説明

ケーブルの解体方法

【課題】接着一体化されたラミネートテープとプラスチックシースとを接着剤の種類によらず容易に分離することができるケーブルの解体方法を提供する。
【解決手段】ケーブルコア11外周に、ラミネートテープからなる遮水層17と、この遮水層上に被覆され一体に接着されてなるプラスチックシース18とを備えたケーブルの解体方法であって、前記ラミネートテープと前記プラスチックシースとの界面に水を吸収させた後、この吸水部分を水の沸点以上の温度で加熱して、前記ラミネートテープと前記プラスチックシースとを分離する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ケーブルコア外周に、ラミネートテープからなる遮水層と、この遮水層上に被覆され一体に接着されてなるプラスチックシースとを備えたケーブルのリサイクルに有用なケーブルの解体方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、高圧CVケーブルなどのゴム・プラスチック絶縁ケーブルにおいては、絶縁体の水トリーによる劣化を防止するために、ケーブルコアの外側に、ラミネートテープからなる遮水層を設け、その上に軟質塩化ビニル樹脂などからなるプラスチックシースを設けている。
【0003】
遮水層を形成するラミネートテープとしては、鉛、アルミニウム、銅などからなる金属テープの片面もしくは両面にプラスチックの薄層を設けるとともに、最外層にプラスチックシースと接着一体化するために熱融着型の接着剤層を設けたものが使用されている。このようなラミネートテープを、接着剤層を外側に向けてケーブルコア外周に縦添えして遮水層を形成し、その上にプラスチックシースを押出被覆し、押出し時の熱でラミネートテープとプラスチックシースとを接着一体化させている。
【0004】
ところで、近年、地球環境の保全要求の高まりとともに、使用済みとなった上記ケーブルから、遮水層およびプラスチックシースの各材料を分離回収して資源として再利用することが検討されている。
【0005】
しかしながら、上記ケーブルにおいては、遮水層とプラスチックシースが接着剤によって強固に接着されているため、材料の分離回収は容易ではなかった。すなわち、例えばラミネートテープをプラスチックシースから機械的に単に剥離しようとすると、ラミネートテープは切れてしまう。また、ラミネートテープとプラスチックシースを一括して粉砕した後、鉛やアルミニウムなどの金属のみを物理的手段でシース材から分離しようとしても、金属微粉末のシース材への相当量の混入は避けられない。
【0006】
そこで、ラミネートテープをプラスチックシースから機械的に剥離する前に、それらを予め加熱もしくは温水に浸漬して接着剤の接着強度を低下させたり、あるいは、ケーブルを加熱後、ケーブルに外周からしごきを加え、プラスチックシースから遮水層に至る縦割りを入れるなどの方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照。)。
【0007】
しかしながら、こられの方法では、接着剤の種類によっては接着力が低下しない場合があり、また、低下してもその程度が不十分なためにラミネートテープをプラスチックシースから剥離することができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2003−281952号公報
【特許文献2】特開2004−64826号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたもので、接着一体化されたラミネートテープとプラスチックシースとを接着剤の種類によらず容易に分離することができるケーブルの解体方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、請求項1に記載された発明は、ケーブルコア外周に、ラミネートテープからなる遮水層と、この遮水層上に被覆され一体に接着されてなるプラスチックシースとを備えたケーブルの解体方法であって、前記ラミネートテープと前記プラスチックシースとの界面に水を吸収させた後、この吸水部分を水の沸点以上の温度で加熱して、前記ラミネートテープと前記プラスチックシースとを分離することを特徴とするケーブルの解体方法である。
【0011】
請求項2に記載された発明は、請求項1記載のケーブルの解体方法において、前記プラスチックシースは、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィン系ポリマーを主体とするプラスチック材料からなることを特徴とするケーブルの解体方法である。
【0012】
請求項3に記載された発明は、請求項1または2記載のケーブルの解体方法において、前記ラミネートテープは、破断強度が20N/10mm幅以上であることを特徴とするケーブルの解体方法である。
【0013】
請求項4に記載された発明は、請求項1乃至3のいずれか1項記載のケーブルの解体方法において、前記遮水層と前記プラスチックシースが、ポリ塩化ビニル系またはポリエステル系接着剤によって接着されていることを特徴とするケーブルの解体方法である。
【0014】
請求項5に記載された発明は、請求項1乃至4のいずれか1項記載のケーブルの解体方法において、前記プラスチックシースの水分量を5重量%以上とすることを特徴とするケーブルの解体方法である。
【0015】
請求項6に記載された発明は、請求項1乃至5のいずれか1項記載のケーブルの解体方法において、前記ラミネートテープとプラスチックシースとの界面に80℃以上の温水を吸収させることを特徴とするケーブルの解体方法である。
【0016】
請求項7に記載された発明は、請求項1乃至6のいずれか1項記載のケーブルの解体方法において、前記吸水部分を150〜170℃の温度で加熱することを特徴とするケーブルの解体方法である。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、接着一体化されたラミネートテープとプラスチックシースとを接着剤の種類によらず容易に分離することができ、それぞれの材料を資源として再利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明が適用されるケーブルの一例を示す断面図である。
【図2】ラミネートテープの一例を断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【0020】
図1は、本実施形態において解体の対象とするケーブル10を示す断面図であり、また、図2は、そのケーブル10を構成するラミネートテープの一例を示す断面図である。
【0021】
図1において、符号11は、導体12上に、半導電性ポリエチレンなどからなる内部半導電層13を介して、ポリエチレン、架橋ポリエチレンなどからなる絶縁体層14を設け、その上に半導電性ポリエチレンなどからなる外部半導電層15を設けた構造のケーブルコアを示している。
【0022】
このケーブルコア11上には、遮蔽銅テープなどからなる遮蔽層16が設けられ、その上には、ラミネートテープが縦添えもしくは横巻きされて遮水層17が形成され、さらに、その上に、ポリエチレン、難燃化ポリエチレン、軟質塩化ビニル樹脂などのプラスチックシース18が押出被覆されている。
【0023】
遮水層17を形成するラミネートテープは、例えば鉛、アルミニウム、その合金などからなる金属テープの片面または両面にプラスチックからなる薄層を設け、このプラスチックからなる薄層上に熱融着型の接着剤層を設けた構造を有する。本実施形態では、ラミネートテープとして、図2に示すような、例えば厚さ50μmの鉛からなる金属テープ21の一方の面に、例えば厚さ100μmの導電性のポリ塩化ビニルなどからなる熱可塑性プラスチックテープ22を融着し、他方の面に、熱硬化型接着剤を介して例えば厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)テープ23を接着し、その外側に熱融着型の接着剤層24を設けた構造のものが使用されている。熱融着型の接着剤としては、例えばセメダイン201(セメダイン社製 商品名)などのポリ塩化ビニル系接着剤、ボンドファスト(住友化学社製 商品名)などのポリエステル系接着剤、アドマー(三井化学社製 商品名)などのポリオレフィン系接着剤が挙げられる。
【0024】
このようなラミネートテープを、接着剤層24を外側に向けて遮蔽層16上に縦添えもしくは横巻きし、その上にプラスチックシース18を押出被覆することにより、押出し時の熱でラミネートテープとプラスチックシース18とが接着一体化されている。
【0025】
本実施形態においては、上記ケーブル10を、まず、水に浸漬し、ラミネートテープとプラスチックシース18との界面、すなわち接着剤層24に水を吸収させる。次いで、この吸水部分を水の沸点以上の温度で加熱する。この加熱により、ラミネートテープとプラスチックシース18との界面に吸水させた水が気化膨張し、接着剤層24が発泡する。その結果、ラミネートテープとプラスチックシース18の界面が物理的に剥離するか、もしくは、剥離しないまでも接着力が大きく低下する。したがって、ラミネートテープとプラスチックシース18とを大きな力を加えることなく容易に分離することができる。
【0026】
本実施形態では、水の膨張圧を利用して、ラミネートテープとプラスチックシース18の界面の接着力を低下させるので、接着剤の種類によらず、容易に剥離することができる。また、ラミネートテープとプラスチックシース18の界面が物理的に剥離するか、もしくは、剥離しないまでも接着力が十分に低下するので、強度の小さいラミネートテープ、例えば破断強度が20N/10mm幅程度のものであっても、テープ切れを生ずることなく分離することができる。ラミネートテープは、破断強度が30N/10mm幅以上であることがより好ましい。ここで、ラミネートテープの破断強度は、ラミネートテープの試験片(幅10mm、長さ100mm)を引張試験機により100mm/分の速度で長さ方向に試験片が破断するまで引張ることにより測定することができる。
【0027】
なお、ラミネートテープとプラスチックシース18との界面へ水を吸収させる際には、ケーブル10を温水に浸漬することが好ましく、特に80℃以上の温水に浸漬することがより好ましい。温水に浸漬することによって、吸水処理時間を短縮することができる。また、ケーブル10の水もしくは温水への浸漬は、プラスチックシース18が含有する水分量が5重量%以上になるようにすることが好ましく、7重量%以上になるようにすることがより好ましい。プラスチックシース18の水分含有量が5重量%に満たないと、接着剤層24の発泡が不十分となって、ラミネートテープとプラスチックシース18の分離が困難になるおそれがある。ちなみに80℃以上の温水にケーブル10を浸漬した場合には、プラスチックシース18の材料や厚さなどにもよるが、通常、1〜2日程度の浸漬時間で、プラスチックシース18の水分含有量を前記範囲まで上昇させることができる。ラミネートテープとプラスチックシース18との界面への吸水処理は、ラミネートテープおよびプラスチックシース18を、ケーブルコア11および遮蔽層16から分離した後、行うようにしてもよい。ラミネートテープと遮蔽層16は接着されていないため、容易に分離し、吸水処理に供することができる。上記プラスチックシース18が含有する水分量の測定は、カールフィッシャー法または赤外線法により測定することができる。
【0028】
また、吸水処理後の吸水部分に対する加熱温度は、上記のように水の沸点以上の温度とする必要がある。加熱温度が水の沸点未満では、接着剤層24を発泡させることができず、ラミネートテープとプラスチックシース18との分離が困難になる。また、加熱時間は、30分乃至2時間程度が好ましい。時間があまり短いと接着剤層24が十分に発泡しないおそれがあり、また、時間があまり長いと、効果は変わらず非経済的である。また、場合によりプラスチックシースなどから有害なガスが発生するおそれがある。
【0029】
ラミネートテープの接着剤層24がポリ塩化ビニル系接着剤からなり、プラスチックシース18が軟質塩化ビニル樹脂からなる場合、加熱は150〜170℃の範囲で1〜2時間程度行うことが好ましい。加熱温度が150℃に満たないか、または時間が1時間に満たないと、ポリ塩化ビニル系接着剤からなる接着剤層24を十分に発泡させることができない。また、加熱温度が170℃を超えるか、または時間が2時間を超えると、プラスチックシース18から有害な塩化水素ガスが発生しやすくなる。
【実施例】
【0030】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0031】
実施例1
17mmφの銅導体上に、半導電性ポリエチレンからなる1mm厚の内部半導電層、架橋ポリエチレンからなる9mm厚の絶縁体層、および半導電性ポリエチレンからなる1mm厚の外部半導電層を順に設けてなるケーブルコア上に、遮蔽銅テープからなる遮蔽層を設け、その外側に、ラミネートテープを接着剤層を外側に向けて縦添えし、さらにその上に軟質塩化ビニル樹脂を押出被覆して3.5mm厚のシースを形成し、CVケーブルを得た。
【0032】
なお、上記ラミネートテープは、50μm厚の鉛テープの一方の面に、100μm厚の導電性塩化ビニル樹脂テープを融着し、他方の面に、50μm厚のポリエチレンテレフタレート(PET)テープを接着し、その外側にポリ塩化ビニル系接着剤(セメダイン社製 商品名 セメダイン201)を塗布して50μm厚の接着剤層を形成したものである(以下、ラミネートテープAと記す。)。
【0033】
上記CVケーブルからプラスチックシースおよびラミネートテープAを分離した後、90℃の温水に1日浸漬し、次いで160℃で1時間加熱した。その後、ラミネートテープAの一端を引張試験機で引張り、プラスチックシースとの分離を試みたところ、表1に示すように、10N/10mm幅の引張力(剥離力)で容易に剥離することができ、剥離後のプラスチックシースへのラミネートテープAの残存も認められなかった。
【0034】
実施例2
ラミネートテープAに代えて、50μm厚の鉛テープの一方の面に、100μm厚の導電性塩化ビニル樹脂テープを融着し、他方の面に、50μm厚のポリエチレンテレフタレート(PET)テープを接着し、その外側にポリエステル系接着剤(住友化学社製 商品名 ボンドファスト)を塗布して50μm厚の接着剤層を形成したもの(以下、ラミネートテープBと記す。)を用いた以外は、実施例1と同様にしてCVケーブルを得た。
【0035】
得られたCVケーブルからプラスチックシースおよびラミネートテープBを分離した後、90℃の温水に1日浸漬し、次いで160℃で1時間加熱した。その後、ラミネートテープBの一端を引張試験機で引張り、プラスチックシースとの分離を試みたところ、表1に示すように、8N/10mm幅という小さい引張力(剥離力)で容易に剥離することができ、剥離後のプラスチックシースへのラミネートテープBの残存も認められなかった。
【0036】
実施例3
実施例1と同様に製造したCVケーブルからプラスチックシースおよびラミネートテープAを分離した後、90℃の温水に1日浸漬し、次いで120℃で1時間加熱した。その後、ラミネートテープAの一端を引張試験機で引張り、プラスチックシースとの分離を試みたところ、表1に示すように、途中でラミネートテープAが破断するに至った。ラミネートテープA破断時の引張力(剥離力)は25N/10mm幅であった。
【0037】
実施例4
実施例2と同様に製造したCVケーブルからプラスチックシースおよびラミネートテープBを分離した後、90℃の温水に1日浸漬し、次いで120℃で1時間加熱した。その後、ラミネートテープBの一端を引張試験機で引張り、プラスチックシースとの分離を試みたところ、表1に示すように、13N/10mm幅という引張力(剥離力)で剥離することができた。剥離後のプラスチックシースにラミネートテープBの残存は認められなかった。
【0038】
比較例1
実施例1と同様に製造したCVケーブルからプラスチックシースおよびラミネートテープAを分離した後、90℃の温水に1日浸漬した。その後、ラミネートテープAの一端を引張試験機で引張り、プラスチックシースとの分離を試みたが、表1に示すように、ラミネートテープAは全く分離することができなかった。
【0039】
比較例2
実施例2と同様に製造したCVケーブルからプラスチックシースおよびラミネートテープBを分離した後、90℃の温水に1日浸漬した。その後、ラミネートテープBの一端を引張試験機で引張り、プラスチックシースとの分離を試みたところ、表1に示すように、48N/10mm幅という引張力(剥離力)で剥離することができた。しかし、剥離後のプラスチックシースにはラミネートテープBの接着剤層の残存が認められた。
【0040】
表1に、上記各実施例および比較例における、ラミネートテープとプラスチックシースの分離条件(剥離力)および分離結果とともに、ラミネートテープの種類、物性(破断強度)、吸水および加熱の各処理条件、温水浸漬後のプラスチックシースの水分含有量を併せ示す。なお、ラミネートテープの破断強度は、ラミネートテープの試験片(幅10mm、長さ100mm)を引張試験機により100mm/分の速度で長さ方向に試験片が破断するまで引張ることにより測定した。また、プラスチックシースの水分含有量は、カールフィッシャー法を適用した三菱化学アナリテック社製の電量法水分計CA100により測定した。
【0041】
【表1】

【0042】
表1から明らかなように、吸水処理後、特に150〜170℃の温度で加熱した実施例では、ラミネートテープの接着剤の種類によらず、ラミネートテープとプラスチックシースと容易にかつ良好に分離することができている。
【符号の説明】
【0043】
10…ケーブル、11…ケーブルコア、17…遮水層、18…プラスチックシース、21…金属テープ、24…接着剤層。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーブルコア外周に、ラミネートテープからなる遮水層と、この遮水層上に被覆され一体に接着されてなるプラスチックシースとを備えたケーブルの解体方法であって、
前記ラミネートテープと前記プラスチックシースとの界面に水を吸収させた後、この吸水部分を水の沸点以上の温度で加熱して、前記ラミネートテープと前記プラスチックシースとを分離することを特徴とするケーブルの解体方法。
【請求項2】
前記プラスチックシースは、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィン系ポリマーを主体とするプラスチック材料からなることを特徴とする請求項1記載のケーブルの解体方法。
【請求項3】
前記ラミネートテープは、破断強度が20N/10mm幅以上であることを特徴とする請求項1または2記載のケーブルの解体方法。
【請求項4】
前記遮水層と前記プラスチックシースが、ポリ塩化ビニル系またはポリエステル系接着剤によって接着されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のケーブルの解体方法。
【請求項5】
前記プラスチックシースの水分量を5重量%以上とすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のケーブルの解体方法。
【請求項6】
前記ラミネートテープとプラスチックシースとの界面に80℃以上の温水を吸収させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のケーブルの解体方法。
【請求項7】
前記吸水部分を150〜170℃の温度で加熱することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のケーブルの解体方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2011−4511(P2011−4511A)
【公開日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−145277(P2009−145277)
【出願日】平成21年6月18日(2009.6.18)
【出願人】(306013120)昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
【Fターム(参考)】