JP4181264B2

JP4181264B2 - Control cable

Info

Publication number: JP4181264B2
Application number: JP07008299A
Authority: JP
Inventors: 広司木村; 雅彦青木; 監二永吉; 憲一西田
Original assignee: Chuo Hatsujo KK; Toray Industries Inc
Current assignee: Chuo Hatsujo KK; Toray Industries Inc
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: JPH11325047A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアウタケーシングにインナケーブルを摺動自由に挿通したコントロールケーブルに関し、特に、耐久性及び荷重効率が著しく高いコントロールケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、耐久性及び荷重効率を高めるために、インナケーブルの外周に合成樹脂製のインナコートを被覆するとともにアウタケーシングの内周に合成樹脂製のライナを形成したコントロールケーブルが使用されており、例えば、第２６６４４３５号特許公報にはインナコートがポリアミド樹脂組成物からなり、ライナがポリブチレンテレフタレート樹脂組成物から形成されたコントロールケーブルが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このコントロールケーブルのライナは耐久性を高めるために実質的にチタン酸カリウムウイスカーからなるフィラーを含むものであるが、このチタン酸カリウムウイスカーはコスト高であり、また、耐久性の点でも不十分であるという課題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無害であり、かつ、低コストで、耐久性及び荷重効率の高いコントロールケーブルを提供するための手段として、インナコートにポリアミド系合成樹脂を用い、ライナが、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴという）とポリブチレンデカンジカルボキシレート（以下、ＰＢＤという）との共重合体（以下、ＰＢＴ／Ｄという）にエポキシ基含有オレフィン系共重合体を必須成分とするエラストマーを全樹脂組成物に対し０〜３０重量％配合したものであり、インナコートの曲げ弾性率が吸水時（５０％飽和、２３℃）８４００〜１３５００ｋｇ／ｃｍ ^２である。
また、本発明は、無害であり、かつ、低コストで、耐久性及び荷重効率の高いコントロールケーブルを提供するための手段として、インナコートにポリアミド系合成樹脂を用い、ライナが、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴという）とポリブチレンデカンジカルボキシレート（以下、ＰＢＤという）との共重合体（以下、ＰＢＴ／Ｄという）にエポキシ基含有オレフィン系共重合体を必須成分とするエラストマーを全樹脂組成物に対し０〜３０重量％配合したものであり、ライナのＡＳＴＭＤ７９０に従って測定した曲げ弾性率がインナコートの組成物より小さい３３００〜８０００ｋｇ／ｃｍ ^２である。好ましくは、インナコートの曲げ弾性率が吸水時（５０％飽和、２３℃）８４００〜１３５００ｋｇ／ｃｍ ^２である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のライナ用樹脂組成物で用いる共重合体ＰＢＴ／Ｄはテレフタル酸と１，４−ブタンジオールを縮重合してなるポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とドデカンジカルボン酸と１，４−ブタンジオールを縮重合してなるポリブチレンデカンジカルボキシレート（ＰＢＤ）との共重合体（ＰＢＴ／Ｄ）であり、本発明の組成物の曲げ弾性率が３３００〜８０００ｋｇ／ｃｍ²の範囲であれば、ＰＢＴとＰＢＤのモル比に特に制限はなく、ＰＢＴ／Ｄモル比の異なる複数のＰＢＴ／Ｄを混合して用いること、ＰＢＴとＰＢＴ／Ｄを混合して用いることも可能であり、通常ＰＢＴ／Ｄの実質的モル比が９５／５〜８０／２０の範囲が選択される。
【０００６】
本発明のライナ用樹脂組成物として用いるエポキシ基含有オレフィン系共重合体とは、側鎖または主鎖にエポキシ基を含有するオレフィン系共重合体であり、通常のエポキシ樹脂は含まれない。エポキシ基含有オレフィン系共重合体としては、側鎖にグリシジルエステル、グリシジルエーテル、グリシジルアミンなどのグリシジル基を有するオレフィン系共重合体および二重結合含有オレフィン系共重合体の二重結合をエポキシ酸化したものなどがあげられる。本発明ではこれらのエポキシ基含有オレフィン系共重合体のうち、α−オレフィンとα、β−不飽和酸のグリシジルエステル、からなる共重合体が好ましく用いられる。ここでいうα−オレフィンとしてはエチレン、プロピレン、ブテン−１などがあげられる。
またα、β−不飽和酸のグリシジルエステルとは化学式１で示される化合物であり、具体的にはアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルおよびエタクリル酸グリシジルなどがあげられる。
【０００７】
【化１】

【０００８】
エポキシ基含有オレフィン系共重合体におけるエポキシ基の含有量は、通常０．１〜３０重量％であり、特に０．２〜２０重量％が好ましく、０．１重量％未満ではＰＢＴ／Ｄとの好ましい反応による目的とする効果が十分に得られず、３０重量％を越えるとＰＢＴ／Ｄとの溶融混練時にゲル化を生じ、押し出し安定性、成形性および機械特性が低下するため好ましくない。
【０００９】
エポキシ基含有オレフィン系共重合体には、本発明の効果を損なわない範囲で他のオレフィン系モノマ、例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニルおよびビニルエーテルなどを共重合してもよい。
【００１０】
本発明のライナ用樹脂組成物として用いるエポキシ基含有オレフィン系共重合体と併用して用いるエラストマーの例としては、例えばポリオレフィン系エラストマー、ジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエステルエラストマー、シリコーンエラストマー、フッ素エラストマーおよび多硫化物エラストマーなどがあげられ、これらのエラストマーは１種または２種以上使用できる。
【００１１】
本発明のライナ用樹脂組成物に用いる共重合体ＰＢＴ／Ｄの成分の配合割合は７０〜１００重量％の範囲で、かつ、本発明の組成物の弾性率が３３００〜８０００ｋｇ／ｃｍ² の範囲で選択される。配合割合が７０重量％に満たないとコントロールケーブルの耐熱性が不足するため好ましくない。本発明のライナ用樹脂組成物として用いるエポキシ基含有オレフィン系共重合体の成分の配合割合は０〜３０重量％の範囲で、かつ、本発明の組成物の弾性率が３３００〜８０００ｋｇ／ｃｍ²の範囲で選択され、より好ましくは５〜２０重量％である。曲げ弾性率が８０００ｋｇ／ｃｍ²を越えると荷動効率が低下し、３３００ｋｇ／ｃｍ²未満であると耐久性が低下する。
【００１２】
本発明のライナ用樹脂組成物の溶融粘度は、ライナの押し出し成形が可能な範囲であればとくに制限はないが、通常、２５０℃、１ｋｇ荷重でのメルトフローレイトが１〜３０ｇ／１０分の範囲が選択され、より好ましくは、１〜２０ｇ／１０分、更に好ましくは１〜１０ｇ／１０分の範囲が選択される。
【００１３】
本発明のライナ用樹脂組成物の調整方法はとくに制限はなく、ＰＢＴ／Ｄおよびエラストマーの粉末、ペレット、細片をリボンブレンダー、ヘンシェルミキサー、Ｖブレンダーなどを用いてドライブレンドしたのち、バンバリーミキサー、ミキシングロール、単軸または２軸の押出機、ニーダーなどを用いて溶融混練する方法などがあげられる。また、ドライブレンドを行わずに、溶融混練装置に逐次供給することも可能である。なかでも充分な混練力を有する単軸または２軸の押出機を用いて溶融混練する方法が代表的である。
【００１４】
また、本発明のライナ用樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、結晶核剤、紫外線防止剤、着色剤、難燃剤などの通常の添加剤および少量の他種ポリマーを添加することができる。
【００１５】
また、本発明のライナ用樹脂組成物で必須成分ではないが、摺動性を改善する目的でポリテトラフルオロエチレン、シリコーンオイル、二酸化モリブデン、グラファイト、窒化硼素などの潤滑剤を１０重量％を越えない範囲で配合することが可能である。
【００１６】
さらに、本発明のケーブルライナー用樹脂組成物において、繊維状および／または粒状の強化材を必要に応じて本発明の効果を損なわない範囲で配合することが可能である。
【００１７】
繊維状強化材としては、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石膏繊維、金属繊維などの無機繊維および炭素繊維などがあげられる。また粒状の強化材としては、ワラステナイト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、ベントナイト、タルク、アルミナシリケートなどの珪酸塩、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどの金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、ガラスビーズ、炭化珪素、サイアロンおよびシリカなどがあげられ、これらは中空であってもよい。これら強化材は２種以上を併用することも可能であり、必要によりシラン系およびチタン系のカップリング剤で予備処理して使用することができる。
【００１８】
実施例
以下、本発明の実施例を比較例とともに説明する。
図１において、１はインナケーブル、２はアウタケーシング、３はインナコート、４はライナである。
【００１９】
インナケーブル１は鋼索線７本を撚り合わせて１本のストランドを作り、そのストランドを７本撚り合わせて作った７×７構造のケーブルであり、外径が３．０ｍｍであって、その外周に厚さ０．４ｍｍのインナコート３が形成されている。
【００２０】
アウタケーシング２はライナ４の内径が５．０ｍｍとなるようにライナ４の上から平鋼線５を螺旋状に密着巻した外周にポリプロピレンの被覆６を施したものである。
【００２１】
インナコート３とライナ４の間には直径方向で０．８ｍｍの隙間があって、シリコングリースが塗布されている。
【００２２】
実施例と比較例のインナコート３の組成物を表１に、ライナ４の組成物を表２にそれぞれ示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】
上記実施例及び比較例について荷重効率試験及び耐久試験を図２に示す装置を用いて実施した。
【００２６】
図２において、８は直径３００ｍｍのプーリーであって、これに供試品のコントロールケーブルを１８０°巻き付けてそのアウタケーシング２を両端末を治具９に固定し、インナケーブル１の入力側の端末を入力側ロードセル１０を介して駆動源であるエアーシリンダ１２のピストンロッドに連結し、インナケーブル１の出力側の端末を出力側ロードセル１１を介して圧縮コイルばね１３の弾力により反力の付勢されたロッド１４に連結してある。
【００２７】
荷重効率は入力側荷重Ｆが１２０ｋｇｆのときの出力側荷重Ｗに対する比Ｗ／Ｆ×１００で表す。
【００２８】
荷重効率の試験結果を表３に、耐久性の試験結果を図３にそれぞれ示す。
【００２９】
【表３】

【００３０】
表３から明らかなように、インナコート１の組成物がＡまたはＢで、ライナ４の組成物が１、３、４、６及び１２の場合に荷重効率が９０％以上であるが、これは、ライナ４の組成物がＰＢＴ／Ｄであるからであり、ライナ４の組成物が１０及び１１の場合は荷重効率が９０％未満であるが、これは、ＰＢＴ／Ｄでないからである。
【００３１】
なお、図３に示すように、インナコート１の組成物がＡでライナ４の組成物が１２の比較例３は耐久性に劣っているが、これは、ライナ４の曲げ弾性率が２０００ｋｇ／ｃｍ²と小さいからである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のコントロールケーブルは、従来のものに比べて、無害であり、かつ、低コストで、耐久性及び荷重効率が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコントロールケーブルの一実施の形態の一部切欠斜視図である。
【図２】その性能を測定するための測定装置の説明図である。
【図３】その耐久性試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１：インナケーブル
２：アウタケーシング
３：インナコート
４：ライナ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control cable in which an inner cable is slidably inserted into an outer casing, and more particularly to a control cable with extremely high durability and load efficiency.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to increase durability and load efficiency, a control cable is used in which an inner cable is coated with a synthetic resin inner coat and a synthetic resin liner is formed on the inner circumference of the outer casing. No. 2,664,435 discloses a control cable in which the inner coat is made of a polyamide resin composition and the liner is made of a polybutylene terephthalate resin composition.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The liner of this control cable contains a filler consisting essentially of potassium titanate whisker in order to increase durability, but this potassium titanate whisker is expensive and is not sufficient in terms of durability. There are challenges.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a means for providing a harmless, low-cost, durable and load-efficient control cable, the present invention uses a polyamide-based synthetic resin for the inner coat, and the liner is made of polybutylene terephthalate (hereinafter referred to as “polybutylene terephthalate”). An elastomer having an epoxy group-containing olefin copolymer as an essential component in a copolymer (hereinafter referred to as PBT / D) of PBT) and polybutylene decanedicarboxylate (hereinafter referred to as PBD) is used as the total resin composition. is obtained by blending 0-30 weight% against a flexural modulus of the inner coat during water absorption (50% saturated, 23 ° C.) is 8400~13500kg / cm ^2.
In addition, the present invention provides a harmless, low-cost, durable and load-efficient control cable using a polyamide-based synthetic resin for the inner coat, and the liner is polybutylene terephthalate ( Hereinafter, an elastomer having an epoxy group-containing olefin copolymer as an essential component in a copolymer (hereinafter referred to as PBT / D) of PBT) and polybutylene decanedicarboxylate (hereinafter referred to as PBD) is a total resin composition. 0 to 30% by weight based on the product, and the flexural modulus measured according to the ASTM D790 of the liner is 3300 to 8000 kg / cm ² smaller than the inner coat composition . Preferably, the flexural modulus of the inner coat is 8400 to 13500 kg / cm ² at the time of water absorption (50% saturation, 23 ° C.) .
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The copolymer PBT / D used in the resin composition for a liner of the present invention comprises polybutylene terephthalate (PBT) obtained by condensation polymerization of terephthalic acid and 1,4-butanediol, dodecanedicarboxylic acid and 1,4-butanediol. If it is a copolymer (PBT / D) with polybutylene decanedicarboxylate (PBD) obtained by condensation polymerization, and the flexural modulus of the composition of the present invention is in the range of 3300 to 8000 kg / cm ² , PBT There is no particular limitation on the molar ratio of PBT and PBD, and it is possible to use a mixture of a plurality of PBT / Ds having different PBT / D molar ratios, or a mixture of PBT and PBT / D. Is selected in the range of 95/5 to 80/20.
[0006]
The epoxy group-containing olefin copolymer used as the resin composition for a liner of the present invention is an olefin copolymer containing an epoxy group in a side chain or main chain, and does not include a normal epoxy resin. Epoxy group-containing olefin copolymers include epoxy oxidation of olefin copolymers having glycidyl groups such as glycidyl ester, glycidyl ether, and glycidyl amine in the side chain, and double bonds of olefin copolymers containing double bonds. And so on. In the present invention, among these epoxy group-containing olefin copolymers, a copolymer comprising an α-olefin and an α, β-unsaturated glycidyl ester is preferably used. Examples of the α-olefin herein include ethylene, propylene, and butene-1.
The glycidyl ester of α, β-unsaturated acid is a compound represented by Chemical Formula 1, and specific examples include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl ethacrylate, and the like.
[0007]
[Chemical 1]

[0008]
The content of the epoxy group in the epoxy group-containing olefin copolymer is usually 0.1 to 30% by weight, particularly preferably 0.2 to 20% by weight, and less than 0.1% by weight with PBT / D. If the desired effect due to the preferred reaction is not sufficiently obtained and the content exceeds 30% by weight, gelation occurs at the time of melt kneading with PBT / D, and the extrusion stability, moldability and mechanical properties are lowered, which is not preferred.
[0009]
The epoxy group-containing olefin copolymer may be copolymerized with other olefin monomers such as methyl acrylate, methyl methacrylate, acrylonitrile, styrene, vinyl acetate and vinyl ether as long as the effects of the present invention are not impaired. Good.
[0010]
Examples of the elastomer used in combination with the epoxy group-containing olefin copolymer used as the resin composition for the liner of the present invention include, for example, polyolefin elastomer, diene elastomer, acrylic elastomer, polyamide elastomer, polyester elastomer, silicone Examples thereof include elastomers, fluorine elastomers, polysulfide elastomers, and the like, and these elastomers can be used alone or in combination of two or more.
[0011]
The blending ratio of the components of the copolymer PBT / D used in the resin composition for a liner of the present invention is in the range of 70 to 100% by weight, and the elastic modulus of the composition of the present invention is in the range of 3300 to 8000 kg / cm ² . Selected. If the blending ratio is less than 70% by weight, the heat resistance of the control cable is insufficient, which is not preferable. The compounding ratio of the components of the epoxy group-containing olefin copolymer used as the resin composition for a liner of the present invention is in the range of 0 to 30% by weight, and the elastic modulus of the composition of the present invention is 3300 to 8000 kg / cm ^2. And is more preferably 5 to 20% by weight. When the flexural modulus exceeds 8000 kg / cm ² , the loading efficiency decreases, and when it is less than 3300 kg / cm ² , the durability decreases.
[0012]
The melt viscosity of the resin composition for a liner of the present invention is not particularly limited as long as the liner can be extruded. Usually, the melt flow rate at 250 ° C. and 1 kg load is 1 to 30 g / 10 min. A range is selected, more preferably a range of 1-20 g / 10 min, even more preferably a range of 1-10 g / 10 min.
[0013]
The method for preparing the resin composition for a liner of the present invention is not particularly limited. After dry blending PBT / D and elastomer powders, pellets, and fragments using a ribbon blender, Henschel mixer, V blender, etc., a Banbury mixer, Examples thereof include a melt kneading method using a mixing roll, a single or twin screw extruder, a kneader and the like. Moreover, it is also possible to sequentially supply to the melt-kneader without performing dry blending. Among them, a typical method is melt-kneading using a single-screw or twin-screw extruder having a sufficient kneading force.
[0014]
Further, the resin composition for a liner of the present invention is not limited to the usual effects such as antioxidants, heat stabilizers, lubricants, crystal nucleating agents, ultraviolet light inhibitors, colorants, flame retardants and the like as long as the effects of the present invention are not impaired. Additives and small amounts of other polymers can be added.
[0015]
Further, although not an essential component in the resin composition for a liner of the present invention, the lubricant such as polytetrafluoroethylene, silicone oil, molybdenum dioxide, graphite and boron nitride exceeds 10% by weight for the purpose of improving the slidability. It is possible to mix | blend in the range which is not.
[0016]
Furthermore, in the resin composition for a cable liner of the present invention, a fibrous and / or granular reinforcing material can be blended as necessary within a range that does not impair the effects of the present invention.
[0017]
Examples of the fibrous reinforcing material include glass fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers, ceramic fibers, asbestos fibers, gypsum fibers, inorganic fibers such as metal fibers, and carbon fibers. In addition, as granular reinforcing materials, silicates such as wollastonite, sericite, kaolin, mica, clay, bentonite, talc, alumina silicate, metal oxides such as alumina, silicon oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, titanium oxide, Examples thereof include carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate and dolomite, sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate, glass beads, silicon carbide, sialon and silica, and these may be hollow. These reinforcing materials can be used in combination of two or more, and can be used after pretreatment with a silane-based or titanium-based coupling agent if necessary.
[0018]
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below together with comparative examples.
In FIG. 1, 1 is an inner cable, 2 is an outer casing, 3 is an inner coat, and 4 is a liner.
[0019]
The inner cable 1 is a 7 × 7 cable made by twisting seven steel wires to make one strand, and twisting the seven strands. An inner coat 3 having a thickness of 0.4 mm is formed.
[0020]
The outer casing 2 has a polypropylene coating 6 on the outer periphery of a flat steel wire 5 spirally wound tightly from above the liner 4 so that the inner diameter of the liner 4 is 5.0 mm.
[0021]
There is a gap of 0.8 mm in the diameter direction between the inner coat 3 and the liner 4, and silicon grease is applied.
[0022]
Table 1 shows the composition of the inner coat 3 of Examples and Comparative Examples, and Table 2 shows the composition of the liner 4.
[0023]
[Table 1]

[0024]
[Table 2]

[0025]
A load efficiency test and an endurance test were performed on the above examples and comparative examples using the apparatus shown in FIG.
[0026]
In FIG. 2, reference numeral 8 denotes a pulley having a diameter of 300 mm, and a control cable of a test product is wound around 180 °, the outer casing 2 is fixed to the jig 9, and the terminal on the input side of the inner cable 1 is fixed. Is connected to the piston rod of the air cylinder 12 which is a drive source through the input side load cell 10, and the output side terminal of the inner cable 1 is urged by the elastic force of the compression coil spring 13 through the output side load cell 11. The rod 14 is connected.
[0027]
The load efficiency is expressed as a ratio W / F × 100 with respect to the output side load W when the input side load F is 120 kgf.
[0028]
The load efficiency test results are shown in Table 3, and the durability test results are shown in FIG.
[0029]
[Table 3]

[0030]
As apparent from Table 3, when the composition of the inner coat 1 is A or B and the composition of the liner 4 is 1, 3, 4, 6, and 12, the load efficiency is 90% or more. This is because the composition of the liner 4 is PBT / D, and when the composition of the liner 4 is 10 and 11, the load efficiency is less than 90% because it is not PBT / D.
[0031]
As shown in FIG. 3, Comparative Example 3 in which the composition of the inner coat 1 is A and the composition of the liner 4 is 12 is inferior in durability, but this is because the bending elastic modulus of the liner 4 is 2000 kg / This is because it is as small as cm ² .
[0032]
【The invention's effect】
The control cable of the present invention is harmless compared to conventional ones, is low in cost, and has high durability and load efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of an embodiment of a control cable of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a measuring apparatus for measuring the performance.
FIG. 3 is a graph showing the durability test results.
[Explanation of symbols]
1: Inner cable 2: Outer casing 3: Inner coat 4: Liner

Claims

In the control cable in which the inner cable is slidably inserted into the outer casing, an inner coat made of a polyamide-based synthetic resin is formed on the outer periphery of the inner cable, and polybutylene terephthalate and polybutylene decandidi are formed on the inner periphery of the outer casing. Forming a liner in which an elastomer having an epoxy group-containing olefin copolymer as an essential component is blended with a carboxylate copolymer in an amount of 0 to 30% by weight based on the total resin composition ;
A control cable, wherein the inner coat has a flexural modulus of 8400 to 13500 kg / cm ² at the time of water absorption (50% saturation, 23 ° C.) .

In the control cable in which the inner cable is slidably inserted into the outer casing, an inner coat made of a polyamide-based synthetic resin is formed on the outer periphery of the inner cable, and polybutylene terephthalate and polybutylene decandidi are formed on the inner periphery of the outer casing. Forming a liner in which an elastomer having an epoxy group-containing olefin copolymer as an essential component is blended with a carboxylate copolymer in an amount of 0 to 30% by weight based on the total resin composition ;
A control cable characterized in that the flexural modulus measured according to ASTM D790 of the liner is 3300-8000 kg / cm ² which is smaller than the composition of the inner coat .

3. The control cable according to claim 2, wherein the inner coat has a flexural modulus of 8400 to 13500 kg / cm ² at the time of water absorption (50% saturation, 23 ° C.).