JPH11111060A - 耐発泡ポリウレタン性屋内組電線用平型ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡ポリウレタン断熱材に接触しあるいは覆
われても、絶縁体が劣化せず、かつ該断熱材による熱放
散阻害があっても、回路で要求される所定の許容電流を
確保し易い屋内組電線用平型ケーブルを提供すること。 【解決手段】 屋内組電線用平型ケーブルにおいて、絶
縁体として塩化ビニル樹脂を一切含まず、低密度ポリエ
チレンにエチレン系共重合体およびシランカップリング
剤を混合して架橋させてなる柔軟架橋低密度ポリエチレ
ン組成物、またはメタロセン触媒を用いて製造されたリ
ニアー低密度ポリエチレンに架橋剤と４〜６重量部のシ
ランカップリング剤を混合して架橋させてなる柔軟架橋
低密度ポリエチレン組成物を用いること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、断熱材に用いられ
る発泡ポリウレタンと接触しても劣化しない屋内用組電
線（ユニット）に用いられる平型ケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、屋内用組電線（ユニット）
は、ビル、集合住宅、工場等の建物の屋内配線工事の省
力化を目的として使用される電気配線システムとして知
られている。この屋内用組電線は、予め製造元におい
て、必要な電気配線回路を、幾つかのブロックに分割し
てユニットを作製し、その各ユニットを結線して接続
し、該接続部をモールド絶縁することにより必要な電気
配線回路を完成させる、いわば屋内用プレハブケーブル
である。この屋内用組電線として、一般に、導体が塩化
ビニル樹脂絶縁体で被覆され、その外側が塩化ビニル樹
脂製シースで被覆されたケーブル（以下「ビニル絶縁ビ
ニルシースケーブル」または「ＶＶＦ」という）が用い
られている。

【０００３】一般に、ビル等の建物においては、外壁の
内側は、結露防止、断熱による冷暖房等の省エネ等のた
め、断熱材が使用される。この断熱材として、現状にお
いては、断熱効果、作業性、コスト等の諸観点から、発
泡ポリウレタン組成物を外壁内側に吹き付ける工法によ
る発泡ポリウレタンの断熱材が最も多く用いられてい
る。そして、この発泡ポリウレタン組成物には、一般
に、常温で硬化させるための硬化触媒（反応促進剤）と
して第三級アミン等が含有されている。この第三級アミ
ンは、発泡ポリウレタン組成物が外壁内側に吹き付けら
れた直後から直ちに該組成物の硬化を開始させて液だれ
を防止する（即硬化性）という特徴があり、発泡ポリウ
レタンの断熱材形成という観点からは、最も優れた硬化
触媒である。

【０００４】しかし、上記のように第三級アミン等を含
有する発泡ポリウレタン組成物を用いて形成された発泡
ポリウレタン断熱材が設けられた建物外壁内側に、屋内
用組電線として上記のようなビニル絶縁ビニルシースケ
ーブルが用いられるとき、該ケーブルが発泡ポリウレタ
ン断熱材に接触したり覆われたりする場合がある。この
場合、発泡ポリウレタン断熱材中に残存含有されている
第三級アミンが強力な還元作用を有し、該ケーブルの塩
化ビニル樹脂の脱塩酸反応を促進して劣化を早めるとい
う問題がある。また、この場合、発泡ポリウレタン断熱
材によりビニル絶縁ビニルシースケーブルの熱放散が阻
害されるため、該ケーブルの許容電流が低下するという
問題がある。

【０００５】上記の問題の内、ビニル絶縁ビニルシース
ケーブルの塩化ビニル樹脂の劣化の問題については、そ
の対策として、従来、屋内用組電線として用いられる該
ケーブルの発泡ポリウレタン断熱材に接触あるいは覆わ
れる部分をポリエチレン製、ポリプロピレン製等の電線
管に入れて発泡ポリウレタン断熱材から遮断したり、発
泡ポリウレタン断熱材と該ケーブルの間にポリエステル
テープあるいは金属蒸着テープを挟む等の方法がとられ
ていた。しかし、これらの従来の対策法は、それだけ物
品コストがかさみ、さらにそれだけ施工工程が複雑とな
って施工コストがかさむ等の問題がある。また、上記の
問題の内、許容電流の低下の問題についても、未だ十分
満足できる対策法は提案されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、上記した従来
の屋内用組電線に用いられていたケーブルの発泡ポリウ
レタン断熱材中に含有されている第三級アミンに起因す
る劣化の問題を、従来の対策法のように電線管、ポリエ
ステルテープあるいは金属蒸着テープ等を用いて施工工
程の複雑化あるいは諸コスト高等を招くことなく、より
簡便に解決し得て、かつ該ケーブルの発泡ポリウレタン
断熱材による熱放散阻害に起因する許容電流の低下問題
をも十分に解決し得る方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究した結果、低密度ポリエチレンに
エチレン系共重合体およびシランカップリング剤を混合
して、架橋触媒あるいは電離性放射線を用いて架橋させ
て得られた柔軟架橋低密度ポリエチレン組成物は、塩化
ビニル樹脂を一切含まず、耐薬品性に優れていて、発泡
ポリウレタン断熱材に接触しあるいは覆われても、該断
熱材に含有されている第三級アミンによる劣化を受け
ず、かつ塩化ビニル樹脂と同等の柔軟性を有して施工
性、取り回し性に優れており、さらにこの柔軟架橋低密
度ポリエチレン組成物は絶縁体としたとき許容電流が塩
化ビニル樹脂の約１．６倍も大きく、この柔軟架橋低密
度ポリエチレン組成物は屋内用組電線として用いるケー
ブルの絶縁体として優れたものであることを見出した。
また、本発明者らは、この柔軟架橋低密度ポリエチレン
組成物を合成するに当たり、用いる低密度ポリエチレン
がメタロセン触媒を用いて製造されたリニアー低密度ポ
リエチレンである場合は、必ずしもエチレン系共重合体
を用いる要なく、それにシランカップリング剤を混合し
て架橋させて得られたものも、屋内用組電線として用い
るケーブルの絶縁体として優れたものであることを見出
した。本発明はこれらの知見に基づき完成されたもので
ある。

【０００８】すなわち、本発明の第一の発明は、屋内組
電線用平型ケーブルにおいて、絶縁体として、塩化ビニ
ル樹脂を一切含まず、低密度ポリエチレンにエチレン系
共重合体および４〜６重量部のシランカップリング剤を
混合して架橋させてなる柔軟架橋低密度ポリエチレン組
成物を用いたことを特徴とする耐発泡ポリウレタン性屋
内組電線用平型ケーブルに関する。また、本発明の第二
の発明は、屋内組電線用平型ケーブルにおいて、絶縁体
として、塩化ビニル樹脂を一切含まず、メタロセン触媒
を用いて製造されたリニアー低密度ポリエチレンに４〜
６重量部のシランカップリング剤を混合して架橋させて
なる柔軟架橋低密度ポリエチレン組成物を用いたことを
特徴とする耐発泡ポリウレタン性屋内組電線用平型ケー
ブルに関する。本発明の第一あるいは第二の発明に従っ
た屋内組電線用平型ケーブルよれば、従来のような物品
のコスト高、施工工程の複雑化、それによる施工コスト
高等を招くことなく、発泡ポリウレタン組成物に接触し
あるいは覆われた際の絶縁体の劣化が抑制される。さら
に、柔軟架橋低密度ポリエチレン組成物の絶縁体は、許
容電流が塩化ビニル樹脂の約１．６倍も大いから、許容
電流が断熱材の熱放散阻害により低下しても、回路で要
求される所定の許容電流を確保し易い。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の第一の発明において、絶
縁体とする柔軟架橋低密度ポリエチレン組成物の原料と
して用いる低密度ポリエチレンとしては、従来から知ら
れ、市販されている種々の低密度ポリエチレンを適宜選
択して用いることができる。その例として、一般に遷移
金属化合物とアルミニウム化合物の組み合わせ触媒を用
いて製造された低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ある
いはリニアー低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ある
いはメタロセン触媒を用いて製造されたリニアー低密度
ポリエチレン（ｍ−ＬＬＤＰＥ）等が挙げられる。これ
らの低密度ポリエチレンは、必要に応じて、単独で用い
ることもできるし、複数種を併用することもできる。

【００１０】また、エチレン系共重合体としても、従来
から知られ、市販されている種々のエチレン系共重合体
を適宜選択して用いることができる。その例として、エ
チレンアクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン
酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレンプロピレン共
重合体（ＥＰＭ）等が挙げられる。これらのエチレン系
共重合体も、必要に応じて、単独で用いることもできる
し、複数種を併用することもできる。

【００１１】また、シランカップリング剤としても、従
来から知られ、市販されている種々のシランカップリン
グ剤から適宜選択して用いることができる。その例とし
て、ビニルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルト
リメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルト
リメトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカッ
プリング剤も、必要に応じて、単独で用いることもでき
るし、複数種を併用することもできる。また、これらの
シランカップリング剤の中では、ビニルトリメトキシシ
ラン（ＶＴＭＳ）が最も好ましく用いられる。

【００１２】本発明の第一の発明で用いる柔軟架橋低密
度ポリエチレン組成物の合成に当たり、架橋剤としてジ
クミルパーオキサイド（ＤＣＰ）を用いる。

【００１３】本発明の第一の発明において用いる柔軟架
橋低密度ポリエチレン組成物は、上記のような低密度ポ
リエチレンに、エチレン系共重合体、架橋剤、シランカ
ップリング剤、および必要に応じてジクミルパーオキサ
イド等の架橋剤を混合して、架橋触媒の存在下あるいは
電離性放射線を用いて架橋反応させることにより得られ
る。この際、低密度ポリエチレン、エチレン系共重合体
およびシランカップリング剤、必要に応じて用いられる
ジクミルパーオキサイド等の架橋剤の配合割合は、低密
度ポリエチレン５０〜７０重量部、エチレン系共重合体
５０〜３０重量部、シランカップリング剤４〜６重量
部、ジクミルパーオキサイドを架橋剤として１．０〜
２．５重量部が適当である。また、架橋反応は、低密度
ポリエチレンが難溶性であるので、一般に、固相反応な
いし溶融反応の反応形式で行われる。架橋触媒の存在下
に架橋反応させる場合は、架橋触媒として、当該架橋反
応に触媒活性を示すものであれば種々のものを適宜選択
して用いることができる。

【００１４】本発明の第二の発明において用いる柔軟架
橋低密度ポリエチレン組成物は、一般に、上記第一の発
明で用いる柔軟架橋低密度ポリエチレン組成物の製法に
おいて、低密度ポリエチレンとしてメタロセン触媒を用
いて製造されたリニアー低密度ポリエチレンを使用し、
エチレン系共重合体は用いずして、その他は上記第一の
発明で用いる柔軟架橋低密度ポリエチレン組成物の製法
に従って得られる。

【００１５】本発明の第一あるいは第二のいずれの発明
の柔軟架橋低密度ポリエチレン組成物においても、酸化
防止剤を配合することが好ましい。この酸化防止剤とし
ては、従来から知られている種々のものを適宜選択して
用いることができるが、イルガノックス１０１０が特に
好ましく用いられる。また、必要に応じて、潤剤、着色
剤等の配合剤を配合することもできる。これらの酸化防
止剤をはじめとする配合剤は原料混合物に配合するのが
一般的である。

【００１６】本発明の第一あるいは第二の発明に係る耐
発泡ポリウレタン性屋内組電線用平型ケーブルは、導体
が上記柔軟架橋低密度ポリエチレン組成物からなる絶縁
体で被覆され、その外側が塩化ビニル樹脂からなるシー
スで被覆された構造の平型ケーブル（以下「柔軟架橋低
密度ポリエチレン組成物絶縁ビニルシースケーブル（平
型）」または「ソフトＣＶＦ」という）である。導体へ
の柔軟架橋低密度ポリエチレン組成物からなる絶縁体の
被覆は、一般に、導体上に、当該組成物の架橋反応させ
る以前の原料混合物を、溶融押出被覆法等従来から知ら
れた方法で被覆し、被覆後架橋反応を完結さることによ
り行われる。架橋触媒の存在下に架橋反応させる場合
は、予め原料混合物に架橋触媒を添加しておき、また電
離性放射線を用いて架橋反応させる場合は、導体に被覆
したのち電離性放射線を照射するのが一般的である。塩
化ビニル樹脂からなるシースとしては、従来から知られ
たものを任意に用いることができ、その形成も従来から
知られた方法を適宜選択して行うことができる。また、
本発明に係る耐発泡ポリウレタン性平型ケーブルは、必
要な全電気配線回路の内、発泡ポリウレタン組成物に接
触したり覆われたりする電気配線回路部分のみに屋内用
組電線として用いても、全電気配線回路に屋内用組電線
として用いても差し支えないことはいうまでもない。

【００１７】

【実施例】以下、実施例および比較例によりさらに具体
的に本発明を説明する。 実施例１〜７ 直径１．６０ｍｍの導体上に、表１に示す組成の原料混
合物のそれぞれを、溶融押出機により１８０〜２００℃
で溶融押出しして被覆させ、厚さ０．８０ｍｍの絶縁層
を設けた。これ２本を束にして厚さ１．５０ｍｍの市販
のシース用塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）からなるシースを
設けて平型ケーブル（ソフトＣＶＦ）を作製した。この
作製した各ケーブルについて絶縁体劣化および通常許容
電流を測定し、さらに発泡ポリウレタン組成物に接触し
た時の許容電流および該組成物に完全包容された時の許
容電流を測定した。これらの測定結果は各実施例共、同
様の値を示した。これらの測定結果を表２に示した。上
記各ケーブルの各測定項目の測定は次のような方法によ
る。 絶縁体劣化：発泡ポリウレタンで覆い、１００℃×４８
０時間加熱し、各ケーブル絶縁体の変色度合いを見る。
少しでも変色があれば劣化と判断した。 通常許容電流：電気用品法によればビニルは最高６０
℃、架橋ポリエチレンは９０℃という使用上限温度が設
けられており、ここに到達するまでの通電電流を測定し
た。 発泡ポリウレタン組成物接触時許容電流：各ケーブルを
発泡ポリウレタンと接触させ、上記使用上限温度に到達
するもでの通電電流を測定した。 発泡ポリウレタン組成物完全包容時許容電流：各ケーブ
ルを完全に発泡ポリウレタンで覆い、上記上限温度に到
達するまでの通電電流を測定した。

【００１８】

【表１】

【００１９】注）ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレン（宇部
興産（株）製 ＵＢＥＣ５４０） ＬＬＤＰＥ：リニアー低密度ポリエチレン（日本ユニカ
−（株）製ＮＵＣ Ｇ５６５１） ｍ−ＬＬＤＰＥ：メタロセン系リニアー低密度ポリエチ
レン（宇部興産（株）製 ＵＭＥＲＩＴ ０５４０Ｆ） ＥＥＡ：エチレンアクリル酸エチル共重合体（日本ユニ
カ−（株）製ＮＵＣ−６０７０） ＥＶＡ：エチレン酢酸ビニル共重合体（日本ユニカ−
（株）製ＮＵＣ−３１８５） ＥＰＭ：エチレンプロピレン共重合体（日本合成ゴム
（株）製ＥＰ−０２Ｐ） ＶＴＭＳ：シランカップリング剤；ビニルトリメトキシ
シラン ＤＢＴＬ：架橋触媒；ジブチルチンジラウレート ＤＣＰ：架橋剤；ジクミルパーオキサイド ＡＯ：酸化防止剤；イルガノックス１０１０

【００２０】比較例１ 実施例１で用いたと同様の塩化ビニル樹脂を用い、実施
例１と同様の直径１．６ｍｍの導体上に厚さ０．８０ｍ
ｍの塩化ビニル樹脂からなる絶縁層を設け、これ２本を
束にして更にその上に厚さ１．５０ｍｍの塩化ビニル樹
脂からなるシースを設けて平型ケーブル（ＶＶＦ）を作
製した。このケーブルについて実施例１と同様の測定項
目を測定した。この測定結果を表２に示した。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】本発明に従った屋内組電線用平型ケーブ
ルにおいては、従来のような物品のコスト高、施工工程
の複雑化による施工コスト高等を招くことなく、発泡ポ
リウレタン断熱材に接触しあるいは覆われた際の絶縁体
の劣化が抑制されると共に、許容電流が大きいため、そ
れが断熱材の熱放散阻害により低下しても、回路で要求
される所定の許容電流を確保し易い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 正幸 静岡県沼津市大岡2771 矢崎電線株式会社 内 (72)発明者 関川 哲男 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋内組電線用平型ケーブルにおいて、絶
   縁体として、低密度ポリエチレンにエチレン系共重合体
   および架橋剤と４〜６重量部のシランカップリング剤を
   混合して架橋させてなる柔軟架橋低密度ポリエチレン組
   成物を用いたことを特徴とする耐発泡ポリウレタン性屋
   内組電線用平型ケーブル。
2. 【請求項２】屋内組電線用平型ケーブルにおいて、絶縁
   体として、メタロセン触媒を用いて製造されたリニアー
   低密度ポリエチレンに架橋剤と４〜６重量部のシランカ
   ップリング剤を混合して架橋させてなる柔軟架橋低密度
   ポリエチレン組成物を用い、塩化ビニル樹脂を含まない
   ことを特徴とする耐発泡ポリウレタン性屋内組電線用平
   型ケーブル。