JP2003297149A - 電気絶縁性ポリ塩化ビニル樹脂組成物 - Google Patents

電気絶縁性ポリ塩化ビニル樹脂組成物

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Tomomitsu Senso
智充 千艘
Tsutomu Tashiro
田代  勉
Tetsuhiro Iyama
哲弘 伊山
Koichi Murata
孝一 村田
Kiyoshi Aeba
潔 饗場
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】撤去された古電線あるいは古ケーブルの被覆材
から分別回収された回収ポリ塩化ビニル系材料を原料と
し、これの電気的特性、低温特性を改善し、電線、ケー
ブル等の被覆材として再利用できるようにする。 【解決手段】回収ポリ塩化ビニル系材料100重量部
と、密度0.97〜0.99g/ml、エステル価25
0〜300である可塑剤を3〜10重量部。粒径0.5
〜50.0μm、かつ、比表面積1〜100m2/g、
吸油量10〜100g/100gであるケイ酸アルミニ
ウムを3〜10重量部を配合して、溶融混練した電気絶
縁性ポリ塩化ビニル樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁性ポリ塩
化ビニル樹脂組成物に関し、撤去された古電線あるいは
古ケーブルの被覆材から回収されたポリ塩化ビニル系材
料(以下、「回収ポリ塩化ビニル系材料」と呼ぶ)を電
線被覆材などとして再利用し、リサイクルできるように
したものである。
【0002】
【従来の技術】既設の電線、ケーブルを撤去した古電
線、古ケーブルを回収し、再利用することは、省資源上
の見地から重要である。古電線等から導体をなす銅を回
収し、再利用することは古くから行われてきたが、絶縁
材、シースなどの被覆材のうち、ポリ塩化ビニル系材料
については電線被覆材としては再利用されていなかっ
た。
【0003】これは、回収ポリ塩化ビニル系材料が、ポ
リ塩化ビニルにジオクチルフタレレートなどの可塑剤、
スズ系、鉛系などの各種安定剤、滑剤、無機充填剤、紫
外線吸収剤などを含有する樹脂組成物であり、電線等の
供用中にポリ塩化ビニル自体が耐候劣化したり、可塑剤
等が揮散したりして、ポリ塩化ビニル系材料としての体
積抵抗率、脆化温度が低下し、そのままでは電線被覆材
料として再利用できなかったためである。
【0004】このため、古電線、古ケーブル等から分
別、回収された回収ポリ塩化ビニル材料は、一部が品質
上の要求がきびしくない成形品として再利用されている
が、多くは埋立処分されている。しかし、安定剤として
用いられている鉛などの重金属類の流出のおそれがあ
る。焼却処分の場合は、有害なダイオキシン等のハロゲ
ン含有ガス対策が必要となり、また灰分中の重金属残査
による環境汚染の恐れがあり、省資源の見地からも好ま
しくない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明の課題
は、古電線、古ケーブル等から分別回収された回収ポリ
塩化ビニル系材料を電線等の被覆材料に再利用できるよ
うにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、古電線、
古ケーブルの被覆材から回収されたポリ塩化ビニル系材
料100重量部に、可塑剤3〜10重量部と、粒径0.
5〜50.0μm、かつ、比表面積1〜100m2
g、吸油量10〜100g/100gであるケイ酸アル
ミニウム3〜10重量部を配合し溶融混練することで解
決できる。また、可塑剤100重量部に対してケイ酸ア
ルミニウム80〜120重量部の割合で配合することが
好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明において使用される回収ポリ塩化ビニル系材料と
は、撤去された古電線、古ケーブル等から得られたもの
で、分別、回収され、洗浄されたこれらの被覆材を粉砕
し、比重分離などの分離手段によりポリエチレンなどの
他のプラスチック材料やゴムを除去したものである。
【0008】この回収ポリ塩化ビニル系材料は、例えば
ポリ塩化ビニル100重量部に可塑剤30〜60重量
部、安定剤5〜10重量部、滑剤1〜3重量部、無機充
填剤25〜50重量部等を含有する熱可塑性の樹脂組成
物であって、粒径が0.1〜3mm程度の粉末である。
【0009】この回収ポリ塩化ビニル材料をそのまま溶
融、成形して再生しても、体積抵抗率と脆化温度が規格
値を満たさない。
【0010】このため、上記回収ポリ塩化ビニル系材料
100重量部に対して、可塑剤3〜10重量部と粒径が
0.5〜50.0μmで、比表面積が1〜100m2
gで、かつ吸油量が10〜100g/100gであるケ
イ酸アルミニウムを3〜10重量部配合し、溶融混練す
る。
【0011】また、可塑剤100重量部に対して、ケイ
酸アルミニウム80〜120重量部の割合とすることが
さらに体積抵抗率および脆化温度がバランス良く、改善
されて好ましい。
【0012】ここでの可塑剤としては、密度が0.97
〜0.99g/mlで、かつ、エステル価が250〜3
00であるものが好ましい。エステル価が、上記範囲外
であると、可塑化効率が悪化する。このような可塑剤の
具体例としては、ジオクチルフタレート、ジブチルフタ
レート、ジオクチルアジペートなどが挙げられる。
【0013】前記ケイ酸アルミニウムとしては、粒径が
0.5〜50.0μmで、かつ、比表面積が1〜100
2/gで、かつ、吸油量が10〜100g/100g
であるものが用いられる。粒径が、上記範囲外である
と、得られる樹脂組成物の機械特性が低下し、比表面積
が、上記範囲外であると、機械特性が低下し、吸油量
が、上記範囲外であると、同様に機械特性が低下する。
【0014】可塑剤の配合量は、回収ポリ塩化ビニル系
材料100重量部に対して、3〜10重量部とされ、3
重量部未満では脆化温度の改善に効果がなく、10重量
部を越えると組成物の軟化温度が低下して不都合とな
る。また、ケイ酸アルミニウムの配合量は、回収ポリ塩
化ビニル系材料100重量部に対して、3〜10重量部
とされ、3重量部未満では組成物の体積抵抗率の改善効
果がなく、10重量部を越えてももはやこの効果の増加
は望めなくなる。
【0015】また、必要に応じて、これ以外にスズ系、
鉛系の安定剤を少量添加して、再生されたポリ塩化ビニ
ル樹脂組成物の耐候性を高め、加工時の熱劣化を防止す
ることもできる。また、用途に応じて、紫外線吸収剤、
着色剤、無機充填材、滑材等の添加剤を配合してもよ
く、さらにはポリマー系の改質剤を配合してもよいし、
ハロゲン系の難燃剤を添加してもよい。
【0016】次に、本発明の電気絶縁性ポリ塩化ビニル
樹脂組成物の製造方法を説明する。すなわち、回収ポリ
塩化ビニル系材料と可塑剤及びケイ酸アルミニウムと
を、混合し、この混合物を温度150〜170℃で溶融
混練することによって、本発明電気絶縁性のポリ塩化ビ
ニル樹脂組成物が製造される。上記温度が150℃未満
の場合、溶融が不完全であったり、また溶融粘度が高
く、混合が不充分となる。また170℃を超えると、混
合される樹脂の分解もしくはゲル化が起こり好ましくな
い。
【0017】溶融、混合する方法としては、バンバリ−
ミキサ−、加圧ニ−ダ−、溶融混練押出機、二軸押出
機、ロ−ル等の通常用いられる溶融混練機により行うこ
とができる。
【0018】本発明の電線は、このようにして回収ポリ
塩化ビニル系材料に可塑剤およびケイ酸アルミニウムを
添加した得られた電気絶縁性ポリ塩化ビニル樹脂組成物
を、絶縁体やシースなどの各種被覆材として押出被覆し
て得られた電線、ケーブルである。この際の押出被覆
は、新品のポリ塩化ビニル樹脂組成物を使用する際と同
様の作業条件で行うことができる、
【0019】このような電気絶縁性ポリ塩化ビニル樹脂
組成物にあっては、可塑剤を新たに添加することによっ
て、使用中に揮散した可塑剤が補われ、再度十分な可塑
化が起こり、この結果脆化特性が改善され、耐寒性が良
好となる。また、ケイ酸アルミニウムを添加し、溶融混
練することで、回収ポリ塩化ビニル系材料中の分解劣化
の結果生じた導電性の低分子物質がこのケイ酸アルミニ
ウムに吸着、吸蔵され、これにより組成物としての電気
絶縁性が高められ、体積抵抗率が向上する。このため、
この電気絶縁性ポリ塩化ビニル樹脂組成物は、新品同様
の特性を有し、電線、ケーブルの被覆材として、新品と
遜色なく使用することができる。
【0020】以下において、具体例を挙げ、本発明を詳
しく説明する。本発明は、本発明の要旨をそこなわない
範囲において、以下の具体例のみに限定されるものでは
ない。
【0021】回収ポリ塩化ビニル系材料(ポリ塩化ビニ
ル40〜50重量%、可塑剤10〜20重量%、無機充
填材25〜35重量%、安定剤5〜10重量%)を洗浄
し、平均粒径0.2〜2mmに粉砕した。次いでこの粉
粒体100重量部にジオクチルフタレート0〜15重量
部、ケイ酸アルミニウム(粒径1.4μm、比表面積1
0m2/g、吸油量50g/g)0〜12重量部を、表
1及び表2に示す重量割合で混合した後、二軸押出機に
供給し、溶融混練、押出後造粒した。 造粒した樹脂を
シリンダー温度180℃の押出成形機に供給して、厚み
2mmのシートに成形した。
【0022】得られたシートを試験片として、引張試
験、熱老化試験、体積抵抗率、脆化温度を測定した。引
張試験、熱老化試験は、JIS K 6723に基づい
て試験を行った。体積抵抗値は、JIS K 6723
に基づいて測定した。脆化温度試験は、JIS K 6
723に基づいて試験を行った。その結果を表1及び表
2に示す。表1および表2における要求特性は、「電気
用品の技術基準」および「電気設備技術基準」によるも
のである。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】表1及び表2の結果から以下のことが判
る。可塑剤のみを単独で添加したものは脆化温度が向上
しているが、体積抵抗率は低下している。また、ケイ酸
アルミニウムのみを単独で添加した場合には、体積抵抗
率が向上しているが脆化温度は低下している。これらの
点から、可塑剤、ケイ酸アルミニウムともに、3重量部
以上10重量部以下で、かつ、可塑剤100重量部に対
してケイ酸アルミニウム80〜120重量部で含有した
ものが好ましいことがわかる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気絶縁
性ポリ塩化ビニル樹脂組成物は、回収ポリ塩化ビニル系
材料に可塑剤とケイ酸アルミニウムを配合し、溶融混練
したものであるので、樹脂組成物としての体積抵抗率、
脆化特性が高められ、新品と同様の特性を有するものに
再生でき、これをあらたに電線、ケーブル等の被覆材な
どに再利用することができる。このため、古電線、古ケ
ーブルの被覆材をなすポリ塩化ビニル系材料を焼却処分
や埋立処分する必要がなくなり、環境汚染を防止するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 7/02 H01B 7/02 Z 15/00 ZAB 15/00 ZAB (72)発明者 田代 勉 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 伊山 哲弘 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 村田 孝一 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 饗場 潔 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東 京電力株式会社内 Fターム(参考) 4J002 BD031 BD041 DJ007 EH086 EH146 FD026 GQ00 GQ01 5G305 AA02 AB35 AB40 BA12 BA15 BA26 CA03 CA37 CC12 CD04 CD17 5G309 LA06 RA10 RA12

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 古電線、古ケーブルの被覆材から回収さ
    れたポリ塩化ビニル系材料100重量部と、可塑剤3〜
    10重量部と、粒径0.5〜50.0μm、かつ、比表
    面積1〜100m2/g、吸油量10〜100g/10
    0gであるケイ酸アルミニウム3〜10重量部を溶融混
    練したことを特徴とする電気絶縁性ポリ塩化ビニル樹脂
    組成物。
  2. 【請求項2】可塑剤100重量部に対してケイ酸アルミ
    ニウム80〜120重量部の割合としたことを特徴とす
    る請求項1記載の電気絶縁性ポリ塩化ビニル樹脂組成
    物。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載の電気絶縁性ポリ
    塩化ビニル樹脂組成物を被覆材として用いたことを特徴
    とする電線。
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