JP2014147272A - 電線処理具 - Google Patents

Abstract

【課題】環境に優しいノンハロゲン系難燃剤を用いた場合であっても、優れた難燃性を有すると共に耐油性にも優れた組成物からなる配線ダクト又は電線の保護チューブ等の電線処理具を提供する。
【解決手段】本体部２に収容した電線を、穴６から外部の所定方向に案内して所定の電子機器に接続させる配線ダクト１、又は電線を貫通させることにより該電線を覆って保護する電線の保護チューブの電線処理具は、オレフィン系樹脂（ポリプロピレン等のプロピレン系樹脂、ポリエチレン等のエチレン系樹脂）、ポリアミド樹脂、エラストマー、又はこれらの樹脂の混合材に、ノンハロゲン系難燃剤の難燃化物質としてイントメッセント系物質を所定割合配合した組成物から成形されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、優れた難燃性を有する、電線を収容して案内する配線ダクト又は電線を保護するための保護チューブ等の電線処理具に関する。

従来より、配電盤や分電盤、或いは工作機械等の機器に電線を敷設する際、電線を収容して所定の方向に案内する配線ダクト、及び、数本の電線をまとめて両端にコネクタ等を接続した所謂ワイヤーハーネスを保護するコルゲートチューブやスパイラルチューブ等の電線の保護チューブは、火災による障害を抑制するために難燃性のハロゲン系難燃剤を添加したポリ塩化ビニルが広く用いられてきた。このポリ塩化ビニルは、難燃性が高く、ハロゲン系難燃剤も少量配合で済むため、耐久性にも優れたものとなっている。

しかしながら、ハロゲン系難燃剤を含有しているポリ塩化ビニルは、火災時や電気、電子機器を廃棄するときの焼却時に有毒なダイオキシン等のハロゲン系ガスを大気中に放出し、人体に多大な影響を及ぼすと共に、酸性雨等、環境汚染の原因になるという問題点があった。

そこで、このような人体への影響や、地球環境への負荷を抑制するため、難燃加工においてノンハロゲン化、低煙化、低有害ガス化を目指した技術開発が急務となっており、近年では、特許文献１に示すように、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）にノンハロゲン系難燃剤を配合して難燃性を高めた組成物を生成する技術が提案されている。

特開２００１−１１３６３７号公報

しかしながら、この変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）にノンハロゲン系難燃剤を配合して難燃性を高めた組成物は、環境には優しいものの耐久性、特に耐油性に弱く、例えば、この組成物にて配線ダクトや保護チューブを形成した場合、配線ダクトや保護チューブが油脂類に長時間接触すると、ひび割れを起こし破損してしまうという問題点があった。特に、配線ダクトは、鉄板等の対象物にネジ止めする際、タッピングし易いように対象物にタッピングオイルが塗られるので、なお更である。

本発明は、上記したような問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、環境に優しいノンハロゲン系難燃剤を用いた場合であっても、優れた難燃性を有すると共に耐油性にも優れた組成物からなる配線ダクト又は電線の保護チューブ等の電線処理具を提供することにある。

このような問題を解決するために、本発明の電線処理具は、請求項１に記載したように、内部が中空で長手方向の両端が開放された管状に形成され、その中空内部に電線を収容する電線処理具（配線ダクト１、コルゲートチューブ２０、スパイラルチューブ２５）であって、オレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、エラストマー、又はこれらの混合材に、ノンハロゲン系難燃剤を所定割合配合して生成された組成物から成形されることを要旨とする。

従って、このように構成される本発明の電線処理具は、オレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、エラストマー、又はこれらの混合材に、ノンハロゲン系難燃剤を所定割合配合して生成された組成物から成形されているので、その結果、優れた難燃性及び耐久性（耐油性）を有すると共に、環境に優しく、火災時や廃棄するときの焼却時に有害なハロゲン系ガスを大気中に放出して人体に多大な影響を及ぼすことを防止することができるという、極めて顕著な効果を奏する。

ここで、請求項１に記載の電線処理具は、請求項２に記載したように、前記ノンハロゲン系難燃剤は、イントメッセント系物質、金属水酸化物、又は膨張黒鉛とするとよい。また、請求項２に記載の電線処理具は、請求項３に記載したように、前記組成物は、前記オレフィン系樹脂に前記イントメッセント系物質を所定割合配合して生成されるとよい。

また、請求項２または請求項３の電線処理具は、請求項４に記載したように、前記オレフィン系樹脂はポリプロピレン樹脂とし、前記イントメッセント系物質はリン酸塩とし、前記組成物は、前記ポリプロピレン樹脂に前記リン酸塩を所定割合配合して生成されるとよい。

更に、請求項４に記載の電線処理具は、請求項５に記載したように、前記ポリプロピレン樹脂に前記リン酸塩を配合する所定割合は、前記ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して前記リン酸塩１５〜６０重量部とするとよい。

ポリプロピレン樹脂は、もともと耐久性、特に耐油性に優れており、その他、押出及び射出成形が可能な熱可塑性樹脂として成型加工性に優れ、高融点で艶があるといった数多くの長所を有し、従って、ポリプロピレン樹脂をベースにした請求項５に記載の発明によれば、このような長所を活かしつつ環境に優しい電線処理具を構成することができる。

更に、ポリプロピレン樹脂にリン酸塩を配合する所定割合を、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対してリン酸塩１５〜６０重量部とした請求項５に記載の発明によれば、難燃性の等級を示す基準の１つであるＵＬ９４規格においてＶ−０の要件を満たす、極めて優れた難燃性を有した電線処理具を構成することができる。

また、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の電線処理具は、請求項６に記載したように、前記中空内部に収容した電線を外部の所定方向に案内する配線ダクト（配線ダクト１）としてもよいし、或いは、請求項７に記載したように、前記電線処理具は、前記中空内部に収容した電線を貫通させることにより該電線を覆って保護する電線の保護チューブ（コルゲートチューブ２０、スパイラルチューブ２５）としてもよい。

因みに、上記括弧内の名称及び符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明（請求項１乃至請求項７）は、上記括弧内の名称及び符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本実施形態に係わる斜め上方から見た配線ダクト１の全体斜視図である。 本実施形態に係わる配線ダクト１の全体平面図である。 本実施形態に係わる配線ダクト１が工作機械等の機器に取り付けられている状態を示す説明図である。 本実施形態に係わる配線ダクト１が配電盤（分電盤）に取り付けられている状態を示す説明図である。 本実施形態に係わるコルゲートチューブ２０を説明するための説明図である。 本実施形態に係わるスパイラルチューブ２５を説明するための説明図である。

以下に、本発明を実施するための形態を図と共に説明する。まず、図１、図２を参照しながら、配線ダクト１の構成について説明する。図１は、斜め上方から見た配線ダクト１の全体斜視図、図２は、配線ダクト１の全体平面図である。配線ダクト１は、電線を収容する本体部２と、本体部２に蓋をする蓋部３とからなっている。

本体部２は、一対の鉛直方向に延在する側板４ａ、４ｂと、この側板４ａ、４ｂの下端部を連結して水平方向に延在する矩形状の底板５とで、上方及び長手方向の両端部に開口７ａ及び開口７ｂ、７ｃを有した断面コの字状に一体形成されている。側板４ａ、４ｂには、面取りされた略矩形状の穴６が一定間隔を持って複数並列して穿設されており、この穴６は、本体部２に収容した複数の電線のうち、所定の電線を選り分けて配線ダクト１の外部に案内するためのものである。また、側板４ａ、４ｂの上端部には、蓋部３と係合して該蓋部３を本体部２に取り付けるための、本体部２の内側に略半円状に窪んだ係合部８ａ、８ｂが形成されている。

図中、９ａは、識別表示であり、この識別表示９ａは、本体部２に収容した複数の電線から所定の電線を正しく選り分けて所定の電子機器に接続するための表示（例えば、電線や接続する電子機器等の型番表示）であって、所定の穴６の上方に対応するように印刷等で印字されて複数表示されている。つまり、本体部２に収容された複数の電線は、識別表示９ａが表示されている下方の穴６（若しくは下方近傍の穴６）から、この識別表示９ａにより選り分けた電線を配線ダクト１の外部に案内して所定の電子機器に正しく接続できるようになっている。また、底板５には、図２に示すように、本体部２を鉄板等の対象物にタッピングネジにて螺着するための長穴状の取付穴１０が、その中央に複数穿設されている。なお、図２は、本体部２と蓋部３とがずれた状態を示している。

一方、蓋部３は、底板５と対面するように平面視略矩形状に形成され、その長手方向の両端部には、本体部２の係合部８ａ、８ｂと係合して該本体部２に蓋部３を取り付けるための係合部１１ａ、１１ｂが形成されている。この係合部１１ａ、１１ｂは、上部側に係合部８ａ、８ｂの先端と嵌合するコの字枠１２ａ、１２ｂを有し、下部側に係合部８ａ、８ｂの半円状に窪んだ箇所と嵌合する本体部２の内側に略三角状に突出する係止片１３ａ、１３ｂを有している。

また、蓋部３の手前側縁部には、上記した本体部２の識別表示９ａと対応する位置に、識別表示９ｂが印刷等で印字されて複数表示されている。この識別表示９ｂは、その表示内容は、識別表示９ａと整合しており、その機能は、識別表示９ａと同等である。なお、蓋部３は、図２に示すように、上方から蓋部３を本体部２に被せるようにして係合部８ａ、８ｂと係合部１１ａ、１１ｂとを係合し、その後、矢印Ａに示すように、蓋部３を長手方向にスライドさせて蓋部３の両端を本体部２の両端に合致させることで、本体部２に取り付ける。

このように構成された配線ダクト１は、図３、図４に示すように、工作機械等の機器、或いは配電盤や分電盤に取り付けられ、内部に収容した電線を外部に案内して所定の電子機器に接続する。なお、図３は、配線ダクト１が工作機械等の機器に取り付けられている状態を示す説明図、図４は、配線ダクト１が配電盤（分電盤）に取り付けられている状態を示す説明図である。

図３を参照して、この図３に示した例では、配線ダクト１は、床面と平行に設けられている機器の底板１５に、垂直状に突出するように取り付けられている。この状態では、配線ダクト１は蓋部３が上方に位置しており、従って本体部２の識別表示９ａと蓋部３の識別表示９ｂとは、共に視認できるようになっている。なお、図３に示した例では、ニッパ等の工具により、穴６の間にある側板４ａの板材が切除され、大きくなった穴６から複数の電線が纏まって外部に案内されている状態を示している。

次に、図４を参照して、この図４に示した例では、配線ダクト１は、床面から垂直に立設した壁面１６に、水平状に突出するように取り付けられている。この状態では、配線ダクト１は、蓋部３が前方に位置すると共に側板４ａが下方に位置しており、従って蓋部３の識別表示９ｂは視認できるものの、本体部２の識別表示９ａは視認し難くなっている。なお、図４に示した例では、電線は、穴６から１本ずつ外部に案内されて所定の機器に接続されている状態を示している。

このように、配線ダクト１は、収容した電線を外部に複数纏めて案内したり、１本ずつ案内したりすることができ、しかも、その取付方向が垂直状や水平状等、如何なる向きに取り付けたとしても、本体部２及び蓋部３の直交する２面に識別表示９ａ及び識別表示９ｂがそれぞれ設けられているので、その結果、識別表示９ａ、９ｂの何れか１つは容易に視認することが可能になる。これにより、配線ダクト１は、収容した電線を外部に案内して所定の電子機器に正確に接続することができる。

次に、数本の電線をまとめて両端にコネクタ１９を接続したワイヤーハーネス１８を保護するコルゲートチューブ２０やスパイラルチューブ２５等の電線の保護チューブについて説明する。図５は、コルゲートチューブ２０を説明するための説明図、図６は、スパイラルチューブ２５を説明するための説明図である。

図５を参照して、コルゲートチューブ２０は、内部が中空で長手方向の両端が開放された断面円形の管状に形成され、その内部を端部にコネクタ１９が接続された複数のワイヤーハーネス１８が貫通するように設けられている。コルゲートチューブ２０は、その外周面は長手方向に凸凹の蛇腹状に形成され、この凹状部から自在に折り曲げ可能となっている。

次に、図６を参照して、スパイラルチューブ２５は、端部にコネクタ１９が接続されたワイヤーハーネス１８を複数束ねた上から、１枚の紐状シートをスパイラル状に巻回するようにして形成されている。スパイラルチューブ２５は、その外周面に巻回した紐状シート間に隙間が形成され、この隙間から自在に折り曲げ可能となっている。

このように構成されたコルゲートチューブ２０及びスパイラルチューブ２５は、様々な電子的な装置や機械で使用され、ワイヤーハーネス１８を覆って外部からの静電ノイズや熱に対する絶縁性を高めたり、外部からの衝撃等により損傷してしまうことを防止する等して該ワイヤーハーネス１８を保護するようになっている。

ところで、上述したように構成される配線ダクト１及び保護チューブ（コルゲートチューブ２０、スパイラルチューブ２５）は、火災時や電気、電子機器を廃棄するときの焼却時に有害なハロゲン系ガスを大気中に放出しないよう、ノンハロゲン系難燃剤を配合して難燃性を高め、しかもノンハロゲン系難燃剤を配合しても耐久性、特に耐油性に優れた組成物にて形成される。以下、この点について説明する。

配線ダクト１及び保護チューブ（コルゲートチューブ２０、スパイラルチューブ２５）は、押出及び射出成形が可能な熱可塑性樹脂が好ましく、例えば熱可塑性のオレフィン系樹脂（ポリプロピレン等のプロピレン系樹脂、ポリエチレン等のエチレン系樹脂）、ポリアミド樹脂、エラストマー、又はこれらの混合材に、ノンハロゲン系難燃剤の難燃化物質としてイントメッセント（intumescent）系物質を所定割合配合した組成物から成形されている。

イントメッセント系物質とは、燃焼が始まり加熱されるとともに材料表面に泡が吹き出し、泡状の断熱膨張層ができることによって材料表面の熱が内部に伝わらないようにするとともに酸素の供給を遮断し、以って熱分解と酸化反応を抑止して難燃化の作用をする物質をいう。

イントメッセント系物質としては、反応性化合物として、例えばリン酸アンモニウム、リン酸メラミン等のリン酸塩、泡の骨格形成剤として、例えばデキストリン等の炭化水素化合物、ペンタエリスリトール等の多官能アルコール、ポリ酢酸ビニル等の炭化水素化合物等、発泡剤として、例えば分解性アンモニウム塩、ジシアンアミド、メラミン等のアミド化合物等、ビヒクルとして、例えば水系合成エマルジョン、溶剤系のアルキド樹脂、エポキシ樹脂等を組み合わせて用いるのが好ましい。

イントメッセント系物質のその他の例としては、ホウ酸リンアンモニウム、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸、重炭酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、セキ燐、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、リン酸ユリア、カルシウムアルミネート水和物等があり、これらを適宜組み合わせて、また、上記のイントメッセントの役割分担を担う物質と共に使用することができる。

特に、オレフィン系樹脂のポリプロピレン樹脂は、もともと耐久性、特に耐油性に優れており、その他、成型加工性に優れ、高融点で艶があるといった数多くの長所があるので、ポリプロピレン樹脂をベースにして配線ダクト１及び保護チューブ（コルゲートチューブ２０、スパイラルチューブ２５）を形成するのが好ましく、更に、この場合、難燃化物質のイントメッセント系物質としてリン酸塩（例えばリン酸アンモニウム）を配合するのがよい。

即ち、ポリプロピレン樹脂は、それ自体難燃性がないので、このポリプロピレン樹脂にノンハロゲン系難燃剤のイントメッセント系物質としてリン酸塩（例えばリン酸アンモニウム）を所定割合配合することにより、難燃性の等級を示す基準の１つであるＵＬ９４規格においてＨＢ〜Ｖ０の要件を幅広くコントロールすることが可能になる。

ＵＬ９４規格においてＨＢ〜Ｖ０の要件を網羅するためには、ポリプロピレン樹脂にリン酸塩を配合する割合は、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対してリン酸塩５〜１００重量部を配合することが好ましい。その中で、Ｖ０の要件達成であれば、ポリプロピレン樹脂にリン酸塩を配合する割合は、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対してリン酸塩１５〜６０重量部を配合することが好ましく、より好ましくは、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対してリン酸アンモニウム２５〜４５重量部を配合するのがよい。

ここで、本出願人は、変性ポリフェニレンエーテルの配線ダクト（以下、「変性ＰＰＥダクト」ともいう）及びポリプロピレン樹脂にリン酸塩を所定割合配合（ポリプロピレン樹脂１００重量部に対してリン酸塩５〜１００重量部を配合）した配線ダクト（以下、「難燃ＰＰダクト」ともいう）それぞれに、防錆・潤滑オイル(タイコーホーザイ製PN55)、切削油(Fuchs製エコカット232)、を室温で塗布する耐油性試験を行った。その試験結果は、変性ＰＰＥダクトは、潤滑オイル、切削油ともに約５分後には亀裂が入り、割れが発生した。一方難燃ＰＰダクトは、２４時間経過後でも特に変化は見られなかった。この試験結果から、難燃ＰＰダクトは、耐油性が良好であることが理解できる。

また、オレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、エラストマー、又はこれらの混合材に、イントメッセント系物質を配合する替わりに、ノンハロゲン系難燃剤の難燃化物質として金属の水酸化物、例えば水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムを所定割合配合するようにしてもよい。例えば、ポリプロピレン樹脂に金属水酸化物を配合する割合は、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して金属水酸化物１００〜１２０重量部を配合することが好ましい。

つまり、ノンハロゲン系難燃剤として金属水酸化物を配合すると、燃焼したときに反応で生成される水が消化作用の働きをするので難燃性が向上するが、但し、イントメッセント系物質と比較して重量が増し、更に有機物に無機物を混ぜることになるので樹脂組成物が硬くなる。その結果、成型加工性が悪くなるという問題点はある。

或いは、オレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、エラストマー、又はこれらの混合材に、イントメッセント系物質や金属水酸化物を配合する替わりに、膨張黒鉛を所定割合配合するようにしてもよい。膨張黒鉛は、天然黒鉛の層間に硫酸等の化学品を挿入し、洗浄、中和処理を行うことにより生成する。この生成した膨張黒鉛を、例えばポリプロピレン樹脂に配合すると、高温時に難燃性の固層を形成し、燃焼が広がるのを抑制することができる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係わる配線ダクト１及び保護チューブ（コルゲートチューブ２０、スパイラルチューブ２５）は、ノンハロゲン系難燃剤を用いながらも優れた難燃性及び耐久性（耐油性）を有しているので、その結果、環境に優しく、火災時や廃棄するときの焼却時に有害なハロゲン系ガスを大気中に放出して人体に多大な影響を及ぼすことを防止すると共に、経年劣化による磨耗や破損、特にオイルに接触することによるひび割れ等の破損を抑制することが可能となる。

以上、本発明の実施形態に係わる配線ダクト１及び保護チューブ（コルゲートチューブ２０、スパイラルチューブ２５）を図面に基づいて説明してきたが、具体的な構成は実施形態に示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加などがあっても本発明に含まれる。

例えば、上述した実施形態においては、配線ダクト１は、図３、図４に示したように、工作機械等の機器や配電盤（分電盤）に設けられる例を示したが、これは限定するものではなく、例えば自動車（エンジルームやトランクの内部等）、航空機、電車等の乗り物や、建造物等に設けるようにしてもよい。

また、配線ダクト１は、穴６の上端中央から側板４ａ、４ｂの上端部（係合部８ａ、８ｂ）に亘る直線状の切り込み（スリット）を、それぞれの穴６に対応して設けるようにしてもよい。このようにすると、穴６に、本体部２に収容した電線を選り分けて挿入するとき、該電線をこの切り込みを介して上方から押し込むようにして、容易に穴６に挿入することができる。

１…配線ダクト、 ２…本体部、
３…蓋部、 ４ａ、４ｂ…側板、
５…底板、 ６…穴、
７ａ、７ｂ、７ｃ…開口、 ８ａ、８ｂ…係合部、
９ａ、９ｂ…識別表示、 １０…取付穴、
１１ａ、１１ｂ…係合部、 １２ａ、１２ｂ…コの字枠、
１３ａ、１３ｂ…係止片、 １５…底板、
１６…壁面、 １８…ワイヤーハーネス、
１９…コネクタ、 ２０…コルゲートチューブ、
２５…スパイラルチューブ。

Claims (7)

1. 内部が中空で長手方向の両端が開放された管状に形成され、その中空内部に電線を収容する電線処理具であって、
   オレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、エラストマー、又はこれらの混合材に、ノンハロゲン系難燃剤を所定割合配合して生成された組成物から成形されることを特徴とする電線処理具。
2. 前記ノンハロゲン系難燃剤は、イントメッセント系物質、金属水酸化物、又は膨張黒鉛としたことを特徴とする請求項１に記載の電線処理具。
3. 前記組成物は、前記オレフィン系樹脂に前記イントメッセント系物質を所定割合配合して生成されることを特徴とする請求項２に記載の電線処理具。
4. 前記オレフィン系樹脂はポリプロピレン樹脂とし、前記イントメッセント系物質はリン酸塩とし、前記組成物は、前記ポリプロピレン樹脂に前記リン酸塩を所定割合配合して生成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電線処理具。
5. 前記ポリプロピレン樹脂に前記リン酸塩を配合する所定割合は、前記ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して前記リン酸塩１５〜６０重量部としたことを特徴とする請求項４に記載の電線処理具。
6. 前記電線処理具は、前記中空内部に収容した電線を外部の所定方向に案内する配線ダクトとしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の電線処理具。
7. 前記電線処理具は、前記中空内部に収容した電線を貫通させることにより該電線を覆って保護する電線の保護チューブとしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の電線処理具。

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