JP5808023B2 - 難燃防蟻ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、白蟻による食害（蟻害）を防ぐ防蟻特性を持ち、かつ難燃性を有する難燃防蟻ケーブルに関する。

ケーブルとして例えば電力ケーブルや通信ケーブルなどがある。これらのケーブルには、その最外層に外部保護層としてのシースが設けられる。シースは、一般に低密度ポリエチレンやポリ塩化ビニルなどの汎用樹脂を押出被覆することにより形成される。

ただし、ケーブルを地中に埋設するような場合、上記汎用樹脂からなるシースは白蟻により食害（蟻害）されるおそれがある。シースが蟻害を受けると、シースの絶縁性などの特性が低下することとなり、電力エネルギーや情報伝送が阻害されてしまう。

シースの蟻害を抑制するため、ケーブルのシースにナイロンを用いることが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。ナイロンは硬く、強度にも優れるため、蟻害を受けにくく、防蟻性に優れる。しかも、損傷を受けにくく、耐外傷性にも優れる。具体的には、特許文献１では、難燃性を有するポリ塩化ビニル（以下、ＰＶＣともいう）からなるＰＶＣ層の上に、防蟻性を有するナイロンからなるナイロン防蟻層を積層させた２重構造のシースを備える防蟻ケーブルが開示されている。

ただし、ナイロンは、ＰＶＣなどと比較して難燃性が低いといった問題がある。つまり、特許文献１の防蟻ケーブルでは、その最表面に、難燃性の低いナイロン防蟻層が位置しているため、ケーブルに要求される高い難燃性（ＩＥＥＥ ｓｔｄ．３８３試験に合格する）を満たすことが困難となっている。ナイロン防蟻層の難燃性を向上させるために難燃剤を多量に添加する方法も考えられるが、ナイロン防蟻層の機械的強度を低下させることとなり、ケーブルの布設時に外傷を引き起こすおそれがある。

このため、難燃性の低いナイロン防蟻層には、その周囲に難燃性を有するＰＶＣ層がさらに設けられる。つまり、内側から順にＰＶＣ層、ナイロン防蟻層およびＰＶＣ層を積層させた３重構造のシースが形成される。この３重構造のシースを備える防蟻ケーブルは、難燃性にも優れることになる。

しかしながら、上記防蟻ケーブルは３重構造のシースを有するため、外径が大きく、重量が重いといった問題がある。また、高価なナイロンを用いるため、防蟻ケーブルが高価となるといった問題もある。

このような課題を解決するため、ナイロンに代えて硬度（ショアＤ）６０以上のポリプロピレン（以下、ＰＰともいう）をシースに用いた難燃防蟻ケーブルが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。ＰＰは、ナイロンよりも難燃性に優れる上に、所定の硬度を有することで防蟻性にも優れることになる。特許文献２では、ナイロン防蟻層の代わりに硬度の高いＰＰからなるＰＰ防蟻層を設けており、例えば、内側から順に、酸素指数３０のＰＶＣからなるＰＶＣ層と酸素指数２０で硬度６０のＰＰからなるＰＰ防蟻層とを積層させた２重構造のシースを設けている。特許文献２の難燃防蟻ケーブルによれば、外径および重量が小さく、かつ安価であり、防蟻性および難燃性に優れることになる。

特開平３−１５１１４号公報 特開２０１２−１７４５７４号公報

ところで、ケーブルを地中に埋設する場合、ケーブルを管路などに布設するが、この布設の際には、管路にケーブルを引き入れて移動させることによりケーブルを延線する。

しかしながら、特許文献２に示すような最表面にＰＰ防蟻層を備える難燃防蟻ケーブルでは、移動させて延線する際に引きずられることによって、ＰＰ防蟻層が剥がれるおそれがある。これは、特許文献２のＰＰ防蟻層が摩擦により外傷を受けやすく、その耐外傷性が不十分なためである。

本発明は、防蟻性および難燃性と共に耐外傷性に優れる難燃防蟻ケーブルを提供することを目的とする。

上述したように、ナイロンは硬く、強度に優れるが、難燃性に劣る。一方、特許文献２に示す高い硬度のポリプロピレン（以下、ＰＰともいう）は、硬く、難燃性には優れるが、ナイロンと比較して強度（引張強度）は低い。つまり、高い硬度のＰＰは、ナイロン程の引張強度を得られない。このため、高い硬度のＰＰからなるＰＰ防蟻層は、延線の際の摩擦などにより引っ張られたりすると、その引張に耐えられずに損傷し、剥がれてしまう場合があり、耐外傷性が不十分である。

そこで、本発明者らは、応力−歪み曲線（いわゆるＳＳ曲線）に着目し、防蟻性だけでなく耐外傷性にも優れるようなＰＰについて検討を行った。

ＳＳ曲線は、樹脂の引張試験により得られ、応力ｓｔｒｅｓｓ（引張強度）と歪みｓｔｒａｉｎ（伸び）との相関関係を示す。一般に、樹脂を引っ張ると、伸びが発生すると共に、その外力に対抗しようとする応力が発生する。このときの伸びを横軸に、応力としての引張強度を縦軸に、それぞれとることにより、ＳＳ曲線が得られる。ＳＳ曲線によれば、樹脂の機械特性を把握することができる。一般的には、ＳＳ曲線においては、伸びに対して引張強度が直線的に上昇する領域（弾性域）と、樹脂の塑性変形により引張強度が上昇しにくくなる領域（塑性域）とがあり、弾性域から塑性域に変わる点が降伏点となる。降伏点は、樹脂の塑性変形が生じ始める点を示す。降伏点での引張強度は、樹脂が塑性変形し始めるときの引張強度を示しており、降伏点での引張強度が大きいほど樹脂が塑性変形しにくいことを示す。また、降伏点での引張強度をＳ_１、そのときの伸び率をＳ_２としたとき、傾きＳ_１／Ｓ_２は、単位伸び当たりの引張強度、つまり伸びにくさを示しており、Ｓ_１／Ｓ_２が大きいほど伸びにくいことを示す。

上記硬度の高いＰＰのＳＳ曲線について検討したところ、配合によっては、引張強度は大きいものの、傾きＳ_１／Ｓ_２が小さく、伸びやすい場合があることが確認された。つまり、硬度の高いＰＰにおいても伸びやすい場合、耐外傷性に劣ることが確認された。このことから、本発明者らは、ＰＰの耐外傷性を向上させるには、引張強度が大きいだけではなく、伸びにくい（伸び性が小さい）ことが重要であることを見出した。
そこで、本発明者らは、ＰＰの伸び性を低減するため、検討を行った。その結果、ＰＰに、溶解度パラメータが７．０以上９．５以下であってＰＰとの相溶性に優れる樹脂成分を添加するとよいことが見出された。このようなＰＰ樹脂組成物によれば、降伏点での引張強度Ｓ_１が２７ＭＰａ以上、かつ降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８以上であり、引張強度が大きいだけでなく、伸び性が小さい。このため、これから形成される防蟻層では優れた防蟻性および耐外傷性を得られることができる。

本発明は、以上の知見に基づいて成されたものであり、以下の構成を有する。
本発明の第１の態様によれば、
シースを備える難燃防蟻ケーブルであって、前記シースは、表面に、ポリプロピレン組成物から形成されるポリプロピレン防蟻層を備えており、前記ポリプロピレン組成物は、（Ａ）ポリプロピレン単独重合体と（Ｂ）溶解度パラメータが７．０以上９．５以下の樹脂成分と、を含有しており、引張試験による降伏点での引張強度Ｓ_１が２７ＭＰａ以上、かつ降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８以上である、難燃防蟻ケーブルが提供される。

本発明の第２の態様によれば、
前記ポリプロピレン組成物は、前記（Ａ）プロピレン単独重合体および前記（Ｂ）樹脂成分の合計１００質量％に対し、前記（Ａ）プロピレン単独重合体を９０質量％以上１００質量％未満、前記（Ｂ）樹脂成分を０質量％より大きく１０質量％以下、含有する、第１の態様の難燃防蟻ケーブルが提供される。

本発明の第３の態様によれば、
前記（Ｂ）樹脂成分は、プロピレンとプロピレン以外のαオレフィンとの共重合体、ビニル系樹脂、ジエン系ゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、熱可塑性エラストマーを単独、もしくは２種類以上組み合わせて用いたものであるである、第１又は第２の態様の難燃防蟻ケーブルが提供される。

本発明の第４の態様によれば、
前記ポリプロピレン組成物は、２３０℃以下に融解ピーク温度を有する難燃剤をさらに含有しており、前記（Ａ）ポリプロピレン単独重合体および前記（Ｂ）樹脂成分の合計１００質量％に対して前記難燃剤を１質量％以上１０質量％以下含有する、第１〜第３の態様のいずれかの難燃防蟻ケーブルが提供される。

本発明の第５の態様によれば、
前記ポリプロピレン組成物は、３００℃以下に１％質量減少ピーク温度を有する難燃剤をさらに含有しており、前記（Ａ）ポリプロピレン単独重合体および前記（Ｂ）樹脂成分の合計１００質量％に対して前記難燃剤を１質量％以上１０質量％以下含有する、第１〜第３の態様のいずれかの難燃防蟻ケーブルが提供される。

本発明の第６の態様によれば、
前記シースは、内側から表面に向かって、ポリ塩化ビニル組成物から形成されるポリ塩化ビニル層と前記ポリプロピレン防蟻層とを積層させた２重構造を有する、第１〜第５の態様のいずれかの難燃防蟻ケーブルが提供される。

本発明の第７の態様によれば、
前記ポリプロピレン防蟻層の厚さは、０．５ｍｍ以上であって、前記ポリ塩化ビニル層の厚さの５０％以下である、第６の態様の難燃防蟻ケーブルが提供される。

本発明によれば、防蟻性および難燃性と共に耐外傷性に優れる難燃防蟻ケーブルが得られる。

本発明の一実施形態に係る難燃防蟻ケーブルの断面図である。 実施例におけるポリプロピレン組成物の降伏点での引張強度と降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２との相関を示す図である。 実施例における防蟻性の評価について説明する図である。 実施例における難燃防蟻ケーブルの耐外傷性試験について説明する図であり、（ａ）は、側面方向から見た図であり、（ｂ）は、断面方向から見た図であり、（ｃ）は、（ａ）における点線領域の拡大図である。

［本発明の一実施形態］
以下、本発明に係る難燃防蟻ケーブルの一実施形態について説明をする。なお、以下では、電力ケーブルとして用いられる難燃防蟻ケーブルについて説明するが、本発明の難燃防蟻ケーブルはこれに限定されず、例えば通信ケーブルなどにも適用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る難燃防蟻ケーブルの断面図を示す。

図１に示すように、本実施形態の難燃防蟻ケーブル１では、導体１０の外周上に、内部半導電層１１、絶縁層１２、外部半導電層１３、遮蔽層（シールド層）１４、押えテープ１５、遮水層１６およびシース１７がこの順に設けられている。シース１７は、内側から表面に向かって、ポリ塩化ビニル組成物から形成されるポリ塩化ビニル層１７ａと、ポリプロピレン組成物から形成されるポリプロピレン防蟻層１７ｂとを積層させた２重構造を有している。

難燃防蟻ケーブル１において、ポリプロピレン防蟻層１７ｂ以外は、従来公知のものを用いることができる。導体１０は、例えば銅やアルミニウムなどからなる。内部半導電層１１は、導電性付与剤（カーボンブラックなど）や例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体などの樹脂成分を含有する半導電性樹脂組成物から形成される。絶縁層１２は、例えばポリエチレンなどの樹脂成分を含む絶縁性樹脂組成物から形成される。外部半導電層１３は、内部半導電層１１と同様に半導電性樹脂組成物から形成される。シールド層１４は、導体１０で発生する電界を遮蔽するシールド性を有しており、例えば軟銅テープなどから形成される。押えテープ１５は、例えば不織布テープや半導電性テープ等をシールド層１４の外周に巻き付けることにより形成される。遮水層１６は、例えばアルミラミネート遮水テープなどから形成される。

シース１７は、内側から表面に向かってポリ塩化ビニル層１７ａとポリプロピレン防蟻層１７ｂとを積層させた２重構造を有している。

ポリ塩化ビニル層１７ａは、ポリ塩化ビニル組成物から形成されており、難燃性に優れている。ポリ塩化ビニル層１７ａは、防蟻性には劣るが、後述する防蟻性に優れるポリプロピレン防蟻層１７ｂにより被覆保護されている。ポリ塩化ビニル組成物としては、従来公知のものを用いることができる。ポリ塩化ビニル層１７ａの厚さは、特に限定されないが、難燃性を得る観点から外径の４％以上であることが好ましく、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがより好ましい。２ｍｍ未満であると、ポリ塩化ビニル層１７ａの十分な難燃性を得られないおそれがある。一方、１０ｍｍを超えると、難燃性は良くなるが、難燃防蟻ケーブル１の外径が増加することにより可撓性が低下して、管路への挿入性が損なわれるおそれがある。

ポリプロピレン防蟻層１７ｂは、後述するポリプロピレン組成物から形成されており、難燃性、防蟻性および耐外傷性に優れる。ポリプロピレン防蟻層１７ｂは、ポリ塩化ビニル層１７ａの外周上に形成されており、防蟻性に劣るポリ塩化ビニル層１７ａを被覆保護している。ポリプロピレン防蟻層１７ｂの厚さは、特に限定されないが、防蟻性や耐外傷性などの特性を得る観点から０．５ｍｍ以上であることが好ましく、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることがより好ましい。０．５ｍｍ未満であると、ポリプロピレン防蟻層１７ｂの十分な特性を得られないおそれがある。一方、２ｍｍを超えると、厚さほどの特性（難燃性など）を得られないばかりか、難燃防蟻ケーブル１の外径が増加することにより可撓性が損なわれるおそれがある。また、ポリプロピレン防蟻層１７ｂの厚さは、ポリ塩化ビニル層１７ａの厚さの５０％以下であることが好ましい。このような構成を有することにより、難燃性及び防蟻性を適度に有することが可能となる。

なお、シース１７は、遮水層１６の外周上にポリ塩化ビニル組成物およびポリプロピレン組成物を押出被覆することにより形成される。押出の際、２層を同時に押し出し、ポリ塩化ビニル層１７ａおよびポリプロピレン防蟻層１７ｂを２層同時に形成してもよい。もしくは、１層毎に押出して形成してもよい。

〈ポリプロピレン組成物〉
ここで、ポリプロピレン防蟻層１７ｂを構成するポリプロピレン組成物について説明をする。

ポリプロピレン組成物は、（Ａ）プロピレン単独重合体と（Ｂ）溶解度パラメータが７．０以上９．５以下の樹脂成分とを含有し、これらを混練することにより得られる。（Ａ）成分は、プロピレンの単独重合により合成されるホモポリマーであり、硬度が高く、引張強度が高い。（Ｂ）成分は、溶解度パラメータが７．０以上９．５以下の樹脂成分であり、（Ａ）成分（溶解度パラメータ８．０程度）との相溶性に優れる。これらを混練することにより得られるポリプロピレン組成物は、（Ａ）成分の相中に（Ｂ）成分が相溶した状態、もしくは（Ａ）成分の相中に（Ｂ）成分が微細に分散した状態となっている。これにより、ポリプロピレン組成物は、（Ａ）成分を８２質量％以上、（Ｂ）成分を１８％以下の組成とした場合、引張試験を行ったときに得られる引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との相関関係を示すＳＳ曲線において、降伏点での引張強度Ｓ_１が２３ＭＰａ以上となり、防蟻性を発現する。この組成を（Ａ）成分９０質量％以上１００質量％未満、（Ｂ）成分０質量％より大きく１０質量％以下とすることで、引張強度Ｓ_１が２７ＭＰａ以上、かつ降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８以上となり、防蟻性は一段と良くなる。それだけでなく、ケーブル化した際に必要となる耐外傷性に優れた特性を発現する。降伏点での引張強度Ｓ_１は、好ましくは２７ＭＰａ以上３５ＭＰａ以下である。また、降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２は、好ましくは２．９以上５．０以下である。このように引張強度Ｓ_１、および引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が上記範囲となるポリプロピレン組成物では、引張強度が大きいだけでなく、伸びにくい。このため、ポリプロピレン防蟻層１７ｂは、防蟻性に優れるだけでなく、難燃防蟻ケーブル１を延線する際に引きずられるような場合であっても外傷を受けにくく、耐外傷性に優れる。しかも、ポリプロピレン防蟻層１７ｂは、難燃性に優れるポリプロピレンを含むため、難燃性にも優れている。

なお、溶解度パラメータは、Ｆｅｄｏｒｓの方法（Ｐｏｌｙｍｅｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｃｉｅｎｃｅ，ｖｏｌ．１４，Ｐ１５２）によって計算することができる。また、実用的には「新版プラスチック配合剤―基礎と応用―（大成社刊）」などの公知の文献に記載されている値を用いることができる。

以下、各成分について説明する。

ポリプロピレン組成物は、（Ａ）プロピレン単独重合体と（Ｂ）溶解度パラメータが７．０以上９．５以下の樹脂成分とからなる重合樹脂を含む。この重合樹脂は、（Ａ）成分に（Ｂ）成分が含有されることにより、成形性や物性（引張強度や伸び性）などが本組成物の使用目的に応じて調整されている。
前記重合樹脂における前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合方法は、特に限定されない。この混合方法としては、例えば、プロピレン重合時に共重合を伴う混合方法であってもよく、溶融混練による混合方法であってもよい。また、この共重合体は、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。

（Ｂ）成分としては、溶解度パラメータが７．０以上９．５以下の樹脂成分であり、（Ａ）成分との相溶性に優れるものであれば、特に限定されない。このような（Ｂ）成分によれば、ポリプロピレン組成物の引張強度および伸び性を調整できる。引張強度や伸び性を調整する観点からは、（Ｂ）成分としては、（Ａ）成分との相溶性がより高い樹脂成分が好ましい。つまり、溶解度パラメータが（Ａ）成分と近く、溶解度パラメータが７．５以上９．０以下の樹脂成分が好ましい。

（Ｂ）成分としては、例えば、プロピレンとプロピレン以外のα−オレフィンとの共重合体、ビニル系樹脂、ジエン系ゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらを単独で用いてもよく、もしくは２種類以上組み合わせて用いてもよい。
ビニル系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂（ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン（炭素数３〜１２）共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（プロピレン−α−オレフィン（炭素数４〜１２）共重合体など）、（メタ）アクリル系樹脂（（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、および（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等からなる群から選択される少なくとも１種以上のモノマーの（共）重合物など）、スチレン系樹脂（ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、スチレン−無水マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル酸エステル樹脂、ＨＩＰＳなど）などが挙げられる。
ジエン系ゴムとしては、ブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム（アクリロニトリル−ブタジエン共重合体など）などが挙げられる。
熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−イソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／ブチレン）ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−エチレンブロック共重合体、および、これらを水添した誘導体などが挙げられる。

ポリプロピレン組成物は、引張強度と伸び性とのバランスの観点から、（Ａ）成分および（Ｂ）成分の合計１００質量％に対し、（Ａ）成分を９０質量％以上１００質量％未満および（Ｂ）成分を０質量％より大きく１０質量％以下含有することが好ましく、（Ａ）成分を９０質量％以上９５質量％以下および（Ｂ）成分を５質量％以上１０質量％以下含有することがより好ましい。このような含有量であれば、ポリプロピレン組成物は、引張強度がより高く、伸び性がより小さくなる。

（難燃剤）
ポリプロピレン組成物は、難燃性を向上させる観点から、難燃剤をさらに含有することが好ましい。難燃剤としては、例えば、２３０℃以下に融解ピーク温度を有する難燃剤、および３００℃以下に１％質量減少ピーク温度を有する難燃剤などを用いることができる。これらは、１種を単独で用いてもよく、あるいは２種以上を併用して用いてもよい。難燃剤の含有量は、（Ａ）ポリプロピレン組成物と（Ｂ）樹脂成分との合計１００質量％に対して、１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。なお、難燃剤として２種以上を併用する場合は、それらの合計が上記範囲内とすることが好ましい。

２３０℃以下に融解ピーク温度を有する難燃剤としては、特に限定されないが、テトラブロビスフェノールＡおよびその誘導体、テトラブロモビスフェノールＳおよびその誘導体、トリス（ブロモネオペンチル）ホスフェートおよびその誘導体、トリアリルイソシアヌレートー６臭素化物およびその誘導体などがあげられる。これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を組み合わせても良い。

３００℃以下に１％質量減少ピーク温度を有する難燃剤としては、特に限定されないが、リン酸と、トリアジン誘導体またはジアミン（線状ジアミン、ピペラジンまたはピペラジン環を含むジアミンなど）とからなる２種のリン酸塩化合物をそれぞれ１質量％以上９９質量％以下含有してなるリン酸塩混合物およびその誘導体、リン酸エステルおよびその誘導体、金属水酸化物、硫酸メラミン、赤燐、アルコキシイミノ基ヒンダードアミン系化合物およびその誘導体などがあげられる。これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を組み合わせても良い。

（難燃助剤）
ポリプロピレン組成物は、必要に応じて、上述の難燃剤と共に、難燃助剤を含有してもよい。難燃助剤としては、特に限定されないが、三酸化アンチモン、ホウ酸亜鉛、ポリテトラフルオロエチレン、二酸化珪素、ハイドロタルサイト、重炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化モリブデンおよびその表面処理品、メラミン、メラミンシアヌレート、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、モノペンタエリスリトール、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ポリテトラフルオロエチレンなどがあげられる。

（その他添加剤）
ポリプロピレン組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、その他添加剤として、酸化防止剤、滑剤、結晶核剤、アンチブロッキング剤、紫外線吸収剤等の各種安定剤、帯電防止剤、染料や顔料等の着色剤、可塑剤および結晶化促進剤、離型剤、充填剤等が配合されていてもよい。

酸化防止剤としては、特に限定されないが、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤などがあげられる。これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を組み合わせても良い。

滑剤としては、特に限定されないが、脂肪酸アミド系滑剤、脂肪酸エステル系滑剤、脂肪酸系滑剤、脂肪酸金属塩系滑剤などがあげられる。これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を組み合わせても良い。

結晶核剤としては、特に限定されないが、ソルビトール類、リン系核剤、ロジン類、石油樹脂類などがあげられる。これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を組み合わせても良い。

ポリプロピレン組成物は、上記成分や添加剤をバンバリーミキサーや押出機などにより混練して得られる。生産性を考慮した場合、連続的に生産できることから押出機が好ましく、押出機の中でも２軸押出機が好ましい。混練の際には、ポリプロピレン組成物の融点以上の温度で加熱しながら混練することが好ましい。

［本発明に係る効果］
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。

本実施形態の難燃防蟻ケーブル１において、シース１７は、表面に、引張試験による降伏点での引張強度Ｓ_１が２７ＭＰａ以上、かつ降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８以上であるポリプロピレン組成物から形成されるポリプロピレン防蟻層１７ｂを有している。ポリプロピレン防蟻層１７ｂは、引張強度が大きく、かつ伸びにくいポリプロピレン組成物から形成されているため、難燃防蟻ケーブル１は、防蟻性および耐外傷性に優れている。しかも、ポリプロピレン防蟻層１７ｂは、難燃性に優れるポリプロピレンを含有しているため、難燃防蟻ケーブル１は、難燃性にも優れている。

また、シース１７は、内側から表面に向かって、ポリ塩化ビニル組成物から形成されるポリ塩化ビニル層１７ａとポリプロピレン防蟻層１７ｂとを積層させた２重構造を有することが好ましい。ポリ塩化ビニル層１７ａは難燃性に優れるものの、防蟻性に劣る。しかしながら、防蟻性に劣るポリ塩化ビニル層１７ａをポリプロピレン防蟻層１７ｂで被覆してシース１７を２重構造とすることにより、難燃防蟻ケーブル１の防蟻性を損なうことなく、難燃性を向上させることができる。

ポリプロピレン防蟻層１７ｂを構成するポリプロピレン組成物は、（Ａ）成分を９０質量％以上１００質量％未満、（Ｂ）成分を０質量％より大きく１０質量％以下含有することが好ましく、（Ａ）成分を９０質量％以上９５質量％以下、（Ｂ）成分を５質量％以上１０質量％以下含有することがより好ましい。これにより、ポリプロピレン組成物は引張強度がより高く、より伸び性が小さくなる。このため、これから形成されるポリプロピレン防蟻層１７ｂは、防蟻性および耐外傷性により優れる。

ポリプロピレン防蟻層１７ｂを構成するポリプロピレン組成物は、２３０℃以下に融解ピーク温度を有する難燃剤をさらに含有しており、（Ａ）成分および（Ｂ）成分の合計１００質量％に対して難燃剤を１質量％以上１０質量％以下含有することが好ましい。または、３００℃以下に１％質量減少ピーク温度を有する難燃剤を、（Ａ）成分および（Ｂ）成分の合計１００質量％に対して１質量％以上１０質量％以下含有することが好ましい。これにより、難燃防蟻ケーブル１の難燃性をさらに向上させることができる。

また、シース１７において、ポリプロピレン防蟻層１７ｂの厚さは、０．５ｍｍ以上であって、ポリ塩化ビニル層１７ａの厚さの５０％以下であることが好ましい。これにより、防蟻性および耐外傷性を両立させるとともに、難燃防蟻ケーブル１の外径の増加を抑制することができる。

次に、本発明の実施例を説明する。本実施例では、以下の方法および条件で難燃防蟻ケーブルを製造し、難燃性、防蟻性および耐外傷性を評価した。これらの実施例は本発明の一例であって、本発明はこれらの実施例により限定されない。

（１）原料
本実施例では、（Ａ）成分としてプロピレン単独重合体を用いた。（Ｂ）成分として、エチレン−酢酸ビニル共重合体（溶解度パラメータ８．９６）、およびプロピレンとエチレンの共重合体（溶解度パラメータ７．９〜８．１）の少なくとも１種を含む樹脂成分を用いた。また、２３０℃以下に融解ピーク温度を有する難燃剤として、２，２´ビス［４−（２，３−（ジブロモプロピルオキシ）−３，５−ジブロモフェニル］プロパン（溶解ピーク温度９０−１０５℃）を用いた。また、３００℃以下に１％質量減少ピーク温度を有する難燃剤として、リン酸塩混合物（１％質量減少ピーク温度９０−１０５℃）を用いた。なお、このリン酸塩混合物は、リン酸と、トリアジン誘導体またはジアミン（線状ジアミン、ピペラジンまたはピペラジン環を含むジアミンなど）とからなる２種のリン酸塩化合物をそれぞれ１質量％以上９９質量％以下含有してなる。

（２）防蟻層用の樹脂組成物の調製
上記原料を用いて、防蟻層用の樹脂組成物としてサンプル１〜８のポリプロピレン組成物を調製した。調製条件を以下の表１に示す。また、本実施例では、従来の樹脂組成物として、ナイロン組成物のサンプル９、ＰＶＣ組成物のサンプル１０及びサンプル１１を用意した。

（３）防蟻層用の樹脂組成物の評価方法
上記で調製された防蟻層用の樹脂組成物を用いて試験片を作成し、その引張特性、防蟻性を評価した。それぞれの評価方法については、以下のとおりである。

（引張特性）
表１に示すポリプロピレン組成物からなる試験片のそれぞれに対して引張試験を行い、それぞれのポリプロピレン組成物における降伏点での引張強度Ｓ_１、および降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２を求めた。
具体的には、ＪＩＳ Ｃ３００５（ゴム・プラスチック絶縁電線試験方法）の引張試験方法に準拠して実施し、引張り強度と伸びを破断まで、連続測定して降伏点の引張強度と伸びを実測した。引張試験の結果、サンプル１では、降伏点での引張強度Ｓ_１が２３ＭＰａであり、降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．３であることが確認された。同様にサンプル２〜８についても測定したところ、上記表１に示すような結果であることが確認された。サンプル１〜８について、引張強度Ｓ_１と傾きＳ_１／Ｓ_２との相関関係を図２に示す。図２では、横軸は降伏点での引張強度Ｓ_１（ＭＰａ）を示し、縦軸は降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２を示す。

（防蟻性）
防蟻性は、サンプル１〜８のポリプロピレン組成物およびサンプル９〜１１の組成物から形成された試験片を白蟻の食害（蟻害）に暴露させて、その蟻害の程度により評価した。
具体的には、サンプル１〜１１の組成物を用いて作製した試験片（大きさ：５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み：１ｍｍ）を試料とし、白蟻の餌木に挟み込み、１か月間、白蟻のコロニーに静置した。そして、静置後の試料について、白蟻による食害（蟻害）の程度を観察し、図３に示すように、試料の全周における幅方向の蟻害長さ（ｃ）（単位：ｍｍ）を測定し、その総長と全周長さとの比率である蟻害率（ａ）＝幅方向の蟻害長さの総長／全周長さ２００ｍｍ（５０ｍｍ×４辺）（単位：％）を算出した。また、試料の全周における奥行方向の蟻害到達距離（ｂ）（単位：ｍｍ）を測定し、その最大値と蟻害率（ａ）とを乗じた値（（ａ）×（ｂ））を算出した。因みに、幅方向の蟻害長さ（ｃ）を測定するにあたって、蟻害の箇所は次のように認定する。蟻害の箇所は、図３に示すように、試料の厚み方向にわたり蟻害が生じた箇所だけでなく、試料の上側または下側から厚み方向の途中まで蟻害が生じた箇所も含まれる。なお、試料の上側から蟻害が生じた箇所と、試料の下側から蟻害が生じた箇所とが互いに重なる領域（図３におけるハッチング部分）が生じる場合には、これらの箇所の長さの合計からハッチング部分の長さを差し引くことで、蟻害長さ（ｃ）を測定できる。
なお、本実施例では、防蟻性の評価においてサンプル９（ナイロン１２）の試料を基準とし、下記に示す基準値と比較して、評価値（（ａ）×（ｂ））が小さい（防蟻性が優れる）ものを「○」と判定し、評価値（（ａ）×（ｂ））が大きい（防蟻性が劣る）ものを「×」と判定した。得られた結果を表１に示す。
ナイロン１２の試料の防蟻性（基準値）
蟻害率（ａ）：８．９％
蟻害到達距離（最大値）（ｂ）：１ｍｍ
評価値（（ａ）×（ｂ））：８．９

（４）防蟻層用の樹脂組成物の評価結果
表１に示すように、サンプル２，５以外では、降伏点での引張強度Ｓ_１が２３．０ＭＰａ以上であり、サンプル９のナイロンやサンプル１０，１１のＰＶＣと比較して防蟻性に優れていることが確認された。このことから、ポリプロピレン組成物において（Ａ）成分を８２質量％以上、（Ｂ）成分を１８％以下としたときに、防蟻性が良好となることが分かる。また、表１に示すように、サンプル１では、降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．３であり、２．８未満であった。一方、サンプル２〜８では、降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２は、２．８以上であった。この点に関連し、ケーブルを製造した上で耐外傷性を評価した結果について詳細を後述する。

（５）難燃防蟻ケーブルの製造
次に、防蟻特性を有する上記で調整されたポリプロピレン組成物のサンプル１、４、６を用いて、実施例１，２および比較例１の難燃防蟻ケーブルを製造した。本実施例では、図１に示す構造を有する難燃防蟻ケーブルを製造した。
まず、従来公知の方法により、導体１０の外周上に内部半導電層１１、絶縁層１２、外部半導電層１３、遮蔽層１４、押えテープ１５および遮水層１６をこの順に形成した。その後、遮水層１６の外周上に、ポリ塩化ビニル組成物とサンプル４のポリプロピレン組成物とを同時に２層押出被覆することにより、ポリ塩化ビニル層１７ａおよびポリプロピレン防蟻層１７ｂとを積層させた２重構造のシース１７を形成し、実施例１の難燃防蟻ケーブル１を製造した。また、ポリプロピレン組成物の種類をサンプル６に変更し、同様に製造することにより、実施例２の難燃防蟻ケーブルを得た。また、ポリプロピレン組成物の種類をサンプル１に変更し、同様に製造することにより、比較例１の難燃防蟻ケーブルを得た。なお、ポリ塩化ビニル層１７ａの厚さを３．５ｍｍ、ポリプロピレン防蟻層１７ｂの厚さを１ｍｍとし、外径を４０ｍｍとした。また、ポリ塩化ビニル組成物としては、ポリ塩化ビニル１００質量部と難燃剤３質量部とを含有するものを用いた。難燃防蟻ケーブルの製造条件を以下の表２に示す。

（６）ケーブルの評価方法
続いて、上記で製造された実施例１，２および比較例１の難燃防蟻ケーブルについて、耐外傷性および難燃性を評価した。それぞれの評価方法について以下に説明する。

（耐外傷性）
耐外傷性は、難燃防蟻ケーブル１に荷重をかけて、管路を模擬した試験台の上を引いたときのケーブル表面の損傷を観察することにより、評価した。
具体的には、図４（ａ）〜（ｂ）に示すような管路を模擬した管路段差部２１を備える試験台２０に、約４０℃で２時間以上加熱した難燃防蟻ケーブル１を２本乗せた。この難燃防蟻ケーブル１の上に荷重３０を１．５ｍにわたって均等にかけたまま、速度１０ｍ／分で難燃防蟻ケーブル１を移動させた。そして、難燃防蟻ケーブル１が管路段差部２１を移動する際の、外装（ポリプロピレン防蟻層１７ｂ）の剥がれ等の損傷状況を確認した。なお、本実施例では、荷重３０を、９００ｋｇ（３００ｋｇ／ｍ）程度から４５００ｋｇ（１５００ｋｇ／ｍ）程度を上限として変更することにより評価した。また、管路段差部２１としては、図５（ｃ）に示すように、高さ８ｍｍ、断面における角部が１〜２ｍｍ程度面取りされたものを用いた。評価結果では、上限値で剥がれが確認されなかった場合を合格「○」とし、剥がれが確認された場合を不合格「×」として剥がれた荷重を記載した。

（難燃性）
難燃性は、難燃防蟻ケーブルにＩＥＥＥ ｓｔｄ．３８３−１９７４の難燃性試験を行うことにより評価した。
具体的には、ケーブル外径の１／２の間隔で敷設幅が１５０ｍｍとなる本数分をはしご状の垂直に設置されたトレイに敷設し、トレイの下方から規定のバーナーによって、ケーブルを２０分間燃焼させた。そして、バーナー口からの焼損長が１２０ｃｍ以下で、かつ残炎時間が１時間程度以内であれば、難燃性に優れることを示す。

（７）ケーブルの評価結果
表２に示すように、比較例１の難燃防蟻ケーブルでは、５００ｋｇ／ｍでポリプロピレン防蟻層１７ｂに剥がれが生じており、サンプル１のポリプロピレン組成物は耐外傷性に劣っていることが確認された。これは、サンプル１では、降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８未満であり、伸びやすかったためと考えられる。一方、実施例１，２では、１５００ｋｇ／ｍでポリプロピレン防蟻層１７ｂに剥がれが生じておらず、サンプル４および６の耐外傷性が良好であることが確認された。これは、サンプル４および６では、降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８以上であり、伸びにくいためと考えられる。

また、いずれの難燃防蟻ケーブルも難燃性に優れることが確認された。

図２において、矢印で示された領域、すなわち、降伏点の引張強度Ｓ_１が２７ＭＰａ以上かつ降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８以上であれば、防蟻性および難燃性だけでなく、ケーブル化した際の耐外傷性が満足できることが確認された。

なお、サンプル３，７，８は、サンプル４，６と同様に、引張強度Ｓ_１が２７ＭＰａ以上、かつ傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８以上であるため、防蟻性、難燃性および耐外傷性に優れていることが確認された。一方、サンプル２，５は、傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８以上であり、伸びにくいため、耐外傷性には優れているものの、引張強度Ｓ_１が２３ＭＰａ未満であるため、防蟻性には劣ることが確認された。

このように、引張強度および伸び率の高いポリプロピレン組成物を用いてポリプロピレン防蟻層を形成することにより、防蟻性、耐外傷性および難燃性に優れる難燃防蟻ケーブルを得られる。

１ 難燃防蟻ケーブル
１０ 導体
１１ 内部半導電層
１２ 絶縁層
１３ 外部半導電層
１４ 遮蔽層（シールド層）
１５ 押えテープ
１６ 遮水層
１７ シース
１７ａ ポリ塩化ビニル層
１７ｂ ポリプロピレン防蟻層

Claims (5)

1. シースを備える難燃防蟻ケーブルであって、
   前記シースは、表面に、ポリプロピレン組成物から形成されるポリプロピレン防蟻層を備えており、
   前記ポリプロピレン組成物は、
   （Ａ）プロピレン単独重合体と、（Ｂ）溶解度パラメータが７．０以上９．５以下の樹脂成分と、２３０℃以下に融解ピーク温度を有する難燃剤を前記（Ａ）プロピレン単独重合体および前記（Ｂ）樹脂成分の合計１００質量％に対して１質量％以上１０質量％以下と、を含有し、かつ、前記（Ａ）プロピレン単独重合体および前記（Ｂ）樹脂成分の合計１００質量％に対し、前記（Ａ）プロピレン単独重合体を９０質量％以上１００質量％未満、前記（Ｂ）樹脂成分を０質量％より大きく１０質量％以下、含有し、引張試験による降伏点での引張強度Ｓ_１が２７ＭＰａ以上、かつ降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８以上である、難燃防蟻ケーブル。
2. シースを備える難燃防蟻ケーブルであって、
   前記シースは、表面に、ポリプロピレン組成物から形成されるポリプロピレン防蟻層を備えており、
   前記ポリプロピレン組成物は、
   （Ａ）プロピレン単独重合体と、（Ｂ）溶解度パラメータが７．０以上９．５以下の樹脂成分と、３００℃以下に１％質量減少ピーク温度を有する難燃剤を前記（Ａ）プロピレン単独重合体および前記（Ｂ）樹脂成分の合計１００質量％に対して１質量％以上１０質量％以下と、を含有し、かつ、前記（Ａ）プロピレン単独重合体および前記（Ｂ）樹脂成分の合計１００質量％に対し、前記（Ａ）プロピレン単独重合体を９０質量％以上１００質量％未満、前記（Ｂ）樹脂成分を０質量％より大きく１０質量％以下、含有し、引張試験による降伏点での引張強度Ｓ_１が２７ＭＰａ以上、かつ降伏点での引張強度Ｓ_１と伸び率Ｓ_２との傾きＳ_１／Ｓ_２が２．８以上である、難燃防蟻ケーブル。
3. 前記（Ｂ）樹脂成分は、プロピレンとプロピレン以外のαオレフィンとの共重合体、ビニル系樹脂、ジエン系ゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、熱可塑性エラストマーを単独、もしくは２種類以上組み合わせて用いたものである、請求項１又は２に記載の難燃防蟻ケーブル。
4. 前記シースは、内側から表面に向かって、ポリ塩化ビニル組成物から形成されるポリ塩化ビニル層と前記ポリプロピレン防蟻層とを積層させた２重構造を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の難燃防蟻ケーブル。
5. 前記ポリプロピレン防蟻層の厚さは、０．５ｍｍ以上であって、前記ポリ塩化ビニル層の厚さの５０％以下である、請求項４に記載の難燃防蟻ケーブル。