树脂组合物进行交联处理之后进行挤出成形。
此外，在上述实施方案中，描述了将含有非交联树脂并经过熔融捏合的内鞘层用树脂组合物装入挤出机中的情况。然而，非交联树脂可以在挤出成形期间混合。具体而言，内鞘层用树脂组合物和非交联树脂可以成形为粒料，并且可将这些粒料注入到挤出机中，然后在与非交联树脂混合的同时挤出。
电缆并不限于用于汽车电气配线的电缆，并且也可以(例如)用作汽车电源用电缆或耐热电子设备用电缆。
实施例
在以下实施例中将进一步详细描述本公开，但本公开不限于以下实施例。
[No.1]
首先，将作为基础树脂的比重为0.870的VLDPE(Dow Inc.的“engagement 8100”)和作为硅烷化合物的烷氧基硅烷(Shin-Etsu Silicone的“KBM1003”)混合，使得VLDPE中的硅原子含量(Si含量)为0.2质量％。使用由Shimadzu Corporation制造的EDX-HS系列，在加速电压为15kV且分析面积为0.1mm×0.1mm的条件下进行EDX分析来测定硅原子的含量。将100质量份的混合物和1质量份的作为自由基发生剂的过氧化二异丙苯(Nippon Oil&FatsCo.,Ltd的“Parkmill D”)注入到超级混合器中，并且通过在室温下使转子以60rpm旋转进行搅拌。接下来，将搅拌的混合物注入混合容量为3L的加压捏合机中，并且使转子以30rpm旋转以在起始温度为100℃、混炼温度为200℃下熔融并捏合混合物，以获得包含硅烷交联基团的VLDPE。
如表1所示，利用上述硅烷交联的VLDPE、非交联的EVA(Mitsui DuPontPolychemical Co.,Ltd.的Evaflex EV360)、抗氧化剂(BASF Co.,Ltd.的Irganox 1010)和催化剂(二辛基锡)的混合物制备内鞘层用树脂组合物。
准备醚系聚氨酯(BASF Co.,Ltd.的“ET385-50”)作为外鞘层用树脂组合物。聚氨酯为不包含脲基甲酸酯交联基团的聚氨酯。
将内鞘层用树脂组合物和外鞘层用树脂组合物同时挤出到两个扭绞的芯材(导体直径为2.4mm，绝缘被覆层厚度为0.3mm)的周围，使得外鞘层用树脂组合物设置在外侧。在挤出成形中，使用了这样的模具，该模具使得电缆的平均外径变为8.3mm并且外鞘层的平均厚度变为0.5mm。在上述挤出成形之后，在温度为60℃且相对湿度为90％的高湿度浴中进行24小时的交联处理，并且获得电缆No.1。
[No.2至No.4和No.8]
在No.1的内鞘层用树脂组合物中，如表1所示制备包含硅烷交联基团的VLDPE和具有非交联基团的EVA的组合物，除此以外，以与No.1相同的方式获得电缆No.2至No.4和No.8。
[No.5]
作为外鞘层用树脂组合物，将20质量份的包含多元异氰酸酯化合物的聚氨酯(Dainichi Seika Kogyo Co.的“Crossnate EM-30”，并且聚氨酯中多元异氰酸酯化合物的含量为30质量％以上40质量％以下)与100质量份的No.2的聚氨酯混合，并且制备包含脲基甲酸酯交联基团的聚氨酯。顺便提及，相对于100质量份的构成外鞘层的树脂成分，混合后的多元异氰酸酯化合物的含量为5质量份以上6.6质量份以下。以与No.2相同的方式获得电缆No.5，不同之处在于使用上述外鞘层用树脂组合物。
[No.6]
将作为基础树脂的比重为0.870的VLDPE(Dow Inc.的“Engage8100”)和作为硅烷化合物的烷氧基硅烷(Shin-Etsu Silicone的“KBM1003”)混合，使得VLDPE中的硅原子含量(Si含量)为0.7质量％。以与No.2相同的方式获得电缆No.6，不同之处在于使用该混合物。
[No.7]
通过将非交联的EVA(Mitsui DuPont Polychemical的“Evaflex EV360”)和抗氧化剂(BASF Co.,Ltd.的Irganox 1010)混合，从而制备表1所示的组合物作为内鞘层用树脂组合物。
以与No.1相同的方式进行挤出成形，不同之处在于使用内鞘层用树脂组合物。挤出成形后，通过180kGy的电子束辐射进行交联处理，以获得No.7电缆。
[No.9、No.10]
在包含硅烷交联基团的VLDPE中，混合作为基础树脂的VLDPE和作为硅烷化合物的烷氧基硅烷，使得Si含量达到表1所示的值，除此以外，以与No.1相同的方式获得电缆No.9和No.10。
[No.11]
将作为基础树脂的低密度聚乙烯(LDPE，低密度聚乙烯；Japan PolyethyleneCo.,Ltd.的Novatec LF280H)和作为硅烷化合物的烷氧基硅烷(Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.的KBM1003)混合，以使Si含量为0.2质量％。在与No.2相同的条件下对混合物进行熔融捏合，以得到硅烷交联的LDPE。“低密度聚乙烯”是指比重大于0.9并且为0.93以下的聚乙烯。
以与No.2相同的方式获得电缆No.11，不同之处在于使用上述包含硅烷交联基团的LDPE。
[No.12]
在No.11的内鞘层用树脂组合物中，制成如表1所示的硅烷交联的LDPE和非交联的EVA的组成，除此以外以与No.11相同的方式获得电缆No.12。
[No.13]
将作为基础树脂的比重为0.936的EVA(Asahi Kasei Corporation的SuntecEF1531)和作为硅烷化合物的烷氧基硅烷(Shin-Etsu Silicone的KBM1003)混合，使得Si含量为0.2质量％。在与No.2相同的条件下对混合物进行熔融捏合，以获得包含硅烷交联基团的EVA。
以与No.2相同的方式获得电缆No.13，不同之处在于使用上述包含硅烷交联基团的EVA。
[No.14]
在No.13的内鞘层用树脂组合物中，包含硅烷交联基团的EVA和具有非交联基团的EVA的组成如表1所示，除此以外以与No.13相同的方式获得电缆No.14。
[No.15至No.22]
将作为基础树脂的比重为0.870的VLDPE(Dow Inc.的“Engage8100”)和作为硅烷化合物的烷氧基硅烷(Shin-Etsu Silicone的KBM1003)混合，使得VLDPE中的硅原子含量(Si含量)如表2所示。使用该混合物并通过与No.1相同的方式获得电缆No.15至No.22，不同之处在于VLDPE和非交联的EVA的组成如表2所示。
[No.23至No.26]
通过将非交联的EVA(Mitsui DuPont Polychemical Co.,Ltd.的“EvaflexEV360”)和抗氧化剂(BASF Co.,Ltd.的“Irganox 1010”)与作为基础树脂的比重为0.870的VLDPE(Dow Inc.的“Engage 8100”)混合，以制备表2所示的组合物作为内鞘层用树脂组合物。以与No.1相同的方式进行挤出成形，不同之处在于使用上述混合物。在上述挤出成形之后，通过电子束辐射以表2所示的辐射剂量进行交联处理，并且获得电缆No.23至No.26。
[评价方法]
对于电缆No.1至No.26，测定了内鞘层和外鞘层之间的接合强度以及内鞘层在25℃和150℃的弹性模量。结果示于表1和2。
(接合强度)
根据JIS-K-6854(1999)中描述的90度试验测定接合强度。此外，当接合强度为2.5N/cm以上时，确定内鞘层和外鞘层之间的接合强度高。
(弹性模量)
通过在25℃和150℃的动态粘弹性测定(拉伸方法)测定在25℃和150℃的弹性模量。上述测定中的测定频率为10Hz，并且上述测定中的变形为0.08％。当25℃的弹性模量为30MPa以下时，认为电缆的挠性是优异的。此外，当150℃的弹性模量为0.1MPa以上时，确认电缆不易于热变形，并且耐热性优异。
Figure BDA0002465014050000191
Figure BDA0002465014050000201
表1和表2中材料栏的“-”表示不包含该材料。在电子束辐射一栏中，“-”表示没有进行电子束辐射。在150℃的弹性模量一栏中，“-”表示通过将电缆设定为150℃，由于电缆的过度软化而不能测定弹性模量。
从表1和表2中，电缆No.1至No.6以及No.15至No.26具有高接合强度、优异的挠性和耐热性。
相反，电缆No.7由于内鞘层中的VLDPE含量不足，因此电缆No.7的内鞘层在25℃和150℃具有高弹性模量。此外，因为电缆No.8的内鞘层中硅烷交联的VLDPE的含量低，所以电缆No.8的耐热性较差。此外，电缆No.9因为内鞘层中硅原子的含量相对较高，所以电缆No.9比电缆No.1至No.6的挠性差。因为电缆No.10的内鞘层中的硅原子含量低，所以电缆No.10的耐热性低于No.1至6的电缆的耐热性。此外，因为电缆No.11至No.14的内鞘层不包含交联的VLDPE，因此具有较差的接合强度和挠性。
此外，当比较No.2和No.6时，电缆No.2的耐热性和接合强度与电缆No.6相等，并且挠性优异，其中电缆No.2与电缆No.6的区别仅在于VLDPE中的硅原子含量。这表明通过使VLDPE中的硅原子的含量为0.1质量％至0.5质量％，易于提高挠性。
附图标记说明
1、11 电缆
2 芯材
2a 导体
2b 绝缘被覆层
3、14 鞘层
3a、14a 内鞘层
3b、14b 外鞘层
12 第一芯材
12a 第一导体
12b 第一绝缘被覆层
13 第二芯材
13a 第二导体
13b 第二绝缘被覆层

Claims (13)

1.一种电缆，包括：
包括导体和覆盖所述导体的绝缘被覆层的一个或多个芯材；以及
覆盖所述一个或多个芯材的鞘层，
其中所述鞘层包括内鞘层和覆盖所述内鞘层的外鞘层，
其中所述内鞘层包含经交联的极低密度聚乙烯，
其中所述外鞘层包含聚氨酯作为主要成分，
其中在100质量份的所述内鞘层的树脂成分中，所述极低密度聚乙烯的含量为50质量份以上100质量份以下，并且
其中所述内鞘层在25℃的弹性模量为5MPa以上30MPa以下。
2.根据权利要求1所述的电缆，其中所述内鞘层在150℃的弹性模量为0.1MPa以上0.8MPa以下。
3.根据权利要求1或2所述的电缆，其中所述极低密度聚乙烯的比重为0.9以下。
4.根据权利要求1、2或3所述的电缆，其中所述交联为硅烷交联，并且所述极低密度聚乙烯中的硅原子的含量为0.05质量％以上10质量％以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电缆，其中所述内鞘层中的硅原子的含量为0.01质量％以上10质量％以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电缆，其中所述内鞘层进一步包含非交联树脂。
7.根据权利要求6所述的电缆，其中所述非交联树脂为包含酯键的乙烯基单体和乙烯的共聚物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电缆，其中所述外鞘层的聚氨酯为脲基甲酸酯交联聚氨酯。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电缆，其中所述电缆用于机电驻车制动器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电缆，其中所述内鞘层的平均外径为3mm以上12mm以下。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电缆，其中所述外鞘层的平均厚度为0.2mm以上0.7mm以下。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电缆，其中在100质量份的所述外鞘层的树脂成分中，聚氨酯的含量为50质量份以上100质量份以下。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的电缆，其中所述内鞘层和所述外鞘层之间的90度剥离试验的接合强度为2.5N/cm以上。
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