最適なケーブルや電線を探す際には、適切な被覆材を選ぶことが非常に重要です。外被には、ケーブルや電線の耐久性、安全性、性能を確保するためのさまざまな機能があります。ポリウレタン（PUR）とポリ塩化ビニル（PVC）この記事では、2つの材料の性能の違いと、それぞれの材料が最適な用途について解説します。
ケーブルおよび電線における被覆構造と機能
シース（外被または単に被覆とも呼ばれる）は、ケーブルや電線の最外層であり、いくつかの押出成形方法のいずれかを用いて形成されます。シースは、ケーブル導体やその他の構造部品を、熱、寒さ、湿気、化学的・機械的影響などの外部要因から保護します。また、撚り線導体の形状や構造、および（存在する場合）シールド層の形状を固定し、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、ケーブルや電線内で電力、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、ケーブルや電線の耐久性にも重要な役割を果たします。
用途ごとに最適なケーブルを選定するには、適切な被覆材の選択が不可欠です。そのため、ケーブルや電線がどのような目的で使用されるべきか、またどのような要件を満たす必要があるかを正確に把握することが重要です。
最も一般的な外装材
ポリウレタン（PUR）とポリ塩化ビニル（PVC）は、ケーブルや電線の被覆材として最も一般的に使用されている2つの材料です。見た目には両者に違いはありませんが、それぞれ異なる特性を持ち、用途に応じて使い分けられています。被覆材としては、市販のゴム、熱可塑性エラストマー（TPE）、特殊プラスチック化合物など、他にもいくつかの材料が使用されています。しかし、これらはPURやPVCに比べて使用頻度が著しく低いため、今後はこの2つの材料のみを比較対象とします。
PUR – 最も重要な特徴
ポリウレタン（またはPUR）とは、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。ポリウレタンは熱可塑性エラストマーです。つまり、加熱すると柔軟性を持ちますが、加熱すると元の形状に戻ります。
ポリウレタンは特に優れた機械的特性を備えています。耐摩耗性、耐切断性、耐引裂性に優れ、低温でも高い柔軟性を維持します。そのため、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、ポリウレタン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、ポリウレタンは油、溶剤、紫外線に対しても高い耐性を備えています。さらに、材料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。ポリウレタンケーブルは、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。
PVC – 最も重要な特徴
ポリ塩化ビニル（PVC）は、1920年代から様々な製品の製造に用いられてきたプラスチックです。塩化ビニルのガス連鎖重合によって生成されます。エラストマーであるポリウレタン（PUR）とは異なり、PVCは熱可塑性ポリマーです。加熱によって変形すると、元の状態に戻すことはできません。
被覆材として、ポリ塩化ビニル（PVC）は組成比を変えることで様々なニーズに対応できるため、幅広い用途に利用できます。機械的耐荷重はポリウレタン（PUR）ほど高くはありませんが、PVCははるかに経済的です。ポリウレタンの平均価格はPVCの4倍です。さらに、PVCは無臭で、水、酸、洗浄剤に耐性があります。そのため、食品業界や湿度の高い環境でよく使用されます。ただし、PVCはハロゲンフリーではないため、特定の屋内用途には不向きとされています。また、本来は耐油性はありませんが、特殊な化学添加剤を使用することで耐油性を付与できます。
結論
ポリウレタンとポリ塩化ビニルは、ケーブルや電線の被覆材としてそれぞれ長所と短所があります。用途ごとに最適な材料は一概には言えず、用途ごとのニーズによって大きく異なります。場合によっては、全く異なる被覆材の方がより理想的な解決策となることもあります。そのため、様々な材料の長所と短所を熟知し、それぞれの特性を比較検討できる専門家のアドバイスを求めることをお勧めします。
投稿日時：2024年11月20日