(57)【要約】【課題】優れた柔軟性および優れた表面すべり性を有するケーブルの提供を課題とする。【解決手段】導体の外周に被覆層を設けたケーブルであって、前記被覆層を、熱可塑性ポリウレタン樹脂と、この熱可塑性ポリウレタン樹脂と溶融混練可能な熱可塑性樹脂および窒素系有機化合物からなる窒素系樹脂組成物とを混合してなる熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物で形成する。【選択図】図１
2007165004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の外周に被覆層を設けたケーブルであって、前記被覆層を、熱可塑性ポリウレタン樹脂と、この熱可塑性ポリウレタン樹脂と溶融混練可能な熱可塑性樹脂および窒素系有機化合物からなる窒素系樹脂組成物とを混合してなる熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物で形成することを特徴とするケーブル。
【請求項２】
前記熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物は、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂７５重量％ないし９６重量％に対し前記窒素系樹脂組成物を４重量％ないし２５重量％の混合比率で混合したことを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルに関し、特に優れた柔軟性を有すると共に、表面すべり性に優れたケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、フライス盤などの工作機械に備えつけられるＸ−Ｙテーブルは、金属などの材料を精密に加工するためにＸ軸方向およびＹ軸方向の移動が可能であり、このＸ−Ｙテーブルには、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の移動を制御するためのマグネスケールが設けられている。このマグネスケールは、Ｘ−Ｙテーブルに装着された直線状のレール上をスライド可能なるセンサを備えており、このセンサがスライドする際に生じる磁気変化をスライドした距離として読み取れるように構成されている。その際、すなわちセンサのスライドによって生じる磁気変化をスライドした距離として読み取れる構成とする際、センサとセンサからの信号をスライドした距離として処理する信号処理装置との間にケーブルが用いられている。
【０００３】
このようなケーブルには、直線状のレール上をセンサが繰返しスライドするとき、負荷をかけることなくセンサが滑らかにスライドできるように、優れた柔軟性および、周辺部材あるいはケーブル相互間の摩擦抵抗の少ない優れた表面すべり性が要求されている。例えば特許文献１には、産業用ロボットにおけるロボット本体の手腕等へ動作信号を指令し、更にロボットからのセンサ情報を正確に伝送するために用いられるケーブルの一つとして、柔軟性を向上させた熱可塑性ポリウレタン樹脂を外被とした可撓性多芯ケーブルが提案されている。また近年、環境ホルモン問題や防災意識の向上などから、ケーブルに用いられる外被としての被覆層には、例えば塩化ビニル樹脂の燃焼時に発生する有害なダイオキシン類などの原因となるハロゲン物質を含まない（ノンハロゲンあるいはハロゲンフリーとも言われる）材料が求められてきていると共に、火災時にケーブルを伝って燃え広がらない難燃性も求められるようになってきた。
【０００４】
しかしながら、この特許文献１の熱可塑性ポリウレタン樹脂を被覆層とした可撓性多芯ケーブルは、ある程度の柔軟性を有するものの、熱可塑性ポリウレタン樹脂特有の粘着性（タック性）を有するため表面すべり性に乏しく、上記したようなマグネスケールのセンサに接続して使用する場合、柔軟性が未だ十分ではなく、センサがレール上をスライドする際にスムーズな移動ができずに、信号に誤差を生じさせる虞がある。また、そのタック性のために周辺部材あるいはケーブル相互間の摩擦抵抗が大きく、センサのスムーズな移動に好ましいものではなかった。さらに、難燃性については、全く考慮されていないものであった。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２７２６１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、導体の外周に被覆層を設けたケーブルにおいて、この被覆層に、熱可塑性ポリウレタン樹脂に特定の樹脂組成物を特定の混合比率で混合して得られる熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物を用いることにより、柔軟性に優れると共に、表面すべり性に優れたケーブルが得られることを見出し、本発明を想到するに至った。したがって、本発明は、優れた柔軟性および優れた表面すべり性を有するケーブルの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるケーブルは、導体の外周に被覆層を設けたケーブルであって、前記被覆層を、熱可塑性ポリウレタン樹脂と、この熱可塑性ポリウレタン樹脂と溶融混練可能な熱可塑性樹脂および窒素系有機化合物からなる窒素系樹脂組成物とを混合してなる熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物で形成することを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物は、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂７５重量％ないし９６重量％に対し前記窒素系樹脂組成物を４重量％ないし２５重量％の混合比率で混合したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のケーブルによれば、熱可塑性ポリウレタン樹脂７５重量％ないし９６重量％に対し窒素系樹脂組成物を４重量％ないし２５重量％の混合比率で混合して得られる熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物を導体の外周に被覆層として被覆している。このため、本発明のケーブルは、優れた柔軟性および優れた表面すべり性を得ることができる。また、本発明のケーブルは、熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物中の窒素系樹脂組成物自体が難燃性であると共に、ノンハロゲンの熱可塑性ポリウレタン樹脂を主成分とした熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物が導体の外周に被覆層として被覆されているので、難燃性を得ることができると共に、例え燃焼を起こしても、燃焼時に有害なハロゲン物質が発生することのないノンハロゲン環境を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明のケーブルを、添付図面を参照して、一実施例に基づいて説明する。図１を参照すると本発明によるケーブル１の断面図が示されており、このケーブル１は、例えば、複数本の軟銅線が集合撚りされた撚り線導体を中心導体３とし、この中心導体３の外周に、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）などのふっ素樹脂からなる絶縁層５を設けて信号伝送用コア７として形成し、この信号伝送用コア７を２本撚ってツイストペア９を作製し、このツイストペア９の６対が、断面でそれぞれ等間隔に配置されるように介在物１１を介して撚り合せられてコア束１３が作製される。このコア束１３の外周を、押えテープ１５で巻回した後、巻回した押えテープ１５の外周には、銅合金などからなる導体素線を編組した外部シールド１７が形成される。そして、この外部シールド１７の外周には、後述する本発明の熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物からなる被覆層１９を形成して、本発明のケーブル１が構成されている。なお、介在物１１には、綿糸あるいはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）繊維からなる抗張力繊維などを用いることができる。
【００１１】
本発明で使用する、前述の熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物の主成分となる熱可塑性ポリウレタン樹脂は、ポリエステル系ウレタン樹脂（アジペート系、ラクトン系、ポリカーボネート系）およびポリエーテル系ウレタン樹脂を挙げることができ、特に、加水分解の心配がないポリエーテル系ウレタン樹脂を使用することが好ましい。また、より優れた柔軟性を得るためには、硬度は小さければ小さいほど好ましく、具体的には、ショアＡ硬度が８５以下のポリエーテル系ウレタン樹脂であることがより好ましい。さらに、熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物中の窒素系樹脂組成物は、熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物中に４重量％ないし２５重量％とすることが好ましく、１０重量％ないし２５重量％とすることがより好ましく、１５重量％ないし２５重量％とすることが最も好ましい。窒素系樹脂組成物の量が４重量％よりも少ない場合には、ケーブルの表面すべり性の効果が低下するので好ましくなく、２５重量％よりも多い場合にはケーブルの柔軟性あるいは屈曲特性などの機械的特性が低下するので好ましくない。なお、上述の窒素系樹脂組成物は、熱可塑性樹脂および窒素系有機化合物からなり、熱可塑性樹脂としては、熱可塑性ポリウレタン樹脂との溶融混練が可能であると共に相溶性を有する熱可塑性樹脂とすることが好ましく、例えばポリアミド系エラストマーなどが挙げられる。また、窒素系有機化合物としては、高い難燃性を有する窒素系有機化合物とすることが好ましく、例えばトリアジン類変性ノボラック型フェノール樹脂などが挙げられる。
【００１２】
さらに、上述のようにして得た本発明のケーブル１を、米国のＵＬ規格（Underwriters Laboratories）の中の難燃基準である垂直燃焼試験ＶＷ−１に準拠して試験した結果、ＶＷ−１の燃焼試験をクリアすることができた。また、その際の燃焼時の燃焼状況について述べると、燃焼によって生じる本発明のケーブルの被覆層による溶融物が落下する時間間隔は、一般的な難燃性グレードの熱可塑性ポリウレタン樹脂を被覆層として用いて燃焼試験をした場合のケーブルのそれにくらべて長いことが観察された。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに説明する。
実施例１
素線外径０．０８ｍｍφの軟銅線が４０本集合撚りされた撚り線導体を中心導体３とし、この中心導体３の外周にＥＴＦＥ（旭硝子社製Ｃ８８−ＡＸ）からなる絶縁層５を０．２ｍｍの厚さで被覆して信号伝送用コア７として形成し、この信号伝送用コア７を２本撚ってツイストペア９を作製し、このツイストペア９の６対が、断面でそれぞれ等間隔に配置されるように綿糸からなる介在物１１を介して撚り合わせてコア束１３を作製した。このコア束１３の外周に、厚さ０．０６ｍｍ、幅１５ｍｍの延伸したＰＴＦＥ（ダブリュ．エル．ゴア  アンド  アソシエーツ社製ゴアテックス（登録商標））からなる押えテープ１５を、重なり幅がテープ幅の４分の１となるように巻回した。巻回した押えテープ１５の外周には、素線外径０．１ｍｍφの銅合金線を持ち数７本、打ち数２４本の条件で編組して、外部シールド１７を形成した。この外部シールド１７の外周には、本発明の熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物からなる被覆厚１．０ｍｍの被覆層１９を外被として形成して、仕上り外径７．９ｍｍφの本発明のケーブル１を得た。なお、本実施例１の被覆層に用いられる熱可塑性ポリウレタン系樹脂組成物には、ショアＡ硬度８５の熱可塑性ポリウレタン樹脂（大日本インキ化学工業社製；Ｔ８１８５ＦＸ）７５重量％に窒素系樹脂組成物のマスターバッチ（大日本インキ化学工業社製フネコン（登録商標）；ＨＦ７１２）２５重量％を混合したものを使用した。
【００１４】
比較例１
比較例１としての被覆層を、一般的なグレードの熱可塑性ポリウレタン樹脂（日本ミラクトラン社製熱可塑性ポリウレタン樹脂；Ｕ３８５ＰＳＴＶ）とした以外は実施例１と同じ構成とした。
【００１５】
ここで、上述のようにして得た各ケーブルについて、下記の試験方法で各種の特性を試験した。
【００１６】
柔軟性試験
図２に示すように、実施例１および比較例１のケーブルの試験長が、それぞれ１０００ｍｍとなるようにケーブル輪を作製して、このケーブル輪を天板２１のフック２３に懸架し、ケーブル輪の下方を荷重計２５で矢印Ｆ方向へ引っ張る。その際に、ケーブル輪の内輪の幅Ｗが１００ｍｍとなったときに荷重計２５の示す値を柔軟性の目安とした。本発明において、荷重計２５が示す値は、その値が小さいほどケーブルの柔軟性が優れていることを示す。
【００１７】
表面すべり性試験
図３に示すように、実施例１および比較例１のケーブルを、それぞれ長さ３０ｍｍで切り出して試料とし、水平板２７上に水平に置かれたＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシアルカン共重合体）製のチューブ２９の一端側内部に試料を載置し、チューブ２９の他端側を水平板２７に接するようにすると共に、チューブ２９の一端側を一定の速度で上方へ持ち上げ、チューブ２９と水平板２７との間に成す角度を計測し、試料が破線矢印の方向に滑り出したときの角度θを表面すべり性の目安とした。角度θが小さいほどケーブルの表面すべり性が優れていることを示す。
【００１８】
実施例１および比較例１のケーブルの柔軟性試験および表面すべり性試験の結果を表１に示す。
【００１９】
表１
2007165004.tif 000003
【００２０】
表１から明らかなように、柔軟性試験においてケーブル輪の内輪の幅Ｗが１００ｍｍとなるまで実施例１のケーブルに加えられる荷重は、比較例１のケーブルに加えられる荷重１３５ｇよりも小さい１０５ｇであることから、実施例１のケーブルは、一般的なグレードの熱可塑性ポリウレタン樹脂のみで被覆層を形成した比較例１とくらべて、柔軟性に優れているということがわかる。さらに、表面すべり性試験において、実施例１のケーブルの滑り出し角度が比較例１のケーブルの滑り出し角度８１．５°よりも小さい７０°であることから、実施例１のケーブルは、一般的なグレードの熱可塑性ポリウレタン樹脂のみで被覆層を形成した比較例１のケーブルとくらべて、表面すべり性に優れているということがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明のケーブルは、柔軟性と表面すべり性が要求される、例えばマグネスケール用のケーブル、半導体製造装置におけるウェハーの微細寸法を測定するようなレーザスケール用のケーブル等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のケーブルの一実施例を示す断面図である。
【図２】ケーブルの柔軟性を試験する試験方法を示した説明図である。
【図３】ケーブルの表面すべり性を試験する試験方法を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１ケーブル、３中心導体、５絶縁層、７信号伝送コア、９ツイストペア、１１介在物、１３コア束、１５押えテープ、１７外部シールド、１９被覆層、２１天板、２３フック、２５荷重計、２７水平板、２９チューブ
【図１】
2007165004.tif 000004
【図２】
2007165004.tif 000005
【図３】
2007165004.tif 000006