CN116457899A - 树脂组合物以及电力电缆 - Google Patents

Abstract

树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R为50％以上。其中，残留率R由以下的式(1)求出。R＝(Df/Dc)×100……(1)。Df是在形成具有基础树脂和无机填充剂的树脂组合物的片材，将片材在液氮中浸渍1小时后，使片材断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的无机填充剂的密度，Dc是在不使树脂组合物的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的无机填充剂的基准密度。

Description

树脂组合物以及电力电缆

技术领域

本公开涉及树脂组合物以及电力电缆。

本申请主张基于2021年1月29日申请的日本申请“日本特愿2021－13275”和同日申请的日本申请“日本特愿2021－13277”的优先权，并援引记载于所述日本申请的全部记载内容。

背景技术

近年来，在直流输电用途中，开发了固体绝缘直流电力电缆(以下，简称为“直流电力电缆”)。在直流电力电缆中，在施加高电压时会在绝缘层内生成空间电荷，绝缘层的直流特性(体积电阻率、直流击穿电场强度以及空间电荷特性等)可能会下降。

因此，为了抑制直流电力电缆的绝缘层内的空间电荷的蓄积，有时会在构成该绝缘层的树脂组合物中添加炭黑、氧化镁(MgO)等有极性的无机填充剂(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－16421号公报

发明内容

根据本公开的一个方案，提供一种树脂组合物，所述树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，冻结断裂面中的所述无机填充剂的残留率R为50％以上，其中，所述残留率R由以下的式(1)求出，R＝(Df/Dc)×100……(1)，Df是在形成具有所述基础树脂和所述无机填充剂的树脂组合物的片材，将所述片材在液氮中浸渍1小时后，使所述片材断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的所述无机填充剂的密度，Dc是在不使所述树脂组合物的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的所述无机填充剂的基准密度。

根据本公开的另一方案，提供一种电力电缆，所述电力电缆具备：导体；以及绝缘层，被设为覆盖所述导体的外周，所述绝缘层由树脂组合物构成，所述树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，冻结断裂面中的所述无机填充剂的残留率R为50％以上，其中，所述残留率R由以下的式(1)求出，R＝(Df/Dc)×100……(1)，Df是在形成所述绝缘层的片材，将所述片材在液氮中浸渍1小时后，使所述片材断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的所述无机填充剂的密度，Dc是在不使所述绝缘层的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的所述无机填充剂的基准密度。

根据本公开的另一方案，提供一种电力电缆，所述电力电缆具备：导体；以及绝缘层，被设为覆盖所述导体的外周，所述绝缘层由树脂组合物构成，所述树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，所述树脂组合物中的所述无机填充剂的含量N相对于所述基础树脂100质量份为0.1质量份以上且5质量份以下，并且，满足以下的式(2)，V＜2.5N+67.5……(2)，其中，V是在形成具有2mm的厚度的所述绝缘层的片材，将所述片材在24℃下折弯，观察该片材中被折弯的部分的截面的情况下的、将单位设为％的HSV颜色空间中的明度，V在观察将不含所述无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下设为50％，并且，V在观察将包含5质量份未进行表面处理的无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下设为80％。

附图说明

图1是本公开的一个实施方式的直流电力电缆的与轴向正交的示意性剖视图。

具体实施方式

[本公开所要解决的问题]

本公开的目的在于提供一种能抑制由温度变化引起的直流电力电缆的直流特性的劣化的技术。

[本公开的效果]

根据本公开，能抑制由温度变化引起的直流电力电缆的直流特性的劣化。

[本公开的实施方式的说明]

＜发明人等得到的见解＞

首先，对发明人等得到的见解的概略进行说明。

(i)与无机填充剂的密合性相关的见解

通过使上述的无机填充剂分散在绝缘层中，能将在绝缘层中生成的空间电荷俘获在各个无机填充剂中。由此，能抑制绝缘层中的局部的空间电荷的蓄积，能提高直流电力电缆的直流特性。因此，为了得到直流电力电缆的所期望的直流特性，将无机填充剂适当地引入绝缘层中是重要的。

在此，直流电力电缆例如有时会铺设于温度变化幅度大的环境下。在迄今为止的直流电力电缆中，在温度变化幅度大的环境下，直流特性有时会劣化(下降、恶化)。

发明人等对这一点进行了深入研究，结果发现：相对于温度变化的直流电力电缆的直流特性的劣化依赖于添加在直流电力电缆的绝缘层中的无机填充剂的密合性。这可认为是基于以下这样的机理。

当铺设环境的温度发生变化时，直流电力电缆中的绝缘层发生热伸缩。当绝缘层发生热伸缩时，会在构成绝缘层的基础树脂与无机填充剂之间施加热应力。当温度变化幅度大时，热应力变大。此外，当产生温度变化的期间长时，热应力的影响蓄积于绝缘层。

此时，在基础树脂与无机填充剂的密合性低的情况下、或该密合性经时地变低的情况下，可能会因在绝缘层的热伸缩时产生的热应力、或该热应力的影响的蓄积而导致无机填充剂从基础树脂剥离，在基础树脂与无机填充剂之间产生空隙。当在基础树脂与无机填充剂之间产生空隙时，绝缘层的绝缘性会局部地下降，无机填充剂对空间电荷的俘获能力会下降。其结果是，可能会因温度变化而导致直流电力电缆的直流特性劣化。

(ii)与无机填充剂的表面处理工序相关的见解

通过发明人等的进一步的深入研究，发现：在直流电力电缆的制造工序中，利用硅烷偶联剂对无机填充剂进行表面处理的工序中的条件会影响上述的无机填充剂的密合性。

在表面处理工序中，例如，当对无机填充剂进行表面处理时的气氛中的水分量多时，有时(硅烷偶联剂会被过度地水解)在气氛中硅烷偶联剂彼此会键合。当在气氛中硅烷偶联剂彼此键合时，气氛中的硅烷偶联剂的密度会下降，硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率会下降。因此，无机填充剂与基础树脂的密合性可能会下降。

此外，在表面处理工序中，例如，当对无机填充剂进行表面处理时的气氛中的水分量多时，无机填充剂会吸湿。当在表面处理工序中无机填充剂吸湿时，无机填充剂彼此可能会凝聚。此外，即使在表面处理工序前的初始的无机填充剂的水分含量多的情况下，无机填充剂彼此也可能会凝聚。特别是在表面处理工序为干式的情况下，变得无法充分地搅拌无机填充剂的粒子，无机填充剂彼此更容易凝聚。当无机填充剂彼此凝聚时，变得无法对凝聚的无机填充剂之间的接触部分充分地实施利用硅烷偶联剂进行的表面处理，硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率会下降。从该理由考虑，无机填充剂与基础树脂的密合性也可能会下降。

本公开是基于发明人等所发现的上述的见解(i)和(ii)而进行的。

＜本公开的实施方案＞

接着，列举本公开的实施方案来进行说明。

[1]本公开的一个方案的树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，冻结断裂面中的所述无机填充剂的残留率R为50％以上，其中，所述残留率R由以下的式(1)求出，R＝(Df/Dc)×100……(1)，Df是在形成具有所述基础树脂和所述无机填充剂的树脂组合物的片材，将所述片材在液氮中浸渍1小时后，使所述片材断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的所述无机填充剂的密度，Dc是在不使所述树脂组合物的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的所述无机填充剂的基准密度。

根据该构成，能抑制由温度变化引起的直流电力电缆的直流特性的劣化。

[2]本公开的另一方案的电力电缆具备：导体；以及绝缘层，被设为覆盖所述导体的外周，所述绝缘层由树脂组合物构成，所述树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，冻结断裂面中的所述无机填充剂的残留率R为50％以上，其中，所述残留率R由以下的式(1)求出，R＝(Df/Dc)×100……(1)，Df是在形成所述绝缘层的片材，将所述片材在液氮中浸渍1小时后，使所述片材断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的所述无机填充剂的密度，Dc是在不使所述绝缘层的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的所述无机填充剂的基准密度。

根据该构成，能抑制由温度变化引起的直流电力电缆的直流特性的劣化。

[3]在上述[2]所述的电力电缆中，在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为1小时以上，其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

根据该构成，能抑制由温度变化引起的直流电力电缆的直流特性的劣化。

[4]在上述[2]或[3]所述的电力电缆中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、除了相对于一个硅原子具有三个水解性基团和仅一个烷基的硅烷偶联剂以外的材料进行了表面处理。

根据该构成，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

[5]在上述[4]所述的电力电缆中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－三乙氧基甲硅烷基－N－(1，3－二甲基亚丁基)丙胺、二甲基二甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷中的至少任一种材料进行了表面处理。

根据该构成，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

[6]在上述[2]至[5]中任一项所述的电力电缆中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、在末端具有乙烯基的材料进行了表面处理。

根据该构成，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

[7]在上述[2]至[5]中任一项所述的电力电缆中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、具有氨基的材料进行了表面处理。

根据该构成，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

[8]在上述[4]至[7]中任一项所述的电力电缆中，所述残留率R为60％以上。

根据该构成，能显著地抑制由温度变化引起的电力电缆的直流特性的劣化。

[9]在上述[4]至[8]中任一项所述的电力电缆中，在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为2小时以上，其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

根据该构成，能显著地抑制由温度变化引起的直流电力电缆的直流特性的劣化。

[10]本公开的另一方案的电力电缆具备：导体；以及绝缘层，被设为覆盖所述导体的外周，所述绝缘层由树脂组合物构成，所述树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，所述树脂组合物中的所述无机填充剂的含量N相对于所述基础树脂100质量份为0.1质量份以上且5质量份以下，并且，满足以下的式(2)，V＜2.5N+67.5……(2)，其中，V是在形成具有2mm的厚度的所述绝缘层的片材，将所述片材在24℃下折弯，观察该片材中被折弯的部分的截面的情况下的、将单位设为％的HSV颜色空间中的明度，V在观察将不含所述无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下设为50％，并且，V在观察将包含5质量份未进行表面处理的无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下设为80％。

根据该构成，能抑制由温度变化引起的直流电力电缆的直流特性的劣化。

[11]在上述[10]所述的电力电缆中，在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为1小时以上，其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

根据该构成，能抑制由温度变化引起的直流电力电缆的直流特性的劣化。

[12]在上述[10]或[11]所述的电力电缆中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、除了相对于一个硅原子具有三个水解性基团和仅一个烷基的硅烷偶联剂以外的材料进行了表面处理。

根据该构成，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

[13]在上述[12]所述的电力电缆中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－三乙氧基甲硅烷基－N－(1，3－二甲基亚丁基)丙胺、二甲基二甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷中的至少任一种材料进行了表面处理。

根据该构成，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

[14]在上述[10]至[13]中任一项所述的电力电缆中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、在末端具有乙烯基的材料进行了表面处理。

根据该构成，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

[15]在上述[10]至[13]中任一项所述的电力电缆中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、具有氨基的材料进行了表面处理。

根据该构成，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

[16]在上述[12]至[15]中任一项所述的电力电缆中，满足以下的式(3)，V＜5N+55……(3)。

根据该构成，能显著地抑制由温度变化引起的电力电缆的直流特性的劣化。

[17]在上述[12]至[16]中任一项所述的电力电缆中，在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为2小时以上，

其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

根据该构成，能显著地抑制由温度变化引起的直流电力电缆的直流特性的劣化。

[本公开的实施方式的详情]

接着，以下参照附图对本公开的一个实施方式进行说明。需要说明的是，本公开并不限定于这些示例，而是由权利要求书示出，意图在于包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。

＜本公开的一个实施方式＞

(1)树脂组合物

本实施方式的树脂组合物是构成后述的直流电力电缆10的绝缘层130的材料，例如包含基础树脂、无机填充剂、交联剂以及其他添加剂。

(基础树脂)

基础树脂(基础聚合物)是指构成树脂组合物的主成分的树脂成分。本实施方式的基础树脂例如包含聚烯烃。作为构成基础树脂的聚烯烃，例如可列举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯－α－烯烃共聚物、在聚丙烯中分散或共聚乙烯－丙烯橡胶而成的热塑性弹性体等。其中，优选聚乙烯。需要说明的是，也可以组合使用它们中的两种以上。

作为构成基础树脂的聚乙烯，例如可列举出低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)等。此外，这些聚乙烯例如可以是直链状或支链状中的任一种。

(无机填充剂)

无机填充剂以俘获绝缘层130中的空间电荷来抑制绝缘层130中的空间电荷的局部的蓄积的方式发挥作用。由此，能提高绝缘层130的直流特性。需要说明的是，在此所说的“绝缘层130的直流特性”或“直流电力电缆10的直流特性”是指绝缘层130的体积电阻率、直流击穿电场强度、空间电荷特性等。

无机填充剂例如包含二氧化硅(SiO₂，也称为“silica”)。作为无机填充剂的二氧化硅并不被限定，例如可列举出气相二氧化硅、胶体二氧化硅、沉淀二氧化硅、爆燃法二氧化硅中的至少任一种。其中，作为二氧化硅，优选气相二氧化硅。

在本实施方式中，树脂组合物中的无机填充剂的含量(后述N)并不被特别限定，相对于基础树脂100质量份，例如为0.1质量份以上且5质量份以下。通过使无机填充剂的含量为0.1质量份以上，能使无机填充剂充分地俘获空间电荷。另一方面，通过使无机填充剂的含量为5质量份以下，能提高树脂组合物的成型性，能提高绝缘层130中的无机填充剂的分散性。

在本实施方式中，无机填充剂的体积平均粒径(MV：Mean Volume Diameter)(后述X)并不被特别限定，例如为1μm以下，优选为700nm以下，更优选为100nm以下。

需要说明的是，在将粒子的粒径设为d_i，将粒子的体积设为V_i时，在此所说的“体积平均粒径(MV)”由下式求出。

MV＝Σ(V_id_i)/ΣV_i

需要说明的是，体积平均粒径的测定使用动态光散射式粒径/粒度分布测定装置。

通过使无机填充剂的体积平均粒径为1μm以下，能使无机填充剂均匀地分散在绝缘层130中。由此，能稳定地得到由无机填充剂实现的直流特性的提高效果。进而，通过使无机填充剂的体积平均粒径优选为700nm以下，更优选为100nm，使无机填充剂均匀地分散在绝缘层130中变得容易。由此，能更稳定地得到由无机填充剂实现的直流特性的提高效果。

需要说明的是，无机填充剂的体积平均粒径的下限值也并不被特别限定。

不过，从稳定地形成无机填充剂的观点考虑，无机填充剂的体积平均粒径例如为1nm以上，优选为5nm以上。

在本实施方式中，无机填充剂中的至少一部分利用硅烷偶联剂进行了表面处理。换言之，无机填充剂的表面的至少一部分例如具有包含规定的有机取代基的甲硅烷基。由此，能提高无机填充剂与基础树脂之间的界面的密合性，能提高绝缘层130的机械特性、低温特性。

在本实施方式中，如下文所述，通过减少无机填充剂的表面处理工序中的气氛中的水分量，硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率的下降得到了抑制。换言之，甲硅烷基在无机填充剂的表面所占的被覆率的下降得到了抑制。通过减少表面处理时的水分量，无论用于表面处理的硅烷偶联剂的种类如何，都能得到一定以上的这样的效果。其结果是，能提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

另一方面，在本实施方式中，无机填充剂例如优选利用作为硅烷偶联剂的、除了相对于一个硅(Si)原子具有三个水解性基团和仅一个烷基的硅烷偶联剂以外的材料进行了表面处理。需要说明的是，以下，将相对于一个Si原子具有三个水解性基团和仅一个烷基的硅烷偶联剂也称为“单烷基硅烷偶联剂”。

作为满足上述的必要条件的硅烷偶联剂，例如可列举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－三乙氧基甲硅烷基－N－(1，3－二甲基亚丁基)丙胺、二甲基二甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷等。需要说明的是，也可以组合使用它们中的两种以上。

通过利用除了单烷基硅烷偶联剂以外的上述的硅烷偶联剂对无机填充剂中的至少一部分进行了表面处理，无机填充剂的表面的至少一部分具有除了单烷基甲硅烷基以外的甲硅烷基。需要说明的是，单烷基甲硅烷基是指除了残存的水解性基团之外的有机取代基仅由独立的烷基构成的甲硅烷基。通过上述那样的构成，虽然不知道详细的机理，但与无机填充剂利用单烷基硅烷偶联剂进行了表面处理的情况相比，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

或者，在本实施方式中，无机填充剂例如优选利用作为硅烷偶联剂的、在末端具有乙烯基的材料进行了表面处理。需要说明的是，以下，将在末端具有乙烯基的硅烷偶联剂也称为“乙烯基硅烷偶联剂”。如此，通过利用乙烯基硅烷偶联剂对无机填充剂中的至少一部分进行了表面处理，无机填充剂的表面的至少一部分具有在末端包含乙烯基的甲硅烷基。由此，在之后的交联工序中，能使用规定的交联剂来使源自乙烯基硅烷偶联剂的乙烯基与基础树脂交联。其结果是，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

需要说明的是，作为乙烯基硅烷偶联剂，如果在末端具有乙烯基，则即使是除了上述列举的乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷以外的材料，也能得到上述的无机填充剂的密合性提高的效果。

具体而言，作为除了上述列举的材料以外的乙烯基硅烷偶联剂，例如可列举出烯丙基三甲氧基硅烷、7－辛烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷等中的至少任一种。

或者，在本实施方式中，无机填充剂例如优选利用作为硅烷偶联剂的、具有氨基的材料进行了表面处理。需要说明的是，以下，将具有氨基的硅烷偶联剂也称为“氨基硅烷偶联剂”。如此，通过利用氨基硅烷偶联剂对无机填充剂中的至少一部分进行了表面处理，无机填充剂的表面的至少一部分具有包含氨基的甲硅烷基。由此，虽然不知道详细的机理，但能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。

氨基硅烷偶联剂例如由以下的式(a)表示。

R¹ _nSiX_4－n……(a)(R¹表示包含伯氨基、仲氨基、叔氨基、氨基的酸中和基、季铵盐基中的至少任一种的一价烃基，X表示一价水解性基团，n表示1～3的整数。需要说明的是，在n为2以上的情况下，多个R¹可以相同也可以不同。)

需要说明的是，作为X的一价水解性基团例如可列举出碳原子数1～3的烷氧基、卤素基团。

需要说明的是，作为氨基硅烷偶联剂，如果具有上述式(a)，则即使是除了上述列举的N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－三乙氧基甲硅烷基－N－(1，3－二甲基亚丁基)丙胺以外的材料，也能得到上述的无机填充剂的密合性提高的效果。

具体而言，作为其他氨基硅烷偶联剂，例如可列举出N－苯基－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－甲基－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－乙基－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－丁基－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N，N－二甲基－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N，N－二乙基－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N，N－二丁基－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－(乙烯基苄基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐、十八烷基二甲基(3－三甲氧基甲硅烷基丙基)氯化铵、十四烷基二甲基(3－三甲氧基甲硅烷基丙基)氯化铵、N－三甲氧基甲硅烷基丙基－N，N，N－三正丁基溴化铵、N－三甲氧基甲硅烷基丙基－N，N，N－三正丁基氯化铵、N－三甲氧基甲硅烷基丙基－N，N，N－三甲基氯化铵等中的至少任一种。

[冻结断裂面中的无机填充剂的残留密度]

在本实施方式中，通过使用上述那样的硅烷偶联剂来实施后述的表面处理工序，添加在绝缘层130中的无机填充剂的、与基础树脂的密合性得到稳定地提高，该密合性经时地也得到维持。

然而，难以直接地测定各个无机填充剂与基础树脂的密合性。

因此，作为评价无机填充剂与基础树脂的密合性的方法，本发明人等在使绝缘层130的片材冻结后使其断裂的情况下，测定出在该片材的断裂面中残留的无机填充剂的密度。在该测定中，在冻结后的断裂时，密合性低的无机填充剂会飞散，因此该无机填充剂不会留在断裂面。通过这样的残留密度的测定，能测定各个无机填充剂与基础树脂的密合性。需要说明的是，以下，将该无机填充剂的密度也称为“冻结断裂面中的无机填充剂的残留密度”。

该测定的结果是，本发明人等发现：规定的热循环后的直流电力电缆10的直流特性与该冻结断裂面中的无机填充剂的残留密度相关。进而，本发明人等发现：直流电力电缆10的初始的直流特性也与该冻结断裂面中的无机填充剂的残留密度相关。

然而，在无机填充剂的含量或无机填充剂的体积平均粒径等彼此不同的绝缘层130之间，有时冻结断裂前的无机填充剂的密度不同。因此，在不同的绝缘层130之间，无法直接比较冻结断裂面中的无机填充剂的残留密度。

因此，本发明人等对冻结断裂后的无机填充剂的残留密度相对于冻结断裂前的无机填充剂的密度的比率进行了比较，结果发现：无论无机填充剂的含量或无机填充剂的体积平均粒径等如何，本实施方式的直流电力电缆10的该比率都满足后述的必要条件。需要说明的是，以下，将该比率也称为“冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R”。

即，在本实施方式中，冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R例如为50％以上，优选为60％以上，更优选为70％以上。

其中，残留率R(单位％)由以下的式(1)求出。

R＝(Df/Dc)×100……(1)

Df是上述的冻结断裂后的无机填充剂的残留密度(冻结断裂面中的残留密度)。即，Df是在形成绝缘层130的片材，将片材在液氮中浸渍1小时而使其冻结后(折弯)使其断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的无机填充剂的密度。此外，Dc相当于上述的冻结断裂前的无机填充剂的密度。即，Dc是在不使绝缘层130的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的无机填充剂的基准密度。需要说明的是，“24℃”是指聚焦离子束的加工时的环境温度。

[绝缘层的折弯截面的明度]

进而，作为评价无机填充剂与基础树脂的密合性的方法，本发明人等通过以下方式测定出绝缘层130的折弯截面的明度V。具体而言，首先，形成了具有2mm的厚度的绝缘层130的片材。形成片材后，将片材在24℃下折弯成180°，利用光学显微镜观察(拍摄)了该片材中被折弯的部分的截面。此时，在获取到的截面图像中，使用图像分析软件进行直方图分析，由此测定出HSV(Hue,Saturation,Value)颜色空间中的明度V。需要说明的是，在此所说的HSV颜色空间是指由色相H、饱和度S以及明度V构成的颜色空间。

绝缘层130的折弯截面的明度V越大，绝缘层130的折弯截面越白化，相当于无机填充剂与基础树脂的密合性越低。另一方面，绝缘层130的折弯截面的明度V越小，绝缘层130的折弯截面的白化越得到抑制，相当于无机填充剂与基础树脂的密合性越高。

在此所说的绝缘层130的折弯截面的白化例如可认为是指根据以下的机理而发生的现象。在无机填充剂与基础树脂的密合性低的情况下，由于将绝缘层130折弯时的应力，无机填充剂会从基础树脂剥离，会在基础树脂与无机填充剂之间产生微观的空隙。当在基础树脂与无机填充剂之间产生空隙时，在绝缘层130的折弯截面中，因空隙而导致光被散射，看起来像是该截面发生了白化。因此，通过测定绝缘层130的折弯截面的明度V，能测定与在绝缘层130的折弯截面产生的空隙的数量相应的指标值。其结果是，能评价无机填充剂与基础树脂的密合性。

需要说明的是，在本实施方式中，将测定绝缘层130的折弯截面的明度V时的观察条件(例如，光源的亮度等)设定为使得如下。需要说明的是，明度V的单位是％。具体而言，将观察将不含无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下的明度V设为50％。此外，将观察将包含5质量份未进行表面处理的无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下的明度V设为80％。需要说明的是，在明度V的设定中作为基准的树脂组合物的基础树脂是与本实施方式的树脂组合物同样的聚烯烃。在这样的观察条件下，测定出本实施方式的绝缘层130的折弯截面的明度V。

该测定的结果是，本发明人等发现：可以认为绝缘层130的折弯时的弯曲应力相当于规定的热循环时的热应力，因此规定的热循环后的直流电力电缆10的直流特性与绝缘层130的折弯截面的明度V相关。进而，本发明人等发现：直流电力电缆10的初始的直流特性也与该绝缘层130的折弯截面的明度V相关。

具体而言，在本实施方式中，满足以下的式(2)，优选满足式(3)。

V＜2.5N+67.5……(2)

V＜5N+55……(3)

如上所述，在本实施方式中，将“冻结断裂面中的无机填充剂的残留密度为50％，优选为60％以上，更优选为70％以上”这一必要条件和“绝缘层130的折弯截面的明度V满足式(2)，优选满足式(3)”这一必要条件也统称为“无机填充剂的密合性的必要条件”。

[通过满足无机填充剂的密合性的必要条件而得到的直流特性]

通过如上所述满足无机填充剂的密合性的必要条件，能提高规定的热循环后的直流电力电缆10的直流特性，能提高直流电力电缆10的初始的直流特性。

当冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R低于50％，并且绝缘层130的折弯截面的明度V不满足式(2)时，可能会由于在绝缘层130的热伸缩时产生的热应力、或该热应力的影响的蓄积而导致无机填充剂从基础树脂剥离，在基础树脂与无机填充剂之间产生空隙。当在基础树脂与无机填充剂之间产生空隙时，绝缘层的绝缘性会局部地下降，无机填充剂对空间电荷的俘获能力会下降。其结果是，可能会因温度变化而导致直流电力电缆10的直流特性劣化(下降、恶化)。具体而言，在规定的热循环试验后，在绝缘层130的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至绝缘层130发生绝缘击穿为止的时间可能会低于1小时。

此外，当冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R低于50％，并且绝缘层130的折弯截面的明度V不满足式(2)时，即使在产生温度变化之前，有时无机填充剂与基础树脂的密合性也低。在该情况下，无法将在绝缘层130中产生的空间电荷充分地俘获在无机填充剂中，可能会在绝缘层中产生局部的空间电荷的蓄积。其结果是，即使在产生温度变化之前的初始状态下，直流电力电缆10的直流特性也可能会劣化。

相对于此，在本实施方式中，通过冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R为50％以上，或者绝缘层130的折弯截面的明度V满足式(2)，能抑制因在绝缘层130的热伸缩时产生的热应力而导致无机填充剂从基础树脂剥离。此外，即使产生温度变化的期间长从而热应力的影响蓄积于绝缘层130，也能抑制因热应力的影响的蓄积而导致无机填充剂从基础树脂剥离。通过这样抑制无机填充剂的剥离，能抑制在基础树脂与无机填充剂之间产生空隙。由此，能抑制绝缘层130的绝缘性局部地下降，能抑制无机填充剂对空间电荷的俘获能力的下降。其结果是，能抑制由温度变化引起的直流电力电缆10的直流特性的劣化。具体而言，在规定的热循环试验后，在绝缘层130的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，能使直至绝缘层130发生绝缘击穿为止的时间为1小时以上。

进而，通过冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R为60％以上，更优选为70％以上，或者绝缘层130的折弯截面的明度V满足式(3)，能显著地抑制由温度变化引起的直流电力电缆10的直流特性的劣化。具体而言，在规定的热循环试验后，在绝缘层130的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，能使直至绝缘层130发生绝缘击穿为止的时间为2小时以上。

此外，在本实施方式中，通过冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R为50％以上，或者绝缘层130的折弯截面的明度V满足式(2)，即使在产生温度变化之前，无机填充剂与基础树脂的密合性也会高。由此，能将在绝缘层130中产生的空间电荷充分地俘获在该无机填充剂中，能抑制绝缘层130中的局部的空间电荷的蓄积。其结果是，能提高产生温度变化之前的初始状态下的直流电力电缆10的直流特性。

(交联剂)

交联剂例如是有机过氧化物。作为有机过氧化物，例如可列举出过氧化二异丙苯、2，5－二甲基－2，5－二(叔丁基过氧)己烷、1，3－双(叔丁基过氧异丙基)苯等。需要说明的是，也可以组合使用它们中的两种以上。

(其他添加剂)

树脂组合物例如也可以还包含抗氧化剂和润滑剂。

作为抗氧化剂，例如可列举出2，2－硫代二亚乙基双[3－(3，5－二叔丁基－4－羟基苯基)丙酸酯]、季戊四醇四[3－(3，5－二叔丁基－4－羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基3－(3，5－二叔丁基－4－羟基苯基)丙酸酯、2，4－双[(辛基硫代)甲基]邻甲酚、2，4－双(正辛基硫代)－6－(4－羟基－3，5－二叔丁基苯胺基)－1，3，5－三嗪、双[2－甲基－4－{3－正烷基(C12或者C14)硫代丙酰氧基}－5－叔丁基苯基]硫醚以及4，4′－硫代双(3－甲基－6－叔丁基苯酚)等。需要说明的是，也可以组合使用它们中的两种以上。

润滑剂以抑制无机填充剂的凝聚并且提高绝缘层130的挤出成型时的树脂组合物的流动性的方式发挥作用。本实施方式的润滑剂例如是脂肪酸金属盐或脂肪酰胺等。作为脂肪酸金属盐，例如可列举出硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸铝、褐煤酸镁等。此外，作为脂肪酰胺，例如可列举出油酰胺或硬脂酰胺等。需要说明的是，也可以组合使用它们中的两种以上。

需要说明的是，树脂组合物例如也可以还包含着色剂。

(2)直流电力电缆

接着，使用图1对本实施方式的直流电力电缆进行说明。图1是本实施方式的直流电力电缆的与轴向正交的剖视图。

本实施方式的直流电力电缆10被构成为所谓的固体绝缘直流电力电缆，例如具有导体110、内部半导电层120、绝缘层130、外部半导电层140、屏蔽层150以及护套160。

(导体(导电部))

导体110例如通过将由纯铜、铜合金、铝或铝合金等构成的多根导体芯线(导电芯线)绞合而构成。

(内部半导电层)

内部半导电层120被设为覆盖导体110的外周。此外，内部半导电层120被构成为：具有半导电性，抑制导体110的表面侧的电场集中。内部半导电层120例如包含乙烯－丙烯酸乙酯共聚物、乙烯－丙烯酸甲酯共聚物、乙烯－丙烯酸丁酯共聚物以及乙烯－乙酸乙烯酯共聚物等中的至少任一种和导电性的炭黑。

(绝缘层)

绝缘层130被设为覆盖内部半导电层120的外周。绝缘层130由上述的本实施方式的树脂组合物构成。

在本实施方式中，通过实施后述的表面处理工序，无机填充剂与构成绝缘层130的基础树脂牢固地密合。

此外，在本实施方式中，绝缘层130例如通过对上述的本实施方式的树脂组合物进行挤出成型并加热而进行了交联。就是说，例如，作为构成绝缘层的树脂组合物中的基础树脂的聚乙烯成为交联聚乙烯。

需要说明的是，也可以在树脂组合物中包含未交联的聚乙烯。

在本实施方式中，在无机填充剂利用乙烯基硅烷偶联剂进行了表面处理的情况下，与无机填充剂的表面键合的甲硅烷基所具有的有机取代基的至少一部分例如与基础树脂交联(键合)。需要说明的是，也可以在与无机填充剂的表面键合的另一部分甲硅烷基残存乙烯基。

(外部半导电层)

外部半导电层140被设为覆盖绝缘层130的外周。此外，外部半导电层140被构成为：具有半导电性，抑制绝缘层130与屏蔽层150之间的电场集中。外部半导电层140例如由与内部半导电层120同样的材料构成。

(屏蔽层)

屏蔽层150被设为覆盖外部半导电层140的外周。屏蔽层150例如通过卷绕铜带而构成，或者被构成为卷绕多根软铜线等而成的线屏蔽件(wire shield)。需要说明的是，也可以在屏蔽层150的内侧、外侧卷绕有以胶布等为原材料的带(tape)。

(护套)

护套160被设为覆盖屏蔽层150的外周。护套160例如由聚氯乙烯或聚乙烯构成。

(直流特性)

在如以上那样构成的直流电力电缆10中，添加在绝缘层130中的无机填充剂的、与基础树脂的密合性高，由此例如得到以下这样的直流特性。

作为产生温度变化之前的初始状态下的直流电力电缆10的直流特性，得到以下这样的特性。

在本实施方式中，在温度90℃和直流电场80kV/mm的条件下测定出的绝缘层130的片材的体积电阻率例如为4×10¹⁵Ω·cm以上，优选为5×10¹⁵Ω·cm以上。其中，绝缘层130的片材的厚度为0.15mm。

此外，在本实施方式中，在温度90℃的条件下测定出的绝缘层130的片材的绝缘击穿电场强度例如为250kV/mm以上，优选为300kV/mm以上。其中，绝缘层130的片材的厚度为0.15mm。

此外，在本实施方式中，在温度30℃和大气压的条件下对绝缘层130的片材施加了50kV/mm的直流电场时的、由下述的式(4)求出的电场增强系数FEF(Field EnhancementFactor)例如小于1.15。

FEF＝E₁/(V₀/T)……(4)

其中，V₀是将单位设为kV的对绝缘层130的片材施加的电压，T是绝缘层130的片材的厚度0.15mm，E₁是将单位设为kV/mm的绝缘层130的片材的内部的最大电场。

此外，作为规定的热循环后的直流电力电缆10的直流特性，得到以下这样的特性。

在热循环试验中，反复进行三个月具有将直流电力电缆10在温度－10℃下保持8小时的步骤和将直流电力电缆10在室温(24℃)下保持16小时的步骤的热循环。在本实施方式中，在该热循环试验后，在绝缘层130的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至绝缘层130发生绝缘击穿为止的时间例如为1小时以上，优选为2小时以上。

(具体的尺寸等)

作为直流电力电缆10中的具体的各尺寸，并不被特别限定，例如，导体110的直径为5mm以上且60mm以下，内部半导电层120的厚度为1mm以上且3mm以下，绝缘层130的厚度为1mm以上且35mm以下，外部半导电层140的厚度为1mm以上且3mm以下，屏蔽层150的厚度为1mm以上且5mm以下，护套160的厚度为1mm以上。适用于本实施方式的直流电力电缆10的直流电压例如为20kV以上。

(3)直流电力电缆的制造方法

接着，对本实施方式的直流电力电缆的制造方法进行说明。以下，将步骤简称为“S”。

(S100：树脂组合物准备工序)

首先，准备具有包含聚烯烃的基础树脂和包含二氧化硅的无机填充剂的树脂组合物。该树脂组合物准备工序S100例如具有表面处理工序S120和混合工序S140。

(S120：表面处理工序)

首先，利用硅烷偶联剂对无机填充剂中的至少一部分进行表面处理。在本实施方式中，例如通过干式法来实施表面处理工序S120。

首先，准备利用有机溶剂对硅烷偶联剂进行稀释而得到的溶液。准备溶液后，将无机填充剂投入至搅拌装置内。搅拌装置例如是享舍尔混合机。将无机填充剂投入至搅拌装置内后，一边在搅拌装置内搅拌无机填充剂，一边向该搅拌装置内滴加包含硅烷偶联剂的溶液或者利用喷雾器进行喷雾。由此，利用硅烷偶联剂对无机填充剂中的至少一部分进行表面处理。

此时，在本实施方式的表面处理工序S120中，例如，以满足无机填充剂的密合性的必要条件的方式对无机填充剂进行表面处理。即，以直流电力电缆10制造后的冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R成为50％以上，或者直流电力电缆10制造后的绝缘层130的折弯截面的明度V满足式(2)的方式对无机填充剂进行表面处理。

具体而言，在本实施方式的表面处理工序S120中，使对无机填充剂进行表面处理时的气氛中的水分量(绝对湿度、每单位体积的水分的质量)例如为0.1g/m³以下。当气氛中的水分量超过0.1g/m³时，在气氛中，硅烷偶联剂彼此可能会键合。因此，硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率可能会下降。相对于此，在本实施方式中，通过使气氛中的水分量为0.1g/m³以下，能抑制在气氛中硅烷偶联剂彼此键合。由此，能抑制硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率的下降。

需要说明的是，气氛中的水分量的下限值并不被特别限制。然而，在表面处理工序S120中，要求使硅烷偶联剂中的水解性基团(烷氧基等)水解，使水解后的硅烷偶联剂与具有极性的无机填充剂的表面键合。因此，从使规定量的硅烷偶联剂水解的观点考虑，气氛中的水分含量例如优选为0.0001g/m³以上。

为了使气氛中的水分量在上述范围内，例如可列举出以下的方法。例如，通过向搅拌装置内供给减少了水分量的干燥空气来调整搅拌装置内的水分量。或者，通过在搅拌装置连接脱水分塔，经由脱水分塔来使搅拌装置内的气氛循环，从而调整搅拌装置内的水分量。

此外，在本实施方式的表面处理工序S120中，例如使用(初始的)水分含量为3wt％以下的无机填充剂。当无机填充剂的水分含量超过3wt％时，在表面处理工序S120中，无机填充剂彼此可能会凝聚。相对于此，在本实施方式中，通过使无机填充剂的水分含量为3wt％以下，能抑制在表面处理工序S120中无机填充剂彼此凝聚。从该理由考虑，也能抑制硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率的下降。

需要说明的是，无机填充剂的水分含量的下限值并不被特别限制，从稳定地制造无机填充剂的观点考虑，例如为0.001wt％。

在此，水分含量为3wt％以下的无机填充剂例如通过如下方式得到。

例如，无论形成无机填充剂的方法是上述的哪种方法，作为最终工序均实施烧成工序(烧结工序)。在该烧成工序的紧后，无机填充剂的水分含量成为3wt％以下。在本实施方式中，在无机填充剂的烧成工序后，将无机填充剂密闭保管在惰性气体气氛中，由此维持为无机填充剂不吸湿。由此，能使表面处理工序S120中使用的无机填充剂的水分含量为3wt％以下。

另一方面，在从无机填充剂的烧成工序起经过规定的时间从而所准备的无机填充剂的水分含量变高的情况下，可以在表面处理工序S120之前，对无机填充剂进行预干燥，使得水分含量成为3wt％以下。作为预干燥的方法，例如可列举出在惰性气体气氛中对无机填充剂进行加热的方法等。作为对无机填充剂进行加热的方法，可列举出烘箱加热或微波加热等。在对无机填充剂进行加热时，可以进行包括利用惰性气体进行吹扫(purge)的工序和抽真空的工序的循环吹扫。

此外，在本实施方式的表面处理工序S120中，例如使用利用水分浓度为7vol％以下的有机溶剂对硅烷偶联剂进行稀释而得到的溶液。当用于稀释的有机溶剂中的水分浓度超过7vol％时，在利用有机溶剂进行稀释时，在溶液中硅烷偶联剂彼此可能会键合。相对于此，在本实施方式中，通过使用于稀释的有机溶剂中的水分浓度为7vol％以下，在利用有机溶剂进行稀释时，能抑制在溶液中硅烷偶联剂彼此键合。由此，在表面处理工序S120中，能抑制硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率的下降。

需要说明的是，有机溶剂的水分浓度的下限值并不被特别限制，从稳定地精制有机溶剂的观点考虑，例如为0.001vol％。

需要说明的是，作为用于稀释硅烷偶联剂的有机溶剂，并不被特别限定，例如可列举出甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇等。需要说明的是，也可以组合使用它们中的两种以上。

本实施方式的表面处理工序S120中的其他条件并不被特别限定，例如如下设定。

将本实施方式的表面处理工序S120中的处理温度例如设为常温(即，设为非加热)。具体而言，将表面处理工序S120中的处理温度例如设为15℃以上且25℃以下。

表面处理工序S120完成后，使处理后的无机填充剂适当干燥。干燥方法不被特别限定，例如可列举出真空干燥等。

进而，也可以通过进行规定的粉碎处理来调整无机填充剂的体积平均粒径。将最终的无机填充剂的体积平均粒径例如设为1μm以下，优选设为700nm以下，更优选设为100nm以下。

(S140：混合工序)

利用班伯里密炼机、捏合机等混合机对包含聚乙烯的基础树脂、包含二氧化硅的无机填充剂、由有机过氧化物构成的交联剂以及其他添加剂(抗氧化剂、润滑剂等)进行混合(混炼)，形成混合材料。形成混合材料后，利用挤出机对该混合材料进行造粒。由此，形成将会构成绝缘层130的颗粒状的树脂组合物。需要说明的是，也可以使用混炼作用高的双螺杆型的挤出机来一并进行从混合到造粒的工序。

(S200：导体准备工序)

另一方面，准备通过将多根导体芯线绞合而形成的导体110。

(S300：电缆芯形成工序(挤出工序))

接着，在三层同时挤出机中，向形成内部半导电层120的挤出机A中投入例如预先混合乙烯－丙烯酸乙酯共聚物和导电性的炭黑而成的内部半导电层用树脂组合物。

向形成绝缘层130的挤出机B中投入上述的颗粒状的树脂组合物。

向形成外部半导电层140的挤出机C中投入由与投入至挤出机A中的内部半导电层用树脂组合物同样的材料构成的外部半导电层用树脂组合物。

接着，将来自挤出机A～C的各个挤出物引导至共用头(common head)，从内侧朝向外侧将内部半导电层120、绝缘层130以及外部半导电层140同时挤出至导体110的外周。之后，在利用氮气等进行了加压的交联管内，通过由红外线加热器产生的辐射进行加热，或者通过高温的氮气或硅油等热介质进行热传递，由此使绝缘层130交联。由此，形成由导体110、内部半导电层120、绝缘层130以及外部半导电层140构成的电缆芯。

(S400：屏蔽层形成工序)

接着，通过在外部半导电层140的外侧卷绕例如铜带而形成屏蔽层150。

(S500：护套形成工序)

接着，向挤出机中投入氯乙烯并挤出，由此在屏蔽层150的外周形成护套160。

通过以上方式，制造出作为固体绝缘直流电力电缆的直流电力电缆10。

(4)本实施方式的效果

根据本实施方式，起到以下所示的一个或多个效果。

(a)在本实施方式中，通过利用上述的制造方法来制造直流电力电缆10，能稳定地提高添加在绝缘层130中的无机填充剂的、与基础树脂的密合性，能经时地维持该密合性。具体而言，能使冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R为50％以上。就是说，在本实施方式中，即使使温度变化到液氮的极低温，也能维持在使无机填充剂牢固地密合于基础树脂的状态。

或者，在本实施方式中，通过提高无机填充剂与基础树脂的密合性，能抑制绝缘层130的折弯截面处的白化，能使绝缘层130的折弯截面的明度V小于(2.5N+67.5)％。就是说，在本实施方式中，即使对绝缘层130施加完全折弯成180°这样的弯曲应力，也能抑制无机填充剂从基础树脂剥离，能抑制在基础树脂与无机填充剂之间产生空隙。

通过这样提高无机填充剂与基础树脂的密合性，经时地维持该密合性，即使直流电力电缆10的铺设环境下的温度变化幅度大从而产生了绝缘层130的热伸缩，也能抑制因在绝缘层130的热伸缩时产生的热应力而导致无机填充剂从基础树脂剥离。此外，即使产生温度变化的期间长从而热应力的影响蓄积于绝缘层130，也能抑制因热应力的影响的蓄积而导致无机填充剂从基础树脂剥离。通过这样抑制无机填充剂的剥离，能抑制在基础树脂与无机填充剂之间产生空隙。由此，能抑制绝缘层的绝缘性局部地下降，能抑制无机填充剂对空间电荷的俘获能力的下降。其结果是，能抑制由温度变化引起的直流电力电缆10的直流特性的劣化。

(b)通过如上所述冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R为50％以上，或者绝缘层130的折弯截面的明度V满足式(2)，即使在产生温度变化之前，无机填充剂与基础树脂的密合性也会高。由此，能将在绝缘层130中产生的空间电荷充分地俘获在该无机填充剂中，能抑制绝缘层130中的局部的空间电荷的蓄积。其结果是，能提高产生温度变化之前的初始状态下的直流电力电缆10的直流特性。

(c)在表面处理工序S120中，以冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R成为50％以上，或者绝缘层130的折弯截面的明度V满足式(2)的方式对无机填充剂进行表面处理。由此，即使在直流电力电缆的铺设环境下的温度变化幅度大的情况下、或产生温度变化的期间长的情况下，也能维持无机填充剂与基础树脂的密合性。

其结果是，能抑制由温度变化引起的直流电力电缆的直流特性的劣化。

(d)在表面处理工序S120中，通过使对无机填充剂进行表面处理时的气氛中的水分量为0.1g/m³以下，能抑制在气氛中硅烷偶联剂彼此键合。通过抑制气氛中的硅烷偶联剂彼此的键合，能抑制气氛中的硅烷偶联剂的密度下降，能抑制硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率的下降。

此外，通过使对无机填充剂进行表面处理时的气氛中的水分量为0.1g/m³以下，能抑制无机填充剂的吸湿。通过抑制无机填充剂的吸湿，能抑制在表面处理工序S120中无机填充剂彼此凝聚。通过抑制无机填充剂彼此的凝聚，能使各无机填充剂(各粒子)的整个表面露出，能对无机填充剂的整个表面实施利用硅烷偶联剂进行的表面处理。从该理由考虑，也能抑制硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率的下降。

其结果是，能抑制无机填充剂与基础树脂的密合性的下降。

(e)在表面处理工序S120中，通过使用水分含量为3wt％以下的无机填充剂，能抑制无机填充剂彼此凝聚。特别是在如本实施方式那样表面处理工序S120为干式的情况下，能充分地搅拌无机填充剂的粒子，能使无机填充剂彼此更难以凝聚。由此，与使气氛中的水分量为0.1g/m³以下的效果同样地，能抑制硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率的下降。

(f)无机填充剂例如优选利用除了单烷基硅烷偶联剂以外的硅烷偶联剂进行了表面处理。由此，虽然不知道详细的机理，但与无机填充剂利用单烷基硅烷偶联剂进行了表面处理的情况相比，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。其结果是，能显著地抑制由温度变化引起的直流电力电缆10的直流特性的劣化。

(g)或者，无机填充剂例如优选利用在末端具有乙烯基的硅烷偶联剂进行了表面处理。由此，能使用规定的交联剂来使源自乙烯基硅烷偶联剂的乙烯基与基础树脂交联。

此外，如上所述，在表面处理工序S120中，通过使对无机填充剂进行表面处理时的气氛中的水分量为0.1g/m³以下，能提高乙烯基硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率。由此，在使源自乙烯基硅烷偶联剂的乙烯基与基础树脂交联时，能增加与无机填充剂的表面键合的甲硅烷基与基础树脂的交联点。

如此，通过乙烯基硅烷偶联剂与低水分表面处理的协同效果，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。其结果是，能显著地抑制由温度变化引起的直流电力电缆10的直流特性的劣化。

(h)或者，无机填充剂例如优选利用具有氨基的硅烷偶联剂进行了表面处理。由此，虽然不知道详细的机理，但与无机填充剂利用单烷基硅烷偶联剂进行了表面处理的情况相比，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。其结果是，能显著地抑制由温度变化引起的直流电力电缆10的直流特性的劣化。

无机填充剂的密合性通过氨基硅烷偶联剂的表面处理而显著地提高的机理例如可以想到以下的机理。例如，通过氨基硅烷偶联剂的表面处理，能使作为活性氢基团的氨基与无机填充剂的表面中的至少一部分键合。由此，能使聚烯烃的化学惰性的表面(H－供体)与NH₂基团反应。通过这样的反应，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。其结果是，能显著地抑制由温度变化引起的直流电力电缆10的直流特性的劣化。

＜本公开的其他实施方式＞

以上，对本公开的实施方式具体地进行了说明，但本公开并不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变更。

在上述的实施方式中，对树脂组合物含有包含聚烯烃的基础树脂的情况进行了说明，但树脂组合物除此之外还可以含有烯烃与极性单体的共聚物。作为烯烃与极性单体的共聚物，例如可列举出乙烯－丙烯酸乙酯(ethylene-ethyl acrylate)共聚物、乙烯－丙烯酸甲酯共聚物、乙烯－丙烯酸丁酯共聚物、乙烯－甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯－甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物等。需要说明的是，也可以组合使用它们中的两种以上。

在上述的实施方式中，满足无机填充剂的密合性的必要条件这一规定以构成绝缘层130的树脂组合物进行了交联的情况为前提进行了说明，但该规定也可以是构成绝缘层130的树脂组合物未进行交联的情况。不过，在构成绝缘层130的树脂组合物进行了交联的情况下能更可靠地满足该规定。

实施例

接着，对本公开的实施例进行说明。这些实施例是本公开的一个例子，本公开不受这些实施例限定。

(1)关于直流电力电缆的样品

(1－1)无机填充剂的表面处理

作为无机填充剂，准备了下述二氧化硅。需要说明的是，对无机填充剂进行了预干燥，使无机填充剂的初始的水分含量为0.5wt％。此外，利用水分含量为1.5vol％的乙醇来作为稀释用的有机溶剂对下述硅烷偶联剂进行稀释，由此制备出表面处理用的溶液。接着，在将搅拌装置内的气氛中的水分量调整为下述值的状态下，向该搅拌装置内投入无机填充剂并进行了搅拌。一边在搅拌装置内搅拌无机填充剂，一边将上述表面处理用的溶液投入至搅拌装置内。如此，通过干式法对无机填充剂实施了表面处理。需要说明的是，将处理温度设为常温(24℃)。详细条件如下。

无机填充剂：二氧化硅(气相二氧化硅，表1中记载为“纳米二氧化硅”)(体积平均粒径X：12nm)

硅烷偶联剂：乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、甲基三甲氧基硅烷(C1)、辛基三乙氧基硅烷(C8)、十八烷基三乙氧基硅烷(C18)、3－氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)

稀释有机溶剂：乙醇(水分浓度1.5vol％)

表面处理方法：干式法

无机填充剂的(初始)水分含量：0.5wt％

气氛中的水分量：0.01～10g/m³

(1－2)树脂组合物的制造

利用班伯里密炼机对以下的配合剂进行混合，利用挤出机进行造粒，由此制造出颗粒状的树脂组合物。

(基础树脂)

低密度聚乙烯(LDPE)(密度d＝0.920g/cm³，MFR＝1g/10min)

100质量份

(无机填充剂)

实施了上述的表面处理的纳米二氧化硅含量N：1～2质量份

(交联剂)

2，5－二甲基－2，5－二(叔丁基过氧)己烷1.3质量份

(其他添加剂)

润滑剂：油酰胺规定量

抗氧化剂：4，4′－硫代双(3－甲基－6－叔丁基苯酚)规定量

(1－3)直流电力电缆的样品的制造

接着，准备了通过将直径为14mm的低浓度铜合金(对应日文为“希薄銅合金”)制的导体芯线绞合而形成的导体。准备导体后，将包含乙烯－丙烯酸乙酯共聚物的内部半导电层用树脂组合物、上述(1－2)中准备的绝缘层用的树脂组合物以及由与内部半导电层用树脂组合物同样的材料构成的外部半导电层树脂组合物分别投入至挤出机A～C中。将来自挤出机A～C的各个挤出物引导至共用头，从内侧朝向外侧将内部半导电层、绝缘层以及外部半导电层同时挤出至导体的外周。此时，将内部半导电层、绝缘层以及外部半导电层的厚度分别设为1mm、3mm、1mm。之后，将上述的挤出成型物在约250℃下进行加热，由此使绝缘层用的树脂组合物交联。其结果是，制造出从中心朝向外周具有导体、内部半导电层、绝缘层以及外部半导电层的直流电力电缆的样品。

通过以上的工序，制造出树脂组合物不同的直流电力电缆的试样A1～A9、试样B1和B2。

(2)评价

分别在直流电力电缆的试样A1～A9、试样B1和B2中进行了以下的评价。

(2－1)残留率的评价

[样品加工]

通过从外周面分别对直流电力电缆的试样A1～A9、试样B1和B2进行旋削(对应日文为“桂剥き”)，从绝缘层的厚度方向的中央部形成了具有1mm的厚度的绝缘层的片材。此时，从同一周形成了多个片材。

(i)冻结断裂前的密度

[切断面加工]

不使绝缘层的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断了该片材。此时，使用镓离子，将加速电压设为30kV，将电流值设为60nA。

[无机填充剂的密度评价]

利用扫描电子显微镜(SEM)观察了如上述那样加工后的片材的切断面。此时，测定出切断面中的无机填充剂的密度。需要说明的是，此时，将切断面的视野设为15μm×10μm，在任意的10处测定切断面的无机填充剂的密度，将它们的值平均化。将这样得到的密度设为上述的“切断面中的无机填充剂的密度Dc”。

(ii)冻结断裂后的密度

[冻结断裂面的形成]

将上述的绝缘层的片材在液氮中浸渍1小时，使其冻结。之后，通过将片材折弯，来使其断裂。

[无机填充剂的密度评价]

利用SEM观察了如上述那样断裂后的片材的断裂面(冻结断裂面)。此时，在与上述的切断面的密度的条件相同的条件下测定出在冻结断裂面中残留的无机填充剂的密度。即，将冻结断裂面的视野设为15μm×10μm，在任意的10处冻结断裂面测定残留的无机填充剂的密度，将它们的值平均化。将这样得到的密度设为上述的“冻结断裂面中的无机填充剂的密度Df”。

(iii)残留率的评价

通过将(i)和(ii)中求出的Dc和Df代入上述的式(1)来求出冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R。其结果是，将冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R低于50％的情况评价为“不良”，将该残留率R为50％以上的情况评价为“良好”，将该残留率R为60％以上的情况评价为“最佳”。需要说明的是，在以下的各实验中，将残留率R成为良好或最佳的必要条件也称为“无机填充剂的残留率必要条件”。

(2－2)绝缘层的白化的评价

[样品加工]

通过从外周面分别对直流电力电缆的试样A1～A9、试样B1和B2进行旋削，从绝缘层的厚度方向的中央部形成了具有2mm的厚度、200mm的宽度以及30mm的长度的绝缘层的片材。

[片材的折弯截面的明度V的测定]

将上述的绝缘层的片材在24℃下折弯成180°，利用光学显微镜观察(拍摄)了该片材中被折弯的部分的截面。在该获取到的截面图像中，使用图像分析软件进行直方图分析，由此测定出HSV颜色空间中的明度V。需要说明的是，明度V的单位是％。此外，观察了片材的折弯截面的中央。

需要说明的是，此时的观察条件设定为使得满足以下两点。将观察条件设定为使得：观察将不含MAH－PE和无机填充剂的(其他配方与作为比较对象的试样相同的)绝缘层的片材在与作为比较对象的试样相同的条件下折弯而成的截面的情况下的明度V成为50％。进而，将观察条件设定为使得：观察将不含MAH－PE且包含5质量份未进行表面处理的无机填充剂的(其他配方与作为比较对象的试样相同的)绝缘层的片材在与作为比较对象的试样相同的条件下折弯而成的截面的情况下的明度V成为80％。

需要说明的是，此时，将使片材折弯而成的截面的视野设为10mm×5mm，测定任意的10处截面的明度V，将它们的值平均化。

其结果是，将V＜2.5N+67.5的(即满足式(2)的)情况评价为“良好”，将V＜5N+55的(即满足式(3)的)情况评价为“最佳”。需要说明的是，以下，将各实验中的该必要条件也称为“折弯截面明度必要条件”。

(2－3)初始的直流特性的评价

[样品加工]

通过从外周面分别对直流电力电缆的试样A1～A9、试样B1和B2进行旋削，形成了具有0.15mm的厚度的绝缘层的片材。

[体积电阻率]

使上述的绝缘层的片材浸渍于温度90℃的硅油中，使用直径25mm的平板电极对绝缘层的片材施加80kV/mm的直流电场，由此测定出体积电阻率。将该体积电阻率为4×10¹⁵Ω·cm以上的情况评价为良好。

[直流击穿电场强度]

使上述的绝缘层的片材浸渍于温度90℃的硅油中，使用直径25mm的平板电极，以4kV/min的速度使施加电压上升。在绝缘层的片材达到绝缘击穿时，将此时施加的电压除以片材厚度，由此求出该绝缘层的片材的直流击穿电场强度。将该直流击穿电场强度为250kV/mm以上的情况评价为良好。

[空间电荷特性]

使用基于脉冲静电应力法(PEA法：Pulsed Electro－Acoustic Method(电声脉冲法))的空间电荷测定装置(Five Lab公司制)，评价了绝缘层的片材的空间电荷特性。具体而言，在温度30℃和大气压的条件下，对绝缘层的片材连续地施加50kV/mm的直流电场历时1小时，测定出该片材的内部的最大电场。此时，根据上述的式(4)来求出电场增强系数FEF。将该电场增强系数FEF小于1.15的情况评价为A(良好)，将FEF为1.15以上的情况评价为B(不良)。

(2－4)热循环后的直流特性的评价

[热循环试验]

分别将直流电力电缆的试样A1～A9、试样B1和B2投入至低温恒温槽，实施了热循环试验，该热循环试验反复进行三个月具有将直流电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将直流电力电缆在室温(24℃)下保持16小时的步骤的热循环。

[直流击穿试验]

在上述的热循环试验后，使直流电力电缆浸渍于温度90℃的硅油中，在绝缘层的厚度方向上施加了200kV/mm的直流电场。此时，将直至绝缘层发生绝缘击穿为止的时间(以下也称为“绝缘击穿时间”)为2小时以上的情况设为A(最佳)，将绝缘击穿时间为1小时以上且低于2小时的情况设为B(良好)，将绝缘击穿时间低于1小时的情况设为C(不良)。

(3)结果

将进行了直流电力电缆的样品的评价的结果示于以下的表1。需要说明的是，在表1中，配合剂的含量的单位为“质量份”。

[表1]

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(表面处理时的水分量依赖性)

[试样B1和B2]

在表面处理工序中使气氛中的水分量超过0.1g/m³的试样B1和B2中，冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R低于50％，即，不满足无机填充剂的残留率必要条件。此外，在试样B1－1和B1－2中，V≥2.5N+67.5，即，不满足折弯截面明度必要条件。

在试样B1和B2中，由于在表面处理工序中气氛中的水分量高，因此可能在气氛中硅烷偶联剂彼此发生了键合。或者，在试样B1和B2中，由于在表面处理工序中气氛中的水分量高，因此可能无机填充剂吸湿，在该工序中无机填充剂彼此发生了凝聚。因此，可认为硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率下降了。其结果是，可认为：在试样B1和B2中，无机填充剂与基础树脂的密合性下降了。

作为初始的直流特性(体积电阻率、直流击穿电场强度、空间电荷特性)，试样B2的结果良好，但试样B1的结果不好。在试样B1中，由于无机填充剂与基础树脂的密合性过低，因此可能在绝缘层中产生了局部的空间电荷的蓄积。其结果是，可认为：在试样B1中，初始的直流特性不好。

作为热循环后的直流击穿试验的结果，试样B1和B2这两方的结果均不好。特别是，发现：在试样B2中，初始的直流特性良好，但在热循环后的直流击穿试验中在短时间内产生绝缘击穿。

根据以上的结果，在试样B1和B2中，无机填充剂与基础树脂的密合性低，无法经时地维持该密合性。因此，因热循环时的热应力、或该热应力的影响的蓄积而导致无机填充剂从基础树脂剥离。由于这样的无机填充剂的剥离，可能绝缘层的片材的绝缘性局部地下降了。其结果是，可认为：在试样B1和B2中，在热循环后的直流击穿试验中绝缘击穿时间变短。

[试样A1～A9]

在表面处理工序中使气氛中的水分量为0.1g/m³以下的试样A1～A9中，冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R为50％以上，即，满足无机填充剂的残留率必要条件。此外，在试样A1～A9中，V＜2.5N+67.5，即，满足折弯截面明度必要条件。

在试样A1～A9中，通过在表面处理工序中降低了气氛中的水分量，能抑制气氛中的硅烷偶联剂彼此的键合。或者，在试样A1～A9中，通过在表面处理工序中降低了气氛中的水分量，能抑制无机填充剂的吸湿，能抑制该工序中的无机填充剂彼此的凝聚。由此，能抑制硅烷偶联剂对无机填充剂的被覆率的下降。其结果是，确认到：在试样A1～A9中，能抑制无机填充剂与基础树脂的密合性的下降。

此外，在试样A1～A9中，初始的直流特性(体积电阻率、直流击穿电场强度、空间电荷特性)良好。在试样A1～A9中，通过提高了无机填充剂与基础树脂的密合性，能抑制绝缘层中的局部的空间电荷的蓄积。其结果是，确认到：在试样A1～A9中，能使初始的直流特性良好。

此外，在试样A1～A9中，热循环后的直流击穿试验的结果良好。在试样A1～A9中，能提高无机填充剂与基础树脂的密合性，能经时地维持该密合性。由此，能抑制因热循环时的热应力、或该热应力的影响的蓄积而导致无机填充剂从基础树脂剥离。通过抑制无机填充剂的剥离，能抑制绝缘层的绝缘性局部地下降。其结果是，确认到：在试样A1～A9中，能在热循环后的直流击穿试验中延长绝缘击穿时间。

此外，在使表面处理工序中的气氛中的水分量在0.1g/m³以下的范围内变化的试样A1～A3中，均满足无机填充剂的残留率必要条件和折弯截面明度必要条件，初始的直流特性和热循环后的直流击穿试验的结果均良好。因此，确认到：即使使表面处理工序中的气氛中的水分量在0.1g/m³以下的范围内变化，也能稳定地得到无机填充剂的密合性提高效果和绝缘性提高效果。

(无机填充剂的含量依赖性)

在使无机填充剂的含量N变化的试样A1和A4中，均满足无机填充剂的残留率必要条件。此外，在试样A1和A4中，满足以含量N为变量的折弯截面明度必要条件(V＜2.5N+67.5)。在试样A1和A4中，初始的直流特性和热循环后的直流击穿试验的结果均良好。

需要说明的是，虽然在表1中未记载，但确认到：在使无机填充剂的含量N为0.1质量份或5质量份并且使其他条件与试样A1同等的试样中，初始的直流特性和热循环后的直流击穿试验的结果也良好。

根据以上内容，确认到：通过使表面处理工序中的气氛中的水分量为0.1g/m³以下，无论无机填充剂的含量N如何，都能稳定地得到无机填充剂的密合性提高效果和绝缘性提高效果。

(硅烷偶联剂的有机取代基依赖性)

在使用了单烷基硅烷偶联剂的试样A5～A7中，虽然满足无机填充剂的残留率必要条件中的、冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R为50％以上，但该残留率R低于60％。此外，在试样A5～A7中，虽然满足折弯截面明度必要条件中的、V＜2.5N+67.5，但V≥5N+55。在试样A5～A7各自的热循环后的直流击穿试验中，虽然与试样B1和B2相比较得到了良好的结果，但绝缘击穿时间低于2小时。

相对于此，在使用了除了单烷基硅烷偶联剂以外的硅烷偶联剂的试样A1、A8以及A9中，冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R为60％以上，此外V＜5N+55。在试样A1、A8以及A9各自的热循环后的直流击穿试验中，绝缘击穿时间为2小时以上。

根据以上内容，确认到：通过使用除了单烷基硅烷偶联剂以外的硅烷偶联剂，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。特别是，在试样A1和A8中，通过乙烯基硅烷偶联剂与低水分表面处理的协同效果，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。此外，特别是，在试样A9中，通过使聚烯烃的化学惰性的表面(H－供体)与NH₂基团反应，能显著地提高无机填充剂与基础树脂的密合性。其结果是，确认到：在试样A1、A8以及A9中，能显著地得到绝缘性提高效果。

(硅烷偶联剂的水解性基团依赖性)

在使用了水解性基团不同的硅烷偶联剂的试样A1和A8中，冻结断裂面中的无机填充剂的残留率R和折弯截面的明度V彼此同等。在试样A1和A8中，初始的直流特性和热循环后的直流击穿试验的结果彼此大致同等。根据以上内容，确认到：通过使表面处理工序中的气氛中的水分量为0.1g/m³以下，无论硅烷偶联剂的水解性基团的种类如何，都能稳定地得到无机填充剂的密合性提高效果和绝缘性提高效果。

(无机填充剂的体积平均粒径依赖性)

需要说明的是，虽然在表1中未记载，但也制作了使无机填充剂的体积平均粒径X为1nm、50nm、500nm、1μm并且使其他条件与试样A1同等的试样，并进行了与上述试样同样的评价。其结果是，确认到：初始的直流特性和热循环后的直流击穿试验的结果良好。

根据试样A1和上述的补充实验的结果，确认到：通过使表面处理工序中的气氛中的水分量为0.1g/m³以下，无论无机填充剂的体积平均粒径X如何，都能稳定地得到无机填充剂的密合性提高效果和绝缘性提高效果。

＜本公开的优选的方案＞

以下，附记本公开的优选的方案。

(附记1)

一种树脂组合物，具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，冻结断裂面中的所述无机填充剂的残留率R为50％以上，其中，所述残留率R由以下的式(1)求出，R＝(Df/Dc)×100……(1)，Df是在形成具有所述基础树脂和所述无机填充剂的树脂组合物的片材，将所述片材在液氮中浸渍1小时后，使所述片材断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的所述无机填充剂的密度，Dc是在不使所述树脂组合物的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的所述无机填充剂的基准密度。

(附记2)

一种电力电缆，具备：导体；以及绝缘层，被设为覆盖所述导体的外周，所述绝缘层由树脂组合物构成，所述树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，冻结断裂面中的所述无机填充剂的残留率R为50％以上，其中，所述残留率R由以下的式(1)求出，R＝(Df/Dc)×100……(1)，Df是在形成所述绝缘层的片材，将所述片材在液氮中浸渍1小时后，使所述片材断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的所述无机填充剂的密度，Dc是在不使所述绝缘层的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的所述无机填充剂的基准密度。

(附记3)

根据附记2所述的电力电缆，其中，在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为1小时以上，其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

(附记4)

根据附记2或3所述的电力电缆，其中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、除了相对于一个硅原子具有三个水解性基团和仅一个烷基的硅烷偶联剂以外的材料进行了表面处理。

(附记5)

根据附记4所述的电力电缆，其中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－三乙氧基甲硅烷基－N－(1，3－二甲基亚丁基)丙胺、二甲基二甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷中的至少任一种材料进行了表面处理。

(附记6)

根据附记2至5中任一项所述的电力电缆，其中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、在末端具有乙烯基的材料进行了表面处理。

(附记7)

根据附记2至5中任一项所述的电力电缆，其中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、具有氨基的材料进行了表面处理。

(附记8)

根据附记4至7中任一项所述的电力电缆，其中，所述残留率R为60％以上。

(附记9)

根据附记4至8中任一项所述的电力电缆，其中，在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为2小时以上，其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

(附记10)

一种电力电缆，具备：导体；以及绝缘层，被设为覆盖所述导体的外周，所述绝缘层由树脂组合物构成，所述树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，所述树脂组合物中的所述无机填充剂的含量N相对于所述基础树脂100质量份为0.1质量份以上且5质量份以下，并且，满足以下的式(2)，V＜2.5N+67.5……(2)，其中，V是在形成具有2mm的厚度的所述绝缘层的片材，将所述片材在24℃下折弯，观察该片材中被折弯的部分的截面的情况下的、将单位设为％的HSV颜色空间中的明度，V在观察将不含所述无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下设为50％，并且，V在观察将包含5质量份未进行表面处理的无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下设为80％。

(附记11)

根据附记10所述的电力电缆，其中，在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为1小时以上，其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

(附记12)

根据附记10或11所述的电力电缆，其中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、除了相对于一个硅原子具有三个水解性基团和仅一个烷基的硅烷偶联剂以外的材料进行了表面处理。

(附记13)

根据附记12所述的电力电缆，其中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－三乙氧基甲硅烷基－N－(1，3－二甲基亚丁基)丙胺、二甲基二甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷中的至少任一种材料进行了表面处理。

(附记14)

根据附记10至13中任一项所述的电力电缆，其中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、在末端具有乙烯基的材料进行了表面处理。

(附记15)

根据附记10至13中任一项所述的电力电缆，其中，所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、具有氨基的材料进行了表面处理。

(附记16)

根据附记12至15中任一项所述的电力电缆，其中，满足以下的式(3)，V＜5N+55……(3)。

(附记17)

根据附记12至16中任一项所述的电力电缆，其中，在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为2小时以上，其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

(附记18)

一种电力电缆的制造方法，具备以下工序：准备树脂组合物，所述树脂组合物具有包含聚烯烃的基础树脂和包含二氧化硅的无机填充剂；以及使用所述树脂组合物以覆盖导体的外周的方式形成绝缘层，准备所述树脂组合物的工序具有利用硅烷偶联剂对所述无机填充剂进行表面处理的工序，在对所述无机填充剂进行表面处理的工序中，使对所述无机填充剂进行表面处理时的气氛中的水分量为0.1g/m³以下，使得冻结断裂面中的所述无机填充剂的残留率R成为50％以上，其中，所述残留率R由以下的式(1)求出，R＝(Df/Dc)×100……(1)，Df是在形成所述绝缘层的片材，将所述片材在液氮中浸渍1小时后，使所述片材断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的所述无机填充剂的密度，Dc是在不使所述绝缘层的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的所述无机填充剂的基准密度。

(附记19)

一种电力电缆的制造方法，具备以下工序：准备树脂组合物，所述树脂组合物具有包含聚烯烃的基础树脂和包含二氧化硅的无机填充剂，所述无机填充剂的含量N相对于所述基础树脂100质量份为0.1质量份以上且5质量份以下；以及使用所述树脂组合物以覆盖导体的外周的方式形成绝缘层，准备所述树脂组合物的工序具有利用硅烷偶联剂对所述无机填充剂进行表面处理的工序，在对所述无机填充剂进行表面处理的工序中，使对所述无机填充剂进行表面处理时的气氛中的水分量为0.1g/m³以下，使得满足以下的式(2)，V＜2.5N+67.5……(2)，其中，V是在形成具有2mm的厚度的所述绝缘层的片材，将所述片材在24℃下折弯，观察该片材中被折弯的部分的截面的情况下的、将单位设为％的HSV颜色空间中的明度，V在观察将不含所述无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下设为50％，并且，V在观察将包含5质量份未进行表面处理的无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下设为80％。

(附记20)

根据附记18或19所述的电力电缆的制造方法，其中，在对所述无机填充剂进行表面处理的工序中，使用水分含量为3wt％以下的所述无机填充剂。

(附记21)

根据附记18至20中任一项所述的电力电缆的制造方法，其中，在对所述无机填充剂进行表面处理的工序中，使用利用水分浓度为7vol％以下的有机溶剂对所述硅烷偶联剂进行稀释而得到的溶液。

附图标记说明

10：直流电力电缆

110：导体

120：内部半导电层

130：绝缘层

140：外部半导电层

150：屏蔽层

160：护套。

Claims (17)

1.一种树脂组合物，具有：

基础树脂，包含聚烯烃；以及

无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，

冻结断裂面中的所述无机填充剂的残留率R为50％以上，

其中，所述残留率R由以下的式(1)求出，

R＝(Df/Dc)×100……(1)，

Df是在形成具有所述基础树脂和所述无机填充剂的树脂组合物的片材，将所述片材在液氮中浸渍1小时后，使所述片材断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的所述无机填充剂的密度，

Dc是在不使所述树脂组合物的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的所述无机填充剂的基准密度。

2.一种电力电缆，具备：

导体；以及

绝缘层，被设为覆盖所述导体的外周，

所述绝缘层由树脂组合物构成，所述树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，

冻结断裂面中的所述无机填充剂的残留率R为50％以上，

其中，所述残留率R由以下的式(1)求出，

R＝(Df/Dc)×100……(1)，

Df是在形成所述绝缘层的片材，将所述片材在液氮中浸渍1小时后，使所述片材断裂的情况下，在该片材的断裂面中残留的所述无机填充剂的密度，

Dc是在不使所述绝缘层的片材冻结，而在24℃下利用聚焦离子束切断该片材的情况下，在该片材的切断面中检测出的所述无机填充剂的基准密度。

3.根据权利要求2所述的电力电缆，其中，

在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为1小时以上，

其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

4.根据权利要求2或3所述的电力电缆，其中，

所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、除了相对于一个硅原子具有三个水解性基团和仅一个烷基的硅烷偶联剂以外的材料进行了表面处理。

5.根据权利要求4所述的电力电缆，其中，

所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－三乙氧基甲硅烷基－N－(1，3－二甲基亚丁基)丙胺、二甲基二甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷中的至少任一种材料进行了表面处理。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的电力电缆，其中，

所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、在末端具有乙烯基的材料进行了表面处理。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的电力电缆，其中，

所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、具有氨基的材料进行了表面处理。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的电力电缆，其中，

所述残留率R为60％以上。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的电力电缆，其中，

在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为2小时以上，

其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

10.一种电力电缆，具备：

导体；以及

绝缘层，被设为覆盖所述导体的外周，

所述绝缘层由树脂组合物构成，所述树脂组合物具有：基础树脂，包含聚烯烃；以及无机填充剂，包含二氧化硅，并且利用硅烷偶联剂进行了表面处理，

所述树脂组合物中的所述无机填充剂的含量N相对于所述基础树脂100质量份为0.1质量份以上且5质量份以下，

并且，满足以下的式(2)，

V＜2.5N+67.5……(2)，

其中，V是在形成具有2mm的厚度的所述绝缘层的片材，将所述片材在24℃下折弯，观察该片材中被折弯的部分的截面的情况下的、将单位设为％的HSV颜色空间中的明度，

V在观察将不含所述无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下设为50％，

并且，V在观察将包含5质量份未进行表面处理的无机填充剂的绝缘层的片材在相同条件下折弯而成的截面的情况下设为80％。

11.根据权利要求10所述的电力电缆，其中，

在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为1小时以上，

其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。

12.根据权利要求10或11所述的电力电缆，其中，

所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、除了相对于一个硅原子具有三个水解性基团和仅一个烷基的硅烷偶联剂以外的材料进行了表面处理。

13.根据权利要求12所述的电力电缆，其中，

所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－三乙氧基甲硅烷基－N－(1，3－二甲基亚丁基)丙胺、二甲基二甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷中的至少任一种材料进行了表面处理。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的电力电缆，其中，

所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、在末端具有乙烯基的材料进行了表面处理。

15.根据权利要求10至13中任一项所述的电力电缆，其中，

所述无机填充剂利用作为所述硅烷偶联剂的、具有氨基的材料进行了表面处理。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的电力电缆，其中，

满足以下的式(3)，

V＜5N+55……(3)。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的电力电缆，其中，

在规定的热循环试验后，在所述绝缘层的厚度方向上在温度90℃下施加了200kV/mm的直流电场时，直至所述绝缘层发生绝缘击穿为止的时间为2小时以上，

其中，在所述热循环试验中，反复进行三个月具有将电力电缆在温度－10℃下保持8小时的步骤和将所述电力电缆在24℃下保持16小时的步骤的循环。