(57)【要約】【課題】再生樹脂材料を使用しても、高い成形加工性を有するワイヤーハーネス保護用コルゲートチューブを提供すること。【解決手段】数平均分子量が４００００以下、分子量分布が８以上である再生ポリプロピレン材を含んでなる材料よりコルゲートチューブ構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
数平均分子量が４００００以下、分子量分布が８以上である再生ポリプロピレン材を含んでなることを特徴とするワイヤーハーネス保護用コルゲートチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コルゲートチューブに関し、さらに詳しくは、ワイヤーハーネスを保護するためのコルゲートチューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などに配索されるワイヤーハーネスは、その配索部位における突起物などとの干渉による損傷から内部の電線を保護するため、合成樹脂製のコルゲートチューブにより被覆されることが多い。この種のコルゲートチューブは通常、大径円筒部と小径円筒部とが長手方向に沿って交互に連続した、蛇腹状に形成される。コルゲートチューブの円筒内部にワイヤーハーネスを収容し、ワイヤーハーネス全体を被覆することができる。
【０００３】
例えば引用文献１に開示されるように、コルゲートチューブはしばしばポリプロピレンのような樹脂を材料として製造され、必要に応じて難燃性等が付与される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８８９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コルゲートチューブは、蛇腹形状を有するうえ、ワイヤーハーネスを十分に衝撃から保護できるだけの肉厚と、余裕をもってワイヤーハーネスを収容できるだけの径を有するので、単位長さ当たりに使用される樹脂材料の量は、ワイヤーハーネスの絶縁被覆等と比較して多い。このことは、コルゲートチューブの製造コストの上昇につながっている。石油資源の枯渇の問題に起因して、材料の確保自体が困難となることも予想される。
【０００６】
そこで、一度も使用されていない純度の高い樹脂材料（バージン材）ではなく、一度使用された樹脂材料を回収して製造された再生樹脂を材料としてコルゲートチューブを製造することが考えられる。しかし、一般に再生樹脂材料は、種々の樹脂加工品を原料として製造されるため、バージン材よりも諸物性において劣り、また物性が一定しない場合も多い。特にコルゲートチューブのように複雑な形状に加工する場合、このような物性の低さ及び不定性に起因して、再生樹脂材料を所望の形状に成形することが困難である。
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は、再生樹脂材料を使用しても、高い成形加工性を有するワイヤーハーネス保護用コルゲートチューブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明にコルゲートチューブは、数平均分子量が４００００以下、分子量分布が８以上である再生ポリプロピレン材を含んでなることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るコルゲートチューブは、数平均分子量が４００００以下の再生ポリプロピレン材を含んでなる。このような数平均分子量を有する再生ポリプロピレン材は入手が容易である。一般に、再生ポリプロピレン材においては、バージン材におけるよりも数平均分子量が小さくなっているが、本発明にかかるコルゲートチューブを構成する再生ポリプロピレン材は、８以上の大きな分子量分布を有するので、数平均分子量が小さくなっていても、バージン材を使用する場合と同様に、高い成形加工性をもってコルゲートチューブを成形することができる。また、同じく分子量分布の大きさのために、製造されたコルゲートチューブが、高い耐衝撃性、耐摩耗性、曲げ性を示す。
【００１０】
再生ポリプロピレン材は、バージン材と比較して安価であるので、コルゲートチューブの材料として使用することで、コルゲートチューブの製造コストを削減することができる。また、石油資源の枯渇の問題という観点からも、材料の確保が容易になるとともに、省資源にも貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のコルゲートチューブの一例の外観斜視図である。
【図２】ポリプロピレンのバージン材と再生材の平均分子量と分子量分布を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
本発明にかかるコルゲートチューブは、構成材料に特徴を有するものであり、どのような外形を有するものであっても適用することができるが、本発明のコルゲートチューブ１０の一例についての外観斜視図を図１に示す。
【００１４】
コルゲートチューブ１０は、小径円筒部１１と大径円筒部１２とが所定のピッチで交互に繰り返し連続する蛇腹構造を有する。そして、軸線方向に亘って、ケーブル類を挿通可能な継ぎ目１３が形成されている。
【００１５】
コルゲートチューブ１０の円筒内部１４にワイヤーハーネス（不図示）が収容される。コルゲートチューブは、収容されたワイヤーハーネスを、他の部品との衝突による衝撃、鋭利な物品との接触による摩耗等から保護する役割を果たす。また、蛇腹状の構造を有することで、多様な曲げに対応することができ、ワイヤーハーネスの配策の自由度が保証される。
【００１６】
本発明にかかるコルゲートチューブ１０は、再生ポリプロピレン材より形成される。再生ポリプロピレン材は、使用済のポリプロピレンを主成分とする製品を回収し、溶融等の処理を施して再生したリサイクル材であり、合成後一度も使用されていない高純度のポリプロピレン材（バージン材）よりも安価である。このような製法をとっていることにより、再生ポリプロピレン材にはポリプロピレン以外の成分も含まれている場合が多いが、本明細書において、「再生ポリプロピレン材」又は「再生材」とは、ポリプロピレンを主成分とする再生材料を指す。
【００１７】
コルゲートチューブ１０を構成する再生ポリプロピレン材は、数平均分子量（Ｍｎ）が４００００以上であり、Ｍｗ／Ｍｎで表される分子量分布が８以上である。ここで、Ｍｗは重量平均分子量である。
【００１８】
樹脂製品は通常、加熱下での成形を経て製造されるため、その過程で高分子が熱劣化している。そのため、ポリプロピレンの再生材は、バージン材よりも小さい分子量を有している。ポリプロピレンバージン材の数平均分子量は、典型的には６００００程度である。これに対し、入手が容易なポリプロピレン再生材は、４００００以下の数平均分子量を有する。
【００１９】
再生材は、バージン材に比較して、種々の物性において劣る。また、物性の一定性も低い。ワイヤーハーネスを衝撃等から保護するとのコルゲートチューブの機能に鑑みると、直接導線に接触する絶縁被覆等とは異なり、所定の物性を満たすことが厳格に求められる訳ではなく、ある程度の物性のばらつきは許容される。よって、コルゲートチューブの製造において、再生ポリプロピレン材を使用する余地があるが、コルゲートチューブとしての成形を行いうるだけの成形加工性を有していることが求められる。そこで、本発明にかかるコルゲートチューブにおいては、分子量分布を規定することで、成形加工性を確保している。
【００２０】
図２に示した再生材とバージン材の分子量の分布を示す模式図を用いて、数平均分子量及び分子量分布と成形加工性との関係について説明する。図２は、横軸に分子量を、縦軸に分子数を表したものである。
【００２１】
ポリプロピレンバージン材の分子量の分布を図２中でＤ１として表す。ここで、バージン材の数平均分子量をＭｎ１とする。前述のように、Ｍｎ１は典型的には６００００程度である。また、バージン材は比較的狭い分子量分布Ｍｗ／Ｍｎを有し、典型的な値は５．５程度である。図２におけるＤ１、Ｄ２、Ｄ３のような分布関数の幅は、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎそのものではないが、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎと正の相関を有する。つまり、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが大きいほど、図中の分布曲線の幅が大きくなる。
【００２２】
上記のように、再生材料の数平均分子量Ｍｎ２は、バージン材のものより低下しており、本発明においては、Ｍｎ２は４００００以下である。図２には、平均分子量が同じで、分子量分布の異なる２通りの分布関数Ｄ２、Ｄ３を示す。Ｄ２の分子量分布は、バージン材（Ｄ１）の分子量分布よりも大きい。一方、Ｄ３の分子量分布はバージン材（Ｄ１）の分子量分布と同程度である。
【００２３】
コルゲートチューブは、従来から押出しブロー成形によって製造されるが、数平均分子量が大きいほど、押出しブロー成形における加工性が向上する。従来一般のバージン材を原料としてコルゲートチューブを製造する押出しブロー成形の工程においては、数平均分子量がＭｎ１近傍のポリプロピレン材について加工性が高くなるように、加工の諸条件が最適化されている。最も成形加工性のよい分子量の領域を、図中にＭｂとして示す。
【００２４】
バージン材よりも数平均分子量の低下した再生材が、Ｄ３のように小さな分子量分布を有する場合には、領域Ｍｂに分布する分子は存在しないか、存在してもごくわずかである。つまり、全分子あるいは大部分の分子が加工に最適な分子量を有さず、この再生材は低い成形加工性しか有さない。十分な成形加工性が得られないと、コルゲートチューブ１の小径円筒部１１と大径円筒部１２とからなる形状が正確に形成できず、形状がいびつとなったり、肉厚が一定にできなかったり、穴が生じたりという事態が発生する。
【００２５】
一方、再生材がＤ２のように大きな分子量分布を有する場合には、分布関数の高分子量側の裾領域が領域Ｍｂに重なる。つまり、数平均分子量がバージン材よりも低下していても、全分子のうち有意な一部が、バージン材に対して設定された成形加工条件において最適に成形加工しうる分子量領域に存在する。この領域の分子量を有する分子が有意な量で再生材に含まれることで、再生材が高い成形加工性を有するようになる。これにより、従来バージン材からのコルゲートチューブの製造に使用されてきた設備及び加工条件をそのまま適用しても、高い成形加工性をもって再生材からコルゲートチューブを製造することが可能となる。
【００２６】
具体的には、再生ポリプロピレン材の平均分子量が４００００以下である場合に、分子量分布が８以上であれば、十分な成形加工性を確保することができる。また、製造されたコルゲートチューブは、ワイヤーハーネスを衝撃や摩耗から保護するために、高い耐衝撃性と耐摩耗性を有することが好ましく、分子量の大きいポリプロピレン分子がこれらの特性の向上に寄与する。再生ポリプロピレン材の平均分子量が４００００以下であっても、分子量分布が８以上あれば、コルゲートチューブに要求されるだけの高い耐衝撃性と耐摩耗性も達成されやすい。
【００２７】
再生ポリプロピレン材はバージン材よりも安価であるため、再生ポリプロピレン材を使用してコルゲートチューブを製造すれば、その製造コストを削減することができる。具体的な試算によると、約１５％のコスト削減が可能である。
【００２８】
なお、ポリプロピレンバージン材からコルゲートチューブを製造する際に、成形加工性の観点から材料選定の目安とされる一般的なパラメータは、メルトフローレート及び溶融張力である。純物質については、これらのパラメータは、分子量と強い相関を有する。しかし、再生材においては、原料となるリサイクル材料の履歴や添加剤等の成分構成が多様であることから、メルトフローレートや溶融張力を決定している要因が分子量以外にも存在し、メルトフローレート及び溶融張力と分子量との間の相関性が低く、成形加工性を判断する良い指標とはならない。このような理由から、本発明においては、成形加工性を計るパラメータして、メルトフローレートや溶融張力ではなく、平均分子量及び分子量分布を規定している。
【００２９】
本発明にかかるコルゲートは、上記のような再生ポリプロピレン材を含んでなるものであればいかなるものであってもよく、上記の再生ポリプロピレン材のみからなってもよいし、他の成分を含んでなってもよい。他の成分としては、ポリプロピレンバージン材、ポリプロピレン以外の樹脂等を例示することができる。また、着色用顔料、粘度調整剤、老化防止剤、無機充填材、保存安定剤、分散剤などの各種添加剤を例示することができる。
【実施例】
【００３０】
以下に本発明の実施例、比較例を示す。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【００３１】
＜コルゲートチューブの作成＞
５種の再生ポリプロピレン材を用いて、押出しブロー成形によって、実施例及び比較例にかかるコルゲートチューブを作成した。５種の再生ポリプロピレン材（再生材１〜３）は、それぞれ原料として用いたリサイクル材料、再生方法等が異なることにより、異なる分子量構成を有するものである。
【００３２】
ここで、成形したコルゲートの設計値としては、大径円筒部１２の外径を２１ｍｍ、小径円筒部１１の内径を１６ｍｍ、小径円筒部１１の肉厚を０．２７ｍｍとした。また、成形条件としては、押出温度を２２０℃、ブロアー圧力を０．０１〜０．０３ＭＰａ、線速を４〜６ｍ／ｍｉｎとした。
【００３３】
＜数平均分子量及び分子量分布の評価＞
再生材１〜５について、それぞれ高温ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィ）を用いて数平均分子量Ｍｎと分子量分布Ｍｗ／Ｍｎを測定した。
【００３４】
＜成形加工性の評価＞
押出しブロー成形で得られた結果物について、コルゲートチューブとしての形状が形成できているかどうかを目視および各部の寸法の測定にて確認した。この際、全体の形状がいびつになっていないか、蛇腹構造の山の部分（大径円筒部）と谷の部分（小径円筒部）の形状が設計値を満たしているか、肉厚が一定になっているか、穴が生じていないか、に着目して、コルゲートチューブ形成の可否を判定した。これらの条件を全て満たしている場合には、コルゲートチューブの形状が形成できていると判断し、成形加工性を「○」とした。一方、上記条件を１つでも満たさない場合には、コルゲートチューブの形状が形成できていないと判断し、成形加工性を「×」とした。
【００３５】
＜結果及び考察＞
表１に、各実施例及び比較例について、数平均分子量Ｍｎと分子量分布Ｍｗ／Ｍｎの測定結果、成形加工性の判定結果を示す。
【表１】
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【００３６】
実施例１〜３及び比較例１、２に使用された再生ポリプロピレン材は、いずれも４００００以下の数平均分子量Ｍｎを有する。しかし、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎは、実施例１〜３においては８以上であるのに対し、比較例１、２においては８未満である。
【００３７】
このような分子量分布Ｍｗ／Ｍｎの違いにより、再生材の成形加工性に差が生じている。つまり、実施例１〜３では、再生材が高い成形加工性を有し、コルゲートチューブの成形が可能であったのに対し、比較例１、２では、再生材の成形加工性が低く、コルゲートチューブの形状を形成することができなかった。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【図１】
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【図２】
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