JPH09174645A - 地中埋設ケーブル防護管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い熱安定性を有し、成形加工が容易であると
共に、吸水性が小さく、耐熱性及、耐衝撃性及び耐久性
に優れた地中埋設ケーブル防護管を提供する。 【解決手段】塩素化塩化ビニル系樹脂、塩素化ポリエチ
レン、メチル（メタ）アクリレート／ブタジエン／スチ
レン共重合体、ゼオライト系化合物、ならびにアルキル
錫メルカプト化合物及びアルキル錫マレート化合物の少
なくとも１種からなる樹脂組成物が、押出成形されてな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中埋設ケーブル
防護管に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、送配電線の地中埋設化が進んでい
るが、これに使用される防護管は地中埋設電線の発熱に
よりかなりの高温になるため、耐熱性が重要な要求性能
として挙げられている。このような要求に対して、塩化
ビニル樹脂に塩素化塩化ビニル樹脂を配合した樹脂の使
用が提案されている。しかしながら、塩化ビニル樹脂に
塩素化塩化ビニル樹脂を配合すると、耐熱性は向上する
が、耐衝撃性、成形性が低下することが知られており、
このような欠点を解決するために、耐衝撃性改良剤が併
用されている。しかし、耐衝撃性改良剤の併用によって
耐衝撃性は改良されるものの、耐熱性が低下するという
問題点があった。

【０００３】例えば、耐衝撃性改良剤として、塩素化ポ
リエチレンとＭＢＳを混合使用した合成樹脂管が、特開
昭６３−２８２１９号公報に提案されている。上記合成
樹脂管は、耐熱性と耐衝撃性にバランスのとれた性能が
得られるものの、ＭＢＳ／塩素化ポリエチレンの比が１
以下であり、ＭＢＳ量に比べて塩素化ポリエチレン量が
多くなるため、成形性が向上する反面、耐衝撃性が低下
し、耐熱性が低下するという問題点があった。

【０００４】また、例えば、特開平７−１８８４８８号
公報には、塩化ビニル系樹脂に、塩素化ポリエチレンと
ＭＢＳを添加した塩化ビニル系樹脂組成物が開示されて
いる。しかしながら、ＭＢＳの配合量が、塩化ビニル系
樹脂１００重量部に対して、最大７重量部であり、この
組成物で得られる塩化ビニル樹脂管は、耐衝撃強度が低
く、しかも管周方向での耐衝撃性のばらつきが大きくな
るため、地中埋設ケーブル防護管に必要な耐衝撃性を満
足することはできなかった。

【０００５】さらに、耐熱性を高めるために、塩素化塩
化ビニル樹脂を用いると、高い加工温度で成形する必要
があるため、高い熱安定性が要求される。そのため、一
般に熱安定剤として金属系安定剤が用いられる。金属系
安定剤としては、特に近年、食品衛生上、労働環境上の
点から、錫系安定剤が使用される。しかしながら、錫系
安定剤は、熱安定効果が十分ではなく、高い熱安定性を
得るために増量すると、耐熱性が逆に低下するという問
題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためのものであり、その目的は、高い熱安定
性を有し、成形加工が容易であると共に、吸水性が小さ
く、耐熱性及、耐衝撃性及び耐久性に優れた地中埋設ケ
ーブル防護管を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の地中埋設ケーブ
ル防護管は、塩化ビニル系樹脂、塩素化ポリエチレン、
メチル（メタ）アクリレート／ブタジエン／スチレン共
重合体〔以下、ＭＢＳ系樹脂という〕、ゼオライト系化
合物、ならびにアルキル錫メルカプト化合物及びアルキ
ル錫マレート化合物の少なくとも１種からなる樹脂組成
物が、押出成形されてなることを特徴とし、そのことに
より上記目的が達成される。

【０００８】本発明で用いられる樹脂組成物は、塩化ビ
ニル系樹脂、塩素化ポリエチレン、ＭＢＳ系樹脂、ゼオ
ライト系化合物、ならびにアルキル錫メルカプト化合物
及びアルキル錫マレート化合物の少なくとも１種からな
る。

【０００９】上記塩化ビニル系樹脂としては、単独の樹
脂であっても、混合されたものであってもよく、その塩
素含有量は、少なくなると十分な耐熱性が得られず、多
くなると成形が困難となり熱安定性が悪くなるので、５
９〜７１重量％に限定される。

【００１０】上記塩素含有量の塩化ビニル系樹脂として
は、例えば、塩素化塩化ビニル系樹脂が挙げられる。

【００１１】上記塩素化塩化ビニル系樹脂に使用される
塩素化前の塩化ビニル系樹脂としては、例えば、塩化ビ
ニル単独重合体；塩化ビニルモノマーと、該塩化ビニル
モノマーと共重合可能な不飽和結合を有する重合性モノ
マーとの共重合体；重合体に塩化ビニルをグラフト共重
合したグラフト共重合体が挙げられ、これらの単独で用
いられても２種以上が併用されてもよい。

【００１２】上記不飽和結合を有する重合性モノマーと
しては、特に限定されるものではなく、例えば、エチレ
ン、プロピレン、ブチレン等のα−オレフィン類；酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類；ブ
チルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等のビニル
エーテル類；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メ
タ）アクリレート、ブチルアクリレート、フェニルメタ
クリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類；スチレ
ン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル類；Ｎ−フェ
ニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のＮ
−置換マレイミド類などが挙げられ、これらは単独で使
用されても、二種以上が併用されてもよい。

【００１３】上記塩化ビニルをグラフト共重合する重合
体としては、塩化ビニルをグラフト重合させるものであ
れば特に限定されず、例えば、エチレン−酢酸ビニル共
重合体；エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体；
エチレン−エチルアクリレート共重合体；エチレン−ブ
チルアクリレート−一酸化炭素共重合体；エチレン−メ
チルメタクリレート共重合体；エチレン−プロピレン共
重合体；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体；ポリ
ウレタン；塩素化ポリエチレン；塩素化ポリプロピレン
等が挙げられ、これらは単独で使用されても、二種以上
が併用されてもよい。

【００１４】上記塩素化前の塩化ビニル系樹脂の平均重
合度は、小さくなると成形物の物性が低下し、大きくな
ると成形性が悪くなるので、５００〜１，４００が好ま
しく、より好ましくは７００〜１，１００である。

【００１５】上記塩素含有量は、要求される耐熱性に応
じて決定されるが、反応段階で調整してもよく、高塩素
含有量と低塩素含有量の塩素化塩化ビニル系樹脂との混
合；高塩素含有量の塩素化塩化ビニル系樹脂と塩化ビニ
ル系樹脂との混合によって、上記範囲となるように調整
してもよい。

【００１６】上記塩化ビニル系樹脂の塩素化方法として
は、従来公知の水懸濁法、溶液塩素化方法等種々の方法
が採用可能であるが、特に工業的には水懸濁法が好まし
い。

【００１７】上記塩素化ポリエチレンは、特に限定され
ないが、ＧＰＣで測定されるポリスチレン換算での重量
平均分子量として、５０，０００〜４００，０００が好
ましく、より好ましくは１５０，０００〜３５０，００
０である。上記重量平均分子量は、低くなると得られる
成形体の衝撃強度が著しく低下し、高くなると成形性の
改良効果が発現されなくなる。

【００１８】また、上記塩素化ポリエチレンの塩素化度
は、３０〜５５重量％が好ましい。上記塩素化度は、低
くなると塩化ビニル系樹脂と相溶し難く滑剤同様な効果
しか得られず成形体の物性及び外観に悪影響を及ぼす。
高くなると塩素化塩化ビニル系樹脂と相溶性が大きくな
るため成形性の改良効果が低くなる。

【００１９】上記塩素化ポリエチレンの塩素化方法とし
ては、通常の水中で行う懸濁方法がコスト及び生産性の
面から好ましい。より均一でかつ短時間に塩素化するた
めに、高温での反応や紫外線照射などの操作を行っても
よい。

【００２０】上記樹脂組成物中の塩素化ポリエチレンの
配合量は、少なくなると成形性の改良効果が得られず、
多くなると樹脂のゲル化が抑制されて物性の低下を招く
と共に、安定した耐衝撃性が得られなくなるので、塩化
ビニル系樹脂１００重量部に対して、１〜２重量部に制
限される。

【００２１】上記ＭＢＳ系樹脂は、ポリブタジエン、ス
チレン−ブタジエン系共重合体等のゴム成分に、メチル
アクリレート、エチルアクリレート等のアクリルモノマ
ー、スチレン系モノマー等をグラフト重合した重合体で
ある。

【００２２】上記ＭＢＳ系樹脂としては、通常の耐衝撃
性改良剤として用いられるものが好適であり、市販品と
しては、例えば、呉羽化学工業社製「ＢＴＡ７５１」、
鐘淵化学工業社製「Ｍ５１１」等が挙げられる。

【００２３】上記樹脂組成物中のＭＢＳ系樹脂の配合量
は、少なくなると十分な耐衝撃強度が得られず、多くな
ると押出し成形が困難となるので、塩化ビニル系樹脂１
００重量部に対して、８〜１５重量部に制限され、好ま
しくは８〜１０重量部である。

【００２４】本発明で用いられるゼオライト系化合物
は、一般式（１）で表される化合物である。

【００２５】 Ｍ_x/p [(ＡｌＯ₂)_x ・（ＳｉＯ₂)_y ] ＺＨ₂ Ｏ ・・・・（１）

【００２６】（１）式において、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎ
ａ、Ｋ等の原子価ｐの金属イオンを示し、ｘ＋ｙは、単
位格子当たりの四面体数であり、１０〜２００の整数を
示す。また、ｘ、ｙは、０＜ｘ／ｙ≦１．１なる関係式
を満足する整数を示し、Ｚは、水分子のモル数を示し、
４〜３００の正数を示す。

【００２７】上記ゼオライト系化合物は、テクトケイ酸
塩に属する鉱物の一種であって、天然にも豊富に存在す
る物質であり、例えば、塩素化塩化ビニル樹脂から発生
する塩酸を金属イオンを介して捕捉、吸着する効果があ
るため、塩化ビニル系樹脂の安定剤として作用する。ゼ
オライト系化合物の種類は多数存在するが、中でも特に
塩化ビニル系樹脂に有効な化合物は、Ａ型ゼオライトで
あり、特に金属イオンとして、Ｎａ及びＣａが好まし
い。

【００２８】上記樹脂組成物において、ゼオライト系化
合物の配合量は、少なくなると得られる成形体の熱安定
性が悪くなり、多くなると得られる成形体の吸水率が高
くなり、物性の低下が起こるので、塩化ビニル系樹脂１
００重量部に対して０．１〜１重量部である。

【００２９】上記アルキル錫メルカプト化合物として
は、一般式（２）で表される化合物又は一般式（３）で
表される繰り返し単位を有するポリマーである。

【００３０】

【化１】

【００３１】式（２）において、Ｒ¹ は、−ＳＲ^a 又は
−Ｓ（ＣＨ₂)_m ＣＯＯＲ^a を示し、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ
⁴ は、独立して炭素数１〜１０のアルキル基、−ＳＲ^a
又は−Ｓ（ＣＨ₂)_m ＣＯＯＲ^a を示し、Ｒ^a は、炭素数
２〜２４のアルキル基を示し、ｍは１以上の整数を示
す。上記Ｒ² 〜Ｒ⁴ で示されるアルキル基としては、メ
チル基、ブチル基、オクチル基等が好ましく、Ｒ^a で示
されるアルキル基としては、炭素数１１〜１７のアルキ
ル基が好ましい。

【００３２】

【化２】

【００３３】式（３）において、Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ は、独立し
て炭素数１〜１０のアルキル基を示し、ｎは１以上の整
数を示す。上記Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ で示されるアルキル基として
は、メチル基、ブチル基、オクチル基等が好ましい。

【００３４】上記アルキル錫メルカプト化合物として
は、具体的に、一般式（４）で表されるジアルキル錫ジ
アルキルメルカプタイド、一般式（５）で表されるジア
ルキル錫ビス（メルカプトカルボン酸アルキルエステ
ル）塩、一般式（６）で表される繰り返し単位を有する
ジアルキル錫メルカプトカルボン酸塩ポリマー等が挙げ
られる。

【００３５】

【化３】

【００３６】

【化４】

【００３７】

【化５】

【００３８】式（４）〜（６）中、Ｒは炭素数１〜１０
のアルキル基を示し、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷は炭素数２〜２４のア
ルキル基を示し、ｍは１以上の整数を示す。

【００３９】上記アルキル錫マレート化合物としては、
一般式（７）で表される化合物又は一般式（８）で表さ
れる繰り返し単位を有するポリマーである。

【００４０】

【化６】

【００４１】式（７）において、Ｒ⁷ は、−ＯＣＯＣＨ
＝ＣＨＣＯＯＲ^b を示し、Ｒ⁸ 、Ｒ ⁹ 、Ｒ¹⁰は、独立し
て炭素数１〜１０のアルキル基又は−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ
ＣＯＯＲ^b を示し、Ｒ^b は、炭素数２〜２４のアルキル
基を示し、好ましくは炭素数１１〜１７のアルキル基で
ある。

【００４２】

【化７】

【００４３】式（８）において、Ｒ¹¹、Ｒ¹²は、独立し
て炭素数１〜１０のアルキル基を示す。式（７）及び
（８）における炭素数１〜１０のアルキル基としては、
メチル基、ブチル基、オクチル基が好ましい。

【００４４】上記アルキル錫マレート化合物としては、
具体的に、一般式（９）で表されるジアルキル錫ビス
（マレイン酸アルキルエステル）塩、一般式（10）で表
されるビス（ジアルキル錫マレイン酸アルキルエステ
ル）マレイン酸塩、一般式（11）で表される繰り返し単
位を有するジアルキル錫マレイン酸塩ポリマー等が挙げ
られる。

【００４５】

【化８】

【００４６】

【化９】

【００４７】

【化10】

【００４８】上記式（９）、（10）及び（11）におい
て、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基を示し、Ｒ¹⁸、Ｒ
¹⁹は、独立して炭素数２〜２４のアルキル基を示す。

【００４９】上記樹脂組成物において、上記アルキル錫
メルカプト化合物及びアルキル錫マレート化合物の少な
くとも１種が用いられ、２種以上が併用されてもよい。
上記アルキル錫メルカプト化合物又はアルキル錫マレー
ト化合物の単独使用では、十分な熱安定性が得られず、
熱安定性を向上させるために配合量を増やすと耐熱性が
低下するので好ましくない。

【００５０】上記樹脂組成物において、アルキル錫メル
カプト化合物及び／又はアルキル錫マレート化合物の配
合量は、少なくなると十分な熱安定効果が得られず、多
くなると耐熱性が著しく低下するので、塩化ビニル系樹
脂１００重量部に対して、０．５〜２．５重量部であ
る。

【００５１】上記アルキル錫メルカプト化合物及び／又
はアルキル錫マレート化合物には、必要に応じて、ジブ
チル錫ラウレート等のアルキル錫ラウレート化合物を併
用してもよく、その配合量は、塩化ビニル系樹脂１００
重量部に対して、０．１〜２重量部が好ましい。

【００５２】上記樹脂組成物において、ゼオライト系化
合物と、アルキル錫メルカプト化合物及び／又はアルキ
ル錫マレート化合物とを併用することにより、少量の配
合量で優れた熱安定性を付与することができ、かつ得ら
れる成形体の耐熱性の低下を抑制することができる。

【００５３】上記樹脂組成物には、必要に応じて、フタ
ル酸ジ−２−エチルヘキシル（ＤＯＰ）、アジピン酸−
２−エチルヘキシル（ＤＯＡ）等の可塑剤；ポリエチレ
ン系ワックス、エステル系ワックス、ステアリン酸、モ
ンタン酸系ワックス、カルシウムステアレート等の滑
剤；顔料；炭酸カルシウム、ガラス繊維等の充填剤の
他、帯電防止剤、難燃剤、加工助剤、紫外線吸収剤など
が添加されてもよい。

【００５４】上記樹脂組成物は、上記塩化ビニル系樹
脂、ゼオライト系化合物、上記アルキル錫メルカプト化
合物及び／又はアルキル錫マレート化合物、ならびにそ
の他の添加剤を、通常の混合装置、例えば、ヘンシェル
ミキサー等で混合することにより得られる。

【００５５】本発明の地中埋設ケーブル管は、単軸又は
多軸押出機を用いて上記樹脂組成物を押出し成形するこ
とにより得られる。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。 （実施例１〜６、比較例１〜９）表１、２及び３に示し
た所定量の、塩化ビニル系樹脂、塩素化ポリエチレン
（ダイソー社製「ダイソラックＨ−１３５」）、ＭＢＳ
系樹脂（呉羽化学工業社製「ＢＴＡ７５１」）、ゼオラ
イト系化合物（水澤化学社製「ミズカライザーＥ
Ｓ」）、アルキル錫メルカプト系化合物及び／又はアル
キル錫マレート系化合物、滑剤ならびに顔料からなる樹
脂組成物を９０ｍｍ異方向二軸押出機に供給して直径１
３０ｍｍのパイプを押出成形した。

【００５７】上記実施例及び比較例で得られた樹脂組成
物及びパイプにつき、下記の性能評価を行い、その結果
を表１、２及び３に示した。 （１）熱安定性の評価 樹脂組成物を２００℃のロールで混練してシートを得た
後、このシートを２００℃のギアオーブン中に入れ黒化
するまでの時間を測定し、黒化時間３０分以上を○、黒
化時間３０分未満を×と評価した。 （２）耐熱性試験 ＪＩＳ Ｋ７２０６に準拠して、パイプのビカット軟化
温度を荷重５ｋｇｆで測定した。 （３）衝撃強度 パイプを管周方向に８等分して試料とし、ＪＩＳ Ｋ７
２０６に準拠して、各試料のシャルピー衝撃強度を測定
し、その最小値及び最大値を表に示した。 （４）吸水性試験 長さ２ｃｍに切断したパイプ試料を、９５℃の熱水中に
１ケ月間浸漬した後の吸水による重量変化率を測定し
た。 （５）成形性の評価 押出し負荷率 樹脂組成物を９０ｍｍ異方向二軸押出機に供給して、バ
レル温度１７０℃、押出し量４００ｋｇ／ｈｒで口径１
３０ｍｍのパイプを押出し成形し、最大許容電流１５０
Ａに対する負荷電流（Ａ）の比率〔負荷率（％）〕で成
形性を評価した。 外観 目視によりパイプの外観を観察し、「かすれ」及び「す
じ」の発生が認められないものを○、「かすれ」又は
「すじ」の発生が認められるものを×とした。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【表２】

【００６０】

【表３】

【００６１】比較例７については、ＭＢＳ系樹脂の量が
多くパイプの押出し成形ができなかった。

【００６２】尚、表中、下記のものを使用した。 ・塩化ビニル系樹脂（１）：塩素化塩化ビニル樹脂（塩
素化前の平均重合度１０００、塩素含有量６６．５重量
％） ・塩化ビニル系樹脂（２）：塩化ビニル樹脂（平均重合
度１０００、塩素含有量５６．８重量％） ・ジオクチル錫メルカプト：三共有機合成社製「ＳＮＴ
４６１Ｋ」 ・ジブチル錫メルカプト：三共有機合成社製「ＪＦ１０
Ｂ」 ・ジオクチル錫マレート：三共有機合成社製「Ｓｔａｎ
ｎ ＯＭＦ」

【００６３】

【発明の効果】本発明の地中埋設ケーブル防護管は、上
述の構成であり、耐水性が小さく、耐熱性、耐衝撃性及
び耐久性に優れる。また、上記地中埋設ケーブル防護管
は、本発明で用いられる、高い熱安定性を有し、かつ成
形加性の優れた樹脂組成物から通常の押出し成形法で容
易に成形することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 23:28 55:00） Ｂ２９Ｋ 27:06 Ｂ２９Ｌ 23:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塩素含有量が５９〜７１重量％の塩化ビニ
   ル系樹脂１００重量部、塩素化ポリエチレン１〜２重量
   部、メチル（メタ）アクリレート／ブタジエン／スチレ
   ン共重合体８〜１５重量部、ゼオライト系化合物０．１
   〜１重量部、ならびにアルキル錫メルカプト化合物及び
   アルキル錫マレート化合物の少なくとも１種０．５〜
   ２．５重量部からなる樹脂組成物が、押出成形されてな
   ることを特徴とする地中埋設ケーブル防護管。