特許 5792709 防蟻電線・ケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5792709

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】防蟻電線・ケーブル

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/17 20060101AFI20150928BHJP

【ＦＩ】

   H01B7/28 D

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-282885(P2012-282885)

(22)【出願日】2012年12月26日

(65)【公開番号】特開2014-127336(P2014-127336A)

(43)【公開日】2014年7月7日

【審査請求日】2014年9月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000108742

【氏名又は名称】タツタ電線株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100059225

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 璋子

(74)【代理人】

【識別番号】100076314

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 正人

(74)【代理人】

【識別番号】100112612

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲士

(74)【代理人】

【識別番号】100112623

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 克幸

(74)【代理人】

【識別番号】100124707

【弁理士】

【氏名又は名称】夫 世進

(72)【発明者】

【氏名】勝矢 利明

(72)【発明者】

【氏名】木全 浩市

(72)【発明者】

【氏名】上田 芳弘

(72)【発明者】

【氏名】曽我部 聖司

(72)【発明者】

【氏名】土居 聡子

【審査官】 和田 財太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２８８５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０４８７１５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｂ ７／１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導体の外周に１又は２以上の層が形成されてなる電線であって、
前記層の最外層が防蟻層であり、
前記防蟻層が、高密度ポリエチレン樹脂に高分子量ケイ素化合物を１〜３質量％含有する樹脂組成物により形成され、ショアＤ硬度が６０〜７０であり、対ボール圧子摩擦係数測定法による静摩擦係数が０．２以下である
ことを特徴とする防蟻電線。

【請求項2】

前記高分子量ケイ素化合物がジメチルポリシロキサン及び／又はジメチルポリシロキサンのアルキル変性物であることを特徴とする、請求項１に記載の防蟻電線。

【請求項3】

前記防蟻層の厚さが０．５〜２．０ｍｍであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の防蟻電線。

【請求項4】

前記防蟻層の対ボール圧子摩擦係数測定法による静摩擦係数が０．０８であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の防蟻電線。

【請求項5】

ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準拠して、温度１９０℃、荷重５ｋｇの条件下で測定した前記樹脂組成物のメルトフローレートが０．５〜２ｇ／１０ｍｉｎであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の防蟻電線

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の防蟻電線にさらにシース層を設けてなる防蟻ケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、防蟻性を有する防蟻電線・ケーブルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、地中などに埋設する電線・ケーブルとして、シースにナイロンを被覆することにより防蟻性を付与したものが一般に用いられている（特許文献１）。

【0003】

特にナイロン１２は硬度が高く、防蟻性においても優れた素材であるが、吸湿性が高いため乾燥処理が必要であり、処理後すぐ使用する必要がある。また押出し温度範囲が狭く、しかも押出機に樹脂がこびりつき易く除去に手間取る等、押出被覆時の作業性に劣り、材料のロスも大きいという問題がある。さらにこれを用いた電線・ケーブルは、屈曲性及び表面の滑り性が不十分であるために、敷設時の作業性に劣るという問題がある。

【0004】

これに関し、例えば特許文献２では、ポリプロピレン樹脂に超高分子量のシリコーンポリマーを２０重量％以上の高濃度で分散させた樹脂からなる防蟻層を設けた電線・ケーブルが提案されている。しかし、この防蟻層を構成する樹脂は防蟻性が十分ではなく、またシリコーンポリマーを高濃度で使用するために価格的に不利であるという問題を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−２１３１３７号公報

【特許文献2】特開平５−１７４６３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、ナイロン１２を用いた場合と同程度以上の防蟻性を有しつつ、防蟻層の押出被覆時の作業性とともに、曲げ易さ及び滑り易さが改善され、敷設時の作業性をより向上させた防蟻電線・ケーブルを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の防蟻電線は導体の外周に１又は２以上の層が形成されてなる電線であって、上記の課題を解決するために、上記層の最外層が防蟻層であり、この防蟻層が、高密度ポリエチレン樹脂に高分子量ケイ素化合物を１〜３質量％含有する樹脂組成物により形成され、ショアＤ硬度が６０〜７０であり、対ボール圧子摩擦係数測定法による静摩擦係数が０．２以下であるものとする。

【0008】

上記本発明の防蟻電線において、高分子量ケイ素化合物としてはジメチルポリシロキサン及び／又はジメチルポリシロキサンのアルキル変性物を用いることができる。

【0009】

上記防蟻層は、防蟻電線の厚さは０．５〜２．０ｍｍであることが好ましい。また、対ボール圧子摩擦係数測定法による静摩擦係数が０．０８であることが好ましい。

【0010】

上記樹脂組成物は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準拠して、温度１９０℃、荷重５ｋｇの条件下で測定したメルトフローレートが０．５〜２ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。

【0011】

上記本発明の防蟻電線にさらにシース層を設けることにより、本発明の防蟻ケーブルとなすことができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の防蟻電線・ケーブルは防蟻性が優れ、また高密度ポリエチレンをベース樹脂にしたことにより、ナイロンを使用した場合と比較して被覆層の押出作業性が向上したものとなる。また、高密度ポリエチレンは、ナイロンやポリプロピレンに比べて電線・ケーブルの可とう性が優れ、かつ滑剤の微量添加により滑り性もよくなるので、敷設性もより優れたものとなる。さらにベース樹脂のコストがナイロン使用の場合と比べて低く、添加する滑剤の使用量も少なくて済むので、コスト的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の防蟻電線の一実施態様を示す模式断面図である。

【図2】本発明の防蟻ケーブルの一実施態様を示す模式断面図である。

【図3】本発明の防蟻ケーブルの別の実施態様を示す模式断面図である。

【図4】実施例１の防蟻層の防蟻性試験結果を示す写真である。

【図5】比較例１の防蟻層の防蟻性試験結果を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を、図を用いてより具体的に説明する。

【0015】

図１は、本発明の防蟻電線・ケーブルの一実施形態を示すものであり、図１中、符号１は防蟻電線を示す。この防蟻電線１は、銅、アルミニウム等からなる導体２上に、ポリエチレン樹脂、架橋ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等からなる絶縁層３が設けられ、この絶縁層３上に高密度ポリエチレン樹脂をベース樹脂とする防蟻層４が設けられてなるものである。

【0016】

この防蟻層４は、高密度ポリエチレン樹脂をベース樹脂とし、滑剤を１〜３質量％の割合で含有する樹脂組成物（以下、これを「防蟻性樹脂組成物」ともいう。）からなるものである。

【0017】

上記防蟻性樹脂組成物に用いる高密度ポリエチレン樹脂は、繰り返し単位のエチレンが分岐をほとんどもたずに直鎖状に結合してなる熱可塑性樹脂であり、一般に、ＨＤＰＥ、ＰＥ−ＨＤ等と略称されているものである。分岐の程度は、エチレン単位１０００個当たり通常１〜５個であり、密度は、通常０．９４２ｇ／ｃｍ^３以上であり、０．９５〜１．１５ｃｍ^３であることが好ましい。また、メルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ ７２１０、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ、以下「ＭＦＲ」と略記する）は、０．０５〜１．０ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましく、０．１〜０．６ｇ／１０ｍｉｎであることがより好ましい。高密度ポリエチレン樹脂は市販されているものを適宜利用することができ、好ましい具体例としては、株式会社プライムポリマー製 ハイゼックス（登録商標）、日本ポリエチレン株式会社製 ノバテック（登録商標）等が挙げられる。

【0018】

上記高密度ポリエチレン樹脂の含有量は、防蟻性樹脂組成物中９７〜９９質量％であるのが好ましい。

【0019】

本発明では、防蟻層４の摩擦係数を軽減するために、防蟻樹脂組成物に滑剤を添加する。滑剤としては、脂肪酸アミド系滑剤、フッ素系滑剤、シリコン系滑剤を使用することができる。

【0020】

脂肪酸アミド系滑剤の例としては、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等を挙げることができる。脂肪酸アミド系滑剤は市販されているものを適宜利用することができ、好ましい具体例としては、花王株式会社製 脂肪酸アマイドシリーズ等が挙げられる。

【0021】

フッ素系滑剤の例としては、パーフルオロアルキルカルボン酸のカリウム塩、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール等のフッ素系界面活性剤、パーフルオロアルキルアクリル変性樹脂等を挙げることができる。フッ素系滑剤は市販されているものを適宜利用することができ、好ましい具体例としては、住友スリーエム株式会社製ダイナマー（登録商標）シリーズ等が挙げられる。

【0022】

シリコン系滑剤としては、ポリ（オルガノ）シロキサン（シリコーン）等の有機ケイ素化合物が用いられ、具体例としては、主鎖が疎水基のジメチルシロキサン、側鎖が親水基のポリアルキレンオキサイドのペンダント型、分子片末端は疎水基のジメチルシロキサン、もう一方が親水基のポリアルキレンオキサイドの末端変性型、疎水基のジメチルシロキサン単位と親水基のポリアルキレンオキサイド単位が交互に繰り返されたブロックコポリマー型等の界面活性剤、シラノール変性シリコーンオイル、アルコキシ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル等の反応性シリコーンオイル、或いはこれらのエマルジョン等を挙げることができる。シリコン系滑剤は、市販されているものを適宜利用することができ、例えばモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製ＴＳＦ４３００、４３７、４４４０、４４４１＊、４４４５、４４４６を好適に使用することができる。

【0023】

上記シリコン系滑剤の中でも、分子量１００〜１，０００，０００の高分子量ケイ素化合物を好適に使用することができる。高分子量ケイ素化合物の好ましい具体例としては、ジメチルポリシロキサン、ジメチルポリシロキサンのアルキル変性物が挙げられる。高分子量ケイ素化合物は、市販されているものを適宜利用することができ、例えば東レ・ダウコーニング株式会社製 ＢＹ２７シリーズ、ダウコーニング社製 ＭＢ５０シリーズを好適に使用することができる。

【0024】

上記滑剤を用いる場合、その含有量は、防蟻性樹脂組成物中１〜３質量％の範囲内が好ましく、１〜２質量％であることがより好ましい。含有量が１質量％未満であると防蟻性及び滑り性が不十分となり、３質量％を超えると防蟻性及び滑り性向上が頭打ちとなるためコスト的に不利になる。

【0025】

上記防蟻性樹脂組成物は、良好な押出し作業性を得る観点から、ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ ７２１０、１９０℃、荷重５ｋｇ）が０．５〜２ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。

【0026】

上記防蟻性樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、必要に応じて各種の添加剤、たとえばカーボンブラック等の着色剤（耐候性付与剤）、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などを配合することもできる。

【0027】

上記防蟻性樹脂組成物を用いて公知の方法に従い、防蟻層４を形成する。防蟻層の硬度はショアＤ硬度で６０〜７０であることが好ましい。６０未満であると防蟻性及び滑り性が不十分となるおそれがあり、７０を超えると電線またはケーブルの可とう性が低下する。また、上記防蟻層４の静摩擦係数は０．２μｓ以下であることが好ましい。０．２μｓを超えると敷設作業性が低下する。

【0028】

この防蟻層４の厚さは、通常は０．５〜２．０ｍｍの範囲であり、０．６〜１．０ｍｍであることが好ましい。防蟻層の厚さが０．５ｍｍ未満では、薄過ぎて十分な防蟻性を発揮することが困難となり、また電線やケーブルを屈曲させた際にその屈曲部分にクラックが発生し易くなるおそれが生じる。一方、厚さが２．０ｍｍを超えると、電線やケーブルの屈曲に支障を生じるおそれが生じ、また防蟻性効果の向上が頭打ちとなるためコスト的に不利となる。

【0029】

上記防蟻層４を形成するには、絶縁層３上に、通常の押出被覆法によって、上記高密度ポリエチレン樹脂からなる防蟻性樹脂組成物の被覆を所定の厚さに形成する方法が好適に用いられる。それ以外に、上記防蟻性樹脂組成物により形成した一軸延伸テープを絶縁層３上に所定回数巻回したのち加熱収縮させて形成する方法や、上記組成物により形成した二軸延伸フィルムを絶縁層３上に縦添えし、加熱して収縮させて密着させる方法等も用いることができる。

【0030】

次に、図２，３を用いて、本発明の防蟻電線・ケーブルの別の実施形態を説明する。

【0031】

図２中、符号１０は一括シース型防蟻ケーブルを示す。この防蟻ケーブル１０は、導体２上に絶縁層３が設けられた絶縁線心１１が複数本（本例では３本）互いに撚り合わされ、この撚り合わされた撚線１２の外側にシース層１３を介して防蟻層４が設けられた構成となっている。

【0032】

このシース層１３は、上記撚線１２の外側に合成樹脂等の被覆材料を押出被覆するなどの方法によって形成される。そして、この場合の被覆材料としては、ポリエチレン樹脂、架橋ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、架橋ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂などが用いられる。また、シース層１３は、撚線１２の外側に合成樹脂製のシートあるいはテープで押さえ巻きすることによっても形成できる。そして、このシース層１３の膜厚は、シース層１３を形成する材料の種類、シース層１３の成形法、ケーブル１０に要求される機械的強度やケーブルサイズにより異なるが、通常、２．０〜４．０ｍｍ程度の範囲で定められる。

【0033】

本発明の防蟻ケーブルは、図３に示すような単心防蟻ケーブル２０となすこともできる。この防蟻ケーブル２０は、導体２上に絶縁層３が設けられ、さらにシース層５が設けられて、最外層に防蟻層４が形成された構成を有する。防蟻ケーブル２０の各層の材料、物性、厚さ、形成方法等は、上記図１及び図２に示した実施形態について説明したのと同様である。この防蟻ケーブル２０は、複数本（例えば３本）を互いに撚り合わせて用いることもできる。

【0034】

なお、上記各実施形態では防蟻層４を最外層として設けているが、導体の外周に２以上の層が設けられる場合、防蟻層は最外層に限定されず、いずれの層とすることもできる。例えば、導体上に防蟻層を直接形成して、その上に絶縁層を設けることもできる。また、難燃性が要求される場合には、防蟻層の上にシース層を設けた構成とすることもできる。

【実施例】

【0035】

以下に本発明の実施例を示すが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下において配合割合等は、特にことわらない限り質量基準とする。

【0036】

［実施例１］
断面積６０ｍｍ^２の銅導体上に架橋ポリエチレンからなる絶縁体を被覆してなる外径約２５ｍｍの絶縁線心に軟銅テープ、押えテープを施し、次いで、この押えテープ上にポリ塩化ビニル組成物を押出被覆して厚さ約３ｍｍのシース層を形成し、さらにその上に、高密度ポリエチレン樹脂９７．５％（株式会社プライムポリマー製 ハイゼックス（登録商標）５０００Ｈ）、高分子量ケイ素化合物１．５％（ダウコーニング社製 ＭＢ５０−３１４）、及びカーボンブラック１．０％からなる防蟻性樹脂組成物（硬度：６５、ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ ７２１０、１９０℃、荷重５ｋｇ）：１．０ｇ／１０ｍｉｎ、静摩擦係数：０．０８μｓ）を押出被覆して、厚さ０．８ｍｍの防蟻層を形成した（最終外径約３４ｍｍ）。

【0037】

［比較例１］
防蟻層をナイロン１２（ダイセル・エボニック株式会社製 ダイアミド（登録商標）Ｌ１９４０）９９．０％、カーボンブラック１％からなる樹脂組成物で形成した以外は、実施例１と同様にして防蟻ケーブルを製造した。

【0038】

［比較例２］
防蟻層を、高密度ポリエチレン樹脂９９．０％、カーボンブラック１．０％からなる防蟻性樹脂組成物で形成した以外は、実施例１と同様にして防蟻ケーブルを製造した。

【0039】

上記実施例及び比較例で得られたケーブルの、防蟻層の防蟻性、押出被覆作業性及び物性評価試験の結果を表１に併せ示す。

【0040】

防蟻性の評価は、直径８０ｍｍ×高さ６０ｍｍのアクリル製円筒の底に硬質石膏を５ｍｍの深さに流し込んで塞ぎ、石膏の上に高さ１ｍｍ×長さ３０ｍｍのアクリル三角柱を３本置いて試験体（２ｃｍ×２ｃｍの正方形）を１個載せたものを、底に湿った脱脂綿を置いた蓋付きプラスチック容器内に５個並べて、各円筒内にイエシロアリ（職蟻１５０頭、兵蟻１５頭）を放し、２８±１℃の暗所に２１日間（２０１２年８月２０日〜９月１０日）放置して、供試前後の試料の質量減少率を求めた。質量減少率が小さいほど、防蟻性に優れることを示す。なお、蟻死亡率は試験が正常に行われたことを示すデータである。参考比較例として６０℃で２日間加熱乾燥させたスギ材（大きさ：１ｃｍ×１ｃｍ×２ｃｍ）について同様の試験を行った結果をともに示す。また、実施例１及び比較例１については、供試前と供試後の試料の表面写真を、図４及び図５としてそれぞれ示す。（ａ）が供試前、（ｂ）が供試後である。

【0041】

また物性評価試験は、上記ケーブルとは別に試験片を作成し、以下の方法により実施した。

【0042】

硬度：ＪＩＳ Ｋ ７２１５に準拠して測定した。
曲げ弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測定した。
静摩擦係数：ＨＥＩＤＯＮ型表面性測定器（東洋精機（株）製、TYPE：１４ＤＲ）を用いて、以下の条件でボール圧子を水平な試験片上に置いて、試験片に水平かつ直線方向に摺動させ、試験片の対ボール圧子静摩擦力を測定し（本測定法を「対ボール圧子摩擦係数測定法」というものとする）、５回の測定値の平均値を求めて、下記式に従い静摩擦係数を求めた。
相手材：φ１０ｍｍボール圧子（Ｓ４５炭素鋼）
試験片：１００ｍｍ幅×１５０ｍｍ長×（１±０．２ｍｍ）厚のプレスシート
測定荷重：１００ｇｆ、測定速度：６００ｍｍ／ｍｉｎ
静摩擦係数＝静摩擦力（ｇｆ）／測定荷重（ｇ）

【0043】

【表1】

【0044】

表１に示した結果からも分かるように、本発明の防蟻電線・ケーブルは、防蟻層に高密度ポリエチレンのみを用いた比較例２と比較して防蟻性が顕著に優れ、従来のナイロン１２を用いた比較例１と同等以上の防蟻性を有するものとなる。また、電線・ケーブルの曲げ易さや滑り性の向上により、敷設性もより優れたものとなる。さらに、高密度ポリエチレンをベース樹脂にしたことにより、ナイロン１２を使用した場合と比較して押出被覆作業性も向上する。

【0045】

また、図４として示した実施例１の供試後（ｂ）の各試料は、白アリによる食害を受けた周囲の白く見える部分が、図５として示した比較例１の供試後（ｂ）の各試料よりも少なく、これらの写真からも、実施例１で形成した防蟻層の防蟻性の高さが分かる。

【符号の説明】

【0046】

１……防蟻電線
２……導体
３……絶縁層
４……防蟻層
５……シース層
１０，２０…防蟻ケーブル
１１……絶縁線心
１２……撚線
１３……シース層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】