(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル導体の接続部の外周と残りの露出導体の外周に、電線またはケーブルのシースもしくは絶縁体に密着させて巻きつけられた絶縁パテシートと、電気絶縁性の材料から成る２つ割れ構造の一対の保護カバーであって、前記絶縁パテシートの外側に、電線またはケーブルのシースもしくは絶縁体を覆うように配置された保護カバーとから成り、前記保護カバーは、エチレン−酢酸ビニル共重合体およびエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体の群から選ばれる少なくとも１種３０〜９０質量％と、密度が０．８４０〜０．９１６ｇ／ｃｍ３であるエチレン−αオレフィン共重合体１０〜７０質量％を主成分とするベース樹脂１００重量部に対し、ノンハロゲン系の難燃剤である金属水和物５０〜１５０重量部が配合されて成る難燃性樹脂組成物で形成されていることを特徴とするケーブル接続部。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はケーブル接続部に関し、更に詳しくは、電気絶縁性と耐外傷性が良好であり、また、成形性に優れ、適性な弾性と柔軟性を備え、仮に燃焼した場合であってもハロゲン系ガスなどの有害物質を生ずることのない保護カバーで全体が保護されているケーブル接続部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば建設現場や工場などで電線やケーブルを接続する場合には、まず外側のシースを剥離して導体を露出させ、互いの導体をスリーブやコネクタなどで接続したのち、その導体接続部に絶縁テープを巻回することにより、導体の感電、地絡や短絡の防止を目的とする絶縁保護が行われてきた。
【０００３】
また、上記した導体接続部を箱形状の接続ボックスにセットし、当該ボックス内に熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を注入して、それら樹脂で導体接続部をモールドして絶縁保護するという方法も行われている。
しかしながら、前者の方法の場合は、接続部が外傷を受けて絶縁保護の破壊が起こりやすく、また後者の方法の場合は、電気絶縁性と耐外傷性に優れていることは事実であるが、他方では、施工時の作業性が悪く、樹脂硬化に要する時間が長くなるなどの問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、次のような施工を行って、図１で示したような構造のケーブル接続部が形成されている。
この施工法では、まず、２本のケーブル１，１の接続端部におけるシース１ａの適当な長さを剥離除去してケーブル導体１ｂを露出せしめ、そしてケーブル導体を互いに接続して導体接続部を形成する。ついで、この導体接続部の外周と残りの露出導体の外周に、例えば自己融着性のブチルゴムなどから成る柔軟性に富んだ絶縁パテシート２を両端の電線・ケーブルのシースまたは絶縁体に密着させて巻回する。
【０００５】
そして、この絶縁パテシート２の外側に、電気絶縁性の材料から成り、図２で示した平面視形状を有する２つ割れ構造の一対の保護カバー３，３’を、両端の電線・ケーブルのシースまたは絶縁体までを充分に覆うように被覆配置したのち、全体にバンド４を巻回して保護カバー３，３’を固定する。
図３は、別のケーブル接続部を示す部分断面図である。
【０００６】
このケーブル接続部では、幹線ケーブル１の中間部の露出した導体１ｂと分岐ケーブル５の露出した導体５ｂをコネクタ６で接続し、その上に絶縁パテシート２を巻きつけ、さらに絶縁パテシート２の上に保護カバー７を被せたものである。
絶縁パテシート２は、分岐ケーブル５の取り出し側（図３において右側）を長くした台形状であって、導体１ｂ、５ｂの接続又部に隙間がなくなるように巻きつけられている。
【０００７】
また、保護カバー７は、図４に示すような形状をしている。すなわち、保護カバー７の幹線ケーブル１に装着される側の端部７ａは円筒状物が長手方向に二つ割れした形状をしている。また、保護カバー７の分岐ケーブル５の取り出し側は、円筒状物が二つに割れして幹線ケーブル１に装着される端部７ｂと、円筒状物が二つ割れして分岐ケーブル５に装着される端部７ｃに４つ割れしている。
【０００８】
このケーブル接続部では、まず、導体接続部に絶縁パテシート２を巻回する。ついで、保護カバー７を、連結部７ｄで曲げて、導体接続部の幹線ケーブル１と分岐ケーブル５に被せ、端部７ａ，７ｂをバンド４で締めつけて幹線ケーブル１に固定し、また、端部７ｃをバンド４で締めつけて分岐ケーブル５に固定する。
なお、これらのケーブル接続部では、バンドで保護カバーをケーブルに装着、固定したが、それに限らず、例えば、保護カバーを装着した状態で対向する半円筒状部の一方の側端部に係止部、他方の側端部に係止受け部を設けて、両者を係止して固定してもよい。
【０００９】
このような施工法で形成されたケーブル接続部は、保護カバーの働きで耐外傷性に優れ、また施工時間も従来に比べて短縮されるという利点を有している。
ところで、上記したケーブル接続部の形成に用いる保護カバーには、その機能面からみると、次のような性状が要求されることになる。
まず、柔軟性に富むことである。これは、接続対象のケーブルにはそれ独自の曲がりぐせなどがあるため、この曲がりぐせに対応して自らも容易に曲がることにより接続部における形状を保持し、もって例えば絶縁性や水密性を確保するために必要とされる性状である。
【００１０】
しかしながら、柔軟性に富むというだけでは不充分である。仮に、保護カバーが柔らかすぎると、施工時に発生する当該保護カバーの変形が固定され、そのことにより、接続部の形状が目標形状からずれてしまうという問題が発生する。このようなことから、保護カバーは、適度な弾性を有し、施工時に変形しても再び元の形状に戻るということが要求されることになる。
【００１１】
また、この保護カバーは、一般に樹脂成形品であることを考えると、工業的には成形性に富む材料で構成されることが好ましい。
従来、このような保護カバーは、柔軟性と成形性が良好であるということから、通常、塩化ビニル樹脂で製造されていた。
しかしながら、塩化ビニル樹脂は、接炎時に塩化水素ガスのような有害物質や大量の煙を発生し、また配合されている可塑剤などの浸出や溶出による環境問題への懸念から使用が忌避される傾向にある。
【００１２】
このようなことから、保護カバーの材料としては、ハロゲンを含まないポリオレフィン系樹脂が使用されはじめている。このポリオレフィン系樹脂は、その強度特性、耐寒性、柔軟性が優れていて、上記した塩化ビニル樹脂の代替材料となり得るものである。
しかしながら、このポリオレフィン系樹脂は、それ自体としては易燃性で、自己消火性を備えていない。そのため、ポリオレフィン系樹脂で製造した保護カバーが例えば地絡によって着炎した場合には、当該ケーブル接続部を起点とする火災発生の虞れがある。
【００１３】
したがって、保護カバーをポリオレフィン系樹脂で製造する場合には、例えば金属水和物に代表されるノンハロゲン系の難燃剤を配合して難燃性を付与することが必要になってくる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、図１や図３で示したケーブル接続部の形成時に用いる保護カバーにおける上記した問題を解決し、電気絶縁性と耐外傷性が良好であることはもち論のこと、柔軟性と適性な弾性を備え、また難燃性も良好で、仮に接炎した場合でもハロゲン系ガスなどの有害物質を発生することがなく、更には成形性も良好である保護カバーを用いて形成されたケーブル接続部の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ポリオレフィン系樹脂であるエチレン−αオレフィン共重合体をベースとし、ここに後述する金属水和物を配合して上記した性状を満たす保護カバーの成形に関して各種の実験を行った。
その結果、ベース樹脂としてポリオレフィン系樹脂を用いるだけでは、柔軟性と成形性の向上は達成できるものの、他方では難燃性の点で不充分であった。
【００１６】
そこで更に研究を続けた結果、後述するエチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体を配合してベース樹脂にすると、柔軟性と成形性は維持された状態で難燃性の向上が可能になるとの知見を得た。
そして、この知見に基づいて更に研究を進め、保護カバーにおける上記した性状を満たすための詳細な因子をも把握するに至り、本発明のケーブル接続部を開発することに成功した。
【００１７】
すなわち、本発明のケーブル接続部は、ケーブル導体の接続部の外周と残りの露出導体の外周に、電線またはケーブルのシースもしくは絶縁体に密着させて巻きつけられた絶縁パテシートと、電気絶縁性の材料から成る２つ割れ構造の一対の保護カバーであって、前記絶縁パテシートの外側に、電線またはケーブルのシースもしくは絶縁体を覆うように配置された保護カバーとから成り、
前記保護カバーは、エチレン−酢酸ビニル共重合体およびエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体の群から選ばれる少なくとも１種３０〜９０質量％と、密度が０．８４０〜０．９１６ｇ／ｃｍ３であるエチレン−αオレフィン共重合体１０〜７０質量％を主成分とするベース樹脂１００重量部に対し、ノンハロゲン系の難燃剤である金属水和物５０〜１５０重量部が配合されて成る難燃性樹脂組成物で形成されていることを特徴とする。
【００１８】
なお、ここでいう「主成分」とは、ベース樹脂の全質量のうち、７０質量％以上になっている状態のことをいう。
また、ここでいうエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体とは、エチレン−アクリル酸エステル共重合体とエチレン−メタアクリル酸エステル共重合体のことをいう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明のケーブル接続部の構造は図１や図３で示したとおりであるが、その保護カバーが後述する難燃性樹脂組成物の成形品であることに特徴点がある。したがって、以後の説明は、上記難燃性樹脂組成物に関して行う。
まず、この難燃性樹脂組成物は、後述するベース樹脂と金属水和物を必須成分とする。
【００２０】
ここで、金属水和物はノンハロゲン系の難燃剤であり、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化ニッケル、水酸化カルシウム、水酸化鉄、または、それら２種以上の固溶体の水和物、例えばニッケルとマグネシウムの固溶体の水和物（商品名、ファインマグ、タテホ化学社製）などをあげることができる。そして、これら金属水和物としては、保護カバーの成形時の温度で加熱分解しないような耐熱度を有するものが好ましい。
【００２１】
この金属水和物は、後述するベース樹脂１００重量部に対し、５０〜１５０重量部配合されることが必要である。その配合量が５０重量部より少ない場合には、成形した保護カバーの難燃性が充分ではなく、また１５０重量部より多くすると、調製した樹脂組成物の成形性が低下するとともに、成形した保護カバーの強度特性が低下して耐外傷性が劣化する。好ましい配合量は、ベース樹脂１００重量部に対し７０〜１２０重量部である。
【００２２】
なお、これら金属水和物をベース樹脂に配合するに際しては、予め当該金属水和物を、例えばステアリン酸やオレフィン酸のような脂肪酸、リン酸エステル、シランカップリング剤、チタンカップリング剤などの表面処理剤で処理しておくと、ベース樹脂への均一分散が進み、難燃性効果を高めるので好適である。
次にベース樹脂について説明する。
【００２３】
本発明におけるベース樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共重合体およびエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体の少なくとも１種を一方の必須成分（Ａ）とし、密度が０.８４０〜０.９１６ｇ／cm3であるエチレン−αオレフィン共重合体を他の必須成分（Ｂ）とする。
成形時、とりわけ射出成形時における樹脂組成物の円滑な流動性を確保する点から、上記成分（Ａ）は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０.１〜６ｇ／１０分のものと、ＭＦＲ６ｇ／１０分以上のものとの混合物にすることが好ましい。
【００２４】
なお、上記成分（Ａ）の場合、エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニル含量、およびエチレン−（メタ）アクリル酸エステルにおけるエチルアクリレート含量は格別限定されるものではないが、１０〜４５質量％の範囲内にあることが好ましい。樹脂組成物の難燃性低下を防止できるからである。
一方、上記成分（Ｂ）は、樹脂組成物、ひいては成形した保護カバーに柔軟性と適度な弾性、および適性な成形性を付与するために配合されるものであるが、その密度は０.８４０〜０.９１６ｇ／cm3であるものが用いられる。
【００２５】
密度がこの範囲にある場合に、引張強度は高い値を示し、加熱変形性も良好であるとともに、弾性や柔軟性も良好である。とくに、密度が０.８４０〜０.９１６ｇ／cm3の場合は柔軟性の点で好適である。
上記成分（Ｂ）は、具体的には、シングルサイト触媒を重合触媒として合成されたエチレン−αオレフィン共重合体である。そして、その場合のαオレフィンとしては、炭素数が３〜１２のもの、例えばプロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、４−メチルペンテン−１、４−メチルヘキセン−１、４,４−ジメチルペンテン−１、ノネン−１、デセン−１、ウンデセン−１、およびドデセン−１をあげることができる。とくに、炭素数が６〜１２のものは、引張強度が高いという点で好適である。
【００２６】
このベース樹脂において、成分（Ａ）の配合量は３０〜９０質量％、成分（Ｂ）の配合量は１０〜７０質量％に設定される。
成分（Ａ）の配合量が３０質量％より少ない場合は、樹脂組成物の柔軟性と成形性は向上するものの、他方では難燃性に低下傾向が発現しはじめ、また成分（Ａ）の配合量が９０質量％より多くなると、樹脂組成物の柔軟性と成形性が低下し、ひいては成形した保護カバーを使用してケーブル接続部を形成するときの施工性に難が生ずるようになる。ベース樹脂における成分（Ａ）の好ましい配合量は４０〜７０質量％、成分（Ｂ）の好ましい配合量は４０〜６０質量％である。
【００２７】
本発明にかかる樹脂組成物は、上記した成分（Ａ）と成分（Ｂ）を必須成分とするものであるが、特性を損なわない範囲でその他の樹脂成分を配合することが可能である。更に、ここに、分子量が１００〜１０００の低分子量ポリエチレンを成形性を高める成分として配合してもよい。
上記したような構成の樹脂組成物を成形して保護カバーが製造される。そのときの成形法としては、生産性が高いという点で、射出成形法を採用することが好ましい。
【００２８】
その場合、樹脂組成物に高級脂肪酸モノアミドを配合して射出成形を行うと、成形品の金型からの離型性が向上して好適である。
このような作用効果を発揮する高級脂肪酸モノアミドとしては、例えばラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、ベヘニン酸アミド、エルカ酸アミドの１種または２種以上をあげることができる。
【００２９】
また、樹脂組成物の射出成形時における金型からの離型性を高めるためには、樹脂組成物に、シリコーンオイルや、オレフィン系樹脂にシリコーン樹脂をグラフト重合せしめたものや、エポキシ基もしくはメタクリル基などの官能基を有するシリコーンポリマーを使用することができる。具体的な商品名としては、ダウコーニング社製のＳｉパウダーＤＣ４−７０５１，ＤＣ４−７０８１をあげることができる。
【００３０】
なお、前者のシリコーンオイルとしては、格別限定されるものではなく、市販されているものを使用することができる。
これらの離型剤の配合量は、ベース樹脂１００重量部に対して０.１〜１５重量部であることが好ましい。
なお、成形した保護カバーの難燃性を更に高めるために、用いる上記した樹脂組成物に、更に、ほう酸亜鉛、ハイドロタルサイト、酸化マグネシウム、酸化モリブデン、酸化アンチモン、ガラスフリットなどや、メラミン樹脂、メラミンシアヌレートに代表される窒素系難燃剤、シリコーン樹脂系難燃剤、赤リン、有機リン酸エステルに代表されるリン系難燃剤などの各種難燃剤もしくは難燃助剤の１種または２種以上を添加剤として配合してもよい。
【００３１】
また、樹脂組成物には、従来からケーブルのシースに配合されている公知の充填剤、酸化防止剤、分散剤、着色剤などを添加剤として配合してもよい。
【００３２】
【実施例】
ベース樹脂における成分（Ａ）、成分（Ｂ）として以下のものを用意した。
成分（Ａ）について。
Ａ1：エバフレックスＡ−７１４（商品名、三井デュポンポリケミカル社製のＥＥＡ、ＭＦＲ０.６ｇ／１０分）。
Ａ2：エバフレックスＥＶ４６０（商品名、三井デュポンポリケミカル社製のＥＶＡ、ＭＦＲ２.５ｇ／１０分）。
Ａ3：エバフレックスＡ−７０２（商品名、三井デュポンポリケミカル社製のＥＥＡ、ＭＦＲ５ｇ／１０分）。
Ａ4：ＮＵＣ６５１０（商品名、日本ユニカー社製のＥＥＡ、ＭＦＲ０.５ｇ／１０分）。
Ａ5：ＮＵＣ８０２７（商品名、日本ユニカー社製のＥＥＡ、ＭＦＲ１４.５ｇ／１０分）。
【００３３】
成分（Ｂ）について。
Ｂ1：カーネルＫＳ５６０（商品名、日本ポリケム社製のエチレン−αオレフィン共重合体、密度０.８９８ｇ／cm3、ＭＦＲ１６.５ｇ／１０分）。
Ｂ2：エンゲージＥＧ８２００（商品名、デュポンダウエラストマー社製のエチレン−αオレフィン共重合体、密度０.８７０ｇ／cm3、ＭＦＲ５ｇ／  １０分）。
Ｂ3：カーネルＫＦ３６０（商品名、日本ポリケム社製のエチレン−αオレフィン共重合体、密度０.８９８ｇ／cm3、ＭＦＲ３.５ｇ／１０分）。
Ｂ4：エンゲージＥＧ８１５０（商品名、デュポンダウエラストマー社製のエチレン−αオレフィン共重合体、密度０.８６８ｇ／cm3、ＭＦＲ０.５ｇ／１０分）。
【００３４】
また、金属水和物として次のものを用意した。
Ｃ1：キスマ５Ａ（商品名、協和化学社製の水酸化マグネシウム）。
Ｃ2：ハイジライトＨ４２Ｍ（商品名、昭和電工社製の水酸化アルミニウム）。
【００３５】
上記した各成分と表１〜表４で示したその他の成分を表示の割合で温度１６０℃のバンバリーミキサで混練、造粒して各種の樹脂組成物のペレットを調製した。
ついで、このペレットを用いた射出成形を行って保護カバーを製造した。
【００３６】
この成型時に、下記の仕様で射出成形性の良否と金型からの離型性の良否を判定した。
射出成形性の良否：温度１９０℃で射出成形を行って図４で示した保護カバーを製造した。そのとき、形状の欠損が認められず良好に成形できた場合を○、欠損が認められた場合を×とした。
【００３７】
離型性の良否：アルミ板上に、プレス成形で作製した厚み１mmの樹脂組成物のシートを温度１６０℃で貼り合わせ、引張速度５０mm／分で１８０度剥離試験を行った。そのとき、容易に剥離できる場合を○、剥離に少しでも抵抗がある場合を×とした。
【００３８】
ついで、成形した保護カバーを用いて図３で示したケーブル接続部を形成した。
なお、ケーブル接続部の形成時にケーブルを適当に曲げ、大きく曲げても直ぐに元に戻る場合を◎、曲げに保護カバーが追随して容易に曲がる場合を○、容易に曲がらず抵抗感がある場合を×として、柔軟性を判定した。
また、形成したケーブル接続部に関しては、下記の仕様で保護カバーの難燃性を評価した。
【００３９】
難燃性の評価：ＪＩＳ  Ｃ  ３００５の２８項で規定する難燃の傾斜試験で用いるのと同様の試験装置を用い、その装置に、ケーブルの中心線が水平面に対して６０°の角度となるようにケーブル接続部を傾斜させた状態で支持し、そのときの保護カバーの下端部から約２０mm程度上方の位置に、当該位置が３０秒以内で燃焼するまで還元炎の先端を吹き当て、その還元炎を静かに取り除いたのち、保護カバーの燃焼の程度を観察した。
３０秒以内で自然消火した場合を◎、６０秒以内に自然消火した場合を○、６０秒以上難燃し続けた場合や保護カバーの部分表面が全焼した場合を×と評価した。
【００４０】
一方、各樹脂組成物からシートを成形し、その成形シートにつき、ＪＩＳ  Ｋ６７６０で規定する引張強度試験に準拠して引張試験を行った。
引張破断強さが１０MPa以上で、かつ引張破断伸びが３５０％以上であった場合を○、どちらかでも満たさない場合を×とした。
以上の結果を一括して表５に示した。
【００４１】
【表１】
0004413359.tif 000002
【００４２】
【表２】
0004413359.tif 000003
【００４３】
【表３】
0004413359.tif 000004
【００４４】
【表４】
0004413359.tif 000005
【００４５】
【表５】
0004413359.tif 000006
【００４６】
表１〜表５から次のことが明らかである。
成分（Ａ）が３０〜９０質量％配合されている実施例に対して、この範囲を外れる比較例は、難燃性が低下する（比較例１，３，５，８）。とくに、成分（Ａ）が４０質量％以上で、成分（Ａ）のうち、ＭＦＲ０.１〜６ｇ／１０分のものが成分（Ａ）中１０質量％以上になっている実施例１，３，４〜９，１２〜１４，１６，１７の場合更に難燃性が向上する。
【００４７】
成分（Ｂ）が１０〜７０質量％配合されている実施例に対して、比較例１，２，４は柔軟性が劣る。更に、成分（Ｂ）が４０質量％以上の実施例２〜４，６〜８，１０〜１３，１５〜１７では柔軟性がより良好になっている。
金属水和物がベース樹脂１００重量部に対して５０〜１５０重量部配合されている実施例に対して、それより金属水和物の配合量が少ない比較例６は難燃性が不足し、金属水和物の配合量が多い比較例７は引張特性が低下している。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明のケーブル接続部は、導体接続部に絶縁パテシートを巻回し、その上に保護カバーを固定配置して絶縁保護がなされるので、狭いスペースでも、良好な現場作業性の下で形成することができる。そして、このときに用いる保護カバーは、電気絶縁性と耐外傷性はもち論のこと、柔軟性に富み、また燃焼時にもハロゲン系ガスなどの有害物質を発生することがなく、更には成形性と射出成型時の離型性も良好な樹脂組成物が形成されているので、本発明のケーブル接続部は上記した効果を発揮するものとしてある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のケーブル接続部を示す一部切欠断面図である。
【図２】保護カバーを示す平面図である。
【図３】別のケーブル接続部を示す一部切欠断面図である。
【図４】別の保護カバーを示す平面図である。
【符号の説明】
１              ケーブル
１ａ            シース
１ｂ，５ｂ      ケーブル導体
２              絶縁パテシート
３，３’，７    保護カバー
４              バンド
５              分岐ケーブル
６              クランプ
【図１】
0004413359.tif 000007
【図２】
0004413359.tif 000008
【図３】
0004413359.tif 000009
【図４】
0004413359.tif 000010