絶縁電線および絶縁電線の製造方法
【課題】 被覆層の表面の架橋阻害をなくすことができ、かつ電線同士の表面融着を防ぐことができる絶縁電線を提供し、さらに絶縁電線の製造装置から不活性ガス供給部を不要にできる絶縁電線の製造方法を提供する。
【解決手段】 絶縁電線１０は、導体１１の周りに絶縁材料からなる第１被覆層１２を形成し、第１被覆層１２の周りに絶縁材料からなる第２被覆層１４を形成して、電子線照射した後、第２被覆層１４を除去して形成されたものである。また、絶縁電線１０は、第２被覆層１４を構成する絶縁材料の熱変形温度を、第１被覆層１２を構成する被覆層材料の熱変形温度より低くしたものである。
【解決手段】 絶縁電線１０は、導体１１の周りに絶縁材料からなる第１被覆層１２を形成し、第１被覆層１２の周りに絶縁材料からなる第２被覆層１４を形成して、電子線照射した後、第２被覆層１４を除去して形成されたものである。また、絶縁電線１０は、第２被覆層１４を構成する絶縁材料の熱変形温度を、第１被覆層１２を構成する被覆層材料の熱変形温度より低くしたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線及び絶縁電線の製造方法に関し、特に、電気自動車をはじめとする車両配線等、耐熱性が要求される環境下での使用に適した絶縁電線及び絶縁電線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁電線は、導体を中央に配置し、この導体の周囲に樹脂等の被覆層を形成したものが一般的である。用途によっては、導体を被覆する被覆層のさらに周囲に、編組あるいは横巻きした外部導体（シールド層とも呼ばれる）を設けた絶縁電線も用いられる。
【０００３】
近年、自動車の自動制御技術や電気自動車技術等の進歩に伴い、車両の電気配線用の高い耐熱性を有する絶縁電線の需要が高まってきている。絶縁電線に高い耐熱性を付与することで、電線の許容電流値を大きくすることができるとともに、中心導体を小さくし被覆層を薄くすることができるため電線自体を細径化することができる。その結果、自動車等の内部機器のコンパクト化及び軽量化を図ることができる。
絶縁電線の耐熱性を向上させる手段として、ポリエチレンやポリ塩化ビニル等の樹脂で被覆層を形成し、この被覆層に電子線照射することで、被覆層内部の樹脂を架橋させる技術が知られている。
【０００４】
特許文献１は、塗膜形成部及び放射線照射部に加えて不活性ガス供給部を備えた装置を用いて、基材上に設けられた塗膜に電子線照射を行う方法を開示している。この方法は、不活性ガス供給部から、塗膜形成部及び放射線照射部に不活性ガスを供給して、塗膜形成部による塗膜の形成と、放射線照射部による塗膜の架橋、硬化処理を不活性雰囲気で実施するものである。
【特許文献１】特開２０００−３４３０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、大気雰囲気中で電子線照射を行うと、空気中の酸素が被覆層の架橋阻害の要因になることが知られている。被覆層の架橋が阻害されると、被覆層の表層に未架橋部分が残り、高温環境下に絶縁電線を密集させておくと、絶縁電線同士の表面が融着してしまうことがある。
【０００６】
特許文献１は、この被覆層の架橋阻害の対策として、塗膜形成及び電子線照射を不活性ガス雰囲気下で行っているが、この方法でも装置の劣化等に伴って酸素が入り込むことがあり、架橋阻害が起こる虞がある。
また、電子線の照射装置は他の紫外線照射装置等と比べて設備が大型であり、上記特許文献１のように塗膜形成部及び電子線照射部両方に不活性ガス供給部を設けようとすると、装置全体がさらに大型になり、高価なものになってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、高温環境下に置かれても電線同士の表面融着が発生しない絶縁電線、及びこのような絶縁電線を安価に提供できる絶縁電線の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明に係る絶縁電線は、導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去したことを特徴としている。
【０００９】
上記構成の絶縁電線によれば、第１被覆層の上に第２被覆層を形成して、電子線照射した後、第２被覆層を除去することにより、第１被覆層を大気、すなわち酸素から隔離した状態で電子線照射することができ、第１被覆層の架橋阻害をなくして、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善することができる。
【００１０】
また、本発明に係る絶縁電線は、中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去したことを特徴としている。
上記構成の絶縁電線によれば、外部導体（シールド層）を有する場合も、第１被覆層の架橋阻害をなくして、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善することができる。
【００１１】
本発明に係る絶縁電線は、前記第２被覆層が絶縁材料からなることが好ましい。
第２被覆層を絶縁材料で形成することにより、第２被覆層を押出成形等で形成し、形成した第２被覆層を破断により除去することができるので、第２被覆層の形成及び除去を容易に行うことができる。
【００１２】
本発明に係る絶縁電線は、第２被覆層の絶縁材料の熱変形温度は、第１被覆層の絶縁材料の熱変形温度より低いことが好ましい。
第１被覆層及び第２被覆層を構成する絶縁材料の熱変形温度を上記のように設定することにより、第２被覆層を成形する際に第１被覆層が溶融しないので、第２被覆層を容易に除去することができる。
【００１３】
本発明に係る絶縁電線は、前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であることが好ましい。
第２被覆層の厚みを薄くすることで、第１被覆層から第２被覆層を容易に除去することができる。
【００１４】
本発明に係る絶縁電線は、第２被覆層の表面に、長手方向に沿って溝が設けられていることが好ましい。
長手方向に沿って設けられた溝によって、第２被覆層を容易に破断することが可能になり、第１被覆層から第２被覆層を容易に除去することができる。
【００１５】
本発明に係る絶縁電線は、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことが好ましい。
密着力を上記のように設定することによって、第２被覆層のみを容易に除去できる。さらに、第２被覆層を除去する際に、第１被覆層とその下層の密着性を低下させる虞がなく、絶縁電線の加工性、誘電率への影響を回避できる。
【００１６】
本発明に係る絶縁電線は、第１被覆層を構成する絶縁材料は、ポリエステル樹脂であることが好ましい。
ポリエステル樹脂は耐熱性に優れるため、このポリエステル樹脂を第１被覆層の絶縁材料として用いると、絶縁電線の高耐熱性を確保する上で有利である。
【００１７】
本発明に係る絶縁電線は、２本の絶縁電線を１５０℃の雰囲気中で、０．７ｋｇｆで１時間押し付けて、絶縁電線を引き離すときの力が、５００ｇｆ以下であることが好ましい。
このような構成とすることで、高温時における絶縁電線同士の表面融着を抑制でき、絶縁電線同士を引き離した際に、絶縁部分の破損や引き剥がし跡等の外観異常が発生しない。
【００１８】
本発明に係る絶縁電線は、導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した絶縁電線であって、
前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であり、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことを特徴としている。
【００１９】
第１被覆層の上に第２被覆層を形成して電子線照射するので、第１被覆層を大気、すなわち酸素から隔離した状態で電子線照射することができ、第１被覆層の架橋阻害の発生を防止できる。また、第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であり、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいので、第２被覆層を容易に除去できる。よって、上記絶縁電線によれば、第２被覆層を除去することにより、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善された絶縁電線が得られる中間製品を得ることができる。
【００２０】
本発明に係る絶縁電線は、中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した絶縁電線であって、
前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であり、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことを特徴としている。
上記絶縁電線によれば、第２被覆層を除去することにより、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善された絶縁電線が得られる中間製品を得ることができる。
【００２１】
本発明に係る絶縁電線は、電子線照射を大気中で行うことが好ましい。
このような構成とすることで、電子線照射を行うエリアに不活性ガスを供給するための装置等を特別に設けることが不要になるので、絶縁電線を製造する装置が高価・大型にならずに済む。
【００２２】
また、前述した目的を達成するために、本発明の絶縁電線の製造方法は、導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去することを特徴としている。
【００２３】
本発明に係る絶縁電線の製造方法によれば、第１被覆層の上に第２被覆層を形成し、電子線照射した後、第２被覆層を除去することで、第１被覆層を大気、すなわち酸素から隔離した状態で電子線照射することでき、第１被覆層の架橋阻害をなくして、高温環境下においても表面融着の発生しない絶縁電線を製造することができる。
また、このような絶縁電線の製造方法を用いることにより、絶縁電線を大気雰囲気下でも製造可能となり、電子線照射を行うエリアに不活性ガスを供給するための装置等が不要となるので、絶縁電線の製造装置が、特別に高価・大型になることはなく、絶縁電線を安価に製造できる。
【００２４】
また、本発明に係る製造方法は、中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去することを特徴としている。
上記構成の製造方法によれば、外部導体（シールド層）を有する絶縁電線を製造する場合も、高温環境下においても表面融着の発生しない絶縁電線を安価に製造することができる。
【００２５】
本発明に係る絶縁電線の製造方法は、第１被覆層の外周面に密着させて第２被覆層を形成することが好ましい。
このように製造することにより、電子線照射時に第１被覆層を酸素から確実に隔離することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の絶縁電線及び絶縁電線の製造方法によれば、第１被覆層の周りに第２被覆層を形成し、電子線照射した後、第２被覆層を除去するので、絶縁電線の表面融着を改善することができる。また、大気雰囲気下での製造が可能になり、特別に装置が高価・大型になることがなく、絶縁電線を安価に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る絶縁電線の第１実施形態を示す斜視図である。なお、この図では、ケーブルの構成を明確に示すために、ケーブルを構成する各部材を段階的に露呈させた状態を示している。
図２（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施形態の絶縁電線を製造するための製造装置の一実施形態を示す概略図、図４（Ａ）〜（Ｃ）は第１実施形態の絶縁電線の製造工程を説明する図である。
【００２８】
図１（Ｂ）に示す第１実施形態に係る絶縁電線１０は、導体１１が中央に配置され、この導体１１の周囲に絶縁材料からなる第１被覆層１２が形成されている。
導体１１は、導電性金属のユニット線材１３を１本または複数本用いて構成されるものである。第１実施形態では、このユニット線材１３を１９本用いて、１本のユニット線材１３の周囲に６本のユニット線材１３が撚りあわせ、更にその周囲を１２本のユニット線材１３で撚られたものが用いられている。ユニット線材１３は、図１（Ａ）に示すように、例えば直径０．１８ｍｍの軟銅線１３ａを４２本束ねたものであり、その直径は約１．３５ｍｍである。
【００２９】
第１被覆層１２は、例えば厚さ１．１ｍｍで構成され、絶縁電線の外径は８．９ｍｍである。
第１被覆層１２を構成する絶縁材料としては、押出成形可能な樹脂を用いることが好ましく、ポリエステル樹脂、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）やＥＥＡ（エチレンエチルアクリレート）等のポリオレフィン樹脂を用いることがより好ましく、ポリエステル樹脂を用いることがさらに好ましい。第１被覆層１２に耐熱性に優れたポリエステル樹脂を用いることで、絶縁電線１０の高耐熱性を確保する上で有利である。
また、第１被覆層１２は、電子線による照射が施されており、第１被覆層１２中の絶縁材料は架橋され、網目状の三次元構造を形成していると考えられる。このため、絶縁電線１０は、化学安定性及び力学的強度に優れ、高い耐熱性を有する。
【００３０】
絶縁電線１０は、２本の絶縁電線１０を１５０℃の雰囲気中で、０．７ｋｇｆで１時間押し付けて、絶縁電線１０を引き離すときの力が、５００ｇｆ以下である。絶縁電線１０を引き離すときの力が５００ｇｆ以下と小さいので、高温時における絶縁電線同士の表面融着を抑制でき、絶縁電線同士を引き離した際に、絶縁部分の破損や引き剥がし跡等の外観異常の発生を防止できる。このような特性を有する絶縁電線１０は、下記に述べる本実施形態に係る製造方法により製造することができる。
【００３１】
次に、本実施形態に係る絶縁電線１０を好適に製造するための製造装置２０について、図２（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて説明する。図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、製造装置２０は、第１被覆装置２１（図２（Ａ））と、第２被覆装置２２（図２（Ｂ））と、電子線照射装置５６（図２（Ｃ））と、被剥装置２３（図２（Ｄ））と、を備えている。
【００３２】
第１被覆装置２１は、導体１１の周りを第１被覆層１２で被覆した第１素材２９を製造する装置である。
図２（Ａ）に示すように、第１被覆装置２１は、導体１１を繰り出す第１巻出し部２６と、第１被覆層１２を押出成形する第１押出し機２７と、第１押出し機２７で形成した第１被覆層１２を冷却する第１冷却装置２８と、第１素材２９を巻き取る第１巻取り部３２と、を備えている。
【００３３】
第２被覆装置２２は、第１被覆装置２１で製造した第１素材２９をさらに第２被覆層１４で被覆して、電子線を照射した第２素材３７を製造する装置である。
図２（Ｂ）に示すように、第２被覆装置２２は、第１素材２９を繰り出す第２巻出し部３４と、第２被覆層１４を押出成形する第２押出し機３５と、第２押出し機３５で形成した第２被覆層１４を冷却する第２冷却装置３８と、第２素材３７を巻き取る第２巻取り部４２と、を備えている。
【００３４】
電子線照射装置５６は、第２被覆装置２２で製造した第２素材３７に電子線を照射する装置である。
図２（Ｃ）に示すように、電子線照射装置５６は、第２素材３７を繰り出す第３巻出し部４３と、第２素材３７に電子線を照射する電子線照射部３６と、電子線照射した第２素材３７を巻き取る第３巻取り部４９と、を備えている。
【００３５】
電子線照射部３６には、真空中で電圧をかけて電子を加速させ、加速した電子を空気中などの常圧雰囲気中に取り出し、放射する電子線照射装置（図示せず）を備えている。第１被覆層１２及び第２被覆層１４に電子線を照射することにより、第１被覆層１２及び第２被覆層１４を構成する絶縁材料が架橋して、網目状の三次元構造を形成することができる。
【００３６】
被剥装置２３は、第２被覆装置２２で製造した第２素材３７から第２被覆層１４を除去する装置である。
図２（Ｄ）に示すように、被剥装置２３は、第２素材３７を繰り出す第４巻出し部４４と、第２素材３７から第２被覆層１４を除去する被剥部４５と、絶縁電線１０を巻き取る第４巻取り部４７と、を備えている。
【００３７】
ここで、被剥部４５の概略図を図３に示す。図３に示すように、被剥部４５は、一対の割ダイス５４からなり、この一対の割ダイス５４の中央には、貫通孔５４Ａが形成されている。また、一対の割ダイス５４には、一対の刃５５が設けられ、それぞれの刃５５の刃先５５Ａが貫通孔５４Ａ内部に突出するように配置されている。
この貫通孔５４Ａに第２素材３７（図２（Ｄ））を貫通させることで、第２被覆層１４の表面に刃先５５Ａで切り線を入れ、第２被覆層１４を上下に破断して剥離することができる。
【００３８】
一方、被剥装置２３（図２（Ｄ））は、第５巻取り部５２を備えている。第５巻取り部５２は、除去した第２被覆層１４を案内する一対の送りローラ４８と、第２被覆層１４を巻き取る第２被覆層巻取りロール５１とを備えている。
【００３９】
次に、絶縁電線の製造装置２０を用いて絶縁電線１０を製造する方法を図２（Ａ）〜（Ｄ）及び図４（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。
まず、所定の径に伸線された複数の軟銅線を撚り合わせて、導体１１を形成し、巻出しロール２５（図２（Ａ））に巻き取る。
この導体１１の周りに、図２（Ａ）に示す第１被覆装置２１を用いて、例えばポリエステル樹脂からなる第１被覆層１２を押出被覆する。具体的には、導体１１が巻き取られた巻出しロール２５を第１巻出し部２６にセットし、巻出しロール２５を矢印Ａ方向に回転させて導体１１を繰り出す。繰り出された導体１１を第１押出し機２７に通すことによって、導体１１の周りに第１被覆層１２を押出被覆する。
【００４０】
そして、第１被覆層１２を第１冷却装置２８で冷却し、第１素材２９を第１巻取り／巻出しロール３１に巻き取る。
このようにして製造された第１素材２９は、図４（Ａ）に示すように、導体１１が第１被覆層１２で被覆されたものである。この状態では、第１被覆層１２は、冷却及び乾燥されたのみであり、樹脂は架橋化されていない。
【００４１】
次に、図２（Ｂ）に示す第２被覆装置２２を用いて、第１被覆層１２の上に第２被覆層１４を押出被覆する。
具体的には、第１素材２９が巻き取られた第１巻取り／巻出しロール３１を、第２巻出し部３４にセットし、第１巻取り／巻出しロール３１を矢印Ａ方向に回転して１素材２９を繰り出す。繰り出された第１素材２９を第２押出し機３５に通すことによって、第２被覆層１４を押出被覆する。
【００４２】
そして、第２被覆層を第２冷却装置３８で冷却し、第２素材３７を第２巻取り／巻出しロール４１に巻き取る。
この第２素材３７を図２（Ｃ）に示す電子線照射装置５６を用いて電子線を照射する。具体的には、第２素材３７が巻き取られた第２巻取り／巻出しロール４１を、第３巻出し部４３にセットし、第２巻取り／巻出しロール４１を矢印Ａ方向に回転して第２素材３７を繰り出し、電子線照射部３６まで搬送する。電子線照射部３６において第２素材３７に電子線照射し、これらの被覆層全体を架橋させ、硬化させる。そして、電子線照射した第２素材３７を第３巻取り／巻出しロール５７に巻き取る。
【００４３】
このように製造された第２素材３７は、図４（Ｂ）に示すように、第１被覆層１２の外周面１２Ａに密着させた状態で第２被覆層１４が形成されている。従って、第１被覆層１２は大気、すなわち酸素から隔離した状態で電子線照射され、架橋されている。この第２素材３７は、後述するように第２被覆層１４を除去することで、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善された絶縁電線を容易に得ることのできる中間製品として使用することができる。
【００４４】
ここで、第２被覆層１４は０．２ｍｍ以上の厚みにすることが望ましい。第２被覆層１４の厚みを０．２ｍｍ以上とすることにより、酸素を完全に遮断した状態で第１被覆層１２を電子線照射できるとともに、第２被覆層１４を形成する際に偏肉しても第１被覆層１２が表面に露出することを防止できるので、酸素による架橋阻害を確実に抑制することができる。
また、第２被覆層１４の厚みは１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。第２被覆層１４の厚みを１ｍｍ以下とすることにより、後述する第２被覆層１４の除去工程において、第１被覆層１２から第２被覆層１４を容易に除去できる。
【００４５】
第２被覆層１４は絶縁材料から形成されることが望ましい。第２被覆層１４が例えば樹脂等の絶縁材料から形成されることで、第２被覆層を押出成形等の安価で容易な手段で形成することが可能となり、また、後述する第２被覆層の除去の際にも、破断等の手段により除去することができる
第２被覆層１４を構成する絶縁材料としては、ポリエチレン樹脂、ＰＶＣ樹脂、ＥＶＡ樹脂、アイオノマー等を用いることができる。
【００４６】
また、第２被覆層１４を構成する絶縁材料の熱変形温度は、第１被覆層１２を構成する絶縁材料の熱変形温度より低いことが好ましい。
このように第２被覆層１４の熱変形温度を第１被覆層１２の熱変変形温度より低くすることにより、第１被覆層１２の周りに第２被覆層１４を押出被覆する際に、第１被覆層１２が溶融しないので、第１被覆層１２と第２被覆層１４との密着性を小さくすることができ、第２被覆層１４の除去を容易にできる。
【００４７】
さらに、電子線照射後の第１被覆層１２と第２被覆層１４との密着力は、電子線照射後の第１被覆層１２とその下層である導体１１との密着力より小さく設定されていることが好ましい。
第１被覆層１２と第２被覆層１４との密着力を、導体１１と第１被覆層１２との密着力より小さく設定することにより、第１被覆層１２から第２被覆層１４を除去する際に、導体１１と第１被覆層１２との密着性を低下させる虞がないので、絶縁電線１０の誘電率の低下を防止できる。また、絶縁電線１０を敷設する際や更に加工する際に第１被覆層１２が導体１１から脱離することがなく、絶縁電線１０の作業性及び加工性に影響を与える虞がない。
なお、第１被覆層１２と第２被覆層１４との密着力、及び導体１１と第１被覆層１２との密着力は、第１被覆層１２及び第２被覆層１４を構成する材料の種類、添加剤等によって適宜調整できる。
【００４８】
最後に、図２（Ｄ）に示す被剥装置２３を用いて、第２被覆層１４を除去する。
具体的には、第２素材３７が巻き取られた第３巻取り／巻出しロール５７を、第４巻出し部４４にセットし、第３巻取り／巻出しロール５７を矢印Ａ方向に回転して第２素材３７を繰り出す。繰り出された第２素材３７を被剥部４５まで搬送し、被剥部４５において貫通孔５４Ａ（図３）を通過させることによって第２被覆層１４を剥離し、除去する。
【００４９】
第２被覆層１４を除去することで、図４（Ｃ）に示す絶縁電線１０が得られ、最後に絶縁電線１０を製品巻取りロール４６に巻き取る。
一方、剥離した第２被覆層１４を、まとめて第２被覆層巻取りロール５１に巻き取る。これにより、絶縁電線１０を製造する工程が完了する。
【００５０】
以上に説明したように、第１実施形態の絶縁電線１０によれば、第１被覆層１２の上に第２被覆層１４を押出被覆し、電子線照射した後、第２被覆層１４を除去することにより、第１被覆層１２を大気、すなわち酸素から隔離した状態で電子線照射することができる。従って、絶縁電線１０は、第１被覆層１２の架橋阻害が発生せず、高温環境下に置いた場合にも絶縁電線同士の表面融着が発生しないため、良好な品質を維持することができる。
【００５１】
さらに、上記第１実施形態に係る製造方法によれば、第１被覆層１２を第２被覆層１４で覆うため、第１被覆層１２を大気、すなわち酸素から隔離することが可能になるので、不活性ガスを供給するための特別な装置を不要となる。よって、絶縁電線１０の製造装置２０が、特別に高価・大型にならずに済む。
【００５２】
上記第１実施形態に係る絶縁電線１０の製造工程では、第１被覆層１２の形成と第２被覆層１４の形成とを別々の製造ラインで行った形態を示したが、本発明は必ずしもこれに限定されずともよく、第２被覆装置２２を第１被覆装置２１の下流に配置して、第１被覆層１２と第２被覆層１４とを同一の製造ラインで形成することも可能である。
【００５３】
また、本発明に係る絶縁電線の製造方法は、第１被覆層１２と第２被覆層１４の形成を別々の押出機で行わず、１つの押出し機を用いて行っても良い。すなわち、２層の樹脂層を同時に押出被覆できる押出機を用いて、第１被覆層１２及び第２被覆層１４を同時に押出被覆することによって形成してもよい。このように第１被覆層１２及び第２被覆層１４を同時に形成すると、第１被覆層１２及び第２被覆層１４を別工程で形成しないため、生産性の向上を図るとともに、低コスト化を図ることができる。
【００５４】
本発明に係る絶縁電線においては、図４（Ｂ）に示す第２素材３７の第２被覆層１４の表面に、長手方向に沿って溝を設けることも可能である。例えば、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第２被覆層１４の表面１４Ａに、長手方向に沿って、１８０°の間隔で一対の溝６１を設けることができる。
このように第２被覆層１４の表面に長手方向に沿って溝６１を設けることで、図３に示す刃５５を使用しなくても、第２被覆層１４を溝６１から破断して容易に分割することが可能になり、第２被覆層１４を容易に除去できる。
【００５５】
次に、本発明の絶縁電線に係る第２実施形態について、図６に基づいて説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図６に示す第２実施形態に係る絶縁電線７０は、中心導体７４が中央に配置され、この中心導体７４の周囲に絶縁層７１が形成されている。絶縁層７１の周囲には、外部導体７２が設けられ、外部導体７２の周囲に第１被覆層１２が形成されている。
中心導体７４は、導電性金属のユニット線材１３を例えば７本用いて、１本のユニット線材１３の周囲に６本のユニット線材１３を撚りあわせたものである。
【００５７】
絶縁層７１には、例えば、ポリエチレンやポリ塩化ビニル等の樹脂が用いられ、好適には電子線架橋耐熱プラスチックを使用できる。
外部導体７２は、導電性金属の細径線材（例えば軟銅線）を複数本用いて編組あるいは横巻きされて、絶縁層７１の周囲を覆うように形成されている。本実施形態の外部導体７２は、軟銅線が編組されたものである。
【００５８】
第２実施形態の絶縁電線７０は、第１実施形態と同様に、第１被覆層１２の上に密着した状態で第２被覆層１４を押出被覆して、電子線照射した後、第２被覆層１４を剥離することによって製造される。
このように製造することにより、第２実施形態に係る絶縁電線７０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
第２実施形態においても、電子線照射後の第１被覆層１２と第２被覆層１４との密着力は、電子線照射後の第１被覆層１２とその下層である外部導体７２との密着力より小さいことが好ましい。このように密着力を設定することで、第２被覆層１４のみを容易に除去することができ、第２被覆層１４を除去する際の第１被覆層１２と外部導体７４との密着性の低下による、加工性、誘電率への影響を回避できる。
【００６０】
また、第１実施形態の第２素材３７と同様に、絶縁電線７０の製造過程において、第１被覆層１２の周りに第２被覆層１４を備えた絶縁電線（図示せず）が形成される。この絶縁電線についても、第２被覆層１４を除去することで、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善された絶縁電線を容易に得ることのできる中間製品として使用することができる。
【００６１】
その他、前述した実施形態において例示した導体１１，中心導体７４，第１被覆層１２，第２被覆層１４，溝６１，絶縁電線の製造装置２０等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【実施例】
【００６２】
上述の第１実施形態に係る絶縁電線１０を実施例１、第２実施形態に係る絶縁電線７０を実施例２とした。また、従来技術で説明した不活性ガスの雰囲気下で製造した絶縁電線を比較例として、実施例と比較例の評価を行った。
評価方法は、まず、サンプルの絶縁電線同士を一定荷重（０．７ｋｇｆ）で接触させ、１５０℃の環境下の恒温槽に１時間放置した。恒温槽から取り出して空冷した後、引張試験機にて絶縁電線同士を引き離し、このときの引き剥がし力を測定した。また、絶縁電線表面の引き剥がし跡の有無を観察した。その結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
【００６４】
絶縁電線１０，７０は、第１被覆層１２から第２被覆層１４を引き離した際に、第１被覆層１２の表面には引き剥がし跡が全く見られなかった。
すなわち、第１，第２実施形態の絶縁電線１０，７０によれば、第１被覆層１２を酸素から隔離した状態で電子線照射を行うことで、絶縁電線１２同士の表面融着を防止できたことがわかる。
なお、絶縁電線１０の第１被覆層１２から第２被覆層１４を引き離すときの引き剥がし力は、１０ｇｆであった。絶縁電線７０については、２５ｇｆであった。
【００６５】
一方、比較例の絶縁電線は、第１被覆層から第２被覆層を引き離した際、第１被覆層の表面に、白っぽいスジ状の引き剥がし跡が見られた。
なお、比較例の場合、第１被覆層から第２被覆層を引き離すときの引き剥がし力は、５５０ｇｆであった。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る絶縁電線の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は第１実施形態の絶縁電線の製造装置を示す概略図である。
【図３】図２（Ｄ）に示す被剥部４５の概略図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は第１実施形態の絶縁電線の製造行程を説明する図である。
【図５】（Ａ）は本発明に係る絶縁電線の第２実施形態を示す断面図、（Ｂ）は本発明に係る絶縁電線の第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る絶縁電線の第３実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０，７０ 絶縁電線
１１，７４ 導体
１２ 第１被覆層
１４ 第２被覆層
３７ 第２素材（絶縁電線）
６１ 溝
７１ 絶縁層
７２ 外部導体
７４ 中心導体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線及び絶縁電線の製造方法に関し、特に、電気自動車をはじめとする車両配線等、耐熱性が要求される環境下での使用に適した絶縁電線及び絶縁電線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁電線は、導体を中央に配置し、この導体の周囲に樹脂等の被覆層を形成したものが一般的である。用途によっては、導体を被覆する被覆層のさらに周囲に、編組あるいは横巻きした外部導体（シールド層とも呼ばれる）を設けた絶縁電線も用いられる。
【０００３】
近年、自動車の自動制御技術や電気自動車技術等の進歩に伴い、車両の電気配線用の高い耐熱性を有する絶縁電線の需要が高まってきている。絶縁電線に高い耐熱性を付与することで、電線の許容電流値を大きくすることができるとともに、中心導体を小さくし被覆層を薄くすることができるため電線自体を細径化することができる。その結果、自動車等の内部機器のコンパクト化及び軽量化を図ることができる。
絶縁電線の耐熱性を向上させる手段として、ポリエチレンやポリ塩化ビニル等の樹脂で被覆層を形成し、この被覆層に電子線照射することで、被覆層内部の樹脂を架橋させる技術が知られている。
【０００４】
特許文献１は、塗膜形成部及び放射線照射部に加えて不活性ガス供給部を備えた装置を用いて、基材上に設けられた塗膜に電子線照射を行う方法を開示している。この方法は、不活性ガス供給部から、塗膜形成部及び放射線照射部に不活性ガスを供給して、塗膜形成部による塗膜の形成と、放射線照射部による塗膜の架橋、硬化処理を不活性雰囲気で実施するものである。
【特許文献１】特開２０００−３４３０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、大気雰囲気中で電子線照射を行うと、空気中の酸素が被覆層の架橋阻害の要因になることが知られている。被覆層の架橋が阻害されると、被覆層の表層に未架橋部分が残り、高温環境下に絶縁電線を密集させておくと、絶縁電線同士の表面が融着してしまうことがある。
【０００６】
特許文献１は、この被覆層の架橋阻害の対策として、塗膜形成及び電子線照射を不活性ガス雰囲気下で行っているが、この方法でも装置の劣化等に伴って酸素が入り込むことがあり、架橋阻害が起こる虞がある。
また、電子線の照射装置は他の紫外線照射装置等と比べて設備が大型であり、上記特許文献１のように塗膜形成部及び電子線照射部両方に不活性ガス供給部を設けようとすると、装置全体がさらに大型になり、高価なものになってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、高温環境下に置かれても電線同士の表面融着が発生しない絶縁電線、及びこのような絶縁電線を安価に提供できる絶縁電線の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明に係る絶縁電線は、導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去したことを特徴としている。
【０００９】
上記構成の絶縁電線によれば、第１被覆層の上に第２被覆層を形成して、電子線照射した後、第２被覆層を除去することにより、第１被覆層を大気、すなわち酸素から隔離した状態で電子線照射することができ、第１被覆層の架橋阻害をなくして、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善することができる。
【００１０】
また、本発明に係る絶縁電線は、中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去したことを特徴としている。
上記構成の絶縁電線によれば、外部導体（シールド層）を有する場合も、第１被覆層の架橋阻害をなくして、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善することができる。
【００１１】
本発明に係る絶縁電線は、前記第２被覆層が絶縁材料からなることが好ましい。
第２被覆層を絶縁材料で形成することにより、第２被覆層を押出成形等で形成し、形成した第２被覆層を破断により除去することができるので、第２被覆層の形成及び除去を容易に行うことができる。
【００１２】
本発明に係る絶縁電線は、第２被覆層の絶縁材料の熱変形温度は、第１被覆層の絶縁材料の熱変形温度より低いことが好ましい。
第１被覆層及び第２被覆層を構成する絶縁材料の熱変形温度を上記のように設定することにより、第２被覆層を成形する際に第１被覆層が溶融しないので、第２被覆層を容易に除去することができる。
【００１３】
本発明に係る絶縁電線は、前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であることが好ましい。
第２被覆層の厚みを薄くすることで、第１被覆層から第２被覆層を容易に除去することができる。
【００１４】
本発明に係る絶縁電線は、第２被覆層の表面に、長手方向に沿って溝が設けられていることが好ましい。
長手方向に沿って設けられた溝によって、第２被覆層を容易に破断することが可能になり、第１被覆層から第２被覆層を容易に除去することができる。
【００１５】
本発明に係る絶縁電線は、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことが好ましい。
密着力を上記のように設定することによって、第２被覆層のみを容易に除去できる。さらに、第２被覆層を除去する際に、第１被覆層とその下層の密着性を低下させる虞がなく、絶縁電線の加工性、誘電率への影響を回避できる。
【００１６】
本発明に係る絶縁電線は、第１被覆層を構成する絶縁材料は、ポリエステル樹脂であることが好ましい。
ポリエステル樹脂は耐熱性に優れるため、このポリエステル樹脂を第１被覆層の絶縁材料として用いると、絶縁電線の高耐熱性を確保する上で有利である。
【００１７】
本発明に係る絶縁電線は、２本の絶縁電線を１５０℃の雰囲気中で、０．７ｋｇｆで１時間押し付けて、絶縁電線を引き離すときの力が、５００ｇｆ以下であることが好ましい。
このような構成とすることで、高温時における絶縁電線同士の表面融着を抑制でき、絶縁電線同士を引き離した際に、絶縁部分の破損や引き剥がし跡等の外観異常が発生しない。
【００１８】
本発明に係る絶縁電線は、導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した絶縁電線であって、
前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であり、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことを特徴としている。
【００１９】
第１被覆層の上に第２被覆層を形成して電子線照射するので、第１被覆層を大気、すなわち酸素から隔離した状態で電子線照射することができ、第１被覆層の架橋阻害の発生を防止できる。また、第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であり、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいので、第２被覆層を容易に除去できる。よって、上記絶縁電線によれば、第２被覆層を除去することにより、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善された絶縁電線が得られる中間製品を得ることができる。
【００２０】
本発明に係る絶縁電線は、中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した絶縁電線であって、
前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であり、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことを特徴としている。
上記絶縁電線によれば、第２被覆層を除去することにより、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善された絶縁電線が得られる中間製品を得ることができる。
【００２１】
本発明に係る絶縁電線は、電子線照射を大気中で行うことが好ましい。
このような構成とすることで、電子線照射を行うエリアに不活性ガスを供給するための装置等を特別に設けることが不要になるので、絶縁電線を製造する装置が高価・大型にならずに済む。
【００２２】
また、前述した目的を達成するために、本発明の絶縁電線の製造方法は、導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去することを特徴としている。
【００２３】
本発明に係る絶縁電線の製造方法によれば、第１被覆層の上に第２被覆層を形成し、電子線照射した後、第２被覆層を除去することで、第１被覆層を大気、すなわち酸素から隔離した状態で電子線照射することでき、第１被覆層の架橋阻害をなくして、高温環境下においても表面融着の発生しない絶縁電線を製造することができる。
また、このような絶縁電線の製造方法を用いることにより、絶縁電線を大気雰囲気下でも製造可能となり、電子線照射を行うエリアに不活性ガスを供給するための装置等が不要となるので、絶縁電線の製造装置が、特別に高価・大型になることはなく、絶縁電線を安価に製造できる。
【００２４】
また、本発明に係る製造方法は、中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去することを特徴としている。
上記構成の製造方法によれば、外部導体（シールド層）を有する絶縁電線を製造する場合も、高温環境下においても表面融着の発生しない絶縁電線を安価に製造することができる。
【００２５】
本発明に係る絶縁電線の製造方法は、第１被覆層の外周面に密着させて第２被覆層を形成することが好ましい。
このように製造することにより、電子線照射時に第１被覆層を酸素から確実に隔離することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の絶縁電線及び絶縁電線の製造方法によれば、第１被覆層の周りに第２被覆層を形成し、電子線照射した後、第２被覆層を除去するので、絶縁電線の表面融着を改善することができる。また、大気雰囲気下での製造が可能になり、特別に装置が高価・大型になることがなく、絶縁電線を安価に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る絶縁電線の第１実施形態を示す斜視図である。なお、この図では、ケーブルの構成を明確に示すために、ケーブルを構成する各部材を段階的に露呈させた状態を示している。
図２（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施形態の絶縁電線を製造するための製造装置の一実施形態を示す概略図、図４（Ａ）〜（Ｃ）は第１実施形態の絶縁電線の製造工程を説明する図である。
【００２８】
図１（Ｂ）に示す第１実施形態に係る絶縁電線１０は、導体１１が中央に配置され、この導体１１の周囲に絶縁材料からなる第１被覆層１２が形成されている。
導体１１は、導電性金属のユニット線材１３を１本または複数本用いて構成されるものである。第１実施形態では、このユニット線材１３を１９本用いて、１本のユニット線材１３の周囲に６本のユニット線材１３が撚りあわせ、更にその周囲を１２本のユニット線材１３で撚られたものが用いられている。ユニット線材１３は、図１（Ａ）に示すように、例えば直径０．１８ｍｍの軟銅線１３ａを４２本束ねたものであり、その直径は約１．３５ｍｍである。
【００２９】
第１被覆層１２は、例えば厚さ１．１ｍｍで構成され、絶縁電線の外径は８．９ｍｍである。
第１被覆層１２を構成する絶縁材料としては、押出成形可能な樹脂を用いることが好ましく、ポリエステル樹脂、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）やＥＥＡ（エチレンエチルアクリレート）等のポリオレフィン樹脂を用いることがより好ましく、ポリエステル樹脂を用いることがさらに好ましい。第１被覆層１２に耐熱性に優れたポリエステル樹脂を用いることで、絶縁電線１０の高耐熱性を確保する上で有利である。
また、第１被覆層１２は、電子線による照射が施されており、第１被覆層１２中の絶縁材料は架橋され、網目状の三次元構造を形成していると考えられる。このため、絶縁電線１０は、化学安定性及び力学的強度に優れ、高い耐熱性を有する。
【００３０】
絶縁電線１０は、２本の絶縁電線１０を１５０℃の雰囲気中で、０．７ｋｇｆで１時間押し付けて、絶縁電線１０を引き離すときの力が、５００ｇｆ以下である。絶縁電線１０を引き離すときの力が５００ｇｆ以下と小さいので、高温時における絶縁電線同士の表面融着を抑制でき、絶縁電線同士を引き離した際に、絶縁部分の破損や引き剥がし跡等の外観異常の発生を防止できる。このような特性を有する絶縁電線１０は、下記に述べる本実施形態に係る製造方法により製造することができる。
【００３１】
次に、本実施形態に係る絶縁電線１０を好適に製造するための製造装置２０について、図２（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて説明する。図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、製造装置２０は、第１被覆装置２１（図２（Ａ））と、第２被覆装置２２（図２（Ｂ））と、電子線照射装置５６（図２（Ｃ））と、被剥装置２３（図２（Ｄ））と、を備えている。
【００３２】
第１被覆装置２１は、導体１１の周りを第１被覆層１２で被覆した第１素材２９を製造する装置である。
図２（Ａ）に示すように、第１被覆装置２１は、導体１１を繰り出す第１巻出し部２６と、第１被覆層１２を押出成形する第１押出し機２７と、第１押出し機２７で形成した第１被覆層１２を冷却する第１冷却装置２８と、第１素材２９を巻き取る第１巻取り部３２と、を備えている。
【００３３】
第２被覆装置２２は、第１被覆装置２１で製造した第１素材２９をさらに第２被覆層１４で被覆して、電子線を照射した第２素材３７を製造する装置である。
図２（Ｂ）に示すように、第２被覆装置２２は、第１素材２９を繰り出す第２巻出し部３４と、第２被覆層１４を押出成形する第２押出し機３５と、第２押出し機３５で形成した第２被覆層１４を冷却する第２冷却装置３８と、第２素材３７を巻き取る第２巻取り部４２と、を備えている。
【００３４】
電子線照射装置５６は、第２被覆装置２２で製造した第２素材３７に電子線を照射する装置である。
図２（Ｃ）に示すように、電子線照射装置５６は、第２素材３７を繰り出す第３巻出し部４３と、第２素材３７に電子線を照射する電子線照射部３６と、電子線照射した第２素材３７を巻き取る第３巻取り部４９と、を備えている。
【００３５】
電子線照射部３６には、真空中で電圧をかけて電子を加速させ、加速した電子を空気中などの常圧雰囲気中に取り出し、放射する電子線照射装置（図示せず）を備えている。第１被覆層１２及び第２被覆層１４に電子線を照射することにより、第１被覆層１２及び第２被覆層１４を構成する絶縁材料が架橋して、網目状の三次元構造を形成することができる。
【００３６】
被剥装置２３は、第２被覆装置２２で製造した第２素材３７から第２被覆層１４を除去する装置である。
図２（Ｄ）に示すように、被剥装置２３は、第２素材３７を繰り出す第４巻出し部４４と、第２素材３７から第２被覆層１４を除去する被剥部４５と、絶縁電線１０を巻き取る第４巻取り部４７と、を備えている。
【００３７】
ここで、被剥部４５の概略図を図３に示す。図３に示すように、被剥部４５は、一対の割ダイス５４からなり、この一対の割ダイス５４の中央には、貫通孔５４Ａが形成されている。また、一対の割ダイス５４には、一対の刃５５が設けられ、それぞれの刃５５の刃先５５Ａが貫通孔５４Ａ内部に突出するように配置されている。
この貫通孔５４Ａに第２素材３７（図２（Ｄ））を貫通させることで、第２被覆層１４の表面に刃先５５Ａで切り線を入れ、第２被覆層１４を上下に破断して剥離することができる。
【００３８】
一方、被剥装置２３（図２（Ｄ））は、第５巻取り部５２を備えている。第５巻取り部５２は、除去した第２被覆層１４を案内する一対の送りローラ４８と、第２被覆層１４を巻き取る第２被覆層巻取りロール５１とを備えている。
【００３９】
次に、絶縁電線の製造装置２０を用いて絶縁電線１０を製造する方法を図２（Ａ）〜（Ｄ）及び図４（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。
まず、所定の径に伸線された複数の軟銅線を撚り合わせて、導体１１を形成し、巻出しロール２５（図２（Ａ））に巻き取る。
この導体１１の周りに、図２（Ａ）に示す第１被覆装置２１を用いて、例えばポリエステル樹脂からなる第１被覆層１２を押出被覆する。具体的には、導体１１が巻き取られた巻出しロール２５を第１巻出し部２６にセットし、巻出しロール２５を矢印Ａ方向に回転させて導体１１を繰り出す。繰り出された導体１１を第１押出し機２７に通すことによって、導体１１の周りに第１被覆層１２を押出被覆する。
【００４０】
そして、第１被覆層１２を第１冷却装置２８で冷却し、第１素材２９を第１巻取り／巻出しロール３１に巻き取る。
このようにして製造された第１素材２９は、図４（Ａ）に示すように、導体１１が第１被覆層１２で被覆されたものである。この状態では、第１被覆層１２は、冷却及び乾燥されたのみであり、樹脂は架橋化されていない。
【００４１】
次に、図２（Ｂ）に示す第２被覆装置２２を用いて、第１被覆層１２の上に第２被覆層１４を押出被覆する。
具体的には、第１素材２９が巻き取られた第１巻取り／巻出しロール３１を、第２巻出し部３４にセットし、第１巻取り／巻出しロール３１を矢印Ａ方向に回転して１素材２９を繰り出す。繰り出された第１素材２９を第２押出し機３５に通すことによって、第２被覆層１４を押出被覆する。
【００４２】
そして、第２被覆層を第２冷却装置３８で冷却し、第２素材３７を第２巻取り／巻出しロール４１に巻き取る。
この第２素材３７を図２（Ｃ）に示す電子線照射装置５６を用いて電子線を照射する。具体的には、第２素材３７が巻き取られた第２巻取り／巻出しロール４１を、第３巻出し部４３にセットし、第２巻取り／巻出しロール４１を矢印Ａ方向に回転して第２素材３７を繰り出し、電子線照射部３６まで搬送する。電子線照射部３６において第２素材３７に電子線照射し、これらの被覆層全体を架橋させ、硬化させる。そして、電子線照射した第２素材３７を第３巻取り／巻出しロール５７に巻き取る。
【００４３】
このように製造された第２素材３７は、図４（Ｂ）に示すように、第１被覆層１２の外周面１２Ａに密着させた状態で第２被覆層１４が形成されている。従って、第１被覆層１２は大気、すなわち酸素から隔離した状態で電子線照射され、架橋されている。この第２素材３７は、後述するように第２被覆層１４を除去することで、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善された絶縁電線を容易に得ることのできる中間製品として使用することができる。
【００４４】
ここで、第２被覆層１４は０．２ｍｍ以上の厚みにすることが望ましい。第２被覆層１４の厚みを０．２ｍｍ以上とすることにより、酸素を完全に遮断した状態で第１被覆層１２を電子線照射できるとともに、第２被覆層１４を形成する際に偏肉しても第１被覆層１２が表面に露出することを防止できるので、酸素による架橋阻害を確実に抑制することができる。
また、第２被覆層１４の厚みは１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。第２被覆層１４の厚みを１ｍｍ以下とすることにより、後述する第２被覆層１４の除去工程において、第１被覆層１２から第２被覆層１４を容易に除去できる。
【００４５】
第２被覆層１４は絶縁材料から形成されることが望ましい。第２被覆層１４が例えば樹脂等の絶縁材料から形成されることで、第２被覆層を押出成形等の安価で容易な手段で形成することが可能となり、また、後述する第２被覆層の除去の際にも、破断等の手段により除去することができる
第２被覆層１４を構成する絶縁材料としては、ポリエチレン樹脂、ＰＶＣ樹脂、ＥＶＡ樹脂、アイオノマー等を用いることができる。
【００４６】
また、第２被覆層１４を構成する絶縁材料の熱変形温度は、第１被覆層１２を構成する絶縁材料の熱変形温度より低いことが好ましい。
このように第２被覆層１４の熱変形温度を第１被覆層１２の熱変変形温度より低くすることにより、第１被覆層１２の周りに第２被覆層１４を押出被覆する際に、第１被覆層１２が溶融しないので、第１被覆層１２と第２被覆層１４との密着性を小さくすることができ、第２被覆層１４の除去を容易にできる。
【００４７】
さらに、電子線照射後の第１被覆層１２と第２被覆層１４との密着力は、電子線照射後の第１被覆層１２とその下層である導体１１との密着力より小さく設定されていることが好ましい。
第１被覆層１２と第２被覆層１４との密着力を、導体１１と第１被覆層１２との密着力より小さく設定することにより、第１被覆層１２から第２被覆層１４を除去する際に、導体１１と第１被覆層１２との密着性を低下させる虞がないので、絶縁電線１０の誘電率の低下を防止できる。また、絶縁電線１０を敷設する際や更に加工する際に第１被覆層１２が導体１１から脱離することがなく、絶縁電線１０の作業性及び加工性に影響を与える虞がない。
なお、第１被覆層１２と第２被覆層１４との密着力、及び導体１１と第１被覆層１２との密着力は、第１被覆層１２及び第２被覆層１４を構成する材料の種類、添加剤等によって適宜調整できる。
【００４８】
最後に、図２（Ｄ）に示す被剥装置２３を用いて、第２被覆層１４を除去する。
具体的には、第２素材３７が巻き取られた第３巻取り／巻出しロール５７を、第４巻出し部４４にセットし、第３巻取り／巻出しロール５７を矢印Ａ方向に回転して第２素材３７を繰り出す。繰り出された第２素材３７を被剥部４５まで搬送し、被剥部４５において貫通孔５４Ａ（図３）を通過させることによって第２被覆層１４を剥離し、除去する。
【００４９】
第２被覆層１４を除去することで、図４（Ｃ）に示す絶縁電線１０が得られ、最後に絶縁電線１０を製品巻取りロール４６に巻き取る。
一方、剥離した第２被覆層１４を、まとめて第２被覆層巻取りロール５１に巻き取る。これにより、絶縁電線１０を製造する工程が完了する。
【００５０】
以上に説明したように、第１実施形態の絶縁電線１０によれば、第１被覆層１２の上に第２被覆層１４を押出被覆し、電子線照射した後、第２被覆層１４を除去することにより、第１被覆層１２を大気、すなわち酸素から隔離した状態で電子線照射することができる。従って、絶縁電線１０は、第１被覆層１２の架橋阻害が発生せず、高温環境下に置いた場合にも絶縁電線同士の表面融着が発生しないため、良好な品質を維持することができる。
【００５１】
さらに、上記第１実施形態に係る製造方法によれば、第１被覆層１２を第２被覆層１４で覆うため、第１被覆層１２を大気、すなわち酸素から隔離することが可能になるので、不活性ガスを供給するための特別な装置を不要となる。よって、絶縁電線１０の製造装置２０が、特別に高価・大型にならずに済む。
【００５２】
上記第１実施形態に係る絶縁電線１０の製造工程では、第１被覆層１２の形成と第２被覆層１４の形成とを別々の製造ラインで行った形態を示したが、本発明は必ずしもこれに限定されずともよく、第２被覆装置２２を第１被覆装置２１の下流に配置して、第１被覆層１２と第２被覆層１４とを同一の製造ラインで形成することも可能である。
【００５３】
また、本発明に係る絶縁電線の製造方法は、第１被覆層１２と第２被覆層１４の形成を別々の押出機で行わず、１つの押出し機を用いて行っても良い。すなわち、２層の樹脂層を同時に押出被覆できる押出機を用いて、第１被覆層１２及び第２被覆層１４を同時に押出被覆することによって形成してもよい。このように第１被覆層１２及び第２被覆層１４を同時に形成すると、第１被覆層１２及び第２被覆層１４を別工程で形成しないため、生産性の向上を図るとともに、低コスト化を図ることができる。
【００５４】
本発明に係る絶縁電線においては、図４（Ｂ）に示す第２素材３７の第２被覆層１４の表面に、長手方向に沿って溝を設けることも可能である。例えば、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第２被覆層１４の表面１４Ａに、長手方向に沿って、１８０°の間隔で一対の溝６１を設けることができる。
このように第２被覆層１４の表面に長手方向に沿って溝６１を設けることで、図３に示す刃５５を使用しなくても、第２被覆層１４を溝６１から破断して容易に分割することが可能になり、第２被覆層１４を容易に除去できる。
【００５５】
次に、本発明の絶縁電線に係る第２実施形態について、図６に基づいて説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図６に示す第２実施形態に係る絶縁電線７０は、中心導体７４が中央に配置され、この中心導体７４の周囲に絶縁層７１が形成されている。絶縁層７１の周囲には、外部導体７２が設けられ、外部導体７２の周囲に第１被覆層１２が形成されている。
中心導体７４は、導電性金属のユニット線材１３を例えば７本用いて、１本のユニット線材１３の周囲に６本のユニット線材１３を撚りあわせたものである。
【００５７】
絶縁層７１には、例えば、ポリエチレンやポリ塩化ビニル等の樹脂が用いられ、好適には電子線架橋耐熱プラスチックを使用できる。
外部導体７２は、導電性金属の細径線材（例えば軟銅線）を複数本用いて編組あるいは横巻きされて、絶縁層７１の周囲を覆うように形成されている。本実施形態の外部導体７２は、軟銅線が編組されたものである。
【００５８】
第２実施形態の絶縁電線７０は、第１実施形態と同様に、第１被覆層１２の上に密着した状態で第２被覆層１４を押出被覆して、電子線照射した後、第２被覆層１４を剥離することによって製造される。
このように製造することにより、第２実施形態に係る絶縁電線７０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
第２実施形態においても、電子線照射後の第１被覆層１２と第２被覆層１４との密着力は、電子線照射後の第１被覆層１２とその下層である外部導体７２との密着力より小さいことが好ましい。このように密着力を設定することで、第２被覆層１４のみを容易に除去することができ、第２被覆層１４を除去する際の第１被覆層１２と外部導体７４との密着性の低下による、加工性、誘電率への影響を回避できる。
【００６０】
また、第１実施形態の第２素材３７と同様に、絶縁電線７０の製造過程において、第１被覆層１２の周りに第２被覆層１４を備えた絶縁電線（図示せず）が形成される。この絶縁電線についても、第２被覆層１４を除去することで、高温環境下における絶縁電線の表面融着を改善された絶縁電線を容易に得ることのできる中間製品として使用することができる。
【００６１】
その他、前述した実施形態において例示した導体１１，中心導体７４，第１被覆層１２，第２被覆層１４，溝６１，絶縁電線の製造装置２０等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【実施例】
【００６２】
上述の第１実施形態に係る絶縁電線１０を実施例１、第２実施形態に係る絶縁電線７０を実施例２とした。また、従来技術で説明した不活性ガスの雰囲気下で製造した絶縁電線を比較例として、実施例と比較例の評価を行った。
評価方法は、まず、サンプルの絶縁電線同士を一定荷重（０．７ｋｇｆ）で接触させ、１５０℃の環境下の恒温槽に１時間放置した。恒温槽から取り出して空冷した後、引張試験機にて絶縁電線同士を引き離し、このときの引き剥がし力を測定した。また、絶縁電線表面の引き剥がし跡の有無を観察した。その結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
【００６４】
絶縁電線１０，７０は、第１被覆層１２から第２被覆層１４を引き離した際に、第１被覆層１２の表面には引き剥がし跡が全く見られなかった。
すなわち、第１，第２実施形態の絶縁電線１０，７０によれば、第１被覆層１２を酸素から隔離した状態で電子線照射を行うことで、絶縁電線１２同士の表面融着を防止できたことがわかる。
なお、絶縁電線１０の第１被覆層１２から第２被覆層１４を引き離すときの引き剥がし力は、１０ｇｆであった。絶縁電線７０については、２５ｇｆであった。
【００６５】
一方、比較例の絶縁電線は、第１被覆層から第２被覆層を引き離した際、第１被覆層の表面に、白っぽいスジ状の引き剥がし跡が見られた。
なお、比較例の場合、第１被覆層から第２被覆層を引き離すときの引き剥がし力は、５５０ｇｆであった。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る絶縁電線の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は第１実施形態の絶縁電線の製造装置を示す概略図である。
【図３】図２（Ｄ）に示す被剥部４５の概略図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は第１実施形態の絶縁電線の製造行程を説明する図である。
【図５】（Ａ）は本発明に係る絶縁電線の第２実施形態を示す断面図、（Ｂ）は本発明に係る絶縁電線の第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る絶縁電線の第３実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０，７０ 絶縁電線
１１，７４ 導体
１２ 第１被覆層
１４ 第２被覆層
３７ 第２素材（絶縁電線）
６１ 溝
７１ 絶縁層
７２ 外部導体
７４ 中心導体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去したことを特徴とする絶縁電線。
【請求項２】
中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去したことを特徴とする絶縁電線。
【請求項３】
前記第２被覆層が絶縁材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
前記第２被覆層の絶縁材料の熱変形温度は、前記第１被覆層の絶縁材料の熱変形温度より低いことを特徴とする請求項３に記載の絶縁電線。
【請求項５】
前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項６】
前記第２被覆層の表面に、長手方向に沿って溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項７】
電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項８】
前記第１被覆層を構成する絶縁材料は、ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項９】
２本の絶縁電線を１５０℃の雰囲気中で、０．７ｋｇｆで１時間押し付け、前記絶縁電線同士を引き離すときの力が、５００ｇｆ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項１０】
導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した絶縁電線であって、
前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であり、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことを特徴とする絶縁電線。
【請求項１１】
中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した絶縁電線であって、
前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であり、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことを特徴とする絶縁電線。
【請求項１２】
前記電子線照射を大気中で行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項１３】
導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去することを特徴とする絶縁電線の製造方法。
【請求項１４】
中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去することを特徴とする絶縁電線の製造方法。
【請求項１５】
前記第１被覆層の外周面に密着させて前記第２被覆層を形成することを特徴とする請求項１３または１４に記載の絶縁電線の製造方法。
【請求項１】
導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去したことを特徴とする絶縁電線。
【請求項２】
中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去したことを特徴とする絶縁電線。
【請求項３】
前記第２被覆層が絶縁材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
前記第２被覆層の絶縁材料の熱変形温度は、前記第１被覆層の絶縁材料の熱変形温度より低いことを特徴とする請求項３に記載の絶縁電線。
【請求項５】
前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項６】
前記第２被覆層の表面に、長手方向に沿って溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項７】
電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項８】
前記第１被覆層を構成する絶縁材料は、ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項９】
２本の絶縁電線を１５０℃の雰囲気中で、０．７ｋｇｆで１時間押し付け、前記絶縁電線同士を引き離すときの力が、５００ｇｆ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項１０】
導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した絶縁電線であって、
前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であり、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことを特徴とする絶縁電線。
【請求項１１】
中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した絶縁電線であって、
前記第２被覆層の厚みが１ｍｍ以下であり、電子線照射後の第１被覆層と第２被覆層との密着力は、電子線照射後の第１被覆層とその下層との密着力より小さいことを特徴とする絶縁電線。
【請求項１２】
前記電子線照射を大気中で行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項１３】
導体に絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去することを特徴とする絶縁電線の製造方法。
【請求項１４】
中心導体に絶縁層を形成し、前記絶縁層の周りに外部導体を配し、前記外部導体の周りに絶縁材料からなる第１被覆層を形成し、前記第１被覆層の周りに第２被覆層を形成して、電子線照射した後、前記第２被覆層を除去することを特徴とする絶縁電線の製造方法。
【請求項１５】
前記第１被覆層の外周面に密着させて前記第２被覆層を形成することを特徴とする請求項１３または１４に記載の絶縁電線の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１９１４７（Ｐ２００６−１９１４７Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９６０７９（Ｐ２００４−１９６０７９）
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]