JPWO2019087505A1 - ケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
電動パーキングブレーキや車輪速センサ等に用いる電線は径が大きいため、この電線を束ねてシース層で被覆したケーブルの外径も大きくなる。ケーブルの外径が大きい場合、ケーブルを曲げた際の応力が大きくなるため、ケーブルの外周に位置するシース層に必要な強度が大きくなる。そのため、上記公報に記載のケーブルは、シース層の強度を高めるためシース層の肉厚を大きくすることを要する。しかしながら、シース層の肉厚を大きくすると、ケーブルの屈曲性が低下しやすい。つまり、上記公報に記載の従来のケーブルでは、シース層の強度の向上とケーブルの屈曲性はトレードオフの関係にある。
本開示のケーブルは、十分な強靱性、柔軟性及び耐熱性を有する。従って、本開示のケーブルは、自動車の電動パーキングブレーキや車輪速センサ等の電気配線に使用されるケーブルとして好適に用いることができる。
本開示の一態様に係るケーブルは、導体及びこの導体を被覆する絶縁被覆層を有する1又は複数のコア材と、上記1又は複数のコア材を被覆するシース層とを備えるケーブルであって、上記シース層が内側シース層と、この内側シース層を被覆する外側シース層とを備え、上記内側シース層が架橋を施された超低密度ポリエチレンを含有し、上記外側シース層の主成分がポリウレタンであり、上記内側シース層の樹脂成分100質量部における上記超低密度ポリエチレンの含有量が、20質量部以上100質量部以下であり、上記内側シース層の25℃における弾性率が5MPa以上30MPa以下である。
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態に係るケーブルについて詳説する。
図1に示すケーブル1は、2本のコア材2と、上記2本のコア材2を被覆するシース層3とを備える。当該ケーブル1は、自動車の電気配線に使用される電動パーキングブレーキ用、車輪速センサ用等に好適に用いることができる。
2本のコア材2は、それぞれ電気信号を伝達する電線であり、導体2a及びこの導体2aを被覆する絶縁被覆層2bを有する。
シース層3は、上記2本のコア材2を被覆する内側シース層3aと、この内側シース層3aを被覆する外側シース層3bとを備える。
内側シース層3aは、架橋を施された超低密度ポリエチレン(VLDPE;Very Low Density Polyethylene)を含有する。上記架橋としては、化学架橋、電子線架橋等の放射線架橋、熱架橋のいずれであってもよいが、簡便さからは化学架橋が好ましく、シラン架橋が特に好ましい。また、電離放射線設備を利用できる場合は、電離放射線による架橋も好適に用いることができる。なお、上記架橋が電子線架橋である場合、電子線の放射線照射量としては、例えば60kGy以上480kGy以下とすることができる。
外側シース層3bの主成分は、ポリウレタン(PU)である。中でも柔軟性に優れる熱可塑性ポリウレタンが好ましい。
当該ケーブル1は、例えばシース層3を形成するための樹脂組成物を準備する工程と、上記樹脂組成物を用いた押出成形をする工程とを備える製造方法により製造することができる。
樹脂組成物準備工程では、内側シース層3aを形成するための内側シース層用樹脂組成物と、外側シース層3bを形成するための外側シース層用樹脂組成物とを準備する。
押出成形工程では、例えば撚り合わせた2本のコア材2の周りに上記内側シース層用樹脂組成物及び外側シース層用樹脂組成物を、外側シース層用樹脂組成物が外側となるように押し出す。
当該ケーブル1は、内側シース層3aが架橋を施された超低密度ポリエチレンを含有しているので耐熱性が高い。また、当該ケーブル1は、上記内側シース層3aの樹脂成分100質量部における上記超低密度ポリエチレンの含有量が上記範囲内であるので柔軟性が高い。また、当該ケーブル1は、外側シース層3bの主成分がポリウレタンである。ポリウレタンと超低密度ポリエチレンとは接着しやすく、内側シース層3aと外側シース層3bとの接着強度を確保しやすいので、当該ケーブル1は、内側シース層3aと外側シース層3bとが剥離し難い。さらに、ポリウレタンを主成分とすることで機械的強度が増すので、当該ケーブル1は十分な強靱性を有する。加えて、当該ケーブル1は、その内側シース層3aの25℃における弾性率が前述した範囲内であることにより、十分な柔軟性及び耐熱性を備えることができる。
図2に示すケーブル11は、第1導体12a及びこの第1導体12aを被覆する第1絶縁被覆層12bを有する2本の第1コア材12と、第2導体13a及びこの第2導体13aを被覆する第2絶縁被覆層13bを有する2本の第2コア材13と、2本の第1コア材12及び2本の第2コア材13を被覆するシース層14とを備える。2本の第1コア材12は同径に形成され、2本の第2コア材13は同径に形成される。また、第1コア材12の径は第2コア材13の径よりも大きい。2本の第1コア材12及び2本の第2コア材13は並列して配設されてもよいが、撚り合わされて配設されていることが好ましい。当該ケーブル11は、例えば2本の第1コア材12と、2本の第2コア材13を対撚りした1本の撚コア電線とが撚り合わせて配設されることが好ましい。第1コア材12は、図1のコア材2と同様に構成することができる。第2コア材13は、第2導体13aの平均外径及び第2絶縁被覆層13bの平均肉厚が異なる以外、図1のコア材2と同様の構成とすることができる。当該ケーブル11は、電動パーキングブレーキ用途に加え、ABS(Anti−lock Brake System)動作を制御する電気信号を送信する用途にも好適に用いられる。当該ケーブル11が電動パーキングブレーキ及びABSの信号ケーブルとして用いられる場合、第2コア材13を撚り合わせた撚コア電線がABS用の信号を送信する。
当該ケーブル11は、車両に搭載される電動パーキングブレーキ用の電気信号だけでなく、ABS用の電気信号も送信することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
まず、ベース樹脂としての比重0.870のVLDPE(ダウ社の「エンゲージ8100」)、及びシラン化合物としてのアルコキシシラン(信越シリコーン社の「KBM1003」)をVLDPEにおけるケイ素原子の含有量(Si含有量)が0.2質量%となるように混合した。なお、ケイ素原子の含有量は、島津製作所製の「EDX−HSシリーズ」を用い、加速電圧15kV、分析エリア0.1×0.1mmのEDX分析により測定した。この混合物100質量部、及びラジカル発生剤としてのジクミルペルオキシド(日本油脂株式会社の「パークミルD」)1質量部をスーパーミキサーに投入して、室温にて60rpmでローターを回転させて撹拌した。次に、混合容量3Lの加圧ニーダーに投入して、ローターを30rpmで回転させて、開始温度100℃、練り上がり温度200℃で溶融混練し、シラン架橋基含有VLDPEを得た。
No.1の内側シース層用樹脂組成物において、シラン架橋基含有VLDPE及び非架橋のEVAを表1に示す組成とした以外は、No.1と同様にして、No.2〜No.4及びNo.8のケーブルを得た。
外側シース層用樹脂組成物として、No.2のポリウレタン100質量部に対して、多価イソシアナート化合物含有ポリウレタン(大日精化工業株式会社の「クロスネートEM−30」、多価イソシアナート化合物の含有量30質量%以上40質量%以下のポリウレタン)20質量部を混合して、アロファネート架橋基を含有するポリウレタンを準備した。なお、上記混合後の多価イソシアナート化合物の含有量は、外側シース層を構成する樹脂成分100質量部に対して5質量部以上6.6質量部以下である。この外側シース層用樹脂組成物を用いた以外は、No.2と同様にして、No.5のケーブルを得た。
ベース樹脂としての比重0.870のVLDPE(ダウ社の「エンゲージ8100」)、及びシラン化合物としてのアルコキシシラン(信越シリコーン社の「KBM1003」)をVLDPEにおけるケイ素原子の含有量(Si含有量)が0.7質量%となるように混合した。この混合物を用いた以外は、No.2と同様にして、No.6のケーブルを得た。
内側シース層用樹脂組成物として、非架橋のEVA(三井デュポンポリケミカル株式会社の「エバフレックスEV360」)、及び酸化防止剤(BASF社のイルガノックス1010)を混合したものを表1に示す組成で準備した。
シラン架橋基含有VLDPEにおいて、ベース樹脂としてのVLDPE及びシラン化合物としてのアルコキシシランを表1に示すSi含有量となるように混合した以外は、No.1と同様にして、No.9、No.10のケーブルを得た。
ベース樹脂としての比重0.929の低密度ポリエチレン(LDPE、Low Density Polyethylene;日本ポリエチレン株式会社の「ノバテックLF280H」)、及びシラン化合物としてのアルコキシシラン(信越シリコーン社の「KBM1003」)をSi含有量が0.2質量%となるように混合した。この混合物を用いて、No.2と同様の条件で溶融混練し、シラン架橋基含有LDPEを得た。なお、「低密度ポリエチレン」とは、比重が0.9超0.93以下のポリエチレンを指す。
No.11の内側シース層用樹脂組成物において、シラン架橋基含有LDPE及び非架橋のEVAを表1に示す組成とした以外は、No.11と同様にして、No.12のケーブルを得た。
ベース樹脂としての比重0.936のEVA(旭化成株式会社の「サンテックEF1531」)、及びシラン化合物としてのアルコキシシラン(信越シリコーン社の「KBM1003」)をSi含有量が0.2質量%となるように混合した。この混合物を用いて、No.2と同様の条件で溶融混練し、シラン架橋基含有EVAを得た。
No.13の内側シース層用樹脂組成物において、シラン架橋基含有EVA及び非架橋のEVAを表1に示す組成とした以外は、No.13と同様にして、No.14のケーブルを得た。
ベース樹脂としての比重0.870のVLDPE(ダウ社の「エンゲージ8100」)、及びシラン化合物としてのアルコキシシラン(信越シリコーン社の「KBM1003」)をVLDPEにおけるケイ素原子の含有量(Si含有量)が表2のとおりとなるように混合した。この混合物を用い、VLDPE及び非架橋EVAを表2に示す組成とした以外は、No.1と同様にして、No.15〜No.22のケーブルを得た。
内側シース層用樹脂組成物として、ベース樹脂としての比重0.870のVLDPE(ダウ社の「エンゲージ8100」)に非架橋のEVA(三井デュポンポリケミカル株式会社の「エバフレックスEV360」)及び酸化防止剤(BASF社のイルガノックス1010)を混合したものを表2に示す組成で準備した。この混合物を用いた以外、No.1と同様にして押出成形を行った。上記押出成形後、表2の放射線照射量で電子線照射により架橋処理を行い、No.23〜No.26のケーブルを得た。
No.1〜No.26のケーブルについて、内側シース層と外側シース層との接着強度と、25℃及び150℃における内側シース層の弾性率を測定した。結果を表1及び表2に示す。
接着強度は、JIS−K−6854(1999)に記載の90°剥離試験に準拠して測定した。なお、接着強度が2.5N/cm以上である場合、内側シース層と外側シース層との接着強度が高いと判断した。
25℃及び150℃における弾性率は、動的粘弾性測定法(引張法)により25℃及び150℃における貯蔵弾性率を測定した。上記測定における測定周波数は10Hz、歪みは0.08%とした。なお、25℃における弾性率が30MPa以下である場合、ケーブルの柔軟性が優れると判断した。また、150℃における弾性率が0.1MPa以上である場合、ケーブルが熱変形し難く、耐熱性が優れると判断した。
2 コア材
2a 導体
2b 絶縁被覆層
3,14 シース層
3a,14a 内側シース層
3b,14b 外側シース層
12 第1コア材
12a 第1導体
12b 第1絶縁被覆層
13 第2コア材
13a 第2導体
13b 第2絶縁被覆層
Claims (13)
- 導体及びこの導体を被覆する絶縁被覆層を有する1又は複数のコア材と、上記1又は複数のコア材を被覆するシース層とを備えるケーブルであって、
上記シース層が内側シース層と、この内側シース層を被覆する外側シース層とを備え、
上記内側シース層が架橋を施された超低密度ポリエチレンを含有し、
上記外側シース層の主成分がポリウレタンであり、
上記内側シース層の樹脂成分100質量部における上記超低密度ポリエチレンの含有量が、20質量部以上100質量部以下であり、
上記内側シース層の25℃における弾性率が5MPa以上30MPa以下であるケーブル。 - 上記内側シース層の150℃における弾性率が0.1MPa以上0.8MPa以下である請求項1に記載のケーブル。
- 上記超低密度ポリエチレンの比重が0.90以下である請求項1又は請求項2に記載のケーブル。
- 上記架橋がシラン架橋であり、上記超低密度ポリエチレンにおけるケイ素原子の含有量が0.05質量%以上10質量%以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載のケーブル。
- 上記内側シース層におけるケイ素原子の含有量が0.01質量%以上10質量%以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のケーブル。
- 上記内側シース層が非架橋樹脂をさらに含む請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のケーブル。
- 上記非架橋樹脂がエステル結合を含有するビニルモノマーとエチレンとの共重合体である請求項6に記載のケーブル。
- 上記外側シース層のポリウレタンがアロファネート架橋したポリウレタンである請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のケーブル。
- 電動パーキングブレーキ用である請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のケーブル。
- 上記内側シース層の平均外径が3mm以上12mm以下である請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のケーブル。
- 上記外側シース層の平均肉厚が0.2mm以上0.7mm以下である請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のケーブル。
- 上記外側シース層の樹脂成分100質量部におけるポリウレタンの含有量が50質量部以上100質量部以下である請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のケーブル。
- 上記内側シース層と上記外側シース層との90°剥離試験による接着強度が2.5N/cm以上である請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のケーブル。
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