JP2014137885A - ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂を積層化しても剥離が生じないケーブル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】最外周に被覆層２を形成したケーブルであって、被覆層２は、少なくとも、第１の樹脂と第２の樹脂が混合された混合層５を有し、混合層５は、内側から外側にかけて第２の樹脂の混合比が徐々に増加するように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブル及びその製造方法に関するものである。

合成樹脂を使用した成形品は、安価で成形が容易なこともあり日用品から先端技術用品にまで幅広く使用されており、その形状や用途は多岐にわたっている。

そのため、これらの成形品に求められる特性も多岐にわたっており、多様な要求特性に応えるため、それぞれの特性を付与した材料を積層して使用することも行われている。

ケーブルにおいても、導体直上に電気絶縁を主目的とした層を設け、その外周に難燃性や耐候性、機械的強度（例えば抗張力や表面硬度）などの機能を付与した被覆層を設ける場合が多い。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１〜３がある。

特開２００３−１８１９０４号公報 特開２００３−２３６９２６号公報 特開２０１１−１６８０４３号公報

村上健吉監修、「押出成形」、株式会社プラスチックス・エージ、１９６３年、ｐ．３７−３８

しかしながら、樹脂の積層化は、複数回の成形や各層の貼り合せ等のためコストが高くなってしまうという問題があり、また、積層面の接着性が十分に得られず剥離してしまう場合があるという問題もある。

例えば、ケーブルにおいて、ポリエチレンからなる内層の外周に、表面硬度を高めるためにポリプロピレンからなる外層を設けて被覆層を形成する場合、屈曲や温度変化により内層と外層間で剥離が生じやすく、剥離を生じた被覆層は剥離前に比して最小屈曲半径の増加や外観の悪化（色の濁り、白濁化）を生じてしまうという問題がある。

なお、剥離を避けるためポリエチレンとプロピレンを一括して成形機に投入して被覆層を得ることも考えられるが、この場合、必要な表面硬度を得るためには多量のポリプロピレンを配合する必要があるため、被覆層全体が強直となり、可とう性を損なってしまう。

本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、樹脂を積層化しても剥離が生じないケーブル及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、最外周に被覆層を形成したケーブルであって、前記被覆層は、少なくとも、第１の樹脂と第２の樹脂が混合された混合層を有し、前記混合層は、内側から外側にかけて前記第２の樹脂の混合比が徐々に増加するように形成されているケーブルである。

前記被覆層は、前記混合層の内周に形成され、前記第１の樹脂からなる内層と、前記混合層の外周に形成され、前記第２の樹脂からなる外層と、をさらに有していてもよい。

前記第１の樹脂および前記第２の樹脂が、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を架橋したものからなってもよい。

前記第１の樹脂と前記第２の樹脂に、それぞれ難燃剤、充填剤、増粘剤、酸化防止剤、銅害防止剤、光劣化防止剤、紫外線吸収剤、殺菌剤、抗菌剤、防鼠剤、防蟻剤、滑剤、着色剤の少なくとも１種以上を添加してもよい。

導体の外周に、前記被覆層を形成してなってもよい。

導体の外周に絶縁層を被覆した芯線を複数本備え、当該複数本の芯線の外周に前記被覆層を一括被覆してなってもよい。

また、本発明は、最外周に被覆層を形成したケーブルの製造方法であって、スクリューの基端部に設けられた第１材料供給口と、前記スクリューの途中に設けられた第２材料供給口と、を備えたスクリュー型の樹脂成形機を用い、前記第１材料供給口から第１の樹脂を供給すると共に、前記第２材料供給口から第２の樹脂を供給して押出成形を行い、前記ケーブルの最外周に、少なくとも、第１の樹脂と第２の樹脂が混合され、内側から外側にかけて前記第２の樹脂の混合比が徐々に増加する混合層を有する前記被覆層を形成するケーブルの製造方法である。

前記第２材料供給口から供給する前記第２の樹脂のメルトフローレートが、前記第１材料供給口から供給する前記第１の樹脂のメルトフローレートの１０倍以上２００倍以下であってもよい。

本発明によれば、樹脂を積層化しても剥離が生じないケーブル及びその製造方法を提供できる。

本発明の一実施の形態に係るケーブルの断面図である。 本発明の一実施の形態に係るケーブルの製造方法に用いる樹脂成形機の概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施の形態に係るケーブルの断面図である。

図１に示すように、ケーブル１は、最外周に被覆層２を形成したものである。ここでは、ケーブル１が、金属からなる導体３の外周に絶縁層７、被覆層２を順次形成したもの（絶縁電線）である場合を説明するが、ケーブル１の構造はこれに限定されるものではない。例えば、被覆層２に絶縁の機能をもたせる場合、絶縁層７を省略することも可能である。また、ケーブル１は単芯である必要はなく、例えば、導体の外周に絶縁層を被覆した芯線を複数本備え、当該複数本の芯線の外周に被覆層２を一括被覆したものであってもよい。

ケーブル１の被覆層２は、第１の樹脂からなる内層４と、内層４の外周に形成され、第１の樹脂と第２の樹脂が混合された混合層５と、混合層５の外周に形成され、第２の樹脂からなる外層６と、を有している。

本実施の形態では、押出成形により被覆層２を形成するので、第１の樹脂および第２の樹脂としては、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を架橋したものを用いるとよい。第１の樹脂、第２の樹脂として使用可能な樹脂の詳細については後述する。

また、第１の樹脂と第２の樹脂に、それぞれ難燃剤、充填剤、増粘剤、酸化防止剤、銅害防止剤、光劣化防止剤、紫外線吸収剤、殺菌剤、抗菌剤、防鼠剤、防蟻剤、滑剤、着色剤の少なくとも１種以上を添加するとよい。例えば、第１の樹脂として難燃性を付与した樹脂、第２の樹脂として表面硬度の高い樹脂を用いることで、難燃性と高い表面硬度の両方の機能を付与した被覆層２を形成することができる。第１の樹脂、第２の樹脂に添加する材料の詳細については後述する。

本実施の形態では、第１の樹脂として、難燃性と粘度調整のために水酸化マグネシウムを添加したポリエチレンを用い、第２の樹脂として表面硬度の高いポリプロピレンを用いた。このように、第１の樹脂と第２の樹脂とは、異なる特性（性質）を有する樹脂を用いる。上述のとおり、添加する材料を夫々の樹脂で変えたり、樹脂自体が異なるものであってもよい。

本実施の形態に係るケーブル１では、混合層５は、内層４側から外側（外層６側）にかけて、第２の樹脂の混合比が徐々に増加するように形成されている。

換言すれば、本実施の形態に係るケーブル１では、被覆層２は、第１の樹脂からなる内層４と第２の樹脂からなる外層６とが混合層５を介して一体にかつシームレスに形成されており、かつ、混合層５にて徐々に組成が変化する機能性傾斜材料から構成されている。

なお、本実施の形態では被覆層２が内層４や外層６を有している場合を説明するが、例えば、混合層５の最内周部での第１の樹脂の混合比が高い（１００％に近い）場合や、混合層５の最外周部での第２の樹脂の混合比が高い（１００％に近い）場合など、所望の特性を問題なく得られる場合には、内層４や外層６を省略することも可能である。

次に、本実施の形態に係るケーブルの製造方法を説明する。

ケーブル１を製造する際には、図２に示すスクリュー型の樹脂成形機２１を用いる。

樹脂成形機２１は、スクリュー２２と、スクリュー２２を収容するシリンダー２３と、スクリュー２２の基端部（シリンダー２３の基端部）に設けられた第１材料供給口２４と、スクリュー２２の途中（シリンダー２３の途中）に設けられた第２材料供給口２５と、スクリュー２２を駆動する駆動装置２６と、シリンダー２３の先端に設けられた成形ヘッド２７と、を備えている。

第２材料供給口２５には、材料供給用の小型の押出機からなる材料供給装置２８が備えられている。なお、材料供給装置２８としては、押出機に限らず、ペレットフィーダーや溶融樹脂を注入するためのシリンジポンプなども用いることができ、特に限定するものではない。また、材料供給口２４，２５の形状や大きさも目的に適合したものであればよく、特に規定するものではない。

樹脂成形機２１を用いてケーブル１を製造する際には、まず、第１材料供給口２４に第１の樹脂を供給する。第１の樹脂は、駆動装置２６によって回転するスクリュー２２によりシリンダー２３内を溶融・混練しながら進む。

また、樹脂成形機２１の途中に設置された第２材料供給口２５から、粘度と機能を調整した第２の樹脂を投入する。第２の樹脂は、スクリュー２２により送られてきた第１の樹脂の外周部に投入され、樹脂成形機２１中での進行とともに徐々に第１の樹脂の内部へと混練が進む。

第２の樹脂は途中から投入されるため、第１の樹脂と第２の樹脂は均一に混練されることなくシリンダー２３を出て、成形ヘッド２７に流入する。成形ヘッド２７としては、ケーブル被覆用のクロスヘッドを用い、絶縁層７を被覆した導体３の外周に被覆層２を押出成形する。

これにより、内側が第１の樹脂に富み外側は第２の樹脂に富む被覆層２、つまり、内層４と混合層５と外層６とからなる被覆層２を被覆した図１のケーブル１が得られる。

第１の樹脂と第２の樹脂の混合の度合いや、被覆層２を構成する各層４〜６の厚さは、第１の樹脂と第２の樹脂の供給量のみならず、第１の樹脂と第２の樹脂の粘度の違い（粘度比）や第２の樹脂供給後の流動経路の長さ等によって制御することが可能である。

粘度の高い樹脂と粘度の低い樹脂が境界を接して流れる場合、粘度の高い樹脂が内側へ、粘度の低い樹脂が外側へ移動する傾向がある（非特許文献１参照）。よって、第１の樹脂と第２の樹脂の分離を維持する、すなわち樹脂の流れを層流に維持するためには、第２の樹脂の粘度は第１の樹脂の粘度よりも小さいことが望ましい。換言すれば、第２の樹脂の流動性は、第１の樹脂の流動性よりも高いことが望ましい。

より具体的には、第２の樹脂を効率的に第１の樹脂の外側に留まらせるためには、第２材料供給口２５から供給する第２の樹脂のメルトフローレート（以下、ＭＦＲという）を、第１材料供給口２４から供給する第１の樹脂のＭＦＲの１０倍以上２００倍以下とすることが望ましい。なお、ここでいうＭＦＲは、同一温度（成形温度）におけるＭＦＲである。第２の樹脂のＭＦＲが第１の樹脂のＭＦＲの１０倍未満であると、第１の樹脂と第２の樹脂の混練が進み、第１の樹脂と第２の樹脂の区別がつかなくなり易い。また、第２の樹脂のＭＦＲが第１の樹脂のＭＦＲの２００倍より大きいと、第１の樹脂と第２の樹脂の混練が十分に行われず、被覆層２の厚みが不均一となったり第１の樹脂と第２の樹脂との界面で剥離を生じるリスクが増加してしまう。

第１の樹脂と第２の樹脂の混練状況に影響を及ぼす樹脂成形機２１の構造的な要因としては、スクリュー２２の本数、スクリュー２２の形状、圧縮比、第２材料供給口２５を設ける位置等が挙げられる。

スクリュー型の樹脂成形機２１では、スクリュー２２の本数により単軸押出機、２軸押出機、・・・と呼称が変わるが、スクリュー２２の本数が増加し混練流路が複雑になると第１の樹脂と第２の樹脂の混練が急激に進んでしまうため、本実施の形態で用いる樹脂成形機２１としては、単軸または２軸押出機を用いることが望ましい。

スクリュー２２の形状としては、樹脂の過剰な混練を抑制するため、フルフライト様式の単純なものを採用することが望ましい。

圧縮比についても、過剰な混練を抑制しスムースな樹脂の移動を促進するため、できるだけ小さいものを用いることが望ましい。

第２材料供給口２５を設ける位置については、第２材料供給口２５からシリンダー２３の出口までの長さが、口径比（Ｌ／Ｄ）で３以上１０以下となる位置とすることが望ましい。これは、第２材料供給口２５からシリンダー２３の出口までの長さが口径比で３未満と短いと、均一な被覆層２を形成できず、１０より大きいと混煉が進みすぎてしまうためである。

なお、上述の樹脂成形機２１の構造はあくまで一例であり、使用する樹脂と所望する特性によって、樹脂成形機２１の最適な条件は異なる。つまり、使用する樹脂と所望する特性に応じて、最適な構造の樹脂成形機２１を使用するようにすればよい。

次に、第１の樹脂、第２の樹脂として用いる材料、および、第１の樹脂、第２の樹脂に添加する材料について説明する。

第１の樹脂、第２の樹脂としては、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を架橋したものを用いる。

熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ゴム系樹脂などが挙げられる。

ポリオレフィン系樹脂としては、例えばポリプロピレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリブテン、ポリ−４−メチル−ペンテン−１、エチレン−ブテン−ヘキセン三元共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体などが挙げられる。

ゴム系樹脂としては、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１−ジエン共重合体、エチレン−オクテン−１−ジエン共重合体、アクリロニトリルブタジエンゴム、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴムやスチレンイソプレンゴムに代表されるスチレン−ジエン共重合体、またはスチレン−ブタジエン−スチレンゴムやスチレン−イソプレン−スチレンゴムに代表されるスチレン−ジエン−スチレン共重合体、あるいはこれらに水素添加して得られるスチレン系ゴムなどが使用できる。

その他の熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリルスチレン樹脂）、アクリル樹脂、ポリアミド、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルファイド、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂が挙げられる。これらは２種以上をブレンドして用いてもよい。

これらの熱可塑性樹脂は、成形後あるいは成形時に架橋させることができる。架橋させることで耐熱性を大幅に向上させることが可能である。架橋させる方法としては、過酸化物を使用する化学架橋、電離放射線を照射して行う照射架橋、材料中にシラン化合物を事前にグラフトさせておき縮合により架橋させるシラン架橋が挙げられる。

化学架橋に使用される過酸化物としては、例えば、ケトンパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシケタール類、アルキルパーエステル類、パーカーボネート類が挙げられ、特に規定するものではない。また、架橋助剤を併用することも可能である。

照射架橋に使用する電離放射線としては、電子線やガンマ線（Ｘ線）などを選択することができ、架橋助剤の併用も可能である。

シラン架橋に用いるシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン等のビニルシラン化合物、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン化合物、β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン化合物、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリルシラン化合物、ビス（３−（トリエトキシシリル）プロピル）ジスルフィド、ビス（３−（トリエキシシリル）プロピル）テトラスルフィドなどのポリスルフィドシラン化合物、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプトシラン化合物が挙げられる。

また、これらシラン化合物を縮合させて架橋させるための触媒として、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクタエート、酢酸第１錫、カプリル酸第１錫、カプリル酸亜鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト等を用いることができる。添加方法としては、試薬をそのまま添加する方法以外に、熱可塑性樹脂（例えば、ポリエチレン等の結晶性ポリオレフィン系樹脂）に予め混合したマスターバッチを用いる方法を採用することもできる。

また、上述のように、第１の樹脂や第２の樹脂には、機能性を付与するために、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤など、種々の添加剤を加えることができる。

難燃剤として添加す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、水酸化カルシウム等が挙げられ、中でも難燃効果の高い水酸化マグネシウムが好適である。金属水酸化物は、分散性の観点から、表面処理されていることが望ましい。

金属水酸化物の表面処理に用いる表面処理剤としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、脂肪酸または脂肪酸金属塩等が使用でき、中でも樹脂と金属水酸化物の密着性を高める点で、シラン系カップリング剤が望ましい。

使用できるシラン系カップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン等のビニルシラン化合物、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン化合物、β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン化合物、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリルシラン化合物、ビス（３−（トリエトキシシリル）プロピル）ジスルフィド、ビス（３−（トリエキシシリル）プロピル）テトラスルフィドなどのポリスルフィドシラン化合物、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプトシラン化合物が挙げられる。

紫外線吸収剤としては、使用目的に適合するものであれば、特に規定するものではないが、例えば、サリチル酸誘導体やベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系のものなどを用いることができる。

サリチル酸誘導体としては、フェニル・サリシレート、ｐ−第３−ブチルフェニル・サリシレートが挙げられる。

ベンゾフェノン系としては、２，４−ジヒドロキシ・ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ・ベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシ・ベンゾフェノン、２，２’ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシ・ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシ・ベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシ・ベンゾフェノン、４−ドデシロキシ−２−ヒドロキシ・ベンゾフェノン、３，５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロキシベンゾイル酸，ｎ−ヘキサデシルエステル、ビス（５−ベンゾイル−４−ヒドロキシ−２−メトキシフェニル）メタン、１，４−ビス（４−ベンゾイル−３−ヒドロキシフェノキシ）ブタン、１，６−ビス（４−ベンゾイル−３−ヒドロキシフェノキシ）ヘキサンが挙げられる。

ベンゾトリアゾール系としては、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチル−フェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−第三ブチル−フェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ジ−第三ブチル−５’−メチル−フェニル）−５−クロロ・ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−第三ブチル−フェニル）−５−クロロ・ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−第三オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−第三オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−第三アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、その他ベンゾトリアゾール誘導体が挙げられる。

その他の紫外線吸収剤としては、蓚酸アニリド誘導体、２−エチル・ヘキシル−２−シアノ−３，３−ジフェニル・アクリレートなどが挙げられる。

光安定剤としては、特に規定するものではないが、ヒンダードアミン系安定剤などを用いるとよい。一例として、ポリ［［６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］］、ポリ［（６−モルホリノ−ｓ−トリアジン−２，４−ジイル）［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］−ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］］、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン・２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物、ジブチルアミン・１，３，５−トリアジン・Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル−１，６−ヘキサメチレンジアミン・Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミンの重縮合物が挙げられる。これら光安定剤を単独または組合せて使用できる。

樹脂の粘度調整には、低粘度または高粘度の樹脂を添加する方法もあるが、大幅な増粘には有機または無機の固体粒子を配合する方法を使用することができる。

有機粒子としては、通常の熱可塑性樹脂のほか、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、超高分子ポリエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、非晶ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、あるいは熱硬化性樹脂の粒子が使用できる。

無機粒子としては、難燃剤でもある金属水酸化物のほか、炭酸カルシウムのような金属炭酸塩、ケイ酸塩、さらにはこれらの複合したタルクなどが挙げられる。また、二酸化ケイ素やカーボンも使用できる。

なお、上記以外にも、必要に応じてプロセス油、加工助剤、難燃助剤、酸化防止剤、滑剤、無機充填剤、相溶化剤、安定剤、カーボンブラック、着色剤等の添加剤を加えることも可能である。

本実施の形態の作用を説明する。

本実施の形態に係るケーブル１では、被覆層２が、少なくとも、第１の樹脂と第２の樹脂が混合された混合層５を有し、混合層５は、内側から外側にかけて第２の樹脂の混合比が徐々に増加するように形成されている。

このように構成することで、第１の樹脂と第２の樹脂の境界がなくシームレスな被覆層２を形成することが可能となり、樹脂を積層化しても剥離が生じないケーブル１を実現できる。その結果、剥離による最小屈曲半径の増加や外観の悪化（色の濁り、白濁化）を抑制することが可能となる。

また、本実施の形態に係るケーブルの製造方法では、スクリュー２２の基端部に設けられた第１材料供給口２４と、スクリュー２２の途中に設けられた第２材料供給口２５と、を備えたスクリュー型の樹脂成形機２１を用い、第１材料供給口２４から第１の樹脂を供給すると共に、第２材料供給口２５から第２の樹脂を供給して押出成形を行って被覆層２を形成しているため、最外周に、少なくとも、第１の樹脂と第２の樹脂が混合され、内側から外側にかけて第２の樹脂の混合比が徐々に増加する混合層５を有する被覆層２を形成した本発明のケーブル１を製造できる。

また、本実施の形態では、第２材料供給口２５から供給する第２の樹脂のＭＦＲを、第１材料供給口２４から供給する第１の樹脂のＭＦＲの１０倍以上２００倍以下としているため、第１の樹脂と第２の樹脂の混練が過剰あるいは不足することなく、第１の樹脂と第２の樹脂の両者の機能を付与しつつも、均一な厚さの被覆層２を形成できる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

例えば、上記実施の形態では、ケーブル１が、金属からなる導体３を用いた電気ケーブルである場合を説明したが、これに限定されず、例えば、単数または複数の光ファイバの外周に被覆層２を被覆した光ファイバケーブルであってもよいし、導体の外周に絶縁層を形成した芯線と光ファイバを両方備え、その外周に被覆層２を形成した光電気複合ケーブルであってもよい。

また、上記実施の形態では、一例として、第１の樹脂で耐熱性を付与し、第２の樹脂で表面硬度を向上させる場合を説明したが、第１の樹脂および第２の樹脂で付与する機能は適宜選択可能である。

外径４．２ｍｍの絶縁層を施した芯線上に異なる材料を用いて被覆層を形成し、直径７ｍｍの比較例１〜３および実施例１，２のケーブルを作成し、比較を行った。

（比較例１）
比較例１では、第１の樹脂からなる内層上に、第２の樹脂からなる外層を被覆して被覆層を形成した。

まず、低密度ポリエチレンＢ０２８（宇部興産、ＭＦＲ０．４）を使用し、粘度調整および耐熱性の付与のため水酸化マグネシウムＳ−４（神島化学、平均粒径０．９μｍ）を５０質量部添加し、ＭＦＲを０．１とした第１の樹脂を、口径６５ｍｍ、Ｌ／Ｄ２５、圧縮比２．５のフルフライトスクリューを使用した単軸押出機を用いて外径６．６ｍｍに被覆し内層を形成した。その後、ポリプロピレンＥＧ７ＦＴＢ（日本ポリプロ、ＭＦＲ１．３）からなる第２の樹脂を０．２ｍｍ厚で被覆して外層を形成し、外径７ｍｍのケーブルを得た。

（比較例２，３、実施例１，２）
比較例２，３および実施例１，２では、同じ樹脂成形機２１を用いてケーブルの作成を行った。

第１の樹脂としては、低密度ポリエチレンＢ０２８（宇部興産、ＭＦＲ０．４）を使用し、粘度調整および耐熱性の付与のため水酸化マグネシウムＳ−４（神島化学、平均粒径０．９μｍ）を５０質量部添加して、ＭＦＲを０．１とした。

第２の樹脂としては、いずれも日本ポリプロ製のポリプロピレンを使用した。具体的には、比較例２ではＥＡ９ＦＴ（ＭＦＲ０．４）、実施例１ではＥＧ７ＦＴＢ（ＭＦＲ１．３）、実施例２ではＢＣ２Ｅ（ＭＦＲ１６）、比較例２ではＦＬ０３Ｈ（ＭＦＲ２５）を用いた。

樹脂成形機２１としては、口径６５ｍｍ、Ｌ／Ｄ２５、圧縮比２．３のフルフライトスクリューを使用したものを用いた。この樹脂成形機２１では、先端側から８Ｄ（直径の８倍の長さ）の位置に、４０ｍｍの小型押出機からなる第２の樹脂用の材料供給装置２８を装備している。この材料供給装置２８も、Ｌ／Ｄ２０、圧縮比２．５のフルフライトスクリューを備えており、連続的に第２の樹脂を供給可能である。

押出成形時の樹脂吐出量は、表１に示すように、樹脂Ａ１００ｇに対し、樹脂Ｂ１６ｇになるようにスクリュー２２の回転数を調整した。なお、この樹脂吐出量の質量比は、各々の比重から計算したものであり、比較例１における第１の樹脂と第２の樹脂の質量比と等しくなるように設定している。

比較例１〜３、実施例１，２では、絶縁層を省略し、導体上に直接被覆層を形成し、ケーブルを作製した。

作製した比較例１〜３、実施例１，２のケーブルについて、表面硬度と剥離性の評価を行った。

表面硬度の評価については、ＪＩＳＫ５６００−５−４に則り、鉛筆硬度によって評価した。表面硬度が高い方が傷がつきにくいことから、ＨＢ以上を合格とした。

剥離性の評価については、電気用品別表−１（７）ヘ（イ）ｂ項に準じた屈曲試験にて評価した。具体的には、作製したケーブルから約２ｍの試料をとり、その試料をケーブル外径の約１０倍の円筒形の円弧に沿って１８０度屈曲させた後、直線状に戻し、その後反対方向に１８０度屈曲させて直線状に戻す、という操作を毎分１０回の速度で行った。一定の屈曲回数ごとに試料を検査し、導体と被覆層との間、または被覆層内で剥離が発生したことを目視で確認できた時点で試験終了とした。

表面硬度と剥離性の評価結果をまとめて表２に示す。

表２に示すように、比較例１では、高い表面硬度が得られたが、通常の積層構造で内層と外層がシームレスに一体となっていないため、屈曲試験にて急激に剥離を生じた。

比較例２では、剥離耐性は十分に得られたが、表面硬度が低い。これは、第１の樹脂と第２の樹脂の粘度差が小さいため、樹脂成形機２１中で過剰に混練が進んだためと考えられる。

比較例３では、高い表面硬度が得られたが、耐剥離耐性が不足した。これは、第１の樹脂と第２の樹脂の粘度差が大きすぎるため、樹脂成形機２１中で混練が殆ど進まなかったためと考えられる。

これに対し、第２の樹脂のＭＦＲを第１の樹脂のＭＦＲの１０倍以上２００倍以下の範囲内とした実施例１，２では、第１の樹脂と第２の樹脂の粘度差が適切となり、十分な表面硬度と耐剥離性を兼ね備えたケーブルを得ることができた。

以上の結果から、難燃剤を添加し耐熱性を付与した第１の樹脂と、ポリプロピレンを用いることで表面硬度という機能を付与した第２の樹脂を１台の樹脂成形機２１で成形し、かつ、第２の樹脂のＭＦＲを第１の樹脂のＭＦＲの１０倍以上２００倍以下とすることで、表面硬度と耐剥離性（耐屈曲性）とに優れたケーブルを得ることができる。

１ ケーブル
２ 被覆層
３ 導体
４ 内層
５ 混合層
６ 外層
７ 絶縁層

Claims (8)

1. 最外周に被覆層を形成したケーブルであって、
   前記被覆層は、少なくとも、第１の樹脂と第２の樹脂が混合された混合層を有し、
   前記混合層は、内側から外側にかけて前記第２の樹脂の混合比が徐々に増加するように形成されている
   ことを特徴とするケーブル。
2. 前記被覆層は、
   前記混合層の内周に形成され、前記第１の樹脂からなる内層と、
   前記混合層の外周に形成され、前記第２の樹脂からなる外層と、
   をさらに有している
   請求項１記載のケーブル。
3. 前記第１の樹脂および前記第２の樹脂が、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を架橋したものからなる
   請求項１または２記載のケーブル。
4. 前記第１の樹脂と前記第２の樹脂に、それぞれ難燃剤、充填剤、増粘剤、酸化防止剤、銅害防止剤、光劣化防止剤、紫外線吸収剤、殺菌剤、抗菌剤、防鼠剤、防蟻剤、滑剤、着色剤の少なくとも１種以上を添加した
   請求項１〜３いずれかに記載のケーブル。
5. 導体の外周に、前記被覆層を形成してなる
   請求項１〜４いずれかに記載のケーブル。
6. 導体の外周に絶縁層を被覆した芯線を複数本備え、当該複数本の芯線の外周に前記被覆層を一括被覆してなる
   請求項１〜４いずれかに記載のケーブル。
7. 最外周に被覆層を形成したケーブルの製造方法であって、
   スクリューの基端部に設けられた第１材料供給口と、前記スクリューの途中に設けられた第２材料供給口と、を備えたスクリュー型の樹脂成形機を用い、
   前記第１材料供給口から第１の樹脂を供給すると共に、前記第２材料供給口から第２の樹脂を供給して押出成形を行い、
   前記ケーブルの最外周に、少なくとも、第１の樹脂と第２の樹脂が混合され、内側から外側にかけて前記第２の樹脂の混合比が徐々に増加する混合層を有する前記被覆層を形成する
   ことを特徴とするケーブルの製造方法。
8. 前記第２材料供給口から供給する前記第２の樹脂のメルトフローレートが、前記第１材料供給口から供給する前記第１の樹脂のメルトフローレートの１０倍以上２００倍以下である
   請求項７記載のケーブルの製造方法。