(57)【要約】      （修正有）【課題】水中で使用しても絶縁層とシース層との密着性の低下を十分に防止でき且つ優れた難燃性を有するゴム被覆電線及びその製造方法の提供。【解決手段】導体１を含むコア部２と、コア部２を被覆するゴム被覆層３とを備え、ゴム被覆層３が、絶縁層３ａと、絶縁層３ａを覆うように設けられるシース層３ｂとを有し、絶縁層３ａを形成する絶縁層形成用組成物からなる未加硫絶縁層と、シース層３ｂを形成するシース層形成用組成物からなる未加硫シース層とを順次押出被覆し、両層を一括加硫させることによって得られ、絶縁層形成用組成物が、エチレンプロピレンゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有し、シース層形成用組成物が、クロロプレンゴム及びエチレンプロピレンゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有し、シース層形成用組成物中のゴムの合計質量を１００質量部とした場合にエチレンプロピレンゴムが１５〜４２質量部の割合で配合されているゴム被覆電線１０。【選択図】図１
2012018810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体を含むコア部と、
前記コア部を被覆するゴム被覆層とを備えており、
前記ゴム被覆層が、前記コア部側に配置される絶縁層と、前記絶縁層を覆うように設けられるシース層とを有するゴム被覆電線であって、
前記ゴム被覆層が、前記コア部上に、前記絶縁層を形成する絶縁層形成用組成物からなる未加硫絶縁層と、前記シース層を形成するシース層形成用組成物からなる未加硫シース層とを順次押出被覆し、前記未加硫絶縁層及び前記未加硫シース層を一括加硫させることによって得られるものであり、
前記絶縁層形成用組成物が、エチレンプロピレンゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有し、
前記シース層形成用組成物が、クロロプレンゴム及びエチレンプロピレンゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有し、
前記シース層形成用組成物中の前記クロロプレンゴム及び前記エチレンプロピレンゴムの合計質量を１００質量部とした場合に前記エチレンプロピレンゴムが１５〜４２質量部の割合で配合されているゴム被覆電線。
【請求項２】
導体を含むコア部を被覆するゴム被覆層を形成するゴム被覆層形成工程を含み、前記ゴム被覆層が、前記コア部側に配置される絶縁層と、前記絶縁層を覆うように設けられるシース層とを有するゴム被覆電線の製造方法であって、
前記ゴム被覆層形成工程が、前記コア部上に、前記絶縁層を形成する絶縁層形成用組成物からなる未加硫絶縁層と、前記シース層を形成するシース層形成用組成物からなる未加硫シース層とを順次押出被覆して未加硫ゴム被覆電線を形成する未加硫ゴム被覆電線形成工程と、
前記未加硫ゴム被覆電線の前記未加硫絶縁層及び前記未加硫シース層を一括加硫させる加硫工程とを含み、
前記加硫工程が、前記未加硫ゴム被覆電線を加硫管中に収容し、前記加硫管中に不活性ガスを導入し、前記不活性ガスで前記未加硫ゴム被覆電線を加圧しながら前記未加硫ゴム被覆電線の前記未加硫絶縁層及び前記未加硫シース層を一括加硫させるものであり、
前記絶縁層形成用組成物が、エチレンプロピレンゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有し、
前記シース層形成用組成物が、クロロプレンゴム及びエチレンプロピレンゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有し、
前記シース層形成用組成物中の前記クロロプレンゴム及び前記エチレンプロピレンゴムの合計質量を１００質量部とした場合に前記エチレンプロピレンゴムが１５〜４２質量部の割合で配合されているゴム被覆電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム被覆電線及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クロロプレンゴムは、耐候性、難燃性、耐油性、耐薬品性に優れることから、ゴム被覆電線のシース層として用いられることがある。ところが、クロロプレンゴムは、電気絶縁性に劣るという欠点を有している。そのため、ゴム被覆電線において、クロロプレンゴムの欠点を補うには、クロロプレンゴムからなるシース層の内側に、電気絶縁性に優れるエチレンプロピレンゴム（以下、本明細書において「ＥＰゴム」と呼ぶ）からなる絶縁層を配置することが行われる。このようなゴム被覆電線においては、電気特性の低下を防止するため、シース層と絶縁層との間の密着性を高めることが重要である。
【０００３】
ゴム被覆電線におけるシース層とその内側の絶縁層との密着性向上を図る手段として、下記特許文献１に開示されたものが知られている。下記特許文献１には、導体を被覆する絶縁層の上にプロセスオイルを塗布し、その上からクロロプレンゴムからなるシース層を形成することにより、絶縁層とシース層との間の密着性が高められることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−８５７４０号公報（段落０００４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載のゴム被覆電線は、以下に示す課題を有していた。
【０００６】
即ち、上記ゴム被覆電線では、水中でゴム被覆電線を使用する場合には、絶縁層とシース層との間の密着性は未だ十分であるとは言えなかった。このため、ゴム被覆電線を水中灯具用ケーブルとして水中にて使用した場合、水深が大きくなるにつれて、ゴム被覆電線の端部などから絶縁層とシース層との間に水が浸入し、この水がシース層を絶縁層から剥離させることがあり、その結果、ゴム被覆電線の電気特性が低下することがあった。
【０００７】
またゴム被覆電線には、発熱による発火を防止する観点から、難燃性も要求される。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、水中で使用しても絶縁層とシース層との密着性の低下十分に防止でき且つ優れた難燃性を有するゴム被覆電線及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は上記課題を解決するため、クロロプレンゴム及びＥＰゴムに対し弾性や強度を向上させるために一般に行われる加硫処理に着目して鋭意研究を重ねた結果、クロロプレンゴムとＥＰゴムとは加硫速度に差があり、このように加硫速度に差があることでクロロプレンゴムからなるシース層とＥＰゴムからなる絶縁層との界面で加硫が起こりにくくなり、シース層と絶縁層との間で十分な加硫がなされなくなるために上記課題が生じるのではないかと考えた。そこで、本発明者はさらに鋭意研究を重ねた結果、シース層中のクロロプレンゴム及びＥＰゴムの合計重量を基準として、ＥＰゴムを所定の割合で配合することにより上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち本発明は、導体を含むコア部と、前記コア部を被覆するゴム被覆層とを備えており、前記ゴム被覆層が、前記コア部側に配置される絶縁層と、前記絶縁層を覆うように設けられるシース層とを有するゴム被覆電線であって、前記ゴム被覆層が、前記コア部上に、前記絶縁層を形成する絶縁層形成用組成物からなる未加硫絶縁層と、前記シース層を形成するシース層形成用組成物からなる未加硫シース層とを順次押出被覆し、前記未加硫絶縁層及び前記未加硫シース層を一括加硫させることによって得られるものであり、前記絶縁層形成用組成物が、ＥＰゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有し、前記シース層形成用組成物が、クロロプレンゴム及びＥＰゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有し、前記シース層形成用組成物中の前記クロロプレンゴム及び前記ＥＰゴムの合計質量を１００質量部とした場合に前記ＥＰゴムが１５〜４２質量部の割合で配合されているゴム被覆電線である。
【００１１】
このゴム被覆電線は、水中で使用しても絶縁層とシース層との間の密着性の低下を十分に防止できるため、層間剥離の発生を十分に防止することができる。また本発明のゴム被覆電線は、優れた難燃性をも有する。
【００１２】
この理由について、本発明者は以下のように推察している。即ち、シース層形成用組成物中のクロロプレンゴム及びＥＰゴムの合計重量を１００質量部とした場合に１５〜４２質量部の割合でＥＰゴムが含まれるため、絶縁層形成用組成物とシース層形成用組成物をコア部上に順次押出被覆して一括加硫させる際に、シース層形成用組成物中のＥＰゴムと、絶縁層形成用組成物中のＥＰゴムとが加硫により化学的に結合する。このため、シース層と絶縁層との密着性が向上し、ゴム被覆電線を水中で使用して、ゴム被覆電線の端部などから絶縁層とシース層との間に水が浸入しても、この水は、絶縁層からシース層を剥離するまでには至らない。即ち、本発明によれば、水中で使用しても絶縁層及びシース層の層間剥離の発生を十分に防止できる。また本発明では、シース層形成用組成物に含まれるゴム成分中のＥＰゴムの含有率が低めに抑えられ、難燃性に優れるクロロプレンゴムがシース層形成用組成物中に高い割合で残っている。その結果、本発明のゴム被覆電線が優れた難燃性を有するのではないかと本発明者は推測している。
【００１３】
また本発明は、導体を含むコア部を被覆するゴム被覆層を形成するゴム被覆層形成工程を含み、前記ゴム被覆層が、前記コア部側に配置される絶縁層と、前記絶縁層を覆うように設けられるシース層とを有するゴム被覆電線の製造方法であって、前記ゴム被覆層形成工程が、前記コア部上に、前記絶縁層を形成する絶縁層形成用組成物からなる未加硫絶縁層と、前記シース層を形成するシース層形成用組成物からなる未加硫シース層とを順次押出被覆して未加硫ゴム被覆電線を形成する未加硫ゴム被覆電線形成工程と、前記未加硫ゴム被覆電線の前記未加硫絶縁層及び前記未加硫シース層を一括加硫させる加硫工程とを含み、前記加硫工程が、前記未加硫ゴム被覆電線を加硫管中に収容し、前記加硫管中に不活性ガスを導入し、前記不活性ガスで前記未加硫ゴム被覆電線を加圧しながら前記未加硫ゴム被覆電線の前記未加硫絶縁層及び前記未加硫シース層を加硫させるものであり、前記絶縁層形成用組成物が、ＥＰゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有し、前記シース層形成用組成物が、クロロプレンゴム及びＥＰゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有し、前記シース層形成用組成物中の前記クロロプレンゴム及び前記ＥＰゴムの合計質量を１００質量部とした場合に前記ＥＰゴムが１５〜４２質量部の割合で配合されているゴム被覆電線の製造方法である。
【００１４】
この製造方法によれば、水中で使用しても絶縁層とシース層との密着性の低下を十分に防止でき且つ優れた難燃性を有するゴム被覆電線を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、水中で使用しても絶縁層とシース層との密着性の低下を十分に防止でき且つ優れた難燃性を有するゴム被覆電線及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のゴム被覆電線の一実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図１を用いて詳細に説明する。
【００１８】
［ゴム被覆電線］
図１は、本発明に係るゴム被覆電線の一実施形態を示す断面図である。図１に示すように、ゴム被覆電線１０は、内部導体１からなるコア部２と、コア部２を被覆するゴム被覆層３とを備えている。ここで、ゴム被覆層３は、コア部２側に配置される絶縁層３ａと、絶縁層３ａを覆うように設けられるシース層３ｂとを有している。
【００１９】
ゴム被覆電線１０は以下のようにして得られるものである。
【００２０】
［ゴム被覆層形成工程］
まず内部導体１からなるコア部２を被覆するゴム被覆層３を形成する。
【００２１】
ここで、内部導体１は、１本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。また、内部導体１は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。
【００２２】
ゴム被覆層３は、以下のようにして得られる。
【００２３】
＜未加硫ゴム被覆電線形成工程＞
まずコア部２上に、ＥＰゴムを含み絶縁層３ａを形成する絶縁層形成用組成物からなる未加硫絶縁層と、クロロプレンゴムを含みシース層３ｂを形成するシース層形成用組成物からなる未加硫シース層とを順次押出被覆して未加硫ゴム被覆電線を形成する。
【００２４】
（絶縁層形成用組成物）
絶縁層形成用組成物は、ＥＰゴムを含む樹脂と、加硫剤とを含有している。
【００２５】
樹脂中のＥＰゴムの含有率は好ましくは４０質量％以上であり、より好ましくは１００質量％である。ＥＰゴムは、エチレンとプロピレンの共重合体であるＥＰＭ（Ethylene-Propylene Methylene linkage）、エチレンとプロピレンと非共役ジエンモノマーとの共重合体であるＥＰＤＭ（Ethylene-Propylene Diene Methylene linkage）のいずれでもよい。これらは１種単独で使用されてもよく、２種以上を混合して使用されてもよい。なお、非共役ジエンモノマーとしては、例えば１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネンなどを用いることができる。
【００２６】
加硫剤は、硫黄でもよく、有機過酸化物であってもよい。有機過酸化物としては、例えばアシル系パーオキサイドなどを用いることができる。
【００２７】
なお、絶縁層形成用組成物は、必要に応じ、無機フィラー、カーボンブラック、加硫促進剤、滑剤、軟化剤、老化防止剤などの添加剤を含んでいてもよい。
【００２８】
（シース層形成用組成物）
シース層形成用組成物は、クロロプレンゴム及びＥＰゴムを含む樹脂と加硫剤とを含有している。
【００２９】
樹脂中のクロロプレンゴム及びＥＰゴムの含有率は好ましくは４７質量％以上であり、より好ましくは１００質量％である。
【００３０】
ＥＰゴムとしては、絶縁層形成用組成物で用いられるＥＰゴムと同様のものを用いることができる。
【００３１】
クロロプレンゴム及びＥＰゴムの合計質量を１００質量部とした場合にＥＰゴムは１５〜４２質量部の割合で配合されている。ＥＰゴムが１５質量部未満の割合で配合されると、絶縁層３ａとシース層３ｂとの密着性が顕著に低下し、水中でゴム被覆電線１０を使用した場合にシース層３ｂが絶縁層３ａから剥離し、電気特性が低下する。一方、ＥＰゴムが４２質量部を超えて配合されると、難燃性及び耐油性が顕著に低下する。
【００３２】
ＥＰゴムは、クロロプレンゴム及びＥＰゴムの合計質量１００質量部を基準として１５〜２５質量部であることが好ましい。
【００３３】
加硫剤は、硫黄又は有機過酸化物と、金属酸化物との混合物が用いられる。
【００３４】
シース層形成用組成物は、例えばクロロプレンゴムと加硫剤とを含むクロロプレンゴム成分と、ＥＰゴムと加硫剤とを含むＥＰゴム成分とを混合することによって得ることができる。
【００３５】
ＥＰゴム成分中の加硫剤は、絶縁層形成用組成物中の加硫剤と同様のものを用いることができる。
【００３６】
クロロプレンゴム成分中の加硫剤としては通常、金属酸化物が用いられる。これは、以下の理由によるものである。即ち、金属酸化物は、分子鎖に塩素原子を含有するクロロプレンを加硫する際、塩化水素を脱離しやすく、受酸剤として塩化水素を捕捉しやすいからである。金属酸化物としては、例えば亜鉛華、酸化マグネシウムなどを用いることができる。加硫剤は、絶縁層形成用組成物に用いる加硫剤と加硫速度（時間）が一致するものであることが好ましい。この場合、加硫速度（時間）が一致することで、絶縁層３ａとシース層３ｂとの密着性をより向上させることができる。
【００３７】
なお、シース層形成用組成物は、必要に応じ、無機フィラー、カーボンブラック、加硫促進剤、滑剤、軟化剤、老化防止剤などの添加剤を含んでいてもよい。
【００３８】
＜加硫工程＞
次に、未加硫ゴム被覆電線の未加硫絶縁層及び未加硫シース層を一括加硫させる。こうして絶縁層３ａ及びシース層３ｂからなるゴム被覆層３が形成される。
【００３９】
このとき、未加硫ゴム被覆電線を加硫管中に収容し、加硫管中に不活性ガスを導入し、不活性ガスで未加硫ゴム被覆電線を加圧しながら未加硫ゴム被覆電線の未加硫絶縁層及び未加硫シース層を一括して加硫させる。
【００４０】
不活性ガスとしては、ヘリウムガス、窒素ガスなどが挙げられるが、窒素ガスが好ましく用いられる。不活性ガスは、加硫管の内部を不活性雰囲気に保持し未加硫絶縁層及び未加硫シース層の酸化を十分に抑制することから、加硫管中に連続的に流通させることが好ましい。
【００４１】
未加硫ゴム被覆電線の加圧は、通常は０．３〜０．６ＭＰａの圧力で行われる。
【００４２】
加硫の温度は、通常は１６０〜３５０℃の範囲で、好ましくは２００〜３５０℃の範囲で、絶縁層形成用組成物及びシース層形成用組成物中の加硫剤に応じて適宜選択される。
【００４３】
加硫の時間は、通常は１〜４０分の範囲で、好ましくは１〜１５分の範囲で、絶縁層形成用組成物及びシース層形成用組成物中の加硫剤に応じて適宜選択される。
【００４４】
こうしてゴム被覆電線１０が得られる。
【００４５】
上記のようにして得られるゴム被覆電線１０は、水中で使用しても絶縁層とシース層との密着性の低下を十分に防止でき且つ優れた難燃性を有する。
【００４６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、コア部２は内部導体１からなっているが、コア部２は、内部導体１と、内部導体１を被覆する絶縁体とを含むものであってもよく、コア部２は、内部導体１と、内部導体１を被覆する絶縁体と、編組とを含むものであってもよい。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより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。
【００４８】
（実施例１〜５及び比較例１〜４）
まず外径０．６６５ｍｍの素線１２本を撚り合わせた撚線からなる内部導体を準備した。
【００４９】
この内部導体上に、以下のようにしてゴム被覆層を被覆した。
【００５０】
即ちまずＥＰゴムと、硫黄からなる加硫剤とを、表１に示す配合で含むＥＰゴム成分からなる絶縁層形成用組成物を準備した。
【００５１】
一方、ＥＰゴムと、硫黄からなる加硫剤とを含むＥＰゴム成分と、クロロプレンゴムと、金属酸化物からなる加硫剤とを含むクロロプレンゴム成分とを、表１に示す配合で混練し、シース層形成用組成物を得た。
【００５２】
そして、絶縁層形成用組成物及びシース層形成用組成物を押出機に投入し、上記内部導体上に絶縁層形成用組成物からなる未加硫絶縁層と、シース層形成用組成物からなる未加硫シース層とを順次押出被覆し、未加硫ゴム被覆電線を得た。
【００５３】
次いで、未加硫ゴム被覆電線を、内径２０ｃｍ、長さ２０ｍの加硫管中に収容した。そして、加硫管中に窒素ガスを連続的に導入し、窒素ガスで未加硫ゴム被覆電線を０．３５ＭＰａで加圧しながら、３４５℃で２分（線速８ｍ／ｍｉｎ）、未加硫絶縁層及び未加硫シース層を一括して加硫させた。
【００５４】
こうしてゴム被覆電線を得た。
【表１】
2012018810.tif 000003
【００５５】
上記のようにして得られた実施例１〜５及び比較例１〜４のゴム被覆電線について、以下の特性を評価した。
【００５６】
［特性評価］
（１）ゴム被覆層における絶縁層とシース層との密着性
ゴム被覆電線のゴム被覆層の一部を切り抜き、幅１０ｍｍ、長さ２０ｍｍの試験サンプルを得た。そして、この試験サンプルについて、引張試験機を用いて、絶縁層に対するシース層の密着力を測定した。このとき、密着力の測定は、試験サンプルのうち両端から５ｍｍを除いた１０ｍｍの部分について行った。結果を表１に示す。なお、密着力が０．７５ｋｇｆ／ｃｍ幅以上であれば「合格」とし、密着力が０．７５ｋｇｆ／ｃｍ幅未満であれば不合格とし、表１において、合格の場合は「○」を、不合格の場合は「×」を併記した。なお、「０．７５ｋｇｆ／ｃｍ以上」という値は、ゴム被覆電線についての耐水圧試験において剥離が起こりにくい密着力を意味するものである。
【００５７】
（２）難燃性
難燃性は、ＪＩＳＣ３００５に記載の難燃性試験のうち６０度傾斜試験を行うことにより評価した。加熱源としては口径１０ｍｍのブンゼンバーナーを用い、その炎を酸化炎の長さ約１３０ｍｍ、還元炎の長さ約３５ｍｍに調整した。燃料としては工業用メタンガスを用いた。６０度傾斜試験は、長さ３００ｍｍのケーブルを水平に対して約６０度傾斜させて支持し、ブンゼンバーナーの還元炎の先端を、ケーブルの下端から約２０ｍｍの位置に３０秒以内で燃焼するまで当て、炎を静かに取り去った後、ケーブルの燃焼の程度を調べることにより行った。合否判定は、炎を取り去った後、５秒経過後に炎が残っていなければ「合格」とし、炎が残っていれば「不合格」とした。結果を表１に示す。なお、表１において「○」は合格を意味し、「×」は不合格を意味する。
【００５８】
（３）耐油性
耐油性は、ゴム被覆層におけるシース層によって決定されるため、ゴム被覆電線から、ゴム被覆層のシース層の一部を、ＪＩＳＫ６２５１に規定している３号ダンベル形状に切り抜き、これを試験片とした。この試験片を、ＪＩＳＫ６２５１に規定しているＮｏ．２油（ＩＲＭ９０２）中に浸し、この油を１２０℃で加熱して放置した。１８時間後、試験片を油から取り出し、試験片の表面についた油をよく拭き、引張試験機で引張強度を測定した。そして、比較例１の引張強度を１００％とし、実施例１〜５及び比較例２〜４については、その引張強度の残率を算出した。そして、この残率が６０％以上である場合には、耐油性に優れるとして「合格」とした。また残率が６０％未満である場合には、耐油性に劣るとして「不合格」とした。結果を表１に示す。なお、表１において「○」は合格を意味し、「×」は不合格を意味する。
【００５９】
表１に示す結果より、実施例１〜５のゴム被覆電線は、比較例１〜４のゴム被覆電線と比較して、絶縁層とシース層との間の密着性に優れるとともに、十分な難燃性を有していることが分かった。
【００６０】
このことから、本発明のゴム被覆電線は、難燃性に優れることが確認された。また本発明のゴム被覆電線は、密着性に優れるため、水中で使用しても絶縁層とシース層との密着性の低下を十分に防止することができるものと考えられる。
【符号の説明】
【００６１】
１…内部導体
２…コア部
３…ゴム被覆層
３ａ…絶縁層
３ｂ…シース層
１０…ゴム被覆電線
【図１】
2012018810.tif 000004