JPS5851364B2 - 液中電気機器用防水ケ−ブル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水中ポンプ等の各種液中電気機器に用いる液中
電気機器用防水ケーブルに関するものである。

種種の液中で使用する電気機器で、機能上もつとも注意
すべき点は、電気絶縁性と防水性の保持である。

液中電気機器に用いるケーブルは、ケーブルと機器との
日出部から機器中に浸水するのを防止するため、従来か
らゴムシースケーブルにゴムブッシングをモールドによ
り一体成形で取付けるか、或は別に成型したゴムブッシ
ングをケーブルの外周に嵌め接着して液密性を得ていた
。

近年、この種の防水ケーブルは、種種の水質の中で使用
されるようになり、耐薬品性や可撓性等の要求、及び経
済性の点からポリ塩化ビニルでシースを施したビニルジ
−スケ−フルが広範囲に使用されるようになった。

しかしながら、ビニルはゴム（主にクロロプレン）に比
較すると、バッキング性が著しく劣る欠点がある。

このため、防水性を要求される液中機器等のブッシング
には、ビニルは不適当であり、ケーブルにはビニルシー
スが使用されるようになっても、ブッシングにはゴムブ
ッシングが使われているのが現状である。

ビニルとゴムとの接着に従来はゴム系接着剤を使用して
いた。

しかしながら、可撓性の要求されるビニルシースケーブ
ルの場合には、軟質にするためシース材として可塑剤入
りビニルが使用されており、可塑剤の影響によりゴム系
接着剤だけではビニルシ−スとゴムとの接着性が悪く、
十分な接着強度が得られない。

また、従来のものにあっては時間の経過につれてビニル
中の可塑剤がゴムブッシング中に拡散し、ゴムブッシン
グとビニルとの接着強度が時間の経過につれて低下し易
い欠点があった。

このため従来は、メチルメタアクリレートグラフトゴム
よりなるプライマーを下塗りし、その上にゴム系接着剤
を塗って可塑剤入ちビニルシースとゴムブッシングとの
接着を行っていた。

このようにすると、十分な接着強度を示し非常に良好で
ある。

プライマーへのインシアネートの添加、プライマーの塗
布、プライマーの乾燥、ゴム系接着剤の塗布等、工程が
煩雑で手数がかかり、且つ作業時間も長くなり、量産時
における省力化及び作業能率の改善が望まれている。

本発明の目的は、従来と同程度以上の接着強度を得られ
るにも拘らず、簡単に能率よく接着できる液中電気機器
用防水ケーブルを提供するにある。

以下本発明の具体例を図面を参照して詳細に説明する。

第１図乃至第３図に示すように、本実施例の液中電気機
器用防水ケーブルは、複数の撚線導体１を有し、各撚線
導体１の外周は可塑剤入りビニル絶縁層２でそれぞれ被
覆されてビニル絶Ｒ電線３となっている。

これらビニル絶Ｒ電線３は撚り合わされてその上に共通
に可塑剤入りビニルシース４が被覆されている。

可塑剤入りビニルシース４の長さ方向の一端部で、この
ビニルシース４が除去されて各ビニル絶縁電線３が露出
され、この部分で各ビニル絶縁層２が所要の長さにわた
って除去され、その部分で各撚線導体１内に半田等の防
水材５が充填され、撚線導体防水部６がそれぞれ形成さ
れている。

それぞれの撚線導体防水部６上には、プライマー（例え
ば、小西化工株式会社より販売されている商品名ケムロ
ツク２０５）を塗り、その上にゴムと金属用の接着剤（
例えば、ケムロツク２２０）を塗り、その上に生ゴムテ
ープを巻いて中間接着層７が形成されている。

端部寄りの可塑剤入りビニルシース４上には、トリフェ
ニルメタン−トリイソシアネート溶液（例えば、西ドイ
ツのバイエル社製テスモジュールＲをトルエンで１対１
に希釈した溶液）が塗られてインシアネート接着層８が
形成されている。

即ち、このインシアネート接着層８は、従来単独での使
用は考えられなかったインシアネートを単独の接着成分
とした接着層である。

撚線導体防水部６を中心としてその両側のビニル絶縁電
線３とイソシアネート接着層８にまたがりこれらの外周
にゴムブッシング９が一体成形で形成され且つ加硫され
ている。

９Ａはゴムブッシング９のテーパ部である。

このゴムブッシング９の形成は、未加硫ゴムを前述した
ケーブルの加工部分の外周に巻付け、その外周に金型な
嵌め、加熱加圧して成形すると共に加硫することにより
行う。

このようにしてゴムブッシング９を形成すると、インシ
アネート接着層８を介して可塑剤入りビニルシース４と
ゴムブッシング９が強固に接着される。

その接着強度は、プライマーとゴム系接着剤を用いる従
来の接着方法により得られたゴムブッシングと同程度の
接着強度が得られる。

しかしながら、本発明によれば、プライマーが不要にな
り、従ってその塗布工程及びその乾燥工程が省略され、
工程が簡略化され、省力化が図られ、且つ作業時間の短
縮も図れ、能率よく液中電気機器用防水ケーブルを製造
することができる。

トリフェニルメタン−トリイソシアネートを単独の接着
剤とした可塑剤入りビニルとゴムとの接着機構は、加熱
加圧時に加硫（架橋）されることにより接着されるもの
と考えられる。

またインシアネート接着層８が存在すると、可塑剤入り
ビニルシース４からゴムブッシング９への可塑剤の移行
をこのインシアネート接着層８で阻止することができ、
安定した接着強度が得られる。

可塑剤入りビニルシース４とゴムブッシング９の接着に
あたって、インシアネートをトルエンで１対１に希釈し
たイソシアネート接着剤は、接着強度において希釈しな
い原液を塗布した場合と比較して差は見られず、希釈し
た溶液の方が塗布表面の乾燥速度が速まり、作業が迅速
に行われ、且つ廉価に実施することができる。

実験によると、インシアネートは希釈液で数倍に希釈し
ても接着強度が低下しないことが確認された。

このように希釈して使用すると、トルエン等の希釈液は
イソシアネート液に比べて非常に安価であり、非常に低
コストの接着剤となって好適である。

また、ゴムブッシング９の成分を下記のようにすると、
可塑剤入りビニルシース４とゴムブッシング９の接着強
度を一層向上できることが判明した。

それは、ゴムブッシング９の形成用のゴムとして極微細
粒子よりなる炭酸カルシウム約３０〜８０重量部を主充
填剤としたゴムを用いることである。

この場合のゴムブッシング９の形成の仕方は前述したと
同様である。

即ち、極微細粒子よりなる炭酸カルシウム３０〜８０重
量部を主充填剤とした未加硫ゴムを前述したケーブルの
加工部分の外周に巻付け、その外周に金型な嵌め、加熱
加圧して成形すると共に加硫することによりゴムブッシ
ング９を得る。

このようにして特殊な成分でゴムブッシング９を形成す
ると、インシアネート接着層８を介して可塑剤入りビニ
ルシース４とゴムブッシング９は一層強固に接着される
。

可塑剤入りビニルとゴムとの接着強度は、ゴムに配合さ
れる充填剤の種類及び量による影響が太き（、充填剤と
してはクレー、タルク、炭酸カルシウム等が考えられる
が、実験によると脂肪酸で処理した極微細粒子（例えば
、平均粒子径０．０４μ以下）よりなる炭酸カルシウム
を充填剤として用いると、より強固な接着強度が得られ
、且つ電気絶縁性も優れていることがわかった。

炭酸カルシウムの配合割合を特に約３０〜８０重量部に
選定すると、この範囲だと十分強固な接着強度が得られ
るが、これより外れた範囲即ち約３０重量部より少ない
とゴムに対する補強性が低下して従来の補強性と同程度
以下になり、約８０重量部を越えると接着強度が低下し
て従来の接着強度と同程度以下になる。

また、炭酸カルシウムの粒子の大きさを極微細粒子に選
定すると、炭酸カルシウムの表面積が大きくなり、従っ
て表面活性が大きくなり、ゴムとの相溶性が増し、且つ
補強性が増大する。

特に本発明における粒子径の意味は、ゴムの接着性に関
してである。

接着面でのゴム分子凝集力を高める作用は、クレーや軽
微性炭酸カルシウム（平均粒子径的０．１μ以上）は、
極微細粒子（例えば、平均粒子径０．０４μ）よりなる
炭酸カルシウムに比較して小さく効果的でない。

なお、シリカ系充填剤も接着効果は充分にあるが、電気
的特性が著しく劣りまた吸水性が著しく大きいので不適
当である。

ゴムブッシング用ゴムの配合例と、これらのゴムを用い
た接着例を第１表及び第２表に示す。

なお、第２表で接着方法１とはイソシアネート添加のプ
ライマーを塗布した後ゴム系接着剤を塗布して接着する
従来の接着方法を意味し、接着方法２とはトリフェニル
メタン−トリイソシアネートを接着剤として塗布してプ
ライマーを使用しない本発明で使用する接着方法を意味
する。

また、接着方法１ではプライマーとして積水化学工業株
式会社製の商品名ニスダイン＃２７７Ｂに、イソシアネ
ートとしてトリフェニルメタントリイソシアネートを添
加したものを用いた。

ゴム系接着剤としては同ニスダイン＃２７７ＮＰＵを用
いた。

第２表から明らかなように、焼成りレー配合のブッシン
グ用ゴム（配合例１）や軽微性粒子炭酸カルシウム配合
のブッシング用ゴム（配合例２）よりも、極微細粒子炭
酸カルシウム配合のブッシング用ゴム（配合例３）の方
が接着強度が太きい。

また、接着方法１と接着方法２とは、同じ傾向の接着強
度を示しており、その差はほとんどなく、接着方法２を
用いても十分な接着強度が得られる斗＊ことは明らかで
ある。

このように本発明によれば、従来と同程度の接着強度が
得られるにも拘らず、その接着のための工数は少なく、
接着作業を短時間で能率よく行える利点がある。

第２表で用いている可塑剤入りビニルの配合例を示すと
第３表の通りである。

また、液中電気機器は、一般に一体成形されたゴムブッ
シングが液中に常時浸漬されている状態にあり、長時間
水中に浸漬された場合を想定して接着強度の経時変化に
ついて実験したところ第４表に示す結果が得られた。

第４表は種種の環境条件で放置した試料を剥離試験した
結果であるが、各条件の中でも３０日を経過しても接着
強度はほとんど変化がなく、接着方法ｌ及び接着方法２
の場合でも差はほとんどみられず良好である。

本発明に係る液中電気機器用防水ケーブルのゴムブッシ
ング部分の接着強度、絶縁抵抗、屈曲剥離について試験
したところ、第５表のような結果が得られた。

第５表より明らかなように、接着例５及び接着例６では
各特性にほとんど差がないことが判る。

なお、配合例３のゴムブッシング用ゴムに配合した極微
細粒子よりなる炭酸カルシウムの平均粒子径は約０．０
４μ以下が望ましいが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、軽微性のものに属さない範囲で平均粒子径が
約０．０４μより大きくても（例えば、約０．０８μ以
下）でもよいことは勿論である。

また、イソシアネートとしては、前述したもののほかに
、パラフェニレンジイソシアネートやトルエンジイソシ
アネート等も同様に接着剤として使用することができる
。

以上説明したように本発明の液中電気機器用防水ケーブ
ルは、従来単独の使用は考えられなかったインシアネー
トを単独の接着成分とした接着剤でゴムブッシングと可
塑刺入りビニルシースとを接着しているが、このような
接着剤を用いると、プライマーを使用しないでも、従来
プライマ一層とゴム系接着剤層とで接着したと同程度の
接着強度を得ることができる。

また、本発明によれば、複数の接着成分の接着剤で接着
する場合に比べて接着コストが安くなり、且つ接着成分
の混合比率の選定や混合作業等のめんどうな作業を省略
することができる。

かつまた、イソシアネート接着剤によれば、イソシアネ
ートを希釈しても使用でき、より一層接着コストの低下
を図ることができる。

しかも、本発明によれば、プライマーが不要であり、従
ってその塗布及び乾燥の各工程が省略されるので、経済
的であり、且つ能率よく短時間に製造を行うことができ
る。

また、インシアネート接着層の存在により、ビニル中の
可塑剤がゴムブッシング中に移行して経時的に接着強度
が低下するのを有効に防止することができる。

更に第２の発明では、ゴムブッシング中に極微細粒子よ
りなる炭酸カルシウム約３０〜８０重量部を充填剤とし
て配合しているので、ゴムブッシングと可塑刺入りビニ
ルシースとの接着強度を一層向上させると共に電気絶縁
性も著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る防水ケーブルの一実施例を示すブ
ッシング部分の縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断
面図、第３図は本実施例におけるビニル絶縁電線の撚線
導体防水部の縦断面図である。 ４・・・・・・可塑刺入りビニルシース、８・・・・・
・インシアネート接着層、９・・・・・・ゴムブッシン
グ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーブル端寄りの可塑剤入りビニールシース上にゴ
   ムブッシングが一体に設けられ、且つ前記ゴムブッシン
   グは加硫されている液中電気機器用防水ケーブルにおい
   て、前記ビニールシースとゴムブッシングとはインシア
   ネートを単独の接着成分としたインシアネート接着層で
   接着されていることを特徴とした液中電気機器用防水ケ
   ーブル。 ２ イソシアネートがトリイソシアネートである特許請
   求の範囲第１項に記載の液中電気機器用防水ケーブル。 ３ ケーブル端寄りの可塑剤入りビニールシース上にゴ
   ムブッシングが一体に設けられ、且つ前記ゴムブッシン
   グは加硫されている液中電気機器用防水ケーブルにおい
   て、前記ビニールシースとゴムブッシングとはインシア
   ネートを単独の接着成分としたインシアネート接着層で
   接着され、且つ前記ゴムブッシングには極微細粒子より
   なる炭酸カルシウム約３０〜８０重量部が充填剤として
   配合されていることを特徴とする液中電気機器用防水ケ
   ーブル。 ４ イソシアネートがトリイソシアネートである特許請
   求の範囲第３項に記載の液中電気機器用防水ケーブル。