JP2018200828A - ケーブルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可とう性が高く、端末加工性に優れるケーブルを提供する。
【解決手段】導体の外周に絶縁層が設けられた絶縁電線と、絶縁電線の外周に設けられるシースと、絶縁電線とシースとの隙間を充填する充填部と、を備え、充填部は、エチレン−酢酸ビニル共重合体および発泡剤を含む発泡性樹脂組成物を発泡させた発泡体から形成され、絶縁電線の外周には、絶縁層と充填部との間に介在するように、マグネシウム、アルミニウムおよび有機アニオンを有する有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層が形成されている、ケーブルが提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブルおよびその製造方法に関する。

ケーブルは、例えば導体上に絶縁層が設けられた絶縁電線（以下、線心ともいう）を複数本撚り合わせ、その周囲にシースを設けて作製される。このとき、撚り合わせた線心間または線心とシースとの間に形成される隙間を埋めるために充填部（いわゆる介在）が設けられる。

この充填部としては例えば紙やＰＰヤーン、ジュートなどからなる繊維状物が用いられている。これらの繊維状物は複数の線心とともに同時に撚り合わされて充填部を形成することになる。

一方、紙やＰＰヤーン等では、線心と同時に撚り合わせるために撚線工程での設備が複雑となり、また線心を搬送する速度（線速）が制限されるためにケーブルの生産効率が低くなりやすいことから、紙やＰＰヤーンの代わりに樹脂を用いて充填部が形成されることがある。この場合、線心の外周を被覆するように樹脂を押出成形して充填部を形成し、その外周にシースを設けることでケーブルが作製される。樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂などが用いられる。

ただし、ハロゲンを含むポリ塩化ビニル樹脂で充填部を形成する場合、充填部が燃焼により有毒ガスを発生させることから、ケーブルの用途が限定されてしまう。また、エチレン樹脂で充填部を形成する場合、充填部の柔軟性が低くなることでケーブルの可とう性が損なわれ、また充填部の耐寒性が低くなることでケーブルの低温環境での衝撃に対する緩衝性が低くなってしまう。

そこで、充填部をポリエチレン樹脂で形成するときの課題を解決すべく、充填部の樹脂を発泡させつつ架橋させる技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、エチレン−プロピレンゴム組成物を架橋させることでその化学構造を強固にし、かつ発泡させることで柔軟性を高く維持することができる。

特開平９−２９３４１５号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、架橋が必要であるため製造工程が複雑となる。また、撚り合わせた線心の周囲に、溶融したエチレン−プロピレンゴム組成物を押し出して充填部を形成すると、線心の絶縁層と充填部とが押出成形の熱により融着してしまう。ケーブルにおいては機器との接続の際にケーブル端末のシースや充填部を除去して線心を露出させる必要があるため、充填部と絶縁層とが融着していると、ケーブルを端末加工しにくくなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、可とう性が高く、端末加工性に優れるケーブルを提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、
導体の外周に絶縁層が設けられた絶縁電線と、
前記絶縁電線の外周に設けられるシースと、
前記絶縁電線と前記シースとの隙間を充填する充填部と、を備え、
前記充填部は、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含む発泡体から形成され、
前記絶縁電線の外周には、前記絶縁層と前記充填部との間に介在するように、マグネシウム、アルミニウムおよび有機アニオンを有する有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層が形成されている、ケーブルが提供される。

本発明の他の態様によれば、
マグネシウム、アルミニウムおよび無機アニオンを含む無機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を加熱して得られる複酸化物と有機アニオン性化合物とを溶解する工程と、
得られた溶液を、導体の外周に絶縁層が設けられた絶縁電線の周囲に塗布し、乾燥させて、マグネシウム、アルミニウムおよび有機アニオンを有する有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層を前記絶縁層の外周に形成する工程と、
前記化合物層が形成された前記絶縁電線の外周に、エチレン−酢酸ビニル共重合体および発泡剤を含む発泡性樹脂組成物を被覆させるとともに発泡させることにより、発泡体からなる充填部を形成する工程と、
前記充填部の外周にシースを被覆するように形成する工程と、を有するケーブルの製造方法が提供される。

本発明によれば、可とう性が高く、端末加工性に優れるケーブルが得られる。

本発明の一実施形態にかかるケーブルの長手方向に垂直な断面図である。 従来のケーブルの長手方向に垂直な断面図である。

例えば図２に示すように、従来のケーブル１００では、紙やＰＰヤーンなどからなる繊維状物を絶縁電線１１０とともに撚り合わせて充填部１１４を形成し、その外周に押さえテープ１２０、およびシース１１５を形成していた。この場合、絶縁電線１１０とともに繊維状物を撚り合わせる必要があるため、撚線での設備が複雑となるばかりか、絶縁電線１１０を搬送する速度が制限されることで生産効率が低下してしまう。

一方、充填部を、紙やＰＰヤーンなどの繊維状物の代わりに樹脂を用いて形成する場合、絶縁電線の外周に樹脂を押し出すことで、充填部と絶縁層とが融着してしまう。このため、ケーブルの端末加工の際、シースや充填部を除去し絶縁電線を露出させるときに、充填部を除去しにくくなり、ケーブルを端末加工しにくくなる。

本発明者らは、絶縁電線の絶縁層と充填部との融着を抑制する観点からは、絶縁層の外周に、充填部が絶縁層に直接接触しないように介在する層を設けるとよいと考え、このような層を形成する材料について検討を行った。その結果、ハイドロタルサイト様化合物がよく、これを含む化合物層を設けるとよいことを見出した。

化合物層の形成材料としては、ハイドロタルサイト様化合物の他に、粘土鉱物、マンガン酸塩、チタン酸塩、チタノニオブ酸塩、ニオブ酸塩、層状ペロブスカイト型構造などを有する酸化物、遷移金属水酸化物などの水酸化物、硫化物、セレン化物などの遷移金属カルコゲナイドなども考えられるが、ハイドロタルサイト様化合物は他の化合物と比べて以下の点で優れている。すなわち、第１に、ハイドロタルサイト様化合物は電気特性に優れているので、絶縁電線の表面に化合物層を形成しても、絶縁電線の表面抵抗を高く維持することができる。第２に、化合物層の原料を溶液化することで、化合物層を薄く、かつ透明に形成できるので、絶縁電線における色相や表面外観などの表面状態を容易に確認することができる。第３に、化合物層の原料は溶液化させやすく、またアルコールの配合により溶液の揮発時間を短縮できるので、化合物層を生産性よく安価に形成することができる。そして第４に、ハイドロタルサイト様化合物は難燃性に影響を及ぼさないので、化合物層を形成してもケーブルの難燃性を高く維持できる。このように、ハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層によれば、絶縁層上に設けた場合であっても薄く形成することで、ケーブルに一般的に要求される特性を満たしつつ、ケーブルの可とう性を損なうことなく充填部の絶縁層への融着を防いで充填部の剥離性を高めることができる。本発明は、このような知見に基づいて成されたものである。

以下に、本発明の一実施形態にかかるケーブルについて説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるケーブルの長手方向に垂直な断面図である。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。

＜ケーブル＞
本実施形態のケーブル１は、図１に示すように、導体１１の外周に絶縁層１２が設けられた絶縁電線１０を３本撚り合わせたケーブルユニット１６と、ケーブルユニット１６を一括して収容するシース１５と、ケーブルユニット１６とシース１５との隙間を充填する充填部１４とを備え、絶縁電線１０の外周には、絶縁層１２と充填部１４との間に介在するように、ハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層１３が形成されている。以下、各部材について詳述する。

（ケーブルユニット）
ケーブルユニット１６は、複数の絶縁電線１０を互いに螺旋状に撚り合わせて形成されたものである。絶縁電線１０は、導体１１と、導体１１の外周を被覆する絶縁層１２と、を備えて構成されている。

（導体）
導体１１としては、低酸素銅や無酸素銅等からなる銅線、銅合金線の他、銀等の他の金属線、もしくはこれら金属線を撚り合わせた撚り導体などを用いることができる。導体１１の導体径は特に限定されず、用途に応じて最適な数値が適宜選択される。

（絶縁層）
絶縁層１２は、導体１１の外周を被覆して保護するように設けられ、例えばポリオレフィンなどの従来公知の樹脂を含む樹脂組成物を架橋させた架橋体から形成される。ポリオレフィンとしては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などを用いることができる。架橋方法は特に限定されず公知の方法を適用することができる。絶縁層１２の厚さは、ケーブル１の用途に応じて適宜変更するとよい。

（化合物層）
化合物層１３は、絶縁層１２を被覆して充填部１４と接触するように設けられる。化合物層１３は、絶縁層１２と充填部１４との間に介在して、充填部１４が絶縁層１２上に直接接触しないようにすることで、絶縁層１２への充填部１４の融着を防止するものである。化合物層１３は、後述するハイドロタルサイト様化合物を含む。

一般的に、ハイドロタルサイト様化合物は、一般式［Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋ _ｘ（ＯＨ）_２］［Ａ^ｎ− _ｘ／２・ｍＨ_２Ｏ］で表され、２価の金属イオンＭ^２＋と３価の金属イオンＭ^３＋とを主成分として構成された骨格部分である基本層と、この基本層の間に挟まれた陰イオンＡ^ｎ−を含む中間層とを有する層状化合物である。式中、Ｍ^２＋はＭｇ^２＋などの２価金属イオン、Ｍ^３＋はＡｌ^３＋などの３価金属イオン、Ａ^ｎ−はＣＯ_３ ^２−などのｎ価のアニオンである。

本実施形態において、化合物層１３を形成するハイドロタルサイト様化合物は、２価金属イオンＭ^２＋としてマグネシウムを、３価金属イオンＭ^３＋としてアルミニウムを、中間層のアニオンＡ^ｎ−として有機アニオンを有する有機アニオン型のハイドロタルサイト様化合物である。中間層を構成する有機アニオンとしては、例えば酢酸イオンやシュウ酸イオンなどがある。後述するように化合物層１３を容易に形成できる観点から、有機アニオンは酢酸イオンであることが好ましい。すなわち、化合物層１３は、マグネシウム、アルミニウムおよび酢酸イオンを有する酢酸イオン型のハイドロタルサイト様化合物から形成されることが好ましい。

本実施形態の化合物層１３は、例えば、有機アニオン型とは中間層を構成するアニオンの種類が異なる型のハイドロタルサイト様化合物をイオン交換させることにより形成することができる。例えば、異なる型として、マグネシウム、アルミニウムおよび無機アニオンを有する無機アニオン型のハイドロタルサイト様化合物を用いて、以下のように形成される。まず、無機アニオン型のハイドロタルサイト様化合物を２５０℃で加熱し、脱水させた後、５００℃まで加温する過程で、二酸化炭素と水を放出させ、更に９００℃以上で焼結させることで、ＭｇＡｌ_２Ｏ_４とＭｇＯを含む混和物（複酸化物）を得る。続いて、この混和物に有機アニオン性化合物を加えて粉末状態としたものを水溶液化する。このとき、マグネシウムおよびアルミニウムが中間層として有機アニオンを取り込むことにより、有機アニオン型のハイドロタルサイト様化合物が生成する。続いて、この化合物を含む水溶液を揮発乾燥させることで、有機アニオン型のハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層１３が形成される。このように、本実施形態では、無機アニオン型のハイドロタルサイト様化合物について、中間層の無機アニオンをイオン交換により有機アニオンに変更することで、有機アニオン型のハイドロタルサイト様化合物を生成させ、この化合物を含む化合物層１３を形成している。なお、無機アニオンとしては、例えば炭酸イオン（ＣＯ_３ ^２−）が挙げられる。有機アニオン性化合物としては、容易に水溶できる観点から、酢酸基を有する金属塩が好ましく、例えば酢酸マグネシウムなどを用いることができる。

化合物層１３の厚さは、特に限定されないが、化合物層１３が厚くなるにつれて絶縁電線１０の表面抵抗を高く維持しにくくなりケーブル１の電気特性が低下することから、ケーブル１の電気特性を高く維持する観点からは１ｍｍ以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ以下であることがより好ましい。なお、化合物層１３は絶縁層１２上に形成されていればよく、その厚さの下限値は特に限定されない。化合物層１３は厚さにかかわらず充填部１４の剥離効果を発現させるからである。

化合物層１３の厚さは、上述した水溶液におけるハイドロタルサイト様化合物の焼結物と有機アニオン性化合物とを含む粉末の濃度によって変更することができる。化合物層１３を薄く形成するには、これら粉末の濃度を低くするとよく、粉末の濃度を０．５％〜３％とすることが好ましい。水溶液の乾燥速度を向上させるとともに化合物層１３を安定的に形成する観点からは、粉末の濃度を１．０〜２．８％とすることがより好ましい。なお、水溶液の揮発乾燥させるときの乾燥速度を向上させる観点からは、粉末の溶解した水溶液にアルコール類（例えばエタノール）を添加するとよい。アルコールの濃度は、引火性を抑えて安全性を担保する観点からは１〜３０％が好ましく、５〜２５％がより好ましい。

（充填部）
充填部１４は、発泡体からなり、後述する発泡性樹脂組成物をケーブルユニット１６の外周を被覆するように押し出し、発泡させることで形成されている。充填部１４は、発泡性樹脂組成物の押出成形により、ケーブルユニット１６における各絶縁電線１０の隙間を埋めるように設けられている。本実施形態では、充填部１４は、化合物層１３を介して各絶縁電線１０を被覆するように形成されて絶縁層１２に接触していないので、絶縁層１２に融着していない。また、発泡体から形成される充填部１４は柔軟性に優れ、ケーブル１の可とう性に寄与する。

充填部１４を形成する発泡体の発泡度は、ケーブル１の可とう性の観点から２０％以上であることが好ましい。一方、充填部１４の機械的強度の観点からは８０％以下であることが好ましい。なお、発泡度とは、後述の実施例に示すように比重法により算出されるものである。

発泡性樹脂組成物はベースポリマと発泡剤とを含む。発泡剤は、ベースポリマ中に微細に分散させる観点から、発泡剤およびポリマを含む発泡マスターバッチの形態でベースポリマに添加混合するとよい。

本実施形態では、ケーブル１の可とう性および耐寒性の観点から、発泡性樹脂組成物のベースポリマとして、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、単にＥＶＡともいう）を用いる。またＥＶＡによれば、未架橋でもケーブル１において十分な機械的強度を得ることができる。ケーブル１の可とう性および耐寒性をさらに高める観点からは、ＥＶＡの中でも、酢酸ビニルの重量分率（以下、ＶＡ量ともいう）が５％〜５０％のものと用いることが好ましい。さらに、発泡性樹脂組成物を押出成形したときの化合物層１３への粘着のしやすさを考慮すると、１０％〜４５％であることがより好ましい。なお、充填部１４では、ＶＡ量の異なる複数のＥＶＡを併用してもよい。

発泡マスターバッチは、発泡剤およびポリマを含み、ベースポリマと混合して発泡性樹脂組成物を調製するためのものである。発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）やｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）など従来公知の化合物を用いることができる。ポリマとしては、特に限定されないが、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などを用いることができる。

発泡剤の配合量は、充填部１４において目的とする発泡度に応じて適宜変更するとよい。例えば、充填部１４の発泡度を２０％〜８０％とする場合、発泡性樹脂組成物における発泡剤の濃度を０．６％〜２．０％となるように、配合量を調整するとよい。なお、発泡剤を発泡マスターバッチの形態で配合する場合、発泡マスターバッチの取り扱い性の観点からは、発泡マスターバッチにおける発泡剤の濃度を１０％〜５０％とすることが好ましく、２０％〜４０％とすることがより好ましい。

発泡性樹脂組成物には、上述したベースポリマおよび発泡剤以外にその他の添加剤を含んでもよい。その他の添加剤としては、例えば、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩やクエン酸などから選ばれる少なくとも１種の発泡核剤を用いることができる。また必要に応じて、脱臭剤としてゼオライト系化合物を添加してもよい。更にはシリカやシリコーン系化合物、アクリレート系化合物などの分散性を向上させる添加剤が添加されてもよい。

（シース）
シース１５は、ケーブルユニット１６を一括して収容するように充填部１４の外周に設けられている。シース１５の形成材料としては、例えばポリ塩化ビニル樹脂を含むハロゲン含有難燃性組成物もしくはハロゲン樹脂を含まないハロゲンフリー難燃性組成物などの従来公知の材料を用いることができる。ケーブル１の燃焼の際に有毒ガスを発生させない観点からはハロゲンフリー難燃性組成物が好ましい。シース１５の厚さは、ケーブル１に要求される特性に応じて適宜変更するとよい。

＜ケーブルの作製方法＞
続いて、上述したケーブル１の作製方法について説明をする。

まず、導体１１の外周に絶縁層１２が設けられた絶縁電線１０を準備する。この絶縁電線１０としては、例えば導体１１の外周にポリエチレンを押し出して架橋させて絶縁層１２を形成したものを用いることができる。

続いて、絶縁層１２上に化合物層１３を形成するための溶液を調製する。例えば、上述したように、無機イオン型として炭酸イオンを含むハイドロタルサイト様化合物を２５０℃で加熱し、脱水させた後、５００℃まで加温する過程で、二酸化炭素と水を放出させ、更に９００℃以上で焼結させることで、ＭｇＡｌ_２Ｏ_４とＭｇＯを含む混和物（複酸化物）を得る。この混和物にアニオン性化合物として酢酸マグネシウムを加えて粉末状態としたものを水溶液化し、化合物層１３の形成用の水溶液を調製する。この水溶液には、揮発速度を向上させるため、所定量のアルコールを配合してもよい。

続いて、得られた水溶液を絶縁電線１０の表面上に塗布し、乾燥させる。これにより、マグネシウム、アルミニウムおよび有機アニオンとして酢酸イオンを有するハイドロタルサイト様化合物（有機アニオン型のハイドロタルサイト様化合物）を含む化合物層１３を絶縁層１２の外周上に形成する。

続いて、表面に化合物層１３が形成された絶縁電線１０を３本撚り合わせてケーブルユニット１６を形成する。このときの撚り合わせ方は特に限定されず、ケーブル１の撚り合わせる方向や撚り合わせのピッチはケーブル１の仕様に応じて適宜設定するとよい。

続いて、ケーブルユニット１６の外周を被覆するように、ＥＶＡおよび発泡剤を含む発泡性樹脂組成物を押し出す。発泡性樹脂組成物では、押出成形による熱や圧力で発泡剤が分解し、ＣＯ_２、Ｈ_２Ｏ、ＮＨ_３などが生成してポリマ中に相溶しているが、発泡性樹脂組成物が押し出されて大気に解放されることにより、相溶している成分がガス化し、発泡が生じる。これにより、所定の発泡度を有する発泡体からなる充填部１４を形成する。

続いて、充填部１４の外周に、シース形成用の組成物を押し出してシース１５を形成する。

以上により、本実施形態のケーブル１が得られる。

＜本実施形態にかかる効果＞
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

本実施形態のケーブル１では、絶縁電線１０の絶縁層１２を被覆するように、中間層に有機アニオンを有する有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層１３を形成し、この化合物層１３を介して絶縁電線１０の外周を被覆するように発泡性樹脂組成物を押し出して充填部１４を形成している。すなわち、充填部１４を絶縁層１２に直接接触しないように形成している。これにより、絶縁層１２への充填部１４の融着を抑制し、ケーブル１に端末加工を施すときの作業性を向上させることができる。

本実施形態では、充填部１４を、ＥＶＡを含む発泡性樹脂組成物で形成している。これにより、充填部１４の柔軟性を確保できるのでケーブル１において高い可とう性が得られる。また、ＥＶＡによれば、充填部１４の可とう性を高めるとともに低温環境での衝撃に対する緩衝性を高めることができ、ケーブル１の可とう性および耐寒性を向上させることができる。また、ＥＶＡによれば、架橋させる必要がないので、ケーブル１の生産性を向上させることができる。

また、本実施形態では、化合物層１３を有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物で、好ましくは有機アニオンとして酢酸イオンを有するハイドロタルサイト様化合物で構成している。これにより、ＥＶＡを含む充填部１４を化合物層１３に適度に密着させて形成することができ、ケーブル１において優れた機械的強度を得られる。つまり、充填部１４を容易に剥離できるような端末加工性とともに、充填部１４の密着性を高めてケーブル１の機械的強度を向上させることができる。

また、充填部１４では発泡度を２０％以上とすることが好ましい。これにより、ケーブル１において高い可とう性が得られる。

化合物層１３の厚さは１ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。このような厚さに形成することにより、ケーブル１の可とう性を維持することができる。

充填部１４を形成するＥＶＡは、酢酸ビニル含量が５％〜５０％であることが好ましい。このようなＥＶＡを用いることにより、ケーブル１の可とう性および耐寒性をさらに向上させることができる。

なお、上述した実施形態では、ケーブルユニット１６が３本の絶縁電線１０を撚り合わせて構成される場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。絶縁電線１０の本数は、１本でもよく、２本以上でもよい。

また、上述の実施形態では、充填部１４とシース１５とを別々の工程で作製したが、発泡性樹脂組成物およびシース形成材料を同時に押し出して各部材を同時に形成するようにしてもよい。

次に、本発明について実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。

本実施例では、以下の材料を用いた。

充填部のベースポリマに使用するエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）として、ＶＡ量や融点の異なる６種類のＥＶＡ（１）〜ＥＶＡ（６）を用いた。
・ＥＶＡ（１）：宇部丸善ポリエチレン株式会社製「Ｖ１１５」（ＶＡ量：１５％、融点：８９℃）
・ＥＶＡ（２）：宇部丸善ポリエチレン株式会社製「ＶＦ１２０Ｔ」（ＶＡ量：２０％、融点８５℃）
・ＥＶＡ（３）：東ソー株式会社製「ウルトラセン５４１」（ＶＡ量：１０％、融点：９３℃）
・ＥＶＡ（４）：三井・デュポンポリケミカル株式会社製「Ｖ９８７」（ＶＡ量：１２％、融点：９４℃）
・ＥＶＡ（５）：三井・デュポンポリケミカル株式会社製「Ｖ９０００」（ＶＡ量：４１％、融点：５１℃）
・ＥＶＡ（６）：三井・デュポンポリケミカル株式会社製「４５ＬＸ」（ＶＡ量：４６％、融点：なし）

充填部のベースポリマに使用する他のポリマとして、以下の２種類を用いた。
・ポリプロピレン（ｂ−ＰＰ）：日本ポリプロピレン株式会社製「ＥＣ９」（メルトフローレート（ＭＦＲ）：０．５、Ｅ量：５％）
・低密度ポリエチレン（ｍ−ＬＤＰＥ）：住友化学株式会社製「スミカセンＣＵ５００３」（メルトフローレート（ＭＦＲ）：０．４、融点：１２４℃）

＜ケーブルの作製＞
（実施例１〜７）
まず、化合物層を形成するための、有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物が溶解する水溶液を調製した。具体的には、マグネシウム、アルミニウムおよび炭酸イオンを有する無機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を２５０℃で加熱し、脱水させた後、５００℃まで加温する過程で、二酸化炭素と水を放出させ、更に９００℃以上で焼結させることで、ＭｇＡｌ_２Ｏ_４とＭｇＯを含む混和物（複酸化物）を得た。そして、この混和物にアニオン性化合物として酢酸マグネシウムを加えて粉末状態としたものを溶解し、マグネシウム、アルミニウムおよび酢酸イオンを有する有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物が溶解する水溶液を得た。本実施例では、下記表１に示すように、有機アニオン型のハイドロタルサイト様化合物やイオン交換水の濃度を変更したり、エタノールを追加したりすることで、水溶液組成を適宜変更し、水溶液Ｈ１〜Ｈ６を調製した。なお、Ｈ６は溶解せずに粉末のままとしたものである。

続いて、ケーブルユニットを構成する絶縁電線を準備した。本実施例では、円形状の圧縮導体（断面積５．５ＳＱ）にシラン架橋性ポリエチレンを押出被覆して架橋させ、導体の外周に厚さ１．０ｍｍの絶縁層が形成された絶縁電線を準備した。

続いて、絶縁電線の外周に上述の水溶液を塗布し乾燥させた。具体的には、絶縁電線を３０ｍ／ｍｉｎで走行させながら、脱脂綿で水溶液を絶縁電線の表面に塗布し、３０秒間乾燥させた。これにより、有機アニオン型のハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層を絶縁電線の表面に形成した。この化合物層が形成された絶縁電線を３本準備し、ピッチ１８０ｍｍでＳ撚りすることで、ケーブルユニットを作製した。

続いて、充填部およびシースを形成するための材料を準備した。
充填部の形成材料（発泡性樹脂組成物）は、下記表２に示すように、ベースポリマとして使用するＥＶＡの種類を適宜変更し、ベースポリマに発泡剤としてＡＤＣＡやＯＢＳＨを添加し、ブラーミキサーを用いて１分間混合することで調製した。なお、発泡剤は発泡マスターバッチの形態で混合し、発泡させたときの発泡度が２０％以上となるように配合した。なお、表２中の配合量は質量部で示す。
シース形成材料は、ＰＶＡを含む樹脂組成物を用いた。

続いて、ケーブルユニットを２層ヘッド付押出機へ導入し、ケーブルユニットの外周に、充填部形成用の発泡性樹脂組成物とシース形成材料とを積層するように同時に押出成形した。本実施例では、シースの厚さが１．５ｍｍ、ケーブル外径が１２．５ｍｍとなるように、発泡性樹脂組成物およびシース形成材料をそれぞれ所定の厚さで押出成形した。そして、発泡性樹脂組成物を発泡させることにより、発泡体からなる充填部とシースとを形成し、本実施例のケーブルを作製した。

なお、発泡性樹脂組成物およびシース材料は、絶縁電線の走行速度を３０ｍ／ｍｉｎ、発泡性樹脂組成物のシリンダ温度およびヘッド温度をそれぞれ１８０℃、２００℃、シース材料のシリンダ温度およびヘッド温度をそれぞれ１５０℃、１７０℃として押出成形を行った。

（比較例１）
比較例１では、絶縁電線とＰＰヤーンとを撚り合わせ、押さえテープを施した上でシースを形成することにより、図２に示す構造を有するケーブルを作製した。

（比較例２〜４）
比較例２〜４では、表２に示すように、絶縁電線の表面に化合物層を設けず、また充填部を形成する樹脂に発泡剤を配合せずに未発泡の充填部を形成した以外は、実施例１と同様にケーブルを作製した。

（比較例５）
比較例５では、表２に示すように、絶縁電線の表面に化合物層を形成し、発泡剤を配合せずに未発泡の充填部を形成した以外は、実施例１と同様にケーブルを作製した。

（比較例６）
比較例６では、表２に示すように、絶縁電線の表面に化合物層を形成せずに、充填部を発泡させて形成した以外は、実施例１と同様にケーブルを作製した。

（比較例７）
比較例７では、表２に示すように、充填部のベースポリマとしてＬＤＰＥを用いた以外は、実施例１と同様にケーブルを作製した。

（比較例８）
比較例８では、表２に示すように、Ｈ６を用いてハイドロタルサイト様化合物の粉末を絶縁電線の表面にまぶすようにして、化合物層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にケーブルを作製した。

（評価）
作製したケーブルについて、以下の方法により評価した。

（剥離性）
ケーブルの端末加工性を評価するために、絶縁電線からの充填部の剥離性を評価した。具体的には、ケーブルからシースおよび充填部を手で剥離し、充填部を手で容易に剥離できて絶縁層側に充填部が残らないものを◎、剥離の際に抵抗を感じたり、充填部を剥離できるが１回では付着を完全に除去できなかったりするものを○、充填部を手で剥離できないものを×とした。

（耐寒性）
ケーブルから充填部を分離した後、取り出した充填部をＪＩＳＫ６７２３に準拠する型枠（幅６ｍｍ、長さ３８ｍｍ）を用いて打ち抜き、試験片を採取した。この試験片を用いて耐寒性試験を実施した。本実施例では、試験結果が−２０℃以下のものを◎、−１５℃以下のものを○、−１５℃未満となるものを×とした。

（可とう性）
ケーブルを長さ３００ｍｍに切断し、１５０ｍｍを固定、１５０ｍｍをフリーとした状態で、フリーとなる先端に紐で５００ｇの錘を装着し、たわみ度合を求めた。本実施例では、たわみ量が３０ｍｍ未満のものを×、３０ｍｍ以上のものを○、７０ｍｍ以上のものを◎とした。

（発泡度）
ケーブルを長さ１００ｍｍに切断し、シースを剥いで、充填部を取り出し、その発泡度を比重法より算出した。充填部の発泡度が２０％以上であれば○、２０％未満であれば×とした。

（化合物層の厚さ）
ケーブルを長さ１００ｍｍに切断し、シースを剥いで充填部と絶縁層を剥離し、相互の界面をＳＥＭを用いて観察し、化合物層の厚さを算出した。厚さが１ｍｍ以下であるものを○、０．５ｍｍ以下であるものを◎とし、化合物層が確認できないものを×とした。

（評価結果）
表４に示すように、実施例１〜７では、絶縁電線の表面に化合物層を形成したため、充填部を容易に剥離できることが確認された。また、充填部をＥＶＡで形成するとともに所定の発泡度となるように構成したため、ケーブルが耐寒性および可とう性に優れていることが確認された。また、充填部の発泡度を２０％以上にできたため、後述する比較例１のケーブルの重量を１００とした場合に重量を１０５以下に抑えることができた。また、水溶液中のハイドロタルサイト様化合物の濃度を薄くしたため、化合物層の厚さを１．０ｍｍ以下と薄く形成できることが確認された。なお、化合物層形成用の水溶液にエタノールを添加することにより、水溶液の揮発を短縮して化合物層を効率的に形成できることが確認された。

比較例１では、充填部をＰＰヤーンで形成したため、十分な可とう性が得られないことが確認された。また、ケーブル作製の際に絶縁電線とともにＰＰヤーンを撚り合わせるために、絶縁電線の搬送速度を速くできず、生産効率が低くなることが確認された。

比較例２〜４では、充填部を樹脂で形成したものの、発泡させていないため、十分な可とう性が得られないことが確認された。比較例２は、充填部をＰＰで形成したため充填部の剥離性は良かったものの、耐寒性が低いことが確認された。比較例３，４は、充填部をＥＶＡやＬＤＰＥで形成したため、十分な耐寒性は得られたものの、剥離性が低下することが確認された。

比較例５では、絶縁電線の表面に化合物層を形成したため充填部の剥離性は良かったが、充填部を発泡させていないため、ケーブルの可とう性が低いことが確認された。

比較例６では、絶縁電線の表面に化合物層を形成しなかったため、充填部の剥離性が低く、端末加工性に劣ることが確認された。

比較例７では、充填部を、ＬＤＰＥを発泡させて形成したが、充填部の耐寒性が低いばかりか、可とう性も劣ることが確認された。

比較例８では、ハイドロタルサイト様化合物の粉末を絶縁電線の表面にふりかけたが、化合物層が形成されていないため、充填部の剥離性が低いことが確認された。

以上、説明したように、本発明によれば、絶縁電線の表面にハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層を形成したうえで、ＥＶＡを含む発泡性樹脂組成物を用いて充填部を発泡させて形成することにより、可とう性および耐寒性が高く、端末加工性に優れるケーブルが得られる。

＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様について付記する。

［付記１］
本発明の一態様によれば、
導体の外周に絶縁層が設けられた絶縁電線と、
前記絶縁電線の外周に設けられるシースと、
前記絶縁電線と前記シースとの隙間を充填する充填部と、を備え、
前記充填部は、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含む発泡体から形成され、
前記絶縁電線の外周には、前記絶縁層と前記充填部との間に介在するように、マグネシウム、アルミニウムおよび有機アニオンを有する有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層が形成されている、ケーブルが提供される。

［付記２］
付記１のケーブルにおいて、
前記充填部の発泡度が２０％以上である。

［付記３］
付記１又は２のケーブルにおいて、
前記化合物層の厚さが１ｍｍ以下である。

［付記４］
付記１〜３のいずれか１つのケーブルにおいて、
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含量が５％以上５０％以下である。

［付記５］
付記１〜４のいずれか１つのケーブルにおいて、
前記有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物は、前記有機アニオンとして酢酸イオンを有する。

［付記６］
本発明の他の態様によれば、
マグネシウム、アルミニウムおよび無機アニオンを含む無機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を加熱して得られる複酸化物と有機アニオン性化合物とを溶解する工程と、
得られた溶液を、導体の外周に絶縁層が設けられた絶縁電線の周囲に塗布し、乾燥させて、マグネシウム、アルミニウムおよび有機アニオンを有する有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層を前記絶縁層の外周に形成する工程と、
前記化合物層が形成された前記絶縁電線の外周に、エチレン−酢酸ビニル共重合体および発泡剤を含む発泡性樹脂組成物を被覆させるとともに発泡させることにより、発泡体からなる充填部を形成する工程と、
前記充填部の外周にシースを被覆するように形成する工程と、を有するケーブルの製造方法が提供される。

［付記７］
付記６のケーブルの製造方法において、
前記有機アニオン性化合物は、酢酸マグネシウムである。

１ ケーブル
１０ 絶縁電線
１１ 導体
１２ 絶縁層
１３ 化合物層
１４ 充填部
１５ シース
１６ ケーブルユニット

Claims (5)

1. 導体の外周に絶縁層が設けられた絶縁電線と、
   前記絶縁電線の外周に設けられるシースと、
   前記絶縁電線と前記シースとの隙間を充填する充填部と、を備え、
   前記充填部は、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含む発泡体から形成され、
   前記絶縁電線の外周には、前記絶縁層と前記充填部との間に介在するように、マグネシウム、アルミニウムおよび有機アニオンを有する有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層が形成されている、ケーブル。
2. 前記充填部の発泡度が２０％以上である、請求項１に記載のケーブル。
3. 前記化合物層の厚さが１ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載のケーブル。
4. 前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含量が５％以上５０％以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーブル。
5. マグネシウム、アルミニウムおよび無機アニオンを含む無機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を加熱して得られる複酸化物と有機アニオン性化合物とを溶解する工程と、
   得られた溶液を、導体の外周に絶縁層が設けられた絶縁電線の周囲に塗布し、乾燥させて、マグネシウム、アルミニウムおよび有機アニオンを有する有機アニオン型ハイドロタルサイト様化合物を含む化合物層を前記絶縁層の外周に形成する工程と、
   前記化合物層が形成された前記絶縁電線の外周に、エチレン−酢酸ビニル共重合体および発泡剤を含む発泡性樹脂組成物を被覆させるとともに発泡させることにより、発泡体からなる充填部を形成する工程と、
   前記充填部の外周にシースを被覆するように形成する工程と、を有するケーブルの製造方法。

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