特許 7330440 電気絶縁ケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-14

(45)【発行日】2023-08-22

(54)【発明の名称】電気絶縁ケーブル

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/04 20060101AFI20230815BHJP

   H01B 7/18 20060101ALI20230815BHJP

【ＦＩ】

H01B7/04

H01B7/18 H

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020540141

(86)(22)【出願日】2019-07-19

(86)【国際出願番号】 JP2019028490

(87)【国際公開番号】W WO2020044850

(87)【国際公開日】2020-03-05

【審査請求日】2022-01-21

(31)【優先権主張番号】P 2018158427

(32)【優先日】2018-08-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078813

【弁理士】

【氏名又は名称】上代 哲司

(74)【代理人】

【識別番号】100094477

【弁理士】

【氏名又は名称】神野 直美

(72)【発明者】

【氏名】松村 友多佳

(72)【発明者】

【氏名】田中 成幸

(72)【発明者】

【氏名】藤田 太郎

(72)【発明者】

【氏名】小堀 孝哉

(72)【発明者】

【氏名】石川 雅之

【審査官】北嶋 賢二

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５３０４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１９１６９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０１９８４８５９（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０００－３２２９３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｂ ７／０４

Ｈ０１Ｂ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導体と前記導体を覆う絶縁層とを含む少なくとも１本の絶縁線からなるコア電線と、
前記コア電線を覆う内側シース層と、
前記内側シース層を覆う外側シース層とを備える電気絶縁ケーブルであって、
前記内側シース層の－３０℃での弾性率Ａが、１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の範囲内にあり、
前記弾性率Ａは、ＪＩＳＫ７２４４－１（１９９８）に準拠し、動的粘弾性測定装置を用いて、歪０．０８％、周波数１０Ｈｚ、昇温速度１０℃／分の条件で引張法により測定したときの－３０℃における貯蔵弾性率であり、
前記内側シース層の厚さが、０．３ｍｍ～１．５ｍｍの範囲であり、
前記外側シース層がポリウレタン系樹脂である電気絶縁ケーブル。

【請求項2】

前記コア電線と前記内側シース層との間に、前記コア電線を被覆するテープ部材をさらに含む請求項１に記載の電気絶縁ケーブル。

【請求項3】

前記内側シース層の－３０℃での弾性率Ａ（ＭＰａ）及び線膨張係数Ｂ（／℃）が、Ａ×Ｂ＜０．５（ＭＰａ／℃）を充たす請求項１又は請求項２に記載の電気絶縁ケーブル。

【請求項4】

前記内側シース層の－３０℃での弾性率Ａ及び２５℃での弾性率Ｃが、Ａ／Ｃ＜３０を充たす請求項１又は請求項２に記載の電気絶縁ケーブル。

【請求項5】

前記内側シース層が、密度０．８５ｇ／ｃｍ^３以上０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の超低密度ポリエチレンを４０質量％以上含む樹脂より形成されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気絶縁ケーブル。

【請求項6】

車載用の電気絶縁ケーブルである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電気絶縁ケーブル。

【請求項7】

電動パーキングブレーキ用の電気絶縁ケーブルである請求項６に記載の電気絶縁ケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電気絶縁ケーブルに関する。本出願は、２０１８年８月２７日に出願した日本特許出願である特願２０１８－１５８４２７号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載される電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）システムでは、ホイールハウス内のキャリパーと車体側の電子制御ユニットは、電気絶縁ケーブル（ＥＰＢ用ケーブル）により電気的に接続されている。ＥＰＢ用ケーブルや車輪速センサ信号を伝達するための車輪速センサケーブル（ＷＳＳ用ケーブル）は、通常、導体及びこれを覆う絶縁層からなる少なくとも１本の絶縁線を含むコア電線をシースで被覆した構造からなり、シースは、内側シース層（第１の被覆層）と前記内側シース層を覆う外側シース層（第２の被覆層）の２層からなる。例えば、特許文献１（特開２０１５－１５６３８６号公報）には、導体及びこれを覆う絶縁層からなる絶縁線と、前記絶縁線が複数本撚り合されて形成されたコア電線（撚り線）と、前記コア電線を被覆するテープ部材と、前記テープ部材を覆う内側シース層と、前記内側シース層を覆う外側シース層とを備える電気絶縁ケーブルが開示されており、ＥＰＢ用ケーブルとしての用途も開示されている（段落００２０）。

【0003】

ＥＰＢ用ケーブルやＷＳＳ用ケーブル等の車載用の電気絶縁ケーブルには、自動車の走行中の石跳ね等に対する耐性（耐外傷性：ダメージの受けにくさ）等が要望される。さらに、ケーブルの配策性の向上のために適度な柔軟性も要望される。そこで、従来は、耐外傷性、柔軟性等の観点から外側シース層をポリウレタン樹脂により形成し、価格等の観点から内側シース層をポリエチレン系樹脂により形成した電気絶縁ケーブルが広く用いられていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１５６３８６号公報

【発明の概要】

【0005】

本発明者は検討の結果、内側シース層の柔軟性が、電気絶縁ケーブルの耐屈曲性に大きな影響を与えることを見出した。そして内側シース層の低温での弾性率を所定範囲内とすることにより、電気絶縁ケーブルの配策性を損なうことなく、低温での耐屈曲性を向上できることを見出し、本開示を完成した。

【0006】

本開示の一態様に係る電気絶縁ケーブルは、
導体と前記導体を覆う絶縁層とを含む少なくとも１本の絶縁線からなるコア電線と、
前記コア電線を覆う内側シース層と、
前記内側シース層を覆う外側シース層とを備える。
前記内側シース層の－３０℃での弾性率Ａは、１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の範囲内にある。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の電気絶縁ケーブルの実施形態の１例の構成を示す断面図である。

【図2】図２は、本開示の電気絶縁ケーブルの実施形態の他の１例の構成を示す断面図である。

【図3】図３は、実施例における屈曲試験の方法を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［本開示が解決しようとする課題］
ＥＰＢ用ケーブルやＷＳＳ用ケーブル等の車載用の電気絶縁ケーブルは、走行中の屈曲の繰り返しにより断線や劣化等が生じることがあるので、屈曲による断線や劣化等が生じにくいとの性質である優れた耐屈曲性も望まれている。車載用の電気絶縁ケーブルは、－４０℃程度の低温から１２０℃程度の高温に至る環境での使用を想定する必要があり、屈曲の繰り返しによる断線等は低温で生じやすい。そこで、低温での耐屈曲性の向上が特に望まれる。上市されている車載用の電気絶縁ケーブルにもこの要望に対応する製品も存在するが、信頼性をより向上させるため、低温での耐屈曲性の更なる向上が望まれていた。

【0009】

本開示は、少なくとも１本の絶縁線からなるコア電線を、内側シース層及び前記内側シース層を覆う外側シース層からなる２層のシースで被覆しててなる電気絶縁ケーブルであって、特に低温での耐屈曲性に優れ、ＥＰＢ用ケーブル等として好適に用いられる電気絶縁ケーブルの提供することを課題とする。

【0010】

［本開示の効果］
本開示によれば、導体及びこれを覆う絶縁層を含む少なくとも１本の絶縁線と、前記少なくとも１本の絶縁線からなるコア電線と、前記コア電線を覆う内側シース層と、前記内側シース層を覆う外側シース層とを備える電気絶縁ケーブルであって、－４０℃から０℃程度の低温でも耐屈曲性に優れる電気絶縁ケーブルが提供される。本開示の電気絶縁ケーブルは、低温での耐屈曲性が優れるので、車両に搭載されるＥＰＢ用ケーブルや車輪速センサケーブル（ＷＳＳ用ケーブル）等の信号またはアース用ケーブル等として好適に用いられる。

【0011】

［本開示の実施形態の説明］
以下、本開示を実施するための形態について具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲内及び請求の範囲と均等の意味、範囲内での全ての変更が含まれる。

【0012】

本開示の一態様に係る電気絶縁ケーブルは、
導体と前記導体を覆う絶縁層とを含む少なくとも１本の絶縁線からなるコア電線と、
前記コア電線を覆う内側シース層と、
前記内側シース層を覆う外側シース層とを備える電気絶縁ケーブルであって、
前記内側シース層の－３０℃での弾性率Ａが、１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の範囲内にある電気絶縁ケーブルである。

【0013】

本態様の電気絶縁ケーブルは、コア電線を覆う内側シース層の－３０℃での弾性率Ａが１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の範囲内にあることをその特徴とする。この特徴により、－４０℃から０℃程度の低温で使用されても断線や劣化等が生じにくい低温での耐屈曲性に優れた電気絶縁ケーブルが提供される。前記弾性率Ａのより好ましい範囲は、１０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であり、この範囲内であれば低温でのより優れた耐屈曲性が得られる。

【0014】

先ず、本開示の電気絶縁ケーブルを構成する各要素について説明する。
（１）コア電線
コア電線は少なくとも１本の絶縁線よりなる。コア電線が１本の絶縁線からなる場合は、絶縁線自体がコア電線である。また、コア電線が２本以上（複数本）の絶縁線からなる場合は、複数本の絶縁線の集合体がコア電線である。コア電線が複数の絶縁線の集合体である場合、コア電線は、例えば、複数の絶縁線を撚り合せてなる撚り線であってもよい。例えば、電気絶縁ケーブルがＥＰＢ用ケーブルである場合は、断面積が約１．５ｍｍ^２～３．０ｍｍ^２の範囲にある導体を有し、互いに略同一の直径をそれぞれ有する２本以上の絶縁線を撚り合わしてコア電線を形成することができる。車輪速センサ（ＷＳＳ）用ケーブル等の信号またはアース用のケーブルの場合は、ＥＰＢ用ケーブルの場合より断面積が小さい導体を有する１本の絶縁線がコア電線であってもよく、又は互いに略同一の直径をそれぞれ有する２本以上の絶縁線（ＥＰＢ用ケーブルの場合より断面積が小さい導体を有する絶縁線）を撚り合わせてコア電線を形成してもよい。

【0015】

１本のコア電線が、２種類以上の用途の絶縁線を含むこともできる。例えば、断面積が約１．５ｍｍ^２～３．０ｍｍ^２の範囲にある導体をそれぞれ有し、互いに略同一の直径を有するＥＰＢ用としての２本以上の絶縁線と、断面積が前記の範囲より小さい導体をそれぞれ有し、互いに略同一の直径を有する信号またはアース用ケーブルとしての１本以上の絶縁線と、を撚り合わして、１本のコア電線を形成することもできる。

【0016】

（２）絶縁線
コア電線を構成する少なくとも１本の絶縁線は、導体と前記導体を覆う絶縁層を有する。
導体は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性と柔軟性を有する材料からなる線であり、ＥＰＢ用ケーブルの場合には、外径０．１ｍｍ程度の細い素線を数十本から数百本撚り合せた撚り線が用いられる場合が多い。導体の断面積（複数本の素線の合計断面積）は、給電用途に用いられる電源線（例えばＥＰＢ用ケーブル）の場合には、好ましくは１．５ｍｍ^２～３．０ｍｍ^２の範囲、より好ましくは１．６ｍｍ^２～２．５ｍｍ^２の範囲である。電源線に比べて断面積が小さい信号線用途に用いられるケーブル（例えばＷＳＳ用ケーブル）の場合には、好ましくは０．１３ｍｍ^２～０．５ｍｍ^２の範囲、より好ましくは０．１８ｍｍ^２～０．３５ｍｍ^２の範囲の撚り線が用いられる場合が多い。ここで撚り線には、素線を撚ってなる撚り線に加え、撚り線を撚り合わせてなる撚り線（撚り線の集合体）、および、撚り線の集合体をさらに撚り合わせてなる撚り線等も含まれる。

【0017】

絶縁線は、通常の絶縁電線と同様の方法、例えば、前記のような導体の外周に、絶縁層を形成する樹脂を溶融押出して被覆することにより形成することができる。被覆後、電離放射線照射等により絶縁層を形成する樹脂を架橋してもよい。

【0018】

絶縁層を形成する樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂を例示することができ、好ましくは、難燃性のポリオレフィン系樹脂が挙げられる。例えば、難燃剤の配合により難燃性が付与された難燃性ポリエチレンで絶縁層を形成することができる。難燃性のポリオレフィン系樹脂で絶縁層を形成することにより、被覆層や膜状被覆材（テープ部材）が除去されてコア電線（絶縁線）の一部が露出した状態においても、コア電線（絶縁線）の難燃性や絶縁性を確保することができる。
ポリオレフィン系樹脂としては、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）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、エチレンーメチルアクリレート共重合樹脂（ＥＭＡ）、エチレンーエチルアクリレート共重合樹脂（ＥＥＡ）等を挙げることができるが、これらの例に限定されない。絶縁層を形成する材料としては、フッ素系樹脂等のポリオレフィン系樹脂以外の材料も挙げることができる。

【0019】

ＥＰＢ用ケーブルに用いられるＥＰＢ用の絶縁線の場合、絶縁層の厚さは、好ましくは０．２ｍｍ～０．８ｍｍの範囲であり、より好ましくは０．２５ｍｍ～０．７ｍｍの範囲である。絶縁層の外径は、好ましくは２．５ｍｍ～４．０ｍｍの範囲であり、より好ましくは２．５ｍｍ～３．８ｍｍの範囲である。

【0020】

（３）膜状被覆材（テープ部材）
コア電線と内側シース層との間に、前記コア電線を被覆する薄膜状の部材（膜状被覆材）を配置してもよい。例えばテープ状の部材（テープ部材）をコア電線の外周に巻回してコア電線の外周全体を覆うこともでき、この場合、テープ部材の除去により、コア電線と内側シース層とを分離してコア電線を容易に露出させることができる。

【0021】

テープ部材を構成する材料としては、容易な巻回を可能にする柔軟性やケーブルの屈曲等により破損しにくい強度を有し、被覆層を形成（樹脂の溶融押出）する際の熱により溶融や変形等をしない材料が好ましく用いられる。具体的には、屈曲の繰り返しにより破損しにくい強度、コア電線の外周への巻回しやすさ等の観点から、パルプ原料の紙やポリエステル等の樹脂材料で形成された不織布、ポリエステルペーパー、ポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリイミドフィルム、液晶ポリマーフィルム、フッ素樹脂フィルム等を用いることができる。
テープ部材の厚みや形状（幅等）、形成材料は、強度や巻回しやすさを考慮して選択することが好ましい。

【0022】

（４）内側シース層（第１の被覆層）
本態様の電気絶縁ケーブルは、コア電線を保護するため、コア電線の外周（膜状被覆材を配置する場合は膜状被覆材の外周）を覆う被覆層（シース）を有し、前記被覆層（シース）は、内側シース層と外側シース層の２層以上の層から構成される。
前記のように本態様の電気絶縁ケーブルを構成する内側シース層の－３０℃での弾性率Ａは、１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の範囲内にある。前記弾性率Ａとは、ＪＩＳ－Ｋ７２４４－１（１９９８）に準拠し、動的粘弾性測定装置を用いて、歪０．０８％、周波数１０Ｈｚ、昇温速度１０℃／分の条件で引張法により測定したときの－３０℃における貯蔵弾性率を意味する。

【0023】

内側シース層の－３０℃での弾性率Ａを１０００ＭＰａ以下とすることにより、電気絶縁ケーブルは柔軟となるとともに、低温での耐屈曲性に優れた電気絶縁ケーブルが得られる。一方、内側シース層の－３０℃での弾性率Ａが１０ＭＰａ未満の場合は、ケーブルの自立性がなくなり配策が困難になる。－３０℃での弾性率Ａの好ましい範囲は、１０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であり、この範囲内で低温での耐屈曲性により優れかつ配策しやすい電気絶縁ケーブルが得られる。

【0024】

本態様の電気絶縁ケーブルの中でも、内側シース層の－３０℃での弾性率Ａ（ＭＰａ）及び内側シース層の線膨張係数Ｂ（／℃）が、Ａ×Ｂ＜０．５（ＭＰａ／℃）の関係を充たす電気絶縁ケーブルが好ましい。ここで、線膨張係数Ｂとは、動的粘弾性測定装置を用いて、歪０．０８％、周波数１０Ｈｚ、昇温速度１０℃／分の条件で測定したときの、－３０℃の時のサンプル長と２５℃の時のサンプル長の差を、２５℃の時のサンプル長及び温度差（５５℃）で除した値である。

【0025】

又、本態様の電気絶縁ケーブルは、内側シース層の－３０℃での弾性率Ａと２５℃での弾性率Ｃが、Ａ／Ｃ＜３０の関係を充たすことが好ましく、Ａ／Ｃ＜１０の関係を充たすことがより好ましい。この関係を充たすことにより、３０℃程度の室温から－４０℃程度の低温までの広い温度範囲で優れた耐屈曲性を有する電気絶縁ケーブルを製造することができる。中でも内側シース層の２５℃での弾性率Ｃが、１ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下である電気絶縁ケーブルがより好ましい。弾性率Ｃが前記範囲内の内側シース層を用いることにより、室温での耐屈曲性により優れかつ配策が容易な電気絶縁ケーブルを得ることができる。
なお、２５℃での弾性率Ｃは、ＪＩＳ－Ｋ７２４４－１（１９９８）に準拠し、動的粘弾性測定装置を用いて、歪０．０８％、周波数１０Ｈｚ、昇温速度１０℃／分の条件で引張法により測定したときの２５℃における貯蔵弾性率を意味する。

【0026】

内側シース層を形成する樹脂（ベース樹脂）としては、低温で柔軟な樹脂であり、内側シース層（他の成分の配合や樹脂の架橋等を施す場合は、その配合や架橋等がされた後の内側シース層）の－３０℃での弾性率Ａを１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の範囲内にすることができる樹脂であれば特に限定されないが、電気絶縁ケーブルには、優れた難燃性や、耐摩耗性、耐熱性が望まれる場合も多いので、難燃性、耐摩耗性、耐熱性を電気絶縁ケーブルに付与できる樹脂が好ましく用いられる。

【0027】

具体的には、内側シース層を形成する樹脂としては、ポリエチレンやＥＶＡ等のポリオレフィン系樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー又はこれらを混合した樹脂等を挙げることができる。内側シース層をポリウレタンエラストマーより形成することにより、ケーブルの耐摩耗性を向上させることができる。内側シース層をポリエステルエラストマーより形成することにより、ケーブルの耐熱性を向上させることができる。又、ケーブルの難燃性を向上させるために樹脂に難燃剤を添加してもよい。又、電離放射線照射等により、内側シース層を形成している樹脂を架橋してもよい。

【0028】

さらに、ポリオレフィン系樹脂の場合は、当該樹脂により形成される内側シース層の－３０℃での弾性率Ａを１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の範囲内とすること、－３０℃での弾性率Ａ及び線膨張係数ＢをＡ×Ｂ＜０．５（ＭＰａ／℃）の関係を充たすようにすること、及び－３０℃での弾性率Ａ及び２５℃での弾性率ＣをＡ／Ｃ＜３０の関係を充たすようにすることが容易であるため、ポリオレフィン系樹脂を使用することが好ましい。又、耐熱性や押出性に優れる等の性質を有する樹脂の選択が容易である点からも、ポリオレフィン系樹脂を使用することが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂の中でも価格等の観点からポリエチレン系樹脂がより好ましく、特に密度０．８５ｇ／ｃｍ^３以上０．８９ｇ／ｃｍ^３以下のＶＬＤＰＥを４０質量％以上含む樹脂が内側シース層を形成する樹脂（ベース樹脂）として好ましい。密度が０．８５ｇ／ｃｍ^３未満のＶＬＤＰＥを主成分とする樹脂を用いた場合は、樹脂の融点が低くなりケーブルの耐熱性が低下しやすい。一方、０．８９ｇ／ｃｍ^３以下のＶＬＤＰＥを４０質量％以上含む樹脂を用いることにより、内側シース層の－３０℃での弾性率Ａを１０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下のより好ましい範囲内とすることが容易になり、低温での耐屈曲性に特に優れたケーブルを得やすくなると考えられる。

【0029】

前記のＶＬＤＰＥを４０質量％以上含む樹脂には、ＶＬＤＰＥのみからなる樹脂、及びＶＬＤＰＥとともに発明の趣旨を損ねない範囲で他の成分を含む樹脂のいずれも含まれる。例えば、ＶＬＤＰＥに、本開示の趣旨を損ねない範囲で、ＥＶＡ、ＥＥＡ、酸変性ＶＬＤＰＥ等のその他の樹脂をブレンドすることもできる。さらに、本開示の趣旨を損ねない範囲であれば、内側シース層を形成する樹脂には、前記の難燃剤以外にも酸化防止剤や着色剤等の各種添加剤を含有させてもよい。

【0030】

ＥＰＢ用ケーブルの場合、内側シース層の厚さは、好ましくは０．３ｍｍ～１．５ｍｍの範囲であり、より好ましくは０．４５ｍｍ～１．２ｍｍの範囲である。

【0031】

（５）外側シース層（第２の被覆層）
ケーブルの外側シース層には難燃性が望まれることも多い。又、ＥＰＢ用ケーブル等の車両に搭載されるケーブルの場合、外側シース層は走行中の石跳ね等によるダメージを受けやすく摩耗しやすい。従って、外側シース層を形成する材料には耐外傷性や耐摩耗性に優れた樹脂が望まれる。さらにケーブルを柔軟なものにするため柔軟性に優れた材料が望まれる。

【0032】

そこで、外側シース層を形成する材料としては、難燃性であり、耐外傷性、柔軟性に優れる樹脂が好ましく、中でも、耐外傷性、柔軟性等の観点から、ポリウレタン系樹脂が好ましく、特に難燃性のポリウレタン樹脂が好ましく用いられる。ＥＰＢ用ケーブルの場合、外側シース層の厚さは通常、０．３ｍｍ～０．７ｍｍの範囲が好ましい。又、電離放射線照射等により外側シース層を形成する樹脂を架橋してもよい。

【0033】

（６）本開示の電気絶縁ケーブルの実施形態の例
（Ａ）実施形態の例１
図１は、本開示の電気絶縁ケーブルの実施形態の１例の断面図である。図１に示す電気絶縁ケーブルは、ＥＰＢ用ケーブルとして用いられるケーブルであり、２本の絶縁線を撚り合せてなるコア電線、テープ部材並びに内側シース層及び外側シース層の２層からなる被覆層から構成される。

【0034】

図１中、１は導体である。導体１は銅合金からなり外径０．１ｍｍ程度の素線を約４００本撚り合わせて形成された撚り線であって、その外径は２ｍｍ～３ｍｍ程度である。導体１の外周を、難燃性ポリエチレンからなり厚さ０．５ｍｍ程度の絶縁層２で被覆して絶縁線３が形成される。このようにして形成された２本の絶縁線３を撚り合してコア電線４が形成される。

【0035】

コア電線４の外周には、テープ部材５が螺旋状に巻回されておりコア電線４の外周全体を覆っている。テープ部材５は、幅３ｍｍ～５ｍｍ程度、厚さ０．０３３ｍｍ程度のパルプ原料の薄紙のテープである。

【0036】

図１中、６は内側シース層（第１の被覆層）であり、７は外側シース層（第２の被覆層）である。内側シース層６は、密度が、０．８５ｇ／ｃｍ^３以上０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の範囲内にあるＶＬＤＰＥにより形成されており、その厚さは０．６ｍｍ程度である。内側シース層６の－３０℃における弾性率Ａは、１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の範囲内にあり、又、－３０℃での弾性率Ａ及び線膨張係数Ｂは、Ａ×Ｂ＜０．５（ＭＰａ／℃）を充たす。さらに、－３０℃での弾性率Ａ及び２５℃での弾性率Ｃは、Ａ／Ｃ＜３０を充たす。

【0037】

外側シース層７は、難燃剤が配合された難燃性のポリウレタン樹脂からなり、その厚さは０．５ｍｍ程度である。

【0038】

（Ｂ）実施形態の例２
図２は、本開示の電気絶縁ケーブルの実施形態の他の１例の断面図である。図２に示す電気絶縁ケーブルは、ＥＰＢ用及びＷＳＳ用として用いられるケーブルであり、４本の絶縁線を撚り合せてなるコア電線を有し被覆層が２層からなる。

【0039】

図２中、１１、１２は導体である。導体１１は銅合金からなり外径０．１ｍｍ程度の素線を約４００本撚り合わせて形成された撚り線であって、その外径は２ｍｍ～３ｍｍ程度である。導体１１の外周を、難燃性ポリエチレンからなり厚さ０．４ｍｍ程度の絶縁層２１で被覆して絶縁線３１が形成される。絶縁線３１によりＥＰＢ用の送電がされる。導体１２は銅合金からなり外径０．１ｍｍ程度の素線を４８本撚り合わせて形成された撚り線であって、その外径は１．５ｍｍ～２．５ｍｍ程度である。導体１２の外周を、難燃性ポリエチレンからなり厚さ０．４ｍｍ～０．８ｍｍ程度の絶縁層２２で被覆して絶縁線３２が形成される。絶縁線３２によりＷＳＳ用の送電がされる。このようにして形成された２本の絶縁線３１及び２本の絶縁線３２を撚り合して、コア電線４１が形成される。

【0040】

コア電線４１の外周には、テープ部材５１が螺旋状に巻回されており、コア電線４１の外周全体が覆われている。テープ部材５１としては、実施形態の例１のテープ部材５と同様な幅、厚さのテープを用いることができ、又その形成材料も、テープ部材５と同様なものを用いることができる。

【0041】

図２に示される実施形態の電気絶縁ケーブルでは、テープ部材５１（コア電線４１）の外周を内側シース層が被覆しており、内側シース層の外周を外側シース層が被覆している。図２中の６１は内側シース層であり、７１は外側シース層である。

【0042】

内側シース層６１の厚さは、実施形態の例１の内側シース層６と同様な厚さとすることができ、又その形成材料も、内側シース層６と同様なＶＬＤＰＥである。外側シース層７１の厚さは、実施形態の例１の外側シース層７と同様な厚さとすることができ、又その形成材料も、外側シース層７と同様なものを用いることができる。

【0043】

（７）本開示の電気絶縁ケーブルの製造方法
次に、本開示の電気絶縁ケーブルを製造する方法について説明する。
絶縁線は、前記のような導体の外周を、絶縁層を構成する材料である絶縁性樹脂で被覆して製造することができる。絶縁性樹脂の被覆は、公知の絶縁電線の製造の場合と同様な方法、例えば、絶縁性樹脂を公知の押出し機を用いて溶融押出して行うことができる。

【0044】

コア電線は、前記のようにして製造された絶縁線の１本よりなる、又は前記のようにして製造された絶縁線の２本以上を撚り合わして形成される。絶縁線の撚り合わせは、例えば、絶縁線が巻き付けられた２以上のサプライリールのそれぞれから絶縁線を、撚り合せ手段（複数本の絶縁線を撚り合せる装置）に供給して行うことができる。このようにして形成されたコア電線に、例えば、テープサプライリール（テープ部材が巻き付けられたリール）から供給されてきたテープ部材を巻き付けて、テープ被覆コア電線（テープ部材により外周が被覆されたコア電線）が形成される。テープ部材は、例えば、コア電線の外周に螺旋状に巻き付けられる。

【0045】

テープ被覆コア電線は、内側シース層被覆部に送られて、その外周にＶＬＤＰＥ等の樹脂材料が被覆されて内側シース層が形成される。樹脂材料の被覆は、例えば、テープ被覆コア電線の外周に、公知の押出し機を用いて樹脂材料を溶融押出することにより行うことができる。内側シース層の形成後、電線は外側シース層被覆部に送られて、内側シース層の外周に外側シース層形成のための樹脂材料が被覆されて外側シース層が形成され、本開示の電気絶縁ケーブルが製造される。前記のように、電離放射線照射等により内側シース層や外側シース層を形成する樹脂を架橋してもよいが、外側シース層が形成された後、ケーブルに電離放射線照射等を行う方法により前記樹脂の架橋をすることができる。外側シース層を形成する樹脂を架橋することにより、電気絶縁ケーブルの耐傷性を向上させることができる。

【実施例】

【0046】

以下、本開示を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0047】

（１）屈曲試験用電気絶縁ケーブルの形成材料
下記の材料を使用して、屈曲試験用の電気絶縁ケーブルを作製した。
１）絶縁層の形成材料：難燃性のポリエチレン系樹脂
２）内側シース層形成用樹脂
ＶＬＤＰＥ１（密度０．８６２ｇ／ｃｍ^３、三井化学社製タフマーＤＦ６１０）
ＶＬＤＰＥ２（密度０．８８５ｇ／ｃｍ^３、三井化学社製タフマーＤＦ８１０）
ＶＬＤＰＥ３（密度０．９０５ｇ／ｃｍ^３、三井化学社製タフマーＤＦ１１０）
ＥＶＡ（三井デュポン社製エバフレックスＥＶ３６０）
３）外側シース層形成用樹脂：難燃性のポリウレタン樹脂
４）テープ部材の形成材料：薄紙（厚さ３０μｍ、幅３ｍｍ）

【0048】

（２）屈曲試験用電気絶縁ケーブルの作製
銅合金からなり外径０．０８ｍの素線を５２本撚り合されて形成された撚り線の７本を、さらに撚り合わせた外径２．０ｍｍの撚り撚り線を導体として用いた。その導体の外周に難燃性ポリエチレンを溶融押出して厚さ０．４ｍｍの絶縁層を形成して絶縁線を作製した。

【0049】

作製された前記絶縁線を２本撚り合してコア電線を作製した。作製された前記コア電線の外周にテープ部材を巻き幅３ｍｍで螺旋状に１層に巻いてコア電線の外周を被覆した。テープ部材が巻かれた前記コア電線の外周に、表１に記載の内側シース層形成用樹脂（組成物）を溶融押出して被覆し、厚さ０．５ｍｍの内側シース層を形成した。
その後難燃性のポリウレタン樹脂を溶融押出して被覆し、厚さ０．５ｍｍの外側シース層を形成し、屈曲試験用電気絶縁ケーブルを作製した。

【0050】

（３）内側シース層の弾性率（－３０℃、２５℃）及び線膨張係数（－３０℃）の測定
表１に記載の内側シース層形成用樹脂（組成物）、すなわち前記の屈曲試験用電気絶縁ケーブルの作製に用いた内側シース層形成用樹脂（組成物）と同じ樹脂（組成物）のそれぞれを溶融押出して、弾性率及び線膨張係数の測定用の試料を作製した。作製された各試料について、ＪＩＳ－Ｋ７２４４－１（１９９８）に準拠し、動的粘弾性測定装置（アイティー計測制御株式会社の「ＤＶＡ２００」）を用いて、歪０．０８％、周波数１０Ｈｚ、昇温速度１０℃／分の条件で－５０℃～２００℃の範囲で貯蔵弾性率を測定した。この測定により得られた、各試料についての－３０℃及び２５℃における貯蔵弾性率を、それぞれ、表１の「弾性率」の「－３０℃ Ａ」及び「２５℃ Ｃ」の欄に示した。
又、前記各試料について、前記動的粘弾性測定装置を用いて、歪０．０８％、周波数１０Ｈｚ、昇温速度１０℃／分の条件で測定したときの、－３０℃の時のサンプル長と２５℃の時のサンプル長の差を２５℃の時のサンプル長及び温度差（５５℃）とで除した値を、表１の「線膨張係数（－３０℃）」の欄に示した。

【0051】

（４）屈曲試験
上記で得られた屈曲試験用電気絶縁ケーブルについて、ＪＩＳ Ｃ ６８５１（２００６）（光ファイバ特性試験方法）に準ずる方法にて屈曲試験を行った。
具体的には、図３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Ａ、Ｂの間に、屈曲試験用電気絶縁ケーブルを鉛直方向に配置して挟み、上端を一方のマンドレルＡの上側に当接するように水平方向に９０°屈曲させた後、他方のマンドレルＢの上側に当接するように水平方向に９０°屈曲させることを－３０℃の恒温槽内で繰り返した。この繰り返しは、ケーブル中の２本の導体を接続して抵抗値を測定しながら行い、初期抵抗値の１０倍以上まで抵抗が上昇したときの回数（右側に曲げてから、左側に曲げた後、右側に戻ってくるまでを屈曲回数１回とする。）を耐屈曲性の指標値とした。その結果を表１の「屈曲回数」の欄に示した。

【0052】

【表1】

【0053】

表１に示されるように、内側シース層の－３０℃での弾性率Ａが１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の範囲内にある試料１～５では、屈曲回数は１００００回を超えており低温での優れた耐屈曲性が得られている。特に、内側シース層が、密度０．８５ｇ／ｃｍ^３以上０．８９ｇ／ｃｍ^３以下の超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）を４０質量％以上含む樹脂より形成されており、前記弾性率Ａが５００ＭＰａ以下である試料１～４では、屈曲回数は３００００回以上であり特に優れた耐屈曲性が得られている。
一方、内側シース層の－３０℃での弾性率Ａが１０００ＭＰａを超えている試料６及び７では、屈曲回数は１００００回以下であり、充分な耐屈曲性は得られていない。

【0054】

これらの結果より、内側シース層の－３０℃での弾性率Ａを１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の範囲内とすることにより、電気絶縁ケーブルの低温での優れた耐屈曲性が得られることが示されている。さらに、内側シース層の前記弾性率Ａを５００ＭＰａ以下とすることにより特に優れた耐屈曲性が得られており、より好ましいことが示されている。
なお、密度０．９０ｇ／ｃｍ^３を超えるＶＬＤＰＥにより内側シース層を形成した試料６では、前記弾性率Ａは１０００ＭＰａを超えており、充分な耐屈曲性は得られていない。

【符号の説明】

【0055】

１，１１，１２ 導体、２，２１，２２ 絶縁層、３，３１，３２ 絶縁線、４，４１ コア電線、５，５１ テープ部材、６，６１ 内側シース層、７，７１ 外側シース層。

【図1】

【図2】

【図3】