WO2017056279A1 - 多芯ケーブル用コア電線及び多芯ケーブル - Google Patents

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成幸 田中
西川 信也
裕之 大川
孝哉 小堀
裕平 真山
隆之 平井
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    • H01B7/295Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame

Definitions

  • the core wire for a multicore cable and the multicore cable according to one embodiment of the present invention have excellent bending resistance at low temperatures.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a core wire for a multicore cable according to a first embodiment of the present invention. It is a typical cross-sectional view which shows the multicore cable which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the manufacturing apparatus of the multicore cable of this invention. It is a typical cross section which shows the multicore cable which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is a schematic diagram for demonstrating the flexibility test in an Example.
  • a core wire for a multi-core cable is a core wire for a multi-core cable including a conductor obtained by twisting a plurality of strands and an insulating layer covering an outer periphery of the conductor.
  • the main component of the layer is a copolymer of ethylene and an ⁇ -olefin having a carbonyl group, and the content of the ⁇ -olefin having a carbonyl group in the copolymer is from 14% by mass to 46% by mass.
  • the product C ⁇ E of the linear expansion coefficient C from ⁇ 35 ° C. to the elastic modulus E at ⁇ 35 ° C. is 0.01 or more and 0.9 or less.
  • the average area in the cross section of the conductor is preferably 1.0 mm 2 or more and 3.0 mm 2 or less.
  • a multi-core cable according to another aspect of the present invention is a multi-core cable comprising a core wire obtained by twisting a plurality of core electric wires and a sheath layer disposed around the core wire, At least one of the core wires is the core wire for a multicore cable.
  • the multi-core cable has the core wire for the multi-core cable described above as a core wire constituting the core wire, it has excellent bending resistance at low temperatures.
  • the conductor 2 is configured by twisting a plurality of strands at a constant pitch. Although it does not specifically limit as this strand, For example, a copper wire, a copper alloy wire, an aluminum wire, an aluminum alloy wire etc. are mentioned. Moreover, the conductor 2 is good in it being the twisted twisted wire which used the twisted strand which twisted the some strand, and also twisted the some twisted strand further.
  • the twisted strands to be twisted are preferably those in which the same number of strands are twisted.
  • the lower limit of the average diameter of the strands is preferably 40 ⁇ m, more preferably 50 ⁇ m, and even more preferably 60 ⁇ m.
  • an upper limit of the average diameter of a strand 100 micrometers is preferable and 90 micrometers is more preferable. If the average diameter of the strands is smaller than the above lower limit or exceeds the above upper limit, the bending resistance improving effect of the core wire 1 for multicore cable may not be sufficiently exhibited.
  • the lower limit of the average area of the cross section of the conductor 2 (including voids between the strands), preferably 1.0 mm 2, more preferably 1.5 mm 2, more preferably 1.8 mm 2, 2.0 mm 2 is Further preferred.
  • the upper limit of the average area of the cross section of the conductor 2 is preferably 3.0 mm 2, 2.8 mm 2 is more preferable.
  • the main component of the insulating layer 3 is a copolymer of ethylene and an ⁇ -olefin having a carbonyl group (hereinafter also referred to as a main component resin).
  • a main component resin As a minimum of alpha olefin content which has a carbonyl group of this principal ingredient resin, 14 mass% is preferred and 15 mass% is more preferred.
  • the upper limit of the ⁇ -olefin content having the carbonyl group is preferably 46% by mass, and more preferably 30% by mass. If the content of the ⁇ -olefin having the carbonyl group is smaller than the lower limit, the effect of improving the bending resistance at low temperatures may be insufficient. On the other hand, when the ⁇ -olefin content having the carbonyl group exceeds the upper limit, mechanical properties such as strength of the insulating layer 3 may be deteriorated.
  • the lower limit of the product C ⁇ E of the linear expansion coefficient C from 25 ° C. to ⁇ 35 ° C. and the elastic modulus E at ⁇ 35 ° C. of the insulating layer 3 is 0.01.
  • the upper limit of the product C ⁇ E is 0.9, preferably 0.7, and more preferably 0.6. If the product C ⁇ E is smaller than the lower limit, the mechanical properties such as strength of the insulating layer 3 may be insufficient. On the other hand, if the product C ⁇ E exceeds the upper limit, the insulating layer 3 is difficult to deform at low temperatures, which may reduce the bending resistance of the multi-core cable core wire 1 at low temperatures.
  • C ⁇ E can be adjusted by the content of ⁇ -olefin, the content ratio of the main component resin, and the like.
  • brominated flame retardants include decabromodiphenylethane.
  • chlorinated flame retardant include chlorinated paraffin, chlorinated polyethylene, chlorinated polyphenol, and perchlorpentacyclodecane.
  • metal hydroxide include magnesium hydroxide and aluminum hydroxide.
  • nitrogen-based flame retardant include melamine cyanurate, triazine, isocyanurate, urea, guanidine and the like.
  • Examples of the phosphorus flame retardant include phosphinic acid metal salts, phosphaphenanthrene, melamine phosphate, ammonium phosphate, phosphate ester, polyphosphazene and the like.
  • a halogen-free flame retardant is preferable from the viewpoint of reducing the environmental load, and a metal hydroxide, a nitrogen-type flame retardant and a phosphorus flame retardant are more preferable.
  • a flame retardant in insulating layer 3 As a minimum of content of a flame retardant in insulating layer 3, 10 mass parts are preferred to 100 mass parts of resin ingredients, and 50 mass parts are more preferred. On the other hand, as an upper limit of content of a flame retardant, 200 mass parts is preferable and 130 mass parts is more preferable. If the content of the flame retardant is smaller than the above lower limit, the flame retardant effect may not be sufficiently provided. On the contrary, when the content of the flame retardant exceeds the above upper limit, the extrusion moldability of the insulating layer 3 may be impaired, and mechanical properties such as elongation and tensile strength may be impaired.
  • crosslinking step it is preferable to further include a step of crosslinking the resin component of the insulating layer 3 (crosslinking step).
  • This crosslinking step may be performed before coating the conductor 2 with the composition forming the insulating layer 3 or after coating (after forming the insulating layer 3).
  • the crosslinking can be performed by irradiating the composition with ionizing radiation.
  • ionizing radiation for example, ⁇ -rays, electron beams, X-rays, neutron beams, high-energy ion beams and the like can be used.
  • the irradiation dose of ionizing radiation 10 kGy is preferable and 30 kGy is more preferable.
  • the upper limit of the ionizing radiation dose is preferably 300 kGy, more preferably 240 kGy. If the irradiation dose is smaller than the lower limit, the crosslinking reaction may not proceed sufficiently. Conversely, if the irradiation dose exceeds the above upper limit, the resin component may be decomposed.
  • the multi-core cable core wire 1 has a relatively low linear expansion coefficient or low-temperature elastic modulus, so that curing (decrease in flexibility) due to shrinkage of the insulating layer at low temperatures can be suppressed, and insulation can be achieved.
  • the bending resistance at low temperature is enhanced while maintaining.
  • the core wire 4 is configured by twisting two core wires 1 for the multicore cable having the same diameter.
  • This core wire 1 for multi-core cables has the conductor 2 and the insulating layer 3 as mentioned above.
  • the sheath layer 5 has a two-layer structure of an inner sheath layer 5a laminated on the outer side of the core wire 4 and an outer sheath layer 5b laminated on the outer periphery of the inner sheath layer 5a.
  • the lower limit of the minimum thickness of the inner sheath layer 5a (minimum distance between the core wire 4 and the outer periphery of the inner sheath layer 5a) is preferably 0.3 mm, and more preferably 0.4 mm.
  • the upper limit of the minimum thickness of the inner sheath layer 5a is preferably 0.9 mm, and more preferably 0.8 mm.
  • the lower limit of the outer diameter of the inner sheath layer 5a is preferably 6.0 mm, and more preferably 7.3 mm.
  • the upper limit of the outer diameter of the inner sheath layer 5a is preferably 10 mm, and more preferably 9.3 mm.
  • the main component of the outer sheath layer 5b is not particularly limited as long as it is a synthetic resin excellent in flame retardancy and wear resistance, and examples thereof include polyurethane.
  • the average thickness of the outer sheath layer 5b is preferably 0.3 mm or greater and 0.7 mm or less.
  • a tape member such as paper may be wound between the sheath layer 5 and the core wire 4 as a curl member.
  • the manufacturing method of the multicore cable can be performed using the multicore cable manufacturing apparatus shown in FIG.
  • the multi-core cable manufacturing apparatus includes a plurality of core electric wire supply reels 102, a twisted portion 103, an inner sheath layer covering portion 104, an outer sheath layer covering portion 105, a cooling portion 106, a cable winding reel 107, Is mainly provided.
  • twisting process In the twisting step, the multi-core cable core wires 1 wound around the plurality of core wire supply reels 102 are respectively supplied to the twisting portions 103, and the twisting portions 103 twist the plurality of multi-core cable core wires 1 together.
  • the core wire 4 is formed.
  • the multicore cable 10 has the core wire 1 for a multicore cable as a core wire constituting the core wire, the multicore cable 10 has excellent bending resistance at low temperatures.
  • the core wire 14 is formed by twisting two first core electric wires 1a having the same diameter and two second core electric wires 1b having a diameter smaller than that of the first core electric wires 1a and having the same diameter. Specifically, the core wire 14 is formed by twisting the two first core electric wires 1a and one twisted core electric wire obtained by twisting the two second core electric wires 1b.
  • a twisted core electric wire obtained by twisting the second core electric wire 2b transmits an ABS signal.
  • EA1 is “Lexpearl (registered trademark) A1100” (ethyl acrylate content 10% by mass) of Nippon Polyethylene Co., Ltd.
  • EA2 is “DPDJ-6182” of NUC Corporation. (Ethyl acrylate content: 15% by mass)
  • EAA3 is “Lex Pearl (registered trademark) A4250” (ethyl acrylate content: 25% by mass)
  • EVA1 from Nippon Polyethylene Co., Ltd.
  • the sheath layer is mainly composed of a cross-linked polyolefin, and has an inner sheath layer having a minimum thickness of 0.45 mm and an average outer diameter of 7.4 mm, and a flame-retardant cross-linked polyurethane as a main component, and an average thickness of 0.005.
  • the resin component of the sheath layer was crosslinked by irradiation with an electron beam of 180 kGy.

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Abstract

 低温での耐屈曲性に優れる多芯ケーブル用コア電線及びそれを用いた多芯ケーブルの提供を目的とする。本発明の一態様に係る多芯ケーブル用コア電線は、複数の素線を撚り合わせた導体と、この導体の外周を被覆する絶縁層とを備える多芯ケーブル用コア電線であって、上記絶縁層の主成分がエチレンとカルボニル基を有するαオレフィンとの共重合体であり、上記共重合体のカルボニル基を有するαオレフィン含有量が14質量%以上46質量%以下であり、絶縁層の25℃から-35℃までの線膨張係数Cと-35℃での弾性率Eとの積C×Eが0.01以上0.9以下である。上記導体の横断面における平均面積としては1.0mm以上3.0mm以下が好ましい。上記導体における複数の素線の平均径としては40μm以上100μm以下、複数の素線としては196本以上2450本以下が好ましい。

Description

多芯ケーブル用コア電線及び多芯ケーブル
 本発明は、多芯ケーブル用コア電線及び多芯ケーブルに関する。
 車両のABS(Anti-lock Brake System)等に用いられるセンサや、電動パーキングブレーキ等に用いられるアクチュエータは、制御装置とケーブルにより接続される。このケーブルとしては、複数の絶縁電線(コア電線)を撚ったコア材(芯線)と、このコア材を被覆するシース層とを備えるものが一般に用いられる(特開2015-156386号公報参照)。
 上記ABSや電動パーキングブレーキ等と接続されるケーブルは、これらの車内での取り回しやアクチュエータの駆動等に伴って複雑に屈曲される。また、上記ケーブルは、使用環境によっては0℃以下の低温に晒される。
特開2015-156386号公報
 従来のケーブルでは、絶縁性の観点から芯線を構成する絶縁電線の絶縁層としてポリエチレンが主に用いられているが、ポリエチレンを絶縁層として用いたケーブルは低温での屈曲時に破断が生じ易い。そのため、低温での耐屈曲性の改善が求められている。
 本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、低温での耐屈曲性に優れる多芯ケーブル用コア電線及びそれを用いた多芯ケーブルの提供を目的とする。
 上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る多芯ケーブル用コア電線は、複数の素線を撚り合わせた導体と、この導体の外周を被覆する絶縁層とを備える多芯ケーブル用コア電線であって、上記絶縁層の主成分がエチレンとカルボニル基を有するαオレフィンとの共重合体であり、上記共重合体のカルボニル基を有するαオレフィン含有量が14質量%以上46質量%以下であり、絶縁層の25℃から-35℃までの線膨張係数Cと-35℃での弾性率Eとの積C×Eが0.01以上0.9以下である。
 本発明の一態様に係る多芯ケーブル用コア電線及び多芯ケーブルは、低温での耐屈曲性に優れる。
本発明の第1実施形態に係る多芯ケーブル用コア電線を示す模式的横断面図である。 本発明の第2実施形態に係る多芯ケーブルを示す模式的横断面図である。 本発明の多芯ケーブルの製造装置を示す模式図である。 本発明の第3実施形態に係る多芯ケーブルを示す模式的横断面図である。 実施例での屈曲性試験を説明するための模式図である。
[本発明の実施形態の説明]
 本発明の一態様に係る多芯ケーブル用コア電線は、複数の素線を撚り合わせた導体と、この導体の外周を被覆する絶縁層とを備える多芯ケーブル用コア電線であって、上記絶縁層の主成分がエチレンとカルボニル基を有するαオレフィンとの共重合体であり、上記共重合体のカルボニル基を有するαオレフィン含有量が14質量%以上46質量%以下であり、絶縁層の25℃から-35℃までの線膨張係数Cと-35℃での弾性率Eとの積C×Eが0.01以上0.9以下である。
 当該多芯ケーブル用コア電線は、被覆層の主成分として、コモノマー比率が上記範囲であるエチレンとカルボニル基を有するαオレフィンとの共重合体を用い、被覆層の線膨張係数と低温での弾性率との積を上記範囲とすることで、低温下において比較的高い耐屈曲性を発揮する。このメカニズムとしては、線膨張係数又は低温での弾性率の少なくとも一方が比較的小さいことで、低温において絶縁層の収縮による硬化(柔軟性の低下)が抑えられ、低温での耐屈曲性が高まると考えられる。なお、「線膨張係数」とは、JIS-K7244-4(1999)に記載の動的機械特性の試験方法に準拠して測定される線膨張率であり、粘弾性測定装置(例えばアイティー計測制御社製「DVA-220」)を用いて、引張モード、-100℃から200℃の温度範囲で、昇温速度5℃/分、周波数10Hz、歪0.05%の条件で、温度変化に対する薄板の寸法変化から算出される値である。「弾性率」とは、JIS-K7244-4(1999)に記載の動的機械特性の試験方法に準拠して測定される値であり、粘弾性測定装置(例えばアイティー計測制御社製「DVA-220」)を用いて、引張モード、-100℃から200℃の温度範囲で、昇温速度5℃/分、周波数10Hz、歪0.05%の条件で測定した貯蔵弾性率の値である。また、屈曲性は、電線又はケーブルを繰り返し屈曲させても導体が断線しない性能を言う。
 上記導体の横断面における平均面積としては1.0mm以上3.0mm以下が好ましい。導体の横断面の面積を上記範囲とすることで、当該多芯ケーブル用コア電線を車載用の多芯ケーブルに好適に用いることができる。
 上記導体における複数の素線の平均径としては40μm以上100μm以下が好ましく、複数の素線の数としては196本以上2450本以下が好ましい。素線の平均径と数とを上記範囲とすることで、低温での耐屈曲性の向上効果の発現を促進できる。
 上記導体が、複数の素線を撚り合せた撚素線をさらに撚り合せたものであるとよい。このように素線を撚り合せた撚素線をさらに撚り合せた導体(撚撚線)を用いることで、当該多芯ケーブル用コア電線の耐屈曲性の向上効果の発現を促進できる。
 上記共重合体が、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)又はエチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)であるとよい。このように上記共重合体としてEVA又はEEAを用いることで、耐屈曲性の向上効果を促進できる。
 また、本発明の別の態様に係る多芯ケーブルは、複数のコア電線を撚り合わせた芯線と、この芯線の周囲に配設されるシース層とを備える多芯ケーブルであって、上記複数のコア電線の少なくとも1本が上記多芯ケーブル用コア電線である。
 当該多芯ケーブルは、芯線を構成するコア電線として、上述の当該多芯ケーブル用コア電線を有するため、低温での耐屈曲性に優れる。
 上記複数のコア電線の少なくとも1本が複数のコア電線を撚り合せたものであるとよい。このように撚コア電線を芯線が含むことで、耐屈曲性を維持しつつ、当該多芯ケーブルの用途を拡張することができる。
[本発明の実施形態の詳細]
 以下、本発明の実施形態に係る多芯ケーブル用コア電線及び多芯ケーブルついて図面を参照しつつ詳説する。
[第1実施形態]
 図1の当該多芯ケーブル用コア電線1は、芯線と、この芯線の周囲に配設されるシース層とを備える多芯ケーブルに用いられる絶縁電線であり、撚り合されて上記芯線を形成する。当該多芯ケーブル用コア電線1は、線状の導体2と、この導体2の外周を被覆する保護層である絶縁層3とを有する。
 当該多芯ケーブル用コア電線1の横断面形状は特に限定されないが、例えば円形とされる。当該多芯ケーブル用コア電線1の横断面形状を円形とする場合、その平均外径は用途により異なるが、例えば1mm以上10mm以下とできる。
<導体>
 導体2は、複数の素線を一定のピッチで撚り合せて構成される。この素線としては、特に限定されないが、例えば銅線、銅合金線、アルミニウム線、アルミニウム合金線等が挙げられる。また、導体2は、複数の素線を撚り合せた撚素線を用い、複数の撚素線をさらに撚り合せた撚撚線であるとよい。撚り合せる撚素線は同じ本数の素線を撚ったものが好ましい。
 素線の数は多芯ケーブルの用途や素線の径等にあわせて適宜設計されるが、下限としては、196本が好ましく、294本がより好ましい。一方、素線の数の上限としては、2450本が好ましく、2000本がより好ましい。また、撚撚線の例としては、28本の素線を撚り合せた7本の撚素線をさらに撚り合せた196本の素線を有する撚撚線、42本の素線を撚り合せた7本の撚素線をさらに撚り合せた294本の素線を有する撚撚線、32本の素線を撚り合せた7本の撚素線をさらに撚り合せた224本の素線を有する7本の撚撚線をさらに撚り合せた1568本の素線を有する撚撚線、50本の素線を撚り合せた7本の撚素線をさらに撚り合せた350本の素線を有する7本の撚撚線をさらに撚り合せた2450本の素線を有する撚撚線等を挙げることができる。
 素線の平均径の下限としては、40μmが好ましく、50μmがより好ましく、60μmがさらに好ましい。一方、素線の平均径の上限としては、100μmが好ましく、90μmがより好ましい。素線の平均径が上記下限より小さい、又は上記上限を超えると、当該多芯ケーブル用コア電線1の耐屈曲性向上効果が十分に発揮されないおそれがある。
 導体2の横断面における平均面積(素線間の空隙も含む)の下限としては、1.0mmが好ましく、1.5mmがより好ましく、1.8mmがさらに好ましく、2.0mmがさらに好ましい。一方、導体2の横断面における平均面積の上限としては、3.0mmが好ましく、2.8mmがより好ましい。導体2の横断面における平均面積を上記範囲とすることで、当該多芯ケーブル用コア電線1を車載用の多芯ケーブルに好適に用いることができる。
<絶縁層>
 絶縁層3は、合成樹脂を主成分とする組成物により形成され、導体2の外周に積層されることで導体2を被覆する。絶縁層3の平均厚みとしては、特に限定されないが、例えば0.1mm以上5mm以下とされる。ここで「平均厚み」とは、任意の十点において測定した厚みの平均値をいう。なお、以下において他の部材等に対して「平均厚み」という場合にも同様に定義される。
 絶縁層3の主成分は、エチレンとカルボニル基を有するαオレフィンとの共重合体(以下、主成分樹脂ともいう)である。この主成分樹脂のカルボニル基を有するαオレフィン含有量の下限としては、14質量%が好ましく、15質量%がより好ましい。一方、上記カルボニル基を有するαオレフィン含有量の上限としては、46質量%が好ましく、30質量%がより好ましい。上記カルボニル基を有するαオレフィン含有量が上記下限より小さいと、低温での耐屈曲性向上効果が不十分となるおそれがある。逆に、上記カルボニル基を有するαオレフィン含有量が上記上限を超えると、絶縁層3の強度等の機械的特性が低下するおそれがある。
 カルボニル基を有するαオレフィンとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸フェニル等の(メタ)アクリル酸アリールエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸;メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン等のビニルケトン;(メタ)アクリル酸アミド等を挙げることができる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及びビニルエステルが好ましく、アクリル酸エチル及び酢酸ビニルがより好ましい。
 上記主成分樹脂としては、例えばEVA、EEA、エチレン-メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン-ブチルアクリレート共重合体(EBA)等の樹脂が挙げられ、これらの中でもEVA及びEEAが好ましい。
 絶縁層3の25℃から-35℃までの線膨張係数Cと-35℃での弾性率Eとの積C×Eの下限としては、0.01である。一方、上記積C×Eの上限としては、0.9であり、0.7が好ましく、0.6がより好ましい。上記積C×Eが上記下限より小さいと、絶縁層3の強度等の機械的特性が不十分となるおそれがある。逆に、上記積C×Eが上記上限を超えると、低温で絶縁層3が変形し難くなるため、当該多芯ケーブル用コア電線1の低温での耐屈曲性が低下するおそれがある。なお、C×Eは、αオレフィンの含有量、主成分樹脂の含有割合等により調整することができる。
 絶縁層3の25℃から-35℃までの線膨張係数Cの下限としては、1×10-5-1が好ましく、1×10-4-1がより好ましい。一方、絶縁層3の線膨張係数Cの上限としては、2.5×10-4-1が好ましく、2×10-4-1がより好ましい。絶縁層3の線膨張係数Cが上記下限より小さいと、絶縁層3の強度等の機械的特性が不十分となるおそれがある。逆に、絶縁層3の線膨張係数Cが上記上限を超えると、低温で絶縁層3が変形し難くなるため、当該多芯ケーブル用コア電線1の低温での耐屈曲性が低下するおそれがある。
 絶縁層3の-35℃での弾性率Eの下限としては、1000MPaが好ましく、2000MPaがより好ましい。一方、絶縁層3の弾性率Eの上限としては、3500MPaが好ましく、3000MPaがより好ましい。絶縁層3の弾性率Eが上記下限より小さいと、絶縁層3の強度等の機械的特性が不十分となるおそれがある。逆に、絶縁層3の弾性率Eが上記上限を超えると、低温で絶縁層3が変形し難くなるため、当該多芯ケーブル用コア電線1の低温での耐屈曲性が低下するおそれがある。
 絶縁層3は、難燃剤、難燃助剤、酸化防止剤、滑剤、着色剤、反射付与剤、隠蔽剤、加工安定剤、可塑剤等の添加剤を含有していてもよい。また、絶縁層3は、上記主成分樹脂以外のその他の樹脂を含有してもよい。
 その他の樹脂の含有量の上限としては、50質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましい。また、絶縁層3は、その他の樹脂を実質的に含有しなくてもよい。
 上記難燃剤としては、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤等のハロゲン系難燃剤、金属水酸化物、窒素系難燃剤、リン系難燃剤等のノンハロゲン系難燃剤などが挙げられる。難燃剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 臭素系難燃剤としては、例えばデカブロモジフェニルエタン等が挙げられる。塩素系難燃剤としては、例えば塩素化パラフィン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリフェノール、パークロルペンタシクロデカン等が挙げられる。金属水酸化物としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。窒素系難燃剤としては、例えばメラミンシアヌレート、トリアジン、イソシアヌレート、尿素、グアニジン等が挙げられる。リン系難燃剤としては、例えばホスフィン酸金属塩、ホスファフェナントレン、リン酸メラミン、リン酸アンモニウム、リン酸エステル、ポリホスファゼン等が挙げられる。
 難燃剤としては、環境負荷低減の観点からノンハロゲン系難燃剤が好ましく、金属水酸化物、窒素形難燃剤及びリン系難燃剤がより好ましい。
 絶縁層3における難燃剤の含有量の下限としては、樹脂成分100質量部に対し、10質量部が好ましく、50質量部がより好ましい。一方、難燃剤の含有量の上限としては、200質量部が好ましく、130質量部がより好ましい。難燃剤の含有量が上記下限より小さいと、難燃効果を十分に付与できないおそれがある。逆に、難燃剤の含有量が上記上限を超えると、絶縁層3の押出成型性を損なうおそれ、及び伸びや引張強さ等の機械特性を損なうおそれがある。
 絶縁層3は、樹脂成分が架橋されていることが好ましい。絶縁層3の樹脂成分を架橋する方法としては、電離放射線を照射する方法、熱架橋剤を用いる方法、シラングラフトマーを用いる方法等が挙げられ、電離放射線を照射する方法が好ましい。また、架橋を促進するため、絶縁層3を形成する組成物にはシランカップリング剤を添加することが好ましい。
<多芯ケーブル用コア電線の製造方法>
 当該多芯ケーブル用コア電線1は、複数の素線を撚り合せる工程(撚り合せ工程)と、複数の素線を撚り合せた導体2の外周を被覆する絶縁層3を形成する工程(絶縁層形成工程)とを主に備える製造方法により得ることができる。
 導体2の外周への絶縁層3の被覆方法としては、例えば絶縁層3を形成する組成物を導体2外周へ押出す方法が挙げられる。
 また、当該多芯ケーブル用コア電線1の製造方法では、絶縁層3の樹脂成分を架橋する工程(架橋工程)をさらに備えるとよい。この架橋工程は、絶縁層3を形成する組成物の導体2への被覆前に行ってもよく、被覆後(絶縁層3の形成後)に行ってもよい。
 上記架橋は、組成物への電離放射線の照射により行うことができる。電離放射線としては、例えばγ線、電子線、X線、中性子線、高エネルギーイオン線等を用いることができる。また、電離放射線の照射線量の下限としては、10kGyが好ましく、30kGyがより好ましい。一方、電離放射線の照射線量の上限としては、300kGyが好ましく、240kGyがより好ましい。照射線量が上記下限より小さいと、架橋反応が十分進行しないおそれがある。逆に、照射線量が上記上限を超えると、樹脂成分の分解が生じるおそれがある。
<利点>
 当該多芯ケーブル用コア電線1は、線膨張係数又は低温での弾性率の少なくとも一方が比較的小さいことで、低温において絶縁層の収縮による硬化(柔軟性の低下)が抑えられ、絶縁性を維持しつつ低温での耐屈曲性が高められる。
[第2実施形態]
 図2に示す多芯ケーブル10は、複数の図1の当該多芯ケーブル用コア電線1を撚り合せた芯線4と、この芯線4の周囲に配設されるシース層5とを備える多芯ケーブルである。上記シース層5は、内側シース層5a(介在)と外側シース層5b(外被)とを有する。当該多芯ケーブル10は、電動パーキングブレーキのブレーキキャリパーを駆動するモータに電気信号を送信するためのケーブルとして好適に使用できる。
 当該多芯ケーブル10の外径は、用途により適宜設計されるが、外径の下限としては、6mmが好ましく、8mmがより好ましい。一方、多芯ケーブル10の外径の上限としては、16mmが好ましく、14mmがより好ましく、12mmがさらに好ましく、10mmが特に好ましい。
<芯線>
 芯線4は、2本の同径の当該多芯ケーブル用コア電線1の対撚りにより構成される。この多芯ケーブル用コア電線1は、上述のように導体2及び絶縁層3を有する。
<シース層>
 シース層5は、芯線4の外側に積層される内側シース層5aと、内側シース層5aの外周に積層される外側シース層5bとの二層構造である。
 内側シース層5aの主成分としては、柔軟性を有する合成樹脂であれば特に限定されず、例えばポリエチレンやEVA等のポリオレフィン、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー等が挙げられる。これらは2種以上を混合して用いてもよい。
 内側シース層5aの最小厚さ(芯線4と内側シース層5aの外周との最小距離)の下限としては、0.3mmが好ましく、0.4mmがより好ましい。一方、内側シース層5aの最小厚さの上限としては、0.9mmが好ましく、0.8mmがより好ましい。また、内側シース層5aの外径の下限としては、6.0mmが好ましく、7.3mmがより好ましい。一方、内側シース層5aの外径の上限としては、10mmが好ましく、9.3mmがより好ましい。
 外側シース層5bの主成分としては、難燃性及び耐摩耗性に優れた合成樹脂であれば特に限定されず、例えばポリウレタン等が挙げられる。
 外側シース層5bの平均厚さとしては、0.3mm以上0.7mm以下が好ましい。
 内側シース層5a及び外側シース層5bは、それぞれ樹脂成分が架橋されていることが好ましい。内側シース層5a及び外側シース層5bの架橋方法は、絶縁層3の架橋方法と同様とすることができる。
 また、内側シース層5a及び外側シース層5bは、絶縁層3で例示した添加剤を含有してもよい。
 なお、シース層5と芯線4との間に抑巻部材として、紙等のテープ部材を巻き付けてもよい。
<多芯ケーブルの製造方法>
 当該多芯ケーブル10は、複数の多芯ケーブル用コア電線1を撚り合せる工程(撚り合せ工程)と、複数の多芯ケーブル用コア電線1を撚り合せた芯線4の外側にシース層を被覆する工程(シース層被覆工程)とを備える製造方法により得ることができる。
 上記多芯ケーブルの製造方法は、図3に示す多芯ケーブル製造装置を用いて行うことができる。この多芯ケーブル製造装置は、複数のコア電線サプライリール102と、撚り合せ部103と、内側シース層被覆部104と、外側シース層被覆部105と、冷却部106と、ケーブル巻付リール107とを主に備える。
(撚り合せ工程)
 撚り合せ工程では、複数のコア電線サプライリール102に巻き付けられた多芯ケーブル用コア電線1をそれぞれ撚り合せ部103に供給し、撚り合せ部103で複数の多芯ケーブル用コア電線1を撚り合せて芯線4を形成する。
(シース層被覆工程)
 シース層被覆工程では、内側シース層被覆部104により、撚り合せ部103で形成された芯線4の外側に貯留部104aに貯留された内側シース層形成用の樹脂組成物を押し出す。これにより、芯線4の外側に内側シース層5aが被覆される。
 内側シース層5aの被覆後、外側シース層被覆部105により、内側シース層5aの外周に貯留部105aに貯留された外側シース層形成用の樹脂組成物を押し出す。これにより、内側シース層5aの外周に外側シース層5bが被覆される。
 外側シース層5bの被覆後、芯線4を冷却部106で冷却することでシース層5が硬化し、当該多芯ケーブル10が得られる。この当該多芯ケーブル10は、ケーブル巻付リール107で巻取回収される。
 当該多芯ケーブルの製造方法は、シース層5の樹脂成分を架橋する工程(架橋工程)をさらに備えるとよい。この架橋工程は、シース層5を形成する組成物の芯線4への被覆前に行ってもよく、被覆後(シース層5の形成後)に行ってもよい。
 上記架橋は、多芯ケーブル用コア電線1の絶縁層3と同様の組成物への電離放射線の照射により行うことができる。電離放射線の照射線量の下限としては、50kGyが好ましく、100kGyがより好ましい。一方、電離放射線の照射線量の上限としては、300kGyが好ましく、240kGyがより好ましい。照射線量が上記下限より小さいと、架橋反応が十分進行しないおそれがある。逆に、照射線量が上記上限を超えると、樹脂成分の分解が生じるおそれがある。
<利点>
 当該多芯ケーブル10は、芯線を構成するコア電線として、当該多芯ケーブル用コア電線1を有するため、低温での耐屈曲性に優れる。
[第3実施形態]
 図4に示す多芯ケーブル11は、複数の図1の当該多芯ケーブル用コア電線を撚り合せた芯線14と、この芯線14の周囲に配設されるシース層5とを備える多芯ケーブルである。当該多芯ケーブル11は、図2の多芯ケーブル10と異なり、径の異なる複数の当該多芯ケーブル用コア電線を撚り合せた芯線14を備える。当該多芯ケーブル11は、電動パーキングブレーキの信号ケーブルとしての用途に加え、ABSの動作を制御する電気信号を送信する用途にも好適に使用できる。なお、上記シース層5は、図2の多芯ケーブル10のシース層5と同じであるため、同一符号を付して説明を省略する。
<芯線>
 芯線14は、同径の2本の第1コア電線1aと、この第1コア電線1aよりも径が小さく、かつ同径の2本の第2コア電線1bとを撚り合せて構成される。具体的には、芯線14は、上記2本の第1コア電線1aと、上記2本の第2コア電線1bを対撚りした1本の撚コア電線とを撚り合せて構成される。当該多芯ケーブル11をパーキングブレーキ及びABSの信号ケーブルとして用いる場合、第2コア電線2bを撚り合せた撚コア電線がABS用の信号を送信する。
 第1コア電線1aは、図1の多芯ケーブル用コア電線1と同じものである。第2コア電線1bは、第1コア電線1aと横断面の寸法以外の構成は同様であり、材料も同じものが使用できる。
<利点>
 当該多芯ケーブル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。
[その他の実施形態]
 今回開示された実施の形態は全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。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許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。
 当該多芯ケーブル用コア電線の絶縁層は多層構造であってもよい。また、当該多芯ケーブルのシース層は単層でもよく、3層以上の多層構造であってもよい。
 当該多芯ケーブルは、コア電線として本発明の多芯ケーブル用コア電線以外の電線を含んでもよい。ただし、本発明の効果を有効に発現させるためには全てのコア電線を本発明の多芯ケーブル用コア電線とすることが好ましい。また、当該多芯ケーブルのコア電線の数は2本以上であれば特に限定されず、6本等とすることもできる。
 また、当該多芯ケーブル用コア電線は、導体に直接積層されるプライマー層を有していてもよい。このプライマー層としては、金属水酸化物を含有しないエチレン等の架橋性樹脂を架橋させたものを好適に用いることができる。このようなプライマー層を設けることにより、絶縁層及び導体の剥離性の経時低下を防止できる。
 以下、実施例によって本発明の一態様に係る多芯ケーブル用コア電線及び多芯ケーブルをさらに具体的に説明するが、本発明は以下の製造例に限定されるものではない。
[コア電線の作成]
 表1に示す配合で絶縁層形成組成物を調整し、平均径80μm、72本の軟銅の素線を撚った7本の撚素線をさらに撚った導体(平均径2.4mm)の外周に絶縁層形成組成物を押出して外径3mmの絶縁層を形成し、No.1~13のコア電線を得た。なお、絶縁層に60kGyで電子線照射を行い、樹脂成分を架橋させた。
 なお、表1中、「EEA1」は、日本ポリエチレン株式会社の「レクスパール(登録商標)A1100」(アクリル酸エチル含有量10質量%)、「EEA2」は、株式会社NUCの「DPDJ-6182」(アクリル酸エチル含有量15質量%)、「EEA3」は、日本ポリエチレン株式会社の「レクスパール(登録商標)A4250」(アクリル酸エチル含有量25質量%)、「EVA1」は、日本ポリエチレン株式会社の「ノバテック(登録商標)LV342」(酢酸ビニル含有量10質量%)、「EVA2」は、旭化成株式会社の「サンテック(登録商標)EM6415」(酢酸ビニル含有量14質量%)、「EVA3」は、宇部丸善ポリエチレン株式会社の「VZ732」(酢酸ビニル含有量25質量%)、「EVA4」は、三井・デュポンポリケミカル株式会社の「エバフレックス(登録商標)EV45LX」(酢酸ビニル含有量46質量%)、「HDPE(高密度ポリエチレン)」は、株式会社プライムポリマーの「ハイゼックス(登録商標)520MB」、「LLDPE(直鎖状短鎖分岐ポリエチレン)」は、住友化学株式会社の「スミカセン(登録商標)C215」である。
 また、表1中、「難燃剤」は、水酸化アルミニウム(昭和電工株式会社の「ハイジライト(登録商標)H-31」)、「酸化防止剤」は、BASF社の「イルガノックス(登録商標)1010」である。
[多芯ケーブルの作成]
 平均径80μm、60本の銅合金の素線を撚った導体(平均径0.72mm)の外周に架橋難燃ポリオレフィンを押出して外径1.45mmの絶縁層を形成したコア電線を2本撚り合せて第2コア電線を得た。次に、同種の2本の上記コア電線と、上記第2コア電線とを撚り合せて芯線を形成し、この芯線の周囲にシース層を押出により被覆することで、No.1~13の多芯ケーブルを得た。シース層としては、架橋ポリオレフィンを主成分とし、最小厚さが0.45mm、平均外径が7.4mmの内側シース層と、難燃性の架橋ポリウレタンを主成分とし、平均厚さが0.5mm、平均外径が8.4mmの外側シース層とを有するものを形成した。なお、シース層の樹脂成分の架橋は、180kGyの電子線照射により行った。
[線膨張係数及び弾性率]
 No.1~13のコア電線の絶縁層について、JIS-K7244-4(1999)に記載の動的機械特性の試験方法に準拠し、粘弾性測定装置(アイティー計測制御社製「DVA-220」)を用いて、引張モード、-100℃から200℃の温度範囲で、昇温速度5℃/分、周波数10Hz、歪0.05%の条件で、温度変化に対する薄板の寸法変化から、25℃から-35℃までの線膨張係数Cを算出した。また、JIS-K7244-4(1999)に記載の動的機械特性の試験方法に準拠し、粘弾性測定装置(アイティー計測制御社製「DVA-220」)を用いて、引張モード、-100℃から200℃の温度範囲で、昇温速度5℃/分、周波数10Hz、歪0.05%の条件で測定した貯蔵弾性率から、-35℃における弾性率Eを求めた。その結果を表1に示す。
[屈曲試験]
 図5に示すように、水平かつ互いに平行に配置された直径60mmの2本のマンドレル間にNo.1~13の多芯ケーブルXを鉛直方向に通し、上端を一方のマンドレルA1の上側に当接するよう水平方向に90°屈曲させた後、他方のマンドレルA2の上側に当接するよう逆向きに90°屈曲させることを繰り返した。なお、試験条件は、多芯ケーブルXの下端に下向きに2kgの荷重を加え、温度を-30℃、屈曲回数速度を60回/分とした。この試験において、多芯ケーブルが断線(通電できなくなった状態)までの屈曲回数を計測した。その結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、C×Eを0.9以下としたNo.2、3、5~7、10、12は、低温における断線までの屈曲回数が多く低温での耐屈曲性に優れる。一方、C×Eが0.9超のNo.1、4、8、9、11は低温での耐屈曲性が不十分である。
 本発明の一態様に係る多芯ケーブル用コア電線及びそれを用いた多芯ケーブルは、低温での耐屈曲性に優れる。
 1、1a、1b 多芯ケーブル用コア電線
 2 導体
 3 絶縁層
 4、14 芯線
 5 シース層
 5a 内側シース層
 5b 外側シース層
 10、11 多芯ケーブル
 102 コア電線サプライリール
 103 撚り合せ部
 104 内側シース層被覆部
 104a、105a 貯留部
 105 外側シース層被覆部
 106 冷却部
 107 ケーブル巻付リール
 A1、A2 マンドレル
 X 多芯ケーブル

Claims (7)

  1.  複数の素線を撚り合わせた導体と、この導体の外周を被覆する絶縁層とを備える多芯ケーブル用コア電線であって、
     上記絶縁層の主成分がエチレンとカルボニル基を有するαオレフィンとの共重合体であり、上記共重合体のカルボニル基を有するαオレフィン含有量が14質量%以上46質量%以下であり、
     絶縁層の25℃から-35℃までの線膨張係数Cと-35℃での弾性率Eとの積C×Eが0.01以上0.9以下である多芯ケーブル用コア電線。
  2.  上記導体の横断面における平均面積が1.0mm以上3.0mm以下である請求項1に記載の多芯ケーブル用コア電線。
  3.  上記導体における複数の素線の平均径が40μm以上100μm以下、複数の素線が196本以上2450本以下である請求項1又は請求項2に記載の多芯ケーブル用コア電線。
  4.  上記導体が、複数の素線を撚り合せた撚素線をさらに撚り合せたものである請求項1、請求項2又は請求項3に記載の多芯ケーブル用コア電線。
  5.  上記共重合体が、エチレン-酢酸ビニル共重合体又はエチレン-アクリル酸エチル共重合体である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の多芯ケーブル用コア電線。
  6.  複数のコア電線を撚り合わせた芯線と、この芯線の周囲に配設されるシース層とを備える多芯ケーブルであって、
     上記複数のコア電線の少なくとも1本が請求項1に記載のものである多芯ケーブル。
  7.  上記複数のコア電線の少なくとも1本が複数のコア電線を撚り合せたものである請求項6に記載の多芯ケーブル。
     
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