(57)【要約】【課題】ポリ塩化ビニル樹脂を損傷させることなく容易に劣化状態を評価することができるポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法を提供する。【解決手段】スプリング荷重の最大値が２９０００ｍＮ以上、硬さの表示がディジタル式である硬度計によって、ポリ塩化ビニル樹脂の硬さを測定し、この硬さを示す測定値が大きい程に劣化が大きいと判定する。本硬度計によって、シート状のポリ塩化ビニル樹脂を引っ張りながら硬度を測定し、その引張強さと硬さとの相関直線Ｌ１を求めた。ポリ塩化ビニル樹脂は、伸びと硬さとの相関直線Ｌ２で示すように、劣化が大きくなるほどに硬くなって伸び（％）が低下する。この相関直線Ｌ２の関係は相関直線Ｌ１と非常に相関が高い。つまり、上記規定の硬度計では、引張強さを徐々に変え、これに応じて変化する微小な硬さが測定できているので、樹脂の劣化前後の状態を適正に測定可能となる。【選択図】　図１
2004028668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押針の先端形状が円すい台形で、スプリング荷重の最大値が２９０００ｍＮ以上、硬さの表示がディジタル式である硬度計によって、ポリ塩化ビニル樹脂の硬さを測定し、この硬さを示す測定値が大きい程に劣化が大きいと判定する
ことを特徴とするポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法。
【請求項２】
前記硬度計は、所定時間の測定で得られた硬さの測定値を保持可能なタイマホールド機能を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電線・ケーブルの絶縁材料やシース材料等に用いられるポリ塩化ビニル樹脂の硬さを測定することにより、その劣化状態を評価するポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリ塩化ビニル樹脂は、電線・ケーブルの絶縁材料やシース材料として古くから用いられており、既に何十年も使用されているものもある。従って、劣化の大きいものから、張り替えを進める必要が生じており、劣化の程度を簡単に、しかも、ポリ塩化ビニル樹脂に傷をつけずに調べる方法が望まれている。
【０００３】
従来、その劣化状態を調べる方法としては、電線・ケーブルに超音波を入射し、その伝播速度から劣化度を測定する方法、加熱した時のポリ塩化ビニル樹脂の分解が始まる温度が劣化度により異なることを利用した熱重量分析方法、劣化すると伸びと共に可とう性が低下する現象をとらえる応力／歪応答法などが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法においては、装置が大掛かりになるので広いスペースが必要となったり、試料を少量採取する必要があるのでポリ塩化ビニル樹脂を損傷させることになり、熱重量分析法では試料を持ち帰って分析装置にかけるなど評価に時間を要したりするという問題もあった。
【０００５】
この他、ポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法に硬度計を用いる方法もある。硬度計とは、定められた形の押針をスプリングの力で試料の表面に押し込んで変形を与え、この際に試料が示す抵抗力とスプリングの力とがバランスした状態での押し込み深さを、硬さとして表すものである。
【０００６】
一般的に、ポリ塩化ビニル樹脂の硬度測定には、ＪＩＳ　Ｄ型の硬度計が用いられているが、この硬度計は、ポリ塩化ビニル樹脂を押圧する針の先端がＲ＝０．１ｍｍの３０°円すい形で先端が尖っているため、それで測定した場合、ポリ塩化ビニル樹脂に２．５ｍｍ程度の穴が開いてしまうという問題があった。従って、実際に使用している電線・ケーブルの劣化状態を調べるには不適切であった。
【０００７】
また、ゴムの硬度測定に用いられるＪＩＳ　Ａ型の硬度計があり、これは押針の先端形状が円すい台形で尖っていないので穴が開かないという利点がある。しかし、スプリング荷重の最大値が８０５０ｍＮであるため、ゴムよりも大幅に硬いポリ塩化ビニル樹脂に使用した場合、８０５０ｍＮを越えるフルスケールとなってしまい、８０５０以上の硬さ測ることができず劣化状態の評価を行うことができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ポリ塩化ビニル樹脂を損傷させることなく容易に劣化状態を評価することができるポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法は、押針の先端形状が円すい台形で、スプリング荷重の最大値が２９０００ｍＮ以上、硬さの表示がディジタル式である硬度計によって、ポリ塩化ビニル樹脂の硬さを測定し、この硬さを示す測定値が大きい程に劣化が大きいと判定することを特徴としている。
【００１０】
また、前記硬度計は、所定時間の測定で得られた硬さの測定値を保持可能なタイマホールド機能を有することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法に用いられるシート状のポリ塩化ビニル樹脂の引張強さと硬さとの関係図、（ｂ）は、ポリ塩化ビニル樹脂の伸びと硬さとの関係図である。
【００１３】
本実施の形態によるポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法は、押針の先端形状が円すい台形で、スプリング荷重の最大値が２９０００ｍＮ以上、硬さの表示がディジタル式であり、更に、所定時間の測定で得られた硬さの測定値を保持可能なタイマホールド機能を有する硬度計を用いて、ポリ塩化ビニル樹脂の硬さを測定し、この結果から劣化状態を評価するようにした。
【００１４】
このように硬度計において、押針の先端形状を円すい台形としたのは、従来例にも記載したように押針の先が尖っていないので加重をかけても穴が開かないからである。また、スプリング荷重の最大値を２９０００ｍＮ以上としたのは、それ未満では、フルスケールとなり、初期サンプルと劣化サンプルの差を見ることができないないためである。つまり、押針の先端形状を円すい台形、スプリング荷重の最大値を２９０００ｍＮ以上とすることによって、ポリ塩化ビニル樹脂の劣化状況の違いを調べることが可能なことを、後述で説明する実際の測定から見出した。
【００１５】
また、硬さの表示をディジタル式としたのは、硬さの値が数値で表示されるので、精度の良い測定が可能となるからである。更に、硬度計にタイマホールド機能があると、５秒以下のタイミング、例えば押し当ててから１秒後のデータを記録することにより、データのバラツキを抑えることが可能となるからである。
【００１６】
次に、実際に劣化状態の異なるポリ塩化ビニル樹脂（試料）を１０種類作製し、下記表１の実施例１〜５及び比較例１〜４に示す性能の硬度計を用い、各々の試料の硬さを測定した結果を同表１に示し、その説明を行う。
【００１７】
【表１】
2004028668.tif 000003
劣化の程度の異なる試料の作製は、次のようにして行った。まず、直径１００ｍｍ２の軟銅撚線上に３ｍｍの厚さのポリ塩化ビニル樹脂を１５０ｍｍの押出機を用いて１８０℃で押出して電線を作製した。この電線を１００℃、１２０℃、１４０℃の恒温槽に入れて、１００時間以上加熱した。
【００１８】
硬さは、硬度計の押針を押し当ててから１秒後の値を測定し、１０種類の試料の硬さの違いが測定できたものを○、硬さがフルスケールを越えてしまったものを×とした。また、硬さ測定後の試料の外観を観察し、穴の開いてしまった試料を悪、穴のないものを良として判定した。
【００１９】
この結果、本実施の形態の規定を満たす硬度計により測定した実施例１〜５では、硬さ測定結果が全て○であり外観も良であることから判るように、硬さの違いを判定することが可能であり、また、ポリ塩化ビニル樹脂の表面に穴を開けるようなことは無かった。
【００２０】
これに対して、比較例１と２では、スプリング荷重が規定の２９０００ｍＮ以上よりも小さいため、硬さのフルスケールを越えてしまい、全ての値を測定することができなかった。また、比較例３のように、スプリング荷重は規定範囲内であるが、針の形状が円すい形のため、試料に穴が開いてしまった。更に、比較例４のようにスプリング荷重が規定よりも小さく、また、針の形状が円すい形のものは、測定が困難で穴も開いてしまった。
【００２１】
ところで、本実施の形態による規定の硬度計で硬さを測定した場合、ポリ塩化ビニル樹脂の劣化前後の微小な硬さの違いを精度良く、容易に測定することができるが、これを実証した結果を、図１を参照して説明する。但し、硬度計には実施例３の規格のものを用いた。
【００２２】
この際の試料は、ケーブルからポリ塩化ビニル樹脂を剥ぎ取り、これを１ｍｍのシート状にスライスしたものである。この試料を、ショッパー引張試験機により２００ｍｍ／ｍｉｎのスピードで引っ張り、図１（ａ）に示す任意の引張強さ（ＭＰａ）の時に硬度計で硬さを測定し、この結果をプロットし、引張強さと硬さとの相関直線Ｌ１を求めた。
【００２３】
ポリ塩化ビニル樹脂は、（ｂ）に伸びと硬さとの相関直線Ｌ２で１示すように、劣化が大きくなるほどに硬くなって伸び（％）が低下する。その相関直線Ｌ２の関係は、（ａ）に示した引張強さと硬さとの相関直線Ｌ１と非常に相関が高い。つまり、本実施の形態による規定の硬度計では、引張強さ（ＭＰａ）を徐々に変え、これに応じて変化する微小な硬さが測定できている。このことから、ポリ塩化ビニル樹脂の劣化前後の微小な硬さの違いを精度良く、容易に測定可能であることが実証された。
【００２４】
以上のポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法では、ポリ塩化ビニル樹脂が電線・ケーブル用のものであると説明したが、これ以外の用途に適用されているポリ塩化ビニル樹脂であっても同様に、硬さを測定して劣化状態を評価することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、押針の先端形状が円すい台形で、スプリング荷重の最大値が２９０００ｍＮ以上、硬さの表示がディジタル式である硬度計によって、ポリ塩化ビニル樹脂の硬さを測定し、この硬さを示す測定値が大きい程に劣化が大きいと判定するようにしたので、ポリ塩化ビニル樹脂を損傷させることなく容易に劣化状態を評価することができるポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係るポリ塩化ビニル樹脂の劣化評価方法に用いられるシート状のポリ塩化ビニル樹脂の引張強さと硬さとの関係図、（ｂ）は、ポリ塩化ビニル樹脂の伸びと硬さとの関係図である。
【符号の説明】
Ｌ１　引張強さと硬さとの相関直線
Ｌ２　伸びと硬さとの相関直線
【図１】
2004028668.tif 000004