(57)【要約】【課題】  電線・ケーブルの絶縁体材料に架橋構造を有するものを用いても、マテリアルリサイクルすることができる加工性の優れたものを得ることができるようにする。【解決手段】  導体２の上に熱可逆性ポリオレフィン５０〜１００重量部に対し、１種又は２種以上のポリオレフィン系樹脂０〜５０重量部を配合してなる絶縁体３を被覆し、ノンハロゲン難燃性ポリエチレン又はポリ塩化ビニル系コンパウンドからなるシース４を被覆して構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の上に熱可逆性ポリオレフィンによって構成される絶縁体を被覆し、前記絶縁体の上にノンハロゲン難燃性ポリエチレン又はポリ塩化ビニル系コンパウンドによって形成されるシースを被覆して構成したことを特徴とする電線・ケーブル。
【請求項２】
熱可逆性ポリオレフィン５０〜１００重量部に対し、ポリオレフィン系樹脂０〜５０重量部を配合してなる絶縁体を導体の上に被覆し、前記絶縁体の上にノンハロゲン難燃性ポリエチレン又はポリ塩化ビニル系コンパウンドによって形成されるシースを被覆して構成したことを特徴とする電線・ケーブル。
【請求項３】
前記ポリオレフィン系樹脂は、直鎖状ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレンーエチルアクリレート共重合体、エチレンー酢酸ビニル共重合体、エチレンーアルファオレフィン共重合体のいずれか１種又は２種以上を混合して構成したものである請求項２に記載の電線・ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線・ケーブルに係り、特に架橋構造を有し、マテリアルリサイクル性に優れた絶縁体材料を用いた電線・ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電線・ケーブルの絶縁体材料として、電気絶縁性がよくて熱的・機械的性質にも優れている架橋ポリエチレンが一般的によく用いられている。この架橋ポリエチレンの優れた性質は、ポリエチレンの分子構造に架橋構造といわれるものを有しているからである。このポリエチレンの架橋構造は、架橋反応によってポリエチレン分子同士が繋がって形成されたものであり、このポリエチレン分子同士の繋がり（架橋状態）によって巨大な三次元網目構造がポリエチレンの分子構造の中に形成されている。この巨大な三次元網目構造は熱に強いので、架橋ポリエチレンはポリエチレンの融点以上に加熱しても溶融し出すことがなく成形された形状を保持することができ、優れた熱的特性を有している。
【０００３】
しかしながら、電線・ケーブルの絶縁体材料をマテリアルリサイクルすることが要望されている今日では、この架橋ポリエチレンがマテリアルリサイクルの技術的ネックとなり大きな問題となっている。すなわち、この架橋ポリエチレンは優れた熱的特性を有するため架橋ポリエチレンを溶融して溶融成型することができないので、絶縁体材料にこの架橋ポリエチレンを用いた電線・ケーブルをマテリアルリサイクルすることが困難となっている。
【０００４】
そこで、架橋構造を有する電線・ケーブルの絶縁体材料であっても、マテリアルリサイクルを行うことができる電線・ケーブルの絶縁体材料が検討されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１９２８５５号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この特許文献１による架橋構造を有する材料は、熱可逆架橋性エラストマー組成物１００重量部に対して有機質の表面活性剤で表面処理された炭酸カルシウムを５０〜１５０重量部含有する（以下、『熱可逆架橋性エラストマー組成物等』という。）ことを特徴とするものである。ここで、特許文献１によれば、「熱可逆架橋性」とは、高温での架橋解離反応とその架橋解離温度以下での架橋結合反応とを可逆的に行い得る性質を意味すると定義されている（第２頁、段落「０００８」）。この定義によれば、この熱可逆架橋性エラストマー組成物等は高温での架橋解離反応により架橋構造が壊されて、高温で熱可逆架橋性エラストマー組成物等を溶融することができるようになる。そのため、この熱可逆架橋性エラストマー組成物等を電線・ケーブルの絶縁体材料に用いても、この熱可逆架橋性エラストマー組成物等は高温で溶融されて溶融成型することができるので、上記した電線・ケーブルのマテリアルリサイクル上の技術的ネックを解消することができる。
【０００６】
しかし、この特許文献１の熱可逆架橋性エラストマー組成物等は加工性が悪いので、電線・ケーブルの絶縁体材料にこの熱可逆架橋性エラストマー組成物等を用いた場合、電線・ケーブルの製造時の作業効率が悪くなるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、電線・ケーブルの絶縁体材料に架橋構造を有するものを用いても、マテリアルリサイクルすることのできる加工性の優れた電線・ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の本発明に係る電線・ケーブルは、導体の上に熱可逆性ポリオレフィンによって構成される絶縁体を被覆し、前記絶縁体の上にノンハロゲン難燃性ポリエチレン又はポリ塩化ビニル系コンパウンドによって形成されるシースを被覆して構成したものである。
【０００９】
請求項２に記載の本発明に係る電線・ケーブルは、熱可逆性ポリオレフィン５０〜１００重量部に対し、ポリオレフィン系樹脂０〜５０重量部を配合してなる絶縁体を導体の上に被覆し、前記絶縁体の上にノンハロゲン難燃性ポリエチレン又はポリ塩化ビニル系コンパウンドによって形成されるシースを被覆して構成したものである。
【００１０】
請求項３に記載の本発明に係る電線・ケーブルは、前記ポリオレフィン系樹脂は、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレンーエチルアクリレート共重合体、エチレンー酢酸ビニル共重合体、エチレンーアルファオレフィン共重合体のいずれか１種又は２種以上を混合して構成したものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、電線・ケーブルの絶縁体材料に架橋構造を有するものを用いても、マテリアルリサイクルすることができる加工性の優れたものを得ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、電線・ケーブルの絶縁体材料に架橋構造を有するものを用いても、マテリアルリサイクルすることができる加工性の優れたものを得ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、電線・ケーブルの絶縁体材料に架橋構造を有するものを用いても、マテリアルリサイクルすることができる加工性の優れたものを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電線・ケーブルの実施形態について、詳しく説明する。
【００１５】
図１には、本発明に係る電線・ケーブル１の断面図が示されている。
【００１６】
図１において、導体２には、絶縁体３が被覆されており、この絶縁体３の上には、シ−ス４が被覆されている。
【００１７】
導体２には、銅、銅合金ならびにアルミニウム、アルミニウム合金等の公知の導電性金属材料が用いられている。シ−ス４には、ノンハロゲン難燃ポリオレフィン、耐候性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等の公知の電線・ケーブルのシース用合成樹脂材料が用いられている。また、このシ−ス４には、難燃剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の公知の添加剤が必要に応じて配合されることがある。
【００１８】
絶縁体３には、熱可逆性ポリオレフィンが用いられている。この熱可逆性ポリオレフィンは、架橋構造を有するポリオレフィン樹脂であるが、上記特許文献１で定義された「熱可逆架橋性」の特性（高温での架橋解離反応とその架橋解離温度以下での架橋結合反応とを可逆的に行い得る性質）を持っている。すなわち、この「熱可逆架橋性」を有する熱可逆性ポリオレフィンは、熱可逆性ポリオレフィンの分子構造が低温（通常使用時）では架橋構造となり高温（２５０℃以上）ではこの架橋構造が解離して壊される。そのため、この熱可逆性ポリオレフィンは高温で溶融されることが可能となるので、例えばこの熱可逆性ポリオレフィンをマテリアルリサイクル時に高温で加工することにより、電線・ケーブルの押出加工ができるようになる。
【００１９】
また、この絶縁体３には、熱可逆性ポリオレフィンと１種又は２種以上のマテリアルリサイクルが可能なポリオレフィン系樹脂を配合して構成されているものを用いてもよい。ポリオレフィン系樹脂を熱可逆性ポリオレフィンに配合する割合は、熱可逆性ポリオレフィン５０〜１００重量部に対し、ポリオレフィン系樹脂を０〜５０重量部を配合して構成してある。このように、熱可逆性ポリオレフィンにポリオレフィン樹脂を配合するのは、絶縁体３の加工性を更に向上するためである。ここで、熱可逆性ポリオレフィン５０〜１００重量部に対し、ポリオレフィン系樹脂の配合する量が５０重量部を超える場合は、絶縁体３の加熱変形性が大きくなって好ましくない。
【００２０】
なお、ポリオレフィン系樹脂を熱可逆性ポリオレフィンに配合する割合は、熱可逆性ポリオレフィン５０〜１００重量部に対し、ポリオレフィン系樹脂を０〜２０重量部を配合するのが、絶縁体３の加工性向上と加熱変形性等の熱的特性を保持する上で好ましい。
【００２１】
この絶縁体３のポリオレフィン樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレンーエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンー酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレンーαオレフィン共重合体等の公知のポリオレフィン樹脂を用いることができる。なお、これらのポリオレフィン樹脂は、熱可逆性ポリオレフィンに比べて安価であるため、熱可逆性ポリオレフィンにポリオレフィン樹脂を配合することは電線・ケーブルの製造コストを下げることができるので好ましい。
【００２２】
この絶縁体３には、難燃剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の公知の添加剤を必要に応じて配合することができる。
【実施例１】
【００２３】
実施例１は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）のみを１００重量部配合したものである。
【実施例２】
【００２４】
実施例２は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）９０重量部に直鎖状低密度ポリエチレン（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテクＬＬ  ＵＦ９４１）を１０重量部配合したものである。  
【実施例３】
【００２５】
実施例３は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）９０重量部に高密度ポリエチレン（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテクＨＤ  ＨＪ３４０）を１０重量部配合したものである。 
【実施例４】
【００２６】
実施例４は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）８０重量部に直鎖状低密度ポリエチレン（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテクＬＬ  ＵＦ９４１）を２０重量部配合したものである。
【実施例５】
【００２７】
実施例５は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）８０重量部に高密度ポリエチレン（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテクＨＤ  ＨＪ３４０）を２０重量部配合したものである。  
【実施例６】
【００２８】
実施例６は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）８０重量部に直鎖状ポリエチレン（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテクＬＬ  ＵＦ９４１）１０重量部と高密度ポリエチレン（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテクＨＤ  ＨＪ３４０）１０重量部とを配合したものである。
【実施例７】
【００２９】
実施例７は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）５０重量部に直鎖状ポリエチレン（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテクＬＬ  ＵＦ９４１）３０重量部と高密度ポリエチレン（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテクＨＤ  ＨＪ３４０）２０重量部とを配合したものである。
【実施例８】
【００３０】
実施例８は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）９０重量部に低密度ポリエチレン（具体的には、宇部興産（株）製  ＵＢＥＣ５３０）を１０重量部配合したものである。
【実施例９】
【００３１】
実施例９は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）９０重量部にエチレンーエチルアクリレート共重合体（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテックＥＥＡ  Ａ７１９）を１０重量部配合したものである。
【実施例１０】
【００３２】
実施例１０は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）９０重量部にエチレンーエチルアクリレート共重合体（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテックＥＥＡ  Ａ７１９）５重量部と、エチレンー酢酸ビニル共重合体、（具体的には、三井デュポン・ポリケミカル（株）製  Ｖ４２２）５重量部とを配合したものである。
【実施例１１】
【００３３】
実施例１１は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）８５重量部にエチレンーエチルアクリレート共重合体（具体的には、日本ポリエチレン（株）製  ノバテックＥＥＡ  Ａ７１９）５重量部と、エチレンー酢酸ビニル共重合体（具体的には、三井デュポン・ポリケミカル（株）製  Ｖ４２２）５重量部と、エチレンーαオレフィン共重合体（具体的には、三井化学（株）製  タフマーＤＦ８１０）５重量部とを配合したものである。
【実施例１２】
【００３４】
実施例１２は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）９０重量部にエチレンー酢酸ビニル共重合体（具体的には、三井デュポン・ポリケミカル（株）製  Ｖ４２２）を１０重量部配合したものである。
【実施例１３】
【００３５】
実施例１３は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）９０重量部にエチレンー酢酸ビニル共重合体（具体的には、三井デュポン・ポリケミカル（株）製  Ｖ４２２）５重量部と、エチレンーαオレフィン共重合体（具体的には、三井化学（株）製  タフマーＤＦ８１０）５重量部とを配合したものである。
【実施例１４】
【００３６】
実施例１４は、絶縁体材料として熱可逆性ポリオレフィン（具体的には、三菱化学（株）製ＴＲＣポリマーＣＰＡ５５０またはＣＲ０１０）９０重量部にエチレンーαオレフィン共重合体（具体的には、三井化学（株）製  タフマーＤＦ８１０）を１０重量部配合したものである。
【比較例１】
【００３７】
比較例１は、絶縁体材料として架橋ポリエチレン樹脂のみを１００重量部配合したものである。
【００３８】
〔物性試験〕
《試料》
実施例１〜実施例１４および比較例１の組成に基づいて作成された樹脂組成物の押出機から押し出した材料を１〜２ｍｍの厚さのシートにし、押出後２４時間以上常温で放置して試験片（ＪＩＳ３号ダンベル片）を作成する。
【００３９】
《試験方法》
これらの試料について、加熱変形率（％）を測定して熱的特性を評価する。この加熱変形率（％）の測定方法は、日本工業規格（ＪＩＳ）のＣ  ３００５に基づいて行われる。具体的には、試料を１２０℃で３０分加熱放置し、その後、１０Ｎの荷重を掛けて３０分放置した後の変形の度合い（試料の厚さの変化）を評価するものである。変形率が４０％以下の場合合格の評価となる。表１には、変形率が４０％以下の場合は合格なので『○』とし、変形率が４０％を超える場合は不合格なので『×』として示してある。
【００４０】
〔リサイクル性〕
このリサイクル性は、試料に用いた樹脂組成物が高温（２５０℃以上）で溶融するか否かを評価するものである。試料に用いた樹脂組成物が高温（２５０℃以上）で溶融することができれば評価は合格となる。表１には、溶融することができる場合は合格なので『○』とし、溶融することができない場合は不合格なので『×』として示してある。
【００４１】
〔加工性〕
この加工性は、試料に用いた樹脂組成物が電線として押出し成形することができるか否かを評価するものである。電線として押出し成形することができれば評価は合格となる。
【００４２】
表１には、電線として押出し成形することができる場合は合格なので『○』とし、電線として押出し成形することができない場合は不合格なので『×』として示してある。
【表１】
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【００４３】
表１に示されている評価結果を見ると、加熱変形率（％）は、実施例１〜実施例１４および比較例１のいずれもが『○』であって、いずれの実施例、比較例も加熱変形率の目標値『４０％以下』を満たしている。
【００４４】
また、リサイクル性は、実施例１〜実施例１４のいずれもが『○』であるのでリサイクル性を有しているのに対し、比較例１は『×』であるのでリサイクル性を有していない。
【００４５】
また、加工性は、実施例１〜実施例１４および比較例１のいずれもが『○』であって、いずれの実施例、比較例も加工性を満たしている。
【００４６】
このことから、熱可逆性ポリオレフィンのみを配合した試料（実施例１）と、熱可逆性ポリオレフィンに対して１種又は２種のポリオレフィン系樹脂を配合した試料（実施例２〜１４）とは共に、架橋ポリエチレンの試料（比較例１）と比較して、熱的特性と加工性においては同等の特性を有している。また、架橋ポリエチレンの試料（比較例１）ではマテリアルリサイクルが不可能であるのに対し、熱可逆性ポリオレフィンのみを配合した試料（実施例１）と、熱可逆性ポリオレフィンに対して１種又は２種のポリオレフィン系樹脂を配合した試料（実施例２〜１４）とは共にマテリアルリサイクルが可能である。
【００４７】
このことから、熱可逆性ポリオレフィンのみを配合した試料（実施例１）と、熱可逆性ポリオレフィンに対して１種又は２種のポリオレフィン系樹脂を配合した試料（実施例２〜１４）は、優れた熱的特性と加工性およびマテリアルリサイクル性をそれぞれ有する材料として電線・ケーブルの絶縁体に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る電線・ケーブルの断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・・・・・・・電線・ケーブル
２・・・・・・・・・導体
３・・・・・・・・・絶縁体
４・・・・・・・・・シース
【図１】
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