ケーブルシース（外被または単にシースとも呼ばれる）は、ケーブル、光ケーブル、または電線の最外層であり、ケーブル内部の構造的安全性を保護するための最も重要なバリアとして機能します。ケーブルは、設置中および設置後に、外部からの熱、寒さ、湿気、紫外線、オゾン、または化学的・機械的損傷から保護されます。ケーブルシースは、ケーブル内部の補強材を置き換えるものではありませんが、限定的ではありますが、かなり高いレベルの保護を提供することができます。さらに、ケーブルシースは、撚り線導体の形状や構造、および（存在する場合）シールド層を固定し、ケーブルの電磁両立性（EMC）への干渉を最小限に抑えます。これは、ケーブルまたは電線内で電力、信号、またはデータの安定した伝送を確保するために重要です。シースは、光ケーブルおよび電線の耐久性においても重要な役割を果たします。
ケーブル被覆材には多くの種類があり、一般的に使用されるケーブル被覆材は以下のとおりです。架橋ポリエチレン（XLPE）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、フッ素化エチレンプロピレン（FEP）、パーフルオロアルコキシ樹脂（PFA）、ポリウレタン（PUR）、ポリエチレン（PE）熱可塑性エラストマー（TPE）およびポリ塩化ビニル（PVC）それぞれ異なる性能特性を持っています。
ケーブル被覆材の選定にあたっては、まず環境への適応性とコネクタとの互換性を考慮する必要があります。例えば、極寒環境では、極めて低い温度でも柔軟性を保つケーブル被覆材が求められる場合があります。適切な被覆材の選択は、各用途に最適な光ケーブルを決定する上で非常に重要です。そのため、光ケーブルや光ファイバーが満たすべき目的と要件を正確に理解することが重要です。
ポリ塩化ビニル（PVC）は、ケーブル被覆材として一般的に使用される材料です。ポリ塩化ビニルをベースとした樹脂に、安定剤、可塑剤、炭酸カルシウムなどの無機充填剤、添加剤、潤滑剤などを加え、混合、混練、押出成形によって製造されます。優れた物理的、機械的、電気的特性を持ち、耐候性や化学的安定性にも優れています。また、難燃剤や耐熱剤などの添加剤を加えることで、性能をさらに向上させることも可能です。
PVCケーブルシースの製造方法は、押出機にPVC粒子を添加し、高温高圧下で押し出して管状のケーブルシースを形成することである。
PVCケーブル被覆の利点は、安価で加工や設置が容易であり、用途が幅広いことです。低電圧ケーブル、通信ケーブル、建設用電線などの分野でよく使用されています。しかし、PVCケーブル被覆は耐熱性、耐寒性、耐紫外線性などの特性が比較的弱く、環境や人体に有害な物質を含んでいるため、特殊な環境で使用する際には多くの問題があります。人々の環境意識の高まりと材料性能に対する要求の向上に伴い、PVC材料にはより高い要求が課せられるようになりました。そのため、航空、宇宙、原子力発電などの一部の特殊な分野では、PVCケーブル被覆は慎重に使用されています。
ポリエチレン（PE）PEは一般的なケーブル被覆材です。優れた機械的特性と化学的安定性を持ち、耐熱性、耐寒性、耐候性にも優れています。PEケーブル被覆は、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの添加剤を加えることで性能を向上させることができます。
PEケーブルシースの製造方法はPVCの製造方法と類似しており、PE粒子を押出機に投入し、高温高圧下で押し出すことで管状のケーブルシースを形成する。
PEケーブルシースは、環境老化耐性と紫外線耐性に優れ、価格も比較的低いため、光ケーブル、低電圧ケーブル、通信ケーブル、鉱山ケーブルなどの分野で広く使用されています。架橋ポリエチレン（XLPE）は、電気的特性と機械的特性に優れたケーブルシース材料です。高温でポリエチレン材料を架橋することによって製造されます。架橋反応により、ポリエチレン材料は三次元ネットワーク構造を形成し、高強度と耐熱性を持ちます。XLPEケーブルシースは、送電線、変電所などの高電圧ケーブルの分野で広く使用されています。優れた電気特性、機械的強度、化学的安定性を持ち、耐熱性と耐候性にも優れています。
ポリウレタン（PUR）ポリウレタン（PUR）は、1930年代後半に開発されたプラスチックの一種です。付加重合と呼ばれる化学プロセスによって製造されます。原料は通常石油ですが、ジャガイモ、トウモロコシ、テンサイなどの植物性原料も製造に使用できます。PURは、ケーブル被覆材として広く使用されています。耐摩耗性、耐老化性、耐油性、耐酸性、耐アルカリ性に優れたエラストマー材料であり、機械的強度と弾性回復性も良好です。PURケーブル被覆材は、難燃剤や耐高温剤などの添加剤を加えることで改良できます。
PURケーブルシースの製造方法は、押出機にPUR粒子を添加し、高温高圧下で押し出して管状のケーブルシースを形成するというものである。ポリウレタンは特に優れた機械的特性を有する。
この素材は、優れた耐摩耗性、耐切断性、耐引裂性を備え、低温でも高い柔軟性を維持します。そのため、PURは牽引チェーンなど、動的な動きや曲げが求められる用途に特に適しています。ロボット用途では、PUR被覆ケーブルは数百万回の曲げサイクルや強いねじり力にも問題なく耐えることができます。また、PURは油、溶剤、紫外線に対しても高い耐性を備えています。さらに、素材の組成によってはハロゲンフリーで難燃性があり、これらはUL認証を取得し米国で使用されるケーブルにとって重要な基準です。PURケーブルは、機械や工場の建設、産業オートメーション、自動車産業などで広く使用されています。
PURケーブルシースは、物理的、機械的、化学的に優れた特性を備えているものの、価格が比較的高いため、低コストで大量生産を行う用途には適していません。
ポリウレタン熱可塑性エラストマー（TPU）TPUは、一般的に使用されるケーブル被覆材です。ポリウレタンエラストマー（PUR）とは異なり、TPUは加工性と可塑性に優れた熱可塑性材料です。
TPUケーブルシースは、耐摩耗性、耐油性、耐酸性、耐アルカリ性、耐候性に優れ、機械的強度と弾性回復性能も良好であるため、複雑な機械的動きや振動環境にも適応できます。
TPUケーブルシースは、押出機にTPU粒子を添加し、高温高圧下で押し出すことによって、管状のケーブルシースを形成することで製造されます。
TPUケーブル被覆は、産業オートメーション、工作機械、モーションコントロールシステム、ロボットなどの分野に加え、自動車、船舶などの分野でも幅広く使用されています。優れた耐摩耗性と弾性回復性能を備え、ケーブルを効果的に保護するだけでなく、優れた耐高温性と耐低温性も有しています。
PURと比較して、TPUケーブル被覆は加工性と可塑性に優れており、より多くのケーブルサイズや形状の要件に対応できるという利点があります。しかし、TPUケーブル被覆は価格が比較的高いため、低コストで大量生産を行う場面には適していません。
シリコーンゴム（PU）は、一般的に使用されるケーブル被覆材です。これは有機ポリマー材料であり、主鎖はケイ素原子と酸素原子が交互に連なったもので、ケイ素原子は通常、ゴムの2つの有機基と結合しています。一般的なシリコーンゴムは、主にメチル基と少量のビニル基を含むシリコーン鎖で構成されています。フェニル基を導入するとシリコーンゴムの耐高温性および耐低温性が向上し、トリフルオロプロピル基およびシアニド基を導入するとシリコーンゴムの耐熱性および耐油性が向上します。PUは、優れた耐高温性、耐寒性、耐酸化性を持ち、また、優れた柔軟性と弾性回復特性も備えています。シリコーンゴムケーブル被覆は、耐摩耗剤、耐油剤などのさまざまな添加剤を加えることで性能を向上させることができます。
シリコーンゴム製ケーブルシースの製造方法は、シリコーンゴム混合物を押出機に投入し、高温高圧下で押し出して管状のケーブルシースを形成するものです。シリコーンゴム製ケーブルシースは、航空宇宙、原子力発電所、石油化学、軍事など、高温高圧、耐候性が求められる分野で広く使用されています。
高温耐性および酸化耐性に優れ、高温、高圧、強い腐食環境下でも安定して動作できるだけでなく、優れた機械的強度と弾性回復性能を備えており、複雑な機械的動作や振動環境にも適応できる。
他のケーブル被覆材と比較して、シリコーンゴム製ケーブル被覆材は耐熱性、耐酸化性に優れているだけでなく、柔軟性と弾性回復性にも優れているため、より複雑な作業環境に適しています。しかし、シリコーンゴム製ケーブル被覆材は価格が比較的高いため、低コストで大量生産を行う場面には適していません。
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）ポリテトラフルオロエチレンは、一般的にケーブル被覆材として使用される材料です。耐食性、耐高温性、耐薬品性に優れたポリマー材料であり、極めて高温、高圧、強い腐食環境下でも安定して機能します。さらに、フッ素系プラスチックは難燃性と耐摩耗性にも優れています。
フッ素樹脂ケーブルシースの製造方法は、押出機にフッ素樹脂粒子を添加し、高温高圧下で押し出して管状のケーブルシースを形成することである。
フッ素樹脂ケーブルシースは、航空宇宙、原子力発電所、石油化学などのハイエンド分野に加え、半導体、光通信などの分野でも広く使用されています。優れた耐腐食性と耐高温性を持ち、高温高圧、強い腐食環境下でも長期間安定して動作し、さらに優れた機械的強度と弾性回復性能を備えているため、複雑な機械的動きや振動環境にも適応できます。
他のケーブル被覆材と比較して、フッ素樹脂ケーブル被覆は耐腐食性と耐熱性に優れており、より過酷な作業環境に適しています。しかし、フッ素樹脂ケーブル被覆は価格が比較的高いため、低コストで大量生産を行う場合には適していません。
投稿日時: 2024年10月14日