(57)【要約】      （修正有）【課題】長手方向全体に難燃性を有する難燃性ケーブルおよびその製造方法を提供する。【解決手段】導体１を絶縁層２で被覆した後、含水吸水性ポリマ４を分散させた難燃層３を形成し、その難燃層３の純水の含水率を１５％以上８０％以下にしたものである。紫外線硬化樹脂組成物に純水を吸収した吸水性ポリマを分散させ、これを絶縁層に被覆して難燃層を形成する。難燃層の外周には蒸発防止層を被覆する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体を絶縁層で被覆した後、その外周に含水率１５％以上８０％以下の純水を含有させた難燃層を形成したことを特徴とする難燃ケーブル。
【請求項２】
紫外線硬化樹脂組成物に純水を吸収した吸水性ポリマを分散させ、これを絶縁層に被覆して難燃層を形成した請求項１記載の難燃ケーブル。
【請求項３】
難燃層の外周に蒸発防止層を被覆した請求項１又は２記載の難燃ケーブル。
【請求項４】
導体を絶縁層で被覆した後、純水を吸収した吸水性ポリマを分散させた紫外線硬化樹脂組成物を塗布し、これを紫外線硬化させ難燃層を形成すると共に、その難燃層内の含水率を１５％以上８０％以下にしたことを特徴とする難燃ケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃ケーブルに係り、特に、ケーブルを難燃化し得る含水率８０％以下の水分を含有させた難燃層を有する難燃ケーブル及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
難燃化が重要な電力ケーブル等においては、その手段として一般には難燃剤が広く用いられている。特に近年は環境への配慮から水酸化マグネシウムなどのハロゲンフリーの難燃剤が多用されている。しかし、難燃剤を絶縁層に高配合で適用することは、材料強度や絶縁特性などの低下が起こるため不可能であり、難燃性の付与に限界がある。
【０００３】
さらに難燃性を向上させる方法として、抑え巻きテープに吸水性ポリマを保持させ、この吸水性ポリマに水分を吸収させたテープを用いて難燃性を向上させる方法が提案されている（特許文献１）。この方法であればテープ内に約８０％もの含水が可能なため、適用した部分に難燃剤を適用した場合以上の難燃効果を付与できる。
【０００４】
しかし抑え巻きテープは一般にケーブルの長手方向で特に難燃性が要求される部位のみに巻き付けるものであり、長手方向全体に難燃性が要求される用途には不適切である。仮にケーブルの長手方向全体に難燃性のテープを巻き付ける場合であっても、テープが粘着性を有するため機械による高速の巻き付けは不可能であり、手による巻き付けとなるため作業効率が著しく低い問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のように、特許文献１の抑え巻きテープを用いた難燃ケーブルによれば、吸水性ポリマをその成分として含有するために極めて保水性に優れ、ポリマ中に取り込まれた水分は容易には放出されない。また水分量を容易に調整することができ、所定の水分量を有するテープで極めて簡単にケーブルに難燃性を付与することができる。しかし、一般には抑え巻きテープの適用は局所的なものであり、全体に難燃性を付与できるものではない。仮にこの抑え巻きテープをケーブル全体に巻き付けるとすると、膨大な時間がかかり作業性に著しく劣るという問題が残っている。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、長手方向全体に難燃性を有する難燃性ケーブルおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、導体を絶縁層で被覆した後、その外周に含水率１５％以上８０％以下の水分を含有させた難燃層を形成したことを特徴とする難燃ケーブルである。
【０００９】
請求項２の発明は、紫外線硬化樹脂組成物に純水を吸収した吸水性ポリマを分散させ、これを絶縁層に被覆して難燃層を形成した請求項１記載の難燃ケーブルである。
【００１０】
請求項３の発明は、難燃層の外周に蒸発防止層を被覆した請求項１又は２記載の難燃ケーブルである。
【００１１】
請求項４の発明は、導体を絶縁層で被覆した後、純水を吸収した吸水性ポリマを分散させた紫外線硬化樹脂組成物を塗布し、これを紫外線硬化させ難燃層を形成すると共に、その難燃層内の含水率を１５％以上８０％以下にしたことを特徴とする難燃ケーブルの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、長手方向に十分な難燃性を有する難燃ケーブルを得ることができるという優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の難燃ケーブルの一実施の形態を示す横断面図である。
【図２】本発明の難燃ケーブルの他の実施の形態を示す横断面図である。
【図３】本発明において、難燃層を形成するための塗布硬化装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図１に示すように、本発明に係る難燃ケーブル１０は、複数本の導体１の外周を絶縁層２を被覆し、さらにその外周に吸水性ポリマを含有する難燃層３を被覆し、吸水性ポリマに水分を含ませて含水吸水性ポリマ４としたものである。
【００１６】
吸水性ポリマとは、水をよく吸い込み保水力が強く、多少の圧力を加えても吸水した水を放出しない高分子物質で、特に限定されるものではないが、例えば、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、デンプン−アクリル酸グラフト重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体の加水分解物、ポリアクリル酸塩架橋体、カルボキシメチル化セルロース、ポリアルキレンオキサイド系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、細菌由来のβ−１，３グルカン（カードラン）等がある。
【００１７】
含水吸水性ポリマ４を含有する難燃層３を構成する樹脂としては、特に限定されるものではないが、含水吸水性ポリマ４の分散が可能なこと、高速押出成形が可能なことから、紫外線硬化型樹脂組成物が特に望ましく、親水性モノマが、ビニルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレートから選ばれる１種類以上の親水性モノマを用いる紫外線硬化型樹脂組成物等が優れている。
【００１８】
含水吸水性ポリマ４とは、吸水性ポリマに純水を吸水させたものである。吸水させた含水吸水性ポリマ４を分散させるのは、吸水膨潤によりゲル状となった吸水性ポリマは純水を多く含み、難燃層３を構成する液状の紫外線硬化型樹脂組成物とは非相溶のため、撹拌分散の際に独立分散しやすく且つ球状となって分散しやすいためである。
【００１９】
吸水性ポリマとしては、吸水量が２０ｇ／ｇ以上のものが好ましい。吸水量は吸水性ポリマ１ｇあたりに吸水される水の量（ｇ）で、吸水量が２０ｇ／ｇより小さくなると吸水性ポリマを多く使用する必要があるためである。
【００２０】
含水吸水性ポリマ４を分散した紫外線硬化型樹脂組成物に、少なくとも１種類以上の親水性モノマを用いるのは、含水率を高くした場合の製膜性を得るためである。親水性モノマを含まないと含水率を高めることが難しく、製膜性も著しく低下する。
【００２１】
難燃層３の含水率は１５〜８０％が望ましい。１５％より少なくなると難燃性が不十分となり、８０％より多くなると安定した吸水性ポリマを含有する層の形成が著しく困難になるためである。また吸水性ポリマに含ませる水は、電導率の低い純水を用いるのがよい。
【００２２】
本発明の難燃性ケーブル１０の一つの製法としては、絶縁層２まで通常の押出成形で作製し、その上に含水吸水性ポリマ４を分散させた紫外線硬化型樹脂組成物を被覆して難燃層３を形成するが、紫外線硬化時の反応熱で吸水性ポリマに吸水した水分が蒸発するため、吸水性ポリマを含有する難燃層３を被覆した後に再度ケーブルを水中に浸漬し吸水させて含水を高めた含水吸水性ポリマ４とする。
【００２３】
吸水後の難燃ケーブル１０は図１に対応しており、ある程度の保水性を有するため、そのまま難燃ケーブル１０として使用することも可能である。
【００２４】
ただし、湿度の低い環境下では吸湿した水分が蒸発し、難燃性が低下することも考えられるため、図２の構造とすることが望ましい。
【００２５】
すなわち、含水吸水性ポリマ４を含有する難燃層３の外周に水分の蒸発を抑制するための蒸発防止層５を設けて難燃ケーブル１０とする。この蒸発防止層５の材質は特に限定されるものではないが、吸水後に被覆することになるため、低融点の材料で被覆部分のみを加熱する方式が望ましい。
【００２６】
図３は、図１に示した難燃ケーブル１０を製造するための難燃層の塗布硬化装置１５を示したものである。
【００２７】
この塗布硬化装置１５は、導体１に絶縁層２を押出被覆した電線６を電線送出機１１から吸水性ポリマを分散させた紫外線硬化型樹脂組成物の塗布ダイス１２に送り、次いで紫外線ランプ１３を通して硬化させた後、電線巻取機１４に巻き取って難燃ケーブル１０とするものである。
【００２８】
また電線巻取機１４に巻き取った難燃ケーブル１０は、その後、純水中に浸漬して難燃層３の含水吸水性ポリマ４の含水率を高めるようにしても、或いはその後、図２に示したように、蒸発防止層５を被覆して難燃ケーブル１０としてもよい。
【００２９】
本発明においては、難燃層３内に含水吸水性ポリマ４が分散されているため、長手方向に十分な難燃性を有する難燃ケーブルを得ることができる。
【００３０】
本発明の難燃ケーブルは、長手方向全体に難燃性が要求される配電盤や建屋内のケーブルとして適用可能であり、連続的に製造可能なため抑え巻きテープ方式に比べて生産性が格段に優れている。
【実施例】
【００３１】
（実施例１）
まず、Ｈ−ＭＤＩ変性ポリエチレングリコールアジペートジメタクリレートオリゴマ（ＵＡ−４００２ＨＭ、新中村化学）１００質量部、モノマとしてシクロペンタニルアクリレート（ＦＡ−５１３ＡＳ、日立化成工業）５５質量部、光開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４、チバスペシャリティケミカルズ）３質量部、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド（ＤＡＲＯＣＵＲ  ＴＰＯ、チバスペシャリティケミカルズ）４，５質量部、酸化防止剤として２，２−チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフエニル）プロピオネート］（ＩＲＧＡＮＯＸ１０３５、チバスペシャリティケミカルズ）０．１５質量部、安定剤としてヒドロキノン０．１５質量部を混練機に投入して混練し、紫外線硬化樹脂前駆体を用意した。
【００３２】
次に、吸水性ポリマとして、β−１，３グルカン（カードランＮＳ、キリン協和フーズ）に３３倍量の純水を加え、撹拌機（ホモジナイザ）で回転数３，６００ｒｐｍ、３分撹拌分散後、減圧脱泡し、スターラーで撹拌しながらオイルバス中９５℃で３０分加熱、３０分冷却し吸水ゲルを得た。さらに、ホモジナイザＰＡ−２Ｋ（ニロ・ソアビ社製）を用いて圧力１００ＭＰａで解砕処理を施し３０μｍ以下の含水微粒子を作製した。
【００３３】
β−１，３グルカンに吸水させた純水の質量比が１５ｍａｓｓ％になるように含水微粒子と紫外線硬化樹脂前駆体を混合させた組成物を塗料として用い、図３で説明した電線送出機１１、塗布ダイス１２、紫外線ランプ１３（メタルハライドランプ１ｋＷ）、電線巻取機１４（１００ｍ／ｍｉｎ）からなる塗布硬化装置１５を用いて、予め７本撚りの導体にポリエチレンを被覆した電線に塗料を塗布・硬化し、図１に示すような電線を作製した。
【００３４】
作製した電線を２４時間純水に浸漬させた後、電線の長手方向全体の難燃性をＪＩＳ  Ｋ７２０１  Ｂ−１号に規定されたＬＯＩ（Ｌｉｍｉｔｅｄ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ｉｎｄｅｘ：限界酸素指数）値の測定により評価した。
【００３５】
（実施例２）
β−１，３グルカンに吸水させた純水の質量比が８０ｍａｓｓ％になるように含水微粒子と紫外線硬化樹脂前駆体を混合させた組成物を塗料として用いる以外は実施例１と同様に電線を作製し、その成形性（生産性を含む）と長手方向全体の難燃性を評価した。
【００３６】
（比較例１）
β−１，３グルカンに吸水させた純水の質量比が１３ｍａｓｓ％になるように含水微粒子と紫外線硬化樹脂前駆体を混合させた組成物を塗料として用いる以外は実施例１、２と同様に電線を作製し、その成形性（生産性を含む）と長手方向全体の難燃性を評価した。
【００３７】
（比較例２）
β−１，３グルカンに吸水させた純水の質量比が８２ｍａｓｓ％になるように含水微粒子と紫外線硬化樹脂前駆体を混合させた組成物を塗料として用いる以外は実施例１、２、比較例１と同様に電線を作製し、その成形性（生産性を含む）を評価した。
【００３８】
（比較例３）
吸水させたポリアクリル酸塩（アラソープ８００Ｆ、荒川化学工業）の粉末を２０ｇ／ｍ2の割合でポリエステル不織布２枚の間に扶持させたテープを作製した。このテープの内、ポリアクリル酸塩に吸水させた純水の質量比は６０ｍａｓｓ％とした。さらにこのテープを７本撚りの導体にポリエチレンを被覆した電線の一部に巻き付け、その成形性（生産性を含む）と長手方向全体の難燃性を評価した。
【００３９】
評価結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１において、吸水率は、難燃層に対する純水の質量比である。成形性は、出来上がった難燃ケーブルの外観とその生産性で評価し、従来のノンハロゲンタイプの難燃ケーブルと比較して優れているものを○、やや劣るものを△、劣るものを×とした。難燃性はケーブルの長手方向全体においてＬＯＩ値が２６以上のものを○、局所的にＬ０Ｉ値が２６以上あるいは長手方向全体においてＬＯＩ値が２１以上２６未満のものを△とした。
【００４２】
実施例１、２は外観・生産性ともに優れており、成形性は○である。しかも、ケーブルの長手方向全体においてＬＯＩ値が２６以上であり、難燃性に優れているので難燃性も○である。
【００４３】
一方、比較例１では吸水微粒子の配合量が少なすぎて難燃性がやや劣り、難燃性は△である。比較例２では吸水微粒子の配合量が多すぎてケーブルに外観不良が生じたため、成形性は×である。比較例３は外観は良好なものの、テープを巻くのに時間がかかるため生産性が悪く、成形性は△である。また、難燃性はテープを巻いた部位のみ局所的に優れるが、それ以外の部位は難燃性を持たないため、難燃性も△である。
【００４４】
よって、難燃層の純水の含水率は１５％以上、８０％以下がよいことがわかった。
【符号の説明】
【００４５】
１  導体
２  絶縁層
３  難燃層
４  含水吸水性ポリマ
５  蒸発防止層
【図３】
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【図１】
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【図２】
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