(57)【要約】【課題】難燃性の確保と圧縮強度の確保を両立することができる波付電線管を提供すること。【解決手段】波付電線管１１は、内周面及び外周面が凹凸状に形成された可撓性を有するものである。波付電線管１１は、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする難燃性材料よりなる管本体１４と、該管本体１４の外周面に設けられ、水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムを成分として含有する樹脂材料よりなる難燃性層１５とからなる。【選択図】      図１
2006174570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有し、内周面及び外周面が凹凸状に形成された波付電線管であって、
ポリオレフィン系樹脂を主成分とし圧縮強度を確保するための管本体と、該管本体の外周面に設けられ、金属水和物を含有する難燃性材料よりなる難燃性層とから構成されていることを特徴とする波付電線管。
【請求項２】
前記金属水和物は、水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムである請求項１に記載の波付電線管。
【請求項３】
前記難燃性材料中における金属水和物の含有量は５０質量％を超える量である請求項１又は請求項２に記載の波付電線管。
【請求項４】
前記難燃性材料中における金属水和物の含有量は８０質量％以下である請求項３に記載の波付電線管。
【請求項５】
前記難燃性層の径方向に沿った厚みは、前記管本体の径方向に沿った厚みより薄く形成されている請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の波付電線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有し、内周面及び外周面が凹凸状に形成された波付電線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物内に敷設されるケーブル等は合成樹脂材料製の波付電線管内に挿通されて保護されている。前記波付電線管には難燃性を付与されたものが存在し、ポリオレフィン系樹脂にハロゲン系難燃性材料を添加したもの、及び塩化ビニル樹脂を使用したものが主に挙げられる。上記２種類の波付電線管は、それぞれ製造材料が熱分解し易いため、燃料としてリサイクルするには適していない。また、各製造材料は、燃焼時にダイオキシンを発生するため好ましくない。
【０００３】
そこで、難燃性を付与しつつ、かつ環境に優しい波付電線管として、ハロゲン系難燃性材料を使用する代わりにノンハロゲン系難燃性材料を使用した波付電線管が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の波付電線管は、エチレン系共重合体を主体とし、前記ノンハロゲン系難燃性材料として水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムを添加した樹脂組成物を所定の形状に成形してなるものである。
【特許文献１】特開２０００−１３９５１号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の波付電線管では、エチレン系共重合体を主体とし、さらに水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムを添加した樹脂組成物を成形してなるものである。すなわち、樹脂組成物中に難燃性確保のための成分と、圧縮強度確保のための成分とが混在している。このため、特許文献１に記載の波付電線管においては、難燃性及び圧縮強度がそれぞれ不十分であった。そして、例えば、難燃性を向上させるために樹脂組成物中の水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムの含有量が多くなるとその管壁が脆くなり、波付電線管が所要とする圧縮強度を確保することができなくなる。すなわち、特許文献１に記載の波付電線管は、難燃性の確保と、圧縮強度の確保を両立することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、難燃性の確保と圧縮強度の確保を両立することができる波付電線管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、可撓性を有し、内周面及び外周面が凹凸状に形成された波付電線管であって、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし圧縮強度を確保するための管本体と、該管本体の外周面に設けられ、金属水和物を含有する難燃性材料よりなる難燃性層とから構成されていることを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の波付電線管において、前記金属水和物は、水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムであることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の波付電線管において、前記難燃性材料中における金属水和物の含有量は５０質量％を超える量であることを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の波付電線管において、前記難燃性材料中における金属水和物の含有量は８０質量％以下であることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の波付電線管において、前記難燃性層の径方向に沿った厚みは、前記管本体の径方向に沿った厚みより薄く形成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、難燃性の確保と圧縮強度の確保を両立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明をケーブル保護のために使用される波付電線管に具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。
図１に示すように、波付電線管１１は、管状をなす管本体１４と、該管本体１４の外周に設けられた難燃性層１５とから構成されている。まず、波付電線管１１全体について説明する。波付電線管１１は、その外郭形状が管状に形成されている。そして、波付電線管１１には、外方へ突出し、かつ波付電線管１１の周方向へ一周する突条部１２が該波付電線管１１の軸方向へ複数形成されている。波付電線管１１において、波付電線管１１の軸方向に沿って隣接する突条部１２の間には凹条部１３が形成されている。そして、波付電線管１１の外周面は、前記突条部１２及び凹条部１３により軸方向に沿って凹凸状（波形状）に形成されている。また、波付電線管１１の内周面は、前記突条部１２及び凹条部１３の内周面によって軸方向に沿って凹凸状（波形状）に形成されている。
【００１１】
前記波付電線管１１は、その外郭形状を形成する管本体１４の外周面に難燃性層１５が設けられて構成されている。前記管本体１４は、ポリエチレンやエチレン系共重合体等のポリオレフィン系樹脂を主成分とし、その他の成分として潤滑剤、目ヤニ防止剤、分散剤としてのステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等を含有する樹脂材料を前記波形状に成形してなる。そして、本実施形態では、高密度ポリエチレンを主成分とし、前記その他の成分を含有する樹脂材料によって管本体１４を成形した。
【００１２】
前記難燃性層１５は、ノンハロゲン系難燃性材料たる金属水和物を成分として含有する難燃性材料を所定の形状に成形してなる。前記金属水和物としては、水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムが挙げられる。また、本実施形態では、前記難燃性材料は、エチレン−エチル−アクリルレート（ＥＥＡ）やエチレン−ビニル−アクリルレート（ＥＶＡ）等のエチレン系共重合体を成分として含有し、さらに前記水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムを成分として含有してなるものである。そして、本実施形態では、前記難燃性層１５は、前記難燃性材料中における前記金属水和物（水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウム）が５０質量％（重量％）を超える量を含有してなるものである。難燃性層１５は、前記水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムが含有されていることにより、波付電線管１１に難燃性を付与している。前記難燃性材料における金属水和物の含有量が５０質量％を超えないと波付電線管１１に付与される難燃性が低下してしまう。
【００１３】
なお、難燃性材料における水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムの含有量が８０質量％を超えると、難燃性層１５が脆くなり該難燃性層１５の圧縮に対する強度が低下する。したがって、難燃性材料中における金属水和物の含有量は、難燃性層１５の圧縮強度を確保するために８０質量％以下となる量に設定することが好ましい。そして、波付電線管１１は、管本体１４を備えることにより波付電線管１１全体の圧縮強度は確保され、さらに、難燃性材料中における金属水和物の含有量を８０質量％以下とすることにより難燃性層１５における圧縮強度も確保することができる。したがって、難燃性材料中における金属水和物の含有量は、難燃性層１５の難燃性及び圧縮強度を確保するために５０質量％を超える量であり、かつ８０質量％以下となる量に設定することが好ましい。
【００１４】
さらに、前記難燃性材料中における金属水和物の含有量が７０質量％を超える量となると、難燃性層１５が曲げによって割れ易くなり該難燃性層１５の曲げ強度（可撓性）が低下する。したがって、難燃性材料中における金属水和物の含有量は、難燃性層１５の曲げ強度（可撓性）を確保するために７０質量％以下となる量に設定することが好ましい。
【００１５】
そして、波付電線管１１は、管本体１４を備えることにより波付電線管１１全体の曲げ強度は確保され、さらに、難燃性材料中における金属水和物の含有量を７０質量％以下とすることにより難燃性層１５における曲げ強度も確保することができる。したがって、難燃性材料中における金属水和物の含有量は、難燃性層１５の難燃性、圧縮強度及び曲げ強度の全てを確保するために５０質量％を超える量であり、かつ７０質量％以下となる量に設定することが好ましい。
【００１６】
図１に示すように、波付電線管１１の径方向に沿った厚みＡ（管本体１４の径方向に沿った厚みａと難燃性層１５の径方向に沿った厚みの和）は、波付電線管１１が所要する機械的強度（圧縮強度、曲げ強度）を確保するために、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍに設定されるのが好ましく、０．８ｍｍ〜１．３ｍｍに設定されるのがより好ましい。すなわち、波付電線管１１の厚みＡが０．５ｍｍより薄いと波付電線管１１が容易に押し潰されたり、曲がったり、さらには管壁が割れたりしてしまい好ましくない。一方、波付電線管１１の厚みＡが１．５ｍｍより厚いと波付電線管１１に可撓性を付与しにくくなり好ましくない。
【００１７】
また、管本体１４の径方向に沿った厚み（厚みａ）は、難燃性層１５の径方向に沿った厚み（厚みｂ）より厚くなっている（厚みａ＞厚みｂ）。言い換えると、難燃性層１５の径方向に沿った厚みｂは、管本体１４の径方向に沿った厚みａより薄くなっている。そして、本実施形態では、波付電線管１１の径方向に沿った厚みＡは１．０ｍｍに設定され、管本体１４の径方向に沿った厚みａは０．７ｍｍ、難燃性層１５の径方向に沿った厚みｂは０．３ｍｍに設定されている。
【００１８】
上記構成の波付電線管１１においては、管本体１４により波付電線管１１が所要とする機械的強度（圧縮強度、曲げ強度）が確保されている。この機械的強度を確保した管本体１４の外周面に難燃性層１５が設けられ、難燃性層１５よって波付電線管１１に難燃性が付与されている。さらに、難燃性層１５は、金属水和物の難燃性材料中における含有量を調整することにより圧縮強度及び曲げ強度が確保されている。したがって、本実施形態の波付電線管１１は、難燃性が確保され、かつ所要とする機械的強度（圧縮強度及び曲げ強度）も確保されている。
【００１９】
なお、上記実施形態よれば以下のような効果が得られる。
（１）波付電線管１１は、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂材料よりなる管本体１４と、該管本体１４の外周面に設けられ、金属水和物（水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウム）を成分として含有する難燃性材料よりなる難燃性層１５とから形成されている。すなわち、波付電線管１１は、管本体１４と難燃性層１５の２層構造となっている。そして、この波付電線管１１は、前記２層構造の内層を構成する管本体１４により圧縮強度を確保することができ、外層を構成する難燃性層１５により難燃性を確保することができる。すなわち、波付電線管１１は、難燃性確保のための外層と圧縮強度確保のための内層とを別々に設けたため、圧縮強度の確保と難燃性の確保を両立することができる。
【００２０】
また、波付電線管１１は、難燃性層１５成形のための難燃性材料と、管本体１４成形のための樹脂材料とを混合して製造するのではない。このため、各材料の増減に伴う難燃性及び機械的強度の向上及び低下を考慮する必要がない。そして、波付電線管１１においては、難燃性層１５及び管本体１４を独立して成分調整を行うことができ、難燃性及び機械的強度の双方を確実に確保することができる。
【００２１】
（２）難燃性層１５において、金属水和物（水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウム）は、難燃性材料中において５０質量％を超える量が含有されることが好ましい。この場合、難燃性層１５における難燃性を確実に確保することができる。
【００２２】
（３）難燃性層１５において、金属水和物（水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウム）は、難燃性材料中において５０質量％を超える量であり、かつ８０質量％以下となる量が含有されることが好ましい。この場合、難燃性層１５における圧縮強度を確保することができる。
【００２３】
（４）難燃性層１５において、金属水和物（水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウム）は、難燃性材料中において５０質量％を超える量であり、かつ７０質量％以下となる量が含有されることが好ましい。この場合、難燃性層１５における圧縮強度に加え、曲げ強度（可撓性）も確保することができる。
【００２４】
（５）管本体１４の厚みａを、難燃性層１５の厚みｂより厚くした。このため、管本体１４による圧縮強度の確保を確実とすることができる。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
【００２５】
（１）前記難燃性材料中における金属水和物の含有量は７０質量％以下となる量である請求項２に記載の波付電線管。
次に、実施例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
【００２６】
（実施例１〜４）
難燃性材料中における水酸化マグネシウム（金属水和物）の含有量を表１に示すように設定した（実施例１：５０質量％、実施例２：６０質量％、実施例３：７０質量％、実施例４：８０質量％）。そして、各例に示す含有量の難燃性層１５を備える波付電線管１１を製造し、各例にて製造された波付電線管１１の難燃性層１５における難燃性の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００２７】
＜難燃性の評価＞
難燃性層１５の難燃性評価は、金属製の耐熱性試験エンクロージャを用いて、ＪＩＳ  Ｃ８４１１に規定される合成樹脂製可とう電線管における耐熱性（自己消化性）試験に準拠して行った。そして、耐熱性（自己消化性）試験における合否判定を行った結果を、表１に示す。合否判定において、合格したものとみなす例は「○」、不合格と見なす例は「×」とした。
【００２８】
【表１】
2006174570.tif 000003
表１に示すように、実施例１〜４では難燃性層１５に水酸化マグネシウムが含有されている。そして、表１の結果から明らかなように、水酸化マグネシウムが難燃性層１５に含有されていると該難燃性層１５に難燃性を付与することができ、ＪＩＳ  Ｃ８４１１に規定される合成樹脂製可とう電線管における耐熱性（自己消化性）試験も合格することが示された。なお、実施例１〜４では、難燃性材料中における水酸化マグネシウムの含有量を表１に示す量としたが、表１に示す含有量以外でも難燃性層１５の難燃性を確保することができる。そして、ＪＩＳ  Ｃ８４１１に規定される合成樹脂製可とう電線管における耐熱性（自己消化性）試験を合格するために必要とされる水酸化マグネシウムの含有量は、難燃性材料中に５０質量％を超える量である。
【００２９】
（実施例５〜９、比較例１）
難燃性材料中における水酸化マグネシウム（金属水和物）の含有量を表２に示すように設定した（実施例５：４０質量％、実施例６：５０質量％、実施例７：６０質量％、実施例８：７０質量％、実施例９：８０質量％、比較例１：９０質量％）。そして、各例に示す含有量の難燃性層１５を備える波付電線管１１を製造し、各例にて製造された波付電線管１１の難燃性層１５における圧縮強度に関する評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００３０】
＜圧縮強度の評価＞
圧縮強度の評価は、電気用品の技術上の基準を定める省令において、合成樹脂製可撓管及びＣＤ管における圧縮復元性に関する試験に準拠して行った。この圧縮復元性の試験は、長さ２００ｍｍの波付電線管１１を各例の試料とし、２０℃±２℃の温度において、試料のほぼ中央に幅５０ｍｍの鋼製の圧縮盤を乗せ、その上から７５０Ｎ以上の荷重を徐々に加え、３０秒間で試料の外径の減少率が３０％を超え５０％以下となるように圧縮して行う。そして、荷重及び圧縮盤を試料から取り除き、該試料を１５分間放置したとき、試料にひび又は割れが発生せず、かつ試料の外径の減少率が１０％以下まで復元する例を「○」、上記以外の例を「×」とした。
【００３１】
【表２】
2006174570.tif 000004
表２の結果から明らかなように、水酸化マグネシウムが所定量（４０〜８０質量％）含有された難燃性層１５を備えた波付電線管１１は、その難燃性層１５に所要の圧縮復元性を有している。従って、難燃性層１５は所要とする圧縮強度を有し、電気用品の技術上の基準を定める省令における圧縮復元性に関する試験も合格することが示された。なお、実施例５〜９では、難燃性材料中における水酸化マグネシウムの含有量を表２に示す量としたが、波付電線管１１は管本体１４を備えることにより、表２に示す含有量以外でも圧縮強度を確保することができる。そして、電気用品の技術上の基準を定める省令において、難燃性層１５そのものが前記圧縮復元性に関する試験を合格するために必要とされる水酸化マグネシウムの含有量は、難燃性材料中に８０質量％以下となる量である。
【００３２】
（実施例１０〜１４、比較例２）
難燃性材料中における水酸化マグネシウム（金属水和物）の含有量を表３に示すように設定した（実施例１０：３０質量％、実施例１１：４０質量％、実施例１２：５０質量％、実施例１３：６０質量％、実施例１４：７０質量％、比較例２：８０質量％）。そして、各例に示す含有量の難燃性層１５を備える波付電線管１１を製造し、各例にて製造された波付電線管１１の曲げ強度に関する評価を行った。評価結果を表３に示す。
【００３３】
＜曲げ強度の評価＞
曲げ強度の評価は、電気用品の技術上の基準を定める省令において、合成樹脂製可撓管及びＣＤ管における可撓性に関する試験に準拠して行った。この可撓性の試験は、所定長さの波付電線管１１を各例の試料とし、所定の試験装置（図示せず）を用いて試料を９０°に屈曲させた後、直線状態に戻す屈曲操作を所定回数繰り返した後、さらに、屈曲させその状態を保持する。そして、試料の一端から試料内へゲージを落下させたとき、試料にひび又は割れが発生せず、かつゲージが試料内を容易に通過する例を「○」、上記以外の例を「×」と表記した。
【００３４】
【表３】
2006174570.tif 000005
表３の結果から明らかなように、水酸化マグネシウムが所定量（３０〜７０質量％）含有された難燃性層１５を備えた波付電線管１１は、その難燃性層１５に所要の可撓性を有している。従って、難燃性層１５は所要の曲げ強度を有し、電気用品の技術上の基準を定める省令における可撓性に関する試験も合格することが示された。なお、実施例１０〜１４では、難燃性材料中における水酸化マグネシウムの含有量を表３に示す量としたが、波付電線管１１は管本体１４を備えることにより、表３に示す含有量以外でも曲げ強度を確保することができる。そして、電気用品の技術上の基準を定める省令において、難燃性層１５そのものが前記可撓性に関する試験を合格するために必要とされる水酸化マグネシウムの含有量は、難燃性材料中に７０質量％以下となる量である。
【００３５】
したがって、実施例１〜１４に示されるように、難燃性層１５は、水酸化マグネシウムを所定量（５０〜７０質量％）含有させることにより難燃性、圧縮強度及び曲げ強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態の波付電線管を示す半断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１１…波付電線管、１４…管本体、１５…難燃性層。
【図１】
2006174570.tif 000006